TWI416752B - Tape machine - Google Patents

Description

貼帶機

本發明是關於將發光裝置晶圓等的晶圓黏貼到被裝著在環狀的框之黏貼帶上之貼帶機。

藉由呈格子狀形成在藍寶石基板等的表面之分割預定線來區隔複數個區域，在該被區隔的區域積層氮化鉀系化合物半導體等發光裝置之發光裝置晶圓，沿著分割預定線分割成各別的發光二極體等的發光裝置，被廣泛利用在電器機器。

通常是藉由將切割刀予以高速旋轉進行切割之切割裝置，沿著上述發光裝置晶圓的分割預定線進行裁斷。然而，藍寶石基板為莫氏硬度很高且不易切割的質材，故必須降低加工速度，而會有生產性變差的問題。

近年，發光裝置晶圓沿著分割預定線進行分割的方法，提案有沿著分割預定線照射對於晶圓具有吸收性的脈波雷射光線，藉此來形成雷射加工溝槽，並沿著該雷射加工溝槽施加外力來進行分割的方法(例如，參考日本專利文獻1)。

[專利文獻1]日本專利特開平10－305421號公報

而且，形成上述的發光裝置晶圓之藍寶石基板，其直徑為50 mm程度比較小。一方面，雷射加工裝置之保持晶圓的夾具盤係依據對應於直徑為200~300 mm的半導體晶圓之大小來構成。因此，為了要有效活用夾具盤的保持面，在裝著在環狀的框之黏貼帶上黏貼複數個發光裝置晶圓，將被黏貼在該黏貼帶之複數個發光裝置晶圓保持在夾具盤來進行雷射加工，因而達到生產性的提升。

然且，將複數個發光裝置晶圓黏貼到被裝著在環狀的框之黏貼帶上之作業係以作業者的目測來進行，故會有因個人差導致生產性變差的問題。另外，還會有在被裝著在環狀的框之黏貼帶與發光裝置晶圓之間存在氣泡的狀態下進行黏貼的情況。如此，黏貼帶與發光裝置晶圓之間存在氣泡，則會有使被保持在夾具盤之晶圓的加工面的高度位置變成不均等，而無法施予高精度的雷射加工的問題。

本發明鑒於上述的問題點，其主要技術上課題為提供可以不會有作業者的個人差，將晶圓黏貼到被裝著在環狀的框之黏貼帶的特定位置，並且可以防止黏貼帶與晶圓之間存在氣泡之貼帶機。

為了要解決上述主要技術上課題，依據本發明，提供一種將晶圓黏貼到被裝著在環狀的框之黏貼帶上之貼帶機，其特徵為具備有：上面張開之殼體；及具備被裝設在該殼體內，且具有吸引保持晶圓之保持面，在該保持面具備有開口的吸引孔之晶圓保持部之夾具盤；及具備有被裝設在該夾具盤的上側，在上面保持該環狀的框之框保持部，並且具備有將該晶圓保持部滑動嵌合在該框保持部的內側之嵌插孔之晶圓定位框體；及具備有面對該晶圓定位框體的上面押壓之押壓構件和被形成在該押壓構件的外側，與該框保持部來夾持該環狀的框之框壓制部之押壓手段；及使該夾具盤對於該晶圓定位框體來進退之進退手段；及被連通到殼體內之第1減壓手段；及被連通到在該夾具盤的該吸引孔之第2減壓手段；及被連通到形成在該押壓手段之該框壓制部的內側之室之第3減壓手段。

上述第1減壓手段的設定壓力(P1)與上述第2減壓手段的設定壓力(P2)與上述第3減壓手段的設定壓力(P3)，被設定為P2<P1<P3。

另外，最好是在上述晶圓定位框體的框保持部和押壓手段的該框壓制部，分別裝著將該環狀框的下面和上面予以封合之環狀的封合構件。

以下，參考圖面來更詳細說明依照本發明所構成之貼帶機的適當實施形態。

第1圖中表示依照本發明所構成的貼帶機之立體圖。第2圖中表示第1圖所示的貼帶機之分解立體圖。第3圖中表示第1圖所示的貼帶機之重要部位剖面圖。

第1~3圖所示的貼帶機具備有：上面張開之箱狀的殼體2、及保持晶圓之夾具盤3、及將該夾具盤3設定在後述的晶圓載置位置和高於該晶圓載置位置的晶圓黏貼位置之進退手段4、及將晶圓定位並且支撐後述之環狀的框之晶圓定位框體5、及具備面對該晶圓定位框體5的上面押壓之具備有押壓構件之押壓手段6。殼體2在圖示的實施形態係形成為正立方體，其上面則是形成為正方形且是張開來構成。此外，在殼體2的側壁21裝設連接管211，該連接管211如第3圖所示經由配管34連接到第1減壓手段7a。因此，第1減壓手段7a為經由配管34和連接管211連通到殼體2內。

夾具盤3具備有：圓形的基部31、及被裝設在該基部31的上面之複數個(圖示的實施形為7個)晶圓保持部32、及從基部31的中央部下面突出所形成之支撐部33。複數個晶圓保持部32分別形成為圓形，其上面的功能是當作載置晶圓的保持面321。這方式所形成之複數個晶圓保持部32，分別在保持面321形成開口之複數個吸引孔322。此複數個吸引孔322如第3圖所示，與被設置在基部31和支撐部33之吸引通路331相連通。該吸引通路331，經由可撓性管36、被裝設在殼體2的側壁21之連接管212以及配管37，連接到第2減壓手段7b。因此，第2減壓手段7b，經由配管37、連接管212、可撓性管36以及吸引通路331，與複數個吸引孔322相連通。此外，形成複數個晶圓保持部32之保持面的部分，也可以用多孔的陶瓷來形成。

上述進退手段4係由氣筒41及與被裝設在該氣筒41內的活塞(未圖示)相連結之活塞桿42所組成，活塞桿42的前端與上述夾具盤3的支撐部33相連結。這方式所構成之進退手段4及夾具盤3，裝設在殼體2內並配置在底壁22上的特定位置。這方式所構成之進退手段4係將夾具盤3對於晶圓定位框體5來進退，移動到第3圖中實線所示的晶圓載置位置、及2點連鎖線所示的黏貼位置。

上述晶圓定位框體5形成為與殼體2的上面對應的正方形，在其上面形成有保持後述之環狀的框之框保持部51，該框保持部51在下側設有階差。另外，在晶圓定位框體5，設有將上述夾具盤3的複數個晶圓保持部32分別滑動嵌合在框保持部51的內側之圓形的複數個(圖示的實施形為7個)嵌插孔52。該嵌插孔52的內徑被形成為略大於晶圓保持部32的外徑。此外，晶圓定位框體5最好是對於後述的黏貼帶黏著力較弱的合成樹脂，例如為以聚四氟乙烯或者聚縮醛等來構成。圖示的實施形態中，在晶圓定位框體5的框保持部51，其上面裝著著環狀的封合構件53。這方式所構成之晶圓定位框體5被載置在殼體2的上面。此外，以在殼體2的上面載置晶圓定位框體5的狀態下，如第3圖所示使被設置在晶圓定位框體5之複數個嵌插孔52的下部，嵌合到設定在上述過的晶圓載置位置之夾具盤3之複數個晶圓保持部32的上端部的方式構成。然後，夾具盤3設定在上述的黏貼位置，則如第3圖中2點連鎖線所示，晶圓保持部32的保持面321變成與晶圓定位框體5的上面大致相同高度位置。

上述押壓手段6具備有押壓後述的黏貼帶之押壓構件61、及支撐該押壓構件之蓋體62。押壓構件61形成為與配置晶圓保持部32的區域對應的圓形。在該押壓構件61形成有多數個貫穿細孔611。在這方式所形成之押壓構件61的上面，豎立設有複數個支撐支柱63，在支撐支柱63的上端形成有卡止部631。然後，在支撐支柱63嵌插著當作彈性構件的螺旋彈簧64。

蓋體62形成為與上述晶圓定位框體5對應的正方形，如第4圖所示以將上述押壓構件61支撐在該下壁621的方式構成。即是在蓋體62的下壁621，設置著具有略大於被豎立設置在押壓構件61的上面之支撐支柱63的外徑之內徑之導引孔621a。另外，在蓋體62的下壁621，設置著具有大於與導引孔621a相鄰所形成且被設置在支撐支柱63的上端之卡止部631的外徑之內徑之插入孔621b。然後，導引孔621a及插入孔621b藉由連通孔621c來相連通。因此，從蓋體62的下壁621的下側通過插入孔621b插入被設置在支撐支柱63的上端之卡止部631，在壓縮螺旋彈簧64的狀態下，將支撐支柱63沿著連通孔621c移動到導引孔621a。此結果，被設置在支撐支柱63的上端之卡止部631卡止在構成蓋體62之下壁621的上面，豎立設置支撐支柱63之押壓構件61支撐在蓋體62。如此，被支撐在蓋體63，押壓構件61藉由螺旋彈簧64，在疏遠蓋體62的方向進行彈推。圖示的實施形態中，蓋體62的下壁621具備有上述押壓構件61的外側也就是外周部向下方突出所形成之環狀的框壓制部621d。在該框壓制部621d的面裝著著環狀的封合構件65。

以上方式所構成之押壓手段6係如第1圖所示，蓋體62用鉸鏈66來結合在上述晶圓定位框體5。此外，在蓋體62的側壁622裝設連接管623，該連接管623如第4圖所示，經由配管67連接到第3減壓手段7c。因此，第3減壓手段7c與被形成在蓋體62之框壓制部621d的內側之室60(參考第7圖)相連通。

此處，針對上述第1減壓手段7a及第2減壓手段7b及第3減壓手段7c的設定壓力進行說明。

第1減壓手段7a的設定壓力，被設定為高於第2減壓手段7b的設定壓力且低於第3減壓手段7c的設定壓力，圖示的實施形態則是被設定為20 kpa。第2減壓手段7b的設定壓力最低，圖示的實施形態則是被設定為10 kpa。第3減壓手段7c的設定壓力最高，圖示的實施形態則是被設定為30 kpa。即是第1減壓手段7a的設定壓力(P1)與第2減壓手段7b的設定壓力(P2)與第3減壓手段7c的設定壓力(P3)，被設定為P2<P1<P3。

圖示的實施形態之貼帶機係由上方式所構成，以下，針對其作用進行說明。

此處，說明晶圓及被裝著在用來黏貼該晶圓之環狀的框之黏貼帶。

第5圖中表示複數個(相當於上述夾具盤3之複數個晶圓保持部32的數量為7個)發光裝置晶圓10。該發光裝置晶圓10係在由藍寶石所組成之基板的表面10a，呈矩陣狀形成有複數個發光裝置101。

第6圖中表示在藉由不銹鋼等的金屬材所形成之環狀的框8其中一方的面(第6圖中為上面)裝著了黏貼帶9的狀態。

其次，針對用上述的貼帶機，將複數個發光裝置晶圓10黏貼到被裝著在環狀的框8之黏貼帶9的順序進行說明。

首先，如第1圖所示以鉸鏈66為中心將貼帶機的押壓手段6向上方轉動來張開。此時，夾具盤3被設定在上述過的晶圓載置位置。

若押壓手段6張開的話，將發光裝置晶圓10，通過被形成在晶圓定位框體5之複數個嵌插孔52，載置在夾具盤3之複數個晶圓保持部32的保持面321上。此時，發光裝置晶圓10以表面10a為上側載置在保持面321上(晶圓載置過程)。然後，作動第2減壓手段7b，藉此被載置在複數個晶圓保持部32的保持面321上之複數的發光裝置晶圓10，分別吸引保持在晶圓保持部32的保持面321上(晶圓保持過程)。

此外，進行上述晶圓保持過程時，押壓手段6其中一端閉合，作動進退手段4來將夾具盤3設定在黏貼位置，藉此將被載置在複數個晶圓保持部32上之複數個發光裝置晶圓10，夾持在與押壓構件61之間(晶圓夾持過程)。此結果，複數個發光裝置晶圓10，密裝在複數個晶圓保持部32的保持面321。在此狀態下作動第2減壓手段7b，被載置在複數個晶圓保持部32的保持面321上之複數個發光裝置晶圓10，即使多少有彎曲，仍會準確地被吸引保持在晶圓保持部32的保持面321上。

然後，作動進退手段4來將夾具盤3回送到上述過的晶圓載置位置，並且押壓手段6成為第1圖所示的張開狀態。

其次，在晶圓定位框體5的框保持部51上，載置已裝著了黏貼帶9之環狀的框8(框保持過程)。此時，環狀的框8係以黏貼帶9的黏貼面與晶圓定位框體5相對面的方式載置。

若以此方式來實施框保持過程的話，以鉸鏈66為中心進行轉動來閉合已張開著的押壓手段6，將押壓構件61載置在被裝著在環狀的框8之黏貼帶9上。此結果，押壓手段6的押壓構件61，藉由螺旋彈簧64的彈推力來押壓黏貼帶9(黏貼帶押壓過程)。此外，被載置在晶圓定位框體5的框保持部51上之環狀的框8如第7圖所示，夾持在與構成押壓手段6的蓋體62之下壁621的框壓制部621d之間。然後，環狀的框8的下面及上面，藉由被裝著在框保持部51之環狀的封合構件53及被裝著在構成蓋體62之下壁621的框壓制部621d之環狀的封合構件65，進行夾持並封合。因此，被形成在構成押壓手段6的蓋體62之下壁621的框壓制部621d的內側之室60及殼體2內，藉由環狀的框8和被裝著在該環狀的框8之黏貼帶9被完全遮蔽。

其次，第1減壓手段7a及第3減壓手段7c同時作動，首先將殼體2內減壓成30kpa，並且將被形成在構成押壓手段6的蓋體62之下壁621的框壓制部621d的內側之室60減壓成30kpa。之後，將第1減壓手段7a設定在20kpa來將殼體2內減壓到20kpa為止。因此，被裝著在環狀的框8之黏貼帶9的下面，透過被設置在晶圓定位框體5之複數個嵌插孔52來作用20kpa的負壓，黏貼帶9的上面則透過被形成在押壓構件61之多數個貫穿細孔611來作用30kpa的負壓。此結果，如第7圖所示，黏貼帶9被吸引到複數的嵌插孔52。以此方式，被吸引到複數個嵌插孔52之黏貼帶9，分別在對應於嵌插孔52的區域成為中央部向下方隆出的形態(黏貼帶隆出過程)。此外，圖示的實施形態中，如同上述，也對黏貼帶9的上面作用著30kpa的負壓，所以不會因黏貼帶9異常隆出而導致損壞。另外，即使殼體2內被減壓成20kpa，被吸引保持在夾具盤3之複數個晶圓保持部32的保持面321上之複數個發光裝置晶圓10，藉由第2減壓手段7b被以10kpa吸引著，所以仍被維持吸引保持在晶圓保持部32的保持面321上。

進行上述過的黏貼帶隆出過程的話，作動進退手段4，如第8圖所示將夾具盤3設定在黏貼位置。此結果，被保持在夾具盤3之複數個晶圓保持部32之複數個發光裝置晶圓10，壓接到對應於黏貼帶9之晶圓定位框體5的複數個嵌插孔52之區域，並黏貼到黏貼帶9(晶圓黏貼過程)。此時，如同上述，對應於黏貼帶9的嵌插孔52之區域成為向下方(發光裝置晶圓10側)隆出的形態，所以發光裝置晶圓10從中央部朝向外周依序逐一黏貼到黏貼帶9上，故可以在發光裝置晶圓10與黏貼帶9之間不會存在氣泡的狀態下，將發光裝置晶圓10黏貼到黏貼帶上。此外，圖示的實施形態中，如同上述，也對黏貼帶9的上面作用負壓，所以不會因黏貼帶9異常隆出而導致損壞，故能夠將殼體2內減壓到接近真空為止。因此，可以確實防止發光裝置晶圓10與黏貼帶9之間存在氣泡。

進行上述過的晶圓黏貼過程的話，停止第1減壓手段7a的作動來解除殼體2內的減壓，同時停止第3減壓手段7c的作動來解除被形成在構成押壓手段6的蓋體62之下壁621的框壓制部621d的內側之室60內的減壓。然後，停止第2減壓手段7b的作動來解除夾具盤3的複數個晶圓保持部32對發光裝置晶圓10的吸引保持。接著，以鉸鏈66為中心，將押壓手段6向上方轉動，如第1圖所示，將押壓手段張開。然後，如同上述，將裝著有已黏貼了複數個發光裝置晶圓10的黏貼帶9之環狀的框8，從晶圓定位框體5取出(取出過程)。此時，黏貼帶9的黏貼面黏貼在晶圓定位框體5的上面，不過因晶圓定位框體5如同上述以對於黏貼帶黏著力較弱的合成樹脂所構成，所以黏貼帶9容易從晶圓定位框體5剝離。如第9圖所示，複數個發光裝置晶圓10，分別以特定的位置關係，黏貼在這方式被裝著在從貼帶機所取出之環狀的框8之黏貼帶9上。

如同上述，依據圖示的實施形態之貼帶機，因將發光裝置晶圓10，通過被形成在晶圓定位框體5之複數個嵌插孔52，載置在夾具盤3之複數個晶圓保持部32的保持面321上，所以可以將複數個發光裝置晶圓10配置成特定的位置關係。因此，可以準確地將被載置在複數個晶圓保持部32的保持面321上之複數個發光裝置晶圓10，黏貼到裝著於被保持在晶圓定位框體5的框保持部51之環狀的框8之黏貼帶9的特定位置。如此，使用本發明的貼帶機，可以不會有作業者的個人差，且不會有中間存在氣泡，隨時都準確地將複數個晶圓黏貼到黏貼帶的特定位置。

此外，上述過的實施形態為黏貼複數個晶圓的例子，不過本發明也可以適用於用來將一個晶圓準確地黏貼到特定位置之貼帶機。

[發明效果]

依據本發明的貼帶機，因將晶圓通過被形成在晶圓定位框體嵌插孔載置在夾具盤的晶圓保持部的保持面上，所以可以將晶圓配置在特定的位置。因此，可以準確地將被載置在晶圓保持部的保持面上之晶圓，黏貼到裝著在被保持在晶圓定位框體的框保持部之環狀的框之黏貼帶的特定位置。如此，依據本發明的貼帶機，可以不會有作業者的個人差，隨時都準確地將晶圓黏貼到黏貼帶的特定位置。

另外，依據本發明，因形成為作動第1減壓手段使對應於黏貼帶的嵌插孔之區域向下方隆出的形態，所以晶圓從中央部朝向外周依序黏貼到黏貼帶上，故可以在不會在晶圓與黏貼帶之間存在氣泡的狀態下，將晶圓黏貼到黏貼帶上。進而，本發明中，因作動第3減壓手段也會使黏貼帶的上面作用負壓，所以不會因黏貼帶異常隆出而導致損壞，故能夠將殼體內減壓到接近真空為止。因此，可以確實地防止晶圓與黏貼帶之間存在氣泡。

2．．．殼體

3．．．夾具盤

32．．．晶圓保持部

4．．．進退手段

41．．．氣筒

5．．．晶圓定位框體

51．．．框保持部

52．．．嵌插孔

53．．．封合構件

6．．．押壓手段

61．．．押壓構件

62．．．蓋體

63．．．支撐支柱

64．．．螺旋彈簧

65．．．封合構件

66．．．鉸鏈

7a．．．第1減壓手段

7b．．．第2減壓手段

7c．．．第3減壓手段

8．．．環狀的框

9．．．黏貼帶

10．．．發光裝置晶圓

第1圖為依照本發明所構成的貼帶機之立體圖。

第2圖為第1圖所示的貼帶機之分解立體圖。

第3圖為第1圖所示的貼帶機之重要部位剖面圖。

第4圖為構成第1圖所示的貼帶機的押壓手段之剖面圖。

第5圖為依照本發明所構成的貼帶機來黏貼到已被裝著在環狀的框之黏貼帶上的複數個發光裝置晶圓之立體圖。

第6圖為表示在環狀的框裝著有黏貼帶的狀態之立體圖。

第7圖為表示使用第1圖所示的貼帶機來進行黏貼帶隆出過程的狀態之說明圖。

第8圖為表示使用第1圖所示的貼帶機來進行晶圓黏貼過程的狀態之說明圖。

第9圖為表示使用依照本發明所構成的貼帶機，複數個發光裝置晶圓黏貼到已被裝著在環狀的框之黏貼帶上的狀態之立體圖。

2．．．殼體

3．．．夾具盤

4．．．進退手段

5．．．晶圓定位框體

6．．．押壓手段

7a．．．第1減壓手段

7b．．．第2減壓手段

7c．．．第3減壓手段

8．．．環狀的框

10．．．發光裝置晶圓

21．．．殼體的側壁

31．．．基部

32．．．晶圓保持部

33．．．支撐部

36．．．可撓性管

41．．．氣筒

42．．．活塞桿

52．．．嵌插孔

53．．．封合構件

60．．．內側之室

61．．．押壓構件

62．．．蓋體

63．．．支撐支柱

64．．．螺旋彈簧

65．．．封合構件

211、212．．．連接管

322．．．吸引孔

331．．．吸引通路

611．．．貫穿細孔

621．．．蓋體的下壁

621d．．．框壓制部

623．．．連接管

631．．．卡止部

Claims (2)

1. 一種貼帶機，是將複數個晶圓黏貼到被裝著在環狀的框之黏貼帶上之貼帶機，其特徵為具備有：上面張開之殼體；及具備被裝設在該殼體內，且具有吸引保持晶圓之保持面，在該保持面具備有開口的吸引孔之複數個晶圓保持部之夾具盤；及具備有被裝設在該夾具盤的上側，且在上面保持該環狀的框之框保持部，並且具備有將該複數個晶圓保持部滑動嵌合在該框保持部的內側之複數個嵌插孔之晶圓定位框體；及具備有面對該晶圓定位框體的上面押壓之押壓構件、和被形成在該押壓構件的外側，與該框保持部來夾持該環狀的框之框壓制部之押壓手段；及使該夾具盤對於該晶圓定位框體來進退，將其定位到：讓該夾具盤的複數的晶圓保持部的上端部嵌合於在晶圓定位框體設置的複數的嵌插孔的下部之晶圓載置位置、與讓該夾具盤的複數的晶圓保持部的保持面與該晶圓定位框體的上面大致相同高度的黏貼位置之進退手段；及被連通到該殼體內之第1減壓手段；及被連通到在該夾具盤的該吸引孔之第2減壓手段；及被連通到形成在該押壓手段之該框壓制部的內側之室之第3減壓手段；該第1減壓手段的設定壓力(P1)與該第2減壓手段 的設定壓力(P2)與該第3減壓手段的設定壓力(P3)，被設定為P2<P1<P3。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之貼帶機，其中，在該晶圓定位框體的框保持部和該押壓手段的該框壓制部，分別裝著有將該環狀框的下面和上面予以封合之環狀的封合構件。