JP2004039722A

JP2004039722A - Apparatus and method for picking up chip on wafer sheet

Info

Publication number: JP2004039722A
Application number: JP2002191887A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Osono; 大園　満; Tadahiko Sakai; 境　忠彦
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-07-01
Filing date: 2002-07-01
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-07-01
Also published as: JP3915613B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and a method for picking up a chip on a wafer sheet which can eliminate a needle for pushing up the chip on the wafer sheet from below. <P>SOLUTION: The upper surface of an outer case 3 is brought into contact with a lower surface of the wafer sheet 1, and the wafer sheet 1 at the side of the chip 2 on an inner case 4 is vacuum sucked to an opening 22 of the case 3 by a first pump 24. The chip 2 on the inner case 4 is vacuum sucked by a nozzle 9 for picking up the chip, and the nozzle 9 is raised. In this case, the wafer sheet 1 of a lower surface of the chip 2 is vacuum sucked from a hole 7 by a second pump 26, and the sheet 1 is released from a lower surface of the chip 2 by its suction. Desirably, the case 4 is vibrated with an ultrasonic vibrator 21, bubbles are generated in the bond for sticking the chip 2 to the sheet by cavitation, and hence a sticking of the chip 2 is released. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェハシート上のチップのピックアップ装置及びピックアップ方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のダイエジェクタ装置は、ペパーポットを上昇させてその上面をウェハシートの下面に当接させ、また移載ヘッドのノズルを下降させてその下端部にウェハシートとのチップを真空吸着し、そこでペパーポットに内蔵された１本若しくは複数本のニードルを上昇させてチップを下方から突上げながら、ノズルを上昇させてチップをピックアップしていた。次いで移載ヘッドは回路基板などの実装対象物の上方へ移動し、所定位置にチップを搭載するようになっていた（例えば特開昭６０−１０２７５４号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、チップは薄形化する傾向にあり、その厚さが１００μｍあるいはそれ以下のきわめて薄いものも提案されている。このように薄形化したチップをニードルで突上げながらピックアップすると、チップは破損しやすい。
【０００４】
したがって本発明は、チップの破損を防止できるウェハシート上のチップのピックアップ装置及びピックアップ方法を提供することを目的とする。より具体的には、チップ突上げ用のニードルを不要にできるニードルレスのウェハシート上のチップのピックアップ装置及びピックアップ方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このために本発明のウェハシート上のチップのピックアップ装置は、ウェハシート上に粘着層により貼着されたチップをノズルの下端部に真空吸着してピックアップするチップのピックアップ装置であって、外ケースと、この外ケースの内部に配設された内ケースとを備え、前記外ケースの上面に前記内ケース上のピックアップの対象となるチップの側部のウェハシートを真空吸着するための開口部を開口し、また前記内ケースの上面に前記チップの下面のウェハシートを真空吸着するための孔部を開孔し、且つ前記外ケースの内部を吸引する第１の真空吸引手段と、前記内ケースの内部を吸引する第２の真空吸引手段とを備えた。
【０００６】
また望ましくは、前記内ケースを振動させる振動手段を備えた。
【０００７】
また本発明のウェハシート上のチップのピックアップ方法は、前記外ケースの上面をウェハシートの下面に当接させ、前記第１の真空吸引手段の駆動により前記内ケース上のチップの側部のウェハシートを前記開口部に真空吸着する工程と、チップピックアップ用のノズルにより前記内ケース上のチップを真空吸着する工程と、前記ノズルを上昇させ、且つ前記第２の真空吸引手段の駆動により前記孔部に前記チップの下面のウェハシートを真空吸着してその吸引力によりウェハシートをチップの下面から剥離させる工程とを含む。
【０００８】
また本発明のウェハシート上のチップのピックアップ方法は、振動手段を駆動させることにより前記内ケースを振動させて前記チップをウェハシートに貼着するボンドにキャビテーションを発生させ、このキャビテーションによりボンドに気泡を生じさせて前記チップと前記ウェハシートの貼着力を低下させる工程と、前記ノズルを上昇させ、且つ前記第２の真空吸引手段の駆動により前記孔部に前記チップの下面のウェハシートを真空吸着してその吸引力によりウェハシートをチップの下面から剥離させる工程とを含む。
【０００９】
上記構成において、ノズルでウェハシート上のチップを真空吸着してピックアップする際には、チップの側部のウェハシートをケースの開口部にしっかり真空吸着する。そしてノズルを上昇させてチップをピックアップするが、その際には、ペパーポットの孔部にチップの直下のウェハシートをしっかり真空吸着する。したがってその吸着力によりチップの下面のウェハシートをチップから強制的に剥離しながらチップをピックアップすることができる。
【００１０】
また振動手段により内ケースを振動させることにより、チップをウェハシートに貼着するボンドにキャビテーションを発生させ、このキャビテーションによりボンドに気泡を生じさせてチップとウェハシートの貼着力を低下させるので、チップを容易にウェハシートから剥離させてピックアップすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置の全体構造を示す断面図、図２は本発明の実施の形態１におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置の外ケースと内ケースの上面図、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の実施の形態１におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置のチップのピックアップ動作を示す部分断面図、図４は本発明の実施の形態１におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置の振動付与時の部分断面図、図５は本発明の実施の形態１におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置の振動付与時のチップの平面図、図６は本発明の実施の形態１におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置のチップの剥離力（ウェハシートからのチップの剥離抵抗）とノズルの上昇距離（剥離時間）の関係図である。
【００１２】
まず、図１を参照してウェハシート上のチップのピックアップ装置の全体構造を説明する。有蓋筒形の外ケース３とその内部の有蓋筒形の内ケース４は、コ字形の支持部１１上に装着されている。支持部１１は第１の上下動手段としてのシリンダ１２のロッド１３の先端部に支持されており、ロッド１３が突没すると支持部１１及び支持部１１上の外ケース３や内ケース４は上下動する。外ケース３と内ケース４の上面は面一にすることが望ましいが、後述する第１のポンプ２４と第２のポンプ２６によるウェハシート１の真空吸引を阻害しない範囲で段差があってもよい。なお、外ケースと内ケースは必ずしも物理的に別体である必要はなく、一体的に形成しても良い。要は、外ケースと内ケースの気体の流れが分離されていればよい。
【００１３】
ニードル５が立設された昇降子６は、台部１４に支持されている。支持部１１には第２の上下動手段としてのシリンダ１５が設けられており、台部１４はそのロッド１６の先端部に支持されている。したがってロッド１６が突没すると昇降子６とニードル５は上下動し、ニードル５の上端部は内ケース４の上面中央に開孔された孔部７から突没する。ニードル５は、複数本備えるものでもよい。２７はシール部材であり、内ケース４と昇降子６の間の気密性を保持する。
【００１４】
支持部１１の側部にはスライダ１７が設けられており、スライダ１７は垂直なリニアガイド１８にスライド自在に嵌合している。１９はリニアガイド１８の支持体である。したがってシリンダ１２のロッド１３が突没すると、支持部１１はリニアガイド１８に沿って垂直に上下動する。待機時には、図１に示すように外ケース３や内ケース４は下降位置にあって、これらの上面は、その上方のウェハシート１から離れているが、ロッド１３が突出するとこれらは上昇し、外ケース３と内ケース４の上面はウェハシート１の下面に当接する。シリンダ１２や支持体１９などの上記諸要素は可動台２０上に設置されている。可動台２０は図示しない手段によりＸ方向やＹ方向へ水平移動し、内ケース４を所定のチップ２の直下に位置させる。
【００１５】
内ケース４には振動手段として超音波（ＵＳ）振動器２１が装着されており、これが駆動すると、内ケース４は超音波振動する。なお振動手段を外ケース３に設け、その振動を外ケース３を介して内ケース４に伝達するようにしてもよく、その設置位置は自由に決定できる。なお振動手段は必ずしも必要ではない。外ケース３の上面にはウェハシート１を真空吸着するための開口部２２が開口されている（図２も参照）。この開口部２２は、ピックアップ（突上げ）対象となる内ケース４の孔部７上のチップ２の側部に位置している。
【００１６】
図１において、外ケース３の内部はパイプ２３を通して第１の真空吸引手段である第１のポンプ２４に真空吸引される。また内ケース４の内部はパイプ２５を通して第２の真空吸引手段である第２のポンプ２６に真空吸引される。図４において、８はチップ２をウェハシート１に貼着する粘着層としてのボンドである。
【００１７】
本実施の形態１では、ニードル５およびニードル５を上下動させるための上下動手段（昇降子６、シリンダ１５）を備えているが、後で説明する実施の形態２から明らかなように、本発明ではニードル５やその上下動手段は原理的に不要なものである。
【００１８】
このウェハシート上のチップのピックアップ装置は上記のような構成より成り、次にチップのピックアップ動作を説明する。図３（ａ）〜（ｃ）はチップのピックアップ動作を動作順に示している。まず、シリンダ１２のロッド１３を突出させて外ケース３と内ケース４を上昇させ、これらの上面をウェハシート１の下面に当接させる（図３（ａ）参照）。次に移載ヘッドのノズル９を下降させ（矢印Ａ）、その下端部を内ケース４上のチップ２の上面に着地させ、チップ２を真空吸着する（図３（ａ）において、鎖線で示すノズル９を参照）。なお、外ケース３や内ケース４を上昇させず、ウェハシート１を下降させることにより、ウェハシート１の下面を外ケース３や内ケース４の上面に当接させてもよく、これらの上下動は相対的なものである。
【００１９】
このとき、第１のポンプ２４は駆動し、開口部２２にチップ２の側部付近のウェハシート１を強く真空吸着する（吸引圧はＰ１）。また望ましくはＵＳ振動器２１を駆動し、内ケース４を超音波（ＵＳ）振動させる。するとチップ２の下面のボンド８にはキャビテーション２により微細な気泡１０が多数発生し（図４、図５参照）、チップ２とウェハシート１の貼着力は小さくなる。したがって、ウェハシート１からのチップ２の剥離抵抗も小さくなる。
【００２０】
次いでチップ２を真空吸着したノズル９も上昇を開始する（矢印Ｃ）。また遅くともこのとき、第２のポンプ２６が駆動し、内ケース４の内部を真空吸引し、これによりウェハシート１は孔部７に強く真空吸着される（吸引圧はＰ２）。なお、ノズル９によるチップ２の吸着タイミング、ノズル９の上昇タイミング等の各要素の動作タイミングは、チップ２の品種などに応じて最適に設定される。
【００２１】
さて、図３（ｃ）に示すように、ノズル９は更に上昇を続け（矢印Ｂ，Ｃ）、チップ２の下面に貼着していたウェハシート１は、ノズル９の上昇にともない、上記吸引圧Ｐ２の為に徐々にチップ２の下面から強制的に剥離される。図３（ｂ），（ｃ）において、チップ２の直下の実線と鎖線で示すウェハシート１は、チップ２の下面から徐々に剥れる様子を示している。この場合、上記のようにチップ２の下面のボンド８にはキャビテーションにより微細な気泡１０が生じているので、チップ２をウェハシート１に貼着する貼着力は低下しており、したがって上記吸引圧Ｐ２により、ウェハシート１はチップ２の下面からチップ２に過大な負荷をかけることなく容易に剥離する。そして図３（ｃ）において鎖線で示すように、ウェハシート１がチップ２の下面から完全に剥離されると、ノズル９はそのまま上昇しながらチップ２をピックアップし、実装対象物（図外）の上方へ移動して、このチップ２を実装対象物の所定の位置に搭載する。以上の動作を繰返すことにより、ウェハシート１上のチップ２は次々にノズル９にピックアップされて実装対象物を搭載される。図３（ａ）〜（ｃ）において、ニードル５は下方の退避位置に停止したままであり、ノズル９がチップ２をピックアップする際に、ニードル５はチップ２を突き上げない。
【００２２】
図６は、上記のようにしてウェハシート１上のチップ２をピックアップする際の剥離力（チップの剥離抵抗）とノズル９の上昇距離（完全剥離までの時間）の関係を示している。図６は、チップ２は比較的小さな剥離抵抗でウェハシート１から徐々に且つソフトに剥離されることを意味しており、したがってピックアップの際にチップ２が受ける負荷も小さく、よってチップは破損されにくい。
【００２３】
図７（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の実施の形態１におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置のチップのピックアップ動作の他の態様を示す部分断面図を示している。図３に示すチップ２はきわめて薄く、ニードル５で下方から突上げると破損しやすい。したがって実施の形態１ではニードル５でチップ２を突上げずに（すなわちニードル５を使用せずに）チップ２をピックアップした。
【００２４】
図７に示す形態のチップ２’はかなり厚く、ニードル５で下方から突上げてもチップ２’は破損しにくい。そこで、このような場合には、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、ニードル５を上昇させてチップ２’を下方から突上げながら（矢印Ｂ）、ノズル９でチップ２’をピックアップする。チップ２’をニードル５で突上げる動作以外の動作は、図３を参照して説明した動作と同じである。すなわちこの態様では、図３で説明した動作にニードル５によるチップ２’の突き上げ動作が付加されるものである。何故ならば、チップが厚く、ニードル５で突上げてもチップ２’が破損するおそれが小さい場合には、ニードル５でチップ２’を突き上げた方が、より確実にチップ２’をノズル９でピックアップできるからである。
（実施の形態２）
図８は本発明の実施の形態２におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置の全体構造を示す断面図、図９は本発明の実施の形態２におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置の振動付与時の部分断面図である。本実施の形態２は、ニードルおよびその上下動手段が存在しない点で実施の形態１と相違している。チップ２のピックアップ動作は、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照して説明した動作と同様である。
【００２５】
実施の形態１はニードルとその上下動手段を備えているので、チップの厚さ若しくはぜい弱性に応じてニードルの使用、不使用を選択する。これに対し実施の形態２は、薄くあるいはぜい弱なチップのピックアップに専ら使用する。但し、厚くて破損しにくいチップのピックアップに使用することを禁止するものではない。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、孔部の吸引力によりチップをウェハシートから剥離させながらピックアップするようにしているので、チップ破損の原因となりやすいニードルを不要にしてチップをピックアップすることができる。したがって、特に薄形化したチップの突上げにきわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置の全体構造を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態１におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置の外ケースと内ケースの上面図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態１におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置のチップのピックアップ動作を示す部分断面図
（ｂ）本発明の実施の形態１におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置のチップのピックアップ動作を示す部分断面図
（ｃ）本発明の実施の形態１におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置のチップのピックアップ動作を示す部分断面図
【図４】本発明の実施の形態１におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置の振動付与時の部分断面図
【図５】本発明の実施の形態１におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置の振動付与時のチップの平面図
【図６】本発明の実施の形態１におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置のチップの剥離力（ウェハシートからの剥離抵抗）とノズルの上昇距離（剥離時間）の関係図
【図７】（ａ）本発明の実施の形態１におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置のチップのピックアップ動作の他の態様を示す部分断面図
（ｂ）本発明の実施の形態１におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置のチップのピックアップ動作の他の態様を示す部分断面図
（ｃ）本発明の実施の形態１におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置のチップのピックアップ動作の他の態様を示す部分断面図
【図８】本発明の実施の形態２におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置の全体構造を示す断面図
【図９】本発明の実施の形態２におけるウェハシート上のチップのピックアップ装置の振動付与時の部分断面図
【符号の説明】
１　ウェハシート
２　チップ
３　外ケース
４　内ケース
７　孔部
８　ボンド
９　ノズル
２１　超音波振動器
２２　開口部
２４　第１のポンプ
２６　第２のポンプ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a device and a method for picking up chips on a wafer sheet.
[0002]
[Prior art]
A conventional die ejector device raises a pepper pot to bring its upper surface into contact with the lower surface of a wafer sheet, and also lowers a nozzle of a transfer head to vacuum-adsorb a chip with a wafer sheet to a lower end portion thereof. The tip is picked up by raising the nozzle while raising one or more needles contained in the pepper pot to push up the chip from below. Next, the transfer head moves above a mounting object such as a circuit board, and mounts a chip at a predetermined position (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-102754).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, chips have become thinner, and very thin chips having a thickness of 100 μm or less have been proposed. If the thinned chip is picked up while being pushed up with a needle, the chip is easily broken.
[0004]
Therefore, an object of the present invention is to provide an apparatus and a method for picking up chips on a wafer sheet that can prevent breakage of chips. More specifically, it is an object of the present invention to provide a device and a method for picking up chips on a needleless wafer sheet, which can eliminate the need for a needle for raising chips.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
For this purpose, the chip pick-up device of the present invention is a chip pick-up device for picking up a chip adhered on a wafer sheet by an adhesive layer by vacuum suction at a lower end portion of a nozzle, and an outer case. And an inner case disposed inside the outer case, and an opening for vacuum-sucking a wafer sheet on a side of a chip to be picked up on the inner case on the upper surface of the outer case. First vacuum suction means which is open, and has a hole for vacuum-sucking a wafer sheet on the lower surface of the chip on the upper surface of the inner case, and suctions the inside of the outer case; And second vacuum suction means for sucking the inside of the device.
[0006]
Preferably, a vibration means for vibrating the inner case is provided.
[0007]
Further, in the method of picking up chips on a wafer sheet according to the present invention, the upper surface of the outer case is brought into contact with the lower surface of the wafer sheet, and the first vacuum suction means is driven to drive the wafer on the side of the chip on the inner case. A step of vacuum-sucking a sheet into the opening, a step of vacuum-sucking a chip on the inner case by a chip pickup nozzle, and raising the nozzle, and driving the second vacuum suction means to form the hole. A step of vacuum-sucking the wafer sheet on the lower surface of the chip to the portion and peeling the wafer sheet from the lower surface of the chip by the suction force.
[0008]
Further, in the method for picking up chips on a wafer sheet according to the present invention, the inner case is vibrated by driving a vibrating means to generate cavitation in a bond for attaching the chip to the wafer sheet, and the cavitation causes bubbles in the bond. Causing the chip to lower the bonding force between the chip and the wafer sheet, raising the nozzle, and vacuum-sucking the wafer sheet on the lower surface of the chip into the hole by driving the second vacuum suction means. And separating the wafer sheet from the lower surface of the chip by the suction force.
[0009]
In the above configuration, when picking up the chips on the wafer sheet by vacuum suction with the nozzle, the wafer sheet on the side of the chip is firmly vacuum suctioned to the opening of the case. Then, the nozzle is raised to pick up the chips. At this time, the wafer sheet immediately below the chips is firmly suctioned to the hole of the pepper pot. Therefore, the chip can be picked up while the wafer sheet on the lower surface of the chip is forcibly peeled off from the chip by the suction force.
[0010]
In addition, by vibrating the inner case by vibrating means, cavitation is generated in the bond for attaching the chip to the wafer sheet, and bubbles are generated in the bond by this cavitation, so that the bonding force between the chip and the wafer sheet is reduced, so that the chip Can be easily separated from the wafer sheet and picked up.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the entire structure of a chip pick-up device on a wafer sheet according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is an external case of the chip pick-up device on a wafer sheet according to Embodiment 1 of the present invention. 3 (a), 3 (b) and 3 (c) are partial cross-sectional views showing a chip pick-up operation of a chip pick-up device on a wafer sheet according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a pick-up device for chips on a wafer sheet when vibration is applied according to the first embodiment of the present invention. FIG. FIG. 6 is a plan view of a chip peeling force of a chip pick-up device for a chip on a wafer sheet according to Embodiment 1 of the present invention (peeling of chips from a wafer sheet). Elevating distance of the resistor) and nozzle (a relationship diagram of the release time).
[0012]
First, the overall structure of a pickup device for chips on a wafer sheet will be described with reference to FIG. The closed cylindrical outer case 3 and the closed cylindrical inner case 4 therein are mounted on a U-shaped support portion 11. The support portion 11 is supported by the tip of a rod 13 of a cylinder 12 serving as first vertical movement means. When the rod 13 protrudes and retracts, the support portion 11 and the outer case 3 and the inner case 4 on the support portion 11 move up and down. Move. It is desirable that the upper surfaces of the outer case 3 and the inner case 4 are flush with each other, but there may be a step within a range that does not hinder the vacuum suction of the wafer sheet 1 by the first pump 24 and the second pump 26 described later. . Note that the outer case and the inner case do not necessarily need to be physically separate bodies, and may be formed integrally. The point is that the gas flows in the outer case and the inner case need only be separated.
[0013]
The lift 6 on which the needle 5 is erected is supported by the base 14. The support portion 11 is provided with a cylinder 15 as a second vertical movement means, and the pedestal portion 14 is supported by the tip of a rod 16. Therefore, when the rod 16 protrudes and retracts, the lifter 6 and the needle 5 move up and down, and the upper end of the needle 5 protrudes and retracts from the hole 7 opened at the center of the upper surface of the inner case 4. A plurality of needles 5 may be provided. Reference numeral 27 denotes a seal member which maintains airtightness between the inner case 4 and the lift 6.
[0014]
A slider 17 is provided on a side portion of the support portion 11, and the slider 17 is slidably fitted to a vertical linear guide 18. 19 is a support for the linear guide 18. Therefore, when the rod 13 of the cylinder 12 protrudes and retracts, the support 11 moves vertically up and down along the linear guide 18. During standby, the outer case 3 and the inner case 4 are in the lowered position as shown in FIG. 1, and their upper surfaces are separated from the wafer sheet 1 above them, but when the rod 13 projects, they rise, The upper surfaces of the outer case 3 and the inner case 4 abut on the lower surface of the wafer sheet 1. The above components such as the cylinder 12 and the support 19 are mounted on a movable base 20. The movable base 20 is horizontally moved in the X and Y directions by means not shown, and the inner case 4 is positioned immediately below the predetermined chip 2.
[0015]
An ultrasonic (US) vibrator 21 is mounted on the inner case 4 as a vibrating means, and when driven, the inner case 4 ultrasonically vibrates. The vibration means may be provided in the outer case 3 and the vibration may be transmitted to the inner case 4 via the outer case 3, and the installation position can be freely determined. The vibration means is not always necessary. An opening 22 for vacuum-sucking the wafer sheet 1 is formed on the upper surface of the outer case 3 (see also FIG. 2). The opening 22 is located on the side of the chip 2 above the hole 7 of the inner case 4 to be picked up (pushed up).
[0016]
In FIG. 1, the inside of the outer case 3 is vacuum-suctioned through a pipe 23 by a first pump 24 which is a first vacuum suction means. The inside of the inner case 4 is vacuum-suctioned through a pipe 25 by a second pump 26 as a second vacuum suction means. In FIG. 4, reference numeral 8 denotes a bond as an adhesive layer for attaching the chip 2 to the wafer sheet 1.
[0017]
In the first embodiment, the needle 5 and the vertical movement means (elevator 6 and cylinder 15) for vertically moving the needle 5 are provided. However, as will be apparent from a second embodiment described later, the In the present invention, the needle 5 and its vertical moving means are unnecessary in principle.
[0018]
This device for picking up chips on a wafer sheet has the above-described configuration. Next, the operation of picking up chips will be described. 3A to 3C show chip pickup operations in the order of operation. First, the outer case 3 and the inner case 4 are raised by projecting the rod 13 of the cylinder 12, and their upper surfaces are brought into contact with the lower surface of the wafer sheet 1 (see FIG. 3A). Next, the nozzle 9 of the transfer head is lowered (arrow A), the lower end of the nozzle is landed on the upper surface of the chip 2 on the inner case 4, and the chip 2 is vacuum-sucked (in FIG. 3A, indicated by a chain line). See nozzle 9). The lower surface of the wafer sheet 1 may be brought into contact with the upper surfaces of the outer case 3 and the inner case 4 by lowering the wafer sheet 1 without raising the outer case 3 and the inner case 4. Are relative.
[0019]
At this time, the first pump 24 is driven, and the wafer sheet 1 near the side of the chip 2 is strongly vacuum-sucked to the opening 22 (suction pressure is P1). Preferably, the US vibrator 21 is driven to ultrasonically (US) vibrate the inner case 4. Then, many small bubbles 10 are generated in the bond 8 on the lower surface of the chip 2 due to the cavitation 2 (see FIGS. 4 and 5), and the bonding force between the chip 2 and the wafer sheet 1 is reduced. Therefore, the peeling resistance of the chip 2 from the wafer sheet 1 is also reduced.
[0020]
Next, the nozzle 9 that has vacuum-adsorbed the chip 2 also starts to rise (arrow C). At the latest, at this time, the second pump 26 is driven, and the inside of the inner case 4 is vacuum-suctioned, whereby the wafer sheet 1 is strongly suctioned to the hole 7 (suction pressure is P2). The operation timing of each element such as the suction timing of the chip 2 by the nozzle 9 and the rising timing of the nozzle 9 is optimally set according to the kind of the chip 2.
[0021]
Now, as shown in FIG. 3C, the nozzle 9 keeps rising further (arrows B and C), and the wafer sheet 1 stuck on the lower surface of the chip 2 is suctioned by the rising of the nozzle 9. Due to the pressure P2, it is gradually forcibly peeled off from the lower surface of the chip 2. 3B and 3C, the wafer sheet 1 indicated by a solid line and a chain line immediately below the chip 2 shows a state of gradually peeling off from the lower surface of the chip 2. In this case, fine bubbles 10 are generated in the bond 8 on the lower surface of the chip 2 by cavitation as described above, so that the bonding force for bonding the chip 2 to the wafer sheet 1 is reduced, and therefore, the suction pressure is reduced. By P2, the wafer sheet 1 is easily separated from the lower surface of the chip 2 without applying an excessive load to the chip 2. Then, as shown by a chain line in FIG. 3C, when the wafer sheet 1 is completely peeled off from the lower surface of the chip 2, the nozzle 9 picks up the chip 2 while ascending, and picks up the mounting object (not shown). The chip 2 is moved upward to mount the chip 2 at a predetermined position on the mounting object. By repeating the above operation, the chips 2 on the wafer sheet 1 are successively picked up by the nozzles 9 and mounted thereon. 3A to 3C, the needle 5 remains stopped at the lower retreat position, and the needle 5 does not push up the chip 2 when the nozzle 9 picks up the chip 2.
[0022]
FIG. 6 shows the relationship between the peeling force (chip peeling resistance) when picking up the chip 2 on the wafer sheet 1 as described above and the rising distance of the nozzle 9 (time until complete peeling). FIG. 6 shows that the chip 2 is gradually and softly peeled off from the wafer sheet 1 with a relatively small peeling resistance, so that the load applied to the chip 2 at the time of pickup is small, and therefore, the chip is damaged. Hateful.
[0023]
FIGS. 7A, 7B, and 7C are partial cross-sectional views illustrating another mode of the chip pickup operation of the chip pickup device on the wafer sheet according to the first embodiment of the present invention. The tip 2 shown in FIG. 3 is extremely thin, and is easily broken when pushed up from below with the needle 5. Therefore, in the first embodiment, the tip 2 is picked up without pushing up the tip 2 with the needle 5 (that is, without using the needle 5).
[0024]
The tip 2 ′ of the form shown in FIG. 7 is quite thick, and is hardly damaged even if it is pushed up from below by the needle 5. Therefore, in such a case, as shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C, the needle 9 is lifted up to push up the tip 2 ′ from below (arrow B), and the nozzle 9 is used. Pick up chip 2 '. The operation other than the operation of pushing up the tip 2 ′ with the needle 5 is the same as the operation described with reference to FIG. That is, in this embodiment, the operation of pushing up the tip 2 ′ by the needle 5 is added to the operation described with reference to FIG. If the tip 2 is thick and the tip 2 ′ is unlikely to be damaged even if it is pushed up with the needle 5, pushing up the tip 2 ′ with the needle 5 can more reliably push the tip 2 ′ with the nozzle 9. Because it can be picked up.
(Embodiment 2)
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the entire structure of a chip pick-up device on a wafer sheet according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in that the needle and the vertical movement means are not provided. The pickup operation of the chip 2 is the same as the operation described with reference to FIGS. 3 (a), (b) and (c).
[0025]
Since the first embodiment includes the needle and the means for vertically moving the needle, the use or non-use of the needle is selected according to the thickness or vulnerability of the tip. On the other hand, the second embodiment is exclusively used for picking up a thin or weak chip. However, this does not prohibit the use of a chip that is thick and hard to break.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the chips are picked up while being peeled off from the wafer sheet by the suction force of the holes, so that the chips can be picked up without the need for a needle that is likely to cause chip breakage. Therefore, it is very useful especially for pushing up a thin chip.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall structure of a chip pickup device on a wafer sheet according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is an outer case of a chip pickup device on a wafer sheet according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3A is a partial cross-sectional view showing a chip pick-up operation of a chip pick-up device on a wafer sheet according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. FIG. 4C is a partial cross-sectional view illustrating a chip pick-up operation of the chip pick-up device on the wafer sheet. FIG. 4C is a partial cross-sectional view illustrating a chip pick-up operation of the chip pick-up device on the wafer sheet according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the device for picking up chips on a wafer sheet according to Embodiment 1 of the present invention when vibration is applied. FIG. 6 is a plan view of a chip on a wafer sheet when vibration is applied to the chip pickup device on the wafer sheet according to the first embodiment of the present invention. FIG. 7A is a diagram illustrating a relationship between a separation resistance from a wafer sheet and a rising distance of a nozzle (separation time). FIG. (B) Partial sectional view showing another aspect of the chip pick-up operation of the chip pick-up device on the wafer sheet according to the first embodiment of the present invention (c) Partial sectional view (c) of the first embodiment of the present invention FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing another mode of the chip pick-up operation of the chip pick-up device on the wafer sheet. [EXPLANATION OF SYMBOLS] partial cross-sectional view at the time of vibration application of the chip pickup device on a wafer sheet in the second embodiment of the cross section 9 the invention showing a whole structure of a chip pickup device on the wafer sheet in the 2
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wafer sheet 2 Chip 3 Outer case 4 Inner case 7 Hole 8 Bond 9 Nozzle 21 Ultrasonic vibrator 22 Opening 24 First pump 26 Second pump

Claims

A chip pick-up device for picking up a chip adhered on a wafer sheet by an adhesive layer to a lower end portion of a nozzle by vacuum suction, comprising an outer case and an inner case disposed inside the outer case. An opening for vacuum-sucking a wafer sheet on a side of the chip to be picked up on the inner case on the upper surface of the outer case; and a wafer on the lower surface of the chip on the upper surface of the inner case. A first vacuum suction means for opening a hole for vacuum suction of a sheet and sucking the inside of the outer case; and a second vacuum suction means for sucking the inside of the inner case. A pick-up device for chips on a wafer sheet.

2. The apparatus for picking up chips on a wafer sheet according to claim 1, further comprising a vibration means for vibrating said inner case.

2. A chip pick-up method using a chip pick-up device on a wafer sheet according to claim 1, wherein the upper surface of the outer case is brought into contact with the lower surface of the wafer sheet, and the first vacuum suction means is driven to drive the chip. A step of vacuum-suctioning the wafer sheet on the side of the chip on the inner case into the opening, a step of vacuum-suctioning the chip on the inner case at the lower end of a chip pickup nozzle, and raising the nozzle; And a step of vacuum-suctioning the wafer sheet on the lower surface of the chip into the hole by driving the second vacuum suction means, and separating the wafer sheet from the lower surface of the chip by the suction force. How to pick up chips on the sheet.

3. A chip pick-up method using a chip pick-up device on a wafer sheet according to claim 2, wherein an upper surface of the outer case is brought into contact with a lower surface of the wafer sheet, and the first vacuum suction unit is driven by the first vacuum suction means. A step of vacuum-sucking the wafer sheet on the side of the chip on the inner case into the opening, a step of vacuum-sucking the chip on the inner case at the lower end of a chip pickup nozzle, and driving the vibration means Vibrating the inner case to reduce the bonding force between the chip and the wafer sheet by bonding to bond the chip to the wafer sheet, raising the nozzle, and controlling the second vacuum suction means. The wafer sheet on the lower surface of the chip is vacuum-sucked into the hole by driving, and the wafer sheet is peeled off from the lower surface of the chip by the suction force. Chip pickup method on a wafer sheet which comprises a step of.