CN1202564C - 芯片元件供给装置 - Google Patents

Abstract

一种芯片元件供给装置，在上面贴附搭载有芯片元件(2)的芯片支持片材(4)的下方配备有供给头(12)。设有使芯片支持片材(4)与供给头(12)沿片材(4)下面相对移动的搬送装置(8)。在供给头(12)的上面凸设有使芯片元件(2)沿送出方向隆起的凸部(13)。凸部(13)在顶部附近的宽度比芯片元件(2)的宽度小。这样，通过芯片支持片材(4)与供给头(12)的相对移动，由凸部(13)将芯片支持片材(4)局部上顶而变形，在与凸部(13)脱离的部位处将芯片支持片材(4)与芯片元件(2)局部剥离。由此，可在短时间高速地将贴附搭载于芯片支持片材的芯片元件取出。

Description

芯片元件供给装置

技术领域

本发明涉及一种在张设的芯片支持片材的上面贴附搭载芯片元件、向取出用夹具的下方供给的芯片元件供给装置。

背景技术

作为上述的芯片元件供给装置，例如可详见日本专利特开平11-274181号公报。这种芯片元件供给装置进行下列的动作。即，首先，使上面形成有凹凸的纸槽位于应取出的芯片元件的下方。在此状态下，通过将芯片支持片材真空吸附在纸槽的上面，使芯片支持片材在沿着纸槽上面的凹凸状态下变形，从芯片元件局部性地将芯片支持片材剥离。其次，使上顶用的销子从纸槽的上面凸出，一边将芯片元件剥离上浮，一边由真空吸附型的取出用夹具保持。

还有一种日本专利特开2000-12570号公报所揭示的芯片元件供给装置。这种芯片元件供给装置进行下列的动作。即，首先，使贴附支持在芯片支持片材上面的芯片元件的位置处在取出用夹具的下方，在此状态下，由推压销从片材下方将芯片元件上顶1次而将芯片支持片材从芯片元件局部性剥离。其次，再一次进行将推压销上顶的动作。这样，将芯片支持片材基本上从芯片元件完全剥离，并由取出用夹具进行元件取出动作。

上述传统的芯片元件供给装置都是在使芯片元件的位置处在取出位置之后，进行芯片支持片材局部性的剥离动作以及基本上完全的剥离动作，由取出用夹具进行取出动作，元件取出的行程多，处理时间长。

又，在前者的传统芯片元件供给装置中，芯片支持片材贴附力的降低能力是由纸槽上面的面积所决定的，在剥离处理之后，残存的贴附力根据芯片元件的大小而变动。因此，为了对应于芯片元件的大小以确保取出动作，例如必须变更推压销的上顶动作速度等，分别设定与芯片元件大小对应的取出动作时的规格。

又，在后者的传统芯片元件供给装置中，由于在将芯片元件送至拾取位置之后经由2阶段的工序进行拾取，因此消耗了销子上顶进行剥离的时间和供给所需的时间。

发明内容

本发明鉴于上述问题，其主要目的在于提供一种可在短时间内取出贴附搭载在芯片支持片材上的芯片元件的芯片元件供给装置。本发明又一目的在于提供一种无论芯片元件有多大均能以同一规格进行可靠的取出动作的芯片元件供给装置。

为实现上述目的，本发明采用了以下结构。

即，本发明第1技术方案的芯片元件供给装置是一种在张设的芯片支持片材的上面贴附搭载芯片元件、向取出用夹具的下方供给的结构，在所述芯片支持片材的下方配备有供给头，同时设置有使该供给头沿着所述芯片支持片材的下表面相对移动的搬送装置，在所述供给头的上表面形成有凸部，所述凸部使芯片元件沿着朝供给头送出的方向隆起，在所述凸部的顶部附近形成所述凸部的宽度小于芯片元件的宽度，通过由所述搬送装置使所述芯片支持片材与所述供给头相对移动，由所述凸部将所述芯片支持片材局部性上顶而变形，在从所述凸部脱离的部位处将所述芯片支持片材局部性从芯片元件剥离。

采用这种结构，通过使芯片支持片材与供给头在与片材面平行的方向上相对移动，片材上的芯片元件从供给头的凸部低的部位逐渐向高的部位上升，此时，不直接承受上顶变形的凸部两侧的片材部分逐渐从芯片元件剥离。

本发明第2技术方案的芯片元件供给装置是在第1技术方案中，凸部设定成随着所述凸部隆起的加大而宽度变小。

采用这种结构，在向凸部上升的初期，因凸部宽度大，故从芯片元件的片材剥离在芯片元件的端部开始，随着凸部的增高且宽度变小，在芯片元件的宽度方向中心侧不断地进行剥离，将片材从芯片元件的端部不勉强且平滑地进行剥离。

本发明第3技术方案的芯片元件供给装置是在第1或2技术方案中，在所述凸部的顶部形成有所定的一定面积的元件支持面。

采用这种结构，到达凸部顶部的芯片元件虽然只有在元件支持面形成了贴附支持于片材的状态，但由于无论元件有多大，该元件支持面的规格也是一定的，因此，凸部顶部上的芯片元件的贴附强度即元件剥离力是一定的。这样，只要将元件支持面的大小设定在保持芯片元件所需的最小限度的面积，就可在不使用隔离辅助机构(上顶推压销等)的情况下将芯片元件从芯片支持片材取出。

本发明第4技术方案的芯片元件供给装置是在第1至3任一项技术方案中，配备有将位于所述凸部顶部的芯片元件从下方向上顶的推压销。

采用这种结构，到达凸部顶部的芯片元件通过由推压销强制性地向上顶，基本上完全与芯片支持片材剥离，并由取出用夹具取出。

本发明第5技术方案的芯片元件供给装置是在第1技术方案中，所述供给头由外周面与芯片支持片材的下表面接触的回转辊构成，同时将所述凸部在该回转辊的外周面凸设成环状。

采用这种结构，在芯片支持片材与供给头相对移动时，可防止因磨擦引起的片材拖曳变形等。又由于芯片元件通过芯片支持片材保持在供给头的圆弧面上，因此，与供给头是平坦面的场合相比可减小芯片元件与芯片支持片材接触的面积。这样，可减小将芯片元件从芯片支持片材剥离时所需的力。由此，可实现将芯片元件从芯片支持片材剥离时所用的机构的简化，以至于不需要机构本身。

本发明第6技术方案的芯片元件供给装置是在第1至4任一项技术方案中，设置有可使所述供给头在与所述芯片支持片材下表面垂直的方向上进行往复上下运动的驱动装置。

采用这种结构，在由搬送装置使供给头相对移动期间，通过驱动装置可将供给头(凸部)与芯片支持片材分开。这样，可将供给头(凸部)与芯片支持片材抵接的时间减少至最小限度。由此，在芯片支持片材与供给头相对移动时，可防止因磨擦引起的片材拖曳变形等。

本发明第7技术方案的芯片元件供给装置是在第1至6任一项技术方案中，在所述凸部的两侧配备有片材吸附用的吸引孔。

采用这种结构，通过强制性地吸引位于从凸部脱离的部位上的芯片支持片材而变形，可确保从芯片元件剥离。

从上述的说明中可以看出，采用本发明可获得以下的效果。

采用本发明的技术方案1，由于芯片支持片材与供给头相对移动，在将芯片元件上升至凸部的作动期间预先已将芯片支持片材从芯片元件局部剥离，因此，处于取出位置的芯片元件已形成了易剥离的状态。这样，不用等待用于减轻剥离的行程就可由取出用夹具进行拾取动作，可缩短芯片元件取出时间，相应地可缩短工序所需的时间。并且，与传统例相比可减小芯片元件对芯片支持片材的贴附力，由此可使拾取的动作速度高速化。

采用本发明的技术方案2，随着芯片元件向凸部的上升，芯片支持片材从芯片元件的剥离可不勉强地从芯片元件的端部慢慢进行，即使加快芯片支持片材与供给头的相对移动速度，也能顺利地进行片材剥离动作。

采用本发明的技术方案3，不论元件有多大，取出位置的芯片元件只有在设置于凸部顶部的一定面积的元件支持面中是以一定的贴附力贴附保持的，因此，不再需要特意为了符合芯片元件的大小而变更取出用夹具和上顶推压销的动作等的取出功能的规格，可缩短变更供给的芯片元件时的换档操作等所需的时间，同时也可有效地降低变更取出用夹具和上顶推压销规格所需的成本。

采用本发明的技术方案4，由于向凸部上升而减小了芯片元件的贴附力，并由推压销向上顶而基本上形成完全剥离的状态，因此，能可靠地、无错误地进行由取出用夹具7的取出。

采用本发明的技术方案5，由于供给头由回转辊构成，因此，在芯片支持片材与供给头相对移动时可通过供给头的回转来避免因磨擦引起的片材拖曳变形等，在芯片元件向凸部上升的动作中不会发生芯片元件的错误动作，可在与取出用夹具正确对位的状态下进行供给。又，由于通过芯片支持片材而使芯片元件沿着圆弧面，因此可在向凸部的上端的过程中将芯片边端与片材剥离。

采用本发明的技术方案6，在芯片支持片材与供给头相对移动时可避免因磨擦引起的片材拖曳变形等，在芯片元件向凸部上升的动作中不会发生错动，可在与取出用夹具正确对位的状态下进行供给。

采用本发明的技术方案7，能在凸部以外的部位可靠地将芯片支持片材从芯片元件剥离，即使芯片支持片材的贴附力大时也能可靠地进行剥离动作。

附图说明

图1为表示本发明的芯片元件供给装置第1例的纵剖面主视图。

图2为表示本发明的芯片元件供给装置第1例的要部放大的纵剖面主视图。

图3为表示本发明的芯片元件供给装置第1例的要部放大的纵剖面侧视图。

图4(a)、(b)分别为表示供给头上部的立体图。

图5为供给头的俯视图。

图6为表示第1例的供给头变形例的立体图。

图7为变形例的供给头俯视图。

图8为表示本发明的芯片元件供给装置第2例的纵剖面主视图。

图9为表示本发明的芯片元件供给装置第3例的纵剖面主视图。

图10为表示本发明的芯片元件供给装置第3例的供给头局部切开的侧视图。

图11为表示本发明的芯片元件供给装置第3例的供给头变形例的局部切开的侧视图。

图12为图11中的a-a线剖视图。

图13为表示本发明的芯片元件供给装置第4例的纵剖面主视图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的实施形态。

图1表示本发明的芯片元件供给装置第1例的主视图。在芯片元件供给装置1中，芯片元件2贴附并支持在张设于支架3的芯片支持片材4的上面。支架3在保持于支架保持环5的状态下由搬送装置8从图中的右方向左方水平状搬送，并被搬入到支持于元件移载头6的真空吸附型的取出用夹具7的下方。在此，所述芯片支持片材4利用将其上面作为粘合面的贴附片材，通过该粘合面贴附张设在支架3的下面。又，芯片支持片材4将多个芯片元件2整列地贴附搭载在粘合面上。由此，芯片元件2通过芯片支持片材4被搬入到取出用夹具7的下方。又，作为搬送装置8例如可使用沿平面方向搬送支架保持环5的XY工作台装置等。

在支架3移动路径中的元件取出位置的下方设置有供给头12。供给头12立设在台架11上。如图4(a)所示，供给头12构成为其上面与芯片支持片材4的下面接触的高度，同时在供给头12的上面形成有凸部13。凸部13沿着向供给头12送出芯片元件2的方向隆起。具体地讲，凸部13沿着支架3的移动方向形成隆起状。

凸部13的形状是朝向供给头12的中心逐渐隆起的缓慢倾斜的山形。又，凸部13的宽度在凸部顶部附近设定成比芯片元件2的宽度小。并且，凸部13的顶部形成有支持1个芯片元件2大小的、水平扁平状的元件支持面13a。另外，在图4(a)中，凸部13的形状是沿着芯片元件2的搬送方向(支架3的移动方向)大致直线状隆起的形状，但如图4(b)所示，也可为沿芯片元件2搬送方向的圆弧状隆起的形状。

又，供给头12的内部构成中空状，同时通过连接喷嘴14与未图示的吸引泵等负压装置连通连接。并且，在供给头12上面除了凸部13之外的区域中分散形成有多个吸孔15。

并且，在供给头12的内部具有从形成于所述元件支持面13a的开口16退出的推压销17。该推压销17设置在可动架19上。另外，导轨18固定在台架11上，可上下移动地引导可动架19。在该可动架19上设置有凸轮从动件22，通过由带减速器的电动机等的作动器20回转驱动凸轮21驱动凸轮从动件22向上顶起。由此构成设置在可动架19上的推压销17以一定的行程进行往复上下运动。

本发明的芯片元件供给装置1的第1例采用以上的结构。下面对该芯片元件供给装置1的取出用夹具7上的元件供给动作进行说明。

当未搭载保持有芯片元件2的部位处于供给头12上面位置的状态下，搬送来的支架3在调节到片材下面与供给头12的上面接触的高度之后，由搬送装置8沿水平方向移动。

另外，虽然这里构成为将供给头12固定之后由搬送装置8使支架3移动，但当然也可在将支架3固定之后通过搬送装置8或与搬送装置8同等的装置使供给头12移动。

通过这一移动，整列的芯片元件2群从前面开始按顺序被不断地搭载在凸部13上，但该凸部13顶上附近的宽度设定得比芯片元件2的宽度小。这样，从凸部13脱出的芯片支持片材部分利用自己的张力以及吸孔15的片材吸附作用从芯片元件2剥离。由此，在前面的芯片元件2到达凸部顶部的元件支持面13a的状态下，如图3所示，芯片元件2只有在元件支持面13a上形成贴附并支持于芯片支持片材的状态，贴附强度比整体贴附支持的场合大幅度减小。

此时，推压销17产生向上顶的动作，将贴附强度减小的芯片元件2向上顶并完全从芯片支持片材4剥离。与此同时，取出用夹具7下降，将向上顶的芯片元件2吸附保持，由此，1次元件的供给结束，在取出用夹具7上保持并取出的芯片元件2通过元件移载头6的动作被搬送移载到所定的处理部位。

然后，随着支架3的间距移动反复上述的动作，被整列搭载的芯片元件2从其前面开始按顺序不断地供给取出。

采用第1例具有以下的优点。即，在使芯片支持片材4与供给头12相对移动并使芯片元件2上升至凸部13的动作期间，可局部地将芯片支持片材4从芯片元件2剥离。这样可使处于取出位置的芯片元件2形成容易剥离的状态。由此，不用等待用于减轻剥离的行程即可进行由取出用夹具7的拾取动作，可缩短芯片元件2的取出时间，可相应地缩短工序上的所需时间。并且，可在充分减小芯片支持片材4对芯片元件2的贴附力的情况下进行芯片元件2的拾取动作，还可使拾取动作速度实现高速化。

另外，如上所述，也可将凸部13的形状形成图4(b)所示的沿搬送方向的圆弧状。在此场合下具有以下的优点。即，芯片元件2经芯片支持片材4形成沿圆弧面的形状，在送向凸部13上端的过程中，也可使处于沿着搬送方向上的芯片边端与芯片支持片材4剥离。

又，如上所述，吸孔15通过吸引芯片支持片材4与芯片元件2将芯片支持片材4剥离。由此，为了可对应各种规格的芯片元件2，吸孔15如图4、图5所示可分散配置在供给头12的上面，当然也可如图4、图5中的虚线所示沿凸部13集中配置在凸部13的附近。

图6和图7表示供给头12上的凸部13的变形例。在此场合，凸部13的形状是上升开始侧宽度大，并形成隆起得越高，宽度越小。这样，可从芯片元件2的端部不勉强地进行芯片支持片材4的顺利剥离。

图8表示本发明的芯片元件供给装置1的第2例的侧面图。该例中，省略了上述第1例中的供给头12上面的由推压销17构成的元件上顶剥离装置。为了省略元件上顶剥离装置，可采取以下方法。即，加大取出用夹具7的元件保持能力、或相应减小芯片支持片材4的贴附力，即可省略元件上顶剥离装置。

除此之外，通过采取下列方法设定设于凸部顶部的元件支持面13a的大小也可省略元件上顶剥离装置。即，将元件支持面13a的大小设定为可发挥保持芯片元件2所需的最小限度的贴附力的大小，也可省略元件上顶剥离装置。

图9和图10表示本发明的芯片元件供给装置1的第3例的主视图和侧视图。该例中，供给头12由围绕支轴31可游转自如支承的回转辊32所构成，在该回转辊32的外周面形成有环状的凸部13。又，该回转辊32也构成中空状，形成于轴承座33和支轴31内部的通气孔34与未图示的真空装置连通连接，同时在从回转辊32的凸部13脱出的外周面部分形成有与内部连通的吸孔15。

采用这种结构，支架3随着图7中的左方水平移动，并从芯片元件2的前面开始按顺序搭载在凸部13上。此时，凸部13由于在相对于芯片支持片材4倾斜成圆弧状的山形隆起的状态下具有推压作用，因此与前例相同，芯片元件2一边局部地从芯片支持片材4剥离一边将凸部13上升，在片材剥离最快的最顶部接受取出用夹具7的取出动作。在此场合，由吸孔15在从回转辊32的凸部13脱出的部位将芯片支持片材4吸住。这样，随着芯片支持片材4的水平移动，回转辊32朝图9中的逆时针方向回转。由此，芯片支持片材4不与回转辊32相对磨擦，不会发生因磨擦引起芯片支持片材4的拖曳变形。

另外，第3例也是将供给头12固定之后由搬送装置8进行支架3移动的结构，但当然也可在将支架3固定之后使用搬送装置8或与搬送装置8同等的装置使供给头12移动。

图11和图12表示上述第3例的芯片元件供给装置1中的供给头12的变形例。该变形例的供给头12是一种以小间隔配合有左右分割的分割回转辊32a、32b的结构。又，环状的凸部13也分割形成于各分割回转辊32a、32b配合部位。并且，在两分割回转辊32a、32b间形成的间隙中可上下运动地配备有与辊子凸起部32c卡合引导的可动架35，同时在该可动架35上配置有推压销17。并且，如上所述，由推压销17将到达回转辊型的供给头12顶部的芯片元件2向上顶，与芯片支持片材4剥离并供给至取出用夹具7。

图13表示本发明的芯片元件供给装置1的第4例的主视图。该例是上述第1～第3例的任一结构中均可实施的变形例。由此，作为其一例，以第1例的结构为例来说明第4例。对在第1例中已说明过的结构标以同一名称及其符号，省略对其的说明。

在第4例中，其特征在于设有使供给头12移动的驱动装置40。驱动装置40由可使供给头12相对于芯片支持片材4沿与其片材面方向垂直的方向反复移动的机构构成。另外，驱动装置40既可只驱动供给头12，当然也可由各个台架11使供给头12移动。

驱动装置40进行以下的动作。通过由搬送装置8的芯片支持片材4的搬送动作，当芯片支持片材4上的芯片元件2来到取出用夹具7的正下方(供给头12的正上方)附近时，驱动装置40实施以下的动作。即，驱动装置40使供给头12朝接近于芯片支持片材4的方向移动，将芯片支持片材4向上推。由此，通过由搬送装置8的支架3的搬送动作形成芯片元件2可与芯片支持片材4剥离的状态。

另一方面，当芯片元件2未到达取出用夹具7的正下方(供给头12的正上方)附近时，驱动装置40实施以下的动作。即，驱动装置40使供给头12朝远离于芯片支持片材4的方向移动，使供给头12与芯片支持片材4分开。由此，在由搬送装置8的支架3的搬送动作中形成芯片元件2不与芯片支持片材4抵接的状态。

采用如上的结构，在第4例中，芯片支持片材4与回转辊32相对磨合的期间成为所需的最小限度的期间，基本上不会发生因磨擦引起的芯片支持片材4的拖曳变形。

另外，本发明也可以下列的形态加以实施。

(1)上述实施形态是使张设有芯片支持片材4的支架3水平移动的结构，但也可构成在使张设有芯片支持片材4的支架3固定在所定位置上，并在使供给头12沿着芯片支持片材4的下面水平移动的同时，使取出用夹具7移动至供给头12的正上方进行取出动作。这样，因可省略支架3的移动空间，故可使装置小型化。

(2)取出用夹具7的形态不限定于真空吸附型，只要是与芯片元件2的大小及形状相对应均可利用。例如，也可利用由开闭驱动的夹持机构进行机械式夹持并取出动作的形态。

(3)作为贴附搭载在芯片支持片材4上的芯片元件2除按单件加工贴附的形式之外，也可将贴附保持于芯片支持片材4的半导体晶片切断处理后作为芯片元件。

Claims (10)

1.芯片元件供给装置，系一种在张设的芯片支持片材的上表面贴附搭载芯片元件、向取出用夹具的下方供给的结构，在所述芯片支持片材的下方配备有供给头，同时，

设置有使所述芯片支持片材和所述供给头在沿与所述芯片支持片材下表面平行的方向相对移动的搬送装置，

其特征在于，在所述供给头的上表面形成有凸部，所述凸部使芯片元件沿着朝供给头送出的方向隆起，在所述凸部的顶部附近形成所述凸部的宽度小于芯片元件的宽度，通过由所述搬送装置使所述芯片支持片材与所述供给头相对移动，由所述凸部将所述芯片支持片材局部性上顶而变形，在从所述凸部脱离的部位处将所述芯片支持片材局部性与芯片元件剥离。

2.如权利要求1所述的芯片元件供给装置，其特征在于，所述凸部设定成随着所述凸部隆起的加大而宽度变小。

3.如权利要求1或2所述的芯片元件供给装置，其特征在于，在所述凸部的顶部形成有预定的一定面积的元件支持面。

4.如权利要求1或2所述的芯片元件供给装置，其特征在于，配备有将位于所述凸部顶部的芯片元件从下方向上顶的推压销。

5.如权利要求1所述的芯片元件供给装置，其特征在于，所述供给头由外周面与芯片支持片材的下表面接触的回转辊构成，同时将所述凸部在该回转辊的外周面凸设成环状。

6.如权利要求1或2所述的芯片元件供给装置，其特征在于，还设有可使所述供给头沿与所述芯片支持片材下表面垂直的方向进行往复上下运动的驱动装置。

7.如权利要求1或2所述的芯片元件供给装置，其特征在于，在所述凸部的两侧配备有片材吸附用的吸引孔。

8.如权利要求3所述的芯片元件供给装置，其特征在于，配备有将位于所述凸部顶部的芯片元件从下方向上顶的推压销。

9.如权利要求3所述的芯片元件供给装置，其特征在于，还设有可使所述供给头沿与所述芯片支持片材下表面垂直的方向进行往复上下运动的驱动装置。

10.如权利要求3所述的芯片元件供给装置，其特征在于，在所述凸部的两侧配备有片材吸附用的吸引孔。

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