(57)【要約】【課題】ウエハとリングフレームとを切り離す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手段１３と、支持手段１２を昇降させる駆動手段１４と、引張力を付与された後の接着シートＳを切断可能な切断手段１６とを含む。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、この状態で、切断手段１６により接着シートＳを切断してチップＣを搬送可能となる。【選択図】図１
2011211052.tif 000002
【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して前記引張力を付与する当接手段と、
前記引張力を付与された後の接着シートを切断可能な切断手段とを備え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及び２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２００６−４９５９１号公報
【特許文献２】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及び２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、このフレーム保持部材の外周側に設けられた複数のクランプ機構と、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ドラムとを備えており、この引張力を付与する際に、クランプ機構とフレーム保持部材とでリングフレームを保持するように構成されている。
しかしながら、特許文献１及び２にあっては、ウエハとリングフレームとを切り離す構成がないため、例えば、チップ間隔を拡げてからボンディングすべくピックアップするため、当該チップをエキスパンド装置から他の装置へ搬送する場合、リングフレームも搬送しなければならず、搬送先の載置スペースが大型化してしまうという不都合がある。
【０００５】
［発明の目的］
本発明は、ウエハとリングフレームとを切り離すことができる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して前記引張力を付与する当接手段と、
前記接着シートを切断可能な切断手段とを備える、という構成を採っている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、接着シートを切断可能な切断手段を有するので、ウエハをリングフレームから切り離し、リングフレームを再使用するために回収したり、エキスパンドされてボンディング途中のチップ集団をリングフレームから切り離し、エキスパンドされた状態のまま別の場所に搬送したりすることができる。
【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。
【図８】切断手段によって接着シートを切断する状態を示す説明図。
【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、接着シートＳを切断可能な切断手段１６とを備えて構成されている。
【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】
前記当接手段１３は、基盤１１に接続手段６４を介して着脱自在に設けられた円筒状の筒状部材３５を備えて構成されている。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の直径よりも大きく設けられている。
【００１５】
前記接続手段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の底側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。接続手段６４は、筒状部材３５を持って各凹部７１内に各片状体７０を受容させた後、図４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。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】
前記切断手段１６は、図示しない駆動手段で図１中上下方向に移動可能な回転モータ７４と、回転モータ７４の出力軸に取り付けられて回転可能に設けられた第１リニアモータ７５と、第１リニアモータ７５のスライダ７５Ａに取り付けられ、図１中左右方向に移動可能に設けられた第２リニアモータ７６と、第２リニアモータ４６の出力軸７６Ａに取り付けられ、同図中上下方向に移動可能なカッター刃７９とを備えている。
【００１８】
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８をも参照しながら説明する。
【００１９】
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。
【００２０】
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の上端位置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。
【００２１】
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８に示されるように、筒状部材３５の上方から、例えば、ノブを回転操作することで内径寸法を拡縮可能に設けられた締め付け金具等の保持手段Ｈを被せる。その後、図示しない駆動手段で回転モータ７４を下降してカッター刃７９が接着シートＳを貫通した状態とした後、回転モータ７４を作動させ、ウエハＷを囲う軌跡でカッター刃７９を移動させ、引張力が付与された後の接着シートＳを切断する。この切断により、各チップＣ及びこれらが接着された接着シートＳ領域を含む筒状部材３５がリングフレームＲＦから分離され、エキスパンド装置１０から取り外される。そして、分離された接着シートＳ領域及びチップＣは、所定の位置を基準位置としてチップＣの摘出を行う図示しないピックアップ装置に搬送され、当該ピックアップ装置を介して各チップＣが摘出されることとなる。
【００２２】
従って、このような実施形態によれば、接着シートＳを切断可能な切断手段１６を設けたので、リングフレームＲＦを再使用するために回収したり、エキスパンドされてボンディング途中のチップＣ集団をリングフレームＲＦから切り離し、エキスパンドされた状態のまま別の場所に搬送したりすることができる。
【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、前記切断手段１３は、引張力を付与された接着シートＳを切断できる限りにおいて、種々の変更が可能であり、直線状の刃先となるカッター刃を用いたり、適宜な駆動手段により基盤１１を移動可能に設け、この移動によりウエハＷ周りでカッター刃７５と接着シートＳとを相対移動して切断を行ってもよい。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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】
【００３０】
１０  エキスパンド装置
１２  支持手段
１３  当接手段
１６  切断手段
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】
2011211052.tif 000003
【図２】
2011211052.tif 000004
【図３】
2011211052.tif 000005
【図４】
2011211052.tif 000006
【図５】
2011211052.tif 000007
【図６】
2011211052.tif 000008
【図７】
2011211052.tif 000009
【図８】
2011211052.tif 000010