(57)【要約】  １組の集積回路ユニット（６５）を支持するための支持装置において、凹部（２７）の配列を備える金属表面を有する支持部材と、金属表面との接触により生じる損傷からユニット（６５）を保護するように金属表面の凹部を覆う軟質材料層と、前記凹部（２７）と連通し、それぞれの凹部内に各ユニットを支持するようになっている真空手段（３５）とを備え、軟質材料層は複数の独立したインサート（４０）で形成され、各インサート（４０）を少なくとも１つの凹部（２７）と係合させるための係合手段（５０、５５）を用いて各インサート（４０）が少なくとも１つの凹部と係合可能であることを特徴とする支持装置。
2008515187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１組の集積回路ユニットを支持するための支持装置において、
凹部の配列を備える金属表面を有する支持部材と、
前記金属表面との接触により生じる損傷から前記ユニットを保護するように前記金属表面の前記凹部を覆う軟質材料層と、
前記凹部と連通し、それぞれの前記凹部内に各ユニットを支持するようになっている真空手段とを備え、
前記軟質材料層は複数の独立したインサートで形成され、各インサートを少なくとも１つの凹部と係合させるための係合手段を用いて各インサートが少なくとも１つの凹部と係合可能であることを特徴とする支持装置。
【請求項２】
前記係合手段が機械的係合および化学的接着係合のうち一方または双方を含むことを特徴とする、請求項１に記載の支持装置。
【請求項３】
前記機械的係合が前記インサートと少なくとも１つの凹部との間の圧入を含むことを特徴とする、請求項２に記載の支持装置。
【請求項４】
各インサートが１つの前記凹部と係合可能であることを特徴とする、前記請求項のいずれか１つに記載の支持装置。
【請求項５】
前記インサートが少なくとも２つの凹部と係合可能であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１つに記載の支持装置。
【請求項６】
前記軟質材料が天然ゴム、ポリウレタン、またはシリコーンのうち１つまたはそれらの組合せであることを特徴とする、前記請求項のいずれか１つに記載の支持装置。
【請求項７】
前記インサートが、前記係合手段を補助するため、前記軟質材料に接着された第２の硬質材料を含むことを特徴とする、前記請求項のいずれか１つに記載の支持装置。
【請求項８】
前記真空手段が、前記支持部材の内部チャンバ内に負圧を生成するための、前記支持部材と連通する真空ポンプを備え、各凹部、および各凹部に対応する前記インサートの各部分が、前記凹部に対応するユニットを吸引および係合するように前記負圧が作用する開口を含んでいることを特徴とする、前記請求項のいずれか１つに記載の支持装置。
【請求項９】
１組の集積回路ユニットを支持するための支持装置とともに使用されるインサートにおいて、前記支持装置が
凹部の配列を備える金属表面を有する支持部材と、
前記金属表面との接触により生じる損傷から前記ユニットを保護するように前記金属表面の前記凹部を覆う軟質材料層と、
前記凹部と連通し、それぞれの凹部内に各ユニットを支持するようになっている真空手段とを備え、
前記軟質材料層は複数の独立したインサートで形成され、各インサートが少なくとも１つの凹部と係合可能であることを特徴とするインサート。
【請求項１０】
１組の集積回路ユニットを支持するために用いられる支持装置を補修する方法において、
前記支持装置の支持部材の凹部から損傷または磨耗したインサートを除去するステップであって、前記支持部材が前記凹部の配列を備える金属表面を有しているところのステップと、
前記凹部と再係合させる補充インサートを選択するステップと、
前記凹部と連通する真空手段が前記それぞれの凹部内にユニットを支持できるように前記インサートを前記凹部と係合させるステップとを含み、
前記補充インサートが前記金属表面上の軟質材料層を完成させ、前記層が複数の独立したインサートを含んでいることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は切断・選別システムに関する。このシステムは、多くの集積回路が形成された基板を切断（「ダイシング」）して個々の集積回路を形成するダイシング機械と相互作用するかダイシング機械を含むものである。本発明はさらに、そのような切断・選別システムに用いられる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の方法では、１枚の半導体基板上に複数の集積回路が同時に形成され、この基板をダイシングすることにより個々の集積回路が形成される。そのようなダイシング機械に基板を供給し、ダイシングされた集積回路を選別する装置が知られている。
【０００３】
ますます一般的になりつつある集積回路の形式の１つは、複数の電気接点からなるアレイ（代表的にはボールグリッドアレイ（BGA）パッケージとして知られるソルダボール）と、主要面の１つにおけるアレイ内にクワッドフラットパックノンリーディッド（Quad Flatpack Non-Leaded（QFN））パッケージとして知られるノンリーディッドパッケージのパッドとを有するものである。その表面の１つにボールグリッドアレイを有する基板のダイシングは通常、ボールを担持する基板の表面を上に向けて行なわれる。異常な（欠陥のある）ユニットを検知するため、個別化された集積回路ユニットに関して限られた回数の選別作業を行なうことが知られている。集積回路ユニットの個別化後のプロセスの各段階において、ユニットの操作にはユニットに対する安定した係合が必要となる。状況によっては、これは真空シールで実施されることがあり、それによりユニットは吸引されてマトリクス内に保持される。ある構成では、真空が印加される内部空洞部を有する金属「マニホルド」においてその表面が凹部の列に分割され、各凹部はユニットを真空で吸引するための開口を有している。
これらユニット自体は精巧なものであり、操作プロセスにより、特に前記表面のそれぞれの金属凹部の近傍で吸引される際にダメージを受けることがある。このため、その表面上にはゴムなど軟質材料の層または被膜が配され、ユニットが金属表面ではなく軟質層と接触するようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
微小なユニットを保持するのに必要な精密な公差のために、前記層を金属表面に接着することは特に複雑な作業となる。この複製プロセスの困難の１つは、軟質材料と比較して金属表面には異なる公差が必要となることである。したがって、前記層を備える金属表面を有する要素および真空マニホルドは、それら自体を注意して取り扱う必要がある場合、概して高価な品目となる。
【０００５】
この製造プロセスの結果として、軟質材料層は磨耗するか損傷を受けることが避けられない。ユニットの損傷を防ぐためには、軟質材料層を交換する必要がある。しかし前記困難さのために、軟質材料層を交換するためには要素全体を交換することが必要となる。
【０００６】
よって本発明の目的は、磨耗または損傷に伴う交換の費用を削減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的に照らして、本発明は１組の集積回路ユニットを支持するための支持装置を提供するものであり、この装置は、
凹部の配列を備える金属表面を有する支持部材と、
金属表面との接触により生じる損傷からユニットを保護するように金属表面の凹部を覆う軟質材料層と、
前記凹部と連通し、それぞれの凹部内に各ユニットを支持するようになっている真空手段とを備え、
軟質材料層は複数の独立したインサートで形成され、各インサートは少なくとも１つの凹部と係合可能である。
【０００８】
その結果、本発明は、金属表面に陥入する交換可能なインサートを提供するものであり、複数のインサートで形成された軟質材料層が損傷を受けた際、損傷していない金属表面を含む要素全体を交換するのではなく、磨耗または損傷を受けた特定のインサートだけを交換すればよい。
【０００９】
要素全体の交換に関するコストの節減を超える本発明のさらなる利点は、製造コストである。上記のように、ゴムなどの軟質材料および金属表面の異なる材料からなる層状要素を作製することは困難かつ潜在的に費用のかかる作業である。さらに、使用中の層の層剥離を回避することは克服すべきさらなる問題である。本発明のある実施形態では、これはインサートと金属表面との間の機械的係合により克服される。別の方法として、インサートを金属表面に化学的に接着してもよい。したがって要素を一体的に作製すれば、従来技術で必要な積層プロセスが回避され、代わりに、ほとんど専門技術や費用を必要としない、表面に対するインサートの機械的または化学的接着が行なわれるだけである。
【００１０】
ある好適な実施形態では、機械的係合可能なインサートは、凹部の一部の内部形状と係合可能な逆目部を有してもよく、その結果、インサートに力を加えると、インサートの逆目部と凹部の内部形状部との対応する係合によりインサートが凹部内に「圧入」される。
【００１１】
別の実施形態では、インサートを金属表面に接着してもよく、この接着はインサートを固定するのに十分なものであるが、熱、力または双方の組合せによるインサートの選択的除去も可能である。このような接着は、高温の液体状で塗布可能かつ室温で固化する「ホットメルト」材料によるものでもよい。ある実施形態では、各インサートは１つの凹部と係合してもよい。別の方法として、またはある状況では、１つのインサートが数個の凹部を覆ってもよく、かつ各凹部、または係合を維持するのに十分な数の凹部と係合してもよい。純粋に例証的であって非限定的な或る例では、１つのインサートが８つの凹部を覆ってもよく、かつ周縁に位置する４つの凹部とのみ係合してもよい。
【００１２】
製造上の利点に加え、凹部のうち多くを覆う層を有する軟質材料および金属の固有の公差が異なることにより、個々の凹部と層との間の公差不一致は、金属表面に存する凹部の数だけ倍増するであろう。しかし、本発明では、公差不一致は個々の凹部、もしくは好適な実施形態では多重凹部インサートに関する少数の凹部に当てはまるので、不一致の倍増が制限される。
【００１３】
本発明のさらなる利点は、設備の休止時間と予備品のコストとの間のバランスに関するものである。ある要素の交換による損失生産時間を制限するため、製造者は従来技術による数種の交換要素を在庫させることがある。そのような予備設備はツインチャックテーブル（Twin Chuck Table）、ネットリフタ（Net lifter）、フレームリフタ（Frame lifter）、およびアイドルリフタ（Idle lifter）を含んでもよく、それらの各々において従来技術の支持装置を使用することが必要となる。高価な品目となるこの目的のため、製造者は非生産的な予備設備の費用を負担することが必要になるであろう。別の方法として、本発明は、前記設備のそれぞれにおける使用に適応可能なインサートの在庫のみを維持することを必要としてもよい。相対的に安価な品目であるため、製造者は損失生産時間で妥協することなく、より低い費用でこの在庫を維持することができる。
【００１４】
さらなる利点において、従来技術の要素を交換するのに要する時間は、新しい要素の再装備、真空シールのアラインメント等が必要となるため相当な長さとなるであろう。これは、従来技術と比べて休止時間および維持費が数分の１である、必要なインサートの金属表面への装着と比較対照される。
【００１５】
好適な実施形態では、インサートは完全に軟質材料で作製してもよく、前記材料はポリウレタン、天然ゴム、およびシリコーンを含むが、それらに限定されない。他の利用可能な適切な材料も本発明の保護機能を果たすことができ、そのため本発明が前記材料に限定されず前記適切な材料のそれぞれを含むであろうことは当業者には明白であろう。
【００１６】
より好適な実施形態では、インサートは１種類より多い材料を含んでもよい。インサートの異なる部分の特定の機能に基づいてある材料を選択してもよい。例えば、インサートの係合手段はインサートの接触面と異なる材料からなってもよい。接触面はユニットと接触して保護する部分なので、軟質材料と良好に適合する。しかし、係合手段に対応する係合部は機械的係合を容易にするため、より硬い材料からなってもよい。例証的、非限定的な例として、適切な材料はポリプロピレン、ＨＤＰＥ、ＡＢＳ等を含んでもよい。
【００１７】
さらに、係合手段が化学的係合を含む場合、インサートの係合部は化学的係合の種類に適した材料を含んでもよい。
【００１８】
さらなる実施形態では、インサートに関する複数材料の選択において、さまざまな選択の整合性を考慮に入れ、それぞれの機能を発揮するとともに効率的かつ効果的な製造を実現するようにしてもよい。
【００１９】
本発明の実施可能な構成を示す添付の図面に関して本発明をさらに説明すると好都合であろう。本発明の他の構成も実施可能であり、結果として、添付の図面の特殊性は、本発明に関する前述の説明の普遍性に代わるものとして理解すべきでない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１ａおよび１ｂはツインチャックテーブル、ネットリフタ、フレームリフタ、およびアイドルリフタとともに使用される真空パッドなどの支持装置１０を示している。前記装置は、ウエハから個別化された集積回路チップなどのユニットを操作および支持するために用いられる。
支持装置１０は、金属表面２０のハウジングとして機能する支持部材１５と、真空を印加するための「マニホルド」チャンバ３５と、オーバレイ３０とを備えている。金属表面は、支持装置１０がユニットを割り当てて支持するインサート４０に対応する凹部２７の配列２５を有している。金属表面はユニットに対し危険をもたらすので、ユニットが支持装置１０に接触する影響をオーバレイ３０が緩和することになる。従来技術では、このオーバレイはゴムのシートにより形成される。しかし、本発明は、全体として層を形成するが個別では１つまたは少数の凹部２７に対応する個々のインサートによる層を提供するものである。
【００２１】
本実施形態では、各インサート４０が１つの凹部２７に対応しているので、層３０をなすインサートのモザイクを形成することになる。
【００２２】
図２ａおよび２ｂはインサート４０および凹部２７の構成に関する拡大図を示している。本実施形態では、これらインサートは凹部の配列に対応するモザイク模様の軟質材料層を形成する。各インサート４０は逆目部５０と係合部５５とを有する。インサートを凹部２７に係合させるには、力をインサートの最上部６０に加え、逆目５０を凹部２７内に押し込み、凹部のスロート部３７を通過させるが、スロート部３７の寸法は凹部２７自体に対してそれより小さくなっており、また逆目５０が変形して通過することが必要な寸法を有している。逆目５０がスロート部を抜けると、スロート部はインサートの係合部５５と緩い嵌合により係合する。本実施形態では、インサートは圧入５２により凹部と係合し、係合すると、応力が加わっていない状態に置かれる。好適な実施形態では、インサートはインサートの肩部５７が凹部２７とスロート部３７との間の中間面５８と接触した状態で「整然と」配置され、この接触はインサート４０を位置決めするとともに力の印加を防止する「止め部」として作用する。
ユニット６５は支持装置１０により支持される際、真空により定位置に保持される。本実施形態における真空はマニホルドチャンバ３５による負圧により生成され、このチャンバはインサート４０を貫通するコンジット４５を通じてユニット６５と流体連通する。このため本実施形態では、コンジットはインサート４０の中心を貫通する中心配置コンジット４５とし、対応するユニットをインサートのオーバレイ部に接触させて中心位置に保持するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１ａ】図１ａは本発明に記載の支持装置の平面図である。
【図１ｂ】図１ｂは図１ａの支持装置の側面図である。
【図２ａ】図２ａは本発明に記載の支持装置の軟質材料層の詳細図である。
【図２ｂ】図２ｂは図２ａの軟質材料層の側面図である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
2008515187.tif 000004
【図２ａ】
2008515187.tif 000005
【図２ｂ】
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【国際調査報告】
2008515187.tif 000007
2008515187.tif 000008
2008515187.tif 000009
2008515187.tif 000010