JP2558071Y2 - 半導体チップ用真空吸着ノズルのクリーニング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、ウェーハから分割し
た多数の半導体チップを真空吸着によって個別に搬送す
る機械に使用するものであって、その搬送機の真空吸着
ノズルのチップ把持面をクリーニングする装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の真空吸着ノズルには、図３に示
すように構成されたものがある。図３(Ａ)は、ノズル先
端部の縦断面図である。図３(Ｂ)は、(Ａ)図中のＢ−Ｂ
線矢視図である。

【０００３】ウェーハから切断された多数の半導体チッ
プ(一般に、一辺が0.2mmから1.0mm程度の正方形)は、洗
浄・乾燥された後、図示のように、真空吸着ノズル４の
下端のチップ把持面７に吸着されて次の工程のボンディ
ング装置へ搬送される。この搬送を繰り返すうちに、チ
ップＣの角縁から剥離した超微粉末が上記の把持面７に
不整に付着していく。その付着量が多くなると、図中の
二点鎖線図に示すように、チップＣが傾いた状態で吸着
把持されるので、そのチップＣを正しい姿勢でボンディ
ング装置へ供給できなくなる。

【０００４】従って、この種の真空吸着ノズル４では、
所定の稼働時間が経過するごとにノズル４からチップ微
粉末を除去する必要がある。このため、従来では、ノズ
ルホルダーの嵌合支持孔(ここでは図示せず)からノズル
４を取り外して、その取り外したノズル４を超音波洗浄
機で洗浄するようにしていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
洗浄したノズル４をホルダーに取り付けるにあたって、
そのホルダーの嵌合支持孔および上記ノズル４が極めて
細いうえ、これら両者間に嵌合誤差が存在することか
ら、そのノズル４を元の正しい位置に正確に取り付ける
ことは困難である。

【０００６】このため、従来では、チップ搬送機を実際
に作動させてチップＣを正しい姿勢で搬送できるように
なるまで、ノズル４の取り付け位置を試行錯誤によって
調整する必要があり、現状では、その調整作業に２０分
間から３０分間もかかっていた。これがネックとなっ
て、半導体の生産能率が大幅に低下していた。本考案
は、上述の問題点を解消できるクリーニング装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案は、上記目的を達
成するために、例えば図１と図２に示すように、真空吸
着ノズルのクリーニング装置を次のように構成した。

【０００８】即ち、ハウジング１４に直列連通状に設け
たピストン孔１７及びノズル受け入れ孔１８と、上記ピ
ストン孔１７に往復移動自在に挿入した移動体２０と、
その移動体２０を往復駆動する駆動手段２５と、上記ノ
ズル受け入れ孔１８に挿入されて一端がノズル４の先端
面４ａに対面されるとともに他端が上記の移動体２０に
支持された多数の線状体Ｗと、前記ピストン孔１７と前
記ノズル受け入れ孔１８との少なくとも一方に開口され
た真空引き路３５とによって、クリーニング装置を構成
したものである。

【０００９】

【作用】本考案は、例えば図１と図２に示すように、次
のように作用する。真空吸着ノズル４のクリーニング時
には、まず、図１中の二点鎖線図に示すようにハウジン
グ１４を持ち上げて、ノズル受け入れ孔１８内にノズル
４の先端部を挿入する。次いで、駆動手段２５によって
移動体２０を往復駆動すると、線状体Ｗの一端(ここで
は上端)がノズル４のチップ把持面７に衝突してその把
持面７に付着しているチップ微粉末を削り落とす。その
削り落とされた微粉末は、ノズル受け入れ孔１８とピス
トン孔１７とを経て真空引き路３５からハウジング１４
の外部へ排出される。上記のクリーニング作業を設定時
間だけ行った後、上記ハウジング１４を上記ノズル４か
ら取り外せばよい。

【００１０】

【考案の効果】本考案は、上記のように構成され作用す
ることから次の効果を奏する。真空吸着ノズルをノズル
ホルダーに取り付けたままクリーニングすることが可能
となるので、従来例とは異なり、クリーニング後のノズ
ルをノズルホルダーに再び正確に取り付けるために長時
間にわたって試行錯誤する必要がなくなる。このため、
半導体チップの生産能率が向上する。

【００１１】しかも、ノズルホルダーに対してノズルを
着脱操作する必要もなくなるので、クリーニング作業自
体も容易である。さらに、削り落としたチップ微粉末を
真空引き路からハウジング外の別の場所へ排出できるの
で、その微粉末が雰囲気中に飛散して作業室のクリーン
度を低下させることを防止できる。

【００１２】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図１と図２とで説
明する。図２はクリーニング装置の全体系統図である。
図１は、図２中の矢印Ａ部分の縦断面図に相当する図で
ある。

【００１３】上記クリーニング装置は、クリーニング用
ディスク１と、そのディスク１に接続した操作ボックス
２とからなる。符号３は、チップ搬送機のノズルホルダ
ーである。符号４は真空吸着ノズルで、これは上記ホル
ダー３の嵌合支持孔５に挿入固定されている。上記ノズ
ル４の下端には、四角錐状のチップ把持面７が形成され
ている。その把持面７に吸引路８の下端が連通され、そ
の吸引路８の上端がチップ吸引用真空ポンプ(図示せず)
に連通されている。符号Ｔは、チップを載置するテーブ
ル面の高さ位置を示している。上記ディスク１は、直径
と高さがそれぞれ約２０mmの小形に造られている。ま
た、操作ボックス２は、体積で約３リットルの大きさに
造られており、真空ポンプ１０とエアーフィルタ１１と
電気制御装置１２とを内蔵している。

【００１４】上記クリーニング用ディスク１は次のよう
に構成される。ハウジング１４を構成する上下のブロッ
ク１５・１６にわたって、ピストン孔１７とノズル受け
入れ孔１８とが下から順に直列連通状に形成される。上
記ピストン孔１７に、移動体２０が上下方向へ往復移動
自在に挿入される。この移動体２０は、下ブロック１６
のガイド孔２１に挿入される基体部分２２と、その基体
部分２２から上向きに突設されて前記ノズル受け入れ孔
１８内に挿入されるブラシ収容筒２３とを備える。

【００１５】上記の移動体２０を往復駆動する駆動手段
２５は、ソレノイドによって構成されている。即ち、上
記のブラシ収容筒２３の下半部に筒状の永久磁石２６が
外嵌固定される。また、その永久磁石２６の外周空間
で、上下のブロック１５・１６の間に交流用コイル２７
が狭持固定される。その交流用コイル２７に電気ケーブ
ル２８を経て前記の電気制御装置１２から交流電力が供
給される。このように駆動手段２５を構成したので、デ
ィスク１を軽量・小形に造れるうえ電気制御装置１２の
構成も簡素ですむ。

【００１６】前記ブラシ収容筒２３の筒穴３０は、下部
がわずかに縮径されており、その筒穴３０内に多数の線
状体Ｗが挿入される。これにより、各線状体Ｗは、その
上端部が、前記ノズル４の先端面４ａに下側から対面さ
れるとともに、その下端部が、筒穴３０の底壁３１に受け
止められる。上記の線状体Ｗは、バネ特性に優れたタン
グステン製ワイヤによって構成されており、直径が約５
０μである。上記の筒穴３０の周壁３２には複数の連通
孔３３が貫通形成される。なお、上記の線状体Ｗの直径
は、クリーニングされるノズル４の大きさに対応させ
て、３０μから100μの範囲内で選択することが好まし
い。

【００１７】さらに、前記ピストン孔１７の下部には、
真空引き路３５の始端部が開口される。その真空引き路
３５が真空ホース３６と前記エアーフィルタ１１とを順
に経由して前記の真空ポンプ１０に連通される。

【００１８】上記クリーニング装置は次のように使用さ
れる。真空吸着ノズル４のクリーニング時には、そのノ
ズル４をホルダー３に取り付けたまま、まず、図１中の
二点鎖線図に示すようにディスク１を持ち上げて、ノズ
ル受け入れ孔１８内に上記ノズル４の下端部を挿入す
る。

【００１９】次いで、操作ボックス２の電気制御装置１
２を操作して、移動体２０を上下方向へ往復駆動させる
とともに真空ポンプ１０を駆動する。すると、前記の線
状体Ｗの上端がノズル４のチップ把持面７に衝突してそ
の把持面７に付着しているチップ微粉末を削り落とす。
その削り落とされた微粉末は、ノズル受け入れ孔１８・
連通孔３３・ピストン孔１７・真空引き路３５・真空ホ
ース３６の順に吸引されて、エアーフィルタ１１で捕集
される。上記のクリーニング作業を設定時間(例えば数
十秒間)だけ行った後、上記ディスク１を上記ノズル４
から取り外せばよい。

【００２０】上記の実施例は次のように変更可能であ
る。前記の線状体Ｗは、ガラスファイバーやプラスチッ
クスであってもよく、その下端を前記の移動体２０に固
定したものであってもよい。しかし、前述の実施例のよ
うに、線状体Ｗを移動体２０とは別体に構成した場合に
は、次の長所が得られる。即ち、線状体Ｗが傷んできた
場合に線状体Ｗだけを交換すればよく移動体２０を交換
する必要がないので、その交換に手間がかからないうえ
交換費用も安い。しかも、線状体Ｗを移動体２０に植え
込んで固定する必要が無いので、クリーニング用ディス
ク１を安価に製作できる。

【００２１】真空引き路３５は、ノズル受け入れ孔１８
のみに開口させたり、その受け入れ孔１８とピストン孔
１７との両者に開口させてもよい。上記の各孔１７・１
８の断面形状は、円形に限定されるものではなく、楕円
形や多角形であってもよい。

【００２２】ソレノイドからなる駆動手段２５は、交流
用コイル２７と永久磁石２６との組み合わせに代えて、
交流用コイルと磁性体との組み合わせであってもよく、
直流用コイルと永久磁石または磁性体との組み合わせで
あってもよい。なお、直流用コイルを用いる場合には、
バネによって移動体を復帰させればよい。上記の駆動手
段２５は、上記ソレノイドに限定されるものではなく、
圧電素子の変位を拡大利用して移動体２０を駆動した
り、移動体２０を圧縮空気によって往復駆動するもので
あってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のクリーニング装置の一実施例を示し、
図２中の矢印Ａ部分の縦断面図である。

【図２】上記クリーニング装置の全体系統図である。

【図３】従来例を示し、(Ａ)図は、ノズル先端部の縦断
面図で、(Ｂ)図は、(Ａ)図中のＢ−Ｂ線矢視図である。

【符号の説明】

４…ノズル、４ａ…先端面、１４…ハウジング、１７…
ピストン孔、１８…ノズル受け入れ孔、２０…移動体、
２３…ブラシ収容筒、２５…駆動手段(ソレノイド)、２
６…永久磁石、２７…交流用コイル、３０…ブラシ収容
筒２３の筒穴、３１…筒穴３０の底壁、３５…真空引き
路、Ｗ…線状体(ワイヤ)。

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング(１４)に直列連通状に設けた
   ピストン孔(１７)及びノズル受け入れ孔(１８)と、 上記ピストン孔(１７)に往復移動自在に挿入した移動体
   (２０)と、 その移動体(２０)を往復駆動する駆動手段(２５)と、 上記ノズル受け入れ孔(１８)に挿入されて一端がノズル
   (４)の先端面(４ａ)に対面されると共に他端が上記の移
   動体(２０)に支持された多数の線状体(Ｗ)と、前記ピス
   トン孔(１７)と前記ノズル受け入れ孔(１８)との少なく
   とも一方に開口された真空引き路(３５)とで構成した、
   ことを特徴とする半導体チップ用真空吸着ノズルのクリ
   ーニング装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した半導体チップ用真空
   吸着ノズルのクリーニング装置において、 前記ノズル受け入れ孔(１８)内に突入されるブラシ収容
   筒(２３)を前記の移動体(２０)に設けて、そのブラシ収
   容筒(２３)の筒穴(３０)内に前記の線状体(Ｗ)を挿入
   し、その筒穴(３０)の底壁(３１)に前記の線状体(Ｗ)の
   他端部を受け止めて構成したもの。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載した半導体チップ
   用真空吸着ノズルのクリーニング装置において、 前記の駆動手段(２５)をソレノイドで構成したもの。
4. 【請求項４】 請求項３に記載した半導体チップ用真空
   吸着ノズルのクリーニング装置において、 前記ソレノイドからなる駆動手段(２５)を、前記の移動
   体(２０)の外周部に設けた永久磁石(２６)と、その永久
   磁石(２６)の外周空間で前記ハウジング(１４)に固定し
   た交流用コイル(２７)とで構成したもの。