(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハをダイシングして形成した多数のダイが貼着されたダイシングシートを装着したウエハパレットと、複数の作業ヘッドと、回路基板を搬送するコンベアとを備えた部品実装機において、
前記ダイシングシートから剥離したダイを複数個載置可能なダイ移載ステージを備え、  前記複数の作業ヘッドのいずれかの作業ヘッドで前記ダイシングシート上のダイをピックアップして前記ダイ移載ステージに載置すると共に、他の作業ヘッドで前記ダイ移載ステージ上のダイをピックアップして回路基板に実装する部品実装機であって、
前記複数の作業ヘッドは、それぞれ、前記ダイシングシート上のダイをピックアップして前記ダイ移載ステージに載置する動作と、前記ダイ移載ステージ上のダイをピックアップして回路基板に実装する動作のどちらも実行可能であることを特徴とする部品実装機。
【請求項２】
ウエハをダイシングして形成した多数のダイが貼着されたダイシングシートを装着したウエハパレットと、複数の作業ヘッドと、回路基板を搬送するコンベアとを備えた部品実装機において、
前記ダイシングシートから剥離したダイを複数個載置可能なダイ移載ステージを備え、 前記複数の作業ヘッドのいずれかの作業ヘッドで前記ダイシングシート上のダイをピックアップして前記ダイ移載ステージに載置すると共に、他の作業ヘッドで前記ダイ移載ステージ上のダイをピックアップして回路基板に実装する部品実装機であって、
前記ウエハパレットと他の部品供給ユニットとが着脱可能にセットされ、
前記複数の作業ヘッドのいずれかの作業ヘッドで前記他の部品供給ユニットから供給される部品をピックアップして回路基板に実装することを特徴とする部品実装機。
【請求項３】
前記複数の作業ヘッドは、それぞれ、前記ダイシングシート上のダイをピックアップして前記ダイ移載ステージに載置する動作と、前記ダイ移載ステージ上のダイをピックアップして回路基板に実装する動作のどちらも実行可能であることを特徴とする請求項２に記載の部品実装機。
【請求項４】
前記作業ヘッドでピックアップするダイの貼着部分を前記ダイシングシートの下面側から吸引して該ダイの貼着部分をシート剥離する剥離ステージを備え、前記作業ヘッドで前記ダイシングシート上のダイを吸着保持しながら、該ダイの貼着部分の手前側から前記剥離ステージを該ダイの貼着部分の真下へスライドさせることで該ダイの貼着部分をシート剥離することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の部品実装機。
【請求項５】
前記複数の作業ヘッドを移動させる複数のロボットは、前記コンベアの搬送方向に移動するＸ軸が共通化されてい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部品実装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハパレットで供給されるダイをピックアップして回路基板に実装する部品実装機に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
ウエハパレットで供給されるダイは、ウエハを碁盤目状にダイシングして形成され、ダイシングシートに貼着されているため、ダイシングシートからダイをピックアップする際に、ダイシングシートからダイを剥離する必要がある。ダイの剥離方式には、突き上げ剥離方式とスライド剥離方式とがある。突き上げ剥離方式では、特許文献１（特開２０１０−１２９９４９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。
【０００３】
しかし、ダイが薄くて割れやすいダイの場合は、上記突き上げ剥離方式ではダイが割れてしまう可能性があるため、スライド剥離方式が用いられる。スライド剥離方式では、特許文献２（特許第３２０９７３６号公報）に記載されているように、多数のダイが貼着されたダイシングシート上のダイをピックアップする吸着ノズル（コレット）と、シート吸引孔を有する剥離ステージとを備え、吸着ノズルのパッドでダイシングシート上のダイを吸着保持しながら、該ダイの貼着部分の手前側から剥離ステージのシート吸引孔を該ダイの貼着部分の真下へスライドさせることで、該ダイの貼着部分を徐々にシート剥離するようにしている。
【０００４】
また、特許文献３（特開平１１−９７４８９号公報）では、１台の装置に２つのヘッドを搭載し、一方のヘッドでダイシングシート上のダイをピックアップして位置決めテーブルに載せ、他方のヘッドで位置決めテーブル上のダイをピックアップして回路基板に実装するようにしている。
【０００５】
また、特許文献４（特開２００８−４８１０号公報）では、部品実装ラインにダイピックアップ装置と実装装置等の複数の工程装置を配列すると共に、ダイピックアップ装置と実装装置との間をシャトルで繋ぎ、ダイピックアップ装置でダイシングシート上のダイをピックアップしてシャトルに載せ、該シャトルによりダイを実装装置へ移送し、実装装置でシャトルからダイをピックアップして回路基板に実装するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１２９９４９号公報
【特許文献２】特許第３２０９７３６号公報
【特許文献３】特開平１１−９７４８９号公報
【特許文献４】特開２００８−４８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、ダイシングシートからダイを剥離してピックアップする工程は、ダイを回路基板に実装する工程と比べて時間がかかる。ダイピックアップ工程のタクトタイムを短縮するには、シート剥離速度を速くしてシート剥離に要する時間を短くすることが効果的であるが、特に、特許文献２のようなスライド剥離方式では、薄くて割れやすいダイをシート剥離するため、剥離ステージのスライド速度を速くすると、薄いダイが割れてしまったり、シート剥離に失敗する可能性がある。このため、剥離ステージを緩やかにスライドさせる必要があり、シート剥離に要する時間が長くなってダイピックアップ工程のタクトタイムが長くなり、その結果、ダイ実装工程のタクトタイムも延びてしまい、高生産性の要求を満たすことができない。
【０００８】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ダイシングシートからダイを剥離してピックアップする工程とダイを回路基板に実装する工程とを１台の部品実装機で実行するものにおいて、高生産性の要求を満たすことができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、ウエハをダイシングして形成した多数のダイが貼着されたダイシングシートを装着したウエハパレットと、複数の作業ヘッドと、回路基板を搬送するコンベアとを備えた部品実装機において、前記ダイシングシートから剥離したダイを複数個載置可能なダイ移載ステージを備え、前記複数の作業ヘッドのいずれかの作業ヘッドで前記ダイシングシート上のダイをピックアップして前記ダイ移載ステージに載置すると共に、他の作業ヘッドで前記ダイ移載ステージ上のダイをピックアップして回路基板に実装することを第１の特徴とし、更に、複数の作業ヘッドは、それぞれ、ダイシングシート上のダイをピックアップしてダイ移載ステージに載置する動作（ダイピックアップ工程）と、ダイ移載ステージ上のダイをピックアップして回路基板に実装する動作（ダイ実装工程）のどちらも実行可能であることを第２の特徴とするものである。
【００１０】
本発明では、ダイシングシートから剥離したダイを複数個載置可能なダイ移載ステージを備えているため、ダイを回路基板に実装する工程の待ち時間中に、ダイシングシートからダイを剥離してダイ移載ステージにストックしておくことができる。これにより、ダイ実装工程では、ダイ移載ステージ上にストックされたダイを回路基板に能率良く実装することができて、ダイ実装工程のタクトタイムがダイピックアップ工程によって延ばされることを極力防止でき、高生産性の要求を満たすことができる。
【００１１】
この場合、請求項１，３のように、複数の作業ヘッドは、それぞれ、ダイシングシート上のダイをピックアップしてダイ移載ステージに載置する動作（ダイピックアップ工程）と、ダイ移載ステージ上のダイをピックアップして回路基板に実装する動作（ダイ実装工程）のどちらも実行可能とすれば良い。このようにすれば、複数の作業ヘッドを能率良く稼働させて生産性を向上させることができる。
【００１２】
本発明は、ダイピックアップ工程で、特許文献１等に記載されているような突き上げ剥離方式によってダイシングシートからダイを剥離するようにしても良いし、請求項４のように、作業ヘッドでピックアップするダイの貼着部分をダイシングシートの下面側から吸引して該ダイの貼着部分をシート剥離する剥離ステージを備え、作業ヘッドでダイシングシート上のダイを吸着保持しながら、該ダイの貼着部分の手前側から剥離ステージを該ダイの貼着部分の真下へスライドさせることで該ダイの貼着部分をシート剥離するようにしても良い。このようなスライド剥離方式では、薄いダイの割れ等を防ぐために剥離ステージを緩やかにスライドさせる必要があり、シート剥離に要する時間が長くなるため、ダイピックアップ工程のタクトタイムが長くなるが、ダイ実装工程の待ち時間中に、ダイシングシートからダイを剥離してダイ移載ステージにストックしておくことができるため、ダイ実装工程のタクトタイムがダイピックアップ工程によって延ばされることを極力防止でき、高生産性の要求を満たすことができる。
【００１３】
また、請求項２のように、ウエハパレットと他の部品供給ユニット（テープフィーダ、トレイフィーダ等）とを着脱可能にセットし、複数の作業ヘッドのいずれかの作業ヘッドで他の部品供給ユニットから供給される部品をピックアップして回路基板に実装するようにしても良い。このようにすれば、多様な実装プロセスに対応できる。
【００１４】
また、請求項５のように、複数の作業ヘッドを移動させる複数のロボットは、コンベアの搬送方向に移動するＸ軸を共通化した構成としても良い。このようにすれば、複数の作業ヘッドを移動させる複数のロボットの構成を簡素化することができ、装置コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は本発明の一実施例を示す部品実装機の外観斜視図である。
【図２】図２は部品実装機の平面図である。
【図３】図３はウエハパレットの外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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１乃至図３を用いて説明する。
部品実装機のベース台１１上には、回路基板１２をＸ方向に搬送するコンベア１３と、ウエハパレット１４（図３参照）を取替え可能にセットするためのウエハパレットセット台１５と、他の部品供給ユニット（テープフィーダ、トレイフィーダ等）を取替え可能にセットするためのフィーダセット台１６等が設けられている。
【００１７】
図３に示すように、ウエハパレット１４は、碁盤目状にダイシングされたウエハ（多数のダイ１７）を貼着した伸縮可能なダイシングシート１８を、円形の開口部を有するウエハ装着板１９にエキスパンドした状態で装着し、該ウエハ装着板１９をパレット本体２０にねじ２１等により取り付けた構成となっている。
【００１８】
図１及び図２に示すように、部品実装機のベース台１１には、２台のＸ−Ｙロボット２２，２３が設けられている。各Ｘ−Ｙロボット２２，２３は、コンベア１３の搬送方向（Ｘ方向）に延びる２本のＸスライドガイド２４，２５（Ｘ軸）を共有し、該Ｘスライドガイド２４，２５にＸスライド２６，２７がＸ方向にスライド可能に支持され、各Ｘスライド２６，２７にそれぞれＹスライド２６ａ，２７ａがＹ方向にスライド可能に支持され、各Ｙスライド２６ａ，２７ａにそれぞれ作業ヘッド２８，２９が着脱可能に取り付けられている。各作業ヘッド２８，２９は、様々なヘッド（例えば、１本の吸着ノズルのみを保持するヘッド、複数本の吸着ノズルを保持するロータリヘッド、ディスペンス用のヘッド、熱圧着／超音波用の装着ヘッド等）と取替え可能となっている。各作業ヘッド２８，２９には、ダイ１７等の部品を撮像するカメラ（図示せず）を搭載しても良い。
【００１９】
ウエハパレットセット台１５には、突き上げユニット３１（図１参照）が設けられ、該ウエハパレットセット台１５にセットしたウエハパレット１４のダイシングシート１８上のダイ２１を作業ヘッド２８で吸着してピックアップする際に、ダイシングシート１８のうちの吸着しようとするダイ１７の貼着部分をその真下から突き上げユニット３１の突き上げポットで突き上げて該ダイ１７の貼着部分をダイシングシート１８から部分的に剥離させながら、作業ヘッド２８で該ダイ２１を吸着してダイシングシート１８からピックアップするようにしている。
【００２０】
尚、突き上げユニット３１に代えて、スライド剥離方式でダイシングシート１８からダイ１７を剥離する剥離ステージを設けた構成としても良い。ここで、剥離ステージは、作業ヘッド２８でピックアップするダイ１７の貼着部分をダイシングシート１８の下面側から吸引して該ダイ１７の貼着部分をシート剥離するものである。スライド剥離方式では、ウエハパレット１４のダイシングシート１８上のダイ２１を作業ヘッド２８で吸着してピックアップする際に、該作業ヘッド２８でダイシングシート１８上のダイ１７を吸着保持しながら、該ダイ１７の貼着部分の手前側から剥離ステージを該ダイ１７の貼着部分の真下へスライドさせることで該ダイ１７の貼着部分を徐々にシート剥離した後、該ダイ１７を該作業ヘッド２８でピックアップする。
【００２１】
部品実装機のベース台１１上の空きスペースには、ダイシングシート１８から剥離したダイ１７を複数個載置可能なダイ移載ステージ３２が設けられている。部品実装機の稼働中は、生産プログラムに従って、一方の作業ヘッド２８でダイシングシート１８上のダイ１７をピックアップしてダイ移載ステージ３２に載置する動作を繰り返すと共に、他方の作業ヘッド２９でダイ移載ステージ３２上のダイ１７をピックアップして回路基板１２に実装する。
【００２２】
ダイ移載ステージ３２上に載置したダイ１７の数が所定数以上になった場合は、それまでシート剥離用ヘッドとして使用していた作業ヘッド２８も、装着ヘッドとして使用でき、該作業ヘッド２８でダイ移載ステージ３２上のダイ１７をピックアップして回路基板１２に実装できるようになっている。また、装着ヘッドとして使用する作業ヘッド２９も、シート剥離用ヘッドとして使用できるようになっている。
【００２３】
また、フィーダセット台１６にテープフィーダ、トレイフィーダ等の部品供給ユニットがセットされている場合は、生産プログラムに従って、２つの作業ヘッド２８，２９のうちの空いている方の作業ヘッドが部品供給ユニットから供給される部品をピックアップして回路基板１２に実装できるようになっている。
【００２４】
以上説明した本実施例では、ダイシングシート１８から剥離したダイ１７を複数個載置可能なダイ移載ステージ３２を備えているため、ダイ１７を回路基板１２に実装する工程の待ち時間中に、ダイシングシート１８からダイ１７を剥離してダイ移載ステージ３２にストックしておくことができる。これにより、ダイ実装工程では、ダイ移載ステージ３２上にストックされたダイ１７を回路基板１２に能率良く実装することができて、ダイ実装工程のタクトタイムがダイピックアップ工程によって延ばされることを極力防止でき、高生産性の要求を満たすことができる。
【００２５】
しかも、本実施例では、２つの作業ヘッド２８，２９は、それぞれ、ダイシングシート１８上のダイ１７をピックアップしてダイ移載ステージ３２に載置する動作（ダイピックアップ工程）と、ダイ移載ステージ３２上のダイ１７をピックアップして回路基板１２に実装する動作（ダイ実装工程）のどちらも実行可能としているため、２つの作業ヘッド２８，２９を能率良く稼働させて生産性を向上させることができる。
【００２６】
更に、本実施例では、ウエハパレット１４と他の部品供給ユニット（テープフィーダ、トレイフィーダ等）とをセット可能とし、２つの作業ヘッド２８，２９のいずれかで他の部品供給ユニットから供給される部品をピックアップして回路基板１２に実装するようにしたので、多様な実装プロセスに対応できる。
【００２７】
また、本実施例では、２つの作業ヘッド２８，２９を移動させる２台のＸ−Ｙロボット２２，２３は、コンベア１３の搬送方向に移動するＸスライドガイド２４，２５（Ｘ軸）を共通化しているため、２つの作業ヘッド２８，２９を移動させる２台のＸ−Ｙロボット２２，２３の構成を簡素化することができ、装置コストを低減することができる。
【００２８】
ところで、ダイ１７のシート剥離方式としてスライド剥離方式を用いた場合、薄いダイ１７の割れ等を防ぐために剥離ステージを緩やかにスライドさせる必要があり、シート剥離に要する時間が長くなるため、ダイピックアップ工程のタクトタイムが長くなるが、本実施例では、ダイ実装工程の待ち時間中に、ダイシングシート１８からダイ１７を剥離してダイ移載ステージ３２にストックしておくことができるため、ダイ実装工程のタクトタイムがダイピックアップ工程によって延ばされることを極力防止でき、高生産性の要求を満たすことができる。
【００２９】
尚、本発明は、上記実施例に限定されず、例えば、シート剥離用ヘッドとして使用する一方の作業ヘッドを上下反転可能とし、当該一方の作業ヘッドを、ダイシングシート１８から剥離したダイ１７を吸着した状態で上下反転させ、そのダイ１７を他方の作業ヘッドで吸着して回路基板１２に実装するようにしても良い。
【００３０】
その他、本発明は、作業ヘッドの数（ロボットの数）は２つに限定されず、３つ以上としても良く、また、コンベア１３、ウエハパレットセット台１５、フィーダセット台１６、ダイ移載ステージ３２の位置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…ベース台、１２…回路基板、１３…コンベア、１４…ウエハパレット、１５…ウエハパレットセット台、１６…フィーダセット台、１７…ダイ、１８…ダイシングシート、２２，２３…Ｘ−Ｙロボット、２４，２５…Ｘスライドガイド（Ｘ軸）、２６，２７…Ｘスライド、２６ａ，２７ａ…Ｙスライド、２８，２９…作業ヘッド、３１…突き上げユニット、３２…ダイ移載ステージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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