JP3205044U

JP3205044U - ピックアップ装置

Info

Publication number: JP3205044U
Application number: JP2016001824U
Authority: JP
Inventors: 尚哉佐伯; 真也田久
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2016-04-20
Filing date: 2016-04-20
Publication date: 2016-06-30
Anticipated expiration: 2026-04-20

Abstract

【課題】検知手段の感度の低下を抑制し、片状体が破損することを防止できるピックアップ装置を提供する。【解決手段】片状体（チップＣＰ）の一方の面側を仮着して保持する接着シートＡＳから当該片状体をピックアップするピックアップ装置１０であって、前記接着シートを介して前記片状体を突き上げる突上部材を有する突上手段３０と、前記片状体の他方の面を支持して当該片状体を引き上げる引上部材を有する引上手段（コレット４５）とを備え、前記突上手段は、前記突上部材に直接連結され、当該突上部材によって前記片状体の一方の面側に付与される荷重を検知する第１検知手段（ロードセル３７）を有し、前記引上手段は、前記引上部材に直接連結され、当該引上部材によって前記片状体の他方の面側に付与される荷重を検知する第２検知手段（ロードセル４４）を有することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本考案は、ピックアップ装置に関する。

従来、突き上げピン（突上部材）および吸着ツール（引上部材）によってチップ（片状体）に付与される荷重を荷重計で計測しつつ、当該チップをシートからピックアップする装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２７７９１２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来の装置では、荷重計が支柱やスライドシャフト等の別の部材を介して間接的に突上部材や引上部材に接続されているため、当該荷重計の感度が別の部材の影響で低下し、突上部材や引上部材が片状体に付与する正確な荷重の値を検知できず、片状体に過剰なストレスを付与してしまうという不都合がある。

本考案の目的は、検知手段の感度の低下を抑制し、片状体に過剰なストレスを付与することを防止することができるピックアップ装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本考案のピックアップ装置は、片状体の一方の面側を仮着して保持する接着シートから当該片状体をピックアップするピックアップ装置であって、前記接着シートを介して前記片状体を突き上げる突上部材を有する突上手段と、前記片状体の他方の面を支持して当該片状体を引き上げる引上部材を有する引上手段とを備え、前記突上手段は、前記突上部材に直接連結され、当該突上部材によって前記片状体の一方の面側に付与される荷重を検知する第１検知手段を有し、前記引上手段は、前記引上部材に直接連結され、当該引上部材によって前記片状体の他方の面側に付与される荷重を検知する第２検知手段を有することを特徴とする。

この際、本考案のピックアップ装置では、前記接着シートおよび片状体の少なくとも一方の姿勢を観察する観察手段を備えていることが好ましい。

以上のような本考案によれば、突上手段が突上部材に直接連結された第１検知手段を備えるとともに、引上手段が引上部材に直接連結された第２検知手段を備えているので、当該第１、第２検知手段が別の部材の影響を受けることがなく、第１、第２検知手段の感度の低下を抑制し、片状体に過剰なストレスを付与することを防止することができる。

この際、観察手段を備えれば、当該接着シートから当該片状体が確実に剥離されたか否かを確認することができる。

実施形態に係るピックアップ装置の側面図。実施形態に係るピックアップ装置の動作説明図。（Ａ）〜（Ｄ）は、変形例の説明図。

以下、本考案の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、当該所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な図１の手前方向から観た場合を基準とし、方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」が紙面に直交する手前方向であってＹ軸の矢印方向で「後」がその逆方向とする。

図１において、ピックアップ装置１０は、片状体としてのチップＣＰの一方の面（下面）側を仮着して保持する接着シートＡＳから当該チップＣＰをピックアップする装置であって、複数のチップＣＰが接着シートＡＳを介してフレーム部材としてのリングフレームＲＦと一体化された一体物ＷＫを支持するシート支持手段２０と、接着シートＡＳを介してチップＣＰを突き上げる突上部材としてのニードル３８を有する突上手段３０と、チップＣＰの他方の面（上面）を支持して当該チップＣＰを引き上げる引上部材としてのコレット４５を有する引上手段４０とを備えている。

シート支持手段２０は、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段に接続され、リングフレームＲＦを吸着保持して一体物ＷＫを支持する支持面２１Ａを有する支持テーブル２１を備えている。

突上手段３０は、駆動機器としての第１リニアモータ３１と、第１リニアモータ３１のスライダ３１Ａに支持された駆動機器としての第２リニアモータ３２と、第２リニアモータ３２のスライダ３２Ａに支持された駆動機器としての直動モータ３３と、直動モータ３３の出力軸３３Ａに支持され、上面に吸引孔３４Ａとニードル用穴３４Ｂとを有する吸引ブロック３４と、吸引ブロック３４内を減圧する減圧ポンプや真空エジェクタ等の減圧手段３５と、吸引ブロック３４内に配置された駆動機器としての直動モータ３６と、直動モータ３６の出力軸３６Ａに支持されるとともに、ニードル３８に直接連結され、当該ニードル３８によってチップＣＰの下面側に付与される荷重を検知する第１検知手段としてのロードセル３７とを備えている。

引上手段４０は、駆動機器としての第３リニアモータ４１と、第３リニアモータ４１のスライダ４１Ａに支持された駆動機器としての第４リニアモータ４２と、第４リニアモータ４２のスライダ４２Ａに支持された駆動機器としての直動モータ４３と、直動モータ４３の出力軸４３Ａに支持されるとともに、コレット４５に直接連結され、当該コレット４５によってチップＣＰの上面側に付与される荷重を検知する第２検知手段としてのロードセル４４とを備えている。
コレット４５は、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段に接続され、チップＣＰを支持する支持面４５Ａを備えている。

以上のピックアップ装置１０において、接着シートＡＳからチップＣＰをピックアップする手順を説明する。
先ず、ピックアップ装置１０に対し、図示しない操作パネルやパーソナルコンピュータ等の操作手段を介して、チップＣＰの下面に付与される荷重の下面荷重限界値と、チップＣＰの上面に付与される荷重の上面荷重限界値とを入力しておく。その後、図示しない操作手段を介して自動運転開始の信号が入力され、各部材が初期位置に配置された図１中実線で示す状態のピックアップ装置１０に対し、作業者または図示しない搬送手段が一体物ＷＫを支持面２１Ａ上に載置する。すると、シート支持手段２０が図示しない減圧手段を駆動し、支持面２１Ａで一体物ＷＫを支持した後、カメラ等の撮像手段や光学センサ等の図示しない検知手段でピックアップするチップＣＰの中心を検知する。そして、突上手段３０が第１リニアモータ３１および第２リニアモータ３２を駆動し、検知したチップＣＰの下面の中心とニードル３８の中心とが一致するようにニードル３８を移動させるとともに、引上手段４０が第３リニアモータ４１および第４リニアモータ４２を駆動し、検知したチップＣＰの上面の中心と支持面４５Ａの中心とが一致するようにコレット４５を移動させる。次に、突上手段３０が直動モータ３３を駆動し、図１中二点鎖線で示すように吸引ブロック３４を上昇させて接着シートＡＳの下面にその上面を接触させた後、減圧手段３５を駆動し、吸引ブロック３４で接着シートＡＳを吸引する。そして、引上手段４０が直動モータ４３を駆動し、図１中二点鎖線で示すように、支持面４５ＡをチップＣＰの上面に接触させた後、図示しない減圧手段を駆動し、チップＣＰを吸引する。

次に、突上手段３０が直動モータ３６を駆動し、ニードル３８を上昇させ、このニードル３８の上昇に同期させて引上手段４０が直動モータ４３を駆動し、コレット４５を上昇させる。これにより、チップＣＰは、図２に示すように、ニードル３８とコレット４５とで挟み込まれた状態で、接着シートＡＳから大部分が剥離され、チップＣＰが所定の位置に到達したことがカメラ等の撮像手段や光学センサ等の図示しない検知手段に検知されると、突上手段３０が直動モータ３６の駆動を停止する。その後、引上手段４０が直動モータ４３を駆動し、コレット４５をさらに上昇させて接着シートＡＳからチップＣＰを完全に剥離した後、第３、第４リニアモータ４１、４２を駆動し、図２中二点鎖線で示すように、チップＣＰを次工程に搬送する。次いで、各手段がそれぞれの駆動機器を駆動し、各部材を初期位置に復帰させ、以降上記同様の動作が繰り返される。

なお、ピックアップ装置１０の自動運転が行われている間、突上手段３０は、ニードル３８によってチップＣＰの下面に付与される荷重が下面荷重限界値を超えないように、ロードセル３７の検知下で直動モータ３６を制御するとともに、引上手段４０は、コレット４５によってチップＣＰの上面に付与される荷重が上面荷重限界値を超えないように、ロードセル４４の検知下で直動モータ４３を制御する。ここで、ロードセル３７、４４の少なくとも一方が下面荷重限界値または上面荷重限界値を超えたことを検知すると、当該ピックアップ装置１０の動作を停止させることができる。そして、下面荷重限界値または上面荷重限界値を超えた荷重が加わったチップＣＰは、例えば、駆動機器等で構成された図示しない除去装置や人手で当該ピックアップ装置１０から除去され、再度上記同様の動作が繰り返される。

以上のような実施形態によれば、突上手段３０がニードル３８に直接連結されたロードセル３７を備えるとともに、引上手段４０がコレット４５に直接連結されたロードセル４４を備えているので、当該ロードセル３７、４４が別の部材の影響を受けることがなく、ロードセル３７、４４の感度の低下を抑制し、チップＣＰに過剰なストレスを付与することを防止することができる。

本考案における手段は、それら手段について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、突上手段は、接着シートを介して片状体を突き上げる突上部材と、突上部材に直接連結され、当該突上部材によって片状体の一方の面側に付与される荷重を検知する第１検知手段とを有するものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせてその範囲内であればなんら限定されることはない（他の手段についての説明は省略する）。

ピックアップ装置１０は、図３（Ａ）に示すように、接着シートＡＳおよびチップＣＰの少なくとも一方の姿勢を観察するカメラ、顕微鏡、光学センサ、超音波センサ、エコーセンサ、レーザセンサ等の観察手段５０を備えていてもよく、このような観察手段５０は、図３（Ａ）中実線で示すようにチップＣＰの一辺側から観察してもよいし、図３（Ａ）中二点鎖線で示すようにチップＣＰの角側から観察してもよく、その観察結果を外部装置６０に出力してもよいし、出力しなくてもよい。
外部装置６０は、モニタや回転灯などの表示手段や、パーソナルコンピュータやシーケンサなどの制御手段、観察映像を録画する記録手段等が例示でき、例えば、ロードセル３７、４４の少なくとも一方が、下面荷重限界値または上面荷重限界値を超えたことを検知すると、エラー表示や音声や光の信号を出力するようにしてもよい。
観察手段５０は、チップＣＰが突き上げられて（引き上げられて）所定の位置に到達したときに、図３（Ｂ）に示すように、チップＣＰからの接着シートＡＳの剥離が充分でない場合や、図３（Ｃ）に示すように、チップＣＰから接着シートＡＳが全く剥離されていない場合や、図３（Ｄ）に示すように、接着シートＡＳがチップＣＰから剥離されず、コレット４５から剥離した場合等において、その観察結果を外部装置６０に出力し、外部装置６０を介してエラー表示や音声や光の信号を出力するようにしてもよいし、当該ピックアップ装置１０の動作を停止させてもよい。
観察手段５０は、カメラ、顕微鏡、センサを併用してもよいし、作業者による目視でもよいし、接着シートＡＳおよびチップＣＰの少なくとも一方の姿勢を観察しやすくするための観察補助手段を備えていてもよく、観察補助手段として、撮像条件を向上させる照明手段や光反射板等を採用してもよい。観察手段５０が作業者の目視の場合、当該作業者が目視した結果に基づいてスイッチや押し釦等の信号出力手段を介して所定の信号を外部装置６０に出力するようにしてもよい。

シート支持手段２０は、メカチャックやチャックシリンダ等のチャック手段、クーロン力、接着剤、粘着剤、磁力、ベルヌーイ吸着、駆動機器等によって接着シートＡＳを支持してもよいし、支持面２１Ａには、リングフレームＲＦの位置決めが可能な位置決め部材を設けてもよいし、一体物ＷＫがリングフレームＲＦを含まない構成の場合または、リングフレームＲＦを含んでいる場合でも、接着シートＡＳを介して一体物ＷＫを支持してもよいし、他の装置で一体物ＷＫを支持する場合、なくてもよい。

突上手段３０は、チップＣＰの下面の中心とニードル３８の中心とを一致させずに当該チップＣＰを突き上げてもよいし、コレット４５でチップＣＰを上昇させてからニードル３８を上昇させてもよいし、コレット４５でチップＣＰを吸着させる前にニードル３８でチップＣＰを上昇させてもよいし、吸引ブロック３４で接着シートＡＳを吸引しなくてもよいし（この場合、減圧手段３５はあってもよいし、なくてもよい）、吸引ブロック３４を設けずに、第２リニアモータ３２のスライダ３２Ａに直動モータ３６を支持させてもよいし、突上部材は、ニードル３８を複数備えていてもよいし、ニードル３８に代えてまたは併用して、ブロック部材、プレート部材、板状部材、丸棒部材、円錐状部材等のその他の部材を採用してもよく、チップＣＰを突き上げ可能なものであれば何でもよいし、ニードル３８やその他の部材の突き上げ部（上部）をゴムや樹脂等の弾性変形が可能な部材で構成してもよいし、弾性変形しない部材で構成してもよいし、突上部材の突き上げ部の大きさや形状は、チップＣＰの下面と同じでもよいし、異なっていてもよい。

引上手段４０は、チップＣＰの上面の中心と支持面４５Ａの中心とを一致させずに当該チップＣＰを引き上げてもよいし、ニードル３８でチップＣＰを上昇させてから支持面４５ＡをチップＣＰに接触させて吸着するようにしてもよいし、チップＣＰに接触しない位置まで支持面４５Ａを近接させてから、ニードル３８でチップＣＰを上昇させて当該チップＣＰを吸着するようにしてもよいし、突上部材は、コレット４５を複数備えていてもよいし、コレット４５に代えてまたは併用して、メカチャックやチャックシリンダ等のチャック手段、クーロン力、接着剤、粘着剤、磁力、ベルヌーイ吸着、駆動機器等のその他の構成物を採用してもよく、チップＣＰを引き上げ可能なものであれば何でもよいし、コレット４５やその他の構成物の支持面をゴムや樹脂等の弾性変形が可能な部材で構成してもよいし、弾性変形しない部材で構成してもよいし、引上部材の支持面の大きさや形状は、チップＣＰの上面と同じでもよいし、異なっていてもよい。

ピックアップ装置１０は、第１、第２検知手段で荷重が検知されるタイミングを監視してもよく、コレット４５とニードル３８との動作開始が所定のタイミングで行われず、荷重検知のタイミングにずれが生じた場合、直動モータ３６および直動モータ４３の少なくとも一方の動作開始時間を調整することにより、コレット４５とニードル３８との動作開始を補正してもよいし、そのような場合に、外部装置６０を介してエラー表示や音声や光の信号を出力するようにしてもよいし、当該ピックアップ装置１０の動作を停止させてもよい。
ピックアップ装置１０は、接着シートＡＳの接着力を低下させる接着力低下手段を備えていてもよく、このような接着力低下手段は、チップＣＰや接着シートＡＳの特性、特質、性質、材質、組成および構成等に応じて当該接着シートＡＳの接着力を低下できるものであれば何でもよいし、ニードル３８およびコレット４５の高さを検知するカメラ等の撮像手段や光学センサ等の検知手段を備えてもよいし、突上手段３０がニードル３８を昇降させる速度と、引上手段４０がコレット４５を昇降させる速度とを異ならせてもよいし、１つのチップＣＰが仮着された接着シートＡＳから当該チップＣＰをピックアップしてもよい。
第１、第２検知手段は、フォースセンサ、ひずみゲージなどを採用してもよいし、荷重を検知することができるものであればなんでもよい。
下面荷重限界値または上面荷重限界値は、チップＣＰや接着シートＡＳ等の特性、特質、性質、材質、組成および構成等に応じて任意の値に設定することができる。
フレーム部材は、三角形や五角形以上の多角形、円形、楕円形およびそれら以外の他の形状でもよいし、環状でもよいし環状でない部材でもよい。
さらに、本考案における片状体、接着シートＡＳおよびフレーム部材の材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、片状体、接着シートＡＳおよびフレーム部材の形状は、三角形や五角形以上の多角形、円形、楕円形およびそれらが部分的に組み合わさった形状等どんな形状でもよいし、接着シートＡＳは、接着剤層だけの単層のもの、基材シートと接着剤層とからなるもの、それらの間に中間層を有するものや、基材シートの上面にカバー層を有する３層以上のもの、更には、基材シートを接着剤層から剥離することのできる所謂両面接着シートのようなものであってもよいし、両面接着シートは、単層又は複層の中間層を有するものや、中間層のない単層又は複層のものであってよい。また、複数の片状体から成るものとしては、食品、樹脂容器、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、回路基板、電極基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板、バーコードラベルやシート状のＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification)、非接触ＩＤタグ、マイクロチップ等のデータキャリア等、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。従って、本考案における一体物ＷＫは、片状体が貼付されたものであれば何ら限定されることはない。なお、接着シートＡＳは、機能的、用途的な読み方に換え、例えば、情報記載用ラベル、装飾用ラベル、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ、記録層形成樹脂シート等の任意のシート、フィルム、テープ等でもよい。

また、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダ及びロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。

１０・・・ピックアップ装置
３０・・・突上手段
３７・・・ロードセル（第１検知手段）
３８・・・ニードル（突上部材）
４０・・・引上手段
４４・・・ロードセル（第２検知手段）
４５・・・コレット（引上部材）
５０・・・観察手段
ＡＳ・・・接着シート
ＣＰ・・・チップ（片状体）

Claims

片状体の一方の面側を仮着して保持する接着シートから当該片状体をピックアップするピックアップ装置であって、
前記接着シートを介して前記片状体を突き上げる突上部材を有する突上手段と、
前記片状体の他方の面を支持して当該片状体を引き上げる引上部材を有する引上手段とを備え、
前記突上手段は、前記突上部材に直接連結され、当該突上部材によって前記片状体の一方の面側に付与される荷重を検知する第１検知手段を有し、
前記引上手段は、前記引上部材に直接連結され、当該引上部材によって前記片状体の他方の面側に付与される荷重を検知する第２検知手段を有することを特徴とするピックアップ装置。
前記接着シートおよび片状体の少なくとも一方の姿勢を観察する観察手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のピックアップ装置。