特許 5730537 ダイ供給システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5730537

(24)【登録日】2015年4月17日

(45)【発行日】2015年6月10日

(54)【発明の名称】ダイ供給システム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/50 20060101AFI20150521BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20150521BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20150521BHJP

   H05K 13/02 20060101ALI20150521BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/50 C

   H01L21/78 Y

   H01L21/68 N

   H05K13/02 J

【請求項の数】5

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2010-246956(P2010-246956)

(22)【出願日】2010年11月3日

(65)【公開番号】特開2012-99680(P2012-99680A)

(43)【公開日】2012年5月24日

【審査請求日】2013年10月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】富士機械製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098420

【弁理士】

【氏名又は名称】加古 宗男

(72)【発明者】

【氏名】水野 貴幸

(72)【発明者】

【氏名】吉野 朋治

(72)【発明者】

【氏名】水谷 大輔

(72)【発明者】

【氏名】大橋 広康

(72)【発明者】

【氏名】村井 正樹

(72)【発明者】

【氏名】川合 英俊

(72)【発明者】

【氏名】濱根 剛

(72)【発明者】

【氏名】石川 賢三

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 秀俊

【審査官】 堀江 義隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２１４４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１５６８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２１２３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３０８０８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／５０

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０５Ｋ １３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

碁盤目状にダイシングされたウエハが貼着された伸縮可能なダイシングシートを張ったウエハパレットと、前記ダイシングシートの下方に配置された突き上げポットと、前記ダイシングシート上のウエハから分割されたダイを吸着する吸着ノズルとを備え、前記吸着ノズルで前記ダイシングシート上のダイを吸着してピックアップする際に、前記ダイシングシートのうちの吸着しようとするダイの貼着部分をその真下から前記突き上げポットで突き上げて該ダイの貼着部分をダイシングシートから部分的に剥離させながら、前記吸着ノズルで該ダイを吸着して前記ダイシングシートからピックアップするダイ供給装置を含むダイ供給システムにおいて、
前記ダイシングシート上のウエハのサイズ及び／又はピックアップ動作範囲に関するウエハ情報を記述した情報記録部を前記ウエハパレットに設け、
前記情報記録部に記述されたウエハ情報を読み取る情報読取り部と、
前記情報読取り部で読み取ったウエハ情報に基づいて前記突き上げポットのＸＹ方向の移動可能範囲を自動設定する制御手段とを備え、
前記情報記録部は、その上面に前記ウエハ情報を表すコードが記録され、
前記情報読取り部は、前記ダイ供給装置からダイが供給される部品実装機に装備されたカメラであり、
前記制御手段は、前記カメラで前記情報記録部のコードを撮像して画像処理することで該コードを読み取り、かつ、生産前に前記カメラで読み取ったウエハ情報を用いて生産ジョブのデータをチェックすることを特徴とするダイ供給システム。

【請求項2】

前記ダイ供給装置は前記部品実装機にセットされ、
前記コードは前記ウエハパレット上の前記部品実装機側に設けられることを特徴とする請求項１に記載のダイ供給システム。

【請求項3】

前記ダイ供給装置は前記突き上げポットを複数備え、
前記制御手段は、前記突き上げポットのＸＹ方向の移動可能範囲を自動設定する際に、前記複数の突き上げポットのうちのいずれが選択されているかによって前記移動可能範囲を自動設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のダイ供給システム。

【請求項4】

前記ウエハ情報には、前記ウエハパレットに備えられるグリップリングの有無情報を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のダイ供給システム。

【請求項5】

前記ダイ供給装置は、前記ウエハパレットを保持するマガジン保持部と、前記吸着ノズルがダイを吸着してピックアップする状態を確認するための窓部とを含み、
前記吸着ノズルがダイを吸着してピックアップする状態を確認する際に、前記窓部から確認することができるように前記マガジン保持部を退避させる確認モードを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のダイ供給システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、碁盤目状にダイシングされたウエハが貼着された伸縮可能なダイシングシートを張ったウエハパレットを備えたダイ供給装置を含むダイ供給システムに関する発明である。

【背景技術】

【0002】

従来のダイ供給装置は、特許文献１（特開２００３−１１５４６５号公報）に記載されているように、碁盤目状にダイシングされたウエハが貼着された伸縮可能なダイシングシート上のウエハから分割したダイを吸着ノズルで吸着してピックアップする際に、ダイシングシートのうちの吸着しようとするダイの貼着部分をその真下から突き上げポットで突き上げて該ダイの貼着部分をダイシングシートから部分的に剥離させながら、吸着ノズルで該ダイを吸着してダイシングシートからピックアップするようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−１１５４６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、ダイシングシート上のダイを吸着ノズルで吸着してピックアップする際に、突き上げポットは、ダイシングシートを張ったウエハパレットの円形開口部内に位置して該ダイシングシートの下面にほぼ密着し、且つ、吸引状態で該ダイシングシートの下面に沿ってＸＹ方向に移動するため、突き上げポットがウエハパレットの円形開口縁部と干渉することを避ける必要がある。このため、ウエハパレットをダイ供給装置にセットする際に、突き上げポットがウエハパレットの円形開口縁部と干渉しないＸＹ方向の移動可能範囲の情報を作業者がダイ供給装置の制御用コンピュータに入力する必要があり、その入力作業が面倒であった。

【0005】

そこで、本発明が解決しようとする課題は、突き上げポットがウエハパレットの円形開口縁部と干渉しないＸＹ方向の移動可能範囲の情報を入力する作業を不要にしたダイ供給装置を含むダイ供給システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、碁盤目状にダイシングされたウエハが貼着された伸縮可能なダイシングシートを張ったウエハパレットと、前記ダイシングシートの下方に配置された突き上げポットと、前記ダイシングシート上のウエハから分割されたダイを吸着する吸着ノズルとを備え、前記吸着ノズルで前記ダイシングシート上のダイを吸着してピックアップする際に、前記ダイシングシートのうちの吸着しようとするダイの貼着部分をその真下から前記突き上げポットで突き上げて該ダイの貼着部分をダイシングシートから部分的に剥離させながら、前記吸着ノズルで該ダイを吸着して前記ダイシングシートからピックアップするダイ供給装置を含むダイ供給システムにおいて、前記ダイシングシート上のウエハのサイズ及び／又はピックアップ動作範囲に関するウエハ情報を記述した情報記録部を前記ウエハパレットに設けると共に、前記情報記録部に記述されたウエハ情報を読み取る情報読取り部と、この情報読取り部で読み取ったウエハ情報に基づいて前記突き上げポットのＸＹ方向の移動可能範囲を自動設定する制御手段とを備え、前記情報記録部は、その上面に前記ウエハ情報を表すコードが記録され、前記情報読取り部は、前記ダイ供給装置からダイが供給される部品実装機に装備されたカメラであり、前記制御手段は、前記カメラで前記情報記録部のコードを撮像して画像処理することで該コードを読み取り、かつ、生産前に前記カメラで読み取ったウエハ情報を用いて生産ジョブのデータをチェックすることを特徴とするものである。この構成では、ウエハパレットの情報記録部からウエハ情報を情報読取り部で読み取って突き上げポットのＸＹ方向の移動可能範囲を自動設定するため、突き上げポットがウエハパレットの円形開口縁部と干渉しないＸＹ方向の移動可能範囲の情報を入力する作業を行う必要がなくなり、生産性を向上できる。

【0007】

この場合、情報記録部は、バーコード、２次元コード等のコードを記録したものでも良いし、電子的に記憶する電子タグや、磁気的に記録する磁気テープ等を用いても良い。情報記録部からウエハ情報を読み取る情報読取り部は、情報記録部の記録方式に応じて専用のリーダを設けても良いが、その分、コストアップする。

【0008】

そこで、ダイ供給装置又は部品実装機にダイ撮像用のカメラが標準装備されていることを考慮して、請求項１に係る発明では、情報記録部として、上面にウエハ情報を表すコードが記録されたものを使用し、情報読取り部として、部品実装機に装備された部品撮像用のカメラを使用し、前記カメラで前記情報記録部のコードを撮像して画像処理することで該コードを読み取るようにしている。このようにすれば、情報記録部からウエハ情報を読み取る情報読取り部を、部品実装機のカメラに兼用させることができ、コストアップを回避できる。

【0009】

また、請求項１に係る発明では、生産前に部品実装機のカメラで読み取ったウエハ情報を用いて生産ジョブのデータをチェックするようにしている。このようにすれば、部品実装機のカメラで読み取ったウエハ情報が生産ジョブのデータと異なっている場合は、部品実装機のカメラで読み取ったウエハ情報に基づいて生産ジョブのデータを修正することができ、突き上げポットの干渉や無駄な動作を未然に防止することができる。
本発明は、請求項２のように、ダイ供給装置を部品実装機にセットし、前記コードをウエハパレット上の前記部品実装機側に設けるようにすると良い。
また、請求項３のように、ダイ供給装置は突き上げポットを複数備え、前記制御手段は、前記突き上げポットのＸＹ方向の移動可能範囲を自動設定する際に、前記複数の突き上げポットのうちのいずれが選択されているかによって前記移動可能範囲を自動設定するようにすると良い。
更に、請求項４のように、前記ウエハ情報には、前記ウエハパレットに備えられるグリップリングの有無情報を含ませるようにすると良い。
また、請求項５のように、ダイ供給装置は、ウエハパレットを保持するマガジン保持部と、前記吸着ノズルがダイを吸着してピックアップする状態を確認するための窓部とを含み、前記吸着ノズルがダイを吸着してピックアップする状態を確認する際に、前記窓部から確認することができるように前記マガジン保持部を退避させる確認モードを有するようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は本発明の一実施例におけるダイ供給装置の外観斜視図である。

【図2】図２は突き上げユニット部分の拡大斜視図である。

【図3】図３はダイ供給装置をセットした部品実装機の外観斜視図である。

【図4】図４はウエハパレットのダイシングシート上のダイをサブロボットの吸着ノズルでピックアップする状態を作業者側から確認する方法を説明する図である。

【図5】図５はウエハのサイズの相違とグリップリングの有無によるウエハパレットの円形開口部の径の変化を説明するウエハパレットの平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を図面を用いて説明する。
図１に示すように、本実施例のダイ供給装置１１は、マガジン保持部１２（トレイタワー）、パレット引き出しテーブル１３、パレット引き出し機構１４、サブロボット１５、シャトル機構１６、反転ユニット１７、突き上げユニット１８（図２参照）、ＮＧコンベア１９、ノズルチェンジャー２０等を備えた構成となっている。このダイ供給装置１１は、図３に示すように、部品実装機２５のフィーダセット用スロットにパレット引き出しテーブル１３を差し込んだ状態にセットされる。

【0012】

ダイ供給装置１１のマガジン保持部１２内に上下動可能に収納されたマガジンには、ダイ２１を載せたウエハパレット２２と、トレイ部品を載せたトレイパレット（図示せず）とを多段に混載できるようになっている。ウエハパレット２２は、碁盤目状にダイシングされたウエハ（多数のダイ２１）を貼着した伸縮可能なダイシングシート（図示せず）を、円形の開口部を有するウエハ装着板２３にエキスパンドした状態で装着し、該ウエハ装着板２３をパレット本体２８にねじ止め等により取り付けた構成となっている。尚、ダイシングシートのエキスパンドは、どのような方法で行っても良く、例えば、ダイシングシートを下方から円形リングで押し上げた状態でウエハ装着板２３に装着すれば良い。

【0013】

パレット引き出し機構１４は、ウエハパレット２２、トレイパレットのいずれかのパレットをマガジン保持部１２内のマガジンからパレット引き出しテーブル１３上に引き出すものであり、パレット上の部品やダイを部品実装機２５（図３参照）の吸着ノズル（図示せず）でピックアップする位置（以下「部品実装機用引き出し位置」という）と、マガジンに近い引き出し位置（以下「サブロボット用引き出し位置」という）とのいずれの位置にもパレットを引き出し可能に構成されている。部品実装機用引き出し位置は、パレット引き出しテーブル１３の前端の位置（マガジンから最も離れた位置）であり、サブロボット用引き出し位置は、サブロボット１５の吸着ノズル１５ａ（図４参照）でウエハパレット２２のダイシングシート上のダイ２１を吸着可能な位置である。

【0014】

サブロボット１５は、マガジン保持部１２の背面部（サブロボット用引き出し位置側の面）のうちのパレット引き出しテーブル１３の上方に位置して設けられ、ＸＺ方向（パレット引き出しテーブル１３の幅方向及び垂直方向）に移動するように構成されている。尚、サブロボット１５の移動方向をＸ方向のみとし、ウエハパレット２２に対するサブロボット１５のＹ方向（パレット引き出し方向）の相対的位置は、パレット引き出し機構１４によってウエハパレット２２をＹ方向に徐々に引き出すことで制御している。このサブロボット１５には、１本又は複数本の吸着ノズル１５ａ（図４参照）が下向きに設けられ、ピックアップするダイ２１のサイズ等に応じてノズルチェンジャー２０で吸着ノズル１５ａを交換できるようになっている。サブロボット１５には、カメラ２４が設けられ、このカメラ２４の撮像画像に基づいて、ピックアップ対象となるダイ２１の位置又はダイ２１の吸着姿勢を確認できるようになっている。

【0015】

シャトル機構１６は、サブロボット１５の吸着ノズル１５ａでピックアップされた部品をシャトルノズル２６で受け取って部品実装機２５の吸着ノズルでピックアップ可能な位置まで移送する。

【0016】

反転ユニット１７は、サブロボット１５から受け取るダイ２１を必要に応じて上下反転させるものである。ダイ２１の種類によっては、ウエハパレット２２のダイシングシートに上下反対に貼着されたダイ（例えばフリップチップ等）が存在するためである。

【0017】

突き上げユニット１８（図２参照）は、パレット引き出しテーブル１３に設けられて、ウエハパレット２２のダイシングシート下方の空間領域をＸＹ方向（パレット引き出しテーブル１３の幅方向及びその直角方向）に移動可能に構成されている。そして、部品実装機用引き出し位置とサブロボット用引き出し位置のいずれの位置にウエハパレット２２を引き出した場合でも、ダイシングシートのうちのピックアップしようとするダイ２１の貼着部分をその下方から突き上げポット２７で局所的に突き上げることで、当該ダイ２１の貼着部分をダイシングシートから部分的に剥離させてダイ２１をピックアップしやすい状態に浮き上がらせるようにしている。突き上げユニット１８は、ダイ２１のサイズ等に応じて突き上げポット２７を選択できるようにするために、複数種類（例えば４種類）の突き上げポット２７が所定角度ピッチ（図２の例では９０°ピッチ）で放射状に設けられ、突き上げ動作させる突き上げポット２７が上向きとなる位置まで回転させるように構成されている。

【0018】

この突き上げユニット１８は、サーボモータ（図示せず）を駆動源として突き上げユニット１８全体が上下動するように構成されている。ダイピックアップ動作時には、突き上げユニット１８が上昇して突き上げポット２７の上端がウエハパレット２２のダイシングシートに接触すると、ストッパ機構（図示せず）が作動して突き上げユニット１８の上昇が止まり、更に上昇動作を続けると、突き上げポット２７から突き上げピンが上方に突出して、ダイシングシートのうちの吸着しようとするダイの貼着部分（吸着ノズル１５ａの吸着点）を突き上げるようになっている。この場合、駆動源となるサーボモータの回転量を調整することで、突き上げピンの突き上げ高さを調整できるようになっている。

【0019】

尚、ＮＧコンベア１９は、不良部品や吸着不良のダイ２１を排出するコンベアである。 図３及び図４に示すように、マガジン保持部１２には、ウエハパレット２２のダイシングシート上のダイ２１をサブロボット１５の吸着ノズル１５ａでピックアップする状態を作業者側から確認するための窓部３１が設けられ、ウエハパレット２２上のダイ２１をサブロボット１５の吸着ノズル１５ａでピックアップする状態を作業者が確認する際に、マガジン保持部１２内のパレットを窓部３１よりも下方へ退避させる確認モードの運転を選択できるように構成されている。更に、確認モードでは、サブロボット１５の吸着ノズル１５ａがウエハパレット２２上のダイ２１をピックアップした状態で、サブロボット１５を停止できるようになっている。

【0020】

以上のように構成したダイ供給装置１１の制御装置３２は、キーボード、マウス等の入力装置３３と、液晶ディスプレイ等の表示装置３４等の周辺装置を備えたコンピュータにより構成され、部品実装機２５に供給する部品の種類に応じてパレットの引き出し位置と部品のピックアップ方法を選択すると共に、その選択結果に応じてパレット引き出し機構１４、サブロボット１５及びシャトル機構１６、反転ユニット１７、突き上げユニット１８等の動作を次のように制御する。

【0021】

（１）小さいダイ２１の場合
小さいダイ２１の場合は、サブロボット１５→シャトルノズル２６→部品実装機２５の吸着ノズルへのダイ２１のつかみ替えが困難であるので、マガジン保持部１２からウエハパレット２２を部品実装機用引き出し位置に引き出して、当該ウエハパレット２２のダイシングシート上のダイ２１を部品実装機２５の吸着ノズルで直接ピックアップする。

【0022】

（２）上記以外のサイズのダイ２１の場合
ダイ２１のつかみ替えが可能なサイズのダイ２１の場合は、実装時間を短縮することを目的として、マガジン保持部１２内のマガジンからウエハパレット２２をサブロボット用引き出し位置に引き出して、サブロボット１５の吸着ノズル１５ａで当該ウエハパレット２２のダイシングシート上の複数のダイ２１をピックアップし、当該複数のダイ２１をシャトル機構１６のシャトルノズル２６で受け取って所定のピックアップ位置まで移送し、このピックアップ位置で、シャトル機構１６のシャトルノズル２６からダイ２１を部品実装機２５の吸着ノズルでピックアップする。

【0023】

（３）トレイ部品の場合
トレイ部品の場合は、マガジン保持部１２内のマガジンからトレイパレットを部品実装機用引き出し位置に引き出して、当該トレイパレット上のトレイ部品を部品実装機２５の吸着ノズルで直接ピックアップする。

【0024】

ところで、ウエハパレット２２のダイシングシート上のダイ２１を吸着ノズルで吸着してピックアップする際に、突き上げポット２７は、ダイシングシートを張ったウエハパレット２２の円形開口部内に位置して該ダイシングシートの下面にほぼ密着し、且つ、吸引状態で該ダイシングシートの下面に沿ってＸＹ方向に移動するため、突き上げポット２７がウエハパレット２２の円形開口縁部と干渉することを避ける必要がある。

【0025】

また、図５に示すように、ウエハパレット２２のダイシングシート上のウエハのサイズは、８インチ、６インチ、４インチ等、様々なサイズがあり、また、同じサイズであっても、内側にグリップリング２９が有るものと無いものとがあり、グリップリング２９の有無によってもウエハの有効領域（円形開口部）の径が異なってくる。従って、ウエハパレット２２のダイシングシート上のウエハのサイズやグリップリング２９の有無に応じて、突き上げポット２７のＸＹ方向の移動可能範囲を設定する必要がある。

【0026】

そこで、本実施例では、ダイシングシート上のウエハのサイズ及び／又はピックアップ動作範囲に関するウエハ情報を記述した情報記録部３５をウエハパレット２２に設けた構成としている。この情報記録部３５は、バーコード、２次元コード等のコードを記録したものでも良いし、電子的に記憶する電子タグや、磁気的に記録する磁気テープ等を用いても良い。情報記録部３５からウエハ情報を読み取る情報読取り部は、情報記録部３５の記録方式に応じて専用のリーダを設けても良いが、その分、コストアップする。

【0027】

そこで、部品実装機２５に部品撮像用のカメラ（図示せず）が標準装備されていることを考慮して、本実施例では、情報記録部３５として、上面にウエハ情報を表すコード（バーコード、２次元コード等）が記録されたものを使用すると共に、情報読取り部として、部品実装機２５に装備された部品撮像用のカメラを使用し、部品実装機２５のカメラで情報記録部３５のコードを撮像してダイ供給装置１１の制御装置３２（又は部品実装機２５の制御装置）で画像処理することで情報記録部３５のコードを読み取る。このようにすれば、情報記録部３５からウエハ情報を読み取る情報読取り部を、部品実装機２５のカメラに兼用させることができ、コストアップを回避できる。

【0028】

ダイ供給装置１１の制御装置３２（又は部品実装機２５の制御装置）は、特許請求の範囲でいう制御手段として機能し、ダイピックアップ動作を開始する前に部品実装機２５のカメラを使用して情報記録部３５のコードからウエハ情報を読み取って、突き上げポット２７のＸＹ方向の移動可能範囲を自動設定する。これにより、突き上げポット２７がウエハパレット２２の円形開口縁部と干渉しないＸＹ方向の移動可能範囲の情報を入力する作業を行う必要がなくなり、生産性を向上できる。

【0029】

また、本実施例では、ダイ供給装置１１の制御装置３２（又は部品実装機２５の制御装置）は、生産前に部品実装機２５のカメラで読み取ったウエハ情報を用いて生産ジョブのデータをチェックするようにしている。このようにすれば、部品実装機２５のカメラで読み取ったウエハ情報が生産ジョブのデータと異なっている場合は、部品実装機２５のカメラで読み取ったウエハ情報に基づいて生産ジョブのデータを修正することができ、突き上げポット２７の干渉や無駄な動作を未然に防止することができる。

【0030】

尚、本発明は、ダイ供給装置１１の構成を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0031】

１１…ダイ供給装置、１２…マガジン保持部、１３…パレット引き出しテーブル、１４…パレット引き出し機構、１５…サブロボット、１５ａ…吸着ノズル、１６…シャトル機構、１７…反転ユニット、１８…突き上げユニット、１９…ＮＧコンベア、２０…ノズルチェンジャー、２１…ダイ、２２…ウエハパレット、２３…ウエハ装着板、２４…カメラ（情報読取り部）、２５…部品実装機、２６…シャトルノズル、２７…突き上げポット、２８…パレット本体、２９…グリップリング、３１…窓部、３２…制御装置（制御手段）、３３…入力装置、３４…表示装置、３５…情報記録部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】