專利名稱：用于粘附工件的方法和工件粘附裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將工件粘附于板的方法，其中工件將安置于拋光裝置并通過拋光裝置進行拋光，本發(fā)明還涉及用于實施該方法的工件粘附裝置。
背景技術(shù)：
在對例如硅晶片等工件的一面進行拋光的情況下，預(yù)定數(shù)量的工件被粘附于板，在工件的待拋光表面面對拋光板的拋光布的狀態(tài)下將板安置于拋光裝置,并且拋光板在供應(yīng)漿料的同時轉(zhuǎn)動以使工件的表面被拋光。在日本特開平5-82493號公報中公開了用于將多個工件粘附于板的傳統(tǒng)技術(shù)。在該技術(shù)中，包括加熱器的加熱臺被預(yù)先加熱到預(yù)定溫度，然后將板放置于加熱臺以對板進行加熱。接下來，將粘合劑涂布于板的將要粘附工件的預(yù)定部分。將工件分別放置于粘合劑已經(jīng)熔化的預(yù)定部分。接下來，將板放置于包括冷卻機構(gòu)并且位于靠近加熱臺的位置的加壓臺，其中已利用粘合劑將工件設(shè)置于該板上。設(shè)置于加壓臺的上方并且能夠上下移動的加壓頭向下移動，以在加壓頭和加壓臺之間對工件和板進行加壓，從而將工件壓到板上并使粘合劑延展。另外，向加壓臺的冷卻機構(gòu)供應(yīng)冷卻水以冷卻板和粘合劑，從而使粘合劑固化并且使工件粘附于板。在日本特開平5-82493號公報所公開的傳統(tǒng)技術(shù)中，利用粘合劑將預(yù)定數(shù)量的工件放置于一個板，并且在加壓頭和加壓臺之間對工件和板進行加壓以使各工件一次粘附于板。預(yù)先調(diào)節(jié)加壓頭的加壓面以使加壓面平行于加壓臺。然而，在日本特開平5-82493號公報所公開的技術(shù)中具有以下缺陷。也就是，在預(yù)備階段，待拋光的工件的厚度并不恒定。在這種情況下，工件在加壓頭的加壓面和板的表面(加壓臺的表面)之間的間隙恒定的狀態(tài)下被加壓頭同時地壓向板的表面。在粘附厚的工件的情況下，從工件被擠出的粘合劑的量增大，因而工件通過薄的粘合劑層被粘附。另一方面，在粘附薄的工件的情況下，被擠出的粘合劑的量減少，因而工件通過厚的粘合劑層被粘附。如果在上述狀態(tài)下通過拋光裝置拋光工件，則不能解決拋光后工件的厚度不均的問題。例如，在粘附形成有氮化物半導(dǎo)體(例如氮化鎵)層的藍寶石基底的情況下，作為工件，藍寶石基底的厚度例如為大約900 μ m，并且通過拋光，該厚度被大大減小到例如大約為100 μ m。在將一個厚度為900 μ m的藍寶石基底和另一個厚度為920 μ m的藍寶石基底拋光成厚度減小800 μ m的情況下，拋光后的一個藍寶石基底的厚度變成100 μ m，拋光后的另一個藍寶石基底的厚度則變成120 μ m。因此，不能解決各工件厚度的差異，反而會使差異進一步增加。在待粘附的工件是通過在藍寶石基底上外延生長氮化物半導(dǎo)體(例如氮化鎵)層而進行制作的情況下，每個工件由具有不同熱膨脹系數(shù)的兩層構(gòu)成，因此工件容易朝藍寶石基底側(cè)翹曲。通過利用加壓頭對藍寶石基底進行加壓可以消除翹曲的問題。然而，如果藍寶石基底的厚度不均，則對藍寶石基底的翹曲的消除程度不同。另外，難以完全消除薄的藍寶石基底的翹曲。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供能夠解決傳統(tǒng)技術(shù)的上述問題的用于粘附工件的方法和工件粘附裝置。也就是，通過本發(fā)明的方法和裝置，所粘附的工件被拋光成具有相同的厚度。為了實現(xiàn)這一目的，本發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。也就是，實施本發(fā)明的方法的工件粘附裝置包括:加壓臺；和多個加壓頭，多個加壓頭設(shè)置于加壓臺的上方并且能夠彼此獨立地靠近和遠離加壓臺地移動，其中，加壓臺和加壓頭將工件壓到板上并利用粘合劑使工件粘附至板。以上方法包括以下步驟:用每個加壓頭以相同的壓力將對應(yīng)的一個工件壓到板上并且使一個工件粘附至板。優(yōu)選地，該方法包括以下步驟:將已加熱到預(yù)定溫度的板輸送至加壓臺，或在加壓臺上將板加熱到預(yù)定溫度；將粘合劑涂布至已加熱到預(yù)定溫度的板的預(yù)定部分；將工件放置于被加熱并熔化的粘合劑上；使每個加壓頭均朝向加壓臺移動，以均在相同的壓力下將一個工件壓到板上并持續(xù)預(yù)定時間；通過在工件被加壓頭加壓的狀態(tài)下使粘合劑冷卻并固化而將工件粘附至板；以及使每個加壓頭均遠離加壓臺地移動，以將粘附有工件的板從加壓臺取出。實施另一個方法的工件粘附裝置包括:加壓臺，其包括加熱機構(gòu)和冷卻機構(gòu)；以及多個加壓頭，多個加壓頭設(shè)置于加壓臺的上方并且能夠彼此獨立地靠近和遠離加壓臺地移動，其中，加壓臺和加壓頭將工件壓到板上并利用粘合劑使工件粘附至板。該另一個方法包括以下步驟:將已加熱到預(yù)定溫度的板輸送至加壓臺，或在加壓臺上將板加熱到預(yù)定溫度；將粘合劑涂布至已加熱到預(yù)定溫度的板的預(yù)定部分；將工件放置于被加熱并熔化的粘合劑上；將加壓頭加熱到預(yù)定溫度；使每個加壓頭均朝向加壓臺移動，以均在相同的壓力下將對應(yīng)的一個工件壓到板上并持續(xù)預(yù)定時間；通過在工件被加壓頭加壓的狀態(tài)下利用冷卻機構(gòu)使加壓臺和板冷卻并使粘合劑固化而將工件粘附至板；以及使每個加壓頭均遠離加壓臺地移動，以將粘附有工件的板從加壓臺取出。優(yōu)選地，在粘附工件的步驟中，檢測加壓頭的溫度，并且在確認到加壓頭的溫度低于預(yù)定溫度之后，停止加壓頭的加壓動作。優(yōu)選地，在加熱臺上對板進行預(yù)加熱，加熱臺包括加熱器并且加熱臺獨立于加壓臺，并且將已加熱的板輸送到加壓臺。使加壓頭與加壓臺接觸，以使加壓頭被加熱到預(yù)定溫度。
通過內(nèi)置加熱器將各加壓頭加熱到預(yù)定溫度。各加壓頭均能夠繞滾珠軸承轉(zhuǎn)動，并且各加壓頭均跟隨板的表面轉(zhuǎn)動以便對工件加壓。將作為工件的、均形成有氮化物半導(dǎo)體層的各藍寶石基底在氮化物半導(dǎo)體層朝向板的狀態(tài)下粘附到板。本發(fā)明的工件粘附裝置包括:加壓臺；和多個加壓頭，多個加壓頭設(shè)置于加壓臺的上方并且能夠彼此獨立地靠近和遠離加壓臺地移動，其中，加壓臺和加壓頭將工件壓到板上并利用粘合劑使工件粘附至板，并且每個加壓頭均以相同的壓力將對應(yīng)的一個工件壓到板上。優(yōu)選地，各加壓頭被連接至共用供氣源，從而能夠以相同的壓力將工件壓到板上。優(yōu)選地，加壓臺包括加熱機構(gòu)和冷卻機構(gòu)，并且對加壓臺和加壓頭進行加熱，將工件壓到涂布于板的粘合劑上以使粘合劑延展，然后通過冷卻機構(gòu)使加壓臺和板冷卻，以使粘合劑固化并使工件粘附至板。優(yōu)選地，工件粘附裝置進一步包括用于檢測加壓頭的溫度的溫度檢測部，其中，在冷卻加壓臺以固化粘合劑時，溫度檢測部檢測加壓頭的溫度，并且在確認到加壓頭的溫度低于預(yù)定溫度之后，停止加壓頭的加壓動作。優(yōu)選地，溫度檢測部檢測各加壓頭的位于靠近加壓工件用的加壓面的位置的部分的溫度。優(yōu)選地，使加壓頭與加壓臺接觸以使加壓頭被加熱到預(yù)定溫度。優(yōu)選地，各加壓頭均包括加熱機構(gòu)和冷卻機構(gòu)，從而各加壓頭可以通過其自有的加熱機構(gòu)和冷卻機構(gòu)被加熱和冷卻。優(yōu)選地，工件粘附裝置進一步包括加熱臺，加熱臺包括加熱器并且加熱臺獨立于加壓臺，其中，預(yù)先在加熱臺上加熱板，然后將已加熱的板輸送到加壓臺。優(yōu)選地，冷卻機構(gòu)內(nèi)置于加壓臺的、位于與放置板的表面接近的位置的部分。優(yōu)選地，工件粘附裝置進一步包括用于檢測已放置于加熱臺的板的溫度和用于檢測加壓臺和加熱臺的溫度的檢測部。通過實施本發(fā)明，加壓頭能夠獨立地以相同的壓力對工件進行加壓。即使工件的厚度變化，當(dāng)粘附工件時，也可以從工件擠出多余的粘合劑并且使粘合劑層的厚度均一。因此，能夠?qū)⒐ぜ伖獬删哂邢嗤暮穸取?br>

現(xiàn)在將通過實施例并參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明，其中:圖1是工件粘附裝置的主視圖；圖2是加壓臺的局部剖視圖；圖3是板的說明圖；圖4是包括一個第一臺架和一個第二臺架的工件粘附裝置的主視圖。圖5是加壓頭的另一實施例的剖視圖；以及圖6是工件粘附裝置的又一實施方式的主視圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行詳細說明。本發(fā)明的方法在如下的工件粘附裝置中進行:該工件粘附裝置包括加壓臺和多個加壓頭，該多個加壓頭設(shè)置于加壓臺的上方并且能夠彼此獨立地靠近或遠離加壓臺地移動。加壓臺和加壓頭對工件加壓并利用粘合劑使工件粘附于板。該方法的特征在于，每個加壓頭均以相同的壓力對對應(yīng)的一個工件加壓并使其粘附于板。在該方法中，將預(yù)先加熱到預(yù)定溫度的板輸送至加壓臺，或?qū)遢斔椭良訅号_并在加壓臺上將板加熱到預(yù)定溫度。將粘合劑涂布至加熱到預(yù)定溫度的板的預(yù)定部分。將工件放置于被加熱并熔化的粘合劑上。每個加壓頭均朝向加壓臺移動以將對應(yīng)的工件以相同的壓力方式壓到板上并使該加壓持續(xù)預(yù)定時間。接下來，在工件被加壓頭加壓的狀態(tài)下，通過使粘合劑冷卻并固化而將工件粘附到板上。然后，使各加壓頭遠離加壓臺地移動以將粘附有工件的板從加壓臺取出。通過進行上述步驟，完成工件粘附的操作。用于進行上述方法的工件粘附裝置包括:加壓臺和多個加壓頭，該多個加壓頭設(shè)置于加壓臺的上方并且能夠彼此獨立地靠近或遠離加壓臺地移動。加壓臺和加壓頭對工件加壓并利用粘合劑使工件粘附于板，并且每個加壓頭均以相同的壓力將對應(yīng)的一個工件壓到板上。隨后將對工件粘附裝置進行詳細說明。在本發(fā)明的一個實施方式中，將多個工件粘附于一個板，加壓頭的數(shù)量等于工件的數(shù)量并且每個加壓頭彼此獨立地壓對應(yīng)的工件。加壓頭分別以相同的壓力將工件壓到板上以使工件粘附于板。通過利用加壓頭彼此獨立地以相同的壓力將工件壓到板上，在粘附工件時，可以將多余的粘合劑從工件擠出并且能使粘合劑層的厚度均勻。也就是，即使工件的厚度變化，也能使用于工件的粘合劑層的厚度均一。然而，如果工件的厚度變化，則被粘附的工件距離板的高度一定變化。但是，在已粘附了工件的板在工件面對拋光布的狀態(tài)下被安裝于拋光裝置的拋光板以對工件進行拋光的情況下，較高的工件被拋光較多。因此，被拋光的工件最終能夠彼此齊平。在粘附例如藍寶石基底等翹曲的工件的情況下，通過加壓頭分別以相同的壓力對藍寶石基底進行加壓以使藍寶石基底的翹曲能得到相同的校正。通過對校正狀態(tài)下的藍寶石基底進行拋光，即使藍寶石基底的厚度變化，如上所述，藍寶石基底的拋光量也不同。因此，藍寶石基底的最終厚度以及對藍寶石基底的翹曲的校正變得均一。順便地，已知各種類型的粘合劑。通常地，將加熱時會熔化并且冷卻時會固化的蠟用作粘合劑。在用蠟作粘合劑的情況下，需要加熱蠟的步驟和冷卻蠟的步驟。對蠟(粘合劑)的加熱和冷卻可以按日本特開平5-82493號公報的說明進行。也就是，包括加熱器的加熱臺被加熱到預(yù)定溫度，然后將板輸送到加熱臺以對板進行加熱。
接下來，將粘合劑涂布到已加熱的板的預(yù)定部分，工件將粘附于該預(yù)定部分。將工件分別放置于加熱并熔化的粘合劑上。將放置了工件的板輸送至加壓臺，該加壓臺位于靠近加熱臺的位置并且該加壓臺包括冷卻機構(gòu)。設(shè)置于加壓臺上方并且能夠彼此獨立地上下移動的加壓頭，其中的每一個均朝向加壓臺移動以在加壓頭和加壓臺之間將與其對應(yīng)的一個工件壓到板上。通過這個動作使粘合劑延展。同時地，向加壓臺的冷卻機構(gòu)供應(yīng)冷卻水以使板和粘合劑冷卻。從而使粘合劑固化并且使工件能被粘合到板上。在上述方法中，當(dāng)在加熱臺上加熱過的板被輸送到加壓臺時，板的熱量被傳導(dǎo)至加壓臺。當(dāng)加壓頭接觸工件時，熱量也被傳導(dǎo)至加壓頭。另外，在該狀態(tài)下向加壓臺供應(yīng)冷卻水，從而降低粘合劑的溫度。因此，在使用某些粘合劑的情況下，存在以下可能性:粘合劑在被延展之前固化并且粘合劑層的厚度變化。將詳細說明能夠解決上述問題的用于粘附工件的方法和工件粘附裝置。圖1是工件粘附裝置的主視圖，圖2是加壓臺18的局部剖視圖，圖3是板22的平面圖。在圖1中，第一臺架12包括加熱臺14，分別包括加壓臺18的第二臺架16a和16b位于靠近第一臺架12的位置。加熱臺14包括第一加熱器(未示出)并且加熱臺14通過支撐構(gòu)件21被水平地固定于機架20。將要粘附工件23的板22被輸送至加熱臺14。定位氣缸24設(shè)置于加熱臺14的下方并且具有三個連接到桿的定位銷25 (在圖1中示出兩個定位銷)。定位銷25豎直地穿過形成于加熱臺14的通孔26并且可以從加熱臺14的上表面伸出和縮入。板22具有與各定位銷25分別對應(yīng)的三個通孔27 (參見圖3)。在本實施方式中，板22手動安置于加熱臺14。在定位銷25插入通孔27的狀態(tài)下將板22安置于加熱臺14，以使板22被正確地定位于加熱臺14。表示工件23的粘附位置的標記形成于板22。在本實施方式中，如圖3所示，形成環(huán)形槽23a作為標記，每個環(huán)形槽23a均沿著工件23的外緣形成。通過將工件23放入由環(huán)形槽23a環(huán)繞的區(qū)域，可以在板22上正確地定位工件23。在粘附工件23時，從工件23擠出的多余的粘合劑流入環(huán)形槽23a。在加熱臺14上設(shè)置用于檢測由第一加熱器加熱的加熱臺14的溫度的溫度檢測部(未示出)。通過控制部45控制第一加熱器以使得用溫度檢測部檢測的溫度保持在預(yù)定溫度范圍。紅外溫度傳感器(溫度檢測部)28設(shè)置于加熱臺14的上方。紅外溫度傳感器28檢測安置于加熱臺14的板22的表面的溫度。第二臺架16a和16b的加壓臺18通過支撐構(gòu)件30被機架20水平地支撐。如圖2所示，每個加壓臺18均包括第二加熱器31和供應(yīng)有冷卻水的冷卻機構(gòu)32。冷卻水循環(huán)所通過的夾套32a位于比第二加熱器31靠近加壓臺18的表面的位置，以使加壓臺18上的板22能夠迅速冷卻。圖1示出冷卻機構(gòu)的用于循環(huán)冷卻水的回路。已調(diào)節(jié)過溫度的冷卻水通過連接口36供應(yīng)至水槽(未示出)并儲存于水槽中。附圖標記37代表冷卻水的去路；附圖標記38代表冷卻水的歸路。冷卻水通過加壓臺18的夾套32a并且從排出口 39排出。注意，回路中的冷卻水可以通過打開閥(未示出)而經(jīng)由排水回路40排出。在第二臺架16a和16b上分別設(shè)置有各自包括定位氣缸24和三個定位銷25的定位機構(gòu)，以和第一臺架12—樣,對從加熱臺14輸送的板22進行正確定位。每個加壓臺18均包括用于檢測由第二加熱器31加熱的加壓臺18的溫度的溫度檢測部(未示出)。第二加熱器31由控制部45控制，以使得用溫度檢測部檢測的溫度保持在預(yù)定溫度范圍。在各加壓臺18的上方設(shè)置有多個加壓頭42，并且該多個加壓頭42可以彼此獨立地上下移動(靠近或遠離加壓臺18地移動)。為第二臺架16a設(shè)置三個加壓頭42 ;為第二臺架16b設(shè)置五個加壓頭42 (圖1示出其中的三個)。在第二臺架16a中，較大的三個工件23粘附到一個板22上。另一方面，在第二臺架16b中，較小的五個工件23粘附到一個板22上。加壓頭42分別安裝在由機架20支撐的各氣缸單元(驅(qū)動部)44的桿的下端，加壓頭42上下移動。各加壓頭42可以在加壓面被配置成與加壓臺18平行的狀態(tài)下固定到桿的下端。另外，每個加壓頭42可以繞設(shè)置于桿下端的滾珠軸承(未示出)轉(zhuǎn)動，以便跟隨加壓臺18的表面(將要被加壓的工件23的表面)的傾斜度。注意，例如，可以使用檢測壓力的壓力分布用的片狀觸感傳感器或力敏紙(未示出)，以調(diào)節(jié)加壓頭42的傾斜角度，從而使加壓頭42的加壓面可以變得與加壓臺18的表面平行。在加熱臺14上對各板22加熱，在以預(yù)定溫度加熱的板22的預(yù)定部分涂布粘合齊U，將工件23放置于被加熱并熔化的粘合劑上，然后在加壓頭42和加壓臺18之間對板22上的工件23以相同的壓力(壓力)進行加壓。為了通過加壓頭42以相同的壓力對工件23進行加壓，各氣缸單元44的上室被連接到共用氣壓源(未示出)。另外，各氣缸單元44的上室也可以通過調(diào)節(jié)器(未示出)連接到獨立的氣壓源，這樣可以通過調(diào)節(jié)器產(chǎn)生相同壓力。各加壓頭42包括例如熱電偶等溫度檢測傳感器46。熱電偶46的下端觸及加壓頭42的下部以檢測加壓頭42的下部(靠近用于對工件23進行加壓的加壓面的部分)的溫度。工件粘附裝置10具有上述結(jié)構(gòu)。將說明在工件粘附裝置10中進行的本實施方式的方法。在第一臺架12中，通過第一加熱器對加熱臺14進行預(yù)加熱，直至到達預(yù)定溫度(例如，120-125°C)。加熱臺14的溫度由溫度檢測部進行檢測并且被保持在預(yù)定溫度范圍。接下來，使板22通過定位銷25定位于已加熱到預(yù)定溫度的加熱臺14。在本實施方式中，板22被手動輸送并安置于加熱臺14。通過從加熱臺14傳導(dǎo)的熱量對板22進行加熱，直至達到預(yù)定溫度(例如，IlO0O0可以通過紅外溫度傳感器28檢測板22的溫度。當(dāng)板22的溫度達到預(yù)定溫度時，將預(yù)定量的粘合劑涂布到板22的預(yù)定部分(粘附工件的部分)。粘合劑可以手動涂布或通過供應(yīng)設(shè)備自動涂布。由于板22已預(yù)先加熱到預(yù)定溫度，所以涂布的粘合劑熔化。在各第二臺架16a和16b中也是如此，打開第二加熱器31以將加壓臺18加熱到預(yù)定溫度(例如，120-125°C)。加壓臺18的溫度由溫度檢測部進行檢測并被保持在預(yù)定溫度范圍。注意，已停止將冷卻水供應(yīng)至冷卻機構(gòu)32，因此冷卻水也被加熱。通過加熱冷卻水，也可以從冷卻水進行熱量傳導(dǎo)，以對加壓臺18進行均勻加熱。在該操作中，各加壓頭42均向下移動直到接觸加壓臺18以通過熱傳導(dǎo)對加壓頭42進行加熱，直至加壓頭42達到預(yù)定溫度(例如，110°C)。加壓頭42的溫度可以通過熱電偶46進行檢測。當(dāng)加壓頭42的溫度達到預(yù)定溫度時，加壓頭42遠離加壓臺18地向上移動，然后板22被輸送并安置于加壓臺18，其中板22已在加熱臺14上進行過加熱并已放置工件23。接下來，加壓頭42朝向加壓臺18向下移動，在已加熱到預(yù)定溫度的加壓頭42和加壓臺之間對板22和工件23加壓預(yù)定時間(例如一分鐘)。由于通過均已加熱到預(yù)定溫度的加壓頭42和加壓臺18對工件23進行加壓，所以粘合劑以均一厚度充分延展。具體地，在本實施方式中，如上所述，加壓頭42以相同的壓力彼此獨立地對工件23進行加壓。即使工件23的厚度變化，也通過對工件23加壓使多余的粘合劑從工件23擠出。從而粘合劑層的厚度能夠變得均一。如上所述，即使工件23的厚度變化，工件23也可以通過層厚度均一的粘合劑進行粘附。因此，如上所述，工件可以被拋光成具有相同的厚度。注意，在每個加壓頭42均可繞滾珠軸承轉(zhuǎn)動以便跟隨加壓臺18的表面(將要被加壓的工件23的表面)的傾斜度時，即使工件23形成為錐形并具有不同的厚度，也可以通過使工件23的下表面與板22的表面平行而利用層厚度均一的粘合劑粘附工件23，使得工件23能夠被均勻地拋光。在加壓頭42對工件23加壓預(yù)定時間之后，關(guān)閉第二加熱器31，并且向冷卻機構(gòu)32供應(yīng)冷卻水以便冷卻加壓臺18。另外，板22和加壓頭42通過熱傳導(dǎo)冷卻。通過冷卻步驟，粘合劑固化并且工件23粘附于板22。在冷卻步驟中，通過熱電偶46檢測加壓頭42的溫度。當(dāng)所檢測的每個加壓頭42的溫度都降低至預(yù)定溫度(例如35°C)時，加壓頭42向上移動以從加壓臺18取出板22，工件23完全粘附于板22?？梢詢H基于加壓時間來控制加壓頭42加壓工件23。然而，通過如上所述地檢測加壓頭42的溫度并在加壓頭42的溫度降低到預(yù)定溫度時完成加壓步驟，粘合劑可以被可靠的固化。也就是，在最遠離加壓臺18的加壓頭42的溫度降低到預(yù)定溫度時，經(jīng)由加壓頭42的加壓動作停止，以使粘合劑能夠可靠的固化。注意，加熱臺14、板22、加壓臺18和加壓頭42的預(yù)定溫度不限于上述實施例?？梢愿鶕?jù)粘合劑的類型等進行隨意地選擇。在上述實施方式中，在加熱臺14上進行粘合劑的涂布和將工件23放置于粘合劑。然而，在一些情況下，可能在加熱臺14上僅加熱板22，在將已加熱的板22安置于加壓臺18之后，在加壓臺18上涂布粘合劑并放置工件23。在本實施方式中，工件不限于例如硅晶片等。例如，形成有氮化物半導(dǎo)體(例如氮化鎵)層的藍寶石基底、碳化硅基底等可以作為工件被適當(dāng)?shù)卣掣健Ｔ诠ぜ樗{寶石基底并且在藍寶石基底上外延生長有氮化物半導(dǎo)體(例如氮化鎵)層的情況下，每個工件由具有不同熱膨脹系數(shù)的兩層構(gòu)成，因此工件容易翹曲。因此，在本實施方式中，在均已加熱到預(yù)定溫度的板22和加壓頭42之間對工件加壓預(yù)定時間，從而在粘合劑熔化的狀態(tài)下對工件加壓直到翹曲被校正。然后，進行冷卻步驟。通過利用加壓頭42對工件進行加壓直到如上所述的加壓頭42的檢測溫度降低到預(yù)定溫度，可以使粘合劑可靠地固化并防止翹曲再次發(fā)生。因此，可以利用層厚度均一的粘合劑使工件被高度平整地粘附。注意，在拋光藍寶石基底的情況下，應(yīng)當(dāng)在氮化物半導(dǎo)體層面對板22的狀態(tài)下將藍寶石基底粘附于板22。注意，在上述實施方式中，兩個第二臺架16a和16b設(shè)置于裝置10。第二臺架的數(shù)量可以是一個、三個或更多個。各臺架的加壓頭42的數(shù)量也不限。板22在臺架中或臺架之間的輸送可以通過已知的輸送設(shè)備自動進行。在圖4所示的實施方式中，設(shè)置一個第一臺架12和一個第二臺架16。注意，對圖1所示的實施方式中所說明的結(jié)構(gòu)元件指定相同的附圖標記并省略相應(yīng)說明。在上述實施方式中，各加壓頭42可以被替換為圖5所示的實施例。圖5是加壓頭42的剖視圖。在圖5所示的實施例中，加壓頭42包括第三加熱器47和冷卻機構(gòu)48。第三加熱器47通過軟電纜(未示出)電連接至電源(未示出)，并且冷卻機構(gòu)48通過軟管(未示出)連接至供水源(未示出)。在該實施例中，可以通過第三加熱器47對各加壓頭42進行直接加熱，以使對加壓頭42的加熱平穩(wěn)進行。在固化粘合劑時，第三加熱器47關(guān)閉并且向冷卻機構(gòu)48供應(yīng)冷卻水，以使對加壓頭42的冷卻更平穩(wěn)。從而可以縮短粘附工件的單件產(chǎn)品生產(chǎn)時間(tacttime)。以上動作通過控制部45進行控制。注意，各加壓頭42可以僅包括第三加熱器47。冷卻機構(gòu)48可以被省略。圖6是本發(fā)明的工件粘附裝置10的另一實施方式的主視圖。注意，對圖1所示的實施方式中所說明的結(jié)構(gòu)元件指定相同的附圖標記并省略相應(yīng)說明。在本實施方式中，省略第一臺架12，在裝置10中僅設(shè)置第二臺架16。和圖2所示的實施例一樣，加熱器31和冷卻機構(gòu)32被包含在第二臺架16的加壓臺18中。從加熱板22到粘附工件23的所有步驟都在加壓臺18上進行。將說明在圖6中所示的工件粘附裝置10中所實施的方法。首先，打開加壓臺18的加熱器31，并且將加壓臺18加熱到預(yù)定溫度(例如120-125°C)o向下移動加壓頭42直到其接觸加壓臺18，然后通過來自加壓臺18的熱量將加壓頭42加熱到預(yù)定溫度(例如110°C)。當(dāng)加壓頭42的溫度增加到預(yù)定溫度時，加壓頭42向上移動以使加壓臺18空出。接下來，將板22準確地定位于加壓臺18，通過來自加壓臺18的熱量將板22加熱到預(yù)定溫度(例如110°C)。優(yōu)選地，通過紅外溫度傳感器(未示出)檢測板22的溫度。當(dāng)板22的溫度達到預(yù)定溫度時，將預(yù)定量的粘合劑涂布于板22的預(yù)定部分并使粘合劑熔化。在粘合劑熔化時，將工件23放置到粘合劑上。接下來，使加壓頭42朝向加壓臺18向下移動，在已加熱到預(yù)定溫度的加壓頭42和加壓臺18之間對板22和工件23加熱預(yù)定時間(例如一分鐘)。由于通過均已加熱到預(yù)定溫度的加壓頭42和加壓臺18對工件23進行加壓，所以粘合劑以均一的層厚度充分延展。同樣地，在本實施方式中，也是加壓頭42以相同的壓力彼此獨立地對工件23進行加壓。即使工件23的厚度變化，也通過對工件23加壓使多余的粘合劑從工件23擠出。因此，能夠使粘合劑層的厚度均一。如上所述，即使工件23的厚度變化，工件23也可以通過層厚度均一的粘合劑進行粘附。因此，如上所述，工件能夠被拋光并具有相同的厚度。在加壓頭42對工件23加壓預(yù)定時間之后，關(guān)閉第二加熱器31，并且向冷卻機構(gòu)32供應(yīng)冷卻水以便冷卻加壓臺18。另外，板22和加壓頭42通過熱傳導(dǎo)冷卻。通過冷卻步驟，粘合劑固化并且工件23粘附于板22。在冷卻步驟中，通過熱電偶46檢測加壓頭42的溫度。當(dāng)所檢測的每個加壓頭42的溫度都降低至預(yù)定溫度(例如35°C)時，加壓頭42向上移動以從加壓臺18取出板22，工件23完全粘附于該板22?？梢詢H基于加壓時間對加壓頭42加壓工件23進行控制。然而，通過檢測加壓頭42的溫度并在如上所述的加壓頭42的溫度降低到預(yù)定溫度時完成加壓步驟，粘合劑可以被可靠的固化。也就是，在最遠離加壓臺18的加壓頭42的溫度降低到預(yù)定溫度時，經(jīng)由加壓頭42的加壓動作停止，以使粘合劑能夠可靠的固化。同樣，在本實施方式中，和圖5所示的實施例一樣，各加壓頭42可以包括加熱器47和冷卻機構(gòu)48。在該情形下，同樣地，可以通過第三加熱器47對各加壓頭42直接加熱，所以對加壓頭42的加熱可以平穩(wěn)進行。當(dāng)粘合劑被固化時，第三加熱器47關(guān)閉并且向冷卻機構(gòu)48供應(yīng)冷卻水，以更平穩(wěn)地冷卻加壓頭42。從而可以縮短粘附工件的單件產(chǎn)品生產(chǎn)時間。在對各加壓頭42進行冷卻的情況下，可以基于板22的溫度來決定加壓操作的完成而不檢測加壓頭42的溫度。注意，在該情況下，同樣地，各加壓頭42可以僅包括第三加熱器，冷卻機構(gòu)可以被省略。這里提及的所有實施例和條件性文字都是為了教示的目的，以幫助讀者理解發(fā)明人作出的對現(xiàn)有技術(shù)進行改進的發(fā)明和構(gòu)思，并且本發(fā)明應(yīng)該被理解為不限于具體提及的實施例和條件，說明書中的這些實施例的組織也不是本發(fā)明的優(yōu)劣性的展示。雖然已經(jīng)詳細說明了本發(fā)明的實施方式，但應(yīng)該理解，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明進行各種修改、置換和替換。
權(quán)利要求
1.一種用于粘附工件的方法，所述方法在工件粘附裝置中實施，所述工件粘附裝置包括: 加壓臺；和 多個加壓頭，所述多個加壓頭設(shè)置于所述加壓臺的上方并且能夠彼此獨立地靠近和遠離所述加壓臺地移動， 其中，所述加壓臺和所述加壓頭將所述工件壓到板上并利用粘合劑使所述工件粘附至所述板， 所述方法包括以下步驟: 用每個所述加壓頭以相同的壓力將對應(yīng)的一個工件壓到所述板上并且使所述一個工件粘附至所述板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述方法包括以下步驟: 將已加熱到預(yù)定溫度的所述板輸送至所述加壓臺，或在所述加壓臺上將所述板加熱到預(yù)定溫度； 將粘合劑涂布至已加熱到預(yù)定溫度的所述板的預(yù)定部分； 將所述工件放置于被加熱并熔化的所述粘合劑上； 使每個所述加壓頭均朝向所述加壓臺移動，以均在相同的壓力下將所述一個工件壓到所述板上并持續(xù)預(yù)定時間； 通過在所述工件被所述加壓頭加壓的狀態(tài)下使所述粘合劑冷卻并固化而將所述工件粘附至所述板；以及 使每個所述加壓頭均遠離所述加壓臺地移動，以將粘附有所述工件的所述板從所述加壓臺取出。
3.一種用于粘附工件的方法，所述方法在工件粘附裝置中實施，所述工件粘附裝置包括: 加壓臺，其包括加熱機構(gòu)和冷卻機構(gòu)；以及 多個加壓頭，所述多個加壓頭設(shè)置于所述加壓臺的上方并且能夠彼此獨立地靠近和遠離所述加壓臺地移動， 其中，所述加壓臺和所述加壓頭將所述工件壓到板上并利用粘合劑使所述工件粘附至所述板， 所述方法包括以下步驟: 將已加熱到預(yù)定溫度的所述板輸送至所述加壓臺，或在所述加壓臺上將所述板加熱到預(yù)定溫度； 將粘合劑涂布至已加熱到預(yù)定溫度的所述板的預(yù)定部分； 將所述工件放置于被加熱并熔化的所述粘合劑上； 將所述加壓頭加熱到預(yù)定溫度； 使每個所述加壓頭均朝向所述加壓臺移動，以均在相同的壓力下將對應(yīng)的一個工件壓到所述板上并持續(xù)預(yù)定時間； 通過在所述工件被所述加壓頭加壓的狀態(tài)下利用所述冷卻機構(gòu)使所述加壓臺和所述板冷卻并使所述粘合劑固化而將所述工件粘附至所述板；以及使每個所述加壓頭均遠離所述加壓臺地移動，以將粘附有所述工件的所述板從所述加壓臺取出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于， 在粘附所述工件的步驟中，檢測所述加壓頭的溫度，并且 在確認到所述加壓頭的溫度低于預(yù)定溫度之后，停止所述加壓頭的加壓動作。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于， 在加熱臺上對所述板進行預(yù)加熱，所述加熱臺包括加熱器并且所述加熱臺獨立于所述加壓臺，并且 將已加熱的所述板輸送到所述加壓臺。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項所述的方法，其特征在于，使所述加壓頭與所述加壓臺接觸，以使所述加壓頭被加熱到預(yù)定溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項所述的方法，其特征在于，通過內(nèi)置加熱器將各所述加壓頭加熱到預(yù)定溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法，其特征在于， 各所述加壓頭均能夠繞滾珠軸承轉(zhuǎn)動，并且 各所述加壓頭均跟隨所述板的表面轉(zhuǎn)動以便對所述工件加壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于， 將作為所述工件的、均形成有氮化物半導(dǎo)體層的各藍寶石基底在所述氮化物半導(dǎo)體層朝向所述板的狀態(tài)下粘附到所述板。
10.一種工件粘附裝置，其包括: 加壓臺；和 多個加壓頭，所述多個加壓頭設(shè)置于所述加壓臺的上方并且能夠彼此獨立地靠近和遠離所述加壓臺地移動， 其中，所述加壓臺和所述加壓頭將工件壓到板上并利用粘合劑使所述工件粘附至所述板，并且 每個所述加壓頭均以相同的壓力將對應(yīng)的一個工件壓到所述板上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的工件粘附裝置，其特征在于， 各所述加壓頭被連接至共用供氣源。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的工件粘附裝置，其特征在于， 所述加壓臺包括加熱機構(gòu)和冷卻機構(gòu)，并且 對所述加壓臺和所述加壓頭進行加熱，將所述工件壓到涂布于所述板的所述粘合劑上以使所述粘合劑延展，然后通過所述冷卻機構(gòu)使所述加壓臺和所述板冷卻，以使所述粘合劑固化并使所述工件粘附至所述板。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的工件粘附裝置，其特征在于， 所述工件粘附裝置進一步包括用于檢測所述加壓頭的溫度的溫度檢測部， 其中，在冷卻所述加壓臺以固化所述粘合劑時，所述溫度檢測部檢測所述加壓頭的溫度，并且 在確認到所述加壓頭的溫度低于預(yù)定溫度之后，停止所述加壓頭的加壓動作。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的工件粘附裝置，其特征在于，所述溫度檢測部檢測各所述加壓頭的位于靠近加壓所述工件用的加壓面的位置的部分的溫度。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項所述的工件粘附裝置，其特征在于， 使所述加壓頭與所述加壓臺接觸以使所述加壓頭被加熱到預(yù)定溫度。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項所述的工件粘附裝置，其特征在于， 各所述加壓頭均包括加熱機構(gòu)和冷卻機構(gòu)。
17.根據(jù)權(quán)利要求12至16中任一項所述的工件粘附裝置，其特征在于， 所述工件粘附裝置進一步包括加熱臺，所述加熱臺包括加熱器并且所述加熱臺獨立于所述加壓臺， 其中，預(yù)先在所述加熱臺上加熱所述板，然后將已加熱的所述板輸送到所述加壓臺。
18.根據(jù)權(quán)利要求12至17中任一項所述的工件粘附裝置，其特征在于， 所述冷卻機構(gòu)內(nèi)置于所述加壓臺的、位于與放置所述板的表面接近的位置的部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的工件粘附裝置，其特征在于， 所述工件粘附裝置進一步包括用于檢測已放置于所述加熱臺的所述板的溫度的溫度檢測部。
20.根據(jù)權(quán)利要求17至19中任一項所述的工件粘附裝置，其特征在于， 所述工件粘附裝置進一步包括用于檢測所述加壓臺和所述加熱臺的溫度的溫度檢測部。
全文摘要
用于粘附工件的方法和工件粘附裝置。該用于粘附工件的方法能夠?qū)⒐ぜ伖獬删哂邢嗤暮穸取Ｔ撚糜谡掣焦ぜ姆椒ㄔ诠ぜ掣窖b置中實施，該工件粘附裝置包括加壓臺；和設(shè)置于加壓臺的上方并且能夠彼此獨立地靠近和遠離加壓臺地移動的多個加壓頭。加壓臺和加壓頭將工件壓到板上并利用粘合劑使工件粘附至板。每個加壓頭均以相同的壓力將對應(yīng)的一個工件壓到板上。
文檔編號B24B41/06GK103144029SQ20121051148
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者小布施敦史, 寺澤光子 申請人:不二越機械工業(yè)株式會社