JPWO2011007397A1 - 貼替え装置及び分類貼替え方法 - Google Patents

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Abstract

分類分けされたデバイスが貼付されたシートを備えたトレイを多段に収納するマガジンから、後工程で利用可能なサイズのシートへデバイスの貼替えを順次実行することで、オートメーションによるデバイスのシート間での貼替えを実現し、処理の高速化と利便性の向上を図ることのできる貼替え装置及び分類貼替え方法を提供する。貼替え装置(1)は、粘着性を有する第1のシート(S1)を備えた2インチ(5cm角)の供給トレイ(K)を多段に備えたマガジン(2)から供給トレイ(K)を送り出し、トレイ反転機構(5)により保持する。トレイ反転機構(5)は、受け取った供給トレイ(K)を反転させ、供給トレイ上のデバイスを第2のシート(S2)に貼り付ける。シートカッターにより第2のシート(S2)を20cm角で切り出し、シート分類エレベータに搭載し、このシート分類エレベータにより、第2のシート(S2)を多段に配置される所望の収納棚に収納する。

Description

本発明は、前工程においてウエハ処理を終え、特性に応じて分類し分類ごとに粘着シートに貼付されたLED、半導体装置等のデバイスを、後工程における処理のために他の粘着シートへ貼り替えを行なう貼替え装置及び分類貼替え方法に関する。
LEDチップや半導体装置等のデバイスは、前工程におけるウエハ処理を経て、後工程において、ウエハマウンティング、ダイボンディング、ワイヤボンディング、パッケージングの各工程処理が施され出荷される。
前工程から後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、前工程の最後の工程処理として、ウエハシート上のデバイスの品質検査を行う。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9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各分類ごとに再貼付けするための分類数に応じた複数枚のウエハリングと、を用意する。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。
しかしながら、上述の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。
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が可能である。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。
そこで、出願人は、これを解決する方法として、図5に示すように、粘着シートを貼り付けた2インチ型のトレイ(例として、ゲルパック(商標)を用いる。)を複数枚用意し、これらのトレイを、円周状に複数枚配置してドラム型とし、このドラム上に配置された複数枚のトレイに対して、分類ごとにデバイスを貼り付ける分類装置を提案した(PCT/JP2009/002342)。
この分類装置では、ドラム上に配置された複数個(実施態様としては60個)の2インチ型のトレイにデバイスを分類貼付した後、分類ごとにデバイスの貼られたトレイを、マガジンに収納するようになっている。
このような分類装置によって、非常に多くの分類を確保しつつ、駆動機構を含めた装置占有面積を抑え、デバイスの分類数が多くても、ドラムの回転移動と、軸方向への移動でトレイの高速切り替えが可能で、生産性を高めることとした。また、各トレイ上にデバイスが満杯になった際においても、当該トレイのみの交換を行えばよく、その交換に必要な時間も非常に短く済ませることができる。
ところで、上記のような分類装置においては、多分類への高速処理を行なうため、一般的に用いるより小さいトレイ、例えば、2インチ型のトレイを用いるが、この2インチ型のトレイが、後工程の工程を行なうボンダーの供給機構と対応していない場合には、そのままでは後工程へ引き継ぐことができない。この場合、2インチ型のトレイから、通常用いる20cm四方程度の粘着シートに貼り替える必要が生ずる。
従来、このような貼替え装置が種々提案されており、例えば、第1の支持体によってチップ状のウエハを支持したままエキスパンド状態とし、このウエハに第2の支持体を貼り合わせ、その後、第1の支持体に加熱手段によって加熱を行い、その熱によって第1の支持体1が収縮を伴いながらエキスパンド状態から開放されるようにして、一方のシートから他方のシートに貼り替える技術がある(特許文献1)。
また、ダイシング用シートに貼付けた半導体ウエハを、個片のチップに分割した後に、一旦保持シートに仮保持した後、さらに表面の平滑面が界面力を有するピックアップ用シートにこれらのチップを貼替えるものであり、この貼り替えに当たって、シートにUV照射をして、シートの粘着力を低下させて貼り替える技術が提案されている(特許文献2)。
特開2007−311570号公報 特開2004−288690号公報
ところで、上記の分類装置においては、複数のトレイが、垂直方向多段に重ねられ、マガジンに収納された状態で提供されるものであるが、従来のシートの貼替え装置では、このようなマガジンから、トレイを順次取り出し、後工程でも利用可能なサイズのシートに貼り替えるような装置は提案されておらず、作業者による手作業での貼替えを行なうのが一般的であった。
また、上記特許文献に示される貼替え装置も、サイズの異なるシートへの貼替えや、マガジンから順次提供される複数のトレイを順に貼替えるような技術を想定したものではなかった。
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、分類分けされたデバイスが貼付されたシートを備えたトレイを多段に収納するマガジンから、後工程で利用可能なサイズのシートへデバイスの貼替えを順次実行することで、オートメーションによるデバイスのシート間での貼替えを実現し、処理の高速化と利便性の向上を図ることのできる貼替え装置及び分類貼替え方法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、デバイスを貼付した粘着性を有する第1のシートを有する供給トレイを収納したマガジンから前記供給トレイを排出し、前記トレイ上のデバイスを、粘着性を有しサイズの異なる第2のシートに貼り替え、第2のシートを所定のサイズにカットして収納棚に収納する貼替え装置において、前記供給トレイを複数多段に備えたマガジンと、前記マガジンを垂直方向に移動させることで、供給トレイの排出位置へと移動させるエレベータと、前記マガジンから前記供給トレイを排出するプッシャー機構と、排出された前記供給トレイを受け取り吸着保持する機構と、このトレイを反転させ、前記トレイ上の前記第1のシートに貼付されたデバイスを前記第2のシートに対して押し付け、当該デバイスを前記第2のシートに対して貼り付ける反転機構と、を有するトレイ反転機構と、前記第2のシートを供給するシートロールと、前記シートロールに巻回された第2のシートを所定のピッチで送り出す送りローラと、デバイスの貼り替えられた第2のシートを、所定の間隔でカットするシートカッターと、前記シートカッターにより、切り出された第2のシートを保持し、上下方向に移動しながら、当該第2のシートを収納する位置に移動させるシート分類エレベータと、前記シート分類エレベータの下流側に設けられ、切り出された第2のシートを収納するトレイを多段に備えた収納棚と、を備えたことを特徴とする。
以上の態様では、分類装置において分類され、垂直方向多段に重ねられた複数のトレイの粘着シート(第1のシート)に貼付されたデバイスを、マガジンからトレイを順次取り出しながら、粘着性を有しサイズの異なる第2のシートに貼り替えることができるので、オートメーションによるデバイスのシート間での貼替えを実現し、処理の高速化と利便性の向上を図ることができる。また、人手によるデバイスの貼替え等に比較し、ロッド混入などのミスを防ぐことができる。
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記トレイ反転機構は、前記第1のシート上のデバイスを、前記第2のシートに対して押し付ける押付け量及び押込み圧力を調整可能に構成されたことを特徴とする。
以上の態様では、トレイ反転機構により、供給トレイ上のデバイスを、第2のシートに対して押し付ける押付け量及び押込み圧力を調整することができるので、デバイスの特性に応じて圧力調整を行うことでデバイスの破損等を防ぐことができるとともに、第1のシートから、第2のシートに対する貼替えを確実に行なうことができる。
請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記トレイ反転機構は、前記第2のシートに対して押し付ける押付け量及び押込み圧力を調整する機構として、前記第2のシートにおけるデバイスの貼付位置において、前記第2のシートにおける前記第1のシートに貼付されたデバイスを押し付ける側と反対側から、貼付する面積と同等の面積からなる面を押し付ける当接面を備え、この当接面は、第2のシートに対する当接圧力の調整手段として、加圧力調整バネ又はボイスコイルモータを備えることを特徴とする。
以上の態様では、第2のシートにおけるデバイスの貼付位置において、第2のシートにおける前記第1のシートに貼付されたデバイスを押し付ける側と反対側から貼付する面積と同等の面積からなる当接面を押し付けることで、トレイ反転機構の吸着保持機構とこの当接面によって、第1のシートと第2のシートを挟み込むに当たり、加圧力調整バネ又はボイスコイルモータによって、その押し付ける押付け量及び押込み圧力の調整を容易にすることができる
請求項4の発明は、請求項1の発明において、トレイ反転機構により、前記第2のシートに貼り替えられたデバイスの表面に対して、貼り付ける保護シートを巻回した保護シートロールを備えたことを特徴とする。
以上の態様では、デバイスを貼り替えた第2のシート上に、貼り替え後に保護シートを貼付することで、その後、収納棚に収納され、出荷されるデバイスの破損や汚れ等を防止することができるため、出荷する製品の信頼性を向上させることができる。
請求項5の発明は、請求項1の発明において、前記トレイ反転機構の供給トレイの受け取り位置には、前記供給トレイの第1のシートに貼付されたデバイスの表面の外観検査を行う表面検査カメラが設けられ、前記トレイ反転機構の前記第2のシートへの貼り替え位置には、前記トレイ反転機構により反転して前記第2のシートに貼付されたデバイスの裏面の外観検査を行う裏面検査カメラと、がそれぞれ設けられたことを特徴とする。
以上の態様では、トレイ反転機構による、デバイスの反転及び貼替えに際して、デバイス表面と裏面の外観検査を行うことができ、デバイスを出荷する前において、デバイスの不良を検出し、不良品の出荷を防止することが可能となる。
請求項6の発明は、請求項1の発明において、前記供給トレイには、第1のシートに貼付したデバイスの特性に応じた分類情報を記憶したICタグが付され、前記トレイ反転機構の前記供給トレイの受け取り位置近傍には、当該供給トレイに関する分類情報を読み取るRFIDリーダが設けられ、前記読み取られた分類情報に基づいて、当該供給トレイの第1のシートに貼付されたデバイスが貼り替えられた前記第2のシートに対して、前記識別情報を付す識別情報付与手段を備えたことを特徴とする。
以上の態様では、分類装置において付されたトレイの分類情報を、一連のオートメーションによる貼替え作業の中で、供給トレイないし第1のシートから第2のシートへ引き継ぐことができるので、デバイスの特性に応じた分類に応じて製品を出荷したり、後工程において、当該分類情報を利用することが可能となる。
請求項7の発明は、請求項1の発明において、前記第1のシートの粘着力は、前記第2のシートの粘着力より弱く設定されたことを特徴とする。
以上の態様では、貼り付け主体である第1のシートに粘着力の弱い粘着シートを用い、被貼り付け体である第2のシートに粘着力の強い粘着シートを用いることにより、上述のような構成の吸着ハンドが反転して、第1のシートを第2のシートに適度な圧力を加えつつ押し付けるという簡単な構成で、デバイスの貼替えを行なうことができる。
請求項8の発明は、請求項1の発明において、前記トレイ反転機構は、前記供給トレイを反転させ、前記第1のシートに貼付されたデバイスを前記第2のシートに対して貼り付けた後、再び反転させ、前記供給トレイの受け取り位置に戻るように構成され、前記受け取り位置近傍に、前記トレイ上のデバイスを保持しない第1のシートの粘着面に対して、この第1のシートより強い粘着力を有するクリーニングテープを押し付けて、第1のシートの汚れを前記クリーニングテープに転写してクリーニングするクリーニング機構が設けられたことを特徴とする。
以上の態様では、クリーニング機構を設け、第2のシートへ貼替えを終えた第1のシートの粘着面にクリーニングテープを押し付けて、第1のシートの汚れをクリーニングテープに転写しクリーニングを行うことにより、シートの粘着面の汚れや塵埃を的確に除去することができ、常に粘着力を保ったシートにより、デバイスの分類及び貼替えを行なうことが可能となる。また、従来シートの表面の汚れを水洗いにより除去していたものを、装置内において水飛散を防ぐための構造等を必要とせずにクリーニング処理を行なうことができ、実用性の向上を図ることが可能となる。
請求項9の発明は、請求項8記載の発明において、前記クリーニング機構は、前記第1のシートの粘着面に前記クリーニングテープを回転しながら押し付けるクリーニングローラと、このクリーニングローラを前記第1のシート上で移動させるシリンダと、を備えたことを特徴とする。
以上の態様では、クリーニングローラをシリンダにより移動させながら第1のシートの粘着面のクリーニングを行なうことができるので、第1のシート上の汚れや塵埃を効率よく除去することが可能となる。
請求項10の発明は、請求項9記載の発明において、前記クリーニング機構は、前記クリーニングテープが巻回され、前記クリーニングローラに対して供給するテープローラと、第1のシートの汚れを転写した使用済みのクリーニングローラを巻回して回収するクリーニング済みテープローラと、を備え、前記クリーニング済みテープローラには、使用済みのクリーニングテープが、前記クリーニングローラの移動により逆流しないように、前記クリーニング済みテープローラの逆回転を防止するラチェットが設けられたことを特徴とする。
以上の態様では、クリーニング済みテープローラに巻回されたクリーニング済みのテープが逆流して、第1のシートに汚れを付着させてしまうようなことがないため、効率が良く、信頼性の高いよいクリーニング機構を提供することが可能となる。
請求項11の発明は、粘着性を有する第1のシートによりデバイスを複数保持するトレイを着脱自在に円環状に複数備えたドラム型の分類機構と、前記ドラム型の分類機構からデバイスが満杯に分類されたトレイを受け取りマガジンに収納するとともに空のトレイをマガジンから受け取り前記ドラム型の分類装置へ供給するトレイ交換機構と、前記マガジンからデバイスが満杯のトレイを受け取りこのトレイ上の第1のシートに貼付されたデバイスを、粘着性を有する第2のシートに貼り替える貼替え機構と、前記貼替え機構によりトレイからデバイスを受け取る第2のシートを供給搬送するシート供給搬送機構と、デバイスの貼付された第2のシートを所定サイズで切り出すシート切断機構と、切断された第2のシートを収納する収納棚と、を用いて行なうデバイスの分類貼替え方法において、前記分類装置により、特性検査により分類の判明したデバイスを、少なくとも対応する分類識別情報の付されたトレイに貼り付ける工程と、前記トレイ交換機構により、前記ドラム型の分類機構からデバイスが満杯に分類されたトレイを受け取りマガジンに収納するとともに空のトレイをマガジンから受け取り前記ドラム型の分類装置へ供給する工程と、貼替え機構により、デバイスが満杯のトレイを前記マガジンから受け取り保持し、このトレイ上の第1のシートに貼付されたデバイスを第2のシートに貼り替える工程と、前記貼替え機構において保持されたトレイの前記分類識別情報を読み取る工程と、シート供給機構により、前記貼替え機構によりトレイからデバイスを受け取る第2のシートを供給搬送する工程と、前記シート切断機構により、デバイスの貼付された第2のシートを所定サイズで切り出す工程と、前記切り出された第2のシートに対して、貼付されたデバイスに対応する前記分類識別情報を書き込む工程と、前記収納棚に、切断された第2のシートを収納する工程と、を順次実行することを特徴とする。
以上の態様では、デバイスをその特性に応じて複数の分類に分け、分類ごとにトレイ上の第1のシートに搭載する。この第1のシートには、より多くの分類に分けることができるように出荷用サイズより小さいサイズの粘着シートが用いられる。また、トレイには、例えばICタグ等が付されており、このICタグに分類を示す識別情報が記録されている。このトレイをマガジンに収納した後、貼替え装置において、出荷用のサイズの第2のシートに貼替えを行なう。この際、分類識別情報は、貼替え装置において読み込まれるとともに、第2のシートに例えばバーコード情報として書き込まれる。第2のシートは、出荷サイズにカットされた後、収納棚に収納される。
このようなデバイスの分類貼替え方法によって、分類装置においてデバイスを複数の分類に同時に分類できるとともに、貼替え装置において出荷サイズの第2のシートに貼り替えることができる。また、貼替えに際しては、両装置間において、従来は手作業で入力していた分類の識別情報を、オートメーションで引き継ぐことができ、ユーザがバーコード情報としてデバイスの分類識別情報を参照できるので、デバイスのトレーサビリティの確保が容易となる。
請求項12の発明は、請求項11記載のデバイスの分類貼替え方法において、デバイスがLEDチップである場合において、前記分類識別情報には、LEDの輝度、色度、波長を含むことを特徴とする。
以上の態様では、デバイスがLEDチップである場合において、分類識別情報として、LEDの輝度、色度、波長を、第1及び第2のシートに貼付されたデバイスの分類識別情報を参照することで容易に判別することができるようになる。
請求項13の発明は、請求項11又は12記載のデバイスの分類貼替え方法において、前記分類識別情報には、少なくとも第1及び第2のシート上に搭載されるデバイスの数量、ロット番号及び製造日時を含むロット情報が含まれることを特徴とする。
以上の態様では、分類識別情報として第1及び第2のシート上に搭載されるデバイスの数量、ロット番号及び製造日時を含むロット情報が含まれることで、ユーザが第1及び第2のシートに貼付されたバーコード情報を参照することで、デバイスの上記ロット情報を参照できるので、デバイスのトレーサビリティの確保が容易となる。
以上のような本発明の貼替え装置及び分類貼替え方法によれば、分類分けされたデバイスが貼付されたシートを備えたトレイを多段に収納するマガジンから、後工程で利用可能なサイズのシートへデバイスの貼替えを順次実行することで、オートメーションによるデバイスのシート間での貼替えを実現するとともに、デバイス情報を分類分けから貼替えまで引き継ぐことでデバイスのトレーサビリティを確保することができ、処理の高速化と利便性の向上を図ることが可能となる。
本発明の実施形態における貼替え装置の構成を示す平面図(a)、側面模式図(b)。 本発明の実施形態における貼替え装置におけるクリーニング機構の構成を示す模式図。 本発明の実施形態における貼替え装置の構成を示す部分拡大図。 本発明の実施形態における貼替え装置の作用を示す模式図。 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形態(以下、本実施形態とする)を、図1〜図8を参照して説明する。
[本実施形態]
[1.貼替え装置]
[1−1.構成]
本実施形態の貼替え装置1の処理の概要を説明する。なお、図1は、本実施形態の貼替え装置1の全体構成を示す平面模式図(a)と、側面模式図(b)であり、図3は、貼替え装置1におけるトレイ反転機構5の構成要素の部分拡大図である。
(1)貼替え装置1では、まず、粘着性を有する第1のシートS1を搭載した2インチ(5cm角)の供給トレイK(供給トレイ)を多段に備えたマガジン2から供給トレイKを送り出し、トレイ反転機構5により保持する。(2)トレイ反転機構5は、この受け取った供給トレイKを反転させ、供給トレイK上のデバイスを、粘着性を有する第2のシートS2に貼り付ける。このとき、供給トレイKに貼付されたデバイスを、幅20cmの第2のシートS2に貼り替え、デバイスが所定数貼り付けられた第2のシートS2に保護シートを貼付しながら搬送する。(3)最後に、シートカッター11により第2のシートS2を20cm角で切り出し、シート分類エレベータ12に搭載し、このシート分類エレベータ12により、カットされた第2のシートS2を多段に配置される所望の収納棚13に収納する。
以上のような処理の概要を踏まえて、以下、(1)供給トレイを供給するための構成、(2)供給トレイを反転させ貼り替えるための構成、(3)シートを切り離し収納するための構成の3つに分けて説明する。
[1−1−1.供給トレイを供給するための構成]
貼替え装置1は、供給トレイを供給するための構成として、供給トレイKを多段に収納するマガジン2と、マガジン2を上下移動させるエレベータ3と、マガジン2からデバイスの搭載された供給トレイKを排出し、空の供給トレイKを戻すプッシャー機構4と、マガジン2から排出された供給トレイKを受け取るトレイ反転機構5と、を備える。また、トレイ反転機構5により反転し後述する第2のシートにデバイスを貼り付けた後の第1のシートS1の表面をクリーニングするクリーニング機構6を備える。
マガジン2は、本実施形態においては、粘着性を有する第1のシートS1を搭載した2インチ(5cm角)の供給トレイKを垂直方向多段に収納しており、エレベータ3により、上下方向へ駆動される。
エレベータ3は、このマガジン2を垂直方向に移動させ、排出する供給トレイKを順次、後述のトレイ反転機構5の位置へ運ぶものであり、具体的には、マガジン2を固定して載置する載置台31と、載置台31にこの載置台を駆動させる要素として接続されたボールネジ32と、ボールネジ32を回転駆動するモータ33とを備える。このボールネジ32の回転駆動により、マガジン2を上下移動させ、排出する供給トレイKが、後述のトレイ反転機構5の吸着ハンド51における搭載面511と同一の平面上に位置するように構成されるものである。
プッシャー機構4は、図1(a)の平面図に示すとおり、マガジン2と、後述するトレイ反転機構5の吸着ハンド51とが並列した方向(図中Y軸方向)と同じ方向に向って、このマガジン2及び吸着ハンド51とを挟むように2片のプッシャーが設けられている。このプッシャー機構4において供給トレイKを直接押圧するプッシャーは、マガジン2側に隣接して設けられマガジン2からデバイスの搭載された供給トレイKを排出して吸着ハンド51へ供給トレイKを搭載する排出用プッシャー41と、吸着ハンド51側に隣接して設けられ吸着ハンド51から空の供給トレイKをマガジン2側に戻す戻し用プッシャー42と、からなる。この排出用プッシャー41と戻し用プッシャー42とは、それぞれ、マガジン2に対して水平方向に挿入されることで、供給トレイKをマガジン2から排出し、吸着ハンド51の搭載面に供給トレイKを載せ、この搭載面から空のトレイを押し出し、マガジン2へ戻すものである。
また、排出用プッシャー41と、戻し用プッシャー42とは、L字形状で対称配置され、供給トレイKの押圧部となる部分の反対の端部において、プッシャー駆動機構43に接続される。このプッシャー駆動機構43は、例えば、アクチュエータにより、排出用プッシャー41と、戻し用プッシャー42とをY軸方向にスライド移動させるように構成される。
トレイ反転機構5は、プッシャー機構4によってマガジン2から排出された供給トレイKを受け取り吸着保持する吸着ハンド51と、この吸着ハンド51を、回転軸Oを中心として反転させる反転モータ52とを備える。トレイ反転機構5は、吸着ハンド51により受け取り吸着保持しながら、180度反転して第2のシートS2に受け渡すものであるが、他の構成については、供給トレイKを反転させ貼り替えるための構成において説明する。
クリーニング機構6は、上述の通り、トレイ反転機構5により反転し後述する第2のシートにデバイスを貼り付けた後、再び反転して元の状態に戻った際に、第1のシートS1の表面をクリーニングするものであり、概略的には、クリーニングローラ61に巻回されたクリーニング用の粘着テープを第1のシートS1上に押し付けることにより、第1のシートS1上の塵埃等を除去するものである。
すなわち、供給トレイK上の第1のシートS1は、分類装置においてデバイスを貼り付け、貼替え装置において第2のシートS2に貼替えというように、繰り替え使用される。このように、複数回に渡って使用されると、シートの粘着面に汚れや塵埃が付着することで、粘着力が低下し、シート上に貼付したデバイスが落下してしまうなど問題が発生する。この点、従来は、シートの表面の汚れは水洗いにより除去していた。しかしながら、供給トレイK上のシートを水洗いするには、装置内で水が飛散しないようにする構造が必要であったり、乾燥に時間が掛かったりするなど、実用的でない。そこで、本実施形態では、第1のシートS1の粘着力より強い粘着テープをクリーニング用の粘着テープとして、第1のシートS1の粘着面に押し付けローラで転がし、第1のシートS1の汚れを粘着テープに転写しクリーニングを行うものである。
具体的には、図1及び図2に示すように、粘着テープローラ64に巻回された粘着テープを、モータ等の駆動力により取り出し、これをローラ支持体62によって支持されたクリーニングローラ61に供給し、クリーニングローラ61において、第1のシートS1上にローラ61が回転しながら粘着テープを押付け、押し付けたテープをクリーニングテープローラ65により巻き取るように構成されている。
また、図2(a)及び(b)に示すように、クリーニングローラ61及びローラ支持体62は、シリンダ63の作用により、A,B及びCの3態様の移動をなす(図2(b)においてAを実線、Bを一点鎖線、Cを二点鎖線にし、かつ太線で示した。)。すなわち、図2(a)に示すように、シリンダ63は、ローラ支持体62の先端部分を上下方向に移動させる昇降用シリンダ631と、ローラ支持体62を図中左右方向である第1のシートS1側とクリーニング機構7本体側との間を移動させる摺動用シリンダ632とから構成される。
クリーニング済みテープローラ65には、クリーニング時に、摺動シリンダ632の作用により、クリーニングローラ61及びローラ支持体62が移動した際に、粘着テープが引っ張られることでクリーニング済みテープローラ65から使用済みの粘着テープが逆回転により巻き出されないようにラチェット651を具備している。
[1−1−2.トレイを反転させ貼り替えるための構成]
貼替え装置1は、供給トレイKを反転させ貼り替えるための構成として、マガジン2から供給トレイKを受け取って180度反転させるトレイ反転機構5と、供給トレイKの第1のシートS1に貼付されたデバイスを貼り替えるための第2のシートS2を供給するシートロール71と、このシートロールに巻回された第2のシートS2を送り出す送りローラ72と、第2のシートS2をシートロール71から送り出す際にこの第2のシートの粘着面に貼付された保護シートを巻き取る保護シートローラ8と、を備える。
また、送りローラ72直下には、送りローラ72の上流側において、再貼付された第2のシートS2に対して、分類識別情報としてバーコードを貼付するためのバーコードラベルプリンタ9と、トレイ反転機構5によって第2のシートS2に所定数貼付されたデバイスに対して、保護シートを貼付すべく保護シートを巻回した保護シートロール10と、を備え、このバーコードラベルプリンタ9と保護シートロール10とは、送りローラ72の挟み込みによって、バーコードラベルが第2のシートS2の裏面に、保護シートが第2のシートS2の表面に、それぞれ貼付されるようになっている。
トレイ反転機構5は、図3の部分拡大図に示すように、プッシャー機構4によってマガジン2から排出された供給トレイKを受け取り吸着保持する吸着ハンド51と、吸着ハンド51を、回転軸Oを中心として反転させる反転モータ52と、吸着ハンド51の第2のシートS2の進行方向に対して幅方向である図中Y軸方向へスライド移動させるシフト機構53と、吸着ハンド51の第2のシートS2に対する押込み量と押込み圧力とを調整する貼付調整機構54と、を備える。
吸着ハンド51は、その先端部分に、マガジン2から排出される供給トレイKを搭載する搭載面511を有し、この搭載面511と反対の端部に反転モータ52に軸支される軸部512を備える。この搭載面には、搭載面511上の供給トレイKを吸着保持するためのバキューム機構に接続される吸着孔を備える。このバキューム機構は、搭載面511に搭載される供給トレイKについて、マガジン2との間で受け取り受渡しを行う際のみ真空破壊し、その他の反転時や、第2のシートS2へのデバイスの貼付時は真空吸着するように制御される。
反転モータ52は、吸着ハンド51の搭載面511を、その軸部512を回転軸として、180度往復回転して往復動させるように制御されるものであり、マガジン2側及び第2のシートS2側のいずれにおいても、搭載面511並びに搭載面511に搭載される供給トレイKを、水平位置を維持するような機構により構成されている。
シフト機構53は、吸着ハンド51の第2のシートS2の進行方向に対して幅方向である図中Y軸方向へスライド移動させるものであり、吸着ハンド51の支持部531と、支持部531と接続されこれを移動させるボールネジ532と、ボールネジを回転駆動するモータ533とからなる。
ここで、本実施形態においては、供給トレイKは、2インチ(5cm四方)の第1のシートS1を備えるもので、第2のシートS2(又は後述する収納棚13)は、A4サイズの20cm四方のシートを備え、この第1のシートS1から第2のシートS2への貼替えを行なうものであるため、吸着ハンド51は、第2のシートS2に対して、第1のシートS1を、最大で、4×4の16箇所に再貼替えを行なうことができるものである。したがって、吸着ハンド51は、1箇所のデバイスの貼り替えを終えると、第2のシートS2の幅方向であるY軸方向に移動しながら、第2のシートS2上で、1〜4箇所まで、供給トレイKの受け取り位置と、貼り替え位置とを180度往復動しながら、デバイスを貼替え、その後、後述の送りローラ72で第2のシートS2を5cm程度送り、再び吸着ハンド51がスライド移動して第2のシートS2の5〜8箇所にデバイスの貼り替えをし、再び第2のシートS2を5cm送って第2のシートS2の9〜12箇所にデバイスの貼り替えをし、さらに第2のシートS2を5cm送って第2のシートS2の13〜16箇所の貼替えをするという一連の処理を、シフト機構53と送りローラ72の制御により繰り返すものである。
貼付調整機構54は、図3にその機構の一例を示すように、第2のシートS2におけるデバイスの貼付位置において、第2のシートS2の下面側から、貼付する面積と同等の面積、すなわち、第1のシートS1と同等の面積からなる面で第2のシートS2を押し上げることにより、吸着ハンド51の搭載面511と貼付調整機構54により、第1のシートS1と第2のシートS2を挟み込むようにするものである。
具体的には、第2のシートS2に当接するシリコーンゲルシート541と、このシリコーンゲルシート541を搭載する搭載板542と、この搭載板542の下部に設けられ、シリコーンゲルシート541及び搭載板542を第2のシートS2方向に付勢することで、シリコーンゲルシート541の第2のシートS2に対する当接圧力を調整する加圧力調整バネ543とを備える。さらに、断面コの字状にして、このコの字の先端を内側に鍵状に曲げ、搭載板542の側端部に当接して加圧力調整バネ543の付勢力による搭載板542の飛び出しを抑えつつ、シリコーンゲルシート541、搭載板542及び加圧力調整バネ543の筐体を構成する支持体544を備える。
なお、搭載板542上に載せられたシリコーンゲルシート541は、搭載板542と第2のシートS2との間で、第1のシートS1の押込み荷重を適度に調整する役割を果たすものであって、シリコーンゲルシートに限らず、ウレタンゴムシートを用いて構成することも可能である。
また、支持体544を支持し、昇降用カム546及びこの偏心カムを回転させる昇降用モータ547により、吸着ハンド51が第2のシートS2にデバイスを貼り付ける際に、上記の支持体544を上下移動させる受け台545と、昇降用カム546が下方へ下がった際に、受け台545を下方へ復帰させる復帰用バネ548と、この復帰用バネ548の受け台545と反対の端部に当接して復帰用バネ548の端部を固定する固定部549とを備える。
上記のような各構成要素からなるトレイ反転機構5は、マガジン2から供給トレイKを受け取り、反転モータ52の作用により、180度回転して、供給トレイKの第1のシートS1に貼付されたデバイスを第2のシートS2に貼り替えると、再び反転モータ52により180度反回転し、マガジン2から供給トレイKを受け取った元の受け取り位置に戻るように構成され、この戻った位置にて、上述した戻し用プッシャー42により、マガジン2に空の供給トレイKを戻すようになっている。
ここで、第1のシートS1と第2のシートS2の粘着力の関係について説明する。第1のシートS1には、例えば、ゲルシートを用い、特に粘着力が、通常の粘着シートに比べ弱い粘着力のものを用いる。一方、第2のシートS2には、粘着力の強力な、例えば、UVシートを用いる。具体例としては、第1のシートS1には、ゲルシートとして粘着力が2〜3N/20mmのものを用い、第2のシートS2には、紫外線照射前のUVシートとして粘着力が5〜10N/20mmのものを用いる。このように、貼り付け主体である第1のシートS1に粘着力の弱い粘着シートを用い、被貼り付け体である第2のシートS2に粘着力の強い粘着シートを用いることにより、上述のような構成の吸着ハンド51が反転して、第1のシートS1を第2のシートS2に適度な圧力を加えつつ押し付けることで、デバイスの貼替えを行なうことができるものである。
また、トレイ反転機構5のトレイ受け取り位置の直上と、トレイ反転機構5の貼り替え位置の直上には、デバイスの外観検査を行う外観検査カメラ14として、表面検査カメラ141と、裏面検査カメラ142とが設けられている。これにより、供給トレイKを反転させる過程において、デバイス表裏の外観検査が可能となる。
さらに、トレイ反転機構5のトレイ受け取り位置近傍には、供給トレイKに付されたICタグから、供給トレイKがどの分類に属するデバイスを搭載しているかの識別情報を読み取るRFIDリーダ15を備える。すなわち、このRFIDリーダ15により、供給トレイKの分類を読み取り、これを後述のバーコードラベルプリンタ9及びシート分類エレベータ12の制御部に入力することで、バーコードラベルプリンタ9において第2のシートS2に分類情報を表すバーコードを用意するとともに、シート分類エレベータ12において収納棚13に第2のシートS2を収納する際に、多段の収納棚13のいずれの箇所に第2のシートS2を収納するかを決定する。
ここで、分類の識別情報としては、デバイスの分類情報(例えば、デバイスがLEDであれば輝度、色度、波長等)、トレイ上のデバイス数量、ロット番号・製造日時等のロット情報が含まれ、供給トレイKのICタグに記憶された分類識別情報は、後述の分類装置において、RFIDリーダライタ130によって書き込まれたものである。
シートロール71は、トレイ反転機構5の下部に、第2のシートS2をロールに巻回するようにして設けられており、そこから、略垂直方向に第2のシートS2が巻き出され、ローラ711と712とにより位置決めされ、水平方向に第2のシートS2向きが転換されるようになっている。また、ローラ711からは、第2のシートS2の粘着面に貼付された保護シートが剥離され、この保護シートは、下部に設けられた保護シート巻取りローラ8により、巻き取られるようになっている。
ローラ712により、水平方向に向きが転換された第2のシートS2は、トレイ反転機構5の貼り付け位置より下流に設けられた送りローラ72の回転駆動により粘着面を上に向けて搬送され、この送りローラ72の回転制御により、所定位置で停止するように構成される。
なお、ローラ712と、送りローラ72との間隔は、後述するシート分類エレベータ12における保持ローラ121と112との間隔と略同等であって、これは、収納棚13のサイズによるものである。そして、トレイ反転機構5における貼り付け位置は、第2のシートS2の送り方向であって、このローラ712と送りローラ72との中心位置となるように構成される。すなわち、収納棚13に収納される20cm四方の第2のシートS2の中心位置に、デバイスが貼付された状態となるための構成である。
[1−1−3.シートを切り離し収納するための構成]
貼替え装置1は、シートを切り離し収納するための構成として、デバイスの再貼付された第2のシートS2を、所定の間隔、すなわち、ここでは収納棚13の奥行き方向の長さである20cmでカットするシートカッター11と、このシートカッター11により、切り出されたシートを保持し、上下方向に移動させるシート分類エレベータ12と、シート分類エレベータ12の下流側に設けられ、切り出された第2のシートS2を収納するトレイを多段に備えた収納棚13とを備える。
シート分類エレベータ12は、送りローラ72によって搬送されてくる第2のシートS2を、保持ローラ121と122とによって保持するものであり、下流側の収納棚に近接する保持ローラ122において、第2のシートS2の到達が、センサやカメラ等の検知手段によって確認されると、送りローラ72は搬送を停止するようになっている。この保持ローラ121と保持ローラ122とは、収納棚13の奥行き方向の長さと略同等の長さ間隔で設けられている。
シートカッター11は、保持ローラ121より上流側に設けられており、上述のように、シート分類エレベータ12の保持ローラ122によって第2のシートS2が保持されたことが確認され、送りローラ72による第2のシートS2の搬送が停止されると、その位置で、第2のシートS2を幅方向(図中Y軸方向)にカットするものである。
シート分類エレベータ12は、カットされた20cm四方の第2のシートS2を先端と後端とに設けられた保持ローラ121と112によって保持し、保持した第2のシートS2を所定の収納棚13に挿入するため、上下に移動するエレベータ機構を備える。収納棚13は、垂直方向に多段に設けられた20cm四方からなる第2のシートS2を収納するようになっている。
[1−2.作用]
次に、上記のような構成からなる本実施形態の貼替え装置1の作用について、図1〜図5を参照して、(1)トレイを供給するための処理、(2)トレイを反転させ貼り替えるための処理、(3)シートを切り離し収納するための処理の3つの局面に分けて説明する。
[1−2−1.トレイを供給するための処理]
貼替え装置1は、トレイを供給するため、まず、マガジン2が、エレベータ3により垂直方向に移動し、所望の供給トレイKが、マガジン2からの排出位置である、プッシャー機構4又はトレイ反転機構5の吸着ハンド51の搭載面511と同一平面上に位置して停止する。
プッシャー機構4の排出用プッシャー41は、この状態で、マガジン2に対して水平方向に押圧部を挿入し、供給トレイKをマガジン2から吸着ハンド51側に排出する。マガジン2から排出された供給トレイKは、トレイ反転機構5の搭載面に送られ、吸着ハンド51に吸着保持される。このような処理により、供給トレイKがマガジン2からトレイ反転機構5に供給される。
[1−2−2.トレイを反転させ貼り替えるための処理]
貼替え装置1は、トレイを反転させ貼り替えるための処理として、まず、供給トレイKを吸着ハンド51により吸着したトレイ反転機構5において、反転処理を行なう前に、トレイ反転機構5の供給トレイKの受け取り位置の直上に設けられた表面検査カメラ141により、供給トレイKに搭載された第1のシートS1上に貼付したデバイス表面の外観検査を行う。
この外観検査と同時に、トレイ反転機構5の供給トレイKの受け取り位置近傍に設けたRFIDリーダ15により、供給トレイKに付されたICタグに記憶された分類に関する識別情報を読み取り、これを後述のバーコードラベルプリンタ9及びシート分類エレベータ12の制御部に入力して、バーコードラベルプリンタ9において粘着シートに分類情報を表すバーコードを用意するとともに、シート分類エレベータ12において収納棚13に第2のシートS2を収納する際に、多段の収納棚13のいずれの箇所にこの第2のシートS2を収納するかを決定する。
次に、トレイ反転機構5は、反転モータ52の作用により回転軸Oを中心として、吸着ハンド51を反転させる。このとき、送りローラ72が回転することで、トレイ反転機構5の下部に設けられたシートロール71から第2のシートS2が供給される。この第2のシートS2は、シートロール71から、略垂直方向に巻き出され、ローラ711と712とにより位置決めされ、水平方向にシート向きが転換される。また、ローラ711からは、粘着シートの粘着面に貼付された保護シートが剥離され、この保護シートは、下部に設けられた保護シート巻取りローラ8により、巻き取られる。このローラ712により、水平方向に向きが転換された粘着シートは、送りローラ72の回転駆動により粘着面を上に向けて搬送され、この送りローラ72の回転制御により、所定位置で停止する。
このような状態において、反転モータ52は、供給トレイKを反転させ、反転モータ52は、吸着ハンド51の搭載面511を、その軸部512を回転軸として、180度回転させ、供給トレイKに保持された第1のシートS1を、第2のシートS2上で当接した水平位置を維持する。
続いて、貼付調整機構54は、図5(a)の状態から、同図(b)に示す状態のように、第2のシートS2の下面側から、貼付する面積と同等の面積からなる面でシートを押し上げることにより、吸着ハンド51に保持された供給トレイKの第1のシートS1と第2のシートS2を挟み込む。
具体的には、貼付調整機構54の昇降用モータ547が回転し、これに伴って昇降用カム546が回転し、これにより、受け台545が上昇する。そうすると、これと接続される支持体544が上昇し、それに合わせて、シリコーンゲルシート541、搭載板542も上昇して、このシリコーンゲルシート541により、第2のシートS2が、下面より押圧されるようになる。このとき、第1に、昇降用カム546の偏心度合いにより、受け台545、支持体544、及びシリコーンゲルシート541並びに搭載板542の上昇度合いを調整し、第2のシートS2に対する下方からの押込み量を調整し、第2に、搭載板542の下部に設けられた加圧力調整バネ543により、シリコーンゲルシート541及び搭載板542を第2のシートS2方向に付勢することで、シリコーンゲルシート541の第2のシートS2に対する当接圧力を調整する。
このとき、第1のシートS1には、例えば、ゲルシートとして粘着力が2〜3N/20mmのものを用い、第2のシートS2には、紫外線照射前のUVシートとして粘着力が5〜10N/20mmのものを用いているように、貼り付け主体である第1のシートS1に粘着力の弱い粘着シートを用い、被貼り付け体である第2のシートS2に粘着力の強い粘着シートを用いることにより、上述のような構成の吸着ハンド51が反転して、第1のシートS1を第2のシートS2に適度な圧力を加えつつ押し付けることで、デバイスの貼替えを行なうものである。
以上のようにして、第1のシートS1から第2のシートS2へのデバイスの貼替え作業が終了すると、吸着ハンド51は、再び反転モータ52により180度反回転し、マガジン2から供給トレイKを受け取った元の受け取り位置に戻る。
このような吸着ハンド51の位置において、クリーニング機構6が作用する。すなわち、ローラ支持体62及びその先端に支持されたクリーニングローラ61は、初期位置Aから、昇降シリンダ631により上位置Bに移動し、続いて摺動用シリンダ632により第1のシートS1側に移動する。このとき、この摺動用シリンダ632の引っ張りにより、粘着テープは、粘着テープローラ64より引き出される。そして、昇降シリンダ631により上位置Bから初期位置Aと同等高さの下位置へ移動し、第1のシートS1の端部に設置した後、摺動シリンダ632の作用により、第1のシートS1上を移動しながら、第1のシートS1をクリーニングする。この際のクリーニングローラ61の第1のシートS1への押付け力は、昇降用シリンダ632により調整する。
以上のようにして、クリーニングローラ61が第1のシートS1上を移動し終わると、昇降用シリンダ631及び摺動用シリンダ632の作用により、支持体62は、初期位置Aに戻ることとなるが、このとき、通常粘着テープは弛むこととなる。そこで、本実施形態では、クリーニング済みテープローラ65をモータにより回転させることで、このような弛み防止している。この巻き取り用のモータのトルクは、弛みを取る程度に低く抑えられている。また、クリーニング済みテープローラ65にはラチェット651が設けられ、このラチェット651により、クリーニング時に、摺動シリンダ632の作用により、クリーニングローラ61及びローラ支持体62が移動した際に、粘着テープが引っ張られることでクリーニング済みテープローラ65から使用済みの粘着テープが逆回転により巻き出されることがない。なお、巻き取り用のモータのトルクが強すぎると、シリンダ63の動作に関わらず、粘着テープを全て巻き取ってしまうため、適度なトルクの調整が必要である。
クリーニング処理が終了すると、吸着ハンド51は、この戻った位置にて、上述した戻し用プッシャー42により、マガジン2に空の供給トレイKを戻す。このような吸着ハンド51を反転させ、貼替えさせることによって、一つの処理が終了し、吸着ハンド51は、再び上述したマガジン2からの供給トレイKを受け取り、反転モータ52により反転し、貼り替える。
この際、シフト機構53は、吸着ハンド51の第2のシートS2の進行方向に対して幅方向である図中Y軸方向へスライド移動させる。すなわち、吸着ハンド51は、1箇所のデバイスの貼り替えを終えると、第2のシートS2の幅方向であるY軸方向に移動しながら、第2のシートS2上で、1〜4箇所まで、供給トレイKの受け取り位置と、貼り替え位置とを180度往復動しながら、デバイスを貼替え、その後、後述の送りローラ72で第2のシートS2を5cm程度送り、再び吸着ハンド51がスライド移動して第2のシートS2の5〜8箇所にデバイスの貼り替えをし、再び第2のシートS2を5cm送って第2のシートS2の9〜12箇所にデバイスの貼り替えをし、さらに第2のシートS2を5cm送って第2のシートS2の13〜16箇所の貼替えをするという一連の処理を、シフト機構53と送りローラ72の制御により繰り返す。
ここで、トレイ反転機構5が、180度回転して元の位置に戻ると、供給トレイK上の第1のシートS1から貼り替えられたデバイスが、第2のシートS2上で、その裏面側を上にして貼り付けられた状態となるので、トレイ反転機構5の貼り替え位置の直上に設けた裏面検査カメラ142により、デバイス裏面の外観検査を行う。
上記のような一連の貼り替え処理が終わると、送りローラ72が回転駆動し、第2のシートS2を下流側に移動させる。このとき、送りローラ72直下に設けられたバーコードラベルプリンタ9において、再貼付された第2のシートS2に対して、RFIDリーダ15から入力された分類識別情報に基づいて作成したバーコードを貼付する。同時に、この送りローラ72の回転駆動に伴って保護シートロール10から保護シートが巻き出され、第2のシートS2に所定数貼付されたデバイスに対して、保護シートが貼付される。すなわち、このバーコードラベルと、保護シートとは、送りローラ72の挟み込みによって、バーコードラベルが第2のシートS2の裏面側に、保護シートが第2のシートS2の表面に、それぞれ同時に貼付されるようになっている。
[1−2−3.シートを切り離し収納するための処理]
上記のような送りローラ72の回転駆動により、第2のシートS2に貼付されたデバイスが下流側に搬送され、シート分類エレベータ12の保持ローラ121と122との間まで搬送されてくる。このとき、下流側の収納棚13に近接する保持ローラ122において、第2のシートS2の到達が、センサやカメラ等の検知手段によって確認されると、送りローラ72は搬送を停止する。
シート分類エレベータ12の保持ローラ122によって第2のシートS2が保持されたことが確認され、送りローラ72による第2のシートS2の搬送が停止すると、保持ローラ121より上流側に設けられたシートカッター11が、その位置で、第2のシートS2を幅方向(図中Y方向)にカットする。
シート分類エレベータ12は、カットされた20cm四方の第2のシートS2を先端と後端とに設けられた保持ローラ121と112によって保持し、保持した第2のシートS2を所定の収納棚13に挿入するため、エレベータ機構の作用により、上下に移動する。所定の収納棚13の位置に、シート分類エレベータ12が移動すると、シート分類エレベータ12の保持ローラ121と122とが回転駆動し、保持した第2のシートS2を収納棚13側に送り、第2のシートS2を収納棚13内に収納する。収納後、シート分類エレベータ12は、元の位置である、送りローラ72と垂直方向上下同じ位置まで戻って、次に送られてくる第2のシートS2の到着を待つこととなる。
[1−3.効果]
以上のような本実施形態の貼替え装置1によれば、分類分けされたデバイスが貼付された第1のシートを備えたトレイを多段に収納するマガジンから、後工程で利用可能なサイズの第2のシートへデバイスの貼替えを順次実行することで、オートメーションによるデバイスのシート間での貼替えを実現し、処理の高速化と利便性の向上を図ることができる。また、人手によるデバイスの貼替え等に比較し、ロッド混入などのミスを防ぐことができる。
トレイ反転機構により、供給トレイ上の第1のシートに貼付されたデバイスを、第2のシートに対して押し付ける押付け量及び押込み圧力を調整することができるので、デバイスの特性に応じて圧力調整を行うことでデバイスの破損等を防ぐことができるとともに、第1のシートから、第2のシートに対する貼替えを確実に行なうことができる。
また、デバイスを貼り替えた第2のシート上に、貼り替え後に保護シートを貼付することで、その後、収納棚に収納され、出荷されるデバイスの破損や汚れ等を防止することができるため、出荷する製品の信頼性を向上させることができる。
トレイ反転機構による、デバイスの反転及び貼替えに際して、デバイス表面と裏面の外観検査を行うことができ、デバイスを出荷する前において、デバイスの不良を検出し、不良品の出荷を防止することが可能となる。
また、貼り付け主体である第1のシートに粘着力の弱い粘着シートを用い、被貼り付け体である第2のシートに粘着力の強い粘着シートを用いることにより、上述のような構成の吸着ハンドが反転して、第1のシートを第2のシートに適度な圧力を加えつつ押し付けるという簡単な構成で、デバイスの貼替えを行なうことができる。
貼付調整機構により、第2のシートにおける吸着ハンドの貼付位置において、第2のシートの下面側から、貼付する面積と同等の面積からなる面でシートを押し上げることにより、吸着ハンドに保持されたトレイの第1のシートと、第2のシートを挟み込むことで、第1のシートから第2のシートへのデバイスの貼替えを容易に行なうことができる。また、第1に、昇降用カムの偏心度合いにより、貼付調整機構本体の上昇度合いを調整して、第2のシートに対する下方からの押込み量を調整し、第2に、加圧力調整バネにより貼付調整機構の第2のシートに対する当接圧力を調整することが可能となる。
また、分類装置において付されたトレイの分類情報を、一連のオートメーションによる貼替え作業の中で、第1のシートから第2のシートへ引き継ぐことができるので、デバイスの特性に応じた分類に応じて製品を出荷したり、後工程において、当該分類情報を利用することが可能となる。
クリーニング機構を設け、第2のシートへ貼替えを終えた第1のシートの粘着面に押し付けローラで転がし、第1のシートの汚れを粘着テープに転写しクリーニングを行うことにより、シートの粘着面の汚れや塵埃を的確に除去することができ、常に粘着力を保ったシートにより、デバイスの分類及び貼替えを行なうことが可能となる。特に、クリーニングローラをシリンダにより移動させながら第1のシートの粘着面のクリーニングを行なうことができるので、第1のシート上の汚れや塵埃を効率よく除去することが可能となる。さらに、クリーニング済みテープローラに、このローラの逆回転を防止するラチェットが設けられたことで、クリーニング済みテープローラに巻回されたクリーニング済みのテープが逆流して、第1のシートに汚れを付着させてしまうようなことがないため、効率が良く、信頼性の高いよいクリーニング機構を提供することが可能となる。
このようなクリーニング機構により、従来シートの表面の汚れを水洗いにより除去していたものを、装置内において水飛散を防ぐための構造等を必要とせずにクリーニング処理を行なうことができ、実用性の向上を図ることが可能となる。
以上のような一連のデバイスの分類貼替え処理によって、分類装置においてデバイスを複数の分類に同時に分類できるとともに、貼替え装置において出荷サイズの第2のシートに貼り替えることができる。また、貼替えに際しては、両装置間において、従来は手作業で入力していた分類の識別情報を、オートメーションで引き継ぐことができ、ユーザがバーコード情報としてデバイスの分類識別情報を参照できるので、デバイスのトレーサビリティの確保が容易となる。
デバイスがLEDチップである場合において、分類識別情報として、LEDの輝度、色度、波長を、第1及び第2のシートに貼付されたデバイスの分類識別情報を参照することで容易に判別することができるようになる。
また、分類識別情報として第1及び第2のシート上に搭載されるデバイスの数量、ロット番号及び製造日時を含むロット情報が含まれることで、ユーザが第1及び第2のシートに貼付されたバーコード情報を参照することで、デバイスの上記ロット情報を参照できるので、デバイスのトレーサビリティの確保が容易となる。
[2.分類装置]
本発明の分類貼替え方法を実行に当たっては、上記貼替え装置における貼替え処理の前提として、分類装置100によるデバイスの分類処理が行なわれ、この分類処理により、上述のマガジン2に対して、分類ごとにデバイスが分けてトレイに搭載される必要がある。そこで、以下では、本発明の分類貼替え方法を実施するための一処理を担う装置として、分類装置100について説明する。
[2−1.処理の概要]
本実施形態の分類装置100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100における複数のトレイ102に対して、デバイスの受渡し装置110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100において、トレイ102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102について、トレイ交換装置により、順次空のトレイ102と交換する。この場合の分類識別は、主に、トレイ交換装置におけるトレイの受け取り受渡し位置に設けられたRFIDリーダライタ130により、予めトレイに貼付されたICタグに対する分類識別情報の読み書きによって行なわれる。
そこで、以下では、分類装置100の本体構成を説明した上で、この分類装置100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100のトレイ102の交換構造について説明する。
[2−2.構成]
[2−2−1.分類装置の全体構成]
分類装置100は、図6に示すように回転軸Oを中心としてθ回転するドラム101を備える。このドラム101は、モータM1(図6(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101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104を備える。
ドラム101は、略円筒形状で、その周面に小型矩形で平板状のトレイ102を複数保持する保持部103を備える。本実施形態において、この保持部103は、ドラム101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102を保持するように構成されている。保持部103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102を保持するように構成されている。
ここで、保持部103に保持されるトレイ102について、円周方向に12列を一つのグループとし、この12個のトレイ102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102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102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102の代表的な例としては、図6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102(例えば、ゲルパック(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102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。また、このトレイ102には、搭載するデバイスの分類の識別情報を書き換え可能に記録するためのICタグが取り付けられており、このICタグに対して、トレイ交換装置におけるトレイの受け取り受渡し位置に設けられたRFIDリーダライタ130において、デバイスの分類情報(例えば、デバイスがLEDであれば輝度、色度、波長等)、トレイ上のデバイス数量、ロット番号・製造日時等のロット情報が読み書きされる。ただし、このようなトレイの構成は、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。
[2−2−2.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110は、図6(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111と、このピックアップノズル111を支持板112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101側の受渡し貼付け位置とを移動させる回転アーム113とを備える。
図6(b)に示すように、ピックアップノズル111は、回転アーム113の両端に2つ設けられ、この回転アーム113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111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112には、ピックアップノズル111を上下に移動させるZ軸移動機構114が、ピックアップノズル111がターンテーブル側の受け取り位置とドラム101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114が、その先端に設けられた操作ロッド115を上下動させることで、ピックアップノズル111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114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111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101のうちの所定のトレイ102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101のドラム移動機構104に入力され、当該分類に相当するトレイ102がピックアップノズル111の受渡し位置に位置するように、ドラム101を移動させることとなる。
[2−2−3.トレイの交換構造]
本実施形態の分類装置100において、トレイ102の交換は、図6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101が90度回転した位置に設けたトレイ交換装置120により行なう。なお、図8においては、便宜上、トレイ交換装置120の構成要素のうち、トレイ交換用アーム121のみを示しているが、実際には、このトレイ交換用アーム121のY軸方向で挟むように、図8に示すような収納マガジン126b及び供給マガジン126a、トレイ仮置きステージ127、プッシャー機構128並びにエレベータ129a,129bが設けられている。
トレイ交換装置120は、ドラム101の保持部103により吸着保持されたトレイ102を、ドラム101から受取るトレイ交換用アーム121と、このトレイ交換用アーム121を支持し、これをトレイ102の受取り位置からトレイ102を収納マガジン126bへ収納し、空のトレイ102を供給マガジン126aから受け取るトレイ仮置きステージ127へ受け渡す位置へ移動させるトレイ移送機構122と、この供給マガジン126aから空のトレイ102を仮置きステージ127に対して切出すとともに、仮置きステージ127に搭載された満杯のトレイ102を収納マガジン126bに対して押し入れるプッシャー機構128を備える。
また、仮置きステージ127の直下には、トレイ102に貼付されたICタグに記録されるデバイスの分類識別情報を読み込み、又は書き換えを行なうRFIDリーダライタ130が設けられている。上述の通り、このRFIDリーダライタ130により、各トレイ102に貼付されたICタグに対して、デバイスの分類情報(例えば、デバイスがLEDであれば輝度、色度、波長等)、トレイ上のデバイス数量、ロット番号・製造日時等のロット情報が読み書きされるようになっている。
図6及び図8に示すように、トレイ交換用アーム121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123を備え、トレイ移送機構122は、満杯のトレイ102を保持した吸着ハンド123をドラム101から引離し、又は空のトレイ102を保持した吸着ハンド123をドラム101方向へ近づけるためのガイドシリンダ124と、吸着ハンド123とガイドシリンダ124とを90度回転させるロータリアクチュエータ125を備える。
トレイ交換装置120において、収納マガジン126bと、供給マガジン126aとは、図8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126bと、供給マガジン126aとは、ともに複数のトレイ102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129aと129bとが各々設けられている。
プッシャー機構128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102を移動させる棒状のプッシャー128aと、このプッシャー128aをY軸方向移動させるボールネジ128bと、このボールネジ128b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128は、向かい合わせに設けられた収納マガジン126b及び供給マガジン126aのうち、供給マガジン126a側に設けられるとともに、棒状のプッシャー128aは、トレイ仮置きステージ127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128aが、供給マガジン126aの背面から、Y軸方向に移動することで、供給マガジン126a内の空のトレイを、トレイ仮置きステージ127上に移送する。
[2−3.作用]
[2−3−1.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、これをターンテーブル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111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あせて、特性に応じて分類を割り当て、その結果を、ドラム101における当該分類に対応するトレイ102の位置情報から、ドラム101の移動量を計算し、その位置情報がドラム移動機構104に入力される。
[2−3−2.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111の受け取り位置まで移動すると、ピックアップノズル111は、Z軸移動機構114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。
[2−3−3.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111は、支持板112により固定されたモータM2の駆動により、回転アーム113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101側に向かい、トレイ102への受渡し貼付け位置へ移動する。
この際、ドラム101は、図示しない制御装置から入力されるドラム101の移動位置情報に基づいてドラム移動機構104の駆動により、ピックアップノズル111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102が、ピックアップノズル111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102の構成において述べたように、トレイ102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111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102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102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104の駆動により、トレイ102を、X軸及びY軸方向、つまり、図6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102が、ドラム101の垂直方向最上部に位置するための移動は、ドラム101を中心軸Oによるθ回転させることにより行い、ドラム101の垂直方向最上部に位置する5枚のトレイ102のうち、貼り付けを行なうトレイが、ピックアップノズル111の直下に位置するようにするために、ドラム移動機構104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102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104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101が、ドラム移動機構104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111に保持されたデバイスの分類に相当するトレイ102がピックアップノズル111の直下に位置し、トレイ102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111は、Z軸移動機構114の作用により下降動作を行い、デバイスをトレイ102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111による受け取り処理、およびドラム101のトレイ102上への受渡し貼付け処理を順次繰り返す。
[2−3−4.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102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102の位置情報ないしはID情報が、ドラム移動機構104及びトレイ交換装置120に入力される。
この入力に基づいて、まず、ドラム移動機構104が、当該トレイ102がトレイ交換装置120のトレイ交換用アーム121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120は、まず吸着ハンド123でデバイスを満杯に積載したトレイ102をドラム101の保持部103から受取り保持し、ガイドシリンダ124により吸着ハンド123を10mmほど退避させ、ロータリアクチュエータ125により図中下側に90度回転する(図6(b)及び(c)参照)。次に、再びガイドシリンダ124で吸着ハンド123をトレイ仮置きステージ127側に10mm動かし、トレイ仮置きステージ127に対してトレイ102を移載する(図8参照)。
トレイ仮置きステージ127上に載置されたデバイスが満載のトレイ102について、このステージ127直下のRFIDリーダライタ130において、デバイスの分類情報(例えば、デバイスがLEDであれば輝度、色度、波長等)が読み込まれるとともに、トレイ上のデバイス数量、ロット番号・製造日時等のロット情報が書き込まれる。なお、ICタグの情報は、前述の貼替え装置において利用されることとなる。
次に、プッシャー機構128の棒状のプッシャー128aが、供給マガジン126a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126a内の空のトレイ102を、トレイ仮置きステージ127上に移送するとともに、満杯のトレイを収納マガジン126b側に移動させる(図8(a)参照)。
空のトレイ102がトレイ仮置きステージ127上受け渡し位置に位置すると、このステージ127直下のRFIDリーダライタ130において、満載のトレイ102について読み込んだデバイスの分類情報(例えば、デバイスがLEDであれば輝度、色度、波長等)が、この空のトレイ102に書き込まれる。
吸着ハンド123が、この空のトレイ102をピックアップする(図8(b)参照)。プッシャー機構128は、吸着ハンド123によって、空のトレイ102がピックアップされると、さらに、収納棚側に移動し、満杯のトレイを収納棚の中に完全に押し込む(図8(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127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126b及び供給マガジン126aとには、垂直方向に多段にわたって複数枚のトレイ102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123によりピックアップされる分類に応じて、エレベータ129aと129bが作用して、収納マガジン126bと供給マガジン126a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102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120によるトレイ102の交換は、主として1つのトレイ102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102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102の交換の際は、分類装置100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102の交換作業は、5秒以下の時間で実施する。
また、RFIDリーダライタ130においては、デバイスが空のトレイに対して、デバイスの分類情報を書き込むこととし、デバイスが満載のトレイに対して、デバイスの分類情報を読み込むとともに、トレイ上のデバイスのロット情報が書き込まれることとしたが、このような構成に限らない。すなわち、RFIDリーダライタ130により、空のトレイに対して、予めデバイスの分類情報、トレイ上のデバイス数量、ロット番号・製造日時等のロット情報ともに書き込んでおき、満載のトレイを受け取ると当該満載のトレイについての分類情報及びロット情報を読み込み、この満載のトレイに代わってドラム101の所定ポジションに貼り付けられる空のトレイに情報の受渡しを行なう構成も含む。
[2−4.効果]
以上のような本実施形態の分類装置100によれば、ドラム101に保持された分類ごと各トレイ102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101に保持部103を設け、ここにトレイ102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102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101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。
また、トレイ交換装置120により、ドラム101において、分類ごとに分けられたトレイ102を、トレイ102ごとに着脱し、このトレイ102を分類ごとに収納マガジン126bに収納するとともに、新しいトレイを供給マガジン126aから供給して、再度ドラム101に貼り付けることができるようになる。
さらに、トレイ102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。
また、トレイの交換に際して、RFIDリーダライタ130において、トレイに貼付されたICタグに対して、デバイスの分類情報やロット情報が読み書きされることにより、トレイ上のデバイスの分類情報をICタグによって管理することができ、この分類情報をその後の貼替え装置においてもそのまま利用することにより、デバイスのトレーサビリティの確保が容易となる。
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、多分類に同時行なうことができる。
[他の実施形態]
[1.貼替え装置]
本発明は、上記実施形態に示した構成に限られるものではなく、例えば次のような実施態様も包含するものである。すなわち、上記実施形態におけるマガジン2と、エレベータ3及びプッシャー機構4の配置は、装置構成上の一例を示すものに過ぎず、マガジン2からの供給トレイKの排出及び吸着ハンド51への受渡しと、供給トレイKの吸着ハンド51からマガジン2への返却を、プッシャー機構4が行なうことができるような構成であれば良い。具体的には、上記実施形態では、吸着ハンド51、マガジン2及びプッシャー機構4の2片のプッシャーを、第2のシートS2の幅方向(図中Y軸方向)に並べたが、本発明では、これに限らず、第2のシートS2の送り方向(図中X軸方向)に並べて構成することも可能である。
また、本実施形態では、第1のシートS1として2インチの粘着シートを例に用い、第2のシートS2として20cm四方の粘着シートを例に用いたが、これは一例を示すに過ぎず、第1及び第2のシートS2のサイズは、装置仕様等に応じて、様々なものに対応可能である。
さらに、上記実施形態では、吸着ハンド51を、反転モータ52による反転だけでなく、シフト機構53によるY軸方向へのスライド移動も可能とし、第1のシートS1から、1枚の第2のシートS2に対して、最大で4×4の16箇所の貼り替えが可能とした。ただし、これは一例を示すものであり、装置構成として、シフト機構53を省略し、吸着ハンド51の移動を、反転モータ52による反転動作のみとし、第2のシートS2に対して1箇所のみの貼付としたり、送りローラ72による送り動作によって、第2のシートS2の送り方向に数箇所貼付するような実施態様も、本発明は包含する。
また、上記実施形態における貼付調整機構54の構成は、上記実施形態で示したものに限られず、例えば、加圧力調整バネ543の代わりに、ボイスコイルモータを用いることにより、第2のシートに対して電気的な荷重の調整が可能となる。
[2.分類装置]
上記実施形態では、ドラム101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9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111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101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104の駆動により、トレイ102が、ピックアップノズル111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102上にデバイスを行と列で順に貼付ける際に、トレイ102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111の構成を変更することで、ドラム移動機構104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111に担わせることも可能である。すなわち、ドラム101自体は、θ回転を行なうのみにして、ピックアップノズル111が、デバイスの貼り付けに当たって、ドラム101の所定のトレイ102上で、X軸及びY軸方向へ移動しながら、トレイ102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104によるドラム101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111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101の移動とし、ピックアップノズル111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126b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126a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126bの位置に、公知のコンベアを設け、プッシャー機構128のプッシャーにより、供給マガジン126aの側から、空のトレイをトレイ仮置きステージ127上に押し出し、これにより、トレイ仮置きステージ127上に載置された満杯のトレイが、供給マガジン126a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…貼替え装置
2…マガジン
3…エレベータ
31…載置台
32…ボールネジ
33…モータ
4…プッシャー機構
41…排出用プッシャー
42…戻し用プッシャー
43…プッシャー駆動機構
5…トレイ反転機構
51…吸着ハンド
511…搭載面
512…軸部
52…反転モータ
53…シフト機構
531…支持部
532…ボールネジ
533…モータ
54…貼付調整機構
541…シリコーンゲルシート
542…搭載板
543…加圧力調整バネ
544…支持体
545…受け台
546…昇降用カム
547…昇降用モータ
548…復帰用バネ
549…固定部
6…クリーニング機構
61…クリーニングローラ
62…ローラ支持体
63…シリンダ
64…クリーニング粘着テープ
65…クリーニング済テープ
71…シートロール
711,712…ローラ
72…送りローラ
8…保護シートローラ
9…バーコードラベルプリンタ
10…保護シートロール
11…シートカッター
12…シート分類エレベータ
121…保持ローラ
122…保持ローラ
13…収納棚
14…外観検査カメラ
141…表面検査カメラ
142…裏面検査カメラ
15…RFIDリーダ
100…分類装置
101…ドラム
102…トレイ
103…保持部
104…ドラム移動機構
110…受渡し装置
111…ピックアップノズル
112…支持板
113…回転アーム
114…Z軸移動機構
115…操作ロッド
120…トレイ交換装置
121…トレイ交換用アーム
122…トレイ移送機構
123…吸着ハンド
124…ガイドシリンダ
125…ロータリアクチュエータ
126a…供給マガジン
126b…収納マガジン
127…トレイ仮置きステージ
128…プッシャー機構
128a…プッシャー
128b…ボールネジ
129a,129b…エレベータ
130…RFIDリーダライタ
K…供給トレイ
M1〜M3…モータ
O…回転(中心)軸
P…載置台
S1…第1のシート
S2…第2のシート
T…ターンテーブル

Claims (13)

  1. デバイスを貼付した粘着性を有する第1のシートを有する供給トレイを収納したマガジンから前記供給トレイを排出し、前記トレイ上のデバイスを、粘着性を有しサイズの異なる第2のシートに貼り替え、第2のシートを所定のサイズにカットして収納棚に収納する貼替え装置において、
    前記供給トレイを複数多段に備えたマガジンと、
    前記マガジンを垂直方向に移動させることで、供給トレイの排出位置へと移動させるエレベータと、
    前記マガジンから前記供給トレイを排出するプッシャー機構と、
    排出された前記供給トレイを受け取り吸着保持する機構と、このトレイを反転させ、前記トレイ上の前記第1のシートに貼付されたデバイスを前記第2のシートに対して押し付け、当該デバイスを前記第2のシートに対して貼り付ける反転機構と、を有するトレイ反転機構と、
    前記第2のシートを供給するシートロールと、
    前記シートロールに巻回された第2のシートを所定のピッチで送り出す送りローラと、
    デバイスの貼り替えられた第2のシートを、所定の間隔でカットするシートカッターと、
    前記シートカッターにより、切り出された第2のシートを保持し、上下方向に移動しながら、当該第2のシートを収納する位置に移動させるシート分類エレベータと、
    前記シート分類エレベータの下流側に設けられ、切り出された第2のシートを収納するトレイを多段に備えた収納棚と、を備えたことを特徴とする貼替え装置。
  2. 前記トレイ反転機構は、前記第1のシート上のデバイスを、前記第2のシートに対して押し付ける押付け量及び押込み圧力を調整可能に構成されたことを特徴とする請求項1記載の貼替え装置。
  3. 前記トレイ反転機構は、前記第2のシートに対して押し付ける押付け量及び押込み圧力を調整する機構として、前記第2のシートにおけるデバイスの貼付位置において、前記第2のシートにおける前記第1のシートに貼付されたデバイスを押し付ける側と反対側から、貼付する面積と同等の面積からなる面を押し付ける当接面を備え、
    前記当接面は、第2のシートに対する当接圧力の調整手段として、加圧力調整バネ又はボイスコイルモータを備えることを特徴とする請求項2記載の貼替え装置。
  4. トレイ反転機構により、前記第2のシートに貼り替えられたデバイスの表面に対して、貼り付ける保護シートを巻回した保護シートロールを備えたことを特徴とする請求項1記載の貼替え装置。
  5. 前記トレイ反転機構の供給トレイの受け取り位置には、前記供給トレイの第1のシートに貼付されたデバイスの表面の外観検査を行う表面検査カメラが設けられ、
    前記トレイ反転機構の前記第2のシートへの貼り替え位置には、前記トレイ反転機構により反転して前記第2のシートに貼付されたデバイスの裏面の外観検査を行う裏面検査カメラと、
    がそれぞれ設けられたことを特徴とする請求項1記載の貼替え装置。
  6. 前記供給トレイには、第1のシートに貼付したデバイスの特性に応じた分類情報を記憶したICタグが付され、
    前記トレイ反転機構の前記供給トレイの受け取り位置近傍には、当該供給トレイに関する分類情報を読み取るRFIDリーダが設けられ、
    前記読み取られた分類情報に基づいて、当該供給トレイの第1のシートに貼付されたデバイスが貼り替えられた前記第2のシートに対して、前記識別情報を付す識別情報付与手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の貼替え装置。
  7. 前記第1のシートの粘着力は、前記第2のシートの粘着力より弱く設定されたことを特徴とする請求項1記載の貼替え装置。
  8. 前記トレイ反転機構は、前記供給トレイを反転させ、前記第1のシートに貼付されたデバイスを前記第2のシートに対して貼り付けた後、再び反転させ、前記供給トレイの受け取り位置に戻るように構成され、
    前記受け取り位置近傍に、前記トレイ上のデバイスを保持しない第1のシートの粘着面に対して、この第1のシートより強い粘着力を有するクリーニングテープを押し付けて、第1のシートの汚れを前記クリーニングテープに転写してクリーニングするクリーニング機構が設けられたことを特徴とする請求項1記載の貼替え装置。
  9. 前記クリーニング機構は、
    前記第1のシートの粘着面に前記クリーニングテープを回転しながら押し付けるクリーニングローラと、
    このクリーニングローラを前記第1のシート上で移動させるシリンダと、
    を備えたことを特徴とする請求項8記載の貼替え装置。
  10. 前記クリーニング機構は、
    前記クリーニングテープが巻回され、前記クリーニングローラに対して供給するテープローラと、
    第1のシートの汚れを転写した使用済みのクリーニングローラを巻回して回収するクリーニング済みテープローラと、を備え、
    前記クリーニング済みテープローラには、使用済みのクリーニングテープが、前記クリーニングローラの移動により逆流しないように、前記クリーニング済みテープローラの逆回転を防止するラチェットが設けられたことを特徴とする請求項9記載の貼替え装置。
  11. 粘着性を有する第1のシートによりデバイスを複数保持するトレイを着脱自在に円環状に複数備えたドラム型の分類機構と、前記ドラム型の分類機構からデバイスが満杯に分類されたトレイを受け取りマガジンに収納するとともに空のトレイをマガジンから受け取り前記ドラム型の分類装置へ供給するトレイ交換機構と、前記マガジンからデバイスが満杯のトレイを受け取りこのトレイ上の第1のシートに貼付されたデバイスを、粘着性を有する第2のシートに貼り替える貼替え機構と、前記貼替え機構によりトレイからデバイスを受け取る第2のシートを供給搬送するシート供給搬送機構と、デバイスの貼付された第2のシートを所定サイズで切り出すシート切断機構と、切断された第2のシートを収納する収納棚と、を用いて行なうデバイスの分類貼替え方法において、
    前記分類装置により、特性検査により分類の判明したデバイスを、少なくとも対応する分類識別情報の付されたトレイに貼り付ける工程と、
    前記トレイ交換機構により、前記ドラム型の分類機構からデバイスが満杯に分類されたトレイを受け取りマガジンに収納するとともに空のトレイをマガジンから受け取り前記ドラム型の分類装置へ供給する工程と、
    貼替え機構により、デバイスが満杯のトレイを前記マガジンから受け取り保持し、このトレイ上の第1のシートに貼付されたデバイスを第2のシートに貼り替える工程と、
    前記貼替え機構において保持されたトレイの前記分類識別情報を読み取る工程と、
    シート供給機構により、前記貼替え機構によりトレイからデバイスを受け取る第2のシートを供給搬送する工程と、
    前記シート切断機構により、デバイスの貼付された第2のシートを所定サイズで切り出す工程と、
    前記切り出された第2のシートに対して、貼付されたデバイスに対応する前記分類識別情報を書き込む工程と、
    前記収納棚に、切断された第2のシートを収納する工程と、
    を順次実行することを特徴とするデバイスの分類貼替え方法。
  12. デバイスがLEDチップである場合において、前記分類識別情報には、LEDの輝度、色度、波長を含むことを特徴とする請求項11記載のデバイスの分類貼替え方法。
  13. 前記分類識別情報には、少なくとも第1及び第2のシート上に搭載されるデバイスの数量、ロット番号及び製造日時を含むロット情報が含まれることを特徴とする請求項11又は12記載のデバイスの分類貼替え方法。
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