CN114026677A - 搬送装置 - Google Patents

Abstract

搬送装置1包括：吸盘2，以使半导体芯片103面向保持面2B的方式非接触地保持所述半导体芯片103；以及导件3，具有可抵接于半导体芯片103的芯片侧面103s的导引探针9，针对保持于吸盘2的半导体芯片103，导引探针9限制半导体芯片103沿与保持面2B的法线N的方向交叉的横向的移动。导引探针9可进行探针前端9a相对于保持面2B接近及分离的往返移动。

Description

搬送装置

技术领域

本发明涉及一种搬送装置。

背景技术

将半导体晶片单片化而成的半导体芯片为电子元件的构成零件。半导体芯片的制造步骤包含使半导体晶片移动的作业。另外，电子元件的制造步骤包含拾取半导体芯片的拾取作业、及将半导体芯片配置于电路基板的作业。对于半导体晶片及半导体芯片而言，维持清洁状态的必要性高。因此，半导体晶片及半导体芯片理想的是在这些作业中并未直接接触。例如，专利文献1～专利文献3公开非接触地保持半导体晶片等的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2014-003238号公报

专利文献2：日本专利特开2014-165470号公报

专利文献3：日本专利特开平01-127538号公报

发明内容

发明所要解决的问题

作为非接触地保持对象物的技术，已知有所谓伯努利吸盘(Bernoulli chuck)。伯努利吸盘利用通过使流体在吸盘与对象物之间流通从而产生的力。所述力将对象物向吸盘吸引。将所述吸引力称为保持力。然而，伯努利吸盘在与所述保持力的方向交叉的横向，并未向对象物给予任何限制力。其结果，若在对象物保持于吸盘的状态下，横向的力作用于对象物，则对象物容易移动。其结果为，难以稳定地拾取对象物。

本发明提供一种可稳定地拾取对象物的搬送装置。

解决问题的技术手段

本发明的一实施例的搬送装置包括：吸盘部，以使对象物面向保持面的方式非接触地保持所述对象物，所述对象物为半导体芯片或半导体晶片；导引部，具有可抵接于对象物的侧面的导引探针，针对保持于吸盘部的对象物，导引探针限制对象物沿与保持面的法线的方向交叉的横向的移动。导引探针可进行导引探针的前端相对于保持面接近及分离的往返移动。

搬送装置所包括的导引部的导引探针限制保持于吸盘的对象物沿横向的移动。导引探针可进行相对于吸盘的保持面接近的移动及分离的移动。若如此，则在使对象物靠近吸盘时，导引探针以接近吸盘的保持面的方式移动。因此，可与对象物的周围状况无关而使吸盘容易地靠近对象物。而且，在将保持有对象物的吸盘提起时，导引探针以自保持面分离的方式移动。其结果为，在对象物的侧面上存在导引探针。因此，限制对象物沿横向的移动。即，可同时实现对象物沿横向的移动的限制，及对象物的提起。因此，可稳定地拾取对象物。

所述搬送装置的导引探针也可相互切换自导引探针的前端至保持面为止的距离为第一距离的第一实施例、与自导引探针的前端至保持面为止的距离为第二距离的第二实施例，第二距离短于第一距离。根据所述结构，能够可靠地进行导引探针的前端相对于保持面接近及分离的往返移动。

所述搬送装置的导引探针也可沿法线的方向延伸。根据所述结构，可使导引部的结构简易。

所述搬送装置的导引部也可具有施加力产生部，所述施加力产生部向导引探针提供朝向法线的方向的施加力。根据所述结构，能够可靠地产生导引探针的前端相对于保持面分离的动作。

所述搬送装置的至少两个导引部也可沿着保持面的第一缘部配置。至少两个其他导引部也可沿着保持面的第二缘部配置。根据这些结构，两个导引部可抵接于对象物的侧面。其结果为，适宜地限制对象物的旋转移动。因此，可进一步稳定地拾取对象物。

所述搬送装置的导引部也可具有沿相对于法线的方向倾斜的方向延伸的第一导引探针。其他导引部也可具有沿相对于法线的方向倾斜的方向延伸的第二导引探针。第一导引探针的前端与第二导引探针的前端的分离宽度大于第一导引探针的基端与第二导引探针的基端的分离宽度。根据这些结构，即便在吸盘的位置相对于对象物偏离的情形时，也可拾取对象物。

所述搬送装置的吸盘部也可为伯努利吸盘。根据所述结构，可非接触地可靠地保持对象物。

发明的效果

根据本发明的一实施例的搬送装置，可稳定地拾取对象物。

附图说明

[图1]图1为表示实施方式的搬送装置拾取半导体芯片的状况的立体图。

[图2]图2为表示搬送装置的结构的立体图。

[图3]图3为表示搬送装置的端面的图。

[图4]图4为表示使用图2的搬送装置拾取半导体芯片的动作的图。

[图5]图5为表示继图4之后，使用搬送装置拾取半导体芯片的动作的图。

[图6]图6为表示变形例1的搬送装置的图。

[图7]图7为表示变形例2的搬送装置的图。

[图8]图8为表示使用比较例的搬送装置拾取半导体芯片的动作的图。

具体实施方式

以下，一面参照附图一面对本发明的实施方式加以详细说明。在附图的说明中对相同的元件标注相同的符号，省略重复的说明。

如图1所示，经切割的半导体晶片100具有多个半导体芯片101。半导体芯片101的间隔至少与切割器(dicing cutter)的厚度同等。作为一例，半导体芯片101的间隔为100微米左右。半导体芯片101理想的是为了保持清洁度而避免与芯片主面101t的接触。因此，实施方式的搬送装置1以半导体芯片101作为对象物，不接触半导体芯片101的芯片主面101t而逐个拾取。搬送装置1在成为拾取对象的半导体芯片101的周围的全部配置有其他半导体芯片101的情形时，也可拾取成为拾取对象的半导体芯片101。搬送装置1在如半导体晶片100的周边部那样成为拾取对象的半导体芯片101的周围的一部分配置有其他半导体芯片101的情形时，也可拾取成为拾取对象的半导体芯片101。

搬送半导体芯片101的搬送装置1例如可用于固晶(die bond)装置及拾取装置。

如图2所示，搬送装置1具有吸盘2(吸盘部)及导件3(导引部)。吸盘2使保持面2B产生保持半导体芯片101的保持力FK。所述保持力FK例如基于伯努利效应。吸盘2为所谓的伯努利吸盘。吸盘2具有空气孔2h。在空气孔2h供给用以产生保持力FK的压缩空气。空气孔2h具有形成于吸盘主面2t的开口、及形成于吸盘2的保持面2B的开口。也可在保持面2B侧的开口的附近，设置控制空气的流动的控制板4。自吸盘主面2t供给的压缩空气自作为吸盘下表面的保持面2B的开口喷出。控制板4控制压缩空气的方向。其结果，压缩空气在沿着保持面2B的方向流动。另外，压缩空气自吸盘侧面2s侧向周围流出。

再者，吸盘2的结构不限定于所述结构，可采用可非接触地保持半导体芯片101的结构。

吸盘2的保持力FK沿着保持面2B的法线N的方向。保持力FK的朝向与法线N的朝向相反。即，保持力FK的朝向是朝向保持面2B。在半导体芯片101由保持力FK保持时，半导体芯片101在作为与法线N交叉的横向的X方向不受限制。因此，若X方向的力作用于半导体芯片101，则半导体芯片101容易在X方向活动。同样地，半导体芯片101在作为与法线N交叉的其他横向的Y方向不受限制。因此，若Y方向的力作用于半导体芯片101，则半导体芯片101容易在Y方向活动。

因此，导件3控制横向的活动。横向包含X方向及Y方向。搬送装置1具有八个导件3。在自法线N的方向观察而吸盘2的平面形状为矩形时，在各个吸盘侧面2s各配置有两个导件3。换言之，两个导件3沿着保持面2B的第一缘部2Ba配置。进而，两个其他导件3沿着保持面2B的第二缘部2Bb配置。多个导件3仅配置的位置不同，各自的结构相同。以下，以导件3A为例对其详细的结构进行说明，关于其他导件3，省略说明。

如图3的(a)部分所示，导件3A具有导件本体7、弹簧8及导引探针9。再者，图3、图4及图5仅图示一对导件3A、3B，省略其他导件3的图示。导件本体7固定于吸盘侧面2s。导件本体7收容弹簧8及探针基端9b。导件本体7的导件下表面7b的位置较吸盘2的保持面2B的位置更靠上方。换言之，导件下表面7b未自保持面2B突出。再者，导件下表面7b也可与保持面2B为同一平面(同一面)。另外，导件下表面7b至少不自保持力作用区域SA突出。

导引探针9可相对于导件本体7在导引探针9的轴线方向往返移动。即，导引探针9可相对于吸盘2，沿着保持面2B的法线N往返移动。弹簧8收容于导件本体7。弹簧8对导引探针9赋予沿着法线N的施加力FS。弹簧8为压缩弹簧。弹簧8的上端固定于导件本体7。弹簧8的下端固定于导引探针9。在初始状态下，弹簧8稍短于自然长。根据稍短于自然长的状态，在初始状态下，弹簧8对导引探针9赋予将导引探针9向下方按压的施加力FS。因此，可使导引探针9可靠地突出。所述状态下的自保持面2B至探针前端9a为止的距离为第一距离。

如图3的(b)部分所示，若探针前端9a接触芯片主面104t，则导引探针9受到向上的反作用力FU。若向上的反作用力FU作用于导引探针9，则弹簧8被压缩。其结果，弹簧8变短。即，容许导引探针9向上方移动。而且，如图3的(a)部分所示，探针前端9a自芯片主面104t分离。其结果，对导引探针9作用的向上的反作用力FU消失。因此，导引探针9由弹簧8的施加力FS向下方按压。

再者，导件3也可采用可发挥施加力FS的结构作为施加力产生部。例如，导件3也可利用气缸(air cylinder)作为施加力产生部。进而，导件3视需要也可省略施加力产生部。

基于所述动作，导引探针9可采取能够相互切换的第一形态与第二形态。所谓第一形态，为可控制所保持的半导体芯片101沿横向的移动的状态(参照图3的(a)部分)。在为第一形态时，导引探针9的探针前端9a的位置至少较保持力作用区域SA更靠下方。再者，只要实现所保持的半导体芯片101的沿横向的控制即可。只要至少探针前端9a的位置位于较处于保持状态的半导体芯片101的芯片主面103t更靠下方即可。即，导引探针9与半导体芯片103的芯片侧面103s重合。第一形态可在靠近半导体芯片101的步骤(例如图4的(c)部分)中采取。另外，第一形态可在保持半导体芯片101后自半导体晶片100移动至上方的步骤(例如图5的(a)部分)中采取。换言之，第一形态不包含由吸盘2不使保持力FK作用于半导体芯片103的状态切换至作用的状态的瞬间(例如参照图3的(b)部分)。所述期间中，导引探针9采取下述将说明的第二形态。

第二形态为导引探针9收缩地最大的状态。换言之，也可谓自探针前端9a至保持面2B为止的距离最短的状态。所述状态下的保持面2B至探针前端9a的距离为第二距离。所述状态下，探针前端9a与保持力作用区域SA重合。即，在导引探针9收缩地最大的状态下，探针前端9a的位置为较保持力作用区域SA的下端更靠保持面2B侧。

以下，一面参照图4及图5，一面对使用搬送装置1拾取半导体芯片103的动作进行说明。

首先，如图4的(a)部分所示，使搬送装置1移动至作为拾取对象的半导体芯片103的正上方。此时，导引探针9的位置为较半导体芯片103的芯片侧面103s更靠外侧。

继而，如图4的(b)部分所示，使搬送装置1靠近半导体芯片103。其结果为，探针前端9a分别接触邻接于半导体芯片103的其他半导体芯片104的芯片主面104t。在所述状态下，吸盘2的保持力作用区域SA与半导体芯片103并未重合。因此，吸盘2无法保持半导体芯片103。

继而，如图4的(c)部分所示，进一步使搬送装置1靠近半导体芯片103。更详细而言，使保持面2B靠近芯片主面103t。若如此，则探针前端9a自半导体芯片104受到反作用力FU。因此，随着吸盘2靠近半导体芯片103，弹簧8收缩。探针基端9b与所述动作并行地逐渐收容于导件本体7的内部。换言之，导引探针9不移动，但相对于静止的导引探针9，吸盘2及导件本体7逐渐向下方移动。在所述状态下，吸盘2的保持力作用区域SA也不与半导体芯片103重合。因此，吸盘2无法保持半导体芯片103。

继而，如图4的(d)部分所示，进一步使搬送装置1靠近半导体芯片103。更详细而言，使保持面2B靠近芯片主面103t。其结果为，保持力作用区域SA与芯片主面103t重合。在所述状态下，吸盘2的保持力FK作用于半导体芯片103。而且，对吸盘2供给压缩空气。其结果，产生保持力FK。因此，半导体芯片103保持于吸盘2。

接下来，如图5的(a)部分所示，使搬送装置1自切割带201分离。换言之，使搬送装置1的吸盘2向上方(Z方向)移动。伴随所述移动，半导体芯片103向上方移动。而且，导引探针9保持由弹簧8的施加力FS按压于半导体芯片104的状态。即，虽然吸盘2及导件本体7向上方移动，但导引探针9保持其位置。若如此，则随着吸盘2上升，可见收容于导件本体7的导引探针9伸长。因此，所述期间中，伴随半导体芯片103的上升，形成所述半导体芯片103的芯片侧面103s与导引探针9的重合部分。即，伴随半导体芯片103的上升，发挥抑制半导体芯片103沿横向偏离的功能。尤其在半导体芯片103的芯片背面103b自切割带201剥离的期间，不规则地产生局部的剥离。其结果，意外的外力容易作用于半导体芯片103。然而，已在半导体芯片103的侧方存在导引探针9。即，为可抑制半导体芯片103沿横向偏离的状态。

再者，也可使用配置于切割带201的背面侧的拾取销202将半导体芯片103上推。另外，也可为通过拾取销202的上推使半导体芯片103的芯片主面103t到达保持力作用区域SA。

继而，如图5的(b)部分所示，使搬送装置1的吸盘2向上方移动。伴随所述移动，半导体芯片103进一步向上方移动。在半导体芯片103移动的期间中，如上文所述，芯片侧面103s与导引探针9的重合区域增加。而且，吸盘2与导引探针9的位置关系回到第一形态。在所述状态下，导引探针9的长度最大。

继而，如图5的(c)部分所示，使搬送装置1的吸盘2进一步向上方移动。伴随所述移动，半导体芯片103进一步向上方移动。另外，导引探针9的长度最大。即，导引探针9相对于吸盘2的相对位置不变化。因此，导引探针9伴随吸盘2的移动而向上方移动。其结果，探针前端9a自半导体芯片104的芯片主面104t分离。

经过以上的动作，搬送装置1拾取半导体芯片103。

搬送装置1具有吸盘2及导件3。吸盘2以使半导体芯片103面向保持面2B的方式非接触地保持所述半导体芯片103。导件3具有可抵接于半导体芯片103的芯片侧面103s的导引探针9。导引探针9针对保持于吸盘2的半导体芯片103，限制半导体芯片103沿与保持面2B的法线N的方向交叉的横向的移动。导引探针9可进行探针前端9a相对于保持面2B接近及分离的往返移动。

搬送装置1所包括的导件3的导引探针9限制保持于吸盘2的半导体芯片103沿横向的移动。所述导引探针9可进行相对于吸盘2的保持面2B接近的移动及分离的移动。若如此，则在使吸盘2靠近半导体芯片103时，导引探针9能够以接近保持面2B的方式移动。因此，即便在半导体芯片103的周围存在其他半导体芯片104的情况下，也可使吸盘2容易地靠近半导体芯片103。而且，在将保持有半导体芯片103的吸盘2提起时，导引探针9以自吸盘2的保持面2B分离的方式移动。其结果为，在半导体芯片103的芯片侧面103s上存在导引探针9。因此，半导体芯片103沿横向的移动受到限制。即，搬送装置1可同时实现半导体芯片103沿横向的移动的限制，及提起半导体芯片103。因此，可稳定地拾取半导体芯片103。

例如，图8的(a)部分所示的比较例的搬送装置300的导引探针309与搬送装置1不同，固定于导件本体307。根据所述结构，若使吸盘302的保持面302B靠近半导体芯片103，则探针前端309a被按压于与所述半导体芯片103邻接的其他半导体芯片104的芯片主面104t。比较例的搬送装置300中，导引探针309不伸缩。因此，若进一步使吸盘302靠近半导体芯片103，则如图8的(b)部分所示，探针前端309a按压芯片主面104t的力进一步提高。其结果为，有导致半导体芯片104破损之虞。

另一方面，搬送装置1中，若使吸盘2靠近半导体芯片103，则探针前端9a以接近保持面2B的方式移动。因此，如比较例的搬送装置300那样伴随吸盘2的接近而对芯片主面104t的按压力提高的情况得到抑制。因此，搬送装置1不使半导体芯片104破损。

搬送装置1的导引探针9相互切换自探针前端9a至保持面2B为止的距离为第一距离的第一形态、与自探针前端9a至保持面2B为止的距离为第二距离的第二形态。第二距离短于第一距离。根据所述结构，能够可靠地进行探针前端9a相对于保持面2B接近及分离的往返移动。

搬送装置1的导引探针9沿法线N的方向延伸。根据所述结构，可使导件3的结构简易。

搬送装置1的导件3具有弹簧8。弹簧8向导引探针9提供朝向法线N的方向的施加力FS。根据所述结构，能够可靠地产生导引探针9的前端相对于保持面2B分离的动作。

搬送装置1的两个导件3沿着保持面2B的第一缘部2Ba配置。搬送装置1的至少两个其他导件3沿着保持面2B的第二缘部2Bb配置。根据所述结构，两个导件3可抵接于半导体芯片103的芯片侧面103s。其结果为，半导体芯片103的旋转移动得到适宜地限制。因此，可更稳定地拾取半导体芯片103。

以上，对本公开的搬送装置1进行了说明。然而，本公开的搬送装置1不限定于所述实施方式，也可以各种形态实施。

例如，图6所示的搬送装置1A具有导件3A、导件3B。导件3A、导件3B的导引探针9A、导引探针9B(第一导引探针、第二导引探针)也可相对于保持面2B的法线N而倾斜。导引探针9A、导引探针9B在相对于法线N倾斜的方向，相对于导件本体7而伸缩。再者，导引探针9A、导引探针9B也可沿着法线N的方向移动。即，只要探针前端9a相对于吸盘2的相对位置关系可变即可。再者，图6中，省略弹簧8的图示，但导件3A、导件3B可具有弹簧8，也可不具有弹簧8。

此处，自导引探针9A的探针前端9a至导引探针9B的探针前端9a为止的分离宽度H1大于自导引探针9A的探针基端9b至导引探针9B的探针基端9b为止的分离宽度H2。换言之，随着自保持面2B分离，自导引探针9A至导引探针9B为止的分离宽度不断扩大。

总而言之，搬送装置1A的导件3A、导件3B具有沿相对于法线N的方向倾斜的方向延伸的导引探针9A、导引探针9B。自导引探针9A的探针前端9a至导引探针9B的探针前端9a为止的分离宽度H1大于自导引探针9A的探针基端9b至导引探针9B的探针基端9b为止的分离宽度H2。根据所述结构，即便在吸盘2的位置相对于半导体芯片103偏离的情形时，也可拾取半导体芯片103。

即，即便搬送装置1A与作为拾取对象的半导体芯片103的位置稍许偏离，搬送装置1A也可将半导体芯片103导引至既定的保持位置。因此，可放宽可保持半导体芯片103的位置的条件。其结果，搬送装置1A可进一步稳定地保持半导体芯片103。

容许半导体芯片相对于搬送装置的水平方向的位置偏离的机构也可利用与图6所示的机构不同的机构来实现。例如，如图7所示，导件3C、导件3D的导引探针9C、导引探针9D的探针侧面9s倾斜。换言之，导引探针9C、导引探针9D的形状为前端变细。即便为此种结构，即便作为拾取对象的半导体芯片103相对于搬送装置1B的位置稍偏离，也可将半导体芯片103导引至既定的保持位置。

实施方式的搬送装置1适用于半导体芯片103的搬送。搬送装置也可适用于半导体晶片的搬送。

符号的说明

1、1A、1B：搬送装置

2：吸盘(吸盘部)

2B：保持面

3、3A、3B、3C、3D：导件(导引部)

4：控制板

7：导件本体

8：弹簧

9、9A、9B、9C、9D：导引探针

100：半导体晶片

101：半导体芯片

101、103、104：半导体芯片

201：切割带

202：拾取销

SA：保持力作用区域

FK：保持力

FS：施加力

N：法线

Claims (7)

1.一种搬送装置，包括：

吸盘部，以使对象物面向保持面的方式非接触地保持所述对象物，所述对象物为半导体芯片或半导体晶片；以及

导引部，具有能够抵接于所述对象物的侧面的导引探针，针对保持于所述吸盘部的所述对象物，所述导引探针限制所述对象物沿与所述保持面的法线的方向交叉的横向的移动，

所述导引探针能够进行所述导引探针的前端相对于所述保持面接近及分离的往返移动。

2.根据权利要求1所述的搬送装置，其中所述导引探针相互切换自所述导引探针的前端至所述保持面为止的距离为第一距离的第一形态、与自所述导引探针的前端至所述保持面为止的距离为第二距离的第二形态，

所述第二距离短于所述第一距离。

3.根据权利要求1所述的搬送装置，其中所述导引探针沿所述法线的方向延伸。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的搬送装置，其中所述导引部具有：施加力产生部，向所述导引探针提供朝向所述法线的方向的施加力。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的搬送装置，其中至少两个所述导引部沿着所述保持面的第一缘部配置，

至少两个其他所述导引部沿着所述保持面的第二缘部配置。

6.根据权利要求1或2所述的搬送装置，其中所述导引部具有沿相对于所述法线的方向倾斜的方向延伸的第一导引探针，

其他所述导引部具有沿相对于所述法线的方向倾斜的方向延伸的第二导引探针，

所述第一导引探针的前端与所述第二导引探针的前端的分离宽度大于所述第一导引探针的基端与所述第二导引探针的基端的分离宽度。

7.根据权利要求1所述的搬送装置，其中所述吸盘部为伯努利吸盘。

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