TW202207353A - 片貼附裝置以及片貼附方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種片貼附裝置以及片貼附方法，能防止在供給前端部形成有皺紋、氣泡的狀態下接著片被貼附至被接著體。片貼附裝置EA係具備：片供給單元10，係供給接著片AS；以及按壓單元20，係具有用以將接著片AS按壓至被接著體WK之按壓輥22，將接著片AS按壓並貼附至相對於該按壓輥22相對移動之被接著體WK；按壓單元20係在藉由按壓輥22將接著片AS按壓至被接著體WK之前的階段中，使按壓輥22抵接至被接著體WK的被接著面WK1，並在該被接著面WK1上使按壓輥22預先旋轉。

Description

片貼附裝置以及片貼附方法
本發明係有關於一種片(sheet)貼附裝置以及片貼附方法。
已知有一種用以將接著片貼附至被接著體之片貼附裝置(參照例如專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2013-74106號公報。
[發明所欲解決之課題]
在專利文獻1所記載之片貼附裝置(片貼附裝置10)中，在拉出單元(拉出單元14，亦即片供給單元)供給接著片(接著片AS)時，若該接著片的供給方向前端部(以下亦將「接著片的供給方向前端部」簡稱為「供給前端部」)接觸至按壓輥(pressing roller)(按壓輥19)，則會產生下述問題：暫時性地阻礙該接著片的行進，在供給前端部形成有皺紋、氣泡的狀態下接著片被貼附至環狀框(ring frame)(環狀框RF，亦即被接著體)。
本發明的目的係提供一種片貼附裝置以及片貼附方法，能防止在供給前端部形成有皺紋、氣泡的狀態下接著片被貼附至被接著體。 [用以解決課題之手段]
本發明係採用申請專利範圍所記載的構成。 [發明功效]
依據本發明，由於即使供給前端部接觸至按壓輥該按壓輥亦會旋轉，因此不會暫時性地阻礙接著片的行進。因此，能防止在供給前端部形成有皺紋、氣泡的狀態下接著片被貼附至被接著體。
以下，依據圖式說明本發明的一實施形態。 此外，本實施形態中的X軸、Y軸、Z軸為分別正交的關係，X軸以及Y軸係作為預定平面內的軸，Z軸係作為與前述預定平面正交的軸。再者，在本實施形態中，在以從與Y軸平行的圖1中的正前方方向觀看之情形作為基準不指定圖式地來顯示方向之情形中，將「上」作為Z軸的箭頭方向，將「下」作為Z軸的箭頭方向的相反方向，將「左」作為X軸的箭頭方向，將「右」作為X軸的箭頭方向的相反方向，將「前」作為與Y軸平行的圖1中的正前方方向，將「後」作為與Y軸平行的圖1中的正前方方向的相反方向。
本發明的片貼附裝置EA係具備：片供給單元10，係供給接著片AS；以及按壓單元20，係具有用以將接著片AS按壓至被接著體WK之按壓輥22，將接著片AS按壓並貼附至相對於該按壓輥22相對移動之被接著體WK；片貼附裝置EA係配置於用以搬運被接著體WK之被接著體搬運單元30的附近。
片供給單元10係設置成能夠將暫時接著至剝離片RL的接著片AS從該剝離片RL剝離並進行供給。 亦即，片供給單元10係具備：支撐輥11，係支撐原料片(raw sheet)RS，該原料片RS係接著片AS被暫時接著至帶狀的剝離片RL而成；導輥(guide roller)12，係導引原料片RS；作為剝離單元的剝離板13，係在剝離緣13A處將剝離片RL折返並從該剝離片RL剝離接著片AS；驅動輥14，係被作為驅動機器的轉動馬達14A的未圖示的輸出軸支撐，並與壓輥(pinch roller)14B夾入剝離片RL；以及作為回收單元的回收輥15，係被未圖示的驅動機器的輸出軸支撐，在進行片貼附裝置EA的自動運轉之期間中對存在於回收輥15與壓輥14B之間的剝離片RL常態地賦予預定的張力，並回收該剝離片RL。
按壓單元20係具備：托架(bracket)21，係被剝離板13支撐；以及按壓輥22，係被拖架21旋轉自如地支撐，並藉由按壓面22A將接著片AS按壓至被接著體WK；按壓單元20係構成為：在藉由按壓輥22將接著片AS按壓至被接著體WK之前的階段，使按壓輥22抵接至被接著體WK的被接著面WK1，並在該被接著面WK1上使按壓輥22預先旋轉。 此外，本實施形態的按壓輥22係藉由抵接至被接著體WK而變形。
被接著體搬運單元30係具備：支撐台32，係被作為驅動機器的線性馬達(linear motor)31的滑件(slider)31A支撐，並具有能夠藉由減壓泵或者真空抽氣器(vacuum ejector)等未圖示的減壓單元(保持單元)吸附保持之保持面32A。
如圖1中的(B)所示，在上述般的片貼附裝置EA中，被接著體WK係構成為被接著面WK1在預定的移動平面SF內被移動，移動平面SF係位於第一平面SF1與第二平面SF2之間，第一平面SF1係在最接近該移動平面SF的位置處與接觸按壓輥22之該移動平面SF平行，第二平面SF2係在被接著面WK1移動的移動範圍AR內，在最接近該移動平面SF的位置處與接觸至剝離片RL之該移動平面SF平行。而且，按壓輥22係構成為：與被接著面WK1抵接的抵接部位22B係在第一平面SF1與第二平面SF2之間變形並在被接著面WK1上旋轉。 此外，按壓輥22係構成為：抵接部位22B在第一平面SF1與第三平面SF3之間變形並將接著片AS按壓並貼附至被接著體WK，該第三平面SF3係相較於第二平面SF2從移動平面SF側離開達至接著片AS的厚度份量且與該移動平面SF平行。
說明以上的片貼附裝置EA的動作。 首先，如圖1中的(A)所示，片貼附裝置EA的使用者(以下簡稱為「使用者」)係將原料片RS裝設至於圖1中的(A)中以實線所示的初始位置配置有各個構件之片貼附裝置EA後，經由未圖示的操作面板或者個人電腦等操作單元輸入自動運轉開始的訊號。於是，當片供給單元10驅動轉動馬達14A並拉出原料片RS且前端的接著片AS的拉出方向前端部在剝離板13的剝離緣13A處被剝離預定長度時，停止驅動轉動馬達14A。接著，當使用者或者多關節機器人、輸送帶等未圖示的搬運單元將被接著體WK載置於支撐台32上時，被接著體搬運單元30驅動未圖示的減壓單元，開始藉由支撐面32A吸附保持被接著體WK。
之後，當被接著體搬運單元30驅動線性馬達31且使支撐台32朝左方移動時，被接著體WK抵接至按壓輥22，如圖1中的(C)所示，已抵接至該被接著體WK的按壓輥22係變形且伴隨著被接著體WK的移動而在被接著面WK1上旋轉。此時，如圖1中的(C)所示，按壓輥22係在第一平面SF1與第二平面SF2之間變形並在被接著面WK1上旋轉。接著，當被接著體WK到達至相對於片供給單元10之預定的位置時，該片供給單元10驅動轉動馬達14A以與被接著體WK的搬運速度相同的速度拉出原料片RS，並藉由剝離板13將接著片AS從剝離板RL剝離並進行供給。
而且，如圖1中的(D)所示，藉由片供給單元10所供給的接著片AS係被按壓輥22按壓並被貼附至被接著體WK。此時，如圖1中的(D)所示，按壓輥22係因為接著片AS的厚度份量的變形量增加而在第一平面SF1與第三平面SF3之間變形並在接著片AS上旋轉。接著，前端的接著片AS整體被貼附至被接著體WK而形成一體物UP，當接續該前端的接著片AS之接下來的接著片AS的拉出方向前端部在剝離板13的剝離緣13A處被剝離預定長度時，片供給單元10停止驅動轉動馬達14A。之後，當一體物UP到達至按壓輥22的左方預定位置時，被接著體搬運單元30停止驅動線性馬達31，使支撐台32停止朝左方移動後，停止驅動未圖示的減壓單元，解除支撐面32A對於被接著體WK的吸附保持。接著，當使用者或者未圖示的搬運單元將一體物UP搬運至下個工序時，被接著體搬運單元30驅動線性馬達31，使支撐台32返回至初始位置，之後重複上述相同的動作。
依據上述般的實施形態，即使供給前端部AS1接觸至按壓輥22，由於該按壓輥22正在旋轉，因此不會暫時性地阻礙接著片AS的行進。因此，能防止在供給前端部AS1形成有皺紋、氣泡的狀態下接著片AS被貼附至被接著體WK。
本發明中的單元以及工序只要能達成針對這些單元以及工序所說明的動作、功能或者工序則無任何限制，且本發明中的單元以及工序完全未被限定於前述實施形態所示的單純的實施形態的構成物、工序。例如，片供給單元只要能夠供給接著片則亦可為任何的單元，且只要對照本案申請時的技術常識且在該技術範圍內則無任何的限定(其他的單元以及工序亦相同)。
片供給單元10係可構成為於被暫時接著至剝離片RL之帶狀的接著片基材形成有閉環(closed loop)狀或者短寬度方向整體的切口，藉此拉出並供給以該切口被分隔的預定的區域作為接著片AS的原料片RS；片供給單元10亦可構成為採用帶狀的接著片基材被暫時接著至剝離片RL的原料片RS，並以切斷單元於接著片基材形成閉環狀或者短寬度方向整體的切口，並將以該切口分隔的預定的區域作為接著片AS；片供給單元10亦可構成為供給帶狀的接著片；片供給單元10亦可構成為將接著片AS從剝離片RL剝離時，以對原料片RS賦予有預定的張力之方式進行轉動馬達14A的轉矩(torque)控制；片供給單元10亦可構成為取代支撐輥11、導輥12等各種輥，以板狀構件或者軸構件等支撐並導引原料片RS、剝離片RL；片供給單元10亦可構成為不捲繞原料片RS，而是例如以從被扇折(fanfold)折疊的原料片RS拉出該原料片RS之方式支撐原料片RS；片供給單元10亦可構成為採用回收單元，該回收單元係將剝離片RL予以扇折折疊或者藉由切碎機(shredder)等切碎或者隨意地層疊並回收剝離片RL；片供給單元10亦可構成為不採用回收單元；片供給單元10亦可構成為不使支撐台32移動而是自身移動並供給接著片AS，亦可一邊使支撐台32移動一邊自身移動並供給接著片AS；片供給單元10亦可構成為拉出並供給未暫時接著有剝離片RL的接著片AS。 在前述實施形態中，雖然片供給單元10係以與被接著體WK的搬運速度相同的速度拉出原料片RS並供給接著片AS，然而亦可在能夠以不會於供給前端部AS1形成有皺紋、氣泡之方式將接著片AS貼附至被接著體WK之範圍內，以比被接著體WK的搬運速度還快的速度拉出原料片RS，亦可以比被接著體WK的搬運速度還慢的速度拉出原料片RS。
按壓單元20係可構成為按壓輥22不抵接至保持面32A；按壓單元20亦可構成為按壓輥22抵接至保持面32A且在該保持面32A上旋轉；按壓單元20亦可構成為按壓輥22抵接至被接著體WK並彈性變形；按壓單元20亦可構成為按壓輥22抵接至被接著體WK並塑性變形；按壓單元20亦可構成為按壓輥22不抵接至保持面32A、被接著體WK或者接著片AS而變形。在前述實施形態中，雖然構成為藉由使被接著體WK相對於不移動的按壓輥22移動來將接著片AS按壓並貼附至相對於按壓輥22相對移動之被接著體WK，然而亦可不使被接著體WK移動地使按壓輥22移動，或者一邊使被接著體WK移動一邊使按壓輥22移動，藉此將接著片AS按壓並貼附至相對於按壓輥22相對移動之被接著體WK。作為按壓輥22，亦可採用刷子狀的按壓輥22，刷子狀的按壓輥22係用以藉由刷子狀的構件將接著片AS按壓並貼附至被接著體WK。作為按壓輥22的材質，亦可採用橡膠、樹脂、海綿、金屬等所形成的按壓輥22。
在被接著體WK為半導體晶圓以及環狀框之情形中，按壓輥22的楊氏係數(Young modulus)較佳為100MPa至2000MPa。 [下限值的選定理由] 在本發明的片貼附裝置EA中，將楊氏係數為100PMa的橡膠製的輥作為按壓輥22，將於環狀框的開口部配置有半導體晶圓之一體化對象物作為被接著體WK，將接著片AS按壓並貼附至該一體化對象物，能進行接著片AS的良好的貼附，不會有氣泡混入至一體化對象物與接著片AS之間以及於接著片AS產生皺紋之情形。此外，將楊氏係數為700MPa的聚乙烯(polyethylene)製的輥作為按壓輥22並進行與上述同樣的貼附，與上述同樣地能進行接著片AS的良好的貼附。 另一方面，在本發明的片貼附裝置EA中，將楊氏係數為60MPa的發泡聚胺酯(foamed polyurethane)製的輥作為按壓輥22，將接著片AS按壓並貼附至上述一體化對象物，接著片AS的按壓力會不足，於一體化對象物與接著片AS之間產生氣泡且會於接著片AS產生皺紋，無法進行接著片AS的良好的貼附。此外，將楊氏係數為40MPa的橡膠製的輥作為按壓輥22並進行與上述同樣的貼附，與上述同樣地無法進行接著片AS的良好的貼附。 此外，上述現象即使在僅以環狀框作為被接著體WK之情形中以及在僅以半導體晶圓作為被接著體WK之情形中亦同樣會發生。 [上限值的選定理由] 在本發明的片貼附裝置EA中，將楊氏係數為2000MPa的聚酯(polyester)製的輥作為按壓輥22，將接著片AS按壓並貼附至上述一體化對象物，能進行接著片AS的良好的貼附，不會有氣泡混入至一體化對象物與接著片AS之間以及於接著片AS產生皺紋之情形。此外，將楊氏係數為1600MPa的丙烯酸(acrylic)製的輥作為按壓輥22並進行與上述同樣的貼附，與上述同樣地能進行接著片AS的良好的貼附。 另一方面，在本發明的片貼附裝置EA中，將楊氏係數為2600MPa的環氧樹脂(epoxy)製的輥作為按壓輥22，將接著片AS按壓並貼附至上述一體化對象物，當一體化對象物的接著片貼附面與按壓輥22的按壓部之間的平行度稍微偏移時，會於該一體化對象物與接著片AS之間產生氣泡且會於接著片AS產生皺紋，無法進行接著片AS的良好的貼附。此外，於環狀框產生歪曲、於半導體晶圓產生破裂或缺口等損傷。此外，將楊氏係數為3000MPa的聚苯乙烯(polystyrene)製的輥作為按壓輥22並進行與上述同樣的貼附，與上述同樣地無法進行接著片AS的良好的貼附，於環狀框產生歪曲、於半導體晶圓產生破裂或缺口等損傷。 此外，上述現象即使在僅以環狀框作為被接著體WK之情形中以及在僅以半導體晶圓作為被接著體WK之情形中亦同樣會發生。
被接著體搬運單元30亦可採用用以使支撐台32於前後方向移動之驅動機器，除了在各個單元的作業區域內將被接著體WK於左右方向移動之外也能於前後方向移動。被接著體搬運單元30係可包含於本發明的片貼附裝置EA中，亦可不包含於本發明的片貼附裝置EA中。
片貼附裝置EA係可將半導體晶圓作為被接著體WK，並將保護片貼附至該半導體晶圓的電路面；片貼附裝置EA亦可將環狀框作為被接著體WK，並將接著片AS貼附至該環狀框；片貼附裝置EA亦可將半導體晶圓以及環狀框作為被接著體WK，將接著片AS貼附至該半導體晶圓與環狀框而一體化；在這些情形中，接著片AS亦可使用沿著半導體晶圓的形狀或者環狀框的形狀之形狀的接著片。 如圖1中的(E)所示，被接著體WK係在移動平面SF位於與第二平面SF2相同的位置時成為能夠在片貼附裝置EA貼附的最大厚度。
本發明中的接著片AS以及被接著體WK的材質、種類、形狀等並無特別限定。例如，接著片AS以及被接著體WK亦可為圓形、橢圓形、三角形或者四角形等多角形、其他的形狀；接著片AS亦可為感壓接著性、感熱接著性等接著形態的接著片；在採用感熱接著性的接著片AS之情形中，只要藉由適當的方法進行接著即可，該適當的方法係例如設置用以加熱該接著片AS之適當的線圈加熱器或者熱管(heat pipe)的加熱側等之加熱單元。此外，此種接著片AS係可為例如僅接著劑層之單層的接著片，亦可為於基材與接著劑層之間具有中間層的接著片，亦可為於基材的上表面具有覆蓋層等之三層以上的接著片，亦可為能從接著劑層剝離基材之所謂的雙面接著片般的接著片；雙面接著片係可為單層或者具有複數層中間層之雙面接著片，亦可為無中間層之單層或者複數層之雙面接著片。此外，作為被接著體WK，例如亦可為食品、樹脂容器、矽半導體晶圓或者化合物半導體晶圓等之半導體晶圓、電路基板、光碟等之資訊記錄基板、玻璃板、鋼板、陶器、木板或者樹脂等之單體物，亦可為由上述兩種以上所形成的複合物，亦可將任意形狀的構件或者物品等作為對象。此外，接著片AS係可置換成功能性、用途性的讀法，例如亦可為資訊記載用標籤、裝飾用標籤、保護片、切割帶(dicing tape)、晶粒黏著膜(die attach film)、晶粒接合帶(die bonding tape)、記錄層形成樹脂片等之任意的片、膜、帶等。
前述實施形態中的驅動機器係能採用轉動馬達、直線動作馬達、線性馬達、單軸機器人、具備雙軸或者三軸以上的關節之多關節機器人等之電動機器、汽缸(air cylinder)、油壓缸(oil hydraulic cylinder)、無桿缸(rodless cylinder)以及轉子筒(rotor cylinder)等制動器(actuator)等，亦可採用直接或者間接地組合這些構件的驅動機器。 在前述實施形態中，在採用輥等之旋轉構件之情形中，亦可具備用以使該旋轉構件旋轉驅動之驅動機器，亦可藉由橡膠或者樹脂等之能夠變形的構件來構成旋轉構件的表面或者旋轉構件本體，亦可藉由不會變形的構件來構成旋轉構件的表面或者旋轉構件本體。在前述實施形態中，亦可採用旋轉或者不會旋轉的軸或者葉片(blade)等之其他的構件來取代輥。在前述實施形態中，在採用按壓輥或者按壓頭等之按壓單元或者按壓構件這一類用以按壓被按壓物的構件之情形中，亦可取代上述例示的構件或者併用上述例示的構件，採用輥、圓棒、葉片構材、橡膠、樹脂、海綿等之構件，亦可採用藉由大氣或者氣體等之氣體的噴吹來按壓之構成，亦可藉由橡膠或者樹脂等之能夠變形的構件來構成用以按壓的構件，亦可藉由不會變形的構件來構成用以按壓的構件。在前述實施形態中，在採用剝離板或者剝離輥等之剝離單元或者剝離構件這一類用以剝離被剝離物的構件之情形中，亦可取代上述例示的構件或者併用上述例示的構件，採用板狀構件、圓棒、輥等之構件，亦可由橡膠或者樹脂等之能夠變形的構件來構成用以剝離的構件，亦可藉由不會變形的構件來構成用以剝離的構件。在採用支撐(保持)單元或者支撐 (保持)構件等之用以支撐(保持)被支撐構件(被保持構件)的構件之情形中，亦可採用藉由機械夾具(mechanical chuck)、夾持筒(chuck cylinder)等之把持單元、庫侖(Coulomb)力、接著劑(接著片、接著帶)、黏著劑(黏著片、黏著帶) 、磁力、柏努利(Bernoulli)吸附、吸引吸附、驅動機器等支撐(保持)被支撐構件之構成。在前述實施形態中，在採用切斷單元或者切斷構件等之用以切斷被切斷構件的構件或者用以於被切斷構件形成切口或者切斷線的構件之情形中，亦可取代上述例示的構件或者併用上述例示的構件，採用藉由切刀刀片(cutter blade)、雷射切割機(laser cutter)、離子束(ion beam)、火力、熱、水壓、電熱線、氣體或者液體等之噴吹等進行切斷的構件，亦可藉由組合適當的驅動機器的構造使進行切斷的構件移動並進行切斷。
10:片供給單元 11:支撐輥 12:導輥 13:剝離板 13A:剝離緣 14:驅動輥 14A:轉動馬達 14B:壓輥 15:回收輥 20:按壓單元 21:托架 22:按壓輥 22A:按壓面 22B:抵接部位 30:被接著體搬運單元 31:線性馬達 31A:滑件 32:支撐台 32A:保持面 AR:移動範圍 AS:接著片 AS1:供給前端部 EA:片貼附裝置 RL:剝離片 RS:原料片 SF:移動平面 SF1:第一平面 SF2:第二平面 SF3:第三平面 UP:一體物 WK:被接著體 WK1:被接著面
[圖1]中，(A)為本發明的一實施形態的片貼附裝置的說明圖，(B)至(E)為片貼附裝置的動作說明圖。
10:片供給單元
11:支撐輥
12:導輥
13:剝離板
13A:剝離緣
14:驅動輥
14A:轉動馬達
14B:壓輥
15:回收輥
20:按壓單元
21:托架
22:按壓輥
22A:按壓面
22B:抵接部位
30:被接著體搬運單元
31:線性馬達
31A:滑件
32:支撐台
32A:保持面
AR:移動範圍
AS:接著片
AS1:供給前端部
EA:片貼附裝置
RL:剝離片
RS:原料片
SF:移動平面
SF1:第一平面
SF2:第二平面
SF3:第三平面
UP:一體物
WK:被接著體
WK1:被接著面

Claims (7)

  1. 一種片貼附裝置，係具備： 片供給單元，係供給接著片；以及 按壓單元，係具有用以將前述接著片按壓至被接著體之按壓輥，並將前述接著片按壓並貼附至相對於前述按壓輥相對移動之前述被接著體； 前述按壓單元係在藉由前述按壓輥將前述接著片按壓至前述被接著體之前的階段中，使前述按壓輥抵接至前述被接著體的被接著面，並在前述被接著面上使前述按壓輥預先旋轉。
  2. 如請求項1所記載之片貼附裝置，其中前述按壓輥係藉由抵接至前述被接著體而變形。
  3. 如請求項1或2所記載之片貼附裝置，其中前述片供給單元係設置成能夠將暫時接著至剝離片的前述接著片從前述剝離片剝離並進行供給； 前述被接著體係構成為前述被接著面在預定的移動平面內被移動； 前述移動平面係位於第一平面與第二平面之間，前述第一平面係在最接近前述移動平面的位置處與接觸前述按壓輥之前述移動平面平行，前述第二平面係在前述被接著面移動的移動範圍內在最接近前述移動平面的位置處與接觸至前述剝離片之前述移動平面平行； 前述按壓輥係構成為與前述被接著面抵接的抵接部位在前述第一平面與前述第二平面之間變形並在前述被接著面上旋轉。
  4. 如請求項3所記載之片貼附裝置，其中前述按壓輥係構成為：前述抵接部位在前述第一平面與第三平面之間變形並將前述接著片按壓並貼附至前述被接著體，前述第三平面係相較於前述第二平面從前述移動平面側離開達至前述接著片的厚度份量且與前述移動平面平行。
  5. 如請求項1或2所記載之片貼附裝置，其中前述被接著體為半導體晶圓以及環狀框中的至少一者； 前述按壓輥的楊氏係數為100MPa至2000MPa。
  6. 一種片貼附方法，係實施： 片供給工序，係供給接著片；以及 按壓工序，係使用用以將前述接著片按壓至被接著體之按壓輥，並將前述接著片按壓並貼附至相對於前述按壓輥相對移動之前述被接著體； 在前述按壓工序中，在藉由前述按壓輥將前述接著片按壓至前述被接著體之前的階段中，使前述按壓輥抵接至前述被接著體的被接著面，並在前述被接著面上使前述按壓輥預先旋轉。
  7. 如請求項6所記載之片貼附方法，其中前述被接著體為半導體晶圓以及環狀框中的至少一者； 前述片貼附方法係使用楊氏係數為100MPa至2000MPa的前述按壓輥。
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