JPWO2010137072A1

JPWO2010137072A1 - 分類装置

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Publication number: JPWO2010137072A1
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Inventors: 高之増田
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Abstract

前工程でのデバイスの分類を、簡易高速かつ省スペースで、多分類に同時に行なうことができる分類装置を提供する。分類装置１は、回転軸Ｏを中心として回転するドラム１１を備える。このドラム１１は、回転軸Ｏを中心として回転するとともに、軸方向（図中Ｙ軸方向）に向ってスライド移動するためのドラム移動機構１４を備える。ドラム１１は、略円筒形状で、その周面に小型矩形で平板状のトレイ１２を複数保持する保持部１３を備える。この保持部１３は、ドラム１１の円周方向に１２分割し、さらに軸方向に５分割して、計６０個のトレイ１２を保持するように構成されている。保持部１３は、中央に吸着孔を備え、この吸着孔から真空吸着することにより、矩形状のトレイ１２を保持するように構成されている。

Description

本発明は、前工程において組み立てを終えたＬＥＤ、半導体装置等のデバイスを、その特性に応じて分類する装置に関する。

ＬＥＤチップや半導体装置等のデバイスは、前工程における各組立工程を経て、後工程において複合テスト装置により、電気特性や光学特性の検査、分類、マーキング、外観検査、梱包（テープ梱包）等の各工程処理が施され、出荷される。

前工程の組立工程から後工程の検査梱包工程へデバイスを供給する方法には、ウエハリング上の粘着性を有するウエハシート（ＵＶシートなど）に貼り付けられダイシングで個片化されたデバイスを供給する方法や、個片のデバイスをリードフレームに搭載しリードフレーム供給ユニットによって供給する方法又は振動式パーツフィーダによって一定の方向及び姿勢に整列して供給する方法等がある。

このうち、デバイスをウエハシートにより供給する方法においては、後工程の検査梱包工程に至る前の前工程において、ウエハシート上のデバイスの品質検査を行う場合がある。例えば、ＬＥＤチップの場合には、光学プローブにより光度、光束、波長、カラー座標といった光学テストを行なったり、カメラによる外観検査を行う。また、半導体装置であれば、外観検査、電気特性検査等を行う。このような種々の検査により、各デバイスのデバイス特性が判明し、このようなデバイス特性に応じて、後工程に至る前において、デバイスを複数の分類に分けることがある。

このようなウエハシート上におけるデバイスの分類分けの手法として、例えば、図５に示すものがある。すなわち、ダイシングで個片化されたデバイスがウエハシートに貼付された１枚のウエハリングと、分類されたデバイスを再貼付けするためのウエハリングと、を各分類ごとに複数枚配置する。そして、この１枚のウエハリングから、特性検査の結果に応じて、複数のウエハリングに対して分類して再貼付けを行なう技術である。この場合、分類ごとにウエハリングを用意することができるので、後工程への受渡しが容易となる。なお、この再貼付け用のウエハシートでは、分類ごとに、例えば矩形状にデバイスを配置する。

また、ウエハシートのままでチップごとに電気特性検査を行ない、ウエハ上のチップの良不良を判定し、不良品に印を付けるインク打ちを行なったり、ウエハテスト結果の電子情報を元に次工程の処理を行なうインクレスの手法が用いられることもある（特許文献１参照）。

特開２００２−２４６４４８号公報

ところで、上述した従来の分類手法のうち、１枚のウエハリングから、特性検査の結果に応じて、複数のウエハリングに対して分類して再貼付けを行なう方法では、通常ウエハリング１枚につき１分類とするため、分類数は装置全体として設置できるウエハリング数に制限されてしまう。すなわち、ウエハリングの搭載数は装置のサイズに制限され、多くの分類数を確保できない。また、複数枚のウエハリングを配置する場合、１枚のウエハリングから再貼付けを行なう機構の稼動範囲が広くなり１動作当たりの処理時間がかかるため生産性が悪くなる。さらに、装置占有面積も相対的に大きくなる。

デバイスをウエハリング上に複数分類させる方法は、上記の課題を解決する方法となり得るが、この場合、分類数はウエハリングサイズに制限される。すなわち、ウエハリングサイズによっては、分類数を多く取れない。多くの分類数を取ろうとする場合には、当然のことながら、ウエハリングのサイズを大きくする必要があるが、サイズを大きくするほど貼り付け機構の稼動範囲が広くなり、この機構の移動時間に時間がかかり、１動作当たりの処理時間が長くなるため、生産性が悪くなる。

他の方法として、複数枚用意したウエハリングを、例えば、垂直方向に重ねるように配置しておき、分類に応じて、対象となるウエハリングを引き出して再貼付を行なうなど、ウエハリングの切り替えを行なうことで、多くの分類数を確保することは可能である。しかしながら、この場合、ウエハリングの切り替えに時間がかかり、生産性が低下する。また、ウエハリングの切替機構や収納機構が必要になり、装置構成が複雑になり、装置の占有面積も増大する。

また、ウエハシートごと電気検査をして、その結果をウエハシートごと、チップの座標で管理する場合であっても、後工程において、一枚のウエハシートの分類情報を引き継ぐ必要があり、後工程における処理装置においても、前工程と同様の制御処理を行なう必要があったり、そのための特別な装置や機構を設ける必要があり、適当でなかった。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、前工程でのデバイスの分類を、簡易高速かつ省スペースで、多分類に同時に行なうことができる分類装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、前工程において組み立てを終えたＬＥＤや半導体装置からなるデバイスを、その特性に応じて分類するための分類装置であって、複数のデバイスを貼付する粘着シートを備えたトレイを円周上に複数備えた円筒状のドラムと、このドラムを軸方向に回転させる駆動装置と、を備え、前記トレイは、前記ドラムの周面上に設けられた保持部により吸着又は挟持されることにより、着脱可能に保持されたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記トレイは、矩形状で、前記ドラムの軸方向及び円周方向の両方に向って複数個並べて設けられたことを特徴とする。

以上の態様では、ドラムに保持された複数のトレイはそれぞれ着脱可能に構成されているので、このトレイに対して、デバイスを分類ごとに個別に貼付及び交換ができ、例えば、一つの分類が満杯になることで他の分類へも影響を及ぼすような無駄がなくなり、生産性の向上を図ることができる。

また、円筒状のドラムに保持部を設け、ここにトレイを配置させたことによって、多くの分類に分けるためのトレイの数を確保しつつ、駆動機構を含めた装置占有面積を抑えることができる。さらに、デバイスの分類数が多くても、回転軸での回転による移動だけでトレイの切り替えが可能であるので、分類が異なるデバイスを貼付する場合において、複数設けたトレイの切り替えが容易で、生産性が非常に高い。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記駆動装置は、前記ドラムをドラムの軸方向に回転させるとともに、当該軸方向とこの軸方向と垂直な方向に往復動させ、前記トレイの位置調整を行なうものであることを特徴とする。
以上の態様では、さらに、デバイスの分類数が多くても、ドラムの回転軸方向とドラムの軸方向及びこの軸方向に垂直な方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）への移動で、軸方向及び円周方向に複数設けられたトレイの切り替えが可能で、生産性が高い。

このように、１枚のウエハリングから、特性検査の結果に応じて、複数の分類に分けて再貼付けを行なう際において、接地するウエハリングの数に制限を受けることなく、かつ１枚のウエハリングから再貼付けを行なう機構が、ドラムを円周方向又は軸方向への移動だけで済み、移動機構の稼動範囲を抑えることができるので、結果として１動作当たりの処理時間の大幅な短縮を図ることができる。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記保持部から、トレイの受取りと受渡しを行なうトレイ交換装置を備え、このトレイ交換装置は、前記保持部により吸着保持されたトレイを受け取るアームと、前記アームを支持し、前記アームをトレイの受取り受渡し位置からトレイの交換位置に移動させる移送機構と、トレイを収納する段を複数備え、前記保持部から受け取ったトレイを収納する収納マガジンと、トレイを収納する段を複数備えるとともに、前記収納マガジンとトレイの収納口を向かい合わせて設置され、新たなトレイを供給する供給マガジンと、前記収納マガジン及び供給マガジンとの間に設けられ、前記アームによって前記交換位置に運ばれたトレイ、又は、前記アームによって前記受取り受渡し位置に運ばれるトレイを載置するステージと、前記収納マガジン及び供給マガジンを、前記ステージ位置に合わせて、上下動させるエレベータ機構と、前記アームによって前記交換位置に運ばれ前記ステージに載置されたトレイを前記収納マガジンの所定の段に収納するとともに、前記アームによって前記受取り受渡し位置に運ばれるトレイを前記供給マガジンの所定の段から供給する交換機構と、を備え、前記エレベータ機構は、前記アームによって前記交換位置に運ばれたトレイ、又は、前記アームによって前記受取り受渡し位置に運ばれるトレイの種類に応じて、前記収納マガジン及び前記供給マガジンにおける前記トレイを収納すべき段及び供給すべき段が、前記ステージ位置に合うように、制御されることを特徴とする。

以上の態様では、交換装置により、ドラムにおいて、分類ごとに分けられたトレイを、トレイごとに着脱し、このトレイを分類ごとに収納マガジンに収納するとともに、新しいトレイを供給マガジンから供給して、再度ドラムに貼り付けることができるようになる。

以上のような本発明の分類装置によれば、前工程でのデバイスの分類を、簡易高速かつ省スペースで、多分類に同時に行なうことができる。

本発明の実施形態における分類装置を含む全体構成を示す斜視図（ａ）、平面図（ｂ）及び側面図（ｃ）本発明の実施形態における分類装置におけるトレイの構成を示す模式図本発明の実施形態における分類装置におけるトレイ交換装置の構成を示す模式図本発明の他の実施形態における側面図（ａ）及び平面図（ｂ）従来のデバイスの分類手法を示すイメージ図

次に、本発明を実施するための最良の形態（以下、本実施形態とする）を、図１〜図４を参照して説明する。

［１．本実施形態］
［１−１．処理の概要］
本実施形態の分類装置１は、前工程において行なわれるデバイスの特性検査とそれに基づく分類処理の一部を担うものであって、本装置の構成を説明する前提として、まず特性検査並びに分類処理の概要を説明する。

前工程において、デバイスの組み立てを終え、ウエハリングによって保持されるウエハシートに貼付されたデバイスは、ダイシングにより個片化され、ターンテーブルＴに設けた吸着ノズル（図示せず）によりピックアップされる。

ピックアップされたデバイスは、ターンテーブルＴ上の円周等配位置に設けられた載置台Ｐに搭載される。デバイスは、この載置台Ｐにおいて吸着保持されたまま、ターンテーブルＴが所定のタイミングで間欠的に回転するのに伴って、この載置台Ｐと等間隔にしてターンテーブルＴの上側に設けられた各種検査装置（図示せず）へ、順次移送される。例えば、デバイスがＬＥＤチップの場合には光学プローブにより光度、光束、波長、カラー座標といった光学テストを行なったり、カメラによる外観検査を行う。

この検査結果に基づいて、後述する分類装置１における複数のトレイ１２に対して、デバイスの受渡し装置２により、デバイスを各特性ごとに分類して貼付けを行なう。そして、分類装置１において、トレイ１２にデバイスが複数分類に分けて貼付されることにより、満杯になったトレイ１２について、トレイ交換装置により、順次空のトレイ１２と交換する。

そこで、以下では、分類装置１の本体構成を説明した上で、この分類装置１への各検査を終了して分類分けが必要となるデバイスの貼付け構造を説明し、さらに、デバイスを分類ごとに分けて貼付されたデバイスを備える分類装置１のトレイ１２の交換構造について説明する。

［１−２．構成］
［１−２−１．分類装置の全体構成］
分類装置１は、図１に示すように回転軸Ｏを中心としてθ回転するドラム１１を備える。このドラム１１は、モータＭ１（図１（ｃ）参照）により回転力を付与され回転軸Ｏを中心として回転するとともに、回転軸Ｏ上を図中ドラム１１の下部に設けられた移送機構により、ドラムの軸方向（図中Ｙ軸方向）と、このドラムの軸方向と垂直方向（図中Ｘ軸方向）に向かってスライド移動するためのドラム移動機構１４を備える。

ドラム１１は、略円筒形状で、その周面に小型矩形で平板状のトレイ１２を複数保持する保持部１３を備える。本実施形態において、この保持部１３は、ドラム１１の円周方向に１２分割し、さらに軸方向に５分割して、計６０個のトレイ１２を保持するように構成されている。保持部１３は、中央に吸着孔を備え、この吸着孔から真空吸着することにより、矩形状のトレイ１２を保持するように構成されている。

ここで、保持部１３に保持されるトレイ１２について、円周方向に１２個を一つのグループとし、この１２個のトレイ１２からなるグループを、軸方向の５分割により、５グループ設け、これをデバイスの分類として区分けして構成することも可能であるし、軸方向に５分割したものを一つのグループとし、この５個のトレイ１２からなるグループを、円周方向に１２グループ設け、これをデバイスの分類として区分けして構成することも可能である。さらに、１２分割と５列で設けられたトレイ１２すべてを別分類とし、計６０分類として構成することも可能である。

本実施形態において用いるトレイ１２の代表的な例としては、図２にそのイメージを示すように、粘着シートを貼り付けた２インチ型のトレイ１２（例えば、株式会社エクシールコーポレーション製のゲルベース（商標）を用いる。）で、外形寸法が約５１ｍｍ×５１ｍｍ、厚みが４ｍｍ程度であり、貼付け可能範囲は４０ｍｍ四方のものである。このようなトレイ１２に対して、例えば、デバイスが０．２４×０．５ｍｍの場合、各ワークの貼付け間隔は０．１ｍｍで、１００×５０個の配置で、計５０００個程度の配置となる。ただし、説明の便宜上、本実施形態における一例を示すものに過ぎず、デバイスの仕様や、装置の仕様にあわせて適宜設計変更して実施可能である。

［１−２−２．トレイへのデバイスの貼付け構造］
デバイスの受渡し装置２は、図１（ｂ）に示すように、デバイスを吸着保持するとともに、上下動して（図中、Ｚ軸方向）、間欠的に真空吸着・真空破壊を繰り返すことで、デバイスの受け取りと受渡しを行なうピックアップノズル２１と、このピックアップノズル２１を支持板２２により固定されたモータＭ２により１８０度回転させて、ターンテーブル側の受け取り位置と、ドラム１１側の受渡し貼付け位置とを移動させる回転アーム２３とを備える。

図１（ｂ）に示すように、ピックアップノズル２１は、回転アーム２３の両端に２つ設けられ、この回転アーム２３がモータＭ２の駆動により、所定のタイミングで回転することにより、各ピックアップノズル２１は、デバイスの受け取り位置と受渡し貼付け位置とを交互に往復動するようになっている。

また、モータＭ２を支える固定の支持板２２には、ピックアップノズル２１を上下に移動させるＺ軸移動機構２４が、ピックアップノズル２１がターンテーブル側の受け取り位置とドラム１１側の受渡し貼付け位置とに移動した際に、その真上となる位置に、それぞれ設けられており、このＺ軸移動機構２４が、その先端に設けられた操作ロッド２４１を上下動させることで、ピックアップノズル２１を上下動させるようになっている。

なお、このＺ軸移動機構２４の詳細については、すでに出願人が提案した特開２００４−１８２３８８号公報に開示された事項と同様であるので、ここでは、説明を省略する。また、ターンテーブルＴの構成並びにターンテーブルＴに設けられたデバイスを保持する吸着保持機構の構成も、従来と同様であるので具体的な構成についての説明は省略する。

ピックアップノズル２１は、ターンテーブルＴ側の受け取り位置において、ターンテーブルＴに設けられた載置台Ｐからデバイスを受取り、１８０度回転して、ドラム１１のうちの所定のトレイ１２の粘着シートにデバイスを受渡し、貼り付けるものである。なお、このとき、ターンテーブルＴの円周等配位置に設けられた検査工程からの検査結果に基づいて算出されたデバイスの分類に関する信号が、ドラム１１のドラム移動機構１４に入力され、当該分類に相当するトレイ１２がピックアップノズル２１の受渡し位置に位置するように、ドラム１１を移動させることとなる。

［１−２−３．トレイの交換構造］
本実施形態の分類装置１において、トレイ１２の交換は、図１及び３に示すように、上述したデバイスの貼付け位置からドラム１１が９０度回転した位置に設けたトレイ交換装置３により行なう。なお、図１においては、便宜上、トレイ交換装置３の構成要素のうち、トレイ交換用アーム３１のみを示しているが、実際には、このトレイ交換用アーム３１のＹ軸方向で挟むように、図３に示すような収納マガジン３６ａ及び供給マガジン３６ｂ、トレイ仮置きステージ３７、プッシャー機構３８並びにエレベータ３９ａ，３９ｂが設けられている。

トレイ交換装置３は、ドラム１１の保持部１３により吸着保持されたトレイ１２を、ドラム１１から受取るトレイ交換用アーム３１と、このトレイ交換用アーム３１を支持し、これをトレイ１２の受取り位置からトレイ１２を収納マガジン３６ｂへ収納し、空のトレイ１２を供給マガジン３６ａから受け取るトレイ仮置きステージ３７へ受け渡す位置へ移動させるトレイ移送機構３２と、この供給マガジン３６ａから空のトレイ１２を仮置きステージ３７に対して切出すとともに、仮置きステージ３７に搭載された満杯のトレイ１２を収納マガジン３６ｂに対して押し入れるプッシャー機構３８を備える。

図１及び図３に示すように、トレイ交換用アーム３１は、真空吸着・真空破壊を所定のタイミングで制御する吸着ハンド３３を備え、トレイ移送機構３２は、満杯のトレイ１２を保持した吸着ハンド３３をドラム１１から引離し、又は空のトレイ１２を保持した吸着ハンド３３をドラム１１方向へ近づけるためのガイドシリンダ３４と、吸着ハンド３３とガイドシリンダ３４とを９０度回転させるロータリアクチュエータ３５を備える。

トレイ交換装置３において、収納マガジン３６ｂと、供給マガジン３６ａとは、図３に示すように、トレイ挿入口が向かい合わせになるように配置されている。この収納マガジン３６ｂと、供給マガジン３６ａとは、ともに複数のトレイ１２を多段にして収納可能に構成されている。また、両マガジンには、このマガジンを上下方向に移動させるエレベータ３９ａと３９ｂとが各々設けられている。

プッシャー機構３８は、向かい合うマガジンの方向（図中Ｙ軸方向）に向ってマガジンに挿入して、マガジン内のトレイ１２を移動させる棒状のプッシャー３８ａと、このプッシャー３８ａをＹ軸方向移動させるボールネジ３８ｂと、このボールネジ３８ｂの回転を駆動するモータＭ３とを備える。すなわち、プッシャー機構３８は、向かい合わせに設けられた収納マガジン３６ｂ及び供給マガジン３６ａのうち、供給マガジン３６ａ側に設けられるとともに、棒状のプッシャー３８ａは、トレイ仮置きステージ３７と垂直方向において平行な位置に設けられ、棒状のプッシャー３８ａが、供給マガジン３６ａの背面から、Ｙ軸方向に移動することで、供給マガジン３６ａ内の空のトレイを、トレイ仮置きステージ３７上に移送する。

［１−３．作用］
［１−３−１．ターンテーブル上の移送処理］
前工程において、デバイスの組み立てを終え、ウエハリングに張られたウエハシートに貼付されたデバイスは、ダイシングにより個片化され、これがターンテーブルＴに設けた吸着ノズルによりピックアップされる。

ピックアップされたデバイスは、ターンテーブルＴ上の円周等配位置に設けられた載置台Ｐに搭載され、吸着保持されたまま、所定のタイミングで間欠的に回転し、この載置台Ｐと等間隔にして、ターンテーブルＴの上側に設けられた各種検査装置へ順次移送される。例えば、デバイスがＬＥＤチップの場合には光学プローブにより光度、光束、波長、カラー座標といった光学テストを行なったり、カメラによる外観検査を行う。

ターンテーブルＴの回転により、検査の終了したデバイスが、ピックアップノズル２１の受け取り位置にまで移動するまでに、図示しない制御装置により、当該デバイスの特性検査の結果に基づいて、複数の検査結果を組み合わせて、特性に応じて分類を割り当て、その結果を、ドラム１１における当該分類に対応するトレイ１２の位置情報から、ドラム１１の移動量を計算し、その位置情報がドラム移動機構１４に入力される。

［１−３−２．ピックアップノズルによる受け取り処理］
デバイスが、ピックアップノズル２１の受け取り位置まで移動すると、ピックアップノズル２１は、Ｚ軸移動機構２４の作用により、ターンテーブルＴ上の載置台Ｐである受け取り位置まで下降し、真空吸着により、載置台Ｐからデバイスをピックアップする。

［１−３−３．トレイへの受渡し貼付け処理］
続いてピックアップノズル２１は、支持板２２により固定されたモータＭ２の駆動により、回転アーム２３が１８０度回転するのに伴って、ターンテーブルＴ上の載置台Ｐ上の受け取り位置から、ドラム１１側に向かい、トレイ１２への受渡し貼付け位置へ移動する。

この際、ドラム１１は、図示しない制御装置から入力されるドラム１１の移動位置情報に基づいてドラム移動機構１４の駆動により、ピックアップノズル２１にピックアップされたデバイスの分類に対応するトレイ１２が、ピックアップノズル２１による受渡し貼付け位置の直下に位置するように中心軸Ｏによるθ回転とＹ軸方向への移動を行う。

ここで、トレイ１２の構成において述べたように、トレイ１２上には、デバイスが５０００個程度配置されることとなるが、このときのデバイスの貼付け位置は、例えば、ピックアップノズル２１近傍にカメラを設け、空き位置を画像認識することで、トレイ１２上に行と列をなし、順に貼付けることができるようにする（なお、後述するトレイ１２上にデバイスが満杯か否かの判断も、この画像認識によって行う。）。このとき、ドラム移動機構１４の駆動により、トレイ１２を、Ｘ軸及びＹ軸方向、つまり、図２でいうところの縦横方向に移動させ、微調整を行なう。

すなわち、図を用いて言い換えれば、貼付けを行なうトレイ１２が、ドラム１１の垂直方向最上部に位置するための移動は、ドラム１１を中心軸Ｏによるθ回転させることにより行い、ドラム１１の垂直方向最上部に位置する５枚のトレイ１２のうち、貼り付けを行なうトレイが、ピックアップノズル２１の直下に位置するようにするために、ドラム移動機構１４によるＹ軸方向のスライド移動により行い、さらに、ピックアップノズル直下に位置するトレイ１２内において、デバイスを行と列で順次貼り付けるために、ドラム移動機構１４によるＸ軸方向及びＹ軸方向への小さい移動により行なう。

ドラム１１が、ドラム移動機構１４の作用によりＸ軸及びＹ軸方向に移動し、ピックアップノズル２１に保持されたデバイスの分類に相当するトレイ１２がピックアップノズル２１の直下に位置し、トレイ１２上におけるデバイスの受渡し貼付け位置が決定すると、ピックアップノズル２１は、Ｚ軸移動機構２４の作用により下降動作を行い、デバイスをトレイ１２の粘着シート上に受け渡し、貼付する。

以上のようなデバイスのターンテーブルＴによる移送処理、ピックアップノズル２１による受け取り処理、およびドラム１１のトレイ１２上への受渡し貼付け処理を順次繰り返す。

［１−３−４．トレイの交換処理］
上記のような処理を繰り返し、一つの分類のトレイ１２上にデバイスが満杯になると、それが画像により認識され、当該トレイ１２の位置情報ないしはＩＤ情報が、ドラム移動機構１４及びトレイ交換装置３に入力される。

この入力に基づいて、まず、ドラム移動機構１４が、当該トレイ１２がトレイ交換装置３のトレイ交換用アーム３１の位置に移動するように、Ｏ軸回転及びＹ軸移動を行なう。

続いて、トレイ交換装置３は、まず吸着ハンド３３でデバイスを満杯に積載したトレイ１２をドラム１１の保持部１３から受取り保持し、ガイドシリンダ３４により吸着ハンド３３を１０ｍｍほど退避させ、ロータリアクチュエータ３５により図中下側に９０度回転する（図１（ｂ）及び（ｃ）参照）。次に、再びガイドシリンダ３４で吸着ハンド３３をトレイ仮置きステージ３７側に１０ｍｍ動かし、トレイ仮置きステージ３７に対してトレイ１２を移載する（図３参照）。

トレイ仮置きステージ３７に対して、満杯のトレイが載置されると、プッシャー機構３８の棒状のプッシャー３８ａが、供給マガジン３６ａの背面から、図中Ｙ軸方向に移動することで、供給マガジン３６ａ内の空のトレイ１２を、トレイ仮置きステージ３７上に移送するとともに、満杯のトレイを収納マガジン３６ｂ側に移動させる（図３（ａ）参照）。空のトレイ１２がトレイ仮置きステージ３７上受け渡し位置に位置すると、吸着ハンド３３が、この空のトレイ１２をピックアップする（図３（ｂ）参照）。プッシャー機構３８は、吸着ハンド３３によって、空のトレイ１２がピックアップされると、さらに、収納トレイ側に移動し、満杯のトレイを収納トレイの中に完全に押し込む（図３（ｃ）参照）。このようにして、空のトレイと満杯のトレイとが、一つのトレイ仮置きステージ３７上で交換され、トレイ交換作業が行なわれる。

なお、収納マガジン３６ｂ及び供給マガジン３６ａとには、垂直方向に多段にわたって複数枚のトレイ１２が収納可能であるが、例えば、１０段ごと等、分類ごとに、収納位置を予め決めておき、吸着ハンド３３によりピックアップされる分類に応じて、エレベータ３９ａと３９ｂが作用して、収納マガジン３６ｂと供給マガジン３６ａとを上下させることにより、所定の分類に対応したトレイ１２が供給又は収納できるように構成されている。

また、トレイ交換装置３によるトレイ１２の交換は、主として１つのトレイ１２に任意で設定された数を貼り付けした時、言い換えればトレイ１２の粘着テープ上にデバイスが満杯になった際に行なう。また、このトレイ１２の交換の際は、分類装置１の分類作業は一旦停止することとなる。なお、本実施形態において、このトレイ１２の交換作業は、５秒以下の時間で実施する。

さらに、デバイスを満杯に搭載したトレイ１２については、上述の通り収納マガジン３６ｂに収納されるが、このとき、各トレイ１２がどの分類のデバイスを備えたトレイ１２か不明とならないよう、例えば、トレイ１２個々に対して、あらかじめ、ドラム１１へ搭載する際又は収納マガジン３６ｂに収納する際に分類の識別情報を備えたバーコードやＩＣタグを付すことで管理することが可能である。この場合、トレイ交換用アームに対して、ドラム１１の保持部１３における分類位置に応じた識別情報を付すような機能を設けても良いし、収納マガジン３６ｂに分類ごとに段を分けて収納した後、オペレータコールを行い、コールで呼ばれたオペレータがトレイ１２にバーコードシールやＩＣタグを張って分類管理するようにしてもよい。

［１−４．効果］
以上のような本実施形態の分類装置１によれば、ドラム１１に保持された分類ごとに各トレイ１２はそれぞれ独立しているので、分類ごとに個別に貼付及び交換ができ、例えば、一つの分類が満杯になることで他の分類へも影響を及ぼすような無駄がなくなり、生産性の向上を図ることができる。

また、円筒状のドラム１１に保持部１３を設け、ここにトレイ１２を配置させたことによって、非常に多くの分類（本実施形態で最大６０分類程度）を確保しつつ、駆動機構を含めた装置占有面積を抑えることができる。さらに、デバイスの分類数が多くても、回転軸Ｏ方向とＹ軸方向の移動でトレイ１２の高速切り替えが可能で、生産性が非常に高い。

したがって、１枚のウエハリングから、特性検査の結果に応じて、複数分類して再貼付けを行なう際において、ウエハリング数に制限を受けることなく、かつ１枚のウエハリングから再貼付けを行なう機構は、ドラム移動機構２１によってドラム１１を回転軸とＸ軸及びＹ軸方向へ移動させるだけでよく、移動機構の稼動範囲を抑えることができるので、結果として１動作当たりの処理時間を短縮できる。

以上の態様では、トレイ交換装置３により、ドラム１１において、分類ごとに分けられたトレイ１２を、トレイ１２ごとに着脱し、このトレイ１２を分類ごとに収納マガジン３６ｂに収納するとともに、新しいトレイを供給マガジン３６ａから供給して、再度ドラム１１に貼り付けることができるようになる。

また、トレイ１２上に、デバイスが満杯になった際は、当該トレイのみの交換を行えばよく、その交換に必要な事項も非常に短時間で済む（本実施形態では５秒程度）。したがって、１枚のウエハシート上に複数分類を矩形状に配置する場合のように、ある１つの分類が満タンになると、リング自体を切り替えるような必要がなく、無駄がない。

以上のように、本実施形態の分類装置によれば、前工程でのデバイスの分類を、簡易高速かつ省スペースで、多分類に同時に行なうことができる。

［２．他の実施形態］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、次の態様を包含するものである。上記実施形態では、ドラム１１の回転軸Ｏを、水平方向の配置としたが、本発明では、このような態様に限られず、図４に示すように、回転軸Ｏを垂直方向にして設置することも可能である。この場合には、上記実施形態におけるピックアップノズル２１は、ターンテーブルＴからデバイスをピックアップした後、９０度回転して、ドラム１１への受渡し貼付け処理を行なうこととなる。なお、その他の各装置の詳細な構成並びに作用は、上記実施形態と同様に構成することで、上記実施形態と同様の効果を得ることが可能である。

また、上記実施形態におけるトレイへの受渡し貼付け処理においては、ドラム移動機構１４の駆動により、トレイ１２が、ピックアップノズル２１による受渡し貼付け位置の直下に位置するように中心軸Ｏによるθ回転とＹ軸方向への移動を行い、さらに、トレイ１２上にデバイスを行と列で順に貼付ける際に、トレイ１２を、Ｘ軸及びＹ軸方向に移動させているが、本発明は、このような態様に限られず、例えば、ピックアップノズル２１の構成を変更することで、ドラム移動機構１４によるＸ軸又はＹ軸方向への移動を、ピックアップノズル２１に担わせることも可能である。すなわち、ドラム１１自体は、θ回転を行なうのみにして、ピックアップノズル２１が、デバイスの貼り付けに当たって、ドラム１１の所定のトレイ１２上で、Ｘ軸及びＹ軸方向へ移動しながら、トレイ１２への貼り付けを行なうような構成とすることも可能である。

ただし、本実施形態の説明からわかるように、Ｙ軸方向の移動は、移動範囲が広いため、上記実施形態のように、Ｘ軸及びＹ軸の移動ともに、ドラム移動機構１４によるドラム１１の移動として行なう構成が最適であり、ピックアップノズル２１にＸＹ方向への移動処理を分担する場合でも、少なくともＹ軸方向移動はドラム１１の移動とし、ピックアップノズル２１には、Ｘ軸方向の微調整としての移動のみを担わせる態様が、装置の高速処理という観点からは好ましい。

また、上記のトレイ交換構造では、満杯のトレイを、収納マガジン３６ｂへ収納するとともに、満杯のトレイに代わって空のトレイを供給マガジン３６ａから供給するような構成としているが、本発明は、このような態様に限らず、例えば、収納マガジン３６ｂの位置に、公知のコンベアを設け、プッシャー機構３８のプッシャーにより、供給マガジン３６ａの側から、空のトレイをトレイ仮置きステージ３７上に押し出し、これにより、トレイ仮置きステージ３７上に載置された満杯のトレイが、供給マガジン３６ａとステージ３７を挟んで反対側に設けられたコンベアに移動し、コンベアにより搭載され、コンベアにより所定の箇所に移送されるような構成としてもよい。

１…分類装置
１１…ドラム
１２…トレイ
１３…保持部
１４…ドラム移動機構
２…受渡し装置
２１…ピックアップノズル
２２…支持板
２３…回転アーム
２４…Ｚ軸移動機構
２４１…操作ロッド
３…トレイ交換装置
３１…トレイ交換用アーム
３２…トレイ移送機構
３３…吸着ハンド
３４…ガイドシリンダ
３５…ロータリアクチュエータ
３６ａ…供給マガジン
３６ｂ…収納マガジン
３７…トレイ仮置きステージ
３８…プッシャー機構
３８ａ…プッシャー
３８ｂ…ボールネジ
３９ａ，３９ｂ…エレベータ
Ｍ１〜Ｍ３…モータ
Ｏ…回転（中心）軸
Ｐ…載置台
Ｔ…ターンテーブル

上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、前工程において組み立てを終えたＬＥＤや半導体装置からなるデバイスを、その特性に応じて分類するための分類装置であって、複数のデバイスを貼付する粘着シートを備えたトレイを周面上に複数備えた円筒状のドラムと、このドラムを、軸を中心に回転させる駆動装置と、を備え、前記トレイは、前記ドラムの周面上に、前記ドラムの回転軸方向及び円周方向の両方に向って複数個並べて設けられるとともに、前記ドラムの周面上に設けられた保持部により吸着又は挟持されることにより、着脱可能に保持されたことを特徴とする。

請求項２の発明は、前記駆動装置は、前記ドラムをドラムの回転軸を中心に回転させるとともに、当該回転軸に沿った方向と、この回転軸に沿った方向に対して垂直な方向に往復動させ、前記トレイの位置調整を行なうものであることを特徴とする。
以上の態様では、さらに、デバイスの分類数が多くても、ドラムの回転軸方向とドラムの軸方向及びこの軸方向に垂直な方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）への移動で、軸方向及び円周方向に複数設けられたトレイの切り替えが可能で、生産性が高い。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記保持部から、トレイの受取りと受渡しを行なうトレイ交換装置を備え、このトレイ交換装置は、前記保持部により吸着保持されたトレイを受け取るアームと、前記アームを支持し、前記アームをトレイの受取り受渡し位置からトレイの交換位置に移動させる移送機構と、トレイを収納する段を複数備え、前記保持部から受け取ったトレイを収納する収納マガジンと、トレイを収納する段を複数備えるとともに、前記収納マガジンとトレイの収納口を向かい合わせて設置され、新たなトレイを供給する供給マガジンと、前記収納マガジン及び供給マガジンとの間に設けられ、前記アームによって前記交換位置に運ばれたトレイ、又は、前記アームによって前記受取り受渡し位置に運ばれるトレイを載置するステージと、前記収納マガジン及び供給マガジンを、前記ステージ位置に合わせて、上下動させるエレベータ機構と、前記アームによって前記交換位置に運ばれ前記ステージに載置されたトレイを前記収納マガジンの所定の段に収納するとともに、前記アームによって前記受取り受渡し位置に運ばれるトレイを前記供給マガジンの所定の段から供給する交換機構と、を備え、前記エレベータ機構は、前記アームによって前記交換位置に運ばれたトレイ、又は、前記アームによって前記受取り受渡し位置に運ばれるトレイの種類に応じて、前記収納マガジン及び前記供給マガジンにおける前記トレイを収納すべき段及び供給すべき段が、前記ステージ位置に合うように、制御されることを特徴とする。

Claims

前工程において組み立てを終えたＬＥＤや半導体装置からなるデバイスを、その特性に応じて分類するための分類装置であって、
複数のデバイスを貼付する粘着シートを備えたトレイを円周上に複数備えた円筒状のドラムと、
このドラムを軸方向に回転させる駆動装置と、を備え、
前記トレイは、前記ドラムの周面上に設けられた保持部により吸着又は挟持されることにより、着脱可能に保持されたことを特徴とする分類装置。
前記トレイは、矩形状で、前記ドラムの軸方向及び円周方向の両方に向って複数個並べて設けられたことを特徴とする請求項１記載の分類装置。
前記駆動装置は、前記ドラムをドラムの軸方向に回転させるとともに、当該軸方向とこの軸方向と垂直な方向に往復動させ、前記トレイの位置調整を行なうものであることを特徴とする請求項１又は２記載の分類装置。
前記保持部から、トレイの受取りと受渡しを行なうトレイ交換装置を備え、
このトレイ交換装置は、
前記保持部により吸着保持されたトレイを受け取るアームと、
前記アームを支持し、前記アームをトレイの受取り受渡し位置からトレイの交換位置に移動させる移送機構と、
トレイを収納する段を複数備え、前記保持部から受け取ったトレイを収納する収納マガジンと、
トレイを収納する段を複数備えるとともに、前記収納マガジンとトレイの収納口を向かい合わせて設置され、新たなトレイを供給する供給マガジンと、
前記収納マガジン及び供給マガジンとの間に設けられ、前記アームによって前記交換位置に運ばれたトレイ、又は、前記アームによって前記受取り受渡し位置に運ばれるトレイを載置するステージと、
前記収納マガジン及び供給マガジンを、前記ステージ位置に合わせて、上下動させるエレベータ機構と、
前記アームによって前記交換位置に運ばれ前記ステージに載置されたトレイを前記収納マガジンの所定の段に収納するとともに、前記アームによって前記受取り受渡し位置に運ばれるトレイを前記供給マガジンの所定の段から供給する交換機構と、を備え、
前記エレベータ機構は、前記アームによって前記交換位置に運ばれたトレイ、又は、前記アームによって前記受取り受渡し位置に運ばれるトレイの種類に応じて、前記収納マガジン及び前記供給マガジンにおける前記トレイを収納すべき段及び供給すべき段が、前記ステージ位置に合うように、制御されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の分類装置。