CN100565831C - 半导体芯片的拾取装置及拾取方法 - Google Patents
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Abstract
一种半导体芯片的拾取装置,对粘贴在粘接片上的半导体芯片进行拾取,其特征在于,具有:支撑体,上表面被形成为吸附面,该吸附面吸附保持粘接片(2)的被拾取的半导体芯片(3)的周边部分;推起轴(23),可以沿着上下方向驱动地设置在支撑体内,推起粘接片的粘贴有被拾取的半导体芯片的部分,且具有从支撑体的上表面推起半导体芯片的下部吸附喷嘴体(27);及吸附喷嘴体(4),吸附保持被拾取的半导体芯片的上表面,且从粘接片上拾取通过顶起轴而顶起的半导体芯片。
Description
技术领域
本发明涉及对粘贴在粘接片上的半导体芯片进行拾取的拾取装置及拾取方法。
技术背景
将半导体晶片切断成小四方块状而形成的半导体芯片被粘贴在粘接片上,在将该半导体芯片接合在基板上时,利用吸附喷嘴从上述粘接片上逐一拾取该半导体芯片。
从粘接片上拾取半导体芯片时,如专利文献1中所示,以往采用如下方式:通过支撑体的上表面对粘贴有通过吸附喷嘴拾取的半导体芯片的粘接片的、上述半导体芯片的周边部进行吸附保持,而且通过前端尖锐的顶销从下面侧将该半导体芯片顶起,由此一边使上述半导体芯片从上述粘接片上分离,一边利用上述吸附喷嘴来进行拾取。
专利文献1:(日本)特开2002-100644号公报
但是,最近有时半导体芯片的厚度是50μm以下,非常薄。若通过顶销的尖锐的前端来顶起如此薄的半导体芯片时,则应力集中在该前端接触的部分。因此,半导体芯片有时由于受到来自顶销的应力而破损。
为了防止因应力集中而导致的半导体芯片的破损,可以考虑将顶销顶起半导体芯片的速度减慢,但是若减慢顶销的顶起速度,则拾取速度也变慢,导致生产率降低,或者有时即使减慢顶起速度而在半导体芯片薄的情况下也难以可靠地防止该损伤。
发明的内容
本发明的目的在于,提供一种拾取装置及拾取方法,可以使半导体芯片不破损地从粘接片上可靠地剥离。
即,本发明的半导体芯片的拾取装置,对粘贴在粘接片上的半导体芯片进行拾取,其特征在于,具有:
支撑体,上表面被形成为吸附面,该吸附面吸附保持上述粘接片的与被拾取的上述半导体芯片的周边部分相对应的部分;
推起构件,可以沿着上下方向驱动地设置在该支撑体内,推压上述粘接片的粘贴有被拾取的上述半导体芯片的部分的下表面,从上述支撑体的上表面推起上述半导体芯片;及
拾取构件,对被拾取的上述半导体芯片的上表面进行吸附保持,且从上述粘接片上拾取通过上述推起构件推起的上述半导体芯片,
上述推起构件具有被沿着上下方向驱动的推起轴,并在该推起轴的上端隔着弹性支持部件设置有由弹性材料形成的下部吸附喷嘴体,该弹性部件弹性地支持该下部吸附喷嘴体、并且具有与下部吸附喷嘴体不同的弹性。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的拾取装置的概要的构成图。
图2A是支撑体的纵剖面图。
图2B是表示推起轴的上部和下部吸附喷嘴体的分解立体图。
图3是表示支撑体的吸附面的平面图。
图4A是使吸附喷嘴体下降了的状态的说明图。
图4B是使下部吸收喷嘴体上升了的状态的说明图。
图4C是通过下部吸附喷嘴体推起了半导体芯片的状态的说明图。
图4D是通过吸附喷嘴拾取通过下部吸附喷嘴体推起的半导体芯片的状态的说明图。
图5是放大表示通过下部吸附喷嘴体推起了被拾取的半导体芯片的状态的剖面图。
图6A是表示本发明的第2实施方式的支撑体的上部的剖面图。
图6B是支撑体的上部的立体图。
图6C是设置在推起轴的上端的盘体的平面图。
图7是表示本发明的第3实施方式的支撑体的上部的纵剖面图。
图8是表示本发明的第4实施方式的支撑体的上部的纵剖面图。
图9是表示本发明的第5实施方式的推起轴及下部推起体的立体图。
图10是表示本发明的第6实施方式的支撑体的上部的纵剖面图。
图11是在推起轴的上端设置的部件的平面图。
图12是表示支撑体的上表面的平面图。
图13是示出表示本发明的第7实施方式的支撑体的上表面的平面图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的具体实施方式。
图1至图5表示本发明的第一实施方式。图1所示的拾取装置具有支撑单元10。该支撑单元10与被张紧设置在未图示的晶片环上的粘接片2的下表面侧相对地设置,且通过未图示的Z驱动源沿着Z方向在如后所述的支撑体1的上表面与粘接片2接触的位置和从粘接片2分离的位置之间驱动该支撑单元10。
在上述粘接片2的上表面粘贴有将半导体晶片分割成小四方块状的多个半导体芯片3。通过未图示的X及Y驱动源沿着水平方向驱动上述晶片环。
由此,粘贴在粘接片2上的半导体芯片3,可以相对于支撑单元10在X及Y方向上定位。另外,也可以沿着Z方向驱动晶体环来代替驱动支撑单元10,只要可以沿着X、Y及Z方向相对地驱动晶体环和支撑单元10即可。
在上述粘接片2的上表面侧,在上述支撑单元10的上方,设置有构成拾取构件的上部吸附喷嘴机构4。该上部吸附喷嘴机构4具有由未图示的X、Y及Z驱动源沿着X、Y及Z方向驱动的拾取轴5。在该拾取轴5的下端面上设置有凸部6。
在上述拾取轴5中,沿着轴向形成有使前端在上述凸部6的端面上开口的吸引孔7。该吸引孔7与未图示的吸引泵连接。在上述凸部6上,可以装卸地安装有由橡胶或软质合成树脂等弹性材料形成的上部吸附喷嘴体8。在该上部吸附喷嘴体8中,形成有一端与上述吸引孔7连通、另一端在前端面开口的喷嘴孔9,并且下表面形成为平坦面8a。
另外,作为沿着Z方向驱动上述拾取轴5的驱动源,优选使用音圈电动机等,可以将上部吸附喷嘴机构的推压负荷控制为恒定的驱动源。
如图2A和图3所示,上述支撑体1为圆筒状,该圆筒状为下端面开放、且在上表面开口形成有矩形的开口部12。上述开口部12被形成为比图3中用点划线表示的作为拾取对象的矩形的半导体芯片3稍小的矩形。即,开口部12被形成为与半导体芯片3相似的形状。
如图3所示,在上述支撑体1的上表面上,同心地形成有环绕上述开口部12的3个环状槽14a~14c。3个环状槽14a~14c通过沿着支撑体1的径向形成的2个连通槽15而连通。连通槽15形成为,与预定拾取的半导体芯片3的相对的两边(端部)平行、且位于该边的外侧。
另外,虽然未图示,但也可以在支撑体1的上表面,将连通槽15形成为与半导体芯片3的其它相对的两边平行、且位于该边的外侧。
在位于最内侧的环形槽14a中,在圆周方向上以90度的间隔,在厚度方向上贯穿支撑体1的上部壁地形成有4个吸引孔16a。并且,该环形槽14a的直径被设定得比拾取的半导体芯片3的对角线的长度长。
在第2个环形槽14b中,在圆周方向上以180度的间隔形成有2个吸引孔16b。吸引力通过上述吸引孔16a、16b如后所述地作用在各环形槽14a~14c和连通槽15中。另外,环形槽14a~14c、吸引孔16a、16b仅在图3中示出,在其余的图中省略。
如图2A所示,设置有圆柱状的闭塞部件21,其一端部与上述支撑体1的下端开口气密地嵌合。在该闭塞部件21的中心部,穿通设置有沿着轴向贯穿的插通孔22。在该插通孔22中,构成推起构件的推起轴23可以滑动,且通过设置在插通孔22的下端部的O形圈24被气密地保持。
如图2B所示,在上述推起轴23的从上述闭塞部件21的上端面突出的上端,设置有矩形的盘体25。在该盘体25的上表面的中央部,设置有圆柱形状的凸部26。在该凸部26上可以装卸地安装有由橡胶或软质合成树脂等弹性材料制作的下部吸附喷嘴体27。
在上述推起轴23中,沿着轴向形成有吸引孔28。该吸引孔28的上端在设置在上述盘体25上的凸部26的上表面开口、下端在上述推起轴23的侧面开口。在上述下部吸附喷嘴体27中,沿着上下方向贯穿地形成有喷嘴孔29。若将上述下部吸附喷嘴体27安装在上述凸部26上,则该喷嘴孔29的下端与上述凸部26的吸引孔28连通。
上述下部吸附喷嘴体27的上表面是平坦面27a,平面形状形成为直径比图3中用点划线表示的半导体芯片3的短边稍小的圆形。即,如图2B所示,上述下部吸附喷嘴体27形成为大致圆锥台形状。
如图2A所示,在将上述支撑体1的下部开口闭塞的闭塞部件21中,形成有吸引孔31。使该吸引孔31的一端在上述闭塞部件21的上端面、即支撑体1的内部空间开口,使另一端在上述闭塞部件21的外周面开口。
如图1所示,形成在上述闭塞部件21中的吸引孔31和形成在上述推起轴23中的吸引孔28,通过配管33连接到吸引泵32。当该吸引泵32工作时,通过在上述支撑体1的上表面开口的吸引孔16a、16b及连通槽15,而在环形槽14a~14c产生吸引力,并且通过在推起轴23中形成的吸引孔28,在下部吸附喷嘴体27的喷嘴孔29也产生吸引力。
若吸引泵32的吸引力在上述环状槽14a~14c中作用,则支撑体1的上表面成为对粘贴有半导体芯片3的粘接片2的下表面进行吸附保持的吸附面。即,支撑体1的上表面对作为上述粘接片2位于被拾取的半导体芯片3周围的部分的、上述粘接片2的位于上述开口部12周围的部分进行吸附保持。
而且,若吸引力在下部吸附喷嘴体27的喷嘴孔29作用,则开口有该喷嘴孔29的下部吸附喷嘴体27的平坦面27a,对上述粘接片2的与上述支撑体1的开口部12相对的部分的下表面进行吸附保持。即,粘接片2的与被拾取的半导体芯片3的下表面相对应的部分和位于开口部12周围的部分被分别吸附保持。
如图1所示,在上述推起轴23的从上述闭塞部件21的下端面突出的下端部,可以旋转地设置有凸轮从动件35。该凸轮从动件35与通过未图示的驱动源沿着箭头方向旋转驱动的凸轮36的外周面抵接。因此,若旋转驱动凸轮36,则上述推起轴23被沿着上下方向驱动,所以上述下部吸附喷嘴体27与该上下方向的动作联动。
在上述凸轮从动件35接触上述凸轮36的下死点、推起轴23处于下降位置时,上述下部吸附喷嘴体27使平坦面27a位于支撑体1的上表面的吸附面的稍下方。
在凸轮36旋转而凸轮从动件35接触其上死点、推起轴23处于上升位置时,上述下部吸附喷嘴体27被设定为,其平坦面27a从上述支撑体1的吸附面向上方突出规定尺寸、例如1.0mm。
另外,上述吸附喷嘴机构4、支撑机构10等的驱动控制,通过未图示的控制装置如后所述地控制动作。
下面,参照图4A~图4D说明上述构成的拾取装置的作用。
如图1所示,若使支撑体1上升至其上表面与粘接片2的下表面接触的位置,则通过未图示的晶片环沿着X、Y方向驱动粘接片2,将拾取的半导体芯片3定位在支撑体1的开口部12的上方。即,定位成半导体芯片3的中心与开口部12的中心一致。
若定位了被拾取的半导体芯片3,则如图4A所示,使上部吸附喷嘴机构4下降,而通过在其下端设置的上部吸附喷嘴体8的下端的平坦面8a,吸附进行拾取的半导体芯片3的上表面。此时,上部吸附喷嘴体8以规定的负荷推压半导体芯片3。而且,下部吸附喷嘴体27的上表面位于粘接片2的下表面的稍下方。
若使上述吸附喷嘴体8下降而对半导体芯片3的上表面进行了吸附保持,则如图4B所示,使推起轴23上升以便下部吸附喷嘴体27的平坦面27a成为与支撑体1的吸附面(上表面)相同的高度,然后,使吸引泵32工作。
由此,通过作用有上述吸引泵32的吸引力的下部吸附喷嘴体27的平坦面27a,隔着粘接片2吸附保持被拾取的半导体芯片3的下表面。即,通过由弹性材料形成的上部吸附喷嘴体8和下部吸附喷嘴体27,夹持被拾取的半导体芯片3的上下表面。
若使上述吸引泵32工作,则支撑体1的内部空间被减压、且在其上表面的环状槽14a~14c和连通槽15中产生吸引力,因此,通过该吸引力将粘接片2的位于被拾取的半导体芯片3的周围的部分吸附保持在支撑体1的吸附面上。
此时,在支撑体1的开口部12中也产生吸引力,与该开口部12相对的半导体芯片3,隔着粘接片2被吸引到支撑体1的内部。
但是,半导体芯片3是比开口部12稍大的矩形。因此,在通过下部吸附喷嘴体27吸附保持半导体芯片3的下表面之前,即使在支撑体1的开口部12产生吸引力,与该开口部12相对的半导体芯片3的周边部也与支撑体1的上表面的开口部12的周边部分结合地被保持。因此,防止半导体芯片3与粘接片2一起被产生在支撑体1内的吸引力吸引到开口部12内、而弯曲变形、损伤的情况。
若通过上部吸管体8和下部吸管体27夹持了被拾取的半导体芯片3的上下表面,则如图4C所示,使推起轴23从上述下部吸附喷嘴体27的上端面与支撑体1的吸附面相同的高度,上升至例如突出0.5mm的高度。该上升为第一上升工序。
另外,使吸引泵32工作的定时也可以是上述第1上升工序结束的时刻。
若使推起轴23上升,则粘接片2被拉伸,并且通过作用于与粘接片2的开口部12相对的部分的吸引力,从半导体芯片3的下表面的四角部开始剥离粘接片2。
若从半导体芯片3的下表面的四角部开始剥离了粘接片2,则使上述下部吸管27再上升0.5mm。该上升为第2上升工序。即,通过控制凸轮36的旋转,使下部吸附喷嘴体27分为每次0.5mm的两个阶段上升,结果使下部吸附喷嘴体27的平坦面27a从支撑体1的吸附面上升1mm。
这样,若下部吸附喷嘴体27上升,则粘接片2相对于半导体芯片2的粘接片2的剥离状态,从下表面四角部向中心部进行。即,由于下部吸附喷嘴体27上升,如图5中放大所示,粘接片2从上述下部吸管体27的平坦面27脱离的部分被拉伸为山形状。
即,下部吸附喷嘴体27一边使粘接片2变形为台形的山形状,一边从支撑体1的吸附面推起上述半导体芯片3。此时,上部吸附喷嘴机构4与推起轴23的上升联动而上升。
若推起半导体芯片3,则粘接片2一边变形为山形状,一边被拉伸。若粘接片2被拉伸,则粘接片2的面积增加,所以与该面积增加相对应,每单位面积的粘贴力减少。因此,半导体芯片3变得容易从粘接片2上剥离。
而且,因为粘接片2被下部吸附喷嘴体27推起而变形为山形状,所从最远离上述下部吸附喷嘴体27的平坦面27a的中心的部分、即半导体芯片3的四角部,剥离粘接片2。在图5中,用R来表示从半导体芯片3的四角部剥离了粘接片2的部分。
通过由弹性材料形成的下部吸附喷嘴体27的平坦面27a推起半导体芯片3。因此,在推起时对半导体芯片3不施加局部的应力,所以可以不损伤地推起该半导体芯片3。
而且,下部吸附喷嘴体27的平坦面27a的平面形状是圆形。因此,上述平坦面27a中没有角(棱),所以由此也可以对半导体芯片3不施加局部应力地推起。
因为下部吸附喷嘴体27的平坦面27a是圆形,所以可以使从半导体芯片3的四角部到上述平坦面27a的距离较大。因此,通过下部吸附喷嘴体27推起半导体芯片3,即使半导体芯片3变形,也可以增大半导体芯片3的弯曲的曲率半径,所以可以防止对半导体芯片3施加局部应力。
并且,在半导体芯片3由下部吸附喷嘴体27的平坦面27a推起的同时,上表面通过同样由弹性材料形成的上部吸附喷嘴体8的下表面的平坦面8a保持。因此,在推起时,即使粘接片2变形为山形状,通过一对吸附喷嘴体8、27弹性地抑制半导体芯片3与粘接片2一起变形为山形状,所以由此也防止损伤被推起的半导体芯片3。
而且,通过由弹性材料形成的上下一对吸附喷嘴体27、8弹性地夹持半导体芯片3,所以缓和施加在被推起的半导体芯片3上的应力,并防止该半导体芯片3损伤。
若通过下部吸附喷嘴体27从支撑体1的上表面向上方推起了半导体芯片3,则如图4D所示,使上部吸附喷嘴体8上升。此时,下部吸附喷嘴体27通过作用于喷嘴孔29的吸引力吸附保持粘接片2的与被拾取的半导体芯片3的下表面相对应的部分。
因此,上升的上部吸附喷嘴体8的吸引力、和下部吸附喷嘴体27的吸引力,分别作用为对被拾取的半导体芯片3和粘贴在该半导体芯片3的下表面上的粘接片2进行剥离的力。
因此,与以往那样仅通过上部吸附喷嘴体8吸附并拾取半导体芯片3的情况相比,因为可以通过来自上下的吸引力以约2倍的力将半导体芯片3从粘接片2上剥离,所以可以容易且可靠地拾取上述半导体芯片3。
即,上述吸附喷嘴体8向上方提起半导体芯片3,下部吸附喷嘴体27向下方拉粘接片2。因此,粘接片2的剥离从在推起时产生的半导体芯片3的角部的剥离部分向中央进行,所以可以通过上部吸附喷嘴体8从粘接片2上迅速且可靠地拾取上述半导体芯片3。
而且,上部吸附喷嘴机构4的上部吸附喷嘴体8、和推起轴23的下部吸附喷嘴体27可以分别装卸。因此,可以将各吸附喷嘴体8、27更换成不同直径的喷嘴体,所以,即使在变更半导体芯片3的尺寸的情况下,也可以通过使用与之对应的大小的吸附喷嘴体8、27来应对。
图6A~图6C表示本发明的第2实施方式。该实施方式是在设置在推起轴23的上端的盘体25上设置多个凸部,在该实施方式中将4个凸部26设置在上述盘体25的四角部。在这四个凸部26上,分别可以装卸地安装有由弹性材料形成的下部吸附喷嘴体27。
形成在上述推起轴23中的吸引孔28,与在该推起轴23的上端面开放形成的凹部41连通。在上述盘体25和上述凸部26中形成有连通孔42,该连通孔42经由上述凹部41与在上述下部吸附喷嘴体27中形成的喷嘴孔29连通。因此,若图1所示的吸引泵32工作而推起轴23的吸引孔28作用,则在下部吸附喷嘴体27的喷嘴孔29中产生吸引力。
这样,若在盘体25中设置4个下部吸附喷嘴体27,则在使推起轴23上升而推起半导体芯片3时,可以通过在盘体25的四角部设置的4个下部吸附喷嘴体27,将该半导体芯片3的下表面边吸附保持边推起。
因此,与通过1个下部吸附喷嘴体27推起半导体芯片3的情况相比,因为可以缩小在图6C中以Z表示的从下部吸附喷嘴体27的外周到盘体25的边缘的尺寸、即从半导体芯片3的角部到下部吸附喷嘴体27的尺寸,所以可以在与该尺寸Z对应地推起半导体芯片3时,缩小产生在半导体芯片3角部的弯曲量,并防止该角部破损。
因为4个下部吸附喷嘴体27的配置可以相对于对角线方向增大或缩小,所以例如可以相对于长方形的半导体芯片3配置为,推起时的弯曲量变小。由此,可以防止推起时在半导体芯片3的角部产生局部的应力。
图7表示本发明的第3实施方式。该实施方式为,由弹性材料形成的下部吸附喷嘴体27被保持为,相对于设置在推起轴23的盘体25上的凸部26,可以隔着由比该下部吸附喷嘴体27柔软的弹性材料形成为筒状的弹性支持部件44装卸。
根据这种结构,在通过下部吸附喷嘴体27推起半导体芯片3时,下部吸附喷嘴体27一边通过弹性支持部件44的柔软的弹性而弹性位移,一边隔着粘接片2推起半导体芯片3,若上述弹性支持部件44压缩变形结束,则下部吸附喷嘴体27弹性变形。
即,通过下部吸附喷嘴体27推起半导体芯片3时的弹性,在下部吸附喷嘴体27与半导体芯片3接触时最柔软,随着推起而逐渐变硬。即,尽量使下部吸附喷嘴体27与半导体芯片3接触时的冲击变小而防止损伤,并且在推起时,在下部吸附喷嘴体27隔着粘接片2推压半导体芯片3时,可以防止冲击半导体芯片3而使其损伤。
在该第3实施方式中,弹性支持部件44也可以由比下部吸附喷嘴体27硬的弹性材料形成。
图8表示本发明的第4实施方式。该实施方式为,盘体25相对于推起轴23分离,该盘体25具有安装有下部吸附喷嘴体27的凸部26。即,在上述盘体25的下表面上设置有支轴45,且在推起轴23中形成有可以滑动地支持上述支轴45的支持孔46。
在上述盘体25和上述推起轴23之间,设置有作为弹性支持部件的螺旋弹簧47。该螺旋弹簧47的弹性比形成下部吸附喷嘴体27的弹性材料柔软。
在上述支轴45的中部设置有防脱落销48。通过上述螺旋弹簧47的施力向上升方向对上述支轴45施力,从而使该防脱落销48卡合在形成于上述推起轴23的中部的长孔49的上端。
由此,上述支轴45,在上升位置通过上述防脱落销48防止从支持孔46中脱离,且从该上升位置使上述螺旋弹簧47压缩变形而可向下降方向位移。
另外,在上述支轴45中,沿着轴向形成有与形成在推起轴23上的吸引孔28连通的连通孔50。而且,上述吸引孔28经上述连通孔50,与形成在下部吸附喷嘴体27中的喷嘴孔29连通。
根据这种构成,在下部吸附喷嘴体27与半导体芯片3接触时,对该半导体芯片3只施加下部吸附喷嘴体27和盘体25的重量,而推起轴23的上升力通过螺旋弹簧47的弹性变形没有直接施加,所以可以减小施加在半导体芯片3上的冲击,并防止该芯片3损伤。
而且,在下部吸附喷嘴体27与半导体芯片3接触后推起时,比下部吸附喷嘴体27柔软的螺旋弹簧47压缩变形后,下部吸附喷嘴体27弹性变形。
因此,与图7所示的第3实施方式相同,通过下部吸附喷嘴体27推起半导体芯片3时的弹性,在下部吸附喷嘴体27接触了半导体芯片3时最柔软,随着推起半导体芯片3而逐渐变强,因此,可以防止在推起时冲击半导体芯片3而使其损伤。
另外,在该第4实施方式中,也可以使螺旋弹簧47具有比下部吸附喷嘴体27硬的弹性。
而且,虽然在第3、第4实施方式中,列举了1个下部吸附喷嘴体27的例子进行了说明,但是也可以如第2实施方式那样地设置有多个下部吸附喷嘴体27。
在设置有多个下部吸附喷嘴体27时,弹性支持各下部吸附喷嘴体27的弹性支持部件44或螺旋弹簧47的弹簧常数、即对负荷的压缩变形量,相同与不相同都没有影响。
在使用了弹簧常数不同的多个弹性支持部件44或螺旋弹簧47时,与通过弹性强的弹性支持部件44或螺旋弹簧47支持的下部吸附喷嘴体27相比,通过弹性弱的弹性支持部件44或螺旋弹簧47支持的下部吸附喷嘴体27与粘接片2的摩擦力小。由此,下部吸附喷嘴体27的上表面相对于粘接片2边滑动边上升,所以,通过该滑动接触粘接片变得容易从半导体芯片3上剥离。
图9表示本发明的第5实施方式。该实施方式表示推起构件的变形例,代替在上述各实施方式中示出的下部吸附喷嘴体27,由利用弹性材料形成的下部推起体51构成。
上述下部推起体51为,平面形状被形成为比半导体芯片3小的矩形,其上表面波形状,该波形状为沿着宽度方向的多个凸条52和凹槽53相对于与宽度方向交叉的长度方向交替形成。
上述下部推起体51被设置成可以相对于在推起轴23的上端设置的盘体25的凸部26装卸。而且,形成于支撑体1的开口部12为比上述下部推起体51大、且比半导体芯片3小的矩形。
另外,在本实施方式中,虽然在上述下部推起体51中,没有如上述各实施方式的下部吸附喷嘴体27那样形成喷嘴孔29,但是也可以形成在上述下部推起体51的凸条52的上表面开口的吸引孔。
若使用上述结构的下部推起体51,则因为该下部推起体51是比半导体芯片3小的矩形,所以在推起了半导体芯片3时,通过作用于开口部12的吸引力,抑制半导体芯片3向下方较大地弯曲变形。由此,即使是半导体芯片3薄至20~30μm左右时,也可以通过吸引力防止较大地弯曲而破损。
而且,因为在下部推起体51上形成有多个凹槽53,所以开口部12产生的吸引力,作用于粘接片2的通过下部推起体51推起了的部分中的、与凹槽53相对应的部分。由此,半导体芯片3为容易从粘接片2上剥离的状态,所以可以通过上部吸附喷嘴体8可靠地拾取该半导体芯片3。
图10至图12表示本发明的第6实施方式。该实施方式表示推起构件的变形例,在推起轴23的上端,如图10所示设置有与上述各实施方式的盘体25相当的部件25A。在该部件25A中设置有由弹性材料形成、上表面被形成为平坦的圆锥台形状的多个下部推起体,在该实施方式中,如图11所示设置有第1至第5的5个下部推起体55a~55e。
另外,各下部推起体55a~55e的形状不限定于圆锥台形状,也可以是圆柱状或角柱状等。
5个下部推起体55a~55e中的、例如位于上述部件25A的规定方向的一端部的角部的第1下部推起体55a,可装卸地安装在设置在可动轴56的上端的圆盘57上。第2至第4下部推起体55b~55e被可以装卸地设置在上述部件25A的上表面。
在上述部件25A的规定方向的一端部的角部,形成有凹状的台阶部54。在该台阶部54上形成有具有在其上表面开口的大直径部58a的支持孔58。通过设置在上述大直径部58a的螺旋弹簧59,上述可动轴56可以弹性位移地支持在该支持孔58中。
而且,第1下部推起体55a的高度被设定为:在上述螺旋弹簧59未被压缩的状态下,第1下部推起体55a的上表面比其他推起体55a的上表面向上方突出在图10中以h表示的尺寸。另外,尺寸h是1mm左右。
如图10所示,在上述部件25A中,形成有与在上述推起轴23中形成的吸引孔28连通的吸引分配部61。5个吸引分路62(在图10中仅示出3个)的一端与该吸引分配部61连接。这些分路62的另一端与形成在上述支持孔58及第2至第5下部推起体55b~55e中的吸引孔29连通。
在被支持在上述支持孔58中的上述可动轴56中形成有连通路63,该连通路63将吸引分路62和吸引孔29连通,其中,吸引分路62与该支持孔58连通,吸引孔29形成在设置在可动轴56上的第1下部推起体55a中。
由此,图1中所示的吸引泵32的吸引力,经由推起轴23的吸引孔28作用在第1至第5下部推起体55a~55e的平坦的上表面上。
如图12所示,在上述支撑体1的上表面的吸附面上,形成有开口部12A,该开口部12A与如下形状相对应:在上述推起轴23被沿着上升方向驱动时,上述第1至第5下部推起体55a~55e可以突出的形状、即将5个下部推起体55a~55e的平面形状(圆形)组合了的形状。
另外,开口部12A的形状即使是比半导体芯片3稍小的矩形也无妨。
在上述支撑体1的上表面上,在上述开口部12A的周边部形成有矩形槽64。该矩形槽64被形成为,内周比图12中以点划线表示的半导体芯片3的外形稍小、外周比半导体芯片3的外周缘稍大。由此,隔着粘接片2被定位并吸附保持在支撑体1的上表面上的上述半导体芯片3,其外周缘位于上述矩形槽64的宽度方向的中部的上方。
如图12所示,在上述支撑体1的上表面上,形成有多个环状槽65、及连通该环状槽65和上述矩形槽64的4个放射槽66,在该放射槽66中,开口有连通支撑体1的内部和上表面的贯穿孔67。由此,吸引泵32的吸引力,从支撑体1的内部空间及上述贯穿孔67,经由上述发射槽66作用于矩形槽64及环状槽65。
不限定上述环状槽65和放射槽66的数量,例如放射槽66不限定于4个也可以是6个或者6个以上。
另外,图10仅示出形成在支撑体1的吸附面上的矩形槽64、环状槽65及放射槽66中的矩形槽64。
根据这种结构,相对于支撑体1定位进行拾取的半导体芯片3,并使上部吸附喷嘴机构4下降而吸附保持半导体芯片3的上表面,然后,使吸引泵32工作而在支撑体1的吸附面上产生吸引力。由此,被定位在上述支撑体1的吸附面上的半导体芯片3,隔着粘接片2被吸附保持。
在上述支撑体1的吸附面上形成有矩形槽64,且半导体芯片3被定位,以使该半导体芯片3的外周缘位于该矩形槽64的宽度方向的中部。由此,通过发生在上述矩形槽64中的吸引力较强地吸引上述粘接片2的与上述半导体芯片3的外周缘相对应的部分。
接着,沿着上升方向驱动推起轴23。由此,与5个下部推起体55a~55e中的第2至第5的4个下部推起体55b~55e相比,上表面位于较高位置的第1推起体55a,隔着粘接片2吸附与半导体芯片3的4个角部中的一个角部相对应的部分的下表面,然后,弹性地推压。
若只推起与半导体芯片3的一个角部相对应的部分,则该角部的粘接片2比其他的部分拉伸得大。由此,从与半导体芯片3的通过第一下部推起体55a推起的角部相对应的部分,开始剥离粘接片2。
此时,通过矩形槽64较强地吸引粘接片2的与半导体芯片3的外周缘相对应的部分,所以,粘接片2与通过第一推起体55a推起的半导体芯片3的角部的外缘相对应的部分的剥离顺畅地进行。
而且,因为仅仅通过第一推起体55a部分地推起半导体芯片3而导致半导体芯片3倾斜,所以可以从位于倾斜方向的上端的角部容易地进行粘接片2的剥离。
在第1下部推起体55a推起了半导体芯片3的下表面后,若推起轴23进一步上升、施加在上述第1下部推起体55a的推压力增加,则螺旋弹簧59压缩变形,所以,上述第1下部推起体55a相对于推起轴23向下方相对地位移。
而且,若上述第1下部推起体55a和其他的4个下部推起体55b~55e成为相同高度,则通过第1至第4下部推起体55a~55d推起半导体芯片3的下表面的四角部,并通过第5下部推起体55e推起半导体芯片3的下表面的中央部分。
粘接片2的与通过第1下部推起体55a推起的半导体芯片3的一个角部相对应的部分被预先剥离。并且,通过产生在矩形槽64中的吸引力强力吸引与半导体芯片3的外周缘相对应的部分。
由此,若通过第1至第4下部推起体55a~55d的平坦的上表面推起半导体芯片3的四角部而拉伸粘接片2,则以通过第1下部推起体55a预先剥离了的1个角部作为起点,其余的部分也被顺畅地剥离。
即,若最初只通过第1下部推起体55a推起半导体芯片3的一部分时,则容易剥离该部分的粘接片2。而且,若通过第2至第4下部推起体55b~55d推起半导体芯片3的其余角部时,则以通过第1下部推起体55a而剥离了的部分作为起点,其余的部分也被比较顺畅地剥离。
而且,因为粘接片2的与半导体芯片3的外周缘相对应的部分,被产生在矩形槽64中的吸引力强力吸引,所以该情况也相互作用,而顺畅地进行粘接片2的剥离。
上述半导体芯片3的下表面的中央部通过第5下部推起体55e支持。由此,可以阻止由于在支撑体1的吸附面上形成的开口部12A中产生的吸引力向该开口部12A内吸引半导体芯片3,而弯曲变形、损伤该半导体芯片3。
这样,通过从半导体芯片3的下表面剥离粘接片2,可以通过上部吸附喷嘴机构4可靠地拾取上述半导体芯片3。在拾取时,通过发生在第1至第5下部推起体55a~55e的上表面的吸引力,向下方吸引粘接片2。由此,该吸引力作为从半导体芯片3的下表面剥离粘接片2的力而作用,所以通过该情况也可顺畅地进行半导体芯片3的拾取。
在该第6实施方式中,设置在部件25A上的下部推起体的数量不限定于5个也可以是2~4或者6个以上,例如是6个时,也可以设置为每列2个的3列,且通过螺旋弹簧将其中位于规定方向的一端的1列的2个下部弹性体保持为可以弹性地向下方位移,以使其位于其余的4个下部弹性体的上方。
根据这种结构,拾取时、当使推起轴上升时,因为最初隔着粘接片推起半导体芯片的规定方向的一端部,所以从半导体芯片的规定方向一端向其余的部分依次剥离粘接片。
而且,在第6实施方式中,在第1至第5下部推起体中形成有喷嘴孔,并在它们的上表面产生吸引力,但是也可以在各下部推起体中不形成喷嘴孔。
图13是本发明的第7实施方式,该实施方式是图10至图12中所示的第6实施方式的变形例。即,在第6实施方式中,在支撑体1的吸附面上形成有矩形槽64,但在该实施方式中,在与半导体芯片3的四个角部相对应的位置形成有吸引孔68来代替矩形槽64。吸引孔68被设置成与位于最内侧的环状槽65连通的大小。
根据这种结构,通过作用于吸引孔68的吸引力,对粘接片2的与半导体芯片3的四角部相对应的部分作用强的吸引力,所以,在通过下部推起体55a~55e推起该半导体芯片3时,圆滑地剥离粘接片2的与半导体芯片3的四角部相对应的部分。
若从半导体芯片3的四角部剥离粘接片2,则该剥离容易从四角部传播到其余的部分,所以,可以圆滑且不在四角部产生绒毛地可靠地进行半导体芯片3的拾取。
在上述各实施方式中,使用凸轮来使推起轴上下运动,但是也可以采用汽缸等其他的驱动源。而且,上部吸附喷嘴体和下部吸附喷嘴体的平面形状不限定于圆形,也可以是矩形等,不限定这一点。
而且,虽然在拾取构件的拾取轴的下端和推起构件的推起轴的上端,可以装卸地分别安装有由弹性材料形成的吸附喷嘴,但是也可以不在拾取轴和推起轴的前端部设置由弹性材料形成的吸附喷嘴。即,拾取构件能够吸附保持进行拾取的半导体芯片的上表面即可,推起构件能够吸附保持粘接片粘贴在半导体芯片的下表面的部分即可。
而且,虽然推起体的开口部为比半导体芯片稍小的矩形,但是也可以形成为比半导体芯片大,也不限定这一点。
在第6实施方式中,在支撑体的吸附面上形成了矩形槽,但是矩形槽也可以形成在第1至第5实施方式所采用的支撑体的吸附面上。同样,在与半导体芯片的四角部相对应的部分形成吸引孔的结构也可以适用于第1至第5实施方式。
产业上的可利用性
根据本发明,在从粘接片上拾取半导体芯片时,吸附保持粘接片的位于半导体芯片的周边部的部分地推起上述半导体芯片。
由此,不仅可以防止对半导体芯片施加局部的应力而损伤该半导体芯片,而且因为与半导体芯片的被推起的部分相对应的粘接片的拉伸变大,所以通过该拉伸容易从半导体芯片上剥离粘接片。
Claims (12)
1、一种半导体芯片的拾取装置,拾取粘贴在粘接片上的半导体芯片,其特征在于,具有:
支撑体,上表面被形成为吸附面,该吸附面吸附保持上述粘接片的与被拾取的上述半导体芯片的周边部分相对应的部分;
推起构件,可以沿上下方向驱动地设置在该支撑体内,推压上述粘接片的粘贴有被拾取的上述半导体芯片的部分的下表面,从上述支撑体的上表面推起上述半导体芯片;及
拾取构件,对被拾取的上述半导体芯片的上表面进行吸附保持,且从上述粘接片上拾取通过上述推起构件推起的上述半导体芯片,
上述推起构件具有被沿着上下方向驱动的推起轴,并在该推起轴的上端隔着弹性支持部件设置有由弹性材料形成的下部吸附喷嘴体,该弹性部件弹性地支持该下部吸附喷嘴体、并且具有与下部吸附喷嘴体不同的弹性。
2、如权利要求1所述的半导体芯片的拾取装置,其特征在于,
上述推起构件,至少将被拾取的半导体芯片推起的上端部分由弹性材料形成。
3、如权利要求1或权利要求2所述的半导体芯片的拾取装置,其特征在于,
上述推起构件对上述粘接片的粘贴有被拾取的半导体芯片的部分的下表面进行吸附。
4、如权利要求1或权利要求2所述的半导体芯片的拾取装置,其特征在于,
上述推起构件为,将上述粘接片的粘贴有被拾取的半导体芯片的部分推起的面是平坦面。
5、如权利要求4所述的半导体芯片的拾取装置,其特征在于,
上述平坦面具有比上述半导体芯片的平面形状小的面积。
6、如权利要求1所述的半导体芯片的拾取装置,其特征在于,
上述拾取构件为,至少对被拾取的半导体芯片进行吸附的下端部由弹性材料形成。
7、如权利要求1所述的半导体芯片的拾取装置,其特征在于,
为了隔着上述粘接片推起被拾取的上述半导体芯片,使上述推起构件可以上升的开口部,以比上述半导体芯片小的形状,开口形成在上述支撑体的吸附面上。
8、如权利要求1所述的半导体芯片的拾取装置,其特征在于,
上述下部吸附喷嘴体可沿着上下方向弹性位移地被支持在上述推起轴上,以便在沿着上升方向驱动上述推起轴而该下部吸附喷嘴体与上述半导体芯片接触时,对该半导体芯片只施加上述下部吸附喷嘴体的重量。
9、一种半导体芯片的拾取装置,拾取粘贴在粘接片上的半导体芯片,其特征在于,具有:
支撑体,上表面被形成为吸附面,该吸附面吸附保持上述粘接片的与被拾取的上述半导体芯片的周边部分相对应的部分;
推起构件,可以沿上下方向驱动地设置在该支撑体内,推压上述粘接片的粘贴有被拾取的上述半导体芯片的部分的下表面,从上述支撑体的上表面推起上述半导体芯片;及
拾取构件,对被拾取的上述半导体芯片的上表面进行吸附保持,且从上述粘接片上拾取通过上述推起构件推起的上述半导体芯片,
上述推起构件具有被沿着上下方向驱动的推起轴,并在该推起轴的上端,设置有由弹性材料形成并在上表面交替形成有突条和凹槽的波形状的下部推起体。
10、如权利要求1所述的半导体芯片的拾取装置,其特征在于,
上述推起轴的上端设置有多个下部推起体,且多个下部推起体中的至少一个被上述弹性支持部件可弹性下降地保持,以便其上表面成为比其余的推起体的上表面高的位置。
11、如权利要求1所述的半导体芯片的拾取装置,其特征在于,
在上述支撑体的上表面形成有产生吸引力的矩形槽,该矩形槽被设置成如下大小,即、隔着上述粘接片被上述支撑体的上表面吸附保持的半导体芯片的外周缘位于上述矩形槽的槽宽度方向中部。
12、如权利要求1所述的半导体芯片的拾取装置,其特征在于,
在上述支撑体上,在与隔着粘接片被上述支撑体的上表面吸附保持的半导体芯片的四角部相对应的位置上,设置有吸引孔。
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