DE19733339A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen von klebefähigem Blattmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen von klebefähigem Blattmaterial oder Film auf plattenförmige Teile wie z. B. Substrate, Halbleiterwafer u. dgl. Weiterhin erstreckt sich die Erfindung auch auf ein Verfahren, das insbesondere mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausge­ führt werden kann.

Bei der Herstellung von Halbleiteranordnungen ist es be­ kannt, einen Halbleiterwafer in einzelne IC-Chips zu zer­ schneiden (dicen), die anschließend aufgenommen und mit einer Leiterplatte verbunden werden (die bonding). Bei einem derartigen Verbinden wird ein Klebstoff auf jeden IC-Chip aufgebracht und dann eine Wärme/Druck-Verbindung ausgeführt, um den Chip mit der Leiterplatte zu verbinden und auf diese Weise eine Halbleiteranordnung zu bilden.

In den letzten Jahren sind die thermischen und mechanischen Eigenschaften von Halbleiteranordnungen durch das Ausbilden eines Kunstharzfilmes auf der Leiterfläche und der Unter­ seite des Halbleiterwafers verbessert worden. Dabei sind unterschiedliche Filmmaterialien eingesetzt worden, so z. B. die Verbindung verbessernde Filme zur Verstärkung der Bin­ dung zwischen dem klebenden Kunstharz und der Unterseite des Chips, Passivierungsfilme, die Schichten isolierende Filme, α-Strahlung abschirmende Filme, Muster bildende Filme, Unterlagen-Klebefilme und andere.

Es sind auch Kunstharzfilme auf anderen plattenförmigen Teilen oder Substraten als Halbleiteranordnungen aufgebracht worden, wie etwa Ausrichtfilme für Flüssigkristalle, Schutz­ filme für gedruckte Schaltungen, Filme zur Maskierung von Röntgenstrahlbelichtung und ähnliches.

Solche Kunstharzfilme können durch Auftragen mittels Spin- Beschichtung o. dgl. aus dem flüssigen Ausgangszustand des Harzes in einen getrockneten Film überführt werden.

Diese Art des Auftragens eines Kunstharzfilmes mit einem Spin-Beschichter vergeudet jedoch Material und setzt damit die Wirtschaftlichkeit herab. Da ferner die organischen Lösungsmittel der Verdünner in einem Reinraum verdunsten, herrschen in diesem schlechte Arbeitsbedingungen. Außerdem erfordert die Herstellung eines homogenen Kunstharzfilmes erhebliche Übung und Erfahrung.

Zur Behebung dieser Nachteile ist ein Verfahren entwickelt worden, bei dem zunächst ein Klebefilm mit einem Polyimid- Kleber auf einen Halbleiterwafer geklebt wird und nach dem Dicen jeder Chip aufgenommen und unmittelbar mittels der vorher aufgebrachten Klebeschicht mit einer Leiterplatte verbunden wird.

Zum Einsatz dieses Verfahrens in der Massenherstellung wird eine Vorrichtung benötigt, um den Klebefilm auf den Halblei­ terwafer aufzubringen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung zu schaffen und eine Verfahrensweise anzugeben, mit der auf einfache Weise thermoplastisches Kunstharzmaterial auf plattenförmige Teile wie z. B. Halbleiterwafer aufge­ bracht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie der Ansprüche 12 oder 13 gelöst; die übrigen Ansprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen zum Gegenstand.

Erfindungsgemäß wird das plattenförmige Werkstück oder das klebende Blattmaterial mit dem thermoplastischen Kunstharz erhitzt, wenn das klebende Material mit dem plattenförmigen Teil, wie etwa einem Halbleiterwafer, verbunden werden soll.

Auf diese Weise können durch Erhitzen des plattenförmigen Teils oder des klebenden Blattmaterials diese beiden Teile zuverlässig miteinander verbunden werden.

Im folgenden wild die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung den Grundaufbau einer erfindungsgemäßen Klebstoffauftrags-Vorrich­ tung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung,

Fig. 3 eine Vorderansicht der Vorrichtung,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung,

Fig. 5 eine Ansicht der Vorrichtung von oben,

Fig. 6 vergrößerte Schnittansichten von Teilen der Vor­ richtung,

Fig. 7 Ansichten der Heizeinrichtung,

Fig. 8 eine Detailansicht einer Ausricht-Schneidein­ richtung,

Fig. 9 eine Detailansicht einer Druckrolle und eines Spann­ futters,

Fig. 10 eine Seitenansicht einer Außenumfangs-Schneide­ einrichtung,

Fig. 11 eine Detailansicht einer Außenumfangs-Schneide­ einrichtung,

Fig. 12 und 13 Ablaufpläne für die Arbeitsweise der er­ findungsgemäßen Klebstoffauftrags-Vorrichtung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs­ beispiels im einzelnen beschrieben.

Wie in Fig. 1 gezeigt, besteht die Vorrichtung zum Aufbrin­ gen von Klebefilm generell aus einem Filmausgabe-Steuerungs­ teil 100, einem Filmauftragsteil 200 und einem Filmauf­ wickelteil 300. In dem Filmausgabe-Steuerungsteil 100 hält ein Abwickelrollenhalter 101 eine Rolle eines Klebefilms S, der über eine Führungsrolle 102 durch eine Abgabesteuerrolle 103 ausgegeben wird. Der Klebefilm S hat einen dreilagigen Aufbau mit einem Trägermaterial 104, einem thermoplastischen Kunstharzkleber 105 und einem Deckfilm 106. Der Deckfilm 106 wird von einer Rolle 107 (oder wahlweise einer Abziehplatte) abgezogen und über eine Spannrolle 108 und eine Führungsrol­ le 109 auf eine Aufwickelrolle 110 gewickelt.

In dem Filmauftragsteil 200 wird ein plattenförmiger Halb­ leiterwafer W (nachfolgend vereinfacht als "Wafer" bezeich­ net) mit seiner Vorderseite, d. h. der Musterseite, nach unten auf einen Verbindungstisch 201 gebracht, der als Hal­ teeinrichtung für den Wafer dient und die in Fig. 1 strich­ punktiert dargestellte Lage einnimmt. Vorher wird der Wafer W durch eine Heizeinrichtung 202 erhitzt. Wenn der Verbin­ dungstisch 201 sich in der angehobenen Lage befindet, wird eine als Auftragseinrichtung wirkende Andruckrolle 203 betä­ tigt, um den Klebefilm S auf den erhitzten Wafer W zu drücken und mit diesem zu verbinden. Dabei drückt eine Druckrol­ le 205 auf den Klebefilm S, um diesen zwischen der Rolle 205 und dem Verbindungstisch 201 festzulegen. Anschließend wird eine Schneideinrichtung 204 abgesenkt, um überschüssiges Filmmaterial am Außenumfang des Wafers abzuschneiden.

Das überschüssige Filmmaterial wird in einer Filmaufwickel­ einrichtung 300 aufgewickelt. Dabei wird der Klebefilm S über eine Führungsrolle 301, eine Spannrolle 302 und eine Führungsrolle 303 von einer Aufwickelrolle 304 aufgewickelt.

Im nächsten Schritt wird die Rückseite des Wafers W mit dem aufgebrachten Klebefilm S auf ein Dice-Band aufgesteckt und die Chips werden einzeln ausgeschnitten. Danach wird jeder Chip von dem Dice-Band abgenommen und mittels der auf der Rückseite aufgebrachten Klebeschicht 105 mit einer Leiter­ platte verbunden (die-bonding). Die Trägerschicht 104 des Klebefilms S verbleibt dabei an dem Dice-Band.

Für den Kleber 105 kommt ein thermoplastisches, vorzugsweise hitzebeständiges Harz zum Einsatz. Beispiele für ein solches Harz sind Harze auf der Basis von Polyimid, Polyamid, Fluo­ rine, Polyester, Polyolefin, Polyethylen, Polyvinylalkohol, Polyvinylbutyral, Vinylazetat, Vinylchlorid, Methacryl, Acryl, Styren, Zellulose, Vinylether u. dgl.

Die hohe Hitzebeständigkeit der Harze auf der Basis von Fluorine und von Polyimid macht diese besonders geeignet als Material für die Klebeschicht 105.

Infolge der Verwendung thermoplastischer Harze tritt bei der Anwendung der Erfindung kein Nachhärten (d. h. kein Aushärt­ vorgang) auf, wie es bei früher eingesetzten wärmehärtenden Harzen der Fall ist, womit es möglich ist, die Verbindung durch einfaches Aufbringen des Klebers 105 unter Druck auf die erhitzte Leiterplatte zu erzielen und eine wirksame Bindung mit hoher Klebekraft zu erhalten.

Für das Trägermaterial 104 kommen beispielsweise technische Kunststoffe wie Polyethylen-Terephtalat oder Polyethylen- Naphtalat in Betracht. Ferner kann eine das Trägermaterial 104 von der Klebeschicht 105 lösende Behandlung erfolgen.

Nachfolgend werden die einzelnen Teile der Klebstoff-Auf­ tragsvorrichtung näher beschrieben.

Wie aus der perspektivischen Gesamtansicht der Klebstoff- Auftragsvorrichtung in Fig. 2 ersichtlich, steht auf einer Basis 1 eine Rahmenplatte 2, an der das Filmausgabe-Steue­ rungsteil 100, das Filmauftragsteil 200 und das Filmauf­ wickelteil 300 angebracht sind. Auf der Rückseite der Rah­ menplatte 2 ist ein Gehäuse 3 zur Aufnahme der verschiedenen Antriebe.

In dem Filmausgabe-Steuerungsteil 100 ist innerhalb der Abwickelrolle 101 ein pneumatischer Zylinder 111 angeordnet, mit dem ein vorstehendes Teil 111a gegen den Kern der Klebe­ filmrolle S gedrückt und diese festgelegt werden kann. An der Rahmenplatte 2 ist eine Rollenhalteplatte 112 befestigt, die zusammen mit der Rahmenplatte 2 sämtliche Rollen hält. An der Rückseite der Rahmenplatte 2, d. h. in dem Gehäuse 3, ist ein Motor 113 angebracht, dessen Drehung über Riemen­ scheiben 114, 115, einen Riemen 116 und eine Zahnradüberset­ zung 117 auf die Abgabesteuerrolle 103 übertragen wird. Die Abgabesteuerrolle 103 drückt auf den Klebefilm S, um diesen zwischen der Abgabesteuerrolle 103 und der Rolle 107 einzu­ klemmen, wodurch der Klebefilm S zu dem Filmauftragsteil 200 transportiert wird.

Der Deckfilm 106, der von dem Klebefilm durch die Rolle 107 getrennt worden ist, wird über die Spannrolle 108 und die Führungsrolle 109 von der Aufwickelrolle 110 aufgewickelt. Die Spannrolle 108 ist mit einer Rolle 120 in Druckkontakt und wird von einem Motor 121 angetrieben, der außerdem über einen Riemen 122 die Aufwickelrolle 110 antreibt. Der Deck­ film 106 dient zum Schutz der Klebeschicht 105 und stellt kein wesentliches Element dar. Die erfindungsgemäße Vorrich­ tung kann daher auch zum Aufbringen von Klebefilmen dienen, die nicht mit einem Deckfilm versehen sind.

Der Verbindungstisch 201 ist auf einer beweglichen Plattform 210 angebracht und kann an Führungen 211 (Fig. 4) durch einen Zylinder 212 auf- und abbewegt werden. Unter der be­ weglichen Plattform 210 ist zwischen einem Motor 213 und einer Riemenscheibe 214 ein Riemen 215 gespannt, der mit einem Verbindungsteil 210a der beweglichen Plattform 210 verbunden ist. Der Verbindungstisch 201 kann auf diese Weise durch den Motor 213 vor- und zurückbewegt werden, d. h. in der Richtung links/rechts in Fig. 4. Anstelle des Motors 213 kann auch ein Stellantrieb wie etwa ein Zylinder eingesetzt werden.

Wie in der vergrößerten Schnittdarstellung der Fig. 6 ge­ zeigt, besteht der Verbindungstisch 201 aus einer oberen Platte 220, einer unteren Platte 221 und einer Basisplatte 222, die in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise mit­ einander verbunden sind. Auf der oberen Platte 220 ist ein Ringteil 224 festgelegt, in dessen Innerem sich eine Ausneh­ mung 225 befindet, und das mit seiner Oberseite einen Wafer aufnimmt, dessen Oberseite, d. h. die gemusterte Fläche, nach unten in die Ausnehmung 225 weist, wie in Fig. 6 gezeigt. In den gesamten Umfang des oberen Randes des Ringteils 224 ist eine umlaufende Vertiefung 224a eingearbeitet, innerhalb der in bestimmten Abständen mehrere Luftlöcher 224b ausgebildet sind. Weitere Luftlöcher 220a, 221a sind in der oberen und der unteren Platte 220, 221 ausgebildet und stehen mit den Luftlöchern 224b in Verbindung, so daß der Außenumfang des Wafers W durch den von einer Vakuumpumpe 228 erzeugten Unterdruck festgehalten werden kann. Zur Vermeidung von Druckverlusten ist die untere Platte 221 mit einem O-Ring 226 versehen.

Es ist anzumerken, daß die Ausnehmung 225 dazu dient, die Vorderseite des Wafers W vor Beschädigungen zu schützen. Falls daher die Vorderseite des Wafers W gegen Berührungen unempfindlich ist, braucht die Ausnehmung 225 nicht vorgesehen zu werden.

Wenn allerdings eine derartige Ausnehmung 225 vorhanden ist, kann der mittlere Bereich des Wafers sich konkav deformie­ ren, und falls das beim Aufbringen des Klebefilms geschieht, kann Luft zwischen den Wafer und den Klebefilm gelangen. Er­ findungsgemäß wird dies dadurch verhindert, daß ein Luft­ durchlaß 223a durch die Achse 223 geführt ist und eine Düse 227 aufnimmt, die warme Luft bzw. Druckluft von einer Luft­ pumpe 229 zuführt, um auf den Wafer W einen Druck auszuüben.

Indem auf diese Weise Druck auf den mittleren Teil des Wafers W aufgebracht wird, kann ein Deformieren des Wafers W verhindert werden, womit wiederum keine Luft zwischen den Klebefilm und den Wafer eindringen kann und ein zuverlässi­ ges Aufbringen des Klebefilms gewährleistet wird. Durch das Einleiten von warmer Luft wird darüber hinaus vermieden, daß der erhitzte Wafer W auf niedrigere Temperaturen abkühlt.

An der Vorderseite des Verbindungstisches 201 ist eine Setz­ platte 271 vorgesehen, die zum Aufbringen eines Wafers W dient. Hierfür hat die Setzplatte 271 eine Öffnung 271a mit derselben Umfangsform wie der Wafer W und ist um eine Achse 272 verschwenkbar. Eine Bedienungsperson kann damit den Wafer W genau positionieren, indem sie zunächst die Setz­ platte 271 in der Richtung des Pfeiles in Fig. 6 ver­ schwenkt, um die Setzplatte 271 auf die Oberseite des Ver­ bindungstisches 201 zu legen, und anschließend den Wafer W in die Öffnung 271a einlegt.

Zwischen der unteren Platte 221 und der Basisplatte 222 ist ein Heizelement 273 angeordnet. Die obere und die untere Platte 220, 221 sowie das Ringteil 224 bestehen aus Metall wie etwa Aluminium, das durch die Heizeinrichtung 273 erwärmt wird, wodurch der Wafer W warm gehalten wird.

Fig. 7 zeigt den Aufbau einer Heizeinrichtung 202. Diese be­ steht beispielsweise aus einer Aluminiumplatte 233 mit meh­ reren Löchern 233a, in die Heizelemente 234 mit einem Durch­ messer von etwa 10 mm eingesetzt sind. Im mittleren Bereich der Aluminiumplatte 233 ist eine Saugöffnung 230 ausgebil­ det, und in der Vorderseite der Aluminiumplatte 233 befindet sich eine Saugöffnung 231, so daß der Wafer W durch die Saugkraft eines über eine Saugleitung 232 eingeleiteten Unterdruckes gehalten wird. Nachdem der Wafer W auf diese Weise durch Saugkraft an die Aluminiumplatte 233 angelegt ist, werden die Heizelemente 234 mit Strom beaufschlagt, um die gesamte Rückseite des Wafers W auf eine vorgegebene Tem­ peratur zu erwärmen.

Die Temperatur, auf die der Wafer W erwärmt wird, liegt im Bereich von 100 bis 250°C, vorzugsweise 120 bis 160°C.

Wie erwähnt, wird durch Erwärmen des Wafers W auch der Kleber 105 erwärmt und dadurch effektiver. Da ferner die Erwärmung während des Anliegens des Wafers W mittels Unter­ druckes erfolgt, besteht ein sehr guter Flächenkontakt zwischen der Aluminiumplatte 233 und dem Wafer W, so daß ein optimaler Wärmeübergang möglich ist und der Wafer W in kurzer Zeit gleichmäßig erwärmt werden kann.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist die Heizeinrichtung 202 mit einem Zylinder 241 auf einer Gleitplatte 240 angebracht, die derart auf der Oberseite der beweglichen Plattform 210 an­ geordnet ist, daß sie sich vor und zurück bewegen kann, d. h. links/rechts in Fig. 4, wobei der Zylinder 241 dazu dient, die Heizeinrichtung 202 auf- und abzubewegen. Ein weiterer Zylinder 242 auf der beweglichen Plattform 210 dient dazu, die Gleitplatte 240 und die Heizeinrichtung 202 vor und zurück bzw. links/rechts in Fig. 4 zu bewegen.

Über der Heizeinrichtung 202 befindet sich eine Andruckrolle 203, die in der Vor/Rück-Richtung bzw. Auf/Ab-Richtung in Fig. 5 verläuft. Die Andruckrolle 203 besteht aus hitzebe­ ständigem Material wie etwa Silikongummi (mit einer Härte von 35°) und sitzt an einem Tragarm 250, der auf einer Schiene 251 in Links/Rechts-Richtung verschoben werden kann (Fig. 3 und 5). Die Schiene 251 ist ihrerseits an der Rahmenplatte 2 befestigt. An der Rückseite der Rahmenplatte 2, d. h. auf der Seite des Gehäuses 3, befindet sich ein Zylinder 255 mit einem mit dem Tragarm 250 verbundenen Kolben 255a (Fig. 5). Mit Hilfe des Zylinders 255 kann somit die Andruckrolle 203 über eine bestimmte Hublänge in Rechts/Links-Richtung bewegt werden. Die Andruckrolle 203 und der Tragarm 250 verlaufen dabei durch eine Öffnung 2a in der Rahmenplatte 2 zu deren Vorderseite.

Die Andruckrolle 203 befindet sich an einem Halter 250a, der über eine Feder 252 an dem Tragarm 250 angebracht ist. Die Andruckrolle wird damit normalerweise durch die Feder 252 nach unten gedrückt, wodurch auf den Klebefilm S eine be­ stimmte Andruckkraft ausgeübt wird. In der Bereitschafts­ stellung wird die Andruckrolle in der in Fig. 3 mit H be­ zeichneten Ausgangslage gehalten, aus der sie vorwärts, d. h. von links nach rechts in Fig. 3, bewegt wird, um den Klebe­ film S auf den Wafer W aufzubringen und dabei einen vorge­ gebenen Druck auf den Klebefilm S auszuüben.

Die von der Andruckrolle 203 ausgeübte Druckkraft kann mit der Feder 252 eingestellt werden. Beispielsweise kann die Andruckkraft im Bereich von 2 bis 4 kgf, liegen, vorzugs­ weise bei 3 kgf.

An der Vorderseite des Tragarms 250 ist ein Richtschneider 253 angebracht. Wenn die Andruckrolle 203 von links nach rechts (Fig. 3) bewegt wird und die Ausrichtfläche des auf­ gesetzten Wafers W vorn liegt, wird der Richtschneider 253 ebenfalls bewegt und schneidet dabei die Ausrichtfläche des Wafers W ab.

Fig. 8(A) zeigt eine genauere Ansicht des Richtschneiders 253 und Fig. 8(B) einen Schnitt in der Linie VIII-VIII von Fig. 8(A). Die Klinge 253a des Schneiders 253 ist mittels einer Schraube 274a an einem Kopf 274 befestigt, der seiner­ seits mittels einer Schraube 275a an einem Körper 275 ange­ bracht ist. Der Kopf 274 ist gegenüber dem Körper 275 dreh­ bar, so daß der Winkel zwischen der Klinge 253a und dem Körper 275 eingestellt werden kann. Der Körper 275 ist an einem Halter 277 über ein Gleitstück 276 befestigt, und der Halter 277 ist mit einem Zylinder 278 verbunden, durch den der Körper 275 und die Klinge 253a schräg verschoben werden können, nämlich in der Darstellung der Fig. 8(A) von oben links nach unten rechts. Dieser Vorgang erfolgt zeitlich in der Weise, daß der Zylinder 278 betätigt wird, wenn der Schneider 253 die Ausrichtfläche des Wafers W abschneidet, wobei die Klinge 253a abwärts bewegt wird, und nach dem Ab­ schneiden des Filmes an der Ausrichtfläche bewegt der Zylin­ der 278 die Klinge 253a aufwärts.

Der Halter 250a weist ferner eine Schiene 279 auf, auf der ein bewegliches Teil 281 durch ein Gleitstück 280 verschieb­ bar ist. In dem Halter 277 ist ein Schlitz 277a, der von einer Schraube 282 zum Befestigen des Halters 277 an dem be­ weglichen Teil 281 durchsetzt wird. Durch Einstellen der Schraube 282 kann damit die Höhe und die Schrägstellung des Halters 277 geändert werden. Der Neigungswinkel gegenüber der Vertikalen liegt beispielsweise im Bereich von 0° bis 60°.

An der Schiene 279 ist ein Positionierteil 283 mittels einer Schraube 284 angebracht. Das Positionierteil 283 weist einen Schaft 285 auf, und sowohl das Positionierteil 283 als auch das bewegliche Teil 281 stehen unter der Wirkung einer Zug­ feder 286, wobei sie durch die Anlage des beweglichen Teils 281 an dem Ende des Schaftes 285 in einem festen Abstand gehalten werden.

Durch Ändern der Stellung des Positionierteils 283 kann die Lage des Schneiders 253 in der Breitenerstreckung des Klebe­ films S, d. h. in der Links/Rechts-Erstreckung in Fig. 8(A), in Anpassung an die Größe des Wafers W eingestellt werden. Durch Ausrichten der Klinge 253a geringfügig zur Innenseite des Randes der Ausrichtfläche hin kann dabei die Spannkraft der Feder 286 dazu dienen, durch die Klinge 253a eine Kraft auf die Ausrichtfläche auszuüben, wenn die Klinge 253a in Kontakt mit diesem Teil ist.

Wenn die Klinge 253a wie aus Fig. 8(A) ersichtlich geneigt ist und wie beschrieben gegen die Ausrichtfläche gedrückt wird, kann auf diese Weise der Klebefilm sauber von diesem Teil abgetrennt werden.

Die Fig. 9(A) und 9(B) zeigen die Anordnung der Druckrolle 205 in Vorder- und Seitenansicht. Die Druckrolle 205 befin­ det sich an einem Halter 206, der über eine Feder 207 an einem Tragarm 208 angebracht ist, welcher seinerseits an der Rahmenplatte 2 befestigt ist (Fig. 5). An den beiden Rändern des Halters 206 ist ein Spannfutter 209 zum Halten der Rand­ bereiche des Klebefilms S vorgesehen. Das Spannfutter 209 hat eine obere Klemmbacke 287, einen mit der oberen Klemm­ backe 287 verbundenen Zylinder 288, und eine mit dem Kolben­ ende des Zylinders 288 verbundene untere Klemmbacke 289, so daß das Spannfutter durch die Betätigung des Zylinders 288 geöffnet und geschlossen werden kann.

Ein Haltearm 290 ist an dem Halter 206 mit einer Halte­ schraube 291 angebracht, und an dem Haltearm 290 ist ein Zylinder 292 befestigt, der die obere Klemmbacke 287 in der Breitenrichtung des Klebefilms S bewegt. Die Lage des Spann­ futters 209 in der Breite des Klebefilms S kann dabei durch die Halteschraube 291 eingestellt werden.

Wenn der Verbindungstisch 201 angehoben wird, um die Druck­ rolle 205 hochzudrücken, legt die Spannkraft der Feder 207 den Klebefilm S zwischen dem Verbindungstisch 201 und der Druckrolle 205 fest. Vor dem Anheben des Verbindungstisches 201 ergreift das Spannfutter 209 die beiden Ränder des Klebefilms S und streckt diesen in seiner Breitenrichtung. Auf diese Weise verhindert die Druckrolle 205, daß der Klebefilm S von der Andruckrolle 203 abrutscht, auch wenn diese bewegt wird. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, daß die Erfindung nicht auf die Anwendung einer Andruckrolle beschränkt ist, sondern daß auch andere Einrichtungen zum Anpressen des Klebefilms S verwendet werden können, wie z. B. eine ebene Platte o. dgl. Da ferner der Klebefilm S beim Auf­ bringen auf den Wafer W in seiner Breitenerstreckung durch das Spannfutter 209 gestreckt wird, können beim Spannen in nur einer Richtung, d. h. der Bearbeitungsrichtung, mögliche Falten vermieden werden. Gemäß Fig. 9(A) ist das Spannfutter 209 außerdem in einem weggeschnittenen Teil 201a des Verbin­ dungstisches 201 angeordnet, um den Klebefilm S leicht er­ greifen zu können.

Über der Andruckrolle 203 ist eine Außenumfangs-Schneideein­ richtung 204 angeordnet. Wie aus Fig. 10 ersichtlich, hat die Außenumfangs-Schneideeinrichtung 204 eine untere Platte 260, eine obere Platte 261 und eine die obere mit der unteren Platte verbindende Verbindungsplatte 262, wobei die obere Platte 261 durch eine Öffnung 2a in der Rahmenplatte 2 zu deren Rückseite reicht, wo sie mit einem Zylinder 270 und einem Schaft 263 verbunden ist. Der Zylinder 270 ist an der oberen Abdeckung des Gehäuses 3 befestigt, und der Schaft 263 wird in einer Buchse 264 geführt. Anstelle des Schaftes 263 und der Buchse 264 kann auch eine Führungsschiene o. dgl. verwendet werden.

In der unteren Platte 260 ist gemäß Fig. 5 eine kreisförmige Öffnung 265 mit drei Rillenscheiben 266 an ihrem Umfang aus­ gebildet, in deren Ausnehmungen ein Drehring 267 drehbar ge­ lagert ist. Der Drehring 267 trägt eine Schneidplattform 20, an der ein Handgriff 268 und ein Schneidwerkzeug 269 ange­ bracht sind, so daß beim Drehen des Drehrings 267 mit dem Handgriff 268 das Schneidwerkzeug 269 ein kreisförmiges Stück des Klebefilms aus dem Außenumfang des Wafers W aus­ schneidet. Wie in Fig. 10 strichpunktiert dargestellt, wird die Außenumfangs-Schneideeinrichtung 204 durch den Zylinder 270 angehoben und abgesenkt.

In diesem Zusammenhang zeigt Fig. 11(A) eine genauere Auf­ sicht der Außenumfangs-Schneideeinrichtung 204, und Fig. 11(B) ist eine Schnittdarstellung in der Linie XI-XI von Fig. 11(A). Wie hieraus ersichtlich, ist das Schneidwerkzeug 269 in einer Öffnung 20a im mittleren Bereich der Schneid­ plattform 20 untergebracht.

Eine Schneidklinge 269a ist mittels einer Schraube 21a an einem Kopf 21 befestigt, der seinerseits mit einer Schraube 22a an einem Körper 22 festgelegt ist. Der Kopf 21 kann gegenüber dem Körper 22 rotieren, und der Winkel der Klinge 269a gegenüber dem Körper 22 kann eingestellt werden. Der Körper 22 ist mit einer Schraube 24 an einem Halter 23 angebracht, dessen Randbereich eine aufrechtstehende Platte 23b bildet, wobei die Höhe der Schneidklinge 269a durch Ver­ schieben des Körpers 22 in schräger Richtung auf- und ab­ wärts entlang der Platte 23b erfolgen kann.

Die Schneidplattform 20 ist ferner mit einer Schiene 25 ver­ sehen, an der ein bewegliches Teil 26 verschiebbar ange­ bracht ist. Der Halter 23 wird mit einer Achse 27 auf dem beweglichen Teil 26 gehalten, und durch einen bogenförmigen Schlitz 23a in dem Halter 23 geht eine Schraube 28, um den Halter 23 an dem beweglichen Teil 26 festzulegen, wobei der Neigungswinkel der Schneidklinge 269a durch Drehen des Hal­ ters 23 um die Achse 27 geändert werden kann (beispielsweise im Bereich von 0° bis 60°).

An der Schiene 25 ist ein Einstellteil 29 angebracht, das an der Schiene 25 mit einer Schraube 30 festgelegt werden kann. Das Einstellteil 29 ist mit einem Schaft 29a versehen und wird zusammen mit dem beweglichen Teil 26 von einer Zugfeder 31 angezogen, wobei der dazwischenliegende Abstand durch die Anlage des beweglichen Teils 26 an dem Ende des Schaftes 29a bestimmt wird.

Durch Änderung der Lage des Einstellteils 29 ist es damit möglich, das Schneidwerkzeug 269 entsprechend der Größe des Wafers W in dessen Radialrichtung einzustellen. Dabei wird die Klinge 269a vom Umfangsrand des Wafers W aus leicht nach innen, d. h. zum Mittelpunkt des Wafers W hin eingestellt, wobei die Vorspannung der Feder 31 dazu dient, die Klinge 269a gegen den äußeren Umfangsrand des Wafers W zu drücken.

Wenn dabei die Klinge 269a in der in Fig. 11(A) dargestell­ ten Weise geneigt ist und wie vorstehend beschrieben durch die Feder 31 an den äußere Umfangsrand des Wafers W gedrückt wird, kann der Klebefilm sauber von diesem Teil abgeschnit­ ten werden.

Wie in Fig. 11(A) gezeigt, ist eine Sperrklinke 33 mit einer Feder 32 auf einer Achse 34 an der unteren Platte 260 ange­ bracht, und an einer Halteplatte 35 auf der Schneidplattform 20 ist ein Stift 36 montiert. Der Stift 36 dreht sich somit zusammen mit dem Drehring 267, und wenn er hinter die Sperr­ klinke 33 gedrückt wird, verhindert die Sperrklinke 33 eine Drehung des Stiftes 36 in die entgegengesetzte Richtung. Wenn daher das Schneidwerkzeug 269 eine volle Umdrehung ge­ macht hat, kann es sich nicht in der Gegenrichtung drehen (in Fig. 11(A) im Gegenuhrzeigersinn), so daß die Bedie­ nungsperson das Ende des Umfangs-Schneidvorganges bemerkt und dieser Vorgang damit effektiver gestaltet wird.

Es folgt unter Bezugnahme auf Fig. 3 und 4 eine detaillierte Beschreibung des Filmaufwickelteils 300. An der Rahmenplatte 2 ist eine Rollenhalteplatte 310 befestigt, so daß mehrere Rollen 301, 302, 303 von der Rollenhalteplatte 310 und der Rahmenplatte 2 getragen werden. Auf der Rückseite der Rahmenplatte 2 ist in dem Gehäuse 3 ein Motor 311 zum Antrieb einer Spannrolle 302 vorgesehen, wobei die Drehung des Motors 311 über Riemenscheiben und einem Riemen 314 auf eine Aufwickelrolle 304 übertragen wird. Dabei drückt ein Zylinder 316 eine Rolle 315 gegen die Spannrolle 302 (Fig. 4). Eine Vorspanneinrichtung 317 wie etwa ein Schaft mit einer Buchse und einer Feder o. dgl. an beiden Seiten des Zylinders 316 dient dazu, die Rolle 315 an der Spannrolle 302 zu halten.

Unter Bezugnahme auf die Ablaufpläne in den Fig. 12 und 13 folgt nunmehr eine Beschreibung des Arbeitsablaufes der vor­ stehend erläuterten Ausführungsform der Erfindung.

Als erstes wird der Verbindungstisch 201 vorwärts bewegt und ein Wafer W mit der Rückseite nach oben auf den Verbindungs­ tisch 201 gelegt (Schritt 901). Das Aufbringen des Wafers W kann dabei von der Bedienungsperson manuell unter Verwendung der Setzplatte 271 oder automatisch von einem Roboter o. dgl. vorgenommen werden. Nach dem Aufbringen des Wafers W wird der Verbindungstisch 201 zurück in das Innere der Klebe­ film-Auftragsvorrichtung bewegt (Schritt 902). Dann wird die Heizeinrichtung 202 aus ihrer in Fig. 4 strichpunktiert ge­ zeigten Bereitschaftsstellung vorwärts bewegt (Schritt 903) und anschließend abwärts in die Stellung bei dem Verbin­ dungstisch 201 (Schritt 904). Als nächstes wird der Wafer W durch Saugkraft an der Heizeinrichtung 202 gehalten (Schritt 905), und die Heizeinrichtung 202 wird aufwärts bewegt (Schritt 906). Gleichzeitig ergreift das Spannfutter 209 die Randbereiche des, Klebefilms S und streckt diesen in der Breitenrichtung (Schritt 907).

Bei angehobener Heizeinrichtung 202 wird dann elektrischer Strom durch die Heizelemente 234 geleitet, um den Wafer W auf eine bestimmte Temperatur zu erwärmen (Schritt 908). Durch Erwärmen des Wafers W in von dem Verbindungstisch 201 getrenntem Zustand kann der Verbindungstisch 201 vor einem Aufheizen auf hohe Temperaturen geschützt werden, wodurch es für die Bedienungsperson einfacher wird, den Wafer W auf den Verbindungstisch 201 aufzubringen, d. h. der Verbindungstisch 201 stellt keine Gefahr oder Behinderung für die Bedienungs­ person dar.

Nach dem Erwärmen des Wafers W wird die Heizeinrichtung 202 abgesenkt (Schritt 909), der Unterdruck wird aufgehoben und der erwärmte Wafer W wird zurück auf den Verbindungstisch 201 gebracht (Schritt 910). Gleichzeitig wird die Heizein­ richtung 273 des Verbindungstisches 201 betätigt, um den Wafer W auf der gegebenen Temperatur zu halten. Dann wird der Wafer W durch die Saugkraft des Verbindungstisches 201 gehalten (Schritt 911), die Heizeinrichtung 202 wird in das Gehäuse 3 zurückgeführt (Schritt 912), und der Verbindungs­ tisch 201 wird angehoben. Wenn dies erfolgt ist, verursacht das Anheben des Verbindungstisches 201 einen Druck der Druckrolle 205 auf den Klebefilm S (Schritt 914), worauf warme Luft unter Druck in die Ausnehmung des Verbindungsti­ sches 201 eingeleitet wird (Schritt 915). Die Andruckrolle 203 wird dann aus ihrer Bereitschaftsstellung H (Fig. 3) wegbewegt, um den Klebefilm S auf den Wafer W aufzubringen. Wenn dann die Schneidklinge 253a den ebenen Ausrichtteil des Wafers W erreicht, wird der Zylinder 278 betätigt, um den Schneidkopf schräg abwärts zu bewegen, wobei der Klebefilm an der Ausrichtfläche des Wafers W von der Schneidklinge 253a abgeschnitten wird (Schritt 916). Nachdem dann die Schneidklinge durch die Ausrichtfläche gegangen ist, wird der Schneidkopf angehoben.

Als nächstes wird die Außenumfangs-Schneideeinrichtung 204 abgesenkt (Schritt 917), und der Klebefilm am Außenumfang des Wafers W wird abgeschnitten (Schritt 918). Dieser Schneidvorgang dann manuell oder automatisch erfolgen. An­ schließend wird die Außenumfangs-Schneideeinrichtung 204 angehoben (Schritt 919), das Spannfutter 209 wird gelöst (Schritt 920), der Verbindungstisch 201 wird abgesenkt (Schritt 921) und die Andruckrolle 203 wird in ihre Bereit­ schaftsstellung H zurückgeführt (Schritt 922). Dann wird ein neuer Klebefilm S ausgegeben, während der überschüssige Teil des Films aufgewickelt wird (Schritt 923), der Verbindungs­ tisch 201 wird vorbewegt (Schritt 924), der auf den Wafer W wirkende Unterdruck wird aufgehoben (Schritt 925) und der Wafer W wird entfernt (Schritt 926). Das Abnehmen des Wafers W kann dabei manuell oder automatisch erfolgen.

In diesem Zusammenhang ist anzumerken, daß die Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführungsform der Heizeinrich­ tung 202 beschränkt ist und statt dessen eine andere Einrich­ tung zum Erwärmen des Wafers W eingesetzt werden kann. Wenn beispielsweise ein Verbindungstisch ohne eine Ausnehmung benutzt wird, kann eine Heizeinrichtung zum Erwärmen des Wafers innerhalb des Verbindungstisches vorgesehen sein. Dabei ist dann eine Heizeinrichtung 202 in der beschriebenen Form nicht erforderlich. Desgleichen können auch unter­ schiedliche Arten von Heizeinrichtungen verwendet werden, wie z. B. solche mit Heißluft, Infrarotstrahlung u. dgl.
Anstatt den Wafer W zu erhitzen, kann auch der Klebefilm un­ mittelbar erhitzt werden. Dabei wird der Klebefilm S vor­ zugsweise mit dem Deckfilm 106 versehen, und es wird bei­ spielsweise eine Heizeinrichtung zwischen der Abwickelrolle 101 (Fig. 3) und der Rolle 107 vorgesehen, um den Klebefilm S entweder von der Seite des Trägermaterials 104 oder der Seite des Abdeckfilms 106 aus zu erwärmen. Hierbei kann eine auf die Größe des Wafers W abgestimmte Länge des Klebefilms erhitzt werdend wobei dieser auf eine ausreichend hohe Tem­ peratur gebracht wird, um den Temperaturabfall beim Trans­ port des Klebefilms zu dem Verbindungstisch auszugleichen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbringen von Kleb­ stoff ist auch nicht auf die Verbindung von Klebefilm mit Halbleiterwafern beschränkt, sondern kann an eine Vielzahl von Anwendungsfällen angepaßt werden. Beispielsweise kann bei Halbleiterbauteilen die erfindungsgemäße Vorrichtung dazu dienen, Filme zur Verbesserung der Bindung zwischen dem verbindenden Kunstharz und der Unterseite eines Chips aufzu­ bringen, ferner Passivierungsfilme, die Schichten isolieren­ de Filme, α-Strahlung abschirmende Filme, Muster bildende Filme, Unterlagen-Klebefilme und andere. Die erfindungsge­ mäße Vorrichtung kann auch eingesetzt werden, um Filme auf anderen plattenförmigen Teilen oder Substraten als Halblei­ teranordnungen aufzubringen, wie etwa Ausrichtfilme für Flüssigkristalle, Schutzfilme für gedruckte Schaltungen, Filme zur Maskierung von Röntgenstrahlbelichtung und ähnliches.

Durch Erwärmen des plattenförmigen Materials oder des Film­ materials ist es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. dem Verfahren möglich, einen Klebefilm zuverlässig an ein plattenförmiges Teil zu binden.

Zusammengefaßt ist ein Klebefilm S dreilagig mit einem Trägermaterial 104, einem Kleber 105 auf Polyimid-Basis und einem Deckfilm 106 ausgebildet und wird von einem Filmaus­ gabe-Steuerungsteil 100 ausgegeben. Ein plattenförmiges Teil wie etwa ein Halbleiterwafer W wird auf einen Verbindungs­ tisch 201 gebracht und von einer Heizeinrichtung 202 er­ wärmt. Der Verbindungstisch wird in eine obere Stellung ge­ bracht, worauf eine Andruckrolle 203 bewegt wird, um den Klebefilm S an den erwärmten Wafer anzudrücken und auf diese Weise mit ihm zu verbinden. Dabei drückt eine weitere Rolle 205 auf den Klebefilm S. Anschließend wird eine Schneide­ einrichtung 204 abgesenkt, um überstehendes Filmmaterial am Außenumfang des Wafers W abzuschneiden. Das überschüssige Material wird in einem Filmaufwickelteil 300 aufgewickelt. Im nachfolgenden, Schritt wird die Rückseite des Wafers auf ein Dice-Band aufgesetzt, und die einzelnen Chips werden ausgeschnitten. Danach wird jeder Chip von dem Dice-Band abgenommen und mit Hilfe des Klebefilms S mit einer Leiter­ platte verbunden.

Im übrigen sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Ände­ rungen möglich.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Aufbringen von klebefähigem Film- oder Blattmaterial auf plattenförmige Teile, gekennzeichnet durch:

• - eine plattenförmige Einrichtung (201) zum Halten des plattenförmigen Teils (W),
• - eine Heizeinrichtung (202), und
• - eine Einrichtung zum Aufbringen des Klebefilms (105) auf das plattenförmige Teil.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Teil ein Halbleiterwafer (W) ist und die plattenförmige Einrichtung (201) zum Halten des plattenför­ migen Teils eine Anordnung zum Aufbringen und Halten eines Halbleiterwafers (W) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Heizeinrichtung (202) zum Erwärmen des Halblei­ terwafers (W) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Heizeinrichtung (202) eine Einrichtung (224, 228) zum Ansaugen des Halbleiterwafers (W) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Heizeinrichtung (202) zum Erwärmen des Klebe­ films (S) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kleber (105) des Klebefilms (S) aus einem hitzebeständigem Kunstharz besteht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das hitzebeständige Kunstharz auf der Basis von Fluor in oder Polyimid aufgebaut ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Halten des Halblei­ terwafers (W) als Verbindungstisch (201) ausgebildet ist, der einen äußeren Ansaugbereich (224a, 224b) zum Halten des Halbleiterwafers (W) durch Unterdruck und eine mittlere Ausnehmung aufweist, in die Druckluft eingeleitet werden kann.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (202, 233) im Inneren der Halteeinrichtung (201) für den Halbleiterwafer (W) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Andruckeinrichtung (203, 250, 252, 255) zum Aufbringen des Klebefilms (S) unter Druck auf den Halbleiterwafer (W) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckeinrichtung mindestens eine Andruckrolle (203) aufweist.

12. Verfahren zum Aufbringen von klebefähigem Film- oder Blattmaterial (S) mit einem thermoplastischen Kunstharz auf plattenförmige Teile (W), gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• - Festlegen und Halten des plattenförmigen Teils (W),
• - Erwärmen des plattenförmigen Teils (W),
• - Aufbringen des klebefähigen Materials (S) unter Druck auf das plattenförmige Teil (W).

13. Verfahren zum Aufbringen von klebefähigem Film- oder Blattmaterial (S) mit einem thermoplastischen Kunstharz auf plattenförmige Teile (W), gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• - Festlegen und Halten des plattenförmigen Teils (W),
• - Erwärmen des klebefähigen Materials (S),
• - Aufbringen dem klebefähigen Materials (S) unter Druck auf das plattenförmige Teil (W).