KR20200121229A - 익스팬드 장치, 익스팬드 방법 - Google Patents

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요시히로 가와구치
료타 사이토
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Abstract

(과제) 익스팬드 시트의 수축을 고효율적으로 실시한다.
(해결 수단) 피가공물과, 그 피가공물에 첩착된 익스팬드 시트와, 그 익스팬드 시트의 외주측이 첩착된 환상 프레임을 포함하는 피가공물 유닛의 그 익스팬드 시트를 확장하는 익스팬드 장치로서, 익스팬드 시트를 확장할 수 있는 확장 유닛과, 익스팬드 시트를 가열하고 수축시키는 시트 수축 유닛을 구비하고, 그 시트 수축 유닛은, 열풍 분출구와, 에어 공급로와, 그 에어 공급로의 내부를 가열하는 가열 유닛과, 에어 공급원으로부터의 에어의 공급과 차단을 제어하는 밸브를 포함하고, 그 시트 수축 유닛은, 그 밸브를 열어 그 에어 공급로에 그 에어를 공급하고 그 열풍 분출구로부터 가열된 그 에어를 분사할 수 있고, 그 시트 수축 유닛은, 그 밸브를 닫음으로써 그 가열 유닛을 정지시키지 않고 그 열풍 분출구로부터의 가열된 그 에어의 분사를 정지시킬 수 있다.

Description

익스팬드 장치, 익스팬드 방법{EXPAND APPARATUS, EXPAND METHOD}
본 발명은 환상 프레임에 외주측이 첩착 (貼着) 된 익스팬드 시트를 확장하는 익스팬드 장치와 익스팬드 방법에 관한 것이다.
원판상의 웨이퍼의 표면에 복수의 서로 교차하는 분할 예정 라인 (스트리트라고도 불린다) 을 설정하고, 분할 예정 라인으로 구획된 각 영역에 디바이스를 형성한 후, 분할 예정 라인을 따라서 웨이퍼를 분할하면 개개의 디바이스 칩을 형성할 수 있다. 형성된 디바이스 칩은 전자 기기 등에 탑재되어 사용된다.
웨이퍼의 분할은, 예를 들어, 레이저 가공 장치를 사용하여 실시한다. 예를 들어, 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔을 분할 예정 라인을 따라서 그 웨이퍼의 내부에 집광하고, 분할 예정 라인을 따라서 분할 기점이 되는 개질층을 형성한다.
웨이퍼의 이면측에는, 미리 익스팬드 시트로 불리는 시트를 첩착해 놓는다. 익스팬드 시트의 외주측에는, 금속 등으로 형성된 환상 프레임이 붙여진다. 그리고, 그 익스팬드 시트에 웨이퍼를 첩착하면, 웨이퍼와, 익스팬드 시트와, 환상 프레임이 일체로 된 피가공물 유닛이 형성된다.
분할 예정 라인을 따라서 웨이퍼의 내부에 개질층이 형성된 상태에서 익스팬드 시트를 직경 방향 외측으로 확장하면, 그 개질층을 기점으로 하여 웨이퍼가 파단되어 디바이스 칩이 형성되고, 또한 각 디바이스 칩의 간격이 넓어진다. 각 디바이스 칩의 간격이 넓어지면, 그 후에 피가공물 유닛을 운반하거나 할 때에 각 디바이스 칩이 서로 잘 접촉하지 않게 되어, 그 디바이스 칩의 손상이 억제된다.
단, 익스팬드 시트의 확장을 해제하면 익스팬드 시트에 이완이 발생되기 때문에, 이완이 발생된 익스팬드 시트를 가열하여 열수축시키는 히트 슈링크라고 불리는 공정이 실시된다 (예를 들어, 특허문헌 1 및 특허문헌 2 참조). 익스팬드 시트를 수축시키면 익스팬드 시트의 이완이 저감되어, 각 디바이스 칩의 간격이 유지된다.
일본 공개특허공보 2010-206136호 일본 공개특허공보 2011-100920호
종래, 복수의 피가공물 유닛의 익스팬드 시트를 계속해서 확장하고, 확장된 익스팬드 시트를 수축시킬 때, 익스팬드 시트의 가열을 실시하는 때마다, 가열 유닛의 작동과 정지를 반복하였다. 이 경우, 어느 피가공물 유닛의 익스팬드 시트의 수축을 실시한 후, 다음의 피가공물 유닛의 익스팬드 시트의 수축을 실시할 때까지의 동안에 가열 유닛의 온도가 내려간다.
가열 유닛의 온도가 소정의 온도에 이르지 못한 경우, 익스팬드 시트의 수축을 소정의 정도로 적절히 실시할 수 없다. 그 때문에, 익스팬드 시트의 수축을 실시할 때에는, 가열 유닛을 작동시켜 가열 유닛의 온도가 소정의 온도에 이를 때까지 대기할 필요가 있었다. 익스팬드 시트의 확장을 계속해서 실시하는 경우, 익스팬드 시트의 수축을 실시할 때까지의 대기 시간에 따른 처리 효율의 저하 문제가 현저하여, 개선이 절실히 요망되고 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는, 익스팬드 시트의 수축을 고효율적으로 실시할 수 있는 익스팬드 장치 및 익스팬드 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 의하면, 피가공물과, 그 피가공물에 첩착된 익스팬드 시트와, 그 익스팬드 시트의 외주측이 첩착된 환상 프레임을 포함하는 피가공물 유닛의 그 익스팬드 시트를 확장하는 익스팬드 장치로서, 그 피가공물 유닛의 그 환상 프레임을 유지할 수 있는 프레임 유지 유닛과, 그 프레임 유지 유닛에 유지된 그 환상 프레임을 가진 그 피가공물 유닛에 포함되는 그 익스팬드 시트를 확장할 수 있는 확장 유닛과, 그 프레임 유지 유닛에 유지된 그 환상 프레임을 가진 그 피가공물 유닛에 포함되는 그 익스팬드 시트의 그 피가공물의 외주와, 그 환상 프레임의 내주연 사이의 영역을 가열하고 수축시킴으로써, 그 확장 유닛에 의해서 확장되어 이완이 발생된 그 익스팬드 시트의 그 이완을 저감하는 시트 수축 유닛을 구비하고, 그 시트 수축 유닛은, 그 익스팬드 시트와 대면한 열풍 분출구와, 일단이 그 열풍 분출구에 연통함과 함께 타단이 에어 공급원에 접속된 에어 공급로와, 그 에어 공급로의 내부를 가열함으로써 그 에어 공급원으로부터 공급된 에어를 가열하는 가열 유닛과, 그 에어 공급원으로부터의 에어의 공급과 차단을 제어하는 밸브와, 그 가열 유닛의 가열과, 가열의 정지를 전환하는 스위치를 포함하고, 그 시트 수축 유닛은, 그 밸브를 열어 그 에어 공급원으로부터 그 에어 공급로에 그 에어를 공급하고, 그 에어 공급로에 있어서 그 에어를 그 가열 유닛으로 가열함으로써, 그 열풍 분출구로부터 가열된 그 에어를 분사할 수 있고, 그 시트 수축 유닛은, 그 밸브를 닫아 그 에어 공급원으로부터 그 에어 공급로에 대한 에어의 공급을 차단함으로써 그 가열 유닛을 정지시키지 않고 그 열풍 분출구로부터의 가열된 그 에어의 분사를 정지시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 익스팬드 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 일 양태에 의하면, 피가공물과, 그 피가공물에 첩착된 익스팬드 시트와, 그 익스팬드 시트의 외주측이 첩착된 환상 프레임을 각각 포함하는 복수의 피가공물 유닛의 그 익스팬드 시트를 계속해서 확장하는 익스팬드 방법으로서, 그 환상 프레임을 유지하고, 그 익스팬드 시트를 확장하는 확장 스텝과, 그 확장 스텝을 실시한 후, 그 익스팬드 시트의 그 피가공물의 외주와, 그 환상 프레임의 내주연 사이의 영역에 가열 유닛에 의해서 가열된 에어를 분사하여, 그 익스팬드 시트의 그 영역을 수축시키고, 그 확장 스텝에서 생성된 그 익스팬드 시트의 이완을 저감하는 시트 수축 스텝을 구비하고, 복수의 피가공물 유닛에 대하여 계속해서 그 확장 스텝과, 그 시트 수축 스텝을 실시하는 동안, 그 가열 유닛의 작동을 정지시키지 않고, 그 시트 수축 스텝은, 그 에어의 분사를 개시함으로써 개시되고, 그 에어의 분사를 정지시킴으로써 종료되는 것을 특징으로 하는 익스팬드 방법이 제공된다.
본 발명의 일 양태에 관련된 익스팬드 장치 및 익스팬드 방법에서는, 가열 유닛으로 에어를 가열하고, 가열된 에어를 분사시켜 익스팬드 시트를 가열한다. 그리고, 익스팬드 시트의 수축을 실시하지 않는 동안에는, 가열 유닛은 정지시키지 않고 에어의 분사를 정지시킨다. 그 때문에, 익스팬드 시트의 가열을 실시하고 있지 않는 동안에 있어서도 가열 유닛의 온도는 저하되지 않는다.
이 경우, 익스팬드 시트의 가열을 실시할 때에 가열 유닛의 온도가 소정의 온도에 이를 때까지 대기할 필요가 없다. 본 발명의 일 양태에 관련된 익스팬드 장치 및 익스팬드 방법에서는, 피가공물 유닛의 익스팬드 시트의 확장과 수축을 단시간에 실시할 수 있기 때문에, 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 의해서, 익스팬드 시트의 수축을 고효율적으로 실시할 수 있는 익스팬드 장치 및 익스팬드 방법이 제공된다.
도 1 은 익스팬드 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2 는 피가공물 유닛이 반입된 익스팬드 장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3 은 익스팬드 시트를 고정시킨 상태의 익스팬드 장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 4 는 익스팬드 시트의 확장을 실시하고 있는 익스팬드 장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 5 는 이완이 발생된 익스팬드 시트의 가열을 실시하고 있는 익스팬드 장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 본 실시형태에 관련된 익스팬드 장치 및 익스팬드 방법에서는, 피가공물과, 익스팬드 시트와, 환상 프레임이 일체화된 피가공물 유닛의 익스팬드 시트를 확장한다. 도 2등에 피가공물 유닛 (11) 의 단면을 나타낸다.
피가공물 유닛 (11) 이 구비하는 익스팬드 시트 (7) 는, 예를 들어, 염화비닐이나 폴리올레핀 등으로 이루어지는 기재층과, 그 기재층에 지지된 풀층을 포함한다. 익스팬드 시트 (7) 의 일방의 면의 중앙 영역은, 피가공물 (1) 에 첩착되어 있다. 또, 익스팬드 시트 (7) 의 외주부는, 개구를 구비하는 환상 프레임 (9) 의 내주부에 첩착되어 있다.
피가공물 (1) 은, 예를 들어, 실리콘, SiC (실리콘카바이드), 혹은, 그 밖의 반도체 등의 재료로 이루어지는 웨이퍼, 또는, 사파이어, 유리, 석영 등의 재료로 이루어지는 대략 원판상의 기판이다. 피가공물 (1) 의 표면은 서로 교차하는 복수의 분할 예정 라인 (스트리트) 으로 복수의 영역으로 구획되고, 구획된 각 영역에는 IC (Integrated circuit) 등의 디바이스 (5) 가 형성된다. 피가공물 (1) 을 그 분할 예정 라인을 따라서 분할하면, 개개의 디바이스 칩을 형성할 수 있다.
피가공물 (1) 의 내부에는, 그 분할 예정 라인을 따라서 분할 기점이 되는 개질층 (3) 이 형성되어 있다. 개질층 (3) 은, 예를 들어, 피가공물 (1) 에 대해서 투과성을 갖는 파장 (피가공물 (1) 을 투과할 수 있는 파장) 의 레이저 빔을 분할 예정 라인을 따라서 피가공물 (1) 의 내부에 집광함으로써 형성할 수 있다.
분할 예정 라인을 따라서 내부에 개질층 (3) 이 형성되어 있는 피가공물 (1) 에 직경 방향 외측을 향한 힘을 가하면, 개질층 (3) 으로부터 피가공물 (1) 의 상하면에 이르는 크랙이 발생되고, 피가공물 (1) 이 분할되어 개개의 디바이스 칩 (15) (도 4 등 참조) 이 형성된다. 그 후, 익스팬드 시트 (7) 로부터의 개개의 디바이스 칩 (15) 의 픽업을 용이하게 하기 위해서, 익스팬드 시트 (7) 가 더욱 확장되어, 디바이스 칩 (15) 간의 간격이 넓어진다.
또한, 피가공물 (1) 에는, 미리 DAF (다이 어태치 필름) 가 형성되어도 된다. DAF 는, 디바이스 칩 (15) 을 소정의 실장 대상에 실장할 때의 접착제로서 기능하는 막이다. 그 익스팬드 장치는, DAF 가 형성된 피가공물 (1) 을 DAF 별로 분할할 수 있다. 이 경우, DAF 가 형성된 디바이스 칩 (15) 이 형성된다.
본 실시형태에 관련된 익스팬드 장치에 대해서, 도 1 내지 도 5 를 사용하여 설명한다. 도 1 에는, 익스팬드 장치 (2) 의 사시도가 모식적으로 나타내어져 있고, 도 2 에는, 피가공물 유닛 (11) 이 반입된 그 익스팬드 장치 (2) 의 단면도가 모식적으로 나타내어져 있다.
익스팬드 장치 (2) 는, 피가공물 유닛 (11) 의 환상 프레임 (9) 을 고정시키는 프레임 유지 유닛 (4) 과, 피가공물 유닛 (11) 의 익스팬드 시트 (7) 를 확장할 수 있는 확장 유닛 (14) 을 구비한다. 또한, 익스팬드 장치 (2) 는, 확장되어 이완이 발생된 익스팬드 시트 (7) 를 가열하고 수축시켜 그 이완을 저감하는 시트 수축 유닛 (30) 을 구비한다. 이하, 익스팬드 장치 (2) 의 각 구성 요소에 대해서 상세히 서술한다.
프레임 유지 유닛 (4) 은, 피가공물 유닛 (11) 의 환상 프레임 (9) 을 지지할 수 있는 프레임 지지부 (6) 를 구비한다. 프레임 지지부 (6) 는, 상면이 평탄한 환상의 부재이고, 중앙에 환상 프레임 (9) 의 개구의 직경에 대응한 직경의 개구 (6a) 를 구비한다. 프레임 지지부 (6) 의 하면에는 복수의 로드 (12) 의 상단이 접속되어 있고, 그 로드 (12) 의 하단은 각각 에어 실린더 (10) 등의 승강 기구에 수용되어 있다. 에어 실린더 (10) 를 작동시켜 로드 (12) 를 승강시킴으로써, 프레임 지지부 (6) 를 승강시킬 수 있다.
프레임 유지 유닛 (4) 은, 프레임 지지부 (6) 와 함께 환상 프레임 (9) 을 협지할 수 있는 환상의 프레임 가압부 (8) 를 추가로 구비한다. 프레임 가압부 (8) 는, 프레임 지지부 (6) 의 개구 (6a) 와 동등한 직경의 개구 (8a) 를 중앙에 구비한 환상의 부재로서, 하면이 평탄하다.
환상 프레임 (9) 이 재치되는 프레임 지지부 (6) 를 상승시켜, 프레임 가압부 (8) 의 하면에 그 환상 프레임 (9) 을 접촉시키면, 환상 프레임 (9) 이 프레임 지지부 (6) 및 프레임 가압부 (8) 에 의해서 협지되어 유지된다. 프레임 가압부 (8) 는, 고정된 환상 프레임 (9) 에 위치 어긋남이 발생되지 않도록, 환상 프레임 (9) 을 강고한 힘으로 파지할 수 있다.
또한, 프레임 가압부 (8) 에는, 프레임 유지 유닛 (4) 에 의해서 유지된 피가공물 유닛 (11) 에 냉풍을 공급할 수 있는 냉각 기구가 형성되어 있어도 된다. 익스팬드 시트 (7) 를 확장할 때 미리 그 냉각 기구에 의해서 익스팬드 시트 (7) 를 냉각시키면, 익스팬드 시트 (7) 를 경화시킬 수 있다.
익스팬드 시트 (7) 가 경화되어 있지 않을 경우, 익스팬드 시트 (7) 를 확장했을 때, 피가공물 (1) 의 외주와, 환상 프레임 (9) 의 내주연 사이의 영역에서 익스팬드 시트 (7) 가 늘어날 뿐으로, 피가공물 (1) 에 직경 방향 외측을 향한 힘을 적절히 작용시키기 어렵다. 그래서, 익스팬드 시트 (7) 를 그 냉각 기구에 의해서 냉각시켜 경화시키면 익스팬드 시트 (7) 가 잘 늘어나지 않게 되고, 다음에 설명하는 확장 유닛 (14) 으로 익스팬드 시트 (7) 를 확장하여, 피가공물 (1) 에 적절히 그 힘을 작용시킴으로써 피가공물 (1) 을 분할할 수 있다.
확장 유닛 (14) 은, 프레임 유지 유닛 (4) 으로 유지된 환상 프레임 (9) 을 가진 피가공물 유닛 (11) 에 포함되는 익스팬드 시트 (7) 를 확장할 수 있다. 확장 유닛 (14) 은, 프레임 유지 유닛 (4) 의 프레임 지지부 (6) 의 개구 (6a) 에 들어가는 유지 테이블 (16) 을 구비한다. 유지 테이블 (16) 의 상면에는, 프레임 유지 유닛 (4) 으로 고정된 환상 프레임 (9) 을 갖는 피가공물 유닛 (11) 에 포함되는 익스팬드 시트 (7) 를 개재하여, 피가공물 (1) 이 재치된다.
유지 테이블 (16) 은, 익스팬드 시트 (7) 를 개재하여 피가공물 (1) 을 흡인 유지할 수 있다. 유지 테이블 (16) 의 상면에는 복수의 흡인구 (20) 가 형성되어 있고, 유지 테이블 (16) 의 내부에는 각각의 흡인구 (20) 에 접속되는 흡인로 (18) 가 형성되어 있다. 그리고, 흡인로 (18) 는, 유지 테이블 (16) 의 외부에 배치된 흡인원 (24) 에 접속되어 있다.
흡인로 (18) 와, 흡인원 (24) 사이에는 개폐 밸브 (valve) (22) 가 형성되어 있다. 개폐 밸브 (22) 를 열면, 흡인원 (24) 에 의해서 발생된 부압을 흡인로 (18) 및 흡인구 (20) 를 개재하여 유지 테이블 (16) 의 상면에 재치되는 피유지물에 작용시킬 수 있다. 즉, 흡인로 (18), 흡인구 (20), 개폐 밸브 (22) 및 흡인원 (24) 등은, 익스팬드 시트 (7) 를 개재하여 피가공물 (1) 을 흡인 유지하는 유지 기구로서 기능한다.
유지 테이블 (16) 의 하면에는, 복수의 로드 (28) 의 상단이 접속되어 있고, 그 로드 (28) 의 하단은 각각 에어 실린더 (26) 등의 승강 기구에 수용되어 있다. 에어 실린더 (26) 를 작동시켜 로드 (28) 승강시킴으로써, 유지 테이블 (16) 을 승강시킬 수 있다. 프레임 유지 유닛 (4) 에 환상 프레임 (9) 을 고정시킨 상태에서 유지 테이블 (16) 을 상승시키면, 환상 프레임 (9) 에 첩착되어 있는 익스팬드 시트 (7) 가 직경 방향 외측으로 확장된다.
시트 수축 유닛 (30) 은, 확장되어 이완이 발생된 익스팬드 시트 (7) 의 환상 프레임 (9) 의 내주연과, 피가공물 (1) 의 외주연 사이의 영역을 가열하고 수축시켜, 익스팬드 시트 (7) 의 이완을 저감한다. 시트 수축 유닛 (30) 은, 그 시트 수축 유닛 (30) 의 각 구성 요소를 상방으로부터 지지하는 로드 (32) 와, 그 로드 (32) 의 하단에 접속된 원판상의 지지 플레이트 (34) 와, 지지 플레이트 (34) 의 외주부 하면에 형성된 복수의 가열 유닛 (36) 을 구비한다.
가열 유닛 (36) 은, 에어를 가열하고, 가열된 그 에어를 하방으로 분출하게 하는 기능을 갖는다. 도 2 에, 가열 유닛 (36) 의 단면을 나타낸다. 가열 유닛 (36) 은, 연직 방향을 따른 원통상의 케이싱을 구비하는 에어 공급로 (38) 를 구비한다.
에어 공급로 (38) 의 상단에는, 지지 플레이트 (34) 의 내부에 형성된 에어 공급관 (34a) 과, 로드 (32) 의 내부에 형성된 에어 공급관 (32a) 을 통하여 에어 공급원 (40) 이 접속되어 있다. 에어 공급로 (38) 과 에어 공급원 (40) 사이에는, 개폐 밸브 (valve) (42) 가 형성되어 있고, 개폐 밸브 (42) 를 열면 에어 공급원 (40) 으로부터 에어 공급로 (38) 에 에어를 공급할 수 있다.
에어 공급로 (38) 의 내부에는, 에어 공급원 (40) 으로부터 공급된 에어를 가열하는 열원으로서 코일 히터 (44) 가 형성되어 있다. 그리고, 에어 공급로 (38) 의 하면에는 열풍 분출구 (38a) 가 형성되어 있다. 코일 히터 (44) 는 전원 및 스위치 (46) 에 접속되어 있고, 스위치 (46) 를 온으로 하여 코일 히터 (44) 에 전류를 흘리면 그 코일 히터 (44) 로부터 열이 발생되어, 에어 공급원 (40) 으로부터 공급된 에어가 가열된다.
코일 히터 (44) 가 발열하고 있는 상태에서 개폐 밸브 (42) 를 열면, 코일 히터 (44) 에 의해서 가열된 에어 (열풍) 가 그 열풍 분출구 (38a) 로부터 하방으로 분출된다. 또한, 본 실시형태에 관련된 익스팬드 장치 (2) 에서는, 스위치 (46) 를 항상 온으로 해 놓는다. 그리고, 개폐 밸브 (42) 의 개폐를 제어함으로써, 그 가열 유닛 (36) 으로부터 익스팬드 시트 (7) 에 대한 가열된 에어의 공급 개시 및 공급 정지가 제어된다.
예를 들어, 스위치 (46) 는, 익스팬드 장치 (2) 의 가동을 개시할 때에 온으로 되고, 복수의 피가공물 유닛 (11) 의 익스팬드 시트 (7) 를 확장한 후, 익스팬드 장치 (2) 의 가동을 종료할 때에 오프로 된다. 그 때문에, 열풍 분출구 (38a) 로부터는 소정의 온도 이상으로 가열된 에어가 안정적으로 분출된다.
시트 수축 유닛 (30) 은, 지지 플레이트 (34) 의 중앙 하면에 회전 모터 (48) 를 구비하고, 그 회전 모터 (48) 에는 연직 방향을 따른 회전축 (50) 의 상단이 장착되어 있다. 회전축 (50) 의 하단에는, 원판상의 셔터 플레이트 (52) 가 접속되어 있다. 원판상의 셔터 플레이트 (52) 의 직경은, 프레임 유지 유닛 (4) 의 프레임 가압부 (8) 의 개구 (8a) 의 직경보다 근소하게 작다. 프레임 가압부 (8) 는, 셔터 플레이트 (52) 를 그 개구 (8a) 에 수용한 상태에서 셔터 플레이트 (52) 에 대해서 상대적으로 승강 가능해도 된다.
셔터 플레이트 (52) 는, 지지 플레이트 (34) 에 있어서의 복수의 가열 유닛 (36) 의 배치에 대응하는 배치로 복수의 개구 (52a) (도 1 및 도 5 참조) 를 구비한다. 예를 들어, 지지 플레이트 (34) 는, 그 지지 플레이트 (34) 의 하면의 중심으로부터의 직경이 소정의 직경이 되는 복수의 등간격으로 나열된 고정 위치에 가열 유닛 (36) 을 각각 구비한다. 그리고, 셔터 플레이트 (52) 는, 그 셔터 플레이트 (52) 의 중심으로부터의 직경이 그 소정의 직경이 되는 복수의 등간격으로 나열된 위치에 그 가열 유닛 (36) 의 수와 동일한 수만큼 개구 (52a) 를 구비한다.
셔터 플레이트 (52) 는, 가열 유닛 (36) 으로부터의 열이 불필요하게 피가공물 유닛 (11) 에 전해지는 것을 방지하는 기능을 갖는다. 가열 유닛 (36) 으로부터 피가공물 유닛 (11) 에 대한 열의 전달을 차단하고자 할 경우에는, 회전 모터 (48) 를 작동시켜 회전축 (50) 을 회전시킴으로써 셔터 플레이트 (52) 를 회전시켜, 각 가열 유닛 (36) 의 위치와 각 개구 (52a) 의 위치를 어긋나게 한다.
또, 시트 수축 유닛 (30) 에 의해서 피가공물 유닛 (11) 의 이완이 발생된 익스팬드 시트 (7) 를 수축시킬 때, 셔터 플레이트 (52) 를 회전시켜 각 가열 유닛 (36) 의 위치에 각 개구 (52a) 의 위치를 맞춘다. 그리고, 가열 유닛 (36) 의 에어 공급로 (38) 의 열풍 분출구 (38a) 와, 셔터 플레이트 (52) 의 개구 (52a) 를 통해서 가열된 에어를 익스팬드 시트 (7) 에 공급한다.
또한, 셔터 플레이트 (52) 의 양태는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 셔터 플레이트 (52) 는, 각 개구 (52a) 를 개별적으로 개폐할 수 있는 개폐 기구를 구비해도 된다. 이 경우, 시트 수축 유닛 (30) 은 셔터 플레이트 (52) 를 회전시키는 회전 모터 (48) 를 구비할 필요는 없다. 또, 각 가열 유닛 (36) 은, 에어 공급로 (38) 의 열풍 분출구 (38a) 의 하방에 개폐 기구를 구비하는 셔터 플레이트를 개별적으로 구비해도 된다.
시트 수축 유닛 (30) 의 로드 (32) 의 상단에는 도시되지 않은 회전 모터가 접속되어 있다. 가열 유닛 (36) 에 의해서 익스팬드 시트 (7) 에 가열된 에어를 공급하면서 그 회전 모터를 작동시키면, 확장되어 이완이 발생된 익스팬드 시트 (7) 의 피가공물 (1) 과, 환상 프레임 (9) 의 내주연 사이의 영역이 전체 둘레에 걸쳐서 가열된다. 그리고, 익스팬드 시트 (7) 가 수축되고, 이완이 저감된다.
익스팬드 시트 (7) 의 수축이 완료된 후, 개폐 밸브 (42) 를 닫아 에어 공급원 (40) 으로부터 에어 공급로 (38) 에 대한 에어의 공급을 정지시키면, 가열된 에어의 익스팬드 시트 (7) 에 대한 공급을 정지할 수 있다. 이 때, 스위치 (46) 를 오프로 하여 코일 히터 (44) 에 흐르는 전류를 정지시킬 필요는 없다.
또한, 회전 모터 (48) 를 작동시켜 회전축 (50) 을 회전시킴으로써 셔터 플레이트 (52) 를 회전시켜, 각 가열 유닛 (36) 의 위치와 각 개구 (52a) 의 위치를 어긋나게 한다. 이 경우, 에어 공급로 (38) 와 익스팬드 시트 (7) 사이에 셔터 플레이트 (52) 가 들어가는 상태로 되기 때문에, 익스팬드 시트 (7) 에 대한 열의 전달이 보다 확실하게 차폐된다.
시트 수축 유닛 (30) 은, 개폐 밸브 (42) (valve) 를 열어 에어 공급원 (40) 으로부터 에어 공급로 (38) 에 에어를 공급하고, 그 에어 공급로 (38) 에 있어서 그 에어를 그 가열 유닛 (36) 으로 가열함으로써, 열풍 분출구 (38a) 로부터 가열된 그 에어를 분사할 수 있다. 또, 시트 수축 유닛 (30) 은, 그 밸브를 닫아 에어 공급원 (40) 으로부터 에어 공급로 (38) 에 대한 에어의 공급을 차단함으로써, 가열 유닛 (36) 의 코일 히터 (44) 를 정지시키지 않고 열풍 분출구 (38a) 로부터의 가열된 그 에어의 분사를 정지시킬 수 있다.
종래, 복수의 피가공물 유닛 (11) 의 익스팬드 시트 (7) 를 계속해서 확장하고, 확장된 익스팬드 시트 (7) 를 수축시킬 때, 익스팬드 시트 (7) 의 가열을 실시할 때마다, 가열 유닛 (36) 의 작동과 정지를 반복하였다. 이 경우, 어느 피가공물 유닛 (11) 의 익스팬드 시트 (7) 의 수축을 실시한 후, 다음의 피가공물 유닛 (11) 의 익스팬드 시트 (7) 의 수축을 실시할 때까지의 동안에 가열 유닛 (36) 의 온도가 내려간다.
가열 유닛 (36) 의 온도가 소정의 온도에 이르지 못한 경우, 익스팬드 시트 (7) 의 수축을 소정의 정도로 균일하게 실시할 수 없다. 그 때문에, 익스팬드 시트 (7) 의 수축을 실시할 때에는, 가열 유닛 (36) 을 작동시키고 나서 가열 유닛 (36) 의 온도가 소정의 온도에 이를 때까지 대기할 필요가 있었다.
이에 비해서, 본 실시형태에 관련된 익스팬드 장치 (2) 에서는, 익스팬드 시트 (7) 의 수축을 실시한 후, 코일 히터 (44) 의 스위치 (46) 를 온으로 한 채로도 익스팬드 시트 (7) 의 가열을 정지시킬 수 있다. 그리고, 익스팬드 장치 (2) 에 새로운 피가공물 유닛 (11) 을 반입하여 익스팬드 시트 (7) 를 확장시키고, 그 익스팬드 시트 (7) 를 수축시킬 때까지의 동안에, 코일 히터 (44) 는 소정의 출력으로 계속 발열한다. 그리고, 개폐 밸브 (42) 를 열음으로써 그 익스팬드 시트 (7) 에 가열된 에어를 공급할 수 있다.
따라서, 익스팬드 시트 (7) 의 수축을 실시하지 않는 동안에도 코일 히터 (44) 의 온도는 내려가지 않기 때문에, 코일 히터 (44) 의 온도가 소정의 온도로 상승되는 것을 대기하지 않고 익스팬드 시트 (7) 의 수축을 개시할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에 관련된 익스팬드 장치 (2) 에 의하면, 피가공물 유닛 (11) 의 익스팬드 시트 (7) 의 확장과 수축을 단시간에 실시할 수 있기 때문에, 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
단, 본 실시형태에 관련된 익스팬드 장치 (2) 에서는, 익스팬드 시트 (7) 의 수축을 실시하고 있지 않는 동안에 코일 히터 (44) 의 스위치 (46) 가 오프로 되는 시간이 있어도 된다. 이 경우, 스위치 (46) 를 온으로 하고 나서 코일 히터 (44) 가 소정의 온도로 올라가기까지 필요로 하는 시간을 고려하여, 익스팬드 시트 (7) 의 수축을 실시하기 전에 그 시간을 확보하고 스위치 (46) 를 온으로 전환한다.
다음으로, 본 실시형태에 관련된 익스팬드 방법에 대해서 설명한다. 그 익스팬드 방법은, 예를 들어, 익스팬드 장치 (2) 에서 실시된다. 이하, 익스팬드 장치 (2) 에서 실시되는 경우를 예로 들어, 본 실시형태에 관련된 익스팬드 방법에 대해서 설명한다. 그 익스팬드 방법에서는, 피가공물 (1) 과, 그 피가공물 (1) 에 첩착된 익스팬드 시트 (7) 와, 그 익스팬드 시트 (7) 의 외주측이 첩착된 환상 프레임 (9) 을 각각 포함하는 복수의 피가공물 유닛 (11) 의 그 익스팬드 시트 (7) 를 계속해서 확장한다.
먼저, 본 실시형태에 관련된 익스팬드 방법에서는, 익스팬드 장치 (2) 에 피가공물 유닛 (11) 을 반입하는 반입 스텝을 실시해도 된다. 도 2 에는, 익스팬드 장치 (2) 에 반입된 상태의 피가공물 유닛 (11) 및 그 익스팬드 장치 (2) 가 모식적으로 나타내어져 있다. 또한, 도 2 이하의 각 도면에서는, 익스팬드 장치 (2) 등의 일부의 구성 요소의 단면도가 나타내어져 있다.
피가공물 유닛 (11) 을 반입할 때에는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 피가공물 유닛 (11) 의 환상 프레임 (9) 을 프레임 유지 유닛 (4) 의 프레임 지지부 (6) 상에 재치하고, 유지 테이블 (16) 상에 익스팬드 시트 (7) 를 개재하여 피가공물 (1) 을 탑재하다.
다음으로, 피가공물 유닛 (11) 의 환상 프레임 (9) 을 유지하고, 익스팬드 시트 (7) 를 확장하는 확장 스텝을 실시한다. 도 3 에는, 확장 스텝을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 익스팬드 시트 (7) 를 확장할 때에는, 먼저, 에어 실린더 (10) 를 작동시켜 로드 (12) 를 상승시키고, 환상 프레임 (9) 이 상방의 프레임 가압부 (8) 에 맞닿을 때까지 프레임 지지부 (6) 를 상승시킨다. 이 경우, 프레임 지지부 (6) 와, 프레임 가압부 (8) 에 의해서 피가공물 유닛 (11) 의 환상 프레임 (9) 이 협지되어 유지된다.
다음으로, 익스팬드 시트 (7) 를 직경 방향 외측으로 확장한다. 도 4 에는, 익스팬드 시트 (7) 를 확장하는 익스팬드 장치 (2) 와, 확장되어 있는 익스팬드 시트 (7) 의 단면도가 나타내어져 있다. 익스팬드 시트 (7) 를 직경 방향 외측으로 확장할 때에는, 확장 유닛 (14) 의 에어 실린더 (26) 를 작동시켜 로드 (28) 를 상승시키고 유지 테이블 (16) 을 상승시킨다.
이 경우, 익스팬드 시트 (7) 가 확장되어 피가공물 (1) 에 직경 방향 외측으로 향하는 힘이 작용하여, 개질층 (3) 으로부터 상하 방향으로 크랙이 발생되고, 그 개질층 (3) 을 기점으로 하여 피가공물 (1) 이 분할된다. 피가공물 (1) 이 분할되면, 각각 디바이스 (5) 를 갖는 개개의 디바이스 칩 (15) 이 형성된다. 디바이스 칩 (15) 은, 계속하여 익스팬드 시트 (7) 에 유지된다.
또한, 익스팬드 장치 (2) 는 피가공물 유닛 (11) 을 냉풍에 의해서 냉각시키는 냉각 기구를 구비해도 되고, 익스팬드 시트 (7) 를 확장할 때에는, 그 냉각 기구에 의해서 미리 익스팬드 장치 (2) 의 내부에서 피가공물 유닛 (11) 을 냉각시켜도 된다. 익스팬드 시트 (7) 를 냉각시키면 익스팬드 시트 (7) 가 딱딱해져, 익스팬드 시트 (7) 를 직경 방향 외측으로 확장할 때, 확장에 의한 힘을 피가공물 (1) 에 적절히 작용하기 쉬워진다. 그리고, 익스팬드 시트 (7) 를 확장시킨 후에는, 익스팬드 시트 (7) 등의 냉각을 정지시킨다.
또, 익스팬드 장치 (2) 의 유지 테이블 (16) 에도 냉각 기구가 형성되어 있어도 된다. 피가공물 (1) 에 DAF 가 배치 형성되어 있는 경우 등, 필요에 따라서 유지 테이블 (16) 에 장착된 그 냉각 기구를 작동시켜 익스팬드 시트 (7) 를 개재하여 피가공물 (1) 을 냉각시켜도 된다. 피가공물 (1) 을 냉각시키면 DAF 의 연신을 억제할 수 있기 때문에, 피가공물 (1) 과 함께 DAF 를 분할하기 쉬워진다.
그 후, 익스팬드 시트 (7) 의 확장을 해제할 때에는, 에어 실린더 (26) 를 작동시켜 로드 (28) 를 하강시키고, 유지 테이블 (16) 을 하강시킨다. 여기서, 익스팬드 시트 (7) 를 확장한 후 익스팬드 시트 (7) 의 확장을 해제하기 전에, 미리 개폐 밸브 (22) 를 열어 놓는다. 그리고, 흡인원 (24) 에 의해서 발생되는 부압을 흡인로 (18) 및 흡인구 (20) 를 개재하여 피가공물 유닛 (11) 의 익스팬드 시트 (7) 및 피가공물 (1) 에 작용시켜, 유지 테이블 (16) 에 익스팬드 시트 (7) 등을 유지시킨다.
익스팬드 시트 (7) 의 확장을 해제하면, 익스팬드 시트 (7) 에 이완이 발생된다. 이 때, 익스팬드 시트 (7) 의 피가공물 (1) 과 겹치는 영역은, 유지 테이블 (16) 의 유지 기구에 의해서 고정되어 있기 때문에, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 익스팬드 시트 (7) 의 피가공물 (1) 의 외주와, 환상 프레임 (9) 의 내주연 사이의 영역에 이완이 집중된다.
그래서, 그 이완을 저감하기 위해서, 다음으로, 익스팬드 시트 (7) 를 가열하고 수축시키는 시트 수축 스텝을 실시한다. 익스팬드 시트 (7) 를 가열에 의해서 수축시키는 처리는, 히트 슈링크라고도 불린다. 도 5 에는, 익스팬드 시트 (7) 의 확장을 해제하고 가열하는 익스팬드 장치 (2) 와, 그 익스팬드 시트 (7) 의 단면도가 나타내어져 있다.
시트 수축 스텝에서는, 회전 모터 (48) 를 작동시켜 셔터 플레이트 (52) 를 회전시키고, 개구 (52a) 를 가열 유닛 (36) 의 하방으로 이동시킨다. 그리고, 개폐 밸브 (42) (valve) 를 열어 에어 공급원 (40) 으로부터 에어 공급로 (38) 에 에어를 공급한다. 또한, 스위치 (46) 는 미리 온으로 되어 있어, 코일 히터 (44) 는 미리 소정의 온도로 가열되어 있다. 스위치 (46) 는, 예를 들어, 익스팬드 장치 (2) 의 기동과 동시에 온이 된다.
에어 공급로 (38) 에 그 에어가 공급되면, 그 에어가 코일 히터 (44) 에 의해서 가열된다. 그리고, 에어 공급로 (38) 의 내부에서 가열된 에어가 에어 공급로 (38) 의 열풍 분출구 (38a) 와, 셔터 플레이트의 개구 (52a) 를 통과하여, 이완이 발생된 익스팬드 시트 (7) 의 그 영역에 분사된다. 다음으로, 로드 (32) 를 회전시키면 익스팬드 시트 (7) 의 그 영역이 전역에 걸쳐서 가열되어 이완이 제거된다.
또한, 익스팬드 장치 (2) 를 가동시키는 동안, 스위치 (46) 는 항상 온으로 해 놓고, 개폐 밸브 (42) 의 개폐를 제어함으로써 가열된 에어의 분사와 정지를 전환한다. 시트 수축 스텝은, 그 에어의 분사를 개시함으로써 개시되고, 그 에어의 분사를 정지시킴으로써 종료된다.
스위치 (46) 를 온으로 하고 나서 코일 히터 (44) 가 소정의 온도에 이르기까지는 일정한 시간이 필요하지만, 스위치 (46) 를 항상 온으로 해 놓으면 코일 히터 (44) 의 온도의 상승을 대기할 필요가 없다. 그 때문에, 스위치 (46) 의 온 및 오프의 전환이 아니라 개폐 밸브 (42) 의 개폐를 제어함으로써 시트 수축 스텝의 개시와 정지를 제어한다.
익스팬드 시트 (7) 의 그 영역에 그 가열된 에어를 분사하여 가열하면, 익스팬드 시트 (7) 의 그 영역이 수축되어, 그 확장 스텝에서 생성된 그 익스팬드 시트 (7) 의 이완을 저감할 수 있다. 이 경우, 유지 테이블 (16) 의 유지 기구의 가동을 정지시켜 익스팬드 시트 (7) 의 흡인을 해제했을 때, 피가공물 (1) 과 겹치는 영역에 있어서 익스팬드 시트 (7) 가 확장된 상태로 된다.
익스팬드 시트 (7) 의 이완을 저감하면 디바이스 칩 (15) 의 간격이 넓게 유지되기 때문에, 이후, 피가공물 유닛 (11) 을 운반할 때 등에 인접하는 디바이스 칩 (15) 이 서로 잘 접촉하지 않게 되어, 디바이스 칩 (15) 의 손상이 억제된다. 시트 수축 스텝을 실시한 후, 피가공물 유닛 (11) 은 익스팬드 장치 (2) 의 외부로 반출되고, 익스팬드 시트 (7) 로부터 개개의 디바이스 칩 (15) 이 픽업된다.
익스팬드 장치 (2) 에는, 외부로부터 새로운 피가공물 유닛 (11) 이 반입된다. 그리고, 그 익스팬드 장치 (2) 에서는, 그 피가공물 유닛 (11) 에 대한 확장 스텝과 시트 수축 스텝이 실시된다. 이와 같이, 본 실시형태에 관련된 익스팬드 방법에서는, 복수의 피가공물 유닛 (11) 에 대해서 계속해서 그 확장 스텝과, 그 시트 수축 스텝이 실시된다.
여기서, 복수의 피가공물 유닛 (11) 에 대해서 계속해서 그 확장 스텝과, 그 이완 제거 스텝을 실시하는 동안, 가열 유닛 (36) 의 작동을 정지시키지 않는다. 그 시트 수축 스텝은, 개폐 밸브 (42) (valve) 를 열어 그 에어의 분사를 개시함으로써 개시되고, 개폐 밸브 (42) (valve) 를 닫아 그 에어의 분사를 정지시킴으로써 종료된다.
그 때문에, 익스팬드 시트 (7) 의 수축을 실시하지 않는 동안에도 코일 히터 (44) 의 온도는 내려가지 않기 때문에, 코일 히터 (44) 의 온도가 소정의 온도로 상승되는 것을 대기하지 않고 익스팬드 시트 (7) 의 시트 수축 스텝을 개시할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에 관련된 익스팬드 방법에 의하면, 피가공물 유닛 (11) 의 익스팬드 시트 (7) 의 확장과 수축을 단시간에 실시할 수 있기 때문에, 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태의 기재에 한정되지 않고, 여러 가지로 변경하여 실시 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태에서는, 익스팬드 시트 (7) 를 확장할 때, 환상 프레임 (9) 이 프레임 지지부 (6) 및 프레임 가압부 (8) 에 의해서 협지되어 있는 상태에서, 유지 테이블 (16) 을 상승시키는 경우에 대해서 설명하였다. 그러나, 본 발명의 일 양태는 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 익스팬드 장치 (2) 는, 환상 프레임 (9) 의 개구를 막도록 붙여진 익스팬드 시트 (7) 의 그 환상 프레임 (9) 의 내측의 영역을 상방으로부터 눌러 내림으로써 그 익스팬드 시트 (7) 를 확장하는 확장 기구를 구비해도 된다. 이 경우, 익스팬드 시트 (7) 의 피가공물 (1) 이 첩착된 면이 하방을 향하도록 피가공물 유닛 (11) 의 방향을 조정하여 익스팬드 장치 (2) 에 피가공물 유닛 (11) 을 반입한다.
상기 실시형태에 관련된 구조, 방법 등은, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 적절히 변경하여 실시할 수 있다.
1 : 피가공물
3 : 개질층
5 : 디바이스
7 : 익스팬드 시트
7a : DAF (다이 어태치 필름)
9 : 프레임
11 : 피가공물 유닛
13 : 분할 홈
15 : 디바이스 칩
2 : 익스팬드 장치
4 : 프레임 유지 유닛
6 : 프레임 지지부
6a, 8a : 개구
8 : 프레임 가압부
10, 26 : 에어 실린더
12, 28 : 로드
14 : 확장 유닛
16 : 유지 테이블
18 : 흡인로
20 : 흡인구
22, 42 : 개폐 밸브
24 : 흡인원
30 : 시트 수축 유닛
32 : 로드
32a, 34a : 에어 공급관
34 : 지지 플레이트
36 : 가열 유닛
38 : 에어 공급로
38a : 열풍 분출구
40 : 에어 공급원
44 : 코일 히터
46 : 스위치
48 : 회전 모터
50 : 회전축
52 : 셔터 플레이트
52a : 개구

Claims (2)

  1. 피가공물과, 그 피가공물에 첩착된 익스팬드 시트와, 그 익스팬드 시트의 외주측이 첩착된 환상 프레임을 포함하는 피가공물 유닛의 그 익스팬드 시트를 확장하는 익스팬드 장치로서,
    그 피가공물 유닛의 그 환상 프레임을 유지할 수 있는 프레임 유지 유닛과,
    그 프레임 유지 유닛에 유지된 그 환상 프레임을 가진 그 피가공물 유닛에 포함되는 그 익스팬드 시트를 확장할 수 있는 확장 유닛과,
    그 프레임 유지 유닛에 유지된 그 환상 프레임을 가진 그 피가공물 유닛에 포함되는 그 익스팬드 시트의 그 피가공물의 외주와, 그 환상 프레임의 내주연 사이의 영역을 가열하고 수축시킴으로써, 그 확장 유닛에 의해서 확장되어 이완이 발생된 그 익스팬드 시트의 그 이완을 저감하는 시트 수축 유닛을 구비하고,
    그 시트 수축 유닛은,
    그 익스팬드 시트와 대면한 열풍 분출구와,
    일단이 그 열풍 분출구에 연통함과 함께 타단이 에어 공급원에 접속된 에어 공급로와,
    그 에어 공급로의 내부를 가열함으로써 그 에어 공급원으로부터 공급된 에어를 가열하는 가열 유닛과,
    그 에어 공급원으로부터의 에어의 공급과 차단을 제어하는 밸브와,
    그 가열 유닛의 가열과, 가열의 정지를 전환하는 스위치를 포함하고,
    그 시트 수축 유닛은, 그 밸브를 열어 그 에어 공급원으로부터 그 에어 공급로에 그 에어를 공급하고, 그 에어 공급로에 있어서 그 에어를 그 가열 유닛으로 가열함으로써, 그 열풍 분출구로부터 가열된 그 에어를 분사할 수 있고,
    그 시트 수축 유닛은, 그 밸브를 닫아 그 에어 공급원으로부터 그 에어 공급로에 대한 에어의 공급을 차단함으로써 그 가열 유닛을 정지시키지 않고 그 열풍 분출구로부터의 가열된 그 에어의 분사를 정지시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 익스팬드 장치.
  2. 피가공물과, 그 피가공물에 첩착된 익스팬드 시트와, 그 익스팬드 시트의 외주측이 첩착된 환상 프레임을 각각 포함하는 복수의 피가공물 유닛의 그 익스팬드 시트를 계속해서 확장하는 익스팬드 방법으로서,
    그 환상 프레임을 유지하고, 그 익스팬드 시트를 확장하는 확장 스텝과,
    그 확장 스텝을 실시한 후, 그 익스팬드 시트의 그 피가공물의 외주와, 그 환상 프레임의 내주연 사이의 영역에 가열 유닛에 의해서 가열된 에어를 분사하여, 그 익스팬드 시트의 그 영역을 수축시키고, 그 확장 스텝에서 생성된 그 익스팬드 시트의 이완을 저감하는 시트 수축 스텝을 구비하고,
    복수의 피가공물 유닛에 대하여 계속해서 그 확장 스텝과, 그 시트 수축 스텝을 실시하는 동안, 그 가열 유닛의 작동을 정지시키지 않고,
    그 시트 수축 스텝은, 그 에어의 분사를 개시함으로써 개시되고, 그 에어의 분사를 정지시킴으로써 종료되는 것을 특징으로 하는 익스팬드 방법.
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