JP2012109473A - ウエハパレット - Google Patents

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Abstract

【課題】ダイシングシートのエキスパンド作業からウエハパレットへの取り付けまでの作業を簡単に行うことができるようにする。
【解決手段】厚み(高さ)の異なる複数種類のスペーサの中から、ダイシングシート41の必要とするエキスパンド量に応じた厚みのスペーサ48を選択して、該スペーサ48をパレットベースプレート42の所定位置にセットした後、パレットベースプレート42に設けたエキスパンド用円筒部材44上にダイシングシート41を載せて、押さえプレート47でダイシングシート41の外周部のダイシングフレーム46を押さえ付けて、該押さえプレート47とパレットベースプレート42との間にダイシングフレーム46とスペーサ48とを挟み込んでナット49を完全に締め付けて固定する。
【選択図】図7

Description

本発明は、碁盤目状にダイシングされたウエハから分割したダイを部品実装機に供給するダイ供給装置内で該ウエハを搬送するウエハパレットに関する発明である。
特許文献1(特開2010−129949号公報)に記載されているように、碁盤目状にダイシングされたウエハから分割したダイを部品実装機に供給するダイ供給装置においては、ウエハが貼着されたエキスパンド可能(拡張可能)なダイシングシートをエキスパンドした状態に保持したリング状のエキスパンド装置をウエハパレット上にねじで取り付けて、該ウエハパレットをダイ供給装置の所定位置にセットし、ダイシングシート上のウエハから分割したダイを吸着ノズルで吸着してピックアップする際に、ダイシングシートのうちの吸着しようとするダイの貼着部分をその真下から突き上げポットで突き上げて該ダイの貼着部分をダイシングシートから部分的に剥離させながら、吸着ノズルで該ダイを吸着してダイシングシートからピックアップするようにしている。
一般に、図8乃至図11に示すように、ダイシングシート1をエキスパンドした状態に保持するエキスパンド装置2は、インナーリング3とアウターリング4とからなり、ダイシングシート1の外周部を保持する円環状のダイシングフレーム5をエキスパンダ治具6(図11参照)で押さえ付けた状態で、その下方からインナーリング3でダイシングシート1のうちのウエハ7の貼着部分を押し上げてダイシングシート1をエキスパンドした後、その上方からアウターリング4をインナーリング3の外周に押し込んで、アウターリング4とインナーリング3との間にダイシングシート1の外周側の部分を挟み込むことで、ダイシングシート1をエキスパンドした状態に保持する。このようにして、ダイシングシート1をエキスパンドした状態に保持するエキスパンド装置2は、エキスパンド作業終了後にウエハパレット8上にねじ9で取り付けられる。
特開2010−129949号公報 特開平9−190988号公報
上記構成のエキスパンド装置2では、ダイシングシート1のエキスパンド量が両リング3,4の厚み(高さ)によって決まるため、ダイシングシート1のエキスパンド量を調整する場合は、厚みの異なる複数種類のリング3,4を用意する必要がある。しかも、エキスパンダ治具6を用いて、ダイシングシート1をエキスパンド装置2にエキスパンドした状態に装着した後、該エキスパンド装置2をウエハパレット8上にねじで取り付けるため、ダイシングシート1のエキスパンド作業からウエハパレット8への取り付けまでの作業に手数がかかり、作業能率が悪い。
尚、特許文献2(特開平9−190988号公報)のエキスパンド装置は、ペレットボンディング装置のウエハステージに取り付けるものであり、ウエハパレットに取り付けるものではないが、この特許文献2のペレットボンディング装置のエキスパンド装置をウエハパレットのエキスパンド装置に応用すると、ウエハパレットのエキスパンド装置にダイシングシートのエキスパンド量を調整する機能を持たせることができる。
しかし、特許文献2のものは、エキスパンド量の調整をねじ締め込み量の調整によって行うようになっているため、エキスパンド量の調整(ねじ締め込み量の調整)が大雑把になってばらつきが生じやすい。しかも、ダイシングシートのエキスパンド作業からウエハパレットへの取り付けまでの作業に手数がかかるという課題は、依然として解決されずに残されたままである。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ダイシングシートのエキスパンド作業からウエハパレットへの取り付けまでの作業を簡単に行うことができるウエハパレットを提供することである。
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、碁盤目状にダイシングしたウエハから分割したダイを部品実装機に供給するダイ供給装置内で該ウエハを搬送するウエハパレットにおいて、パレットベースプレートに上方に突出するように設けられ、前記ウエハが貼着されたエキスパンド可能なダイシングシートのうちの前記ウエハの貼着部分の外径よりも内径が大きいエキスパンド用円筒部材と、前記ダイシングシートの外周部を保持する円環状のダイシングフレームを前記パレットベースプレートとの間に挟み込んで固定することで前記ダイシングシートを前記エキスパンド用円筒部材上でエキスパンドした状態に保持する固定手段と、前記パレットベースプレートと前記ダイシングフレームとの間に挟み込まれる交換可能なスペーサとを備え、前記パレットベースプレートと前記ダイシングフレームとの間に挟み込む前記スペーサの厚み(高さ)を、前記ダイシングシートの必要とするエキスパンド量に応じて変更するようにしたものである。
本発明では、ダイシングシートをウエハパレットに装着する際に、ダイシングシートをウエハパレットのエキスパンド用円筒部材に載せて、該ダイシングシートの外周部を保持する円環状のダイシングフレームをエキスパンド用円筒部材の外側に位置させると共に、厚み(高さ)の異なる複数種類のスペーサの中から、該ダイシングシートの必要とするエキスパンド量に応じた厚みのスペーサを選択して、該スペーサをダイシングフレームとパレットベースプレートとの間に挟み込み、固定手段でダイシングフレームをスペーサに押さえ付けてダイシングフレームとスペーサをパレットベースプレートに固定すれば、ダイシングシートのエキスパンド量の調整からウエハパレットへの取り付けまでの作業が完了する。これにより、ダイシングシートのエキスパンド作業からウエハパレットへの取り付けまでの作業を簡単に行うことができる。
この場合、固定手段は、クランプ機構等により構成しても良いが、請求項2のように、固定手段は、ダイシングフレームを押さえ付ける押さえプレートと、該押さえプレートとパレットベースプレートとの間にダイシングフレームとスペーサとを挟み込んでこれらの部材間に隙間が無くなるまで締め付けて固定するねじ部材とから構成すると良い。このようにすれば、極めて簡単な構成で本発明を実施でき、低コストの要求も満たすことができる。
図1は本発明の一実施例におけるダイ供給装置の外観斜視図である。 図2は突き上げユニット部分の拡大斜視図である。 図3はダイ供給装置をセットした部品実装機の外観斜視図である。 図4はウエハパレットのダイシングシート上のダイをサブロボットの吸着ノズルでピックアップする状態を作業者側から確認する方法を説明する図である。 図5はウエハパレットの外観斜視図である。 図6はダイシングシートをエキスパンドしてウエハパレットに取り付ける工程を説明する図である。 図7はダイシングシートをエキスパンドしてウエハパレットに取り付けた状態を示す縦断面図である。 図8の従来例のウエハパレットの外観斜視図である。 図9は従来例のエキスパンド装置でダイシングシートをエキスパンドした状態を示す外観斜視図である。 図10は従来例のエキスパンド装置でダイシングシートをエキスパンドした状態を示す縦断面図である。 図11は従来例のエキスパンド装置でダイシングシートをエキスパンドする工程を説明する図である。
以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を図面を用いて説明する。
図1に示すように、本実施例のダイ供給装置11は、マガジン保持部12(トレイタワー)、パレット引き出しテーブル13、パレット引き出し機構14、サブロボット15、シャトル機構16、反転ユニット17、突き上げユニット18(図2参照)、NGコンベア19、ノズルチェンジャー20等を備えた構成となっている。このダイ供給装置11は、図3に示すように、部品実装機25のフィーダセット用スロットにパレット引き出しテーブル13を差し込んだ状態にセットされる。
ダイ供給装置11のマガジン保持部12内に上下動可能に収納されたマガジンには、碁盤目状にダイシングされたウエハ21(多数のダイ)を貼着したエキスパンド可能なダイシングシート41(図5乃至図7参照)をエキスパンドした状態で取り付けたウエハパレット22と、トレイ部品を載せたトレイパレット(図示せず)とを多段に混載できるようになっている。
パレット引き出し機構14は、ウエハパレット22、トレイパレットのいずれかのパレットをマガジン保持部12内のマガジンからパレット引き出しテーブル13上に引き出すものであり、パレット上の部品やダイを部品実装機25(図3参照)の吸着ノズル(図示せず)でピックアップする位置(以下「部品実装機用引き出し位置」という)と、マガジンに近い引き出し位置(以下「サブロボット用引き出し位置」という)とのいずれの位置にもパレットを引き出し可能に構成されている。部品実装機用引き出し位置は、パレット引き出しテーブル13の前端の位置(マガジンから最も離れた位置)であり、サブロボット用引き出し位置は、サブロボット15の吸着ノズル15a(図4参照)でウエハパレット22のダイシングシート41上のウエハ21から分割したダイを吸着可能な位置である。
サブロボット15は、マガジン保持部12の背面部(サブロボット用引き出し位置側の面)のうちのパレット引き出しテーブル13の上方に位置して設けられ、XZ方向(パレット引き出しテーブル13の幅方向及び垂直方向)に移動するように構成されている。尚、サブロボット15の移動方向をX方向のみとし、ウエハパレット22に対するサブロボット15のY方向(パレット引き出し方向)の相対的位置は、パレット引き出し機構14によってウエハパレット22をY方向に徐々に引き出すことで制御している。このサブロボット15には、1本又は複数本の吸着ノズル15a(図4参照)が下向きに設けられ、ピックアップするダイのサイズ等に応じてノズルチェンジャー20で吸着ノズル15aを交換できるようになっている。サブロボット15には、カメラ24が設けられ、このカメラ24の撮像画像に基づいて、ピックアップ対象となるダイの位置又はダイの吸着姿勢を確認できるようになっている。
シャトル機構16は、サブロボット15の吸着ノズル15aでピックアップされた部品やダイをシャトルノズル26で受け取って部品実装機25の吸着ノズルでピックアップ可能な位置まで移送する。
反転ユニット17は、サブロボット15から受け取るダイを必要に応じて上下反転させるものである。ダイの種類によっては、ダイシングシート41に上下反対に貼着されたダイ(例えばフリップチップ等)が存在するためである。
突き上げユニット18(図2参照)は、パレット引き出しテーブル13に設けられて、ウエハパレット22のダイシングシート41下方の空間領域をXY方向(パレット引き出しテーブル13の幅方向及びその直角方向)に移動可能に構成されている。そして、部品実装機用引き出し位置とサブロボット用引き出し位置のいずれの位置にウエハパレット22を引き出した場合でも、ダイシングシート41のうちのピックアップしようとするダイの貼着部分をその下方から突き上げポット27で局所的に突き上げることで、当該ダイの貼着部分をダイシングシートから部分的に剥離させてダイをピックアップしやすい状態に浮き上がらせるようにしている。突き上げユニット18は、ダイのサイズ等に応じて突き上げポット27を選択できるようにするために、複数種類(例えば4種類)の突き上げポット27が所定角度ピッチ(図2の例では90°ピッチ)で放射状に設けられ、突き上げ動作させる突き上げポット27が上向きとなる位置まで回転させるように構成されている。
この突き上げユニット18は、サーボモータ(図示せず)を駆動源として突き上げユニット18全体が上下動するように構成されている。ダイピックアップ動作時には、突き上げユニット18が上昇して突き上げポット27の上端がウエハパレット22のダイシングシート41に接触すると、ストッパ機構(図示せず)が作動して突き上げユニット18の上昇が止まり、更に上昇動作を続けると、突き上げポット27から突き上げピンが上方に突出して、ダイシングシート41のうちの吸着しようとするダイの貼着部分(吸着ノズル15aの吸着点)を突き上げるようになっている。この場合、駆動源となるサーボモータの回転量を調整することで、突き上げピンの突き上げ高さを調整できるようになっている。尚、NGコンベア19は、不良部品や吸着不良のダイを排出するコンベアである。
図3及び図4に示すように、マガジン保持部12には、ウエハパレット22のダイシングシート41上のダイをサブロボット15の吸着ノズル15aでピックアップする状態を作業者側から確認するための窓部31が設けられ、ウエハパレット22のダイシングシート41上のダイをサブロボット15の吸着ノズル15aでピックアップする状態を作業者が確認する際に、マガジン保持部12内のウエハパレット22を窓部31よりも下方へ退避させる確認モードの運転を選択できるように構成されている。更に、確認モードでは、サブロボット15の吸着ノズル15aがウエハパレット22のダイシングシート41上のダイをピックアップした状態で、サブロボット15を停止できるようになっている。
以上のように構成したダイ供給装置11の制御装置32は、キーボード、マウス等の入力装置33と、液晶ディスプレイ等の表示装置34等の周辺装置を備えたコンピュータにより構成され、部品実装機25に供給する部品の種類に応じてパレットの引き出し位置と部品のピックアップ方法を選択すると共に、その選択結果に応じてパレット引き出し機構14、サブロボット15及びシャトル機構16、反転ユニット17、突き上げユニット18等の動作を次のように制御する。
(1)小さいダイ21の場合
小さいダイ21の場合は、サブロボット15→シャトルノズル26→部品実装機25の吸着ノズルへのダイ21のつかみ替えが困難であるので、マガジン保持部12からウエハパレット22を部品実装機用引き出し位置に引き出して、当該ウエハパレット22のダイシングシート上のダイ21を部品実装機25の吸着ノズルで直接ピックアップする。
(2)上記以外のサイズのダイ21の場合
ダイ21のつかみ替えが可能なサイズのダイ21の場合は、実装時間を短縮することを目的として、マガジン保持部12内のマガジンからウエハパレット22をサブロボット用引き出し位置に引き出して、サブロボット15の吸着ノズル15aで当該ウエハパレット22のダイシングシート上の複数のダイ21をピックアップし、当該複数のダイ21をシャトル機構16のシャトルノズル26で受け取って所定のピックアップ位置まで移送し、このピックアップ位置で、シャトル機構16のシャトルノズル26からダイ21を部品実装機25の吸着ノズルでピックアップする。
(3)トレイ部品の場合
トレイ部品の場合は、マガジン保持部12内のマガジンからトレイパレットを部品実装機用引き出し位置に引き出して、当該トレイパレット上のトレイ部品を部品実装機25の吸着ノズルで直接ピックアップする。
次に、ウエハパレット22の構成を図5乃至図7を用いて説明する。
図6及び図7に示すように、ウエハパレット22のパレットベースプレート42には、ダイシングシート41に貼着されたウエハ21の外径よりも内径が大きい円形開口部43が形成され、該円形開口部43の内周縁には、エキスパンド用円筒部材44の下端が固着されている。これにより、エキスパンド用円筒部材44がパレットベースプレート42に上方に突出するように設けられ、該エキスパンド用円筒部材44の厚み(高さ)がダイシングシート41の最大のエキスパンド量よりも大きくなっている。尚、エキスパンド用円筒部材44をパレットベースプレート42に一体に形成しても良い。
図5に示すように、パレットベースプレート42には、ダイシングシート41のウエハ21の位置を位置決めするための2本の位置決めピン45が上向きに延びるように設けられ、一方、ダイシングシート41の外周部を保持する円環状のダイシングフレーム46には、2本の位置決めピン45に対応する位置に2つの位置決め溝が形成されている。これにより、ダイシングシート41をエキスパンドする際に、ダイシングシート41をエキスパンド用円筒部材44上に載せて、ダイシングフレーム46の2つの位置決め溝を2本の位置決めピン45に嵌合することで、ダイシングシート41のXY方向の位置がエキスパンド用円筒部材44上で位置決めされ、ダイシングシート41上のウエハ21がエキスパンド用円筒部材44の内周側に位置した状態となる。
図6及び図7に示すように、ダイシングシート41のダイシングフレーム46を押さえ付ける押さえプレート47と、該押さえプレート47とパレットベースプレート42との間にダイシングフレーム41とスペーサ48とを挟み込んで締め付け固定する複数のナット49(ねじ部材)とを備え、パレットベースプレート42のうちのエキスパンド用円筒部材44の外周囲の複数箇所に上向きに突設された複数のボルト50(ねじ部材)にそれぞれナット49を締め込んで、ダイシングフレーム41とスペーサ48との間に隙間が無くなるまでナット49を完全に締め付けて固定するようになっている。これらナット49とボルト50と押さえプレート47とから特許請求の範囲でいう固定手段が構成されている。
更に、本実施例では、パレットベースプレート42とダイシングフレーム46との間に挟み込むスペーサ48は、厚み(高さ)の異なる複数種類のスペーサを用意して、ダイシングシート41をウエハパレット22に装着する際に、厚み(高さ)の異なる複数種類のスペーサの中から、該ダイシングシート41の必要とするエキスパンド量に応じた厚みのスペーサ48を選択して、該スペーサ48をダイシングフレーム46とパレットベースプレート42との間に挟み込むようにしている。スペーサ48の形状は、エキスパンド用円筒部材44の外周囲を取り囲む円環状(リング状)に形成しても良いし、エキスパンド用円筒部材44の外周囲の複数箇所に分離して配置するブロック形状に形成しても良い。要は、スペーサ48の形状は、ダイシングフレーム46とパレットベースプレート42との間に該スペーサ48の厚み(高さ)相当分の間隔を保持できる形状であれば、どの様な形状であっても良い。
次に、ダイシングシート41をエキスパンドしてウエハパレット22に取り付ける手順を説明する。
まず、厚み(高さ)の異なる複数種類のスペーサの中から、ダイシングシート41の必要とするエキスパンド量に応じた厚みのスペーサ48を選択して、図6に示すように、該スペーサ48をパレットベースプレート42の所定位置にセットする。この後、ダイシングシート41をエキスパンド用円筒部材44上に載せて、該ダイシングシート41の外周部を保持するダイシングフレーム46の2つの位置決め溝を2本の位置決めピン45に嵌合することで、ダイシングシート41のXY方向の位置をエキスパンド用円筒部材44上で位置決めする。
この後、ダイシングフレーム46上に押さえプレート47を載せて、その上方から各ナット49を各ボルト50に締め込む。この際、図7に示すように、各ナット49は、ダイシングフレーム41とスペーサ48との間に隙間が無くなるまで完全に締め付ける。これにより、ダイシングフレーム41がスペーサ48の上面に当接するまで押し下げられ、ダイシングシート41がエキスパンド用円筒部材44上でエキスパンドされた状態に取り付けられる。以上の作業により、ダイシングシート41のエキスパンド作業とウエハパレット22へのダイシングシート41の取付作業とが同時に完了する。
以上説明した本実施例のウエハパレット22によれば、厚み(高さ)の異なる複数種類のスペーサの中から、ダイシングシート41の必要とするエキスパンド量に応じた厚みのスペーサ48を選択して、該スペーサ48をパレットベースプレート42の所定位置にセットした後、パレットベースプレート42に設けたエキスパンド用円筒部材44上にダイシングシート41を載せて、押さえプレート47でダイシングシート41の外周部のダイシングフレーム46を押さえ付けて、該押さえプレート47とパレットベースプレート42との間にダイシングフレーム46とスペーサ48とを挟み込んでナット49で締め付けて固定するようにしたので、ダイシングシート41をウエハパレット22に取り付けることで、同時にダイシングシート41をエキスパンドした状態にすることができ、ダイシングシート41のエキスパンド作業からウエハパレット22への取り付けまでの作業を簡単に行うことができる。
尚、ダイシングフレーム46とパレットベースプレート42との間にスペーサ48を挟み込んで固定する固定手段は、上記実施例のようなナット49とボルト50と押さえプレート47との組み合わせに限定されず、例えば、クランプ機構等で構成しても良い。
その他、本発明は、ダイ供給装置11の構成を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。
11…ダイ供給装置、12…マガジン保持部、13…パレット引き出しテーブル、14…パレット引き出し機構、15…サブロボット、15a…吸着ノズル、16…シャトル機構、17…反転ユニット、18…突き上げユニット、19…NGコンベア、20…ノズルチェンジャー、21…ダイ、22…ウエハパレット、25…部品実装機、26…シャトルノズル、27…突き上げポット、41…ダイシングシート、42…パレットベースプレート、43…円形開口部、44…エキスパンド用円筒部材、45…位置決めピン、46…ダイシングフレーム、47…押さえプレート、48…スペーサ、49…ナット(ねじ部材)、50…ボルト(ねじ部材)

Claims (2)

  1. 碁盤目状にダイシングされたウエハから分割したダイを部品実装機に供給するダイ供給装置内で該ウエハを搬送するウエハパレットにおいて、
    パレットベースプレートに上方に突出するように設けられ、前記ウエハが貼着されたエキスパンド可能なダイシングシートのうちの前記ウエハの貼着部分の外径よりも内径が大きいエキスパンド用円筒部材と、
    前記ダイシングシートの外周部を保持する円環状のダイシングフレームを前記パレットベースプレートとの間に挟み込んで固定することで前記ダイシングシートを前記エキスパンド用円筒部材上でエキスパンドした状態に保持する固定手段と、
    前記パレットベースプレートと前記ダイシングフレームとの間に挟み込まれる交換可能なスペーサとを備え、
    前記パレットベースプレートと前記ダイシングフレームとの間に挟み込む前記スペーサの厚みを、前記ダイシングシートの必要とするエキスパンド量に応じて変更することを特徴とするウエハパレット。
  2. 前記固定手段は、前記ダイシングフレームを押さえ付ける押さえプレートと、該押さえプレートと前記パレットベースプレートとの間に前記ダイシングフレームと前記スペーサとを挟み込んでこれらの部材間に隙間が無くなるまで締め付けて固定するねじ部材とから構成されていることを特徴とする請求項1に記載のウエハパレット。
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