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CN107017186B - 片材粘附装置及粘附方法 - Google Patents

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CN107017186B CN201611121143.3A CN201611121143A CN107017186B CN 107017186 B CN107017186 B CN 107017186B CN 201611121143 A CN201611121143 A CN 201611121143A CN 107017186 B CN107017186 B CN 107017186B
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Abstract

片材粘附装置(10)具有：供给装置(20)，其供给在粘接片(AD)的一面临时粘接有盖片(CS)的带盖片的粘接片(CA)；按压装置(30)，其将由供给装置(20)供给的带盖片的粘接片(CA)从盖片(CS)上按压到基材(WF)的表面(WF1)并进行粘附，按压装置(30)具有可调整按压带盖片的粘接片(CA)的按压面(33A)的位置的按压面位置调整装置(31)。

Description

片材粘附装置及粘附方法
技术领域
本发明涉及片材粘附装置及粘附方法。
背景技术
目前，已知有如下的片材粘附装置，相对于在表面形成有凸块(突起物)的半导体晶片(以下简称为“晶片”)(被粘接体)，以突起物的前端咬入基材片材(盖片)的程度赋予按压力而将粘接片粘附在被粘接体上(例如，参照文献1：特开2008－270448号公报)。
但是，在文献1记载的现有的片材粘附装置中，虽然能够以突起物的前端咬入盖片的程度赋予按压力，但不成为物考虑被粘接体的厚度、粘接片的厚度而对粘接片赋予按压力的构成，故而对被粘接体施加了过多的负荷，或相对于粘接片的按压力不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种片材粘附装置及粘附方法，能够防止对被粘接体施加过剩的负荷，相对于粘接片的按压力不足的情况。
本发明的片材粘附装置，相对于在基材的表面形成有突起物的被粘接体粘附粘接片，该粘接片对所述突起物和基材的粘接进行补充，其中，具有：供给装置，其对在所述粘接片的一面临时粘接有盖片的带盖片的粘接片进行供给；按压装置，其将由所述供给装置供给的所述带盖片的粘接片从所述盖片上按压到所述基材的表面并进行粘附，所述按压装置具有可调整按压所述带盖片的粘接片的按压面的位置的按压面位置调整装置，所述按压面位置调整装置在从所述基材的厚度加上所述突起物的厚度的被粘接体高度到该被粘接体高度加上所述盖片的厚度的上限高度的范围内，可调整所述按压面的高度，以所述突起物的前端部到达贯通所述粘接片且不贯通所述盖片的位置的方式按压所述带盖片的粘接片。
在本发明的片材粘附装置中，优选的是，具有促进所述突起物的前端部贯通所述粘接片的贯通促进装置。
在本发明的片材粘附装置中，优选的是，具有：第一存储装置，其存储所述粘接片的厚度、盖片的厚度及带盖片的粘接片的厚度中的至少两个厚度；第二存储装置，其至少存储所述基材的厚度，所述按压面位置调整装置可基于在所述第一存储装置和第二存储装置中存储的各厚度，调整所述按压面的高度。
在本发明的片材粘附装置中，优选的是，具有：剥离装置，其将所述盖片从在所述被粘接体上粘附的带盖片的粘接片剥离；除去装置，其将在所述突起物的前端部上残留的所述粘接片除去。
本发明的片材粘附方法，相对于在基材的表面形成有突起物的被粘接体粘附粘接片，该粘接片对所述突起物和基材的粘接进行补充，其中，具有：供给工序，其对在所述粘接片的一面临时粘接有盖片的带盖片的粘接片进行供给；按压工序，其将由所述供给工序供给的所述带盖片的粘接片从所述盖片上按压到所述基材的表面并进行粘附，所述按压工序具有可调整按压所述带盖片的粘接片的按压面的位置的按压面位置调整工序，所述按压面位置调整工序在从所述基材的厚度加上所述突起物的厚度的被粘接体高度到该被粘接体高度加上所述盖片的厚度的上限高度的范围内，调整所述按压面的高度，以所述突起物的前端部到达贯通所述粘接片且不贯通所述盖片的位置的方式按压所述带盖片的粘接片。
根据以上的本发明，能够考虑被粘接体的厚度、粘接片的厚度等来调整对该粘接片赋予的按压力，故而能够防止对被粘接体施加过剩的负荷，或相对于粘接片的按压力不足的情况。
另外，若设置贯通促进装置，则能够促进突起物的前端部贯通粘接片。
另外，若可基于在第一存储装置和第二存储装置中存储的各厚度来调整按压面的高度，则能够更加有效地防止对被粘接体施加过剩的负荷，或相对于粘接片的按压力不足的情况。
另外，若设置剥离装置和除去装置，则能够防止在突起物的前端部上残留的粘接片在后面的工序中产生不良影响。
附图说明
图1是本发明一实施方式的片材粘附装置的侧面图；
图2A是图1的片材粘附装置的部分侧面图；
图2B是图1的片材粘附装置的部分侧面图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的一实施方式进行说明。
另外，本实施方式中的X轴、Y轴、Z轴为分别正交的关系，X轴及Y轴设为规定平面内的轴，Z轴设为与所述规定平面正交的轴。另外，在本实施方式中，以从与Y轴平行的图1中跟前方向观察到的情况为基准表示方向时，“上”为Z轴的箭头标记方向，“下”为其相反方向，“左”为X轴的箭头标记方向，“右”为其相反方向，“前”为与Y轴平行的图1中跟前方向，“后”为其相反方向。
在图1中，片材粘附装置10相对于在作为基材的晶片WF的表面WF1形成有作为突起物的凸块BP的作为被粘接体的带凸块的晶片BW，粘附对该凸块BP和晶片WF的粘接进行补充的粘接片AD，其中，具有：供给装置20，其对在粘接片AD的一面临时粘接有盖片CS的带盖片的粘接片CA进行供给；按压装置30，其将由供给装置20供给的带盖片的粘接片CA从盖片CS上按压到晶片WF的表面WF1并进行粘附；贯通促进装置40，其促进凸块BP的前端部贯通粘接片AD；剥离装置50，其将盖片CS从粘附在带凸块的晶片BW上的带盖片的粘接片CA剥离；除去装置60，其将在凸块BP的前端部上残留的粘接片AD除去；控制装置70，其控制该片材粘附装置10的整体动作，所述片材粘附装置10配置在使带凸块的晶片BW相对于该片材粘附装置10相对移动的移送装置80的上方。另外，粘接片AD的厚度采用小于凸块BP的厚度的构成，盖片CS的厚度采用凸块BP的厚度以上的构成。
供给装置20具有：支承辊21，其对在带状的剥离片RL的一面上临时粘接有带盖片的粘接片CA的材料片RS进行支承；导向辊22，其对材料片RS进行引导；作为片材剥离装置的剥离板23，其将剥离片RL折回，将带盖片的粘接片CA从该剥离片RL剥离；驱动辊24，其通过作为驱动设备的转动电动机24A驱动，由驱动辊24和夹送辊25将剥离片RL夹入；回收辊26，其将剥离片RL回收。
按压装置30具有：作为驱动设备的直动电机31，其为可调整按压带盖片的粘接片CA的按压面33A的位置的按压面位置调整装置；支架32，其经由贯通促进装置40而被直动电机31的输出轴31A支承；按压辊33，其具有可旋转地支承在支架32上的按压面33A。直动电机31在从如图2A所示地晶片WF的厚度加上凸块BP的厚度的被粘接体高度WH1到如图2B所示地被粘接体高度WH1加上盖片CS的厚度的上限高度WH2的范围内，可调整按压面33A的高度(按压辊33的最下部位置的高度)，能够以凸块BP的前端部到达贯通粘接片AD且不贯通盖片CS的位置的方式按压带盖片的粘接片CA。
贯通促进装置40被直动电机31的输出轴31A支承，通过经由支架32对按压辊33赋予振动的超声波振动装置构成。
剥离装置50具有支承剥离用带PT的支承辊51、对剥离用带PT进行引导的导向辊52、被作为驱动设备的直动电机53的输出轴53A支承的支架54、被支架54可旋转地支承的剥离辊55、通过作为驱动设备的转动电机56A驱动且回收剥离用带PT及盖片CS的回收辊56。
除去装置60具有：被作为驱动设备的直动电机61的输出轴61A支承的作为驱动设备的转动电机62；被转动电机62的输出轴62A支承的粘接片除去部件63。
控制装置70由个人计算机及程序控制器等构成，具有存储粘接片AD的厚度和盖片CS的厚度的第一存储装置71、存储晶片WF的厚度的第二存储装置72，通过未图示的配线与构成该片材粘附装置10的各装置电连接。由此，直动电机31可基于在第一存储装置71和第二存储装置72中存储的各厚度调整按压面33A的高度。
移送装置80具有工作台82，其被作为驱动设备的线性电机81的滑块81A支承，具有可通过减压泵及真空注射器等未图示的减压装置吸附保持带凸块的晶片BW的支承面82A。
在以上的片材粘附装置10中，对在带凸块的晶片BW上粘附粘接片AD的顺序进行说明。
首先，相对于各部件配置在初始位置的图1中实线所示的状态的片材粘附装置10，操作者将材料片RS及剥离用带PT如图1所示地设置，经由操作模板及个人计算机等未图示的操作装置输入了粘接片AD的厚度、盖片CS的厚度及晶片WF的厚度之后，输入开始自动运转的信号。由此，第一存储装置71存储粘接片AD的厚度和盖片CS的厚度，第二存储装置72存储晶片WF的厚度。而且，按压装置30驱动直动电机31，基于在第一、第二存储装置71、72中存储的各厚度，调整从工作台82的支承面82A到按压面33A的最下部的间隔，以该间隔比晶片WF的厚度、粘接片AD的厚度及盖片CS的厚度之和窄规定间隔的方式使按压辊33位移。另外，该规定间隔例如在施加了为了将粘接片AD良好地粘附在WF1上所需的按压力时，施加了盖片CS和粘接片AD压缩的距离以上、且晶片WF破损的按压力时，能够形成为盖片CS和粘接片AD压缩的距离以下，这些距离能够由操作者基于经验值设定，或者能够通过盖片CS、粘接片AD及晶片WF等的特性、特质、性质、材质、组成及构成等而适当设定。之后，供给装置20驱动转动电机24A，将材料片RS抽出，照相机等拍摄装置及光学传感器等未图示的检测装置检测到前头的带盖片的粘接片CA由剥离板23剥离了规定长度的话，供给装置20停止转动电机24A的驱动，成为待机状态。
接着，通过人手或多关节机械手及传送带等未图示的搬送装置将带凸块的晶片BW载置在工作台82上的话，移送装置80驱动未图示的减压装置，由支承面82A吸附保持该带凸块的晶片BW之后，驱动线性电机81且使工作台82向左方移动。而且，若上述同样的未图示的检测装置检测到带凸块的晶片BW到达了规定的位置的话，供给装置20驱动转动电机24A，配合工作台82的移动速度而将材料片RS抽出。由此，由剥离板23将带盖片的粘接片CA从剥离片RL剥离且通过按压辊33按压在带凸块的晶片BW上并进行粘附。此时，由于按压辊33的按压面33A配置在上述的位置，故而不会对晶片WF施加过剩的负荷，或相对于粘接片AD的按压力不足，以凸块BP的前端部到达贯通粘接片AD且不贯通盖片CS的位置的方式按压带盖片的粘接片CA。另外，也可以在将带盖片的粘接片CA粘附在带凸块的晶片BW上时，贯通促进装置40驱动超声波振动装置，凸块BP的前端部容易贯通粘接片AD。
接着，若上述同样的未图示的检测装置检测到带凸块的晶片BW到达了剥离装置50下方的规定位置的话，剥离装置50驱动直动电机53，一边将剥离用带PT从支承辊51侧抽出一边使剥离辊55下降，将剥离用带PT按压并粘附在盖片CS的左端。之后，剥离装置50驱动转动电机56A，如图1中双点划线所示，通过配合工作台82的移动速度而将剥离用带PT抽出，将盖片CS从粘接片AD剥离，利用回收辊56将剥离的盖片CS与剥离用带PT一同回收。
接着，若上述同样的未图示的检测装置检测到带凸块的晶片BW到达了粘接片除去部件63右下的规定位置的话，除去装置60驱动直动电机61及转动电机62，一边使粘接片除去部件63旋转一边下降到规定的位置。而且，若持续向工作台82的左方移动，则通过旋转的粘接片除去部件63将在凸块BP的前端部上残留的粘接片AD从该凸块BP的前端部上除去。
接着，若上述同样的未图示的检测装置检测到带凸块的晶片BW通过了粘接片除去部件63的下方并到达了规定位置的话，移送装置80停止线性电机81及未图示的减压装置的驱动。而且，通过人手或者未图示的搬送装置将粘附有粘接片AD的带凸块的晶片BW搬送到下一工序之后，各装置驱动各自的驱动设备，使各部件回归到初始位置，之后反复进行上述同样的动作。
根据以上那样的实施方式，能够考虑晶片WF的厚度、粘接片AD的厚度等来调整对该粘接片AD赋予的按压力，故而能够防止对晶片WF施加过剩的负荷，或相对于粘接片AD的按压力不足。
以上，用于实施本发明的最佳的构成、方法等由上述记载公开，但本发明不限于此。即，本发明主要对特定的实施方式进行了图示和说明，但不脱离本发明的技术思想及目的的范围，相对于上述的实施方式，本领域技术人员能够在形状、材质、数量及其他详细的构成上进行各种变形。另外，限定了上述公开的形状、材质等的记载是为了便于理解本发明而示例的记载，不限定本发明，故而除了其形状、材质等限定的一部分或全部的限定之外的部件名称下的记载包含在本发明中。
例如，供给装置20也可以通过在带状的盖片基材及带状的粘接片基材上形成多个闭环状的切口，将其内侧形成为带盖片的粘接片CA，将在剥离片RL上临时粘接的材料片抽出。
供给装置20在采用了在剥离片RL上临时粘接有带状的盖片基材及带状的粘接片基材的材料片的情况下，也可以通过切断刃、激光切割机、热切割机、气割机、压缩水切割机等切断装置将盖片基材及粘接片基材切断成规定形状而将其内侧形成为带盖片的粘接片CA。该情况下，切断装置既可以将粘附在带凸块的晶片BW前的盖片基材及粘接片基材切断，也可以将粘附在带凸块的晶片BW后的盖片基材及粘接片基材切断。
供给装置20也可以为供给未临时粘接在剥离片RL上的带盖片的粘接片CA的构成。
片材剥离装置也可以由圆棒及辊等构成。
按压装置30也可以采用圆棒、板材等按压部件，此时，按压面位置调整装置只要调整由圆棒及板材等按压带盖片的粘接片CA的按压面的位置即可。
按压装置30也可以采用具有平坦的按压面的板状按压部件，此时，按压部件既可以具有比晶片WF的表面WF1及带盖片的粘接片CA大的按压面，也可以具有比晶片WF的表面WF1及带盖片的粘接片CA小的按压面，还可以由一次或多次按压将带盖片的粘接片CA按压在晶片WF的整个表面WF1。
贯通促进装置40既可以是偏芯电机、振动器、线圈加热器及加热管的加热侧等加热装置、帕耳帖元件及加热管的冷却侧等冷却装置、照射紫外线及红外线等的光照射装置等，也可以根据盖片CS及粘接片AD的特性、特质、性质、材质、组成及构成等适当变更，或将其适当组合，还可以不具有贯通促进装置40。
贯通促进装置40也可以设置在工作台82侧。
剥离装置50也可以为不使用剥离用带PT而利用机械夹具及夹具缸等夹具装置、库仑力、粘接剂、粘着剂、磁力、伯努利吸附等将盖片CS直接或间接地保持，从粘接片AD上剥离的构成，也可以不具有剥离装置50。
除去装置60也可以采用大气及气体等气体、水及药液等液体、吹附砂及金属等微粒子等的构成，或者采用设有粘接片除去部件的环形带等，或者采用使粘接片除去部件在直线方向上移动的构成，将在凸块BP的前端部上残留的粘接片AD除去。
粘接片除去部件63只要是刷、砂轮、锉刀、砂纸、钢丝锯等能够将在凸块BP的前端部上残留的粘接片AD除去的部件即可，其材质可以为石材、金属材料、树脂材料、布、皮革等任意材料。
第一存储装置71只要能够将粘接片AD的厚度、盖片CS的厚度及带盖片的粘接片CA的厚度的至少两个厚度存储即可，也可以运算未被输入的剩余的一个厚度。
第二存储装置72也可以从被粘接体高度WH1减去该凸块BP的厚度而存储晶片WF的厚度。
控制装置70也可以设置检测粘接片AD的厚度、盖片CS的厚度及带盖片的粘接片CA的厚度中的至少两个厚度的照相机等撮像装置及光学传感器等片材厚度检测装置，由该片材厚度检测装置的检测结果，第一存储装置71存储粘接片AD的厚度、盖片CS的厚度及带盖片的粘接片CA的厚度中的至少两个厚度。
控制装置70也可以设置检测晶片WF的厚度的照相机等撮像装置及光学传感器等被粘接体厚度检测装置，由该被粘接体厚度检测装置的检测结果，第二存储装置72存储晶片WF的厚度。
也可以不具有第一存储装置71及第二存储装置72的至少一方。
移送装置80也可以为机械夹具及夹具缸等夹具装置、库仑力、粘接剂、粘着剂、磁力、伯努利吸附等支承带凸块的晶片BW的构成。
移送装置80既可以将工作台82的位置固定，使片材粘附装置10移动，也可以使工作台82及片材粘附装置10双方移动。
在相对于片材粘附装置10，通过其他装置使带凸块的晶片BW相对移动的情况下，也可以不设置移送装置80。
突起物不限于凸块BP，例如可以为针及棒状的部件、球形、圆锥形、棱锥形、棱柱形等的部件及其组合的部件。
也可以根据粘接片AD的特性、特质、性质、材质、组成及构成等，将照射紫外线及红外线等能量线的能量线照射装置、线圈加热器及加热管的加热侧等加热装置、帕耳帖元件及加热管的冷却侧等冷却装置、干燥机、送风机、等离子体照射机等固化装置设置在除去装置60的前段，使粘附在带凸块的晶片BW上的粘接片AD固化。由此，不仅能够使粘接片AD向晶片WF的粘接牢固，而且能够降低粘接片AD附着在粘接片除去部件63上的情况。这样的固化装置也可以越过晶片WF及越过盖片CS而使粘附在带凸块的晶片BW上的粘接片AD固化。
本发明的粘接片AD、盖片CS、带盖片的粘接片CA、基材及突起物的材质、种类、形状等没有特别限定。例如，粘接片AD可以为圆形、椭圆形、三角形及四边形等多边形及其他形状，也可以为压敏粘接性、热敏粘接性等粘接方式，在采用了热敏粘接性的粘接片AD的情况下，只要利用设置将该粘接片AD加热的适当的线圈加热器及加热管的加热侧等加热装置这样的适当的方法进行粘接即可。另外，这样的粘接片AD例如可以为仅粘接剂层的单层结构、由基材片和粘接剂层构成的结构、在基材片与粘接剂层之间具有中间层的结构、在粘接剂层之间具有中间层的结构等一层或两层以上的结构。另外，作为基材及被粘接体，例如能够将食品、树脂容器、硅半导体晶片及化合物半导体晶片等半导体晶片、电路基板、光盘等信息存储基板、玻璃板、钢板、陶器、木板或者树脂板等任意方式的部件及物品等也作为对象。另外，对粘接片AD更换功能上、用途上的读法，例如可将信息存储用标签、装饰用标签、保护片、切割带、芯片粘接膜、接合带、底部填充剂、存储层形成树脂片材等任意形状的任意片材、薄膜、带等粘附在上述那样的任意的被粘接体上。
本发明的装置及工序只要能够起到对上述装置及工序进行了说明的动作、功能或者工序则不作限定，或者，不完全限定于上述实施方式所示的简单的一实施方式的构成物及工序。例如，供给装置若能够供给在粘接片的一面上临时粘接有盖片的带盖片的粘接片，则对照申请当初的技术常识，若在其技术范围内，则没有任何限定(省略对其他装置及工序的说明)。
另外，上述实施方式中的驱动设备不仅能够采用转动电机、直动电机、线性电机、单轴机械手、多关节机械手等电动设备、气缸、油压缸、无杆缸及转动缸等促动器等，而且也能够采用将其直接或间接地组合的构成(也有与实施方式中示例的重复的情况)。

Claims (5)

1.一种片材粘附装置，相对于在基材的表面形成有突起物的被粘接体粘附粘接片，该粘接片对所述突起物和基材的粘接进行补充，其特征在于，具有：
供给装置，其对在所述粘接片的一面临时粘接有盖片的带盖片的粘接片进行供给；
按压装置，其将由所述供给装置供给的所述带盖片的粘接片从所述盖片上按压到所述基材的表面并进行粘附，
所述按压装置具有可调整按压所述带盖片的粘接片的按压面的位置的按压面位置调整装置，
所述按压面位置调整装置在比所述基材的厚度加上所述突起物的厚度的被粘接体高度高、比该被粘接体高度加上所述盖片的厚度的上限高度低的高度范围内，可调整所述按压面的高度，以所述突起物的前端部到达贯通所述粘接片且不贯通所述盖片的位置的方式按压所述带盖片的粘接片。
2.如权利要求1所述的片材粘附装置，其特征在于，
具有促进所述突起物的前端部贯通所述粘接片的贯通促进装置。
3.如权利要求1或2所述的片材粘附装置，其特征在于，具有：
第一存储装置，其存储所述粘接片的厚度、盖片的厚度及带盖片的粘接片的厚度中的至少两个厚度；
第二存储装置，其至少存储所述基材的厚度，
所述按压面位置调整装置可基于在所述第一存储装置和第二存储装置中存储的各厚度，调整所述按压面的高度。
4.如权利要求1或2所述的片材粘附装置，其特征在于，具有：
剥离装置，其将所述盖片从在所述被粘接体上粘附的带盖片的粘接片剥离；
除去装置，其将在所述突起物的前端部上残留的所述粘接片除去。
5.一种片材粘附方法，相对于在基材的表面形成有突起物的被粘接体粘附粘接片，该粘接片对所述突起物和基材的粘接进行补充，其特征在于，具有：
供给工序，其对在所述粘接片的一面临时粘接有盖片的带盖片的粘接片进行供给；
按压工序，其将由所述供给工序供给的所述带盖片的粘接片从所述盖片上按压到所述基材的表面并进行粘附，
所述按压工序具有可调整按压所述带盖片的粘接片的按压面的位置的按压面位置调整工序，
所述按压面位置调整工序在比所述基材的厚度加上所述突起物的厚度的被粘接体高度高、比该被粘接体高度加上所述盖片的厚度的上限高度低的高度范围内，调整所述按压面的高度，以所述突起物的前端部到达贯通所述粘接片且不贯通所述盖片的位置的方式按压所述带盖片的粘接片。
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