JP5569001B2 - ダイエジェクタ - Google Patents

Description

本発明は箔からの半導体チップの取り外しと除去を支援するため、半導体チップの搭載に利用されるダイエジェクタに関する。

半導体チップは、枠（拡張）に保持された箔上に提供されるが、一般に半導体搭載装置上での処理のため、当分野ではテープとしても知られる。半導体チップは箔に付着している。箔を付けた枠は、変位可能なウェハテーブルにより受け取られる。ウェハテーブルは、一箇所で半導体チップを次々と供給するため、周期的に変位され、次に供給される半導体チップはチップグリッパで受け取られ、基板上に設置される。箔から供給される半導体チップの除去は箔の下に配置されるダイエジェクタにより支援される。

多くの場合、ダイエジェクタに配置される一本又は数本の針は箔からの半導体チップの取り外しを支援する。針支援方法は、例えば米国Ｎｏ２００４０１０５７５０又は米国Ｎｏ７２６５０３５など、非常に多くの特許で知られる。

米国Ｎｏ４９２１５６４で、半導体チップが針の助けなしに箔から取り外され、チップグリッパで受け取られる方法が知られる。この方法で、ダイエジェクタに形成される空洞を真空にすることにより、箔が空洞内へ引かれ、半導体チップから一つずつ取り外される。半導体チップが、針の助けなしに箔から取り外される別の方法が、米国Ｎｏ２００２１２９８９９、米国Ｎｏ６５６１７４３及び米国Ｎｏ２００５０２２４９６５で知られる。

米国Ｎｏ６５６１７４３で、取り外される半導体チップを有する箔がエッジを越えて引かれ、半導体チップと箔がエッジで互いに取り外される方法が知られる。このため、半導体チップは水平方向に変位可能なスライド上に設置され、スライドは半導体チップよりやや狭く、スライドを囲むダイエジェクタのテーブル板より所定の距離Ｈだけ高い。半導体チップが制御された状態で箔から取り外されるように、最初に、チップグリッパは半導体チップ上へ下げられ、半導体チップは真空に入れられる。スライドはテーブル板より高く、半導体チップより狭いので、箔はスライド上につるされる部分の下の三側部で半導体チップから引き外される。スライドは次に横へ動かされる。箔は、結果として発生する開口を支配する真空により移動スライドのエッジで半導体チップから引き外される。スライドは半導体チップが箔から完全に取り外されるまで移動される。類似の方法が米国Ｎｏ２００２１２９８９９で知られる。ダイエジェクタと半導体チップを有する箔が拡げられる枠との間の空間条件は、移動するスライドが枠と衝突するので、しばしば取り外される最も外側の半導体チップに対してスライドの要求される横方向変位は許容されない。このため、ウェハテーブル又はダイエジェクタは、これらの半導体チップの処理のため、１８０°回転させなければならず、これによりスライドは別の方向へ移動され、枠と衝突しない。

米国Ｎｏ７２３８５９３で、箔が斜面を越えて引かれる方法が知られる。半導体チップが箔から完全に取り外されると、直ぐに短時間空気中に自由放置され、次にダイエジェクタ上へ落下する。非常に薄い半導体チップに対しては、半導体チップが丸くなる危険性がある。

米国Ｎｏ２００４００５７５０ 米国Ｎｏ７２６５０３５ 米国Ｎｏ４９２１５６４ 米国Ｎｏ２００２１２９８９９ 米国Ｎｏ６５６１７４３ 米国Ｎｏ２００５０２２４９６５ 米国Ｎｏ７２３８５９３

本発明は、それを使用して、ウェハの半導体チップ全てをダイエジェクタやウェハテーブルを回転させる必要なく除去し、僅かな部品を置換することで異なる寸法の半導体チップを掴むのに適合されるダイエジェクタを開発することを目的とすることに基づく。

本発明によるダイエジェクタは、
溝を有する底板、
底板上に設置され、溝を有し、底板の溝に平行に走るテーブル板、
真空にされ、底板の溝へ、又はテーブル板の溝へ開放されるチャネル、
底板の溝の両端で底板の下に設置される２つの偏向ローラ、底板の溝より広く、２つの偏向ローラの周りに誘導され、それにより駆動ベルトが底板の溝を封止する駆動ベルト、
駆動ベルトを前後に移動させるためのモータ、
底板の溝に設置され、駆動ベルト上に固定され、底板の溝でスライド用ガイドを形成するスライド、及びスライド上に除去可能に固定することができ、その幅がテーブル板の溝の幅に等しいスライド板、を備える。

テーブル板は、１つの単体板から構成され、又は例えば２つの変位可能な側板及び１つの中間板などの多くの板を備える。

側板は、好ましくはテーブル板を越えて突出するエッジを有する。

テーブル板は、好ましくは側板の１つ、又は指定されたエッジに対向して設置され、波型のエッジを有する。

更にテーブル板の溝に突出し、その先端がテーブル板の表面に対して上げ下げすることができる中間板領域に設置される少なくとも２つの針を有することが好ましい。針は、例えば楕円形の針本体を有し、針の先端はテーブル板に対して直交方向又は斜め方向へ向けられ、針本体は底板に平行に走る軸の周りに回転可能である。

この明細書に組み込まれ、その一部を構成する付属図面は、詳細説明と共に、この発明の１つ以上の実施例を図示し、本発明の原理及び実施についての説明に役立つ。

本発明によるダイエジェクタの斜視図を示す。 図１の線Ｉ‐Ｉに沿う断面のダイエジェクタの部分を示す。 図１の線ＩＩ‐ＩＩに沿う断面のダイエジェクタの部分を示す。 ダイエジェクタの側板を示す。 ダイエジェクタの側板を示す。 針を有するダイエジェクタの部分の側面図を示す。 ダイエジェクタの部分の正面図を示す。

図１は本発明によるダイエジェクタを示す。ダイエジェクタは第一溝２を有する底板１を備える。テーブル板３は底板１上に設置される。テーブル板３は溝２に平行に走る第二溝４を有する。第二溝４の幅は、箔から取り外されるため、半導体チップの幅に適合され、従って大部分の場合、底板１の溝２より広い。テーブル板３は、単一片の材料から製造される単一板である。テーブル３は、例えば夫々が底板上で除去可能に固定することができる、２つの側板５、６及び１つの中間板７などの示すような複数板でも形成することができる。側板５、６は、有利なことに底板１の第一溝２に直交して走る溝を有し、これによりそれらは第一溝２に対して直交方向に変位可能である。溝４の幅はこのように調節可能である。この場合、処理される半導体チップ寸法を変更する場合、中間板７だけは置換しなければならない。しかし、特に単一タイプの半導体チップのみしか処理されない場合の適用には、底板１とテーブル板３を単一片材料から製造することも可能である。真空にされるチャネル８（図３）は、溝２又は溝４に向かって開く。例では、チャネル８は、中間板７の下の溝２に向かって開き、従って図１では見えない底板１へ導入される孔である。２つの偏向ローラ９と１０（偏向ローラ１０は図１では見えない）は、底板１の溝２の斜め方向両端で底板１の下に設置される。２つの偏向ローラ９と１０は底板１に平行に、かつ互いに平行に走り、それらが回転可能に、又は回転できないように、即ち固定されるように取り付けられる。モータ１２（図３）により駆動される駆動ベルト１１は、２つの偏向ローラ９と１０の周りに誘導される。駆動ベルト１１は底板１の溝２より広いため、駆動ベルト１１は、下からの真空に対して、底板１の溝２を封止する。スライド１３は底板１の溝２に設置され、駆動ベルト１１上に固定される。スライド板１４はスライド１３上に除去可能に固定される。スライド板１４の幅はテーブル板３の溝４の幅に等しい。

図２は図１の線Ｉ‐Ｉに沿った断面でのダイエジェクタの部分を示す。底板１はダイエジェクタの底部１５上に固定される。２つのスペーサ１６は底部１５と底板１の間に設置され、それにより溝１７は駆動ベルト１１が設置される底部１５と底板１の間に形成される。スペーサ１６の厚さは駆動ベルト１１の厚さよりやや厚い。底板１の溝２の断面はＴ型である。スライド１３の断面もＴ型である。これら２つの断面寸法は、溝２がスライド１３のガイドを形成するように、互いに適合される。溝２は、このようにＴ型溝で、スライド１３を所定水平方向及び垂直方向の両方に誘導する。底板１と底部１５は、駆動ベルト１１が作動時僅かな摩擦で動くことができるように、潤滑ポケットを有するように有利に実施される。スライド１３も潤滑ポケットを有するように有利に実施される。駆動ベルト１１と底部１５又は駆動ベルト１１と底板１が重なるそれらの面が、溝２をその下側上で比較的良好に真空に封止するギャップシールを形成する。シールは１００％ではないが、十分である。駆動ベルト１１上のスライド１３の固定は、少なくとも１つのネジ１８を利用して好ましく実施される。

図３は図１の線ＩＩ‐ＩＩに沿った断面でダイエジェクタの部分を示す。偏向ローラ９と１０は、例えば即ち１つの細い軸１９と、駆動ベルト１１が設置され、互いにある距離で設置されるより大きい直径の２つの車輪とを有する車軸として実施される。この解は、スライド１３が車輪２０の間の領域へ持ち上げられることを可能にする。駆動ベルト１１の端部は駆動ベルト１１が伸びるように、張力機構２１を介して互いに接続される。例では、駆動ベルト１１は、２つの偏向ローラ９と１０、モータ１２及び更なる偏向ローラ２２の周りに誘導される。スライド１３は、スライド板１４がスライド１３上に設置されると自動的に揃うように、スライド板１４の関係する孔へ係合する、離れて設置される２つのガイドピン２３を有利に含む。

駆動ベルト１１はこのように２つの機能を果たす。それは最初にスライド板１４を含むスライド１３を前後に動かすために使用され、次に底板１、テーブル板３（必要ならば、中間板７及び２つの側板５、６により形成される）及び箔により形成され、周囲圧力に対して、チャネル８を介して真空にされる室を封止するために利用される。

本発明によるダイエジェクタは多くの利点を提供する。
ダイエジェクタは、テーブル板３とスライド板１４を置換することにより、又は中間板７、スライド板１４を置換し、側板５、６を変位させることにより、異なる寸法の半導体チップに適合される。
ダイエジェクタ（底部１５、底板１）の寸法は、十分小さいため、ダイエジェクタもウェハテーブルもウェハのエッジ上にある半導体チップの全てを取り外すことを可能にするため、１８０°回転させる必要はない。
駆動ベルト１１を有する解は、空間効率がよく、それを使って底板１を冷却することができる、底板１の下側又は底部１５の上部にペルチエ素子を取り付けるのに十分な空間が残る。熱を拡散させるため、ペルチエ素子のホットサイドは冷却本体へ有利に接続される。更に、熱を放散させるため、ファンがダイエジェクタに設置できる。

半導体チップを有する箔に向かうスライド板１４の表面２５は、水平であり、テーブル板３の表面と同一平面上にある。しかし、スライド１３の変位時に、箔が半導体チップから引き離されるスライド板１４のエッジが、テーブル板３を越えて突出するならば、それは最も有利である。図４Ａと４Ｂはスライド板１４の２つの可能な実施例を示す。テーブル板３の表面レベルは、破線２４により示す。図４Ａによる実施例で、スライド板１４の表面２５は傾斜平面として実施される。図４Ｂによる実施例で、スライド板１４の表面２５は凹面として実施される。表面２５は、このように突起エッジ２６で終わる斜面を形成する。矢印２７はスライド１３が箔を引き離すために変位するスライド板１４を有するスライド１３の方向を図示する。

ダイエジェクタは、基本的には中間板７の領域に設置され、中間板７のエッジで溝４へ突出する２つ以上の針２９を有利に備える。針２９は、基本的に底板１に平行に走る軸の周りに回転可能な楕円形の針本体を有し、針２９の先端は、テーブル板３に対して直交方向、又は斜め方向に、即ちやや斜め方向を向き、それにより先端はテーブル板３に対して上げ下げすることができる。下げた状態で、針２９の先端はテーブル板３の表面下に設置され、上げた状態で、針２９の先端はテーブル板３の表面を越えて突出する。図５は針の１つだけが見える側面図を示す。この針２９は下げた休止位置に設置される。この例で、針２９はジョイントとして、及びバネとして作用する固体のジョイント３０を有するように実施され、スライド板１４に取り付けられたスライダ３２により作動される。固体ジョイント３０は、この例では二重ループにより形成され、針２９の前部を回転させ、これにより針２９の先端をテーブル板３に基本的に直交するように、即ち以下の様に動かされる。もしスライド１３が針２９の方向に動くと、スライド３２は針２９の斜めに走る表面３１に衝突し、針２９の先端を矢印３３により図示される方向へ上昇させる。もしスライド１３が箔を引き離すため針２９から離れると、針２９の先端はバネ力の結果として自動的に沈み、それにより針２９をテーブル板３を越えて突出することなく、ダイエジェクタ上へ次の半導体チップを設置するため、次にウェハテーブルを変位させることができる。針２９は、それらの先端がその２つの隅にある半導体チップが中間板７を向くように上昇させるように設置される。

テーブル板３又は中間板７は、スライド板１４のエッジ２６の反対側に設置されるエッジ２８を有する。このエッジ２８は、波形を有利に有する一方、スライド板１４のエッジ２６は有利に直線エッジである。この実施例で、チャネル８を介して真空にされると直ぐに、この境界領域の箔に真空を適用する。図６は正面図の一例を示し、スライド板１４の移動方向は矢印で示す。“波形”なる語句は広く解釈されるべきで、それは例えば示すような直線断面を有する波形及び鋸歯形状，及び他の任意のリセスを有する形状も含む。エッジ２８領域に設置される２つの針２９の先端も示す。

ダイエジェクタの記載された個々の部分は記載されるように実施されるが、本発明の基本概念から離れることなく、様々な修正を実施することもでき、それは駆動ベルト１１が、即ち上記のような２つの機能を有し、スライド板１４を含むスライド１３の駆動としての機能、及び底板１、テーブル板３及び箔により形成され、周囲圧力に対してチャネル８により真空にされる室を封止する機能であることは当業者にとっては明らかである。

１：底板
２、４、１７：溝
３：テーブル板
５、６：側板
７：中間板
８：チャネル
９、１０：ローラ
１１：駆動ベルト
１２：モータ
１３：スライド
１４：スライド板
１５：底部
１６：スペーサ
１８：ネジ
１９：車軸
２０：車輪
２５、３１：表面
２７、３３：矢印
２６、２８：エッジ
２９：針
３０：固体ジョイント
３２：スライダ

Claims (6)

1. 溝（２）を有する底板（１）、
   底板（１）上に設置され、底板（１）の溝（２）に平行に走る溝（４）を有するテーブル板（３）、
   真空にされ、底板（１）の溝（２）またはテーブル板（３）の溝（４）に向かって開くチャネル（８）、
   底板（１）の溝（２）の両端で底板（１）の下に設置される２つの偏向ローラ（９，１０）、
   底板（１）の溝（２）より広く、二つの偏向ローラ（９，１０）の周りに誘導されることにより、駆動ベルト（１１）が底板（１）の溝（２）を封止する駆動ベルト（１１）、
   駆動ベルト（１１）を前後に移動させるためのモータ（１２）、
   スライド（１３）用ガイドを形成する底板（１）の溝（２）に設置され、駆動ベルト（１１）上に固定されるスライド（１３）、および
   スライド（１３）上に除去可能に固定することができ、その幅が、１つの単一板又は多くの板から構成されるテーブル板（３）の溝（４）の幅に等しく、底板（１）とテーブル板（３）は別々の板から、または単一片の材料から形成される、スライド板（１４）、を備えるダイエジェクタ。
2. スライド板（１４）がテーブル板（３）を越えて突出するエッジ（２６）を有することを特徴とする、請求項１に記載のダイエジェクタ。
3. テーブル板（３）がエッジ又はスライド板（１４）の前記エッジ（２６）に対向して設置されるエッジ（２８）を有し、テーブル板（３）のエッジ（２８）は波型を有することを特徴する、請求項１または２に記載のダイエジェクタ。
4. 少なくとも２つの針（２９）が、先端がテーブル板（３）の表面に対して上げ下げすることができるテーブル板（３）の溝（４）へ突出することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のダイエジェクタ。
5. 針（２９）が楕円形の針本体を有し、針（２９）の先端がテーブル板（３）に対して直交または斜め方向に向けられることを特徴とする、請求項４に記載のダイエジェクタ。
6. 針（２９）はその先端を上げ下げすることを可能にする固体ジョイントを有することを特徴とする、請求項４または５に記載のダイエジェクタ。

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