TWI715862B - 電子零件收授裝置 - Google Patents

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TWI715862B
TWI715862B TW107129549A TW107129549A TWI715862B TW I715862 B TWI715862 B TW I715862B TW 107129549 A TW107129549 A TW 107129549A TW 107129549 A TW107129549 A TW 107129549A TW I715862 B TWI715862 B TW I715862B
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Abstract

[課題]提供一種能夠使電子零件穩定地吸附於夾頭的電子零件收授裝置。 　　[解決手段]電子零件收授裝置(10)，係夾頭(12)的吸附部(11)配置在表面貼附有多個電子零件(W)的晶圓薄片(S)的表側的接收位置(P)，其具備：頂針罐(22)，係設置為能夠從晶圓薄片(S)的裏側朝向接近接收位置(P)的第1方向及該第1方向的相反方向之第2方向移動；以及針狀構件(23)，係能夠朝向第1、第2方向移動，並且前端部能夠從頂針罐(22)突出；頂針罐(22)，係於面接觸在對應於晶圓薄片(S)之複數個電子零件(W)貼附在表面的區域(A)之裏面的區域(B)的狀態，與針狀構件(23)一起朝向第1方向移動，而使1個電子零件(W)接觸於配置在接收位置(P)的夾頭(12)的吸附部(11)，並在吸引了晶圓薄片(S)的狀態朝向第2方向移動，針狀構件(23)係靜止而維持電子零件(W)對於吸附部(11)的接觸狀態。

Description

電子零件收授裝置
本發明，係關於使貼附於晶圓薄片的電子零件吸附於夾頭(collet)的電子零件收授裝置。
貼附於晶圓薄片的表面的多個電子零件當中作為收授對象的1個電子零件，會因對應於該電子零件的位置的晶圓薄片的裏面被針狀構件按壓，而成為比其他電子零件更於晶圓薄片的表側突出的狀態，而被夾頭收授。此係為了使電子零件容易自晶圓薄片剝離，其具體例係例如記載於專利文獻1。 　　專利文獻1所記載之拾取裝置，係藉由頂塊將晶圓薄片朝向夾頭推起，使作為吸附對象的電子零件(晶片)接觸於夾頭之後，使頂塊下降，而成為使針狀構件(頂針)從頂塊突出的狀態。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平11-186298號公報
[發明所欲解決的技術課題]
然而，就專利文獻1所記載之拾取裝置而言，因在晶圓薄片中，僅作為夾頭的吸附對象的1個電子零件的範圍的區域會被頂塊推起，故在頂塊的位置與欲推起的電子零件的位置不一致的情形，會有無法將電子零件推起至預定位置，而電子零件無法被吸附於夾頭的問題。 　　本發明，係有鑑於如此情事而完成者，以提供一種能夠使電子零件穩定地吸附於夾頭的電子零件收授裝置為目的。 [用以解決課題的技術方案]
遵循前述目的之本發明之電子零件收授裝置，係：夾頭，係具有配置在表面貼附有多個電子零件的晶圓薄片的表側的接收位置的吸附部；以及薄片按壓手段，係從裏側按壓前述晶圓薄片而使前述電子零件接近前述夾頭；一種電子零件收授裝置，係具備：其特徵為：前述薄片按壓手段，係具備：頂針罐(pepper pot)，係具有面接觸在對應於存在有貼附在前述晶圓薄片的表面的前述電子零件當中複數個前述電子零件的區域A之裏面的區域B之吸引頭，並設置為能夠朝向從該晶圓薄片的裏側接近前述接收位置的第1方向及該第1方向的相反方向之第2方向移動；以及針狀構件，係設置為能夠朝向前述第1、第2方向移動，並且被收容於前述吸引頭內的前端部能夠從前述吸引頭突出；前述頂針罐，於前述吸引頭面接觸在前述晶圓薄片的裏面的區域B的狀態，與前述針狀構件一起朝向前述第1方向移動，使前述區域A內的1個前述電子零件接觸於配置在前述接收位置的前述夾頭的前述吸附部，並於藉由前述吸引頭吸引了前述晶圓薄片的狀態朝向前述第2方向移動而遠離前述夾頭，前述針狀構件，在前述頂針罐開始朝向前述第2方向移動的時機靜止，前述前端部從前述吸引頭突出，維持前述1個電子零件對於前述吸附部的接觸狀態。 [發明之效果]
於本發明之電子零件收授裝置中，頂針罐係於吸引頭面接觸在對應於存在有貼附在晶圓薄片的表面的電子零件當中複數個電子零件的區域A之裏面的區域B的狀態，與針狀構件一起朝向第1方向移動，而使區域A內的1個電子零件接觸於配置在接收位置的夾頭的吸附部，故能夠確實地使作為收授對象的電子零件在配置於預定位置的狀態接觸於夾頭的吸附部。 　　並且，頂針罐係於藉由吸引頭吸引了晶圓薄片的狀態朝向第2方向移動而遠離夾頭，而針狀構件係在頂針罐開始朝向第2方向移動的時機靜止，前端部從吸引頭突出，而維持作為收授對象的電子零件對於吸附部的接觸狀態，故能夠輕易將接觸於吸附部的電子零件從晶圓薄片剝離，而能夠穩定地使電子零件吸附於夾頭。
接著，一邊參照所附圖式，一邊對於具體化的實施形態進行說明，以理解本發明。 　　如第1圖、第3圖所示，本發明之一實施形態之電子零件收授裝置10，係一種裝置，具備：夾頭12，係具有配置在晶圓薄片S的表側的接收位置P的吸附部11；以及薄片按壓手段13，係從裏側按壓晶圓薄片S的一部分而使電子零件W接近夾頭12。以下，詳細進行說明。
電子零件收授裝置10，係如第1圖、第2圖所示，具備：晶圓環14，係用以支承在表面貼附有多個電子零件W的晶圓薄片S；以及拾取單元15，係具有複數個夾頭12。 　　裏面貼附於晶圓薄片S的各電子零件W，係藉由切割而單片化者，並如第2圖所示，在將晶圓薄片S沿著垂直面配置的狀態，於晶圓薄片S的表面朝向垂直方向(上下方向)排列有將電子零件W配置在左右方向的複數個電子零件W之列。於本實施形態中，在電子零件W之間設有30～100μm的間隙。
晶圓環14，係如第1圖、第2圖所示，固定晶圓薄片S的外緣部，在將晶圓薄片S的定向平面Q配置於下側的狀態，將晶圓薄片S配置為垂直。晶圓環14，係藉由馬達14a的作動，與晶圓薄片S一起朝向左右方向及垂直方向移動。 　　拾取單元15，係如第1圖所示，具有：配置於晶圓薄片S的表側(前側)，並固定有馬達16的支承基部17。於支承基部17，安裝有被賦予來自馬達16的旋轉力之水平配置的旋轉軸18。
於旋轉軸18固定有夾頭支承體20，該夾頭支承體20具有複數個臂部19，於各臂部19的前端側裝設有1個夾頭12。夾頭12的前端係沿著假想圓以等間隔配置，各夾頭12係如第3圖所示，在漸尖的前端側設置有具備空氣的吸入口21之吸附部11。吸附部11係藉由真空壓(負壓)吸附保持電子零件W，並藉由大氣開放或是正壓解除電子零件W的吸附。
夾頭12，係如第1圖所示，藉由馬達16的作動間歇性的以圓弧狀的路徑移動，依序相對向於晶圓薄片S的表面配置，而成為能夠吸附被貼附於晶圓薄片S的電子零件W的狀態。將夾頭12相對向於晶圓薄片S的表面配置的位置，設為「接收位置P」。 　　又，於本實施形態中，雖設置有4個夾頭12，然而夾頭12的數量不限於4個。
另外，薄片按壓手段13，係如第1圖、第3圖所示，具備配置在晶圓薄片S的裏側(後側)且前後方向長的頂針罐22、以及收容在頂針罐22內且前後方向長的針狀構件23。頂針罐22及針狀構件23係分別配置在軸心(長度方向)正交於晶圓薄片S的方向。 　　頂針罐22及針狀構件23，係藉由具有馬達、凸輪及凸輪從動件之習知機構分別設置為能夠進退，藉由前進(朝向第1方向移動)而接近接收位置P，藉由後退(朝向第1方向的相反方向之第2方向移動)而遠離接收位置P。
頂針罐22，係如第3圖所示，具備面接觸於晶圓薄片S的裏面的吸引頭24，以及在前側安裝有吸引頭24且前後方向長的中空構件25。 　　吸引頭24係如第2圖、第3圖所示為圓柱狀，且於吸引頭24形成有沿著吸引頭24的軸心的貫穿孔28，以及將貫穿孔28的周圍於前後方向分別貫穿的複數個流路26。於中空構件25，設置有收容針狀構件23的內側空間部29，貫穿孔28及複數個流路26的各後端係到達內側空間部29。針狀構件23的前端部係配置於貫穿孔28內，針狀構件23對於頂針罐22前進，藉此針狀構件23的前端部從吸引頭24朝向前方突出。
於吸引頭24，係如第2圖、第3圖所示，在前端設置有對於晶圓薄片S面接觸之圓形的平坦面27，貫穿孔28及複數個流路26的各前端係到達平坦面27。 　　平坦面27，與貼附於晶圓薄片S的所有電子零件W當中複數個電子零件W所貼附的區域A為相同大小。因此，在吸引頭24的平坦面27面接觸於對應區域A之晶圓薄片S的裏面的區域B的狀態，當頂針罐22前進，則區域A內的複數個電子零件W會與面接觸於平坦面27的晶圓薄片S的區域B一起被朝向前方推出。 　　各流路26的前端，係處在吸引頭24的平坦面27被面接觸的晶圓薄片S覆蓋的狀態，藉由吸引內側空間部29及複數個流路26內的空氣之未圖示的真空泵浦的作動，吸引頭24會吸附面接觸之晶圓薄片S。
另外，電子零件收授裝置10，係如第1圖所示，具備：攝影手段31，係透過稜鏡30攝影貼附在吸引頭24所面接觸的晶圓薄片S的表面的區域A的複數個電子零件W；以及控制部32，係發出用以根據電子零件W所攝影的圖像調整晶圓環14的位置的指令訊號。控制部32，係構成為能夠具有CPU及記憶體，自攝影手段31所攝影的圖像檢測出電子零件W的位置，計算出應該使晶圓環14移動的方向及移動距離(以下、稱為「晶圓環14的位置校正」)，而對於馬達14a發送指令訊號。
接著，針對夾頭12從晶圓薄片S取得電子零件W的步驟進行說明。 　　首先，藉由控制部32所發送的指令訊號使馬達14a作動，而使晶圓環14移動，並如第4圖(A)所示，將作為區域A內的收授對象的一個電子零件W(以下，將該電子零件W稱為「收授對象的電子零件W」)配置在表面的晶圓薄片S的裏面區域，配置在吸引頭24的平坦面27的中心，亦即形成有貫穿孔28的位置。 　　在晶圓環14移動之際，吸引頭24所進行之晶圓薄片S的吸附係解除的狀態，且係針狀構件23的前端部係未從吸引頭24突出的狀態。
在晶圓環14移動結束之後，開始吸引頭24所進行之晶圓薄片S的吸附，且頂針罐22及針狀構件23開始前進。將頂針罐22及針狀構件23開始前進之前的頂針罐22及針狀構件23的位置，以下稱為「後退位置」。 　　頂針罐22，係在吸引頭24面接觸於對應區域A之裏面的區域B並吸附的狀態，與針狀構件23一起等速於針狀構件23前進；該區域A，係表面貼附有包含晶圓薄片S的收授對象的電子零件W之複數個電子零件W。
在頂針罐22及針狀構件23開始前進之前，一個夾頭12於圓弧狀的路徑移動而從不同位置接近接收位置P。 　　因此，頂針罐22及針狀構件23，係在夾頭12接近接收位置P的時機開始前進。此係用以縮短夾頭12取得電子零件W的時間。
頂針罐22及針狀構件23前進預定距離，係如第4圖(B)所示，使收授對象的電子零件W(1個電子零件W)接觸於配置在接收位置P的夾頭12的吸附部11並靜止。夾頭12，係藉由真空壓吸附接觸於吸附部11之收授對象的電子零件W。
接著，頂針罐22係如第4圖(C)所示，持續吸附晶圓薄片S的裏面並後退，而遠離配置在接收位置P的夾頭12。另一方面，針狀構件23，在頂針罐22開始後退的時機靜止，前端部從吸引頭24突出，維持將電子零件W按壓於夾頭12的狀態，亦即電子零件W對於夾頭12的吸附部11的接觸狀態。
在此，針狀構件23係前端部接觸於晶圓薄片S，其接觸面積比電子零件W的裏面的面積更小。因此，於晶圓薄片S中，收授對象的電子零件W的裏面所貼附的區域之中針狀構件23不接觸的部分，被朝向後方亦即遠離電子零件W方向拉離。因此，收授對象的電子零件W會成為容易從晶圓薄片S剝離的狀態。
並且，晶圓薄片S中相接於吸引頭24的平坦面27的外周部的區域被吸引頭24吸附，故與未被吸引頭24吸附的情形相比，對於藉由針狀構件23被從吸引頭24的平坦面27拉離的區域之電子零件W的裏面的傾斜角會更大。因此，能夠使收授對象的電子零件W確實地成為容易從晶圓薄片S剝離的狀態。
並且，因夾頭12對於電子零件W的吸引力，會比收授對象的電子零件W貼附在對應於晶圓薄片S的針狀構件23的前端部接觸於裏面的部分之前面部分的力更大，故藉由使針狀構件23後退，會如第5圖(A)所示，被夾頭12吸附的收授對象的電子零件W會從晶圓薄片S剝離。針狀構件23，係後退至後退位置，且前端部被收容於配置在後退位置的頂針罐22的貫穿孔28內(成為針狀構件23的前端部不從頂針罐22突出的狀態)。
夾頭12，在收授對象的電子零件W接觸於吸附部11之後至維持該電子零件W對於吸附部11的接觸狀態之針狀構件23開始後退之前為靜止。 　　於本實施形態中，在針狀構件23後退至後退位置之前，吸附電子零件W的夾頭12會遠離接收位置P。此係用以使夾頭12每單位時間所取得的電子零件W的數量增加。
在此，亦可將夾頭12設計為能夠朝向前後方向移動，在成為收授對象的電子零件W接觸於夾頭12的吸附部11的狀態之後，針狀構件23的前端部從頂針罐22開始突出並且夾頭12朝向前方移動(使夾頭12的吸附部11朝向接近臂部19的方向移動)，藉此一邊維持將電子零件W以針狀構件23按壓於夾頭12的狀態一邊使電子零件W遠離頂針罐22。然而，在該情形，因有必要使夾頭12及針狀構件23朝向前方移動的速度一致，故夾頭12及針狀構件23朝向前方的移動速度，比本實施形態之頂針罐22的後退速度更慢。因此，使電子零件W從晶圓薄片S剝離的時間會增長，而使夾頭12每單位時間所能夠取得的電子零件W的數量減少。
接著，在針狀構件23開始後退之後，解除吸引頭24所造成之晶圓薄片S的吸附，從控制部32發出指令訊號，而如第5圖(B)所示，為了進行下個電子零件W的收授，進行晶圓環14的移動。 　　又，於第4圖(A)～(C)、第5圖(A)、(B)中，省略流路26之記載。
因此，使用電子零件收授裝置10，將貼附於晶圓薄片S的表面的電子零件W交付給夾頭12之電子零件W的收授方法，係具有以下的步驟。 　　步驟S1：頂針罐22，係於吸引頭24面接觸在對應於存在有貼附在晶圓薄片S的表面的電子零件W當中複數個電子零件W的區域A之裏面的區域B的狀態，與針狀構件23一起前進，而使區域A內的1個電子零件W接觸於配置在接收位置P的夾頭12的吸附部11。 　　步驟S2：頂針罐22，係於藉由吸引頭24吸引了晶圓薄片S的狀態後退而遠離夾頭12，針狀構件23，係在頂針罐22開始後退的時機靜止，前端部從吸引頭24突出，維持電子零件W對於吸附部11的接觸狀態。
另外，攝影手段31所進行的攝影，係在夾頭12未配置於接收位置P而夾頭12未進入攝影範圍內的時機進行。此時，針狀構件23及頂針罐22配置於後退位置，晶圓薄片S被吸引頭24吸附。 　　在此，若將夾頭12所取得的下個電子零件W作為第1個電子零件W，並將夾頭12所取得的再下個電子零件W作為第2個電子零件W，則控制部32算出晶圓環14的位置校正的時機及晶圓環14的位置校正的時機之關係會如以下記載。
(1)在晶圓環14完成用於第1個電子零件W的位置校正之後，在夾頭12取得第1個電子零件W之前，攝影手段31攝影包含第1個電子零件W及第2個電子零件W的圖像。 　　(2)在進行夾頭12所為之第1個電子零件W的取得處理期間，在(1)所攝影的圖像會從攝影手段31被傳送至控制部32，控制部32會根據該圖像算出用於第2個電子零件W之晶圓環14的位置校正。 　　(3)從控制部32發出指令訊號，晶圓環14進行用於第2個電子零件W的位置校正。
以上對本發明的實施形態進行了說明，然而本發明不限於前述形態，在不脫離主旨的情形所進行的條件變更等皆屬本發明之運用範圍。 　　例如，頂針罐在面接觸於晶圓薄片的狀態與針狀構件一起朝向第1方向移動之際，不吸附晶圓薄片亦可。
另外，拾取單元係如第6圖(A)所示，僅具備1個夾頭12亦可。第6圖(A)所示之拾取單元，係使在3點鐘位置取得電子零件W的夾頭12與臂部19一起逆時針移動，將所取得的電子零件W在12點鐘位置交與其他裝置，並順時針移動而在3點鐘位置取得新的電子零件W。又，於第6圖(A)所示之例(第6圖(B)所示之例亦相同)中，與電子零件收授裝置10相同的構成係附加相同的符號而省略詳細說明。
並且，晶圓環14係如第6圖(B)所示般將晶圓薄片S以水平配置的方式設置亦可。此時，頂針罐22及針狀構件23上升，將電子零件W按壓於配置在6點鐘位置的夾頭12，藉此將電子零件W交與夾頭12。第6圖(B)所示之拾取單元，係具有配置於同軸上的2個夾頭12，一方之夾頭12在6點鐘位置取得電子零件W之後，2個夾頭12逆時針旋轉180度，取得了電子零件W的夾頭12在12點鐘位置將電子零件W交與其他裝置，配置於6點鐘位置的夾頭12取得電子零件W。
另外，吸引頭的平坦面不限於圓形，例如為多角形亦可。 　　並且，第1、第2方向不必分別為前方向及後方向，例如，第1、第2方向分別為上方向及下方向亦可。 　　並且，夾頭的移動路徑不限於圓弧狀的路徑，頂針罐及針狀構件在夾頭配置於接收位置之後再開始朝向第1方向移動亦可。 　　另外，針狀構件，在前端部收納於內側空間部的狀態，使除了前端部以外的部分(例如基端部)露出頂針罐外亦可。並且，從頂針罐突出的針狀構件為複數根亦可，成為藉由複數個針狀構件及夾頭夾住1個電子零件的狀態亦可。 　　更有甚者，夾頭係前端側不必為漸尖形狀，例如採用長方體狀的夾頭，或吸入口的周圍比吸入口更朝向晶圓薄片側突出的夾頭亦可。
10‧‧‧電子零件收授裝置11‧‧‧吸附部12‧‧‧夾頭13‧‧‧薄片按壓手段14‧‧‧晶圓環14a‧‧‧馬達15‧‧‧拾取單元16‧‧‧馬達17‧‧‧支承基部18‧‧‧旋轉軸19‧‧‧臂部20‧‧‧夾頭支承體21‧‧‧吸入口22‧‧‧頂針罐23‧‧‧針狀構件24‧‧‧吸引頭25‧‧‧中空構件26‧‧‧流路27‧‧‧平坦面28‧‧‧貫穿孔29‧‧‧內側空間部30‧‧‧稜鏡31‧‧‧攝影手段32‧‧‧控制部P‧‧‧接收位置Q‧‧‧定向平面S‧‧‧晶圓薄片W‧‧‧電子零件
[第1圖]係本發明之一實施形態之電子零件收授裝置的說明圖。 　　[第2圖]係貼附有電子零件的晶圓薄片的說明圖。 　　[第3圖]係薄片按壓手段的說明圖。 　　[第4圖](A)～(C)係分別表示電子零件的收授情形的說明圖。 　　[第5圖](A)、(B)係分別表示電子零件的收授情形的說明圖。 　　[第6圖](A)係表示拾取單元的變形例的說明圖，(B)係表示將晶圓薄片水平配置之例的說明圖。
11‧‧‧吸附部
12‧‧‧夾頭
13‧‧‧薄片按壓手段
21‧‧‧吸入口
22‧‧‧頂針罐
23‧‧‧針狀構件
24‧‧‧吸引頭
25‧‧‧中空構件
26‧‧‧流路
27‧‧‧平坦面
28‧‧‧貫穿孔
29‧‧‧內側空間部
S‧‧‧晶圓薄片
W‧‧‧電子零件

Claims (3)

  1. 一種電子零件收授裝置，係具備：夾頭，係具有配置在表面貼附有多個電子零件的晶圓薄片的表側的接收位置的吸附部；以及薄片按壓手段，係從裏側按壓前述晶圓薄片而使前述電子零件接近前述夾頭；其特徵為：前述薄片按壓手段，係具備：頂針罐，係具有面接觸在對應於存在有貼附在前述晶圓薄片的表面的前述電子零件當中複數個前述電子零件的區域A之裏面的區域B之吸引頭，並設置為能夠朝向從該晶圓薄片的裏側接近前述接收位置的第1方向及該第1方向的相反方向之第2方向移動；以及針狀構件，係設置為能夠朝向前述第1、第2方向移動，並且被收容於前述吸引頭內的前端部能夠從前述吸引頭突出；前述頂針罐，於前述吸引頭面接觸在前述晶圓薄片的裏面的區域B的狀態，與前述針狀構件一起朝向前述第1方向移動，使前述區域A內的1個前述電子零件接觸於配置在前述接收位置的前述夾頭的前述吸附部，並於藉由前述吸引頭吸引了前述晶圓薄片的狀態朝向前述第2方向移動而遠離前述夾頭，前述針狀構件，在前述頂針罐開始朝向前述第2方向移動的時機靜止，前述前端部從前述吸引頭突出，維持前述1個電子零件對於前述吸附部的接觸狀態， 前述夾頭，在前述1個電子零件接觸於前述吸附部之後至維持該電子零件對於該吸附部的接觸狀態的前述針狀構件開始朝向前述第2方向移動之前係靜止，且從前述接收位置往前述第1、第2方向以外的方向移動。
  2. 如請求項1所述之電子零件收授裝置，其中，前述頂針罐，在與前述針狀構件一起朝向前述第1方向移動之際，係處在前述吸引頭吸引該吸引頭所面接觸的前述晶圓薄片的裏面的狀態。
  3. 如請求項1或2所述之電子零件收授裝置，其中，前述夾頭於圓弧狀的路徑移動而從不同位置接近前述接收位置，前述頂針罐及前述針狀構件，係在前述夾頭接近前述接收位置的時機開始朝向前述第1方向移動。
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