JP4644385B2

JP4644385B2 - ワーク供給装置及びダイシング装置

Info

Publication number: JP4644385B2
Application number: JP2001161580A
Authority: JP
Inventors: 真安藤; 修治安藤; 貴士関
Original assignee: Apic Yamada Corp
Current assignee: Apic Yamada Corp
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2021-05-30
Also published as: JP2002353171A

Description

【０００１】
【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
１８Ｘ−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

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。