JP4746017B2

JP4746017B2 - シート貼付装置及び貼付方法

Info

Publication number: JP4746017B2
Application number: JP2007194228A
Authority: JP
Inventors: 昌久大塚
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2007-07-26
Filing date: 2007-07-26
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2027-07-26
Also published as: JP2009032853A

Description

本発明はシート貼付装置及びシート貼付方法に係り、特に、接着シートを介してリングフレームと半導体ウエハとを一体化（マウント）することに適したシート貼付装置及び貼付方法に関する。

従来より、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）とリングフレームとを一体化する場合には、リングフレームの内側にウエハを配置した状態で、ダイシングシートやマウント用シート等の接着シートをそれらに亘って貼付するのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１０２８２２号公報

特許文献１に記載されたシート貼付装置にあっては、リングフレームとウエハとに貼付された接着シートをリングフレームの面に接して切断するものであり、当該切断に用いられる回転刃は、リングフレーム上の円周軌跡に沿って移動する構成となっている。そのため、特許文献１による接着シートの切断では、リングフレームの面を傷付けたり、回転刃の刃先を損傷したりする、という不都合がある。

［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、被着体に貼付された接着シートを切断する際に、切断刃と被着体とを非接触な状態に保つことで被着体や切断刃の損傷要因を一掃することのできるシート貼付装置及び貼付方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、被着体を支持する支持手段と、当該被着体の相対位置に帯状の接着シートを繰り出す繰出手段と、前記接着シートを被着体に押圧する押圧手段と、前記接着シートを被着体の外周よりも内側で切断する切断手段と、前記接着シートを切断するときに、当該接着シートと被着体との間に空間を形成するクリアランス形成手段とを備え、
前記クリアランス形成手段は、前記支持手段と相対的に離間接近可能に設けられるとともに、前記接着シートを前記被着体との間に押さえ込むシート押さえ手段と、前記離間接近方向に沿って前記押さえ手段と相対変位可能に設けられたシート保持手段とを含み、前記シート押さえ手段により接着シートを押さえ付けた状態を維持しながら、前記シート押さえ手段とシート保持手段との間の接着シートを傾斜姿勢に保つことで前記空間を形成可能とした、という構成を採っている。

また、本発明に係るシート貼付装置は、フフレーム部材の内側に板状部材を配置した状態で当該フレーム部材及び板状部材を支持する支持手段と、これらフレーム部材と板状部材との相対位置に帯状の接着シートを繰り出す繰出手段と、前記接着シートをフレーム部材及び板状部材に押圧する押圧手段と、前記接着シートをフレーム部材の外周よりも内側で切断する切断手段と、前記接着シートを切断するときに、当該接着シートとフレーム部材との間に空間を形成するクリアランス形成手段とを備え、
前記クリアランス形成手段は、前記支持手段と相対的に離間接近可能に設けられるとともに、前記接着シートを前記フレーム部材との間に押さえ込むシート押さえ手段と、前記離間接近方向に沿って前記押さえ手段と相対変位可能に設けられたシート保持手段とを含み、前記シート押さえ手段により接着シートを押さえ付けた状態を維持しながら、前記シート押さえ手段とシート保持手段との間の接着シートを傾斜姿勢に保つことで前記空間を形成可能とした、という構成を採っている。

また、前記押圧手段は、前記接着シートを板状部材に押圧する第１の押圧手段と、接着シートをフレーム部材に押圧する第２の押圧手段とにより構成するとよい。

更に、前記第２の押圧手段は、前記切断手段と一体的に移動可能に設けられ、前記フレーム部材上を回転しながら押圧する、という構成を採っている。

更に、本発明に係るシート貼付方法は、平面内に位置する被着体の相対位置に帯状の接着シートを繰り出す工程と、当該接着シートを押圧して被着体に貼付する工程と、前記接着シートを被着体の外周よりも内側で切断する工程とを含むシート貼付方法において、
前記接着シートの一部を被着体に押し付けた状態を維持しながら、当該押し付けた領域よりも外側の接着シートと被着体とを相対変位させて接着シートを傾斜姿勢に保つことで当該接着シートと被着体との間に空間を形成し、当該空間を形成する接着シートを切断することで切断手段と被着体とを非接触に保つ、という手法を採っている。

本発明によれば、接着シートを被着体の外周よりも内側で切断するときに、クリアランス形成手段を介して接着シートと被着体との間に空間を形成する構成としたから、接着シートを被着体の面に対して離間した位置に保つことが可能となる。従って、この空間に切断手段を構成する切断刃の先端を位置させて切断することで、切断刃と被着体との接触を回避することができ、当該被着体を傷付けたり、切断刃の先端を損傷するような不都合を解消することができる。
また、クリアランス形成手段をシート押さえ手段とシート保持手段とにより構成した場合には、シート押さえ手段が接着シートを押さえ込んだ平面位置に対してシート保持手段の平面位置を相対的に変位させるだけで空間の形成を行うことができる。
更に、接着シートを板状部材に押圧する第１の押圧手段と、接着シートをフレーム部材に押圧する第２の押圧手段とにより押圧手段を構成した場合には、切断を行った後において、フレーム部材に対する接着シートの押圧を確実に行うことができる。
また、第２の押圧手段が切断手段と一体的に移動可能に支持された構成とすることで、第２の押圧手段と切断手段とを移動させるための機構を共用でき、構成の簡易化を達成することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１には、本実施形態に係るシート貼付装置の概略正面図が示されている。この図において、シート貼付装置１０は、帯状をなす接着シートＳをロール状に巻回した状態で供給可能に支持する供給ロール１１と、フレーム部材としてのリングフレームＲＦ及び当該リングフレームＲＦの内側に配置された板状部材としてのウエハＷを被着体として支持する支持手段１２と、前記リングフレームＲＦ及びウエハＷに相対する上方位置に帯状の接着シートＳを繰り出す繰出手段１３と、前記接着シートＳをリングフレームＲＦ及びウエハＷにそれぞれ押圧する押圧手段１４と、接着シートＳをリングフレームＲＦの外周よりも内側で切断する切断手段１５と、接着シートＳをリングフレームＲＦに押し付けた状態で、その外側の接着シートＳとリングフレームＲＦとの間に空間Ｃ（図２参照）を形成するクリアランス形成手段１６と、不要接着シートＳ１を巻き取る巻取手段１７とを備えて構成されている。

前記支持手段１２は、リングフレームＲＦを支持する外側テーブル２０と、ウエハＷを支持する内側テーブル２１とからなる。外側テーブル２０は中央部に円形の穴２０Ａを備えている一方、外周側は平面視方形をなす形状に設けられている。この一方、内側テーブル２１は前記穴２０Ａの内径よりも小径となる略円形に設けられて前記穴２０Ａ内に配置されている。これら外側テーブル２０及び内側テーブル２１は、上面側に図示しない吸着孔が形成されており、リングフレームＲＦ及びウエハＷを吸着保持できるようになっている。また、内側テーブル２１は、下面側に位置する直動モータ２２の出力軸２３に連結され、これにより、様々な厚みを有するウエハＷに対応してその上面高さ位置を調整可能となっている。

前記繰出手段１３は、図示しない駆動手段によって、図１中左右方向に移動可能なフレームＦに支持され、後述の不要接着シートＳ１をリングフレームＲＦから剥離するとともに、接着シートＳをリングフレームＲＦ及びウエハＷの上方位置に繰り出す繰出ローラ２９と、当該繰出ローラ２９とで不要接着シートＳ１を挟み込むピンチローラ２８とにより構成されている。また、繰出手段１３と前記供給ロール１１との間には、繰出ローラ２９と相対配置され、ウエハＷ及びリングフレームＲの上面に対して接着シートＳを略平行に案内するガイドローラ２７が配置されている。なお、繰出ローラ２９は、モータＭによって回転可能となっている。

前記押圧手段１４は、後述するシート押さえ手段４５内に取り付けられたシリンダ２５によって昇降可能に設けられ、接着シートＳをウエハＷに押圧する第１の押圧手段３０と、接着シートＳをリングフレームＲＦに押圧する第２の押圧手段３１とにより構成されている。第１の押圧手段３０は、ゴム等の弾性部材により構成され、その下面側は、中央部が外周部よりも下方に位置する湾曲若しくは傾斜面形状に設けられている。これにより、ウエハＷに接着シートＳを貼付するときに、接着シートＳとウエハＷとの間に存在する空気を外側に追い出しながら貼付することができるようになっている。

前記第２の押圧手段３１は、後述の切断手段１５を支持する連結アーム４３に支持されたプレスローラ３３により構成されている。このプレスローラ３３は、ブラケット３５を介して押圧用シリンダ３６のピストンロッド３７に連結されており、接着シートＳをリングフレームＲＦの上面に押圧しつつ当該リングフレームＲＦに沿って回転しながら移動可能に設けられている。

前記切断手段１５は刃先が下端側に向けられた切断刃４０と、この切断刃４０を上下方向に移動可能に支持する直動モータ４１とからなる。この直動モータ４１は、連結アーム４３を介して前記押圧用シリンダ３６と一体的に移動可能に支持されている。連結アーム４３の上部には、当該連結アーム４３を平面内で回転させるためのモータＭ２が配置されているとともに、当該モータＭ２の上部には図示しないフレームに昇降可能な状態で固定される直動モータＭ３が配置され、この直動モータＭ３によって前記モータＭ２以下のユニット全体が上下に移動可能に設けられている。

前記クリアランス形成手段１６は、前記直動モータＭ３によって前記支持手段１２と相対的に離間接近可能に設けられている。このクリアランス形成手段１６は、接着シートＳを前記リングフレームＲＦとの間に押さえ込むシート押さえ手段４５と、前記離間接近方向に沿って前記シート押さえ手段４５と相対変位可能に設けられたシート保持手段４６とを含んで構成されている。シート押さえ手段４５は、前記連結アーム４３の中央部下面側に回転軸受４８を介して支持された平面視略円形の平面部５０と、この平面部５０の外周から垂下した周壁部５１とからなる下部開放型の円筒容器形状に設けられている。そして、周壁部５１の下端面で接着シートＳをリングフレームＲＦの上面に押圧することで当該接着シートＳの押さえ込みが可能となっている。

前記シート保持手段４６は、前記支持手段１２の左右にそれぞれ配置された各上下一対のチャック５２により構成されている。各チャック５２は、図示しないフレーム等に支持されており、チャック５２が接着シートＳの上下面を挟み込んだ状態で、前記シート押さえ部材４５が相対的に下降することで、当該シート押さえ部材４５の外縁からチャック５２までの接着シートＳが傾斜姿勢に保たれ、当該接着シートＳとリングフレームＲＦとの間に空間Ｃが形成される。なお、図２において、接着シートＳの傾斜角度は、平面に対して大きく傾いた状態で示されているが、これは、空間Ｃを解り易く表す目的のためであり、実際には、切断刃４０の先端がリングフレームＲＦの面に接触することなく接着シートＳを突き刺すことができる程度の僅かな傾きに保たれるものである。従って、支持手段１２の位置は、実際には、図１に示される位置よりも上昇した位置にあり、シート押さえ手段４５の下降量が小さくても前記空間Ｃの形成が可能となっている。ここで、「僅かな傾き」とは、左右のチャック５２間に位置する接着シートＳの張力が過大にならず、接着シートＳをリングフレームＲＦ及びウエハＷに貼付した後のウエハＷに反り等が発生しない程度のレベルを云う。

前記巻取手段１７は、モータＭ４により回転駆動される巻取ローラ５５により構成されている。巻取ローラ５５は、前記切断手段１５によって略円形に切り抜かれた接着シートＳの外側が不要接着シートＳ１として巻取可能となっている。

次に、本実施形態におけるシート貼付方法について図２ないし図４をも参照しながら説明する。

先ず、供給ロール１１に支持された接着シートＳのリード端を引き出し、ガイドローラ２７、左右各チャック５２間及び繰出手段１３を経由して巻取ローラ５５に固定する。この状態において、シート押さえ手段４５はガイドローラ２７、繰出ローラ２９間で略水平に保たれた接着シートＳよりも上方に位置する初期位置に保たれる。また、支持手段１２は、内側テーブル２１が下降した位置にあり、ウエハＷの移載に備えられる。

図示しない搬送手段を介してリングフレームＲＦとウエハＷとが外側テーブル２０及び内側テーブル２１上にそれぞれ移載されると、図２に示されるように、左右各チャック５２がそれぞれ閉塞して接着シートＳを挟み込む。挟み込み完了後に、前記直動モータＭ３の駆動によりモータＭ２以下のユニットが下降し、シート押さえ手段４５における周壁部５１の下端面が接着シートＳをリングフレームＲＦに押さえ付ける。これにより、周壁部５２と左右各チャック５２との間の接着シートＳは傾斜姿勢となり、空間Ｃが形成される。このとき、左右各チャック５２を上下若しくは左右方向に移動させ、接着シートＳの傾斜部分の張力をコントロールするように構成してもよい。

次いで、図３に示されるように、切断手段１５の切断刃４０が直動モータ４１の駆動によって下降し、接着シートＳの傾斜部分を突き抜けてその先端が前記空間Ｃ内に位置する。このとき、切断刃４０は、リングフレームＲＦに接することがないように位置制御される。そして、モータＭ２が駆動して連結アーム４３が平面内で回転することで切断刃４０が接着シートＳを略円形に切断し、その後、切断刃４０が上方に後退移動する（図４参照）。

このようにして接着シートＳが切断されると、押圧用シリンダ３６によってプレスローラ３３が接着シートＳをリングフレームＲＦの上面に押圧する位置まで下降するとともに、前記内側テーブル２１が上昇してウエハＷの上面が接着シートＳの下面より僅かに下方に位置するように上昇され、シリンダ２５によって、第１の押圧手段３０を下降させて接着シートＳをウエハＷに貼付する。これにより、ウエハＷとリングフレームＲＦとを一体化することができる。

そして、前記プレスローラ３３がリングフレームＲＦに沿って１回転することで、シート押さえ手段４５の周壁部５１よりも外側に位置する接着シートＳをリングフレームＲＦに押圧して貼付する。なお、図４では、解り易くするために接着シートＳが完全に切り離されたように図示しているが、実際には円形に切り抜かれた接着シートＳの外側部分が不要接着シートＳ１として連続的につながっている。

このようにして接着シートＳの貼付と、切断が完了すると、前記直動モータＭ３が上方に移動し、当該直動モータＭ３以下のユニット全体が前記初期位置に復帰し、また、チャック５２が開放する。そして、繰出手段１３の繰出ローラ２９がモータＭによって回転しながらピンチローラ２８と共に図中右方向へ移動し（図１中二点鎖線位置参照）、リングフレームＲＦに貼付された不要接着シートＳ１を剥離する。この剥離完了後、モータＭがロックされた状態で、図１に示す初期位置に復帰する。この復帰に同期して、モータＭ４が駆動して巻取ローラ５５による不要接着シートＳ１の巻き取りを行うとともに、新しい接着シートＳが支持手段１２の上方に繰り出されることとなる。なお、繰出手段１３による前記剥離動作と繰出動作中は、直動モータＭ３以下のユニット全体と左側に位置するチャック５２とは、図示しない駆動手段によって繰出手段１３の動作に干渉しない位置に退避するようになっている。また、接着シートＳを介してリングフレームＲＦと一体化されたウエハＷは、図示しない搬送手段を介して次工程に移載される。そして、新たなリングフレームＲＦとウエハＷが支持手段１２に移載され、以後同様の動作を繰り返すことで、順次一体化処理が行われる。

従って、このような実施形態によれば、接着シートＳとリングフレームＲＦとの間に空間Ｃを形成し、切断刃４０の刃先を当該空間Ｃ内に位置させた状態で切断を行うように構成したから、切断刃４０をリングフレームＲＦに接触させることなく接着シートＳの切断が可能となるため、リングフレームＲＦを傷付けることがない他、切断刃４０の使用寿命も長く保つことができる、という効果を得る。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。

例えば、前記実施形態では、シート押さえ手段４５を支持手段１２側に下降（接近）させて接着シートＳを部分的に傾斜姿勢に保つ構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、チャック５２を支持手段１２に対して離間させる方向（上方）に移動するととともに、支持手段１２をシート押さえ手段４５に接近動作させる構成としてもよい。要するに、シート押さえ手段４５とシート保持手段４６とが支持手段１２に対して相対的に離間接近動作可能であって、シート押さえ手段４５とシート保持手段４６とが前記離間接近方向に沿って相対変位可能であれば足りる。

また、被着体としてフレーム部材は閉ループ状をなすリングフレームＲＦを対象としたが、閉ループでないフレーム部材を用いることも可能である。

更に、前記実施形態では、リングフレームＲＦにウエハＷを一体化させる場合を図示、説明したが、本発明は、何れか一方を被着体として接着シートＳを貼付する場合をも含む。従って、例えば、ウエハＷに表面保護シートを貼付する場合には、ウエハＷの直径よりも小径となるシート押さえ手段を採用するとともに、ウエハＷの外周側の面上を押圧できる位置に第２の押圧手段を配置すれば対応することができる。

また、本発明における板状部材は半導体ウエハＷに限定されるものではなく、ガラス板、鋼板、または、樹脂板等、その他の板状部材も対象とすることができ、半導体ウエハは、シリコンウエハや化合物ウエハであってもよい。

更に、第１の押圧手段３０を中空の弾性部材とし、圧縮エアや減圧雰囲気によって当該弾性部材を膨張させて接着シートＳをウエハＷに貼付するような構成としてもよい。また、第２の押圧手段も前記の構成に代えて、圧縮エアを噴き付けたり、ブレード材等によって構成してもよい。

また、切断手段は、前記の構成に代え、レーザ等の他の切断手段によって構成できる。

本実施形態に係るシート貼付装置の概略正面図。シート押さえ手段が接着シートを押さえ付けた状態を示すシート貼付装置の概略正面図。接着シートを切断する状態を示す要部正面図。接着シートの切断後、リングフレームに接着シートを押圧する状態を示す要部正面図。

符号の説明

１０シート貼付装置
１２支持手段
１３繰出手段
１４押圧手段
１５切断手段
１６クリアランス形成手段
２０外側テーブル
２１内側テーブル
３０第１の押圧手段
３１第２の押圧手段
４５シート押さえ手段
４６シート保持手段
Ｃ空間
Ｗ半導体ウエハ（被着体、板状部材）
ＲＦリングフレーム（被着体、フレーム部材）
Ｓ接着シート

Claims

被着体を支持する支持手段と、当該被着体の相対位置に帯状の接着シートを繰り出す繰出手段と、前記接着シートを被着体に押圧する押圧手段と、前記接着シートを被着体の外周よりも内側で切断する切断手段と、前記接着シートを切断するときに、当該接着シートと被着体との間に空間を形成するクリアランス形成手段とを備え、
前記クリアランス形成手段は、前記支持手段と相対的に離間接近可能に設けられるとともに、前記接着シートを前記被着体との間に押さえ込むシート押さえ手段と、前記離間接近方向に沿って前記押さえ手段と相対変位可能に設けられたシート保持手段とを含み、前記シート押さえ手段により接着シートを押さえ付けた状態を維持しながら、前記シート押さえ手段とシート保持手段との間の接着シートを傾斜姿勢に保つことで前記空間を形成可能としたことを特徴とするシート貼付装置。
フレーム部材の内側に板状部材を配置した状態で当該フレーム部材及び板状部材を支持する支持手段と、これらフレーム部材と板状部材との相対位置に帯状の接着シートを繰り出す繰出手段と、前記接着シートをフレーム部材及び板状部材に押圧する押圧手段と、前記接着シートをフレーム部材の外周よりも内側で切断する切断手段と、前記接着シートを切断するときに、当該接着シートとフレーム部材との間に空間を形成するクリアランス形成手段とを備え、
前記クリアランス形成手段は、前記支持手段と相対的に離間接近可能に設けられるとともに、前記接着シートを前記フレーム部材との間に押さえ込むシート押さえ手段と、前記離間接近方向に沿って前記押さえ手段と相対変位可能に設けられたシート保持手段とを含み、前記シート押さえ手段により接着シートを押さえ付けた状態を維持しながら、前記シート押さえ手段とシート保持手段との間の接着シートを傾斜姿勢に保つことで前記空間を形成可能としたことを特徴とするシート貼付装置。
前記押圧手段は、前記接着シートを板状部材に押圧する第１の押圧手段と、接着シートを前記フレーム部材に押圧する第２の押圧手段とを備えていることを特徴とする請求項２記載のシート貼付装置。
前記第２の押圧手段は、前記切断手段と一体的に移動可能に設けられ、前記フレーム部材上を回転しながら押圧することを特徴とする請求項３記載のシート貼付装置。
平面内に位置する被着体の相対位置に帯状の接着シートを繰り出す工程と、当該接着シートを押圧して被着体に貼付する工程と、前記接着シートを被着体の外周よりも内側で切断する工程とを含むシート貼付方法において、
前記接着シートの一部を被着体に押し付けた状態を維持しながら、当該押し付けた領域よりも外側の接着シートと被着体とを相対変位させて接着シートを傾斜姿勢に保つことで当該接着シートと被着体との間に空間を形成し、当該空間を形成する接着シートを切断することで切断手段と被着体とを非接触に保つことを特徴とするシート貼付方法。