專利名稱：用于在電子芯片元件中形成外部電極的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在電子芯片元件中形成外部電極的方法和裝置。
背景技術(shù)：
諸如陶瓷疊層電容器的電子芯片元件在本領(lǐng)域中是眾所周知的。一個(gè)這種電子芯片元件具有帶兩個(gè)相對(duì)端的主體。外部電極形成在主體的相對(duì)端上。可以通過將導(dǎo)電膏涂敷在主體的端部并且隨后使膏干燥而形成這些外部電極。
在一種用于在這樣的電子芯片元件中形成外部電極的傳統(tǒng)方法中，電子元件的一端由其中形成有通孔的第一粘合部件粘合地保持，同時(shí)在電子元件的另一端上形成第一外部電極。隨后，電子元件的第一外部電極側(cè)被放置為與其中形成有通孔的第二粘合部件接觸。在此狀態(tài)下，按壓部件插入第一粘合部件的通孔中，以朝第二粘合部件側(cè)按壓電子元件。因此，電子元件從第一粘合部件分離并由第二粘合部件保持。當(dāng)電子部件的另一端由第二粘合部件保持時(shí)，第二外部電極形成在第一端上。
此外，當(dāng)電子元件由第一粘合部件或者第二粘合部件保持時(shí)，在該粘合部件的通孔中施加負(fù)壓力，從而增加粘合部件的保持力。因此，在已形成第二電極之后，通過在形成在第二粘合部件中的通孔施加正壓力，以減小粘合部件的保持力，由此使電子元件從第二粘合部件分離。如果不能容易地實(shí)現(xiàn)分離，可以將按壓部件插入第二粘合部件中的通孔中，以施加力到電子元件?？蛇x擇地，刮取夾具(scraping jig)可以用于剝離粘合部件。硅橡膠等用作粘合材料。日本專利申請(qǐng)公開NO.2001-118755披露了以上方法。
在上述方法中，在完成外部電極的形成之后，必須施加外部力到電子元件或者利用夾具將粘合劑從電子元件刮掉，以將電子元件從第二粘合部件剝離。結(jié)果，第二粘合部件的一部分或者固定到第二粘合部件的電極的一部分會(huì)破裂，使粘合部件不可用或者對(duì)電子元件產(chǎn)生損害。此外，留在第二粘合部件中的電極的破裂的殘余物會(huì)降低粘合部件的粘附強(qiáng)度，需要清潔或者其它處理而清潔或者其它處理會(huì)干擾操作。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于在電子芯片元件中形成外部電極的方法和裝置，所述方法和裝置能夠在不施加外部機(jī)械力的情況下將電子元件從粘合部件分離，由此在實(shí)現(xiàn)高度穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，提高生產(chǎn)力并確保足夠的產(chǎn)品產(chǎn)量。
本發(fā)明的該目的和其它目的通過一種用于在相對(duì)端部上具有第一端面和第二端面的芯片元件上形成外部電極以生產(chǎn)電子芯片元件的方法實(shí)現(xiàn)，所述方法包括以下步驟第一固定步驟，第一電極涂敷步驟，第一干燥步驟，第二固定步驟，第二電極涂敷步驟，第二干燥步驟和分離步驟。第一固定步驟用于將第一端面固定到第一粘合部件。第一電極涂敷步驟用于在芯片元件固定到第一粘合部件的同時(shí)將電極材料涂敷到第二端面。第一干燥步驟用于干燥在第一電極涂敷步驟中涂敷的電極材料，以產(chǎn)生第一外部電極。第二固定步驟用于將芯片元件從第一粘合部件傳遞到第二粘合部件并將芯片元件的第一外部電極側(cè)固定到第二粘合部件。第二電極涂敷步驟用于在芯片元件固定到第二粘合部件的同時(shí)將電極材料涂敷到第一端面。第二干燥步驟用于干燥在第二電極涂敷步驟中涂敷的電極材料，以產(chǎn)生第二外部電極。分離步驟用于在不施加外部機(jī)械力到芯片元件的情況下，將芯片元件從第二粘合部件分離。
在本發(fā)明的另一方面，提供了一種裝置，所述裝置用于在相對(duì)端部上具有第一端面和第二端面的芯片元件上形成外部電極以生產(chǎn)電子芯片元件。所述裝置包括第一傳送單元，第一固定單元，第一電極涂敷單元，第一干燥單元，第二傳送單元，第二固定單元，第二電極涂敷單元，第二干燥單元和分離單元。第一傳送單元設(shè)置有第一粘合部件。第一固定單元被配置以將第一端面固定到第一粘合部件。第一電極涂敷單元被配置以在第一端面固定到第一粘合部件的同時(shí)將電極材料涂敷到第二端面。第一干燥單元被配置以干燥形成在第二端面上的電極材料，以產(chǎn)生第一外部電極。第二傳送單元設(shè)置有第二粘合部件。第二固定單元被配置以將芯片元件從第一粘合部件傳遞到第二粘合部件并將芯片元件的第一外部電極側(cè)固定到第二粘合部件。第二電極涂敷單元被配置以在芯片元件被固定到第二粘合部件的同時(shí)將電極材料涂敷到第一端面。第二干燥單元被配置以干燥涂敷在第二電極中的電極材料，以產(chǎn)生第二外部電極。分離單元被配置以在不施加外部機(jī)械力到芯片元件的情況下，將芯片元件從第二粘合部件分離。


圖中圖1是說明圖，圖示說明了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的、用于形成電子芯片元件的外部電極的裝置；圖2是流程圖，圖示說明了根據(jù)第一實(shí)施例的用于形成外部電極的方法；圖3是剖視圖，顯示了布置在第一實(shí)施例的外部電極形成裝置的對(duì)準(zhǔn)塊中的芯片；圖4是對(duì)準(zhǔn)塊的俯視圖；圖5(a)到圖5(c)是剖視圖，圖示說明了在形成外部電極的方法中提供和固定芯片的步驟，圖5(a)顯示了平行于底板(bed)保持的板靠近底板的狀態(tài)；圖5(b)顯示了朝芯片的第一端面按壓硅橡膠的狀態(tài)；圖5(c)顯示了相對(duì)于底板分離芯片和板的狀態(tài)；圖6(a)到圖6(c)是說明圖，圖示說明了在形成外部電極的方法中涂敷第一電極的步驟，圖6(a)顯示了保持在板上的芯片相對(duì)地靠近導(dǎo)電膏的狀態(tài)；圖6(b)顯示了第二端面浸入導(dǎo)電膏內(nèi)的狀態(tài)；圖6(c)顯示了從導(dǎo)電膏移除芯片的狀態(tài)；
圖7是說明圖，圖示說明了在根據(jù)第一實(shí)施例的形成外部電極的方法中所采用的輻射干燥方法；圖8是說明圖，圖示說明了根據(jù)第一實(shí)施例的形成外部電極的方法中所采用的對(duì)流干燥方法；圖9(a)到圖9(c)是說明圖，圖示說明了形成外部電極的方法中的芯片轉(zhuǎn)移步驟，圖9(a)顯示了薄板和保持芯片的板相對(duì)彼此靠近的狀態(tài)；圖9(b)顯示了朝薄板按壓芯片的狀態(tài)；圖9(c)顯示了板和薄板相對(duì)地離開彼此的狀態(tài)；圖10是流程圖，圖示說明了根據(jù)第一實(shí)施例的芯片傳遞步驟中的步驟；圖11是說明圖，圖示說明了根據(jù)第一實(shí)施例的芯片傳遞步驟；圖12(a)到圖12(c)是說明圖，圖示說明了在形成外部電極的方法中涂敷第二電極的步驟，圖12(a)顯示了由薄板保持的芯片和涂布底板朝彼此靠近的狀態(tài)；圖12(b)顯示了朝涂布底板按壓芯片的狀態(tài)；圖12(c)顯示了在芯片上形成第二電極的狀態(tài)；圖13是說明圖，圖示說明了根據(jù)第一實(shí)施例的形成外部電極的方法中的芯片卸出步驟；圖14是說明圖，圖示說明了根據(jù)第一實(shí)施例的形成外部電極的方法中的熱可發(fā)泡和可松開的粘合劑的發(fā)泡狀態(tài)；圖15是說明圖，圖示說明了根據(jù)第一實(shí)施例的修改的形成外部電極的方法中的芯片傳遞方法；和圖16是說明圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的外部電極形成裝置的裝置。
具體實(shí)施例方式
接下來，將在參照附圖的同時(shí)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。圖1到圖14圖示說明了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的用于在電子芯片元件中形成外部電極的方法和裝置。
根據(jù)第一實(shí)施例的方法和裝置被配置以在諸如陶瓷疊層電容器的電子芯片元件的相對(duì)端面上形成外部電極。圖1顯示了用于在電子芯片元件中形成電極的外部電極形成裝置1。芯片7在經(jīng)歷電極形成步驟之前是芯片元件。芯片7為大致長(zhǎng)方體形狀，并具有彼此相對(duì)的第一端面7a和第二端面7b。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的方法，第一電極11形成在第二端面7b上，第二電極21形成在第一端面7a上。
如圖1中所示，外部電極形成裝置1包括板供應(yīng)盒(magazine)5，涂布底板10，干燥器13，板回收盒15，薄板供應(yīng)盒19，涂布底板22，干燥器25，加熱器(熱板)27，排出箱29和薄板回收盒31。通過一系列規(guī)定步驟在送入外部電極形成裝置1中的芯片7上形成外部電極，外部電極形成裝置1產(chǎn)生電子芯片元件30(下文中簡(jiǎn)稱為“電子元件30”)。
板供應(yīng)盒5是大致長(zhǎng)方體容器，容納堆疊布置的多個(gè)板3。板3為大致矩形和板狀，并用作具有作為粘合劑的粘性硅橡膠的第一粘合部件。如圖3中更詳細(xì)的圖示說明，板3在俯視圖中是板狀及矩形的，并且板3包括由不銹鋼形成的基板4，和形成在基板4的表面上的具有粘性性質(zhì)的硅橡膠2。第一傳送器(未顯示)用于將板3一次一個(gè)地從板供應(yīng)盒5供應(yīng)到外部電極形成裝置1的第一位置(見圖1)，所述第一位置用于開始電極形成步驟。根據(jù)每一步驟所需要的時(shí)間，以預(yù)定間隔供應(yīng)板3。
涂布底板10定位在第二位置。在俯視圖中，涂布底板10的形狀與板3相似。涂布底板10的表面高度平面度地形成，導(dǎo)電膏9層以規(guī)定厚度設(shè)置在涂布底板10的表面上。保持芯片7的板3相對(duì)地靠近形成在涂布底板10上的導(dǎo)電膏9的表面，以便板3和導(dǎo)電膏9的表面彼此平行，并朝涂布底板10按壓芯片7，由此使芯片7的第二端面7b側(cè)的規(guī)定部分浸入導(dǎo)電膏9中，并用導(dǎo)電膏涂布第二端面7b側(cè)。諸如鹵素加熱器(halogen heater)和環(huán)境加熱器(ambient heater)的干燥器13被布置在涂布底板10的下游(第三位置到第五位置)，以用于干燥涂布芯片7的導(dǎo)電膏，從而在其上產(chǎn)生第一電極11。板回收盒15是具有大致長(zhǎng)方體形狀的容器，以用于以堆疊布置的方式容納板3。在其上形成有第一電極11的芯片7從板3分離之后，板回收盒15回收板3。
薄板供應(yīng)盒19是大致長(zhǎng)方體形狀的容器，以用于堆疊布置地容納多個(gè)薄板17。每一薄板17都具有由熱發(fā)泡和松開粘合劑制成的第二粘性材料層。如在圖9和11中更詳細(xì)地顯示，薄板17是大致矩形平板，由涂有可發(fā)泡和可松開的粘合劑6的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)基薄膜(basefilm)18構(gòu)成。第二傳送器(未顯示)用于一次一個(gè)地將薄板17從板回收盒15供應(yīng)到第七位置，供應(yīng)時(shí)涂有可發(fā)泡和可松開的粘合劑16的表面面向下，其中在外部電極形成裝置1中的所述第七位置用于執(zhí)行電極形成步驟。根據(jù)每一處理所需要的時(shí)間，以規(guī)定的間隔供應(yīng)薄板17。
設(shè)置在薄板17中的熱發(fā)泡和松開粘合劑也稱作熱松開粘合劑。在室溫下，粘合劑呈現(xiàn)正常粘合強(qiáng)度，但當(dāng)加熱到規(guī)定溫度或者更高溫度時(shí)，粘合劑開始發(fā)泡，減小固定表面面積。因此，粘合劑喪失其粘合強(qiáng)度，松開由粘合劑固定的物體。該熱發(fā)泡和松開粘合劑的粘合強(qiáng)度和發(fā)泡溫度可以調(diào)整。在優(yōu)選的實(shí)施例中，該粘合劑的粘合強(qiáng)度被設(shè)定為高于硅橡膠2的粘合強(qiáng)度，發(fā)泡溫度被設(shè)定為低于硅橡膠2可維持其粘性的上限溫度。薄板17可以是熱松開帶，諸如Nitto Denko公司制造的產(chǎn)品“REVALPHA”。
涂布底板布置在第八位置。在俯視圖中，涂布底板22所具有的形狀與薄板17的形狀大致相同。涂布底板22的表面具有高度平面度，導(dǎo)電膏23層以規(guī)定厚度形成在表面上。保持芯片7的薄板17相對(duì)地靠近形成在涂布底板22上的導(dǎo)電膏23的表面，以便薄板17和導(dǎo)電膏23的表面彼此大致平行。芯片7被朝著涂布底板22按壓，以便芯片7的第一端面7a的規(guī)定部分浸入導(dǎo)電膏23中，用導(dǎo)電膏涂布第一端面7a。干燥器25被布置在涂布底板22下游、在第九到第十一位置處。諸如鹵素加熱器和環(huán)境加熱器的干燥器25用于干燥涂布芯片7的導(dǎo)電膏，以產(chǎn)生第二電極21。
加熱板(hot plate)27布置在干燥器25下游、第十二位置處，以在形成電極之后使電極元件30從薄板17脫離。加熱板27用于加熱薄板17中的可發(fā)泡粘合劑。排出箱29布置在加熱板27下方。當(dāng)加熱薄板17時(shí)，薄板17失去其粘合強(qiáng)度，電子元件30由于它們自身的重量落下并被收集在排出箱29中。薄板回收盒31是大致長(zhǎng)方體容器，用于堆疊放置地容納薄板17。因此在電子元件30從薄板17分離之后，盒31回收薄板17。
盡管未在圖中顯示，但外部電極形成裝置1還包括第一傳送器，所述第一傳送器用于間歇地并以規(guī)定間隔地將板3傳送到每一處理位置；第二傳送器，所述第二傳送器用于間歇地并以規(guī)定間隔地將薄板17傳送到每一處理位置；用于將規(guī)定數(shù)量的芯片7布置在板3或者薄板17上的規(guī)定位置處的機(jī)構(gòu)；用于將由板3或者薄板17保持的芯片7浸入導(dǎo)電膏9或者導(dǎo)電膏23中的機(jī)構(gòu)；和用于將每一板3和薄板17傳送到盒5和19的機(jī)構(gòu)。
接下來，將描述根據(jù)上述外部電極形成裝置1的形成外部電極的方法。圖2是流程圖，圖示說明了外部電極形成方法中的步驟。在圖2的S101中，第一傳送器將板3供應(yīng)到外部電極形成裝置1中的第一位置(見圖1)。第一傳送器從板供應(yīng)盒5供應(yīng)板3以使板3被保持器47保持(見圖3)。此時(shí)，板3應(yīng)當(dāng)被定向?yàn)楣柘鹉z2朝下。
在S102中，芯片7被供應(yīng)并固定到布置在第一位置中的板3。如圖3到圖5(c)中所示，對(duì)準(zhǔn)塊40在此時(shí)被提供。對(duì)準(zhǔn)塊40包括板狀底板41和引導(dǎo)板43，其中所述板狀底板41形狀為矩形并具有高度的平面度，所述引導(dǎo)板43例如由硅橡膠形成并設(shè)置在底板41上以用于對(duì)準(zhǔn)芯片。多個(gè)圓柱形開口45形成在引導(dǎo)板43中。在圖4的實(shí)施例中，十六個(gè)開口45二維布置地形成在單個(gè)引導(dǎo)板43中。每一開口45所具有的內(nèi)徑都大于每一芯片7上的第一端面7a和第二端面7b的最大直徑。開口45的尺寸應(yīng)當(dāng)為，芯片7和開口45的內(nèi)周壁之間存在足夠的間隙，以無阻力地將芯片7插入開口45或從開口45移出。
如圖4和圖5(a)中所示，芯片7沿著側(cè)壁45a滑動(dòng)地插入開口45，直到所有十六個(gè)開口45都容納對(duì)應(yīng)的芯片7。隨后，如圖3和圖5(a)中所示，使平行于底板41保持的板3靠近底板41，并且硅橡膠2朝著芯片7的第一端面7a被按壓，如圖5(b)中所示。一旦硅橡膠2保持芯片7的第一端面7a，板3相對(duì)于底板41分離，如圖5(c)中所示。
此時(shí)，芯片7通過硅橡膠2的粘合強(qiáng)度被保持在板3上。因此，十六個(gè)芯片7二維布置地被保持在板3上。由于第一端面7a是大致平面的，所有的芯片7都具有大致相同的尺寸，并且底板41的表面具有高度的平面度，因此形成于布置在底板41上的所有十六個(gè)芯片7上的第一端面7a被布置在大致相同平面。在該實(shí)施例中，底板41是固定的，而板3可朝向和遠(yuǎn)離底板4移動(dòng)，并同時(shí)保持平行于底板41。因此，所有的芯片7被以大致均勻的壓力按壓向硅橡膠2。由此，芯片7被固定到硅橡膠2，以便所有十六個(gè)芯片7上的第二端面7b可對(duì)齊在大致同一平面上。另外，出于簡(jiǎn)明的目的，圖1、圖5等顯示了僅一個(gè)芯片7的狀態(tài)。
在S103中，第一電極11涂在芯片7的第二端面7b上。為了該過程，保持芯片7的板3被傳送到圖1中所示的第二位置，以便涂布底板10在芯片7的正下方。如圖6(a)中所示，使保持在板3上的芯片7相對(duì)地靠近導(dǎo)電膏9，朝涂布底板10按壓芯片7的第二端面7b，將芯片7在第二端面7b側(cè)浸入導(dǎo)電膏9規(guī)定深度，如圖6(b)中所示。隨后，板3相對(duì)于涂布底板10分離，將芯片7從導(dǎo)電膏9移除，并留下作為第一電極11的電極膏的涂層，如圖6(c)中所示。由于由板3保持的所有芯片7的第二端面7b被設(shè)置在大致同一平面中，如上所述，所有芯片7浸入導(dǎo)電膏9達(dá)大致相同深度，由此用大致相同程度的導(dǎo)電膏涂布芯片7的第二端面7b。
在S104中，形成第一電極11的導(dǎo)電膏的涂層被干燥。在將板3從第三位置傳送到第五位置的同時(shí)執(zhí)行第一次干燥。如圖1中所示，通過由鹵素加熱器產(chǎn)生的直接熱量或者通過環(huán)境熱量干燥導(dǎo)電膏。在直接加熱的情況下，干燥器13布置在干燥爐14中，如圖7中所示。從加熱器(鹵素?zé)?13發(fā)出的光通過專用的濾光器被轉(zhuǎn)化為遠(yuǎn)紅外線以用于利用輻射干燥導(dǎo)電膏。開口14a形成在干燥爐14面對(duì)芯片7的一側(cè)中，并且保持芯片7的板3被定位在開口14a外側(cè)。鹵素?zé)?干燥器)13被布置為靠近與開口14a相對(duì)的干燥爐14的底面，并且所述鹵素?zé)?干燥器)13在傳送芯片7的方向上是細(xì)長(zhǎng)的。干燥器13和干燥爐14的結(jié)構(gòu)被配置為保持一致的加熱溫度，同時(shí)確保芯片7暴露于熱量達(dá)規(guī)定時(shí)間。
在環(huán)境加熱(ambient heating)的情況下，加熱器53布置在干燥爐54中，如圖8中所示。干燥爐54僅具有開口以用于保持芯片7的板3的進(jìn)出。加熱器53增加干燥爐54內(nèi)的溫度并且通過熱對(duì)流干燥導(dǎo)電膏。
在任一干燥方法中，溫度應(yīng)當(dāng)略微地低于例如200℃。此外，在任一干燥方法中，芯片7被板3保持，并且以規(guī)定的間隔間歇地從第三位置移動(dòng)到第五位置。
在完成S104中第一次干燥步驟之后，完成在芯片7上形成第一電極11，在S105中芯片7被傳遞到薄板(sheet)17。在圖10的流程圖中更詳細(xì)地描述了該傳遞過程。在S131中，保持芯片7的板3在第六位置中被第一次顛倒并移動(dòng)到第七位置，如圖1和9(a)中所示。此時(shí)，第二傳送器將薄板17從板供應(yīng)盒19供應(yīng)到第七位置。
在S132中，如圖9(a)所示在第七位置處，薄板17和保持芯片7的板3在平行的狀態(tài)下相對(duì)靠近彼此，并且芯片7的第一電極11側(cè)被向著薄板17按壓，直到芯片7被可發(fā)泡并可松開的粘合劑16保持，如圖9(b)中所示。隨后，在S133中，板3和薄板17遠(yuǎn)離彼此相對(duì)地移動(dòng)，如圖9(c)中所示。由于可發(fā)泡并可松開的粘合劑16所具有的粘合強(qiáng)度大于硅橡膠2的粘合強(qiáng)度，因此芯片7被拉離板3并由薄板17保持，因此芯片7離開硅橡膠2。此外，可發(fā)泡并可松開的粘合劑16具有類似果凍(jelly)的性質(zhì)，即提供一些彈性，但如果用足夠的力使其位移的話將產(chǎn)生塑性變形并將保持該新形狀。因此，即使對(duì)于每一芯片7第一電極11在平面度上不同，當(dāng)板3和薄板17被按壓在一起時(shí)這些不同將被消除，由此對(duì)于所有芯片7第一端面7a定位在大致同一平面。
更具體地，在第一電極11形成在芯片7上之后，形成在板3的基板4上的硅橡膠2在傳遞之前保持多個(gè)芯片7，如圖11中所示。薄板17被供應(yīng)到板3正上方，并且利用壓力使板3和薄板17到一起。一旦芯片7被固定到薄板17，板3和薄板17被分離，此時(shí)可發(fā)泡并可松開的粘合劑16將芯片7拉離板3，其中所述粘合劑16所具有的粘合強(qiáng)度大于硅橡膠2的粘合強(qiáng)度，并且芯片7被薄板17保持。
在S106中，薄板17移動(dòng)到第八位置，在所述第八位置芯片7的第一端面7a側(cè)被涂上第二電極。如圖1和圖12(a)中所示，涂布底板22定位在芯片7下方。如圖12(a)中所示，由薄板17保持的芯片7和形成在涂布底板22上的導(dǎo)電膏23靠近彼此，以便芯片7的第一端面7a被壓向具有高度平面度的涂布底板22，由此將芯片7在第一端面7a一側(cè)浸入導(dǎo)電膏23至規(guī)定深度，如圖12(b)中所示。隨后，薄板17和涂布底板22彼此分離，將芯片7從導(dǎo)電膏23移除，并在第一端面7a側(cè)留下導(dǎo)電膏涂層以形成第二電極21，如圖12(c)所示。由于由薄板17保持的所有芯片7的第一端面7a定位在大致同一平面上，如上所述，因此所有芯片7浸入導(dǎo)電膏23達(dá)大致相同深度，由此在芯片7的第一端面7a涂布大致相同量的導(dǎo)電膏。
在S107中，涂布的導(dǎo)電膏被干燥以形成第二電極21。在薄板17從第九位置傳送到第十一位置的同時(shí)執(zhí)行該第二次干燥步驟。如圖1中所示，干燥通過使用鹵素加熱器的直接加熱或者環(huán)境加熱而執(zhí)行。圖7中所示的鹵素加熱器用于直接加熱或者輻射加熱。可選擇地，環(huán)境加熱方法與圖8中所示的對(duì)流加熱方法相同。由于可發(fā)泡并可松開的粘合劑16的抗熱溫度的上限可以被調(diào)整，如上所述，因此必須設(shè)定該上限并控制干燥溫度，或者僅在導(dǎo)電膏上執(zhí)行局部加熱，從而在第二干燥步驟期間維持粘合強(qiáng)度。
在形成第二電極21之后，在S108中，薄板17被傳送到第十二位置以用于卸下芯片7。如圖1中所示，在第十二位置中，加熱板(加熱器)27設(shè)置在薄板17正上方。如圖13中所示，在俯視圖中加熱板27具有與薄板17相似的長(zhǎng)方體形狀。加熱板27容納加熱器28。利用真空吸附將薄板17吸附，以便薄板17的PET膜18側(cè)接觸加熱板27。此時(shí)，薄板17保持其上形成有第一電極11和第二電極21的電子元件30，如圖14中所示。
加熱器28加熱加熱板27，所述加熱板27又加熱薄板17。當(dāng)薄板17的可發(fā)泡并可松開的粘合劑16被加熱到大約170℃時(shí)，可發(fā)泡并可松開的粘合劑16的表面16a開始發(fā)泡。泡沫減少了與電子元件30的接觸表面面積，使可發(fā)泡并可松開的粘合劑16喪失其粘合強(qiáng)度。結(jié)果，電子元件30從薄板17分離并由于它們的自身重量而落下，如圖14中所示。在第十二位置中形成有開放頂部的排出箱29布置在薄板17正下方，以用于回收電子元件30。當(dāng)電子元件30從薄板17分離時(shí)，薄板17被收集在薄板回收盒31中，從而完成電子元件30的生產(chǎn)。
利用根據(jù)上述第一實(shí)施例的用于在電子芯片元件中形成外部電極的方法和裝置，通過將導(dǎo)電膏涂敷到保持在板3的硅橡膠2中的芯片7上并隨后干燥導(dǎo)電膏，形成第一電極11。接著，芯片7的其上形成有第一電極11的端部被壓到并固定到設(shè)置在薄板17中的可發(fā)泡并可松開的粘合劑16，所述粘合劑16所具有的粘合強(qiáng)度高于硅橡膠2的粘合強(qiáng)度，允許薄板17從硅橡膠2拉出芯片7。然后以與形成第一電極11相同的方式形成第二電極21，同時(shí)薄板17保持芯片7。當(dāng)可發(fā)泡并可松開的粘合劑16由于熱量發(fā)泡、減小接觸表面面積并減小可發(fā)泡并可松開的粘合劑16的粘合強(qiáng)度時(shí)，形成有第一電極11和第二電極21的電子元件30從薄板17分離并由于它們自身的重量而落下。
由于第一粘合部件(硅橡膠2)所具有的抗熱性高于第二粘合部件(可發(fā)泡并可松開的粘合劑16)的抗熱性，因此在第一干燥步驟(S104)中的干燥溫度可以設(shè)定為高于在第二干燥步驟(S107)中的干燥溫度，由此減少第一干燥步驟中的干燥時(shí)間。
此外，由于第一粘合部件所具有的粘合強(qiáng)度低于第二粘合部件的粘合強(qiáng)度，因此利用固定到芯片元件的第一外部電極側(cè)的第二粘合部件，可容易并可靠地將芯片元件從第一粘合部件剝離。另外，由于第二粘合部件具有在不施加外部機(jī)械力的情況下的非接觸分離功能，因此不存在由芯片元件(電子芯片元件)或者任何夾具在分離期間產(chǎn)生的損害。
當(dāng)在上述用于在電子芯片元件中形成外部電極的方法和裝置中供應(yīng)芯片7到板3時(shí)，芯片7首先被排列在對(duì)準(zhǔn)塊40中，然后使板3保持平行于對(duì)準(zhǔn)塊40的狀態(tài)并靠近對(duì)準(zhǔn)塊40，以便芯片7被按壓入硅橡膠2中并由硅橡膠2保持。由于此時(shí)對(duì)準(zhǔn)塊40是固定的，因此板3可以抓緊芯片7并保持芯片7的姿態(tài)。此外，當(dāng)形成第一電極11和第二電極21時(shí)，通過將芯片7按壓向具有高度平面度的涂布底板10和涂布底板22，在芯片7的端面涂上導(dǎo)電膏，由此抑制電極形成區(qū)域的變化。因而，最終的電子元件會(huì)具有穩(wěn)定的質(zhì)量。
此外，當(dāng)形成第二電極21時(shí)，可發(fā)泡并可松開的粘合劑16會(huì)經(jīng)歷塑性變形以消除由薄板17所保持的第一電極11側(cè)的不規(guī)則。因此，其上將形成第二電極21的每一第一端面7a可以被調(diào)整到大致同一平面上。因此，使由薄板17保持的多個(gè)芯片7的電極形成區(qū)域更均勻，生產(chǎn)穩(wěn)定質(zhì)量的電子元件30。
由于硅橡膠2的溫度上限足夠高，因此可以在電極形成期間執(zhí)行干燥步驟，而不必使用局部加熱以僅加熱電極。因此，可產(chǎn)生緊湊的裝置。
當(dāng)將芯片7從板3傳遞到薄板17時(shí)，板3被首次顛倒。以此方式，板3和薄板17的傳送方向可以被設(shè)定為彼此相對(duì)，使整個(gè)裝置更緊湊。
由于在將電子元件30從薄板17分離時(shí)，不必施加外部力到電子元件30，因此可以分離電子元件30而不損害第二電極21。此外，由于薄板17可隨意處理并不需要清潔，因此可以高效率地制造電子元件30。另一方面，板3可以被重新使用。因此，通過使用板3，可最小化隨意處理的量，由此使用于制造電子芯片元件的輔助材料的量最少。
接著，將參照?qǐng)D16描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于在電子芯片元件中形成外部電極的方法和裝置。在圖16中，相同的部件和元件用與圖1到圖15中的那些相同的附圖標(biāo)記標(biāo)出，以避免重復(fù)的說明。
圖16顯示了根據(jù)第二實(shí)施例的外部電極形成裝置200，該外部電極形成裝置200對(duì)于第二粘合部件的采用不同的結(jié)構(gòu)和傳送方法。第二粘合部件由膠帶(adhesive tape)117構(gòu)成，所述膠帶117在一個(gè)表面上涂有可發(fā)泡并可松開的粘合材料。膠帶117由帶給送機(jī)構(gòu)以規(guī)定的間隔間歇地傳送，所述帶給送機(jī)構(gòu)包括輸出輥(payout roll)115、驅(qū)動(dòng)輥129和收起輥(take-up roll)131。膠帶117起初卷繞在輸出輥115上，并從輸出輥115輸出，從外部電極形成裝置200中的第七位置運(yùn)行到第十二位置，并被收起在收起輥131上。驅(qū)動(dòng)輥129利用真空吸力抓緊膠帶117的非粘性表面，并以固定的間隔間歇地旋轉(zhuǎn)并旋轉(zhuǎn)固定的旋轉(zhuǎn)角，從而傳送固定量的膠帶117。
由于輥的定位，附加的引導(dǎo)輥119沿著膠帶117被布置在輸出輥115和129之間，以用于調(diào)整膠帶117的傳送通道。膠帶117可以是熱松開帶，諸如Nitto Denko Corporation制造的產(chǎn)品“REVALPHA”。膠帶117的粘合強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)大于硅橡膠2的粘合強(qiáng)度。
接著，將描述外部電極形成裝置200的操作。以下說明關(guān)于第一實(shí)施例的外部電極形成裝置1的操作中的差異。在第二實(shí)施例中，從第一位置到第六位置執(zhí)行的過程與第一實(shí)施例中的過程相同。為了簡(jiǎn)潔起見，圖16中僅顯示了一個(gè)芯片7，但事實(shí)上多個(gè)芯片7被二維地布置在單個(gè)板3上，如第一實(shí)施例中所述。
在第六位置中，在芯片7的第二端面7b上形成第一電極11之后，保持多個(gè)芯片7的板3被顛倒。板3被保持在平行于膠帶117的狀態(tài)中，并在第七位置靠近所述膠帶117，以便芯片7被按壓向膠帶117。在形成在膠帶7上的可發(fā)泡并可松開粘合劑抓緊仍由板3保持的芯片7之后，板3相對(duì)地離開膠帶117。由于保持芯片7的膠帶117所具有的粘合強(qiáng)度大于板3，因此芯片7被拉離板3。
接著，驅(qū)動(dòng)輥129旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度，將膠帶117移動(dòng)規(guī)定距離，以用于將芯片7傳遞到第八位置。在第八位置中，具有導(dǎo)電膏23的涂布底板22被布置在芯片7的正下方。由膠帶117保持的芯片7和導(dǎo)電膏23被帶到一起，以便芯片7的第一端面7a被按壓到以高度的平面度形成的涂布底板22，由此使芯片7在第一端面7a側(cè)浸入導(dǎo)電膏23達(dá)規(guī)定深度。隨后，膠帶117和涂布底板22相對(duì)地離開彼此，將芯片7從導(dǎo)電膏23移走，但留下導(dǎo)電膏的涂層以用于形成第二電極21。由于可發(fā)泡并可松開粘合劑116已經(jīng)受塑性變形，保持在膠帶117中的所有芯片7的第一端面7a被布置在大致相同平面中，如第一實(shí)施例中所述。因此，所有芯片7被浸入導(dǎo)電膏23達(dá)大致相同深度，以大致相同量的導(dǎo)電膏涂布第一端面7a。
然后執(zhí)行第二干燥步驟以干燥形成第二電極21的導(dǎo)電膏。在將膠帶117間歇地從第九位置移動(dòng)到第十一位置的同時(shí)執(zhí)行該步驟，并且通過利用鹵素加熱器125的直接加熱執(zhí)行該步驟。在該第二干燥步驟中，優(yōu)選為控制干燥溫度，以便可發(fā)泡并可松開粘合劑116不喪失其粘合強(qiáng)度，并且僅在導(dǎo)電膏上執(zhí)行局部加熱。
在形成第二電極21之后，驅(qū)動(dòng)輥129再次旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度以將膠帶117傳送到第十二位置。在第十二位置中，加熱板27被布置在膠帶117正上方。加熱板27利用真空吸力吸附膠帶117的非粘性側(cè)并開始加熱膠帶117。當(dāng)膠帶117的可發(fā)泡并可松開的粘合劑16被加熱到大約170℃時(shí)，可發(fā)泡并可松開的粘合劑116的表面開始發(fā)泡，減小接觸表面面積并使可發(fā)泡并可松開的粘合劑116喪失粘合強(qiáng)度。結(jié)果，電子元件30由于它們自身的重量離開膠帶117并落下。在第十二位置中頂部開放的排出箱29被布置在膠帶117正下方，以用于收集電子元件30。在該操作期間驅(qū)動(dòng)輥129每次旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度，規(guī)定長(zhǎng)度的膠帶117從輸出輥115輸出，并且相似規(guī)定長(zhǎng)度的膠帶117被收起在收起輥131上。因此，大致均勻的張力可以被不變地保持在膠帶117中，使芯片7能夠被穩(wěn)定地保持。利用上述過程，電子元件30被連續(xù)地生產(chǎn)。
利用根據(jù)第二實(shí)施例的外部電極形成裝置200，在硅橡膠2保持芯片7的同時(shí)第一電極11首先形成在芯片7上，使用膠帶117隨后形成第二電極21。由于膠帶117所具有的粘合強(qiáng)度大于硅橡膠2，因此可以將芯片7從板3可靠地傳遞到膠帶117。此外，由于第一電極和第二電極被大致均勻地形成，因此可以在最終的電子元件中獲得穩(wěn)定的性質(zhì)。
此外，在芯片7上形成第一電極11和第二電極21之后，由于加熱膠帶117可發(fā)泡并可松開的粘合劑116喪失其粘合強(qiáng)度，允許電子元件30從膠帶117分離而不必施加外部力。
盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的具體實(shí)施例詳細(xì)地說明了本發(fā)明，但對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言明顯的是，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)實(shí)施例做出各種修改，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求限定。
例如，第一實(shí)施例中所述的薄板17是由涂有可發(fā)泡和松開的粘合劑16的PET膜18構(gòu)成的薄板。然而，可以使用由圖15中所示的不銹鋼制成的并且其上形成有薄板17的基板51，以代替薄板17。該結(jié)構(gòu)可以確保薄板的強(qiáng)度。剩下的外部電極形成裝置的結(jié)構(gòu)和用于形成外部電極的方法與第一實(shí)施例中所述的相同。
盡管優(yōu)選的實(shí)施例說明了在具有長(zhǎng)方體形狀的芯片7上形成外部電極的方法，但相同的方法可以用于不同配置的芯片，諸如圓柱形芯片或者多邊形芯片，只要這些芯片具有兩個(gè)相對(duì)的端面。
盡管可發(fā)泡和可松開粘合劑被用作用于薄板17和膠帶117的粘合材料，可以使用任意具有非接觸松開功能的材料。例如，可使用在暴露于紫外線輻射時(shí)喪失粘合強(qiáng)度的紫外線松開粘合劑，或者在浸入水中時(shí)喪失粘合強(qiáng)度的水敏感粘合劑。
此外，在板3上排列芯片7的方法并不限于在實(shí)施例中使用所述的對(duì)準(zhǔn)塊40。此外，芯片7的排列形式并不限于上述實(shí)施例。
此外，盡管在上述優(yōu)選實(shí)施例中加熱板被用于加熱可發(fā)泡和可松開粘合劑材料，諸如局部鹵素?zé)舻钠渌訜崞饕部捎糜谔峁崃康郊械囊?guī)定區(qū)域。
權(quán)利要求
1.一種用于在相對(duì)端部上具有第一端面和第二端面的芯片元件上形成外部電極以生產(chǎn)電子芯片元件的方法，所述方法包括以下步驟第一固定步驟，所述第一固定步驟用于將第一端面固定到第一粘合部件；第一電極涂敷步驟，所述第一電極涂敷步驟用于在芯片元件固定到第一粘合部件的同時(shí)將電極材料涂敷到第二端面；第一干燥步驟，所述第一干燥步驟用于干燥在第一電極涂敷步驟中所涂敷的電極材料，以產(chǎn)生第一外部電極；第二固定步驟，所述第二固定步驟用于將芯片元件從第一粘合部件傳遞到第二粘合部件，并且將芯片元件的第一外部電極側(cè)固定到第二粘合部件；第二電極涂敷步驟，所述第二電極涂敷步驟用于在芯片元件被固定到第二粘合部件的同時(shí)，將電極材料涂敷到第一端面；第二干燥步驟，所述第二干燥步驟用于干燥在第二電極涂敷步驟所涂敷的電極材料，以產(chǎn)生第二外部電極；和分離步驟，所述分離步驟用于將芯片元件從第二粘合部件分離，而不必施加外部機(jī)械力到芯片元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二粘合部件所具有的溫度上限低于第一粘合部件的溫度上限。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在第二固定步驟中所述第二粘合部件所具有的粘合力比第一粘合部件的粘合力更強(qiáng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中在第二固定步驟中，通過在第一電極與第二粘合部件粘合接觸的同時(shí)將芯片元件拉離第一粘合部件將所述芯片元件從第一粘合部件傳遞到第二粘合部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二粘合部件由熱可發(fā)泡粘合劑形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中在分離步驟期間粘合部件由于施加熱量發(fā)泡時(shí)，所述第二粘合部件減小其粘合力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二粘合部件由可以在第二固定步驟中塑性變形的材料制成。
8.一種用于在相對(duì)端上具有第一端面和第二端面的芯片元件上形成外部電極以生產(chǎn)電子芯片元件的裝置，所述裝置包括第一傳送單元，所述第一傳送單元設(shè)置在第一粘合部件；第一固定單元，所述第一固定單元被配置以將第一端面固定到第一粘合部件；第一電極涂敷單元，所述第一電極涂敷單元被配置以在第一端面被固定到第一粘合部件的同時(shí)將電極材料涂敷到第二端面上；第一干燥單元，所述第一干燥單元被配置以干燥形成在第二端面上的電極材料，以產(chǎn)生第一外部電極；第二傳送單元，所述第二傳送單元設(shè)置有第二粘合部件；第二固定單元，所述第二固定單元被配置以將芯片元件從第一粘合部件傳遞到第二粘合部件并將芯片元件的第一外部電極側(cè)固定到第二粘合部件；第二電極涂敷單元，所述第二電極涂敷單元被配置以在芯片元件被固定到第二粘合單元的同時(shí)將電極材料涂敷到第一端面；第二干燥單元，所述第二干燥單元被配置以干燥涂敷在第二電極中的電極材料，以產(chǎn)生第二外部電極；和分離單元，所述分離單元被配置以將芯片元件從第二粘合部件分離而不施加外部機(jī)械力到芯片元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述第二粘合部件所具有的溫度上限低于第一粘合部件的溫度上限。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中在第二固定單元處所述第二粘合部件所具有的粘合力比第一粘合部件的粘合力更強(qiáng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述第二固定單元包括拉離單元，所述拉開單元在第一電極與第二粘合部件粘合接觸的同時(shí)將芯片元件從第一粘合部件拉開，以將芯片元件從第一粘合部件傳遞到第二粘合部件。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述第二粘合部件由可熱發(fā)泡的粘合劑形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述分離單元包括加熱器，并且其中所述第二粘合部件由材料制成，在粘合部件由于加熱器施加熱量發(fā)泡時(shí)，所述材料能夠減小其粘合力。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中在第二固定單元中所述第二粘合部件由可塑性變形的材料制成。
全文摘要
一種用于在電子芯片的相對(duì)表面上形成外部電極的方法和裝置。利用設(shè)置在板上硅橡膠，多個(gè)芯片被排列在板上并保持在第一端面處。使板靠近涂布底板，以便芯片的第二端面被浸入形成在涂布底板上的導(dǎo)電膏。芯片的第二端面涂有導(dǎo)電膏，所述導(dǎo)電膏在干燥步驟之后形成第一電極。隨后，板被顛倒并被帶向具有可發(fā)泡和可松開粘合劑層的薄板，以允許芯片被按壓向可發(fā)泡并可松開的粘合劑并由此被保持。芯片被從板傳遞到薄板。接著，第二電極被形成在第一端面上。在第一端面和第二端面形成有電極之后，薄板被加熱，使得薄板中的可發(fā)泡并可松開的粘合劑發(fā)泡并喪失其粘合強(qiáng)度，從而利用元件自身的重量使元件從薄板脫離。
文檔編號(hào)H01L21/28GK101047069SQ20071008784
公開日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2007年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月28日
發(fā)明者小野寺晃, 佐藤勝文, 栗本哲, 戶澤洋司, 上村博 申請(qǐng)人:Tdk股份有限公司