JP5982679B2 - Suction head for semiconductor manufacturing apparatus and method for manufacturing the same - Google Patents

Suction head for semiconductor manufacturing apparatus and method for manufacturing the same Download PDF

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本発明は、半導体製造装置用吸着ヘッド(以下、吸着ヘッドともいう。)およびその製造技術に関し、特に、半導体製造装置内の各処理機構間で半導体装置(半導体チップやこれを実装した半導体パッケージをいう。)を搬送する搬送機構に設けられる吸着ヘッドに適用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a suction head for a semiconductor manufacturing apparatus (hereinafter also referred to as a suction head) and a manufacturing technique thereof, and more particularly, to a semiconductor device (semiconductor chip or a semiconductor package on which a semiconductor chip is mounted) between each processing mechanism in the semiconductor manufacturing apparatus. The present invention relates to a technique that is effective when applied to a suction head provided in a transport mechanism for transporting the head.

特開2000−269239号公報(特許文献1)には、吸着コレット(本願の吸着ヘッドに対応する。)を用いて、ICチップ(本願の半導体チップに対応する。)を搬送する技術が記載されている。例えば、特許文献1(明細書段落[0026]、図6)には、吸着コレットの下端部がICチップのバンプと接触した状態で、ICチップを吸引、保持する技術が記載されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-269239 (Patent Document 1) describes a technique for transporting an IC chip (corresponding to a semiconductor chip of the present application) using a suction collet (corresponding to the suction head of the present application). ing. For example, Patent Document 1 (specification paragraph [0026], FIG. 6) describes a technique for sucking and holding an IC chip in a state where the lower end portion of the suction collet is in contact with a bump of the IC chip.

特開2005−347421号公報(特許文献2)には、吸着ヘッドを用いて、ワークや半導体装置を搬送するなどの技術が記載されている。例えば、特許文献2(明細書段落[0048]、図8)には、半導体装置に当接し、該半導体装置を保持した状態で吸着ヘッドを上昇させることによって、半導体装置をピックアップする技術が記載されている。   Japanese Patent Laying-Open No. 2005-347421 (Patent Document 2) describes a technique such as transporting a workpiece or a semiconductor device using a suction head. For example, Patent Document 2 (specification paragraph [0048], FIG. 8) describes a technique of picking up a semiconductor device by raising the suction head in contact with the semiconductor device and holding the semiconductor device. ing.

特開2000−269239号公報JP 2000-269239 A 特開2005−347421号公報JP-A-2005-347421

電子機器の小型化、薄型化に伴い、電子機器に搭載される半導体装置においても、小型化、薄型化が要求されている。このため、例えば、BGA(Ball Grid Array)型の半導体装置では、基体(BGA基板)上にグリッド状に配置されるボールが基体の端部近傍(外周側)にまで配置されるようになってきている。また、例えば、多数の電子部品(チップ部品)が配線基板上に実装される半導体装置では、電子部品が配線基板の端部近傍にまで配置されるようになってきている。このように半導体装置では、基体上のボールや電子部品などの実装部品の実装密度を高めて小型化が図られている。   As electronic devices become smaller and thinner, semiconductor devices mounted on electronic devices are also required to be smaller and thinner. For this reason, for example, in a BGA (Ball Grid Array) type semiconductor device, balls arranged in a grid on a base (BGA substrate) are arranged near the end of the base (on the outer peripheral side). ing. In addition, for example, in a semiconductor device in which a large number of electronic components (chip components) are mounted on a wiring board, the electronic components are arranged even near the end of the wiring board. As described above, the semiconductor device is miniaturized by increasing the mounting density of mounting components such as balls and electronic components on the substrate.

小型化されたBGA型の半導体装置(以下、BGAともいう。)を、吸着ヘッドを用いて吸着(ピックアップ)して搬送する際に、以下のような不具合が生じることを本発明者は見出した。図6、図7は、本発明者が見出した不具合を説明するための図であり、ワークとしてのBGA100を吸着する吸着ヘッド110を垂直断面で示している。   The present inventor has found that the following problems occur when a miniaturized BGA type semiconductor device (hereinafter also referred to as BGA) is sucked (pickup) using a suction head and conveyed. . FIG. 6 and FIG. 7 are diagrams for explaining a problem found by the present inventor, and shows a suction head 110 that sucks the BGA 100 as a workpiece in a vertical cross section.

図6に示すように、吸着ヘッド110の先端には、BGA基板101上に配列されたはんだボール102のボールエリア全体を覆う吸着凹部111が形成されている。また、ヘッド110には、吸着凹部111の底部と連通する吸着孔112が形成されている。このような吸着ヘッド110では、吸着凹部111でBGA基板101上のすべてのはんだボール102を覆い、吸着ヘッド110の先端がBGA基板101の端部近傍側基板面と当接して密閉空間が形成される。そして、吸着ヘッド110は、図示しない吸着装置によって吸着孔112を介してBGA100を吸着する。   As shown in FIG. 6, a suction recess 111 that covers the entire ball area of the solder balls 102 arranged on the BGA substrate 101 is formed at the tip of the suction head 110. The head 110 is formed with a suction hole 112 that communicates with the bottom of the suction recess 111. In such a suction head 110, all the solder balls 102 on the BGA substrate 101 are covered with the suction recess 111, and the tip of the suction head 110 comes into contact with the substrate surface near the end of the BGA substrate 101 to form a sealed space. The The suction head 110 sucks the BGA 100 through the suction hole 112 by a suction device (not shown).

しかしながら、例えば、BGA基板101の端部近傍にまではんだボール102を配置した小型化されたBGA100(CSPと言う場合もある)を吸着しようとしたとき、はんだボール102とBGA100基板端までの距離が短くなり、図6、図7に示すような問題が生じる場合がある。図6に示すように、BGA基板101の端部近傍に吸着ヘッド110の当接領域が狭くなってくるため、はんだボール102と吸着ヘッド110の先端(吸着凹部111の縁部)が干渉し、密閉空間(真空チャンバ)を形成できず、BGA100を吸着保持できない場合がある。また、図7に示すように、吸着ヘッド110の先端がBGA基板101と当接することすらできず、BGA100を吸着保持できない場合がある。   However, for example, when trying to attract a miniaturized BGA 100 (sometimes referred to as CSP) in which the solder balls 102 are arranged near the end of the BGA substrate 101, the distance between the solder balls 102 and the end of the BGA 100 substrate is small. In some cases, the problem becomes shorter as shown in FIGS. As shown in FIG. 6, since the contact area of the suction head 110 becomes narrow near the end of the BGA substrate 101, the solder ball 102 and the tip of the suction head 110 (the edge of the suction recess 111) interfere with each other. In some cases, the sealed space (vacuum chamber) cannot be formed, and the BGA 100 cannot be held by suction. In addition, as shown in FIG. 7, the tip of the suction head 110 may not even come into contact with the BGA substrate 101 and the BGA 100 may not be sucked and held.

本発明の目的は、基板の端部近傍にまで実装部品が実装された半導体装置であっても、吸着保持することのできる半導体製造装置用吸着ヘッドを提供することにある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   An object of the present invention is to provide a suction head for a semiconductor manufacturing apparatus that can hold and hold even a semiconductor device in which a mounting component is mounted up to the vicinity of an end portion of a substrate. The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。本発明の一実施形態における半導体製造装置用吸着ヘッドは、複数のはんだボールがマトリクス状に配置された半導体装置を前記複数のはんだボール側から吸着する半導体製造装置用吸着ヘッドであって、柔軟性を有する多孔質材と、前記多孔質材より剛性が高い弾性材とが積層され、前記多孔質材よりも厚い前記弾性材に前記多孔質材が貼り付けて固定され、積層方向に貫通する吸着孔が形成された円筒状の積層体と、前記吸着孔に同心状に嵌め込まれる筒状の吸着ピンと、を備え、前記吸着ピンは、該吸着ピンの一端にフランジ部が形成されて段付きとなり、前記弾性材側から前記積層体に嵌め込まれた前記吸着ピンの前記フランジ部により、前記積層体が抜け止めされて一体に組み付けられ、前記多孔質材を前記半導体装置に当接させて積層方向に縮小変形させ、前記半導体装置に臨む前記吸着孔の一端側が塞がれて密閉空間が形成され、前記吸着孔の他端側からの吸引によって、前記半導体装置が吸着されることを特徴とする。 Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows. A suction head for a semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention is a suction head for a semiconductor manufacturing apparatus that sucks a semiconductor device in which a plurality of solder balls are arranged in a matrix from the side of the plurality of solder balls. And a porous material having a rigidity higher than that of the porous material, and the porous material is attached to the elastic material thicker than the porous material and fixed, and adsorbs in the stacking direction. A cylindrical laminated body in which holes are formed, and a cylindrical suction pin that is concentrically fitted in the suction hole. The suction pin is stepped by forming a flange portion at one end of the suction pin. , by the flange portion of the suction pin fitted into the laminate from the elastic member side, the laminate is retained assembled integrally, it is brought into contact with the porous material to the semiconductor device One of the suction holes facing the semiconductor device is closed in a reduced direction in the stacking direction to form a sealed space, and the semiconductor device is sucked by suction from the other end of the suction hole. And

これによれば、基板の端部近傍に半導体製造装置用吸着ヘッドの当接領域が確保できないような、基板上の実装部品の実装密度が高い半導体装置であっても、半導体装置を吸着保持することができる。また、半導体製造装置用吸着ヘッドの先端が柔軟性を有する多孔質材であるため、多孔質材で実装部品の凹凸を吸収でき、吸着漏れを防止することができる。また、半導体装置の吸着の際、多孔質材がつぶれてもそれよりも剛性のある弾性材がバックアップするので、半導体製造装置用吸着ヘッドの姿勢の乱れを防止することができる。また、半導体装置の吸着の際、半導体製造装置用吸着ヘッドを半導体装置に押し付けすぎたとしても、弾性材が押圧力を吸収するので、半導体装置への負荷を少なくすることができる。   According to this, even if it is a semiconductor device with a high mounting density of the mounting components on the substrate such that the contact area of the suction head for the semiconductor manufacturing apparatus cannot be secured in the vicinity of the end portion of the substrate, the semiconductor device is sucked and held. be able to. Moreover, since the tip of the suction head for a semiconductor manufacturing apparatus is a flexible porous material, the unevenness of the mounted component can be absorbed by the porous material, and suction leakage can be prevented. Further, when the semiconductor device is sucked, even if the porous material is crushed, the elastic material having rigidity is backed up, so that the posture of the suction head for semiconductor manufacturing device can be prevented from being disturbed. Also, even when the semiconductor device suction head is pressed too much on the semiconductor device during the suction of the semiconductor device, the elastic material absorbs the pressing force, so that the load on the semiconductor device can be reduced.

また、ダイシング装置、樹脂封止装置などの半導体製造装置内の各処理機構間で半導体装置を搬送する搬送機構に設けられる半導体製造装置用吸着ヘッドは、吸着姿勢が安定するので、搬送途中の画像取り込み工程において乱れなく半導体装置の画像を得ることができる。また、半導体製造装置用吸着ヘッドの吸着姿勢が安定するので、次の処理機構へ半導体装置を渡す際に、半導体製造装置用吸着ヘッドからの半導体装置の離隔(落下)姿勢が安定し、受け渡しミスを防止することができる。   In addition, the suction head for a semiconductor manufacturing apparatus provided in a transport mechanism that transports a semiconductor device between processing mechanisms in a semiconductor manufacturing apparatus such as a dicing device or a resin sealing device has a stable suction posture. An image of the semiconductor device can be obtained without any disturbance in the capturing process. Further, since the suction posture of the suction head for the semiconductor manufacturing apparatus is stable, when the semiconductor device is transferred to the next processing mechanism, the separation (falling) posture of the semiconductor device from the suction head for the semiconductor manufacturing device is stable, and a delivery mistake is made. Can be prevented.

また、誤動作による搬送機構へのダメージも吸着ヘッドの弾性材によって抑えることができる。また、半導体製造装置用吸着ヘッド(積層体)全体のクッション性によって、半導体製造装置用吸着ヘッドに衝撃吸収機構などの他の機構をあえて設ける必要がなくなる。すなわち、半導体製造装置用吸着ヘッドが用いられる半導体製造装置への適応において、設備の改造をする必要がなくなる。   Further, damage to the transport mechanism due to malfunction can be suppressed by the elastic material of the suction head. In addition, the cushioning property of the suction head (laminated body) for the semiconductor manufacturing apparatus eliminates the need to provide another mechanism such as an impact absorbing mechanism on the suction head for the semiconductor manufacturing apparatus. That is, it is not necessary to modify the equipment in adapting to a semiconductor manufacturing apparatus in which a suction head for a semiconductor manufacturing apparatus is used.

また、吸着ピンの一端に設けられたフランジ部により、構造体が抜け止めされて一体に組み付けられていることによれば、吸着ピンが中軸となって半導体製造装置用吸着ヘッドを安定させることができる。また、半導体装置を吸着する際、半導体装置が傾くような多孔質材の縮小変形を防止し、より積層方向に多孔質材を縮小変形させることができる。 Further, according to the structure in which the structure body is prevented from coming off and assembled integrally by the flange portion provided at one end of the suction pin, the suction pin for the semiconductor manufacturing apparatus can be stabilized by using the suction pin as a central axis. it can. Further, when adsorbing the semiconductor device, the porous material can be prevented from being deformed in a tilted manner such that the semiconductor device is inclined, and the porous material can be further deformed in the stacking direction.

また、積層体の形状が、円筒状であることによれば、半導体製造装置用吸着ヘッドは、基板の平面形状に関わらず半導体装置に対する位置合わせが容易となって半導体装置を吸着することができる。 Further, if the shape of the laminated body is cylindrical, the suction head for a semiconductor manufacturing apparatus can easily position the semiconductor device regardless of the planar shape of the substrate and can suck the semiconductor device. .

また、本発明の他の実施形態における半導体製造装置用吸着ヘッドにおいて、前記多孔質材は、独泡スポンジであることを特徴とする。これによれば、半導体装置を吸着する際、より吸着漏れを防止することができる。   In the suction head for a semiconductor manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention, the porous material is a closed-cell sponge. According to this, when adsorbing the semiconductor device, it is possible to further prevent adsorption leakage.

また、本発明の一実施形態における半導体製造装置用吸着ヘッドの製造方法は、複数のはんだボールがマトリクス状に配置された半導体装置を前記複数のはんだボール側から吸着する半導体製造装置用吸着ヘッドの製造方法であって、(a)柔軟性を有する多孔質材と、前記多孔質材よりも厚く、剛性が高い弾性材とを積層して貼り合わせる工程と、(b)前記弾性材側から前記弾性材および前記多孔質材を切断加工して積層方向に貫通する吸着孔を形成する工程と、(c)前記弾性材側から前記弾性材および前記多孔質材を前記吸着孔の周囲で切断加工し、前記吸着孔を有する円筒状の積層体を形成する工程と、(d)一端にフランジ部が形成されて段付きのある筒状の吸着ピンを用い、前記フランジ部により前記積層体が抜け止めされて一体に組み付けられるように、前記弾性材側から前記積層体に前記吸着ピンを同心状に嵌め込む工程と、を含むことを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a suction head for a semiconductor manufacturing apparatus. a manufacturing method, the porous material, the thicker than the porous material, a step of bonding by laminating a high rigidity elastic material from (b) the elastic member side with (a) flexibility Cutting the elastic material and the porous material to form suction holes penetrating in the stacking direction; and (c) cutting the elastic material and the porous material around the suction holes from the elastic material side. and, forming a cylindrical laminate having the suction holes, (d) is a flange portion formed with a cylindrical suction pin with stepped in at one end, the laminate is missing by said flange portion Stopped A step of concentrically fitting the suction pins into the laminate from the elastic material side so as to be assembled integrally .

これによれば、基板上の実装部品の実装密度が高い半導体装置を吸着保持することのできる半導体製造装置用吸着ヘッドを提供することができる。また、弾性材と多孔質材とを貼り合わせる工程では、高精度の位置合わせが必要ないので、位置合わせに必要な治具が必要なく、また、短時間で実施することができる。また、弾性材と多孔質材とを貼り合わせる工程の、加圧量や、加圧時間、温度などの管理もしやすくなる。また、外形寸法の管理は、積層体の完成形状での管理のみとなるので、弾性材と多孔質材の材料ごとの管理が不要となるばかりでなく、それぞれの外形が揃う点では、合わせズレによる不良の発生を防止することができる。また、弾性材と多孔質材を一体として切断加工を行うので、材料ごとの数量管理が不要となり、積層体の完成形状での数量管理のみとなるため、数量管理が簡単になる。また、薄くて柔らかい多孔質材を単体で加工するには、その固定(保持)が困難であったが、多孔質材よりも剛性の高い(硬度の)弾性材と一体化することにより剛性を上げ、切断加工中の固定が簡単となる。   According to this, it is possible to provide a suction head for a semiconductor manufacturing apparatus capable of sucking and holding a semiconductor device having a high mounting density of mounting components on a substrate. Further, in the step of bonding the elastic material and the porous material, since high-precision alignment is not necessary, a jig necessary for alignment is not necessary and can be performed in a short time. In addition, it becomes easy to manage the amount of pressurization, the pressurization time, the temperature, and the like in the process of bonding the elastic material and the porous material. In addition, since the management of the outer dimensions is only the management of the finished shape of the laminate, not only the management of each material of the elastic material and the porous material becomes unnecessary, but also the misalignment in terms of the matching of the respective outer shapes. It is possible to prevent the occurrence of defects due to. In addition, since the elastic material and the porous material are integrally cut, quantity management for each material is not necessary, and quantity management is performed only for the completed shape of the laminate, thereby simplifying quantity management. In addition, it was difficult to fix (hold) a thin and soft porous material by itself, but the rigidity was improved by integrating it with an elastic material (rigidity) that is higher in rigidity than the porous material. Raising and fixing during cutting is easy.

また、本発明の他の実施形態における半導体製造装置用吸着ヘッドの製造方法において、前記(a)工程後の前記弾性材の前記多孔質材側とは反対側の面には、外側に剥離紙を残したままの両面テープが貼り付けられており、前記(b)、(c)工程では、前記剥離紙を介して切断加工をすることを特徴とする。これによれば、剥離紙でより剛性が上がり、切断加工がし易くなる。   Moreover, in the manufacturing method of the suction head for a semiconductor manufacturing apparatus in another embodiment of the present invention, a release paper is provided on the outer surface of the elastic material after the step (a) on the side opposite to the porous material side. A double-sided tape is left on, and in the steps (b) and (c), cutting is performed through the release paper. According to this, rigidity is further increased by the release paper, and cutting processing is facilitated.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。本発明の一実施形態によれば、基板の端部近傍にまで実装部品が実装された半導体装置であっても、吸着保持することのできる半導体製造装置用吸着ヘッドを提供することができる。   Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows. According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a suction head for a semiconductor manufacturing apparatus that can hold and hold even a semiconductor device in which a mounting component is mounted in the vicinity of an end portion of a substrate.

本発明の実施形態における半導体製造装置用吸着ヘッドを模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the adsorption head for semiconductor manufacturing apparatuses in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における製造工程中の半導体製造装置用吸着ヘッドを模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the adsorption head for semiconductor manufacturing apparatuses in the manufacturing process in embodiment of this invention. 図2に続く製造工程中の半導体製造装置用吸着ヘッドを模式的に示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view schematically showing a suction head for a semiconductor manufacturing apparatus in a manufacturing process subsequent to FIG. 2. 図3に続く製造工程中の半導体製造装置用吸着ヘッドを模式的に示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view schematically showing a suction head for a semiconductor manufacturing apparatus in the manufacturing process subsequent to FIG. 3. 図4に続く製造工程中の半導体製造装置用吸着ヘッドを模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the adsorption head for semiconductor manufacturing apparatuses in the manufacturing process following FIG. 本発明者が検討した半導体製造装置用吸着ヘッドを模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the adsorption head for semiconductor manufacturing apparatuses which this inventor examined. 本発明者が検討した半導体製造装置用吸着ヘッドを模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the adsorption head for semiconductor manufacturing apparatuses which this inventor examined. 本発明者が検討した半導体製造装置用吸着ヘッドを模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the adsorption head for semiconductor manufacturing apparatuses which this inventor examined. 本発明者が検討した半導体製造装置用吸着ヘッドを模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the adsorption head for semiconductor manufacturing apparatuses which this inventor examined.

以下の本発明に係る実施形態では、必要な場合に複数のセクションなどに分けて説明するが、原則、それらはお互いに無関係ではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細などの関係にある。このため、全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   In the following embodiments according to the present invention, a plurality of sections will be described when necessary. However, in principle, they are not irrelevant to each other, and one of them is a modification of some or all of the other, details, etc. There is a relationship. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function in all the figures, and the repeated description is abbreviate | omitted.

また、構成要素の数(個数、数値、量、範囲などを含む)については、特に明示した場合や原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。また、構成要素などの形状に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類似するものなどを含むものとする。   In addition, the number of components (including the number, numerical value, quantity, range, etc.) is limited to that specific number unless otherwise specified or in principle limited to a specific number in principle. It may be more than a specific number or less. In addition, when referring to the shape of a component, etc., it shall include substantially the same or similar to the shape, etc., unless explicitly stated or in principle otherwise considered otherwise .

本発明の実施形態における吸着ヘッドは、ダイシング装置、樹脂モールド装置などの半導体製造装置内の各処理機構間で半導体装置を搬送する搬送機構に設けられるものである。図1に、本実施形態における搬送機構の要部である吸着ヘッド10の断面を示す。この図1では、1つの吸着ヘッド10が1つのワークであるBGA100(半導体装置)を吸着保持している状態を示している。   The suction head according to the embodiment of the present invention is provided in a transport mechanism that transports a semiconductor device between processing mechanisms in a semiconductor manufacturing apparatus such as a dicing apparatus or a resin mold apparatus. FIG. 1 shows a cross section of a suction head 10 which is a main part of a transport mechanism in the present embodiment. FIG. 1 shows a state where one suction head 10 sucks and holds a BGA 100 (semiconductor device) that is one work.

BGA100では、BGA基板101上に複数のはんだボール102(実装部品)がグリッド状(マトリクス状)に配置して実装されている。このはんだボール102は、BGA100の外部接続端子となり、BGA基板101の内部に実装されている半導体チップなどの電子部品と電気的に接続されている。このようなBGA100は、例えば、大きさが20mm角、ボール数が400個、ボール径が0.2〜0.3mmのものである。   In the BGA 100, a plurality of solder balls 102 (mounting parts) are arranged and mounted on a BGA substrate 101 in a grid shape (matrix shape). The solder ball 102 serves as an external connection terminal of the BGA 100 and is electrically connected to an electronic component such as a semiconductor chip mounted inside the BGA substrate 101. Such a BGA 100 has, for example, a size of 20 mm square, 400 balls, and a ball diameter of 0.2 to 0.3 mm.

吸着ヘッド10は、パッド状の柔軟性を有する多孔質材11と、多孔質材11より剛性の高い弾性材12とが積層された積層体13を備えている。弾性材12が有する固定面12aに、多孔質材11の一方の面11aが両面テープや接着剤などの接続部材(図示せず)、あるいは溶着(超音波)によって貼り付けて固定されている。これにより、多孔質材11と弾性材12とは、2層で積層された積層体13を構成する。この積層体13において、多孔質材11は、弾性材12よりも弾性力が高く(柔らかく)なっている。言い換えると、弾性材12は、多孔質材11よりも剛性が高く、積層体13の躯体となっている。   The suction head 10 includes a laminate 13 in which a porous material 11 having a pad-like flexibility and an elastic material 12 having higher rigidity than the porous material 11 are laminated. One surface 11a of the porous material 11 is adhered and fixed to a fixing surface 12a of the elastic material 12 by a connecting member (not shown) such as a double-sided tape or an adhesive, or welding (ultrasonic wave). Thereby, the porous material 11 and the elastic material 12 comprise the laminated body 13 laminated | stacked by two layers. In the laminated body 13, the porous material 11 has higher (softer) elastic force than the elastic material 12. In other words, the elastic material 12 has higher rigidity than the porous material 11 and serves as a casing of the laminate 13.

多孔質材11の材料としては、例えば、合成樹脂などのスポンジがあげられる。弾性材12の材料としては、例えば、天然ゴム、合成ゴム、エラストマー、ウレタンなどがあげられる。ここで、積層体13として、弾性材12の厚さ(例えば、5mm)を多孔質材11の厚さ(例えば、1〜2mm)よりも厚くしている。後述するが、多孔質材11は、その柔軟性(弾性力)によって、はんだボール102の形状に合わせて縮小変形するものである。また、多孔質材11が独泡スポンジ(厚さ方向に孔が形成されたスポンジ)であることで、BGA100を吸着する際、吸着漏れをより防止することができる。   Examples of the material of the porous material 11 include sponges such as synthetic resins. Examples of the material of the elastic material 12 include natural rubber, synthetic rubber, elastomer, urethane, and the like. Here, as the laminated body 13, the thickness (for example, 5 mm) of the elastic material 12 is made thicker than the thickness (for example, 1 to 2 mm) of the porous material 11. As will be described later, the porous material 11 is reduced and deformed in accordance with the shape of the solder ball 102 by its flexibility (elastic force). Moreover, when the porous material 11 is a closed-cell sponge (a sponge in which holes are formed in the thickness direction), leakage of adsorption can be further prevented when the BGA 100 is adsorbed.

このような積層体13は、多孔質材11と弾性材12の積層方向(長さ方向)に貫通する吸着孔13aが、例えば、多孔質材11と弾性材12とを一体に貼り合わせた後に孔開け加工を施すことによって形成されて、筒状体となっている。多孔質材11には、一方の面11aから反対側の他方の面11bに、積層方向に貫通する貫通孔11cが形成されている。また、弾性材12には、一方の面12bから固定面12a(他方の面)に、積層方向に貫通し、貫通孔11cと連通する貫通孔12cが形成されている。このため、連通した貫通孔11cと貫通孔12cとによって吸着孔13aが構成されているともいえる。   Such a laminated body 13 is formed, for example, after the adsorbing holes 13a penetrating in the laminating direction (length direction) of the porous material 11 and the elastic material 12 are integrally bonded to the porous material 11 and the elastic material 12, for example. A cylindrical body is formed by punching. The porous material 11 has a through-hole 11c penetrating in the stacking direction from the one surface 11a to the other surface 11b on the opposite side. Further, the elastic member 12 is formed with a through hole 12c penetrating from the one surface 12b to the fixed surface 12a (the other surface) in the stacking direction and communicating with the through hole 11c. For this reason, it can be said that the suction hole 13a is comprised by the through-hole 11c and the through-hole 12c which were connected.

本実施形態における吸着ヘッド10では、多孔質材11をBGA100に当接させて積層方向に縮小変形させ、BGA100に臨む吸着孔13aの一端側が塞がれて密閉空間が形成され、吸着孔13aの他端側からの吸引によって、BGA100が吸着される。吸引には、図示しない固定部を介して吸着孔13aの他端と連通して接続されている吸着装置20(例えば、真空ポンプ)が用いられる。このような吸着ヘッド10の使用方法によれば、BGA基板101の端部近傍に吸着ヘッド10の当接領域が確保できないような、BGA基板101上のはんだボール102の実装密度が高いBGA100であっても、密閉空間を形成して吸着保持することができる(図1参照)。   In the suction head 10 according to the present embodiment, the porous material 11 is brought into contact with the BGA 100 and reduced in the stacking direction, and one end side of the suction hole 13a facing the BGA 100 is closed to form a sealed space. The BGA 100 is adsorbed by suction from the other end side. For the suction, a suction device 20 (for example, a vacuum pump) connected to the other end of the suction hole 13a through a fixed portion (not shown) is used. According to such a method of using the suction head 10, the BGA 100 has a high mounting density of the solder balls 102 on the BGA substrate 101 so that the contact area of the suction head 10 cannot be secured near the end of the BGA substrate 101. However, the sealed space can be formed and held by suction (see FIG. 1).

このように、吸着ヘッド10の先端を多孔質材11とするとシール性が良く、吸着可能になる。ここで、図8、図9に示すように、躯体として弾性材を用いずに、筒状体の多孔質材211を用いた吸着ヘッド210とすることも考えられる。図8、図9は、本発明者が検討した吸着ヘッド210を模式的に示す断面図である。この吸着ヘッド210では、BGA100を吸着する際、多孔質材211の縮小変形が発生するが、長さ方向にバランスよく変異する場合や(図8)、アンバランスに変異する場合(図9)もある。   Thus, when the tip of the suction head 10 is made of the porous material 11, the sealing performance is good and suction is possible. Here, as shown in FIGS. 8 and 9, it is also conceivable to use a suction head 210 that uses a cylindrical porous material 211 without using an elastic material as a housing. 8 and 9 are cross-sectional views schematically showing the suction head 210 studied by the present inventors. In this suction head 210, when the BGA 100 is sucked, the porous material 211 is reduced and deformed. In some cases, however, the porous material 211 is variably balanced in the length direction (FIG. 8) or unbalanced (FIG. 9). is there.

多孔質材211がアンバランスに変異すると、BGA100は傾いて吸着された姿勢となる(水平状態に対する傾きθ)。これは、多孔質材211に形成された貫通孔211a(吸着孔)に、中軸として貫通孔214aが形成された筒状の吸着ピン214(例えば、金属製から構成される。)を同心状に嵌め込んだ構成としても、BGA100は傾いてしまう。なぜならば、吸着ヘッド210に対してBGA100が当接する方向(吸着ヘッド210の長さ方向)には、本願発明のように弾性材はなく、多孔質材211しかないからである。   When the porous material 211 is changed to unbalance, the BGA 100 is inclined and adsorbed (inclination θ with respect to the horizontal state). This is a cylindrical suction pin 214 (for example, made of metal) concentrically formed with a through hole 214a as a central axis in a through hole 211a (adsorption hole) formed in the porous material 211. Even if the configuration is fitted, the BGA 100 is inclined. This is because there is no elastic material and only the porous material 211 in the direction in which the BGA 100 abuts against the suction head 210 (the length direction of the suction head 210) as in the present invention.

このBGA100の姿勢の乱れは、半導体製造装置内において以下に示すような不具合を生じさせる。例えば、搬送途中で行うBGA100の画像検査において不具合が生じる場合がある。また、吸着破壊によりBGA100を次工程へ渡す場合、BGA100落下時の姿勢に乱れが生じ、良好に受け取られない場合がある。他方、多孔質材211から弾性材のみへと変更した吸着ヘッドでは、BGA100の姿勢は改善されるが、ヘッド先端とBGA100との間に隙間ができ、吸着漏れが発生して吸着(ピックアップ)が難しくなる。   This disorder of the posture of the BGA 100 causes the following problems in the semiconductor manufacturing apparatus. For example, a defect may occur in the image inspection of the BGA 100 performed during the conveyance. Further, when the BGA 100 is handed over to the next process due to adsorption breakage, the posture when the BGA 100 is dropped may be disturbed and may not be received well. On the other hand, in the suction head changed from the porous material 211 to only the elastic material, the posture of the BGA 100 is improved, but a gap is formed between the head tip and the BGA 100, and suction leakage occurs and suction (pickup) occurs. It becomes difficult.

そこで、本実施形態における吸着ヘッド10では、多孔質材11と弾性材12とを含んだ積層体13を用い、弾性材12を積層体13の躯体とし、多孔質材11を吸着する際のシール材としている。このように、吸着ヘッド10の先端が多孔質材11であるため、その柔軟性により複数のはんだボール102の凹凸を吸収でき、吸着漏れを防止することができる。また、BGA100の吸着の際、吸着ヘッド10をBGA100に押し付けすぎたとしても、弾性材12が押圧力を吸収するので、BGA100への負荷を少なくすることができる。   Therefore, in the suction head 10 according to the present embodiment, the laminate 13 including the porous material 11 and the elastic material 12 is used, and the elastic material 12 is used as the casing of the laminate 13 to seal the porous material 11. It is made of wood. As described above, since the tip of the suction head 10 is the porous material 11, the unevenness of the plurality of solder balls 102 can be absorbed by its flexibility, and suction leakage can be prevented. Further, even when the suction head 10 is pressed too much against the BGA 100 during the suction of the BGA 100, the elastic material 12 absorbs the pressing force, so that the load on the BGA 100 can be reduced.

また、BGA100の吸着の際、多孔質材11がつぶれても弾性材12がバックアップするので、吸着ヘッド10の姿勢の乱れを防止することができる。このように吸着ヘッド10の吸着姿勢が安定するので、半導体製造装置内の各処理機構間でBGA100を搬送する際、搬送途中の画像取り込み工程において乱れなく画像を得ることができる。また、次の処理機構へBGA100を渡す際に、吸着ヘッド10からのBGA100の離隔(落下)姿勢が安定し、受け渡しミスを防止することができる。   Further, when the BGA 100 is attracted, the elastic material 12 is backed up even if the porous material 11 is crushed, so that the posture of the suction head 10 can be prevented from being disturbed. As described above, since the suction posture of the suction head 10 is stabilized, when the BGA 100 is transported between the processing mechanisms in the semiconductor manufacturing apparatus, an image can be obtained without any disturbance in the image capturing process in the middle of the transport. Further, when passing the BGA 100 to the next processing mechanism, the separation (falling) posture of the BGA 100 from the suction head 10 is stabilized, and a delivery mistake can be prevented.

また、誤動作による搬送機構へのダメージも吸着ヘッド10の弾性材12によって抑えることができる。また、吸着ヘッド10(積層体13)全体のクッション性によって、吸着ヘッド10に衝撃吸収機構などの他の機構をあえて設ける必要がなくなる。すなわち、吸着ヘッド10が用いられる半導体製造装置への適応において、設備の改造をする必要がなくなる。   Further, damage to the transport mechanism due to malfunction can be suppressed by the elastic material 12 of the suction head 10. In addition, the cushioning property of the suction head 10 (laminated body 13) as a whole eliminates the need to provide the suction head 10 with another mechanism such as an impact absorbing mechanism. That is, it is not necessary to modify the facility in adapting to a semiconductor manufacturing apparatus in which the suction head 10 is used.

また、本実施形態における吸着ヘッド10では、積層体13の形状を円筒状(平面視円形状)としている(図5参照)。これによれば、吸着ヘッド10は、BGA基板101の平面形状に関わらずBGA100に対する位置合わせが容易となってBGA100を吸着することができる。   Further, in the suction head 10 according to the present embodiment, the stacked body 13 has a cylindrical shape (circular shape in plan view) (see FIG. 5). According to this, the suction head 10 can easily position the BGA 100 regardless of the planar shape of the BGA substrate 101 and can suck the BGA 100.

また、本実施形態における吸着ヘッド10では、さらに、積層体13の吸着孔13aに同心状に嵌め込まれる筒状の吸着ピン14を備えている(図1参照)。吸着ピン14には、長さ方向、すなわち吸着ピン14の一端14aから他端14bの方向へ貫通するピン孔14cが形成されている。吸着ピン14の一端14aには、フランジ部14dが形成され、吸着ピン14は段付きとなっている。ピン孔14cが吸着孔13aと連通するように吸着ピン14cの他端14b側から吸着孔13aを通して、フランジ部14dで積層体13が抜け止めされて一体に組み付けられる。言い換えると、吸着孔13aに吸着ピン14が同心状に嵌め込まれることで、吸着ピン14に積層体13が固定される。また、弾性材12の面12bには両面テープ22(図5参照)が設けられており、この両面テープ22によってフランジ部14dで積層体13が固定される。   Further, the suction head 10 in the present embodiment further includes a cylindrical suction pin 14 that is fitted concentrically into the suction hole 13a of the stacked body 13 (see FIG. 1). The suction pin 14 is formed with a pin hole 14c penetrating in the length direction, that is, from the one end 14a of the suction pin 14 to the other end 14b. A flange portion 14d is formed at one end 14a of the suction pin 14, and the suction pin 14 is stepped. The laminated body 13 is prevented from coming off by the flange portion 14d through the suction hole 13a from the other end 14b side of the suction pin 14c so that the pin hole 14c communicates with the suction hole 13a, and is integrally assembled. In other words, the stacked body 13 is fixed to the suction pin 14 by fitting the suction pin 14 concentrically into the suction hole 13a. Further, a double-sided tape 22 (see FIG. 5) is provided on the surface 12b of the elastic member 12, and the laminate 13 is fixed by the double-sided tape 22 at the flange portion 14d.

このような吸着ピン14を設けることで、吸着ピン14が中軸となって吸着ヘッド10を安定させることができる。また、BGA100を吸着する際、BGA100が傾くような多孔質材11の縮小変形を防止し、より積層方向に多孔質材11をより縮小変形させることができる。   By providing such a suction pin 14, the suction head 10 can be stabilized with the suction pin 14 serving as a central axis. Further, when the BGA 100 is adsorbed, it is possible to prevent the porous material 11 from being reduced and deformed so that the BGA 100 is inclined, and to further reduce the deformation of the porous material 11 in the stacking direction.

吸着ピン14の材料としては、例えば、金属や樹脂などがあげられる。吸着ピン14が金属で構成されることで、例えば、搬送機構本体側の図示しない固定部(例えば、吸着ピン14と同じ金属から構成される。)と吸着ピン14とがボルト止めできる。したがって、吸着ピン14を介して搬送機構に吸着ヘッド10を組み付ける(固定する)ことが容易となる。   Examples of the material of the suction pin 14 include metals and resins. When the suction pin 14 is made of metal, for example, a fixing portion (not shown) on the transport mechanism main body side (for example, made of the same metal as the suction pin 14) and the suction pin 14 can be bolted. Therefore, it becomes easy to assemble (fix) the suction head 10 to the transport mechanism via the suction pins 14.

なお、図1では、吸着ピン14の他端14bが弾性材12の固定面12aと面一の状態を示しているが、固定面12aから引っ込んだ状態、すなわち吸着ピン14から貫通孔12c内面が露出した状態であってもよい。また、吸着ピン14の他端14bが、固定面12aから出っ張る状態も考えられるが、BGA100を吸着した際、多孔質材11が縮小変形しすぎて、吸着ピン14がBGA100に当接してダメージを与えないように注意する必要がある。   1 shows the state in which the other end 14b of the suction pin 14 is flush with the fixing surface 12a of the elastic member 12, but the state in which the other end 14b is retracted from the fixing surface 12a, that is, the inner surface of the through hole 12c from the suction pin 14 is shown. It may be in an exposed state. In addition, the other end 14b of the suction pin 14 may protrude from the fixed surface 12a. However, when the BGA 100 is sucked, the porous material 11 is excessively deformed and the suction pin 14 contacts the BGA 100 and is damaged. Care must be taken not to give it.

次に、吸着ヘッド10の製造方法について図面を参照して説明する。図2〜図5は、製造工程中の吸着ヘッド10を模式的に示す斜視図(組立図)である。   Next, a method for manufacturing the suction head 10 will be described with reference to the drawings. 2 to 5 are perspective views (assembly drawings) schematically showing the suction head 10 during the manufacturing process.

まず、図2に示すようなシート状の多孔質材11と、多孔質材11よりも剛性が高いシート状の弾性材12とを積層して貼り合わせる(図3)。この多孔質材11と弾性材12の貼り合わせには、接続部材として両面テープ21を用いている。両面テープ21の両面の剥離紙が剥がされて、多孔質材11と弾性材12が両面テープ21を介して貼り合わせられている。また、弾性材12の多孔質材11側とは反対側の面12bには、外側に剥離紙(図示せず)を残したままの両面テープ22が貼り付けられている。   First, a sheet-like porous material 11 as shown in FIG. 2 and a sheet-like elastic material 12 having higher rigidity than the porous material 11 are laminated and bonded together (FIG. 3). For the bonding of the porous material 11 and the elastic material 12, a double-sided tape 21 is used as a connecting member. The release paper on both sides of the double-sided tape 21 is peeled off, and the porous material 11 and the elastic material 12 are bonded together via the double-sided tape 21. Further, a double-faced tape 22 is left on the surface 12b of the elastic material 12 opposite to the porous material 11 side while leaving a release paper (not shown) on the outside.

続いて、図4に示すように、弾性材12側から弾性材12および多孔質材11を切断加工して積層方向に貫通する吸着孔13aを形成する。具体的には、切断加工としてウォータジェット加工を用い、図示しない剥離紙を介して両面テープ22、弾性材12、両面テープ21、多孔質材11をこの順に、平面視において円形を描きながら切断して、吸着孔13aを形成する。この剥離紙を介して切断することで、加工対象の剛性が上がり、切断加工がし易くなる。   Subsequently, as shown in FIG. 4, the elastic material 12 and the porous material 11 are cut from the elastic material 12 side to form the suction holes 13a penetrating in the stacking direction. Specifically, using water jet processing as a cutting process, the double-sided tape 22, the elastic material 12, the double-sided tape 21, and the porous material 11 are cut in this order while drawing a circle through a release paper (not shown). Thus, the suction hole 13a is formed. By cutting through the release paper, the rigidity of the object to be processed is increased and the cutting process is facilitated.

続いて、弾性材12側から弾性材12および多孔質材11を吸着孔13aの周囲で切断加工し、吸着孔13aを有する積層体13を形成する(図5)。具体的には、切断加工としてウォータジェット加工を用い、図示しない剥離紙を介して両面テープ22、弾性材12、両面テープ21、多孔質材11をこの順に、平面視において吸着孔13aと同心となるような円形を描きながら切断して、吸着孔13aを形成する。この剥離紙を介して切断することで、加工対象の剛性が上がり、切断加工がし易くなる。   Subsequently, the elastic material 12 and the porous material 11 are cut around the suction holes 13a from the elastic material 12 side to form the laminate 13 having the suction holes 13a (FIG. 5). Specifically, water jet processing is used as the cutting processing, and the double-sided tape 22, the elastic material 12, the double-sided tape 21, and the porous material 11 are arranged concentrically with the suction holes 13a in this order through a release paper (not shown). The suction hole 13a is formed by cutting while drawing a circular shape. By cutting through the release paper, the rigidity of the object to be processed is increased and the cutting process is facilitated.

このようにして、BGA基板101上のはんだボール102の実装密度が高いBGA100を吸着保持することのできる吸着ヘッド10を提供することができる。この吸着ヘッド10は、素材の異なる2つの多孔質材11および弾性材12から構成される。   In this way, it is possible to provide the suction head 10 that can suck and hold the BGA 100 having a high mounting density of the solder balls 102 on the BGA substrate 101. The suction head 10 is composed of two porous materials 11 and an elastic material 12 made of different materials.

ここで、吸着ヘッド10を製作する場合、それぞれの材料を所望の形状に切断した後、それらを貼り合わせて構成することも考えられる。これにより、各材料にあった加工方法で加工することが可能となるが、加工後の多孔質材11および弾性材12の貼り合わせが難しく、積層体13の形状(完成形状)の精度が低くなる場合もある。また、貼り合わせ工程での加工条件の管理がしにくく、貼り付け強度が安定せずに剥離する場合もある。   Here, when the suction head 10 is manufactured, it may be considered that each material is cut into a desired shape and then bonded to each other. Thereby, it becomes possible to process by the processing method suitable for each material, but it is difficult to bond the porous material 11 and the elastic material 12 after processing, and the accuracy of the shape (completed shape) of the laminate 13 is low. Sometimes it becomes. In addition, it is difficult to manage the processing conditions in the bonding process, and there are cases where the bonding strength is not stable and peeling occurs.

そこで、本実施形態における吸着ヘッド10の製造方法では、素材の異なる2つの多孔質材11および弾性材12を先に貼り合わせた後、一体加工している。また、弾性材12と多孔質材11とを貼り合わせる工程では、高精度の位置合わせが必要ないので、位置合わせに必要な治具が必要なく、また、短時間で実施することができる。また、弾性材12と多孔質材11とを貼り合わせる工程の、加圧量や、加圧時間、温度などの管理もしやすくなる。   Therefore, in the manufacturing method of the suction head 10 in the present embodiment, the two porous materials 11 and the elastic material 12 having different materials are bonded together and then integrally processed. Moreover, in the process of bonding the elastic material 12 and the porous material 11, high-accuracy alignment is not required, so that a jig necessary for alignment is not necessary and can be performed in a short time. In addition, it becomes easy to manage the pressurization amount, pressurization time, temperature, and the like in the process of bonding the elastic material 12 and the porous material 11 together.

また、外形寸法の管理は、積層体13の完成形状での管理のみとなるので、弾性材12や多孔質材11の材料ごとの管理が不要となるばかりでなく、それぞれの外形が揃う点では、合わせズレによる不良の発生を防止することができる。また、弾性材12と多孔質材11を一体として切断加工を行うので、材料ごとの数量管理が不要となり、積層体13の完成形状での数量管理のみとなるため、数量管理が簡単になる。また、薄くて柔らかい多孔質材11を単体で加工するには、材料(シート材)の固定(保持)が困難であったが、多孔質材11よりも硬度な弾性材12と一体化することにより剛性を上げ、切断加工中の材料固定が簡単となる。   In addition, since the management of the outer dimensions is only management of the finished shape of the laminate 13, not only management for each material of the elastic material 12 and the porous material 11 is unnecessary, but also the point that each outer shape is aligned. The occurrence of defects due to misalignment can be prevented. Further, since the elastic material 12 and the porous material 11 are integrally cut, the quantity management for each material is not necessary, and only the quantity management in the completed shape of the laminate 13 is performed, so that the quantity management is simplified. Further, in order to process the thin and soft porous material 11 alone, it is difficult to fix (hold) the material (sheet material), but it is integrated with the elastic material 12 having a hardness higher than that of the porous material 11. This increases rigidity and makes it easy to fix the material during cutting.

以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、代表的なものの新規な特徴およびこれによって得られる作用、効果を簡単に説明すれば、次のとおりである。   As described above, the present invention has been specifically described based on the embodiment. However, the following is a brief description of typical features and actions and effects obtained thereby.

吸着ヘッド10は、柔軟性を有する多孔質材11と、多孔質材11より剛性が高い弾性材12とが積層された積層体13を備えている。この積層体13には、積層方向に貫通する吸着孔13aが形成されている。そして、吸着ヘッド10では、多孔質材11をBGA100に当接させて積層方向に縮小変形させ、BGA100に臨む吸着孔13aの一端側が塞がれて密閉空間が形成され、吸着孔13aの他端側からの吸引によって、BGA100が吸着される。   The suction head 10 includes a laminated body 13 in which a porous material 11 having flexibility and an elastic material 12 having rigidity higher than that of the porous material 11 are laminated. The stacked body 13 is formed with suction holes 13a penetrating in the stacking direction. In the suction head 10, the porous material 11 is brought into contact with the BGA 100 and contracted in the stacking direction, one end side of the suction hole 13 a facing the BGA 100 is closed to form a sealed space, and the other end of the suction hole 13 a is formed. The BGA 100 is adsorbed by suction from the side.

これによれば、BGA基板101の端部近傍に吸着ヘッド10の当接領域が確保できないような、BGA基板101上のはんだボール102の実装密度が高いBGA100であっても、BGA100を吸着保持することができる。   According to this, even if the mounting density of the solder balls 102 on the BGA substrate 101 is high such that the contact area of the suction head 10 cannot be secured in the vicinity of the end of the BGA substrate 101, the BGA 100 is held by suction. be able to.

さらに、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   Furthermore, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

前記実施形態では、吸着ピン14を介して吸着ヘッド10(積層体13)を搬送機構の固定部に固定する場合について説明した。これに限らず、吸着ピン14を介さずに積層体13を搬送機構の固定部に両面テープ22によって固定する場合も考えられる。   In the embodiment, the case where the suction head 10 (laminated body 13) is fixed to the fixing portion of the transport mechanism via the suction pin 14 has been described. Not only this but the case where the laminated body 13 is fixed to the fixing | fixed part of a conveyance mechanism with the double-sided tape 22 not via the suction pin 14 is also considered.

また、前記実施形態では、積層体13の外形を円柱、その内部の吸着孔13aの平面視形状を円形とした円筒状の積層体13の場合について説明した。これに限らず、積層体13の外形を四角柱、多角柱またはそれ以外の形状としてもよく、また吸着孔13aの平面視形状を四角、多角形またはそれ以外の形状としてもよい。   Moreover, in the said embodiment, the case where the outer shape of the laminated body 13 was a cylinder and the cylindrical laminated body 13 which made the planar view shape of the adsorption | suction hole 13a the inside circular was demonstrated. The shape of the stacked body 13 is not limited to this, and the outer shape of the stacked body 13 may be a quadrangular prism, a polygonal column, or other shapes, and the shape of the suction hole 13a in plan view may be a square, a polygon, or other shapes.

また、前記実施形態では、多孔質材11として独泡スポンジを用いた場合について説明した。これに限らず、吸引装置20からの吸引能力を高めることで、連続気泡スポンジを用いる場合も考えられる。   Further, in the above-described embodiment, the case where a closed-cell sponge is used as the porous material 11 has been described. Not only this but the case where an open-cell sponge is used by improving the suction capability from the suction device 20 is also considered.

また、前記実施形態では、剥離紙を残したままの両面テープ22を介して弾性材12および多孔質材11を切断加工した場合について説明した。これに限らず、両面テープ22を介さずに直接弾性材12側から弾性材12および多孔質材11を切断加工する場合も考えられる。   Moreover, in the said embodiment, the case where the elastic material 12 and the porous material 11 were cut-processed via the double-sided tape 22 with the release paper remaining was demonstrated. Not only this but the case where the elastic material 12 and the porous material 11 are directly cut from the elastic material 12 side without going through the double-sided tape 22 is also considered.

また、前記実施形態では、積層体13を形成するための弾性材12および多孔質材11の切断加工方法として、ウォータジェット加工を用いた場合について説明した。これに限らず、例えば、切削、研削、型を使った成形や打ち抜き、レーザ加工などを用いることもできる。   Moreover, in the said embodiment, the case where water jet processing was used as a cutting method of the elastic material 12 and the porous material 11 for forming the laminated body 13 was demonstrated. For example, cutting, grinding, molding using a die, punching, laser processing, and the like can be used.

10 吸着ヘッド
11 多孔質材
12 弾性材
13 積層体
13a 吸着孔
100 BGA(半導体装置)
101 BGA基板
102 はんだボール(実装部品)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Adsorption head 11 Porous material 12 Elastic material 13 Laminated body 13a Adsorption hole 100 BGA (semiconductor device)
101 BGA substrate 102 Solder ball (Mounted component)

Claims (3)

複数のはんだボールがマトリクス状に配置された半導体装置を前記複数のはんだボール側から吸着する半導体製造装置用吸着ヘッドであって、
柔軟性を有する多孔質材と、前記多孔質材より剛性が高い弾性材とが積層され、前記多孔質材よりも厚い前記弾性材に前記多孔質材が貼り付けて固定され、積層方向に貫通する吸着孔が形成された円筒状の積層体と、
前記吸着孔に同心状に嵌め込まれる筒状の吸着ピンと、
を備え、
前記吸着ピンは、該吸着ピンの一端にフランジ部が形成されて段付きとなり、
前記弾性材側から前記積層体に嵌め込まれた前記吸着ピンの前記フランジ部により、前記積層体が抜け止めされて一体に組み付けられ、
前記多孔質材を前記半導体装置に当接させて積層方向に縮小変形させ、前記半導体装置に臨む前記吸着孔の一端側が塞がれて密閉空間が形成され、前記吸着孔の他端側からの吸引によって、前記半導体装置が吸着されることを特徴とする半導体製造装置用吸着ヘッド。
A semiconductor manufacturing device suction head for sucking a semiconductor device in which a plurality of solder balls are arranged in a matrix from the side of the plurality of solder balls,
A porous material having flexibility and an elastic material having rigidity higher than that of the porous material are laminated, and the porous material is attached and fixed to the elastic material thicker than the porous material, and penetrates in the lamination direction. A cylindrical laminated body in which suction holes are formed ;
A cylindrical suction pin fitted concentrically in the suction hole;
With
The suction pin is stepped with a flange formed at one end of the suction pin,
By the flange portion of the suction pin fitted into the laminate from the elastic material side, the laminate is prevented from coming off and assembled integrally,
The porous material is brought into contact with the semiconductor device and contracted in the stacking direction, and one end side of the suction hole facing the semiconductor device is closed to form a sealed space, and from the other end side of the suction hole A suction head for a semiconductor manufacturing apparatus, wherein the semiconductor device is sucked by suction.
請求項記載の半導体製造装置用吸着ヘッドにおいて、
前記多孔質材は、独泡スポンジであることを特徴とする半導体製造装置用吸着ヘッド。
The suction head for a semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1 ,
The suction head for a semiconductor manufacturing apparatus, wherein the porous material is a closed-cell sponge.
複数のはんだボールがマトリクス状に配置された半導体装置を前記複数のはんだボール側から吸着する半導体製造装置用吸着ヘッドの製造方法であって、
(a)柔軟性を有する多孔質材と、前記多孔質材よりも厚く、剛性が高い弾性材とを積層して貼り合わせる工程と、
(b)前記弾性材側から前記弾性材および前記多孔質材を切断加工して積層方向に貫通する吸着孔を形成する工程と、
(c)前記弾性材側から前記弾性材および前記多孔質材を前記吸着孔の周囲で切断加工し、前記吸着孔を有する円筒状の積層体を形成する工程と
(d)一端にフランジ部が形成されて段付きのある筒状の吸着ピンを用い、前記フランジ部により前記積層体が抜け止めされて一体に組み付けられるように、前記弾性材側から前記積層体に前記吸着ピンを同心状に嵌め込む工程と、
を含むことを特徴とする半導体製造装置用吸着ヘッドの製造方法。
A method of manufacturing a suction head for a semiconductor manufacturing apparatus for sucking a semiconductor device in which a plurality of solder balls are arranged in a matrix from the side of the plurality of solder balls,
(A) a step of laminating and laminating a flexible porous material and an elastic material that is thicker and more rigid than the porous material;
(B) cutting the elastic material and the porous material from the elastic material side to form suction holes penetrating in the stacking direction;
(C) cutting the elastic material and the porous material from the elastic material side around the suction holes to form a cylindrical laminate having the suction holes ;
(D) Using a cylindrical suction pin having a step formed with a flange portion at one end, the laminate is prevented from coming off by the flange portion and assembled integrally from the elastic material side. A step of concentrically fitting the suction pin with
A method for manufacturing a suction head for a semiconductor manufacturing apparatus.
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