JP2003110006A - 半導体チップの移送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体チップを嵌め込む収納凹部が上面に形
成されたチップ収納トレーの収納凹部内に半導体チップ
を移送する移送装置であって、収納凹部に対する半導体
チップの位置決め精度の向上を図ったものを提供する。 【解決手段】 半導体チップ９を吸着支持する吸着ヘッ
ド１と、この吸着ヘッドをチップ収納トレー５に対して
相対的に移動させるヘッドホルダー２及びトレー支持テ
ーブル３、４と、これらを制御するコンピュータ１１と
を備えた半導体チップの移送装置において、吸着ヘッド
に吸着支持された半導体チップを撮像するカメラ１６を
設け、コンピュータは、カメラが撮像した画像から、吸
着ヘッドに吸着支持された半導体チップの吸着ヘッドに
対する位置ずれ量を算出し、この位置ずれ量を補正する
ようにヘッドホルダー２及びトレー支持テーブル３、４
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップを嵌
め込む収納凹部が上面に形成されたチップ収納トレーの
収納凹部内に半導体チップを移送する装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】半導体部品の製造工程においては、ダイ
シングシートやエンボステープ上に支持された半導体チ
ップを所定位置に配置されたチップ収納トレーに向けて
移送し、その上面に形成された収納凹部に嵌め込む処理
が行われている。図４はこの種の処理に用いられる従来
の移送装置の要部正面図、図５は図４の平面図である。

【０００３】これらの図において、１はノズル状の吸着
ヘッドで、図示しない真空吸引装置に連通接続され、ヘ
ッドホルダー２により垂直に支持されている。ヘッドホ
ルダー２はＸ軸方向（図４の左右方向）に移動するとと
もに、吸着ヘッド１をＺ軸方向（図４の上下方向）に移
動させることができるように構成されている。

【０００４】３、４はトレー支持テーブルで、複数個の
チップ収納トレー５をＹ軸方向（図４の紙面に直交する
方向）に整列した状態で支持できるように構成されてお
り、Ｙ軸方向に移動するようになっている。なお、チッ
プ収納トレー５の上面には、複数個の収納凹部５ａが碁
盤目状に形成されている。

【０００５】６はウェハリング支持テーブルで、上面に
ウェハリング７が固定され、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移
動するようになっている。ウェハリング７に取り付けら
れたダイシングシート８の上面には、粘着剤を介して、
複数個の半導体チップ９が固定されている。

【０００６】なお、図示しないが、ウェハリング支持テ
ーブル６の下方には、ダイシングシート８上に固定され
た半導体チップ９を突き上げる突き上げ針が設けられて
おり、その周囲には、ダイシングシート８を吸着固定す
る吸着器が設けられている。

【０００７】１０はカメラで、突き上げ針の垂直上方に
位置するようにハウジング１２上に固定され、突き上げ
針の上方に設定された突き上げ位置に配置された半導体
チップ９を撮像する。

【０００８】１１はコンピュータで、入力部１１ａから
入力された指令に基づいて、吸着ヘッド１、ヘッドホル
ダー２、トレー支持テーブル３、４、ウェハリング支持
テーブル６、カメラ１０、突き上げ針、吸着器等を制御
する。

【０００９】次に、この移送装置の作用を説明する。ま
ず、ウェハリング支持テーブル６が移動し、ダイシング
シート８上に固定された複数個の半導体チップ９のうち
の一つが突き上げ位置に位置決めされる。

【００１０】次に、カメラ１０がこの半導体チップ９を
撮像し、コンピュータ１１が、この半導体チップ９の突
き上げ位置に対する位置ずれ量を算出し、ウェハリング
支持テーブル６を駆動して位置ずれ量を補正する。ま
た、突き上げ針の周囲に設けられた吸着器がダイシング
シート８を吸着固定する。

【００１１】次に、吸着ヘッド１が突き上げ位置の上方
に移動する。そして、突き上げ針が半導体チップ９を突
き上げるとともに、吸着ヘッド１が下降して半導体チッ
プ９の上面を吸着する。そして、吸着ヘッド１が上昇し
て半導体チップ９をダイシングシート８から剥離させ
る。

【００１２】次に吸着ヘッド１が一つのチップ収納トレ
ー５の上方に移動するとともにトレー支持テーブル４が
移動し、吸着ヘッド１に吸着支持された半導体チップ９
が一つの収納凹部５ａの上方に位置決めされる。そし
て、吸着ヘッド１が下降して半導体チップ９をその収納
凹部５ａ内に収納する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】最近、チップ収納トレ
ー５の収納凹部５ａと半導体チップ９の間のクリアラン
スが小さくなる傾向にあり、半導体チップ９を収納凹部
５ａに対して高精度に位置決めする必要が生じてきてい
る。

【００１４】また、半導体チップ９はダイシングシート
８上に粘着剤を介して固定されているが、最近、半導体
チップ９をダイシングシート８から剥離し易くする技術
が提案されている。この技術は、半導体チップ９をダイ
シングシート８から剥離する前に、半導体チップ９を吸
着した吸着ヘッド１またはダイシングシート８を水平方
向に微振動させ、これによって半導体チップ９のダイシ
ングシート８に対する粘着力を弱めるものである。

【００１５】この場合、吸着ヘッド１またはダイシング
シート８が微振動することによって、吸着ヘッド１に吸
着支持された半導体チップ９が吸着ヘッド１に対して位
置ずれすることがあり、これによって収納凹部５ａに対
する半導体チップ９の位置決め精度が低下するという問
題がある。

【００１６】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、半導体チップを嵌め込む収納
凹部が上面に形成されたチップ収納トレーの収納凹部内
に半導体チップを移送する移送装置であって、収納凹部
に対する半導体チップの位置決め精度の向上を図ったも
のを提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、請求項１記載の発明は、半導体チップを嵌め込
む収納凹部が上面に形成されたチップ収納トレーの前記
収納凹部内に半導体チップを移送するものであって、半
導体チップを吸着支持する吸着ヘッドと、この吸着ヘッ
ドを前記チップ収納トレーに対して相対的に移動させる
相対移動手段と、この相対移動手段を制御する制御手段
とを備えた半導体チップの移送装置において、前記吸着
ヘッドに吸着支持された半導体チップを撮像する撮像手
段を設け、前記制御手段は、前記撮像手段が撮像した画
像から、前記吸着ヘッドに吸着支持された半導体チップ
の前記吸着ヘッドに対する位置ずれ量を算出し、この位
置ずれ量を補正するように前記相対移動手段を制御する
ことを特徴としている。

【００１８】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明において、前記吸着ヘッドがθ方向に回転可能
であり、前記制御手段は、前記吸着ヘッドに吸着支持さ
れた半導体チップの前記吸着ヘッドに対するθ方向の位
置ずれ量を算出し、この位置ずれ量を補正するように前
記吸着ヘッドを回転させることを特徴としている。

【００１９】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載の発明において、前記吸着ヘッドの下方に配置
され、前記吸着ヘッドに吸着支持された半導体及びその
周囲の部分の像を上方に導く光学系を設け、前記撮像手
段は、前記吸着ヘッドの周囲または上方において、前記
光学系により導かれた像を受光するように配置されてい
ることを特徴としている。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施
形態である半導体チップの移送装置の要部正面図、図２
は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は吸着ヘッドの下端部の
拡大図である。なお、本実施形態において、上述した従
来の移送装置と対応する部分には同一の符号を付してあ
り、重複する説明は省略してある。

【００２１】この移送装置は、吸着ヘッド１の下方に位
置するように、ブラケット１３を介してハウジング１２
上に固定された一対のミラー１４、１５と、ミラー１５
の垂直上方かつ吸着ヘッド１の上方に位置するように、
ブラケット１７を介してハウジング１２上に固定された
カメラ１６とを備えている。

【００２２】ミラー１４、１５はＹ軸方向に間隔をおい
て配置されており、それぞれ水平面に対して４５゜傾斜
している。吸着ヘッド１に吸着支持された半導体チップ
９及びその周囲の部分から発した光はミラー１４に入射
して前方に反射され、ミラー１５により垂直上方に反射
された後、カメラ１６の撮影レンズに入射する。

【００２３】吸着ヘッド１の下方には、トレー支持テー
ブル３、４やウェハリング支持テーブル６等の機構が多
数存在するため、カメラ１６を設置するスペースを確保
しづらく、吸着ヘッド１の下方にカメラ１６を設置しよ
うとすると、装置が前後方向や横方向に大型化する。本
実施形態のように、スペース的に余裕のある吸着ヘッド
１の上方にカメラ１６を設置し、吸着ヘッド１の下方に
配置されたミラー１４、１５により半導体チップ９及び
その周囲の部分の像をカメラ１６に導くようにしたこと
で、装置を前後方向や横方向に大きくする必要が無くな
るため、装置をコンパクトにすることができる。また、
吸着ヘッド１の移動を阻害しない位置であれば、吸着ヘ
ッド１の周囲にカメラ１６を配置するようにしても、同
様の効果を得ることができる。

【００２４】図３に示すように、吸着ヘッド１の下端面
の左右両側にはＹ軸方向に延びる突起１ｂが設けられて
いる。これらの突起１ｂは、吸着した半導体チップ９を
Ｘ軸方向に挟み込み、半導体チップ９の吸着ヘッド１に
対するＸ軸方向の移動を所定距離内に制限する。

【００２５】また、本実施形態では、ヘッドホルダー２
が、吸着ヘッド１を、中心軸ＣＬを中心として水平方向
（θ方向）に回転させることができるように構成されて
いる。

【００２６】コンピュータ１１は、カメラ１６が撮像し
た半導体チップ９及びその周囲の部分の画像から、吸着
ヘッド１に吸着支持された半導体チップ９の吸着ヘッド
１に対するＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向の位置ずれ
量を算出し、この位置ずれ量を補正するように、ヘッド
ホルダー２及びトレー支持テーブル３、４を駆動制御す
る。

【００２７】次に、本実施形態の作用を説明する。ま
ず、ウェハリング支持テーブル６が移動し、ダイシング
シート８上に固定された複数個の半導体チップ９のうち
の一つが、突き上げ針の上方に設定された突き上げ位置
に位置決めされる。

【００２８】次に、カメラ１０がこの半導体チップ９を
撮像し、コンピュータ１１が、この半導体チップ９の突
き上げ位置からの位置ずれ量を算出し、ウェハリング支
持テーブル６を駆動して位置ずれ量を補正する。また、
突き上げ針の周囲に設けられた吸着器がダイシングシー
ト８を吸着固定する。

【００２９】次に、吸着ヘッド１が突き上げ位置の上方
に移動する。そして、突き上げ針が半導体チップ９を突
き上げるとともに、吸着ヘッド１が垂直に下降して半導
体チップ９の上面を吸着する。

【００３０】次に、吸着ヘッド１がＸ方向に微振動す
る。これによって、半導体チップ１とダイシングシート
２の間の粘着剤の粘着力が弱められる。そして、吸着ヘ
ッド１が上昇して半導体チップ９をダイシングシート８
から剥離させる。

【００３１】次に、吸着ヘッド１がミラー１４の垂直上
方の所定位置に移動する。そして、吸着ヘッド１に吸着
支持された半導体チップ９及びその周囲の部分がミラー
１４、１５を介してカメラ１６によって撮像される。

【００３２】コンピュータ１１は、カメラ１６が撮像し
た画像から、吸着ヘッド１に吸着支持された半導体チッ
プ９の吸着ヘッド１に対するＸ軸方向、Ｙ軸方向、及び
θ方向の位置ずれ量を算出する。そして、吸着ヘッド１
を一つのチップ収納トレー５の上方に移動させるととも
にトレー支持テーブル４を移動させ、吸着ヘッド１に吸
着支持された半導体チップ９を一つの収納凹部５ａの垂
直上方に位置決めする。

【００３３】このとき、コンピュータ１１は、前記位置
ずれ量を補正するように、ヘッドホルダー２及びトレー
支持テーブル４を駆動制御する。そして、吸着ヘッド１
を下降させて半導体チップ９を収納凹部５ａ内に収納す
る。

【００３４】このように、半導体チップ９の吸着ヘッド
１に対する位置ずれ量を補正することで、半導体チップ
９を対応する収納凹部５ａに対して高精度に位置決めす
ることができるため、半導体チップ９と収納凹部５ａの
間のクリアランスが小さかったり、吸着ヘッド１が振動
することによって半導体チップ９が位置ずれしたりして
も問題はない。

【００３５】なお、上述した実施形態では、ダイシング
シート上に支持された半導体チップをチップ収納トレー
の収納凹部内に移送する装置に本発明を適用した場合に
ついて説明したが、その他の装置、例えばエンボステー
プ上に支持された半導体チップをチップ収納トレーの収
納凹部内に移送する装置に本発明を適用することもでき
る。

【００３６】その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で上述した実施形態に種々の変形を施すことができ
る。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、吸着ヘッドに吸着支持された半導体チップを
撮像し、その画像から、半導体チップの吸着ヘッドに対
する位置ずれ量を算出し、この位置ずれ量を補正するよ
うに吸着ヘッドをチップ収納トレーに対して相対移動さ
せるようにしたことにより、吸着ヘッドに吸着支持され
た半導体チップをチップ収納トレーの所定の収納凹部に
対して高精度に位置決めすることができる。

【００３８】また、請求項３記載の発明によれば、吸着
ヘッドの下方に配置され、吸着ヘッドに吸着支持された
半導体及びその周囲の部分の像を上方に導く光学系を設
け、撮像手段が、吸着ヘッドの周囲または上方におい
て、光学系により導かれた像を受光するように配置され
たことで、撮像手段の設置スペースを確保しやすくなる
ので、装置のコンパクト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態である半導体チップの移
送装置の要部正面図。

【図２】 図１のＡ−Ａ線断面図。

【図３】 吸着ヘッドの下端部の拡大図。

【図４】 従来の半導体チップの移送装置の要部正面
図。

【図５】 図４の平面図。

【符号の説明】

１ 吸着ヘッド ２ ヘッドホルダー（相対移動手段の一部） ３ トレー支持テーブル（相対移動手段の一部） ４ トレー支持テーブル（相対移動手段の一部） ５ チップ収納トレー ５ａ 収納凹部 ９ 半導体チップ １１ コンピュータ（制御手段） １４ ミラー（光学系の一部） １５ ミラー（光学系の一部） １６ カメラ（撮像手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阪田 均 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 志方 幸治 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 足立 良平 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3E054 AA04 BA10 CA05 DC13 DC16 DC17 EA03 FA02 FA05 FC19 GA01 GA03 GA04 GA10 GB05 GC03 HA01 HA07 JA10 5F031 CA13 FA05 FA07 FA11 FA12 GA23 GA26 JA04 JA06 JA07 JA22 JA28 JA29 JA32 JA51 KA06 KA08 KA11 KA12 KA20 MA35 MA39 MA40 PA02 PA08

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体チップを嵌め込む収納凹部が上面
   に形成されたチップ収納トレーの前記収納凹部内に半導
   体チップを移送するものであって、半導体チップを吸着
   支持する吸着ヘッドと、この吸着ヘッドを前記チップ収
   納トレーに対して相対的に移動させる相対移動手段と、
   この相対移動手段を制御する制御手段とを備えた半導体
   チップの移送装置において、前記吸着ヘッドに吸着支持
   された半導体チップを撮像する撮像手段を設け、前記制
   御手段は、前記撮像手段が撮像した画像から、前記吸着
   ヘッドに吸着支持された半導体チップの前記吸着ヘッド
   に対する位置ずれ量を算出し、この位置ずれ量を補正す
   るように前記相対移動手段を制御することを特徴とする
   半導体チップの移送装置。
2. 【請求項２】 前記吸着ヘッドがθ方向に回転可能であ
   り、前記制御手段は、前記吸着ヘッドに吸着支持された
   半導体チップの前記吸着ヘッドに対するθ方向の位置ず
   れ量を算出し、この位置ずれ量を補正するように前記吸
   着ヘッドを回転させることを特徴とする請求項１に記載
   の半導体チップの移送装置。
3. 【請求項３】 前記吸着ヘッドの下方に配置され、前記
   吸着ヘッドに吸着支持された半導体及びその周囲の部分
   の像を上方に導く光学系を設け、前記撮像手段は、前記
   吸着ヘッドの周囲または上方において、前記光学系によ
   り導かれた像を受光するように配置されていることを特
   徴とする請求項１又は２に記載の半導体チップの移送装
   置。