(57)【要約】【課題】平面形状が複数種類のウエハに対してチップ間隔を拡げることができるエキスパンド装置を提供すること。【解決手段】リングフレームＲＦの内周側に接着シートＳを介して一体化された複数のチップＣを含む半導体ウエハＷを処理対象物Ｗ１とするエキスパンド装置１０であって、同装置は、処理対象物Ｗ１を支持する支持手段１２と、接着シートＳの下面側に当接可能な当接部３５Ａを備えた当接手段１３と、支持手段１２を昇降させる駆動手段１４とを含む。当接手段１３は、複数設けられて選択的に利用可能とされ、各当接手段１３の当接部３５Ａの平面形状は異なるように形成される。支持手段１２を当接部材１３の上端より下方に下降させることで接着シートＳに放射方向への引張力を付与してチップＣ間隔が拡げられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リングフレームの内周側に設けられた接着シートの一方の面に接着して一体化された複数のチップ、又は脆質層が形成され、複数のチップに個片化可能な板状部材を処理対象物とし、前記接着シートに放射方向への引張力を付与することでチップ間隔を拡げることのできるエキスパンド装置において、
前記処理対象物を支持する支持手段と、
前記支持手段に対して相対移動可能に設けられるとともに、前記接着シートの他方の面に当接する当接部を備えて前記引張力を付与する当接手段と、
この当接手段を保持する基盤とを備え、
前記当接手段は、選択的に利用可能に複数設けられ、各当接手段の当接部の平面形状が異なるように形成されていることを特徴とするエキスパンド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエキスパンド装置に係り、更に詳しくは、リングフレームに接着シートを介して一体化された複数のチップ、又は脆質層が形成され、複数のチップに個片化可能である板状部材を処理対象物とし、接着シートを放射方向に引っ張って延び変形させることでチップ間隔を拡げることのできるエキスパンド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ等の板状部材（以下、必要に応じて、単に「ウエハ」という）は、リングフレームの内側に接着シートを介して一体化された状態で種々の処理が施される。ウエハは表面に回路が形成され、切削装置によってチップ状に個片化されたり、或いは、レーザ照射による脆質層の形成工程を経てチップ状に個片化され、各チップは摘出されて電子部品としてリードフレーム等にボンディングされる。
チップの摘出に際しては、切削によって形成されるチップ若しくは脆質層を設けて形成されるチップの間隔を拡げるためのエキスパンド装置が用いられており、当該エキスパンド装置としては、例えば、特許文献１に開示された装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１５１４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されたエキスパンド装置は、リングフレームを支えるフレーム保持部材と、リングフレームとウエハとを一体化させた接着シートに当接して当該接着シートに放射方向への引張力を付与するリング状の当接手段とを備えている。
しかしながら、特許文献１にあっては、ウエハの平面形状が複数になる場合、これに対応できない、という不都合を招来する。具体的には、当接手段が接着シートに当接する当接部分の平面形状に比べ、ウエハの平面形状が大きくなると、当該当接部分からチップが外側にはみ出て損傷したり、当該チップ周りの接着シートへの引張力が不十分となってチップ間隔を拡げることができなくなる。なお、本発明において平面形状とは寸法も含む概念である。
【０００５】
［発明の目的］
本発明は、平面形状が複数種類のウエハに対してチップ間隔を拡げることができるように対応可能なエキスパンド装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明は、リングフレームの内周側に設けられた接着シートの一方の面に接着して一体化された複数のチップ、又は脆質層が形成され、複数のチップに個片化可能な板状部材を処理対象物とし、前記接着シートに放射方向への引張力を付与することでチップ間隔を拡げることのできるエキスパンド装置において、
前記処理対象物を支持する支持手段と、
前記支持手段に対して相対移動可能に設けられるとともに、前記接着シートの他方の面に当接する当接部を備えて前記引張力を付与する当接手段と、
この当接手段を保持する基盤とを備え、
前記当接手段は、選択的に利用可能に複数設けられ、各当接手段の当接部の平面形状が異なるように形成される、という構成を採っている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、当接部の平面形状が異なる複数の当接手段を選択的に利用可能となるので、例えば、処理するウエハの平面形状を６インチから８インチに変更しても、変更後のウエハの平面形状に対応する当接手段に交換することで、チップと当接部の外側にチップがはみ出さないように接着シートに引張力を付与することが可能となる。従って、当接部からはみ出たチップの損傷を防止でき、当該チップ周りの接着シートへの引張力を良好に保つことが可能となる。これにより、単一のエキスパンド装置において、種々のサイズのウエハに簡単に対応することが可能となり、ウエハの平面形状毎にエキスパンド装置を用意する必要性を排除して設備コストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係るエキスパンド装置の概略正面図。
【図２】前記エキスパンド装置の概略平面図。
【図３】処理対象物を受け部材に支持させる前の状態を示す概略斜視図。
【図４】支持手段等の一部構成を省略したエキスパンド装置の概略分解平面図。
【図５】図４のＡ−Ａ断面Ｂ矢視図。
【図６】処理対象物を支持した状態におけるエキスパンド装置の説明図。
【図７】接着シートを外側に引っ張ってチップ間隔を拡げた状態を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のエキスパンド装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
本実施形態に係るエキスパンド装置１０は、図３に示されるように、リングフレームＲＦの内周側に設けられた接着シートＳの一方の面（接着面）に接着して一体化された複数のチップＣからなるウエハＷを処理対象物Ｗ１とし、接着シートＳの中心から面方向外側に向かう引張力、すなわち放射方向への引張力を付与して延び変形させることでチップＣ間隔が拡げられるように構成されている。
【００１１】
前記エキスパンド装置１０は、図１及び図２に示されるように、基盤１１の上方位置で処理対象物Ｗ１を支持する支持手段１２と、基盤１１上に配置されるとともに、接着シートＳの他方の面（接着面の反対面）に当接可能に設けられた当接手段１３と、支持手段１２と当接手段１３とを図１中上下方向に相対移動させる駆動手段１４とを備えて構成されている。当接手段１３は複数設けられ、何れか一体を選択的に利用して基盤１１上に配置されるようになっている。
【００１２】
前記支持手段１２は駆動手段１４の一部を構成する送りねじ軸４３を介して基盤１１の上方に配置されており、当該支持手段１２は処理対象物Ｗ１を支持する受け部材２０と押さえ部材２１とを含む。受け部材２０は、押さえ部材２１と当接手段１３との間に位置するとともに、中央に円形の孔２３を備えた板状体により構成されている。押さえ部材２１は、受け部材２０の上面２０Ａが押さえ部材２１の下面２１Ａに接する閉塞位置（図１中二点鎖線で示した位置）とされた状態で当該受け部材２０の孔２３と同心円となる孔２６を備えた板状体により構成されている。また、受け部材２０と押さえ部材２１は、図１中右辺側が軸受機構３０を介して連結され、受け部材２０は同図中左端を自由端として回転可能に設けられている。
これにより、受け部材２０は、閉塞位置に保たれたときに、押さえ部材２１と共にリングフレームＲＦを挟み込みできる一方、受け部材２０の上面２０Ａが押さえ部材２１の下面２１Ａから下方に離間した開放位置（図１中実線で示した位置）に回転したときに、リングフレームＲＦの挟み込みを解除して処理対象物Ｗ１の出し入れが行えるようになっている。なお、受け部材２０の自由端側上面にはマグネット６０が埋設若しくは装着され、当該マグネット６０を介して受け部材２０の上面２０Ａが押さえ部材２１の下面２１Ａに接着可能に設けられている。
【００１３】
前記受け部材２０には、図３に示されるように、孔２３の外周側に位置決め手段３２が設けられている。この位置決め手段３２は、リングフレームＲＦを支持する受け面３２Ａと、この受け面３２Ａの外周側に位置し、リングフレームＲＦの外周に当接する起立面３２Ｂと、リングフレームＲＦの外周２箇所に形成されたＶ字状のノッチ６１に係合可能なピン３２Ｃとからなる。
【００１４】
前記各当接手段１３は、基盤１１に連結手段６４を介して着脱自在に設けられた円筒状の筒状部材３５を備えてそれぞれ構成されている。各当接手段１３における筒状部材３５の直径は、受け部材２０と押さえ部材２１にそれぞれ形成された孔２３、２６の内径よりも小さく設けられているとともに、チップＣ間隔を拡げる前の段階におけるウエハＷの直径よりもそれぞれ大きく設けられている。筒状部材３５の図１中上端面は、接着シートＳの他方の面に当接する当接部３５Ａとされ、各当接手段１３における当接部３５Ａの平面形状は、異なるように形成されている。本実施形態では、図４中上側の当接手段１３における筒状部材３５ａの当接部３５Ａの径寸法は、８インチのウエハＷの直径より小さく、６インチのウエハＷの直径より大きく設定されている。同図中下側の当接手段１３における筒状部材３５ｂの当接部３５Ａの径寸法は、８インチのウエハＷの直径より大きく設定されている。
【００１５】
前記連結手段６４は、図４に示されるように、筒状部材３５の下端側における周方向１２０°間隔毎に３箇所設けられ、当該下端から外方に向かって突出する片状体７０と、基盤１１の上面において各片状体７０に対応する形状に形成され、当該片状体７０を受容可能に設けられた凹部７１と、図５に示されるように、凹部７１の底面に連なって形成され、片状体７０を上下から挟み込み可能に形成された横溝部７２とを備えている。連結手段６４は、各片状体７０を各凹部７１内に受容した後、図５中矢印Ａ１方向に筒状部材３５を回転操作して横溝部７２内に片状体７０を挿入することで、基盤１１に対する筒状部材３５との相対的な移動を規制するようになっている。なお、各横溝部７２内には、ボール状の部材が図示しないバネで付勢されるボールプランジャ７２Ａが埋設され、各片状体７０には、各ボールプランジャ７２Ａに係合する穴７０Ａが設けられている。
【００１６】
前記駆動手段１４は、基盤１１の図２中右端側に位置する延長基盤１１Ａにおいて、その下面側から出力軸４０が突出するように配置されたモータＭと、基盤１１を上下方向に貫通するとともに、動力伝達手段４１を介してモータＭの出力軸４０の回転によって回転駆動する４本の送りねじ軸４３とを含む。動力伝達手段４１は、出力軸４０に固定されたプーリ４５と、各送りねじ軸４３の下端部に固定されたプーリ４６と、これらプーリ４５、４６に掛け回されたベルト４７と、当該ベルト４７の回行位置を規制する複数のガイドローラ４８とにより構成されている。前記送りねじ軸４３は、押さえ部材２１にねじ係合した状態で当該押さえ部材２１を貫通して上方に延び、その上端がベアリング５０を介してトッププレート５１に回転可能に支持されている。送りねじ軸４３の下端側は、ベアリング５３を介して基盤１１に回転可能に支持されているとともに、下端は基盤１１の下面よりも下方に突出して当該突出した軸部分にプーリ４６が固定されている。トッププレート５１は、押さえ部材２１に設けられた孔２６と同心円となる孔５２を中央部に備えた形状に設けられ、４本のガイドロッド５５によって基盤１１に固定されている。各ガイドロッド５５は、ブッシュを介して押さえ部材２１を貫通し、当該押さえ部材２１が昇降するときの直進性を担保する。
【００１７】
次に、前記エキスパンド装置１０によりチップＣ間隔を拡げる動作等について、図６〜図７を参照しながら説明する。
【００１８】
ここでは、処理対象物Ｗ１のウエハＷは６インチとされ、基盤１１に連結手段６４を介して筒状部材３５ａを有する当接手段１３が固定されている。先ず、受け部材２０を開放位置とし、処理対象物Ｗ１を受け部材２０の受け面３２Ａ上に移載した後、当該受け部材２０を閉塞位置とする。このとき、処理対象物Ｗ１は、位置決め手段３２によって所定の位置に位置決めされる。
【００１９】
次に、モータＭの駆動により、動力伝達機構４１を介して各送りねじ軸４３が回転すると、押さえ部材２１が各送りねじ軸４３にねじ係合しているため、支持手段１２がガイドロッド５５に沿って下降する。そして、図７に示されるように、リングフレームＲＦが筒状部材３５の当接部３５Ａよりも下方に移動すると、接着シートＳに放射方向への引張力が作用するようになる。この引張力は、接着シートＳに接着されたウエハＷの各チップＣ間隔を拡げるように作用し、これにより、チップＣ間に一定の隙間が形成される。
【００２０】
このようにしてチップＣの相互間隔が拡げられた状態で、図７に示されるように、例えば、ピックアップ装置等の吸着パッドＳＰがチップＣにアクセスし、当該チップＣを接着シートＳから剥離して、図示しないリードフレーム等にボンディングすることとなる。
【００２１】
ここで、処理対象物Ｗ１におけるウエハＷのサイズが６インチから８インチに変更になった場合、筒状部材３５ａを有する当接手段１３を基盤１１から取り外し、変更したウエハＷサイズに対応すべく、筒状部材３５ｂを有する当接手段１３を基盤１１に装着すればよい（図１中二点鎖線参照）。これによりウエハＷのサイズが大型化しても、当接部３５Ａから外側にチップＣがはみ出ることを防止できる。
【００２２】
従って、このような実施形態によれば、複数の当接手段１３を選択的に利用することで、直径が複数種類のウエハＷに対してチップＣ間隔を無理なく拡げることができ、エキスパンド装置１０の汎用性を高めることが可能となる。
【００２３】
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。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００２４】
例えば、当接手段１３の設置数は、複数にする等、更に増設してもよい。
【００２５】
また、処理するウエハＷのインチサイズは６インチや８インチに限らず、６インチ或いは８インチ以外のウエハサイズに変更してもよい。
【００２６】
また、前記実施形態では、リングフレームＲＦの内周側に設けられた接着シートＳの一方の面に接着して一体化された複数のチップＣからなるウエハＷを処理対象物Ｗ１としたが、処理対象物として、リングフレームＲＦの内周側に設けられた接着シートＳの一方の面に接着して一体化され、ステルスダイシング等により脆質層が形成され、エキスパンドによって複数のチップに個片化可能なウエハを処理対象物としてもよい。
【００２７】
更に、当接手段１３を構成する筒状部材３５に対して支持手段１２が下降する構成を図示、説明したが、モータ等の適宜な駆動手段を介して筒状部材３５を昇降可能に設けた構成とすることができる他、支持手段１２と筒状部材３５の双方を昇降可能に設けることもできる。
【００２８】
また、前記支持手段１２は、モータＭの駆動に限らず、手動によりガイドロッド５５に沿って昇降可能に設けた構成とすることができる他、前記支持手段１２が重りにより、ガイドロッド５５に沿って下降可能に設けた構成としてもよい。
【００２９】
また、前記筒状部材３５は、筒状でなく中実部材で構成してもよいし、筒状部材３５の上面が閉塞されたものに代替することができる他、駆動手段１４を構成する送りねじ軸４３は、４本よりも多い本数或いは少ない本数としてもよい。
【００３０】
また、前記連結手段６４は、図４中に示す構造に限らず、外方に向かって突出する各片状体７０が設けられる周方向角度の間隔は、１２０°よりも広い角度或いは狭い角度としてもよく、設置数量も３箇所よりも多い設置数或いは少ない設置数としてもよい。
【００３１】
更に、前記連結手段６４は、図４中に示す構造に限らず、前記基盤１１に外方へ向かって突出する片状体７０を形成し、前記筒状部材３５に、当該片状体７０を受容可能に設けられた凹部７１と、当該片状体７０を上下から挟み込み可能に形成された横溝部７２とを備える構成としてもよい。
【００３２】
板状部材としてはシリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハが例示されるが、これに限定されるものではなく、金属やセラミックス等であってもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１０  エキスパンド装置
１１  基盤
１２  支持手段
１３  当接手段
３５Ａ  当接部
Ｃ  チップ
ＲＦ  リングフレーム
Ｓ  接着シート
Ｗ  半導体ウエハ（板状部材）
Ｗ１  処理対象物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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