JPH08184642A - チップ選別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チップをランク選別する選別装置において、
チップのハンドリング回数を少なくし、チップの損傷を
防ぐ。装置構成を小型化し簡略化する。 【構成】 測定前のチップが整列する整列テーブルと、
特性別にチップが再配列される再整列テーブルと、整列
テーブル上と再整列テーブル上との間を往復移動する搬
送・測定ヘッド６０とを設ける。搬送・測定ヘッド６０
は、モータ６２によりＺ軸方向にカム駆動される可動コ
レット６８と、同モータ６２によりＹ軸方向にカム駆動
される可動センサ６９とを装備する。可動コレット６８
はチップを下端部に吸着し、その下端部は上側電極６８
ａである。可動センサ６９は、上側電極６８ａに対応す
る下側電極６９ａと、上側電極６８ａと下側電極６９ａ
との間に挟まれたチップの特性を測定する測定部６９ｂ
とを備える。搬送・測定ヘッド６０は整列テーブル上か
ら再整列テーブル上へチップを搬送する間にそのチップ
の特性を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製造されたＬＥＤチッ
プ等の特性を順番に測定して特性別にチップを再配列す
るチップ選別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＥＤ表示器の普及に伴い、表示素子内
における各ドットの色合いや輝度バランスが問題になっ
てきた。既に、表示ユニット単位ではランク分けを行
い、画面構成時に調整を行うなどして対応はしているも
のの、根本的な問題解決には至っていない。その対策と
して、ベアチップの状態でランク選別を行うことが行わ
れ始めた。ベアチップのランク選別に使用される一般的
なチップ選別装置の概略構成を図８（Ａ）に示す。

【０００３】一般的なチップ選別装置は、選別すべきチ
ップが整列載置され、整列載置されたチップをピックア
ップ位置に誘導するべく水平方向に駆動される整列テー
ブル１と、特性の測定を終えたチップが特性別に再配列
されて載置されるように水平方向に駆動される再配列テ
ーブル２と、整列テーブル１と再配列テーブル２との間
でチップの特性測定を行う測定器３とを具備する。測定
器３は下側電極を備えた回転式の測定テーブル３ａと、
下端部が上側電極とされたプローブ３ｂと、測定部３ｃ
とを有する。測定においては、整列テーブル１上のチッ
プが、第１のコレット４により測定テーブル３ａの下側
電極上に移載される。測定テーブル３ａが回転してチッ
プをプローブ３ｂのところに誘導する。プローブ３ｂの
上側電極がチップに押し付けられ、上側電極と下側電極
との間でチップの特性測定が行われる。測定が終わる
と、測定テーブル３ａが再び回転してチップを再配列テ
ーブル２側へ誘導する。そのチップが第２のコレット５
により再配列テーブル２上へ移載される。２つのコレッ
ト４，５はいずれもバキュームによりチップを吸着す
る。

【０００４】このような一般的なチップ選別装置では、
３つのテーブルと２つのコレットが必要であり、装置構
成が複雑化し大型化する。また、チップを２回にわたっ
てバキュームによりハンドリングするため、チップに損
傷を与える確率が非常に高い。そこで本出願人は、測定
器を経由せず、整列テーブル上から再配列テーブル上へ
チップを直送し、その直送の間にチップの特性測定を行
う直送型のチップ選別装置を先に開発した（特開平５−
２３２１８６号公報）。本出願人が開発した直送型のチ
ップ選別装置の概略構成を図８（Ｂ）に示す。

【０００５】このチップ選別装置は、前述した整列テー
ブル１および再配列テーブル２と、整列テーブル１上と
再配列テーブル２上との間を往復走行して、整列テーブ
ル１上から再配列テーブル２上へチップを吸着搬送する
と共に、その下端吸着部を上側電極６ａとした移動式の
コレット６と、コレット６の移動路途中にあってコレッ
ト６と共に移動し、搬送中のチップに下方から接触する
移動式の下側電極７とを具備している。チップは整列テ
ーブル１上から再配列テーブル２上へ搬送される間に、
コレット６の上側電極６ａと下側電極７との間に挟まれ
て特性を測定される。測定部８は、上側電極６ａおよび
下側電極７から分離されて設けられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本出願人が開発した直
送型のチップ選別装置は、整列テーブル上から再配列テ
ーブル上へチップを搬送する間に、そのチップの特性測
定を行うので、複数のコレットを必要とせず、一般装置
に比べると構造簡単で小型である。また、整列テーブル
上から再配列テーブル上へチップを搬送する間にチップ
を移し替える必要がなく、チップを損傷させる危険が少
ない。しかし、移動体としてコレット（上側電極）と下
側電極の２つが設けられ、これらの移動体とは別に測定
部も設けられている。そのため、小型化および構造簡略
化の効果は十分とは言えない。

【０００７】本発明はかかる事情に鑑みて創案されたも
のであり、従来の直送型装置よりも更に構造簡単で小型
なチップ選別装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるチップ選
別装置は、整列された多数のチップの特性を順番に測定
して特性別にチップを再配列するチップ選別装置であっ
て、選別すべきチップが整列載置され、整列載置された
チップをピックアップ位置に誘導するべく水平方向に駆
動される整列テーブルと、特性の測定を終えたチップが
特性別に再配列されて載置されるように水平方向に駆動
される再配列テーブルと、整列テーブル上と再配列テー
ブル上との間を往復走行して、整列テーブル上から再配
列テーブル上へチップを搬送すると共に、その搬送途中
にチップの特性を測定するために上側電極、下側電極お
よび測定部を搭載した搬送・測定ヘッドとを具備してい
る。

【０００９】請求項２に記載のチップ選別装置は、搬送
・測定ヘッドが、当該ヘッドが整列テーブル上に停止し
たときにピックアップ位置に存在し、ヘッドベースに対
して昇降駆動されると共に、下端部にチップを吸着しそ
の下端部を特性測定用の上側電極とした可動コレット
と、上側電極と対をなす下側電極を装備すると共に、上
側電極と下側電極との間に挟まれたチップの特性測定を
行う測定部を装備し、下側電極がコレットの下端部直下
とその側方の退避位置との間を往復するようにヘッドベ
ースに対して水平方向に駆動される可動センサとを有す
る。

【００１０】請求項３に記載のチップ選別装置は、可動
コレットおよび可動センサが、回転角度が制御される単
一のモータにより駆動されるものである。

【００１１】請求項４に記載のチップ選別装置は、整列
テーブルの下方に、ピックアップ位置に存在するチップ
を突き上げるべく昇降駆動される昇降ピンを設けたもの
である。

【００１２】請求項５に記載のチップ選別装置は昇降ピ
ンがカム駆動されるものである。

【００１３】

【作用】本発明にかかるチップ選別装置においては、整
列テーブル上から再配列テーブル上へチップが搬送する
途中でそのチップの特性が測定される。

【００１４】請求項２に記載のチップ選別装置において
は、そのチップ選別が次のようにして行われる。整列テ
ーブル上に走行ヘッドが停止した状態で、可動コレット
が下降する。ピックアップ位置にあるチップに可動コレ
ットの下端部が当接すると、そのチップが可動コレット
の下端部に吸着され上側電極に接触する。可動コレット
が上昇しチップがピックアップされると、走行ヘッドが
移動を始める。そして、この移動の間にチップの特性測
定が行われる。

【００１５】すなわち、可動コレットが上昇位置に戻る
と、可動センサが退避位置から可動コレットの下端部直
下に移動する。可動コレットが再び下降し、その下端部
に吸着しているチップを可動センサ内の下側電極に接触
させる。こうして上側電極と下側電極との間にチップが
挟まれると、可動センサ内の測定部によりチップの特性
が測定される。測定が終わると、可動コレットがチップ
と共に再び上昇し、可動センサが退避位置に戻る。走行
ヘッドが再配列テーブル上に到着するまでに以上の動作
が行われる。走行ヘッドが再配列テーブル上に到着する
と、可動コレットが下降して、測定を終えたチップを再
配列テーブル上に載せる。

【００１６】かくして、整列テーブルから再配列テーブ
ルへチップが搬送される間に、そのチップの特性測定が
行われる。

【００１７】請求項４に記載のチップ選別装置において
は、整列テーブル上のチップがピックアップされる際
に、そのチップが昇降ピンにより突き上げられる。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１および図２は本発明を実施したチップ選別装
置の１例についてその全体構造を示す正面図および側面
図である。図３は同装置に備わる搬送・測定ヘッドの概
略構造を示す斜視図、図４、図５および図６は同ヘッド
の正面図、平面図および側面図、図７は同ヘッドにおい
て駆動される可動コレット、可動センサおよび昇降ピン
の動作説明図である。

【００１９】まず、本チップ選別装置の全体構造を図１
および図２により説明する。

【００２０】本チップ選別装置は、ＬＥＤチップをベア
チップの状態でランク選別するものであって、整列テー
ブル１０、整列テーブル１０の上方に設けられたテレビ
カメラ２０、モニタテレビ３０、整列テーブル１０の下
方に設けられた昇降ピン４０、整列テーブル１０の側方
に配置された再整列テーブル５０、整列テーブル１０上
と再整列テーブル５０上との間をＸ軸方向に往復移動す
る搬送・測定ヘッド６０、測定結果を表示するグラフィ
ックパネル７０等を具備している。

【００２１】整列テーブル１０は、Ｘ軸方向の駆動部１
１とＹ軸方向の駆動部１２とにより２方向に水平駆動さ
れるＸ−Ｙテーブルである。整列テーブル１０には、シ
ート上にベアチップ状態のＬＥＤチップが整列したチッ
プウエハがエキスパンド後に載置される。整列テーブル
１０上のチップは、テレビカメラ２０により撮影されそ
の情報に基づいて整列テーブル１０が駆動されることに
よりピックアップ位置に順番に誘導される。

【００２２】昇降ピン４０は、ピックアップ位置の真下
にあり、モータ４１により回転駆動されるカムにより昇
降駆動され、上昇時に整列テーブル１０に設けた透孔を
通って、ピックアップ位置にあるチップを押し上げる。
モータ４１はセンサ４２によって回転角度が検出され、
その情報に基づいて回転角度が制御されるステッピング
モータである。

【００２３】再整列テーブル５０は、Ｙ軸方向に駆動さ
れ、搬送・測定ヘッド６０のＸ軸方向の駆動と組み合わ
されることにより、Ｘ−Ｙテーブルとして機能する。再
整列テーブル５０には、搬送・測定ヘッド６０において
特性を測定されたチップが載置される。このときチップ
は、測定された特性に基づく再整列テーブル５０の位置
決め制御と搬送・測定ヘッド６０の停止位置制御とによ
り、その特性に応じた位置に載置される。

【００２４】搬送・測定ヘッド６０は、Ｘ軸方向に延び
る上下２段のガイド８０，８０に支持され、ガイドに沿
って設けた図示されないボールネジにより、整列テーブ
ル１０上と再整列テーブル５０上との間を往復駆動され
る。そして、整列テーブル１０上でピックアップ位置に
あるチップをピックアップし、整列テーブル１０上から
再整列テーブル５０上に移動する間にそのチップの特性
を測定し終えて、再整列テーブル５０上に降ろす。すな
わち、搬送・測定ヘッド６０は、整列テーブル１０から
再整列テーブル５０へのチップ搬送と、そのチップの特
性測定とを同時並行して行う。

【００２５】次に、搬送・測定ヘッド６０の詳細構造を
図３、図４、図５および図６により説明する。

【００２６】搬送・測定ヘッド６０は、側面視Ｌ形のヘ
ッドベース６１を有する。ヘッドベース６１は、前述し
た上下２段のガイド８０，８０により、Ｘ軸方向に移動
自在に支持されている。ヘッドベース６１の水平部に
は、モータ６２が設置されている。モータ６２は、セン
サ６２ａによって回転角度が検出され、その情報に基づ
いて回転角度が制御されるステッピングモータである。
モータ６２の水平な出力軸には、コレット用カム６３Ａ
とセンサ用カム６３Ｂとが軸方向に間隔をあけて取付け
られている。

【００２７】搬送・測定ヘッド６０は又、側面視Ｌ形の
支持アーム６４Ａと側面視逆Ｌ形の支持アーム６４Ｂと
を有する。一方の支持アーム６４Ａは、ヘッドベース６
１の水平部上に立設した支持部６１ａに、Ｚ軸方向の直
動スライダー６５Ａを介してＺ軸方向に移動自在に取付
けられ、その垂直部上端にカムフォロア６６Ａを備える
と共に、カムフォロア６６Ａが前記コレット用カム６３
Ａに上方から当接するように、スプリング６７Ａにより
下方に付勢されている。そして支持アーム６４Ａの水平
部先端には、可動コレット６８が取付けられている。

【００２８】可動コレット６８は、搬送・測定ヘッド６
０が整列テーブル１０上に来たときにピックアップ位置
に位置し、ピックアップ位置にあるチップをバキューム
によって下端部に吸着すると共に、その下端部を上側電
極６８ａとしている。そして、コレット用カム６３Ａの
回転に伴う支持アーム６４Ａの昇降により、可動コレッ
ト６８はＺ軸方向に駆動される。なお可動コレット６８
は、チップに当接したときの衝撃を緩和するために、支
持アーム６４Ａに対してＺ軸方向に独立に移動でき、ス
プリング６８ｂによって下方に付勢されている。

【００２９】他方の支持アーム６４Ｂは、ヘッドベース
６１の水平部上に、Ｙ軸方向の直動スライダー６５Ｂを
介してＹ軸方向に移動自在に取付けられ、その水平部先
端にカムフォロア６６Ｂを備えると共に、カムフォロア
６６Ｂが前記センサ用カム６３Ｂに正面側から当接する
ように、スプリング６７Ｂにより背面側へ付勢されてい
る。そして支持アーム６４Ｂの垂直部下端には、可動セ
ンサ６９が取付けられている。

【００３０】可動センサ６９は、可動コレット６８の上
側電極６８ａに対応する下側電極６９ａと、上側電極６
８ａと下側電極６９ａとの間に挟まれたチップの特性を
測定するための測定部６９ｂとを装備している。下側電
極６９ａは、一方の支持アーム６４Ａが上限に位置する
ときに、可動コレット６８の上側電極６８ａより下方に
位置する。また、センサ用カム６３Ｂの回転に伴う支持
アーム６４ＢのＹ軸方向移動により、下側電極６９ａ
は、上側電極６８ａの直下の測定位置と、その背面側の
退避位置との間を往復移動する。

【００３１】次に、本チップ選別装置の動作を、図７を
参照して説明する。

【００３２】前述した通り、搬送・測定ヘッド６０は、
可動コレット６８および可動センサ６９を装備してい
る。そして、搬送・測定ヘッド６０が整列テーブル１０
の上から再整列テーブル５０の上までＸ軸方向に移動す
る際に、可動コレット６８は、モータ６２によるコレッ
ト用カム６３Ａの回転によりＺ軸方向に駆動されて、３
回の下降動作を行い、可動センサ６９は、モータ６２に
よるセンサ用カム６３Ｂの回転によりＹ軸方向に駆動さ
れて、測定位置と退避位置との間を１回往復する。ま
た、整列テーブル１０の下に設けた昇降ピン４０が、カ
ムにより１回昇降駆動される。これらの動作を搬送・測
定ヘッド６０の動作に対応させて示したのが図７であ
る。

【００３３】通常は、可動コレット６８は上限に位置
し、可動センサ６９は退避位置に存在する。また、昇降
ピン４０は下限に位置する。整列テーブル１０の上に搬
送・測定ヘッド６０が停止すると、可動コレット６８が
下降する。この可動コレット６８の下降が完了するとほ
ぼ同時に、昇降ピン４０が上昇して、ピックアップ位置
にあるチップを突き上げる。上側電極６８ａにチップが
完全に吸着されると、昇降ピン４０が下降し、その後可
動コレット６８が上限まで上昇し、搬送・測定ヘッド６
０が再整列テーブル５０上に向けて移動を開始する。

【００３４】移動の間に、まず可動センサ６９が退避位
置から測定位置に進出する。次いで可動コレット６８が
再び下降する。この下降は、上側電極６８ａに吸着され
たチップが可動センサ６９の下側電極６９ａに接触する
まで行われる。チップが下側電極６９ａに接触し上側電
極６８ａと下側電極６９ａとの間に挟まれると、そのチ
ップの特性が可動センサ６９の測定部６９ｂにより測定
される。測定が終わると、可動コレット６８が上限に戻
り、可動センサ６９が退避位置に戻る。搬送・測定ヘッ
ド６０が整列テーブル１０上から再整列テーブル５０上
へ移動する間に、以上の動作が行われる。

【００３５】再整列テーブル５０上に搬送・測定ヘッド
６０が到着すると、可動コレット６８が下降し、測定さ
れた特性に対応した位置にチップが載置される。再整列
テーブル５０上にチップが載置されると、可動コレット
６８が上昇し、搬送・測定ヘッド６０が整列テーブル１
０上に戻る。搬送・測定ヘッド６０が整列テーブル１０
上に戻るまでの間に、整列テーブル１０が駆動されて、
次のチップがピックアップ位置に誘導される。

【００３６】かくして、整列テーブル１０上に整列した
多数のチップがランク選別される。また各チップは、再
整列テーブル５０上へチップが搬送される間に、特性を
測定される。

【００３７】装置構成としては、Ｘ軸方向の移動体が搬
送・測定ヘッド６０の１つであり、しかも、その搬送・
測定ヘッド６０に測定部６９ｂを搭載しているので、小
型で構造簡単である。

【００３８】

【発明の効果】以上に説明した通り、本発明にかかるチ
ップ選別装置は、整列テーブルから再配列テーブルへチ
ップを搬送する間に、そのチップの特性測定を行うの
で、搬送途中にチップの移し替えを行う必要がなく、チ
ップを損傷させる危険が少ない。また、複数のコレット
を必要としない上、整列テーブル上から再配列テーブル
上へチップを搬送するヘッドが、測定に必要な上側電
極、下側電極および測定部を一括装備した構成になって
いので、装置構成が非常に簡単である。

【００３９】請求項２に記載のチップ選別装置も、チッ
プを損傷させる危険が少ない上に、ヘッドが上側電極、
下側電極および測定部を一括装備しているので、装置構
成が非常に簡単である。

【００４０】請求項３に記載のチップ選別装置は、ヘッ
ド内の可動コレットおよび可動センサが、回転角度が制
御される単一のモータによりカム駆動されるので、特に
構成が簡単である。

【００４１】請求項４に記載のチップ選別装置は、整列
テーブルの下方に、ピックアップ位置に存在するチップ
を突き上げるべく昇降駆動される昇降ピンを設けたの
で、特定のチップのみを確実にピックアップすることが
できる。

【００４２】請求項５に記載のチップ選別装置は、昇降
ピンがカム駆動されるので、昇降ピンの駆動部の構成が
簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施したチップ選別装置の１例につい
てその全体構造を示す正面図である。

【図２】本発明を実施したチップ選別装置の１例につい
てその全体構造を示す側面図である。

【図３】同装置に備わる搬送・測定ヘッドの概略構造を
示す斜視図である。

【図４】同ヘッドの正面図である。

【図５】同ヘッドの平面図である。

【図６】同ヘッドの側面図である。

【図７】同ヘッドにおいてカム駆動される可動コレッ
ト、可動センサおよび昇降ピンの動作説明図である。

【図８】従来のチップ選別装置を示す模式図である。

【符号の説明】

１０ 整列テーブル ２０ テレビカメラ ４０ 昇降ピン ５０ 再整列テーブル ６０ 搬送・測定ヘッド ６１ ヘッドベース ６２ モータ ６３ カム ６８ 可動コレット ６８ａ 上側電極 ６９ 可動センサ ６９ａ 下側電極 ６９ｂ 測定部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 整列された多数のチップの特性を順番に
   測定して特性別にチップを再配列するチップ選別装置で
   あって、 選別すべきチップが整列載置され、整列載置されたチッ
   プをピックアップ位置に誘導するべく水平方向に駆動さ
   れる整列テーブルと、特性の測定を終えたチップが特性
   別に再配列されて載置されるように水平方向に駆動され
   る再配列テーブルと、整列テーブル上と再配列テーブル
   上との間を往復走行して、整列テーブル上から再配列テ
   ーブル上へチップを搬送すると共に、その搬送途中にチ
   ップの特性を測定するために上側電極、下側電極および
   測定部を搭載した搬送・測定ヘッドとを具備することを
   特徴とするチップ選別装置。
2. 【請求項２】 搬送・測定ヘッドは、当該ヘッドが整列
   テーブル上に停止したときにピックアップ位置に存在
   し、ヘッドベースに対して昇降駆動されると共に、下端
   部にチップを吸着しその下端部を特性測定用の上側電極
   とした可動コレットと、上側電極と対をなす下側電極を
   装備すると共に、上側電極と下側電極との間に挟まれた
   チップの特性測定を行う測定部を装備し、下側電極がコ
   レットの下端部直下とその側方の退避位置との間を往復
   するようにヘッドベースに対して水平方向に駆動される
   可動センサとを有することを特徴とする請求項１に記載
   のチップ選別装置。
3. 【請求項３】 可動コレットおよび可動センサは、回転
   角度が制御される単一のモータにより駆動されることを
   特徴とする請求項２に記載のチップ選別装置。
4. 【請求項４】 整列テーブルの下方には、ピックアップ
   位置に存在するチップを突き上げるべく昇降駆動される
   昇降ピンを設けたことを特徴とする請求項１，２または
   ３に記載のチップ選別装置。
5. 【請求項５】 昇降ピンがカム駆動されることを特徴と
   する請求項４に記載のチップ選別装置。