JP7023590B2 - 半導体チップのピックアップ装置及び実装装置 - Google Patents
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前記粘着シートのピックアップされる前記半導体チップの周辺部分に対応する部分を吸着保持する吸着面が上面に設けられたバックアップ体と、
軸心を同じにして互いに垂直方向に移動可能な状態で前記バックアップ体内に設けられた複数の押し上げ体を備える押し上げ機構と、
前記複数の押し上げ体を昇降駆動させる駆動機構であって、前記粘着シートの前記ピックアップされる半導体チップが貼着された部分の下面を押圧し、少なくとも前記粘着シートと共に前記半導体チップを前記バックアップ体の上面から押し上げることによって、前記粘着シートの前記半導体チップからの剥離を進行させる駆動機構と、
前記粘着シートの剥離が進行した前記半導体チップを前記粘着シートからピックアップするピックアップ機構とを具備し、
前記複数の押し上げ体は、最外周に位置する外周押し上げ体と、最内周に位置する内周押し上げ体と、前記外周押し上げ体と前記内周押し上げ体との間に配置された少なくとも1つの中間押し上げ体とを備え、
前記外周押し上げ体および前記中間押し上げ体は、それらの上面にそれぞれ設けられた、前記半導体チップの4つの側辺部に対応する部分を部分的に支持する複数の第1の凸部と、前記半導体チップの角部に対応する部分を支持する第2の凸部と、前記複数の第1の凸部間および前記第1の凸部と前記第2の凸部との間に位置し、前記粘着シートとの間に吸引力が作用する複数の凹部とを有し、
前記中間押し上げ体の前記複数の凹部は、当該中間押し上げ体に隣接する前記外周押し上げ体または他の中間押し上げ体の前記複数の凹部と互い違いに配置され、この互い違いに配置されて隣接する前記凹部は、その一部が重なり、その重なる前記凹部の周方向の重なる長さは、前記隣接する前記凹部の周方向の長さの20%以下である。
(ピックアップ装置の構成)
図1は実施形態の半導体チップのピックアップ装置の概略構成を示す図、図2は図1に示すピックアップ装置のバックアップ体の上面を示す斜視図、図3はバックアップ体の内部構造(押し上げ機構)を示す断面図である。図1に示すピックアップ装置1は、粘着シート2に貼着された複数の四角形状の半導体チップ3を粘着シート2から順に剥離して取り出す装置である。複数の半導体チップ3は、半導体ウエーハをさいの目状に切断して個片化したものであり、粘着シート2の上面に貼着されている。粘着シート2は、図示しないウエーハリングに張設されている。ピックアップ装置1は、粘着シート2の下面に対向して設けられたバックアップ体10を備えている。
次に、図8ないし図12を参照して、実施形態のピックアップ装置1を用いて粘着シート2から半導体チップ3をピックアップする動作について説明する。まず、図8に示すように、ピックアップされる半導体チップ3をバックアップ体10の上面の開口部13に対して位置決めする。なお、図8では便宜的に開口部13より半導体チップ3の方を小さく図示している。半導体チップ3が位置決めされたら、吸引ポンプ20による吸引力で粘着シート2をバックアップ体10の吸着孔15及び吸着溝16が形成された上面とバックアップ体10内に配置された第1ないし第4の押し上げ体31~34の上面により吸着保持する。粘着シート2は、ピックアップされる半導体チップ3の周辺部に対応する部分がバックアップ体10の上面により吸着保持され、上記半導体チップ3の下面に対応する部分が第1ないし第4の押し上げ体31~34の上面により吸着保持される。ピックアップされる半導体チップ3の裏面に貼着された粘着シート2の吸引力は、ゲージ圧(大気圧を零とした場合の負圧)で-80kPa以下とすることが好ましく、さらに-85kPa以下とすることがより好ましい。このような吸引力を粘着シート2に作用させることによって、粘着シート2の半導体チップ3からの剥離性を高めることができる。
(ピックアップ装置の動作)
図13は押し上げ機構30による押し上げ動作の他の例を示しており、図14は押し上げ機構30による押し上げ動作のさらに他の例を示している。なお、図13及び図14は押し上げ機構の構成を簡易的に示しているが、押し上げ機構及び各押し上げ体は図3ないし図6と同様な構成を有している。図13及び図14に示すように、押し上げ機構30による押し上げ動作は、図9ないし図12に示すように第1ないし第4の押し上げ体31~34を順に上昇させる動作に限られない。図13は第1ないし第4の押し上げ体31~34を一定の高さまで上昇させた後、外側の押し上げ体31~33を順に下降させることによって、第1ないし第4の押し上げ体31~34をピラミッド状とする動作を示している。図14は図9ないし図12に示す動作と図13に示す動作とを組み合わせた第1ないし第4の押し上げ体31~34の動作を示している。
(ピックアップ装置の構成)
図15及び図16は押し上げ機構30を構成する複数の押し上げ体の他の例を示している。図15及び図16に示すように、複数の押し上げ体の構成は、図4及び図5に示す第1ないし第4の押し上げ体31~34に限られない。図15及び図16は、それぞれ第1ないし第3の押し上げ体31~33を有する押し上げ機構30を示している。このように、押し上げ体の数は特に限定されるものではなく、複数の押し上げ体で半導体チップ3をピラミッド状に押し上げることが可能であればよく、押し上げる半導体チップ3の大きさによっては2個、3個、4個、さらに5個以上であってもよい。
(半導体チップの実装装置)
図17は第4の実施形態による半導体チップの実装装置の概略構成を示している。図17に示す実装装置100は、半導体チップ3を基板101上にダイボンディングするダイボンダである。実装装置100は、半導体チップ3を供給する供給部110と、基板101を搬送する搬送部120と、半導体チップ3をピックアップするピックアップ部130と、半導体チップ3を基板101に実装する実装部140とを備えている。これら各部の動作は図示しない制御手段により統括制御される。
前述した第1の実施形態のピックアップ装置1を組み立て、以下の条件でピックアップ試験を行なった。押し上げ機構には、図4及び図5に示した第1ないし第4の押し上げ体を使用した。第1ないし第4の押し上げ体の粘着シートとの接触面は、ユニット化した状態で平面度が10μm以下となるように合わせ加工した。ユニットとしての第1ないし第4の押し上げ体の接触面の平面度は9μmであった。そのような第1ないし第4の押し上げ体を用いたピックアップ装置において、図9ないし図12に示した押し上げ動作を適用して、以下の半導体チップのピックアップ試験を行った。その結果を表1に示す。
(1)直径300mmのウエーハから10×12mmの半導体チップを100個ピックアップし、ピックアップ時に割れが発生した半導体チップ数を測定した。
(2)半導体チップは、厚さが30μm、20μmの2種類準備し、それぞれについてピックアップ試験を実施した。
実施例1のピックアップ装置において、図13に示した押し上げ動作を適用する以外は、実施例1と同様にしてピックアップ試験を行った。その結果を表1に示す。
実施例1のピックアップ装置において、図14に示した押し上げ動作を適用する以外は、実施例1と同様にしてピックアップ試験を行った。その結果を表1に示す。
実施例1のピックアップ装置において、図15に示した第1ないし第3の押し上げ体を用いる以外は、実施例1と同様にしてピックアップ試験を行った。その結果を表1に示す。
実施例1のピックアップ装置において、図16に示した第1ないし第3の押し上げ体を用いる以外は、実施例1と同様にしてピックアップ試験を行った。その結果を表1に示す。
実施例1と同様に、図4及び図5に示した第1ないし第4の押し上げ体を用いたピックアップ装置を組み立てた。ただし、第1ないし第4の押し上げ体の粘着シートとの接触面は、個別に平面度が20μm以下となるように加工した。ユニットとしての第1ないし第4の押し上げ体の接触面の平面度は48μmであった。そのような第1ないし第4の押し上げ体を有するピックアップ装置を用いる以外は、実施例1と同様にして半導体チップのピックアップ試験を行った。その結果を表1に示す。
例えば、上記実施形態においては、第1ないし第4の押し上げ体31~34を垂直方向に駆動させるものとしたが、垂直方向とは、ウエーハステージ112に保持されたウエーハリング111の粘着シート2の上面に対して垂直方向であって、必ずしも水平面に対して垂直方向である必要はない。すなわち、粘着シート2が水平面に対して垂直に保持されているのであれば、垂直方向は水平方向であってもよい。
34…第4の押し上げ体、34a…第4の押し上げ部、35…駆動軸、42…第1の凸部、43…第2の凸部、44…凹部、50…駆動機構、100…実装装置、101…基板、110…供給部、120…搬送部、130…ピックアップ部、140…実装部。
Claims (7)
- 粘着シートに貼着させた四角形状の半導体チップを前記粘着シートからピックアップする半導体チップのピックアップ装置であって、
前記粘着シートのピックアップされる前記半導体チップの周辺部分に対応する部分を吸着保持する吸着面が上面に設けられたバックアップ体と、
軸心を同じにして互いに垂直方向に移動可能な状態で前記バックアップ体内に設けられた複数の押し上げ体を備える押し上げ機構と、
前記複数の押し上げ体を昇降駆動させる駆動機構であって、前記粘着シートの前記ピックアップされる半導体チップが貼着された部分の下面を押圧し、少なくとも前記粘着シートと共に前記半導体チップを前記バックアップ体の上面から押し上げることによって、前記粘着シートの前記半導体チップからの剥離を進行させる駆動機構と、
前記粘着シートの剥離が進行した前記半導体チップを前記粘着シートからピックアップするピックアップ機構とを具備し、
前記複数の押し上げ体は、最外周に位置する外周押し上げ体と、最内周に位置する内周押し上げ体と、前記外周押し上げ体と前記内周押し上げ体との間に配置された少なくとも1つの中間押し上げ体とを備え、
前記外周押し上げ体および前記中間押し上げ体は、それらの上面にそれぞれ設けられた、前記半導体チップの4つの側辺部に対応する部分を部分的に支持する複数の第1の凸部と、前記半導体チップの角部に対応する部分を支持する第2の凸部と、前記複数の第1の凸部間および前記第1の凸部と前記第2の凸部との間に位置し、前記粘着シートとの間に吸引力が作用する複数の凹部とを有し、
前記中間押し上げ体の前記複数の凹部は、当該中間押し上げ体に隣接する前記外周押し上げ体または他の中間押し上げ体の前記複数の凹部と互い違いに配置され、この互い違いに配置されて隣接する前記凹部は、その一部が重なり、その重なる前記凹部の周方向の重なる長さは、前記隣接する前記凹部の周方向の長さの20%以下であることを特徴とする半導体チップのピックアップ装置。 - 粘着シートに貼着させた四角形状の半導体チップを前記粘着シートからピックアップする半導体チップのピックアップ装置であって、
前記粘着シートのピックアップされる前記半導体チップの周辺部分に対応する部分を吸着保持する吸着面が上面に設けられたバックアップ体と、
軸心を同じにして互いに垂直方向に移動可能な状態で前記バックアップ体内に設けられた複数の押し上げ体を備える押し上げ機構と、
前記複数の押し上げ体を昇降駆動させる駆動機構であって、前記粘着シートの前記ピックアップされる半導体チップが貼着された部分の下面を押圧し、少なくとも前記粘着シートと共に前記半導体チップを前記バックアップ体の上面から押し上げることによって、前記粘着シートの前記半導体チップからの剥離を進行させる駆動機構と、
前記粘着シートの剥離が進行した前記半導体チップを前記粘着シートからピックアップするピックアップ機構とを具備し、
前記複数の押し上げ体は、少なくとも、最外周に位置する第1の押し上げ体と、前記第1の押し上げ体の内周側に隣接する第2の押し上げ体とを備え、
前記第1の押し上げ体および前記第2の押し上げ体は、それらの上面にそれぞれ設けられた、前記半導体チップの4つの側辺部に対応する部分を部分的に支持する複数の第1の凸部と、前記半導体チップの角部に対応する部分を支持する第2の凸部と、前記複数の第1の凸部間および前記第1の凸部と前記第2の凸部との間に位置し、前記粘着シートとの間に吸引力が作用する複数の凹部とを有し、
前記第2の押し上げ体の前記複数の凹部は、前記第1の押し上げ体の前記複数の凹部と互い違いに配置され、この互い違いに配置されて隣接する前記凹部は、その一部が重なり、その重なる前記凹部の周方向の重なる長さは、前記隣接する前記凹部の周方向の長さの20%以下であることを特徴とする半導体チップのピックアップ装置。 - 前記複数の押し上げ体は、さらに前記第2の押し上げ体の内周側に隣接する第3の押し上げ体を備え、
前記第3の押し上げ体は、その上面に設けられた、前記半導体チップの4つの側辺部に対応する部分を部分的に支持する複数の第1の凸部と、前記半導体チップの角部に対応する部分を支持する第2の凸部と、前記複数の第1の凸部間および前記第1の凸部と前記第
2の凸部との間に位置し、前記粘着シートとの間に吸引力が作用する複数の凹部とを有し、
前記第3の押し上げ体の前記複数の凹部は、前記第2の押し上げ体の前記複数の凹部と互い違いに配置され、この互い違いに配置されて隣接する前記凹部は、その一部が重なり、その重なる前記凹部の周方向の重なる長さは、前記隣接する前記凹部の周方向の長さの20%以下であることを特徴とする請求項2に記載の半導体チップのピックアップ装置。 - 前記複数の押し上げ体は、さらに前記第3の押し上げ体の内周側に位置し、その上面が平面状の第4の押し上げ体を備える、請求項3に記載の半導体チップのピックアップ装置。
- 前記押し上げ体の上面の周方向における前記凹部の長さは、前記第1の凸部の前記周方向の長さに対して0.8倍以上1.2倍以下に設定される請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の半導体チップのピックアップ装置。
- 前記粘着シートは、ゲージ圧で-80kPa以下の圧力で前記バックアップ体に吸着保持される、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の半導体チップのピックアップ装置。
- 半導体チップを供給する供給部と、
基板を搬送する搬送部と、
前記供給部から前記半導体チップを取り出すピックアップ部であって、請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のピックアップ装置を備えるピックアップ部と、
前記ピックアップ部により取り出された前記半導体チップを、直接又は中間ステージを介して前記基板上に実装する実装部と
を具備する半導体チップの実装装置。
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