(57)【要約】【課題】処理対象物の大きさが種々異なっていても、接着シートを確実に押圧して外側に引っ張ることの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の内側に接着シートＳを介して複数のチップＣからなる半導体部品や、脆質層が形成されて複数のチップＣに個片化可能な板状の半導体部品を接着して一体化されたものを処理対象物Ｐ１（Ｐ２）としたエキスパンド装置１０であって、同装置は、処理対象物Ｐ１（Ｐ２）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とを含む。これら当接手段１３は、支持手段１２に対して相対移動可能に設けられている。【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側に設けられた接着シートの一方の面に複数のチップからなる半導体部品、又は、脆質層が形成されて複数のチップに個片化可能な板状の半導体部品が接着して一体化されたものを処理対象物とし、前記接着シートに半導体部品の中心から面方向外側に向かう引張力を付与することで半導体部品の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、
前記接着シートに当接して支持手段との相互作用により、前記引張力を付与する当接手段を備え、
前記当接手段は、複数の当接部材を含み、これら当接部材は、前記支持手段に対して相対移動可能に設けられていることを特徴とするエキスパンド装置。
【請求項２】
前記複数の当接部材は、それぞれ異なる大きさに設けられ、各当接部材をそれぞれ相対移動可能に支持する移動手段を備えて構成されていることを特徴とする請求項１記載のエキスパンド装置。
【請求項３】
前記支持手段は、前記処理対象物の外周側を挟み込む受け部材及び押さえ部材と、これら受け部材及び押さえ部材に装着可能な補充受け部材及び補充押さえ部材とを含み、
前記補充受け部材と補充押さえ部材は、前記受け部材及び押さえ部材が処理対象物を挟み込む位置よりも内側で前記処理対象物を挟み込むように設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のエキスパンド装置。
【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、接着シートの一方の面に貼付された
半導体部品から形成された各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（以下、単に「ウエハ」と称する場合がある）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。例えば、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、ブレードやレーザによって形成される切削溝や脆質層を介して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、リングフレームとウエハとを接着シートで一体化させた処理対象物を保持した状態で、接着シートに当接して当該接着シートにウエハの中心から面方向外側に向かう引張力を付与するエキスパンドリング（当接部材）を接着シートに当接させ、接着シートに前記引張力を付与することでウエハから形成された各チップの間隔を離間させるものである。
しかしながら、特許文献１記載のエキスパンド装置にあっては、ウエハを支持するリングフレームの大きさ（内径寸法）や、ウエハの大きさ（外径寸法）が異なると、リングフレームやウエハが当接部材に干渉してしまう場合を生じ、エキスパンドが行えなくなってしまう、という不都合がある。つまり、特許文献１記載のエキスパンド装置は、特定サイズのリングフレームやウエハを用いた処理対象物の専用装置として適用できるだけで、リングフレームやウエハの大きさが大小異なる場合の汎用性を備えてはいない。
【０００５】
［発明の目的］
本発明は、処理対象物の大きさが種々異なっていても、確実にチップ間隔を拡げることの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側に設けられた接着シートの一方の面に複数のチップからなる半導体部品、又は、脆質層が形成されて複数のチップに個片化可能な板状の半導体部品が接着して一体化されたものを処理対象物とし、前記接着シートに半導体部品の中心から面方向外側に向かう引張力を付与することで半導体部品の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、前記接着シートに当接して支持手段との相互作用により、前記引張力を付与する当接手段を備え、前記当接手段は、複数の当接部材を含み、これら当接部材は、前記支持手段に対して相対移動可能に設けられる、という構成を採っている。
【０００７】
本発明において、前記当接手段は、それぞれ大きさが異なる当接部材と、それぞれ大きさが異なる当接部材をそれぞれ相対移動可能に支持する移動手段とを備える、という構成を採っている。
【０００８】
また、前記支持手段は、前記処理対象物の外周側を挟み込む受け部材及び押さえ部材と、これら受け部材及び押さえ部材に装着可能な補充受け部材及び補充押さえ部材とを含み、前記補充受け部材と補充押さえ部材は、前記受け部材及び押さえ部材が処理対象物を挟み込む位置よりも内側で前記処理対象物を挟み込むように設けられる、という構成を採っている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、当接手段が複数の当接部材を含む構成であるから、半導体部品の大きさに応じて、最適な当接部材を使い分けて接着シートに半導体部品の中心から面方向外側への引張力を付与することができる。更に、支持手段に補充受け部材と補充押さえ部材を設けるだけで、大きさの異なるリングフレームの支持に難なく対応可能となる。
すなわち、大きさの異なる処理対象物に応じて最適な支持手段を用いて当該処理対象物を支持し、大きさの異なる半導体部品に応じて当該半導体部品を囲むように当接部材を配置しておき、処理対象となる半導体部品ごとに最適な当接部材を用いるといった利用が可能となり、処理対象物の大きさが種々異なっても、単一の装置によって対応可能となる汎用性を付与することができる。
また、例えば、複数の当接部材を外筒部材と内筒部材により構成した場合には、外筒部材の内側に内筒部材が収まる構造となるため、コンパクトな設計が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【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】処理対象物の概略斜視図。
【図３】（Ａ）は押さえ部材の概略断面図、（Ｂ）は受け部材の概略断面図。
【図４】（Ａ）は当接手段の平面図、（Ｂ）はその断面図。
【図５】第１処理対象物を対象とした動作説明図。
【図６】第１処理対象物を対象とした［図５］に続く動作説明図。
【図７】第２処理対象物を対象とした動作説明図。
【図８】第２処理対象物を対象とした［図７］に続く動作説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
本実施形態に係るエキスパンド装置１０は、図１及び図２に示されるように、リングフレームＲＦの内側に設けられた接着シートＳの一方の面（接着面）に複数のチップＣからなる半導体部品としてのウエハＷを接着して一体化されたものを処理対象物Ｐとし、ウエハＷの中心から面方向外側に向かう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。
【００１３】
前記エキスパンド装置１０は、基盤１１の上方位置で処理対象物Ｐ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の他方の面に当接可能に設けられた当接手段１３と、当接手段１３を相対移動可能に支持する移動手段１４と、支持手段１２を図１中上下方向に移動させる駆動手段１５とを備えて構成されている。
【００１４】
前記支持手段１２は、処理対象物Ｐ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、図１中右辺側で軸受機構２８を介して相対回転可能に連結され、同図中左端を自由端として回転可能に設けられ、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（図３（Ｂ）参照）。この一方、押さえ部材２１は、受け部材２０が押さえ部材２１に対して閉塞位置（図１中二点鎖線位置）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（図３（Ａ）参照）。なお、受け部材２０の自由端側上面にはマグネット３７が埋設若しくは装着され、当該マグネット３７を介して受け部材２０の上面が押さえ部材２１の下面に接着可能に設けられている。
【００１５】
前記受け部材２０は、本実施形態では、例えば、図５に示されるように、１２インチ用のリングフレームＲＦ１の内側に設けられた接着シートＳの一方の面に複数のチップＣからなる１２インチウエハＷ１を接着して一体化された第１処理対象物Ｐ１を支持するように構成され、図１中二点鎖線と実線で示されるように、開閉して第１処理対象物Ｐ１の出し入れを許容するようになっている。受け部材２０は、図３（Ｂ）に示されるように、リングフレームＲＦ１を支持する受け面３０と、この受け面３０の外周側に位置する起立面３１と、リングフレームＲＦ１の外周２箇所に形成されたＶ字状のノッチＮ（図２参照）に係合可能な２つのピン３２を備え、起立面３１はリングフレームＲＦ１の外周に当接する内周形状に設けられている。従って、リングフレームＲＦ１を受け面３０上に位置させてピン３２をノッチＮに係合させることで、第１処理対象物Ｐ１を位置決めすることができる。
【００１６】
また、受け部材２０は、図７、８に示されるように、例えば、８インチ用のリングフレームＲＦ２の内側に設けられた接着シートＳの一方の面に複数のチップＣからなる８インチウエハＷ２を接着して一体化された第２処理対象物Ｐ２を対象としてエキスパンドを行う場合に利用される補充受け部材３５を含む。補充受け部材３５は、図３（Ｂ）に示されるように、受け部材２０の孔２３よりも小径の孔３６を備えたリング状をなし、受け部材２０の受け面３０に着座するフランジ部３８を外周側に備えている一方、リングフレームＲＦ２の受け面３９と、リングフレームＲＦ２の外周側及びノッチＮに対応する起立面４０及びピン４１と、受け部材２０のピン３２を受容する凹部４２とを備えて構成されている。
【００１７】
前記押さえ部材２１は、受け部材２０と相互に作用して、第１処理対象物Ｐ１を支持可能に設けられ、図３（Ａ）に示されるように、孔２６Ａの下部外周側に、リングフレームＲＦ１の上面側に接する押さえ面４３を備えている。押さえ部材２１は、第２処理対象物Ｐ２を対象としたときに利用される補充押さえ部材４６を含む。補充押さえ部材４６は、補充受け部材３５に設けられた孔３６と同径の孔４８を備えたリング状をなし、押さえ部材２１の押さえ面４３に着座するフランジ部５０を外周側に備え、その内周側となる孔４８の下部外周には、補充受け部材３５の受け面３９及び起立面４０に対応する押さえ面５２及び垂下面５３がそれぞれ形成されている。なお、押さえ部材２１の押さえ面４３の面内にはマグネット５５が配置されており、これにより、押さえ部材２１に補充押さえ部材４６を装着したときに、当該補充補さえ部材４６を脱落させることなく保持することができる。
【００１８】
前記当接手段１３は、図４に示されるように、基盤１１上に位置し、それぞれ大きさが異なる複数の当接部材としての外筒部材６０及び当該外筒部材６０の内側に位置する内筒部材６１と、外筒部材６０及び内筒部材６１を独立移動可能な移動手段１４とを含む。本実施形態では、外筒部材６０の直径は、ウエハＷ１の直径よりも大きく且つリングフレームＲＦ１の内径よりも小さく設定され、内筒部材６１の直径は、ウエハＷ２の直径よりも大きく且つリングフレームＲＦ２の内径よりも小さく設定されている。
【００１９】
移動手段１４は、外筒部材６０及び内筒部材６１の内周側において、周方向９０度間隔を隔てた位置で基盤１１に固定された駆動機器としての直動モータ１４Ａからなり、各直動モータ１４Ａのスライダ１４Ｂがそれぞれ外筒部材６０及び内筒部材６１に固定されている。
【００２０】
前記駆動手段１５は、送りねじ軸１９を含み、送りねじ軸１９が回転することで支持手段１２はガイドロッド８０に沿って昇降可能に設けられている。なお、本実施形態におけるエキスパンド装置１０は、受け部材２０及び押さえ部材２１が、補充受け部材３５及び補充押さえ部材４６をそれぞれ含む点と、当接手段１３が外筒部材６０と内筒部材６１とにより構成されている点を除き、本出願人によって既に出願された特願２０１０−２９８８３号と実質的に同一であり、従って、駆動手段１５については、ここでの詳細な説明を省略する。
【００２１】
次に、前記エキスパンド装置１０によりチップＣ間隔を拡げる動作について説明する。
【００２２】
［第１処理対象物Ｐ１のエキスパンド］
図１に示されるように、受け部材２０を開放し、第１処理対象物Ｐ１のリングフレームＲＦ１を受け面３０上に移載する。この移載により、リングフレームＲＦ１の外周は起立面３１に当接し、ノッチＮにピン３２がそれぞれ係合するため、第１処理対象物Ｐ１は位置決めされる。次いで、受け部材２０を押さえ部材２１の下面側に磁着させて閉塞位置とする。これにより、第１処理対象物Ｐ１は、受け部材２０及び押さえ部材２１の間に挟み込まれて支持される。
【００２３】
ここで、第１処理対象物Ｐ１のエキスパンドを行う場合、内筒部材６１を選択した場合、ウエハＷ１の直径の方が大きい場合や、ウエハＷ１を所定量エキスパンドするには、内筒部材６１の直径では大きさが足りない場合がある。そこで、直動モータ１４を駆動して外筒部材６０を上昇させる。これにより準備が完了する（図５参照）。
【００２４】
次に、駆動手段１５の駆動により、各送りねじ軸１９が回転すると、支持手段１２がガイドロッド８０に沿って下降する。そして、図６に示されるように、リングフレームＲＦ１が外筒部材６０の上端位置よりも下方に移動すると、接着シートＳにウエハＷ１の中心から面方向外側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。
【００２５】
このようにして相互間隔が拡げられた各チップＣは、図示しないピックアップ装置等を介して摘出されることとなる。
【００２６】
［第２処理対象物Ｐ２のエキスパンド］
ここで、第２処理対象物Ｐ２のエキスパンドを行う場合、外筒部材６０を選択した場合、リングフレームＲＦ２の内径の方が小さい場合がある。このような場合、外筒部材６０の直径よりも小さな直径を有する内筒部材６１を使用することとなる。すなわち、図７に示されるように、受け部材２０に補充受け部材３５を装着する一方、押さえ部材２１に補充押さえ部材４６を装着しておき、これら補充受け部材３５及び補充押さえ部材４６間に第２処理対象物Ｐ２を上記同様に挟み込んで支持し、この状態で直動モータ１４を駆動して内筒部材６１を上昇させることで準備が完了する。
【００２７】
次いで、上記同様に支持手段１２を下降させることで、チップＣ間に一定の隙間が形成され、各チップの摘出が行われる。
【００２８】
従って、このような実施形態によれば、大きさの異なる処理対象物Ｐ１、Ｐ２に対して、単一のエキスパンド装置１０でエキスパンドを行うことができ、装置に汎用性を付与することが可能となる。
【００２９】
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。
【００３０】
例えば、半導体部品として、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や、複数のチップに個片化可能な半導体パッケージまたは半導体基板を採用してもよいし、ステルスダイシング以外に公知のブレードダイシング等により複数のチップに個片化可能な半導体パッケージまたは半導体基板を採用してもよい。
【００３１】
また、リングフレームは１２インチ用以上のものや、８インチ用以下のものであってもよく、リングフレームが１２インチ用以上のものの場合、支持手段１２を使用範囲内で一番大きなリングフレームに対応させておけば良く、リングフレームが８インチ用以下のものの場合、補充受け部材３５及び補充押さえ部材４６の孔３６、４８の大きさを更に小さく設けた補充受け部材、補充押さえ部材を追加すればよい。
【００３２】
更に、前記実施形態のように当接部材が２体の場合、２体双方をそれぞれ移動可能に設けることは必要ではなく、何れか一方の当接部材を固定しておき、他方の当接部材が一方の当接部材よりも上方及び下方に移動可能としてもよい。また、外筒部材６０の外側や、内筒部材６１の内側にさらに別の当接部材を設け、３体以上の当接部材を設けてもよい。
【００３３】
また、支持手段１２は、手動によりガイドロッド８０に沿って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が錘により、ガイドロッド８０に沿って下降可能に設けてもよい。
【００３４】
更に、前記実施形態では、１２インチ用のリングフレームＲＦ１に接着シートを介して１２インチウエハＷ１を一体化させたもの、及び８インチ用のリングフレームＲＦ２に接着シートを介して８インチウエハＷ２を一体化させたものを処理対象物となる場合を図示したが、処理対象物の組み合わせは限定されるものではない。例えば、１２インチ用のリングフレームに接着シートを介して８インチ以下のウエハを一体化させた場合や、８インチ用のリングフレームに接着シートを介して６インチ以下のウエハを一体化させた場合等、ウエハ等の半導体部品の外形がリングフレームの内径よりも小さいものの組み合せであれば足りる。
【００３５】
また、半導体部品の平面形状は、円形に限定されるものではなく、例えば、平面形状が方形の半導体部品を処理対象物としてもよい。
更に、当接部材の平面形状は、円形に限定されるものではなく、例えば、平面形状が方形の当接部材を採用してもよい。また、当接部材の平面形状は、断続的に円形や方形等の形状に設けられてもよい。
また、当接部材は、同一円の一部を部分的に相対移動可能に設けられたものであってよいし、同一正方形の対辺同士を１体の当接部材とし、これら２体の当接部材を相対移動可能に設けてもよい。
【００３６】
また、半導体ウエハ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。
【００３７】
更に、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダ及びロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。
【符号の説明】
【００３８】
１０  エキスパンド装置
１２  支持手段
１３  当接手段
１４  移動手段
２０  受け部材
２１  押さえ部材
３５  補充受け部材（受け部材）
４６  補充押さえ部材（押さえ部材）
６０  外筒部材（当接部材）
６２  内筒部材（当接部材）
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（半導体部品）
Ｐ  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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【図８】
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