專利名稱：真空貼裝方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及把片狀、膜狀、帶狀中任一形狀的貼裝部件在真空減壓的狀態(tài)下貼裝 到作為工件的被貼裝部件上的真空貼裝方法及裝置。作為工件，例如是半導(dǎo)體晶片、液晶用 玻璃、太陽能電池、印刷基板等的板狀部件。作為貼裝部件，代表性的有在切割前工序中貼 裝到半導(dǎo)體晶片等板狀部件的一面上的切割帶(DC帶)、芯片貼裝薄膜(DAF)帶、背面研磨 用保護(BG)帶、保護太陽能電池、液晶用玻璃、印刷基板的膜、片材等，其種類不限。
背景技術(shù)：
例如，在半導(dǎo)體晶片制造工序中，對晶片實施了曝光_擴散_蝕刻等的前工序處理 后，將晶片切成芯片尺寸。圖4(1)中，表示把切割帶2貼裝到晶片1上時的、已往的代表性的一例。晶片1 的電路形成側(cè)的面(圖4(1)中的下面?zhèn)?預(yù)先被保護帶(BG帶)4覆蓋著。保護帶4用于 防止晶片因薄型化而在制造工藝中產(chǎn)生翹曲。在晶片1的與電路形成面相反側(cè)的面(圖4(1)中的上面?zhèn)?上，貼裝切割帶2。 切割帶2往晶片1上的貼裝是這樣進行的用輥5的加壓力把由圓環(huán)狀的切割架3保持著 張力的圓形切割帶2(見圖5)壓接貼裝到晶片1的一面上。然后，剝?nèi)ケＷo帶4，如圖4(2) 所示，用切割刀6進行切割工序。400是工件托架。切割帶2用于在切割作業(yè)中防止半導(dǎo)體芯片散亂，保持芯片的當前位置，并就此 整齊地將芯片送到下一工序。為此，在半導(dǎo)體晶片的切割時，切割刀只切到切割帶的厚度的 中間，切割帶不被切斷。圖5是從半導(dǎo)體芯片的電路形成面?zhèn)瓤辞懈詈蟮陌雽?dǎo)體粘接在切割帶2上的狀態(tài) 的平面示意圖。用該輥加壓方式把切割帶貼裝到晶片上時，由于是對晶片施加機械的加壓力，所 以，可以想到晶片會產(chǎn)生開裂、裂紋等的損傷。尤其是近年來，由于晶片從350 μ m厚度減到 50 μ m、甚至10 μ m那樣的極薄化，所以，用輥加壓方式進行的切割帶貼裝方法很難應(yīng)對。為此，近年來，提出了改變機械的加壓方式，而利用損傷小的真空/大氣壓的壓力 差把帶等的貼裝部件貼裝到晶片等的工件(被貼裝部件)上的方式。例如，專利文獻1至 3(日本特開2006-310338、日本特開2005-129678號公報、日本特開2005-26377號公報) 公開的技術(shù)是，用彈性片將氣密空間分隔為上部空間和下部空間，在彈性片面上，通過定位 工具載置晶片，在該彈性片的上方配置切割帶那樣的貼裝部件，使上部空間成為真空、下部 空間成為大氣壓的狀態(tài)，利用其壓差，使彈性片和晶片在切割帶側(cè)隨動，將晶片貼裝到切割 市上ο另外，例如日本特開2005-135931號公報公開的技術(shù)是，在真空室，將板狀物(工 件被貼裝部件)和帶(貼裝部件)相向配置，通過第1彈性體，用推壓部件(活塞)支承 板狀物，利用上述真空室的真空環(huán)境和在該真空室相反側(cè)作用的大氣壓的壓差，把該推壓 部件往上方推，這樣，將板狀物和帶壓接在第2彈性體上，將帶貼裝到板狀部件上。
[專利文獻][專利文獻1]日本特開2006-310338[專利文獻2]日本特開2005-129678號公報[專利文獻3]日本特開2005-26377號公報[專利文獻4]日本特開2005-135931號公報

發(fā)明內(nèi)容
上述的利用壓力差使彈性片隨動，將工件貼裝到帶上的方式中，在氣密室必須備 有專用的彈性片，而且，在彈性片面上，需要有將晶片等的工件定位安裝用的下了很大工夫 的工件定位工具。另外，在利用壓力差、用活塞等的推壓部件把工件和帶壓接在彈性體上的 方式中，由于采用利用了活塞的機械加壓力，所以，必須配置緩沖用的雙重彈性體構(gòu)造。本發(fā)明提供的真空貼裝裝置及方法，不需要上述的專用彈性片、雙重彈性體構(gòu)造， 可以把帶(DC帶、DAF帶、BG帶)真空貼裝到極薄晶片、3維結(jié)構(gòu)體的MEMS(Micrc) Electro Mechanical System微型機電系統(tǒng))晶片、高凸起晶片、化合物半導(dǎo)體那樣的脆弱的晶片 上，另外，也能對應(yīng)太陽能電池、印刷基板、液晶用玻璃的保護膜、密封樹脂膜等。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案基本如下構(gòu)成。(1)真空貼裝方法，其特征在于，具有以下步驟在能形成真空環(huán)境和大氣開放的 氣密室，把片狀、膜狀、帶狀中任一形狀的貼裝部件和作為其貼裝對象的被貼裝部件隔開間 隙地相向配置，在該狀態(tài)下，經(jīng)由上述貼裝部件把該氣密室分離成為相互獨立的兩個室；使 上述兩個室之中的配置著上述被貼裝部件的第1室成為減壓狀態(tài)，使另一方第2室的壓力 比上述第1室的壓力高；利用這兩個室的壓力差，把上述貼裝部件壓接貼裝在被貼裝部件 側(cè)。(2)作為一個優(yōu)選實施方式，提供下述的真空貼裝方法。真空貼裝方法，其特征在于，采用貼裝機本體、蓋部件和壓力控制機構(gòu)；上述貼裝 機本體具有部件安裝部和位置控制機構(gòu)，上述部件安裝部把由環(huán)狀架支承著的片狀、膜狀、 帶狀中任一形狀的貼裝部件和作為其貼裝對象的被貼裝部件呈相向狀態(tài)地安裝，上述位置 控制機構(gòu)在使上述貼裝部件和被貼裝部件隔開微小間隙地相向的狀態(tài)下在上下方向控制 這些部件的位置；上述蓋部件，能開閉地將上述部件安裝部的空間即氣密室關(guān)閉，內(nèi)面具有 密封環(huán)；上述壓力控制機構(gòu)，控制上述氣密室的壓力；上述真空貼裝方法具有以下步驟用 上述壓力控制機構(gòu)將上述氣密室減壓成為真空環(huán)境；在上述真空環(huán)境下，用上述位置控制 機構(gòu)使上述貼裝部件和被貼裝部件隔開微小間隙地相向，在該狀態(tài)下，使上述貼裝部件的 上述環(huán)狀架與設(shè)在上述蓋部件內(nèi)面的密封環(huán)相接，經(jīng)由該貼裝部件把上述氣密室分離成為 被貼裝部件安裝側(cè)的第1室和上述蓋部件的內(nèi)面?zhèn)鹊牡?室這兩個室；維持上述兩個室之 中的配置著上述被貼裝部件的上述第1室的減壓狀態(tài)，使另一方的上述第2室的壓力比上 述第1室的壓力高；利用這兩個室的壓力差，把上述貼裝部件壓接貼裝在被貼裝部件側(cè)。(3)另外，作為用于上述真空貼裝方法的裝置，提出了下述裝置。真空貼裝裝置，備有被 貼裝部件安裝部、貼裝部件安裝部、兩室分離機構(gòu)和壓力 控制機構(gòu)；上述被貼裝部件安裝部用于安裝被貼裝部件；上述貼裝部件安裝部用于安裝片 狀、膜狀、帶狀中任一形狀的貼裝部件；上述兩室分離機構(gòu)，在能形成真空環(huán)境和大氣開放的氣密室，使上述被貼裝部件和上述貼裝部件隔開微小間隙地相向，在該狀態(tài)下，經(jīng)由上述 貼裝部件將該氣密室分離成相互獨立的兩個室，并且，使上述被貼裝部件位于這兩個室中 的第1室；上述壓力控制機構(gòu)，在把上述兩個室減壓成真空狀態(tài)后，使上述兩個室中的第2 室的壓力比上述第1室的壓力高，形成壓力差；利用該壓力差，把上述貼裝部件壓接貼裝到 被貼裝部件側(cè)。作為該真空裝置的一個優(yōu)選實施方式，例如是上述貼裝部件由環(huán)狀架保持；上 述貼裝部件的安裝部被蓋部件從上方經(jīng)由密封部件覆蓋；在上述蓋部件的內(nèi)面設(shè)有密封 環(huán)，在上述蓋部件關(guān)閉著上述貼裝部件的安裝部的狀態(tài)時，該密封環(huán)設(shè)在與上述貼裝部件 的上述環(huán)狀架的上面相向的位置；上述兩室分離機構(gòu)具有位置控制機構(gòu)，該位置控制機構(gòu) 使上述被貼裝部件和上述貼裝部件保持著預(yù)定的微小間隙地向上方向移動，使上述貼裝部 件的上述環(huán)狀架的上面與上述密封環(huán)相接；上述兩室分離機構(gòu)被設(shè)定成，通過該環(huán)狀架與 上述密封環(huán)相接，在上述蓋部件的內(nèi)面與上述貼裝部件的上面之間形成與上述第1室獨立 的上述第2室。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的真空貼裝方法及裝置，利用真空/大氣壓或者真空/加壓空氣的壓 力差(氣壓差)，直接使貼裝部件壓差隨動而貼裝到被貼裝部件(工件)上，所以，不需要機 械地加壓，在真空環(huán)境下，可實現(xiàn)小負荷的、無損傷的真空貼裝。另外，由于使貼裝部件壓差 隨動，所以，不需要已往技術(shù)中的專用彈性片、雙重彈性體構(gòu)造，可實現(xiàn)簡單的真空貼裝方 式。


圖1是表示本發(fā)明第1實施例之真空貼裝裝置的整體構(gòu)造的剖面圖。圖2(a)是表示采用本實施例之真空貼裝裝置的真空貼裝工藝之一例的說明圖。圖2(b)是表示采用本實施例之真空貼裝裝置的真空貼裝工藝之一例的說明圖。圖2(c)是表示采用本實施例之真空貼裝裝置的真空貼裝工藝之一例的說明圖。圖2(d)是表示采用本實施例之真空貼裝裝置的真空貼裝工藝之一例的說明圖。圖2(e)是表示采用本實施例之真空貼裝裝置的真空貼裝工藝之一例的說明圖。圖2(f)是表示采用本實施例之真空貼裝裝置的真空貼裝工藝之一例的說明圖。圖3是表示上述實施例的另一應(yīng)用例中采用的真空貼裝裝置的蓋部件(上蓋)的 剖面圖。圖4是表示已往的切割工序之一例的說明圖。圖5是從半導(dǎo)體芯片的電路形成面?zhèn)瓤辞懈詈蟮陌雽?dǎo)體粘接在切割帶上狀態(tài)的 平面示意圖。圖6是表示本發(fā)明第2實施例之真空貼裝裝置的整體構(gòu)造的剖面圖。[附圖標記的說明]11...蓋部件，12...真空裝置本體，124...真空吸盤(被貼裝部件安裝部)， 125...位置控制機構(gòu)，130...貼裝部件，131...環(huán)狀架，133...貼裝部件安裝部(環(huán)狀保 持件)，200...被貼裝部件(工件)，50...真空配管系統(tǒng)(真空度調(diào)節(jié)系統(tǒng))，60...大氣 開放配管系統(tǒng)(大氣開放速度調(diào)節(jié)系統(tǒng))，70...加壓空氣系統(tǒng)配管，80...真空配管系統(tǒng)(真空度調(diào)節(jié)系統(tǒng))
具體實施例方式下面，參照

本發(fā)明的實施例。圖1是本發(fā)明一實施例(第1實施例)之真空貼裝裝置的縱剖面圖。圖2(a) (f)是表示采用本實施例之真空貼裝裝置的真空貼裝工藝之一例的說明圖。對于本實施例的真空貼裝裝置10，作為一個例子，貼裝部件130是半導(dǎo)體晶片用 的DG帶、DAF帶、BG帶、用于保護太陽能電池、液晶用玻璃、印刷基板的薄膜或片材，作為被 貼裝部件的工件200是晶片、液晶用玻璃、太陽能電池、印刷基板。真空貼裝裝置10大體上由蓋部件(上蓋)11和本體12構(gòu)成。圖1中，為了便于 理解，將蓋部件11和本體12分離表示，但實際上兩者是可開閉的結(jié)合狀態(tài)。蓋部件11，如圖2的(a)、(b)、(f)所示，通過滑動機構(gòu)(圖未示)朝本體上部的 側(cè)方水平滑動而成為開狀態(tài)，在開狀態(tài)下，本體12的上部開放。在此，首先說明本體12側(cè)的構(gòu)造。本體12備有固定的上部架臺121、支承該上部架臺121的支承架122、下部架123。在架臺121的中央，確保用于與后述蓋體11共同形成氣密室Sl的空間。在該空 間內(nèi)備有用于保持被貼裝部件(下面稱為工件)200的真空吸盤(被貼裝部件安裝部工 件安裝部)124 ；使真空吸盤124朝上下方向移動的位置控制機構(gòu)(升降機構(gòu))125 ；用于安 裝片狀、膜狀、帶狀中任意形狀的貼裝部件130的貼裝部件安裝部133。作為工件安裝部，也 可以用靜電吸盤、機械式吸盤來代替真空吸盤124。貼裝部件130可采用與工件200的形狀吻合的各種形狀。在本實施例中，作為一 個例子，工件200是圓形的晶片，貼裝部件130是一面具有粘接性的切割帶，帶130是圓形， 由設(shè)在其周緣的環(huán)狀架131支承著。作為工件安裝部的真空吸盤124和貼裝部件安裝部133，配置在架臺121的上部， 貼裝部件安裝部133位于上側(cè)，真空吸盤124位于下側(cè)。貼裝部件130和工件200安裝在 各自的安裝部上時，貼裝部件130和工件200在上下方向相向地配置著。貼裝部件130的安裝部133由帶臺階的環(huán)狀保持件構(gòu)成(下面，有時也把貼裝部 件安裝部稱為“環(huán)狀保持件133”)，該環(huán)狀保持件可上下移動地與形成在上部架臺121內(nèi)周 緣周邊的環(huán)狀臺架部132嵌合。貼裝部件130的環(huán)狀架131嵌合在該環(huán)狀保持件133的臺 階部上，這樣，貼裝部件130就安裝在本體12的上部中央空間。在環(huán)狀保持件133 (貼裝部 件安裝部)的下部，沿周方向配設(shè)了多個形成真空用的通氣槽133a。在環(huán)狀臺架部132的底面設(shè)有多個導(dǎo)孔134，在環(huán)狀保持件133上固定著導(dǎo)銷 135，導(dǎo)銷可在上下方向滑動地與上述導(dǎo)孔134嵌合。上下位置控制機構(gòu)(升降機構(gòu))125備有固定支承真空吸盤124的上部板125a、內(nèi) 裝有加熱器136的中間板125b、和下部板125c。這些板呈疊層構(gòu)造(3層構(gòu)造)通過螺栓 結(jié)合著。這些板疊層體通過板支承件140與升降架臺141機械地結(jié)合。在升降架臺141的底部中央設(shè)有升降用的套筒安裝用的孔144，升降機構(gòu)的導(dǎo)引 套筒142固定在該孔144內(nèi)。被伺服馬達(圖未示)驅(qū)動的升降機構(gòu)的螺桿143可旋轉(zhuǎn)地與導(dǎo)引套筒142螺紋
7接合。真空吸盤124和板疊層體(125a、125b、125c)，當螺桿143轉(zhuǎn)時，與升降架臺141 一體 地上升，當螺桿143反轉(zhuǎn)時，進行下降動作。真空吸盤124、板疊層體(125a、125b、125c)、以及升降架臺141，通過設(shè)在升降架 臺下部的連接板150、密封用的波紋管151、固定連結(jié)體152和適當?shù)拿芊猸h(huán)161、162、163 等，相對于本體12的上部架臺121可在上下方向移動地連結(jié)著。本體12由后述蓋部件(上蓋)11關(guān)閉時，蓋部件11的內(nèi)側(cè)空間和本體12的內(nèi)部 空間(真空吸盤124、板疊層體(125a、125b、125c)、及升降架臺141的收容空間)，通過密封 環(huán)160 163等保持為氣密狀態(tài)。在上下位置控制機構(gòu)即升降機構(gòu)125的上部板125a的外周部，設(shè)有升降用的卡合 部170。當上下位置控制機構(gòu)(升降機構(gòu))125上升時，升降用卡合部170在預(yù)定的上升位 置與環(huán)狀保持件(貼裝部件安裝部)133的下面相接，把帶有環(huán)狀保持件133和與其嵌合的 環(huán)狀架131的貼裝部件130舉起。該升降用卡合部170可以調(diào)節(jié)與環(huán)狀保持件133的下面相接的面、即卡合部170 的頂部高度。例如，把卡合部170做成為疊裝式，調(diào)節(jié)疊層數(shù)，就可以改變頂部高度?？ê?部170也可以用螺紋機構(gòu)改變頂部高度，另外，也可以用其它適當?shù)臋C構(gòu)來改變頂部高度 位置。通過上述頂部高度的調(diào)節(jié)，改變該卡合部170到與環(huán)狀保持件133相接的距離(上 升距離)L，這樣，可以任意地調(diào)節(jié)貼裝部件130與工件200間的所需的微小間隙G。另外，卡合部170與環(huán)狀保持件133相接(卡合)后，工件200和貼裝部件130通 過升降機構(gòu)125進一步上升時，由于卡合部170和環(huán)狀保持件133保持著卡合狀態(tài)，所以， 工件200和貼裝部件130保持著預(yù)定的微小間隙G(圖中為了制圖方便，間隙G容易辨認，實 際上，該間隙G例如是幾分之一毫米級 毫米級的狹小間隙，另外，該間隙尺寸并不限定于 上述尺寸)地朝上方向移動，最終，環(huán)狀架131的上面被推壓在設(shè)在蓋部件11內(nèi)側(cè)的密封 環(huán)(0形環(huán))118上，上升動作停止。圖中，在該狀態(tài)下，使工件200與貼裝部件130之間保 持著預(yù)定的微小間隙G、并且把貼裝部件130作為壓差隨動分隔壁，將真空貼裝裝置的內(nèi)部 氣密室Sl分離形成了上室(第2室)Cl、和下室(第1室)C2這2個室(見圖2(d))。上 室Cl由貼裝部件130與蓋部件11的內(nèi)面間的空間Illc形成。下室C2由被貼裝部件130 覆蓋著的本體12的內(nèi)部空間(真空吸盤124、板疊層體(125a、125b、125c)、升降架臺141 的收容空間)形成。上室Cl和下室C2是相互獨立的氣密空間。S卩，上述貼裝部件130上升，環(huán)狀架131與密封環(huán)118相接，構(gòu)成了 2室形成機構(gòu) (兩室分離機構(gòu))。在上部架臺121上形成了通孔171。該通孔171用于把由蓋部件11和本體12形 成的氣密室Sl減壓成為真空狀態(tài)。通孔171與真空系統(tǒng)配管80連接著。在真空系統(tǒng)配管80上設(shè)有真空泵82、開閉閥83、真空計84。上述真空泵82帶有 變換驅(qū)動頻率的頻率變換器81，用頻率變換器81控制真空泵82的轉(zhuǎn)速，可隨時改變真空度。真空系統(tǒng)配管80，通過分支配管85、開閉閥86、流量調(diào)節(jié)閥87，可從真空狀態(tài)切換 為大氣狀態(tài)。在位置控制機構(gòu)125的上部板125a和中間板125b上，均勻地配置著多個用于真空吸盤124的通孔126。真空吸盤124由微細孔的多孔板構(gòu)成。多個通孔126通過設(shè)在中間板125b底面的放射狀連通路127與中央的通孔126a 相通，通過設(shè)在下部板125c上的中央通孔128、設(shè)在板125c底部的通路128a、設(shè)在板支承 件140、升降架臺141和連結(jié)板150上的通孔129，與真空吸盤用的真空源(圖未示)連接。中間板125b和下部板125c的通孔128也作為加熱器136的電力供給線137的通 路加以利用。電力供給線137的通路由通孔128、設(shè)在中間板125b底面的通路138、設(shè)在升 降架臺141及連結(jié)板150上的通孔139構(gòu)成。下面，說明蓋部件11。在蓋部件11上，在其內(nèi)面(下面)的中央部形成了多級的臺階凹部111。臺階凹 部111從內(nèi)側(cè)朝外側(cè)，直徑逐級(至少4級)增大。直徑最小的第1臺階Illa用于將蓋部 件11的內(nèi)面與安裝在蓋部件11上的多孔板90的上面之間，保持一定的空隙112。第2臺 階Illb用于安裝上述多孔板90。多孔板90設(shè)有多個用于真空排氣、導(dǎo)入大氣的孔90a。臺階凹部111的第3臺階111c，在通過安裝在本體12側(cè)的貼裝部件130分離形成 為上室Cl和下室C2兩個室時，用于確保作為上室Cl的空間。在該第3臺階Illc的周圍 設(shè)有安裝0形環(huán)用的環(huán)狀槽117，在該環(huán)狀槽117內(nèi)安裝著作為密封環(huán)的0形環(huán)118。貼裝部件130通過位置控制機構(gòu)125向上部移動時，最終與0形環(huán)118相接。臺階凹部111的最外側(cè)的第4臺階llld，在貼裝部件130通過位置控制機構(gòu)125 向上部移動時，作為接收貼裝部件130的空間。如上所述，本體12側(cè)的工件安裝用環(huán)狀保持件(非貼裝部件安裝部)133的上面 與0形環(huán)118相接時，經(jīng)由貼裝部件130，將氣密室Sl分離成上室Cl和下室C2 (見圖2 (d)、 (e))。臺階凹部111，在本實施例中是由圓形的孔構(gòu)成，但是，其形狀并無限制，也可以是 四邊形的孔、多邊形的孔。在蓋部件111的中央部設(shè)有用于真空排氣、導(dǎo)入大氣的中央通孔119，在該通孔 119上連接著用于真空排氣、導(dǎo)入大氣的共用(兼用)配管40。在該共用配管40上，通過 各開閉閥(53、63、73)可切換地分支連接著真空系統(tǒng)配管50、大氣開放系統(tǒng)配管60、和加壓 空氣系統(tǒng)配管70。在真空系統(tǒng)配管50上設(shè)有真空泵52、開閉閥53、真空計54。上述真空泵52帶有 變換驅(qū)動頻率的頻率變換器51，用頻率變換器51控制真空泵52的轉(zhuǎn)速，可隨時改變真空度。在大氣開放系統(tǒng)配管60上設(shè)有流量控制閥61、微小流量控制閥62、和開閉閥63， 可用流量控制閥61和微小流量控制閥62來調(diào)節(jié)大氣開放速度。在加壓空氣系統(tǒng)配管70上，設(shè)有空氣壓源(壓縮機)71、壓力控制部72、開閉閥 74、流量控制閥73。下面，參照圖2 (a) (f)，說明本實施例的動作(貼裝工藝)。首先，如圖2 (a)所示，在大氣環(huán)境中，使蓋部件11成為開狀態(tài)，把工件(晶片)200 放在真空吸盤(吸附部件)124上。在該狀態(tài)下，驅(qū)動真空吸盤系統(tǒng)的真空源，工件200被 真空吸盤124真空吸附。接著，如圖2(b)所示，把貼裝部件130的環(huán)狀架131嵌合在環(huán)狀保持件133上，從而安裝貼裝部件130。即，把貼裝部件130和作為其貼裝對象的工件(被貼裝部件)200以 相向的狀態(tài)安裝在本體12的氣密室上部。接著，如圖2(c)所示，把蓋部件11蓋在本體12上，將本體12的上部封閉，從而在 蓋部件11與本體12之間確保氣密室Si。在該狀態(tài)下，驅(qū)動真空泵(壓力控制機構(gòu))82，從 而將上述氣密室保持為真空狀態(tài)。這時，為了不影響吸盤對工件的吸附，使真空吸盤124的真空度比氣密室Sl的真 空度高。氣密室的真空度可根據(jù)各種工件設(shè)定為各種值，采用切割帶時，例如為20Pa。接著，在真空環(huán)境下，用位置控制機構(gòu)125使工件200朝上方向移動時，在工件200 位于與貼裝部件130之間有所需微小間隙G的位置，升降用卡合部170與安裝貼裝部件用 的環(huán)狀保持件133的下面相接，進而當用位置控制機構(gòu)125繼續(xù)使工件200朝上方向移動 時，貼裝部件130和工件200 —邊保持著微小間隙G —邊被卡合部170往上方抬起，最終， 貼裝部件130的環(huán)狀架131的上面與蓋部件11側(cè)的密封環(huán)118相接。在該狀態(tài)下，位置控 制機構(gòu)125的上升動作停止。在該狀態(tài)下，由蓋部件11和本體12形成的氣密室Si，如圖 2(d)所示，通過貼裝部件130、即把貼裝部件130作為壓差隨動型的分隔壁，分離成為工件 安裝側(cè)的第1室(下室)C2和蓋部件11內(nèi)面?zhèn)鹊牡?室(上室)Cl這樣2個室。在該狀態(tài)下，關(guān)閉真空系統(tǒng)配管53，如圖2 (e)所示，使設(shè)在大氣開放系統(tǒng)配管60 上的開閉閥63成為開狀態(tài)，上室Cl側(cè)經(jīng)由流量控制閥61和微小流量控制閥62階段性地 或一下子變成為大氣壓，另一方面，下室C2側(cè)保持真空狀態(tài)。這樣，在上室Cl、下室C2之間產(chǎn)生壓力差，借助該壓力差，貼裝部件130被壓接并 貼裝到工件200側(cè)，消除了間隙G。為了盡量抑制因壓力差引起的貼裝部件130的伸長，間 隙G優(yōu)選盡量小。該貼裝是下室C2側(cè)保持著真空狀態(tài)進行的，所以，在真空環(huán)境中進行。進行了該貼裝后，真空吸盤124的真空吸附停止(朝大氣開放)。接著，如圖2(f)所示，上下位置控制機構(gòu)125下降到初始位置時，在其下降途中， 環(huán)狀保持件133與貼裝部件130 —起落座在環(huán)狀臺架部132的底面上。貼裝部件130成為 貼裝在工件200上的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，下室C2也與上室Cl同樣地朝大氣開放，并且，將 蓋部件11打開，取出工件。根據(jù)本實施例，在高真空下，利用氣壓差把貼裝部件(帶、膜、片材)貼裝到工件 (晶片、基板等)上，不必使用已往那樣的壓差隨動用的專用彈性片，而是將貼裝部件作為 壓差隨動體就可以直接且小負荷地貼裝。尤其是，與已往的加壓輥方式相比，具有以下優(yōu)點。
·可以無開裂、無氣泡地把帶貼裝到極薄晶片(例如10 μ m)上?！た梢詿o損傷、無氣泡地把帶貼裝到MEMS晶片的可動部上?！た梢詿o損傷、無氣泡地把帶貼裝到高凸起晶片上?！ぜ词箤衔锇雽?dǎo)體的脆弱晶片，也能不破損、無氣泡地貼裝帶。(應(yīng)用例)下面，說明本實施例的應(yīng)用例。如圖2(d)那樣，進行了上室Cl、下室C2的2室分離后，在前述實施例中是用大氣 開放速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)(大氣開放系統(tǒng)配管60)來進行上室Cl的大氣開放速度控制的，但是， 也可以用真空調(diào)節(jié)系統(tǒng)(真空系統(tǒng)配管50)來隨時改變控制真空度。另外，也可以將大氣開放速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和真空調(diào)節(jié)系統(tǒng)組合起來，進行多階段的壓力差控制。另外，根據(jù)產(chǎn)品， 也可以使用加壓空氣系統(tǒng)配管70導(dǎo)入壓縮氣壓供給控制，通過將它們組合起來，即使工件 的表面有凹凸，也能提高密接性(無氣泡)地將貼裝部件貼裝在工件上。尤其是，使得上下 2室可以分別地自由改變?nèi)我庹婵諌?或加壓)和時間，從而只用氣體壓就可以進行自由地 控制最適于工件的貼裝力的貼裝。另外，也可以通過支承板125a，用加熱器136 (例如MaX200°C )加熱工件200，將該 加熱和上述利用壓力差的真空貼裝組合起來，從而把密封樹脂薄膜(例如EVA樹脂那樣的 耐熱樹脂薄膜)、保護樹脂薄膜熱壓接在太陽能電池等的工件上。圖3表示本發(fā)明另一實施例中采用的蓋部件，本體12側(cè)的構(gòu)造與前述實施例相 同，其說明從略。本實施例與前述實施例的不同點是，將蓋部件分成外側(cè)區(qū)域Ila和內(nèi)側(cè)區(qū)域11b， 位于上室Cl上方的內(nèi)側(cè)區(qū)域lib由透明板構(gòu)成。另外，位于透明板lib正下方的多孔板 90'也用透明材料構(gòu)成。根據(jù)本實施例，在真空貼裝工藝中，可以監(jiān)視把帶等的貼裝部件貼裝到工件上的 過程，可在工藝過程中確認產(chǎn)品的狀態(tài)。下面，用圖6說明本發(fā)明的另一實施例(第2實施例)。圖6是表示本發(fā)明另一實 施例之真空貼裝裝置的整體構(gòu)造的剖面圖。本實施例與前述第1實施例的不同點，主要是 工件的上下位置控制機構(gòu)(升降機構(gòu))不同，其它的部分與第1實施例相同。圖中，與第1 實施例同樣或相同的要素部分，注以相同標記。上述第1實施例的上下位置控制機構(gòu)125，把由伺服馬達驅(qū)動的螺桿143和與該螺 桿螺紋接合的導(dǎo)引套筒142作為升降機構(gòu)，進行工件安裝部即真空吸盤124的上下方向的 位置控制。而本實施例中的上下位置控制機構(gòu)125'，是利用安裝著工件的氣密室Sl與設(shè) 在下部板125c下側(cè)的動作壓力室S2之間的壓差，使真空吸盤124朝上下方向移動。具體地說，在保持真空吸盤124的與第1實施例相同的三層板構(gòu)造(上部板125a、 中間板125b、下部板125c)之下，配置雙重的第1、第2波紋管(302、303)。第1波紋管302， 其一端通過密封環(huán)305與下部板125c的下面結(jié)合，另一端通過密封環(huán)306與連結(jié)板150的 上面結(jié)合。位于其外側(cè)的第2波紋管303，其一端通過密封環(huán)307與下部板125c的下面結(jié) 合，另一端通過密封環(huán)308與連結(jié)板150的上面結(jié)合。動作壓力室S2由第1波紋管302與 第2波紋管303之間的氣密室301形成?？蛇x擇來自真空泵52的真空壓、來自大氣開放部 (507)的大氣壓、來自空氣壓源(壓縮機)513的加壓空氣之中的任一個，經(jīng)由設(shè)在連結(jié)板 150上的外部壓力導(dǎo)入部503以及與其連接著的動作壓力供給系統(tǒng)504，供給到動作壓力室 S2。動作壓力供給系統(tǒng)504的壓力供給源側(cè)分支為3個，一個經(jīng)由真空系統(tǒng)配管501 和開閉閥502與真空泵52連接。真空泵52，在第1實施例中，經(jīng)由開閉閥53和真空系統(tǒng)配 管50，只與蓋部件11內(nèi)面?zhèn)鹊牡?室(上室)C1連接。而本實施例中，如上所述，還與動 作壓力室S2連接。另一個經(jīng)由大氣系統(tǒng)配管508、開閉閥505、流量控制閥506和微小流量 控制閥507，與大氣源連接。又一個經(jīng)由加壓系統(tǒng)配管509，再經(jīng)由開閉閥510、流量控制閥 511、壓力控制部512，與空氣壓源513連接。第1波紋管302的內(nèi)部空間300，經(jīng)由設(shè)在下部板125c上的中央通孔128、128a、
11設(shè)在連結(jié)板150上的中央通孔128，與在第1實施例中也進行說明的真空吸盤124用的多個 通孔126及127連接。另外，與真空吸盤用的真空源(圖未示)連接。在本實施例中，包圍該位置控制機構(gòu)125'的第2波紋管303周圍的筒框304經(jīng)由 密封部件311和312位于上部架臺121與連結(jié)板150之間。在第2波紋管303的外側(cè)面與 筒框304的內(nèi)側(cè)面之間，形成了與工件安裝部的氣密室Sl連通的氣密室S3。下面，說明具有上述位置控制機構(gòu)125'的第2實施例的動作(貼裝工藝)。與第 1實施例同樣地，也用圖2(a) (f)說明其動作。在本實施例中，首先，把工件(晶片)200放在真空吸盤124上時，使真空泵52、82 預(yù)先待機運轉(zhuǎn)。圖示的開閉閥53、63、74、83、86、502、505、510是預(yù)先關(guān)閉的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，如圖2(a)所示，在大氣環(huán)境下，使蓋部件11成為開狀態(tài)，把工件(晶 片)200放在真空吸盤(吸附部件)124上。在該狀態(tài)下，驅(qū)動真空吸盤系統(tǒng)的真空源(圖 未示)，工件200被真空吸盤124真空吸附。接著，只打開真空配管系統(tǒng)的開閉閥502，由于動作壓力室S2處于真空狀態(tài)(負 壓)，所以，真空吸盤124以及保持真空吸盤124的板構(gòu)造125 (125a、125b、125c)是下降狀 態(tài)，在該狀態(tài)下，如圖2(b)所示，貼裝部件130被放置在工件200的上方。該放置如第1實 施例中所述是把貼裝部件130的環(huán)狀架131嵌合在環(huán)狀保持件133上而完成的。接著，如圖2(c)所示，把蓋本體11蓋在本體12上，將本體12的上部關(guān)閉，這樣， 在蓋部件11與本體12之間確保氣密室Si。在該狀態(tài)下，驅(qū)動真空泵82，上述氣密室Sl保 持為真空狀態(tài)。如上所述，使真空吸盤124的真空度比氣密室Sl的真空度高。接著，通過對關(guān)閉真空系統(tǒng)開閉閥502、打開大氣系統(tǒng)開閉閥505或打開加壓系統(tǒng) 開閉閥510的動作壓力上升(或者在打開了大氣系統(tǒng)開閉閥505后，將其關(guān)閉，再打開加壓 系統(tǒng)開閉閥510的階段地動作壓力上升)的控制，板125、真空吸盤124、和工件200被動作 壓力室S2的大氣壓或加壓空氣壓與氣密室Sl的壓差舉起。這樣，在工件200向上方向移 動而位于與貼裝部件130之間具有所需微小間隙G的位置，升降用卡合部170與貼裝部件 安裝用的環(huán)狀保持件133的下面相接，進而用位置控制機構(gòu)(壓差升降機構(gòu))125'繼續(xù)使 其向上方移動時，貼裝部件130和工件200保持著微小間隙G地被卡合部170往上方抬起， 最終，貼裝部件130的環(huán)狀架131的上面與蓋部件11側(cè)的密封環(huán)118相接。在該狀態(tài)下， 位置控制機構(gòu)125'的上升動作停止。在該狀態(tài)，由蓋部件11和本體12形成的氣密室Si， 如圖2(d)所示，通過貼裝部件130、即把貼裝部件130作為壓差隨動型分隔壁，分離成為工 件安裝側(cè)的第1室(下室)C2和蓋部件11內(nèi)面?zhèn)鹊牡?室(上室)Cl兩個室(圖2(d)的 狀態(tài))。之后的動作與第1實施例相同。S卩，先把真空系統(tǒng)配管53關(guān)閉，如圖2(e)所示，把設(shè)在大氣開放系統(tǒng)配管60上的 開閉閥63打開，上室Cl側(cè)通過流量控制閥61和微小流量控制閥62階段性地或一下子成 為大氣壓。另一方面，下室C2側(cè)保持真空狀態(tài)?；蛘?，不使用大氣開放系統(tǒng)配管60，而是 將加壓空氣壓配管系統(tǒng)的開閉閥73打開，驅(qū)動壓縮機71，使上室Cl側(cè)成為加壓空氣壓狀 態(tài)。這樣，上室Cl、下室C2之間產(chǎn)生壓力差，借助該壓力差，貼裝部件130被壓接貼裝在工 件200側(cè)，消除了間隙G。
12
進行了該貼裝后，真空吸盤124的真空吸附停止(向大氣開放)。接著，如圖2(f)所示，將真空系統(tǒng)開閉閥83關(guān)閉，將大氣系統(tǒng)開閉閥86打開，下 室C2也與上室Cl同樣地向大氣開放。在該狀態(tài)下，關(guān)閉加壓系統(tǒng)配管510，打開真空系統(tǒng) 開閉閥502，由此真空吸盤124下降，在其下降途中，環(huán)狀保持件133與貼裝部件130 —起落 座在環(huán)狀臺架部132的底面上。貼裝部件130成為貼裝在工件200上的狀態(tài)。吸盤124下 降到了預(yù)定位置后，真空系統(tǒng)開閉閥502關(guān)閉。在該狀態(tài)，將蓋部件11打開，取出工件。本實施例具有與第1實施例同樣的效果。
權(quán)利要求
1.一種真空貼裝方法，其特征在于，具有以下步驟在能形成真空環(huán)境和大氣開放的氣密室，把片狀、膜狀、帶狀中任一形狀的貼裝部件和 作為其貼裝對象的被貼裝部件隔開間隙地相向配置，在該狀態(tài)下，經(jīng)由上述貼裝部件把該 氣密室分離成為相互獨立的兩個室；使上述兩個室之中的配置著上述被貼裝部件的第1室成為減壓狀態(tài)，使另一方第2室 的壓力比上述第1室的壓力高；利用這兩個室的壓力差，把上述貼裝部件壓接貼裝在被貼裝部件側(cè)。
2.一種真空貼裝方法，其特征在于，采用貼裝機本體、蓋部件和壓力控制機構(gòu)； 上述貼裝機本體具有部件安裝部和位置控制機構(gòu)，上述部件安裝部把由環(huán)狀架支承著的片狀、膜狀、帶狀中任一形狀的貼裝部件和作為其貼裝對象的被貼裝部件呈相向狀態(tài)地 安裝，上述位置控制機構(gòu)在使上述貼裝部件和被貼裝部件隔開微小間隙地相向的狀態(tài)下在 上下方向控制這些部件的位置；上述蓋部件，能開閉地將上述部件安裝部的空間即氣密室關(guān)閉，內(nèi)面具有密封環(huán)； 上述壓力控制機構(gòu)，控制上述氣密室的壓力； 上述真空貼裝方法具有以下步驟 用上述壓力控制機構(gòu)將上述氣密室減壓成為真空環(huán)境；在上述真空環(huán)境下，用上述位置控制機構(gòu)使上述貼裝部件和被貼裝部件隔開微小間隙 地相向，在該狀態(tài)下，使上述貼裝部件的上述環(huán)狀架與設(shè)在上述蓋部件內(nèi)面的密封環(huán)相接， 經(jīng)由該貼裝部件把上述氣密室分離成為被貼裝部件安裝側(cè)的第1室和上述蓋部件的內(nèi)面 側(cè)的第2室這兩個室；維持上述兩個室之中的配置著上述被貼裝部件的上述第1室的減壓狀態(tài)，使另一方的 上述第2室的壓力比上述第1室的壓力高；利用這兩個室的壓力差，把上述貼裝部件壓接貼裝在被貼裝部件側(cè)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的真空貼裝方法，其特征在于，上述兩個室的壓力差的形成， 是在把上述兩個室一起減壓、形成為真空后，只使上述第2室成為大氣壓或加壓環(huán)境而實 現(xiàn)的。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的真空貼裝方法，其特征在于，根據(jù)上述被貼裝部件 和貼裝部件的種類、形狀、厚度中的至少一個，可變地控制上述壓力差和上述微小間隙中的 至少一個。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的真空貼裝方法，其特征在于，將上述被貼裝部件和 上述貼裝部件隔開微小間隙相向配置時，根據(jù)上述被貼裝部件的厚度，用上述位置控制機 構(gòu)可變地調(diào)節(jié)上述被貼裝部件的上下方向的位置。
6.一種真空貼裝裝置，備有被貼裝部件安裝部、貼裝部件安裝部、兩室分離機構(gòu)和壓 力控制機構(gòu)；上述被貼裝部件安裝部用于安裝被貼裝部件；上述貼裝部件安裝部用于安裝片狀、膜狀、帶狀中任一形狀的貼裝部件； 上述兩室分離機構(gòu)，在能形成真空環(huán)境和大氣開放的氣密室，使上述被貼裝部件和上 述貼裝部件隔開微小間隙地相向，在該狀態(tài)下，經(jīng)由上述貼裝部件將該氣密室分離成相互 獨立的兩個室，并且，使上述被貼裝部件位于這兩個室中的第1室；上述壓力控制機構(gòu)，在把上述兩個室減壓成真空狀態(tài)后，使上述兩個室中的第2室的 壓力比上述第1室的壓力高，形成壓力差；利用該壓力差，把上述貼裝部件壓接貼裝到被貼裝部件側(cè)。
7.如權(quán)利要求6所述的真空貼裝裝置，其特征在于，上述貼裝部件由環(huán)狀架保持；上述貼裝部件的安裝部被蓋部件從上方經(jīng)由密封部件覆蓋；在上述蓋部件的內(nèi)面設(shè)有密封環(huán)，在上述蓋部件關(guān)閉著上述貼裝部件的安裝部的狀態(tài) 時，該密封環(huán)設(shè)在與上述貼裝部件的上述環(huán)狀架的上面相向的位置；上述兩室分離機構(gòu)具有位置控制機構(gòu)，該位置控制機構(gòu)使上述被貼裝部件和上述貼裝 部件保持著預(yù)定的微小間隙地向上方向移動，使上述貼裝部件的上述環(huán)狀架的上面與上述 密封環(huán)相接；上述兩室分離機構(gòu)被設(shè)定成，通過該環(huán)狀架與上述密封環(huán)相接，在上述蓋部件 的內(nèi)面與上述貼裝部件的上面之間形成與上述第1室獨立的上述第2室。
8.如權(quán)利要求6或7所述的真空貼裝裝置，其特征在于，上述兩個室與分別獨立地、帶 有能隨時改變真空度的頻率變換器的真空泵連接。
9.如權(quán)利要求6至8中任一項所述的真空貼裝裝置，其特征在于，在支承上述被貼裝部 件安裝部的部件中，內(nèi)置有用于加熱上述被貼裝部件的加熱器。
全文摘要
本發(fā)明的目的是，用簡單的構(gòu)造，即使對極薄的晶片，也能良好地貼裝切割帶等的貼裝部件。在可形成真空環(huán)境和大氣開放的氣密室，使片狀、膜狀、帶狀中任一形狀的貼裝部件(130)和被貼裝部件(200)隔開微小間隙地相向，在該狀態(tài)下，通過貼裝部件(130)，把該氣密室分離成為相互獨立的兩個室(C1、C2)。在使上述兩個室之中的、配置著被貼裝部件的第1室(C2)減壓了的狀態(tài)，使另一方第2室(C1)的壓力比第1室(C2)的壓力高。利用這兩個室的壓力差，把貼裝部件(130)壓接貼裝到被貼裝部件(200)側(cè)。
文檔編號H01L21/58GK102005395SQ201010180889
公開日2011年4月6日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者橫山勝正 申請人:日立設(shè)備工程股份有限公司