JPH05338730A - ウエハリング移載装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】ウエハリングを高精度に位置決めできるととも
に、マガジンが周辺装置の保守性を悪化させることのな
いウエハリング移載装置を提供することにある。 【構成】ウエハリング３を収納したマガジン４０を昇降
させるマガジン昇降装置３７と、マガジン４０から取出
されたウエハリング３を保持するウエハリング保持装置
３８とを備えたウエハリング移載装置３６において、マ
ガジン昇降装置３７がマガジン４０を傾斜させながら保
持するとともに、ウエハリング保持装置３８に、ウエハ
リング載置テ−ブル４５をマガジン４０の傾斜に合わせ
て傾斜させる載置テ−ブル傾斜機構部を設け、ウエハリ
ング３の移載の際に、ウエハリング載置テ−ブル４５の
姿勢をマガジン４０の傾きに合せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、チップマウン
タ等に組込むことが可能なウエハリング移載装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図７中に示すようなウエハ１
は、ウエハシ−ト２上に載せられ、ウエハシ−ト２の粘
着性を利用してウエハシ−ト２に保持される。ウエハシ
−ト２は、板状のウエハリング３によって外周部を保持
されており、ウエハ１の搬送の際には、ウエハシ−ト２
はウエハリング３によって保持されたままウエハリング
３ごと搬送される。

【０００３】ウエハリング３には複数のガイド面４…が
形成されており、ウエハリング３はこのガイド面４…を
利用して平面内で位置決めされる。また、ウエハリング
３にはＶ溝５、５が形成されており、これらＶ溝５、５
はウエハリング３の回転方向の位置ずれを防止するため
に利用される。

【０００４】ウエハ１が格子状にダイシングされ、図８
（ａ）に示すように矩形なチップ６…が多数切り出され
る。加工溝７…の幅は、ウエハ１をダイシングするダイ
シングブレ−ド（図示しない）の幅に略一致している。
ダイボンディングが行われる際には、マウントヘッドが
チップ６…を１つずつピックアップする。このため、吸
着コレットが隣接したダイに誤って接触しないように、
ウエハシ−ト２を拡張し、図８（ｂ）に示すようにチッ
プ６…を十分に分離させる必要がある。

【０００５】ウエハシ−ト２を拡張する装置には種々の
タイプのものがある。そして、図９にウエハシ−ト拡張
装置（以下、拡張装置と称する）の一例が示されてい
る。この拡張装置８においては、Ｕ字状の押圧ア−ム９
が加圧シリンダ１０により駆動され、ウエハリング３
が、図中に矢印Ａで示すように押圧ア−ム９によって押
圧される。そして、ウエハシ−ト２の周縁部が引張ら
れ、ウエハシ−ト２が拡張される。

【０００６】また、図１０に、チップマウンタ１１の要
部が示されている。このチップマウンタ１１において
は、ウエハリング３がウエハリング保持装置１２に載置
され、ウエハリング保持装置１２の上に配置された認識
装置１３がチップ６…を位置認識する。ウエハリング保
持装置１２にはＸＹテ−ブル１４が備えられており、こ
のＸＹテ−ブル１４は、ウエハリング３を認識位置へ移
動させたり、認識後の位置出しを行ったりする。

【０００７】チップ６…の位置出しが完了すると、マウ
ントヘッド１５がチップ６の表面を吸着し、チップ６を
ピックアップしてリ−ドフレ−ム１６へマウントする。
リ−ドフレ−ム１６は図示しないリ−ドフレ−ム供給装
置によって搬送ライン１７の所定の位置へ送られる。

【０００８】ウエハリング３をウエハリング保持装置１
２に対して供給・排出する方式には、大きく分けて２種
類がある。つまり、１つは手動により一枚ずつ供給・排
出を行う方式であり、もう１つはマガジンにウエハリン
グを収納し、機械的にウエハリング３を供給・排出する
方式である。

【０００９】図１１には機械的な方式を採用したウエハ
リング移載装置１８が示されている。すなわち、このウ
エハリング移載装置１８は、マガジン昇降装置１９とウ
エハリング保持装置１２とを備えている。ウエハリング
３…がマガジン２０に収納されており、マガジン２０は
マガジン昇降装置１９によって保持されている。ウエハ
リング３…はマガジン２０から取出され、ウエハリング
保持装置１２へ一枚ずつ載せられる。そして、ウエハリ
ング３はウエハリング保持装置１２に載せられたまま、
ＸＹテ−ブル１４によってマウントヘッド１５の側へ送
られる。

【００１０】チップマウンタ１１において全てのチップ
６…の供給が完了すると、次のウエハリング３との交換
のために、ウエハリング保持装置１２はマガジン２０の
側へ移動する。そして、これらの動作が繰り返され、チ
ップ６…のマウンティングが自動的に且つ連続的に行わ
れる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来のウエハリング移載装置１７においては、以下の
ような不具合があった。

【００１２】すなわち、図９に示すように押圧ア−ム９
の形状がＵ字形であるため、押圧ア−ム９の剛性が不足
し易かった。また、ウエハシ−ト２の十分な拡張に必要
な時間は、押圧ア−ム９の形状や加圧シリンダ１０の加
圧力に影響されていた。さらに、ウエハシ−ト２の拡張
されている間には、他の部分の動作が停止していた。こ
のため、押圧ア−ム９の形状や加圧シリンダ１０の加圧
力が不足している場合には、他の装置の停止時間が長く
なり、生産性が悪かった。また、ウエハリング３…をウ
エハリング拡張装置８に装填する際にＵ字形の押圧ア−
ム９が邪魔になり易く、装填の自動化が困難だった。

【００１３】ウエハリング３…が手動により回されてチ
ップの方向性が調整されていたため、チップ６…の位置
決め精度が悪かった。そして、マウンティング精度がチ
ップ６…の位置決め精度の影響を受けるため、チップ６
…の位置決め精度の悪さが、歩留りの劣化や製品の信頼
性の低下の原因になっていた。

【００１４】また、手動方式でウエハリング３…が移載
される場合には、ウエハリング３…の載せ換えに作業者
が付ききりになること、或いは、ウエハリング３…の載
せ換えに多くの時間を要するため、装置全体の稼働率が
低下すること等の不具合があった。さらに、ウエハリン
グ３…の載せ換え後において、ウエハリング３…の位置
精度及びチップ６…の位置精度が悪かった。そして、こ
のことが製品の信頼性の低下の原因になっていた。

【００１５】一方、機械方式でウエハリング３…を移載
する装置１８においては、マガジン２０が水平に保持さ
れ、ウエハリング３…が水平状態で供給されていた。そ
して、マガジン２０は、所望のウエハ３とウエハリング
保持装置１２との高さを合せるために、段階的に上昇さ
せられていた。そして、図１１に示すようにマガジン２
０内の最下段のウエハ３が移載される場合には、マガジ
ン２０が上方へ大きく突出し、リ−ドフレ−ム１６の供
給装置を遮って作業面を隠していた。このため、保守性
が著しく悪かった。また、マガジン２０をマガジン昇降
装置１９に装填する際、装填位置が高いため、作業性が
悪かった。

【００１６】本発明の目的とするところは、ウエハリン
グを高精度に位置決めできるとともに、マガジンが周辺
装置の保守性を悪化させることのないウエハリング移載
装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために本発明は、ウエハリングを収納したマガジ
ンを昇降させるマガジン昇降装置と、マガジンから取出
されたウエハリングを保持するウエハリング保持装置と
を備えたウエハリング移載装置において、マガジン昇降
装置がマガジンを傾斜させながら保持するとともに、ウ
エハリング保持装置に、ウエハリング載置テ−ブルをマ
ガジンの傾斜に合わせて傾斜させる載置テ−ブル傾斜機
構部を設け、ウエハリングの移載の際に、ウエハリング
載置テ−ブルの姿勢をマガジンの傾きに合せる。

【００１８】また、本発明は、ウエハリングが、ダイシ
ングされたウエハが貼り付けられたウエハシ−トを保持
するとともに、ウエハリング載置テ−ブルにウエハシ−
トを拡張するウエハシ−ト拡張機構部が設けられた。そ
して、本発明は、ウエハリングを高精度に位置決めでき
るとともに、マガジンが周辺装置の保守性を悪化させる
ことを防止できるようにした。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例の要部を図１〜図６
に基づいて説明する。なお、従来の技術の項で説明した
ものと重複するものについては同一番号を付し、その説
明は省略する。

【００２０】図１は本発明の一実施例の要部を示すもの
で、図中の符号３１は、ウエハから切出されたチップを
リ−ドフレ−ムにマウントするチップマウンタである。
このチップマウンタ３１の中央部には搬送ライン３２が
設けられており、搬送ライン３２はチップマウンタ本体
３３の左右方向に略水平に配設されている。そして、矩
形板状のリ−ドフレ−ムが、長手方向を搬送ライン３２
の延びる方向に向けながら、搬送ライン３２上を供給側
から排出側（ここでは、チップマウンタ３１を正面から
見て左側から右側）へピッチ送りされる。

【００２１】リ−ドフレ−ムは搬送ライン３２の中間部
で停止する。搬送ライン３２の中間部近傍にはマウント
ヘッド３４を備えたマウントア−ム３５が設けられてい
る。さらに、搬送ライン３２の中間部近傍には、画像認
識用カメラやリ−ドフレ−ムの位置決め装置などの各種
機器が配置されている。

【００２２】また、チップマウンタ３１にはウエハリン
グ移載装置３６が備えられている。このウエハリング移
載装置３６は、互いに離間したマガジン昇降装置３７と
ウエハリング保持装置３８とにより構成されている。

【００２３】これらのうちマガジン昇降装置３７は、図
２中に示すようにガイド柱３９と、マガジン４０を保持
するＬ字状のスライド体４１とを有している。ガイド柱
３９は一定位置に固定されるとともに、チップマウンタ
本体３３の基準面４２に対して所定角度θで傾斜してい
る。そして、スライド体４１はガイド柱３９に嵌合して
おり、ガイド柱３９に沿って上下にスライドする。

【００２４】マガジン４０は、複数のウエハリング（ウ
エハシ−トにウエハを貼り付けたもの）３…を上下に略
等間隔で並べながら保持している。さらに、マガジン４
０はスライド体４１に下側から支えられており、ガイド
柱３９の傾斜角度θに合せて傾けられている。そして、
マガジン４０は正面開口部４３を斜め上方に向けてい
る。

【００２５】ウエハリング保持装置３８は、所定位置に
固定されたＸＹテ−ブル４４と、円形なウエハリング載
置テ−ブル（以下、載置テ−ブルと称する）４５とを備
えている。これらのうち載置テ−ブル４５は支柱４６、
４６（一方のみ図示）の上端に枢支されており、枢支部
４７を中心に上下に回動する。また、載置テ−ブル４５
と支柱４６、４６との間には載置テ−ブル傾斜機構部
（以下、傾斜機構部と称する）４８が設けられており、
載置テ−ブル４５はこの傾斜機構部４８によって傾けら
れる。

【００２６】つまり、傾斜機構部４８はシリンダ４９と
ピストン５０とを有している。これらのうちシリンダ４
９はその下端を支柱４６に枢支されており、ピストン５
０を上方に向けている。また、載置テ−ブル４５と支柱
４６との間の枢支部４７にはア−ム５１の一端が回動自
在に連結されており、このア−ム５１はマガジン４０が
位置する側に対して逆の側に延びている。そして、ア−
ム５１の先端にピストン５０の上端が枢支されている。

【００２７】載置テ−ブル４５の姿勢は通常は水平に保
たれている。そして、ピストン５０がシリンダ４９から
突出すると、ア−ム５１が上向きに押され、載置テ−ブ
ル４５がア−ム５１と一体に回動し、載置テ−ブル４５
は、図２中に示すように上面５２をマガジン４０の側を
向けて傾く。そして、載置テ−ブル４５の傾斜角度はマ
ガジン４０の傾斜角度θに略一致しており、載置テ−ブ
ル４５は上面５２をウエハリング３…と略平行に向けて
いる。

【００２８】上記載置テ−ブル４５は、図３（ａ）、
（ｂ）に示すように、固定部５３と可動部５４とにより
構成されており、可動部５４は固定部５３に、固定部５
３を上方から覆うように組合せられている。そして、可
動部５４は固定部５３にベアリング５５を介して同心的
に連結されており、固定部５３に対して自由に回動す
る。

【００２９】さらに、可動部５４にはウエハシ−ト拡張
機構部（以下、拡張機構部と称する）５６が組込まれて
いる。この拡張機構部５６は、可動部５４の周縁に沿っ
た環状の押圧板５７、この押圧板５７に連結されたガイ
ドポスト５８…、及び、ガイドポスト５８…が挿入され
た中空ピストン５９…を有している。そして、ガイドポ
スト５８…（及び中空ピストン５９…）は、可動部５４
の略径方向の両端に２つずつ配設されている。

【００３０】中空ピストン５９…は単動方式で空圧駆動
されるもので、ガイドポスト５８…を介して押圧板５７
を支持している。さらに、中空ピストン５９…には、下
方から圧縮ばね６０が差込まれている。

【００３１】中空ピストン５９…はガイドポスト５８…
の下端に係止し、圧縮ばね６０…を圧縮しながらガイド
ポスト５８…を引き下げる。そして、ガイドポスト５８
…の下降に伴って、押圧板５７…がガイドポスト５８と
一体に変位する。また、押圧板５７…が元の位置に戻る
際には、圧縮ばね６０の復元力を利用して、中空ピスト
ン５９…とガイドポスト５８…とが上昇する。ここで、
ガイドポスト５８…及び中空ピストン５９…の周囲に
は、シ−ル用のパッキン６１、６２、６３、６４が…配
設されている。

【００３２】上記押圧板５７は、その内周縁部をウエハ
リング３の外周縁部に上方から接している。ウエハリン
グ３は、ガイド面４…を可動部５４に組込まれた側板６
５に沿わせており、この側板６５によって所定位置に案
内されている。また、ウエハリング３はその内側に環状
の可動部本体６６を囲っており、ウエハリング３によっ
て保持されたウエハシ−ト２は、その周縁部を可動部本
体６６に略全周に亘って接している。つぎに、上述の移
載装置３６の作用を説明する。

【００３３】まず、ウエハリング保持装置３８のＸＹテ
−ブル４４が駆動され、図５に示すように、載置テ−ブ
ル４５が支柱４６、４６と一体にマガジン４０の側へ移
動する。ウエハリング保持装置３８の可動範囲はＸＹテ
−ブル４４の大きさによって決まる。

【００３４】つぎに、載置テ−ブル４５が傾斜機構部４
８によって傾けられ、載置テ−ブル４５の角度がマガジ
ン４０の傾斜角度に合わせられる。そして、マガジン４
０から例えば最上段のウエハリング３が抜出され、斜め
上方に直線的に搬送されて、載置テ−ブル４５に載せら
れる。

【００３５】ここで、ウエハリング３が載置テ−ブル４
５に搬送される際には、例えば図６に示すように、ウエ
ハリング３を引掛けて保持し、マガジン４０（及び載置
テ−ブル４５）の傾斜角度に合わせてア−ム６７を斜め
にスライドさせる搬送機構部６８が利用される。この搬
送機構部６８は、モ−タ６９の駆動力をベルト７０を介
してア−ム６７に伝達する。

【００３６】ウエハリング３が載置テ−ブル４５に載置
された後、載置テ−ブル４５の姿勢が水平に戻される。
そして、載置テ−ブル４５はマガジン４０から遠ざか
り、ウエハリング３を保持したまま、図１中に示すマウ
ントア−ム３５の側へ移動する。そして、載置テ−ブル
４５上のチップ６…が、マウントア−ム３５によって、
搬送ライン３２によりピッチ送りされたリ−ドフレ−ム
上に順次マウントされる。

【００３７】ここで、チップ６…のマウントに先立ち、
ウエハシ−ト２が載置テ−ブル４５に組込まれた拡張機
構部５６によって拡張されるが、ウエハシ−ト２の拡張
をマウントア−ム３５の側に移動して停止した後に行う
ことや、或いは、マウントア−ム３５の側に移動しなが
ら行うこと等が考えられる。

【００３８】チップ６…のマウントが全て完了すると、
次のウエハリング３との交換のために、載置テ−ブル４
５はマガジン４０の側へ移動する。そして、傾斜機構部
４８が駆動され、載置テ−ブル４５が傾けられる。チッ
プ６…の供給が終ったウエハリング３はマガジン４０へ
排出される。さらに、チップ６…を載置した次のウエハ
リング３が同じマガジン４０から抜出されて載置テ−ブ
ル４５に載せられる。

【００３９】ウエハリング３…の交換の際に、マガジン
昇降装置３７はスライド体４１を移動させ、所望のウエ
ハリング３…の高さを載置テ−ブル４５の高さに合わせ
て調節する。

【００４０】また、載置テ−ブル４５においては、拡張
機構部５６の押圧板５７が下降すると、図４中に矢印
Ｂ、Ｂで示すようにウエハリング３が下方へ押され、可
動部本体６６に沿って下降する。そして、ウエハシ−ト
２の周縁部がウエハリング３によって引張られるととも
に、ウエハシ−ト２が可動部本体６６に押し付けられ
る。そして、ウエハシ−ト２が拡張され、ウエハシ−ト
２に貼り付けられたチップ６…が分離する。ここで、可
動部５４は図示しない駆動源により駆動され、ベアリン
グ５５を介して回動変位する。そして、可動部５４の回
動変位に伴ってウエハリング３向きが調節される。

【００４１】すなわち、上述のようなウエハリング移載
装置３６においては、ウエハリング３…の供給・排出を
機械式に自動で行うことが可能である。このため、作業
者が不要になる。そして、従来の手動方式に比べて、ウ
エハリング３…の交換時間を短縮でき、チップマウンタ
３１の稼働率を向上することが可能である。

【００４２】さらに、ウエハリング３を載置テ−ブル４
５に載置する作業が機械化されているので、手動方式に
比べてウエハリング３の位置精度が向上する。この結
果、チップマウントの精度も向上し、製品の信頼性が向
上した。

【００４３】また、マガジン４０が傾けられているの
で、マガジン４０内の最下段のウエハリング３取出され
る場合でも、マガジン４０の上方への突出量を小さく抑
えることができる。そして、マガジン４０によって搬送
ライン３２が隠されることを防止できる。したがって、
図１中に二点鎖線Ｃで示す作業パスライン（搬送ライン
３２に沿ったライン）を常に観察でき、保守性が向上す
る。ここで、図１中に符号Ｄで示すのはパスラインＣの
床面からの高さである。また、マガジン４０をマガジン
昇降装置３７に装填する際の作業位置を低くすることが
でき、作業性が向上する。

【００４４】さらに、載置テ−ブル４５においては、拡
張機構部５６が組込まれ、押圧板５７がウエハリング３
を押すので、ウエハシ−ト２を全周に亘って均一に拡張
することができる。したがって、ウエハシ−ト２が不均
一に引張られることを原因としててチップ６…が蛇行す
ることを防止できる。そして、チップ６…の位置精度が
高まり、高精度なチップ供給及びチップマウントが可能
になる。

【００４５】また、ウエハリング３が押圧板５７によっ
て押圧されながら保持されるとともに、可動部５４が固
定部５３に対して回動するので、ウエハリング３の位置
決めが容易になり、生産性が向上する。

【００４６】なお、本実施例においては、ウエハリング
移載装置３６がチップマウンタ３１に組込まれている
が、本発明はこれに限定されるものではなく、チップマ
ウンタ３１以外の種々の装置に適用することが可能であ
る。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ウエハリ
ングを収納したマガジンを昇降させるマガジン昇降装置
と、マガジンから取出されたウエハリングを保持するウ
エハリング保持装置とを備えたウエハリング移載装置に
おいて、マガジン昇降装置がマガジンを傾斜させながら
保持するとともに、ウエハリング保持装置に、ウエハリ
ング載置テ−ブルをマガジンの傾斜に合わせて傾斜させ
る載置テ−ブル傾斜機構部を設け、ウエハリングの移載
の際に、ウエハリング載置テ−ブルの姿勢をマガジンの
傾きに合せる。

【００４８】また、本発明は、ウエハリングが、ダイシ
ングされたウエハが貼り付けられたウエハシ−トを保持
するとともに、ウエハリング載置テ−ブルにウエハシ−
トを拡張するウエハシ−ト拡張機構部が設けられた。そ
して、本発明は、ウエハリングを高精度に位置決めでき
るとともに、マガジンが周辺装置の保守性を悪化させる
ことを防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のウエハリング移載装置が備
えられたチップマウンタを示す斜視図。

【図２】本発明の一実施例のウエハリング移載装置を示
す側面図。

【図３】（ａ）はウエハリング載置テ−ブルの平面図、
（ｂ）は同じくウエハリング載置テ−ブルを部分的に切
断して示す側面図。

【図４】ウエハシ−ト拡張機構部の作用を示す説明図。

【図５】本発明の一実施例のウエハリング移載装置の作
用を示す説明図。

【図６】ウエハリングをウエハリング保持装置へ搬送す
る搬送機構部を示す説明図。

【図７】一般のウエハリングを示す斜視図。

【図８】（ａ）は分離前のチップを示す斜視図、（ｂ）
は分離後のチップを示す斜視図。

【図９】従来のウエハシ−ト拡張装置を示す斜視図。

【図１０】チップマウンタの要部を示す斜視図。

【図１１】従来のウエハリング移載装置を示す側面図。

【符号の説明】

１…ウエハ、２…ウエハシ−ト、３…ウエハリング、３
６…ウエハリング移載装置、３７…マガジン昇降装置、
３８…ウエハリング保持装置、４０…マガジン、４５…
ウエハリング載置テ−ブル、４８…載置テ−ブル傾斜機
構部、５６…ウエハシ−ト拡張機構部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハリングを収納したマガジンを昇降
   させるマガジン昇降装置と、上記マガジンから取出され
   た上記ウエハリングを保持するウエハリング保持装置と
   を備えたウエハリング移載装置において、上記マガジン
   昇降装置が上記マガジンを傾斜させながら保持するとと
   もに、上記ウエハリング保持装置に、上記ウエハリング
   載置テ−ブルを上記マガジンの傾斜に合わせて傾斜させ
   る載置テ−ブル傾斜機構部を設け、上記ウエハリングの
   移載の際に、上記ウエハリング載置テ−ブルの姿勢を上
   記マガジンの傾きに合せることを特徴とするウエハリン
   グ移載装置。
2. 【請求項２】 上記ウエハリングが、ダイシングされた
   ウエハが貼り付けられたウエハシ−トを保持するととも
   に、上記ウエハリング載置テ−ブルに上記ウエハシ−ト
   を拡張するウエハシ−ト拡張機構部が設けられたことを
   特徴とする［請求項１］記載のウエハリング移載装置。