JP4290718B2

JP4290718B2 - プッシュアップ構造付きの電子部品のピックアンドプレイス装置

Info

Publication number: JP4290718B2
Application number: JP2006288696A
Authority: JP
Inventors: 源記林; 孟達黎
Original assignee: 京元電子股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2006-08-18
Filing date: 2006-10-24
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2026-10-24
Also published as: US7591495B2; KR20080016397A; JP2008044091A; US20080042459A1; KR100832012B1; TWI333248B; TW200811966A

Description

本発明は一種の電子部品のピックアンドプレイス装置であり、特にプッシュアップ構造付きの電子部品のピックアンドプレイス装置に関する。これにより、電子部品をトレーに置く場合の問題を避けることができる。

半導体部品は設計、製造の過程を経てから、構造と機能が正常であることを確保するため、テストを受ける必要がある。半導体部品に対するテストは、ウエハーテストとパッケージ後の完成品テストが分かれる。ウエハーテストはウエハーの切断とパッケージの前に、プローブ（Ｐｒｏｂｅ）でウエハーの回路構造は正常であるのかをテストするものである。現在、半導体部品のテストはほとんど自動検査装置（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＴｅｓｔＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，ＡＴＥ）で行い、テスト後のウエハーはダイ（ｄｉｅ）に切断され、そして、ダイソーター（ｄｉｃｅｓｏｒｔｅｒ）でダイをトレー（ｔｒａｙ）に置く。ダイソーター上のダイスピックアップヘッド（ｐｉｃｋ−ｕｐｈｅａｄ）はダイソーターの作業の速度と正確性に影響を与える。特に、ダイのサイズは小型化と軽量化になり、しかも、ダイス分類器は一時間当たりに数千ピースのダイも処理しなければならないので、ダイスピックアップヘッドの稼動正確性は測定効率に密接に関連している。

図１、図２はそれぞれに、従来の技術でのダイスピックアップヘッド１００の立体図と断面図を示している。当該ダイスピックアップヘッド１００は、気圧コネクタ１１０、ノズル１２０とピックアップヘッド本体１３０を含めている。ピックアップヘッド本体１３０の内部には気圧経路１３１を有し、当該気圧経路１３１には二つの開き口があり、その一つは気圧コネクタ１１０と連結し、もう一つはノズル１２０と連結している。気圧コネクタ１１０は、気圧コントローラー（図に示されていない）付きの気圧回路（図に示されていない）に連結しており、気圧回路が負圧状態になる時に、その空気の圧力は気圧経路１３１を通過し、ノズル１２０にダイ（図示の中で示されていない）を吸着させる。逆に、この気圧回路が正圧状態になる時に、先に吸着されたダイはノズル１２０から放される。このように、気圧回路を制御することにより、ダイピックアップヘッド１００に対してダイのピックアンドプレイス（ｐｉｃｋａｎｄｐｌａｃｅ）機能を実現する。

前述のダイピックアップヘッド１００の内部には、気圧経路１３１のみがあり、単一の気圧経路を制御することでダイのピックアップとリリース作業を行う。だが、ダイは小型化と軽量化になりつつ、前述のダイのピックアップとリリース作業が気圧制御のせいで速度が遅くなってしまうため、ダイピックアップヘッドがダイをトレーに置こうとする際に、ダイはまだノズルに吸着されて失敗してしまう現象が起きる。もし、制御気圧の空気の進入量を増加して気圧制御の速度を上げようとすれば、ダイがトレーに置かれる時に正確位置からずれたり、相隣のダイがひっくり返されたりすることになり、ダイがトレーに積み重ねられる際に損害を生じる。

以上に述べられた従来の技術には欠点に鑑み、一種のダイのピックアンドプレイス装置提供する必要があり、ダイのピックアップ／プレイス作業を行う際に、気圧制御の速度が遅いか、気圧制御の空気の進入量が多すぎるかによって失敗が発生することを解決しなければならない。ダイのピック／プレイス効率を向上させる以外にも、似たような小型化と軽量化の電子部品にも利用できる。

本発明の目的は、プッシュアップ構造付きの電子部品ピックアンドプレイス装置を提供し、軽量化と小型化になった電子部品が、気圧制御の速度が遅すぎるため、電子部品がトレーに置かれる時に、電子部品がノズルに吸着されるか位置のズレのような問題を解決し、電子部品がトレーに置かれる効率を上げることにある。

本発明のもう一つの目的は、一種のプッシュアップ構造付きの電子部品のピックアンドプレイス装置を提供し、独立した二セットの気圧回路を利用してノズルとプッシュピンを稼動させ、気圧制御の空気の進入量が多すぎて電子部品がトレーに置かれる時に正確位置からずれたり、相隣の電子部品がひっくり返されたりする問題を解決し、電子部品のピック/プレイスの効率を上げることにある。

前述の目的によれば、本発明は一種のプッシュアップ構造付きの電子部品のピックアンドプレイス装置を掲示している。その主要構造は、少なくともロボット接続用の固定ベースと、固定ベースに設置されたシリンダーを含めている。シリンダー内部は第一気圧経路が設けられ、第一気圧経路の両端はそれぞれにノズルと第一気圧回路と連結している。シリンダーと第二気圧回路に連結し、最低一つのプッシュアップチプを動かすことができる。気圧コントローラーの制御により、同時に第一気圧回路または第二気圧回路が気圧で稼動することを選択し、ノズルに電子部品を吸着させ、各プッシュピンで電子部品を押す作業を行う。

請求項１の発明は、固定ベースと、
シリンダーであって、第一シリンダーと第二シリンダー、及び、該第一シリンダーと該第二シリンダーのとの間に挟まれるように設置される密封ワッシャーを含み、該シリンダーは該固定ベースに接続され、該シリンダーは第一気圧経路を具え、該第一気圧経路の両端はそれぞれノズル及び第一気圧回路に連通し、且つ該シリンダーは第二気圧回路に連通し、該第二気圧回路は該密封ワッシャを介して少なくとも一つのプッシュピンを動かすことができる、上記シリンダーと、
を具えたことを特徴とする、電子部品ピックアンドプレイス装置としている。
請求項２の発明は、該第一シリンダーに第一気圧コネクタが設置され、該第一気圧経路が該第一気圧経路は第一シリンダー内に設置され、該第一気圧経路は該第一気圧コネクタを通して第一気圧回路に連通することを特徴とする、請求項１記載の電子部品のピックアンドプレイス装置としている。
請求項３の発明は、当該各プッシュピンはそれぞれに、第一シリンダー内に嵌められており、且つそれぞれのプッシュピンは、プッシュピンの根元とプッシュピンの頂上があることを特徴とする、請求項２記載の電子部品のピックアンドプレイス装置としている。
請求項４の発明は、当該各プッシュピンには弾力部品が連結され、しかも、当該弾力部品の片端は当該シリンダーに接続しており、各プッシュピンがシリンダーに対して元の位置に復帰する動力を提供することができることを特徴とする、請求項３記載の電子部品のピックアンドプレイス装置としている。
請求項５の発明は、当該第二シリンダーには回転軸が設けられており、該回転軸が該固定ベースに挿入されたことを特徴とする、請求項２記載の電子部品のピックアンドプレイス装置としている。

本発明プッシュアップ構造付きの電子部品のピックアンドプレイス装置を提供し、軽量化と小型化になった電子部品が、気圧制御の速度が遅すぎるため、電子部品がトレーに置かれる時に、電子部品がノズルに吸着されるか位置のズレのような問題を解決し、電子部品がトレーに置かれる効率を上げることにある。独立した二セットの気圧回路を利用してノズルとプッシュピンを稼動させ、気圧制御の空気の進入量が多すぎて電子部品がトレーに置かれる時に正確位置からずれたり、相隣の電子部品がひっくり返されたりする問題を解決し、電子部品のピック/プレイスの効率を上げることにある。

本発明の実施例を以下で詳しく説明するが、以下の説明以外にも、本発明は幅広くその他の実施例に運用することができる。また、本発明の範囲は実施例で限定されず、後の特許範囲に準ずるべきである。更に、より詳しい説明して本発明を理解してもらうために、図式では実際の寸法に対称とした割合で描かれていない。一部の寸法と他の関連寸法は誇張されている。図式を簡潔にするために、関係しない一部の細部も描かれていない。

図３は本発明の第一実施例におけるプッシュアップ構造付きの電子部品ピックアンドプレイス装置の立体表示図である。当該装置は主に、ロボット（図式では示されていない）接続用の固定ベース２６０、及びシリンダー２９０を含めている。シリンダー２９０は第一シリンダー２３０と第二シリンダー２５０から構成される。第一シリンダー２３０と第二シリンダー２５０との間では、密封ワッシャー２４０があり、そして、当該シリンダー２９０は第二シリンダー２５０と固定ベース２６０によって連結される。また、第一シリンダー２３０上では、ノズル２１０と最低一つのプッシュピン２２０が設けられている。第一気圧コネクタ２７０と第二気圧コネクタ２８０はそれぞれに、第一シリンダー２３０と第二シリンダー２５０に設置されている

図４は図３におけるプッシュアップ構造付きの電子部品ピックアンドプレイス装置の分解立体表示図である。ここで、各プッシュピン２２０は第一シリンダー２３０内に嵌められている。各プッシュピン２２０は、プッシュピンの根元２２２とプッシュピンの頂上２２１がある。各プッシュピンの根元２２２は少なくとも一つの気密ワッシャー３３０が設けられている。また、各プッシュピン２２０は、弾力部品３１０に連結しており、当該弾力部品３１０の片端はシリンダー２９０に連結しているため、各プッシュピン２２０に、シリンダー２９０に対して復帰する動力を提供することができる。第一シリンダー２３０と第二シリンダー２５０が一緒になって精密ポジショニングを実現するために、さらに、複数のポジショニングピン３２０を含めている。各ポジショニングピン３２０の片端は第一シリンダー２３０と組み合い、もう一方の端は第二シリンダー２５０と組み合っている。

また、第二シリンダー２５０では回転軸３５１が設けられ、固定ベース２６０を連結するのに使われる。本発明のプッシュアップ構造付きの電子部品ピックアンドプレイス装置はこの回転軸３５１を利用すれば、回転できるし、異なる角度でダイを置いたり、取ったりすることができる。それに、密封ワッシャー２４０上、各プッシュピンの根元２２２に対称とする位置にはワッシャー穴２４１が設置されている。

図５は図３におけるプッシュアップ構造付きの電子部品ピックアンドプレイス装置の断面表示図である。ここで、第一シリンダー２３０の内部には、第一気圧経路４３２があり、当該第一気圧経路４３２の片端は、第一シリンダー２３０に設けられたノズル２１０と連結し、もう一方の端は、第一シリンダー２３０に設けられた第一気圧コネクタ２７０を通して第一気圧回路（図式では示されていない）と連結している。それに、第二シリンダー２５０は各プッシュピンの根元に対称とする位置に、第二気圧経路４５２を設置している。各第二気圧経路４５２の片端は、第二シリンダー２５０に設けられた第二気圧コネクタ２８０を通して第二気圧回路（図式では示されていない）と連結している。第二気圧回路の気圧稼動を利用すれば、プッシュピンの根元２２２を動かすことができるので、プッシュピン２２０を外に押し出せる。また、気圧コントローラー（図式では示されていない）の制御により、同時に第一気圧回路または第二気圧回路が気圧で稼動することを選択することができ、ノズル２１０に電子部品を吸着させ、各プッシュピン２２０で電子部品を押す作業を行う。

ここで、第一気圧回路が負圧状態になる時に、ノズル２１０は電子部品（半導体チップやパッケージ）を吸着でき、第二気圧回路は外部の大気と連結しているが、プッシュピン２２０は外へ押し出されない。第二気圧回路が正圧の状態になる時、且つ、第一気圧回路は外部の大気と連結する時には、この第二気圧回路の気圧稼動によってプッシュピンの根元２２２が動かされ、プッシュピンの頂上２２１は電子部品を押しついてノズル２１０から放し、トレーに置くようにする。この作業を終えた後に、第二気圧回路を外部の大気と連結させれば、プッシュピン２２０は圧縮状の弾力部品３１０の弾力を受けて元の位置に復帰する。

図６は本発明の第二実施例のおけるプッシュアップ構造付きの電子部品ピックアンドプレイス装置の断面表示図である。ここで、密封ワッシャー５４０は第一シリンダー２３０と第二シリンダー２５０との間に挟まれている。第二気圧回路が正圧状態にあり、且つ、第一気圧回路が外部の大気と連結している時に、第二気圧回路の気圧稼動はこの密封ワッシャー５４０を介してプッシュピン５２０の根元５２２を動かし、プッシュピン５２０を外へ突き出すことができ、ノズル２１０に吸着されていた電子部品を押しつき、ノズル２１０から放し、トレーの特ポジショニング置に放置することができる。

本発明のプッシュアップ構造付きの電子部品ピックアンドプレイス装置を利用すれば、軽量化されて小型化された電子部品は、気圧制御の速度が遅すぎて電子部品がトレーに置かれるべき時に、まだノズルから離れず、または間違った位置に置かれる問題、或いは気圧制御の空気の進入量が多すぎて電子部品がトレーに置かれる際に正確位置に行かずまたは相隣の電子部品をひっくり返してしまう問題等を同時に解決でき、トレーに電子部品を放置する作業の効率を向上させることができる。

前述の実施例はあくまでも本発明の技術に関する考え方及び特長を説明している。その目的は、当分野を熟知する方々に本発明の内容について理解して実施する根拠を与えるに過ぎず、本発明の特許範囲を限定するものではない。本発明が掲示する精神の範囲内で完成されたあらゆるの変更や修飾は、本発明が掲示する範囲内に含まれ、すべては後に述べられる特許の申請範囲に含まれるものとする。例えば、前述のプッシュピン２２０は、一般のプッシュアップ構造（ｐｕｓｈｅｒやｐｒｅｓｓｅｒ）に代えてもよい、その形は針状や柱状と違うものでも良い。例えばリング状のプッシュアップ構造でも本発明の目的を実現できる。また、前述のノズル２１０は実施例で挙げられたものに限らず、一般の吸着力を持つ吸着構造（ｈｏｌｄｅｒやｃｏｌｌｅｃｔｈｏｌｄｅｒ）でも利用できる。他に、前述のプッシュピン２２０を元の位置に戻せる弾力部品３１０も、スプリングの以外に、他の復帰構造（ｒｅｓｔｏｒｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ）でも、例えば、弾力シートのようなものでも同じ目的を実現できる。

従来のダイスピックアップヘッドの立体図である。従来のダイスピックアップヘッドの断面図である。本発明の第一実施例におけるプッシュアップ構造付きの電子部品ピックアンドプレイス装置の立体表示図である。図３におけるプッシュアップ構造付きの電子部品ピックアンドプレイス装置の分解立体表示図である。図３におけるプッシュアップ構造付きの電子部品ピックアンドプレイス装置の断面表示図である。本発明のプッシュアップ構造付きの電子部品ピックアンドプレイス装置の断面表示図である。

符号の説明

１００ダイスピックアップヘッド
１１０気圧コネクタ
１２０ノズル
１３０ピックアップヘッド本体
１３１気圧経路
２１０ノズル
２２０、５２０プッシュピン
２２１、５２１プッシュピンの頂上
２２２、５２２プッシュピンの根元
２３０第一シリンダー
２４０、５４０密封ワッシャー
２４１ワッシャー穴
２５０第二シリンダー
２６０固定ベース
２７０第一気圧コネクタ
２８０第二気圧コネクタ
２９０シリンダー
３１０弾力部品
３２０ポジショニングピン
３３０気密ワッシャー
３５１回転軸
４３２第一気圧経路
４５２第二気圧経路

Claims

固定ベースと、
シリンダーであって、第一シリンダーと第二シリンダー、及び、該第一シリンダーと該第二シリンダーのとの間に挟まれるように設置される密封ワッシャーを含み、該シリンダーは該固定ベースに接続され、該シリンダーは第一気圧経路を具え、該第一気圧経路の両端はそれぞれノズル及び第一気圧回路に連通し、且つ該シリンダーは第二気圧回路に連通し、該第二気圧回路は該密封ワッシャを介して少なくとも一つのプッシュピンを動かすことができる、上記シリンダーと、
を具えたことを特徴とする、電子部品ピックアンドプレイス装置。
該第一シリンダーに第一気圧コネクタが設置され、該第一気圧経路が該第一気圧経路は第一シリンダー内に設置され、該第一気圧経路は該第一気圧コネクタを通して第一気圧回路に連通することを特徴とする、請求項１記載の電子部品のピックアンドプレイス装置。
当該各プッシュピンはそれぞれに、第一シリンダー内に嵌められており、且つそれぞれのプッシュピンは、プッシュピンの根元とプッシュピンの頂上があることを特徴とする、請求項２記載の電子部品のピックアンドプレイス装置。
当該各プッシュピンには弾力部品が連結され、しかも、当該弾力部品の片端は当該シリンダーに接続しており、各プッシュピンがシリンダーに対して元の位置に復帰する動力を提供することができることを特徴とする、請求項３記載の電子部品のピックアンドプレイス装置。
当該第二シリンダーには回転軸が設けられており、該回転軸が該固定ベースに挿入されたことを特徴とする、請求項２記載の電子部品のピックアンドプレイス装置。