TWI754344B - 貼膜裝置及貼膜方法 - Google Patents

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楊佳裕
賴家偉
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Abstract

一種貼膜裝置，包含上腔體、下腔體、靜電吸盤、載台以及傳動機構。下腔體相對於上腔體設置。靜電吸盤設置用以吸取膜料。載台設置於下腔體並用以承載基板。傳動機構用以驅動靜電吸盤移動。

Description

貼膜裝置及貼膜方法
本發明係關於一種貼膜裝置及貼膜方法，特別是涉及以吸盤拾取以及貼附膜料的貼膜裝置及貼膜方法。
按，在半導體或電子零組件的產業中，會需要在基板上貼附膜料(含膠膜、麥拉膜(Mylar))以當作後續製程的建構層或是接著劑。一般而言，會先用吸盤吸取膜料後透過傳動機構搬移至對應到基板的貼膜工作區域，接著吸盤鬆開膜料以完成貼附膜料至基板表面的作業。
然而，在某些情況下，貼附於基板表面的膜料容易產生氣泡與皺褶，導致膜料因為與基板密合度不佳而變得不夠平坦，這會影響到後續製程的良率。
鑒於以上的問題，本發明揭露一種貼膜裝置及貼膜方法，有助於解決膜料與基板密合度不佳的問題。
本發明揭露的貼膜裝置包含一上腔體、一下腔體、一靜電吸盤、一載台以及一傳動機構。下腔體相對於上腔體設置。靜電吸盤設置以吸取膜料。載台設置於下腔體並用以承載基板。傳動機構驅動靜電吸盤移動。
本發明揭露的貼膜方法包含：以一靜電吸盤吸取膜料；使靜電吸盤移動靠近一基板，以將膜料預貼附至基板；以及以一氣囊膜推抵靜電吸盤，以透過靜電吸盤對膜料加壓。
根據本發明所揭露的貼膜裝置以及貼膜方法，當上下腔體密合時包含氣囊膜，並且可透過正壓通氣使氣囊膜膨脹來推壓膜料，而讓膜料與基板表面緊密接觸，獲得良好的密合度。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。
請一併參照圖1和圖2，其中圖1為根據本發明一實施例之切膜貼膜整合機台的示意圖，圖2為圖1之貼膜裝置吸取膜料的示意圖。在本實施例中，貼膜機1包含一膜料輸送機構10、一切膜裝置20以及一貼膜裝置30。
膜料輸送機構10包含多個輸送輥110，並且在其中兩個輸送輥110之間設有一裁切工作區R。這些輸送輥110用以承載纏繞成圓筒狀的膜料100並且將膜料100沿著預定的方向輸送至裁切工作區R。
切膜裝置20設置於裁切工作區R。透過傳動機構(未繪示)可帶動切膜裝置20於裁切工作區R中轉動，以使切膜裝置20裁切位於裁切工作區R的膜料100。
貼膜裝置30用以拾取切膜裝置20裁切完成的膜料101並將膜料101貼附至一基板102(例如矽晶圓或是印刷電路板)上。在本實施例中，貼膜裝置30包含一下腔體310、一載台320、一上腔體330、一靜電吸盤340、一氣囊膜350、一加熱器360以及一傳動機構370。傳動機構370例如為汽缸或步進馬達。
載台320設置於下腔體310，並且載台320用以承載基板102。上腔體330可與下腔體310密合而共同形成密閉腔室。下腔體310具有能與密閉腔室連通的通氣孔311。
靜電吸盤340、氣囊膜350與加熱器360皆設置於上腔體330。詳細來說，上腔體330於面向下腔體310的一側具有凹陷部，且靜電吸盤340、氣囊膜350與加熱器360設置於凹陷部內。氣囊膜350的邊緣與加熱器360固定於上腔體330的內壁，並且靜電吸盤340與氣囊膜350接觸。靜電吸盤340與傳動機構370連接，因而可透過傳動機構370使靜電吸盤340相對上腔體330移動，以接近或遠離設置於下腔體310的載台320。靜電吸盤340與加熱器360分別位於氣囊膜350的相對二側，並且加熱器360介於靜電吸盤340與部分的上腔體330之間。上腔體330與氣囊膜350共同形成第一密閉空間S1，並且上腔體330具有與第一密閉空間S1連通的通氣孔331。
在本實施例中，可另外設置傳動機構(汽缸或步進馬達，未繪示)連接於下腔體310或上腔體330。此傳動機構用以使上腔體330與下腔體310相互靠近，以使兩者密合。
在本實施例中，載台320與靜電吸盤340的外表面具有不同材質。具體來說，靜電吸盤340的外表面341具有軟質膠料或硬質陶瓷材料，且載台320具有陶瓷或金屬材料。可以有多種方式選擇以實現外表面具有特定之材質。舉例來說，靜電吸盤340的外表面341可具有軟質膠料來搭配載台320的金屬材料。可以用矽膠包覆靜電吸盤340或是在靜電吸盤340的外表面341鋪設膠膜。另外，可以使用鋁板加工製成載台320，或是在載台320的外表面披覆鋁製板。
以下說明根據本發明一實施例的貼膜方法。請參照圖3，為根據本發明一實施例之貼膜方法的流程示意圖。在本實施例中，可經由貼膜機1執行貼膜方法，並且貼膜方法包含步驟S11~S18。
步驟S11係為以靜電吸盤吸取膜料。配合圖1、2參照，位於裁切工作區R的膜料100被切膜裝置20材切而得到膜料101。傳動機構驅使上腔體330移動至裁切工作區R，並且傳動機構370驅使靜電吸盤340下降而與膜料101接觸。靜電吸盤340通電以吸取膜料101，並且此時加熱器360可以加熱膜料101。在靜電吸盤340吸取膜料101之後，傳動機構驅使上腔體330歸位至下腔體310上方。
接著執行將膜料101貼附至基板102的程序。請一併參照圖4至圖9，為圖1之貼膜裝置執行貼膜方法的示意圖。
步驟S12係為下腔體310與上腔體330密合。如圖4所示，下腔體310上升接觸上腔體330。上腔體330與下腔體310密合，並且氣囊膜350和下腔體310共同形成一第二密閉空間S2。第一密閉空間S1與第二密閉空間S2分別位於氣囊膜350的相對二側且不互通，並且第二密閉空間S2與下腔體310的通氣孔311連通。膜料101、基板102以及靜電吸盤340皆位於第二密閉空間S2內。
步驟S13係為對第一密閉空間S1和第二密閉空間S2抽真空。如圖5所示，分別從通氣孔311、331對第一密閉空間S1和第二密閉空間S2負壓抽氣(箭頭符號表示)，而使第一密閉空間S1和第二密閉空間S2內部形成真空狀態。第二密閉空間S2抽真空可以防止膜料101內部殘留氣泡，有助於在後續貼膜時提升貼膜品質。
步驟S14係為靜電吸盤340移動靠近基板102，以將膜料101預貼附至基板102。如圖6所示，在保持對第一密閉空間S1和第二密閉空間S2負壓抽氣的情況下，可透過傳動機構370使靜電吸盤340和膜料101下降接近載台320和基板102。膜料101和基板102接觸，並且靜電吸盤340保持在圖6中的位置，以避免膜料101和基板102之間留有間隙。
在完成步驟S14後執行步驟S15，係以氣囊膜350推抵靜電吸盤340，以透過靜電吸盤340對膜料101加壓。如圖7所示，停止對第一密閉空間S1負壓抽氣，並且改為從通氣孔331對第一密閉空間S1正壓通氣(箭頭符號表示)，以使氣囊膜350膨脹而推壓靜電吸盤340，進而讓膜料101與基板102表面緊密接觸。
在完成步驟S15後執行步驟S16，係為對第一密閉空間S1負壓抽氣。如圖8所示，從通氣孔331對第一密閉空間S1抽氣，直至第一密閉空間S1內部壓力達到真空狀態，以使氣囊膜350復位。
在完成步驟S16後執行步驟S17，係為對第二密閉空間S2正壓通氣，如圖8所示，從通氣孔311通氣以使第二密閉空間S2內的氣壓提升至大氣壓力，隨後如圖9所示，步驟S18使下腔體310與上腔體330分離，以便取出貼附有膜料101的基板102。
在完成步驟S15後，可選擇在任意時間點停止對靜電吸盤340通電以解除靜電吸盤340對膜料101的吸附力。隨後，可透過傳動機構370將靜電吸盤340上升復位，使靜電吸盤340與膜料101分開。
綜上所述，根據本發明所揭露的貼膜裝置以及貼膜方法，當上下腔體密合時包含氣囊膜，並且可透過正壓通氣使氣囊膜膨脹來推壓膜料，而讓膜料與基板表面緊密接觸，獲得良好的密合度。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然而這些實施例並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
1:貼膜機 2:切膜裝置 100、101:膜料 102:基板 10:膜料輸送機構 110:輸送輥 20:切膜裝置 30:貼膜裝置 310:下腔體 311:通氣孔 320:載台 330:上腔體 331:通氣孔 340:靜電吸盤 341:外表面 350:氣囊膜 360:加熱器 370:傳動機構 S1:第一密閉空間 S2:第二密閉空間 R:裁切工作區 S1~S18:步驟
圖1為根據本發明一實施例之切膜貼膜整合機台的示意圖。 圖2為圖1之貼膜裝置吸取膜料的示意圖。 圖3為根據本發明一實施例之貼膜方法的流程示意圖。 圖4至圖9為圖1之貼膜裝置執行貼膜方法的示意圖。
101:膜料
102:基板
310:下腔體
320:載台
330:上腔體
340:靜電吸盤
350:氣囊膜
360:加熱器
370:傳動機構
S1:第一密閉空間
S2:第二密閉空間

Claims (9)

  1. 一種貼膜裝置，包含：一上腔體；一下腔體，相對於該上腔體設置；一靜電吸盤，設置以吸取膜料；一氣囊膜，設置於該上腔體，其中該靜電吸盤與該氣囊膜接觸；一載台，設置於該下腔體並用以承載基板；以及一傳動機構，用以驅動該靜電吸盤移動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之貼膜裝置，更包含設置於該上腔體的一加熱器，其中該加熱器介於該靜電吸盤與部分的該上腔體之間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之貼膜裝置，其中該上腔體於面向該下腔體的一側具有一凹陷部，且該加熱器設置於該凹陷部內。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之貼膜裝置，其中該靜電吸盤的外表面與該載台的具有不同材質。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之貼膜裝置，其中該靜電吸盤的外表面具有軟質膠料或硬質陶瓷材料，且該載台具有陶瓷或金屬材料。
  6. 一種貼膜方法，包含：以一靜電吸盤吸取膜料；以及使該靜電吸盤移動靠近一基板，以將膜料預貼附至該基板；以及以一氣囊膜推抵該靜電吸盤，以透過該靜電吸盤對膜料加壓。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之貼膜方法，其中該氣囊膜的一側形成有一第一密閉空間，以該氣囊膜推抵該靜電吸盤包含： 對該第一密閉空間正壓通氣，以使該氣囊膜膨脹而推抵該靜電吸盤。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之貼膜方法，其中該氣囊膜的另一側形成有一第二密閉空間，該第一密閉空間與該第二密閉空間分別位於該氣囊膜的相對二側且不互通，該貼膜方法更包含：在將膜料預貼附至該基板之前，對該第二密閉空間負壓抽氣。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之貼膜方法，其中在將膜料預貼附至該基板之後對該第一密閉空間正壓通氣。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070026640A1 (en) * 2005-07-29 2007-02-01 Priewasser Karl H Method for adhering protecting tape of wafer and adhering apparatus
TW201511107A (zh) * 2013-09-09 2015-03-16 Toshiba Kk 半導體裝置之製造方法及半導體製造裝置

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