CN115132613A - 保护片粘贴装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供保护片粘贴装置，该保护片粘贴装置能够容易地使切断保护片的切刃的朝向既仿照具有定向平面的晶片的外周缘的圆形部分又仿照定向平面的部分。保护片粘贴装置包含切断单元，该切断单元使切断刀的切刃与晶片的外周接触并且沿着晶片的外周将粘贴于晶片的保护片切断。切断单元具有切断刀支承部，该切断刀支承部按照能够从晶片的径向外侧至内侧调整该切刃的刃尖的朝向的方式将切断刀支承为能够旋转。切断刀支承部包含：第1施力弹簧，其按照使切刃朝向内侧的方式进行施力；以及第2施力弹簧，其按照使切刃朝向外侧的方式进行施力，以防止切刃朝向内侧规定的角度以上。

Description

保护片粘贴装置
技术领域
本发明涉及保护片粘贴装置。
背景技术
以往，在半导体制造工序中，使用如下的保护片粘贴装置：在作为形成有多个半导体器件的被粘物的晶片的正面上粘贴保护带等保护片，并且利用切断刀将所粘贴的保护片沿着晶片的外缘切断(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2006-005131号公报
在这样的保护片粘贴装置中，切断刀沿着晶片的外周缘移动，将保护片沿着圆形的晶片切断，然后，利用磨削装置或研磨装置将晶片薄化或者利用激光光线对晶片进行加工。晶片通常在外周具有表示晶体取向的朝向的定向平面或切口。即使沿着圆形将保护片切断，特别是对于定向平面，当未使切断刀的刀尖的朝向沿着定向平面时，切断后的保护片从晶片大幅伸出，因此在接下来的工序中，保护片成为障碍而给磨削等带来阻碍。因此，对于定向平面的部分，与对圆形部分的保护片进行切割的方法不同地，进行了使工作台或切断刀沿着定向平面的形状移动而对保护片进行切割的方法。在该情况下，需要用于控制工作台或切断刀的致动器，因此具有装置大型化且成本上升这样的课题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供保护片粘贴装置，该保护片粘贴装置能够容易地使切断保护片的切刃的朝向既仿照具有定向平面的晶片的外周缘的圆形部分又仿照定向平面的部分。
根据本发明，提供一种保护片粘贴装置，其将保护片粘贴于圆形的晶片，其中，该保护片粘贴装置具有：片粘贴单元，其将保护片粘贴于工作台所保持的晶片；以及切断单元，其使切断刀的切刃与该晶片的外周接触并且沿着晶片的外周将利用该片粘贴单元粘贴于晶片的该保护片切断，该切断单元具有切断刀支承部，该切断刀支承部按照能够从晶片的径向外侧至内侧调整该切刃的刃尖的朝向的方式将切断刀支承为能够旋转，该切断刀支承部包含：第1施力弹簧，其按照使该切刃朝向该内侧的方式进行施力；以及第2施力弹簧，其按照使该切刃朝向该外侧的方式进行施力，以防止该切刃朝向该内侧规定的角度以上，该切刃的朝向相对于晶片的外周被调整成规定的角度。
优选的是，该切断刀支承部还包含第3施力弹簧，该第3施力弹簧按照使该切刃的朝向不朝向外侧规定的角度以上的方式进行施力。
根据本发明，能够容易地使切断保护片的切刃的朝向既仿照具有定向平面的晶片的外周缘的圆形部分又仿照定向平面的部分。
附图说明
图1是示出实施方式的保护片粘贴装置的结构例的剖视图。
图2是示出作为图1的保护片粘贴装置的片粘贴对象的晶片的俯视图。
图3是示出图1的片粘贴单元的剖视图。
图4是示出图1的切断单元的概略的剖视图。
图5是示出图1的切断单元的主要部分的侧视图。
图6是示出图1的切断单元的主要部分的概略的俯视图。
图7是示出图1的切断单元的主要部分的概略的俯视图。
图8是示出图1的切断单元的主要部分的概略的俯视图。
图9是示出图1的切断单元的动作的俯视图。
标号说明
1：保护片粘贴装置；10：工作台；20：片粘贴单元；30：切断单元；31：切断刀；33：切断刀支承部；37：第1施力弹簧；311：切刃；312：刃尖；381：第2施力弹簧；391：第3施力弹簧；100：晶片；110：定向平面；120：外周缘；200：保护片。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。本发明并不被以下实施方式所记载的内容限定。另外，在以下所记载的构成要素中包含本领域技术人员能够容易想到的、实质上相同的内容。此外，以下所记载的结构能够适当组合。另外，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或变更。
根据附图对本发明的实施方式的保护片粘贴装置1进行说明。图1是示出实施方式的保护片粘贴装置1的结构例的剖视图。图2是示出作为图1的保护片粘贴装置1的片粘贴对象的晶片100的俯视图。图3是对图1的片粘贴单元20进行说明的剖视图。图4是对图1的切断单元30的概略进行说明的剖视图。图5是示出图1的切断单元30的主要部分的侧视图。图6、图7以及图8均是示出图1的切断单元30的主要部分的概略的俯视图。如图1所示，保护片粘贴装置1具有工作台10、片粘贴单元20以及切断单元30。
实施方式的保护片粘贴装置1的片粘贴对象、即作为被粘物的晶片100例如是以硅、蓝宝石、碳化硅(SiC)、砷化镓等作为母材的圆板状的半导体晶片或光器件晶片等。如图2所示，晶片100在正面101的由呈格子状形成的多条分割预定线102划分出的区域内形成有器件103。在本实施方式中，为了示出晶体取向的朝向，晶片100在外周具有沿着晶体取向的朝向呈直线状切掉而成的定向平面110。由此，晶片100的外周缘120具有圆形部分121以及形成有定向平面110的直线部分122。另外，本发明中的圆形的晶片100包含在外周具有从准确的圆形朝向内周侧切掉而成的部分(定向平面110或切口等)的晶片100。
实施方式的保护片粘贴装置1粘贴于晶片100的保护片200例如是具有树脂制的基材层和由树脂制的粘接剂形成的糊层的层叠构造的所谓的粘接带。在本实施方式中，保护片200的具有粘接性的糊层侧被朝向晶片100的正面101侧粘贴，由此对晶片100的正面101侧进行保护。保护片200在本发明中并不限定于此，也可以代替晶片100的正面101侧而粘贴于正面101的相反侧的背面104侧。也可以对不具有糊层的仅为基材层的保护片进行加热并且压接于晶片100。另外，保护片200在本发明中并不限定于所谓的粘接带，也可以是一边对热塑性树脂进行加热而使其软化或熔融、一边使其铺展而形成为片状的、通过加热而得到粘接性的所谓的热塑性树脂片。
在本实施方式中，工作台10例如是具有形成有凹部的圆盘状的框体以及嵌入至凹部内的圆盘形状的吸附部的所谓的卡盘工作台。工作台10的吸附部由多孔状的多孔陶瓷等形成，经由未图示的真空吸引路径而与未图示的真空吸引源连接。工作台10的吸附部的上表面是载置晶片100并对所载置的晶片100进行吸引保持的保持面11。在本实施方式中，使晶片100的正面101朝向上方而载置于保持面11，保持面11从背面104侧对所载置的晶片100进行吸引保持。保持面11和工作台10的框体的上表面配置在同一平面上，与水平面平行地形成。工作台10在框体的上表面形成有具有与晶片100的外周直径相同的直径的圆环状的槽12。槽12作为后述的切断单元30的切断刀31的退刀槽而发挥功能。另外，工作台10在本发明中并不限定于所谓的多孔卡盘工作台，也可以是不具有吸引保持功能的方式。另外，也可以使用直径比晶片100小的卡盘工作台。
在本实施方式中，片粘贴单元20具有一边绕与水平方向平行的轴心进行旋转一边伴随着旋转而移动的辊21。如图3所示，片粘贴单元20使辊21隔着保护片200从晶片100的正面101侧的一端朝向另一端旋转移动，由此一边从晶片100的正面101侧的一端依次载置保护片200，一边通过辊21以规定的按压力将所载置的保护片200朝向晶片100进行按压，从而将保护片200粘贴于晶片100的正面101。片粘贴单元20在粘贴于晶片100的保护片200是热塑性树脂片的情况下，除了辊21的旋转移动以外，还从辊21侧或工作台10侧对保护片200进行加热而使其软化，由此将软化的保护片200粘贴于晶片100的正面101。
另外，片粘贴单元20在本发明中并不限定于具有辊21的方式，也可以利用具有与工作台10相同的形状和面积的按压面的按压板将保护片200按压于晶片100的正面101而进行粘贴。另外，片粘贴单元20也可以通过吹送风而将保护片200粘贴于晶片100的正面101。另外，也可以使用所谓的真空贴片机，利用气压差而将保护片200粘贴于晶片100。
如图4所示，切断单元30具有：切断刀31；圆板32，其朝向晶片100的外周缘120而对切断刀31进行保持；切断刀支承部33，其按照能够调整切断刀31的切刃311的刃尖312的朝向的方式将切断刀31支承为能够绕与铅垂方向(图4的Z轴方向)平行的轴心进行旋转；以及未图示的旋转驱动源，其使圆板32绕与铅垂方向平行的轴心进行旋转驱动。如图4所示，切断刀支承部33设置于圆板32的外周部的下方侧，通过旋转驱动源使圆板32绕轴心进行旋转，由此切断刀支承部33沿着圆板32的圆周方向旋转移动。切断刀31伴随着切断刀支承部33的该旋转移动，沿着圆板32的圆周方向旋转移动。如图4所示，切断单元30在使切断刀31的切刃311的刃尖312切入至保护片200而从槽12略微浮起的状态下通过旋转驱动源使圆板32绕轴心进行旋转，由此使切断刀31沿着晶片100的外周缘120旋转移动，将保护片200的从晶片100的外周缘120沿径向伸出的伸出部分201切除。
如图5所示，在切断刀31的切刃311上设置有对切断刀31的切刃311进行加热的切断刀加热部313。切断单元30利用切断刀加热部313对切断刀31的切刃311进行加热，由此借助切断刀31的切刃311对保护片200进行加热而使其软化，从而容易切断，因此不会在保护片200上产生毛刺，能够更准确地使保护片200与晶片100的外周缘120的形状一致而利用切断刀31的切刃311进行切断。
如图5所示，切断刀支承部33具有旋转轴部件34、支承部主体35、气缸36、第1施力弹簧37、包含第2施力弹簧381的阻尼器38以及包含第3施力弹簧391的阻尼器39。旋转轴部件34与铅垂方向(图5的Z轴方向)平行地设置于圆板32的外周部的下方侧，被支承为相对于圆板32绕与铅垂方向平行的轴心旋转自如。
支承部主体35按照与旋转轴部件34一体地绕旋转轴部件34的轴心进行旋转的方式固定地设置于旋转轴部件34的下方侧。支承部主体35在下方侧对切断刀31进行支承。支承部主体35使切断刀31的切刃311的刃尖312的朝向大致朝向圆板32的圆周方向而进行支承。如图6所示，支承部主体35具有大致沿着圆板32的圆周方向延伸的形状。支承部主体35通过对分别朝向圆板32的径向的外侧和内侧的外表面351和内表面352的、比旋转轴部件34靠作为切刃311的刃尖312侧的前端侧和作为其相反侧的基端侧的任意区域施加外力而与旋转轴部件34一起绕轴心进行旋转。切刃311的刃尖312的朝向通过支承部主体35与旋转轴部件34一起绕轴心进行旋转而相对于圆板32的圆周方向朝向径向内侧或径向外侧。
气缸36按照伸缩方向朝向圆板32的径向的方式设置于圆板32的外周部的下方侧。气缸36由保护片粘贴装置1所具有的未图示的控制单元控制，简单地在伸长状态和收缩状态这两个阶段之间进行切换。气缸36设置成一方的端部固定于圆板32的外周部的下方侧，在根据伸缩而沿着圆板32的径向移动的另一方的端部连接有板部件361。
第1施力弹簧37设置成伸缩方向朝向圆板32的径向。如图5和图6所示，第1施力弹簧37的一端与支承部主体35的外表面351的基端侧的区域连接，另一端与板部件361连接。在气缸36为收缩状态时，如图6所示，第1施力弹簧37成为既未伸长也未收缩的状态，不对支承部主体35施加外力。因此，切刃311的刃尖312的朝向相对于圆板32的圆周方向的向径向内侧的倾斜角度(刃尖倾斜角度)在气缸36为收缩状态时，如图6所示，θ1＝0度。另外，在本实施方式中，对于刃尖倾斜角度，将切刃311的刃尖312的方向朝向圆板32的圆周方向时设为基准的0度，将切刃311的刃尖312的方向相对于圆板32的圆周方向朝向径向内侧时设为正的值。
在板部件361伴随着气缸36成为伸长状态而向径向的外侧移动时，如图7和图8所示，第1施力弹簧37伴随着板部件361的移动而伸长，对支承部主体35的外表面351的基端侧施加朝向径向外侧的外力，使支承部主体35与旋转轴部件34一起绕轴心从上方观察时顺时针地旋转，使切刃311的刃尖312的朝向相对于圆板32的圆周方向向径向内侧旋转。由此，刃尖倾斜角度在气缸36为伸长状态时，成为大于0度的角度，在图7所示的例子中为θ2(＞0度)，在图8所示的例子中为θ3(＞0度)。这样，第1施力弹簧37在气缸36为伸长状态时按照使切刃311的刃尖312的朝向相对于圆板32的圆周方向朝向径向内侧的方式进行施力。
在内部包含第2施力弹簧381的阻尼器38设置成伸缩方向朝向圆板32的径向。如图5和图6所示，在内部包含第2施力弹簧381的阻尼器38的一端382朝向支承部主体35的内表面352的前端侧的区域，另一端借助固定部件383而固定于圆板32的外周部的下方侧。在内部包含第2施力弹簧381的阻尼器38在通过第1施力弹簧37的施力而使切刃311的刃尖312的朝向相对于圆板32的圆周方向朝向径向内侧规定的角度(例如图8所示的θ3)以上时，一端382与支承部主体35的内表面352的前端侧的区域接触而施加外力，防止切刃311的刃尖312的朝向相对于圆板32的圆周方向朝向径向内侧规定的角度以上。这样，第2施力弹簧381防止切刃311的刃尖312的朝向相对于圆板32的圆周方向朝向径向内侧规定的角度以上，因此按照使切刃311的刃尖312朝向径向外侧的方式进行施力。
在内部包含第3施力弹簧391的阻尼器39设置成伸缩方向朝向圆板32的径向。如图5和图6所示，在内部包含第3施力弹簧391的阻尼器39的一端392朝向支承部主体35的外表面351的前端侧的区域，另一端借助固定部件393而固定于圆板32的外周部的下方侧。在内部包含第3施力弹簧391的阻尼器39在由于来自晶片100的外周缘120的反作用的力(垂直阻力)等而使切刃311的刃尖312的朝向相对于圆板32的圆周方向朝向径向外侧规定的角度(例如图6所示的θ1＝0度)以上时，一端392与支承部主体35的外表面351的前端侧的区域接触而施加外力，防止切刃311的刃尖312的朝向相对于圆板32的圆周方向朝向径向外侧规定的角度以上。这样，第3施力弹簧391防止切刃311的刃尖312的朝向相对于圆板32的圆周方向朝向径向外侧规定的角度以上，因此按照使切刃311的刃尖312朝向径向内侧的方式进行施力。
如上所述，切断单元30利用第1施力弹簧37使切刃311的刃尖312的朝向相对于圆板32的圆周方向朝向径向内侧，利用第2施力弹簧381和第3施力弹簧391按照使切刃311的刃尖312的朝向分别不向径向内侧和径向外侧倾斜规定的角度以上的方式进行限制。
保护片粘贴装置1所具有的未图示的控制单元对保护片粘贴装置1的各种构成要素的动作进行控制，使保护片粘贴装置1实施将保护片200粘贴于晶片100的正面101的粘贴处理以及将保护片200的伸出部分201切除的切除处理。在本实施方式中，保护片粘贴装置1的控制单元包含计算机系统。控制单元所包含的计算机系统具有：运算处理装置，其具有CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)那样的微处理器；存储装置，其具有ROM(Read Only Memory：只读存储器)或RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)那样的存储器；以及输入输出接口装置。控制单元的运算处理装置按照控制单元的存储装置所存储的计算机程序来实施运算处理，将用于控制保护片粘贴装置1的控制信号经由控制单元的输入输出接口装置而输出至保护片粘贴装置1的各构成要素。
接着，在本说明书中，使用附图对实施方式的保护片粘贴装置1的切断单元30的动作进行说明。图9是示出图1的切断单元30的动作的俯视图。如图9所示，切断单元30使切断刀31的切刃311与晶片100的外周缘120接触并且沿着晶片100的外周缘120将利用片粘贴单元20粘贴于晶片100的保护片200切断，从而将伸出部分201切除。另外，在本实施方式中，切断单元30利用切断刀31的切刃311从粘贴于晶片100的保护片200侧将保护片200侧切断，但在本发明中并不限定于此，也可以从晶片100侧将保护片200侧切断。
首先，切断单元30将切断刀31的切刃311的刃尖312定位成切入至保护片200而从槽12略微浮起的状态，将气缸36从收缩状态切换成伸长状态，通过第1施力弹簧37按照使切刃311的刃尖312的朝向相对于圆板32的圆周方向朝向径向内侧的方式进行施力，由此使切刃311的刃尖312与晶片100的外周缘120接触。接着，切断单元30通过旋转驱动源使圆板32绕轴心进行旋转，由此使切断刀31的切刃311一边与晶片100的外周缘120接触一边沿着晶片100的外周缘120移动，从而将粘贴于晶片100的保护片200沿着晶片100的外周缘120切断。
切断刀31的切刃311在一边与晶片100的外周缘120接触一边沿着外周缘120移动时，受到第1施力弹簧37的施力，刃尖312的朝向相对于圆板32的圆周方向朝向径向内侧，并且受到伴随着按压于晶片100的外周缘120的情况的来自外周缘120的反作用的力，刃尖312的朝向相对于圆板32的圆周方向被向径向外侧推回。由此，切断刀31的切刃311在一边与晶片100的外周缘120的圆形部分121接触一边沿着圆形部分121移动时，如图7所示，刃尖倾斜角度被维持在适于保护片200的切断的角度(例如θ2前后)。
定向平面110是切掉比圆周靠内侧的位置而形成的，因此切断刀31的切刃311从形成有定向平面110的直线部分122受到的反作用的力比从圆形部分121受到的反作用的力弱。因此，切断刀31的切刃311在一边与晶片100的外周缘120的形成有定向平面110的直线部分122接触一边沿着该直线部分122移动时，如图8所示，刃尖倾斜角度比沿着圆形部分121移动时大(例如θ3前后)。由于切断刀31的切刃311在沿着该直线部分122移动时，刃尖倾斜角度比沿着圆形部分121移动时大，因此能够顺畅地仿照晶片100的外周缘120的形成有定向平面110的直线部分122而进行移动。这样，即使不特别控制第1施力弹簧37的作用力，切断刀31的切刃311也会根据晶片100的外周缘120的形状而自动地调整刃尖倾斜角度，从而移动路径被调整为仿照晶片100的外周缘120。
另外，由于切断刀31的切刃311被在内部包含第2施力弹簧381的阻尼器38限制成切刃311的刃尖312的朝向不向径向内侧倾斜规定的角度以上，因此即使在沿着形成有定向平面110的直线部分122移动时，也能够防止超过能够充分且顺畅地切断保护片200的刃尖倾斜角度的范围而朝向径向内侧。另外，由于切断刀31的切刃311被在内部包含第3施力弹簧391的阻尼器39限制成切刃311的刃尖312的朝向不向径向外侧倾斜规定的角度以上，因此能够防止超过能够充分且顺畅地切断保护片200的刃尖倾斜角度的范围而朝向径向外侧。
具有以上那样结构的实施方式的保护片粘贴装置1通过第1施力弹簧37按照使切刃311的刃尖312的朝向相对于圆板32的圆周方向朝向径向内侧的方式进行施力，因此能够容易地使切刃311的刃尖312的朝向既仿照具有定向平面110的晶片100的外周缘120的圆形部分121又仿照定向平面110的直线部分122。因此，实施方式的保护片粘贴装置1起到如下的效果：无需新追加用于控制工作台或切断刀的致动器，对于具有定向平面110的晶片100，也能够适当地切断保护片200。
另外，实施方式的保护片粘贴装置1通过第2施力弹簧381按照使切刃311的刃尖312的朝向相对于圆板32的圆周方向不朝向径向内侧规定的角度以上的方式朝向径向外侧施力，因此能够防止切刃311的刃尖312的朝向向径向内侧过度倾斜，由此，起到如下的效果：对于形成有定向平面110的直线部分122，也能够更适当地切断保护片200。
另外，实施方式的保护片粘贴装置1通过第3施力弹簧391按照使切刃311的刃尖312的朝向相对于圆板32的圆周方向不朝向径向外侧规定的角度以上的方式朝向径向内侧施力，因此能够防止切刃311的刃尖312的朝向向径向外侧过度倾斜，由此，起到如下的效果：对于具有定向平面110的晶片100，也能够更适当地切断保护片200。
另外，本发明并不限定于上述实施方式。即，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形来实施。例如，在上述实施方式中，沿着形成有定向平面110的晶片100的外周缘120切断保护片200，但在本发明中，并不限定于定向平面110，也可以沿着在外周形成有从准确的圆形朝向内周侧切掉成任意形状的部分的晶片100的外周缘120切断保护片200。

Claims (2)

1.一种保护片粘贴装置，其将保护片粘贴于圆形的晶片，其中，
该保护片粘贴装置具有：
片粘贴单元，其将保护片粘贴于工作台所保持的晶片；以及
切断单元，其使切断刀的切刃与该晶片的外周接触并且沿着该晶片的外周将利用该片粘贴单元粘贴于该晶片的该保护片切断，
该切断单元具有切断刀支承部，该切断刀支承部按照能够从该晶片的径向外侧至内侧调整该切刃的刃尖的朝向的方式将该切断刀支承为能够旋转，
该切断刀支承部包含：
第1施力弹簧，其按照使该切刃朝向该内侧的方式进行施力；以及
第2施力弹簧，其按照使该切刃朝向该外侧的方式进行施力，以防止该切刃朝向该内侧规定的角度以上，
该切刃的朝向相对于该晶片的外周被调整成规定的角度。
2.根据权利要求1所述的保护片粘贴装置，其中，
该切断刀支承部还包含第3施力弹簧，该第3施力弹簧按照使该切刃的朝向不朝向外侧规定的角度以上的方式进行施力。
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