(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体チップの損傷を抑制することが可能なチップ剥離装置を提供する。【解決手段】ニードル４１をホルダー５１に収納したまま、吸着コレット３１とホルダー５１とで半導体チップを挟み、その後、ニードル４１の位置を維持したまま、ホルダー５１を半導体チップから遠ざける。【選択図】図４
0003187638.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ダイシングされた半導体チップが貼り付けられたシートの、前記半導体チップの周囲に取り付けられるシート支持具と、
前記シートに対して前記半導体チップがある側を表側とし、前記半導体チップがない側を裏側とするとき、前記半導体チップに対して表側に配置される吸着コレットを有し、前記吸着コレットを前記半導体チップに対して進退させるコレット進退機構と、
前記半導体チップに対して裏側に配置されるニードルを有し、前記ニードルを前記半導体チップに対して進退させるニードル進退機構と、
前記半導体チップに対して裏側に配置される、前記ニードルを収納するホルダーであって、前記半導体チップと対向する面に前記ニードルが通過可能な開口が形成されたホルダーを有し、前記ホルダーを前記半導体チップに対して進退させるホルダー進退機構と、
を備え、
前記コレット進退機構、前記ニードル進退機構及び前記ホルダー進退機構は、
前記ニードルを前記ホルダーに収納したまま、前記吸着コレットと前記ホルダーとで前記半導体チップを挟み、
その後、前記ニードルの位置を維持したまま、前記ホルダーを前記半導体チップから遠ざける、
ことを特徴とするチップ剥離装置。
【請求項２】
前記コレット進退機構、前記ニードル進退機構及び前記ホルダー進退機構は、前記吸着コレットと前記ホルダーとで前記半導体チップを挟んだ後、前記ホルダーの前記開口から前記ニードルを突出させる、
請求項１に記載のチップ剥離装置。
【請求項３】
前記コレット進退機構、前記ニードル進退機構及び前記ホルダー進退機構は、前記ホルダーによって前記半導体チップを前記シート支持具により支持される位置よりも表側に押し出す、
請求項１に記載のチップ剥離装置。
【請求項４】
前記コレット進退機構、前記ニードル進退機構及び前記ホルダー進退機構は、前記吸着コレットを前記半導体チップに近づけ、停止させた後、前記ホルダーによって前記半導体チップを前記吸着コレットに押し当てる、
請求項１に記載のチップ剥離装置。
【請求項５】
前記コレット進退機構、前記ニードル進退機構及び前記ホルダー進退機構は、前記ニードルを前記ホルダーに収納したまま、前記ニードルと前記ホルダーとを前記半導体チップに近づける、
請求項１に記載のチップ剥離装置。
【請求項６】
前記コレット進退機構、前記ニードル進退機構及び前記ホルダー進退機構は、前記ホルダーを前記半導体チップから遠ざけた後、前記ニードルを前記半導体チップから遠ざける前に、前記吸着コレットを前記半導体チップから遠ざける、
請求項１に記載のチップ剥離装置。
【請求項７】
前記コレット進退機構、前記ニードル進退機構及び前記ホルダー進退機構は、前記ニードルを前記半導体チップから遠ざける速度を、前記ホルダーを前記半導体チップから遠ざける速度よりも高くする、
請求項１に記載のチップ剥離装置。
【請求項８】
前記ホルダーの前記半導体チップと対向する面には、前記シートを吸着する吸着口が形成される、
請求項１に記載のチップ剥離装置。
【請求項９】
前記ニードル進退機構及び前記ホルダー進退機構は、前記シート支持具に対して進退するステージに支持され、前記シート支持具が前記シートの面内方向に移動したときに前記シート支持具と前記ホルダーとが接触しない位置まで退避する、
請求項１に記載のチップ剥離装置。
【請求項１０】
前記シート支持具を前記シートの面内方向に移動させるシート位置決め機構をさらに備える、
請求項１に記載のチップ剥離装置。
【請求項１１】
複数のチップ搬送部を順に前記吸着コレットに近づけるチップ搬送ステージをさらに備える、
請求項１に記載のチップ剥離装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、チップ剥離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シートに貼り付けられた半導体チップを、シートの裏側からニードルで突き上げて、吸着コレットで吸着する技術が知られている。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記技術では、吸着位置まで半導体チップをニードルで突き上げるために、半導体チップが損傷しやすい。
【０００４】
本考案は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、半導体チップの損傷を抑制することが可能なチップ剥離装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本考案のチップ剥離装置は、ダイシングされた半導体チップが貼り付けられたシートの、前記半導体チップの周囲に取り付けられるシート支持具と、前記シートに対して前記半導体チップがある側を表側とし、前記半導体チップがない側を裏側とするとき、前記半導体チップに対して表側に配置される吸着コレットを有し、前記吸着コレットを前記半導体チップに対して進退させるコレット進退機構と、前記半導体チップに対して裏側に配置されるニードルを有し、前記ニードルを前記半導体チップに対して進退させるニードル進退機構と、前記半導体チップに対して裏側に配置される、前記ニードルを収納するホルダーであって、前記半導体チップと対向する面に前記ニードルが通過可能な開口が形成されたホルダーを有し、前記ホルダーを前記半導体チップに対して進退させるホルダー進退機構と、を備える。前記コレット進退機構、前記ニードル進退機構及び前記ホルダー進退機構は、前記ニードルを前記ホルダーに収納したまま、前記吸着コレットと前記ホルダーとで前記半導体チップを挟み、その後、前記ニードルの位置を維持したまま、前記ホルダーを前記半導体チップから遠ざける。
【０００６】
また、本考案の一態様では、前記コレット進退機構、前記ニードル進退機構及び前記ホルダー進退機構は、前記吸着コレットと前記ホルダーとで前記半導体チップを挟んだ後、前記ホルダーの前記開口から前記ニードルを突出させる。
【０００７】
また、本考案の一態様では、前記コレット進退機構、前記ニードル進退機構及び前記ホルダー進退機構は、前記ホルダーによって前記半導体チップを前記シート支持具により支持される位置よりも表側に押し出す。
【０００８】
また、本考案の一態様では、前記コレット進退機構、前記ニードル進退機構及び前記ホルダー進退機構は、前記吸着コレットを前記半導体チップに近づけ、停止させた後、前記ホルダーによって前記半導体チップを前記吸着コレットに押し当てる。
【０００９】
また、本考案の一態様では、前記コレット進退機構、前記ニードル進退機構及び前記ホルダー進退機構は、前記ニードルを前記ホルダーに収納したまま、前記ニードルと前記ホルダーとを前記半導体チップに近づける。
【００１０】
また、本考案の一態様では、前記コレット進退機構、前記ニードル進退機構及び前記ホルダー進退機構は、前記ホルダーを前記半導体チップから遠ざけた後、前記ニードルを前記半導体チップから遠ざける前に、前記吸着コレットを前記半導体チップから遠ざける。
【００１１】
また、本考案の一態様では、前記コレット進退機構、前記ニードル進退機構及び前記ホルダー進退機構は、前記ニードルを前記半導体チップから遠ざける速度を、前記ホルダーを前記半導体チップから遠ざける速度よりも高くする。
【００１２】
また、本考案の一態様では、前記ホルダーの前記半導体チップと対向する面には、前記シートを吸着する吸着口が形成される。
【００１３】
また、本考案の一態様では、前記ニードル進退機構及び前記ホルダー進退機構は、前記シート支持具に対して進退するステージに支持され、前記シート支持具が前記シートの面内方向に移動したときに前記シート支持具と前記ホルダーとが接触しない位置まで退避する。
【００１４】
また、本考案の一態様では、前記シート支持具を前記シートの面内方向に移動させるシート位置決め機構をさらに備える。
【００１５】
また、本考案の一態様では、複数のチップ搬送部を順に前記吸着コレットに近づけるチップ搬送ステージをさらに備える。
【考案の効果】
【００１６】
本考案によると、ニードルをホルダーに収納したまま、吸着コレットとホルダーとで半導体チップを挟み、その後、ニードルの位置を維持したまま、ホルダーを半導体チップから遠ざけるので、半導体チップの損傷を抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本考案の一実施形態に係るチップ剥離装置の斜視図である。
【図２】ニードル進退機構及びホルダー進退機構の構成例を示す概略図である。
【図３】吸着コレット、ニードル及びホルダーの動作例を示すグラフである。
【図４】吸着コレット、ニードル及びホルダーの動作例を示す概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００１８】
本考案の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、本考案の一実施形態に係るチップ剥離装置１の斜視図である。図２は、ニードル進退機構４及びホルダー進退機構５の構成例を示す概略図である。以下、シート支持具２に支持されるシートに対して、半導体チップがある側を表側とし、半導体チップがない側を裏側とする。
【００２０】
チップ剥離装置１は、ダイシングされた半導体チップが貼り付けられたシートを支持するシート支持具２を有している。シート支持具２の表側には、半導体チップを吸着保持する吸着コレット３１を有するコレット進退機構３が配置されている。また、シート支持具２の表側には、吸着コレット３１から受け渡される半導体チップを搬送するチップ搬送ステージ７が配置されている。
【００２１】
シート支持具２の裏側には、半導体チップを表側に向かって押すニードル４１及びホルダー５１を有するニードル進退機構４及びホルダー進退機構５が配置されている。また、シート支持具２の裏側には、ニードル進退機構４及びホルダー進退機構５をシート支持具２に対して進退可能に支持する機構支持ステージ６が配置されている。
【００２２】
シート支持具２は、環状に形成されており、ダイシングされた複数の半導体チップが貼り付けられたシートの、複数の半導体チップの周囲に取り付けられる。シートは、例えば樹脂材料からなる伸縮性のある粘着シートであり、半導体チップは、例えば発光素子である。シート支持具２に取り付けられたシートには、シートの面内方向の全てにテンションが付与される。
【００２３】
また、シート支持具２は、不図示のシート位置決め機構によってシートの面内方向に位置決めされる。シート位置決め機構は、例えば、面内方向の直交する２軸に沿ってシート支持具２を移動させる２つのモーターを含む。さらに、シート支持具２は、シート交換のため、シートの面内方向に移動して吸着コレット３１とホルダー５１の間から退避することが可能である。
【００２４】
コレット進退機構３は、シート支持具２に支持されたシートと対向するように吸着コレット３１を支持している。吸着コレット３１は、例えばゴム等の弾性材料からなる。吸着コレット３１は、モーター３３により回転されるアーム３５に取り付けられており、シート支持具２に支持されたシートに対向する位置と、チップ搬送ステージ７に対向する位置との間で回転する。
【００２５】
また、コレット進退機構３は、シート支持具２に支持されたシートの法線方向に吸着コレット３１を移動させる不図示のモーター及びカムを備えている。吸着コレット３１は、モーターにより回転されるカムのプロファイルに従って、半導体チップに対して進退する（詳細は後述）。さらに、コレット進退機構３は、吸着コレット３１に吸着力を付与する不図示のポンプを備えている。
【００２６】
ニードル進退機構４及びホルダー進退機構５は、シート支持具２に支持されたシートと対向するようにホルダー５１を支持すると共に、ホルダー５１にニードル４１を収納している。ホルダー５１は、例えば金属材料からなり、ニードル４１も、例えば金属材料からなる。ホルダー５１の半導体チップと対向する対向面５９の中央には、ニードル４１が通過可能な通過口５ａが形成されており、その周囲には、シートを吸着する複数の吸着口５ｂが形成されている。
【００２７】
また、ニードル進退機構４は、シート支持具２に支持されたシートの法線方向にニードル４１を移動させるモーター４３及びカム４４を備えている。ニードル４１は、モーター４３により回転されるカム４４のプロファイルに従って、半導体チップに対して進退する（詳細は後述）。さらに、ニードル進退機構４は、カム４４と接触するガイド４５と、ガイド４５を案内するレール４６と、ガイド４５から延出してホルダー５１に挿入される、ニードル４１が設けられた軸部４７と、を備えている。
【００２８】
また、ホルダー進退機構５は、シート支持具２に支持されたシートの法線方向にホルダー５１を移動させるモーター５３及びカム５４を備えている。ホルダー５１は、モーター５３により回転されるカム５４のプロファイルに従って、半導体チップに対して進退する（詳細は後述）。また、ホルダー進退機構５は、カム５４と接触する、ホルダー５１に連結されたガイド５５と、ガイド５５を案内するレール５６と、対向面５９に形成された吸着口５ｂに繋がる吸引口５７と、を備えている。
【００２９】
さらに、ホルダー進退機構５は、ホルダー５１の対向面５９に形成された吸着口５ｂに吸着力を付与する不図示のポンプを備えており、ホルダー５１の基端部に設けられた吸引口５７は、不図示のチューブを介してポンプに接続されている。
【００３０】
機構支持ステージ６は、ニードル進退機構４及びホルダー進退機構５をシート支持具２に対して進退可能に支持している。機構支持ステージ６は、シート交換のためにシート支持具２を吸着コレット３１とホルダー５１の間から退避させる際に、シート支持具２とホルダー５１とが接触しない位置までニードル進退機構４及びホルダー進退機構５を退避可能とする。
【００３１】
チップ搬送ステージ７は、円板状に形成され、周縁に沿って一定間隔で配列する複数のチップ搬送部７１を有している。チップ搬送ステージ７は、間欠的に回転することによって複数のチップ搬送部７１を順に吸着コレット３１に近接させ、吸着コレット３１から半導体チップを受け取る。
【００３２】
図３は、吸着コレット３１、ニードル４１及びホルダー５１の動作例を示すグラフである。同図において、横軸は時間を表しており、縦軸は位置を表している。このグラフは、吸着コレット３１、ニードル４１及びホルダー５１を駆動するカムの回転角に応じたプロファイルに対応している。また、図４は、図３の（ａ）〜（ｇ）の状態を示す概略図である。
【００３３】
吸着コレット３１、ニードル４１及びホルダー５１は、カムが１回転する間に、半導体チップＬに対する最遠位置から最近位置に至り、再び最遠位置に戻る。吸着コレット３１については、表側が遠方向であり、裏側が近方向である。他方、ニードル４１及びホルダー５１については、裏側が遠方向であり、表側が近方向である。
【００３４】
ｔ１の時点において、ニードル４１及びホルダー５１は、最遠位置にある。このとき、図４の（ａ）に示されるように、ニードル４１はホルダー５１に収納されたままであり、ホルダー５１の対向面５９がシートＳの裏側に接触ないし接近している。また、シートＳには、シート支持具２以外から張力が付与されていない。このときの半導体チップＬの位置を、通常位置とする。
【００３５】
ｔ１の後、ホルダー５１は表側へ向かって移動し、その結果、半導体チップＬは通常位置よりも表側に押し出される。これにより、シートＳには更なる張力が付与されて、半導体チップＬの剥離が容易になる。
【００３６】
また、ｔ１の後、ニードル４１及びホルダー５１は、表側へ向かって最近位置まで同じ速度で移動する。このため、ニードル４１は、最近位置に到るまでホルダー５１に収納されたままである。なお、ニードル４１の先端は、ホルダー５１の対向面５９に形成された通過口５ａとほぼ同じ位置にある。
【００３７】
ｔ２の時点において、吸着コレット３１は、最近位置に到達する。すなわち、図４の（ｂ）に示されるように、吸着コレット３１は、半導体チップＬに近接して、停止する。このとき、ニードル４１及びホルダー５１は、未だ最近位置に到達しておらず、半導体チップＬを表側へ押し出している途中である。
【００３８】
ｔ３の時点において、ニードル４１及びホルダー５１は、最近位置に到達する。これにより、図４の（ｃ）に示されるように、半導体チップＬとシートＳは、吸着コレット３１とホルダー５１に挟まれる。すなわち、半導体チップＬは、ホルダー５１によって、停止している吸着コレット３１に押し当てられる。このとき、吸着コレット３１は、表側へ若干押し戻される。
【００３９】
このように、停止している吸着コレット３１に半導体チップＬを押し当てることで、半導体チップＬの損傷や吸着コレット３１の摩耗を抑制することが可能である。
【００４０】
また、対向面５９で面接触するホルダー５１によって半導体チップＬを表側へ押し出すことで、ニードルで突き上げる従来技術と比較して、半導体チップＬの損傷を抑制することが可能であり、さらには、半導体チップＬの押し出し速度を向上させることが可能である。
【００４１】
なお、少なくともｔ４の前までに、ホルダー５１の対向面５９に形成された吸着口５ｂに吸着力が付与され、ホルダー５１の対向面５９にシートＳを吸着させる。
【００４２】
ｔ４の時点において、ニードル４１は、最近位置に維持される一方、ホルダー５１は、最近位置から裏側に向かって移動を開始する。これにより、図４の（ｄ）に示されるように、ニードル４１は、ホルダー５１の対向面５９に形成された通過口５ａから外側へ突出し、半導体チップＬとシートＳは、吸着コレット３１とニードル４１に挟まれる。
【００４３】
シートＳの一点がニードル４１により表側に突き上げられる一方で、その周囲がホルダー５１の対向面５９により裏側に引っ張られることで、半導体チップＬとシートＳの接着面積が低減し、その結果、半導体チップＬをシートＳから剥離することが容易になる。
【００４４】
上記のように、ニードル４１を最近位置に維持したまま、半導体チップＬとシートＳを吸着コレット３１とホルダー５１で挟んだ状態から、吸着コレット３１とニードル４１で挟んだ状態に切り替えることで、従来技術よりも半導体チップＬの損傷を抑制することが可能である。すなわち、ニードル４１から半導体チップＬに加わる力を、従来技術よりも低減することが可能である。
【００４５】
ｔ５の時点において、吸着コレット３１は、半導体チップＬを吸着保持しながら、最近位置から表側に向かって移動を開始する。これにより、図４の（ｅ）に示されるように、半導体チップＬは、吸着コレット３１と共に表側に向かって移動して、シートＳから剥離される。
【００４６】
ｔ６の時点において、ニードル４１は、最近位置から裏側に向かって移動を開始する。これにより、図４の（ｆ）に示されるように、ニードル４１は、半導体チップＬから遠ざかり、ホルダー５１に徐々に収納される。
【００４７】
このとき、ニードル４１が裏側に向かって移動する速度を、ホルダー５１が裏側に向かって移動する速度よりも高くすることで、ニードル４１及びホルダー５１を最遠位置に迅速に戻すことが可能である。
【００４８】
ｔ７の時点において、ニードル４１及びホルダー５１は、最遠位置に戻る。このとき、図４の（ｇ）に示されるように、ニードル４１はホルダー５１に再び収納される。
【００４９】
以上のようにして、シートＳから半導体チップＬを剥離する動作が完了する。吸着コレット３１に吸着保持された半導体チップＬは、その後、上記図１に示されたチップ搬送ステージ７に受け渡される。
【００５０】
以上、本考案の実施形態について説明したが、本考案は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が当業者にとって可能であるのはもちろんである。
【符号の説明】
【００５１】
１  チップ剥離装置、２  シート支持具、３  コレット進退機構、３１  吸着コレット、３３  モーター、３５  アーム、４  ニードル進退機構、４１  ニードル、４３  モーター、４４  カム、４５  ガイド、４６  レール、４７  軸部、５  ホルダー進退機構、５１  ホルダー、５３  モーター、５４  カム、５５  ガイド、５６  レール、５７  吸引口、５９  対向面、５ａ  通過口、５ｂ  吸着口、６  機構支持ステージ、７  チップ搬送ステージ、７１  チップ搬送部、Ｓ  シート、Ｌ  半導体チップ。
【図１】
0003187638.tif 000003
【図２】
0003187638.tif 000004
【図３】
0003187638.tif 000005
【図４】
0003187638.tif 000006