JP2002217271A - リードレス半導体素子のピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リードレス半導体素子の１個当りのピックア
ップサイクルタイムを短縮させてピックアップ作業の高
速化を図る。 【構成】 周縁部がリードレス半導体素子１のピックア
ップポジションＰａおよび受け渡しポジションＰｂ，Ｐ
ｃを通過して間欠回転するピックアップテーブル２１
と、このピックアップテーブル２１の周縁部に等間隔に
設けられた上下移動自在な複数の吸着ノズル２２と、こ
の吸着ノズル２２をピックアップポジションで上下移動
させる上下移動手段２８とを具備する。吸着ノズル２２
を、ピックアップテーブル２１と同心状をなして静止部
材に固定されたカム体２６のカム溝２７に係合させ、ピ
ックアップテーブル２１の間欠回転に伴い吸着ノズル２
２をカム体２６のカム溝２７により上下動させてピック
アップポジションＰａと受け渡しポジションＰｂ，Ｐｃ
間で高低差を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リードレス半導体
素子を１個ずつ特性測定等の各種処理を行なってテーピ
ング梱包する複合処理装置に用いられるリードレス半導
体素子のピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯型コンピュータの普及で需要が増大
傾向にあるＣＳＰ（Chip Size Package）等のリード
レス半導体素子は、ダイシング工程で個々に分断されて
製造された後、特性測定、捺印等からなる一連の複合処
理を行なってから品質ランク別にテーピング梱包して出
荷されている。リードレス半導体素子のダイシング工程
では、複数個のリードレス半導体素子が高密度で一連に
形成された薄板形状の樹脂モールド基板を、周辺部が金
属のウェハーリングリングに支持された粘着シートに貼
着した状態でダイシングブレードにより個々のリードレ
ス半導体素子に細分割しており、この工程でミリサイズ
に細分割されたリードレス半導体素子を有するウェハー
リングを複合処理装置に供給し、この複合処理装置にお
いてウェハーリングの粘着シートからリードレス半導体
素子を１個ずつ剥がして特性測定、捺印等の複合処理を
行なってから最終的にテーピング梱包している。

【０００３】上記複合処理装置は、ミリサイズに細分割
された複数個のリードレス半導体素子を有するウェハー
リングを着脱可能に支持して任意のリードレス半導体素
子を１個ずつ所定のピックアップポジションに供給する
供給装置や、ウェハーリングの粘着シートからリードレ
ス半導体素子を１個ずつ順次ピックアップするピックア
ップ装置や、ピックアップされたリードレス半導体素子
を１個或いは複数個ずつ位置決めして特性測定する測定
装置や、個々のリードレス半導体素子の樹脂パッケージ
表面に品番等をマーキングする捺印装置等を工場の床上
に連続的に配設し、これら装置群の最後にテーピング機
を配置して構成される。

【０００４】従来、上記複合処理装置では、ウェハーリ
ングの粘着シートからリードレス半導体素子を１個ずつ
順次ピックアップする場合、図３に示すようなピックア
ップ装置７０が用いられている。このピックアップ装置
７０は、半導体素子１を吸着保持する吸着ノズル７１
と、この吸着ノズル７１を前後左右（水平方向）および
上下（垂直方向）に移動させるＸ−Ｙ−Ｚ軸方向に移動
可能なピックアップヘッド７２とを備えている。尚、図
３において、３は碁盤目状に細分割された複数個のリー
ドレス半導体素子１を粘着シート２に貼着した状態で保
持するウェハーリングで、ＸＹθテーブル（図示せず）
に着脱自在に支持され、ＸＹθテーブルにより任意のリ
ードレス半導体素子１が１個ずつ順次所定のピックアッ
プポジションに移動される。

【０００５】次に、このピックアップ装置７０の動作に
ついて説明する。先ず、吸着ノズル７１がピックアップ
ヘッド７２により水平方向に移動されてＸＹθテーブル
上のピックアップポジションにある半導体素子１の上方
に位置する。次に、吸着ノズル７１がピックアップヘッ
ド７２により降下されて半導体素子１を吸着保持する。
吸着ノズル７１が半導体素子１を吸着保持すると、吸着
ノズル７１がピックアップヘッド７１により上昇され
る。次に、吸着ノズル７１がピックアップヘッド７２に
より水平方向に移動されて受け渡しポジションの上方に
位置する。吸着ノズル７１が受け渡しポジションの上方
に位置すると、吸着ノズル７１がピックアップヘッド７
２により降下されて半導体素子１を受け渡しポジション
に受け渡す。半導体素子１が受け渡しポジションに受け
渡されると、吸着ノズル７１がピックアップヘッド７２
により上昇されて元の位置に復帰する。以後、このよう
な動作を繰り返して半導体素子１を１個ずつピックアッ
プする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のピッ
クアップ装置７０は、半導体素子１を吸着保持する単一
の吸着ノズル７１が、ピックアップポジションと受け渡
しポジションとの間で往復移動し、かつ、ピックアップ
ポジションおよび受け渡しポジションでそれぞれ上下移
動する構成であるため、半導体素子１の１個当りのピッ
クアップサイクルタイムがかかり過ぎて作業効率が悪い
という問題があった。

【０００７】従って、本発明の目的は、リードレス半導
体素子の１個当りのピックアップサイクルタイムを短縮
させてピックアップ作業の高速化を図るリードレス半導
体素子のピックアップ装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、粘着シートに貼着された複数個のリード
レス半導体素子を１個ずつピックアップポジションに供
給する供給装置からリードレス半導体素子を順次ピック
アップして所定の受け渡しポジションに受け渡すピック
アップ装置であって、周縁部がリードレス半導体素子の
ピックアップポジションおよび受け渡しポジションを通
過して間欠回転するピックアップテーブルと、このピッ
クアップテーブルの周縁部に等間隔に設けられた上下移
動自在な複数の吸着ノズルと、ピックアップポジション
および受け渡しポジションに上記吸着ノズルを上下移動
させる上下移動手段とを具備することを特徴とするもの
である。

【０００９】また、本発明は、上記吸着ノズルを、上記
ピックアップテーブルと同心状をなして静止部材に固定
されたカム体のカム溝に係合させ、ピックアップテーブ
ルの間欠回転に伴い吸着ノズルをカム体のカム溝により
上下移動させてピックアップポジションと受け渡しポジ
ション間で高低差を設けたことを特徴とするものであ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基いて説明する。

【００１１】図１は本発明のピックアップ装置を用いた
リードレス半導体素子の複合処理装置の概略平面図であ
る。この複合処理装置は、リードレスの半導体素子１の
供給手段である供給装置１０と、供給装置１０から半導
体素子１を１個ずつピックアップする本発明のピックア
ップ装置２０と、ピックアップされた半導体素子１を特
性測定する測定装置３０と、特性測定済みの半導体素子
１の樹脂パッケージ表面に品番等をマーキングする捺印
装置４０と、捺印済みの半導体素子１の外観を検査した
り、不良品を排除したりする挿入装置５０と、半導体素
子１を１個ずつテーピング梱包するテーピング機６０と
から構成される。

【００１２】供給装置１０は、前後左右に移動可能かつ
回転可能なＸＹθテーブル１１を有し、このＸＹθテー
ブル１１に粘着シート２に貼着された複数個のリードレ
ス半導体素子１を有するウェハーリング３を着脱可能に
保持する。ＸＹθテーブル１１を前後左右移動及び回転
させることで、任意の１個の半導体素子１が所定のピッ
クアップポジションＰａに供給される。尚、ウェハーリ
ング３は、マガジン１２に出し入れ可能に収納されてお
り、必要時にマガジン１２からＸＹθテーブル１１上に
切り出されて位置決め保持される。

【００１３】また、供給装置１０には、ウェハーリング
３の粘着シート２を伸展させて隣接するリードレス半導
体素子１の間隔を拡げるシート伸展機構４が設置されて
いる。このシート伸展機構４によりＸＹθテーブル１１
上に供給されたウェハーリング３の粘着シート２を伸展
させた状態で、ＸＹθテーブル１１を移動させて任意の
１個の半導体素子１をピックアップポジションＰａに供
給させる。

【００１４】本発明のピックアップ装置２０は、ピック
アップテーブル２１の周縁部に上下移動自在な複数個、
例えば１５本の吸着ノズル２２を等間隔に有し、この吸
着ノズル２２の配列ピッチでピックアップテーブル２１
が間欠回転して吸着ノズル２２が１本ずつピックアップ
ポジションＰａに送られる。吸着ノズル２２は、図３に
示すように、昇降部材２３に一体に取り付けられてい
る。昇降部材２３はピックアップテーブル２１に固設さ
れた昇降ガイド２４に上下移動自在に設けられている。
昇降部材２３にはカムフォロア２５が回転自在に設けら
れており、このカムフォロア２５を図示しない静止部材
にピックアップテーブル２１と同心状に固定された円筒
状のカム体２６の外周面に上下方向に変位して形成され
たカム溝２７に係合させている。昇降部材２３は、ピッ
クアップテーブル２１が回転すると、カムフォロア２５
がカム体２６のカム溝２７に沿って転がり、それに伴い
昇降ガイド２４に沿って上下移動する。カム体２６のカ
ム溝２７は、ピックアップポジションＰａが下限位置、
ピックアップポジションＰａと反対側（後述する受け渡
しポジションＰｂ，Ｐｃ）が上限位置となるように形成
されており、ピックアップポジションＰａで昇降部材２
３を最も下降させ、受け渡しポジションＰｂ，Ｐｃで昇
降部材２３を最も上昇させる。カム体２６は、ピックア
ップポジションＰａに位置する部分（以下、ピックアッ
プ用分割部と称す）２６ａおよび受け渡しポジションＰ
ｂ，Ｐｃの部分（以下、受け渡し用分割部と称す）が円
周方向に一部分割されており、ピックアップ用分割部２
６ａがサーボモータ等によるピックアップ用上下移動手
段２８により上下移動され、受け渡し用分割部２６ｂが
サーボモータ等による受け渡し用上下移動手段２９によ
り上下移動される。ピックアップポジションＰａに位置
する吸着ノズル２２は、カム体２６のピックアップ用分
割部２６ａがピックアップ用上下移動手段２８により上
下移動すると、カムフォロア２５を介して昇降部材２３
が上下移動するのに伴い上下動する。また、受け渡しポ
ジションＰｂ，Ｐｃに位置する吸着ノズル２２は、カム
体２６の受け渡し用分割部２６ｂが受け渡し用上下移動
手段２９により上下移動すると、カムフォロア２５を介
して昇降部材２３が上下移動するのに伴い上下動する。

【００１５】ピックアップ装置２０は、供給装置１０に
よりピックアップポジションＰａに半導体素子１が供給
されると、ピックアップ用上下移動手段２８によりカム
体２６のピックアップ用分割部２６ａを上下動して吸着
ノズル２２を上下動させ、これに伴い粘着シート２に貼
着された半導体素子１を吸着ノズル２２で吸着保持して
半導体素子１をウェハーリング３の粘着シート２からピ
ックアップする。尚、この時、吸着ノズル２２が下降す
ると、突き上げピン（図示せず）で半導体素子１を下か
ら突き上げて粘着シート２からピックアップし易いよう
にする。その後、ピックアップテーブル２１の間欠回転
により半導体素子１を吸着保持する吸着ノズル２２が受
け渡しポジションＰｂ，Ｐｃに搬送されると、受け渡し
用上下移動手段２９によりカム体２６の受け渡し用分割
部２６ｂを上下動して吸着ノズル２２を上下動させ、そ
れに伴い吸着ノズル２２が吸着保持する半導体素子１を
測定装置３０の測定テーブル３１に受け渡す。尚、カム
体２６の受け渡し用分割部２６ｂには２つの昇降部材２
３のカムフォロア２５が位置しており、２個の半導体素
子１，１を同時に測定装置３０の測定テーブル３１に受
け渡すようになっている。従って、カム体２６のピック
アップ用分割部２６ａはピックアップテーブル２１が１
回間欠回転する度にピックアップ用上下移動手段２８に
より上下移動されるが、カム体２６の受け渡し用分割部
２６ｂはピックアップテーブル２１が２回間欠回転する
度に受け渡し用上下移動手段２９により上下移動する。

【００１６】また、ピックアップ装置２０は、ピックア
ップテーブル２１の回転に伴いカム体２６のカム溝２７
によって昇降部材２３を受け渡しポジションＰｂ，Ｐｃ
でピックアップポジションＰａより上昇させている。こ
のように昇降部材２３を受け渡しポジションＰｂ，Ｐｃ
でピックアップポジションＰａより上昇させると、ピッ
クアップポジションＰａと受け渡しポジションＰｂ，Ｐ
ｃとの間で高低差ができ、この高低差を利用して測定装
置３０の測定テーブル３１を供給装置１０のＸＹθテー
ブル１１の上面より上方に位置させてピックアップテー
ブル２１にオーバーラップするように設けることができ
る。これによって供給装置１０のＸＹθテーブル２１の
移動領域を測定装置３０の測定テーブル３１の下側に入
り込ませることができるから、ピックアップテーブル２
１を小型化できて小さな駆動源で駆動させることが可能
である。

【００１７】測定装置３０は、測定テーブル３１の周縁
部に複数組、例えば８組の吸着ノズル３２，３３を等間
隔に有し、一対の吸着ノズル３２，３３の配列ピッチを
ピックアップ装置３０の測定テーブル２１の隣接する２
本の吸着ノズル２２，２２の配列ピッチと同一にしてあ
る。

【００１８】測定装置３０には、ピックアップ装置２０
のピックアップテーブル２１のピックアップポジション
Ｐａと反対側に２つの受け渡しポジションＰｂ、Ｐｃが
設けてあり、ピックアップ装置２０のピックアップテー
ブル２１が間欠回転して隣接する２本の吸着ノズル２
２，２２が受け渡しポジションＰｂ、Ｐｃに同時移動す
ると、同ポジションＰｂ、Ｐｃに測定テーブル３１の一
対の吸着ノズル３２，３３が移動するように測定テーブ
ル３１が間欠回転する。

【００１９】測定装置３０は、受け渡しポジションＰ
ｂ、Ｐｃでピックアップ装置２０の２本の吸着ノズル２
２，２２から２個の半導体素子１，１を一対の吸着ノズ
ル３２，，３３に同時に受け取る。測定装置３０の周縁
部には、複数個、例えば８個の作業ポジションが設けら
れ、この８個の作業ポジションには位置補正ポジション
Ｐｄ、測定ポジションＰｅおよび、受け渡しポジション
Ｐｆが設けられ、他の作業ポジションは空ポジションで
ある。位置補正ポジションＰｄにはカメラ装置３４が設
置され、測定テーブル３１の１回の間欠回転で位置補正
ポジションＰｄに一対の吸着ノズル３２，３３で保持さ
れた２個の半導体素子１，１が搬入されると、この２個
の半導体素子１，１をカメラ装置３４のカメラが撮像
し、撮像した画像を演算処理して半導体素子１の位置ズ
レを検出して、位置補正信号を次の測定ポジションＰｅ
の特性測定装置３５に出力する。特性測定装置３５は複
数の測定プローブとこれを支持して前後左右及び上下動
させる駆動系を有し、測定ポジションＰｅに搬入された
２個の半導体素子１，１に測定フロー部を個別に接触し
て、２個の半導体素子１，１の特性測定を同時に行う。
尚、特性測定装置３５は、駆動系によりカメラ装置３４
からの位置補正信号に基づいて測定プローブを半導体素
子１との相対位置ズレを無くすように位置補正させる。

【００２０】測定装置３０は、受け渡しポジションＰｆ
に一対の吸着ノズル３１，３２で特性測定済み半導体素
子１，１が搬入されると、吸着ノズル３２，３３が上下
反転手段（図示せず）で上下反転動作をして半導体素子
１，１の上下が反転する。

【００２１】捺印装置４０は、受け渡しポジションＰｆ
で測定装置３０の測定テーブル３１と交差する捺印テー
ブル４１の周縁部に複数本、例えば１６本の吸着ノズル
４２を等間隔に有し、吸着ノズル４２の配列ピッチで捺
印テーブル４１が間欠回転する。捺印テーブル４１の間
欠回転で隣接する２本の吸着ノズル４２が受け渡しポジ
ションＰｆに移動すると、測定装置３０の吸着ノズル３
２から捺印テーブル４１の吸着ノズル４２に測定済みの
半導体素子１が受け渡される。捺印テーブル４１の間欠
回転で測定済み半導体素子１が１個ずつ次の各処理ポジ
ションである欠陥認識ポジションＰｇ、捺印ポジション
Ｐｈ、ブラッシングポジションＰｉ、文字認識ポジショ
ンＰｊ、受け渡しポジションＰｋへと順に送られる。欠
陥認識ポジションＰｇでは、半導体素子１のモールド面
の割れ等の欠陥の有無が検査され、ここでの欠陥品は排
除される。捺印ポジションＰｈでは、半導体素子１のモ
ールド面に品番等がレーザーマーキング法で捺印され
る。ブラッシングポジションＰｉでは、レーザーマーキ
ングにより発生した樹脂屑が排除され、文字認識ポジシ
ョンＰｊで捺印の良否が検査されて、受け渡しポジショ
ンＰｋに送られる。

【００２２】挿入装置５０は、挿入テーブル５１の周縁
部に複数本、例えば１６本の吸着ノズル５２を等間隔に
有し、この吸着ノズル５２の配列ピッチで挿入テーブル
５１が間欠回転する。挿入テーブル５１の間欠回転で１
本の吸着ノズル５２が受け渡しポジションＰｋに移動す
ると、捺印装置４０の吸着ノズル４２から挿入テーブル
５１の吸着ノズル５２に半導体素子１が受け渡される。
この半導体素子１を実装面認識ポジションＰｌ、不良品
振り分けポジションＰｍ、半導体素子姿勢補正ポジショ
ンＰｎ等の各種の処理ポジションに順に送り、最終的に
テーピング機６０に良品だけが挿入されてテーピング梱
包される。

【００２３】テーピング機６０は例えば３台が連続的に
配置されて、この３台に半導体素子が品質ランク別にテ
ーピング梱包される。或いは、３台のテーピング機６０
の内の２台でテーピング梱包され、残りの１台は他のテ
ーピング機のテープ交換作業等の一時停止時の交換機と
して待機する。

【００２４】本発明のピックアップ装置２０は、前述し
たように、周縁部がヒップアップポジションＰａおよび
受け渡しポジションＰｂ，Ｐｃを通過して間欠回転する
ピックアップテーブル２１の周縁部に上下移動自在な複
数の吸着ノズル２２を等間隔に設け、ピックアップテー
ブル２１の間欠回転毎にピックアップポジションＰａに
おいて吸着ノズル２２を上下移動させて半導体素子１を
ピックアップするとともに、受け渡しポジションＰｂ，
Ｐｃにおいて半導体素子１を測定装置３０の測定テーブ
ル３１の吸着ノズル３２，３３に受け渡すことができる
ので、従来の単一の吸着ヘッドを１回の往復移動と２回
の上下移動によって行なうピックアップ動作に比較して
半導体素子１の１個当りのピックアップサイクルタイム
を大幅に短縮することができるため、半導体素子１のピ
ックアップ作業を高速化して複合処理装置の能率向上を
図ることができる。

【００２５】また、本発明のピックアップ装置２０は、
ピックアップテーブル２１の間欠回転に伴って吸着ノズ
ル２２を上下移動させるカム体２６を設け、このカム体
２６により吸着ノズル２２を上下動させてピックアップ
ポジションＰａと受け渡しポジションＰｂ，Ｐｃ間で高
低差を設けるようにしたから、この高低差を利用して測
定装置３０の測定テーブル３１を供給装置１０のＸＹθ
テーブル１１の上面より上方に位置させ、供給装置１０
のＸＹθテーブル１１の可動領域を測定装置３０の測定
テーブル３１の下側に入り込ませることができるから、
ピックアップテーブル２１を小型化できて小さな駆動源
で駆動させることが可能である。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、以上のように、粘着シートに
貼着された複数個のリードレス半導体素子を１個ずつピ
ックアップポジションに供給する供給装置からリードレ
ス半導体素子をピックアップして所定の受け渡しポジシ
ョンに受け渡すピックアップ装置であって、周縁部がリ
ードレス半導体素子のピックアップポジションおよび受
け渡しポジションを通過して間欠回転するピックアップ
テーブルと、このピックアップテーブルの周縁部に等間
隔に設けられた上下移動自在な複数の吸着ノズルと、こ
の吸着ノズルをピックアップポジションで上下移動させ
る上下移動手段とを具備することを特徴とするピックア
ップ装置であるから、リードレス半導体素子の１個当り
のピックアップサイクルタイムを大幅に短縮することが
でき、リードレス半導体素子のピックアップ作業を高速
化して複合処理装置の能率向上を図ることができる。

【００２７】また、本発明は、吸着ノズルを、静止部材
にピックアップテーブルと同心状に固定されたカム体の
カム溝に係合させ、ピックアップテーブルの間欠回転に
伴って吸着ノズルをカム体のカム溝により上下移動させ
てピックアップポジションと受け渡しポジション間で高
低差を設けたから、この高低差を利用して測定装置の測
定テーブルを供給装置のＸＹθテーブルの上面より上方
に位置させて、供給装置のＸＹθテーブルの可動領域を
測定装置の測定テーブルの下側に入り込ませることがで
きるから、ピックアップテーブルを小型化できて小さな
駆動源で駆動させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のピックアップ装置を用いたリードレス
半導体素子の複合処理装置の概略平面図。

【図２】本発明のピックアップ装置の概略平面図。

【図３】本発明のピックアップ装置の要部概略断面図
で、（ａ）は間欠回転直後、（ｂ）はピックアップ時。

【図４】従来のピックアップ装置の概略斜視図。

【符号の説明】

１ リードレス半導体素子 ２ 粘着テープ ３ ウェハーリング １０ 供給装置 Ｐａ ピックアップポジション ２０ ピックアップ装置 ２１ ピックアップテーブル ２２ 吸着ノズル ２３ 昇降部材 ２４ 昇降ガイド ２５ カムフォロア ２６ カム体 ２６ａ 第１の分割部 ２６ｂ 第２の分割部 ２７ カム溝 ２８ ピックアップ用上下移動手段 ２９ 受け渡し用上下移動手段 Ｐｂ，Ｐｃ 受け渡しポジション ３０ 測定装置 ４０ 捺印装置 ５０ 挿入装置 ６０ テーピング機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G003 AA00 AG11 AG16 AH04 2G132 AA00 AE01 AE04 AE22 AL01 AL09 3C007 DS08 FS01 FT12 FU01 NS09 NS17 3F061 AA07 CA01 CB06 CC01 DB04 DB06 5F031 CA13 FA05 GA23 GA54

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粘着シートに貼着された複数個のリード
   レス半導体素子を１個ずつピックアップポジションに供
   給する供給装置からリードレス半導体素子を順次ピック
   アップして所定の受け渡しポジションに受け渡すピック
   アップ装置であって、 周縁部がリードレス半導体素子のピックアップポジショ
   ンおよび受け渡しポジションを通過して間欠回転するピ
   ックアップテーブルと、このピックアップテーブルの周
   縁部に等間隔に設けられた上下移動自在な複数の吸着ノ
   ズルと、ピックアップポジションおよび受け渡しポジシ
   ョンに上記吸着ノズルを上下移動させる上下移動手段と
   を具備することを特徴とするリードレス半導体素子のピ
   ックアップ装置。
2. 【請求項２】 上記吸着ノズルを、上記ピックアップテ
   ーブルと同心状をなして静止部材に固定されたカム体の
   カム溝に係合させ、ピックアップテーブルの間欠回転に
   伴い吸着ノズルをカム体のカム溝により上下移動させて
   ピックアップポジションと受け渡しポジション間で高低
   差を設けたことを特徴とする請求項１に記載のリードレ
   ス半導体素子のピックアップ装置。