DD254085A1

DD254085A1 - METHOD AND DEVICE FOR ASSEMBLING SUBSTRATE STRIPS

Info

Publication number: DD254085A1
Application number: DD29680686A
Authority: DD
Inventors: Reinhard Tischmeier; Wilfried Laun
Original assignee: Elektronische Bauelemente Veb
Priority date: 1986-11-28
Filing date: 1986-11-28
Publication date: 1988-02-10

Abstract

Die erfinderische Loesung bezieht sich auf Akustische Oberflaechenwellen-Bauelemente (AOW) bzw. auf elektronische Bauelemente oder Sensoren, die nach dem Planarverfahren auf scheibenfoermigen Substraten hergestellt werden. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Vereinzelung von Chips in Verbindung mit einer speziellen Vorrichtung. Danach werden oberflaechenunpassivierte und gekerbte Substratstreifen ueber eine verschleissfeste Kante mittels einer einseitig gelagerten Brechbacke definiert gebrochen ohne dabei die empfindliche 200 bis 400 nm dicke Mikrostruktur zu beschaedigen. Die Weiterleitung der Chips erfolgt durch eine Transporteinrichtung zum Bauelmentegehaeuse, wo der Chip eingeklebt wird.The inventive solution relates to acoustic surface acoustic wave devices (SAW) or to electronic components or sensors which are produced by the planar method on disc-shaped substrates. The invention relates to a method for singulating chips in connection with a special device. After that, surface-unpassivated and notched substrate strips are definedly defined via a wear-resistant edge by means of a single-sided crushing jaw, without damaging the sensitive 200 to 400 nm thick microstructure. The forwarding of the chips is carried out by a transport device to Bauelmentegehaeuse where the chip is glued.

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Die erfinderische Lösung bezieht sich auf das Gebiet der Elektrotechnik/Elektronik, speziell auf das Gebiet Akustischer Oberflächenwellen-Bauelemente (AOW).The inventive solution relates to the field of electrical engineering / electronics, especially in the field of surface acoustic wave devices (AOW).

Eine Anwendung ist auch möglich, wo elektronische Bauelemente oder Sensoren in großer Zahl nach dem Planarverfahren auf scheibenförmigen Substraten hergestellt werden.An application is also possible where electronic components or sensors are produced in large numbers by the planar method on disc-shaped substrates.

Characteristic of the known state of the art

Bei der Herstellung elektronischer Bauelemente, die Chips verwenden; müssen die im Verbund befindlichen, gekerbten Substratscheiben erst in Streifen und später in Einzelchips separiert werden.In the manufacture of electronic components using chips; The notched, composite substrate discs must first be separated into strips and later into individual chips.

Bekannt sind eine Reihe von Brechvorrichtungen und Verfahren zum Vereinzeln von Substratscheiben.Known are a number of crushing devices and methods for separating substrate slices.

In der PS-DE 2816445 wird eine Vorrichtung näher beschrieben. Danach werden durch speziell gestaltete Walzen die Substrate zwischen zwei Gummi-oder Plastbändern gebrochen.In PS-DE 2816445 a device is described in detail. Thereafter, the substrates are broken between two rubber or plastic bands by specially designed rollers.

Diese technische Verfahrensweise gestattet es u. a. nicht, Substrate mit empfindlichen und ungeschützten Mikrostrukturen zu verarbeiten.This technical procedure allows u. a. not to process substrates with sensitive and unprotected microstructures.

Eine andere Vorrichtung wird in der Anmeldung, mit Aktenzeichen WP H01 L/2893516 wie folgt beschrieben.Another device is described in the application, with reference WP H01 L / 2893516 as follows.

Die Zuführung der Keramiksubstrate erfolgt mittels Schwerkraft aus einem Magazin. Bewegt werden die Keramikstreifen zwischen zwei senkrecht stehenden, parallel zueinander angeordneten Führungsplatten. Eine massive Walze mit konstanter Drehzahl weist zwei Keile auf, die den Brechvorgang ermöglichen.The supply of ceramic substrates by gravity from a magazine. The ceramic strips are moved between two vertical guide plates arranged parallel to one another. A solid roller with constant speed has two wedges, which enable the breaking process.

Es muß kritisch bemerkt werden, daß diese technische Lösung für ungeschützte Mikrostrukturen ebenfalls nicht verwendbar ist, da die Führungsplatten die MikroStruktur beschädigen können und die Keile der Brecheinrichtung auf der gesamten Chipoberfläche zur Wirkung kommen. Letztlich ist die'technische Lösung mit dem Aktenzeichen WP H 01 L/291937 zu nennen, deren technische Wirkung darin besteht, oberflächengeschützte Substrate mittels eines Keils auf der Substratrückseite zu brechen. Dabei liegt die Substratoberseite ganzflächig au^f einer elastischen Unterlage.It must be noted critically that this technical solution for unprotected microstructures is also not usable, since the guide plates can damage the microstructure and the wedges of the crushing device on the entire chip surface come into effect. Lastly, mention should be made of the technical solution with the file reference WP H 01 L / 291937, the technical effect of which is to break surface-protected substrates by means of a wedge on the back of the substrate. In this case, the substrate top is the entire surface au ^f an elastic surface.

Object of the invention

Der nützliche Effekt im Vergleich zu relevanten technischen Lösungen besteht darin, daß die oberflächenungeschützte MikroStruktur mit der erfinderischen Lösung so bearbeitet werden kann, daß sie nicht während des Brechvorganges beschädigtThe useful effect compared to relevant technical solutions is that the surface-protected microstructure can be processed with the inventive solution so that it does not damage during the breaking process

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist, daß die Lösung automatisierbar gestaltet werden kann. Dadurch läßt sich die Arbeitsproduktivität steigern. Eine Zwischenmagazinierung der Chips entfällt, und es können Diamantsägeblätter eingespart werden.Another important aspect is that the solution can be made automatable. This can increase labor productivity. A Zwischenmagazinierung the chips is eliminated, and it can be saved diamond saw blades.

Darlegung des Wesens der Erfindung 'Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Brechverfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, welche es gestatten, den Prozeß des Vereinzeins von Substratstreifen automatisierbar zu gestalten.The invention has for its object to develop a crushing method and an apparatus which allow to make the process of Vereinzins of substrate strips automatable.

Von Bedeutung ist dabei, daß der'Chip nur eine Länge von ca. 10 mm und eine-Breite von 1,5 mm besitzt und sich auf dieser kleinen Fläche eine 200 bis 400 nm dicke MikroStruktur befindet, die zudem oberflächenungeschützt ist und nicht beschädigt werden darf.Of importance is that der'Chip only has a length of about 10 mm and a width of 1.5 mm and is on this small area a 200 to 400 nm thick microstructure, which is also surface protected and not damaged may.

Es ist anzustreben, daß der gebrochene Chip ohne Zwischenlagerung sofort zum Bauelementegehäuse weitergeführt wird, um dort eingeklebt zu werden.It is desirable that the broken chip without intermediate storage is immediately continued to the component housing to be glued there.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der unpassivierte und gekerbte Substratstreifen mittels einer speziellen Vorrichtung zwangsweise geführt wird. Über eine geeignete Kante werden entlang der Bruchkerben die Chips einzeln unter einer bestimmten Krafteinwirkung durch eine Brechbacke definiert gebrochen. Dabei ist das Wirken der Brechkräfte von oben (Bruchkerben auf der Substratoberseite) oder von unten (Bruchkerben auf der Substratunterseite) gleichberechtigt möglich.According to the invention the object is achieved in that the unpassivated and notched substrate strip is forcibly guided by means of a special device. Through a suitable edge, the chips are individually broken along a fracture notch under a certain force by a crushing jaw. In this case, the action of the refractive powers from above (fracture notches on the substrate upper side) or from below (fracture notches on the substrate underside) is equally possible.

Diese mögliche technische Variante ist zeichnerisch nicht extra dargestellt.This possible technical variant is not shown separately in the drawing.

Nach der Vereinzelung, d.h. nach dem Brechen, wird das vereinzelte, lageorientierte Chip automatisierungsgerecht zur weiteren Bearbeitung weitergeleitet. Die Vorrichtung zum Vereinzeln von Substratstreifen besteht aus einer Aufnahme des Substratstreifens mit verschleißfester Kante. Entsprechende Führungsleisten mit Gleitschienen möglichen eine saubere und beschädigungsfreie Führung der Substratstreifen. Eine Brechbacke bewegt sich um einen Drehpunkt und ist von einem Anschlag begrenzt. Unterhalb der Brech backe befindet sich ein Hohlraum, worin sich eine spezielle Aufnahme für den vereinzelten Chip befindet. Diese Aufnahme besitzt einen Vakuumanschluß zum Festhalten (Ansaugen) des Chips.After singulation, i. After breaking, the isolated, location-oriented chip is forwarded to automation for further processing. The device for separating substrate strips consists of a receptacle of the substrate strip with a wear-resistant edge. Corresponding guide rails with slide rails possible clean and damage-free guidance of the substrate strip. A crushing jaw moves about a pivot point and is limited by a stop. Below the crushing jaw is a cavity, in which there is a special receptacle for the isolated chip. This receptacle has a vacuum port for holding (sucking) of the chip.

embodiment

Die erfinderische Lösung wird anhand von vier Figuren näher erläutert. In Figur 1 wird in schematischer Weise das Funktionsprinzip der Vorrichtung dargestellt.The inventive solution is explained in more detail with reference to four figures. In Figure 1, the principle of operation of the device is shown in a schematic manner.

In der Vergrößerung wird durch die Abb. 2 eine Bruchkerbe auf dem Substratstreifen dargestellt (Vergrößerung bei „A").In the enlargement, Fig. 2 shows a score on the substrate strip (magnification at "A").

Figur 3 zeigt den vereinzelten, gebrochenen Chip in vergrößerter Darstellung. Er hat die Form eines Parallelogramms mit einem Seitenverhältnis von a/b > 1, wobei der< α s 90° betragen kann (natürliche Größe: a = 10 mm, b = 1,5 mm). In Abb.4 ist die Vorrichtung in schematischer Weise in der Draufsicht dargestellt. Der unpassivierte, auf der Oberseite gekerbte Substratstreifen 4 wird zwischen den Gleitschienen 15 bis zum Anschlag (x-Richtung) 8 geführt.Figure 3 shows the isolated, broken chip in an enlarged view. It has the shape of a parallelogram with an aspect ratio of a / b > 1, where the < α s can be 90 ° (natural size: a = 10 mm, b = 1.5 mm). In Fig.4, the device is shown in a schematic manner in plan view. The unpassivated, notched on the top substrate strip 4 is guided between the slide rails 15 to the stop (x-direction) 8.

Für die Höhenbegrenzung ist eine Abdeckung 17 vorgesehen, die mit den Gleitschienen in Verbindung steht. Durch eine bestimmte Krafteinwirkung 5 wird die Brechbacke 6 um den Drehpunkt 7 bewegt. Dabei wird diese nach unten gelenkt und bricht einen Chip 1 aus dem Verbandxles Substratstreifens heraus. Die verschleißfeste Kante 12, worüber der Brechvorgang stattfindet, wird von der Substratstreifenauflage 13 aufgenommen und befindet sich an einer dafür ausgearbeiteten Stelle.For the height limitation, a cover 17 is provided, which is in communication with the slide rails. By a certain force 5, the crushing jaw 6 is moved about the pivot point 7. It is directed downwards and breaks a chip 1 out of the dressing of the substrate strip. The wear-resistant edge 12, over which the breaking process takes place, is picked up by the substrate strip support 13 and is located at a location designed for this purpose.

Kurz nach der eigentlichen Vereinzelung wird durch Abrücken der Brechbacke und der Anschläge 16 der Weg frei gemacht für eine Transporteinrichtung 18 (zeichnerisch nicht dargestellt).Shortly after the actual separation is made by moving away the crushing jaw and the stops 16, the way for a transport device 18 (not shown in the drawing).

Neben dem Anschlag 8 (für die x-Richtung) sind zwei weitere Anschläge 16 (für die y-Richtung) vorgesehen. Sie geben dem Chip während des Brechvorganges eine sichere Führung.In addition to the stop 8 (for the x direction), two further stops 16 (for the y direction) are provided. They give the chip a secure guidance during the breaking process.

Die Beweglichkeit der Anschläge ermöglicht es auch, den entstehenden Hohlraum 9 zur Reinigung von Splittern und Abrieb zu nutzen.The mobility of the attacks also makes it possible to use the resulting cavity 9 for cleaning splinters and abrasion.

EinespezielleAufnahmeiOmitVakuu'manschluß 11 ermöglicht das Ansaugen und damit eine lagegesicherte Positionierung des Chips.A special intake with vacuum connection 11 allows suction and thus position-secured positioning of the chip.

Durch einen Arbeitshub der Transporteinrichtung wird der Chip aus dieser Lage zum Bauelementegehäuse weitergeführt.Through a working stroke of the transport device, the chip is continued from this position to the component housing.

Durch die Anwendung eines optischen Erkennungssystems 19 (zeichnerisch nicht dargestellt), kann die Selektion der Fehlerchips automatisch erfolgen.By using an optical recognition system 19 (not shown in the drawing), the selection of the error chips can be carried out automatically.

Gekennzeichnete Fehlerchips und/oder Randchips werden nicht auf den Trägerstreifen geklebt, sondern in einem Ausschußbehälter abgeführt.Marked fault chips and / or edge chips are not glued to the carrier strip, but dissipated in a committee container.

Spezielle Möglichkeiten der Anwendung Hegen auf dem Gebiet der Akustischen Oberflächenwellen-Bauelemente oder Sensoren, die nach dem Planarverfahren hergestellt werden.Special possibilities of application in the field of surface acoustic wave devices or sensors manufactured by the planar method.

Die spezifischen Vorteile des Verfahrens bzw. der Vorrichtung liegen darin, daß das Vereinzeln aus einem vorgekerbten Substratstreifen bei oberflächenungeschützten Mikrostrukturen möglich geworden ist.The specific advantages of the method and the device are that the separation from a pre-scored substrate strip has become possible with surface-protected microstructures.

Claims

Anspruch [en] A method of separating substrate strips having linear score lines (2) and having functional microstructures (3) having a thickness of 200 to 400 nm on the surface thereof, characterized in that the supplied, unpassivated substrate strip (4) by means of a special Device forcibly guided and on a wear-resistant edge (12) along the score lines in individual chips (1) under force (5) defined with a crushing jaw (6) is broken, with the recording (10) of the individual chip (1) held positionally oriented and from a technical transport device (18) to the component housing.

2. The method according to claim 1, characterized in that the rejection of the error and edge chips, manually or mechanically carried out after the recovery of the substrate strip and / or by using an optical recognition system (19) the rejection of the committee automatically in organizational and logical link with the subsequent technical transport device after the breaking of the individual chips takes place, such that the unusable chips are not glued to the carrier strip, but are transported in a committee container.

3. A device for separating substrate strips, characterized by a substrate strip support (13) with a wear-resistant edge (12), which guide strips (14) with slide rails (15) receives and is provided with a cover (17), wherein in the x-direction movable stop (8) via the fulcrum (7) with the crushing jaw (6) is rigidly connected and under this a cavity (9) is located in which a receptacle (10) for the chip with vacuum connection (11).