JP4644385B2 - ワーク供給装置及びダイシング装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する利用分野】
本発明は、ワークをダイシング治具に載置したままこれらをダイシング部へ供給するワーク供給装置及びダイシング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体パッケージの一例として、CSP(Chip・Size・Package)を製造する場合について説明する。ガラスエポキシなどの回路基板上に複数の半導体チップがマトリクス状に搭載され、該半導体チップ搭載面側を樹脂封止されてパッケージ部が形成される。このパッケージ部が形成された回路基板がダイシング治具に載置されてワーク供給装置によりダイシング装置のX−Yテーブルに供給される。
【0003】
X−Yテーブルに移載されたダイシング治具は、回路基板と共に吸着保持された状態で、X−Yテーブルをダイシングブレードの切断ラインと位置合わせが行われた後、例えばX方向に走査させる際(例えば往路を走査させる際)に一辺側が切断され、Y方向へ1ライン分移動させては同様に切断動作が繰り返し行われる。一辺側の切断が終了すると、X−Yテーブルを90度回転させて隣接する他辺側についてもX−Yテーブルを同様に例えばX方向に走査させてはY方向へ1ライン分移動させて切断動作が繰り返し行われる。これにより、回路基板は、ダイシング治具に載置されたまま、マトリクス状に個片に切断される。
【0004】
切断が終了すると、回路基板は、ダイシング治具と共にスピン洗浄部へ移送される。スピン洗浄部では、ダイシング治具が回路基板と共に洗浄ステージに吸着保持された状態で、密閉空間内で洗浄ステージが回転駆動される。このとき、噴射ノズルから洗浄液が回路基板に向かって噴射されて洗浄が行われる。洗浄終了後洗浄ステージを回転させたまま回路基板にエアーが噴射されて基板乾燥が行われる。
【0005】
回路基板は、供給マガジンより切り出されると、別途待機したダイシング治具上に吸着パッド等を備えた基板専用の搬送機構により移送される。そして、回路基板はダイシング治具に載置されたままワーク供給装置によりダイシング部のX−Yテーブル上に移送される。以下、回路基板をダイシング治具と共に移送するワーク供給装置の代表的な構成について説明する。
【0006】
図4(a)(b)に示すワーク供給装置101は、ダイシング治具102に回路基板103を載せたままX−Yテーブルヘ移送するものである。ベース部104にはダイシング治具102を両側より保持する保持アーム105がスライド可能に設けられている。保持アーム105には、ダイシング治具102本体の両側面に設けられた係止穴106に係止可能な保持爪107が突設された保持部108が設けられている。保持アーム105はベース部104に設けられたシリンダ部109のシリンダロッド110に連繋してスライドレール111に沿って移動可能に設けられている。回路基板103は、パッケージ部103aを下側にしてダイシング治具102に載置される。回路基板103は、例えば基板部103bに穿孔された孔に治具表面に立設されたピンを挿通させて位置決めされている。そして、保持アーム105をスライドさせてダイシング治具102が保持部108により保持されてダイシング部のX−Yテーブルへ移送されるようになっている。
【0007】
図5(a)(b)に示すワーク供給装置112は、ダイシング治具102に回路基板103を載せた状態で、該回路基板103をダイシング治具102の上面に押さえたままX−Yテーブルヘ移送するものである。
ベース部104には、吊下げロッド113が4箇所に取付けられており、該吊下げロッド113の下端部には押圧支持プレート115が吊下げ支持されている。この吊下げロッド113の周囲には、ベース部104と押圧支持プレート115との間にコイルバネ116が弾装されており、押圧支持プレート115は常時下方に付勢されている。押圧支持プレート115には、押圧プレート117が一体に設けられており、ダイシング治具102に載せられた回路基板103を押圧可能になっている。
【0008】
図6に示すように、回路基板103はパッケージ部103aを下側にして載置される。そして、基板部103b側より押圧プレート117により押圧された状態で、ダイシング治具102の保持アーム105をスライドさせて保持部108により保持されてダイシング部のX−Yテーブルへ移送されるようになっている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
図4(a)(b)に示すワーク供給装置101は、回路基板103は図7に示すように基板部103bがダイシング治具102にピン118などにより位置決めされているが、ダイシング部への移送中に加わる装置の振動や、図7に示すようなパッケージ部103aの反りが生じた場合には、基板部103bがピン118より外れて位置ずれが生したり落下したりするおそれがある。
【0010】
図5(a)(b)に示すワーク供給装置112は、基板部103b側より基板押圧プレート117によりダイシング治具102へ押圧された状態で、ダイシング部へ移送されるため、ダイシング部への移送中に加わる装置の振動や、パッケージ部103aの反りが生じた場合でも回路基板103の位置ずれは起こり難い。
しかしながら、回路基板103は供給マガジンより切り出されると、別途待機しているダイシング治具102上に図示しない基板専用の搬送機構により個別に移送する必要がある。そして、ワーク供給装置112により回路基板103を押さえながらダイシング治具102を保持してダイシング部へ移送するというように、回路基板103の専用の搬送機構が必要な分だけ、部品点数が多く、機構的に複雑になり、装置も大型化する。また、回路基板103のダイシング治具102への受渡しに手間取るためタクトタイムも遅延するため、装置全体として生産効率が低下する。
【0011】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、ワークの位置ずれを生ずることなく、しかも簡略化した構成でワークの搬送時間を短縮することができるワーク供給送装置及びダイシング装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。
即ち、ワークをダイシング治具に載置したままこれらをダイシング部へ供給するワーク供給装置であって、ワークを保持してダイシング治具へ載置し、当該ワークをダイシング治具へ押さえたまま該ダイシング治具をダイシング部へ移送する搬送機構を具備し、前記搬送機構は、治具本体を両側より保持する保持アームがスライド可能に設けられているベース部と、ベース部に吊下げ支持され、ワークを吸着保持可能なワーク吸着部と、ベース部に吊下げ支持され、ワーク吸着部に吸着されたまま治具本体に押し当てられたワークを押さえるための押圧プレートと、を一体に備えたことを特徴とする。
【0013】
また、ダイシング装置においては、ワークをダイシング治具に載置したままこれらをダイシング部へ供給する上述したワーク供給装置と、該ワーク供給装置によりダイシングテーブルへワーク及びダイシング治具が移送され、該ダイシングテーブルをX−Y方向に走査させる際に、ワークがダイシングブレードによりダイシングされる前記ダイシング部と、ダイシングされたワークをスピン洗浄するスピン洗浄部とを備えたことを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るワーク搬送装置及びダイシング装置の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。
図1(a)(b)は回路基板及びダイシング治具を移送するワーク供給装置の正面図及び上視図、図2は(a)(b)(c)は回路基板及びダイシング治具の供給プロセスを示す説明図、図3はダイシング装置の全体構成を示す平面説明図である。
【0015】
図3において、ダイシング装置の全体構成について説明する。
1はワーク供給部であり、ワークの1例であるCSP用の回路基板2が複数収納された供給マガジン3より1枚ずつ供給可能になっている。回路基板2は、半導体チップが一方側にマトリクス状に搭載されて一括して樹脂モールドされており、供給マガジン3よりプッシャーなどにより切り出し部4へ送り出される。このとき、撮像装置などにより回路基板2の品種が判別されるようになっている。
切り出し部4へ送り出された回路基板2は、ワーク供給装置としてのワーク搬送部X1により吸着保持され、ワーク供給位置Aに待機しているダイシング治具5にパッケージ部を下にして載置され、該ダイシング治具5と共に保持されてダイシング位置Bへ移送される。
【0016】
6はダイシング部であり、回路基板2がダイシング治具5と共にダイシングテーブル7へ移送される。ダイシングテーブル7はX−Y方向及び回転可能に設けられており、回路基板2をダイシング治具5と共に吸着保持するようになっている。ダイシングテーブル7をダイシングブレード8の切断ラインと位置合わせを行って、X方向に(例えば図3の左側に)走査させる際に一辺側が切断され、再びX方向に(図3の右側に)戻って、Y方向に1ライン分移動させては同様の切断動作が繰り返し行われる。一辺側の切断が終了すると、ダイシングテーブル7を90度回転させて隣接する他辺側についてもダイシングテーブル7をX方向に往復走査させてはY方向へ1ライン分移動させて切断動作が繰り返し行われる。これにより、回路基板2は、ダイシング治具5に搭載されたまま、基板側よりマトリクス状に個片に切断される。
【0017】
9はスピン洗浄部であり、ダイシングされた回路基板2がダイシング治具5と共にワーク搬送部Y1によりダイシング位置Bより洗浄位置Cへ移送され、洗浄ステージ10にてダイシング治具5が洗浄ステージ10に吸着保持されて切断面である基板側のスピン洗浄が行われる。スピン洗浄部9では、密閉空間内で洗浄ステージ10が回転駆動され、図示しない噴射ノズルから洗浄液が回路基板2に向かって噴射されて洗浄が行われる。洗浄終了後に洗浄ステージ10を回転させたまま回路基板2にエアーが噴射されて基板乾燥が行われる。
【0018】
11はワーク搬送装置であり、ダイシングされスピン洗浄されたワーク(回路基板2)がダイシング治具5と共にワーク搬送部X3により洗浄位置Cよりピックアップ位置Dへ移送されピックアップステージ12に取り出される。そして、ワーク搬送部X2により回路基板2のみがダイシング治具5より取出されて後処理工程へ搬送される。後処理工程としては本実施例ではワーク洗浄乾燥工程、ワーク検査工程等がある。
【0019】
13はワーク洗浄乾燥部であり、ピックアップステージ12より、ダイシングされ、一面をスピン洗浄された回路基板2がワーク搬送部X2により一括保持されて搬送される間に他面の洗浄乾燥が行われる。ワーク洗浄乾燥部13は、回路基板2のスピン洗浄されていないパッケージ部側を洗浄ローラ14にてウェット洗浄し、乾燥ローラ15にて拭取り乾燥した後、エアー吹き付け部16により水分及び切削屑を除去する動作が連続して行われる。
【0020】
17はワーク載置部であり、洗浄乾燥後の回路基板2が回転及びスライド可能なX−Y−θテーブル18上に載置され、回路基板2の向きを揃えて供給可能になっている。このX−Y−θテーブル18は、θ方向に回転可能であり、かつX−Y方向に設けられた移動ガイド19に沿って移動可能に設けられている。X−Y−θテーブル18は、図3に示すように、ワーク搬送部X2より回路基板2が移載されると、時計回り方向へ90度回転して向きを変えるようになっている。X−Y−θテーブル18の近傍には、反転ピックアップ20が上下動、回転動作及びスライド可能に設けられている。反転ピックアップ20は、X−Y−θテーブル18に回路基板2が吸着保持されて90度回転すると、上下動して個片化されたチップ2aを吸着保持する。そして、反転ピックアップ20は、180度回転する(反転させてチップ2aの接続端子面を下方に向ける)。
【0021】
21はワーク検査部であり、ワーク載置部17より検査テーブル22へ移載されたチップに画像処理検査及び導通検査を含む検査が行われる。検査テーブル22の周縁部には複数箇所にワーク保持部(チップ載置用凹部)23が設けられ、該ワーク保持部23に反転ピックアップ20より移載されたチップ2aを載置するようになっている。具体的には、検査テーブル22の周縁部に90度ずつ振られた4箇所に設けられている。各ワーク保持部23に載置されたチップ2aは検査テーブル22が90度ずつ回転することにより検査ステージへ送られる。
【0022】
24はワークピックアップ部であり、ワーク検査部21の検査テーブル22に設けられたワーク保持部23に対応した間隔でワーク(チップ2a)を保持可能なピックアップヘッド25が複数箇所に設けられている。具体的には、ワークピックアップ部24には、ピックアップヘッド25が90度ずつ振られた4箇所の位置に設けられている。検査テーブル19とワークピックアップ部24とは同期して回転可能に設けられている。ワーク保持部23とピックアップヘッド25とは少なくとも2箇所で重なり合うように回転するようになっている。
【0023】
26はワーク収納部であり、検査テーブル22により搬送された検査終了後のチップ2aが収納用ピックアップ39により保持されて良品と不良品とに分けて良品収納トレイ26a、不良品収納トレイ26bに分別して収納される。各収納トレイが一杯になると空トレイ26cが供給されるようになっている。
【0024】
回路基板2を搭載可能なダイシング治具5は、ワーク供給位置A、ダイシング位置B、洗浄位置C、ピックアップ位置Dのうち何れか3位置に配設され、該複数のダイシング治具5を対応するワーク搬送部X1、Y1、X3、Y2の何れかによりダイシング治具5を循環させて回路基板2の搬送が繰り返し行われるようになっている。
【0025】
図3において、回路基板2を搭載したダイシング治具5は、ワーク供給位置Aからダイシング位置Bへワーク搬送部X1により上レールを用いて搬送される。また、切断された回路基板2を搭載したダイシング治具5は、ダイシング位置Bから洗浄位置Cへワーク搬送部Y1により下レールを用いて搬送される。スピン洗浄された回路基板2を搭載したダイシング治具5は、洗浄位置Cからピックアップ位置Dへワーク搬送部X3により上レールを用いて搬送される。ダイシング治具5は、回路基板2がワーク搬送部X2により吸着保持されて搬送されると、ピックアップ位置Dから再度ワーク供給位置Aへワーク搬送部Y2により下レールを用いて搬送される。
【0026】
ここで、ワーク供給装置としてのワーク搬送部X1の構成について図1(a)(b)を参照して説明する。ワーク搬送部X1は、ワーク(回路基板2)をダイシング治具5に載置したままこれらをダイシング部6へ供給する。27はベース部でありダイシング治具本体5aを両側より保持する保持アーム28がスライド可能に設けられている。29はワーク吸着部であり、ベース部27に吊下げ支持され、下端部にワークを吸着保持可能な吸着パッド部30が設けられている。ワーク吸着部29の上端側はベース27に連繋して支持されており、吸引口29aはベース27上に開口して設けられ、図示しない吸引ホースにより真空発生装置に連結されている。
31は押圧支持プレートであり、押圧プレート32を下面側に一体に支持している。この押圧支持プレート31はベース部27に設けられた吊下げロッド33の下端側に吊下げ支持されており、吸着パッド部30に吸着されたままダイシング治具本体5aに押し当てられたワークを押圧プレート32により上から押さえる。この押圧プレート32に多孔性材料を用いることによりワークを吸着することも可能である。
【0027】
保持アーム28には、ダイシング治具本体5aの両側面に設けられた係止穴5bに係止可能な保持爪34aが突設された保持部34が設けられている。保持アーム28はベース部27に設けられたシリンダ部35のシリンダロッド35aに連繋してスライドレール36に沿って移動可能に設けられている。
【0028】
押圧支持プレート31を吊下げ支持する吊下げロッド33の周囲には、ベース部27と押圧支持プレート31との間にコイルバネ38が弾装されて押圧プレート32を常時下方に付勢している。
ワーク吸着部29はベース部27に複数箇所(本実施例では8箇所)に設けられており、吸着パッド部30は押圧支持プレート31や押圧プレート32を貫通してこれらより下方に突出して設けられている。ワーク吸着部29の周囲には、ベース部27と吸着パッド部30との間にコイルバネ37が弾装されて吸着パッド部を常時下方に付勢している。
【0029】
ワーク搬送部X1は、切り出し部4に切り出された回路基板2を吸着パッド部30に吸着したままワーク供給位置Aに移送する(図2(a)(b)参照)。そして、回路基板2を吸着したままベース部27を下動させて回路基板2が押圧プレート32にダイシング治具5上に押さえられる。このとき、押圧支持プレート31及びワーク吸着部29に加わる押圧力をコイルバネ37及びコイルバネ38で吸収するようになっている。
【0030】
そして、両側シリンダ部35を作動させて、保持アーム28をダイシング治具5に向かって移動させ、保持部34の保持爪34aを係止穴5bに係止させてダイシング治具5を回路基板2と共に保持する(図2(c)参照)。この状態で、ベース部27を上動させて図示しない上レールに沿ってワーク供給位置Aからダイシング位置Bへ搬送し、ダイシングテーブル7にダイシング治具5を載置すると、シリンダ部35を作動させて保持アーム28の係止状態を解除し、ワーク吸着部29の吸引動作を解除してダイシング治具5の移載動作を完了する。ワーク搬送部X1は、再びダイシング位置Bから切り出し部4へ戻って次の回路基板2及びダイシング治具5の搬送に備える。
【0031】
上記構成によれば、ワーク搬送部X1により回路基板2をダイシング部6へ移送中に加わる振動や、パッケージ部の反りが生じた場合にも、押圧プレート32により回路基板2はダイシング治具本体5aへ押圧された状態で移送されるため、回路基板2の位置ずれは起こり難い。
また、ワーク搬送部X1により切り出された回路基板2を吸着パッド部30にに吸着すると共にダイシング治具本体5aに押さえながらダイシング治具5と共に保持してダイシング部6へ移送するので、回路基板2の専用の搬送機構が不要となり、部品点数が少なく、装置も簡略化できる。また、回路基板2及びダイシング治具5の保持に手間取ることはないためタクトタイムを短縮化して、装置全体として生産効率を向上させることができる。
【0032】
以上、本発明の好適な実施例について種々述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、保持アーム28やワーク吸着部29の構成は、他の構成であってもよい等、発明の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【0033】
【発明の効果】
本発明に係るワーク供給装置及びダイシング装置を用いると、ワークをダイシング部へ移送中に加わる振動や、パッケージ部の反りが生じた場合にも、押圧プレートによりワークは治具本体へ押圧された状態で移送されるため、ワークの反りや位置ずれは起こり難い。
また、ワークを吸着パッド部に吸着すると共に治具本体に押さえながらダイシング治具と共に保持してダイシング部へ移送するので、ワークの専用の搬送機構が不要となり、部品点数が少なく、装置も簡略化できる。また、ワーク及びダイシング治具の保持に手間取ることはないためタクトタイムを短縮化して、装置全体として生産効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】回路基板及びダイシング治具を移送するワーク供給装置の正面図及び上視図である。
【図2】回路基板及びダイシング治具の供給プロセスを示す説明図である。
【図3】ダイシング装置の全体構成を示す平面説明図である。
【図4】従来のダイシング治具を移送するワーク供給装置の正面図及び上視図である。
【図5】従来のダイシング治具を移送するワーク供給装置の正面図及び上視図である。
【図6】図5のワーク供給装置の説明図である。
【図7】回路基板の反りを示す説明図である。
【符号の説明】
1 ワーク供給部
2 回路基板
2a チップ
3 供給マガジン
4 切り出し部
5 ダイシング治具
6 ダイシング部
7 ダイシングテーブル
8 ダイシングブレード
9 スピン洗浄部
10 洗浄ステージ
11 ワーク搬送装置
12 ピックアップステージ
13 ワーク洗浄乾燥部
14 洗浄ローラ
15 乾燥ローラ
16 エアー吹き付け部
17 ワーク載置部
18 X−Y−θテーブル
19 移動ガイド
20 反転ピックアップ
21 ワーク検査部
22 検査テーブル
23 ワーク保持部
24 ワークピックアップ部
25 ピックアップヘッド
26 ワーク収納部
26a 良品収納トレイ
26b 不良品収納トレイ
27 ベース部
28 保持アーム
29 ワーク吸着部
30 吸着パッド部
31 押圧支持プレート
32 押圧プレート
33 吊下げロッド
34 保持部
35 シリンダ部
36 スライドレール
37、38 コイルバネ
39 収納用ピックアップ部
Claims (5)
- ワークをダイシング治具に載置したままこれらをダイシング部へ供給するワーク供給装置であって、
ワークを保持してダイシング治具へ載置し、当該ワークをダイシング治具へ押さえたまま該ダイシング治具をダイシング部へ移送する搬送機構を具備し、
前記搬送機構は、治具本体を両側より保持する保持アームがスライド可能に設けられているベース部と、ベース部に吊下げ支持され、ワークを吸着保持可能なワーク吸着部と、ベース部に吊下げ支持され、ワーク吸着部に吸着されたまま治具本体に押し当てられたワークを押さえるための押圧プレートと、を一体に備えたことを特徴とするワーク供給装置。 - 保持アームには、治具本体の両側面に設けられた係止穴に係止可能な保持爪が突設された保持部が設けられており、保持アームはベース部に設けられたシリンダ部のシリンダロッドに連繋してスライドレールに沿って移動可能に設けられていることを特徴とする請求項1記載のワーク供給装置。
- 押圧プレートを吊下げ支持する吊下げロッドの周囲には、ベース部と押圧プレートとの間にコイルバネが弾装されて押圧プレートを常時下方に付勢していることを特徴とする請求項1記載のワーク供給装置。
- ベース部に複数箇所に設けられたワーク吸着部は下端部に吸着パッド部が設けられ、各ワーク吸着部の周囲には、ベース部と吸着パッド部の間にコイルバネが弾装されて吸着パッド部を常時下方に付勢していることを特徴とする請求項1記載のワーク供給装置。
- ワークをダイシング治具に載置したままこれらをダイシング部へ供給する請求項1乃至請求項4の何れかに記載のワーク供給装置と、該ワーク供給装置によりダイシングテーブルへワーク及びダイシング治具が移送され、該ダイシングテーブルをX−Y方向に走査させる際に、ワークがダイシングブレードによりダイシングされる前記ダイシング部と、ダイシングされたワークをスピン洗浄するスピン洗浄部とを備えたことを特徴とするダイシング装置。
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