JP3168329U - フイルムシート用チップ間隔拡大装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダイシング後のウエハをフイルムシート上でチップ間隔を拡大するフイルムシート用チップ間隔拡大装置において、簡単な機構でフイルムシートをカットする自動カッター機構を備えるフィルムシート用チップ間隔拡大装置を提供する。【解決手段】拡張ステージ機構部であって、ウエハが貼付されたフイルムシートを裏面から押し上げる拡張ステージと、該拡張ステージの下側に設けられた昇降装置を含む拡張ステージ機構部と、フイルムシートの外周部を固定して維持するクランプ機構部と、拡張されたフイルムシートをグリップリングで固定するグリップ機構部と、昇降装置に取り付けられたカッター機構部で構成され、該カッター機構部のカッターユニットはフイルムシートをその裏面よりグリップリングに沿ってカットする。【選択図】図４

Description

本考案は、電気回路が施された半導体ウエハを、フイルムシート上面に貼り付けてダイシング後にフイルムシートを拡張して個々の半導体デバイス（チップ）の間隔を拡大するフイルムシート用チップ間隔拡大装置に関する。

半導体製造工程で、シリコン基板上に電気回路を施された半導体ウエハは、ウエハを個々のチップに切り分けする前に良否の検査が行われる。検査された半導体ウエハは粘着性のフイルムシートに貼付された状態でダイシング装置によりチップ単位に切断される。ダイシングされたウエハは、フイルムシート用チップ間隔拡大装置により個々のチップの間隔を均一に広げられたあと、個々のチップをピックアップ装置により摘んで剥がされる。

フイルムシート上のチップの間隔を広げるために使用されるフイルムシート用チップ間隔拡大装置は、図１０、図１１をよって説明すればダイシングフレーム８２により外周部を固定された粘着性のフイルムシート８１上に貼り付けられたダイシング済みのウエハ８３を、フイルムシート８１の外周部を固定して下面より拡張ステージで持ち上げることによりフイルムシート８１を引き伸ばして個々のチップ８６の間隔を拡大する。引き伸ばされたフイルムシート８１は、その状態でグリップリング８４に固定されて、フイルムシート８１がグリップリング８４の外周部でカットされてダイシングフレーム８２から切り離される。

フイルムシートをカットする方法として、作業者の手動によるカット、またはカッター冶具をフイルムシート上に取り付けてカットする方法がある。また、自動カッティング装置を拡張ステージの上部に設けたものが知られている。しかし、自動カッティング装置を拡張ステージの上部に設けるとカッター刃の交換作業などのメンテナンスは容易になるが、装置全体は大型化する。

一方、チップ間隔拡大装置内に自動カッティング機構を設けたものが特許文献１に開示されている。しかし、このカッティング機構は、拡張テーブルの下にカッティング装置回転テーブルを設けフイルムシートと平行にカッティング装置を取り付けており、フイルムのカット位置がグリップリングの下面外周部より離れた位置になり下面外周部に沿ったカットができないこと、またカッティング装置が装置の内部にあるためカッター刃の交換作業が容易でないことなどの問題があった。さらには、回転テーブルを拡張テーブルとは別に設けたことにより装置全体が大型化することを否めない。

日本公開公報：特開昭６２−１３７８４０号公報

フイルムシートが拡張されたあとそれを固定維持するグリップリング８４は、図１１に示すように内グリップリング８４ａと外グリップリング８４ｂとでフイルムシート８１を挟みこんで固定する。フイルムシート８１のカット位置をグリップリング８４に沿ってカットできれば、カット後にフイルムシート８１がグリップリング８４からはみ出した余剰部がなくその後の工程における取り扱いが容易になる。本考案は、フイルムシート用チップ間隔拡大装置において装置を大型化することなく、コンパクトな自動カット機構を提供することにあり、かつフイルムシート８１がグリップリング８４からはみ出す余剰部を出来る限り小さくする自動カット機構を提供するところにある。

ダイシング済みのウエハをフイルムシート上でチップ間隔を拡大するフイルムシート用チップ間隔拡大装置において、拡張ステージ機構部であって、ウエハが貼付されたフイルムシートを裏面から押し上げる拡張ステージと、該拡張ステージの下側に設けられた昇降装置を含む拡張ステージ機構部と、前記フイルムシートの外周部を固定して維持するクランプ機構部と、拡張された前記フイルムシートをグリップリングで固定するグリップ機構部と、前記昇降装置に取り付けられたカッター機構部で構成され、該カッター機構部のカッターユニットは前記フイルムシートをその裏面より前記グリップリングに沿ってカットすることを特長とする。

前記カッター機構部は、前記カッターユニットと、該カッターユニットを回転させる回転ユニットであり、前記昇降装置に取り付けられた回転ユニットとで構成されていることを特長とする。

前記カッターユニットは、カッター刃を前記フイルムシートをカットするカット位置と、前記カッター刃を待機させる待機位置に変位可能であることを特長とする。

前記変位は、前記カッターユニットに設けられたクランク機構であり、エアーアクチェータを駆動源とするとするクランク機構によって前記カッター刃が変位されることを特長とする。

前記カッターユニットは、前記カッター刃をグリップリングに近い前記カット位置と、グリップリングから離れた交換位置とに回転移動可能であることを特長とする。

以上のような本考案によれば、カッターユニットを拡張ステージの下側に回転可能に設け、カッター刃をグリップリングが載置される拡張ステージ外周下部のカット位置とカットを避ける待機位置とに変位可能にしたこと、さらにカッター刃をカット位置と交換位置に回転移動可能にしたことにより、装置を大型化することなく、フイルムシートをグリップリング外周下部に沿ってカットすることを可能にし、かつカッター刃の交換作業等のメンテナンスを容易な装置とした。

本装置の上面図 本装置の側面図 本装置の主要部分を示す概略断面図であり、ウエハが貼付されたフイルムシートが載置されて固定されている図 図３と同じ主要部分を示す概略断面図であり、フイルムシートが拡張されてグリップリングで固定されている図 図４の要部を示す部分拡大図 カッターユニットを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図 カッターユニットの動きを示す図であり、カッター刃がカット位置Ａと待機位置Ｂに変位することを示す説明図 カッターユニットのカッター刃部分の拡大図であり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は側面図 図８（ａ）と同様の図面であり、（ａ）はカッター刃がカット位置にある状態、（ｂ）は交換位置にある状態を示す図 拡張前のフイルムシートを説明する図 拡張後のフイルムシートを説明する図

以下、図面に基づいて本考案の装置を説明する。最初に図１、図２、図３、図４、図５に基づいてダイシング済みのウエハ６が貼り付けられたフイルムシート５を拡張しチップ間隔を拡大するチップ間隔拡大機構について説明する。本装置１は、図３で示すようにウエハ６を貼り付けたフイルムシート５を固定するクランプ機構部１０と、水平に維持固定されたフイルムシート５を下面より持ち上げて拡張する拡張ステージ機構部２０と、拡張したフイルムシート５をその状態で固定するグリップ機構部３０と、グリップ機構部３０により固定されたフイルムシート５をその裏面からカットするカッター機構部４０とから構成される。

クランプ機構部１０を図１、図２、図３に基づいて説明する。クランプ機構１０は主に本装置１の上部に設けられたトップベース２の開口部３を囲うようにその上面に取り付けられたリング形状のローワクランプリング１１と、同じくリング形状のアッパークランプリング１２とで構成される。ローワクランプリング１１は、その開口部１１ａに配置された拡張ステージ２１と共にダイシング済みのウエハ６を貼り付けたフイルムシート５を載置する載置ステージとして機能する。ローワクランプリング１１はその上面の凹部１１ｂにＯリング１３が嵌め込まれており、それによりローアクランプリング１１の上面に載置されたフイルムシート５をアッパークランプリング１２と協働して挟み込み押圧することにより固定して水平に維持する。挟み込む位置は、ダイシングフレーム７の内側のフイルム部分でも良く、ダイシングフレーム７の部分でも良い。

アッパークランプリング１２はリング形状であり、本装置１の上部に設けられた下段アーム１４の左右のアーム板１４ａ、１４ｂにリング形状の対向する外周端面を固定されることにより下段アーム１４の内側に取り付けられている。下段アーム１４は、トップベース２の後部上面に設けられた開閉軸１５に回動可能に取り付けられており、アッパークランプリング１２はフイルムシート５を押圧して固定するクランプ位置とそれを開放する開放位置とに開閉可能である。クランプ位置での下段アーム１４は、その先端部に設けられたロック機構１６により回動不能に固定される。

拡張ステージ機構部２０は、図３、図４で示す通りフイルムシート５をその下面から押し上げて拡張する拡張ステージ２１と、拡張ステージ２１を昇降可能に支持する昇降装置２２で構成される。拡張ステージ２１は、逆円錐形状のステージであり、その上面外周部に内グリップリング３４が嵌まり込む段差部２１ａが設けられている。

昇降装置２２は、拡張ステージ２１の下面を支持して本装置１の内部に設けられている。拡張ステージ２１は、その下面において昇降装置２２に取り付けられて、昇降装置２２が駆動することにより拡張ステージ２１は上下方向に昇降可能である。昇降装置２２の機構は周知の電動モータとガイド機構による移動機構でもよく、エアーアクチェータによる移動機構でもよい。

グリップ機構部３０は、拡張したフイルムシート５をその状態で把持するための機構であり、内グリップリング３４、外グリップリング３５と、外グリップリング３５をセットして維持するためのグリップリングホルダー３１とで構成される。内グリップリング３４は、合成樹脂材で作られた環状のリングであり拡張ステージ２１の段差部２１ａに嵌め込まれる内径寸法を有する。

外グリップリング３５は、内グリップリング３４を嵌め込み可能な内径寸法を有し、同じく合成樹脂材で作られた環状のリングである。グリップリングホルダー３１は、リング形状であり、その下面に凹部３６が設けられている。凹部３６の内径と深さは、外グリップリング３５の外径寸法、および厚さ寸法とほぼ同じ寸法とされる。グリップホルダー３１は、その対向する外周端面を左右のホルダー３２を介して上段アーム３３の内側に取り付けられている。

上段アーム３３は、枠状のアームであり、その内側にグリップホルダー３１を支持して本装置上面から距離をおいて配置されている。上段アーム３３は、３本の支持棒３９に高さ調整可能に支持されておりトップベース２の後部上面に設けられた回転軸３８を回転軸として開閉可能に装置上面に取り付けられている。

装置後部の２本の支持棒３９が回転軸３８により回転可能な回転ブロック３８ａに取り付けられていることにより、上段アーム３３は開閉可能とされる。装置前部の支持棒３９は、ロック機構３７に支持されており、上段アーム３３が水平位置にあるときはロック機構３７の働きにより上段アーム３３は回動不能に固定される。

カッター機構部４０は、カッターユニット４１と回転ユニット６０で構成されており、拡張ステージ機構部２０の昇降装置２２に拡張ステージ２１と同軸に回転可能に取り付けられている。それにより、カッター機構部４０は、拡張ステージ２１と共に上下移動が可能である。回転ユニット６０は、拡張ステージ２１の下部において昇降装置２２に取り付けられており、回転機構は周知の電動モータを駆動源とするギア伝達機構でもよいし、ベルト伝達機構でもよい。

次にカッターユニット４１について図５、図６、図７、図８、図９によって説明する。カッターユニット４１は、主にクランクベース４２と、エアーシリンダー４９と、スイングブロック４３と、カッターホルダー４５と、カッター刃５１で構成される。クランクベース４２はＬ字形状のベース板であり、Ｌ字を構成する一方のアーム４２ｂの中間にエアーシリンダー４９が取り付けられ、他方のアーム４２ａの先端部に回転軸を介してスイングブロック４３が回動可能に取り付けられている。

スイングブロック４３もＬ字形状であり、一方のアームはクランクベース４２のアーム４２ａに連結され、他方のアームは先端部でエアーシリンダー４９のロッド軸に取り付けられた連結板４４にクランクピンを介して連結されている。それによりスイングブロック４３は、エアーアクチェータであるエアーシリンダー４９のロッド軸の往復運動を回転運動に変換するクランク機構により回動する。

カッターホルダー４５は、カッター刃５１を固定ネジ５３で取り付けた状態でスイングブロック４３の他方のアームの中間部に座付きシャフト５６を介して取り付けられている。カッターホルダー４５は、その下面の凸部５４がスイングブロック４３の上面の凹部５５に嵌まり込み、座付きシャフト５６に取り付けられた圧縮コイルバネ５７のバネ圧よりスイングブロック４３に維持されている。

カッターユニット４１は、フイルムシート５の拡張作業時にはカッター刃５１を待機位置Ｂ（図７）に位置させており、フイルムシート５のカット時にはエアーシリンダー４９を駆動させることによりクランク機構を働かせてカッターホルダー４５を回転しカッター刃５１をカット位置Ａ（図７）に移動（変位）させる。

上記のようなカッターユニット４１は、回転ユニット６０に固定されたカッターユニット取付板７０にクランクベース４２をネジ止めすることにより取り付けられている。図４、図５に示す通り、カッターユニット取付板７０におけるカッターユニット４１の取付面は、拡張ステージの逆円錐形の傾斜面に合せた傾斜面であり、カッターユニット４１が取り付けられたときにカッター刃５１は拡張ステージ２１の側とされてその先端が内グリップリング３４の外周下部に位置する取付面とされる。それにより、カッター刃５１は、拡張済みのフイルムシート５をその裏面より内グリップリング３４の外周下部に沿って切断することが出来る。

カッター刃５１の交換時には、図９に示す通りカッターホルダー４５を持ち上げて１８０度回転させることによりカッター刃５１は拡張ステージ２１と反対向きにされ、その状態で固定ネジ５３を外すことによりカッター刃５１の交換が容易に行える。

次に、上記に説明した本装置１の操作方法について説明する。最初に上段アーム３３と下段アーム１４はロック機構３７、１６が解除された状態で後方上部に開かれている。拡張ステージ２１は、昇降装置２２の働きによりローワクランプリング１１の上面と同じ高さに移動されている。その状態で、上段アーム３３のグリップリングホルダー３１の凹部３６に外グリップリング３５がセットされ、拡張ステージ２１の段部２１ａに内グリップリング３４がセットされる。

次に、ダイシング済みのウエハ６を貼りつけたフイルムシート５が、拡張ステージ２１およびローワクランプリング１１の上面が形成する搭載ステージに搭載される。その時フイルムシート５に貼り付けられたダイシングフレームは、ローワクランプリング１１の外側とされる。その後、下段アーム１４を閉じてロック機構１６により固定されることで、フイルムシート５は、その外周部をアッパークランプリング１２の下面とローアクランプリング１１の上面とに挟まれて押圧され固定される。ローアクランプリング１１の上面に設けられたＯリング１３によりその固定力はより大きくなる。

次に、上段フレーム３３を閉じてロック機構３７により固定する。上段アーム３３の高さは、拡大されるウエハ５の間隔寸法に合わせて３本の支持棒３９への取り付け高さを変えることにより調整することができる。

装置前面の操作パネル９のスタートスイッチを押すことにより、拡張ステージ２１はフイルムシート５の下面を押圧しながら引き伸ばして上昇する。拡張ステージ２１の上面が、グリップリングホルダー３１にセットされた外グリップリング３５に嵌り込むことにより、フイルムシート５は内グリップリング３４の外周面と外グリップリング３５の内周面で挟み込まれて固定される。

フイルムシート５をグリップリングで固定したあと、拡張ステージ２１を少し下げることにより外グリップリング３５は内グリップリング３４と一体となった状態でグリップリングホルダー３１から外される。その後、上段アーム３３はロック機構３７を解除して後方上部に開かれる。

次に、操作パネル９のカッター始動スイッチを押すことにより、カーターユニット４１のエアーシリンダー４９が駆動してカッター刃５１は待機位置Ｂからカット位置Ａに移動（変位）し、カッター刃５１の刃先は引き伸ばされたフイルムシート５に突き刺さる。その後カッターユニット４１は回転ユニット６０により回転してフイルムシート５を切断し、フイルムシート５はクランプリングから開放される。

以上のような装置によれば、カッターユニット４１を回転ユニット６０にカッター刃５１が内グリップリング３４の外周面下部の位置になるように斜めの状態に取り付けたことにより、簡単な機構でフイルムシート５の余剰部が少ないカットが行える。それにより、その後の工程における取り扱いが容易になる。またカッター刃５１をカット位置と待機位置にクランク機構により変位させるのでフイルム拡張時にカッター刃５１を容易に待機位置にしておくことが出来る。さらに、カッター刃５１の向きを１８０度回転させることが出来るので、その交換作業が容易になる。

１ 本装置
２ トップベース
３ 開口部
５、８１ フイルムシート
６、８３ ウエハ
７、８２ ダイシングフレーム
９ 操作パネル
１０ クランプ機構部
１１ ローワクランプリング
１２ アッパークランプリング
１３ Ｏリング
１４ 下段アーム
２０ 拡張ステージ機構部
２１ 拡張ステージ
２２ 昇降装置
３０ グリップ機構部
３１ グリップリングホルダー
３２ ホルダー
３３ 上段アーム
３４、８４ａ 内グリップリング
３５、８４ｂ 外グリップリング
３６ 凹部
３７ ロック機構
３９ 支持棒
４０ カッター機構部
４１ カッターユニット
４２ クランクベース
４３ スイングブロック
４４ 連結板
４５ カッターホルダー
５１ カッター刃
５３ 固定ネジ
５４ 凸部
５５ 凹部
５６ 座付きシャフト
５７ 圧縮コイルバネ
６０ 回転ユニット
７０ カッターユニット取付板
８４ グリップリング

Claims (5)

1. ダイシング済みのウエハをフイルムシート上でチップ間隔を拡大するフイルムシート用チップ間隔拡大装置において、拡張ステージ機構部であって、ウエハが貼付されたフイルムシートを裏面から押し上げる拡張ステージと、該拡張ステージの下側に設けられた昇降装置を含む拡張ステージ機構部と、前記フイルムシートの外周部を固定して維持するクランプ機構部と、拡張された前記フイルムシートをグリップリングで固定するグリップ機構部と、前記昇降装置に取り付けられたカッター機構部で構成され、
   該カッター機構部のカッターユニットは前記フイルムシートをその裏面より前記グリップリングに沿ってカットすることを特長とするフイルムシート用チップ間隔拡大装置。
2. 前記カッター機構部は、前記カッターユニットと、該カッターユニットを回転させる回転ユニットであり、前記昇降装置に取り付けられた回転ユニットとで構成されていることを特長とする請求項１に記載のフイルムシート用チップ間隔拡大装置。
3. 前記カッターユニットは、カッター刃を前記フイルムシートをカットするカット位置と、前記カッター刃を待機させる待機位置に変位可能であることを特長とする請求項２に記載のフイルムシート用チップ間隔拡大装置。
4. 前記変位は、前記カッターユニットに設けられたクランク機構であり、エアーアクチェータを駆動源とするとするクランク機構によって前記カッター刃が変位されることを特長とする請求項３に記載のフイルムシート用チップ間隔拡大装置。
5. 前記カッターユニットは、前記カッター刃をグリップリングに近い前記カット位置と、グリップリングから離れた交換位置とに回転移動可能であることを特長とする請求項４に記載のフイルムシート用チップ間隔拡大装置。

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