KR101011099B1

KR101011099B1 - 분류 장치

Info

Publication number: KR101011099B1
Application number: KR1020097025850A
Authority: KR
Inventors: 다까유끼 마스다
Original assignee: 우에노 세이끼 가부시키가이샤
Priority date: 2009-05-27
Filing date: 2009-05-27
Publication date: 2011-01-25
Also published as: KR20100130940A

Abstract

전공정에서의 디바이스의 분류를, 간이하며 고속이고 또한 공간 절약으로, 다분류로 동시에 행할 수 있는 분류 장치를 제공한다. 분류 장치(1)는 회전축(0)을 중심으로 하여 회전하는 드럼(11)을 구비한다. 이 드럼(11)은 회전축(0)을 중심으로 하여 회전하는 동시에, 축방향(도면 중 Y축 방향)을 향해 슬라이드 이동하기 위한 드럼 이동 기구(14)를 구비한다. 드럼(11)은 대략 원통 형상이고, 그 주위면에 소형 직사각형이고 평판 형상인 트레이(12)를 복수 보유 지지하는 보유 지지부(13)를 구비한다. 이 보유 지지부(13)는 드럼(11)의 원주 방향으로 12분할하고, 또한 축방향으로 5분할하여, 합계 60개의 트레이(12)를 보유 지지하도록 구성되어 있다. 보유 지지부(13)는 중앙에 흡착 구멍을 구비하여, 이 흡착 구멍으로부터 진공 흡착함으로써, 직사각 형상의 트레이(12)를 보유 지지하도록 구성되어 있다.

분류 장치, 트레이, 드럼, 드럼 이동 기구, 트레이 교환 장치

Description

분류 장치 {SORTING DEVICE}

본 발명은 전공정에 있어서 조립을 종료한 LED, 반도체 장치 등의 디바이스를 그 특성에 따라서 분류하는 장치에 관한 것이다.

LED 칩이나 반도체 장치 등의 디바이스는 전공정에 있어서의 각 조립 공정을 경유하여, 후공정에 있어서 복합 테스트 장치에 의해, 전기 특성이나 광학 특성의 검사, 분류, 마킹, 외관 검사, 포장(테이프 포장) 등의 각 공정 처리가 실시되어 출시된다.

전공정의 조립 공정으로부터 후공정의 검사 포장 공정으로 디바이스를 공급하는 방법에는, 웨이퍼 링 상의 점착성을 갖는 웨이퍼 시트(UV 시트 등)에 부착되어 다이싱으로 개편화(個片化)된 디바이스를 공급하는 방법이나, 개편화된 디바이스를 리드 프레임에 탑재하여 리드 프레임 공급 유닛에 의해 공급하는 방법 또는 진동식 부품 피더에 의해 일정한 방향 및 자세로 정렬하여 공급하는 방법 등이 있다.

이 중, 디바이스를 웨이퍼 시트에 의해 공급하는 방법에 있어서는, 후공정의 검사 포장 공정에 이르기 전의 전공정에 있어서, 웨이퍼 시트 상의 디바이스의 품질 검사를 행하는 경우가 있다. 예를 들어, LED 칩의 경우에는 광학 프로브에 의 해 광도, 광속, 파장, 컬러 좌표 등의 광학 테스트를 행하거나, 카메라에 의한 외관 검사를 행한다. 또한, 반도체 장치이면, 외관 검사, 전기 특성 검사 등을 행한다. 이와 같은 다양한 검사에 의해, 각 디바이스의 디바이스 특성이 판명되어, 이와 같은 디바이스 특성에 따라서 후공정에 이르기 전에 있어서, 디바이스를 복수의 분류로 나누는 경우가 있다.

이와 같은 웨이퍼 시트 상에 있어서의 디바이스의 분류 나눔의 방법으로서, 예를 들어 도 5에 도시하는 것이 있다. 즉, 다이싱으로 개편화된 디바이스가 웨이퍼 시트에 부착된 1매의 웨이퍼 링과, 분류된 디바이스를 재부착하기 위한 웨이퍼 링을 각 분류마다 복수매 배치한다. 그리고, 이 1매의 웨이퍼 링으로부터, 특성 검사의 결과에 따라서 복수의 웨이퍼 링에 대해 분류하여 재부착을 행하는 기술이다. 이 경우, 분류마다 웨이퍼 링을 준비할 수 있으므로, 후공정으로의 전달이 용이해진다. 또한, 이 재부착용 웨이퍼 시트에서는 분류마다, 예를 들어 직사각 형상으로 디바이스를 배치한다.

또한, 웨이퍼 시트 그대로 칩마다 전기 특성 검사를 행하여, 웨이퍼 상의 칩의 양호 불량을 판정하여, 불량품에 도장을 찍는 잉크 찍기를 행하거나, 웨이퍼 테스트 결과의 전자 정보를 기초로 다음 공정의 처리를 행하는 잉크리스의 방법이 사용되는 경우도 있다(특허 문헌 1 참조).

[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2002-246448호 공보

그런데, 상술한 종래의 분류 방법 중, 1매의 웨이퍼 링으로부터 특성 검사의 결과에 따라서 복수의 웨이퍼 링에 대해 분류하여 재부착을 행하는 방법에서는, 통상 웨이퍼 링 1매에 대해 1분류로 하므로, 분류수는 장치 전체적으로 설치할 수 있는 웨이퍼 링수로 제한되어 버린다. 즉, 웨이퍼 링의 탑재수는 장치의 사이즈로 제한되어, 많은 분류수를 확보할 수 없다. 또한, 복수매의 웨이퍼 링을 배치하는 경우, 1매의 웨이퍼 링으로부터 재부착을 행하는 기구의 가동 범위가 넓어져 1동작당의 처리 시간이 걸리기 때문에 생산성이 나빠진다. 또한, 장치 점유 면적도 상대적으로 커진다.

디바이스를 웨이퍼 링 상에 복수 분류시키는 방법은, 상기한 과제를 해결하는 방법으로 될 수 있지만, 이 경우, 분류수는 웨이퍼 링 사이즈로 제한된다. 즉, 웨이퍼 링 사이즈에 따라서는 분류수를 많이 취할 수 없다. 많은 분류수를 취하려고 하는 경우에는, 당연히 웨이퍼 링의 사이즈를 크게 할 필요가 있지만, 사이즈를 크게 할수록 부착 기구의 가동 범위가 넓어져, 이 기구의 이동 시간이 많이 걸려, 1동작당의 처리 시간이 길어지므로, 생산성이 나빠진다.

다른 방법으로서, 복수매 준비한 웨이퍼 링을, 예를 들어 수직 방향으로 포개도록 배치해 두고, 분류에 따라서 대상이 되는 웨이퍼 링을 인출하여 재부착을 행하는 등, 웨이퍼 링의 절환을 행함으로써, 많은 분류수를 확보하는 것은 가능하다. 그러나, 이 경우, 웨이퍼 링의 절환에 시간이 걸려, 생산성이 저하된다. 또한, 웨이퍼 링의 절환 기구나 수납 기구가 필요해져, 장치 구성이 복잡해져, 장치의 점유 면적도 증대된다.

또한, 웨이퍼 시트마다 전기 검사를 하여, 그 결과를 웨이퍼 시트마다 칩의 좌표로 관리하는 경우라도, 후공정에 있어서, 1매의 웨이퍼 시트의 분류 정보를 넘겨 받을 필요가 있고, 후공정에 있어서의 처리 장치에 있어서도, 전공정과 동일한 제어 처리를 행할 필요가 있거나, 그로 인한 특별한 장치나 기구를 설치할 필요가 있어, 적당하지 않았다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 전공정에서의 디바이스의 분류를, 간이하며 고속이고 또한 공간을 절약하고, 다분류로 동시에 행할 수 있는 분류 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 청구항 2의 발명은, 전공정에 있어서 조립을 종료한 LED나 반도체 장치로 이루어지는 디바이스를, 그 특성에 따라서 분류하기 위한 분류 장치이며, 복수의 디바이스를 부착하는 점착 시트를 구비한 트레이를 원주 상에 복수 구비한 원통 형상의 드럼과, 이 드럼을, 축을 중심으로 회전시키는 구동 장치를 구비하고, 상기 트레이는 상기 드럼의 주위면 상에, 상기 드럼의 회전축 방향 및 원주 방향의 양쪽을 향해 복수개 나란히 설치되는 동시에 상기 드럼의 주위면 상에 설치된 보유 지지부에 의해 흡착 또는 끼움 지지됨으로써, 착탈 가능하게 보유 지지된 것을 특징으로 한다.

삭제

이상의 형태에서는, 드럼에 보유 지지된 복수의 트레이는 각각 착탈 가능하게 구성되어 있으므로, 이 트레이에 대해, 디바이스를 분류마다 개별로 부착 및 교환을 할 수 있고, 예를 들어 하나의 분류가 가득 차게 됨으로써 다른 분류에도 영향을 미치는 낭비가 없어져, 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 원통 형상의 드럼에 보유 지지부를 설치하여, 여기에 트레이를 배치시킨 것에 의해, 많은 분류로 나누기 위한 트레이의 수를 확보하면서 구동 기구를 포함시킨 장치 점유 면적을 억제할 수 있다. 또한, 디바이스의 분류수가 많아도, 회전축에서의 회전에 의한 이동만으로 트레이의 절환이 가능하므로, 분류가 다른 디바이스를 부착하는 경우에 있어서, 복수 설치한 트레이의 절환이 용이해, 생산성이 매우 높다.

청구항 3의 발명은, 상기 구동 장치는 상기 드럼을 드럼의 회전축을 중심으로 회전시키는 동시에, 당해 회전축을 따른 방향과 이 회전축을 따른 방향에 대해수직인 방향으로 왕복 이동시켜, 상기 트레이의 위치 조정을 행하는 것을 특징으로 한다.

이상의 형태에서는, 또한 디바이스의 분류수가 많아도, 드럼의 회전축 방향과 드럼의 축방향 및 이 축방향에 수직인 방향(X축 방향 및 Y축 방향)으로의 이동으로, 축방향 및 원주 방향으로 복수 설치된 트레이의 절환이 가능해, 생산성이 높다.

이와 같이, 1매의 웨이퍼 링으로부터, 특성 검사의 결과에 따라서 복수의 분류로 나누어 재부착을 행할 때에 있어서, 접지하는 웨이퍼 링의 수에 제한을 받지 않고, 또한 1매의 웨이퍼 링으로부터 재부착을 행하는 기구가, 드럼을 원주 방향 또는 축방향으로의 이동만으로 족하고, 이동 기구의 가동 범위를 억제할 수 있으므로, 결과적으로 1동작당의 처리 시간의 대폭적인 단축을 도모할 수 있다.

청구항 4의 발명은, 청구항 2 또는 청구항 3에 기재된 발명에 있어서, 상기 보유 지지부로부터 트레이의 수취와 전달을 행하는 트레이 교환 장치를 구비하고, 이 트레이 교환 장치는 상기 보유 지지부에 의해 흡착 보유 지지된 트레이를 수취하는 아암과, 상기 아암을 지지하여 상기 아암을 트레이의 수취 전달 위치로부터 트레이의 교환 위치로 이동시키는 이송 기구와, 트레이를 수납하는 단을 복수 구비하여, 상기 보유 지지부로부터 수취한 트레이를 수납하는 수납 매거진과, 트레이를 수납하는 단을 복수 구비하는 동시에, 상기 수납 매거진과 트레이의 수납구가 마주 보게 설치되어, 새로운 트레이를 공급하는 공급 매거진과, 상기 수납 매거진 및 공급 매거진 사이에 설치되어, 상기 아암에 의해 상기 교환 위치로 운반된 트레이, 또는 상기 아암에 의해 상기 수취 전달 위치로 운반되는 트레이를 적재하는 스테이지와, 상기 수납 매거진 및 공급 매거진을, 상기 스테이지 위치에 맞추어 상하 이동시키는 엘리베이터 기구와, 상기 아암에 의해 상기 교환 위치로 운반되어 상기 스테이지에 적재된 트레이를 상기 수납 매거진의 소정의 단에 수납하는 동시에, 상기 아암에 의해 상기 수취 전달 위치로 운반되는 트레이를 상기 공급 매거진의 소정의 단으로부터 공급하는 교환 기구를 구비하고, 상기 엘리베이터 기구는 상기 아암에 의해 상기 교환 위치로 운반된 트레이, 또는 상기 아암에 의해 상기 수취 전달 위치로 운반되는 트레이의 종류에 따라서 상기 수납 매거진 및 상기 공급 매거진에 있어서의 상기 트레이를 수납해야 할 단 및 공급해야 할 단이 상기 스테이지 위치에 맞도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

이상의 형태에서는, 교환 장치에 의해, 드럼에 있어서, 분류마다 나뉜 트레이를 트레이마다 착탈하고, 이 트레이를 분류마다 수납 매거진에 수납하는 동시에, 새로운 트레이를 공급 매거진으로부터 공급하여 다시 드럼에 부착할 수 있게 된다.

이상과 같은 본 발명의 분류 장치에 따르면, 전공정에서의 디바이스의 분류를, 간이하며 고속이고 또한 공간 절약으로, 다분류로 동시에 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 분류 장치를 포함하는 전체 구성을 도시하는 측면도(a), 평면도(b) 및 사시도(c).

도 2는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 분류 장치에 있어서의 트레이의 구성을 도시하는 모식도.

도 3은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 분류 장치에 있어서의 트레이 교환 장치의 구성을 도시하는 모식도.

도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서의 측면도(a) 및 평면도(b).

도 5는 종래의 디바이스의 분류 방법을 도시하는 이미지도.

[부호의 설명]

1 : 분류 장치

2 : 전달 장치

3 : 트레이 교환 장치

11 : 드럼

12 : 트레이

13 : 보유 지지부

14 : 드럼 이동 기구

21 : 픽업 노즐

22 : 지지판

23 : 회전 아암

24 : Z축 이동 기구

31 : 트레이 교환용 아암

32 : 트레이 이송 기구

33 : 흡착 핸드

34 : 가이드 실린더

35 : 로터리 액추에이터

36a : 공급 매거진

36b : 수납 매거진

37 : 트레이 임시 적재 스테이지

38 : 푸셔 기구

38a : 푸셔

38b : 볼 나사

39a, 39b : 엘리베이터

241 : 조작 로드

M1 내지 M3 : 모터

0 : 회전(중심)축

P : 적재대

T : 턴테이블

다음에, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태(이하, 본 실시 형태라고 함)를, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.

[1. 본 실시 형태]

[1-1. 처리의 개요]

본 실시 형태의 분류 장치(1)는 전공정에 있어서 행해지는 디바이스의 특성 검사와 그것에 기초하는 분류 처리의 일부를 담당하는 것이며, 본 장치의 구성을 설명하는 전제로서, 우선 특성 검사 및 분류 처리의 개요를 설명한다.

전공정에 있어서, 디바이스의 조립을 종료하고, 웨이퍼 링에 의해 보유 지지되는 웨이퍼 시트에 부착된 디바이스는 다이싱에 의해 개편화되어, 턴테이블(T)에 설치한 흡착 노즐(도시하지 않음)에 의해 픽업된다.

픽업된 디바이스는 턴테이블(T) 상의 원주 등배 위치에 설치된 적재대(P)에 탑재된다. 디바이스는 이 적재대(P)에 있어서 흡착 보유 지지된 채, 턴테이블(T)이 소정의 타이밍으로 간헐적으로 회전하는 데 수반하여, 이 적재대(P)와 등간격으로 하여 턴테이블(T)의 상측에 설치된 각종 검사 장치(도시하지 않음)로 순차적으로 이송된다. 예를 들어, 디바이스가 LED 칩인 경우에는 광학 프로브에 의해 광도, 광속, 파장, 컬러 좌표 등의 광학 테스트를 행하거나, 카메라에 의한 외관 검사를 행한다.

이 검사 결과에 기초하여, 후술하는 분류 장치(1)에 있어서의 복수의 트레이(12)에 대해, 디바이스의 전달 장치(2)에 의해, 디바이스를 각 특성마다 분류하여 부착을 행한다. 그리고, 분류 장치(1)에 있어서, 트레이(12)에 디바이스가 복수 분류로 나뉘어 부착됨으로써, 가득 찬 트레이(12)에 대해, 트레이 교환 장치에 의해 순차적으로 빈 트레이(12)와 교환한다.

따라서, 이하에서는 분류 장치(1)의 본체 구성을 설명한 후, 이 분류 장치(1)로의 각 검사를 종료하여 분류 나눔이 필요해지는 디바이스의 부착 구조를 설명하고, 또한 디바이스를 분류마다 나누어 부착된 디바이스를 구비하는 분류 장치(1)의 트레이(12)의 교환 구조에 대해 설명한다.

[1-2. 구성]

[1-2-1. 분류 장치의 전체 구성]

분류 장치(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이 회전축(0)을 중심으로 하여 θ회전하는 드럼(11)을 구비한다. 이 드럼(11)은 모터(M1)[도 1의 (c) 참조]에 의해 회전력이 부여되어 회전축(0)을 중심으로 하여 회전하는 동시에, 회전축(0) 상을 도면 중 드럼(11)의 하부에 설치된 이송 기구에 의해, 드럼의 축방향(도면 중 Y축 방향)과, 이 드럼의 축방향과 수직 방향(도면 중 X축 방향)을 향해 슬라이드 이동하기 위한 드럼 이동 기구(14)를 구비한다.

드럼(11)은 대략 원통 형상이고, 그 주위면에 소형 직사각형이고 평판 형상인 트레이(12)를 복수 보유 지지하는 보유 지지부(13)를 구비한다. 본 실시 형태에 있어서, 이 보유 지지부(13)는 드럼(11)의 원주 방향으로 12분할하고, 또한 축 방향으로 5분할하여, 합계 60개의 트레이(12)를 보유 지지하도록 구성되어 있다. 보유 지지부(13)는 중앙에 흡착 구멍을 구비하여, 이 흡착 구멍으로부터 진공 흡착함으로써, 직사각 형상의 트레이(12)를 보유 지지하도록 구성되어 있다.

여기서, 보유 지지부(13)에 보유 지지되는 트레이(12)에 대해, 원주 방향으로 12개를 하나의 그룹으로 하고, 이 12개의 트레이(12)로 이루어지는 그룹을 축방향의 5분할에 의해 5그룹 설치하고, 이것을 디바이스의 분류로서 구분하여 구성하는 것도 가능하고, 축방향으로 5분할한 것을 하나의 그룹으로 하고, 이 5개의 트레이(12)로 이루어지는 그룹을 원주 방향으로 12그룹 설치하고, 이것을 디바이스의 분류로서 구분하여 구성하는 것도 가능하다. 또한, 12분할과 5열로 설치된 트레이(12) 모두를 별도의 분류로 하여, 합계 60분류로서 구성하는 것도 가능하다.

본 실시 형태에 있어서 사용하는 트레이(12)의 대표적인 예로서는, 도 2에 그 이미지를 도시한 바와 같이 점착 시트를 부착한 2인치형의 트레이(12)[예를 들어, 주식회사 엑실 코퍼레이션제의 겔 베이스(상표)를 사용함]로, 외형 치수가 약 51㎜ × 51㎜, 두께가 4㎜ 정도이고, 부착 가능 범위는 한 변이 40㎜인 것이다. 이와 같은 트레이(12)에 대해, 예를 들어 디바이스가 0.24 × 0.5㎜인 경우, 각 워크의 부착 간격은 0.1㎜이고, 100 × 50개의 배치이고, 합계 5000개 정도의 배치로 된다. 단, 설명의 편의상, 본 실시 형태에 있어서의 일례를 나타내는 것에 지나지 않고, 디바이스의 사양이나, 장치의 사양에 맞추어 적절하게 설계 변경하여 실시 가능하다.

[1-2-2. 트레이로의 디바이스의 부착 구조]

디바이스의 전달 장치(2)는, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이 디바이스를 흡착 보유 지지하는 동시에, 상하 이동하여(도면 중, Z축 방향), 간헐적으로 진공 흡착ㆍ진공 파괴를 반복함으로써, 디바이스의 수취와 전달을 행하는 픽업 노즐(21)과, 이 픽업 노즐(21)을 지지판(22)에 의해 고정된 모터(M2)에 의해 180도 회전시켜, 턴테이블측의 수취 위치와, 드럼(11)측의 전달 부착 위치를 이동시키는 회전 아암(23)을 구비한다.

도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 픽업 노즐(21)은 회전 아암(23)의 양단부에 2개 설치되어, 이 회전 아암(23)이 모터(M2)의 구동에 의해, 소정의 타이밍으로 회전함으로써, 각 픽업 노즐(21)은 디바이스의 수취 위치와 전달 부착 위치를 교대로 왕복 이동하도록 되어 있다.

또한, 모터(M2)를 지지하는 고정의 지지판(22)에는 픽업 노즐(21)을 상하로 이동시키는 Z축 이동 기구(24)가, 픽업 노즐(21)이 턴테이블측의 수취 위치와 드럼(11)측의 전달 부착 위치로 이동했을 때에, 그 바로 위가 되는 위치에 각각 설치되어 있고, 이 Z축 이동 기구(24)가, 그 선단에 설치된 조작 로드(241)를 상하 이동시킴으로써, 픽업 노즐(21)을 상하 이동시키도록 되어 있다.

또한, 이 Z축 이동 기구(24)의 상세에 대해서는, 이미 출원인이 제안한 일본 특허 출원 공개 제2004-182388호 공보에 개시된 사항과 마찬가지이므로, 여기서는 설명을 생략한다. 또한, 턴테이블(T)의 구성 및 턴테이블(T)에 설치된 디바이스를 보유 지지하는 흡착 보유 지지 기구의 구성도, 종래와 마찬가지이므로 구체적인 구성에 대한 설명은 생략한다.

픽업 노즐(21)은 턴테이블(T)측의 수취 위치에 있어서, 턴테이블(T)에 설치된 적재대(P)로부터 디바이스를 수취하고 180도 회전하여, 드럼(11) 중 소정의 트레이(12)의 점착 시트로 디바이스를 전달하여 부착하는 것이다. 또한, 이때, 턴테이블(T)의 원주 등배 위치에 설치된 검사 공정으로부터의 검사 결과에 기초하여 산출된 디바이스의 분류에 관한 신호가, 드럼(11)의 드럼 이동 기구(14)에 입력되어, 당해 분류에 상당하는 트레이(12)가 픽업 노즐(21)의 전달 위치에 위치하도록 드럼(11)을 이동시키게 된다.

[1-2-3. 트레이의 교환 구조]

본 실시 형태의 분류 장치(1)에 있어서, 트레이(12)의 교환은, 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이 상술한 디바이스의 부착 위치로부터 드럼(11)이 90도 회전한 위치에 설치한 트레이 교환 장치(3)에 의해 행한다. 또한, 도 1에 있어서는, 편의상, 트레이 교환 장치(3)의 구성 요소 중, 트레이 교환용 아암(31)만을 도시하고 있지만, 실제로는 이 트레이 교환용 아암(31)의 Y축 방향에서 끼우도록, 도 3에 도시한 바와 같은 수납 매거진(36a) 및 공급 매거진(36b), 트레이 임시 적재 스테이지(37), 푸셔 기구(38) 및 엘리베이터(39a, 39b)가 설치되어 있다.

트레이 교환 장치(3)는 드럼(11)의 보유 지지부(13)에 의해 흡착 보유 지지된 트레이(12)를, 드럼(11)으로부터 수취하는 트레이 교환용 아암(31)과, 이 트레이 교환용 아암(31)을 지지하여 이것을 트레이(12)의 수취 위치로부터 트레이(12)를 수납 매거진(36b)으로 수납하고, 빈 트레이(12)를 공급 매거진(36a)으로부터 수취하는 트레이 임시 적재 스테이지(37)로 전달하는 위치로 이동시키는 트레이 이송 기구(32)와, 이 공급 매거진(36a)으로부터 빈 트레이(12)를 임시 적재 스테이지(37)에 대해 반출하는 동시에, 임시 적재 스테이지(37)에 탑재된 가득 찬 트레이(12)를 수납 매거진(36b)에 대해 밀어 넣는 푸셔 기구(38)를 구비한다.

도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 트레이 교환용 아암(31)은 진공 흡착ㆍ진공 파괴를 소정의 타이밍으로 제어하는 흡착 핸드(33)를 구비하고, 트레이 이송 기구(32)는 가득 찬 트레이(12)를 보유 지지한 흡착 핸드(33)를 드럼(11)으로부터 이격하거나, 또는 빈 트레이(12)를 보유 지지한 흡착 핸드(33)를 드럼(11) 방향으로 근접시키기 위한 가이드 실린더(34)와, 흡착 핸드(33)와 가이드 실린더(34)를 90도 회전시키는 로터리 액추에이터(35)를 구비한다.

트레이 교환 장치(3)에 있어서, 수납 매거진(36b)과, 공급 매거진(36a)은, 도 3에 도시한 바와 같이 트레이 삽입구가 마주 보도록 배치되어 있다. 이 수납 매거진(36b)과, 공급 매거진(36a)은 모두 복수의 트레이(12)를 다단으로 하여 수납 가능하게 구성되어 있다. 또한, 양 매거진에는 이 매거진을 상하 방향으로 이동시키는 엘리베이터(39a와 39b)가 각각 설치되어 있다.

푸셔 기구(38)는 마주 보는 매거진의 방향(도면 중 Y축 방향)을 향해 매거진에 삽입하여, 매거진 내의 트레이(12)를 이동시키는 막대 형상의 푸셔(38a)와, 이 푸셔(38a)를 Y축 방향 이동시키는 볼 나사(38b)와, 이 볼 나사(38b)의 회전을 구동하는 모터(M3)를 구비한다. 즉, 푸셔 기구(38)는 마주 보도록 설치된 수납 매거진(36b) 및 공급 매거진(36a) 중, 공급 매거진(36a)측에 설치되는 동시에, 막대 형상의 푸셔(38a)는 트레이 임시 적재 스테이지(37)와 수직 방향에 있어서 평행한 위 치에 설치되어, 막대 형상의 푸셔(38a)가, 공급 매거진(36a)의 배면으로부터, Y축 방향으로 이동함으로써, 공급 매거진(36a) 내의 빈 트레이를, 트레이 임시 적재 스테이지(37) 상으로 이송한다.

[1-3. 작용]

[1-3-1. 턴테이블 상의 이송 처리]

전공정에 있어서, 디바이스의 조립을 종료하고, 웨이퍼 링에 덮인 웨이퍼 시트에 부착된 디바이스는 다이싱에 의해 개편화되어, 이것이 턴테이블(T)에 설치한 흡착 노즐에 의해 픽업된다.

픽업된 디바이스는 턴테이블(T) 상의 원주 등배 위치에 설치된 적재대(P)에 탑재되어, 흡착 보유 지지된 채, 소정의 타이밍으로 간헐적으로 회전하여, 이 적재대(P)와 등간격으로 하여 턴테이블(T)의 상측에 설치된 각종 검사 장치로 순차적으로 이송된다. 예를 들어, 디바이스가 LED 칩인 경우에는 광학 프로브에 의해 광도, 광속, 파장, 컬러 좌표 등의 광학 테스트를 행하거나, 카메라에 의한 외관 검사를 행한다.

턴테이블(T)의 회전에 의해, 검사가 종료된 디바이스가 픽업 노즐(21)의 수취 위치까지 이동하기까지, 도시하지 않은 제어 장치에 의해, 당해 디바이스의 특성 검사의 결과에 기초하여, 복수의 검사 결과를 조합하여 특성에 따라서 분류를 할당하고, 그 결과를, 드럼(11)에 있어서의 당해 분류에 대응하는 트레이(12)의 위치 정보로부터 드럼(11)의 이동량을 계산하여, 그 위치 정보가 드럼 이동 기구(14)에 입력된다.

[1-3-2. 픽업 노즐에 의한 수취 처리]

디바이스가, 픽업 노즐(21)의 수취 위치까지 이동하면, 픽업 노즐(21)은 Z축 이동 기구(24)의 작용에 의해, 턴테이블(T) 상의 적재대(P)인 수취 위치까지 하강하여, 진공 흡착에 의해 적재대(P)로부터 디바이스를 픽업한다.

[1-3-3. 트레이로의 전달 부착 처리]

계속해서 픽업 노즐(21)은 지지판(22)에 의해 고정된 모터(M2)의 구동에 의해, 회전 아암(23)이 180도 회전하는 데 수반하여, 턴테이블(T) 상의 적재대(P) 상의 수취 위치로부터 드럼(11)측을 향해, 트레이(12)로의 전달 부착 위치로 이동한다.

이때, 드럼(11)은 도시하지 않은 제어 장치로부터 입력되는 드럼(11)의 이동 위치 정보에 기초하여 드럼 이동 기구(14)의 구동에 의해, 픽업 노즐(21)에 픽업된 디바이스의 분류에 대응하는 트레이(12)가, 픽업 노즐(21)에 의한 전달 부착 위치의 바로 아래에 위치하도록 중심축(O)에 의한 θ회전과 Y축 방향으로의 이동을 행한다.

여기서, 트레이(12)의 구성에 있어서 서술한 바와 같이, 트레이(12) 상에는 디바이스가 5000개 정도 배치되게 되지만, 이때의 디바이스의 부착 위치는, 예를 들어 픽업 노즐(21) 근방에 카메라를 설치하여 빈 위치를 화상 인식함으로써, 트레이(12) 상에 행과 열을 이루어, 순서대로 부착할 수 있도록 한다[또한, 후술하는 트레이(12) 상에 디바이스가 가득 찼는지 여부의 판단도, 이 화상 인식에 의해 행함]. 이때, 드럼 이동 기구(14)의 구동에 의해, 트레이(12)를, X축 및 Y축 방향, 즉 도 2에서 말하는 곳의 종횡 방향으로 이동시켜 미세 조정을 행한다.

즉, 도면을 사용하여 바꿔 말하면, 부착을 행하는 트레이(12)가, 드럼(11)의 수직 방향 최상부에 위치하기 위한 이동은 드럼(11)을 중심축(O)에 의한 θ회전시킴으로써 행하고, 드럼(11)의 수직 방향 최상부에 위치하는 5매의 트레이(12) 중, 부착을 행하는 트레이가, 픽업 노즐(21)의 바로 아래에 위치하도록 하기 위해, 드럼 이동 기구(14)에 의한 Y축 방향의 슬라이드 이동에 의해 행하고, 또한 픽업 노즐 바로 아래에 위치하는 트레이(12) 내에 있어서, 디바이스를 행과 열로 순차적으로 부착하기 위해, 드럼 이동 기구(14)에 의한 X축 방향 및 Y축 방향으로의 작은 이동에 의해 행한다.

드럼(11)이 드럼 이동 기구(14)의 작용에 의해 X축 및 Y축 방향으로 이동하여, 픽업 노즐(21)에 보유 지지된 디바이스의 분류에 상당하는 트레이(12)가 픽업 노즐(21)의 바로 아래에 위치하고, 트레이(12) 상에 있어서의 디바이스의 전달 부착 위치가 결정되면, 픽업 노즐(21)은 Z축 이동 기구(24)의 작용에 의해 하강 동작을 행하여 디바이스를 트레이(12)의 점착 시트 상으로 전달하여 부착한다.

이상과 같은 디바이스의 턴테이블(T)에 의한 이송 처리, 픽업 노즐(21)에 의하는 수취 처리 및 드럼(11)의 트레이(12) 상으로의 전달 부착 처리를 순차적으로 반복한다.

[1-3-4. 트레이의 교환 처리]

상기와 같은 처리를 반복하여, 하나의 분류의 트레이(12) 상에 디바이스가 가득 차게 되면, 그것이 화상에 의해 인식되어 당해 트레이(12)의 위치 정보 내지 는 ID 정보가, 드럼 이동 기구(14) 및 트레이 교환 장치(3)에 입력된다.

이 입력에 기초하여, 우선, 드럼 이동 기구(14)가, 당해 트레이(12)가 트레이 교환 장치(3)의 트레이 교환용 아암(31)의 위치로 이동하도록 O축 회전 및 Y축 이동을 행한다.

계속해서, 트레이 교환 장치(3)는, 우선 흡착 핸드(33)로 디바이스를 가득 차게 적재한 트레이(12)를 드럼(11)의 보유 지지부(13)로부터 수취하여 보유 지지하고, 가이드 실린더(34)에 의해 흡착 핸드(33)를 10㎜ 정도 퇴피시켜, 로터리 액추에이터(35)에 의해 도면 중 하측으로 90도 회전한다[도 1의 (b) 및 (c) 참조]. 다음에, 다시 가이드 실린더(34)에 의해 흡착 핸드(33)를 트레이 임시 적재 스테이지(37)측으로 10㎜ 이동시켜, 트레이 임시 적재 스테이지(37)에 대해 트레이(12)를 이동 탑재한다(도 3 참조).

트레이 임시 적재 스테이지(37)에 대해, 가득 찬 트레이가 적재되면, 푸셔 기구(38)의 막대 형상의 푸셔(38a)가, 공급 매거진(36a)의 배면으로부터 도면 중 Y축 방향으로 이동함으로써, 공급 매거진(36a) 내의 빈 트레이(12)를, 트레이 임시 적재 스테이지(37) 상으로 이송하는 동시에, 가득 찬 트레이를 수납 매거진(36b)측으로 이동시킨다[도 3의 (a) 참조]. 빈 트레이(12)가 트레이 임시 적재 스테이지(37)의 상부 전달 위치에 위치하면, 흡착 핸드(33)가 이 빈 트레이(12)를 픽업한다[도 3의 (b) 참조]. 푸셔 기구(38)는 흡착 핸드(33)에 의해 빈 트레이(12)가 픽업되면, 수납 트레이측으로 더 이동하여, 가득 찬 트레이를 수납 트레이 중에 완전히 압입한다[도 3의 (c) 참조]. 이와 같이 하여, 빈 트레이와 가득 찬 트레이가, 하나의 트레이 임시 적재 스테이지(37) 상에서 교환되어 트레이 교환 작업이 행해진다.

또한, 수납 매거진(36b) 및 공급 매거진(36a)에는, 수직 방향으로 다단에 걸쳐서 복수매의 트레이(12)가 수납 가능하지만, 예를 들어 10단마다 등, 분류마다 수납 위치를 미리 정해 두고, 흡착 핸드(33)에 의해 픽업되는 분류에 따라서 엘리베이터(39a와 39b)가 작용하여, 수납 매거진(36b)과 공급 매거진(36a)을 상하 이동시킴으로써, 소정의 분류에 대응한 트레이(12)를 공급 또는 수납할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 트레이 교환 장치(3)에 의한 트레이(12)의 교환은 주로 1개의 트레이(12)에 임의로 설정된 수를 부착했을 때, 바꿔 말하면 트레이(12)의 점착 테이프 상에 디바이스가 가득 차게 되었을 때에 행한다. 또한, 이 트레이(12)의 교환 시에는, 분류 장치(1)의 분류 작업은 일단 정지하게 된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 이 트레이(12)의 교환 작업은 5초 이하의 시간으로 실시한다.

또한, 디바이스를 가득 차게 탑재한 트레이(12)에 대해서는, 상술한 바와 같이 수납 매거진(36b)에 수납되지만, 이때, 각 트레이(12)가 어느 분류의 디바이스를 구비한 트레이(12)인지 불명확해지지 않도록, 예를 들어 트레이 12개에 대해, 미리 드럼(11)으로 탑재할 때 또는 수납 매거진(36b)에 수납할 때에 분류의 식별 정보를 구비한 바코드나 IC 태그를 붙임으로써 관리하는 것이 가능하다. 이 경우, 트레이 교환용 아암에 대해, 드럼(11)의 보유 지지부(13)에 있어서의 분류 위치에 따른 식별 정보를 붙이는 것과 같은 기능을 설치해도 좋고, 수납 매거진(36b)에 분 류마다 단을 나누어 수납한 후, 오퍼레이터 콜을 행하여, 콜에 의해 호출된 오퍼레이터가 트레이(12)에 바코드 시일이나 IC 태그를 붙여 분류 관리하도록 해도 좋다.

[1-4. 효과]

이상과 같은 본 실시 형태의 분류 장치에 따르면, 드럼(11)에 보유 지지된 분류마다 각 트레이(12)는 각각 독립되어 있으므로, 분류마다 개별로 부착 및 교환을 할 수 있어, 예를 들어 하나의 분류가 가득 차게 됨으로써 다른 분류에도 영향을 미치는 것과 같은 낭비가 없어져, 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 원통 형상의 드럼(11)에 보유 지지부(13)를 설치하여, 여기에 트레이(12)를 배치시킨 것에 의해, 매우 많은 분류(본 실시 형태에서 최대 60 분류 정도)를 확보하면서, 구동 기구를 포함시킨 장치 점유 면적을 억제할 수 있다. 또한, 디바이스의 분류수가 많아도, 회전축(O) 방향과 Y축 방향의 이동으로 트레이(12)의 고속 절환이 가능해, 생산성이 매우 높다.

따라서, 1매의 웨이퍼 링으로부터 특성 검사의 결과에 따라서 복수 분류하여 재부착을 행할 때에 있어서, 웨이퍼 링수에 제한을 받지 않고, 또한 1매의 웨이퍼 링으로부터 재부착을 행하는 기구는 드럼 이동 기구(21)에 의해 드럼(11)을 회전축과 X축 및 Y축 방향으로 이동시키는 것만으로도 좋고, 이동 기구의 가동 범위를 억제할 수 있으므로, 결과적으로 1동작당의 처리 시간을 단축할 수 있다.

이상의 형태에서는, 트레이 교환 장치(3)에 의해, 드럼(11)에 있어서, 분류마다 나뉜 트레이(12)를 트레이(12)마다 착탈하고, 이 트레이(12)를 분류마다 수납 매거진(36b)에 수납하는 동시에, 새로운 트레이를 공급 매거진(36a)으로부터 공급 하여, 다시 드럼(11)에 부착할 수 있게 된다.

또한, 트레이(12) 상에 디바이스가 가득 차게 되었을 때에는, 당해 트레이만의 교환을 행하면 되며, 그 교환에 필요한 사항도 매우 단시간에 끝난다(본 실시 형태에서는 5초 정도). 따라서, 1매의 웨이퍼 시트 상에 복수 분류를 직사각 형상으로 배치하는 경우와 같이, 어느 1개의 분류가 탱크에 가득 차게 되면, 링 자체를 절환할 필요가 없어, 낭비가 없다.

이상과 같이, 본 실시 형태의 분류 장치에 따르면, 전공정에서의 디바이스의 분류를 간이하며 고속이고 또한 공간 절약으로, 다분류로 동시에 행할 수 있다.

[2. 다른 실시 형태]

본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 다음의 형태를 포함하는 것이다. 상기 실시 형태에서는 드럼(11)의 회전축(0)을 수평 방향의 배치로 하였지만, 본 발명에서는 이와 같은 형태로 한정되지 않고, 도 4에 도시한 바와 같이 회전축(0)을 수직 방향으로 하여 설치하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 상기 실시 형태에 있어서의 픽업 노즐(21)은 턴테이블(T)로부터 디바이스를 픽업한 후, 90도 회전하여 드럼(11)으로의 전달 부착 처리를 행하게 된다. 또한, 그 밖의 각 장치의 상세한 구성 및 작용은 상기 실시 형태와 마찬가지로 구성함으로써, 상기 실시 형태와 동일한 효과를 얻는 것이 가능하다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서의 트레이로의 전달 부착 처리에 있어서는, 드럼 이동 기구(14)의 구동에 의해, 트레이(12)가 픽업 노즐(21)에 의한 전달 부착 위치의 바로 아래에 위치하도록 중심축(O)에 의한 θ회전과 Y축 방향으로의 이동을 행하고, 또한 트레이(12) 상에 디바이스를 행과 열로 순서대로 부착할 때에, 트레이(12)를, X축 및 Y축 방향으로 이동시키고 있지만, 본 발명은 이와 같은 형태로 한정되지 않고, 예를 들어 픽업 노즐(21)의 구성을 변경함으로써, 드럼 이동 기구(14)에 의한 X축 또는 Y축 방향으로의 이동을, 픽업 노즐(21)에 담당시키는 것도 가능하다. 즉, 드럼(11) 자체는 θ회전을 행하는 것만으로 하여, 픽업 노즐(21)이 디바이스의 부착에 있어서, 드럼(11)의 소정의 트레이(12) 상에서 X축 및 Y축 방향으로 이동하면서 트레이(12)로의 부착을 행하는 구성으로 하는 것도 가능하다.

단, 본 실시 형태의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, Y축 방향의 이동은 이동 범위가 넓기 때문에, 상기 실시 형태와 같이 X축 및 Y축의 이동 모두 드럼 이동 기구(14)에 의한 드럼(11)의 이동으로서 행하는 구성이 최적이고, 픽업 노즐(21)에 XY 방향으로의 이동 처리를 분담하는 경우라도, 적어도 Y축 방향 이동은 드럼(11)의 이동으로 하고, 픽업 노즐(21)에는 X축 방향의 미세 조정으로서의 이동만을 담당시키는 형태가, 장치의 고속 처리라고 하는 관점에서는 바람직하다.

또한, 상기한 트레이 교환 구조에서는, 가득 찬 트레이를 수납 매거진(36b)으로 수납하는 동시에, 가득 찬 트레이를 대신하여 빈 트레이를 공급 매거진(36a)으로부터 공급하는 구성으로 하고 있지만, 본 발명은 이와 같은 형태로 한정되지 않고, 예를 들어 수납 매거진(36b)의 위치에 공지의 컨베이어를 설치하여, 푸셔 기구(38)의 푸셔에 의해 공급 매거진(36a)의 측으로부터, 빈 트레이를 트레이 임시 적재 스테이지(37) 상으로 밀어내고, 이에 의해 트레이 임시 적재 스테이지(37) 상에 적재된 가득 찬 트레이가, 공급 매거진(36a)과 스테이지(37)를 사이에 두고 반 대측에 설치된 컨베이어로 이동하고, 컨베이어에 의해 탑재되어 컨베이어에 의해 소정의 개소로 이송되는 구성으로 해도 좋다.

Claims

삭제
전공정에 있어서 조립을 종료한 LED나 반도체 장치로 이루어지는 디바이스를, 디바이스가 갖는 특성에 따라서 분류하기 위한 분류 장치이며,

복수의 디바이스를 부착하는 점착 시트를 구비한 트레이를 주위면 상에 복수 구비한 원통 형상의 드럼과,

상기 드럼을, 축을 중심으로 회전시키는 구동 장치를 구비하고,

상기 트레이는, 상기 드럼의 주위면 상에, 상기 드럼의 회전축 방향 및 원주 방향의 양쪽을 향해 복수개 나란히 설치되는 동시에, 상기 드럼의 주위면 상에 설치된 보유 지지부에 의해 흡착 또는 끼움 지지됨으로써, 착탈 가능하게 보유 지지된 것을 특징으로 하는, 분류 장치.
제2항에 있어서, 상기 구동 장치는 상기 드럼을 드럼의 회전축을 중심으로 회전시키는 동시에, 상기 드럼의 회전축 방향과 상기 드럼의 회전축에 수직인 방향으로 왕복 이동시켜, 상기 트레이의 위치 조정을 행하는 것인 것을 특징으로 하는, 분류 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 보유 지지부로부터 트레이의 수취와 전달을 행하는 트레이 교환 장치를 구비하고,

상기 트레이 교환 장치는,

상기 보유 지지부에 의해 흡착 보유 지지된 트레이를 수취하는 아암과,

상기 아암을 지지하여, 상기 아암을 트레이의 수취 전달 위치로부터 트레이의 교환 위치로 이동시키는 이송 기구와,

트레이를 수납하는 단을 복수 구비하여, 상기 보유 지지부로부터 수취한 트레이를 수납하는 수납 매거진과,

트레이를 수납하는 단을 복수 구비하는 동시에, 상기 수납 매거진과 트레이의 수납구가 마주 보도록 설치되어, 새로운 트레이를 공급하는 공급 매거진과,

상기 수납 매거진 및 공급 매거진 사이에 설치되어, 상기 아암에 의해 상기 교환 위치로 운반된 트레이, 또는 상기 아암에 의해 상기 수취 전달 위치로 운반되는 트레이를 적재하는 스테이지와,

상기 수납 매거진 및 공급 매거진을, 상기 스테이지 위치에 맞추어 상하 이동시키는 엘리베이터 기구와,

상기 아암에 의해 상기 교환 위치로 운반되어 상기 스테이지에 적재된 트레이를 상기 수납 매거진의 소정의 단에 수납하는 동시에, 상기 아암에 의해 상기 수취 전달 위치로 운반되는 트레이를 상기 공급 매거진의 소정의 단으로부터 공급하는 교환 기구를 구비하고,

상기 엘리베이터 기구는 상기 교환 위치로 운반된 트레이 또는 수취 전달 위치로 운반되는 트레이의 종류에 따라, 상기 교환 위치로 운반된 트레이를 수납해야 할 수납 매거진의 단 및 상기 수취 전달 위치로 운반되는 트레이를 공급해야 할 공급 매거진의 단이 상기 스테이지 위치에 맞도록 제어되는 것을 특징으로 하는, 분류 장치.