JP2020088334A - テープ貼り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエーハを個々のデバイスチップに分割する加工を実施するに伴って、ウエーハとフレームとを粘着テープを介して一体にするテープ貼り、及び粘着テープに紫外線を照射する紫外線照射を実施するに際し、装置の省スペース化を実現し、設備費を抑えることができるテープ貼り装置を提供する。【解決手段】本発明によれば、ウエーハＷを収容する開口部Ｆａを有するフレームＦの開口部ＦａにウエーハＷを位置付けてフレームＦとウエーハＷとに粘着テープ２を貼着して一体にするテープ貼り装置１であって、ウエーハＷを支持するウエーハ支持テーブル４２と、ウエーハ支持テーブル４２の外周に配設されたフレームＦを支持するフレーム支持テーブル４４と、フレームＦとウエーハＷとに粘着テープ２を貼着するテープ貼着手段１０とを備え、ウエーハ支持テーブル４２を介してウエーハＷが貼着された粘着テープ２に紫外線を照射する紫外線照射手段７０を備えているテープ貼り装置１が提供される。【選択図】図５

Description

本発明は、ウエーハを収容する開口部を有するフレームの該開口部にウエーハを位置付けてフレームとウエーハとに粘着テープを貼着して一体にするテープ貼り装置に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、ダイシング装置によって個々のデバイスチップに分割され携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。

また、ダイシング加工やレーザー加工によって分割されるウエーハは、個々のデバイスチップに分割される前に、テープ貼り装置によってウエーハを収容する開口部を有するフレームの該開口部に位置付けられフレームと共に粘着テープが貼着されて一体に構成される（例えば、特許文献１を参照。）。

そして、ウエーハに対し、切削装置を用いたダイシング加工、又はレーザー加工装置を用いたレーザー加工が施され個々のデバイスチップに分割された後、ウエーハに対応する粘着テープの領域に紫外線が照射されて粘着力が低減される。その後、個々のデバイスチップは粘着テープからピックアップされて配線基板にボンディングされる。

特開平０６−１７７２４３号公報

上記したダイシング加工、又はレーザー加工によりウエーハを個々のデバイスチップに分割する加工を実施する場合、ウエーハを分割するための装置（切削装置、レーザー加工装置等）の他に、ウエーハとフレームとを粘着テープを介して一体にするテープ貼り装置、及び粘着テープに紫外線を照射する紫外線照射装置が必要になり、限られた作業現場内で設置スペースを広く確保する必要があり、また、設備費が高額になるという問題がある。

本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、ウエーハを個々のデバイスチップに分割する加工を実施するに伴って、ウエーハとフレームとを粘着テープを介して一体にするテープ貼り、及び粘着テープに紫外線を照射する紫外線照射を実施するに際し、装置の省スペース化を実現し、設備費を抑えることができるテープ貼り装置を提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、ウエーハを収容する開口部を有するフレームの該開口部にウエーハを位置付けてフレームとウエーハとに粘着テープを貼着して一体にするテープ貼り装置であって、ウエーハを支持するウエーハ支持テーブルと、該ウエーハ支持テーブルの外周に配設されたフレームを支持するフレーム支持テーブルと、フレームと該ウエーハとに粘着テープを貼着するテープ貼着手段とを備え、該ウエーハ支持テーブルを介してウエーハが貼着された粘着テープに紫外線を照射する紫外線照射手段を備えているテープ貼り装置が提供される。

該ウエーハ支持テーブルは、ウエーハを支持する表面を有すると共に紫外線を透過するように構成され、該紫外線照射手段は、該ウエーハ支持テーブルの裏面側において紫外線照射源を備えることが好ましい。

本発明のテープ貼り装置は、ウエーハを収容する開口部を有するフレームの該開口部にウエーハを位置付けてフレームとウエーハとに粘着テープを貼着して一体にするテープ貼り装置であって、ウエーハを支持するウエーハ支持テーブルと、該ウエーハ支持テーブルの外周に配設されたフレームを支持するフレーム支持テーブルと、フレームと該ウエーハとに粘着テープを貼着するテープ貼着手段とを備え、該ウエーハ支持テーブルを介してウエーハが貼着された粘着テープに紫外線を照射する紫外線照射手段を備えていることにより、テープ貼り装置とは別に紫外線照射装置を設置する必要がなくなり、装置の省スペース化を実現し、設備費を抑えることができる。

（ａ）可動テーブルをテープ貼着領域に位置付けた状態のテープ貼り装置の全体斜視図、（ｂ）可動テーブルを作業領域に位置付けた状態のテープ貼り装置の全体斜視図である。 （ａ）図１に示す可動テーブルの斜視図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ断面を示す要部拡大断面図である。 ウエーハとフレームとを粘着テープを介して一体化する手順（１）〜（５）を示す平面図である。 （ａ）図３（２）のＢ−Ｂ矢示図、（ｂ）図３（３）のＣ−Ｃ矢示図である。 （ａ）ウエーハ支持テーブル及びフレーム支持テーブルに粘着テープを介して一体化されたウエーハを載置する状態を示す斜視図、（ｂ）紫外線照射手段によりウエーハＷに貼着された粘着テープに紫外線を照射する一部拡大断面図である。

以下、本発明に基づき構成されたテープ貼り装置に係る実施形態について添付図面を参照して、詳細に説明する。

図１（ａ）及び図１（ｂ）には、本実施形態に係るテープ貼り装置１の全体斜視図が示されている。テープ貼り装置１は、テープ貼着手段１０と、可動テーブル４０とを備えている。

テープ貼着手段１０では、未使用のロール状の粘着テープ２がテープ送り出し部２０に回転可能に装着されており、送り出される粘着テープ２の一端部は固定ローラー２１、テープ貼着可動ローラー２２、テープ剥離可動ローラー２３、２４の間を通ってテープ巻き取り部３０の巻き取り軸２５に巻き付けられている。

テープ貼着手段１０は、粘着テープ２を図１（ｂ）に示すフレームＦに沿って切断する２点鎖線で示すテープカッター３１を備え、テープカッター３１は、上方に位置付けられる待機位置と、下方に位置付けられる作用位置とで昇降動するように構成されている。

可動テーブル４０は、図１（ｂ）に示すように、可動テーブル４０の上面において、ウエーハＷを支持するウエーハ支持テーブル４２と、ウエーハ支持テーブル４２の外周に配設され、粘着テープ２を介してウエーハＷと一体化されるフレームＦを支持するためのフレーム支持テーブル４４とを備えている。

可動テーブル４０は、図１（ｂ）中に矢印で示すように、粘着テープ２の送り出し方向に対して直角方向に進退し、図１（ａ）に示すようなテープ貼着領域５０に収容された状態と、図１（ｂ）に示すようなウエーハＷ、及びフレームＦの脱着を行う作業領域６０に位置付けられた状態とで移動可能になっている。

可動テーブル４０の前面には、操作ボタンＡ〜Ｃ、及びＳが配設されており、可動テーブル４０の作動を制御することができる。また、テープ貼着手段１０の前面には、テープ貼着可動ローラー２２、テープ剥離可動ローラー２３、２４の駆動を制御するための操作ボタンＤ、Ｅが配設されている。該操作ボタンと該操作ボタンに伴う動作については、追って説明する。

図２を参照しながら、可動テーブル４０のウエーハ支持テーブル４２、及びフレーム支持テーブル４４についてより具体的に説明する。なお、図２（ａ）は、テープ貼り装置１の可動テーブル４０が作業領域６０にある状態を示し、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面の一部を拡大して示している。

ウエーハ支持テーブル４２は、紫外線に対して透過性を有する円形状の板状部材、例えばガラス板で構成され、ウエーハＷを支持する表面（平坦面）を有している。また、ウエーハ支持テーブル４２は、支持対象となるウエーハＷよりも若干大きく、ウエーハＷと一体化されるフレームＦの内側の開口部Ｆａ（図１（ｂ）を参照。）よりも小さい寸法で形成される。なお、本実施形態では、ウエーハ支持テーブル４２をガラス板から構成したが、本発明はこれに限定されず、紫外線に対して透過性を有するものであればよく、例えば透明なアクリル樹脂からなる板状部材であってもよい。

フレーム支持テーブル４４は、その中央領域に上記したウエーハ支持テーブル４２を収容する開口部４４ａが配設されており、図２（ｂ）に示すように、開口部４４ａの周縁部における裏面側には、ウエーハ支持テーブル４２を支持する段差部４４ｂが形成される。フレーム支持テーブル４４は、紫外線を透過しない材質、例えばステンレスによって形成され、フレームＦ全体を支持することが可能な寸法で形成される。なお、本実施形態のフレーム支持テーブル４４は、外形が円形をなしており、いわゆるドーナツ形状で形成されているが、必ずしもドーナツ形状である必要はなく、中央領域でウエーハ支持テーブル４２を支持しつつ、フレームＦ全体を支持することが可能な形状であれば特に限定されるものではない。さらに、図示は省略するが、ウエーハ支持テーブル４２、及びフレーム支持テーブル４４には、ウエーハＷ、及びフレームＦを吸着すべく、上下に貫通する微細な貫通孔が形成されており、図示しない吸引手段を可動テーブル４０内に接続して作動させることで、上面に負圧を作用させることができるように構成される。

ウエーハ支持テーブル４２の裏面側には、図２（ｂ）に示すように、紫外線照射手段７０が配設されている。紫外線照射手段７０は、格子状に区画された複数の領域に紫外線照射源７４を支持する紫外線照射源支持基板７２を備え、紫外線照射源支持基板７２は、フレーム支持テーブル４４の裏面側に支持されている。各紫外線照射源７４は紫外線を照射可能な紫外線ＬＥＤからなり、紫外線照射源７４に対して電源供給回路８０が接続される。電源供給回路８０のオンオフを制御する操作ボタンＳは可動テーブル４０の前面に配設され、これを操作することにより、電源供給回路８０に配設される電源８２から各紫外線照射源７４に対して電力が供給される。紫外線照射源７４に電力が供給されることにより、紫外線がウエーハ支持テーブル４２を介して上方に照射される。

次に、図３に基づいてウエーハＷとフレームＦにテープ送り出し部２０のローラーに巻かれた粘着テープ２を貼る手順について説明する。本実施形態においては、ウエーハＷは、表面側にデバイスが分割予定ラインによって区画された複数の領域に形成されたものであり、フレームＦは、粘着テープ２を介してウエーハＷの裏面側を支持するようにして一体化される。

まず、図３（１）に示す工程において、可動テーブル４０が作業領域６０に位置付けられており、作業者によって、ウエーハＷの裏面側を上方に向けてウエーハ支持テーブル４２の中央に載置され、フレームＦがフレーム支持テーブル４４に載置される。なお、ウエーハ支持テーブル４２、及びフレーム支持テーブル４４に対し、図示しない位置決めピンを配設することで、ウエーハＷ及びフレームＦを所望の位置、及び方向に正確に位置付けることが可能である。

次いで、可動テーブル４０に配設された操作ボタンＡを押すと、図示しない吸引手段が作動され、フレームＦとウエーハＷとがウエーハ支持テーブル４２、及びフレーム支持テーブル４４の表面に吸引固定されると共に、可動テーブル４０が矢印Ｘ１で示す方向に移動し、テープ貼着手段１０内のテープ貼着領域５０に進出する。

次いで、図３（２）に示す工程において、テープ貼着領域５０に位置付けられたフレームＦとウエーハＷとに二点鎖線で示す粘着テープ２を貼着すべく、テープ貼着可動ローラー２２が粘着テープ２の送り出し方向と同じ矢印Ｙ１で示す方向に往動し、二点鎖線で示すテープ貼着可動ローラー２２’の位置で矢印Ｙ１’の方向に折り返し復動する。これにより、フレームＦとウエーハＷとに粘着テープ２が貼着される。この状態を図４（ａ）に示すＢ−Ｂ矢視でみると、実線で示す粘着テープ２がテープ貼着可動ローラー２２の矢印Ｙ１で示す方向への往動によって、二点鎖線で示す粘着テープ２のごとくフレームＦとウエーハＷに一体貼着される。この時、テープカッター３１は上方の待機領域にある。

次いで、図３（３）で示す工程において、テープカッター３１がフレームＦに沿って粘着テープを切断すべく作用位置に下降する。この状態をＣ−Ｃ矢視の図４（ｂ）に示す。図３（３）、及び図４（ｂ）から理解されるように、ディスクカッター刃３２がフレームＦ上の粘着テープを押圧して回転軸３３を中心として回転し、ディスクカッター刃３２’で示すように３６０°回転する。それにより粘着テープ２がフレームＦに沿って円形に切断される。切断が完了した後、テープカッター３１は上昇して待機位置に戻る。

次いで、図３（４）に示す工程において、テープカッター３１によって切断された領域の外側の使用済みの粘着テープ２がテープ剥離可動ローラー２３、２４の矢印Ｙ２で示す方向への移動によってフレームＦから剥離される。即ち、テープ剥離可動ローラー２３、２４を、粘着テープ２の送り出し方向とは逆方向であって、二点鎖線で示すテープ剥離可動ローラー２３’、２４’の位置まで往動させる。その後、使用済みの粘着テープを巻き取る巻き取り軸２５の回転と共に二点鎖線で示す位置にあるテープ剥離可動ローラー２３’、２４’を矢印Ｙ２’で示す方向で復動させてテープ剥離可動ローラー２３、２４で示す位置に戻り、使用済みの粘着テープ２を巻き取ると同時に未使用の粘着テープ２をテープ送り出し部２０からテープ貼着領域５０の上方まで引き出す。

次いで、図３（５）に示す工程において、粘着テープ２の貼着が完了し、粘着テープ２により一体とされたフレームＦ及びウエーハＷが、可動テーブル４０上に載置固定された状態で、可動テーブル４０と共に、Ｘ２で示す方向に移動し、作業領域６０まで退出する。この作業領域６０において、図示しない吸引手段が停止して、作業者が粘着テープ２によって一体になったフレームＦとウエーハＷを搬出し、図示しない所定の収容カセットに収納したり、又は次工程に搬送したりする。粘着テープ２によって一体になったフレームＦ及びウエーハＷを可動テーブル４０上から搬出したならば、図３（１）の工程に戻り、作業者は、新たなフレームＦとウエーハＷとを可動テーブル４０上のウエーハ支持テーブル４２、フレーム支持テーブル４４の上面に載置し、操作ボタンＡを操作することにより、前記の各工程を実施することができる。なお、操作ボタンＡは、上記したウエーハＷと、フレームＦと、粘着テープ２を一体化する一連の行程を自動で実行するように支持するボタンであるが、操作ボタンＢをウエーハＷとフレームＦの吸着、吸着解除ボタンとし、操作ボタンＣを可動テーブル４０の進退ボタンとし、テープ貼着手段１０の前面に配設された操作ボタンＤを粘着テープ２の送りボタンとし、操作ボタンＥをテープ貼着ローラー２２の駆動ボタンとして、作業者の都合によって各動作を個別に操作することも可能である。

本実施形態のテープ貼り装置１は、上記した構成を備えていることにより、フレームＦの開口部ＦａにウエーハＷを位置付けてフレームＦとウエーハＷとに粘着テープ２を貼着して一体とすることが可能な装置であると共に、紫外線照射手段７０をも備えている。以下に、図５を参照しながら、紫外線照射手段７０の作用について説明する。なお、本実施形態に適用される粘着テープ２は、紫外線が照射されることにより粘着力が低下するテープであり、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）からなるシート状基材の貼着面（ウエーハＷが貼着される面）に紫外線を照射することにより硬化して粘着力が低下するアクリル系ベース樹脂等からなるＵＶ硬化糊が塗布されたものを使用することができる。また、紫外線が照射されることにより粘着力が低下するテープは周知であり、紫外線を照射することにより粘着力が低下するテープであれば、上記した粘着テープ以外のテープを使用することを妨げない。

本実施形態において紫外線が照射されるウエーハＷは、図５（ａ）に示すように、粘着テープ２によってフレームＦに支持され一体化された状態で、図示しないダイシング装置によって、個々のデバイスチップＤに分割されている。なお、ダイシング装置によってウエーハＷを個々のデバイスチップＤに分割する方法は周知であるため、詳細については省略する。

まず、粘着テープ２を介してフレームＦで支持された状態で個々のデバイスＤに分割されたウエーハＷをテープ貼り装置１に搬送する。そして、テープ貼り装置１に搬送されたウエーハＷを支持する粘着テープ２に対して紫外線を照射するに際し、必要に応じて操作ボタンＣを操作する等して、テープ貼り装置１の可動テーブル４０を作業領域６０に移動させる（図１（ｂ）を参照。）。作業領域６０に可動テーブル４０を移動させたならば、図５（ａ）に示すように、粘着テープ２側を下方に向け、ウエーハＷがウエーハ支持テーブル４２上に、フレームＦがフレーム支持テーブル４４上になるように載置する。ウエーハＷ、及びフレームＦを上記したように位置づけて載置したならば、可動テーブル４０の操作ボタンＳを操作することにより、各紫外線照射源７４に電力を供給する。図５（ｂ）に図中ＵＶで示すように、ウエーハ支持テーブル４２を介してウエーハＷが貼着された領域の粘着テープ２に対し紫外線を所定時間（例えば、３０秒程度）照射し、粘着テープ２の粘着力を低下させる。すなわち、粘着テープ２に紫外線が照射されると、粘着テープ２の表面（ウエーハＷが貼着されている側）に塗布されたＵＶ硬化糊が硬化して、粘着力が低下する。なお、この際の粘着力は、粘着テープ２上に貼着されたウエーハＷの分割後の個々のデバイスチップＤがある程度保持される程度に低下するものであり、完全に粘着力を消失するほどに低下されない。上記したようにして可動テーブル４０上で粘着力が低下させられたウエーハＷ、粘着テープ２、及びフレームＦは、次工程（例えば、ピックアップ工程、ボンディング工程等。）に搬送されるか、又は、ウエーハＷをフレームＦと共に収容する図示しない収容カセットに搬送される等して収容される。

上記したように、本実施形態のテープ貼り装置１は、テープ貼り装置１のウエーハ支持テーブルを介してウエーハＷが貼着された粘着テープ２に紫外線を照射する紫外線照射手段７０を備えている。これにより、紫外線照射装置を別途配設する必要がなくなり、装置の省スペース化を実現し、設備費を抑えることができる。

１：テープ貼り装置
２：粘着テープ
１０：テープ貼着手段
２０：テープ送り出し部
２２：テープ貼着可動ローラー
２３、２４：テープ剥離可動ローラー
２５：巻き取り軸
３０：テープ巻き取り部
３１：テープカッター
４０：可動テーブル
４２：ウエーハ支持テーブル
４４：フレーム支持テーブル
５０：テープ貼着領域
６０：作業領域
７０：紫外線照射手段
７２：紫外線照射源支持基板
７４：紫外線照射源
８０：電源供給回路
Ａ〜Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｓ：操作ボタン
Ｆ：フレーム
Ｗ：ウエーハ

Claims (2)

1. ウエーハを収容する開口部を有するフレームの該開口部にウエーハを位置付けてフレームとウエーハとに粘着テープを貼着して一体にするテープ貼り装置であって、
   ウエーハを支持するウエーハ支持テーブルと、該ウエーハ支持テーブルの外周に配設されフレームを支持するフレーム支持テーブルと、該フレームと該ウエーハとに粘着テープを貼着するテープ貼着手段とを備え、
   該ウエーハ支持テーブルを介してウエーハが貼着された粘着テープに紫外線を照射する紫外線照射手段を備えているテープ貼り装置。
2. 該ウエーハ支持テーブルは、ウエーハを支持する表面を有すると共に紫外線を透過するように構成され、該紫外線照射手段は、該ウエーハ支持テーブルの裏面側において紫外線照射源を備える請求項１に記載のテープ貼り装置。