JP2005197368A - 半導体チップのピックアップ装置及びピックアップ方法 - Google Patents

半導体チップのピックアップ装置及びピックアップ方法 Download PDF

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Abstract

【課題】この発明は粘着シートから半導体チップを確実かつ容易にピックアップすることができるようにしたピックアップ装置を提供することにある。
【解決手段】粘着シートに貼られた半導体チップを吸着ノズルによってピックアップする半導体チップのピックアップ装置において、
粘着シート2の、吸着ノズルによってピックアップされる半導体チップの周辺部分を吸着保持する吸引孔が形成されたバックアップ体1と、粘着シートの上記吸着ノズルによってピックアップされる上記半導体チップの下面側に接触し上記半導体チップの端部から中央部に向けて水平移動しつつ上昇する揺動部材11とを具備する。
【選択図】 図2

Description

この発明は粘着シートに貼られた半導体チップを吸着ノズルによってピックアップするピックアップ装置及びピックアップ方法に関する。
半導体ウエハをさいの目状に切断して形成された半導体チップは粘着シートに貼られており、この半導体チップを基板にボンディングする場合には吸着ノズルによって上記粘着シートから1つずつピックアップするようにしている。
半導体チップを吸着ノズルによって粘着シートからピックアップする場合、従来は特許文献1に示されるように、吸着ノズルによってピックアップされる半導体チップが貼着された粘着シートの、上記半導体チップの周辺部をバックアップ体によって吸着保持するとともに、その半導体チップを下面側から先端が鋭利な突き上げピンによって突き上げることで、上記半導体チップを上記粘着シートから分離させながら、吸着ノズルによってピックアップするということが行なわれていた。
特開2002−100644号公報
ところで、最近では半導体チップの厚さが100μm以下と非常に薄い場合がある。そのように薄い半導体チップを突き上げピンの鋭利な先端によって突き上げると、その先端が当たった箇所には応力が集中することになる。そのため、半導体チップは突き上げピンから受ける応力によって破損してしまうということがあった。
応力集中による半導体チップの破損を防止するためには突き上げピンによる半導体チップの突き上げ速度を遅くするということが考えられるが、突き上げピンの突き上げ速度を遅くすると、ピックアップ速度も遅くなり、生産性の低下を招くということがあったり、突き上げ速度を遅くしても半導体チップが薄い場合にはその損傷を確実に防止することが難しいということがあった。
この発明は、半導体チップを破損させることなく粘着シートから剥離することができるようにした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にある。
この発明は、粘着シートに貼られた半導体チップを吸着ノズルによってピックアップする半導体チップのピックアップ装置において、
上記粘着シートの上記吸着ノズルによってピックアップされる半導体チップの周辺部分を吸着保持する吸引孔が形成されたバックアップ体と、
上記粘着シートの上記吸着ノズルによってピックアップされる上記半導体チップの下面側に接触し上記半導体チップの端部から中央部に向けて水平移動しつつ上昇する剥離手段と
を具備したことを特徴とする半導体チップのピックアップ装置にある。
上記剥離手段は、中途部が回動可能とされ先端部を上記半導体チップ下面に対向位置させて上記バックアップ体内に設けられた一対の剥離部材と、一対の剥離部材の先端部が開いた状態で上昇方向に駆動されることで上記一対の剥離部材の基端部に作用して先端部を閉じる方向に円弧運動させる駆動部材とを具備することが好ましい。
上記一対の剥離部材は、上記バックアップ体内に所定の範囲内で上下方向に移動可能に設けられ、上記駆動部材によって上昇方向に駆動されてから先端部が閉方向に円弧運動する構成であることが好ましい。
上記一対の剥離部材は、少なくとも先端部が円弧運動する方向と交差する方向に沿って細長い形状であることが好ましい。
一対の剥離部材の先端部は、閉方向に円弧運動させたときに互いに噛み合う櫛歯状に形成されていることが好ましい。
上記半導体チップの下面の中央部分を支持する支持部材が設けられていることが好ましい。
上記支持部材は、上記一対の剥離部材とともに上記バックアップ体内に所定の範囲内で上下方向に移動可能に設けられていることが好ましい。
この発明は、粘着シートに貼られた半導体チップを吸着ノズルによってピックアップする半導体チップのピックアップ装置において、
上記粘着シートの上記吸着ノズルによってピックアップされる半導体チップの周辺部分を吸着保持する吸引孔が形成されたバックアップ体と、
上記粘着シートの上記吸着ノズルによってピックアップされる上記半導体チップの一端部下面側にて上昇して上記粘着シートに接触し、その後上記半導体チップの一端部から他端部に向けて移動するとともに、その移動方向と直交する方向に細長い板状の剥離部材を有する剥離手段と
を具備したことを特徴とする半導体チップのピックアップ装置にある。
この発明は、粘着シートに貼られた半導体チップを吸着ノズルによってピックアップする半導体チップのピックアップ装置において、
上記粘着シートの上記吸着ノズルによってピックアップされる半導体チップの周辺部分を吸着保持する吸引孔が形成されたバックアップ体と、
ロッド状であって、上記粘着シートの下面側に接触しつつこの粘着シートの上記吸着ノズルによってピックアップされる上記半導体チップの周辺部から中央に向かって渦巻状に旋回して上記粘着シートから上記半導体チップを剥離する剥離部材を有する剥離手段と
を具備したことを特徴とする半導体チップのピックアップ装置にある。
この発明は、粘着シートに貼られた半導体チップを吸着ノズルによってピックアップする半導体チップのピックアップ方法において、
上記粘着シートの上記吸着ノズルによってピックアップされる半導体チップの周辺部分を吸着保持する工程と、
上記吸着ノズルによって上記半導体チップを吸着する工程と、
上記粘着シートの上記吸着ノズルによって吸着された半導体チップが貼着された部分を半導体チップの対向する両端側から中央部にかけて剥離する工程と
を具備したことを特徴とする半導体チップのピックアップ方法にある。
上記粘着シートを剥離するときに、上記半導体チップを粘着シートとともに押上げることが好ましい。
この発明によれば、半導体チップを吸着ノズルによって粘着シートからピックアップするとき、半導体チップを破損させることなく粘着シートから剥離させることができるため、その半導体チップを粘着シートから容易かつ確実にピックアップすることが可能となる。
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1乃至図5はこの発明の第1の実施の形態を示す。図1に示すピックアップ装置はバックアップユニット10を備えている。このバックアップユニット10は図示しないウエハリングに張設された粘着シート2の下面側に対向して設けられ、図示しないZ駆動源によってZ方向において、後述するごとくバックアップ体1の上面が粘着シート2に接触する位置と、粘着シート2にから離れた位置との間を駆動されるようになっている。
上記粘着シート2の上面には半導体ウエハをさいの目状に分割した複数の半導体チップ3が貼着されている。上記ウエハリングは図示しないX及びY駆動源によって水平方向に駆動されるようになっている。それによって、粘着シート2に貼着された半導体チップ3はバックアップユニット10に対してX及びY方向に位置決め可能となっている。なお、バックアップユニット10に代わり、ウエハリングをZ方向に駆動するようにしてもよく、要はウエハリングとバックアップユニット10とが相対的にX、Y及びZ方向に駆動されるようになっていればよい。
上記粘着シート2の上面側で、上記バックアップユニット10の上方には吸着ノズル4が設けられている。この吸着ノズル4は、図示しないX、Y及びZ駆動源によってX、Y及びZ方向に駆動されるようになっている。なお、Z駆動源としてはボイスコイルモータなどを用い、吸着ノズル4による押圧荷重を一定制御できるようにすることが好ましい。
上記バックアップユニット10はバックアップ体1を有する。このバックアップ体1は図2(a),(b)に示すように下端面が開放し上端面に矩形状の開口部6が形成された円筒状をなしている。ここで、開口部6は、ピックアップ対象の半導体チップ3とほぼ相似形で、しかもその面積は半導体チップ3とほぼ同一に設定されている。
上記バックアップ体1の内周面には、軸方向に沿って細長く形成された一対の長溝9が対向して形成され、この長溝9には支軸8の両端部がスライド可能に係合している。したがって、支軸8は長溝9に案内されつつ、長溝9の範囲内で上下動可能となっている。
上記支軸8の中途部には、剥離部材を構成する、ほぼくの字状に屈曲した一対の揺動部材11の中途部が回動可能に支持されている。一対の揺動部材11はバックアップ体1の中心軸線に対し屈曲方向を逆向きにして設けられている。
それによって、一対の揺動部材11は、支軸8を支点として上端側と下端側との両方が開放しており、下端側である基端部は、後述する円盤25の上面に接している。また、一対の揺動部材11は下端側を後述するようにさらに開放させることで、上端側が閉方向に駆動されるようになっている。
一対の揺動部材11は上記開口部6の幅寸法よりもわずかに小さな幅寸法で、好ましくはピックアップ予定の半導体チップ3の一辺とほぼ同長、もしくはそれよりもわずかに短い寸法の板状部によって形成されていて、これらの先端部は図3に示すように櫛歯状、つまり複数の凹部12aと複数の凸部12bとによって幅方向に沿って凹凸状に形成されている。そして、一対の揺動部材11の先端部が閉じたときに互いの凹部12aと凸部12bとが噛み合うようになっている。
図3(a),(b)に示すように、上記バックアップ体1の上面には、上記開口部6を囲む3つの環状溝14a〜14cが同心的に形成されている。3つの環状溝14a〜14cはバックアップ体1の径方向に沿って形成された2つの連通溝15によって連通している。連通溝15は、ピックアップ予定の半導体チップ3の対向する2辺(端部)と平行に、かつその辺より外側に位置するように形成されている。
なお、バックアップ体1の上面にはさらに連通溝15を半導体チップ3の他の対向する2辺と平行に、かつその辺より外側に位置するように形成してもよい。
最も内側に位置する環状溝14aには周方向に90度間隔で4つの吸引孔16aが厚さ方向に貫通して形成されている。さらに、この環状溝14aの直径は、ピックアップする半導体チップ3の対角線長さより大となっている。2番目の環状溝14bには周方向に180度間隔で2つの吸引孔16bが形成されている。各環状溝14a〜14cと連通溝15には上記吸引孔16a,16bを介して後述するように吸引力が作用する。なお、図3以外において、環状溝14a〜14c、吸引孔16a,16bは図示を省略している。
図2(a),(b)に示すように上記バックアップ体1の下端開口には円柱状の閉塞部材21が一端部を気密に嵌合させて設けられている。この閉塞部材21の中心部には軸方向に貫通する挿通孔22が穿設されている。この挿通孔22には駆動部材としての駆動軸23がスライド可能かつ挿通孔22の下端部に設けられたOリング24によって気密に設けられている。
上記駆動軸23の上記閉塞部材21の上端面から突出した上部には円盤25が一体的に変位可能に設けられている。さらに、この円盤25の上面の中央部には円柱形状のストッパ部材26が設けられている。このストッパ部材26は所定の角度で開放した一対の揺動部材11の基端部間に入り込んでおり、後述する第2のばね28によって揺動部材11の基端部同士が接近する方向に駆動されたときにその移動を規制する。それによって、一対の揺動部材11が支軸8を支点として先端部が最大に開いたときでも、開口部6内となるように制限される。
図2(b)に示すように上記円盤25と支軸8の間には一対の第1のばね27が張設されている。この第1のばね27は上記支軸8に上記円盤25を弾性的に連結している。さらに、一対の揺動部材11間には、支軸8よりも上側の先端部を開方向に付勢する上記第2のばね28が設けられている。ここで、第2のばね28の引張り力は、第1のばね27より大きく設定されている。
図4(a)は一対の揺動部材11の先端部がバックアップ体1の上面から突出しない位置にある状態を示しており、この状態を待機状態とする。待機状態では、支軸8の両端部が図2(b)に示すように長溝9の上端よりの所定寸法下方に位置しているとともに、一対の揺動部材11の基端部は第2のばね28の付勢力によってストッパ部材26に当接しており、先端部は最も大きく開いた状態にある。
そして、この状態において、一対の揺動部材11の各先端部が、ピックアップ予定の半導体チップ3における一対の対向する両端部、或いはその両端部より少し中央部寄りの部分に対向するようにストッパ部材26の幅寸法が設定されている。
待機状態から上記駆動軸23が上昇方向に駆動されると、揺動部材11は図4(a)の状態を保ちつつ上昇する。
駆動軸23の上昇に伴い、支軸8の両端部は長溝9に沿って上昇するが、所定の位置まで上昇すると、その長溝9の上端に当接する。上記支軸8の両端部が長溝9の上端に当たると、揺動部材11自体の上昇が停止する。そのとき、一対の揺動部材11の先端部は図4(b)に示すようにバックアップ体1の上面からわずかに突出する。この状態を上昇状態とする。上昇状態においては、一対の揺動部材11の先端部は開口部6から所定寸法、たとえば0.5mm突出するよう設定されている。
上昇状態から駆動軸23がさらに上昇方向に駆動されると、一対の揺動部材11は円盤25によって基端部が開く方向に押圧される。それによって、一対の揺動部材11は先端部が第2のばね28の付勢力に抗して支軸8を中心に閉じる方向に円弧運動する。
駆動軸23が上昇限まで上昇すると、図4(c)に示すように一対の揺動部材11は先端部が互いに噛み合って閉じることになる。この状態を閉状態とする。
上昇状態から閉状態になる際、一対の揺動部材11の先端部は円弧運動をして開口部6の所定方向中央部へと移動する。揺動部材11の先端部が円弧運動することで、一対の揺動部材11の先端部は上昇状態からさらに高い位置へ上昇変位する。つまり、円弧運動により、揺動部材11の先端部は水平移動しつつ上昇する。
閉状態における揺動部材11の先端部の高さは、上昇状態よりもたとえば1.0mm高くなるよう設定されている。したがって、最終的には、一対の揺動部材11の先端部はバックアップ体1の上面から上方へ1.5mm突出するようになる。
なお、上昇状態及び閉状態における一対の揺動部材11がバックアップ体1の上面から突出する高さは、たとえば半導体チップ3の厚さなどのピックアップ条件によって設定される。たとえば上述した上昇状態において揺動部材11の先端部がバックアップ体1の上面とほぼ同じ高さになるよう設定してもよい。
閉状態から駆動軸23を下降方向へ駆動すると、円盤25による一対の揺動部材11の基端部の押圧状態が解除されるから、一対の揺動部材11は第2のばね28の復元力によって先端部が開く方向に回動する。一対の揺動部材11の基端部がストッパ部材26に当接すると、揺動部材11の先端部の開く方向への回動は停止する。さらに、駆動軸23が下降すると、第1のばね27によって支軸8が駆動軸23の下降に連動する。それによって、一対の揺動部材11は図4(a)に示す待機状態に戻る。
図2(a)に示すように、上記閉塞部材21の上記バックアップ体1の下端側に突出した部分には、連通孔31の一端が開口している。この連通孔31の他端は上記閉塞部材21とバックアップ体1とによって形成される内部空間7に連通し、上記一端には図1に示すように吸引ポンプ32が配管接続されている。
吸引ポンプ32が作動すると、その吸引力はバックアップ体1の内部空間7に作用し、この内部空間7から吸引孔16a,16bを介して環状溝14a〜14c、連通溝15及び開口部6に作用する。
図1に示すように、上記駆動軸23の閉塞部材21の下端面から突出した下部にはカムフォロア33が設けられている。カムフォロア33は図示しない駆動源によって矢印方向に回転駆動されるカム34の外周面に当接している。したがって、カム34が回転駆動されれば、上記駆動軸23が上下方向に駆動されるから、この上下方向の動きに連動して一対の揺動部材11の上部が支軸8を支点として開閉駆動されるようになっている。
なお、吸着ノズル4、バックアップユニット10などの駆動制御は、不図示の制御装置によって後述するように動作制御される。
つぎに、上記構成のピックアップ装置の作用について説明する。
図1に示すように図示しないウエハリングによって粘着シート2をX、Y方向に駆動し、ピックアップする半導体チップ3をバックアップ体1の開口部6の上方に位置決めする。そして、バックアップ体1の上面が粘着シート2に接触する位置まで、バックアップ体1を上昇させる。このとき、バックアップ体1上面の環状溝14a〜14c、連通溝15によってピックアップする半導体チップ3の周辺の粘着シート2が吸着保持される。また、一対の揺動部材11の凹凸部12a,12bが形成された先端部は、図4(a)に示すようにバックアップ体1の上面よりも低い位置である、待機状態にある。
ピックアップする半導体チップ3を位置決めすると同時に、吸着ノズル4を下降させてその先端でピックアップする半導体チップ3を吸着する。このとき、吸着ノズル4は、所定の荷重で半導体チップ3を押圧する。さらに、バックアップ体1に接続された吸引ポンプ32を作動させ、このバックアップ体1の内部空間7を減圧する。それによって、環状溝14a〜14c、連通溝15には吸引力が作用し、粘着シート2はピックアップする半導体チップ3の周辺部分が上記ピックアップ体1の上面に吸着保持される。
つぎに、カム34を回転駆動する。このカム34はカムフォロア33を介して駆動軸23を上昇方向に駆動する。駆動軸23の上昇に連動して揺動部材11が上昇する。駆動軸23の上昇過程において、支軸8が長溝9の上端に当たるまでは、一対の揺動部材11は回動することなく、図4(b)に示すように上昇状態に上昇する。つまり、揺動部材11の先端部が開口部6から0.5mm突出する位置まで上昇する。
一対の揺動部材11が上昇位置へ上昇することで、吸着ノズル4によって吸着された半導体チップ3は所定方向の両端部(この場合、半導体チップ3における一対の対向する両端部)が粘着シート2を介して一対の揺動部材11の先端によって押上げられる。このとき、吸着ノズル4は半導体チップ3の上昇分だけ上昇する。また、半導体チップ3の周辺部分の粘着シート2は、半導体チップ3の上昇に応じて引き伸ばされる。この段階で、半導体チップ3の両端部が粘着シート2から剥がされた状態となる。
上記駆動軸23が上昇状態からさらに上昇方向へ駆動されると、支軸8の両端部が長溝9の上端に当たっているため、支軸8自体は上昇せず、駆動軸23だけが上昇する。それによって、一対の揺動部材11の基端部が上記駆動軸23の上端に設けられた円盤25によって開く方向に駆動されるから、一対の揺動部材11の先端部が第2のばね28の付勢力に抗して閉じる方向に回動する。
つまり、一対の揺動部材11の各先端部は、開口部6の上記所定方向の中央部に向かって円弧運動し、この円弧運動によって、一対の揺動部材11の各先端部は、半導体チップ3の裏面の粘着シート2に対する接触点を半導体チップ3の上記所定方向の両端部から中央部にかけて徐々に水平方向かつ上方向に変化させ、粘着シート2を擦るようにして押上げる。
このように、駆動軸23の上昇状態で半導体チップ3の両端部が粘着シート2から剥離され、引き続き一対の揺動部材11の先端部が円弧運動しながら半導体チップ3の裏面の粘着シート2を擦るようにして押上げることで、半導体チップ3は、その両端部から中央部に向かって順次粘着シート2から剥がれていく。
このように、揺動部材11の先端部によって半導体チップ3の裏面の粘着シート2を擦るようにしたため、従来のように突き上げピンによって突き上げる従来のように半導体チップ3に応力を集中発生させることがない。そのため、半導体チップ3を破損させずに粘着シート2からピックアップすることができる。
さらに、一対の揺動部材11の先端部が円弧運動するとき、半導体チップ3の裏面の粘着シート2における各先端部との接触点が半導体チップ3の上記所定方向の両端部から中央部にかけて徐々に水平方向かつ上方向に変化していくことから、半導体チップ3から一度剥がされた粘着シート2が半導体チップ3の下面に再付着するといった不具合も防止される。
一対の揺動部材11は、先端部が互いに噛み合う櫛歯状の凹部12aと凸部12bに形成されている。そのため、一対の揺動部材11は、図5に拡大して示すようにこれらの先端部が噛み合う状態まで回動させることが可能であるから、半導体チップ3の裏面の粘着シート2をほぼ全体にわたって押上げることができる。つまり、揺動部材11の先端部が噛み合わない場合に比べて押し上げ可能な面積を拡大することができる。つまり、半導体チップ3から粘着シート2を剥離する領域Rを拡大させることができる。
また、一対の揺動部材11の各先端部は、半導体チップ3における対向する両端側からそれぞれ中央部にかけて同時に、それぞれ水平移動しつつ上昇することで、半導体チップ3を粘着シート2から剥がすように作用する。したがって、半導体チップ3をその対向する一端側から他端側にわたって剥がすようにした場合に比べて、単純に半分の時間で済み、ピックアップ効率を向上させることが可能となる。
また、駆動軸23の上昇だけで、一対の揺動部材11による半導体チップ3における両端部の押し上げ動作と、それに引き続く一対の揺動部材11の円弧運動による半導体チップ3の中央部に向けての押し上げ動作を行なうことができる。このことにより、ピックアップ装置の構成を非常に簡素化することができる。
また、揺動部材11が上昇状態に位置付けられてから閉状態に移行するとき、半導体チップ3は吸着ノズル4によって吸着保持状態であるから、剥離過程において半導体チップ3に位置ずれが生じることがなく、ボンディング精度の低下を防止することができる。
さらに、吸着ノズル4のZ駆動源にボイスコイルモータを用いた場合、半導体チップ3が揺動部材11によって突き上げられても、半導体チップ3に対する押し上げ力を不変とすることができる。したがって、ピックアップ時の半導体チップ3の破損をより確実に防止することができる。
したがって、以上の作用により、半導体チップ3を吸着ノズル4によって粘着シート2から確実にピックアップすることが可能となる。
なお、剥がされた半導体チップ3は吸着ノズル4によって吸着保持され、ボンディング位置まで搬送される。一方、吸引ポンプ32の作動が停止させられるとともに、駆動軸23を下降させ、バックアップ体1を下降させる。そして、粘着シート2を適宜X、Y方向に移動させて次にピックアップされるべき新たな半導体チップ3をバックアップ体1の開口部6の上方に位置決めした後、上述と同様な動作が行なわれる。
図6と図7は第1の実施の形態の変形例である、第2の実施の形態を示す。この第2の実施の形態は、一対の揺動部材11が回動可能に設けられた支軸8に、支持部材41が下端を固定して設けられている。この支持部材41は一対の揺動部材11と同様、所定の幅寸法、たとえば揺動部材11と同一寸法を有する板状部材によって形成されている。
上記支持部材41の上端は、上記支軸8の両端部が長溝9の上端に当たる位置まで上昇方向に駆動された上昇状態では、揺動部材11の先端よりも所定寸法、たとえば1.0mm高くなるよう設定されている。
それによって、上昇状態において半導体チップ3は図7に示すようにバックアップ体1の上面側に0.5mm突出した一対の揺動部材11の先端によって所定方向の両端部が支持され、1.0突出した支持部材41によって所定方向の中途部が支持される。
そして、この状態から第1の実施の形態と同様に、駆動軸23が上昇することにより、一対の揺動部材11の先端部は、開口部6の所定方向の中央部に、この場合には支持部材41に向かって円弧運動し、半導体チップ3の裏面の粘着シート2を擦るようにして押し上げる。
したがって、この第2の実施の形態においても、一対の揺動部材11の先端が図7に示す開いた状態から矢印で示すように閉じる方向に円弧運動して半導体チップ3の下面を擦るようにして押上げると、半導体チップ3の下面と粘着テープ2との剥離した領域Rが揺動部材11の円弧運動にともない増大するから、第1の実施の形態と同様に、半導体チップ3を破損させることなく、粘着シート2から剥がすことができる。
しかも、半導体チップ3の所定方向中央部分が支持部材41によって支持されていることで、開口部6に吸引力が作用しても、その吸引力によって半導体チップ3が開口部6内に湾曲するのを防止することができるので、半導体チップ3に作用する曲げ応力を少なくすることができ、この理由からも、半導体チップ3の破損を防止することができる。また、半導体チップ3の回路が切断されたり、ショートすることが防止でき、製品の品質を高度に保つことができる。
しかも、支持部材41は板状であるから、半導体チップ3を支持することによって曲げ応力を少なくでき、その半導体チップ3を破損させるということもないという点で効果的である。
なお、その他の作用効果については、第1の実施の形態に記載した通りである。
図8(a)〜(c)と図9はこの発明の第3の実施の形態を示す。この実施の形態は、バックアップ体1内に設けられる剥離部材11Aは、図9に示すように開口部6の所定方向(この場合、半導体チップ3の一辺方向)に沿って細長い板状となっている。この剥離部材11Aは図示しない駆動源によって上下方向及び上記所定方向と交差する方向(図9に矢印で示す)に沿って水平に駆動可能となっている。なお、剥離部材11Aの先端は円弧状であることが好ましい。また、剥離部材11Aの上記所定方向での長さは、半導体チップ3の上述した一辺とほぼ同長であることが好ましい。
半導体チップ3を粘着シート2から剥離する場合には、吸着ノズル4を図8(a)に示す上昇位置から図8(b)に示すように下降させ、半導体チップ3を吸着するとともに、剥離部材11Aを上昇させて半導体チップ3の一端部下面に粘着シート2を介して所定の圧力で当接させ、半導体チップ3をたとえば0.5mm程度上昇させる。
その状態で、剥離部材11Aを図9に矢印で示す方向に駆動し、図8(c)に示すように上記開口部7の所定方向と交差する一端から他端に移動させる。それによって、半導体チップ3の下面の粘着シート2は、半導体チップ3の対向する一端部から他端部にわたって順次剥離される。したがって、第1の実施の形態と同様、半導体チップ3を粘着シート2から容易に、しかも破損させることなくピックアップすることができる。
また、剥離部材11Aによって半導体チップ3が順次粘着シート2から剥離されてゆく過程において、その半導体チップ3は吸着ノズル4によって吸着保持された状態にあるから、剥離過程において半導体チップ3に位置ずれが生じることがなく、ボンディング精度の低下を防止できる点や、吸着ノズル4のZ駆動源にボイスコイルモータを用いた場合、半導体チップ3が剥離部材11Aによって突き上げられても、半導体チップ3に対する押し付け力を不変とすることができるといった作用効果を有する点は、第1の実施の形態と同様である。
図10はこの発明の第4の実施の形態を示す。この実施の形態の剥離部材11Bは先端が半球状に形成されたロッドからなり、図示せぬ駆動源によってZ方向及び水平方向に渦巻状に旋回する軌跡を描くよう駆動されるようになっている。
上記剥離部材11Bは、最初は開口部6内で半導体チップ3の角部下方に位置しており、その位置で上昇方向に駆動されることで、先端が半導体チップ3の角部下面に粘着シート2を介して当接し、上記角部を1mm程度押し上げる。ついで、上記剥離部材11Bは図10に矢印で示すように矩形渦巻状に旋回駆動され、半導体チップ3の下面の粘着シ−ト2を押上げつつ擦りながら、その周辺部から中心部に向かって移動する。
したがって、この場合も、剥離部材11Bの押し上げによって半導体チップ3を粘着シート2から容易にピックアップすることが可能となる。
上記第1の実施の形態では、剥離部材を構成する揺動部材11を上昇状態に上昇させることで、その先端をバックアップ体の上面から所定の高さで突出させ、ついで一対の剥離部材11の先端が閉じる方向に円弧運動させたが、待機状態において一対の揺動部材の先端がバックアップ体の上面とほぼ同じ高さ、つまり粘着シートに当接する高さになるようにし、その状態から一対の揺動部材の先端側が閉じる方向に円弧運動させるようにしても差し支えない。
そのような構成であっても、円弧運動が開始されると同時に、一対の揺動部材の先端が開口部からバックアップ体の上面に突出し、半導体チップの裏面の粘着シートを押し上げることになるから、第1の実施の形態と同様、半導体チップを良好にピックアップすることができる。
また、上記第1、第2の実施の形態において、揺動部材11、剥離部材11Aはともに上記所定方向、つまり半導体チップ3の一辺に対して直交する方向に移動させるようにしたが、直交方向でなくても構わない。
また、上記第1、第2の実施の形態において、剥離部材を構成する揺動部材11を上記所定方向から中央部に向かって円弧運動させるようにしたが、たとえば第3の実施の形態で説明したように、一対の剥離部材を対向方向に向けて平行移動させるものであってもよい。
また、第1、第2の実施の形態において、一対の揺動部材11の幅寸法を同じに形成したが、一方を他方よりも小さく形成するなど、幅寸法を異ならせても構わない。
また、カム34を用いて駆動軸23を上下動させるようにしたが、シリンダなど、他の駆動源を用いるものであっても構わない。
また、各実施の形態において、剥離部材にヒータなどの加熱機構を設け、粘着シートを加熱しながら半導体チップを剥離するようにしてもよい。
この発明の第1の実施の形態を示すピックアップ装置の概略的構成図。 (a)、(b)はそれぞれピックアップ体を周方向に90度ずれた位置で断面した縦断面図。 (a),(b)は一対の揺動部材の先端が開いている状態と閉じている状態とを示すピックアップ体の平面図。 (a)〜(c)はピックアップ時の一対の揺動部材の動作を説明するための図。 一対の揺動部材が円弧運動することで、粘着シートが半導体チップから剥がれる状態を示す説明図。 この発明の第2の実施の形態を示すピックアップ体の一部を示す断面図。 図6に示したピックアップ体の揺動部材と支持部材とによって半導体チップを上昇させて支持した状態を示す拡大断面図。 (a)〜(c)はこの発明の第3の実施の形態を示すピックアップ体の動作説明図。 図8に示す揺動部材の動きを示す説明図。 この発明の第4の実施の形態を示す揺動部材の動きを示す説明図。
符号の説明
1…バックアップ体、2…粘着シート、3…半導体チップ、4…吸着ノズル、6…開口部、11…揺動部材、16a,16b…吸引孔、23…駆動軸(駆動部材)。

Claims (11)

  1. 粘着シートに貼られた半導体チップを吸着ノズルによってピックアップする半導体チップのピックアップ装置において、
    上記粘着シートの上記吸着ノズルによってピックアップされる半導体チップの周辺部分を吸着保持する吸引孔が形成されたバックアップ体と、
    上記粘着シートの上記吸着ノズルによってピックアップされる上記半導体チップの下面側に接触し上記半導体チップの端部から中央部に向けて水平移動しつつ上昇する剥離手段と
    を具備したことを特徴とする半導体チップのピックアップ装置。
  2. 上記剥離手段は、中途部が回動可能とされ先端部を上記半導体チップ下面に対向位置させて上記バックアップ体内に設けられた一対の剥離部材と、一対の剥離部材の先端部が開いた状態で上昇方向に駆動されることで上記一対の剥離部材の基端部に作用して先端部を閉じる方向に円弧運動させる駆動部材とを具備したことを特徴とする請求項1記載の半導体チップのピックアップ装置。
  3. 上記一対の剥離部材は、上記バックアップ体内に所定の範囲内で上下方向に移動可能に設けられ、上記駆動部材によって上昇方向に駆動されてから先端部が閉方向に円弧運動する構成であることを特徴とする請求項2記載の半導体チップのピックアップ装置。
  4. 上記一対の剥離部材は、少なくとも先端部が円弧運動する方向と交差する方向に沿って細長い形状であることを特徴とする請求項2又は請求項3記載の半導体チップのピックアップ装置。
  5. 一対の剥離部材の先端部は、閉方向に円弧運動させたときに互いに噛み合う櫛歯状に形成されていることを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の半導体チップのピックアップ装置。
  6. 上記半導体チップの下面の中央部分を支持する支持部材が設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の半導体チップのピックアップ装置。
  7. 上記支持部材は、上記一対の剥離部材とともに上記バックアップ体内に所定の範囲内で上下方向に移動可能に設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の半導体チップのバックアップ装置。
  8. 粘着シートに貼られた半導体チップを吸着ノズルによってピックアップする半導体チップのピックアップ装置において、
    上記粘着シートの上記吸着ノズルによってピックアップされる半導体チップの周辺部分を吸着保持する吸引孔が形成されたバックアップ体と、
    上記粘着シートの上記吸着ノズルによってピックアップされる上記半導体チップの一端部下面側にて上昇して上記粘着シートに接触し、その後上記半導体チップの一端部から他端部に向けて移動するとともに、その移動方向と直交する方向に細長い板状の剥離部材を有する剥離手段と
    を具備したことを特徴とする半導体チップのピックアップ装置。
  9. 粘着シートに貼られた半導体チップを吸着ノズルによってピックアップする半導体チップのピックアップ装置において、
    上記粘着シートの上記吸着ノズルによってピックアップされる半導体チップの周辺部分を吸着保持する吸引孔が形成されたバックアップ体と、
    ロッド状であって、上記粘着シートの下面側に接触しつつこの粘着シートの上記吸着ノズルによってピックアップされる上記半導体チップの周辺部から中央に向かって渦巻状に旋回して上記粘着シートから上記半導体チップを剥離する剥離部材を有する剥離手段と
    を具備したことを特徴とする半導体チップのピックアップ装置。
  10. 粘着シートに貼られた半導体チップを吸着ノズルによってピックアップする半導体チップのピックアップ方法において、
    上記粘着シートの上記吸着ノズルによってピックアップされる半導体チップの周辺部分を吸着保持する工程と、
    上記吸着ノズルによって上記半導体チップを吸着する工程と、
    上記粘着シートの上記吸着ノズルによって吸着された半導体チップが貼着された部分を半導体チップの対向する両端側から中央部にかけて剥離する工程と
    を具備したことを特徴とする半導体チップのピックアップ方法。
  11. 上記粘着シートを剥離するときに、上記半導体チップを粘着シートとともに押上げることを特徴とする請求項10記載の半導体チップのピックアップ方法。
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