JP2018113410A - フレームユニット搬送システム - Google Patents

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Abstract

【課題】オペレータの負担を増加させることなく、一つの工程で処理が完了したフレームユニットを次工程へと順次搬送し、加工工程の効率向上を図る。【解決手段】トレー１０は、搬送中にフレームユニットＦＵが載置される載置面１１ａを有する底部１１と、底部１１から立設する側壁１２と、側壁１２に形成されフレームユニットＦＵが出入りする搬出入口１５と、搬出入口１５の下側に設けられ底部１１に載置されたフレームユニットＦＵの搬出入口１５からの飛び出しを防止する突き当て部１６と、フレームユニットＦＵに対応して底部１１の対象位置に形成された複数の開口部１７と、を有し、トレー支持部３０は、開口部１７からトレー１０に侵入し、載置面１１ａに載置されたフレームユニットＦＵを上昇させて突き当て部１６より高い位置に押し上げ、搬出入口１５から出し入れされる位置にフレームユニットＦＵを位置付ける。【選択図】図２

Description

本発明は、フレームユニット搬送システムに関する。
従来、半導体ウエーハやパッケージ基板といった各種板状の被加工物の加工工程において、被加工物をダイシングテープ等の粘着テープを介して環状フレームの開口において支持したフレームユニットの形態で搬送する技術が知られている。例えば、特許文献１には、各装置のカセット載置領域に載置されるウエーハカセット内に、フレームユニットの形態をなす複数の被加工物を収容し、ウエーハカセット内から各フレームユニットを取り出して処理を行うことが開示されている。
特開平０９−０２７５４３号公報
上記特許文献１に記載のようなカセット内に複数のフレームユニットを収容する場合、各工程間におけるフレームユニットの搬送は、カセット単位で行うことになる。そのため、前工程でカセット内のすべてのフレームユニットについて処理が完了するまで、次工程において次のカセットの搬入を待機しなければならない場合があり、加工工程の非効率化を招いていた。この非効率化は、カセットの搬送をオペレータによる手動で行うか、ロボット等による自動で行うかによらず起こり得る。一方で、オペレータの手動により、処理が完了したフレームユニットを一枚ごとに次工程へと順次搬送すれば、カセット単位での処理完了を待つ必要はなくなるが、オペレータの負担が増加し、人員の増加、ひいてはコストの増加につながってしまう。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、オペレータの負担を増加させることなく、一つの工程で処理が完了したフレームユニットを次工程へと順次搬送し、加工工程の効率向上を図ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、環状フレームの開口に被加工物を粘着テープで支持したフレームユニットを収容して搬送するトレーと、該トレーを搬送するコンベヤと、該コンベヤと該コンベヤに隣接して設置され該トレーを支持するトレー支持部との間で該トレーを搬送するトレー搬送部と、を備えるフレームユニット搬送システムであって、該トレーは、搬送中に該フレームユニットが載置される載置面を有する底部と、該底部から立設する側壁と、該側壁に形成され該フレームユニットが出入りする搬出入口と、該搬出入口の下側に設けられ該底部に載置された該フレームユニットの該搬出入口からの飛び出しを防止する突き当て部と、該フレームユニットに対応して該底部の対象位置に形成された複数の開口部と、を有し、該トレー支持部に設けられる押し上げ部が、該開口部から該トレーに侵入し、該載置面に載置された該フレームユニットを上昇させて該突き当て部より高い位置に押し上げ、該搬出入口から出し入れされる位置に該フレームユニットを位置付ける。
また、該トレーは、内部に収容された該フレームユニットを挟んで該底部と反対側に位置する天井部を備え、該天井部は、上面に該トレーが積みあげられた際に該トレーの移動を規制する規制部を有することが好ましい。
本発明にかかるフレームユニット搬送システムは、フレームユニットを収容したトレーをコンベヤで搬送し、さらに、コンベヤに隣接して設置されたトレー支持部へとトレーをトレー搬送部により搬送する。それにより、トレー内に収容されたフレームユニットを一枚ごとに自動搬送することができる。その結果、カセット単位での待機時間が発生しないため、待機時間を極力削減し、より少ないオペレータでの対応が可能となる。したがって、本発明にかかるフレームユニット搬送システムは、オペレータの負担を増加させることなく、一つの工程で処理が完了したフレームユニットを次工程へと順次搬送し、加工工程の効率向上を図ることができる、という効果を奏する。
図１は、本発明の実施形態にかかるフレームユニット搬送システムの概略を示す説明図である。 図２は、トレー及びトレー支持部を示す斜視図である。 図３は、フレームユニットを収容したトレーをトレー支持部に載置する様子を示す断面図である。 図４は、フレームユニットを収容したトレーをトレー支持部上に載置した状態を示す断面図である。 図５は、トレー内のフレームユニットを搬出入する際の様子を示す説明図である。 図６は、変形例にかかるトレーを示す斜視図である。 図７は、変形例にかかるトレーを積層した状態を示す断面図である。 図８は、変形例にかかるトレー支持部にトレーを載置する様子を示す断面図である。 図９は、変形例にかかるトレー支持部に載置されたトレー内のフレームユニットを搬出入する様子を示す断面図である。
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
図１は、本発明の実施形態にかかるフレームユニット搬送システムの概略を示す説明図である。本実施形態のフレームユニット搬送システム１は、被加工物であるウエーハＷに第１の加工工程を施す第１加工装置１０１、ウエーハＷに第２の加工工程を施す第２加工装置１０２、及びウエーハＷに第３の加工工程を施す第３加工装置１０３との間で、ウエーハＷを搬送するシステムである。
被加工物であるウエーハＷは、本実施形態ではシリコン、サファイア、ガリウム等を母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。ウエーハＷは、表面ＷＳに格子状に形成された複数の分割予定ラインＬ（図２参照）を有する。ウエーハＷは、表面ＷＳの交差する複数の分割予定ラインＬによって区画された各領域にデバイスＤ（図２参照）が形成されている。デバイスＤとして、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems：微小電気機械システム）等が、各領域に形成される。なお、ウエーハＷは、半導体ウエーハや光デバイスウエーハに限られず、例えば、セラミックス、ガラス、サファイア系の板状の無機材料基板、金属や樹脂等の板状の延性材料等、各種の板状の加工材料であってもよい。
ウエーハＷは、図１に示すように、環状フレームＦの開口Ｆ１（図２参照）に粘着シートＴを介して固定され、環状フレームＦと共にフレームユニットＦＵを形成する。すなわち、被加工物は、環状フレームＦの開口Ｆ１にウエーハＷが粘着シートＴで支持されたフレームユニットＦＵの形態で第１加工装置１０１から第３加工装置１０３の間を搬送されると共に、第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、又は第３加工装置１０３において加工が施される。また、ウエーハＷは、表面ＷＳにウエーハＷの加工処理の内容や加工処理の順序等をコード化したバーコード５が設けられている（図２参照）。
本実施形態では、第１加工装置１０１及び第２加工装置１０２は、ウエーハＷの分割予定ラインＬに沿ってウエーハＷに切削加工を施して複数のデバイスチップに分割する切削装置であり、第３加工装置１０３は、ダイボンダである。なお、第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、及び第３加工装置１０３は、フレームユニットＦＵの形態をなすウエーハＷに加工処理を施す装置であれば、いかなる装置であってもよい。
このような第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、及び第３加工装置１０３間でフレームユニットＦＵを搬送するフレームユニット搬送システム１は、図１に示すように、各フレームユニットＦＵを収容して搬送するトレー１０と、トレー１０を搬送するコンベヤ２０と、コンベヤ２０とコンベヤ２０に隣接して設置されトレー１０を支持するトレー支持部３０との間でトレー１０を搬送するトレー搬送部４０と、第１バーコードリーダ５１、第２バーコードリーダ５２、及び第３バーコードリーダ５３とを備える。
図２は、トレー及びトレー支持部を示す斜視図である。トレー１０は、図２に示すように、底部１１と、側壁１２と、天板１３とを有する直方体状の筐体である。なお、トレー１０は、円柱状に形成されてもよい。トレー１０は、その内部にフレームユニットＦＵを一つずつ収容する。トレー１０の底部１１は、搬送中にフレームユニットＦＵが載置される載置面１１ａを有する。側壁１２は、底部１１の外縁部において立設する。側壁１２は、底部１１の４つの外縁部のうち３つに沿って、平面視においてＵ字型を描くように形成される。本実施形態において、天板１３は、例えばポリカーボネート等の透明樹脂から形成された透明なカバー部材である。天板１３は、側壁１２の内周面に嵌合される。なお、天板１３は、側壁１２に締結具や接着剤等を用いて固定されてもよい。側壁１２の上面及び天板１３は、トレー１０の天井部１４を構成する。すなわち、トレー１０は、側壁１２の上面及び天板１３から構成され、内部に収容されたフレームユニットＦＵを挟んで底部１１と反対側に配置された天井部１４を有する。
トレー１０は、側壁１２に形成され、フレームユニットＦＵが出入りする搬出入口１５を有する。本実施形態において、搬出入口１５は、図２に示すように、底部１１の４つの外縁部のうちの１つである外縁部１１ｂに側壁１２を形成しないことにより形成された開口である。フレームユニットＦＵは、搬出入口１５を介して、概ね水平方向に沿ってトレー１０内に搬入されると共に、トレー１０内から搬出される。以下、フレームユニットＦＵのトレー１０への搬出入方向（図２のＹ軸方向）を「トレー１０の奥行方向」といい、トレー１０の奥行方向及び鉛直方向（図２のＺ軸方向）と直交する方向（図２のＸ軸方向）を「トレー１０の幅方向」という。
トレー１０は、搬出入口１５の下側に設けられた突き当て部１６を有する。突き当て部１６は、底部１１の外縁部１１ｂに沿って、搬出入口１５を挟んで対向する側壁１２同士の間をトレー１０の幅方向に延びると共に、載置面１１ａに載置されたフレームユニットＦＵよりも高い位置まで鉛直方向上側へと突出し、搬出入口１５の下部を塞ぐ。ただし、突き当て部１６は、図２に示すように、トレー１０の幅方向における中央部に切欠き１６ａが形成されている。
トレー１０は、フレームユニットＦＵに対応して底部１１の対象位置に形成された複数の開口部１７を有する。「フレームユニットＦＵに対応して底部１１の対象位置に形成された」とは、各開口部１７が、底部１１の載置面１１ａに載置されたフレームユニットＦＵの環状フレームＦと平面視において少なくとも一部で重なる位置に形成されることを意味する。複数の開口部１７は、底部１１を貫通する貫通穴である。本実施形態において、複数の開口部１７は、長方形状に形成されるが、円形状や楕円形状等であってもよい。また、本実施形態において、複数の開口部１７は、トレー１０の幅方向における底部１１の両端部の対称位置に、トレー１０の奥行方向に互いに間隔を空けて２つずつ形成される。
また、トレー１０は、搬出入口１５を挟んで対向する側壁１２の上部に形成された突出部１８を有する。突出部１８は、側壁１２の底部１１とは反対側の端部に沿ってトレー１０の奥行方向に延び、トレー１０の外側に向かって突出する。なお、突出部１８は、後述するトレー搬送部４０のフック４１により掛け止め可能でさえあれば、側壁１２の上部に限らず、高さ方向の中央部付近に形成されてもよい。
コンベヤ２０は、例えばベルトコンベヤであり、図１において白色矢印で示す方向にトレー１０を搬送する。コンベヤ２０のスタート位置には、複数のトレー１０を積層して載置可能な載置部２１が隣接して設けられる。コンベヤ２０は、図１に示すように、第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、及び第３加工装置１０３に隣接して設けられる。本実施形態では、コンベヤ２０は、一方向に直線状に延び、第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、及び第３加工装置１０３がコンベヤ２０の一側に沿って設けられる。なお、コンベヤ２０の形状、第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、及び第３加工装置１０３の配置位置は、図１に示すものに限られない。例えば、コンベヤ２０は、途中で湾曲するものであってもよい。また、第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、及び第３加工装置１０３は、コンベヤ２０の両側に分散して配置されるものであってもよい。
トレー支持部３０は、第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、及び第３加工装置１０３のコンベヤ２０に隣接した位置に設けられている。トレー支持部３０は、各トレー１０の底部１１と同程度の外径に形成され、トレー１０の底部１１を載置可能な載置面３１を有する。また、トレー支持部３０は、図２に示すように、載置面３１から鉛直方向上側に突出する複数の押し上げ部３２を有する。各押し上げ部３２は、トレー１０を載置面３１に載置した際に、トレー１０の底部１１に形成された各開口部１７と平面視において重なる位置に形成される。また、各押し上げ部３２は、各開口部１７を挿通可能な大きさに形成される。各押し上げ部３２は、各開口部１７に挿通された状態で、トレー１０に形成された突き当て部１６と同じ高さまで突出する（図４参照）。なお、各押し上げ部３２は、各開口部１７に挿通された状態で、突き当て部１６よりも鉛直方向上側まで突出するものであってもよい。
トレー搬送部４０は、図１に示すように、トレー１０の側面に設けられた突出部１８に掛け止め可能なフック４１を有するフック式の搬送機構である。トレー搬送部４０は、載置部２１、第１加工装置１０１、第２加工装置１０２及び第３加工装置１０３の近傍にそれぞれ設けられる。図１においては、第３加工装置１０３の近傍に設けられたもの以外について、トレー搬送部４０の記載を省略している。各トレー搬送部４０は、載置部２１とコンベヤ２０との間、第１加工装置１０１のトレー支持部３０とコンベヤ２０との間、第２加工装置１０１のトレー支持部３０とコンベヤ２０との間、第３加工装置１０３のトレー支持部３０とコンベヤ２０との間を移動可能に設けられており、これらの間でトレー１０を搬送する。なお、トレー搬送部４０は、突出部１８の上面又は天井部１４の上面（すなわち天板１３及び側壁１２の上面）を吸引することでトレー１０を保持するバキューム式の搬送機構であってもよい。天井部１４の上面（すなわち天板１３及び側壁１２の上面）を吸引する場合、突出部１８は、トレー１０から省略されてもよい。
第１バーコードリーダ５１、第２バーコードリーダ５２、及び第３バーコードリーダ５３は、コンベヤ２０の移動経路上かつ鉛直方向上側に配置される。図１に示すように、第１バーコードリーダ５１は、第１加工装置１０１よりも上流側に配置され、第２バーコードリーダ５２は、第２加工装置１０２よりも上流側に配置され、第３バーコードリーダ５３は、第３加工装置１０３よりも上流側に配置される。第１バーコードリーダ５１、第２バーコードリーダ５２、及び第３バーコードリーダ５３は、トレー１０内に収容されたウエーハＷに設けられたバーコード５をスキャンし、ウエーハＷの加工処理の内容や加工処理の順序等の情報を、フレームユニット搬送システム１全体を制御する図示しない制御部へと送信する。
また、第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、及び第３加工装置１０３は、トレー支持部３０に支持されたトレー１０内のフレームユニットＦＵを搬出入する搬出入機構６０を備えている。図１においては、第１加工装置１０１及び第２加工装置１０２が備える搬出入機構６０のみを記載している。搬出入機構６０は、図１に示すように、フレームユニットＦＵを把持可能な把持アーム６１と、フレームユニットＦＵを摺動自在に支持する一対のガイドレール６２とを有する。
把持アーム６１は、フレームユニットＦＵの環状フレームＦを把持して、トレー１０内のフレームユニットＦＵを搬出入すると共に、フレームユニットＦＵを一対のガイドレール６２上で摺動（スライド移動）させる。一対のガイドレール６２は、互いに離れる方向に移動可能に構成されている。一対のガイドレール６２は、フレームユニットＦＵを摺動自在に支持する際には、図１の第１加工装置１０１における位置に位置づけられる。一対のガイドレール６２は、図示しないチャックテーブル等にフレームユニットＦＵを移動させる際には、図２の第２加工装置１０２における位置まで互いに離れる。それにより、一対のガイドレール６２の間、かつ、鉛直方向下側に位置付けられた図示しないチャックテーブル上に、図示しない他の保持機構によりフレームユニットＦＵを載置することができる。なお、搬出入機構６０は、カセット設備を備えた加工装置において、カセット内に収容されたフレームユニットＦＵを搬出入する際に用いていた既存の機構を利用するものであってもよい。
次に、上述のように構成されるフレームユニット搬送システム１によるフレームユニットＦＵの搬送動作の全体的な流れについて説明する。図１に示すように、まず、オペレータが加工処理を施すべきウエーハＷを含むフレームユニットＦＵを収容したトレー１０を載置部２１上に積層して載置する。この際、トレー１０の搬出入口１５がコンベヤ２０の第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、及び第３加工装置１０３が配置された側を向くようにする。次に、図１の実線矢印Ａに示すように、トレー搬送部４０によって載置部２１上のトレー１０の一つをコンベヤ２０上へと搬送する。コンベヤ２０上に搬送されたトレー１０は、コンベヤ２０によって下流側へと搬送される。
トレー１０がコンベヤ２０上を第１バーコードリーダ５１、第２バーコードリーダ５２、又は第３バーコードリーダ５３が配置された位置まで搬送されると、第１バーコードリーダ５１、第２バーコードリーダ５２、又は第３バーコードリーダ５３により、トレー１０内のウエーハＷに設けられたバーコード５がスキャンされ、図示しない制御部へとウエーハＷに関する情報が送信される。図示しない制御部は、トレー１０内のウエーハＷに第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、又は第３加工装置１０３で加工を施す必要があるか否かを判定する。図示しない制御部がトレー１０内のウエーハＷに第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、又は第３加工装置１０３で加工を施す必要がないと判定した場合、トレー１０を第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、又は第３加工装置１０３へと搬送することなく、コンベヤ２０によってさらに下流側へと搬送する。なお、本実施形態では、すべてのフレームユニットＦＵについて、ダイボンダである第３加工装置１０３で加工処理を施すものとする。
一方、図示しない制御部がトレー１０内のウエーハＷに第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、又は第３加工装置１０３で加工を施す必要があると判定した場合、トレー１０が第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、又は第３加工装置１０３に設けられたトレー支持部３０と対向する位置まで搬送された段階で、コンベヤ２０の駆動を一旦停止する。なお、トレー１０がトレー支持部３０と対向する位置まで搬送されたか否かの判定は、コンベヤ２０の駆動速度に基づいて各バーコードリーダが配置された位置からトレー１０が進んだ距離を算出することによって行ってもよいし、トレー１０の位置を検出する図示しないセンサを別途用いてもよい。そして、例えば図１の実線矢印Ｂに示すように、トレー搬送部４０により、トレー１０をトレー支持部３０上に搬送する。なお、コンベヤ２０の速度が十分に低速である場合、コンベヤ２０の駆動を停止することなく、トレー搬送部４０により、トレー１０をトレー支持部３０上に搬送してもよい。
その後、搬出入機構６０を用いて、トレー支持部３０に支持されたトレー１０内からフレームユニットＦＵを搬出し、第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、又は第３加工装置１０３で加工処理を施し、再びトレー１０内へとフレームユニットＦＵを搬入する。トレー支持部３０に支持されたトレー１０内のフレームユニットＦＵの搬出入の詳細については、後述する。これにより、第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、及び第３加工装置１０３において、各フレームユニットＦＵのウエーハＷに必要な加工を順次施すことができる。ウエーハＷについての加工が完了し、トレー１０内に搬入されたフレームユニットＦＵは、再びトレー搬送部４０によってコンベヤ２０へと戻される。この際、コンベヤ２０は、一旦駆動停止される。なお、コンベヤ２０の速度が十分に低速である場合には、コンベヤ２０の駆動を停止することなく、トレー搬送部４０によりトレー１０をコンベヤ２０上に搬送してもよい。
第３加工装置１０３での加工が終了したフレームユニットＦＵは、オペレータが第３加工装置１０３から他の設備へと直接搬送する。ただし、コンベヤ２０の最下流側に加工完了後のフレームユニットＦＵを載置する載置部、及びこの載置部に対応したトレー搬送部４０を別途設けておき、加工が完了したフレームユニットＦＵを第３加工装置１０３からコンベヤ２０上に再びトレー１０を戻して、この載置部に積層して載置しておくものとしてもよい。特に、第３加工装置１０３がダイボンダ以外の加工装置であり、第３加工装置１０３で加工を施さないフレームユニットＦＵがある場合には、コンベヤ２０の最下流側に加工完了後のフレームユニットＦＵを載置する載置部、及び、この載置部に対応したトレー搬送部４０を設けておくことが好ましい。
次に、トレー支持部３０に支持されたトレー１０内のフレームユニットＦＵを搬出入する際の動作について、図面に基づいて詳細に説明する。図３は、フレームユニットを収容したトレーをトレー支持部に載置する様子を示す断面図であり、図４は、フレームユニットを収容したトレーをトレー支持部上に載置した状態を示す断面図である。図５は、トレー内のフレームユニットを搬出入する際の様子を示す説明図である。
まず、図３に示すように、トレー搬送部４０（図３では図示省略）により、トレー１０に形成された各開口部１７と、トレー支持部３０に形成された各押し上げ部３２とが対向した位置において、トレー１０をトレー支持部３０の鉛直方向上側に位置づける。そして、図３の白色矢印に示すように、トレー搬送部４０によりトレー１０を鉛直方向下側へと移動させて、トレー支持部３０の載置面３１上に載置する。上述したように、各押し上げ部３２は、各開口部１７を挿通可能であると共に、各開口部１７を挿通した状態でトレー１０の突き当て部１６と同じ高さまで突出する。その結果、トレー支持部３０は、図４に示すように、各押し上げ部３２が各開口部１７からトレー１０内に侵入し、トレー１０の載置面１１ａに載置されたフレームユニットＦＵを上昇させて突き当て部１６より高い位置に押し上げる。すなわち、トレー支持部３０は、トレー１０を支持した状態で、フレームユニットＦＵを搬出入口１５から出し入れされる位置（図４及び図５に示す高さ）に位置付ける。
このようにフレームユニットＦＵを搬出入口１５から出し入れされる位置に位置づけると、図４に示すように、第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、及び第３加工装置１０３に設けられた搬出入機構６０の把持アーム６１を搬出入口１５からトレー１０内に侵入させる。上述したように、トレー１０は、搬出入口１５の下部に突き当て部１６が形成されているが、この突き当て部１６が切欠き１６ａを有する。そのため、切欠き１６ａを介して把持アーム６１をトレー１０内へと侵入させることができる。これにより、突き当て部１６と把持アーム６１との干渉を回避する目的で、押し上げ部３２の高さを大きくしたり、搬出入口１５の大きさを大きくしたりすることを抑制することができ、ひいてはトレー１０の大型化を抑制することができる。
図５に示すように、把持アーム６１によってフレームユニットＦＵを把持し、押し上げ部３２の上面を摺動（スライド移動）させて、搬出入口１５からフレームユニットＦＵを搬出する。これにより、フレームユニットＦＵを第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、又は第３加工装置１０３に搬入し、ウエーハＷに加工を施すことができる。ウエーハＷに加工を施している間、トレー１０は、トレー支持部３０に載置された状態を保つ。
ウエーハＷの加工が完了し、再びトレー１０内にフレームユニットＦＵを搬入する際には、図５に示すように、把持アーム６１によってフレームユニットＦＵを把持し、押し上げ部３２の上面を摺動（スライド移動）させて、搬出入口１５からトレー１０内にフレームユニットＦＵを搬入する。これにより、フレームユニットＦＵは、トレー１０内に侵入したトレー支持部３０の押し上げ部３２上に載置される。そして、図３に示すように、トレー搬送部４０（図３では図示省略）によってトレー１０を鉛直方向上側に持ち上げる。これにより、フレームユニットＦＵは、トレー１０の載置面１１ａ上に載置される。その後、トレー１０は、トレー搬送部４０によりコンベヤ２０上へと戻される。
以上説明したように、本実施形態にかかるフレームユニット搬送システム１は、フレームユニットＦＵを収容したトレー１０をコンベヤ２０で搬送し、さらに、コンベヤ２０に隣接して設置されたトレー支持部３０へとトレー１０をトレー搬送部４０により搬送する。それにより、トレー支持部３０を第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、及び第３加工装置１０３に設けておけば、トレー１０内に収容されたフレームユニットＦＵを一枚ごとに第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、及び第３加工装置１０３まで自動搬送することができる。その結果、カセット単位での待機時間が発生しないため、待機時間を極力削減し、より少ないオペレータでの対応が可能となる。したがって、本実施形態にかかるフレームユニット搬送システム１は、オペレータの負担を増加させることなく、一つの工程で処理が完了したフレームユニットＦＵを次工程へと順次搬送し、加工工程の効率向上を図ることができる。
また、トレー１０は、フレームユニットＦＵが出入りする搬出入口１５の下側に設けられ、底部１１に載置されたフレームユニットＦＵの搬出入口１５からの飛び出しを防止する突き当て部１６を有する。これにより、コンベヤ２０上やトレー搬送部４０によって搬送中のトレー１０内のフレームユニットＦＵが、搬出入口１５からトレー１０外に出てしまうことを防止することができる。その結果、フレームユニットＦＵの搬送をさらに効率化することができる。また、フレームユニットＦＵが落下することで損傷してしまうことを防止することができる。
また、トレー１０は、フレームユニットＦＵに対応して底部１１の対象位置に形成された複数の開口部１７を有し、トレー支持部３０は、押し上げ部３２により、開口部１７からトレー１０に侵入し、載置面１１ａに載置されたフレームユニットＦＵを上昇させて突き当て部１６より高い位置に押し上げ、搬出入口１５から出し入れされる位置にフレームユニットＦＵを位置付ける。これにより、トレー１０をトレー支持部３０で支持した際に、トレー１０内でフレームユニットＦＵが押し上げ部３２によって上昇されて、突き当て部１６を自動的に乗り越えるため、トレー１０に突き当て部１６を形成しても、トレー１０内のフレームユニットＦＵの搬出入を容易に行うことができる。
なお、本実施形態では、コンベヤ２０によりトレー１０を一つずつ搬送するものとしたが、コンベヤ２０により複数のトレー１０を積層して搬送してもよい。また、本実施形態では、トレー支持部３０を第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、及び第３加工装置１０３に設けるものとしたが、トレー支持部３０に支持されたトレー１０内のフレームユニットＦＵを第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、及び第３加工装置１０３へと自動搬送可能でさえあれば、第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、及び第３加工装置１０３に隣接した位置に設けられてもよい。
本実施形態では、トレー１０の複数の開口部１７は、トレー１０の幅方向における底部１１の両端部に、トレー１０の奥行方向に互いに間隔を空けて２つずつ形成されるものとした。これは、各開口部１７に挿通されるトレー支持部３０の押し上げ部３２によりフレームユニットＦＵを押し上げる際に、フレームユニットＦＵに衝撃を与えないためである。ただし、開口部１７の形成位置や数は、これに限られない。開口部１７は、押し上げ部３２が挿通されることにより、フレームユニットＦＵを搬出入口１５から出し入れされる位置まで安定的に押し上げることさえできれば、トレー１０の底部１１のいかなる位置に形成されてもよく、トレー１０の底部１１に少なくとも一つ形成されればよい。また、押し上げ部３２は、トレー支持部３０において、開口部１７に対応した位置に形成されればよい。
本実施形態では、トレー１０の突き当て部１６は、底部１１の外縁部１１ｂに沿って延びると共に、トレー１０の幅方向の中央部に切欠き１６ａを有するものとしたが、搬出入機構６０の把持アーム６１を突き当て部１６と干渉させることなく搬出入口１５を介してトレー１０内に侵入させ、フレームユニットＦＵを把持することさえできれば、切欠き１６ａは、突き当て部１６から省略されてもよい。また、突き当て部１６は、搬出入口１５からフレームユニットＦＵが飛び出すことを防止することさえできればよく、例えば、底部１１の外縁部１１ｂに沿って互いに間隔を空けて形成された複数の棒状部材であってもよい。
図６は、変形例にかかるトレーを示す斜視図であり、図７は、変形例にかかるトレーを積層した状態を示す断面図である。図６及び図７に示すように、変形例にかかるトレー１０Ａは、天井部１４の上面に、鉛直方向下側に向けて窪む複数の凹部１９ａが設けられている。本実施形態において、複数の凹部１９ａは、トレー１０の四隅に１つずつ、かつ、側壁１２の上面に設けられている。また、図６及び図７に示すように、トレー１０Ａは、底部１１の下面に、複数の凸部１９ｂが設けられている。複数の凸部１９ｂは、トレー１０の四隅に１つずつ、凹部１９ａと平面視において重なる位置に形成される。また、複数の凹部１９ａと複数の凸部１９ｂとは、互いに嵌合可能な大きさに形成される。トレー１０Ａのその他の構成は、トレー１０と同様であるため、説明を省略する。
図７に示すように、一つのトレー１０Ａの天井部１４の上面に他のトレー１０Ａを載置した際に、一つのトレー１０Ａの複数の凹部１９ａ内に他のトレー１０Ａの複数の凸部１９ｂが嵌合される。これにより、一つのトレー１０Ａに対する他のトレー１０Ａの天井部１４の面方向に沿った相対移動が規制される。すなわち、複数の凹部１９ａ及び複数の凸部１９ｂは、一つのトレー１０Ａの天井部１４の上面に他のトレー１０Ａが積みあげられた際に、他のトレー１０Ａの移動を規制する規制部として機能する。その結果、複数のトレー１０Ａを積層したとしても、複数のトレー１０Ａを載置部２１に安定に載置しておいたり、オペレータが安定に搬送したり、コンベヤ２０で複数のトレー１０Ａを積層して搬送したりすることが可能となる。
図６及び図７に示す例では、トレー１０Ａの側壁１２の上面に４つの凹部１９ａを形成するものとしたが、凹部１９ａは、天板１３の上面を含む天井部１４の上面に少なくとも一つ形成されればよく、凸部１９ｂは、凹部１９ａに対応した位置、数が底部１１の下面に形成されればよい。また、トレー１０Ａの天井部１４の上面に凸部１９ｂを形成し、トレー１０Ａの底部１１の下面に凹部１９ａを形成してもよい。さらに、一つのトレー１０Ａの天井部１４の上面に他のトレー１０Ａが積みあげられた際に、他のトレー１０Ａの移動を規制する規制部は、上記凹部１９ａ及び上記凸部１９ｂの構成に限られない。例えば、一つのトレー１０Ａの天井部１４に、他のトレー１０Ａの底部１１を収容可能な立壁を設けておき、立壁内に他のトレー１０Ａの底部１１を収容することで、他のトレー１０Ａの移動を規制してもよい。
図８は、変形例にかかるトレー支持部にトレーを載置する様子を示す断面図であり、図９は、変形例にかかるトレー支持部に載置されたトレー内のフレームユニットを搬出入する様子を示す断面図である。図８及び図９に示すように、変形例にかかるトレー支持部３０Ａは、トレー１０の複数の押し上げ部３２に代えて、複数の押し上げ部３２Ａを有する。
各押し上げ部３２Ａは、その内部において回転自在に支持された複数のローラーユニット３３を有する。ローラーユニット３３は、各押し上げ部３２Ａの上面に一部が露出する。これにより、図９に示すように、搬出入機構６０の把持アーム６１でフレームユニットＦＵを把持して、押し上げ部３２Ａの上面を摺動（スライド移動）させる際に、ローラーユニット３３の回転によってフレームユニットＦＵをスムーズに動かすことができる。なお、ローラーユニット３３を設ける代わりに、押し上げ部３２の上面に、例えばフッ素樹脂コーティング等の表面処理を施すことで、押し上げ部３２の表面粗度を低下させてもよい。それにより、押し上げ部３２の上面でフレームユニットＦＵをスムーズに動かすことができる。
本実施形態では、第１加工装置１０１及び第２加工装置１０２を切削装置とし、第３加工装置１０３をダイボンダとしたが、第１加工装置１０１、第２加工装置１０２、及び第３加工装置１０３は、これに限られない。例えば、第１加工装置１０１及び第２加工装置１０２は、レーザーアブレーション加工やプラズマエッチングにより分割予定ラインＬに沿ってウエーハＷに溝を形成したり、分割予定ラインＬに沿ってウエーハＷを分割したりする装置等であってもよい。また、第２加工装置１０２は、第１加工装置１０１によって形成された溝の位置までウエーハＷを裏面側から研磨することで、ウエーハＷを複数のデバイスチップに分割する研磨装置等であってもよい。また、第１加工装置１０１は、ウエーハＷの分割予定ラインＬに沿ってレーザーを照射することにより改質層を形成する装置等であってもよく、第２加工装置１０２は、ウエーハＷに外力を付与することで第１加工装置１０１によって形成された改質層を基点としてウエーハＷを複数のデバイスチップに分割する装置等であってもよい。第３加工装置１０３は、第１加工装置１０１、第２加工装置１０２で分割された複数のデバイスチップを粘着シートＴからピックアップする装置や、複数のデバイスチップに洗浄処理を施す装置等であってもよい。
また、フレームユニットＦＵの粘着シートＴが紫外線硬化型テープである場合、コンベヤ２０の移動経路のいずれかにおいて、直下からトレー１０内のフレームユニットＦＵに対して紫外線を照射可能なＵＶ照射装置を配置してもよい。それにより、ＵＶ照射装置からフレームユニットＦＵに対して紫外線を照射すれば、フレームユニットＦＵの粘着シートＴを硬化させて粘着力を低減させることができる。その結果、ウエーハＷを分割した後、粘着シートＴから複数のデバイスチップを容易にピックアップすることが可能となる。
また、本実施形態ではトレー支持部３０の押し上げ部３２がトレー１０の各開口部１７に侵入し、フレームユニットＦＵを突き当て部１６よりも高い位置に押し上げることで、フレームユニットＦＵを搬出入口１５から搬出入するものとしたが、トレー１０からフレームユニットＦＵを搬出入する手法は、これに限られない。例えば、トレー支持部３０から押し上げ部３２を省略すると共に、トレー１０から開口部１７を省略し、搬出入機構６０の把持アーム６１により、トレー１０の載置面１１ａに載置された状態のフレームユニットＦＵを把持して、把持アーム６１を鉛直方向上側に移動させることで、フレームユニットＦＵを突き当て部１６よりも高い位置まで持ち上げてもよい。この場合、トレー支持部３０、トレー搬送部４０を用いることなく、搬出入機構６０により、コンベヤ２０上のトレー１０内のフレームユニットＦＵを加工装置１０１，１０２，１０３との間で直接搬送してもよい。
１ フレームユニット搬送システム
５ バーコード
１０，１０Ａ トレー
１１ 底部
１１ａ 載置面
１１ｂ 外縁部
１２ 側壁
１３ 天板
１４ 天井部
１５ 搬出入口
１６ 突き当て部
１７ 開口部
１８ 突出部
１９ａ 凹部
１９ｂ 凸部
２０ コンベヤ
２１ 載置部
３０，３０Ａ トレー支持部
３１ 載置面
３２，３２Ａ 押し上げ部
３３ ローラーユニット
４０ トレー搬送部
４１ フック
５１ 第１バーコードリーダ
５２ 第２バーコードリーダ
５３ 第３バーコードリーダ
６０ 搬出入機構
６１ 把持アーム
６２ ガイドレール
１０１ 第１加工装置
１０２ 第２加工装置
１０３ 第３加工装置
Ｄ デバイス
Ｆ 環状フレーム
Ｆ１ 開口
ＦＵ フレームユニット
Ｌ 分割予定ライン
Ｔ 粘着シート
Ｗ ウエーハ
ＷＳ 表面

Claims (2)

  1. 環状フレームの開口に被加工物を粘着テープで支持したフレームユニットを収容して搬送するトレーと、該トレーを搬送するコンベヤと、該コンベヤと該コンベヤに隣接して設置され該トレーを支持するトレー支持部との間で該トレーを搬送するトレー搬送部と、を備えるフレームユニット搬送システムであって、
    該トレーは、
    搬送中に該フレームユニットが載置される載置面を有する底部と、
    該底部から立設する側壁と、
    該側壁に形成され該フレームユニットが出入りする搬出入口と、
    該搬出入口の下側に設けられ該底部に載置された該フレームユニットの該搬出入口からの飛び出しを防止する突き当て部と、
    該フレームユニットに対応して該底部の対象位置に形成された複数の開口部と、を有し、
    該トレー支持部に設けられる押し上げ部が、
    該開口部から該トレーに侵入し、該載置面に載置された該フレームユニットを上昇させて該突き当て部より高い位置に押し上げ、該搬出入口から出し入れされる位置に該フレームユニットを位置付けるフレームユニット搬送システム。
  2. 該トレーは、内部に収容された該フレームユニットを挟んで該底部と反対側に位置する天井部を備え、
    該天井部は、上面に該トレーが積みあげられた際に該トレーの移動を規制する規制部を有することを特徴とする請求項１に記載のフレームユニット搬送システム。
JP2017004421A 2017-01-13 2017-01-13 フレームユニット搬送システム Active JP6813367B2 (ja)

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