專利名稱：片材切割方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種片材切割方法，具體涉及一種將具有從板狀物體外圍伸出的尺寸的片材粘貼到板狀物體上、然后根據(jù)板狀物體的形狀切斷片材的片材切割方法。
背景技術(shù)：
一般來(lái)講，采用保護(hù)性片材來(lái)粘貼半導(dǎo)體晶片(以下簡(jiǎn)單稱作“晶片”)，用來(lái)保護(hù)位于前面的電路表面。
采用以下方式來(lái)粘貼并切斷這種保護(hù)性片材。即，首先將具有從晶片外圍伸出的尺寸的保護(hù)性片材粘貼到晶片上，然后沿晶片的外圍移動(dòng)刀片，從而根據(jù)晶片的形狀切斷保護(hù)性片材(例如，參考專利文獻(xiàn)1)。
日本專利號(hào)No.2919938然而，在專利文獻(xiàn)1所披露的片材切割方法中，只能調(diào)整刀片的插入深度，并由于不提供用于改變諸如刀片角度調(diào)整等姿態(tài)的機(jī)構(gòu)，會(huì)出現(xiàn)各種缺點(diǎn)。
即，如圖7(A)所示，通過(guò)使刀片(cutter blade)50的刀刃(blade)50A基本上與片材S的表面垂直地插入，沿晶片W的外圍切斷片材S，片材S粘貼到工作臺(tái)T上的晶片W上，并如圖7(B)所示，在切割操作后，當(dāng)對(duì)其后表面進(jìn)行研磨時(shí)，片材S的伸出部分L被留下。也就是說(shuō)，由于晶片W被倒角而使得其外圍邊緣向外伸出。因此，由于研磨會(huì)不可避免地減小晶片W的直徑，從而導(dǎo)致作為伸出部分L的差異的產(chǎn)生。
如圖8(A)所示，為了去除伸出部分L，可以在刀片50偏離成相對(duì)片材S的表面傾斜的姿態(tài)的情況下切斷片材S。但是，在該方法中，如圖8(B)所示，出現(xiàn)了這種缺點(diǎn)，即，當(dāng)插入刀刃50A時(shí)，由于片材S的厚度和/或硬度，刀刃端部容易斷裂。
如圖9所示，在刀刃50A以垂直的姿態(tài)插入片材S后，刀片50傾斜的情況下，出現(xiàn)了根據(jù)刀刃50A的偏離量而使得晶片W上的片材S產(chǎn)生皺折的缺點(diǎn)，或者在某些情況下晶片W可能斷裂的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述缺點(diǎn)提出了本發(fā)明。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種片材切割方法，其中，當(dāng)根據(jù)諸如晶片等板狀物體的形狀切斷被粘貼到板狀物體上的片材時(shí)，可以防止片材皺折、晶片斷裂以及片材從晶片的外圍伸出。
為了達(dá)到該目的，本發(fā)明提供一種片材切割方法，在將所述片材粘貼到板狀物體上之后，通過(guò)刀片根據(jù)所述板狀物體的形狀切斷片材，所述片材具有從所述板狀物體的外圍伸出的尺寸，確定這樣的軌線作為正則軌線，即，使刀片沿所述板狀物體的外圍執(zhí)行相對(duì)移動(dòng)，從而沿著該軌線根據(jù)所述板狀物體的形狀切斷所述片材，所述片材切割方法包括第一步驟，其中，在作為切割起始點(diǎn)的離開所述正則軌線外的點(diǎn)，將刀片插入到所述片材中，第二步驟，其中，使所述刀片執(zhí)行相對(duì)移動(dòng)，以便在將刀片插入所述片材的同時(shí)、以逐漸靠近所述正則軌線的方式切斷片材，以及第三步驟，其中，在所述刀片位于正則軌線上的狀態(tài)下使所述刀片執(zhí)行相對(duì)移動(dòng)，由此，根據(jù)板狀物體的形狀切斷所述片材。
在本發(fā)明中，優(yōu)選采用這樣的方法，當(dāng)?shù)镀瑥乃銮懈钇鹗键c(diǎn)移動(dòng)到處在所述正則軌線上的點(diǎn)時(shí)，刀片改變其姿態(tài)而得到預(yù)定的前束角，在切割方向上從頂部觀看、刀片的中心線相對(duì)于切割方向傾斜該前束角，并且，按照在所述正則軌線上使刀片的刀刃邊緣比其后部更接近板狀物體外圍的狀態(tài)，將所述片材切斷。
同樣，當(dāng)?shù)镀瑥乃銮懈钇鹗键c(diǎn)移動(dòng)到處在所述正則軌線上的點(diǎn)時(shí)，刀片改變其姿態(tài)而得到預(yù)定的外傾角，在切割方向上從其前側(cè)觀看、刀片的中心線相對(duì)切割方向傾斜該外傾角，在保持所述外傾角的狀態(tài)下將刀片在所述正則軌線上移動(dòng)，并且，切斷片材而不使片材從板狀物體的外圍伸出。
另外，當(dāng)?shù)镀瑥乃銮懈钇鹗键c(diǎn)移動(dòng)到處在所述正則軌線上的點(diǎn)時(shí)，刀片改變其姿態(tài)而得到預(yù)定的后傾角，在切割方向上從其側(cè)面觀看、刀片的中心線相對(duì)切割方向傾斜該后傾角，在將形成于所述片材與刀刃邊緣之間的角度保持為銳角的狀態(tài)下，使刀片在所述正則軌線上移動(dòng)，并且切斷所述片材。
另外，通過(guò)數(shù)字控制的多關(guān)節(jié)機(jī)械手來(lái)支承所述刀片，并由此控制其姿態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明，在遠(yuǎn)離正則軌線的外側(cè)的點(diǎn)將刀片插入到片材，并在使刀片靠近正則軌線的同時(shí)，可以逐漸改變刀片的姿態(tài)。因此，可以根據(jù)晶片W的形狀切斷片材，而不會(huì)在正則軌線附近的片材上產(chǎn)生皺折或者將不合理的負(fù)載施加到晶片W的外圍部分。同樣，在刀片從遠(yuǎn)離晶片的外圍的切割起始點(diǎn)移動(dòng)到正則軌線上的點(diǎn)時(shí)，可以將刀片配置為調(diào)整其姿態(tài)，從而在切割操作中獲得前束角、外傾角和后傾角。因此，消除了根據(jù)位于正則軌線上的刀片的姿態(tài)而在片材上產(chǎn)生皺折或者導(dǎo)致晶片斷裂的可能性，因而可以根據(jù)片材的厚度、硬度等在最優(yōu)條件下切斷片材。
另外，由于采用由數(shù)字可控多關(guān)節(jié)機(jī)械手支承的刀片進(jìn)行切割操作，可以通過(guò)給予刀片的移動(dòng)軌線以多面性而實(shí)現(xiàn)用于復(fù)雜平面外形的片材切割操作。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的薄片切割設(shè)備和工作臺(tái)的示意正視圖；圖2是表示機(jī)械手的前端部分的放大透視圖；
圖3是刀片的放大透視圖；圖4是當(dāng)保持前束角(toe-in angle)時(shí)片材切割操作的說(shuō)明視圖；圖5是當(dāng)保持外傾角(camber angle)時(shí)片材切割操作的說(shuō)明視圖；圖6是當(dāng)保持后傾角(caster angle)時(shí)片材切割操作的說(shuō)明視圖；圖7(A)是表示沿晶片的外圍切割片材的傳統(tǒng)示例的橫截面圖；圖7(B)是表示在切斷片材后由于研磨后表面而產(chǎn)生的伸出部分的狀態(tài)的部分放大橫截面視圖；圖8(A)是表示當(dāng)保持傾斜姿態(tài)時(shí)將刀刃插入片材的狀態(tài)的橫截面圖；圖8(B)是描述當(dāng)在保持傾斜姿態(tài)的同時(shí)將刀刃插入片材時(shí)刀刃斷裂的情況的橫截面圖；和圖9是用來(lái)說(shuō)明刀刃以垂直姿態(tài)插入片材后刀刃傾斜的情況下的缺點(diǎn)的橫截面圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明10片材切割設(shè)備11機(jī)械手12刀片12B刀刃12D后部12F刀刃邊緣P切割起始點(diǎn)S片材W半導(dǎo)體晶片(板狀物體)α1前束角α2外傾角α3后傾角
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的片材切割設(shè)備10和與片材切割設(shè)備10一起提供的工作臺(tái)T的示意正視圖。工作臺(tái)T以基本上水平的姿態(tài)支承作為板狀物體的晶片W，以便將粘性保護(hù)片材S粘貼到晶片W的上表面(電路表面)上，其中，晶片W在平面視圖中具有基本上圓形的形狀。參考圖1，片材切割設(shè)備10包括多關(guān)節(jié)機(jī)械手11和由機(jī)械手11保持的刀片12。
機(jī)械手11包括底座部分14、安裝到底座部分14的上表面?zhèn)纫苑謩e沿由箭頭A-F表示的方向旋轉(zhuǎn)的第一到第六臂15A-15F、和連接到第六臂15F的前端(即機(jī)械手11的自由端)上的工具保持卡盤19。第二、第三和第五臂15B、15C、15E中的每一個(gè)都設(shè)置成在圖1中的Y×Z平面內(nèi)可旋轉(zhuǎn)。第一、第四和第六臂15A、15D、15F中的每一個(gè)都可圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)地設(shè)置。根據(jù)該實(shí)施例的機(jī)械手11是數(shù)字可控制的。也就是說(shuō)，根據(jù)與各個(gè)關(guān)節(jié)相應(yīng)的數(shù)字信息來(lái)控制與物體(晶片W)相關(guān)的每個(gè)關(guān)節(jié)的移動(dòng)量，并且采用程序來(lái)控制其每個(gè)移動(dòng)量。機(jī)械手采用與傳統(tǒng)切割設(shè)備的方法完全不同的方法，在傳統(tǒng)切割設(shè)備中，每當(dāng)晶片的尺寸改變時(shí)，都要手動(dòng)改變刀片的位置。另外，在傳統(tǒng)切割設(shè)備中，每當(dāng)改變刀片的姿態(tài)時(shí)(前束角α1、外傾角α2、后傾角α3，對(duì)于它們稍后將加以描述)，不得不重新調(diào)整切割直徑。即使當(dāng)?shù)镀淖優(yōu)槿我庾藨B(tài)時(shí)，根據(jù)該實(shí)施例的機(jī)械手11也能夠以高精度將切割直徑保持為預(yù)置值。
如圖2所示，工具保持卡盤19包括具有基本上呈圓柱形狀的刀片接收器20、和設(shè)置在沿刀片接收器20的外圍方向基本上彼此距離120°的位置上的三個(gè)卡盤爪21，用來(lái)可拆卸地保持刀片12。每個(gè)卡盤爪21都具有尖的邊緣部分21A，其內(nèi)端形成銳角，并將每個(gè)卡盤爪21都配置為通過(guò)氣動(dòng)壓力相對(duì)于刀片接收器20的中心沿徑向前/后移動(dòng)。
如圖3所示，刀片12包括構(gòu)成基座部分的刀刃保持器12A、和可拆卸地固定到刀刃保持器12A的前端上的刀刃12B。刀刃保持器12A具有基本上圓柱形狀，并在其圓周表面的外圍方向上、在彼此基本上距離120°的位置、在基座端側(cè)、沿軸向形成凹槽22。配置卡盤爪21的尖的邊緣部分21A，以便與這些凹槽22接合，從而將刀片12相對(duì)于工具保持卡盤19的位置保持恒定。
刀刃12B包括由刀刃保持器12A支承的基座部分12C、沿刀刃保持器12A的軸線延伸的后部12D和刀刃邊緣12F，該刀刃邊緣12F從后部12D的前端12E沿著成銳角的方向延伸。因此，刀刃邊緣12F具有前端12E側(cè)的寬度小于基座部分12C側(cè)的寬度的形狀。
如圖1所示，工作臺(tái)T包括在平面視圖中基本上呈正方形的外部工作臺(tái)41、和在平面視圖中基本上呈圓形的內(nèi)部工作臺(tái)42。將外部工作臺(tái)41配置為凹入形狀，以在內(nèi)部工作臺(tái)42的外側(cè)邊緣和外部工作臺(tái)41之間形成的間隙的狀態(tài)來(lái)容納內(nèi)部工作臺(tái)42，并將該外部工作臺(tái)41配置為通過(guò)單軸機(jī)械手44沿與基座45垂直的方向移動(dòng)。另一方面，將內(nèi)部工作臺(tái)42配置為通過(guò)單軸機(jī)械手46沿與外部工作臺(tái)41垂直的方向移動(dòng)。因此，將外部工作臺(tái)41和內(nèi)部工作臺(tái)42配置為沿垂直方向整體移動(dòng)和沿垂直方向彼此單獨(dú)移動(dòng)。為此，將外部工作臺(tái)41和內(nèi)部工作臺(tái)42配置為可調(diào)整為與片材S和晶片W的厚度相應(yīng)的預(yù)定水平位置。
將片材S推進(jìn)到晶片W上的片材推進(jìn)單元(未示出)置于工作臺(tái)T之上。將粘性滾筒(未示出)配置為旋轉(zhuǎn)并在片材S上沿片材進(jìn)給方向移動(dòng)，從而將從片材進(jìn)給單元進(jìn)給到晶片W上的片材S粘貼到晶片W的上表面上。
現(xiàn)在，將參考圖4到6來(lái)描述根據(jù)該實(shí)施例的片材S的切割方法。應(yīng)該注意，根據(jù)在日本專利申請(qǐng)No.2005-198806中披露的步驟來(lái)將片材S粘貼到晶片W上。
作為初始設(shè)置，分別將前束角α1、外傾角α2、后傾角α3輸入到控制器中。即，從圖4所示的頂部看、刀片12的中心線沿晶片的外圍相對(duì)于切割方向傾斜的前束角α1，從圖5所示的前面看、刀片12的中心線沿切割方向傾斜的外傾角α2，和從圖6所示的側(cè)面看、刀片12的中心線沿切割方向相對(duì)切割方向傾斜的后傾角α3。預(yù)先設(shè)置前束角α1、外傾角α2、后傾角α3，以便根據(jù)片材S的厚度、硬度等來(lái)在最優(yōu)條件下進(jìn)行切割。
當(dāng)在保持每個(gè)角度α1、α2、α3的同時(shí)以刀刃12B切斷片材S時(shí)，將用于根據(jù)晶片W的形狀不偏離地切斷片材S的軌線輸入控制器作為正則軌線(regular trajectory)。根據(jù)晶片W的直徑確定正則軌線。同時(shí)，輸入離開正則軌線的預(yù)定位置(在圖4中以雙點(diǎn)劃線標(biāo)記的位置)作為切割起始點(diǎn)P。
然后，將晶片W放置在工作臺(tái)T上，并將片材S粘貼到晶片W的上表面?zhèn)?。在粘貼操作期間，由機(jī)械手11保持的刀片12在預(yù)定的位置停留，從而不會(huì)干擾片材S。
當(dāng)完成片材S的粘貼操作時(shí)，刀刃12B通過(guò)機(jī)械手11移動(dòng)到切割起始點(diǎn)P上方的點(diǎn)，并以刀刃保持器12A的軸線定向?yàn)榛旧洗怪钡姆较虻淖藨B(tài)、將刀刃12B以預(yù)定深度插入到片材S的表面。
在如上所述將刀刃12B插入到片材S的表面的情況下，如圖4的虛線所示，從頂部看，當(dāng)沿基本上弧形的軌線接近正則軌線時(shí)，刀片12切斷片材S，并逐步改變其姿態(tài)，以便獲得預(yù)先設(shè)置的前束角α1、外傾角α2、后傾角α3。當(dāng)?shù)度羞吘?2F已經(jīng)移動(dòng)到接觸晶片W的實(shí)際外圍(即，正則軌線)的點(diǎn)(參考圖4中的實(shí)線所示的點(diǎn))，可以得到每個(gè)預(yù)先設(shè)置的角α1、α2和α3。
在保持這些角的同時(shí)，刀刃12B通過(guò)機(jī)械手11在正則軌線上移動(dòng)。當(dāng)?shù)度?2B執(zhí)行360°旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)晶片W的形狀完全地切斷片材S。
當(dāng)完成片材S的切割操作時(shí)，刀片12返回到預(yù)定的等待位置，通過(guò)傳遞設(shè)備(未示出)傳遞晶片W，并由卷繞設(shè)備(未示出)卷繞切割操作所產(chǎn)生的不需要的片材的外部。在下一個(gè)新的晶片W傳遞到工作臺(tái)T上之后，重復(fù)如上所述的相同的切割操作。
根據(jù)如上所述的實(shí)施例，在刀刃12B的姿態(tài)逐步變化的同時(shí)，刀片12移動(dòng)到接觸晶片W外圍的正則軌線。
因此，能夠獲得以下效果。即，可以有效防止片材S形成皺折或者晶片W的外圍部分?jǐn)嗔训娜秉c(diǎn)，另外，即使當(dāng)晶片W的后表面是底時(shí)，也會(huì)消除片材S從晶片W的外圍伸出的缺點(diǎn)。
到目前為止，已經(jīng)披露了用來(lái)執(zhí)行本發(fā)明的最優(yōu)選設(shè)置和方法。但是，本發(fā)明并不局限于此。
也就是說(shuō)，已經(jīng)說(shuō)明并主要描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例。但是，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，如果需要，可以在不偏離本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思和范圍的情況下，對(duì)上述實(shí)施例添加有關(guān)形狀、位置和/或配置的各種修改。
例如，在上述實(shí)施例中，作為板狀物體已經(jīng)描述并說(shuō)明了半導(dǎo)體晶片。但是，本發(fā)明并不局限于此，而是可以采用諸如玻璃、鋼板或樹脂板等板狀物體作為物體。半導(dǎo)體晶片可以是硅晶片或者復(fù)合半導(dǎo)體晶片。板狀物體的平面形狀不限于基本上呈圓形，而是可以具有諸如橢圓、多邊形等各種普通形狀。
權(quán)利要求
1.一種片材切割方法，在將所述片材粘貼到板狀物體上之后，通過(guò)刀片根據(jù)所述板狀物體的形狀切割片材，所述片材具有從所述板狀物體的外圍伸出的尺寸，確定這樣的軌線作為正則軌線，即，使刀片沿所述板狀物體的外圍執(zhí)行相對(duì)移動(dòng)，從而沿著該軌線根據(jù)所述板狀物體的形狀切斷所述片材，所述片材切割方法包括第一步驟，其中，在作為切割起始點(diǎn)的離開所述正則軌線外的點(diǎn)，將刀片插入到所述片材中，第二步驟，其中，使所述刀片執(zhí)行相對(duì)移動(dòng)，以便在將刀片插入所述片材的同時(shí)、以逐漸靠近所述正則軌線的方式切斷片材，以及第三步驟，其中，在所述刀片位于正則軌線上的狀態(tài)下使所述刀片執(zhí)行相對(duì)移動(dòng)，由此，根據(jù)板狀物體的形狀切斷所述片材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的片材切割方法，其中，當(dāng)?shù)镀瑥乃銮懈钇鹗键c(diǎn)移動(dòng)到處在所述正則軌線上的點(diǎn)時(shí)，刀片改變其姿態(tài)而得到預(yù)定的前束角，該前束角是在切割方向上從頂部觀看、刀片的中心線相對(duì)于切割方向傾斜的角度，并且，按照在所述正則軌線上使刀片的刀刃邊緣比其后部更接近板狀物體外圍的狀態(tài)，將所述片材切斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的片材切割方法，其中，當(dāng)?shù)镀瑥乃銮懈钇鹗键c(diǎn)移動(dòng)到處在所述正則軌線上的點(diǎn)時(shí)，刀片改變其姿態(tài)而得到預(yù)定的外傾角，該外傾角是在切割方向上從其前側(cè)觀看、刀片的中心線相對(duì)切割方向傾斜的角度，在保持所述外傾角的狀態(tài)下將刀片在所述正則軌線上移動(dòng)，并且，切斷片材而不使片材從板狀物體的外圍伸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的片材切割方法，其中，當(dāng)?shù)镀瑥乃銮懈钇鹗键c(diǎn)移動(dòng)到處在所述正則軌線上的點(diǎn)時(shí)，刀片改變其姿態(tài)而得到預(yù)定的后傾角，該后傾角是在切割方向上從其側(cè)面觀看、刀片的中心線相對(duì)切割方向傾斜的角度，在將形成于所述片材與刀刃邊緣之間的角度保持為銳角的狀態(tài)下，使刀片在所述正則軌線上移動(dòng)，并且切斷所述片材。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)的片材切割方法，其中，通過(guò)數(shù)字控制的多關(guān)節(jié)機(jī)械手來(lái)支承所述刀片，并由此控制其姿態(tài)。
全文摘要
一種片材切割方法，其中，在將所述片材(S)粘到半導(dǎo)體晶片(W)后，根據(jù)半導(dǎo)體晶片(W)的形狀，通過(guò)刀片(12)切割具有從半導(dǎo)體晶片(W)的外圍伸出的尺寸的片材(S)。在這種切割方法種，以使刀片(S)不從半導(dǎo)體晶片(W)伸出而將刀片(12B)的軌線預(yù)先設(shè)置為正則軌線。當(dāng)執(zhí)行切割操作時(shí)，在遠(yuǎn)離正則軌線起始點(diǎn)(P)，將刀片(12)的刀刃(12B)插入片材(S)。在靠近正則軌線上的點(diǎn)的過(guò)程中，將刀片(12)的姿態(tài)調(diào)整為預(yù)定的前束角(α1)、外傾角(α2)、后傾角(α3)。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101064239SQ20071010092
公開日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2007年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者栗田剛 申請(qǐng)人:琳得科株式會(huì)社