(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の片状体を保持面で保持可能な保持手段と、
前記保持面で保持された前記複数の片状体間に当接手段を挿入し、前記複数の片状体の間隔を広げる間仕切り手段と、
前記当接手段と前記保持面とを相対移動させ、各片状体を前記保持面上の所定の位置に所定の向きで整列させる整列手段とを備えていることを特徴とする整列装置。
【請求項２】
複数の片状体を保持面で保持可能な保持手段と、
前記保持面で保持された前記複数の片状体間に当接手段を挿入可能な間仕切り手段と、
前記当接手段と前記保持面とを相対移動させ、前記複数の片状体の間隔を全体的に広げつつ、各片状体を前記保持面上の所定の位置に所定の向きで整列させる整列手段とを備えていることを特徴とする整列装置。
【請求項３】
複数の片状体を保持面で保持する工程と、
前記保持面で保持された前記複数の片状体間に当接手段を挿入し、前記複数の片状体の間隔を広げる工程と、
前記当接手段と前記保持面とを相対移動させ、各片状体を前記保持面上の所定の位置に所定の向きで整列させる工程とを備えていることを特徴とする整列方法。
【請求項４】
複数の片状体を保持面で保持する保持工程と、
前記保持面で保持された前記複数の片状体間に当接手段を挿入する間仕切り工程と、
前記当接手段と前記保持面とを相対移動させ、前記複数の片状体の間隔を全体的に広げつつ、各片状体を前記保持面上の所定の位置に所定の向きで整列させる整列工程とを備えていることを特徴とする整列方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整列装置および整列方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の半導体チップ（以下、単にチップという場合がある）等の片状体の間隔を広げ、当該片状体を取り出しやすくする整列装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２０４７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたような従来の整列装置では、複数のチップが貼付されたダイシングフィルム等の接着シートを伸張させることにより、各チップの間隔を広げるため、接着シートの応力がチップの移動に影響を与えてしまい、各チップの間隔を均等に広げることができない。しかし、このような間隔の違いは極めて微小なため、各チップは、均等に間隔が広げられたものとされ、計算で導き出される位置（以下、理論上の位置という場合がある）を基準として搬送装置やピックアップ装置等の搬送手段によって搬送され、リードフレームや基板等の被搭載物上に搭載される。その結果、チップと被搭載物との相対位置関係が微妙にずれてしまい、ワイヤボンディングの接続位置がずれたり、チップと被搭載物との端子同士の位置がずれたりして、それらの導通が取れなくなってしてしまうという不都合を生じる。なお、このような課題は、半導体装置の製造に係るだけでなく、例えば緻密な機械部品や微細な装飾品等においても発生し得る。
【０００５】
本発明の目的は、各片状体の間隔を正確に広げることができる整列装置および整列方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の整列装置は、複数の片状体を保持面で保持可能な保持手段と、前記保持面で保持された前記複数の片状体間に当接手段を挿入し、前記複数の片状体の間隔を広げる間仕切り手段と、前記当接手段と前記保持面とを相対移動させ、各片状体を前記保持面上の所定の位置に所定の向きで整列させる整列手段とを備えていることを特徴とする。
本発明の整列装置は、複数の片状体を保持面で保持可能な保持手段と、前記保持面で保持された前記複数の片状体間に当接手段を挿入可能な間仕切り手段と、前記当接手段と前記保持面とを相対移動させ、前記複数の片状体の間隔を全体的に広げつつ、各片状体を前記保持面上の所定の位置に所定の向きで整列させる整列手段とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の整列装置において、前記複数の片状体は、接着シートに貼付され、前記接着シートから前記複数の片状体を前記保持面に転写可能な転写手段を備えていることが好ましい。
本発明の整列装置において、前記当接手段は、前記複数の片状体間に格子状に配置可能な格子状部材であることが好ましい。
【０００８】
本発明の整列方法は、複数の片状体を保持面で保持する工程と、前記保持面で保持された前記複数の片状体間に当接手段を挿入し、前記複数の片状体の間隔を広げる工程と、前記当接手段と前記保持面とを相対移動させ、各片状体を前記保持面上の所定の位置に所定の向きで整列させる工程とを備えていることを特徴とする。
本発明の整列方法は、複数の片状体を保持面で保持する保持工程と、前記保持面で保持された前記複数の片状体間に当接手段を挿入する間仕切り工程と、前記当接手段と前記保持面とを相対移動させ、前記複数の片状体の間隔を全体的に広げつつ、各片状体を前記保持面上の所定の位置に所定の向きで整列させる整列工程とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の片状体間に当接手段を挿入させて当該片状体を整列させることができるため、接着シートの応力の影響を受けることがなく、各片状体の間隔を正確に広げることができる。
【００１０】
また、転写手段を設ければ、応力によって各片状体の間隔に影響を与える接着シートから各片状体を保持面に転写することができるので、各片状体の間隔を正確に広げることができる。
さらに、当接手段を格子状部材とすれば、一度で複数の片状体間全てに格子状部材を挿入させて当該片状体を整列させることができるため、単位時間当たりの処理能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る整列装置の側面図。
【図２】図１の整列装置の動作説明図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る整列装置の側面図。
【図４】図３の整列装置の動作説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、各実施形態での同様の構成については、詳細な説明を省略する。
また、各実施形態におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、前記所定平面に直交する軸とする。さらに、各実施形態では、Ｙ軸と平行な図１中手前側から観た場合を基準とし、方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がＹ軸の矢印方向で「後」がその逆方向とする。
【００１３】
［第１実施形態］
図１において、整列装置１０は、複数の片状体としてのチップＣＰを保持面２２Ａで保持可能な保持手段２０と、保持面２２Ａで保持された複数のチップＣＰ間に当接手段としてのブレード３２を挿入可能な間仕切り手段３０と、ブレード３２と保持面２２Ａとを相対移動させ、各チップＣＰを保持面２２Ａ上の所定の位置に所定の向きで整列させる整列手段４０と、各チップＣＰの位置を認識可能な光学センサや撮像手段等の図示しない検知手段とを備えている。なお、チップＣＰは、半導体ウエハ（以下、単にウエハという場合がある）ＷＦが格子状に切断されることで形成される。
【００１４】
保持手段２０は、駆動機器としての回動モータ２１と、回動モータ２１の出力軸２１Ａに支持され、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段によってチップＣＰを吸着保持可能な保持面２２Ａを有するテーブル２２とを備えている。
【００１５】
間仕切り手段３０は、駆動機器としての直動モータ３１と、直動モータ３１の出力軸３１Ａに支持されたブレード３２とを備えている。ブレード３２は、ウエハＷＦの前後方向長さよりも長く設定され、当該ブレード３２の下端部は、先細り形状とされ、チップＣＰ間に挿入しやすい形状となっている。
【００１６】
整列手段４０は、スライダ４１Ａで直動モータ３１を支持する駆動機器としてのリニアモータ４１を備えている。
【００１７】
以上の整列装置１０において、チップＣＰを整列させる手順について説明する。
先ず、各部材が初期位置に配置された図１中実線で示す状態の整列装置１０に対し、作業者またはベルトコンベア等の図示しない搬送手段が、複数のチップＣＰに個片化されたウエハＷＦを保持面２２Ａの所定位置に載置する。次いで、保持手段２０が図示しない減圧手段を駆動し、保持面２２Ａで各チップＣＰを吸着保持する。
【００１８】
次に、図示しない検知手段の検知結果を基に、保持手段２０が回動モータ２１を駆動し、前後方向に並んだ複数のチップＣＰからなる複数のチップ列ＣＰ１が左右方向に並ぶようにテーブル２２を回転させる。その後、図示しない検知手段の検知結果を基に、間仕切り手段３０および整列手段４０が直動モータ３１およびリニアモータ４１を駆動し、図１中中央の二点鎖線で示すように、１番左のチップ列ＣＰ１と左から２番目のチップ列ＣＰ１との間にブレード３２を挿入させる。次いで、整列手段４０がリニアモータ４１を駆動し、図１中左側の二点鎖線で示すように、ブレード３２を左方に移動させて１番左のチップ列ＣＰ１を所定の位置に移動させる。そして、整列手段４０が上記同様の動作により、ブレード３２で左半分のチップ列ＣＰ１を左から順に所定の位置に移動させた後、図１中右側の二点鎖線で示すように、右半分のチップ列ＣＰ１を右から順に所定の位置に移動させる。これにより、図２（Ａ）に示すように、各チップ列ＣＰ１が所定の間隔を保って左右方向に整列する。
【００１９】
次に、保持手段２０が回動モータ２１を駆動し、図２（Ｂ）に示すように、テーブル２２を保持面２２Ａと平行な面内で所定角度（本実施形態の場合９０度）反時計回転方向に回転させる。そして、間仕切り手段３０および整列手段４０が上記同様の動作によりブレード３２を移動させ、図２（Ｂ）中左側の二点鎖線で示すように、左半分のチップ列ＣＰ２を左から順に左方の所定の位置に移動させた後、同図中右側の二点鎖線で示すように、右半分のチップ列ＣＰ２を右から順に右方の所定の位置に移動させる。これにより、図２（Ｃ）に示すように、各チップＣＰが所定の間隔を保って保持面２２Ａ上の所定位置に所定の向きで整列する。
【００２０】
その後、間仕切り手段３０および整列手段４０が直動モータ３１およびリニアモータ４１を駆動し、ブレード３２を初期位置に復帰させ、保持手段２０が図示しない減圧手段の駆動を停止した後、作業者または図示しない搬送手段が各チップＣＰをリードフレームや基板等の被搭載物上に搭載する。そして、全てのチップＣＰが被搭載物上に搭載されると、以降上記同様の動作が繰り返される。
【００２１】
以上のような実施形態によれば、複数のチップＣＰ間にブレード３２を挿入させて当該チップＣＰを整列させることができるため、接着シートの応力の影響を受けることがなく、各チップＣＰの間隔を正確に広げることができる。
【００２２】
［第２実施形態］
図３において、整列装置１０Ａは、保持手段２０と、保持面２２Ａで保持された複数のチップＣＰ間に当接手段としての格子状部材３３を挿入可能な間仕切り手段３０Ａと、格子状部材３３と保持面２２Ａとを相対移動させ、各チップＣＰを保持面２２Ａ上の所定の位置に所定の向きで整列させる整列手段４０Ａと、接着シートＡＳから複数のチップＣＰを保持面２２Ａに転写可能な転写手段５０と、各チップＣＰの位置を認識可能な光学センサや撮像手段等の図示しない検知手段とを備えている。なお、各チップＣＰは、接着シートＡＳに貼付された状態で一体物ＷＫとして形成されている。
【００２３】
間仕切り手段３０Ａは、直動モータ３１と、直動モータ３１の出力軸３１Ａに支持された格子状部材３３とを備えている。格子状部材３３は、ベースプレート３３Ａと、ベースプレート３３Ａの下面３３Ｂに格子状に形成された格子部３３Ｃとを備え、一度で複数のチップＣＰ間全てに格子部３３Ｃを挿入可能に設けられている。格子部３３Ｃの下端部は、先細り形状とされ、チップＣＰ間に挿入しやすい形状となっている。
【００２４】
整列手段４０Ａは、駆動機器としてのリニアモータ４３と、リニアモータ４３のスライダ４３Ａに支持され、スライダ４４Ａで直動モータ３１を支持する駆動機器としてのリニアモータ４４とを備えている。
【００２５】
転写手段５０は、駆動機器としてのリニアモータ５１と、リニアモータ５１のスライダ５１Ａにブラケット５１Ｂを介して支持された直動モータ５２と、直動モータ５２の出力軸５２Ａに支持され、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段によって接着シートＡＳを吸着保持可能な吸着パッド５３と、駆動機器としてのリニアモータ５４と、リニアモータ５４のスライダ５４Ａに支持された駆動機器としての直動モータ５５と、直動モータ５５の出力軸５５Ａに支持された剥離板５６とを備えている。
【００２６】
以上の整列装置１０Ａにおいて、チップＣＰを整列させる手順について説明する。
先ず、各部材が初期位置に配置された図３に示す状態の整列装置１０Ａに対し、作業者またはベルトコンベア等の図示しない搬送手段が、接着シートＡＳを上側にして一体物ＷＫを保持面２２Ａの所定位置に載置する。次に、転写手段５０がリニアモータ５１、５４および直動モータ５２、５５を駆動し、吸着パッド５３および剥離板５６を図４（Ａ）中実線で示す位置に移動させる。そして、転写手段５０が、図示しない減圧手段を駆動し、吸着パッド５３で接着シートＡＳの右端部を吸着保持する。次いで、転写手段５０がリニアモータ５１、５４および直動モータ５２を駆動し、吸着パッド５３を上昇させた後、図４（Ａ）中二点鎖線で示すように、当該吸着パッド５３および剥離板５６を左方に移動させる。これにより、接着シートＡＳがチップＣＰから剥離され、当該チップＣＰが保持面２２Ａに転写される。なお、チップＣＰから接着シートＡＳが剥離されると、転写手段５０が図示しない減圧手段の駆動を停止し、吸着パッド５３の下方に位置する箱や袋等の図示しないシート回収手段内に接着シートＡＳを落下させて収容する。その後、転写手段５０がリニアモータ５１、５４および直動モータ５２、５５を駆動し、吸着パッド５３および剥離板５６を初期位置に復帰させる。
【００２７】
次に、第１実施形態と同様にして、保持手段２０がテーブル２２を回転させる。その後、図示しない検知手段の検知結果を基に、間仕切り手段３０Ａおよび整列手段４０Ａが直動モータ３１およびリニアモータ４３、４４を駆動し、図４（Ｂ）に示すように、複数のチップＣＰ間全てに格子部３３Ｃを挿入させる。このとき、図４（Ｃ）に示すように、格子部３３Ｃに対する一部のチップＣＰの前後、左右方向の位置および、向きがばらばらになっている場合がある。そこで、整列手段４０Ａがリニアモータ４４を駆動し、図４（Ｄ）に示すように、格子状部材３３を前方に移動させる。これにより、チップＣＰの前後方向位置および向きが格子部３３Ｃにより矯正される。その後、整列手段４０Ａがリニアモータ４３を駆動し、図４（Ｅ）に示すように、格子状部材３３を左方に移動させる。これにより、チップＣＰの左右方向位置が格子部３３Ｃにより矯正され、各チップＣＰが所定の間隔を保って保持面２２Ａ上の所定の位置に所定の向きで整列する。
【００２８】
次に、間仕切り手段３０Ａおよび整列手段４０Ａが直動モータ３１およびリニアモータ４３、４４を駆動し、格子状部材３３を初期位置に復帰させる。そして、保持手段２０が図示しない減圧手段の駆動を停止した後、作業者または図示しない搬送手段がチップＣＰを被搭載物上に搭載する。そして、全てのチップＣＰが被搭載物上に搭載されると、以降上記同様の動作が繰り返される。
【００２９】
以上のような実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、転写手段５０を設けたことで、応力によって各チップＣＰ間隔に影響を与える接着シートＡＳから各チップＣＰを保持面２２Ａに転写することができるので、各チップＣＰの間隔を正確に広げることができる。
さらに、一度で複数のチップＣＰ間全てに格子部３３Ｃを挿入させて各チップＣＰを整列させることができるため、単位時間当たりの処理能力を向上させることができる。
【００３０】
以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれる。
【００３１】
例えば、保持手段２０は、メカチャックやチャックシリンダ等のチャック手段、クーロン力、接着剤、磁力等でチップＣＰを保持する構成でもよいし、チップＣＰを保持しない構成でもよい。
保持手段２０は、レーザ光等により複数のチップＣＰに個片化可能に脆弱層が形成されたウエハＷＦや、複数のチップＣＰに個片化可能な溝（上下方向に貫通しない溝）が形成されたウエハＷＦを保持してもよい。この場合、当接手段は、ウエハＷＦを切断可能な切断刃を備えるとよい。
保持手段２０は、ウエハＷＦを例えば、１度、３０度、４５度、６０度等、任意の方向に切断して個片化されたチップＣＰを保持してもよい。この場合、保持手段２０は、テーブル２２を回転させる所定角度をウエハＷＦの切断方向に合わせて任意に設定してもよい。
【００３２】
ブレード３２は、ウエハＷＦの前後方向長さよりも短く形成されてもよく、チップＣＰの前後方向長さよりも短く形成されてもよい。この場合、整列手段４０は、１のチップ列ＣＰ１、ＣＰ２のチップＣＰを前方または後方から順に移動させればよい。
ブレード３２および格子部３３Ｃは、下端部が先細り形状に形成されていなくてもよい。
ブレード３２の代わりに、線状のものを採用してもよいし、格子状部材３３の代わりに線状部材が格子状に配置された網状のものを採用してもよい。
格子状部材３３は、複数のチップＣＰ間全てではなく、チップＣＰ間部分であって複数のチップ列ＣＰ１、ＣＰ２に跨って、格子部３３Ｃを挿入可能に設けてもよい。このような構成とすれば、第２実施形態のものよりも処理能力は低下するが、第１実施形態のものよりも処理能力を向上させることができる。
格子状部材３３は、ベースプレート３３Ａを有さない格子部３３Ｃ単体のものでもよい。
【００３３】
整列手段４０、４０Ａは、駆動機器としての所謂ＸＹテーブルでテーブル２２を支持し、ブレード３２や格子状部材３３を停止させておきテーブル２２を前後または左右に移動させてもよいし、ブレード３２または格子状部材３３とテーブル２２との両方を前後または左右に移動させてもよい。
整列手段４０、４０Ａは、リニアモータ４１、４３を保持面２２Ａと平行な面内で回転可能に支持する駆動機器を備えてもよく、テーブル２２を回転させることなくリニアモータ４１、４３を回転させてもよいし、テーブル２２およびリニアモータ４１、４３の両方を回転させてもよい。テーブル２２を回転させない場合、回動モータ２１を省略することができる。
整列手段４０は、右半分のチップ列ＣＰ１、ＣＰ２を移動させた後で左半分のチップ列ＣＰ１、ＣＰ２を移動させてもよいし、１番右のチップ列ＣＰ１、ＣＰ２を除く全てのチップ列ＣＰ１、ＣＰ２を１番左のチップ列ＣＰ１、ＣＰ２から順に左方に移動させてもよいし、１番左のチップ列ＣＰ１、ＣＰ２を除く全てのチップ列ＣＰ１、ＣＰ２を１番右のチップ列ＣＰ１、ＣＰ２から順に右方に移動させてもよい。
整列手段４０Ａは、格子状部材３３を後方に移動させた後、当該格子状部材３３を右方に移動させてもよいし、格子状部材３３を左方または右方に移動させた後、当該格子状部材３３を前方または後方に移動させてもよい。
整列手段４０Ａは、リニアモータ４３に対して、例えば、３０度、４５度、６０度等の任意の角度でリニアモータ４４を交差させてスライダ４３Ａに支持させ、当該角度の方向に格子状部材３３を移動させてもよい。
【００３４】
転写手段５０は、例えば、チャックシリンダや多関節ロボット等の把持手段で接着シートＡＳを把持し、当該把持手段で接着シートＡＳを引っ張って当該接着シートＡＳを各チップＣＰから剥離してもよいし、例えば、剥離用接着シートを接着シートＡＳに接着し、当該剥離用接着シートを引っ張って接着シートＡＳを各チップＣＰから剥離してもよく、接着シートＡＳを各チップＣＰから剥離できる限りなんら限定されることはない。
転写手段５０は、剥離板５６にかえて丸棒やローラを採用してもよいし、剥離板５６およびそれを移動させる駆動機器等を設けなくてもよい。
転写手段５０を第１実施形態に採用してもよいし、第２実施形態に転写手段５０を採用せず、第１実施形態のようにして複数のチップＣＰを保持面２２Ａに載置してもよい。
【００３５】
また、本発明における接着シートＡＳおよび片状体の材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、接着シートＡＳは、円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形、その他の形状であってもよいし、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態のものであってもよい。また、このような接着シートＡＳは、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材シートと接着剤層との間に中間層を有するもの、基材シートの上面にカバー層を有する等３層以上のもの、更には、基材シートを接着剤層から剥離することのできる所謂両面接着シートのようなものであってもよく、両面接着シートは、単層又は複層の中間層を有するものや、中間層のない単層又は複層のものであってよい。また、片状体としては、例えば、食品、樹脂容器、シリコン半導体チップや化合物半導体チップ等の半導体チップ、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。なお、接着シートＡＳを機能的、用途的な読み方に換え、例えば、情報記載用ラベル、装飾用ラベル、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ、記録層形成樹脂シート等の任意の形状の任意のシート、フィルム、テープ等を前述のような任意の被着体に貼付することができる。
【００３６】
本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、保持手段は、複数の片状体を保持面で保持可能なものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、その技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（他の手段および工程についての説明は省略する）。
また、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダおよびロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。
【符号の説明】
【００３７】
１０、１０Ａ  整列装置
２０          保持手段
２２Ａ        保持面
３０、３０Ａ  間仕切り手段
３２          ブレード（当接手段）
３３          格子状部材（当接手段）
４０、４０Ａ  整列手段
５０          転写手段
ＡＳ          接着シート
ＣＰ          チップ（片状体）
【図１】
0006371641.tif 000002
【図２】
0006371641.tif 000003
【図３】
0006371641.tif 000004
【図４】
0006371641.tif 000005