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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-09-20
(45)【発行日】2022-09-29
(54)【発明の名称】チップ剥離装置及びテーピングマシン
(51)【国際特許分類】
H01L 21/67 20060101AFI20220921BHJP
B65B 15/04 20060101ALI20220921BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 E
B65B15/04 M
B65B15/04 A
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2021189044
(22)【出願日】2021-11-19
【審査請求日】2022-01-14
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】597168228
【氏名又は名称】日本ファインテック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100163267
【弁理士】
【氏名又は名称】今中 崇之
(72)【発明者】
【氏名】高田 勉
(72)【発明者】
【氏名】杉山 泰英
(72)【発明者】
【氏名】新納 仁
(72)【発明者】
【氏名】松丸 明夫
【審査官】宮久保 博幸
(56)【参考文献】
【文献】中国実用新案第２０２１６７４７０（ＣＮ，Ｕ）
【文献】特開昭６２－２４５６４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６１－１４２０４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１１９４９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０４７８７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－１５０５４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－２５２３０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０９３３６３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６７
Ｂ６５Ｂ １５／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
シートに貼付されたチップ部品を押し出す押出部材と、前記押出部材が挿入される押出部材挿入孔が形成され、該押出部材を保持する押出部材保持部と、
前記押出部材保持部を前記押出部材の長手方向に進退可能に保持する軸受と、
前記軸受を保持する軸受保持部と、
前記押出部材が前記チップ部品に与える衝撃を抑制する押出部材緩衝部と、
前記押出部材保持部に対して前記押出部材を固定する止めねじと、を備え、
前記押出部材緩衝部が、押出部材保持部に固定されたばね受けと、
基端側が前記軸受保持部に接触し、先端側が前記ばね受けに接触する圧縮ばねと、を有するチップ剥離装置であって、
前記押出部材保持部に固定され、前記止めねじが挿入される雌ねじが形成された止めねじ固定部材を更に備え、
前記押出部材保持部に、前記雌ねじの位置に対応して設けられ、前記押出部材挿入孔へと繋がる押出部材固定用孔が形成され、
前記止めねじの先端部が、前記押出部材の外周面に接触し、該押出部材を前記押出部材挿入孔の内周面に押し付けるチップ剥離装置。
【請求項2】
シートに貼付されたチップ部品を押し出す押出部材と、前記押出部材が挿入される押出部材挿入孔が形成され、該押出部材を保持する押出部材保持部と、
前記押出部材保持部を前記押出部材の長手方向に進退可能に保持する軸受と、
前記軸受を保持する軸受保持部と、
前記押出部材が前記チップ部品に与える衝撃を抑制する押出部材緩衝部と、
前記押出部材の外周面に接触し、該押出部材を前記押出部材挿入孔の内周面に押し付ける止めねじと、を備え、
前記押出部材緩衝部が、押出部材保持部に固定されたばね受けと、
基端側が前記軸受保持部に接触し、先端側が前記ばね受けに接触する圧縮ばねと、を有するチップ剥離装置であって、
前記押出部材保持部が、前記軸受によって支持される基部と、
前記基部の先端に設けられた先端部と、を有し、
前記押出部材保持部が進退する方向と交差する方向を法線方向とする面が前記軸受保持部に形成され、該面に、前記先端部に形成された面が空隙を介して対向しているチップ剥離装置。
【請求項3】
請求項１又は２記載のチップ剥離装置において、前記ばね受けが、先端側に突出した突出部を有し、
前記押出部材保持部の基端側に、前記押出部材挿入孔が延びる方向に延び前記突出部が取り付けられるばね受け取り付け孔が形成され、
前記押出部材挿入孔と前記ばね受け取り付け孔とが繋がっており、前記押出部材が、前記突出部に突き当たった状態で固定されているチップ剥離装置。
【請求項4】
請求項３記載のチップ剥離装置において、前記軸受保持部の先端側に、前記押出部材緩衝部が底部の側に収まる第１の固定穴が形成され、
前記軸受保持部の基端側に、進退する進退部材が固定される第２の固定穴が形成されているチップ剥離装置。
【請求項5】
請求項４記載のチップ剥離装置において、前記軸受保持部の側面に、前記押出部材緩衝部が配置された空間から外部へと貫通する第１の吸引孔が形成され、
前記第１の固定穴及び前記第２の固定穴の底部に、該第１の固定穴と該第２の固定穴とを繋ぐ第２の吸引孔が形成され、
前記進退部材に、前記第２の吸引孔に繋がる第３の吸引孔が形成されているチップ剥離装置。
【請求項6】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のチップ剥離装置を備え、前記チップ剥離装置によって剥離された前記チップ部品をキャリアテープに挿入するテーピングマシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、チップ剥離装置及びテーピングマシンに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、半導体チップに与える衝撃力を抑制し、半導体チップが損傷する可能性を低減できるチップ剥離装置が記載されている。このチップ剥離装置は、シートに貼付された半導体チップを吸着する吸着コレットと、吸着コレットを進退させる吸着コレット進退機構と、シートを吸着するホルダと、ホルダを進退させるホルダ進退機構と、ホルダに収納され、シートに貼付された半導体チップを押し出す押出部材と、押出部材を進退させる押出部材進退機構と、を備えている。
【0003】
特許文献２には、リードフレーム上にペレットをマウントする際にペレットを突き上げてコレットに吸着させるために用いるペレット突き上げ用ピンが記載されている。このペレット突き上げ用ピンは、緩衝バネを有することにより、ペレット突き上げ時にペレットへの衝撃を緩和し、ペレットの湾曲、ペレットのコレットへの接触等の突き上げ条件不適性時に伴うトラブルを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１８－２６５５４号公報
【文献】特開平６－１０４３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
一般に、チップ剥離装置においては、半導体チップをシートから剥離する際に半導体チップの裏面に細いニードルを接触させるため、衝撃力を与え、半導体チップが損傷する場合がある。
本発明は、チップ部品に与える衝撃力を抑制し、チップ部品が損傷する可能性を低減できるチップ剥離装置及びテーピングマシンを提供することを目的とする。
本発明は、チップ部品に与える衝撃力を抑制し、チップ部品が損傷する可能性を低減できるチップ剥離装置及びテーピングマシンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項１に記載の発明は、シートに貼付されたチップ部品を押し出す押出部材と、前記押出部材が挿入される押出部材挿入孔が形成され、該押出部材を保持する押出部材保持部と、前記押出部材保持部を前記押出部材の長手方向に進退可能に保持する軸受と、前記軸受を保持する軸受保持部と、前記押出部材が前記チップ部品に与える衝撃を抑制する押出部材緩衝部と、前記押出部材保持部に対して前記押出部材を固定する止めねじと、を備え、前記押出部材緩衝部が、押出部材保持部に固定されたばね受けと、基端側が前記軸受保持部に接触し、先端側が前記ばね受けに接触する圧縮ばねと、を有するチップ剥離装置であって、前記押出部材保持部に固定され、前記止めねじが挿入される雌ねじが形成された止めねじ固定部材を更に備え、前記押出部材保持部に、前記雌ねじの位置に対応して設けられ、前記押出部材挿入孔へと繋がる押出部材固定用孔が形成され、前記止めねじの先端部が、前記押出部材の外周面に接触し、該押出部材を前記押出部材挿入孔の内周面に押し付けるチップ剥離装置である。
【0007】
請求項２に記載の発明は、シートに貼付されたチップ部品を押し出す押出部材と、前記押出部材が挿入される押出部材挿入孔が形成され、該押出部材を保持する押出部材保持部と、前記押出部材保持部を前記押出部材の長手方向に進退可能に保持する軸受と、前記軸受を保持する軸受保持部と、前記押出部材が前記チップ部品に与える衝撃を抑制する押出部材緩衝部と、前記押出部材の外周面に接触し、該押出部材を前記押出部材挿入孔の内周面に押し付ける止めねじと、を備え、前記押出部材緩衝部が、押出部材保持部に固定されたばね受けと、基端側が前記軸受保持部に接触し、先端側が前記ばね受けに接触する圧縮ばねと、を有するチップ剥離装置であって、前記押出部材保持部が、前記軸受によって支持される基部と、前記基部の先端に設けられた先端部と、を有し、前記押出部材保持部が進退する方向と交差する方向を法線方向とする面が前記軸受保持部に形成され、該面に、前記先端部に形成された面が空隙を介して対向しているチップ剥離装置である。
【0008】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載のチップ剥離装置において、前記ばね受けが、先端側に突出した突出部を有し、前記押出部材保持部の基端側に、前記押出部材挿入孔が延びる方向に延び前記突出部が取り付けられるばね受け取り付け孔が形成され、前記押出部材挿入孔と前記ばね受け取り付け孔とが繋がっており、前記押出部材が、前記突出部に突き当たった状態で固定されている。
【0009】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載のチップ剥離装置において、前記軸受保持部の先端側に、前記押出部材緩衝部が底部の側に収まる第１の固定穴が形成され、前記軸受保持部の基端側に、進退する進退部材が固定される第２の固定穴が形成されている。
【0010】
請求項５に記載の発明は、請求項４記載のチップ剥離装置において、前記軸受保持部の側面に、前記押出部材緩衝部が配置された空間から外部へと貫通する第１の吸引孔が形成され、前記第１の固定穴及び前記第２の固定穴の底部に、該第１の固定穴と該第２の固定穴とを繋ぐ第２の吸引孔が形成され、前記進退部材に、前記第２の吸引孔に繋がる第３の吸引孔が形成されている。
【0011】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のチップ剥離装置を備え、前記チップ剥離装置によって剥離された前記チップ部品をキャリアテープに挿入するテーピングマシンである。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、チップ部品に与える衝撃力を抑制し、チップ部品が損傷する可能性を低減できるチップ剥離装置及びテーピングマシンを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施の形態に係るチップ剥離装置を備えたテーピングマシンの各部の位置関係を模式的に示した平面図である。
【図2】同チップ剥離装置が備える押出部の先端部の斜視図である。
【図3】（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、同チップ剥離装置が備える押出部の断面図及び先端面を示す図である。
【図4】同チップ剥離装置が備える押出部のニードル保持部材及び軸受ホルダの要部を示す説明図である。
【図5】（Ａ）～（Ｅ）は、同チップ剥離装置の動作を示す説明図である。
【図6】同チップ剥離装置による衝撃緩衝の効果を示すグラフであって、（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、圧縮ばねが作用しないチップ剥離装置における衝撃力のグラフ及び圧縮ばねが作用するチップ剥離装置における衝撃力のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0014】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、図において、説明に関連しない部分は図示を省略する場合がある。
【0015】
図１に示すテーピングマシン１０は、本発明の一実施の形態に係るチップ剥離装置２０を備えている。テーピングマシン１０においては、チップ剥離装置２０によって、ウェハーリング１１０に固定されたダイシング後のウェハーから半導体チップ（チップ部品の一例）Ｃが剥離され、剥離された半導体チップＣが回転テーブル１１５によって各処理ユニット１２０ａ～１２０ｇにて所定の検査等がされながら搬送され、テーピングユニット１４０にてキャリアテープに封入される。
【0016】
付言すると、処理ユニット１２０ａ～１２０ｇのうち、処理ユニット１２０ａは、外観検査ユニットであり、半導体チップＣの外観及び基準位置からの位置ずれ量を検査できる。処理ユニット１２０ｃは、三軸補正ユニットであり、キャリアテープに挿入するために、半導体チップＣの位置を補正できる。処理ユニット１２０ｅは、ランク分けユニットであり、半導体チップＣを品質に応じてランク分けできる。処理ユニット１２０ｇは、強制排出ユニットであり、所定の品質を満たしていない半導体チップＣを排出できる。
【0017】
チップ剥離装置２０は、図５（Ａ）～図５（Ｅ）に示すように、ダイシングされた複数の半導体チップＣが貼付されたシートＳＴから所定の半導体チップＣを剥離して取り出すことができる。
シートＳＴの厚みは、例えば０．１ｍｍである。半導体チップＣの長さは例えば０．４～１．０ｍｍであり、幅は例えば０．２～０．７ｍｍであり、厚みは例えば０．０５～０．２ｍｍである。
シートＳＴの厚みは、例えば０．１ｍｍである。半導体チップＣの長さは例えば０．４～１．０ｍｍであり、幅は例えば０．２～０．７ｍｍであり、厚みは例えば０．０５～０．２ｍｍである。
【0018】
チップ剥離装置２０は、半導体チップＣを吸着するチップ吸着部２２と、シートＳＴを吸着するシート吸着部２４及び半導体チップＣを押し出す押出部２６と、を備えている。
なお、シート吸着部２４及び押出部２６は、図１及び図５（Ａ）に示す押出ユニット１５０の一例を構成する。
なお、シート吸着部２４及び押出部２６は、図１及び図５（Ａ）に示す押出ユニット１５０の一例を構成する。
【0019】
チップ吸着部２２は、図５（Ａ）に示すように、吸着コレット２２２及び圧縮ばね２２８を有している。
吸着コレット２２２は、その先端面にエア吸着用の吸着孔ＨＬ１が形成されており、シートＳＴに貼付された半導体チップＣを吸着できる。
吸着コレット２２２は、水平方向に延びる回転軸ＡＸ（図１参照）を中心に複数配置されており、この回転軸ＡＸ回りに回転することで順次半導体チップＣを吸着する。
吸着された半導体チップＣは、回転テーブル１１５に受け渡される。
吸着コレット２２２は、その先端面にエア吸着用の吸着孔ＨＬ１が形成されており、シートＳＴに貼付された半導体チップＣを吸着できる。
吸着コレット２２２は、水平方向に延びる回転軸ＡＸ（図１参照）を中心に複数配置されており、この回転軸ＡＸ回りに回転することで順次半導体チップＣを吸着する。
吸着された半導体チップＣは、回転テーブル１１５に受け渡される。
【0020】
圧縮ばね（吸着コレット緩衝部の一例）２２８は、吸着コレット２２２が接触した際に半導体チップＣに与える衝撃を抑制できる。圧縮ばね２２８は、図５（Ａ）に示すように、吸着コレット２２２の基部に一端側が接触し、吸着コレット２２２をその先端側（半導体チップＣの側）に押し付けるように作用する。
従って、圧縮ばね２２８は、吸着コレット２２２が先端側（半導体チップＣの側）から大きな外力を受けると縮むので、吸着コレット２２２は、同図５（Ａ）の矢印Ｘ１で示すように、圧縮ばね２２８の伸縮量に応じて進退することになる。
吸着コレット緩衝部は、空気圧を用いた緩衝器やゴム（弾性体）であってもよい。
従って、圧縮ばね２２８は、吸着コレット２２２が先端側（半導体チップＣの側）から大きな外力を受けると縮むので、吸着コレット２２２は、同図５（Ａ）の矢印Ｘ１で示すように、圧縮ばね２２８の伸縮量に応じて進退することになる。
吸着コレット緩衝部は、空気圧を用いた緩衝器やゴム（弾性体）であってもよい。
【0021】
シート吸着部２４は、吸着ホルダ２４２及び吸着ホルダ進退機構（不図示）を有している。
吸着ホルダ２４２は、吸着コレット２２２が進退する方向に進退し、その先端面にてシートＳＴを吸着できる。
吸着ホルダ２４２には、先端面の中央部に窪み２４４が形成され、窪み２４４の中央部には、孔ＨＬ２が設けられている。
窪み２４４の長さ及び幅は、それぞれ半導体チップＣのサイズより大きく設定されている。窪み２４４の深さは、使用するシートＳＴの厚み及び弾力性等の機械的特性に基づいて設定される。
窪み２４４の周囲には、半導体チップＣが貼付されたシートＳＴをエア吸着するための吸着孔ＨＬ３が設けられている。
吸着ホルダ２４２は、吸着コレット２２２が進退する方向に進退し、その先端面にてシートＳＴを吸着できる。
吸着ホルダ２４２には、先端面の中央部に窪み２４４が形成され、窪み２４４の中央部には、孔ＨＬ２が設けられている。
窪み２４４の長さ及び幅は、それぞれ半導体チップＣのサイズより大きく設定されている。窪み２４４の深さは、使用するシートＳＴの厚み及び弾力性等の機械的特性に基づいて設定される。
窪み２４４の周囲には、半導体チップＣが貼付されたシートＳＴをエア吸着するための吸着孔ＨＬ３が設けられている。
【0022】
吸着ホルダ進退機構（不図示）は、吸着ホルダ２４２を進退させるカム（不図示）及びこのカムを駆動するサーボモータ（不図示）を有し、吸着ホルダ２４２を進退させることができる。
【0023】
押出部２６は、図２及び図３に示すように、ニードル２６２、ニードル保持部材２６４、止めねじ固定部材２６６、止めねじ２６８、軸受２７０、軸受ホルダ２７２、圧縮ばね２７４、ばね受け２７６、ストッパ２７８及びニードル進退機構を有し、図５（Ａ）に示すように、先端側が吸着ホルダ２４２の内側に配置されている。
【0024】
ニードル（押出部材の一例）２６２は、先端が細く形成された針状の部材である。ニードル２６２は、吸着ホルダ２４２に設けられた窪み２４４の孔ＨＬ２の内部に収納されている。ニードル２６２は、図３（Ａ）の矢印Ｘ２で示すように、後述するニードル保持部材２６４とともに吸着ホルダ２４２が進退する方向に進退し、孔ＨＬ２を通ってシートＳＴに貼付された半導体チップＣをシートＳＴの側から押し出すことができる。
ニードル２６２の先端部を除いた部分の直径は、例えば０．３～１．０ｍｍである。
なお、ニードル２６２は、繰り返しの使用に従って摩耗するため、使用状態に応じて交換される消耗部品である。
ニードル２６２の先端部を除いた部分の直径は、例えば０．３～１．０ｍｍである。
なお、ニードル２６２は、繰り返しの使用に従って摩耗するため、使用状態に応じて交換される消耗部品である。
【0025】
ニードル保持部材（押出部材保持部の一例）２６４は、図４に示すように、基部２６４ａ及び先端部２６４ｂを有し、ニードル２６２を保持した状態で図３（Ａ）の矢印Ｘ２で示す方向に進退できる。
基部２６４ａは、外形が円柱状であり、ニードル２６２が延びる方向が長手方向となっている。基部２６４ａの基端側の端面の中心部には、長手方向に延びる雌ねじである孔（ばね受け取り付け孔の一例）ＨＬ６が形成されている。
先端部２６４ｂは、図４に示すように、外形が立方体状であり、長手方向が基部２６４ａの長手方向と交差する方向となるように、基部２６４ａに設けられている。
先端部２６４ｂの先端面の中心部には、基部２６４ａの長手方向に延びニードル２６２が挿入されるニードル挿入孔（押出部材挿入孔の一例）ＨＬ４が基部２６４ａまで延びて形成されている。ニードル挿入孔ＨＬ４は、ニードル２６２の直径よりもわずかに大きい直径となるように、予め決められた寸法公差をもって加工されている。ニードル挿入孔ＨＬ４と孔ＨＬ６とは繋がっている（図３（Ａ）参照）。
先端部２６４ｂには、側部に少なくとも第１の面ＰＬ１及び第２の面（不図示）が形成されている。
先端部２６４ｂの第１の面ＰＬ１は、基部２６４ａの長手方向と直交する方向が法線方向となる平面となっており、この平面には、ニードル挿入孔ＨＬ４へと繋がる貫通孔（押出部材固定用孔の一例）ＨＬ５が形成されている。貫通孔ＨＬ５を挟んだ両側には、一組のねじ穴ＨＬ５１が形成されている。
先端部２６４ｂの第２の面（不図示）は、第１の面ＰＬ１の反対側の面であり、第１の面ＰＬ１と同様に、基部２６４ａの長手方向と直交する方向が法線方向となる平面となっている。
基部２６４ａは、外形が円柱状であり、ニードル２６２が延びる方向が長手方向となっている。基部２６４ａの基端側の端面の中心部には、長手方向に延びる雌ねじである孔（ばね受け取り付け孔の一例）ＨＬ６が形成されている。
先端部２６４ｂは、図４に示すように、外形が立方体状であり、長手方向が基部２６４ａの長手方向と交差する方向となるように、基部２６４ａに設けられている。
先端部２６４ｂの先端面の中心部には、基部２６４ａの長手方向に延びニードル２６２が挿入されるニードル挿入孔（押出部材挿入孔の一例）ＨＬ４が基部２６４ａまで延びて形成されている。ニードル挿入孔ＨＬ４は、ニードル２６２の直径よりもわずかに大きい直径となるように、予め決められた寸法公差をもって加工されている。ニードル挿入孔ＨＬ４と孔ＨＬ６とは繋がっている（図３（Ａ）参照）。
先端部２６４ｂには、側部に少なくとも第１の面ＰＬ１及び第２の面（不図示）が形成されている。
先端部２６４ｂの第１の面ＰＬ１は、基部２６４ａの長手方向と直交する方向が法線方向となる平面となっており、この平面には、ニードル挿入孔ＨＬ４へと繋がる貫通孔（押出部材固定用孔の一例）ＨＬ５が形成されている。貫通孔ＨＬ５を挟んだ両側には、一組のねじ穴ＨＬ５１が形成されている。
先端部２６４ｂの第２の面（不図示）は、第１の面ＰＬ１の反対側の面であり、第１の面ＰＬ１と同様に、基部２６４ａの長手方向と直交する方向が法線方向となる平面となっている。
【0026】
止めねじ固定部材２６６は、図２に示すように、直方体状の部材であり、ニードル保持部材２６４の先端部２６４ｂの第１の面ＰＬ１に形成された一組のねじ穴ＨＬ５１（図４参照）にそれぞれねじ２８２（図３（Ｂ）参照）が挿入されることにより固定される。これら２つのねじ２８２の間には、図３（Ａ）に示すように、貫通した雌ねじである貫通孔ＨＬ７が貫通孔ＨＬ５に対応した位置に形成されている。
【0027】
止めねじ２６８は、雌ねじである貫通孔ＨＬ７に挿入され、その先端部が貫通孔ＨＬ５を通ってニードル２６２の長手方向中央部の外周面に接触する。
すなわち、ニードル２６２は、止めねじ固定部材２６６によって固定される止めねじ２６８によってニードル挿入孔ＨＬ４の内周面に押し付けられて固定される。
すなわち、ニードル２６２は、止めねじ固定部材２６６によって固定される止めねじ２６８によってニードル挿入孔ＨＬ４の内周面に押し付けられて固定される。
【0028】
ここで、止めねじ２６８を固定するために、止めねじ固定部材２６６を設けずに、ニードル保持部材２６４に形成された貫通孔ＨＬ５に雌ねじを形成し、この雌ねじに止めねじ２６８を挿入する構成とすることが考えられる。しかしながら、このように構成すると、貫通孔ＨＬ５に雌ねじを形成する過程において、ニードル挿入孔ＨＬ４の側面に雌ねじを形成するタップの先端を逃がすための穴が形成されてしまう。そうすると、ニードル２６２は、形成された穴の部分にて、止めねじ２６８からの荷重を受けて変形し、損傷を受けやすくなってしまう。従って、止めねじ２６８を固定するための止めねじ固定部材２６６を設けることが好ましい。
【0029】
軸受２７０は、ニードル保持部材２６４の基部２６４ａを支持し、ニードル保持部材２６４を長手方向に滑らかに進退するように保持できる。軸受２７０は、例えばボールガイドであり、基部２６４ａが挿入されたブッシュ２７０ａと、複数のボール（不図示）を保持し、ブッシュ２７０ａをガイドするリテーナ２７０ｂと、により構成されている。
【0030】
軸受ホルダ（軸受保持部の一例）２７２は、内部に軸受２７０を保持することができる。軸受ホルダ２７２の先端側には、ニードル挿入孔ＨＬ４の長手方向に延びる穴（第１の固定穴の一例）ＨＬ８が形成され、基端側には、ニードル挿入孔ＨＬ４の長手方向に延びる穴（第２の固定穴の一例）ＨＬ９が形成されている。穴ＨＬ８と穴ＨＬ９の底部には、穴ＨＬ８と穴ＨＬ９とを繋ぐ吸引孔（第２の吸引孔の一例）ＨＬ１０が形成されている。
穴ＨＬ８には、リテーナ２７０ｂが挿入され、止めねじ２８４よって固定されている。ただし、リテーナ２７０ｂは、リテーナ２７０ｂの基端側と穴ＨＬ８の底部との間に空間Ｓを形成した状態で固定される。軸受ホルダ２７２の側面には、空間Ｓから外部へと貫通する長孔である吸引孔（第１の吸引孔の一例）ＨＬ１１が形成されている。
軸受ホルダ２７２の先端部は、図４に示すように、穴ＨＬ８の一部を含んで切断するように切り欠かれており、ニードル保持部材２６４の基部２６４ａの長手方向と直交する方向（ニードル保持部材２６４が進退する方向と交差する方向）を法線方向とする２つの面ＰＬ２が形成されている。この面ＰＬ２には、予め設定された空隙を介してニードル保持部材２６４の先端部２６４ｂに形成された第２の面（前述の図示しない面であって、第１の面ＰＬ１の反対側の面）が対向する。
従って、軸受ホルダ２７２によって、ニードル保持部材２６４がニードル２６２の長手方向に延びる軸回り（穴ＨＬ８の中心軸回り）に回転することが抑制される。
その結果、ニードル２６２を交換するためにニードル保持部材２６４を取り外して再度取り付けた場合であっても、ニードル保持部材２６４の穴ＨＬ８の中心軸回りの回転ずれが一定範囲内に抑えられるので、ニードル２６２の先端位置のずれが抑えられる。
穴ＨＬ８には、リテーナ２７０ｂが挿入され、止めねじ２８４よって固定されている。ただし、リテーナ２７０ｂは、リテーナ２７０ｂの基端側と穴ＨＬ８の底部との間に空間Ｓを形成した状態で固定される。軸受ホルダ２７２の側面には、空間Ｓから外部へと貫通する長孔である吸引孔（第１の吸引孔の一例）ＨＬ１１が形成されている。
軸受ホルダ２７２の先端部は、図４に示すように、穴ＨＬ８の一部を含んで切断するように切り欠かれており、ニードル保持部材２６４の基部２６４ａの長手方向と直交する方向（ニードル保持部材２６４が進退する方向と交差する方向）を法線方向とする２つの面ＰＬ２が形成されている。この面ＰＬ２には、予め設定された空隙を介してニードル保持部材２６４の先端部２６４ｂに形成された第２の面（前述の図示しない面であって、第１の面ＰＬ１の反対側の面）が対向する。
従って、軸受ホルダ２７２によって、ニードル保持部材２６４がニードル２６２の長手方向に延びる軸回り（穴ＨＬ８の中心軸回り）に回転することが抑制される。
その結果、ニードル２６２を交換するためにニードル保持部材２６４を取り外して再度取り付けた場合であっても、ニードル保持部材２６４の穴ＨＬ８の中心軸回りの回転ずれが一定範囲内に抑えられるので、ニードル２６２の先端位置のずれが抑えられる。
【0031】
圧縮ばね２７４は、外部から加わる荷重に応じてニードル２６２の長手方向に伸縮できる。圧縮ばね２７４は、その基端側が軸受ホルダ２７２の穴ＨＬ８の底部に接し、圧縮ばね２７４の中心軸と吸引孔ＨＬ１０の中心軸とが一致するように空間Ｓの内部に配置される。
【0032】
ばね受け２７６は、空間Ｓの内部にてニードル保持部材２６４に固定され、ばねの先端側が接触する。
ばね受け２７６は、先端側及び基端側にそれぞれ突出部２７６ａ及び突出部２７６ｂを有している。
突出部２７６ａは、円柱状であり、外周面に雄ねじが形成され、ニードル保持部材２６４の雌ねじである孔ＨＬ６に挿入される。突出部２７６ａの先端面には、ニードル２６２の基端部が突き当たる。
ニードル２６２は、ニードル保持部材２６４の先端側に形成されたニードル挿入孔ＨＬ４から挿入され、突出部２７６ａの先端面に突き当たった状態で固定されるため、交換により先端位置がずれてしまうことが抑制される。
突出部２７６ｂは、円柱状であり、圧縮ばね２７４の先端側に挿入される。すなわち、圧縮ばね２７４の先端側は、突出部２７６ｂによって保持される。
なお、圧縮ばね２７４及びばね受け２７６は、ニードル２６２が半導体チップＣに与える衝撃を抑制する押出部材緩衝部の一例を構成する。
ばね受け２７６は、先端側及び基端側にそれぞれ突出部２７６ａ及び突出部２７６ｂを有している。
突出部２７６ａは、円柱状であり、外周面に雄ねじが形成され、ニードル保持部材２６４の雌ねじである孔ＨＬ６に挿入される。突出部２７６ａの先端面には、ニードル２６２の基端部が突き当たる。
ニードル２６２は、ニードル保持部材２６４の先端側に形成されたニードル挿入孔ＨＬ４から挿入され、突出部２７６ａの先端面に突き当たった状態で固定されるため、交換により先端位置がずれてしまうことが抑制される。
突出部２７６ｂは、円柱状であり、圧縮ばね２７４の先端側に挿入される。すなわち、圧縮ばね２７４の先端側は、突出部２７６ｂによって保持される。
なお、圧縮ばね２７４及びばね受け２７６は、ニードル２６２が半導体チップＣに与える衝撃を抑制する押出部材緩衝部の一例を構成する。
【0033】
ストッパ２７８は、軸受ホルダ２７２に固定され、ニードル保持部材２６４の先端に接触することで、ニードル保持部材２６４の進出量を制限できる。ストッパ２７８には、図２に示すように、ニードル２６２の先端側から見て中央部に孔ＨＬ１２が形成されており、この孔ＨＬ１２をニードル２６２が通っている。
【0034】
ニードル進退機構は、ニードル２６２を進退させることができる。ニードル進退機構は、ロッド（進退部材の一例）２９０、カム（不図示）及びサーボモータ（不図示）を有している。
ロッド２９０は、長手方向に延びる吸引孔（第３の吸引孔の一例）ＨＬ１３が形成された棒状部材であり、図３（Ａ）の矢印Ｘ３で示す長手方向に進退できる。ロッド２９０は、軸受ホルダ２７２の穴ＨＬ９に挿入され、穴ＨＬ９の底部に突き当たり、吸引孔ＨＬ１３が吸引孔ＨＬ１０に繋がった状態で、止めねじ２９２によって軸受ホルダ２７２に固定されている。
従って、ロッド２９０の吸引孔ＨＬ１３の内部を負圧にすることで、図５（Ａ）に示す吸着孔ＨＬ３、吸引孔ＨＬ１１、空間Ｓ（図３（Ａ）参照）、吸引孔ＨＬ１０及び吸引孔ＨＬ１３を順に通るエアの流路が形成され、吸着ホルダによって、シートＳＴが吸着される。
なお、図５（Ａ）～図５（Ｅ）においては明示されていないが、吸着ホルダ２４２の内部は、吸着孔ＨＬ３から所定の流量のエアを吸引するために必要な気密が保たれるように構成されている。
カムは、ロッド２９０を予め設定されたタイミングで進退させることができる。
サーボモータは、カムを回転させる駆動源となるモータである。
ロッド２９０は、長手方向に延びる吸引孔（第３の吸引孔の一例）ＨＬ１３が形成された棒状部材であり、図３（Ａ）の矢印Ｘ３で示す長手方向に進退できる。ロッド２９０は、軸受ホルダ２７２の穴ＨＬ９に挿入され、穴ＨＬ９の底部に突き当たり、吸引孔ＨＬ１３が吸引孔ＨＬ１０に繋がった状態で、止めねじ２９２によって軸受ホルダ２７２に固定されている。
従って、ロッド２９０の吸引孔ＨＬ１３の内部を負圧にすることで、図５（Ａ）に示す吸着孔ＨＬ３、吸引孔ＨＬ１１、空間Ｓ（図３（Ａ）参照）、吸引孔ＨＬ１０及び吸引孔ＨＬ１３を順に通るエアの流路が形成され、吸着ホルダによって、シートＳＴが吸着される。
なお、図５（Ａ）～図５（Ｅ）においては明示されていないが、吸着ホルダ２４２の内部は、吸着孔ＨＬ３から所定の流量のエアを吸引するために必要な気密が保たれるように構成されている。
カムは、ロッド２９０を予め設定されたタイミングで進退させることができる。
サーボモータは、カムを回転させる駆動源となるモータである。
【0035】
次に、チップ剥離装置２０の動作（半導体チップＣの剥離方法）について、図５に基づいて説明する。シートＳＴに貼付された半導体チップＣは、次の工程Ｓ１～Ｓ５に従って剥離される。
吸着コレット２２２、吸着ホルダ進退機構、ニードル進退機構及び各処理ユニット１２０ａ～１２０ｇその他の各部は、図示しない制御装置によって制御される。
吸着コレット２２２、吸着ホルダ進退機構、ニードル進退機構及び各処理ユニット１２０ａ～１２０ｇその他の各部は、図示しない制御装置によって制御される。
【0036】
（工程Ｓ１）
剥離すべき半導体チップＣが吸着コレット２２２及び吸着ホルダ２４２の間に位置するように、シートＳＴが貼付されたウェハーが位置決めされる。
次に、シートＳＴに向かって吸着ホルダ２４２、ニードル２６２及び吸着コレット２２２が進出すると、図５（Ａ）に示すように、吸着ホルダ２４２がシートＳＴに接触する。
接触後、吸着ホルダ２４２は、シートＳＴを吸着する。
剥離すべき半導体チップＣが吸着コレット２２２及び吸着ホルダ２４２の間に位置するように、シートＳＴが貼付されたウェハーが位置決めされる。
次に、シートＳＴに向かって吸着ホルダ２４２、ニードル２６２及び吸着コレット２２２が進出すると、図５（Ａ）に示すように、吸着ホルダ２４２がシートＳＴに接触する。
接触後、吸着ホルダ２４２は、シートＳＴを吸着する。
【0037】
（工程Ｓ２）
吸着ホルダ２４２及びニードル２６２が、吸着コレット２２２の方向に向かって進出を続けると、吸着ホルダ２４２によって押されたシートＳＴが吸着コレット２２２の方向へ移動し、図５（Ｂ）に示すように、半導体チップＣが吸着コレット２２２に接触する。吸着コレット２２２が半導体チップＣに接触すると、シートＳＴは窪み２４４の内側に向かって（シートＳＴの厚み方向に）撓みはじめる。その結果、シートＳＴが緩衝材として作用し、吸着コレット２２２と接触したことに起因して半導体チップＣに加わる衝撃力が抑制される。加えて、吸着コレット２２２に圧縮ばね２２８が設けられているので、半導体チップＣに加わる衝撃力が更に抑制される。
接触後、半導体チップＣは、吸着コレット２２２にエア吸着される。
吸着ホルダ２４２及びニードル２６２が、吸着コレット２２２の方向に向かって進出を続けると、吸着ホルダ２４２によって押されたシートＳＴが吸着コレット２２２の方向へ移動し、図５（Ｂ）に示すように、半導体チップＣが吸着コレット２２２に接触する。吸着コレット２２２が半導体チップＣに接触すると、シートＳＴは窪み２４４の内側に向かって（シートＳＴの厚み方向に）撓みはじめる。その結果、シートＳＴが緩衝材として作用し、吸着コレット２２２と接触したことに起因して半導体チップＣに加わる衝撃力が抑制される。加えて、吸着コレット２２２に圧縮ばね２２８が設けられているので、半導体チップＣに加わる衝撃力が更に抑制される。
接触後、半導体チップＣは、吸着コレット２２２にエア吸着される。
【0038】
（工程Ｓ３）
半導体チップＣが吸着コレット２２２に接触した状態で、吸着ホルダ２４２及びニードル２６２が更に進出すると、図５（Ｃ）に示すように、シートＳＴが窪み２４４の内側に向かって（シートＳＴの厚み方向に）更に撓み、ニードル２６２がシートＳＴに接触する。
半導体チップＣが吸着コレット２２２に接触した状態で、吸着ホルダ２４２及びニードル２６２が更に進出すると、図５（Ｃ）に示すように、シートＳＴが窪み２４４の内側に向かって（シートＳＴの厚み方向に）更に撓み、ニードル２６２がシートＳＴに接触する。
【0039】
（工程Ｓ４）
ニードル２６２が静止した状態で、シートＳＴを吸着している吸着ホルダ２４２が後退する。
その結果、図５（Ｄ）に示すように、ニードル２６２によってシートＳＴから半導体チップＣがシートＳＴから押し出される。その際、ニードル２６２は荷重を受け、長手方向に動くことに伴い、圧縮ばね２７４が縮む。
従って、ニードル２６２が半導体チップＣを押し出す際の衝撃が緩和される。
ニードル２６２が静止した状態で、シートＳＴを吸着している吸着ホルダ２４２が後退する。
その結果、図５（Ｄ）に示すように、ニードル２６２によってシートＳＴから半導体チップＣがシートＳＴから押し出される。その際、ニードル２６２は荷重を受け、長手方向に動くことに伴い、圧縮ばね２７４が縮む。
従って、ニードル２６２が半導体チップＣを押し出す際の衝撃が緩和される。
【0040】
（工程Ｓ５）
ニードル２６２及び吸着ホルダ２４２が後退する。
その結果、図５（Ｅ）に示すように、半導体チップＣが剥離される。吸着コレット２２２は、剥離した半導体チップＣを所定の位置に搬送する。
以降、剥離する対象となる半導体チップＣに対して前述の工程Ｓ１～Ｓ５が繰り返されることにより、一枚のシートＳＴに貼り付けられた全ての半導体チップＣが剥離され、剥離された半導体チップＣは、キャリアテープに挿入される。
ニードル２６２及び吸着ホルダ２４２が後退する。
その結果、図５（Ｅ）に示すように、半導体チップＣが剥離される。吸着コレット２２２は、剥離した半導体チップＣを所定の位置に搬送する。
以降、剥離する対象となる半導体チップＣに対して前述の工程Ｓ１～Ｓ５が繰り返されることにより、一枚のシートＳＴに貼り付けられた全ての半導体チップＣが剥離され、剥離された半導体チップＣは、キャリアテープに挿入される。
【0041】
次に、半導体チップＣに加わる衝撃力の評価実験例を示し、本実施の形態に係るチップ剥離装置２０について更に説明する。
発明者は、圧縮ばね２７４が作用しないようにニードル保持部材２６４を軸受ホルダ２７２に固定したチップ剥離装置２０ａと、本実施形態に係るチップ剥離装置２０と、について、それぞれ、半導体チップＣに加わる衝撃力を測定した。衝撃力を直接測定することは困難であったため、吸着コレット２２２の部分にロードセルを設け、前述の工程Ｓ１～Ｓ５に従って半導体チップＣを剥離した際にこのロードセルから得られた測定データを衝撃力とした。
その結果、ニードル２６２が進退しないチップ剥離装置２０ａについては、図６（Ａ）に示すような波形となり、チップ剥離装置２０については、図６（Ｂ）に示すような波形となった。いずれのグラフも、横軸は時間であり、縦軸は衝撃力である。
発明者は、圧縮ばね２７４が作用しないようにニードル保持部材２６４を軸受ホルダ２７２に固定したチップ剥離装置２０ａと、本実施形態に係るチップ剥離装置２０と、について、それぞれ、半導体チップＣに加わる衝撃力を測定した。衝撃力を直接測定することは困難であったため、吸着コレット２２２の部分にロードセルを設け、前述の工程Ｓ１～Ｓ５に従って半導体チップＣを剥離した際にこのロードセルから得られた測定データを衝撃力とした。
その結果、ニードル２６２が進退しないチップ剥離装置２０ａについては、図６（Ａ）に示すような波形となり、チップ剥離装置２０については、図６（Ｂ）に示すような波形となった。いずれのグラフも、横軸は時間であり、縦軸は衝撃力である。
【0042】
図６（Ａ）のＣ１で示した部分及び図６（Ｂ）のＣ２で示した部分は、工程Ｓ３（図５（Ｃ）参照）における動作に対応し、シートＳＴが窪み２４４の内側に向かって撓んだ際の波形である。図６（Ａ）のＤ１で示した部分及び図６（Ｂ）のＤ２で示した部分は、工程Ｓ４（図５（Ｄ）参照）における動作に対応し、ニードル２６２によってシートＳＴから半導体チップＣが押し出された際の波形である。
【0043】
両者を比較すると、特に、Ｄ１で示した部分及びＤ２で示した部分における衝撃力が、それぞれ約１．８［Ｎ］及び約０．４［Ｎ］となっており、チップ剥離装置２０は、チップ剥離装置２０ａと比較して、衝撃力が２５％以下に低減されている。
すなわち、チップ剥離装置２０が、押出部材緩衝部を備えることにより、ニードル２６２が半導体チップに与える衝撃力が大きく低減されることが明らかとなった。
すなわち、チップ剥離装置２０が、押出部材緩衝部を備えることにより、ニードル２６２が半導体チップに与える衝撃力が大きく低減されることが明らかとなった。
【0044】
以上説明したように、チップ剥離装置２０によれば、半導体チップＣに加わる衝撃力が抑制され、半導体チップＣが損傷する可能性が低減される。
【0045】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
チップ剥離装置２０が剥離する対象は、半導体チップＣに限定されるものではなく、任意のチップ部品であってもよい。このチップ部品として、例えば、チップ抵抗、チップコンデンサその他のチップ状の電子部品が挙げられる。
前述の実施の形態において、吸着コレット２２２、吸着ホルダ２４２及びニードル２６２が進退する方向は、任意の方向でよい。すなわち、吸着コレット２２２、吸着ホルダ２４２及びニードル２６２が進退する方向は、水平方向に限定されるものではない。
押出部材は、当業者において一般的にいわれるニードル２６２に限定されるものではない。押出部材は、チップ部品を押し出すことができれば任意の形状の部材でよい。
チップ剥離装置２０が剥離する対象は、半導体チップＣに限定されるものではなく、任意のチップ部品であってもよい。このチップ部品として、例えば、チップ抵抗、チップコンデンサその他のチップ状の電子部品が挙げられる。
前述の実施の形態において、吸着コレット２２２、吸着ホルダ２４２及びニードル２６２が進退する方向は、任意の方向でよい。すなわち、吸着コレット２２２、吸着ホルダ２４２及びニードル２６２が進退する方向は、水平方向に限定されるものではない。
押出部材は、当業者において一般的にいわれるニードル２６２に限定されるものではない。押出部材は、チップ部品を押し出すことができれば任意の形状の部材でよい。
【符号の説明】
【0046】
１０ テーピングマシン
２０、２０ａ チップ剥離装置
２２ チップ吸着部
２４ シート吸着部
２６ 押出部
１１０ ウェハーリング
１１５ 回転テーブル
１２０ａ～１２０ｇ 処理ユニット
１４０ テーピングユニット
１５０ 押出ユニット
２２２ 吸着コレット
２２８ 圧縮ばね
２４２ 吸着ホルダ
２６２ ニードル
２６４ ニードル保持部材
２６４ａ 基部
２６４ｂ 先端部
２６６ 固定部材
２７０ 軸受
２７０ａ ブッシュ
２７０ｂ リテーナ
２７２ 軸受ホルダ
２７４ ばね受け
２７６ａ、２７６ｂ 突出部
２７８ ストッパ
２９０ ロッド
Ｃ 半導体チップ
ＨＬ１ 吸着孔
ＨＬ２ 孔
ＨＬ３ 吸着孔
ＨＬ４ ニードル挿入孔
ＨＬ５ 貫通孔
ＨＬ６ 孔
ＨＬ７ 貫通孔
ＨＬ８ 穴
ＨＬ９ 穴
ＨＬ１０ 吸引孔
ＨＬ１１ 吸引孔
ＨＬ１２ 孔
ＨＬ１３ 吸引孔
ＰＬ１ 第１の面
ＰＬ２ 面
Ｓ 空間
ＳＴ シート
２０、２０ａ チップ剥離装置
２２ チップ吸着部
２４ シート吸着部
２６ 押出部
１１０ ウェハーリング
１１５ 回転テーブル
１２０ａ～１２０ｇ 処理ユニット
１４０ テーピングユニット
１５０ 押出ユニット
２２２ 吸着コレット
２２８ 圧縮ばね
２４２ 吸着ホルダ
２６２ ニードル
２６４ ニードル保持部材
２６４ａ 基部
２６４ｂ 先端部
２６６ 固定部材
２７０ 軸受
２７０ａ ブッシュ
２７０ｂ リテーナ
２７２ 軸受ホルダ
２７４ ばね受け
２７６ａ、２７６ｂ 突出部
２７８ ストッパ
２９０ ロッド
Ｃ 半導体チップ
ＨＬ１ 吸着孔
ＨＬ２ 孔
ＨＬ３ 吸着孔
ＨＬ４ ニードル挿入孔
ＨＬ５ 貫通孔
ＨＬ６ 孔
ＨＬ７ 貫通孔
ＨＬ８ 穴
ＨＬ９ 穴
ＨＬ１０ 吸引孔
ＨＬ１１ 吸引孔
ＨＬ１２ 孔
ＨＬ１３ 吸引孔
ＰＬ１ 第１の面
ＰＬ２ 面
Ｓ 空間
ＳＴ シート
【要約】 （修正有）
【課題】チップ部品に与える衝撃力を抑制し、チップ部品が損傷する可能性を低減するチップ剥離装置及びテーピングマシンを提供する。
【解決手段】チップ剥離装置において、押出ユニットを構成する押出部２６は、シートに貼付された半導体チップを押し出すニードル２６２材と、ニードル２６２を保持するニードル保持部材２６４と、ニードル保持部材２６４をニードル２６２の長手方向に移動可能に保持する軸受２７０と、軸受２７０を保持する軸受ホルダ２７２と、ニードル２６２が半導体チップに与える衝撃を抑制する押出部材緩衝部を構成する圧縮ばね２７４及びばね受け２７６と、を備える。
【選択図】図３
【解決手段】チップ剥離装置において、押出ユニットを構成する押出部２６は、シートに貼付された半導体チップを押し出すニードル２６２材と、ニードル２６２を保持するニードル保持部材２６４と、ニードル保持部材２６４をニードル２６２の長手方向に移動可能に保持する軸受２７０と、軸受２７０を保持する軸受ホルダ２７２と、ニードル２６２が半導体チップに与える衝撃を抑制する押出部材緩衝部を構成する圧縮ばね２７４及びばね受け２７６と、を備える。
【選択図】図３
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
