JP6049221B2

JP6049221B2 - ダイ供給装置

Info

Publication number: JP6049221B2
Application number: JP2014549659A
Authority: JP
Inventors: 延久小見山
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2032-11-27
Also published as: JPWO2014083606A1; WO2014083606A1

Description

本発明は、突き上げるダイのサイズに応じて突き上げピンの配置（本数と位置）を変更できる突き上げポットを備えたダイ供給装置に関する発明である。

近年、特許文献１（特開２０１０−１２９９４９号公報）に記載されているように、ダイを供給するダイ供給装置を部品実装機にセットして、部品実装機でダイを回路基板に実装するようにしたものがある。ダイ供給装置は、複数のダイに分割するようにダイシングされたウエハが貼着された伸縮可能なダイシングシートを張ったウエハパレットと、前記ダイシングシートの下方に配置された突き上げポットとを備え、吸着ノズルを下降させて前記ダイシングシート上のダイを吸着してピックアップする際に、突き上げポットをダイシングシートの下面に接触する所定の吸着位置まで上昇させて該ダイシングシートを該突き上げポットの上面に吸着した状態で、該突き上げポット内の突き上げピンを該突き上げポットの上面から上方に突出させることで、該ダイシングシートのうちの吸着しようとするダイの貼着部分を該突き上げピンで突き上げて該ダイの貼着部分を該ダイシングシートから部分的に剥離させながら、該吸着ノズルに該ダイを吸着して該ダイシングシートからピックアップするようにしている。

このものでは、特許文献２（特開平１１−３５４６１６号公報）に記載されているように、突き上げポットは、突き上げるダイのサイズに応じて突き上げピンの配置（本数と位置）を変更できるように構成されている。

特開２０１０−１２９９４９号公報特開平１１−３５４６１６号公報

突き上げピンの配置を変更可能な突き上げポットにおいて、突き上げピンの配置を突き上げるダイのサイズに応じて変更する作業は、作業者が行うため、人為的なミスによって突き上げピンの配置を間違ってしまう可能性がある。突き上げピンの配置が間違っていると、ダイの突き上げ動作時に、ダイが傾いてダイの吸着に失敗したり、或は、吸着しようとしているダイ以外のダイを突き上げて当該ダイが損傷してしまうことがある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ダイの突き上げ動作を行う前に突き上げポットの突き上げピンの配置の間違いを検出する機能を備えたダイ供給装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、複数のダイに分割するようにダイシングされたウエハが貼着された伸縮可能なダイシングシートを張ったウエハ張設体と、前記ダイシングシートの下方に配置された突き上げポットとを備え、吸着ノズルを下降させて前記ダイシングシート上のダイを吸着してピックアップする際に、前記突き上げポット内の突き上げピンを該突き上げポットの上面から上方に突出させることで、該ダイシングシートのうちの吸着しようとするダイの貼着部分を該突き上げピンで突き上げて、該吸着ノズルに該ダイを吸着して該ダイシングシートからピックアップするダイ供給装置において、前記突き上げポットは、複数本の突き上げピンを所定の配置パターンで保持可能で、突き上げるダイに応じて前記突き上げピンの配置（本数と位置）を変更できるように構成され、前記突き上げポットの上面のうちの少なくとも前記複数本の突き上げピンを配置可能なエリアを撮像対象エリアとして当該エリアを撮像するカメラと、前記カメラで撮像した前記突き上げポットの上面の撮像対象エリアの画像を処理して該突き上げポット内に存在する前記突き上げピンの配置を認識する画像処理手段と、前記突き上げピンの配置を指定する情報を記憶する記憶手段と、前記画像処理手段で認識した前記突き上げピンの配置を前記記憶手段に記憶された前記情報と比較して前記突き上げピンの配置が指定通りであるか否かを判定するピン配置確認手段とを備えた構成としたものである。この場合、突き上げポットの上面の撮像対象エリア全体を１つのカメラ視野に収めて撮像しても良いし、撮像対象エリアを複数に分割して撮像と画像処理を複数回に分けて行うようにしても良い。

突き上げポットの上面には、突き上げピンが突出するピン突出孔が形成され、突き上げポットの上方からピン突出孔を通して突き上げピンの上端が露出しているため、突き上げポットの上面の撮像対象エリアを撮像して画像を処理すれば、その画像処理結果に基づいて突き上げポット内に存在する突き上げピンの配置を認識することが可能である。これにより、ダイの突き上げ動作を行う前に、突き上げピンの配置を認識することで、突き上げピンの配置の間違いを検出できる。

具体的には、突き上げピンの配置を指定する情報を記憶する記憶手段と、画像処理手段で認識した突き上げピンの配置を前記記憶手段に記憶された情報と比較して突き上げピンの配置が指定通りであるか否かを判定するピン配置確認手段とを備えた構成とすれば良い。更に、ピン配置確認手段が、突き上げピンの配置が間違っていると判定したときにそれを表示及び／又は音声で警告する処理を行う警告手段を備えた構成とすれば良い。このようにすれば、突き上げピンの配置の間違いが検出されたときに、直ちに作業者に警告して突き上げピンの配置を確認するように促すことができる。

本発明は、突き上げピン配置認識専用のカメラを新たに設けても良いが、新たなカメラを設けると、コストアップする。或は、新たなカメラを設けることがスペース的に困難な場合がある。そこで、突き上げポットの上面の撮像対象エリアを撮像するカメラは、ダイシングシート上のダイを撮像して該ダイの位置を認識するカメラを使用し、突き上げポットの上方にウエハ張設体をセットしない状態で突き上げポットの上面の撮像対象エリアをカメラで撮像して画像処理手段により突き上げピンの配置を認識するようにすると良い。このようにすれば、ダイの位置を認識するカメラを突き上げピンの配置を認識するカメラとしても兼用することができ、低コスト化や省スペース化の要求を満たすことができる。

図１は本発明の一実施例におけるウエハパレットをセットした状態を示す部品供給装置の外観斜視図である。図２はウエハパレットをセットする前の状態を示す部品供給装置の外観斜視図である。図３は突き上げピンの配置を画像認識するときのカメラと突き上げポットとの位置関係を示す外観斜視図である。図４はウエハパレットの外観斜視図である。図５は突き上げ動作時に突き上げポットを吸着位置まで上昇させた状態を示す一部破断拡大図である。図６は突き上げ動作時に突き上げポットから突き上げピンを突出させた状態を示す一部破断拡大図である。図７は間違った突き上げピンの配置例を説明する図である。図８は正しい突き上げピンの配置例を説明する図である。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を図面を用いて説明する。
まず、部品供給装置１１（ダイ供給装置）の構成を概略的に説明する。

図１に示すように、部品供給装置１１は、マガジン保持部１２（トレイタワー）、パレット引き出しテーブル１３、ＸＹ移動機構１５（カメラ移動機構）、突き上げユニット１８（図３参照）等を備え、部品実装機（図示せず）にパレット引き出しテーブル１３を差し込んだ状態にセットされる。

部品供給装置１１のマガジン保持部１２内に上下動可能に収納されたマガジン（図示せず）には、ダイ２１を載せたウエハパレット２２（ウエハ張設体）と、トレイ部品を載せたトレイパレット（図示せず）とを多段に混載できるように構成され、部品実装機の稼働中にマガジンからウエハパレット２２とトレイパレットのいずれか一方のパレットが選択されてパレット引き出しテーブル１３上に引き出されるようになっている。図４に示すように、ウエハパレット２２は、ウエハを碁盤目状にダイシングして形成したダイ２１を貼着した伸縮可能なダイシングシート２４を、円形の開口部を有するウエハ装着板２３にエキスパンドした状態で装着し、該ウエハ装着板２３をパレット本体２５にねじ止め等により取り付けた構成となっている。

突き上げユニット１８（図３参照）は、ウエハパレット２２のダイシングシート２４下方の空間領域をＸＹ方向に移動可能に構成されている。そして、ダイシングシート２４のうちのピックアップ（吸着）しようとするダイ２１の貼着部分をその下方から突き上げポット２７の突き上げピン２９（図５、図６参照）で局所的に突き上げることで、当該ダイ２１の貼着部分をダイシングシート２４から部分的に剥離させてダイ２１をピックアップしやすい状態に浮き上がらせるようにしている。

この場合、突き上げポット２７は、突き上げるダイ２１のサイズに応じて突き上げピン２９の配置（本数と位置）を変更できるように、ピンホルダ２８に所定の配置パターンで設けられた複数の差し込み孔３０に突き上げピン２９を着脱可能に差し込み保持できるように構成されている（図７、図８）。ピンホルダ２８は、突き上げポット２７内に昇降可能に収容され、ダイ２１を突き上げるときに、ピンホルダ８が上昇して突き上げポット２７の上面のピン突出孔３７から突き上げピン２９が上方に突出するようになっている。

この突き上げユニット１８は、サーボモータ（図示せず）を駆動源として突き上げユニット１８全体が上下動するように構成されている。ダイピックアップ動作時には、突き上げユニット１８が上昇して、図５に示すように突き上げポット２７の上面がウエハパレット２２のダイシングシート２４にほぼ接触する所定のシート吸着位置まで上昇すると、ストッパ機構（図示せず）によって突き上げユニット１８の上昇が止まり、更に上昇動作を続けると、図６に示すようにピンホルダ２８が上昇して突き上げポット２７の上面のピン突出孔３７から突き上げピン２９が上方に突出して、ダイシングシート２４のうちのピックアップしようとするダイ２１の貼着部分を突き上げるようになっている。この場合、駆動源となるサーボモータの回転量を調整することで、突き上げピン２９の突き上げ高さ位置（突き上げ量）を調整できるようになっている。

図１に示すように、ＸＹ移動機構１５には、吸着ヘッド３１とカメラ３２とが組み付けられ、該ＸＹ移動機構１５によって吸着ヘッド３１とカメラ３２が一体的にＸＹ方向に移動するように構成されている。吸着ヘッド３１には、ダイシングシート２４上のダイ２１を吸着する吸着ノズル３３（図５、図６参照）が上下動するように設けられている。カメラ３２は、ダイシングシート２４上のダイ２１を上方から撮像してその撮像画像を画像処理することで、吸着ノズル３３で吸着するダイ２１の位置を確認できるようになっている。更に、このカメラ３２は、突き上げポット２７の突き上げピン２９の配置（本数と位置）を画像認識するカメラとしても用いられる。

ところで、突き上げポット２７の突き上げピン２９の配置を、突き上げるダイ２１のサイズに応じて変更する作業は、作業者が行うため、人為的なミスによって突き上げピン２９の配置を間違ってしまう可能性がある。例えば、図７（ａ）に示すように、突き上げポット２７のピンホルダ２８の中心付近の４箇所の差し込み孔３０に突き上げピン２９を立てるように突き上げピン２９の配置が指定されているときに、図７（ｂ）に示すように、作業者が指定された位置以外にも間違って突き上げピン２９を立ててしまった場合は、図７（ｃ）に示すように、今回の吸着予定ではないダイ２１を突き上げて当該ダイ２１が損傷してしまうことがある。また、指定された位置に突き上げピン２９が立てられていない場合は、ダイ２１の吸着に失敗してしまう。尚、図８に示すように、突き上げピン２９の配置が指定通りの場合は、今回の吸着予定のダイ２１のみを突き上げピン２９で突き上げるため、今回の吸着予定ではないダイ２１が突き上げられて損傷することはない。

そこで、本実施例では、部品供給装置１１の制御装置（画像処理手段）は、生産開始前に、突き上げピン２９の配置（本数と位置）を指定する情報を記憶装置（記憶手段）に記憶すると共に、突き上げポット２７の上方にウエハパレット２２をセットしない状態で、ＸＹ移動機構１５によりカメラ３２を突き上げポット２７の上方へ移動させて、突き上げポット２７の上面のうちの少なくとも突き上げピン２９を配置可能なエリアを撮像対象エリアとしてカメラ３２で撮像して、その画像を処理することで、突き上げポット２７内に存在する突き上げピン２９の配置（本数と位置）を認識する。この際、突き上げポット２７の上面の撮像対象エリア全体を１つのカメラ３２の視野に収めて撮像しても良いし、撮像対象エリアを複数に分割して撮像と画像処理を複数回に分けて行うようにしても良い。

突き上げポット２７の上面には、突き上げピン２９が突出するピン突出孔３７が形成され、突き上げポット２７の上方からピン突出孔３７を通して突き上げピン２９の上端が露出しているため、突き上げポット２７の上面の撮像対象エリアを撮像して画像を処理すれば、その画像処理結果に基づいて突き上げポット２７内に存在する突き上げピン２９の配置を認識することが可能である。

部品供給装置１１の制御装置は、ピン配置確認手段及び警告手段としても機能し、画像認識した突き上げピン２９の配置を記憶装置に記憶されている指定の配置と比較して、突き上げピン２９の配置が間違っていれば、それを表示装置（図示せず）に表示したり、音声（警告音や声）で警告したりして、作業者に突き上げピン２９の配置を確認するように促す。尚、突き上げピン２９の配置の指定方法は、例えば、作業者が表示装置の画面上で任意に突き上げピン２９の配置を指定するようにしても良いし、生産ジョブ（生産プログラム）によって自動的に突き上げピン２９の配置が指定されるようにしても良い。

以上説明した本実施例によれば、生産開始前（ダイ２１の突き上げ動作開始前）に、突き上げポット２７の上面の撮像対象エリアをカメラ３２で撮像して、その画像を処理することで、突き上げポット２７内に存在する突き上げピン２９の配置（本数と位置）を認識し、この突き上げピン２９の配置が指定通りであるか否か（間違っていないか否か）を判定するようにしたので、ダイ２１の突き上げ動作を行う前に突き上げポット２７の突き上げピン２９の配置の間違いを検出できる。これにより、ダイ２１の突き上げ動作開始前に、突き上げピンの配置が間違っていれば、それを表示及び／又は音声で作業者に警告することができ、直ちに作業者に突き上げピン２９の配置を確認するように促すことができる。

しかも、本実施例では、突き上げポット２７の上面の撮像対象エリアを撮像するカメラ３２として、ダイシングシート２４上のダイ２１を撮像して該ダイ２１の位置を認識するカメラ３２を使用し、突き上げポット２７の上方にウエハパレット２２をセットしない状態で、突き上げポット２７の上面の撮像対象エリアをカメラ３２で撮像して突き上げピン２９の配置を認識するようにしたので、ダイ２１の位置を認識するカメラ３２を突き上げピン２９の配置を認識するカメラ３２としても兼用することができ、低コスト化や省スペース化の要求を満たすことができる。

但し、本発明は、突き上げピン配置認識専用のカメラを新たに設けても良く、この場合でも、本発明の所期の目的は達成できる。

その他、本発明は、ウエハパレット２２とトレイパレットとを混載した部品供給装置１１を部品実装機にセットする構成に限定されず、ウエハパレット２２のみを積載したダイ供給装置を部品実装機にセットした構成としても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

１１…部品供給装置（ダイ供給装置）、１２…マガジン保持部、１３…パレット引き出しテーブル、１５…ＸＹ移動機構（カメラ移動機構）、１８…突き上げユニット、２１…ダイ、２２…ウエハパレット（ウエハ張設体）、２３…ウエハ装着板、２４…ダイシングシート、２５…パレット本体、２７…突き上げポット、２８…ピンホルダ、２９…突き上げピン、３０…差し込み孔、３１…吸着ヘッド、３２…カメラ、３３…吸着ノズル、３７…ピン突出孔

Claims

複数のダイに分割するようにダイシングされたウエハが貼着された伸縮可能なダイシングシートを張ったウエハ張設体と、前記ダイシングシートの下方に配置された突き上げポットとを備え、吸着ノズルを下降させて前記ダイシングシート上のダイを吸着してピックアップする際に、前記突き上げポット内の突き上げピンを該突き上げポットの上面から上方に突出させることで、該ダイシングシートのうちの吸着しようとするダイの貼着部分を該突き上げピンで突き上げて、該吸着ノズルに該ダイを吸着して該ダイシングシートからピックアップするダイ供給装置において、
前記突き上げポットは、複数本の突き上げピンを所定の配置パターンで保持可能で、突き上げるダイに応じて前記突き上げピンの本数と位置を変更できるように構成され、
前記突き上げポットの上面のうちの少なくとも前記複数本の突き上げピンを配置可能なエリアを撮像対象エリアとして当該エリアを撮像するカメラと、
前記カメラで撮像した前記突き上げポットの上面の撮像対象エリアの画像を処理して該突き上げポット内に存在する前記突き上げピンの配置を認識する画像処理手段と、
前記突き上げピンの配置を指定する情報を記憶する記憶手段と、
前記画像処理手段で認識した前記突き上げピンの配置を前記記憶手段に記憶された前記情報と比較して前記突き上げピンの配置が指定通りであるか否かを判定するピン配置確認手段と
を備えていることを特徴とするダイ供給装置。
前記ピン配置確認手段が、前記突き上げピンの配置が間違っていると判定したときにそれを表示及び／又は音声で警告する処理を行う警告手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のダイ供給装置。
前記カメラは、前記ダイシングシート上のダイを撮像して該ダイの位置を認識するカメラであり、
前記突き上げポットの上方に前記ウエハ張設体をセットしない状態で前記突き上げポットの上面の撮像対象エリアを前記カメラで撮像して前記画像処理手段により前記突き上げピンの配置を認識することを特徴とする請求項１又は２に記載のダイ供給装置。