JP5136100B2

JP5136100B2 - チップ供給装置

Info

Publication number: JP5136100B2
Application number: JP2008028785A
Authority: JP
Inventors: 保夫 ▲高▼浪
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-02-08
Filing date: 2008-02-08
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2028-02-08
Also published as: JP2009188306A

Description

本発明は、ダイボンディング装置やフリップチップボンディング装置等に組み込まれるチップ供給装置に関し、特にチップ供給用のパレットをパレット収納部へ出し入れする機能を備えたチップ供給装置に関する。

ウェハシートやトレイ等のチップ供給用の担体を用いてチップの供給を行う場合、これらの担体を専用のパレットに装着したものを予めパレット収納部に複数収納しておき、担体のチップが空になると新たな担体と交換しながら連続供給を行っている。この担体の交換には、パレットをチップ供給装置とパレット収納部との間で移送する装置が用いられている（特許文献１参照）。
特開平４−１９６１４８号公報

特許文献１に記載された装置は、パレットを収納するマガジンと、チップを移載ヘッドに供給するステージとを結ぶ直線上を移動するアームを備え、このアームがパレットに形成された被支持部を支持した状態で直線移動することでパレットの移送を行っている。しかし、このようなアームを用いた装置では、パレットの交換の際にはアームがステージの後ろ側から被支持部を支持し、前方のマガジンまで移動しなければならないので移動距離が長くなり、交換に時間を要していた。また、アーム専用の移動機構が必要となり、装置が大型、複雑化するという問題があった。

本発明は、装置の小型化とパレットの交換時間の短縮を実現したチップ供給装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載のチップ供給装置は、チップ供給用のパレットに保持されたウェハシート上のチップをチップ移送装置へ供給するチップ供給装置であって、複数のパレットを一方向へ出し入れ自在な状態で収納するパレット収納部と、前記パレット収納部の前記一方向側に隣接して配置された移動テーブルと、前記移動テーブルの前記パレット収納部側に配置され、パレット収納部内のパレットを保持して水平面内で旋回することによりパレットを前記移動テーブルの中央部上方に位置させるパレット旋回機構と、前記移動テーブルに配置され、前記パレット旋回機構によって前記移動テーブルの中央部上方に位置させられたパレットを固定するパレット固定機構と、前記移動テーブルを水平移動させることにより、前記パレット固定機構によって固定されたパレットのチップを前記チップ移送装置の所定のピックアップ位置に位置決めする動作と、前記パレット旋回機構に保持されたパレットをパレット収納部に前記一方向から出し入れする動作を行う水平移動機構とを備えた。

本発明によれば、パレット収納部に出し入れする向きと移動テーブルの中央部にセッティングする向きとにパレットの向きを変換するパレット旋回機構を移動テーブルに設け、移動テーブルを水平移動させてパレット旋回機構に保持したパレットをパレット収納部に対して出し入れするようにしたので、従来のアームの直線移動によるパレットの移送を行う装置に比べて装置全体の簡素化および小型化が可能である。また、パレットの直線移動の一部を旋回移動に置き換えるためパレット交換に要する時間を短縮することができる。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態のチップ供給装置の平面図、図２はその側面図、図３乃至図７は本発明の実施の形態のパレット移動装置の動作説明図である。

最初に、図１および図２を参照してチップ供給装置の構成について説明する。マガジン１は、パレット２を上下に等間隔をおいて重ねた状態で収納するパレット収納部である。マガジン１は一方向（Ｘ方向）に開口しており、そこからパレット２を出し入れすることができる。マガジン１は上下に移動可能であり、パレット２の出し入れを行う位置（パレット交換位置）に任意のパレット２を高さ合わせすることで全てのパレット２の出し入れが可能になっている。パレット２には、複数のチップに個片化された半導体ウェハ３がウェハシート４に貼り付けられた状態で装着されている。

チップボンダ５は、基板６にチップを搭載するチップ移載装置とチップ移載装置へチップを供給するチップ供給装置より構成されている。基板６は第１テーブル７によって水平移動可能に支持されている。第１テーブル７の側方に第２テーブル８が配置されている。第２テーブル８は、下面側に取り付けられたスライダ９が基台１０に取り付けられたレール１１と摺動自在に係合しており、第１テーブル７と接離する方向（Ｙ方向（図１参照））に移動可能である。基台１０側には送りねじ１２がその回転駆動手段であるモータ１３とともに配置されており、この送りねじ１２に第２テーブル８に取り付けられたナット１４が螺着されている。

第３テーブル１５は、下面側に取り付けられたスライダ１６が第２テーブル８の上面側に取り付けられたレール１７と摺動自在に係合しており、マガジン１の開口した側と接離する方向（Ｘ方向（図１参照））に移動可能である。第２テーブル８側には送りねじ１８がその回転駆動手段であるモータ１９とともに配置されており、この送りねじ１９に第３テーブル１５に取り付けられたナット２０が螺着されている。

第３テーブル１５のマガジン１側に設けられたパレット旋回機構は、第３テーブル１５に固定された回転アクチュエータ２１とこれに水平旋回可能に軸支されたパレット保持部材２２で構成されている。パレット保持部材２２は、パレット２の縁部に形成された被保持部２ａを電磁的もしくは機械的に保持可能である。パレット保持部材２２は被保持部２ａを保持した状態で水平旋回することで、パレット２を水平旋回させてその向きを変更することができる。

第３テーブル１５の開口部１５ａを挟んでパレット旋回機構と対向する側には、パレット固定機構が配置されている。パレット固定機構は、第３テーブル１５に固定された直動アクチュエータ２３とロッド部であるパレット固定部材２４で構成されている。パレット固定部材２４は、パレット２の被保持部２ａと対向する縁部に形成された被固定部２ｂを押圧し、パレット２を第３テーブル１５上の所定位置に固定する。

移載ヘッド２５は、第３テーブル１５上の所定位置に固定されたパレット２に装着されているウェハシート４からチップをピックアップして基板６に移送して搭載するチップ移送装置である。移載ヘッド２５がチップをピックアップするピックアップ位置Ｐ１とチップを搭載する搭載位置Ｐ２は固定されているので、２つのモータ１３、１９の回転駆動を制御することで任意のチップをピックアップ位置Ｐ１に位置決めすることになる。同様に第１テーブル７の水平位置制御によって基板６の任意のチップ搭載箇所を搭載位置Ｐ２に位置決めする。本実施の形態の第２テーブル８とこれに付属するレール１１、１７、スライダ９、１６、送りねじ１２、１８、モータ１３、１９、ナット１４、２０は、第３テー
ブル１５（移動テーブル）を水平移動させることにより、パレット固定機構によって固定されたパレットのチップをチップ移送装置の所定のピックアップ位置Ｐ１に位置決めする水平移動機構を構成している。

次に、図３乃至図７を参照してチップ供給装置の動作について説明する。ここではチップ供給装置の代表的な動作として、第３テーブル１５上の所定位置に固定されたパレット２をマガジン１に返却する動作を説明する。マガジン１に収納されているパレット２を取り出して第３テーブル１５上の所定位置に固定するまでの動作、すなわち第３テーブル１５にパレット２をセッティングする動作は、これとは逆の工程を経ることで実現できる。

第３テーブル１５上の所定位置に固定されたパレット２をマガジン１に返却するときには、まずパレット２の固定状態を解除する必要があるので、図３に示すように直動アクチュエータ２３を作動させてパレット固定部材２４をパレット２の被固定部２ｂから離反させる。このときパレット２は被保持部２ａのみがパレット旋回機構のパレット保持部材２２を支持（保持）した状態となっている。この状態から図４に示すように回転アクチュエータ２１を作動させてパレット２を水平旋回させる。第３テーブル１５の位置によってはパレット２の回転半径内にマガジン１が入ってしまうことがあるので、このような場合には旋回開始前もしくは旋回中にモータ１９を作動させて第３テーブル１５をマガジン１から離反する方向に移動させる必要がある。

図５はパレット２を１８０度旋回させてマガジン１に収納可能な向きに変換し、マガジン１の開口側の正面に位置させた状態を示している。パレット２をマガジン１に収納するときには、この状態から図６に示すようにモータ１９を作動させて第３テーブル１５をマガジン１に近接する方向に移動させる。第３テーブル１５の移動に伴ってパレット旋回機構も移動し、これに支持されたパレット２がマガジン１内に入る。このときマガジン１は上下移動によってパレット２が収納されていない箇所をパレット交換位置（パレット旋回機構に支持されたパレット２の高さ位置）に高さ合わせしておく必要がある。パレット２がマガジン１内に完全に収まると、図７に示すようにパレット旋回機構のパレット保持部材２２とパレット２の被保持部２ａの保持を解除し、モータ１９を作動させて第３テーブル１５をマガジン１から離反する方向に移動させる。

この後、別のパレット２を第３テーブル１５にセッティングする場合には、そのパレット２をパレット交換位置に高さ合わせし、そこに向けて旋回させたパレット保持部材２２をパレット２の被保持部２ａに保持させてマガジン１から引き出す。そしてマガジン１から完全に引き出されたパレット２をパレット旋回機構で１８０度旋回させて第３テーブル１５の中央部に開口された開口部１５ａの上方に位置させる。パレット固定機構は、第３テーブル１５の中央部に開口された開口部１５ａの上方に位置するパレット２の被固定部２ｂにパレット固定部材２４を押圧して所定位置に固定する。

なお、図４乃至図７において、ピックアップ位置Ｐ１に設けられたエジェクタ２６は、内蔵された突き上げピンを上方に突出させてピックアップ位置Ｐ１あるチップをウェハシート４から剥離させる機能を有している。第２テーブル８にも第３テーブル１５の開口部１５ａと同様な開口部８ａが中央部に開口されており、パレット２の水平移動の際にこれらのテーブル８、１５とエジェクタ２６との干渉を避けるようになっている。水平移動機構によってピックアップ位置Ｐ１に位置決めされたチップは、エジェクタ２６によってウェハシート４から剥離されるとともに移載ヘッド２５によって上方から吸着されてピックアップされる。

以上の説明から明らかのように、本実施の形態の水平移動機構はパレット２から供給されるチップをチップ移送装置のピックアップ位置Ｐ１に位置決めする機能だけでなくパレ
ット２をマガジン（パレット収納部）１にＸ方向（一方向）から出し入れする動作を行う機能を備えている。

このように構成されたチップ供給装置は、パレット旋回機構によってパレットの向きをマガジンに収納する向きと第３テーブル（移動テーブル）にセッティングする向きとに変換し、パレットを支持したパレット旋回機構を第３テーブルと共に水平移動させてマガジンへのパレットの出し入れを行うように構成されているので、従来のアームの直動によるパレットの移送を行う装置に比べ、装置全体の簡素化および小型化が可能である。またパレットの直線移動の一部を旋回移動に置き換えるためパレットの交換に要する時間を短縮することができる。さらにパレットの旋回と水平移動を並行して行えばパレット交換に要する時間をより一層短縮することができる。

本発明は、複数のパレットを頻繁に交換しながらチップの搭載を行うマルチチップボンダ等に特に有用である。

本発明の実施の形態のチップ供給装置の平面図本発明の実施の形態のチップ供給装置の側面図本発明の実施の形態のパレット移動装置の動作説明図本発明の実施の形態のパレット移動装置の動作説明図本発明の実施の形態のパレット移動装置の動作説明図本発明の実施の形態のパレット移動装置の動作説明図本発明の実施の形態のパレット移動装置の動作説明図

符号の説明

１マガジン（パレット収納部）
２パレット
２ａ被保持部
２ｂ被固定部
８第２テーブル
９、１６スライダ
１１、１７レール
１２、１８送りねじ
１３、１９モータ
１４、２０ナット
１５第３テーブル（移動テーブル）
２１回転アクチュエータ
２２パレット保持部材
２３直動アクチュエータ
２４パレット固定部材

Claims

チップ供給用のパレットに保持されたウェハシート上のチップをチップ移送装置へ供給するチップ供給装置であって、
複数のパレットを一方向へ出し入れ自在な状態で収納するパレット収納部と、
前記パレット収納部の前記一方向側に隣接して配置された移動テーブルと、
前記移動テーブルの前記パレット収納部側に配置され、パレット収納部内のパレットを保持して水平面内で旋回することによりパレットを前記移動テーブルの中央部上方に位置させるパレット旋回機構と、
前記移動テーブルに配置され、前記パレット旋回機構によって前記移動テーブルの中央部上方に位置させられたパレットを固定するパレット固定機構と、
前記移動テーブルを水平移動させることにより、前記パレット固定機構によって固定されたパレットのチップを前記チップ移送装置の所定のピックアップ位置に位置決めする動作と、前記パレット旋回機構に保持されたパレットをパレット収納部に前記一方向から出し入れする動作を行う水平移動機構と、を備えたことを特徴とするチップ供給装置。