JP5405173B2 - 位置決め装置および位置決め方法 - Google Patents

Description

本発明は、外周４箇所に直交２軸方向に沿って平面状または直線辺状の当接部が設けられた板状部材を位置決めする位置決め装置および位置決め方法に関する。

従来、半導体製造工程において、マウント用シート（接着テープ）を介して半導体ウェハ（以下、ウェハという）とリングフレーム（以下、フレームという）とを一体化する貼付装置（マウント装置）や、このような貼付装置でマウントされたウェハをダイシングするダイシング装置等が利用されている。このような貼付装置やダイシング装置には、フレームを所定の位置に位置決めする位置決め装置が用いられている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１では、リング板状の外周４箇所に直交２軸方向に沿って設けられた平面部と、１箇所の平面部の両側に設けられた切欠きとを備えた大径フレームを、切欠きに係合する位置決め部材と、大径フレームを位置決め部材方向に押し込む押込部材とによって、当該大径フレームを位置決めしている。

特許文献２では、リング板状の外周４箇所に直交２軸方向に沿って設けられた被挟持部を備えたフレームを、一対のフレームガイドレール（以下、ガイドレールという）によりＸ軸方向の位置決めを行い、この位置決め状態を維持したまま、フレーム搬出入手段でＹ軸方向の位置決めをしている。

特開平１−２２０４５４号公報 特開平１１−２０４４６１号公報

外周４箇所に直交２軸方向に沿って設けられた平面状の被挟持部を基準としてフレームを位置決めする場合、特許文献２のような構成では、Ｘ軸方向の位置決めがガイドレールの挟持によりなされるため、フレームが周方向に回転してずれて載置されると、フレームにおける被挟持部と曲面部との交点である角部がガイドレールの挟持部に接触して噛み合ってしまい、フレームが回転しないことが原因で位置決めができない場合がある。また、フレームの位置決めが繰り返し実施されると、ガイドレールの挟持部が前記角部に何度も接触することで、当接部分が削れて一層フレームが回転しなくなるという不都合がある。

本発明は、以上のような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、板状部材を確実に位置決め可能な位置決め装置および位置決め方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の位置決め装置は、外周４箇所に直交２軸方向に沿って平面状または直線辺状の当接部が設けられた板状部材を位置決めする位置決め装置であって、前記４箇所の当接部のうち互いに直交する位置関係にある第１当接部と第２当接部とがそれぞれ押し付けられて前記板状部材を位置決めする第１基準平面部および第２基準平面部を含む受け部材と、前記第１当接部に対向する第３当接部に当接して前記第１当接部を前記第１基準平面部に押し付けて面接触または線接触させる第１押付手段と、前記第２当接部に対向する第４当接部に当接して前記第２当接部を前記第２基準平面部に押し付けて面接触または線接触させる第２押付手段と、を備え、前記第１押付手段と前記第２押付手段とのうち少なくとも一方の押付手段は、前記板状部材の外周に線接触可能な２個のピン部材により構成されており、この２個のピン部材は、前記板状部材が押し付けられる方向と平行な仮想線に対して対称な方向に、かつ、前記板状部材が押し付けられる方向に位置する第１基準平面部または第２基準平面部に対して斜め方向に直進して前記板状部材を位置決めする、という構成を採用している。

また、本発明の位置決め装置は、外周４箇所に直交２軸方向に沿って平面状または直線辺状の当接部が設けられた板状部材を位置決めする位置決め装置であって、前記４箇所の当接部のうち互いに直交する位置関係にある第１当接部と第２当接部とがそれぞれ押し付けられて前記板状部材を位置決めする第１基準平面部および第２基準平面部を含む受け部材と、前記第１当接部に対向する第３当接部に当接して前記第１当接部を前記第１基準平面部に押し付けて面接触または線接触させる第１押付手段と、前記第２当接部に対向する第４当接部に当接して前記第２当接部を前記第２基準平面部に押し付けて面接触または線接触させる第２押付手段と、を備え、前記第１押付手段と前記第２押付手段とのうち少なくとも一方の押付手段は、円弧状に進行して前記板状部材を位置決めする、という構成を採用している。

この際、本発明の位置決め装置では、前記少なくとも一方の押付手段は、前記板状部材の外周に線接触可能な２個のピン部材により構成されており、この２個のピン部材は、前記板状部材が押し付けられる方向と平行な仮想線に対して対称な方向に進行する、ことが好ましい。

本発明の位置決め方法は、外周４箇所に直交２軸方向に沿って平面状または直線辺状の当接部が設けられた板状部材を位置決めする位置決め方法であって、前記４箇所の当接部のうち互いに直交する位置関係にある第１当接部と第２当接部とがそれぞれ押し付けられて前記板状部材を位置決めする第１基準平面部および第２基準平面部を含む受け部材と、前記第１当接部に対向する第３当接部に当接して前記第１当接部を前記第１基準平面部に押し付けて面接触または線接触させる第１押付手段と、前記第２当接部に対向する第４当接部に当接して前記第２当接部を前記第２基準平面部に押し付けて面接触または線接触させる第２押付手段と、を用い、前記第１押付手段と前記第２押付手段とのうち少なくとも一方の押付手段は、前記板状部材の外周に線接触可能な２個のピン部材により構成されており、この２個のピン部材を、前記板状部材が押し付けられる方向と平行な仮想線に対して対称な方向に、かつ、前記板状部材が押し付けられる方向に位置する第１基準平面部または第２基準平面部に対して斜め方向に直進させて前記板状部材を位置決めする、という構成を採用している。

また、本発明の位置決め方法は、外周４箇所に直交２軸方向に沿って平面状または直線辺状の当接部が設けられた板状部材を位置決めする位置決め方法であって、前記４箇所の当接部のうち互いに直交する位置関係にある第１当接部と第２当接部とがそれぞれ押し付けられて前記板状部材を位置決めする第１基準平面部および第２基準平面部を含む受け部材と、前記第１当接部に対向する第３当接部に当接して前記第１当接部を前記第１基準平面部に押し付けて面接触または線接触させる第１押付手段と、前記第２当接部に対向する第４当接部に当接して前記第２当接部を前記第２基準平面部に押し付けて面接触または線接触させる第２押付手段と、を用い、前記第１押付手段と前記第２押付手段とのうち少なくとも一方の押付手段を、円弧状に進行させて前記板状部材を位置決めする、という構成を採用している。

以上のような本発明によれば、第１押付手段と第２押付手段とのうち少なくとも一方の押付手段を、板状部材が押し付けられる方向に位置する第１基準平面部または第２基準平面部に対して斜め方向に直進、あるいは、円弧状に進行させるため、板状部材に回転させる力を作用させることができる。したがって、板状部材が周方向に回転してずれた状態で板状部材仮置き領域に載置されていても、板状部材の角部が挟持部に噛み合って当該板状部材が回転しなくなるような不都合を回避することができる。また、第１基準平面部や第２基準平面部が削れても、板状部材を回転させる力を作用させることで、当該板状部材を確実に位置決めすることができる。

また、少なくとも一方の押付手段を板状部材に線接触可能な２個のピン部材で構成し、これら２個のピン部材を、板状部材の押付方向と平行な仮想線に対して対称な方向に直進あるいは、円弧状に進行させることで、板状部材を受け部材に押し付ける際に当該板状部材が回転しても、押付手段と板状部材との接触面積を略一定にすることができる上、板状部材がいずれの方向に回転してずれて供給されても、押付手段の押し付けにより同じように板状部材を回転させることができ、確実に板状部材を位置決めできる。

本発明の第１実施形態に係る位置決め装置を示す平面図。 （Ａ）、（Ｂ）は、位置決め装置の動作説明図。 本発明の第２実施形態に係る位置決め装置を示す平面図。 変形例の位置決め装置を示す平面図。

以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、第１実施形態に係る位置決め装置１を示す平面図である。
図１において、位置決め装置１は、板状部材としてのリングフレーム８を予め定められた位置に位置決めするものであって、例えば、リングフレーム８の内部に図示しない半導体ウェハを配置し、図示しない接着シートを介してリングフレーム８と半導体ウェハとを一体化する装置等に用いることができる。ここで、リングフレーム８の外周面には、周方向に沿って９０°間隔で配置された第１当接部としての第１平面部８１と、第２当接部としての第２平面部８２と、第３当接部としての第３平面部８３と、第４当接部としての第４平面部８４とが設けられている。つまり、リングフレーム８の外周４箇所には、直交２軸方向に沿って第１〜第４平面部８１〜８４が設けられている。また、隣り合う平面部８１〜８４の間には、第１，第２，第３，第４曲面部８５，８６，８７，８８が設けられている。

位置決め装置１は、リングフレーム８を支持する支持テーブル１０を備えている。この支持テーブル１０の上面部１１には、それぞれ長方形板状の第１受け部材２１と第２受け部材２２とが設けられている。第１，第２受け部材２１，２２は、相互に直交する第１基準面部２１Ａおよび第２基準平面部２２Ａを有し、これら第１，第２基準平面部２１Ａ，２２Ａに同時にリングフレーム８の第１，第２平面部８１，８２に当接することで、リングフレーム８の位置決めができるようになっている。

さらに、支持テーブル１０には、長孔１０Ａ〜１０Ｄが設けられ、長孔１０Ａ，１０Ｂを介して上面部１１から突出する第１押付手段としての第１，第２ピン部材３１，３２と、長孔１０Ｃ，１０Ｄを介して上面部１１から突出する第２押付手段としての第３，第４ピン部材３３，３４とが設けられている。第１〜第４ピン部材３１〜３４は、略円柱状に形成されており、第３，第４平面部８３，８４に線接触可能な構成を有している。そして、第１〜第４ピン部材３１〜３４は、支持テーブル１０内に設けられた第１，第２押付手段駆動部３５，３６の駆動により同時に同じ速度で移動し、第１，第２平面部８１，８２をそれぞれ第１，第２基準平面部２１Ａ，２２Ａに押し付ける。
具体的には、第１，第２ピン部材３１，３２は、リングフレーム８が正常に位置決めされた状態にあるときのリングフレーム８の中心Ｃ（以下、位置決め中心Ｃという）を通るとともに、第３平面部８３を押し付ける方向と平行な第１仮想線Ｋ１を基準に対称配置され、第１受け部材２１に近づくにしたがって互いに離れる方向に直進するように設けられている。また、第３，第４ピン部材３３，３４は、第１仮想線Ｋ１と直交するとともに位置決め中心Ｃを通る第２仮想線Ｋ２を基準に対称配置され、第２受け部材２２に近づくにしたがって互いに離れる方向に直進するように設けられている。

次に、位置決め装置１によるリングフレーム８の位置決め動作について説明する。
まず、図１に示すように、図示しない搬送手段により、リングフレーム８が反時計回り方向に回転した状態で支持テーブル１０に載置されたとする。その後、第１〜第４ピン部材３１〜３４を同時に同じ速度で矢印Ｙ１で示す方向に直進させると、まず、第１ピン部材３１と第３平面部８３とが当接するとともに、第３ピン部材３３と第４平面部８４とが当接する。その後、そのまま第１〜第４ピン部材３１〜３４の直進が続行されると、図２（Ａ）に示すように、第１角部８９と第３角部９１とがそれぞれ第１、第２基準平面部２１Ａ、２２Ａに当接する。

さらに第１〜第４ピン部材３１〜３４を直進させると、第１ピン部材３１による第３平面部８３の押し付けと、第３ピン部材３３による第４平面部８４の押し付けとにより、リングフレーム８には周方向に略沿う矢印Ｙ２で示す時計回り方向の力が作用する。このため、第１，第３角部８９，９１が第１，第２基準平面部２１Ａ，２２Ａに噛み合ってしまってリングフレーム８が回転しなくなるような不都合を回避することができる。また、第１，第２基準平面部２１Ａ，２２Ａが度重なる位置決めによって削れている場合でも、リングフレーム８が回転する作用により、当該リングフレーム８が回転しなくなるような不都合を確実に回避することができる。
この後、さらに第１〜第４ピン部材３１〜３４を直進させることで、リングフレーム８を回転させて第２，第４ピン部材３２，３４も第３，第４平面部８３，８４に当接し、図２（Ｂ）に示すように、第１，第２平面部８１，８２が第１，第２基準平面部２１Ａ，２２Ａに面接触してリングフレーム８が定位置に位置決めされる。

また、リングフレーム８が時計回り方向に回転した状態で支持テーブル１０に載置された場合でも、第１〜第４ピン部材３１〜３４の直進によって、初めに第２，第４角部９０，９２がそれぞれ第１，第２基準平面部２１Ａ，２２Ａに当接する。そして、リングフレーム８に反時計回り方向の力を作用させ、リングフレーム８の第２，第４角部９０，９２を第１，第２基準平面部２１Ａ，２２Ａに対して摺動させて、図２（Ｂ）に示すように、リングフレーム８が定位置に位置決めされる。

以上のような第１実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、第１〜第４ピン部材３１〜３４を第１，第２基準平面部２１Ａ，２２Ａに対して斜め方向に直進させることでリングフレーム８を位置決めするため、リングフレーム８に回転させる力を作用させることができ、リングフレーム８を確実に位置決めできる。

また、第１〜第４ピン部材３１〜３４を第３，第４平面部８３，８４に線接触可能な略円柱状に形成しているため、位置決め時にリングフレーム８が回転したときでも第１〜第４ピン部材３１〜３４とリングフレーム８との接触面積を略一定にすることができる。したがって、略一定の力でリングフレーム８を回転させつつ当該リングフレーム８を第１，第２基準平面部２１Ａ，２２Ａに押し付けることができ、確実にリングフレーム８を位置決めできる。
さらに、第１，第２ピン部材３１，３２を第１仮想線Ｋ１を挟んで対称な方向に直進させ、第３，第４ピン部材３３，３４を第２仮想線Ｋ２を挟んで対称な方向に直進させているため、リングフレーム８がいずれの方向に回転したときでも、第１〜第４ピン部材３１〜３４の押し付けにより同じような力を作用させることができ、確実にリングフレーム８を位置決めできる。

次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
図３は、第２実施形態に係る位置決め装置１Ａを示す平面図である。
図３において、位置決め装置１Ａは、第１〜第４ピン部材３１〜３４の移動軌跡を第１実施形態の位置決め装置１と異なるように構成したものである。
具体的には、第１ピン部材３１は、リングフレーム８が正常に位置決めされた状態で第１角部８９が位置する位置を中心とした円弧状に進行するように設けられ、同様に、第２〜第４ピン部材３２〜３４は、リングフレーム８が正常に位置決めされた状態で第２〜第４角部９０〜９２が位置する位置を中心とした円弧状に進行するように設けられている。
このような構成にしても、第１実施形態の位置決め装置１と同様に、リングフレーム８に回転させる力を作用させることができ、リングフレーム８を確実に位置決めできる。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質等を限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質等の限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

例えば、第２実施形態の変形例として、図４に示すように、第１〜第４ピン部材３１〜３４を、位置決め中心Ｃを中心とした円弧状に進行するように設けた位置決め装置１Ｂとしてもよい。
また、第１〜第４ピン部材３１〜３４を同時に同じ速度で移動させたが、同時に移動させなくてもよいし、違う速度で移動させてもよい。さらに、第１〜第４ピン部材３１〜３４のうちいずれか１つ、２つ、あるいは３つを第１，第２平面部８１，８２との接触部分に対して垂直方向に直進させてもよい。また、平面状の第１〜第４平面部８１〜８４の代わりに、直線辺状の第１〜第４当接部を有するリングフレームに本発明を適用してもよい。

そして、本発明の位置決め装置（位置決め方法）は、半導体ウェハに接着シートを貼付するシート貼付装置や、半導体ウェハを切断してチップに個片化するダイシング装置など、半導体を製造する際の各種装置、各種製造工程に利用可能である。さらに、前記実施形態では、位置決め装置１，１Ａ，１Ｂによって位置決めする対象として、半導体ウェハを例示したが、半導体ウェハに限定されるものではなく、ガラス板、鋼板、セラミック板、木板または樹脂板等、その他の板状部材も対象とすることができ、半導体ウェハは、シリコンウェハや化合物ウェハであってもよい。すなわち、本発明の位置決め装置（位置決め方法）は、外周４箇所に直交２軸方向に沿って平面状または直線辺状の当接部が設けられた任意の板状部材を対象として位置決めするものであればよい。

１，１Ａ，１Ｂ 位置決め装置
８ リングフレーム（板状部材）
２１，２２ 第１，第２受け部材
２１Ａ，２２Ａ 第１，第２基準平面部
３１，３２ 第１，第２ピン部材（第１押付手段）
３３，３４ 第３，第４ピン部材（第２押付手段）
８１，８２，８３，８４ 第１，第２，第３，第４平面部（第１，第２，第３，第４当接部）

Claims (5)

1. 外周４箇所に直交２軸方向に沿って平面状または直線辺状の当接部が設けられた板状部材を位置決めする位置決め装置であって、
   前記４箇所の当接部のうち互いに直交する位置関係にある第１当接部と第２当接部とがそれぞれ押し付けられて前記板状部材を位置決めする第１基準平面部および第２基準平面部を含む受け部材と、
   前記第１当接部に対向する第３当接部に当接して前記第１当接部を前記第１基準平面部に押し付けて面接触または線接触させる第１押付手段と、
   前記第２当接部に対向する第４当接部に当接して前記第２当接部を前記第２基準平面部に押し付けて面接触または線接触させる第２押付手段と、を備え、
   前記第１押付手段と前記第２押付手段とのうち少なくとも一方の押付手段は、前記板状部材の外周に線接触可能な２個のピン部材により構成されており、この２個のピン部材は、前記板状部材が押し付けられる方向と平行な仮想線に対して対称な方向に、かつ、前記板状部材が押し付けられる方向に位置する第１基準平面部または第２基準平面部に対して斜め方向に直進して前記板状部材を位置決めすることを特徴とする位置決め装置。
2. 外周４箇所に直交２軸方向に沿って平面状または直線辺状の当接部が設けられた板状部材を位置決めする位置決め装置であって、
   前記４箇所の当接部のうち互いに直交する位置関係にある第１当接部と第２当接部とがそれぞれ押し付けられて前記板状部材を位置決めする第１基準平面部および第２基準平面部を含む受け部材と、
   前記第１当接部に対向する第３当接部に当接して前記第１当接部を前記第１基準平面部に押し付けて面接触または線接触させる第１押付手段と、
   前記第２当接部に対向する第４当接部に当接して前記第２当接部を前記第２基準平面部に押し付けて面接触または線接触させる第２押付手段と、を備え、
   前記第１押付手段と前記第２押付手段とのうち少なくとも一方の押付手段は、円弧状に進行して前記板状部材を位置決めすることを特徴とする位置決め装置。
3. 請求項２に記載の位置決め装置であって、
   前記少なくとも一方の押付手段は、前記板状部材の外周に線接触可能な２個のピン部材により構成されており、この２個のピン部材は、前記板状部材が押し付けられる方向と平行な仮想線に対して対称な方向に進行することを特徴とする位置決め装置。
4. 外周４箇所に直交２軸方向に沿って平面状または直線辺状の当接部が設けられた板状部材を位置決めする位置決め方法であって、
   前記４箇所の当接部のうち互いに直交する位置関係にある第１当接部と第２当接部とがそれぞれ押し付けられて前記板状部材を位置決めする第１基準平面部および第２基準平面部を含む受け部材と、
   前記第１当接部に対向する第３当接部に当接して前記第１当接部を前記第１基準平面部に押し付けて面接触または線接触させる第１押付手段と、
   前記第２当接部に対向する第４当接部に当接して前記第２当接部を前記第２基準平面部に押し付けて面接触または線接触させる第２押付手段と、を用い、
   前記第１押付手段と前記第２押付手段とのうち少なくとも一方の押付手段は、前記板状部材の外周に線接触可能な２個のピン部材により構成されており、この２個のピン部材を、前記板状部材が押し付けられる方向と平行な仮想線に対して対称な方向に、かつ、前記板状部材が押し付けられる方向に位置する第１基準平面部または第２基準平面部に対して斜め方向に直進させて前記板状部材を位置決めすることを特徴とする位置決め方法。
5. 外周４箇所に直交２軸方向に沿って平面状または直線辺状の当接部が設けられた板状部材を位置決めする位置決め方法であって、
   前記４箇所の当接部のうち互いに直交する位置関係にある第１当接部と第２当接部とがそれぞれ押し付けられて前記板状部材を位置決めする第１基準平面部および第２基準平面部を含む受け部材と、
   前記第１当接部に対向する第３当接部に当接して前記第１当接部を前記第１基準平面部に押し付けて面接触または線接触させる第１押付手段と、
   前記第２当接部に対向する第４当接部に当接して前記第２当接部を前記第２基準平面部に押し付けて面接触または線接触させる第２押付手段と、を用い、
   前記第１押付手段と前記第２押付手段とのうち少なくとも一方の押付手段を、円弧状に進行させて前記板状部材を位置決めすることを特徴とする位置決め方法。

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