JP2000277545A - ウエーハリング交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイボンダの稼働効率を高めることができる
ウエーハリング交換装置を提供する。 【解決手段】 ウエーハラック３からウエーハリング２
を取り出し、ホットプレート５に載置して加熱する。ボ
ンディング後のウエーハリング２を、ウエーハホルダ２
１より取り外し、ウエーハラック３上部のホットプレー
ト上部待機場８で待機させる。ホットプレート５上のウ
エーハリング２を、ウエーハホルダ２１に取り付け、ウ
エーハシート７を拡張器で拡張してボンディング作業を
開始する。待機中のウエーハリング２をホットプレート
５に載置してウエーハシート７を収縮させ、ウエーハラ
ック３に収納する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイボンダのウエ
ーハホルダに脱着されるウエーハリングの交換装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、チップをボンディングするダイボ
ンダには、ウエーハリングを脱着するウエーハホルダが
設けられており、取り付けられたウエーハリングのウエ
ーハシートからチップをピックアップしてボンディング
できるように構成されている。

【０００３】すなわち、ボンディング時には、複数のウ
エーハリングを収容したウエーハマガジンからウエーハ
リングを取り出すとともに、このウエーハリングを前記
ウエーハホルダに取り付ける。次に、前記ウエーハリン
グに張設されたウエーハシートを、温風供給装置からの
温風によって下方から加熱して軟質化させた後、前記ウ
エーハホルダ内の拡張器によって引き伸ばし、当該ウエ
ーハシート上のチップ同士の間隔を拡張する。そして、
ウエーハシートから各チップをピックアップしてボンデ
ィングした後、前記拡張器により引き伸ばされた前記ウ
エーハシートへ前記温風供給装置からの温風を吹き付け
るとともに該ウエーハシートを収縮させ、ウエーハマガ
ジンに戻していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たウエーハリングの交換装置においては、ウエーハリン
グをウエーハホルダに取り付けてから、温風供給装置に
よってウエーハシートを加熱するため、ウエーハホルダ
に取り付けてからボンディングを開始するまでに時間が
かかるという問題点があった。

【０００５】また、ボンディング終了後においては、拡
張器により引き伸ばされたウエーハシートに温風供給装
置からの温風を吹き付け、該ウエーハシートを収縮させ
てからウエーハマガジンへ戻すため、ボンディング終了
後からウエーハマガジン格納までに時間を要した。この
とき、ウエーハシートが十分に収縮する前にウエーハマ
ガジンへ戻した場合、伸びた状態のウエーハシートが、
下段のウエーハシートに干渉する恐れがある。このた
め、ウエーハシートの収縮時間を十分に確保する必要が
あり、収縮時間の短縮化が困難であった。

【０００６】そして、ウエーハシートを加熱している間
は、前述したように、ボンディング作業が停止されるた
め、ダイボンダの稼働率の低下要因となっていた。

【０００７】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、ダイボンダの稼働効率を高めるこ
とができるウエーハリング交換装置を提供することを目
的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明のウエーハリング交換装置にあっては、ウエー
ハマガジンよりウエーハリングを取り出す取り出し手段
と、取り出された前記ウエーハリングを、該ウエーハリ
ングに張設されたウエーハシートに面接触する加熱部へ
移動し、該加熱部により前記ウエーハシートを加熱して
軟質化させる軟質化手段と、チップをボンディングする
ダイボンダのウエーハホルダに取り付けられ、かつボン
ディング作業が終了したウエーハリングを、前記ウエー
ハホルダより取り外す取り外し手段と、取り外された前
記ウエーハリングを、待機位置へ移動する待機位置移動
手段と、前記加熱部で加熱されたウエーハシートが張設
されたウエーハリングを、前記ウエーハホルダに取り付
ける取り付け手段と、前記ウエーハホルダに取り付けら
れたウエーハリングにおけるウエーハシートを引き伸ば
すとともに、該ウエーハシート上からチップをピックア
ップしてボンディング作業を開始するボンディング手段
と、前記待機位置で待機中の前記ウエーハリングを前記
加熱部へ移動し、該加熱部により前記ウエーハリングの
ウエーハシートを加熱して収縮させる収縮手段と、該収
縮手段によりウエーハシートが収縮されたウエーハリン
グを、前記ウエーハマガジンへ収納する収納手段と、を
備えている。

【０００９】すなわち、ウエーハシートが張設されたウ
エーハリングを、チップをボンディングするダイボンダ
のウエーハホルダに脱着する際には、先ず、取り出し手
段によりウエーハマガジンからウエーハリングを取り出
して、軟質化手段により、該ウエーハリングに張設され
たウエーハシートに面接触する加熱部へ移動し、該加熱
部によって前記ウエーハシートを加熱して軟質化させ
る。これにより、ウエーハマガジンから取り出されたウ
エーハリングのウエーハシートは、前記加熱部によっ
て、取出後に加熱が開始される。そして、前記ダイボン
ダのウエーハホルダに取り付けられ、かつボンディング
作業が終了したウエーハリングを、取り外し手段によっ
て前記ウエーハホルダから取り外し、待機位置移動手段
により待機位置へ移動する。これにより、ボンディング
作業が終了したウエーハリングは、前記ウエーハホルダ
より速やかに取り外され、該ウエーハホルダの空き状態
が形成される。

【００１０】次に、前記加熱部で加熱され、ウエーハシ
ートが張設されたウエーハリングを、取り付け手段によ
って空き状態のウエーハホルダに取り付け、このウエー
ハリングにおけるウエーハシートを、ボンディング手段
にて引き伸ばすとともに、ウエーハシート上からチップ
をピックアップしてボンディング作業を開始する。この
とき、前記ウエーハシートの加熱時間は、前記加熱部に
よる加熱が開始された時点から、ボンディング後のウエ
ーハリングがウエーハホルダより取り外され、前記待機
位置へ移動されるまでの間に確保される。このため、前
記ウエーハシートは、ダイボンダのウエーハホルダに取
り付けられる以前に、前記加熱部によって十分に時間を
かけて加熱され、軟質化される。

【００１１】そして、前記待機位置で待機中の前記ウエ
ーハリングを、収縮手段によって前記加熱部へ移動し、
該加熱部によりウエーハシートを加熱して収縮させた
後、収納手段によって前記ウエーハマガジンへ収納し、
前記取り出し手段によって、前記ウエーハマガジンから
新たなウエーハリングが取り出され、前記各処理が繰り
返される。このとき、前記ダイボンダにおいては、ウエ
ーハホルダに取り付けられたウエーハリングにおけるチ
ップのボンディング作業が行われており、ボンディング
が終了するまでに、十分な時間を確保することができ
る。このため、ボンディング時に引き伸ばされたウエー
ハシートを十分に時間をかけて収縮させることができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
に従って説明する。図１〜図４は、本実施の形態にかか
るウエーハリング交換装置１を示す図であり、該ウエー
ハリング交換装置１の平面図、正面図、左側面図、及び
右側面図が示されている。

【００１３】このウエーハリング交換装置１には、複数
のウエーハリング２を収容するウエーハマガジン３を備
えており（図２及び図３参照）、該ウエーハマガジン３
は、エレベーション４により上下移動可能に支持されて
いる（図１及び図３参照）。前記ウエーハマガジン３の
上部には、ホットプレート５が設置されており、該ホッ
トプレート５には、円形の加熱部６が設けられている。
これにより、ホットプレート５上にウエーハリング２が
載置された際に、該ウエーハリング２に張設されたウエ
ーハシート７が前記加熱部６に面接触した状態で加熱さ
れるように構成されている。このホットプレート５の上
部には、前記ウエーハリング２を支持するホットプレー
ト上部待機場８が、エアシリンダー９，９（図３参照）
によって上下動自在に支持されている。そして、前記ウ
エーハマガジン３の側部には（図１中左側部）、該ウエ
ーハマガジン３内のウエーハリング２を押し出すプッシ
ャ１０が設けられている。

【００１４】前記ウエーハマガジン３の側部には（図１
中右側部）、ウエーハリング２を保持する上部Ｘ軸ハン
ド１１が設けられており、該上部Ｘ軸ハンド１１は、ウ
エーハリング交換装置１に設けられた上部Ｘ軸スライダ
１２によりスライド可能に支持されている。この上部Ｘ
軸ハンド１１の下部には、図２に示すように、下部Ｘ軸
ハンド１３が設けられており、該下部Ｘ軸ハンド１３
は、ウエーハリング交換装置１に設けられた下部Ｘ軸ス
ライダ１４によりスライド可能に支持されている。ま
た、図２中、前記ウエーハマガジン３と前記上部及び下
部Ｘ軸ハンド１１，１３との間には、前記ウエーハリン
グ２を支持する下部ウエーハ待機場１５が設けられてお
り（図２及び図４参照）、該下部ウエーハ待機場１５の
上部には、ウエーハリング２に張設されたウエーハシー
ト７の下面へ温風を吹き付ける温風供給装置１６が設け
られている。

【００１５】この温風供給装置１６の図１中における側
部には、ダイボンダを構成するとともに、前記ウエーハ
リング２が脱着されるウエーハホルダ２１が移動可能に
設けられており（ボンディング位置に移動された状態を
図示）、該ウエーハホルダ２１は、取り付けられたウエ
ーハリング２のウエーハシート７を外側へ引張して拡張
する図外の拡張器を備えている。これにより、ウエーハ
シート７上のチップ同士の間隔を拡張するとともに、こ
のチップを、図外のダイボンダより延出したアーム先端
のコレットにより吸着してピックアップし、ボンディン
グを行えるように構成されている。

【００１６】図５は、前記ウエーハリング交換装置１を
示すブロック図であり、該ウエーハリング交換装置１
は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭを備えた制御部３１を
中心に構成されている。

【００１７】この制御部３１には、前記エレベーション
４を駆動させるエレベーション駆動部３２と、前記ウエ
ーハマガジン３の高さを検出するマガジン位置検出部３
３とが接続されており、前記ウエーハマガジン３を任意
の高さ位置に制御できるように構成されている。前記制
御部３１には、前記ホットプレート５の加熱部６を加熱
するホットプレート加熱部３４と、前記加熱部６の温度
を検出するホットプレート温度検出部３５とが接続され
ており、前記加熱部６の温度を制御できるように構成さ
れている。そして、前記制御部３１には、前記ホットプ
レート上部待機場８を昇降させる上部待機場昇降部３６
が接続されている。

【００１８】また、前記制御部３１には、前記上部Ｘ軸
ハンド１１を駆動する上部ハンド駆動部４１と、前記下
部Ｘ軸ハンド１３を駆動する下部ハンド駆動部４２と、
前記プッシャ１０を駆動するプッシャ駆動部４３と、前
記温風供給装置１６を駆動する温風供給部４４と、前記
ウエーハホルダ２１の拡張器を駆動する拡張器駆動部４
５と、前記ウエーハホルダ２１に取り付けられたウエー
ハリング２におけるチップをピックアップしてボンディ
ングを行うボンディング機構駆動部４６とが接続されて
いる。

【００１９】以上の構成にかかる本実施の形態におい
て、ウエーハリング交換装置１の動作を、図６及び図７
に示したフローチャートに従って説明する。

【００２０】すなわち、このウエーハリング交換装置１
の制御部３１に設けられたＣＰＵがＲＯＭに記憶された
プログラムに従って処理を開始すると、先ず、ステップ
Ｓ１にて、エレベーション駆動部３２によりエレベーシ
ョン４を駆動してウエーハマガジン３を上昇又は下降さ
せ、ウエーハリング２が収納された位置を下部ウエーハ
待機場１５の高さに移動する。そして、プッシャ駆動部
４３によりプッシャ１０を駆動して前記ウエーハリング
２を押し出すとともに（Ｓ２）、下部ハンド駆動部４２
によって下部Ｘ軸ハンド１３を作動して押し出されたウ
エーハリング２を取り出した後（Ｓ３）、下部ウエーハ
待機場１５にて待機させる（Ｓ４）。次に、前記エレベ
ーション４によりウエーハマガジン３を下降させ、ホッ
トプレート５を下部ウエーハ待機場１５まで下降させ
（Ｓ５）、下部Ｘ軸ハンド１３により下部ウエーハ待機
場１５のウエーハリング２をホットプレート５上に搭置
した後（Ｓ６）、ホットプレート５の加熱部６によるウ
エーハシート７の所定時間の加熱を開始する（Ｓ７）。
これにより、ホットプレート５上に載置されたウエーハ
リング２におけるウエーハシート７は、ウエーハマガジ
ン３取出後より、前記加熱部１２に面接触された状態で
加熱が開始され、軟質化される。

【００２１】そして、エレベーション４によりウエーハ
マガジン３を上昇し、ホットプレート上部待機場８をウ
エーハリング交換高さで停止させ（Ｓ８）、ダイボンダ
のウエーハホルダ２１にウエーハリング２が取り付けら
れているか否かを判断する（Ｓ９）。ここで、初期段階
においては、ボンディング作業が行われていないので、
ステップＳ１６へ分岐するが、すでにボンディング作業
が開始されていて、ウエーハホルダ２１にウエーハリン
グ２が取り付けられている場合には、次ステップＳ１０
にて、このウエーハリング２におけるボンディング作業
が終了するまで待機する。このボンディング作業が終了
した際には、ボンディング後のウエーハリング２を温風
供給装置１６上へ移動するとともに（Ｓ１１）、当該ウ
エーハリング２の拡張器による拡張を解除し（Ｓ１
２）、温風供給部４４により温風供給装置１６を作動さ
せ、拡張器で引き伸ばされたウエーハシート７を加熱し
て、ウエーハホルダ２１からの取り外しが容易となるま
でウエーハシート７を収縮させた後（Ｓ１３）、このウ
エーハリング２を、上部Ｘ軸ハンド１１で保持してウエ
ーハホルダ２１より取り外し（Ｓ１４）、ホットプレー
ト上部待機場８にて待機させる（Ｓ１５）。これによ
り、ボンディング作業が終了したウエーハリング２は、
前記ウエーハホルダ２１より速やかに取り外され、該ウ
エーハホルダ２１の空き状態が形成される。そして、前
記エレベーション４を上昇し、ホットプレート５をウエ
ーハ交換高さで停止させる（Ｓ１６）。

【００２２】次に、ホットプレート５にてウエーハシー
ト７が十分に加熱されたウエーハリング２を、上部Ｘ軸
ハンド１１によりウエーハホルダ２１へ移動し、（Ｓ１
７）、拡張器駆動部４５にて拡張器を駆動して前記ウエ
ーハリング２に張設されたウエーハシート７を拡張する
とともに（Ｓ１８）、このウエーハリング２を、ボンデ
ィング位置へ移動してボンディング機構駆動部４６によ
ってボンディング作業を開始する（Ｓ１９）。

【００２３】このとき、前記ウエーハシート７の加熱時
間は、前記ホットプレート５の加熱部６により加熱が開
始された時点から、ボンディング後のウエーハリング２
がウエーハホルダ２１より取り外され、前記待機位置へ
移動されるまでの間に確保されており、前記ウエーハシ
ート７は、前記ウエーハホルダ２１に取り付けられる以
前に、十分に時間をかけて加熱され軟質化されている。
このため、ウエーハリング２のウエーハシート７を、ウ
エーハホルダ２１に取り付けてから加熱する従来と比較
して、ウエーハシート７の拡張及びボンディング作業へ
の移行を速やかに行うことができ、ウエーハリング２が
取り付けられてからボンディングを開始する間での時間
を短縮することができる。また、前記ウエーハシート７
は、該ウエーハシート７に面接触する前記加熱部６によ
り加熱されるので、温風供給装置１６からの温風により
加熱される場合と比較して、加熱時間の短縮化を図るこ
とができる。

【００２４】そして、ホットプレート上部待機場８を上
部待機場昇降部３６により下降させ、ボンディング終了
後のウエーハリング２をホットプレート５上に置くとと
もに（Ｓ２０）、エレベーション４によりウエーハマガ
ジン３を下降させ、ホットプレート５を下部ウエーハ待
機場１５の高さで停止させた後（Ｓ２１）、前記ホット
プレート５上のウエーハリング２におけるウエーハシー
ト７を、十分に加熱して収縮させる（Ｓ２２）。このと
き、前記ウエーハホルダ２１に取り付けられたウエーハ
リング２におけるチップのボンディング作業が行われて
おり、ボンディングが終了するまでに、十分な時間を確
保することができる。このため、ボンディング時に拡張
器で引き伸ばされたウエーハシート７を十分に時間をか
けて収縮させることができる。

【００２５】次に、このウエーハリング２を、下部Ｘ軸
ハンド１３により下部ウエーハ待機場１５で待機させ
（Ｓ２３）、エレベーション４を所定の位置まで上昇又
は下降し、ウエーハリング２が収納されていた元の位置
を下部ウエーハ待機場１５の高さに移動し（Ｓ２４）、
下部ウエーハ待機場１５のウエーハリング２を、ウエー
ハマガジン３に移動して収納した後（Ｓ２５）、ホット
プレート上部待機場８を上昇させ、次のウエーハリング
２をホットプレート５上に置く準備をするとともに（Ｓ
２６）、エレベーション４を所定の位置まで上昇又は下
降して、次にボンディングされるウエーハリング２が収
納されている位置を、下部ウエーハ待機場１５の高さに
移動して（Ｓ２７）、前記ステップＳ１からの各処理を
繰り返す。

【００２６】このように、前記ウエーハシート７は、ホ
ットプレート５上で加熱された後、ウエーハマガジン３
に収納されるので、ウエーハシート７を、ウエーハホル
ダ２１に取り付けた状態で、加熱して収縮させてからウ
エーハマガジン３へ収納する従来と比較して、ボンディ
ング作業を終了したウエーハリング２をウエーハホルダ
２１から速やかに取り外すことができる。これにより、
ボンディング作業が終了してからウエーハリング２が取
り外されるまでの時間を短縮することができるので、ボ
ンディング後のウエーハリング２からボンディング前の
ウエーハリング２への交換時間の短縮化を図ることがで
きる。また、前記ウエーハシート７は、ウエーハシート
７に面接触する加熱部６によって加熱されるので、温風
供給装置１６からの温風により加熱される場合と比較し
て、加熱効率を高めることができ、ウエーハシート７を
短時間にて十分に加熱して収縮させることができる。こ
れにより、ウエーハマガジン３収納時に生じ得るウエー
ハシート７の弛みに起因した不具合を確実に防止するこ
とができる。

【００２７】そして、ボンディング終了時には、前述し
たように、ウエーハリング２の交換が速やかに行われ、
かつボンディング前のウエーハシート７の加熱と、比較
的時間を要するボンディング後のウエーハシート７の加
熱とは、ウエーハホルダ２にセットされたウエーハシー
ト７上のチップがボンディングされるボンディング作業
中に行われるので、ボンディング作業の停止時間を短縮
することができる。したがって、ダイボンダの稼働効率
を高めることができ、生産性を高めることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明のウエーハリ
ング交換装置にあっては、ウエーハリングのウエーハシ
ートを、ウエーハマガジンより取り出してからダイボン
ダのウエーハホルダに取り付けるまでの間に加熱して軟
質化させることができるので、ウエーハリングのウエー
ハシートを、ダイボンダのウエーハホルダに取り付けて
から加熱する従来と比較して、ウエーハシートの拡張及
びボンディング作業への移行を速やかに行うことがで
き、ボンディング開始までの時間を短縮することができ
る。また、前記ウエーハシートは、該ウエーハシートに
面接触する加熱部によって加熱されるので、温風供給装
置からの温風により加熱される場合と比較して、加熱時
間の短縮化を図ることができる。

【００２９】また、前記ダイボンダによるボンディング
が終了したウエーハリングは、前記ウエーハホルダから
取り外されて待機位置で待機された後、前記加熱部にて
収縮されてからウエーハマガジンに収納されるので、ウ
エーハシートをダイボンダのウエーハホルダに取り付け
られた状態で、加熱して収縮させてからウエーハマガジ
ンへ収納する従来と比較して、ボンディング終了後のウ
エーハリングをウエーハホルダから速やかに取り外すこ
とができる。これにより、ウエーハリングが取り外され
るまでの時間を短縮することができるので、ボンディン
グ後のウエーハリングからボンディング前のウエーハリ
ングへの交換時間の短縮化を図ることができる。また、
前記ウエーハシートは、ウエーハシートに面接触する加
熱部によって加熱されるので、温風供給装置からの温風
により加熱される場合と比較して、加熱効率を高めるこ
とができ、ウエーハシートを短時間にて十分に収縮させ
ることができる。これにより、ウエーハマガジン収納時
に生じ得るウエーハシートの弛みに起因した不具合を確
実に防止することができる。

【００３０】そして、ボンディング終了時には、前述し
たように、ウエーハリングの交換が速やかに行われ、か
つボンディング前のウエーハシートの加熱と、比較的時
間を要するボンディング後のウエーハシートの加熱と
は、ダイボンダにセットされたウエーハシート上のチッ
プがボンディングされるボンディング作業中に行われる
ので、ボンディング作業の停止時間を短縮することがで
きる。したがって、ダイボンダの稼働効率を高めること
ができ、生産性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す平面図である。

【図２】同実施の形態を示す正面図である。

【図３】同実施の形態を示す左側面図である。

【図４】同実施の形態を示す右側面図である。

【図５】同実施の形態を示すブロック図である。

【図６】同実施の形態の動作を示すフローチャートであ
る。

【図７】図６に続くフローチャートである。

【符号の説明】

１ ウエーハリング交換装置 ２ ウエーハリング ３ ウエーハマガジン ５ ホットプレート ６ 加熱部 ７ ウエーハシート ８ ホットプレート上部待機場 １１ 上部Ｘ軸ハンド １３ 下部Ｘ軸ハンド ２１ ウエーハホルダ ４５ 拡張器駆動部 ４６ ボンディング機構駆動部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエーハマガジンよりウエーハリングを
   取り出す取り出し手段と、 取り出された前記ウエーハリングを、該ウエーハリング
   に張設されたウエーハシートに面接触する加熱部へ移動
   し、該加熱部により前記ウエーハシートを加熱して軟質
   化させる軟質化手段と、 チップをボンディングするダイボンダのウエーハホルダ
   に取り付けられ、かつボンディング作業が終了したウエ
   ーハリングを、前記ウエーハホルダより取り外す取り外
   し手段と、 取り外された前記ウエーハリングを、待機位置へ移動す
   る待機位置移動手段と、 前記加熱部で加熱されたウエーハシートが張設されたウ
   エーハリングを、前記ウエーハホルダに取り付ける取り
   付け手段と、 前記ウエーハホルダに取り付けられたウエーハリングに
   おけるウエーハシートを引き伸ばすとともに、該ウエー
   ハシート上からチップをピックアップしてボンディング
   作業を開始するボンディング手段と、 前記待機位置で待機中の前記ウエーハリングを前記加熱
   部へ移動し、該加熱部により前記ウエーハリングのウエ
   ーハシートを加熱して収縮させる収縮手段と、 該収縮手段によりウエーハシートが収縮されたウエーハ
   リングを、前記ウエーハマガジンへ収納する収納手段
   と、 を備えたことを特徴とするウエーハリング交換装置。