CN1981370A - 移载装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的移载装置(10)包括具有半导体晶片(W)的支承面(20A)的支承板(11)、对其进行支承的臂板(30)、和设在这些支承板及臂板(13)之间的平行度调整机构(14)。支承板设置成能从支承面吸排空气，可利用在空气排出状态下接近半导体晶片(W)时的反作用保持与晶片平行，可在保持该平行的状态下与晶片接触后吸附并移载该晶片。

Description

移载装置
技术领域
本发明涉及移载装置，特别涉及适用于不使被磨削成极薄状态的半导体晶片等具有脆质性的板状体损伤而进行吸附移载的移载装置。
背景技术
作为形成有电路面的半导体晶片(以下只称为“晶片”)，需要进行在其电路面上贴附了保护带的状态下在背面侧贴附管芯焊接用的热敏粘接性的粘接片、其后安装在环形框架上等一系列的处理。作为这样的进行一系列处理的装置，如公布在专利文献1中。
在所述专利文献1中，作为把晶片移载到各工序的装置，采用臂型的移载装置。该移载装置在臂的前端侧装有吸附部，通过用该吸附部进行吸附，能支承晶片并将其移载到规定位置。
专利文献1：特开2003-257898号公报
然而，在专利文献1中所公布的结构中，只形成在移载晶片时使臂的前端侧移动而把吸附部推到晶片上进行吸附保持的结构，会导致以下的问题。
即，最近的晶片，由于例如进行磨削加工成为数十μm级的厚度，故在支承板的支承面和晶片面的平行度发生偏差的场合，即发生微小的倾斜的场合，在支承板与晶片的面接触时，有时会赋予晶片局部负载，由此会引起晶片划痕或破裂等损伤，产生这样的异样问题。另外，在高精度地保持支承板相对晶片的平行度的状态下组装装置非常困难，同时，也严格地要求所使用的部件精度，也会在成本方面带来很大负担。
发明内容
本发明是着眼于这样的问题而提出的，其目的是鉴于难以避免装置的安装误差等情况，提供一种移载装置，其可在由支承板支承晶片等具有脆质性的板状体时调整相对于该板状体的平行度，可以通过形成与板状体平行接触的状态而支承该板状体，从而避免上述损伤。
为了达到所述目的，本发明的移载装置包括具有吸附板状体并支承该板状体的支承面的支承板、和保持该支承板的保持部件，由所述支承板的支承面吸附所述板状体而将所述板状体移载到规定位置；其中，所述支承板设计成可从所述板状体的支承面吸附、排出空气，同时，设计成借助规定的平行度调整机构调整相对所述板状体的平行度；所述平行度调整机构构成为通过从所述支承板的支承面向所述板状体排出空气来调整支承面和板状体的平行度。
另外，本发明的移载装置包括具有吸附板状体并支承该板状体的支承面的支承板、和保持该支承板的保持部件，由所述支承板的支承面吸附所述板状体而将该板状体移载到规定位置；其中，所述支承板设计成可从所述板状体的支承面在平面内大致均匀地吸附、排出空气，同时，设计成借助规定的平行度调整机构调整相对所述板状体的平行度；所述平行度调整机构采用了如下结构，即，利用在从所述支承面排出空气的状态下接近板状体时的、从支承面排出空气的作用，保持所述保持部件，使得能够调整相对板状体的面的平行度。
在本发明中，所述保持部件由与所述支承板大致平行定位的臂板构成，所述平行度调整机构由支承轴和弹簧部件构成；所述支承轴在沿相对所述臂板面大致正交的方向可移动的状态下不脱落地被支承，同时，一端固定在与所述支承板的支承面相反一侧的面上；所述弹簧部件配置在所述支承板和臂板之间的支承轴周围。
另外，所述支承轴采用了以能够相对所述臂板的面改变角度的状态贯通该臂板并延伸的结构。
进而，所述支承板可以采用设置成可借助温度调整装置调整温度的结构。
另外，本发明可以设计成通过逐渐减弱所述空气的排出压力使所述支承板与所述板状体缓慢接触。
进而，所述板状体采用半导体晶片。
根据本发明，由于对晶片等板状体排出空气来调整支承板的平行度，故即使在支承板相对保持部件产生了安装误差的状态下，也可以修正该误差，调整支承板和板状体的平行度。因而，当支承板与板状体接触时，没有赋予板状体局部负载那样的问题，可以有效地回避破裂等损伤。
而且，由于向板状体排出空气，即使板状体自身有微小的挠曲变形等，也能修正该挠曲变形，根据这一点也能消除板状体的损伤原因。
进而，根据在用于将支承板保持在保持部件上的支承轴的周围配置弹簧部件的结构，可以在停止排出空气后，向板状体侧对支承板施力，实现两者的接触。因此，可以利用弹簧压力进行在支承板与板状体接触前的相对接近的动作，不需要压力缸等的复杂控制，就可以使支承板与板状体接触。
另外，由于支承板设置成可调整温度，所以在需要控制板状体的温度时，可以边移载边进行控制，也可以缩短温度调整处理时间。
进而，在构成逐渐减弱所述空气的排出压力使支承板与板状体缓慢接触的情况下，在支承板与板状体接触的瞬间，弹簧部件对支承板的弹力以被缓冲的状态进行作用，根据这一点也能回避板状体的损伤。
附图说明
图1是表示本实施方式的晶片移载装置整体结构的概略立体图；
图2是图1的主要部分的放大剖面图；
图3是所述移载装置的侧面图；
图4是表示支承板吸附支承晶片前的状态的移载装置的侧面图；
图5(A)～(C)是所述实施方式的作用示意图。
附图标记说明
10移载装置
11支承板
13保持部件
14平行度调整机构
20下部板
20A支承面
20B吸排气孔
30臂板
33支承轴
34螺旋弹簧(弹簧部件)
W半导体晶片(板状体)
T1、T2、T3工作台
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
在图1中表示出了本实施方式的移载装置的概略结构。在该图中，移载装置10包括作为板状体的晶片W的支承板11、对该支承板11进行温度调整的温度调整装置12、保持所述支承板11的保持部件13、设在这些支承板11及保持部件13之间的平行度调整机构14、以及使所述支承板11沿图1中X、Z方向移动的移动装置15。
在所述支承板11的下方位置配置有第一至第三工作台T1、T2、T3，在这些工作台T1～T3之间用移载装置10移载晶片W。这些工作台T1～T3在此省略其详细结构，其包括将晶片W的温度控制到规定温度的装置和根据需要使工作台位置上下或沿横向移动的装置。
所述支承板11如图2至图4所示，由平面形状为大致方形的下部板20及大致为圆盘形的上部板21构成，下部板20的下面侧作为晶片W的支承面20A而构成。在下部板20内形成大致沿水平方向延伸的通路23，同时，在该通路23的中途，以大致相等的间隔形成有在所述支承面20A上开通的多个空气吸排气孔20B。该下部板20也可以由多孔质体构成。通路23的两端，与设置在下部板20的上面侧角部附近的两处的管状的连接部24连通，在该连接部24上分别连接着从并设在使用真空喷射器的吸排气转换阀V(参照图1)上的分支部26导出的软管27的一端。
所述温度调整装置12设在所述上部板21的大致中央部，采用众所周知结构的产品。该温度调整装置12具有支承板11的加热功能和冷却功能，可根据需要加热、冷却被吸附在下部板11上的晶片W。
所述保持部件13由与所述支承板11大致平行定位的臂板30构成。该臂板30的前端侧(图1中左端侧)呈大致正方形，在各角部附近形成插通孔31(参照图2)，另一方面，在中央部以比所述温度调整装置12的外周形状大一些的内径形成有收纳该温度调整装置12上部的中央孔32。
所述平行度调整机构14包括：松动插入在所述插通孔31内并相对于所述臂板30的面成大致正交方向的支承轴33，和配置在支承板11和臂板30之间的支承轴33周围的、作为弹簧部件的螺旋弹簧34。支承轴33呈至少在上端部区域的外周面上形成阳螺纹部33A的螺栓状，以从下方插通在所述插通孔31内的状态在阳螺纹部33A上螺纹结合螺母部件36，由此，支承轴33成为不能脱落的状态，可在与臂板30的面大致正交的方向(图2中上下方向)移动地被支承着。此时，支承轴33由于松动插入在所述插通孔31内，故可以相对于臂板30改变角度。支承轴33的下端固定在与下部板20的支承面20A成相反侧的上部板21的上端面上。在本实施方式中，该固定通过将设于支承轴33下端部区域的阳螺纹部33B拧入到设于上部板21的阴螺纹部21A中进行。
所述螺旋弹簧34设计成以夹装在支承板11和臂板30之间的状态向下方对支承板11施力。该螺旋弹簧34在对支承板11的支承面20A赋予向上的力时，发生压缩，容许支承板11向臂板30接近。
如图1所示，所述移动装置15包括：配置在大致水平方向的单轴机器手40；沿该单轴机器手40的延伸方向(X方向)可移动地设置，同时向与上下方向正交的方向延伸的压力缸41；借助该压力缸41能沿Z方向移动的升降滑块42。在该升降滑块42上连接所述臂板的基端侧(图1中的右端侧)。
其次，对所述实施方式中的晶片W的移载方法参照图5进行说明。
在此，如图1所示，把支承板11位于第二工作台T2上方的位置作为初始位置，吸附被配置在该第二工作台T2上的晶片W，将晶片移载到第一或第三工作台T1或T3上。
如图3所示，当移载装置10的支承板11处于在晶片W上方待机的位置，从没有图示的控制装置发出吸附晶片W的指令时，压力缸41动作，升降滑块42开始下降。通过该下降，在支承板11的下部板20上的吸附面20A接近晶片W时，通过驱动供排气转换阀V，从所述吸排气孔20B排出空气。另外，该空气的排出也可以从所述下降开始的时刻进行。
在此，如图5(A)所示，假设由于支承板11相对臂板30的安装误差等导致所述吸附面20A相对于与晶片W的面平行的假想线L发生若干倾斜而产生了高低差D的状态下使支承板11下降时，由于该高低差D使支承面20A与晶片W的一部分(图5(A)中的左侧)接触，会发生负载集中。
在本实施方式中，如图5(B)所示，在支承面20A接近晶片W时，例如支承面20A接近到晶片W约0.1mm左右时，由于从吸排气孔20B排出的排气的反作用，即排气在晶片W面上反射，就会产生推举支承板11的力。之后，若该推举力作用到支承板11上，就会抵抗所述螺旋弹簧34的弹力，支承板11上升，随着该上升，支承轴33就会在插通孔31内改变角度，使支承面20A与所述假想线L一致，从而调整平行度。
若在该状态下解除所述空气的排出，支承板11可以利用螺旋弹簧34的弹力在保持着所述平行度的状态下与晶片W的整个区域同时接触。之后，通过切换吸排气转换阀V的吸排动作而由吸排气孔20B开始吸气，从而晶片W被吸附支承在支承面20A上。在进行了该吸附支承的状态下，通过驱动移动装置15能把晶片W移载到邻接的工作台T1或T3上。在如前所述那样存在支承板11的安装误差等时，相对于移载侧的工作台上面，支承板11的支承面20A成为相对所述假想线L倾斜的状态，用于吸附晶片W的支承板11没有产生在与晶片W触接时发生的压力，也就是只要在没有对移载侧的工作台的面施加按压力的位置解除吸附就行，故可以说不必考虑晶片W的破裂等。另外，在支承晶片W的工作台各面上与所述支承板11一样设有吸排气孔，在接受晶片的移载时，通过作成能向被吸附支承在支承板11上的晶片W排出空气，实际上也可以产生上述的作用，能够边进行平行度的调整边实现移载。
因而，根据这样的实施方式，可以提供一种具有现有技术所没有的以下优异效果的移载装置，即，可以排除晶片W的损伤原因而进行该晶片W的移载，同时，在移载时也可以根据需要同时调整晶片W的温度。
如上所述，在所述记载中公布了用于实施本发明的最佳结构、方法等，但本发明不限于此。
即，本发明主要对特定的实施方式特别进行了图示、说明，但不脱离本发明的技术思想及目的范围，本领域技术人员可以根据需要，对以上说明的实施方式有关形状、位置或配置等施加各种变更。
例如，所述实施方式图示说明了作成移载装置10移动并在各工作台T1～T3之间移载晶片W的结构，但也可以作成工作台T1～T3侧移动的结构，以移载晶片W。
另外，本发明中的平行度调整机构14不限于所述实施方式的结构，例如，也可以作成在支承板11和臂板30之间夹装压力缸，用从吸排气孔20B排出的排气的反作用使气缸长度伸缩。总之，本发明中的平行度调整机构14只要是能利用排出的空气将支承板11的支承面20A调整成与晶片W平行就足够了。另外，虽然作成在调整支承板11的平行度时停止从吸排气孔20B排出空气、用螺旋弹簧的弹力使支承板11与晶片W触接的结构，但也可以采用使空气的排出慢慢变弱、最终使空气的排出停止的控制，由此，可以使支承板11与晶片W触接的动作缓慢进行。
另外，作为吸附的对象物，并不限于晶片W，也可以把具有脆质性的板状体、例如玻璃等作为对象。

Claims (7)

1、一种移载装置，其包括具有吸附板状体并支承该板状体的支承面的支承板、和保持该支承板的保持部件，由所述支承板的支承面吸附所述板状体而将所述板状体移载到规定位置，其特征在于，
所述支承板设计成能够从所述板状体的支承面吸附、排出空气，同时，设计成借助规定的平行度调整机构调整相对于所述板状体的平行度，
所述平行度调整机构通过从所述支承板的支承面向所述板状体排出空气，从而调整支承面和板状体的平行度。
2、一种移载装置，其包括具有吸附板状体并支承该板状体的支承面的支承板、和保持该支承板的保持部件，由所述支承板的支承面吸附所述板状体而将该板状体移载到规定位置，其特征在于，
所述支承板设计成能够从所述板状体的支承面在平面内大致均匀地吸附、排出空气，同时，设计成借助规定的平行度调整机构调整相对于所述板状体的平行度，
所述平行度调整机构，以在从所述支承面排出空气的状态下能够利用接近板状体时从支承面排出的空气的作用调整相对板状体的面的平行度的方式保持在所述保持部件上。
3、如权利要求1或2所述的移载装置，其特征在于，所述保持部件包括与所述支承板大致平行定位的臂板；所述平行度调整机构由支承轴和弹簧部件构成，所述支承轴在能够沿相对所述臂板的面大致正交的方向移动的状态下不脱落地被支承，同时一端固定在与所述支承板的支承面相反一侧的面上，所述弹簧部件配置在所述支承板和臂板之间的支承轴周围。
4、如权利要求3所述的移载装置，其特征在于，所述支承轴在能够相对所述臂板的面改变角度的状态下贯通该臂板地延伸。
5、如权利要求1至4中任一项所述的移载装置，其特征在于，所述支承板设置成能够借助温度调整装置调整温度。
6、如权利要求1至5中任一项所述的移载装置，其特征在于，通过逐渐减弱所述空气的排出压力，使所述支承板与所述板状体缓慢接触。
7、如权利要求1至5中任一项所述的移载装置，其特征在于，所述板状体是半导体晶片。
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