TWI622116B - 片材黏貼裝置及黏貼方法 - Google Patents

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Abstract

片材黏貼裝置(1)，具備有第1及第2框架收容手段(3A、3B)，能夠收容複數個透過接著片材與被著體(WF)一體化之框架構件(RF)；支撐手段(6)，支撐前述框架構件(RF)及前述被著體(WF)中至少框架構件(RF)；搬送手段(7)，由前述第1框架收容手段(3A)搬送前述框架構件(RF)至前述支撐手段(6)；黏貼手段(9)，使前述接著片材抵接黏貼於被前述支撐手段(6)支撐之框架構件(RF)、或是框架構件(RF)及被著體(WF)；以及移載手段(10)，從前述第2框架收容手段(3B)將前述框架構件(RF)移載至前述第1框架收容手段(3A)。

Description

片材黏貼裝置及黏貼方法
本發明為關於黏貼接著片材之片材黏貼裝置及黏貼方法。
以往，於半導體製程，將接著片材黏貼於半導體晶圓(以下略稱為晶圓)或是環狀框架(框架構件)之片材黏貼裝置已為人所知。(例如文獻1：日本特開2005-33119號公報)。
於文獻1記載之片材黏貼裝置具備有將作為接著片材之安裝用片材黏貼於晶圓及環狀框架之安裝機構、收容有複數個環狀框架且底部設有腳輪的台車、以及從台車搬送環狀框架至安裝機構之搬送機構，當收容於台車之環狀框架用完後，會將該台車從片材黏貼裝置分離，補充環狀框架後再次配置於片材黏貼裝置內。
但於文獻1記載之習知之片材黏貼裝置，只能配置一台可收容環狀框架的台車，故在因補充環狀框架而使台車由裝置分離的期間，無法對安裝機構供應環狀框架。因此裝置將被迫暫停作業而造成每單位時間的處理能力降低。
本發明之目的為提供一種可防止在補充框架構件時每單位時間之處理 能力降低之片材黏貼裝置及黏貼方法。
本發明之片材黏貼裝置，具備有：第1及第2框架收容手段，能夠收容複數個透過接著片材與被著體一體化之框架構件；支撐手段，支撐前述框架構件及前述被著體中至少框架構件；搬送手段，由前述第1框架收容手段搬送前述框架構件至前述支撐手段；黏貼手段，使前述接著片材抵接黏貼於被前述支撐手段支撐之框架構件、或是框架構件及被著體；以及移載手段，從前述第2框架收容手段將前述框架構件移載至前述第1框架收容手段。
本發明之片材黏貼裝置，較佳為，前述移載手段由前述搬送手段構成。
本發明之片材黏貼裝置，較佳為，前述第2框架收容手段構成為可相對於前述搬送手段分離接近；具備有將該第2框架收容手段固定於相對於前述搬送手段之既定位置之固定手段。
另外，本發明之片材黏貼方法，其特徵在於：從可收容複數個透過接著片材與被著體一體化之框架構件之第1框架收容手段搬送前述框架構件至支撐手段；使前述接著片材抵接黏貼於被前述支撐手段支撐之框架構件、或是框架構件及被著體，並同時由能夠收容複數個框架構件之第2框架收容手段將前述框架構件移載至前述第1框架收容手段。
根據上述之本發明，能夠由第2框架收容手段將框架構件移載至第1框架收容手段，因此即使因補充框架構件而將第2框架收容手段由該片材黏貼裝置分離，也能夠從第1框架收容手段持續供應框架構件予支撐手段，進而防止在補充框架構件時每單位時間之處理能力降低。
在本發明中如將移載手段以運送手段構成，便無必要獨立設置不同於 搬送手段之移載手段，因此能夠將片材黏貼裝置之構成簡化。
另外如設置固定手段，可防止第2框架收容手段偏離既定位置，因此可防止搬送手段無法從第2框架收容手段取出環狀框架。
AA‧‧‧從AR方向之圖
AD‧‧‧接著劑層
AR‧‧‧與Y軸平行的箭號
AS‧‧‧接著片材
BS‧‧‧基材片材
PS‧‧‧保護片材
RF‧‧‧環狀框架
RF1‧‧‧凹槽
RL‧‧‧剝離片材
RS‧‧‧原料
WF‧‧‧晶圓
WK‧‧‧晶圓支撐體
1‧‧‧片材黏貼裝置
2‧‧‧晶圓收容手段
3A，3B‧‧‧第1，第2框架收容手段
5A，5B，5C‧‧‧第1，第2，第3檢測手段
6‧‧‧支撐手段
7‧‧‧搬送手段
8‧‧‧固定手段
9‧‧‧黏貼手段
10‧‧‧移載手段
11‧‧‧框架
12‧‧‧剝離手段
13‧‧‧不要構件收容箱
14‧‧‧框架口
15‧‧‧定位孔
16‧‧‧第4檢測手段
21‧‧‧晶圓匣
31A，31B‧‧‧框架匣
32A，32B‧‧‧台車
33A，33B‧‧‧定位銷
51A，51B，51C‧‧‧第1，第2，第3感測器
61‧‧‧支撐面
62‧‧‧平台
63‧‧‧滑件
64‧‧‧線性馬達
71‧‧‧多關節機器人
72‧‧‧保持手段
73‧‧‧凹部
74‧‧‧保持框架
74A‧‧‧保持框架74之面
75‧‧‧XY平台
76‧‧‧輸出部
77‧‧‧吸著板
78‧‧‧吸著孔
79‧‧‧吸著面
81‧‧‧輸出軸
82‧‧‧直動馬達
91‧‧‧支撐輥
92‧‧‧導引輥
93‧‧‧剝離板
94‧‧‧按壓輥
95‧‧‧旋動馬達
96‧‧‧驅動輥
97‧‧‧夾延輥
98‧‧‧回收輥
圖1為關於本發明一實施形態之片材黏貼裝置之俯視圖。
圖2為片材黏貼裝置之黏貼手段之側視圖。
圖3為片材黏貼裝置之框架收容手段之側視圖。
以下，將本發明一實施形態以圖式進行說明。
此外，本實施形態之X軸、Y軸、Z軸分別為正交關係，X軸及Y軸為水平面內之軸，Z軸為和水平面正交之軸。再者，在本實施形態，以從與Y軸平行的箭號AR方向觀看時為基準，標示方向時，「上」為Z軸的箭號方向而「下」為其反方向，「左」為X軸的箭號方向而「右」為其反方向，「前」為Y軸的箭號方向而「後」為其反方向。
圖1之片材黏貼裝置1，具備有可收容複數個作為被著體之晶圓WF之晶圓收容手段2，可收容複數個作為透過接著片材AS(圖2)和晶圓WF一體化之框架構件之環狀框架RF之第1框架收容手段3A及第2框架收容手段3B，支撐環狀框架RF及晶圓WF中至少環狀框架RF之支撐手段6，從第1框架收容手段3A搬送環狀框架RF至支撐手段6之搬送手段7，將第2框架收容手段3B固定於相對於搬送手段7之既定位置之固定手段8， 使接著片材AS抵接黏貼於被支撐手段6支撐之環狀框架RF或是環狀框架RF及晶圓WF之黏貼手段9，從第2框架收容手段3B將環狀框架RF移載至第1框架收容手段3A之移載手段10，而被在前方形成有框架口14之框架11支撐。
晶圓收容手段2為由能夠在上下方向多段地收容保護片材PS(圖2)黏貼於表面之晶圓WF之晶圓匣21所構成，被支撐成能相對於框架11分離。
此外，於晶圓收容手段2的右方設有第1檢測手段5A，該第1檢測手段5A具有藉由作為未圖示之驅動機器的直動馬達被支撐成可相對於框架11升降，能夠檢測被該晶圓收容手段2收容之晶圓WF之位置之第1感測器51A。第1感測器51A能夠例示區域型感測器或線性感測器等之非接觸型感測器、極限開關等之接觸型感測器、或是攝影機等之攝影裝置。
第1框架收容手段3A具備有能夠在上下方向多段地收容環狀框架RF之框架匣31A、將框架匣31A支撐成可相對於搬送手段7分離接近之台車32A、和被從台車32A往水平方向突出設置之定位銷33A，而被配置為可於比起框架口14之第2框架收容手段3B更接近搬送手段7的位置拆卸。定位銷33A設為前端漸細之形狀，藉由插入於形成於框架口14之定位孔15，能夠將第1框架收容手段3A定位固定於既定位置。
第2框架收容手段3B之構成為和第1框架收容手段3A相同，可以第一框架收容手段3A之結尾A之記號更換為B來說明，因此省略其說明。
此外，在第1及第2框架收容手段3A、3B的後方設有第2檢測手段5B、第3檢測手段5C，該第2檢測手段5B、第3檢測手段5C具有藉由作為未圖示之驅動機器的直動馬達而被支撐成可相對於框架11升降，能夠分 別檢測被第1或是第2收容手段3A、3B收容之環狀框架RF的位置之第2感測器51B、第3感測器51C。第2及第3感測器51B、51C可以列舉和第1感測器51A同樣構成者。
支撐手段6具備有具有藉由未圖示之減壓泵或真空噴射器等之吸引手段使晶圓WF及環狀框架RF能夠保持吸著之支撐面61之平台62、及將平台62以滑件63(圖2)支撐之作為驅動機器的線性馬達64。
搬送手段7之構成為具備有作為驅動機器的多關節機器人71及設置於此多關節機器人71之前端部之保持手段72，可藉由多關節機器人71搬送保持手段72保持之晶圓WF或環狀框架RF。多關節機器人71係在6處具有可旋轉之關節之所謂6軸機器人，於該多關節機器人71之作業範圍內可將保持手段72位移為任何位置及任何角度。保持手段72，如符號AA所示之從AR方向之圖，具備有在一面74A具有凹部73之圓盤狀之保持框架74、配置於凹部73內之XY平台75、被XY平台75之輸出部76支撐的吸著板77，能使吸著板77朝向沿著保持框架74之面74A之平面內之正交2軸方向移動且於能使吸著板77在該平面內旋動。吸著板77具有設置有複數個吸著孔78之吸著面79，藉由連接於多關節機器人71，連接於未圖示之減壓泵或真空噴射器等之吸引手段，可吸著保持晶圓WF和環狀框架RF。又，吸著板77存在有吸著保持晶圓WF之系統及吸著保持環狀框架RF之2系統。於本實施形態，搬送手段7係為滿足移載手段10之構成。
此外，於搬送手段7左方設有以光學感測器和攝影裝置等構成、檢測以搬送手段7支撐之晶圓WF及環狀框架RF之外緣位置及其方向之第4檢測手段16。第4檢測手段16之構成為可檢測形成於晶圓WF之未圖示之V 凹槽或定向平面等之方位標記、電路圖案、直線圖案、或是設置於環狀框架RF的外周之凹槽RF1等，而能夠將晶圓WF及環狀框架RF定位於既定位置和既定方向。
固定手段8之構成為具備有作為構成為輸出軸81能夠朝向定位孔15突出沒入之驅動機器之直動馬達82(圖3)，藉由以輸出軸81將被插入於定位孔15之定位銷33A、33B卡止，能夠將各個框架收容手段3A、3B定位固定於框架11。
黏貼手段9，如圖2所示，具備有支撐在基材片材BS之一面具有接著劑層AD之接著片材AS透過該接著劑層AD暫時接著於帶狀之剝離片材RL之一面之原料RS之支撐輥91、導引原料RS之複數個導引輥92、藉由折返原料RS將接著片材AS從剥離片材RL剝離之剝離板93、將於剝離板93被剝離之接著片材AS抵接黏貼於晶圓WF及環狀框架RF之按壓輥94、藉由作為驅動機器之旋動馬達95驅動之驅動輥96、於與驅動輥96之間夾入剝離片材RL之夾延輥97、和藉由未圖示之驅動機器驅動而將剝離片材RL回收之回收輥98。
此外，於本實施形態，雖併設有將被黏貼於晶圓WF之保護片材PS剝離之剝離手段12、和回收剝離後之保護片材PS之不要構件收容箱13，但此等並非本申請發明之必需要件故省略詳細之說明。此外，剝離手段12可列出例如、日本特願2008-285228或日本特願2011-55508等之剝離裝置習知文獻所記載之物，而不要構件收容箱13只要為能夠收容而回收保護片材PS之物，便不特別限定為何物。
以下說明以上之片材黏貼裝置1之黏貼接著片材AS於晶圓WF和環狀 框架RF之順序。
首先，將原料RS設置為如圖2所示。之後將晶圓匣21設置於如圖1所示之位置之後，第1檢測手段5A驅動未圖示之直動馬達，使第1感測器51A上升後下降。藉此，檢測晶圓匣21之晶圓WF之收容位置。又，將支撐被環狀框架RF所收容之各個框架匣31A、31B之各個台車32A、32B設置於圖1所示之框架口14之既定位置後，固定手段8驅動直動馬達82，如圖3所示，於輸出軸81卡止定位銷33A、33B而將各個框架收容手段3A、3B定位固定於框架11。各個台車32A、32B固定於框架11後，第2及第3檢測手段5B、5C驅動未圖示之直動馬達，如圖3中兩點鏈線所示，使第2及第3感測器51B、51C上升後下降。藉此檢測各框架匣31A、31B之環狀框架RF之收容位置。
接下來，搬送手段7驅動多關節機器人71，將保持手段72插入晶圓匣21之內部而使吸著面79接觸晶圓WF之後，驅動未圖示之吸引手段，吸著保持該晶圓WF。接著，搬送手段7驅動多關節機器人71，使晶圓WF移動至以第4檢測手段16可檢測之位置，驅動XY平台75，使晶圓WF旋轉既定角度。藉此第4檢測手段16檢測晶圓WF之外緣位置和未圖示之V凹槽位置，此等諸資料輸出至未圖示之控制手段。晶圓WF之諸資料被輸入至未圖示之控制手段之後，搬送手段7驅動XY平台75和多關節機器人71，以晶圓WF之中心位置和未圖示之V凹槽位置朝向既定方向之方式而載置於支撐手段6之支撐面61上。
又，搬送手段7驅動多關節機器人71，將保持手段72插入框架匣31A之內部而使吸著面79接觸於環狀框架RF後，驅動未圖示之吸引手段，吸 著保持該環狀框架RF。接下來，搬送手段7驅動多關節機器人71，使環狀框架RF移動至能以第4檢測手段16檢測之位置，進行和上述之晶圓WF相同之動作，使環狀框架RF之凹槽RF1朝向既定方向，以晶圓WF配置於該環狀框架RF之開口部之內側之方式載置於支撐手段6之支撐面61上。
接下來，支撐手段6驅動線性馬達64，使平台62移動至左方，如被未圖示之偵測手段偵測晶圓WF及環狀框架RF已到達既定位置，黏貼手段9將和平台62之移動同步驅動旋動馬達95而陸續送出原料RS。藉此，接著片材AS以剝離板93從剝離片材RL被剝離，被剝離之接著片材AS藉由按壓輥94被黏貼於晶圓WF及環狀框架RF，如圖2中兩點鏈線所示，形成晶圓支撐體WK。如此形成晶圓支撐體WK之後，被未圖示之偵測手段所偵測，支撐手段6將停止線性馬達64。接下來，搬送手段7驅動多關節機器人71，將晶圓支撐體WK拿起而上下反轉，交付給具有和支撐面61為對向之吸著支撐面之未圖示之交付手段，再次載置於支撐面61。
接下來，支撐手段6驅動線性馬達64，使平台62朝左方移動。如被未圖示之偵測手段偵測晶圓支撐體WK已到達既定位置，剝離手段12於保護片材PS黏貼未圖示之剝離用帶，牽拉該剝離用帶而將保護片材PS從晶圓WF剥離(詳細請參考剝離裝置習知文獻)。
將保護片材PS從晶圓WF剝離之後，搬送手段7驅動多關節機器人71，使吸著面79接觸已剝離之保護片材PS而驅動未圖示之吸引手段，將該保護片材PS保持吸著而丟棄於不要構件收容箱13，之後，保護片材PS被剝離後之晶圓支撐體WK藉由未圖示之搬送手段搬送至其他步驟，平台62返回圖1中實線所示之位置，此後上述之同樣之動作將反覆進行。
經以上流程而將框架匣31A全部之環狀框架RF使用完之後，搬送手段7開始將環狀框架RF由框架匣31B移載至框架匣31A之動作。換言之，利用黏貼手段9黏貼接著片材AS之期間或剝離手段12剝離保護片材PS之期間等之不須驅動多關節機器人71之不動時間，搬送手段7驅動多關節機器人71，將保持手段72插入框架匣31B之內部，以與上述相同之動作吸著保持環狀框架RF，將該已保持吸著之環狀框架RF移載至框架匣31A內。
接下來，將框架匣31B之環狀框架RF全數移載至框架匣31A內之後，固定手段8驅動直動馬達82，解除輸出軸81和定位銷33B之卡止，同時驅動未圖示之警告音發生手段和點燈手段等之警告手段，通知操作員在框架匣31B已無環狀框架RF。藉此，操作員將台車32B從框架口14分離，補充新環狀框架RF至框架匣31B，再次將台車32B設置至框架口14。此時，補充新環狀框架RF至框架匣31B時，因在框架匣31A收容有多數的環狀框架RF，即使台車32B從框架口14分離，搬送手段7也能夠由框架匣31A對支撐手段6持續供應環狀框架RF。因此，補充環狀框架RF時不需要停止片材黏貼裝置1之作業，而能夠持續進行片材黏貼裝置1之接著片材AS之黏貼動作。
此時，例如在各框架匣31A、31B各自可收容120片之環狀框架RF，黏貼1片接著片材AS需要60秒，如1個環狀框架RF之移載需要10秒為例，框架匣31A之環狀框架RF全數使用後，1200秒(20分)便可完成從框架匣31B至框架匣31A之移載。在此1200秒之期間因從框架匣31A使用20片環狀框架RF，剩餘之80片之環狀框架RF被使用期間之4800秒(80分)之期間，將台車32B從框架口14分離，補充新環狀框架RF至該框架 匣31B，再次設置於框架口14便可。相對於此，於文獻1所記載之習知之片材黏貼裝置，於作業效率面上有高達80分之期間，無法停止裝置作業。
藉由以上之本實施形態，可得到以下效果。
換言之，因能夠從框架匣31B將環狀框架RF移載至框架匣31A，即使為了補充環狀框架RF而將台車32B從框架口14分離，也能夠由框架匣31A對支撐手段6持續供應環狀框架RF，而能夠防止補充環狀框架RF時每單位時間之處理能力降低。
又，能夠減低因懼怕片材黏貼裝置1之處理能力降低而操作員必須急忙將環狀框架RF供應予該片材黏貼裝置1等之繁雜性。
以上已將為了實施本發明之最佳之構成與方法等於前述記載中揭示，但本發明不限於此。換言之，本發明雖主要特別圖示關於特定之實施形態並說明，不脫離本發明之技術思想和目的範圍，對於以上所述之實施形態，形狀、材質、數量及其他之詳細構成，當業者能夠加以多樣之變化。又，上述所揭示之限定形狀、材質等之記載為使本發明容易理解之例示，並非限定本發明者，故此等形狀、材質等之限定之一部分或是全部之限定以外之構件名稱之記載為本發明所包含。
例如，雖於前述實施形態，將接著片材AS黏貼於環狀框架RF和晶圓WF，如只將環狀框架RF載置於平台62，對該環狀框架RF黏貼接著片材AS亦可。
此外，也可更換按壓輥94而採用刀材、橡膠、樹脂、海綿等之按壓構件，也可採用藉由空氣噴壓方式按壓之構成。
再者，也可替換剝離板93而採用輥等之剝離構件亦可。
又，框架收容手段3A、3B可設置為3體以上，只要為能夠以使第1框架收容手段3A不為空的狀態之方式進行複數個框架收容手段之替換之構成便足夠。
再者，晶圓收容手段2可設為複數個，藉由與各框架收容手段3A、3B同樣之構成將複數個晶圓收容手段2從框架11分離之構成也可以。
又，構成為只有第1及第2框架收容手段3A、3B中之第2框架收容手段3B可從框架口14分離也可以，無法分別分離第1及第2框架收容手段3A、3B之構成也可以。
再者，第1框架收容手段3A構成為在框架口14配置於較第2框架收容手段3B更遠離搬送手段7之位置也可以。
又，在前述實施形態中，移載手段10雖由搬送手段7所構成，但獨立設置不同於搬送手段7之移載手段10也可以。
再者，以第4檢測手段16檢測從框架匣31B取出之環狀框架RF，以和上述相同之動作而環狀框架RF朝向既定方向而收容於框架匣31A也可以。藉由此構成，在從框架匣31A搬送環狀框架RF至支撐手段6時，便無必要調整該環狀框架RF之方向。
又，本發明之被著體及接著片材AS之種別或材質等並無特別限定，例如接著片材AS有在基材片材BS和接著劑層AD之間具有中間層者，或在基材片材BS之上面具有覆蓋層等3層以上者，再者，類似於可將基材片材BS從接著劑層AD剝離之所謂兩面接著片材者也可以，此等兩面接著片材係具有單層或複數層之中間層、或是無中間層之單層或是複數層者也可以。再者，被著體為半導體晶圓，接著片材AS也可係保護片材，切割膠帶、 接合薄膜等。此時，半導體晶圓能夠例示矽半導體晶圓或化合物半導體晶圓等，此黏貼於半導體晶圓之接著片材AS不限於此，任意之片材、薄膜、膠帶等之任意用途及形狀之接著片材等皆適用。再者，被著體為光碟之基板，而接著片材AS係具有構成記錄層之樹脂層者也可以。如以上所述，被著體不只有玻璃板、鋼板、陶器、木板或樹脂板等之其他被著體，任意之形態之構件及物品等也可為對象。
再者，前述實施形態之驅動機器不僅能夠採用旋動馬達、直動馬達、線性馬達、單軸機器人、多關節機器人等之電動機器，氣缸、油壓缸、無桿缸、旋轉缸等之致動器，也能夠採用將此等直接或是間接地組合者(也有和實施形態例示之物為重覆者)。

Claims (3)

  1. 一種片材黏貼裝置，具備有：第1及第2框架收容手段，能夠收容複數個透過接著片材與被著體一體化之框架構件；支撐手段，支撐前述框架構件及前述被著體中至少框架構件；搬送手段，由前述第1框架收容手段搬送前述框架構件至前述支撐手段；黏貼手段，使前述接著片材抵接黏貼於被前述支撐手段支撐之框架構件、或是框架構件及被著體；以及移載手段，從前述第2框架收容手段將前述框架構件移載至前述第1框架收容手段；前述移載手段係由前述搬送手段構成；前述搬送手段係於前述黏貼手段黏貼前述接著片材之期間，移載前述框架構件。
  2. 如申請專利範圍第1項之片材黏貼裝置，其中，前述第2框架收容手段構成為可相對於前述搬送手段分離接近；具備有將該第2框架收容手段固定於相對於前述搬送手段之既定位置之固定手段。
  3. 一種片材黏貼方法，利用搬送手段從可收容複數個透過接著片材與被著體一體化之框架構件之第1框架收容手段搬送前述框架構件至支撐手段；使前述接著片材抵接黏貼於被前述支撐手段支撐之框架構件、或是框架構件及被著體，於黏貼前述接著片材之期間，同時利用前述搬送手段由 能夠收容複數個框架構件之第2框架收容手段將前述框架構件移載至前述第1框架收容手段。
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