JP5174432B2 - 部品供給装置 - Google Patents

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本発明は、部品供給装置、特に表面実装装置において基板上に実装するダイのサイズが変更になった場合に、粘着シートに貼着されているダイを剥離させるためのニードルを迅速に異なるタイプに変更することにより、装置を長時間停止させることなくダイを供給する際に適用して好適な部品供給装置に関する。
電子部品を基板上に搭載する表面実装装置に、回路形成されているシリコンウェハをダイシングして形成したダイ（電子部品）を供給する部品供給装置としては、所定位置に位置決めされた粘着フィルムに貼着された状態のダイシングウェハから、ダイを吸着ヘッドで順次吸着保持して供給するものが知られている。
このような部品供給装置では、ダイが粘着シートに貼着されていて、吸着ヘッドで上方から吸着するだけでは保持できないため、同時に該ダイに粘着シートの下方からエジェクトヘッドに装着されているニードルを上方にエジェクトすることにより、目的のダイを剥離させ確実に吸着保持できるようにしている。
通常、エジェクトヘッドに装着されるニードルは、取り扱うダイサイズによってその数が異なり、一般には小サイズ用の１本配置〜大サイズ用の４本配置のニードルが用いられている。従来の部品供給装置では、供給するダイサイズが変更になった場合は、現在使用しているニードル配置（ニードルタイプ）から別のニードル配置に変更するニードルタイプの変更が行なわれている。
特開平７−７４１８８号公報
しかしながら、従来の部品供給装置では、ニードルがエジェクトヘッドに機械的に装着されているため、ニードルタイプを変更する場合には該ヘッドからニードルを取り外し、他のニードルに交換した後、ニードルの高さ調整やアライメント調整を行なう必要があるために、ニードルを交換する毎に装置を長時間停止させざるを得ないことから、生産効率の低下が避けられないという問題があった。
特に、大小サイズの異なったダイが形成されている複数のダイシングウェハを用意し、例えば交互に同一の基板上にサイズの異なるダイを混載する場合には、異なったニードルを装備した２台の装置を用意する場合は別として、運転動作を２回に分けて途中でニードルを交換する必要があることから、生産性が著しく低下することになるという問題があった。
なお、特許文献１には、エジェクトヘッドを垂直軸を中心に水平方向に回転させることによりブラケットに支持されている複数のニードルを切り替える技術が開示されているが、回転のために広いスペースを必要とすることから、小型の装置への適用は難しいという問題がある。
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、装置を長時間停止させることなく、粘着シートに貼着されているダイシングウェハを構成するダイをエジェクトして剥離するためのニードルを異なるタイプに変更することができる部品供給装置を提供することを課題とする。
本発明は、粘着シートに貼着されたダイシングウェハを所定位置に位置決めし、該ダイシングウェハを構成するダイを、粘着シートの下からエジェクトヘッドにホルダを介して装着されているニードルをエジェクトして剥離させると同時に、該ダイを上方から吸着ヘッドで吸着保持した後、表面実装装置側に供給する部品供給装置において、前記エジェクトヘッドを、回転駆動手段により水平方向の回転軸を中心に回転可能な回転体とし、該回転体の周囲に、所定の回転角度間隔で異なるタイプのニードルを回転軸に直交する方向に向けて装着し、且つ、前記ニードルを支持している前記ホルダに識別マークを付設し、該識別マークを認識装置で認識して、前記エジェクトヘッドの回転位置毎に、装着されているニードルのタイプを自動的に識別することにより、前記課題を解決したものである。
本発明は、又、粘着シートに貼着されたダイシングウェハを所定位置に位置決めし、該ダイシングウェハを構成するダイを、粘着シートの下からエジェクトヘッドにホルダを介して装着されているニードルをエジェクトして剥離させると同時に、該ダイを上方から吸着ヘッドで吸着保持した後、表面実装装置側に供給する部品供給装置において、前記エジェクトヘッドを、回転駆動手段により水平方向の回転軸を中心に回転可能な回転体とし、該回転体の周囲に、所定の回転角度間隔で異なるタイプのニードルを回転軸に直交する方向に向けて装着し、且つ、前記ニードルを支持している前記ホルダに識別マークを付設し、該識別マークを認識装置で認識して、前記エジェクトヘッドの回転位置毎に、装着されているニードルのタイプを自動的に識別すると共に、表面実装装置を制御する生産プログラムから読み出されるダイサイズに基づいて、予め設定されている回転角度データに従って、前記回転駆動手段によりエジェクトヘッドを回転させ、該当するニードルをエジェクト方向に一致させる制御手段を備えたことにより、同様に前記課題を解決したものである。
本発明においては、前記エジェクトヘッドが、ＸＹ駆動手段により水平方向に移動可能であるようにしてもよい。
本発明によれば、水平方向の回転軸を中心に回転する回転体からなるエジェクトヘッドの周囲に異なるタイプのニードルを装着するようにしたので、該エジェクトヘッドを回転駆動手段により目的のニードルがエジェクト方向に一致する角度に回転するだけで、任意のニードルに変更することができるため、装置を長時間停止させることなく、サイズの異なるダイを供給することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明に係る一実施形態の部品供給装置と、該部品供給装置が適用される表面実装装置の関係の概要を示す平面図である。
本実施形態の部品供給装置１０は、後に詳述する動作により表面実装装置１２にダイを供給するようになっている。
この表面実装装置１２は、供給されたダイを吸着保持した後、位置決めされた基板（図示せず）上に搭載する搭載ヘッド１４と、該搭載ヘッド１４をＸ方向（図中左右方向）に移動させるＸ軸１６と、該Ｘ軸１６と一体で搭載ヘッド１４をＹ方向に移動させる左右のＹ軸１８と、該搭載ヘッド１４に付設され基板マーク等を認識する基板認識装置２０と、搭載ヘッド１４で吸着保持したダイを高精度に認識する部品認識装置２２と、基板を搬送し、位置決めする搬送部２４とを備えている。
本実施形態の部品供給装置１０は、粘着シートに貼着されたダイシングウェハＷを構成している格子状に切断された複数のダイＤを、上方から吸着する吸着ヘッド３０と、該吸着ヘッド３０をＸ方向に移動させる第１Ｘ軸３２と、吸着する前に画像認識により吸着するダイを位置決めするためのダイ認識装置３４と、該ダイ認識装置３４をＸ方向に移動させる第２Ｘ軸３６と、これら２つのＸ軸３２、３６をそれぞれＹ方向に独立に移動させる左右のＹ軸３８と、吸着ヘッド３０によりダイＤを吸着する際、同ダイＤを下側（粘着シートの裏側）からエジェクトして剥離させるニードルが装着されているエジェクトヘッド４０と、吸着ヘッド３０で吸着保持したダイＤを表面実装装置１２の搭載ヘッド１４に受け渡すために載置する供給部４２とを備えている。
本実施形態においては、図２に要部を抽出して示すように、前記第１Ｘ軸３２とＹ軸３８により吸着ヘッド３０をダイシングウェハＷの上方に移動させ、目的のダイＤの上方に位置決めできるようになっている。
又、ダイシングウェハＷの下方では前記エジェクトヘッド４０が同様の構成からなるＸ軸４４とＹ軸４６により目的のダイＤの下方に位置決めできるようになっている。
このように各ヘッド３０、４０を同一のダイＤの上方と下方にそれぞれ位置決めした後、吸着ヘッド３０は吸着ノズルを下降させて該ダイＤを吸着すると共に、エジェクトヘッド４０はホルダ４８を介して装着されているニードル５０をエジェクトし、該ダイＤを剥離させて上方からの吸着保持を補助するようになっている。
本実施形態においては、Ｘ軸４４とＹ軸４６によりＸＹ方向に移動可能なエジェクトヘッド４０を図３に抽出して模式的に示すように、該エジェクトヘッド４０は、Ｘ軸４４に連結固定されたモータ（回転駆動手段）５２により水平方向の回転軸（明示せず）を中心に回転可能な正直方体形状の回転体として形成され、該直方体の周囲４面には、異なるタイプのニードル５０を回転軸に直交する方向にホルダ４８を介して装着可能とした構成になっている。便宜上、ここでは３本のホルダ４８が示され、そのうちの２本についてニードル５０が１本と２本の２つのタイプのみを明示し、他は省略してある。
従って、エジェクトヘッド４０をダイ吸着位置の下方に位置決めした後、図示されているモータ５２により矢印方向に９０°回転させることにより、該エジェクトヘッド４０に装着されているニードル５０を図３の（Ａ）から（Ｂ）に変更することができ、ダイサイズに合ったタイプのニードルで下方からエジェクトして吸着ヘッド３０による吸着保持を補助することが可能となる。
又、本実施形態においては、エジェクトヘッド４０に装着されているニードル５０を、支持しているホルダを、例えばねじ込み固定することにより手動交換可能とし、使用するニードルのタイプに拡張性を持たせてある。
又、図４（Ａ）にホルダ先端部分を拡大して示すように、先端面に異なった形状の識別マークＭを付け、同図（Ｂ）で示すように前記ダイ認識装置３４でホルダ４８に付されているマークを認識することにより、エジェクトヘッド４０のどの回転位置にどのタイプのニードル５０が装着されているか自動的に識別することが可能となっている。これにより、例えば本数が同じでも太さが異なるニードルタイプ等をも容易に識別可能となる。
更に、図５にニードルのイメージと共にデータテーブルを示すように、ダイサイズに合わせて使用するニードルタイプの種類を、エジェクトヘッドの回転角度と対応付けたデータテーブルとして、図示しない制御部（手段）に持つようにしてある。
このようにしたことにより、生産プログラムから読み出される、次に供給するダイサイズに合わせて、運転中でも制御部により自動的にエジェクトヘッド４０を０°から９０°、１８０°、２７０°にそれぞれ回転させることにより、対応するタイプのニードルをエジェクト方向（上方）に一致するように切り替えることが可能となっている。
次に、本実施形態の作用を、図６に示すフローチャートに従って説明する。
なお、このフローチャートでは、“ウェハ”はダイシングウェハを、“ダイエジェクトヘッドタイプ”はエジェクトヘッド４０に装着されているニードルのタイプ（種類）を、“ウェハダイ”はダイを、それぞれ意味する。
まず、保管部からチェンジャ（図示せず）を使って他のウェハを引き出すか、又は新たなウェハに交換するかして、ダイが変更されると（ステップ１）、該フローチャートに併記する制御部６０によって、現在のダイエジェクトヘッドタイプと、生産プログラムから入力される制御データとして設定されているダイエジェクトヘッドタイプが一致しているか否かを判定し（ステップ２）、一致していないＮＯの場合には、前記図５のテーブルを参照してモータ５２によりエジェクトヘッド４０を回転させ、目的のダイエジェクトヘッドタイプに自動変更する（ステップ３）。
次いで、ウェハ中の目的のダイを吸着するための吸着位置をダイ認識装置３４により認識し（ステップ４）、エジェクトヘッド４０と吸着ヘッド３０を認識されたウェハ（ダイ）吸着位置へ移動させ（ステップ５）、吸着ヘッド３０によりダイを吸着すると共に、エジェクトヘッド４０により該ダイを下から突き上げて剥離し（ステップ６）、吸着ヘッド３０で上から吸着保持した後、該ダイを供給部４２へ移動し、載置する（ステップ７）。以上の動作を目的のダイの供給が完了するまで繰り返し、完了したらウェハを戻して終了する（ステップ８、９）。
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）エジェクトヘッド４０を回転させるだけでニードルを交換できるので、ニードル交換時に装置を停止させる必要が無い。
（２）ニードルを自動交換可能としたので、装置を連続運転させた状態で、広いサイズ範囲のダイを供給することが可能となる。
（３）エジェクトヘッド４０自体を回転体としたので、小型軽量にでき、従って、エジェクトヘッド４０をＸＹ駆動手段であるＸ軸４４、Ｙ軸４６により迅速に移動させ、正確に位置決めすることができる。
本発明に係る一実施形態の部品供給装置と該装置が適用される表面実装装置との関係の概要を示す平面図 本実施形態の部品供給装置の要部を拡大して示す斜視図 本実施形態に適用されるエジェクトヘッドと装着されているニードルの関係を示す拡大斜視図 本実施形態に適用されるエジェクトヘッドに装着されているニードルの自動認識を説明する説明図 ニードルタイプとその特徴と対応する回転角度の例が表示されたデータテーブルを示す説明図 本実施形態の作用を示すフローチャート
符号の説明
１０…部品供給装置
１２…表面実装装置
１４…搭載ヘッド
１６…Ｘ軸
１８…Ｙ軸
２０…基板認識装置
２２…部品認識装置
２４…搬送部
３０…吸着ヘッド
３２…第１Ｘ軸
３４…ダイ認識装置
３６…第２Ｘ軸
３８…Ｙ軸
４０…エジェクトヘッド
４２…供給部
４４…Ｘ軸
４６…Ｙ軸
４８…ホルダ
５０…ニードル
５２…モータ（回転駆動手段）

Claims (3)

  1. 粘着シートに貼着されたダイシングウェハを所定位置に位置決めし、該ダイシングウェハを構成するダイを、粘着シートの下からエジェクトヘッドにホルダを介して装着されているニードルをエジェクトして剥離させると同時に、該ダイを上方から吸着ヘッドで吸着保持した後、表面実装装置側に供給する部品供給装置において、
    前記エジェクトヘッドを、回転駆動手段により水平方向の回転軸を中心に回転可能な回転体とし、
    該回転体の周囲に、所定の回転角度間隔で異なるタイプのニードルを回転軸に直交する方向に向けて装着し、且つ、
    前記ニードルを支持している前記ホルダに識別マークを付設し、
    該識別マークを認識装置で認識して、前記エジェクトヘッドの回転位置毎に、装着されているニードルのタイプを自動的に識別することを特徴とする部品供給装置。
  2. 粘着シートに貼着されたダイシングウェハを所定位置に位置決めし、該ダイシングウェハを構成するダイを、粘着シートの下からエジェクトヘッドにホルダを介して装着されているニードルをエジェクトして剥離させると同時に、該ダイを上方から吸着ヘッドで吸着保持した後、表面実装装置側に供給する部品供給装置において、
    前記エジェクトヘッドを、回転駆動手段により水平方向の回転軸を中心に回転可能な回転体とし、
    該回転体の周囲に、所定の回転角度間隔で異なるタイプのニードルを回転軸に直交する方向に向けて装着し、且つ、
    前記ニードルを支持している前記ホルダに識別マークを付設し、
    該識別マークを認識装置で認識して、前記エジェクトヘッドの回転位置毎に、装着されているニードルのタイプを自動的に識別すると共に、
    表面実装装置を制御する生産プログラムから読み出されるダイサイズに基づいて、予め設定されている回転角度データに従って、前記回転駆動手段によりエジェクトヘッドを回転させ、該当するニードルをエジェクト方向に一致させる制御手段を備えたことを特徴とする部品供給装置。
  3. 前記エジェクトヘッドが、ＸＹ駆動手段により水平方向に移動可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の部品供給装置。
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