TW201336015A - 擴展裝置及零件之製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種擴展裝置，其於晶圓貼附區域內，可更有效地擴展膠帶，且可高精度地拾取零件。本發明之擴展裝置1係將膠帶2中包含貼附有晶圓4之部分的中央之第1部分載置於加熱台5之上表面，以包圍加熱台5之外周緣之方式配置有非加熱環12，於非加熱環12之上表面載置有隔熱材料11，使膠帶2於膠帶2之第1部分之外側的第2部分位於上述隔熱材料11上，較第2部分更靠外側之第3部分藉由保持裝置14予以保持，保持裝置14可相對於加熱台5及框材13在上下方向藉由驅動裝置M而驅動。

Description

擴展裝置及零件之製造方法

本發明係關於一種用於使在單面上貼附有晶圓之膠帶擴展的擴展裝置及使用該擴展裝置之零件之製造方法。

先前，為了提高電子零件之量產性，廣泛地使用膠帶。更具體而言，首先將晶圓貼附於膠帶之單面上。其次，藉由切割晶圓而分割為成為複數個方形小片的零件。然後，擴展膠帶，擴大零件間之間隔。其次，拾取各零件。

作為擴展如上述之膠帶之裝置，揭示有各種擴展裝置。例如，於下述之日本專利特開2007-81352號公報中，揭示有圖8所示之擴展裝置。於擴展裝置1001中，在加熱台1002上載置有膠帶1003。雖未圖示，但於膠帶1003上貼附有需要分割之晶圓。

膠帶1003之外周緣貼附於上側擴展環1004之上表面。將貼附有膠帶1003之上側擴展環1004載置於下側擴展環1005上。

於切割未圖示之晶圓之後，如箭頭A所示，向外側擴展膠帶1003。藉此，晶圓分割後之零件彼此之間隔擴大。

於擴展裝置1001中，為了更容易使膠帶1003擴展，藉由加熱台1002而加熱膠帶1003。加熱台1002固定於軸1006之上端。軸1006經由未圖示之其他構件而與下側擴展環1005連結。該等構件需要機械強度，因此含有金屬等。因此， 加熱台1002之熱在軸1006上傳導且自下側擴展環1005傳導至上側擴展環1004。結果，於膠帶1003上，不僅於貼附有晶圓之區域受到加熱，於與上側擴展環1004接觸之外周緣附近之區域亦受到加熱。因此，於較膠帶1003之晶圓貼附區域更靠外側的區域，膠帶1003亦被擴展。又，尤其是，於上側擴展環1004中，與軸1006之連接部分與其他部分相比變為高溫。由於該溫度差使得膠帶1003難以各向同性地擴展，而存在擴展程度偏差一之問題。因此，存在位於中央之晶圓貼附區域的膠帶1003難以充分擴展之問題。故，難以均勻並且充分地擴大零件間之間隔，且變得難以確實地拾取零件。

本發明之目的在於提供一種可於晶圓貼附區域使膠帶更有效地擴展，且可高精度地拾取零件的擴展裝置及使用該擴展裝置之零件之製造方法。

本發明之擴展裝置包括加熱台、非加熱環、隔熱材料、保持裝置、及驅動裝置。於加熱台之上表面，載置膠帶之包含貼附有上述晶圓之部分的中央之第1部分。非加熱環係以包圍加熱台之外周緣之方式配置。隔熱材料係積層於上述非加熱環之上表面。上述膠帶之上述第1部分之外側的第2部分係直接或間接地積層於隔熱材料之上表面。保持裝置係保持膠帶之較上述第2部分更靠外側之第3部分者。上述驅動裝置係用於對上述保持裝置而相對地在上下方向驅動上述加熱台及非加熱環而擴展膠帶的裝置。

於本發明之擴展裝置之某一特定之態樣中，為了使上述 膠帶不與上述非加熱環之上表面接觸，而使上述非加熱環之上表面比上述加熱台之上表面更低。於此情形時，難以藉由非加熱環直接加熱膠帶。因此，可進一步提高膠帶之第1部分之擴展率。

於本發明之擴展裝置之另一特定之態樣中，上述非加熱環係於上表面具有凹部，於該凹部內配置有框材，上述框材之上表面與上述非加熱環之凹部外之上表面部分成為同一平面。如此，亦可以非加熱環之上表面與膠帶之上表面接觸之方式構成。

於本發明之擴展裝置之又一特定之態樣中，上述非加熱環係相對於上述加熱台之外周緣隔著間隙而配置。於此情形時，非加熱環上難以產生因來自加熱台之外周緣之傳熱所致之熱轉移。

於本發明之擴展裝置之進而又一特定之態樣中，進而包括連結構件，該連結構件係連結上述加熱台與上述非加熱環，且於該連結構件之一部分中設有第2隔熱材料。於此情形時，藉由第2隔熱材料，可有效地抑制非加熱環之溫度上升。

於本發明之擴展裝置之進而又一特定之態樣中，上述加熱台之上表面為擴展後複數個零件所佔之區域以下之大小。於此情形時，可有效地抑制較擴展後之複數個零件所佔之區域更靠外側之區域的加熱。

本發明之零件之製造方法係使用本發明之擴展裝置的製造方法。本發明之製造方法包括下述之各步驟。

於上述膠帶之上表面貼附經切斷為各個零件之晶圓之步驟。

以使上述膠帶之上述第1部分位於上述擴展裝置之上述加熱台上、且上述第2部分直接或間接地積層於上述隔熱材料上之方式，配置上述膠帶之步驟。

藉由上述驅動裝置使上述加熱台及上述非加熱環相對於上述保持裝置而於下方移動，使上述複數個零件彼此隔開之步驟。

根據本發明之擴展裝置及其製造方法，框材經由隔熱材料而積層於非加熱環上，因此，自加熱台傳導至非加熱環之熱難以傳導至隔熱材料之上方。因此，可藉由來自加熱台之熱而有效地使第1部分擴展，並且可抑制第2部分之擴展。因此，可充分地擴大複數個零件間之間隔，且擴展程度之偏差亦難以產生。故，可於切割後高精度地拾取各個零件。

以下，參照圖式對本發明之具體之實施形態進行說明，藉此，可明確本發明。

圖1(b)係用於說明本發明之第1實施形態之擴展裝置的前視剖面圖。擴展裝置1係將膠帶2向直徑方向外側擴展之裝置。膠帶2之至少上表面包含具有黏著性之合成樹脂薄膜材料。

膠帶2具有圓形之平面形狀。於膠帶2之上表面上，在該膠帶之外周緣附近固定有保持環3。於擴展裝置1中，上述 膠帶2固定於保持環3之構成以圖示之方式配置。

又，膠帶2之上表面具有黏著性，並且黏著固定有晶圓4。晶圓4藉由切割而分割為複數個零件4a。於本實施形態之擴展裝置1中，如圖1(b)所示，於擴展裝置1中，安裝將經切割之晶圓4接著固定在膠帶2上之構造。

擴展裝置1具有圓板狀之加熱台5。加熱台5之平面形狀並不限於圓形，亦可為矩形等其他形狀。

於加熱台5之下表面固定有滾珠螺桿6之上端。

上述加熱台5之上表面之面積係以具有擴展膠帶2之後複數個零件4a所佔之區域之面積以下的面積之方式構成。當然，加熱台5之上表面之面積亦可大於擴展膠帶2之後的複數個零件4a所佔之區域之面積。

上述加熱台5發揮加熱膠帶2之作用。藉此，可容易地使位於加熱台5之上表面之膠帶部分、即中央之第1部分中之膠帶2擴展。加熱台5係加熱膠帶2者，因此，較佳為包含金屬等熱傳導性優異之材料。於本實施形態中，加熱台5包含金屬。

於加熱台5之下方，以與加熱台5之下表面相對向之方式配置有支持板7。支持板7之中央具有螺孔，於該螺孔中，旋入有滾珠螺桿6。使支持板7繞滾珠螺桿6旋轉，藉此可使加熱台5在上下方向移動。

而加熱台5之下表面與支持板7之上表面係藉由沿加熱台5之周向而配置之複數根桿8而連結。

支持板7係面積較加熱台5更大之圓板狀構件。支持板7 包含金屬等剛性材料。較佳為機械強度優異、廉價，因此支持板7包含金屬。支持板7與加熱台5同心地配置。又，支持板7之面積大於加熱台5。

於上述支持板7之外周緣附近，在上表面豎設有複數根連結桿9。複數根連結桿9均勻地分散配置於支持板7之周向。

上述連結桿9包含金屬，但亦可包含其他剛性材料。

再者，根據圖1(a)，可知上述複數根桿8及複數根連結桿9之位置。圖1(a)係擴展裝置1中之由保持裝置14所包圍之內側之部分的俯視示意圖，此處，未載置膠帶2及晶圓4。由圖1(a)可知，複數根桿8及複數根連結桿9分別於周向均勻地分散配置。

如圖1(c)中放大主要部分所示般，於連結桿9之上端面上積層有第1隔熱材料10。於第1隔熱材料10上固定有非加熱環12。非加熱環12包含金屬，但亦可包含其他剛性材料。由於強度較高，且尺寸穩定性優異，因此，於本實施形態中，非加熱環12包含金屬。

非加熱環12之內周面與加熱台5之外周面隔有間隙G。當然，非加熱環12之內周面亦可與加熱台5之外周面接觸。較理想為，設置有上述間隙G。藉此，如下文所述，可抑制非加熱環12之加熱，且可進一步提高膠帶2之第1部分的擴展率。

非加熱環12具有大致圓環狀之形狀，且於上表面形成有凹部12a。凹部12a係於非加熱環12之上表面向直徑方向外 側開口。於凹部12a之底面積層有第2隔熱材料11。第2隔熱材料11係與第1隔熱材料10同樣，起隔熱作用。因此，可由比非加熱環12導熱性更低的適當之隔熱性材料形成。較佳為隔熱性優異，因此，第1、第2隔熱材料10、11較理想為包含樹脂。於本實施形態中，第1、第2隔熱材料10、11包含環氧玻璃樹脂。

又，如圖1(c)所示，第2隔熱材料11之上表面比非加熱環12之上表面更低。藉此，可將後述之框材13之一部分收納於凹部12a內。藉此，可將框材13穩定地配置於非加熱環12上。更理想為，圓環狀之框材13之內徑與非加熱環12之凹部之環狀垂直壁12b之徑長相同或略微小於該徑長。藉此，可使框材13密接於環狀垂直壁12b。藉此，可防止框材13之位置偏移。

框材13具有圓環狀之形狀。框材13之上表面係與加熱台5之上表面位於相同之高度位置。藉此，如圖1(b)所示，可穩定地支持平坦的膠帶2。

上述框材13包含金屬等剛性材料。由於包含金屬等剛性材料，因此可使框材13之上表面與加熱台5之上表面準確地位於相同之高度位置。

上述框材13之上表面與膠帶2之第2部分之下表面接觸。即，所謂第2部分係指位於上述之膠帶2之第1部分之外側之的圓環狀之區域。第1部分如上所述，係位於加熱台5上之部分。第2部分係較加熱台5之外周緣更靠外側的環狀之區域。膠帶2係於第2部分之外側進而具有環狀之第3部 分。於該第3部分中，膠帶2與保持環3一同藉由保持裝置14而保持。保持裝置14包括位於下方之第1保持構件14a、及位於上方之第2保持構件14b。於第1、第2保持構件14a、14b之間，夾持並固定有膠帶2之第3區域及保持環3。

於圖1(b)中，藉由以概略圖所示之驅動裝置M，使保持裝置14可在上下方向移動。即，保持裝置14可相對於加熱台5及框材13、非加熱環12而獨立地在上下方向移動。

其次，對使用上述擴展裝置1的零件之製造方法之實施形態進行說明。

首先，如圖1(b)所示，於擴展裝置1上載置貼附有切割完畢之晶圓4的膠帶2。圖2係該狀態之俯視圖，切割完畢之晶圓4、即被分割為複數個零件4a之晶圓4位於膠帶2之中央之區域。該複數個零件4a所佔之區域小於加熱台5之上表面之面積。其次，藉由第2保持構件14b及第1保持構件14a，將膠帶2之外周緣部分連同保持環3一同進行夾持並固定。

然後，驅動驅動裝置M，如圖3所示，使加熱台5及框材13相對於保持裝置14而向上方移動。藉此，位於膠帶2之內側的第1部分向上方移動。因此，膠帶2朝向直徑方向外側擴展。隨之，如圖3所示，相鄰之零件4a間之間隔擴大。該狀態係如圖4中之俯視圖所示。如圖4所示，零件4a間之間隔擴大。複數個零件4a所佔之區域係略微小於加熱台5之上表面之面積。較理想為，擴展後之複數個零件4a 所佔之區域之面積為加熱台5之上表面之面積以上。藉此，可推進小型化，並且可有效地提高擴展率。

上述加熱台5之上表面之面積較理想為，於將加熱台5之直徑設為D之時，D為擴展前之零件4a所佔之區域×擴展率×(2)^1/2以下。於此情形時，例如於將擴展前之複數個零件4a所佔的正方形之區域之邊長的尺寸設為100 mm之情形時，當擴展率需要為110%之情形時，成為100 mm×110(%)×(2)^1/2=150 mm。因此，加熱台5之直徑只要為150 mm或其以下即可。

如上所述，若相鄰之零件4a間之間隙擴大，則可藉由拾取裝置而容易且高效率地拾取各零件4a。如上所述，擴展裝置1係擴大複數個零件4a間之間隔的裝置。

其次，如圖5所示，於上述第2部分將擴展後之膠帶2切斷。而且，如圖5所示，將經切斷之膠帶2連同複數個零件4a一同於上方取出。於該取出之時，亦將上述框材13與膠帶2一同一體地取出。因此，可使擴展後之膠帶2容易並且確實地向拾取裝置側移動。

於本實施形態之擴展裝置1中，如上所述，藉由加熱加熱台5，可容易地擴展膠帶2。於加熱台5受到加熱之情形時，熱經由包含金屬之滾珠螺桿6、支持板7及連結桿9而傳導至非加熱環12及框材13側。然而，因第1、第2隔熱材料10、11存在於其間，故而框材13難以受到加熱。因此，於第2部分中，與第1部分相比，膠帶2難以擴展。故，可有效地提高第1部分之擴展率。又，擴展率之偏差亦難以 產生。因此，複數個零件4a間之各別偏差亦難以產生。

又，於上述實施形態中，加熱台5之外周面與非加熱環12之內周面之間隔有間隙G。因此，藉此亦可提高膠帶2之擴展率。根據本案發明者之實驗，可確認：於未設置上述間隙G之情形時將膠帶之溫度加熱至42℃之情況下之擴展率為100%之時，當設置有尺寸為5 mm之間隙G之情形時，即便在將膠帶之溫度加熱至34.0℃之情況下，擴展率亦可提高至102%。

進而，如上所述，於此種擴展裝置中，若加熱台受到加熱，則連結於加熱台之構件之溫度亦上升。因此，存在例如以下問題：在非加熱環等鄰近於膠帶2之構件之溫度變為與加熱台5同等之前，擴展率容易產生偏差。然而，於本實施形態之擴展裝置1中，可自開始加熱加熱台5後較早之階段起減小擴展率之偏差。

由圖6可知，若框材13之溫度變高，則擴展率會略微變低。根據本案發明者之實驗之內容如下。於將加熱台5之溫度設為60℃之時，在框材13之溫度為38℃之情況下，將膠帶2之擴展率作為基準而設為100%。與此相對，可確認：若框材13之溫度為25℃，則擴展率提高至103%。即，可知，設置第1、第2隔熱材料10、11而抑制框材13之溫度上升，藉此可有效地提高上述擴展率。再者，所謂上述擴展率係指擴展後之晶圓中相隔最遠之零件彼此之間的距離相對於擴展前之晶圓中相隔最遠之零件彼此之間的距離的比率。

再者，於上述實施形態中，在非加熱環12之下表面設置有第1隔熱材料10，但如圖7所示，亦可省略第1隔熱材料10。然而，較理想為不僅設置第2隔熱材料11，亦設置第1隔熱材料10。藉此，可更有效地抑制框材13之溫度上升。

於上述實施形態中，第1隔熱材料10及第2隔熱材料11具有圓環狀之形狀，但亦可為其他形狀。例如，亦可於非加熱環12之上表面側，沿周向分散配置複數個第2隔熱材料11。就第1隔熱材料10而言，亦可於非加熱環12之下表面側，在周向分散配置複數個。

又，於上述實施形態中包括框材13，但亦可省略框材13。於此情形時，只要使第2隔熱材料11之厚度增厚，且將膠帶2之第2部分直接積層於第2隔熱材料11之上表面即可。

再者，於上述實施形態之製造方法中，係在將膠帶2設置於擴展裝置1之前切割晶圓4，但亦可在將貼附有晶圓4之膠帶2載置於加熱台5上的狀態下進行切割。

1‧‧‧擴展裝置

2‧‧‧膠帶

3‧‧‧保持環

4‧‧‧晶圓

4a‧‧‧零件

5‧‧‧加熱台

6‧‧‧滾珠螺桿

7‧‧‧支持板

8‧‧‧桿

9‧‧‧連結桿

10‧‧‧第1隔熱材料

11‧‧‧第2隔熱材料

12‧‧‧非加熱環

12a‧‧‧凹部

12b‧‧‧環狀垂直壁

13‧‧‧框材

14‧‧‧保持裝置

14a‧‧‧第1保持構件

14b‧‧‧第2保持構件

1001‧‧‧擴展裝置

1002‧‧‧加熱台

1003‧‧‧膠帶

1004‧‧‧上側擴展環

1005‧‧‧下側擴展環

1006‧‧‧軸

A‧‧‧箭頭

G‧‧‧間隙

M‧‧‧驅動裝置

圖1(a)係表示本發明之第1實施形態中所使用的擴展裝置之主要部分之俯視示意圖，圖1(b)係該擴展裝置之前視剖面圖，圖1(c)係放大表示該擴展裝置之主要部分的局部切口前視剖面圖。

圖2係用於說明於本發明之第1實施形態之擴展裝置中、於加熱台上被切割且擴展之前的複數個零件之位置關係的俯視示意圖。

圖3係表示使用本發明之第1實施形態之擴展裝置擴展膠帶之後之狀態的前視剖面圖。

圖4係用於說明於本發明之第1實施形態之擴展裝置中、於加熱台上被切割且擴展之後的複數個零件之位置關係的俯視示意圖。

圖5係用於說明擴展後將複數個零件晶片自膠帶取出之步驟的前視剖面示意圖。

圖6係表示使用本發明之第1實施形態之擴展裝置的擴展步驟中之擴展率及框材之溫度之隨時間之變化的圖。

圖7係用於說明第1實施形態之變化例之擴展裝置的局部切口前視剖面圖。

圖8係表示先前之擴展裝置之一例的局部切口前視剖面圖。

1‧‧‧擴展裝置

2‧‧‧膠帶

3‧‧‧保持環

4‧‧‧晶圓

4a‧‧‧零件

5‧‧‧加熱台

6‧‧‧滾珠螺桿

7‧‧‧支持板

8‧‧‧桿

9‧‧‧連結桿

10‧‧‧第1隔熱材料

11‧‧‧第2隔熱材料

12‧‧‧非加熱環

12a‧‧‧凹部

12b‧‧‧環狀垂直壁

13‧‧‧框材

14‧‧‧保持裝置

14a‧‧‧第1保持構件

14b‧‧‧第2保持構件

G‧‧‧間隙

M‧‧‧驅動裝置

Claims (7)

1. 一種擴展裝置，其包括：加熱台，其於上表面載置膠帶之包含貼附有晶圓之部分的中央之第1部分；非加熱環，其以包圍上述加熱台之外周緣之方式配置；隔熱材料，其積層於上述非加熱環之上表面，並且直接或間接地載置上述第1部分之外側之第2部分；保持裝置，其保持上述膠帶之較上述第2部分更靠外側之第3部分；及驅動裝置，其對上述保持裝置相對地在上下方向驅動上述加熱台及非加熱環而擴展上述膠帶。
2. 如請求項1之擴展裝置，其中為了使上述膠帶不與上述非加熱環之上表面接觸，而使上述非加熱環之上表面比上述加熱台之上表面更低。
3. 如請求項1之擴展裝置，其中上述非加熱環於上表面具有凹部，於該凹部內配置有框材，上述保持環之上表面、與上述非加熱環之凹部外之上表面部分為同一平面。
4. 如請求項1至3中任一項之擴展裝置，其中上述非加熱環相對於上述加熱台之外周緣隔著間隙而配置。
5. 如請求項1至3中任一項之擴展裝置，其進而包括連結構件，該連結構件係連結上述加熱台與上述非加熱環，且於該連結構件之一部分中設有第2隔熱材料。
6. 如請求項1至3中任一項之擴展裝置，其中將上述加熱台之上表面設為擴展後之複數個零件所佔之區域以下之大小。
7. 一種零件之製造方法，其係使用如請求項1至6中任一項之擴展裝置者，且包括如下步驟：於上述膠帶之上表面貼附經切斷為各個零件之晶圓；以使上述膠帶之上述第一部分位於上述擴展裝置之上述加熱台上、且上述第2部分直接或間接地積層於上述隔熱材料上之方式，配置上述膠帶；及藉由上述驅動裝置使上述加熱台及上述非加熱環對上述保持裝置相對地於下方移動，使上述複數個零件彼此隔開。