(57)【要約】切断されたウェハから電子部品を抜き取るための抜き取り材を少なくとも一つ含んだ装置であり、一つまたは複数の該抜き取り材は、線形電磁変換器によって作動されるものである。好適にはボイスコイル・モーターであることが望ましい線形電磁変換器を用いて、一つまたは複数の抜き取り材の運動を発生させることにより、抜き取り装置が非常に高い作業速度に達することが可能となるのであり、その作業速度は、現にある大半の処理作業ラインの作業速度に勝る。一つまたは複数の抜き取り材に用いるのと同じモーター駆動を、抜き取り対象の電子部品を採取する吸引ヘッド（１１）にも用いることにより、二つの運動の同期を最適なものにすることができ、延いては、抜き取り方法の質を向上させることもできる。
2006505133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断されたウェハ（９）から電子部品（９１）を抜き取るための抜き取り材（２）を少なくとも一つ含んだ装置であり、少なくとも一つの前記抜き取り材（２）が、線形電磁変換器（２０）によって作動されることを特徴とする、電子部品抜き取り装置。
【請求項２】
少なくとも一つの前記抜き取り材が、抜き取り用の針（２）であることを特徴とする、請求項１に記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項３】
前記線形電磁変換器が、ボイスコイル・モーター（２０）であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項４】
前記電子部品（９１）を、連続する複数の処理部（１００）に向かって搬送するための配送器（１）を一つ含んでいることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項５】
前記配送器（１）が、前記電子部品（９１）を採取し維持するための吸引ヘッド（１１）を少なくとも一つ含んでいることを特徴とする、請求項４に記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項６】
前記配送器（１）が、回転の動きをする円形の配送器であり、連続する前記処理部（１００）が、前記円形配送器の周囲に配置されていることを特徴とする、請求項４または請求項５に記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項７】
前記電子部品（９１）を採取する際に、少なくとも一つの前記吸引ヘッド（１１）の垂直運動を制御するための、押圧部材（４）を一つ含んでいることを特徴とする、請求項４〜請求項６のいずれか一つに記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項８】
前記押圧部材（４）が、第二の線形電磁変換器（４０）によって作動されることを特徴とする、請求項７に記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項９】
前記第二の線形電磁変換器が、ボイスコイル・モーター（４０）であることを特徴とする、請求項８に記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項１０】
前記抜き取り対象の電子部品（９１）の位置決めを制御するための撮影機（８）を一つ含んでおり、前記撮影機（８）が、前記押圧部材（４）の上にほぼ垂直に配置されていることを特徴とする、請求項７〜請求項９のいずれか一つに記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項１１】
前記制御が、前記配送器（１）が動いている間に行われることを特徴とする、請求項１０に記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項１２】
前記切断されたウェハ（９）を水平に回転させるための駆動装置を一つ含んでいることを特徴とする、請求項１〜請求項１１のいずれか一つに記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項１３】
切断されたウェハ（９）から電子部品（９１）を抜き取るための方法であって、前記抜き取りが、電磁変換器によって作動される少なくとも一つの抜き取り材を用いて行われることを特徴とする、電子部品抜き取り方法。
【請求項１４】
前記抜き取り材が、抜き取り用の針（２）であることを特徴とする、請求項１３に記載の電子部品抜き取り方法。
【請求項１５】
前記抜き取りが、
・前記切断されたウェハ（９）から抜き取ろうとする電子部品（９１）の上に位置している吸引ヘッド（１１）を、前記吸引ヘッド（１１）が前記抜き取り対象の電子部品（９１）に接触するところまで下降させ、
・前記抜き取り対象の電子部品（９１）を、空気の吸入によって、前記吸引ヘッド（１１）に対して維持し、
・少なくとも一本の前記針（２）と前記吸引ヘッド（１１）とを同時に上昇させ、
・少なくとも一本の前記針（２）をその当初の位置にまで下降させると同時に、吸引ヘッド（１１）を上昇させる、
という手順を含むことを特徴とする、請求項１３または請求項１４に記載の電子部品抜き取り方法。
【請求項１６】
さらに、前記切断されたウェハ（９）を回転させるという手順を含む、請求項１５に記載の電子部品抜き取り方法。
【請求項１７】
前記吸引ヘッド（１１）が、配送器（１）に連結されていることを特徴とする、請求項１５または請求項１６に記載の電子部品抜き取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子部品を抜き取るための装置に関するものであり、特に、ＩＣチップの抜き取りおよび／または、例えば、リード・レス・パッケージ（Ｌｅａｄ  Ｌｅｓｓ  Ｐａｃｋａｇｅ、すなわちＬＬＰ）のようなその他の電子部品を、切断された、半導体ウェハおよび／または「リードフレーム」から抜き取るための装置を対象としている。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＩＣチップおよびＬＬＰは、非常に小型の電子部品である。ＩＣチップは、直径約１０から３０センチの、全体として円形の半導体ウェハ上に種類別に製作する。例えばＬＬＰのような他の電子部品は、「リードフレーム」と呼ばれる長方形のウェハ上に製作するのが一般的である。各ウェハは、例えばＩＣチップもしくはＬＬＰのような電子部品を数千まで含むことができる。それらを製造した後、電子部品を互いに分離し、つぎにそれらのウェハから抜き取る。
【０００３】
大半の抜き取り装置で採用されている原理にしたがうと、ウェハを伸縮性の膜上に接着して、切断することにより、例えばＩＣチップもしくはＬＬＰのような電子部品を際立たせる。この作業中は、その膜を無傷のままにしておかなければならないのであるが、これはつぎにその膜を剛性の枠の上でぴんと張ることができるようにするためである。このようにして、電子部品の相互の間を引き離す。切断したウェハから各電子部品を一つずつ抜き取る作業は、抜き取り対象の電子部品を下から押し上げる、例えば一本または複数本の針のような、一つまたは複数の抜き取り材と、該電子部品を上から採取する吸引ヘッドとの一体化した動作で行うのが一般的である。
【０００４】
先行技術の抜き取り装置においては、そのような一つまたは複数の抜き取り材の動きを、例えば米国特許第５７５５３７３号明細書に記載されているような、エアジャッキによって、もしくはカム・システムと連結した回転モーターによって制御するのが一般的である。しかしながら、これらのシステムを加速するとなると、作動中の部品の質量に起因する慣性による制約を受けることになる。それゆえ、そのようなシステムの速度は、特に短距離において制約を受けるのであり、延いては、抜き取り装置の作業速度を最大限に引き上げる上での妨げとなる。同様に作動中の質量のために、そのようなシステムは、メカニズムの急速な老化を免れることができないため、寿命にも影響を受ける。
【０００５】
欧州特許出願公開第０５６５７８１号明細書記載の抜き取り装置では、抜き取り材がこの場合一本の針で、それが固定されている一方で、膜が載せられている支持部材は動かせるようになっている。しかしながら、そのような装置の設計は、支持部材が固定されていて抜き取り材は動かせるようになっている装置の設計よりも相当に複雑なものになる。さらに、上記の装置の短所は、その支持部材、ウェハならびにその枠の質量が大きいために、いっそう増大させられる。
【０００６】
抜き取り次第、一般的には、電子部品の電気試験を行い、目視検査をし、かつ／または包装を行うが、包装のために用いるのは蜂の巣状の帯、極小板であり、または、そのような電子部品のために用いられる他のどのような包装であってもよい。これらすべての作業を個々の電子部品に実施するためによく用いられるのが、高速度で作動するオートメーションの処理作業ラインであり、その作業速度は先行技術の抜き取り装置の作業速度よりも高いことがはっきりしているが、それは従来の抜き取り装置では、（例えば、先行技術の「ダイ−ボンディング」の処理作業ラインにおけるように）各処理作業ラインごとに複数の抜き取り装置を並行して使用しなければならなかったり、もしくは、処理作業ラインの速度を落とさなければならなかったりするためである。
【０００７】
先行技術の抜き取り装置を処理作業ラインに統合することは、そのような抜き取り装置が嵩張ることから、一般的に極めて困難である。抜き取り装置は、切断されたウェハから、すべての電子部品を、周辺部の近くにあるものも含めて採取できなければならない。抜き取り箇所は固定されているのが一般的であり、この抜き取り箇所の周りに必要な自由空間は、最大寸法が切断されたウェハを支える枠の最大寸法の二倍に等しい周囲に相当するというのが実際的である。そのような条件下では、このような装置を、一つの配送器の周囲に連結された処理作業ラインに統合することは困難で、さらには不可能でさえあるのだが、というのも、抜き取りを行う際に、配送器の電子部品ホルダーによってチップもしくはＬＬＰを直接採取するのに十分な程には、配送器に抜き取り箇所を近づけることができないからである。
【特許文献１】米国特許第５７５５３７３号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第０５６５７８１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このため、本発明の目的の一つは、切断されたウェハから電子部品を抜き取る装置であって、先行技術の抜き取り装置よりも高速度で作業のできる装置を提案することである。
【０００９】
本発明のもう一つの目的は、切断されたウェハから電子部品を抜き取る装置であって、処理作業ラインに直接統合することのできる装置を提案することである。
【００１０】
本発明のもう一つの目的は、切断されたウェハから電子部品を抜き取る装置であって、機械部品の磨耗が少なくて寿命の長い装置を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そのような目的を達成するための装置と方法は、それらに対応する独立請求項の特徴を備えており、有利な変形例がさらに従属請求項によって示されている。
【００１２】
特に、それらの目的を達成するための手段としての、切断されたウェハから電子部品を抜き取る装置は、電子部品を抜き取るための針を少なくとも一本含んでおり、一つまたは複数のそのような針を線形電磁変換器によって作動する。
【００１３】
例えば抜き取り用の針のような、一つまたは複数の抜き取り材の動きを発生させるために、好適にはボイスコイル・モーターであることが望ましい線形電磁変換器を用いることによって、抜き取り装置が非常に高い作業速度を達成することが可能となり、その作業速度は、現にある大半の処理作業ラインの作業速度に勝る。
【００１４】
電子部品抜き取りの分野で提案されてはいるものの、電磁変換器は、機械的要素を移動させるために専ら用いられるのであり、そのような動きにはさほど精密さは要求されず、また、そのようなものの質量が大きいこと、かつ／または、伸縮性の部材が余分にあることもあって、大きな慣性力が働くことになる。ところで、電磁変換器が幾つかの動きをするといっても、実際に摩擦なしで移動する作動部品はほとんどないということにしかならない。したがって、そのような部品の慣性は、特にボイスコイル・モーターの場合には、僅かなもので、該ボイスコイル・モーターにおいて、可動部分は電気コイルである一方、さらに重い部材、特に磁石は固定されている。一般的に電磁変換器および、とりわけボイスコイル・モーターは、そういうわけで非常に大きな加速をする能力があり、それにより、特に短距離では、非常に高速の運動が可能になる。このように、本発明の装置は、線形電磁作動装置を用いることによってこのような特徴を利用するものであり、該線形電磁作動装置の高速運動は、質量と移動の際の抵抗が同様に小さい、一つまたは複数の抜き取り材に直接伝えられる。本発明は、このようにして、非常に高い作業速度を達成できる抜き取り装置を実現可能なものにする。
【００１５】
本発明の望ましい変形例によると、抜き取り材はさらに、切断されたウェハを維持する枠を水平面で回転させることができるようにする手段も具備しており、それにより、抜き取り箇所の周辺に必要な自由空間がかなり小さくても済むようになっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、図１〜図６に示された望ましい実施例の説明を読むことにより、よりよく理解されるものである。
【００１７】
図１は、本発明の望ましい実施例による、試験および／または処理を行うラインに連結された、電子部品抜き取り装置の斜視図である。
【００１８】
図２は、本発明の望ましい実施例による電子部品抜き取り装置の断面図である。
【００１９】
図３は、本発明の望ましい実施例による電子部品抜き取り装置の正面図である。
【００２０】
図４は、抜き取り装置の頭部、および切断されたウェハを維持する仕組みの詳細図である。
【００２１】
図５Ａ〜図５Ｃは、抜き取り装置の針と吸引ヘッドとが、切断されたウェハからチップを抜き取る際にどう動くかを示すものである。
【００２２】
そして図６は、本発明の装置の望ましい実施例による、抜き取り箇所の周りに必要な自由空間を概略的に示すものである。
【００２３】
図１に示された望ましい実施例において、本発明の抜き取り装置は、好適には円形であることが望ましい配送器１を含んでおり、該配送器の周りには、例えば、試験用もしくはボンディング用の、図示されていない処理部を幾つか配分することができるようになっている。配送器１の動きは、好適には回転であることが望ましく、そのような動きにより、その周囲に、所定の数の場所を区割りし、そこに処理部の配置を行うことができる。好適には吸引ヘッドであることが望ましい電子部品ホルダー１１を配送器１の周囲に等間隔で配分することにより、電子部品を、処理部から処理部へと搬送することができる。読みやすくするために、図１では吸引ヘッド１１を一つだけ示している。
【００２４】
配送器の周囲に区割りされた場所の一つを占める案内突起３は、好適には円筒形で垂直であることが望ましい支持部材２５に取り付けられており、該案内突起の中心には、図１では示されていない一本の針があって、該針が電子部品を抜き取る役目をする。配送器１がピッチ一つ分だけ動くたびに、吸引ヘッド１１は、案内突起３の中心の上に、つまり、針の上に正確に再び位置する。
【００２５】
抜き取り対象の電子部品を案内突起３の上で心出しするのを確認できるようにする撮影機８は、該電子部品の上に設置する。その対物レンズ８０を、好適には、下に向け、案内突起３との関係で心出しすることが望ましい。
【００２６】
撮影機８の対物レンズ８０と案内突起３との間に配置された押圧リング４により、吸引ヘッド１１の垂直運動の制御を、撮影機８の視野の中心を遮ることなく行うことができる。押圧リング４は、吸引ヘッド１１を、その上部の端部を押しつつ、押し下げることができる。押圧リング４の動きを発生させるボイスコイル・モーター４０は固定テーブル５０の上に配置されており、該固定テーブルは、吸引ヘッド１１の上に位置し、例えば剛性のロッドのような剛性固定部材５１によって、装置の構造の固定部材５に連結されている。固定テーブル５０の上には、計測定規４９も同様に位置し、該計測定規によってボイスコイル・モーター４０の移動を計測でき、延いては、押圧リング４の移動も計測できることになる。
【００２７】
切断されたウェハは図示されておらず、そこから電子部品を抜き取らなければならないものであるのだが、そのウェハを、その枠の中で、案内突起３と吸引ヘッド１１との間に維持するのは、図示されていないテーブルＸ−Ｙであって、該テーブルによってウェハの水平移動も可能となる。
【００２８】
本発明の望ましい変形例による抜き取り装置の主な部材は、図２および図３によって、さらに詳細に示されている。別の指示がない限り、同一の符号は、どの図においても一つまたは複数の同一の部材を示すものとする。本発明による抜き取り装置の構造および機能は、切断された半導体ウェハからＩＣチップを抜き取る作業の一環として、以下に説明する。しかしながら、当業者であれば理解できるように、説明された構造および機能は、製造過程の少なくとも一部を通じてウェハもしくは「リードフレーム」で提供される、他のどのようなタイプの電子部品の抜き取り作業にも、例えば切断された「リードフレーム」からＬＬＰを抜き取る作業にも、応用可能である。
【００２９】
頂上に案内突起３を戴いた円筒形の支持部材２５は、抜き取り装置の基準表面６の上に固定される。この基準表面６の上には、円形の配送器１の周囲に配置した、他の処理部も同様に固定されるが、これらは図示されていない。延長管２３は、二つの玉付き差込み口２５１、２５２によって、円筒形の支持部材２５の内部に維持されており、その両差込み口により該延長管は垂直に滑ることができるようになっている。ＩＣチップを抜き取るための針２の支持部材２１は、延長管２３の頂上に固定される。針２の一端は、案内突起３の中心から孔を通って出ることができるようになっており、該孔はまた、柔軟フィルムを吸引し吹きつけるための空気の通り道としても役立つものである。
【００３０】
延長管２３は、基準表面６を通って下の方に伸びていて、該基準表面の下で可動テーブル２２に固定されており、該可動テーブルは、ボイスコイル・モーター２０の可動コイル２０１に連結されている。
【００３１】
ボイスコイル・モーターは電磁交換器であり、該電磁交換器の可動部分は、コイルであって、該コイルは、固定磁石が発生させる磁界の中に置かれている。可動コイルに電流が入ると、電流の向きに方向を左右される力がコイルに加わり、それにより、コイルが移動することになる。コイルは、好適には、例えばレールもしくは玉付きの誘導器で導かれることが望ましく、そうすることで、軸線に沿って移動することができる。本発明の望ましい変形例によると、玉付き差込み口２５１および２５２がピン２２０を用いてこの案内機能を担っており、該ピンは基準表面６の下に設けられた一つの穴の中を滑ることができるようになっていることで、可動テーブル２２が回転するのを防ぐようになっている。
【００３２】
針２の動きを制御するボイスコイル・モーター２０、および該ボイスコイル・モーターに連結された部材は、有利には、基準表面６の下に位置している固定支持部材６０に固定されることが望ましく、該支持部材は該標準表面に例えばねじで留められていて、そのようにすることで、基準表面６は、図示されていないテーブルＸ−Ｙのために空けられている。ボイスコイル・モーター２０を、好適には、その可動コイル２０１が垂直軸に沿って移動するように配置することが望ましい。可動コイル２０１の電気端子２００が接続されている電源を制御するのは、装置の図示されていない制御システムである。このようにして、制御システムは、可動コイル２０１内に所定の方向および所定の強度の電流を循環させることで、可動コイル２０１が、そして、それにしたがって針２が、上に向かって、もしくは下に向かって動くのを制御することができる。
【００３３】
可動テーブル２２および、それにしたがって針２の移動は、計測定規２９によって計測され、該計測定規の情報は制御システムによって処理される。
【００３４】
延長管２３の下方の一端は、管２３０によって、図示されていないエアシステムに連結されており、これもまた装置の制御システムによって制御されている。エアシステムは、延長管２３を通して空気を吸い込んだり、かつ／または吹きつけたりできるようになっており、該延長管は、上方の一端が針２の支持部材２１の下のところで開いている。使い方を後述する真空および／または超加圧を、そのようにして、案内突起３内で発生させることができる。
【００３５】
複数あるうちで一つのみを図２および図３に示した吸引ヘッド１１は、円形の配送器１のアーム１０の一端に固定された玉付き差込み口１２によって維持されており、該差込み口の中を垂直に滑ることができるようになっている。配送器１のアーム１０と吸引ヘッド１１の上部１１０との間に設置したばね１３は、該吸引ヘッドを高い位置に維持している。吸引ヘッド１１の下部を締めつけているストッパー１１２は、吸引ヘッド１１の上への動きを制限することで、その高い位置を決定する。ストッパー１１２は、好適には、配送器１のアーム１０内に設けられた、対応する穴の中を滑ることのできるピン１３を含んでいることが望ましく、それにより、吸引ヘッド１１が全く回転しないようにする。
【００３６】
押圧リング４により、案内突起３の上に位置する吸引ヘッド１１を下げることができる。押圧リングは、ピン４２によって、ボイスコイル・モーター４０の可動コイル４０１と連動する可動テーブル４１に連結されている。ピン４２は、固定テーブル５０の上に固定された玉付き差込み口５２の中に維持されており、該差込み口の中を垂直に滑ることができるようになっている。固定テーブル５０と可動テーブル４１との間で、好適にはピン４２の周囲に設置することが望ましいばね４３は、押圧リング４を上の方で、固定テーブル５０を支えにしてとどまるように維持する。この位置では、押圧リング４はその下に位置する吸引ヘッド１１と接触していないため、配送器１はピッチ一つ分だけ前進して、押圧リング４の下に新しい吸引ヘッド１１を差し出すことができる。
【００３７】
ボイスコイル・モーター４０の可動コイル４０１の端子４００が接続されている図示されていない電源を制御するのは、好適には、装置の制御システムであることが望ましい。そうすることにより、可動コイル４０１および、それにしたがって押圧リング４の動きは制御システムによって制御されるのであり、制御システムは、特に、可動コイル４０１を通じて適切な方向の電流を循環させることで、ばね４３の力に逆らって可動テーブル４１を下降させることができる。押圧リング４は、下降しながら、その下にある吸引ヘッド１１を、その上部１１０の端部を押しつつ、自分の動きの中に巻き込んでいく。望ましくない回転が一切起きないようにするために、押圧リング４は、固定テーブル５０に固定された差込み口５８の中を滑るようになっているピン４８を含んでいる（図３）。
【００３８】
可動テーブル４１の動きは、好適には、計測定規４９で計測し、該計測定規のデータを制御システムによって処理するようにするのが望ましく、そのようにすることで、制御システムが、押圧リング４の動きについて、延いては、押圧リング４の下で、案内突起３の上に位置する吸引ヘッド１１の動きについても、よりよい制御を行うことかできる。
【００３９】
撮影機８の位置は、図３に示されている。対物レンズ８０は、案内突起３の上で、押圧リング４の開口部４５に面して、下に向けられている。配送器１が動くと、ＩＣチップを取り外した吸引ヘッド１１は案内突起３から離され、それにより、撮影機８の視野が開放されるため、該撮影機は、押圧リング４の開口部４５を通して、案内突起３の上にある、つぎに抜き取ろうとするＩＣチップの位置を撮影することができる。つづいて、撮影機８の視野は、配送器１が案内突起３の上に差し出す新しい吸引ヘッド１１によって再び占められることになる。
【００４０】
図４は、切断されたウェハ９を載せた、案内突起３の細部を示す断面図である。切断されたウェハ９は伸縮性の膜９０の上に貼り付けられており、該伸縮性の膜は、図示されていない枠の上に張られている。切断されたウェハ９は、つぎに抜き取ろうとするＩＣチップ９１が案内突起３の中心に置かれるように位置決めされる。案内突起３はノズル３０を含んでおり、該ノズルは延長管２３に連結され、かつ針２の周りに配分されており、該ノズルを通して空気が吸い込まれることにより、伸縮性の膜９０を案内突起３の上面にしっかりと張り付けることができるようになっている。好適には、これらのノズル３０を通して空気を吹きつけることにより、抜き取り対象であるＩＣチップ９１の心出しをする際に、ウェハ９の移動を容易に行うこともできることが望ましい。
【００４１】
心出しされると直ちに、抜き取り対象のＩＣチップ９１は、針２の上に精確に位置することになる。ＩＣチップ９１を抜き取る主な手順は、図５Ａ〜図５Ｃに示されている。第一段階として、吸引ヘッド１１を、ＩＣチップ９１と接触するまで下げる。空気を吸引ヘッド１１のノズルから吸い込んで、真空によりＩＣチップ９１を維持する。つぎに、針２および吸引ヘッド１１を同時に上昇させることによってＩＣチップ９１を持ち上げて、その一部が伸縮性の膜９０から剥がれるようにする。針２と吸引ヘッド１１との動きを完全に同期させることは、抜き取り作業の質と再現可能性のために極めて重要である。この動きを最適に実現できるのは、モーター駆動をどちらにも偏りなく行うからであり、それはつまり、これら二つの部材に同様のボイスコイル・モーターと同様の計測定規とを用いて、積載する質量を似通ったものにするということである。
【００４２】
抜き取り作業に際しては、抜き取り対象のＩＣチップ９１に隣接するＩＣチップは、ノズル３０から吸い込む空気の作用の下、案内突起３の表面に張り付いたままにしておく。つぎに、吸引ヘッド１１を最高の位置にまで持ち上げる一方で、針２を再び下げる。そのとき、ＩＣチップ９１が伸縮性の膜９０から剥がれて、伸縮性の膜９０は当初の位置に戻る。配送器１は、そのとき、ピッチ一つ分だけ前進することにより、ＩＣチップ９１を、次の処理部、例えば試験を行う処理部に搬送することができる。
【００４３】
ＩＣチップを抜き取った後はいつも、配送器がピッチ一つ分だけ前進している間に、切断されたウェハ９がテーブルＸ−Ｙによって移動させられ、それにより、案内突起３の中心に、新たな抜き取り対象のＩＣチップを差し出すことになる。切断されたウェハ９が移動している間は、空気を、好適には、ノズル３０によって吹きつけることより、膜９０が案内突起３の表面上を滑りやすくしておくことが望ましい。初めの動きとして、ウェハ９を、目視検査を伴わずに、つぎの抜き取り対象のＩＣチップを案内突起３の中心に近づけていくように移動する。つぎに抜き取ろうとするＩＣチップの実際の位置を撮影機８で撮影するのは、対物レンズ８０の前から吸引ヘッド１１がすっかり取り払われているときである。そのデータは制御システムに伝達されて、そこで、ＩＣチップの心出しを完璧に行うために必要な補正が計算される。このようにして、ウェハ９の位置の補正は、配送器１の動きがもう少しで終わろうとしている間にも、制御システムの指示にしたがって行われる。つぎに、空気を案内突起３のノズル３０から吸い込むことにより、伸縮性の膜９０を案内突起３の表面に張り付ける。そうなったら、つぎのＩＣチップを切断されたウェハ９から抜き取ってよい。
【００４４】
本発明の望ましい変形例による装置の針２と押圧リング４とのモーター駆動を行うために用いるボイスコイル・モーター２０、４０の作動中の質量は非常に僅かなものであり、それらの可動コイル２０１、４０１の質量を辛うじて上回る程度であるのが一般的なので、これらのモーターに非常に強力な加速をかけることができ、それにより、特に短距離では、非常に高速度での反復運動が可能になる。ＩＣチップを抜き取るための針２をモーター駆動するためにそのような作動装置を用いることにより、オートメーションの処理作業ラインに、該作業ラインの速度を落とさずに直接統合するのに十分な程の作業速度の抜き取り装置を設計することが可能になる。そのようにして、ＩＣチップを、配送器の電子部品ホルダー１１によって、切断されたウェハ９から直接抜き取ることができ、また、該電子部品ホルダーが抜き取ったものを後続の処理部に搬送もすることにより、中間の搬送設備が一切不要になる。
【００４５】
しかしながら、ＩＣチップは、比較的大きな寸法のウェハ上に大量生産するのが一般的である。すべてのＩＣチップを切断されたウェハ９から抜き取ることができるようにするためには、少なくともウェハの直径に等しい半径内で、抜き取り箇所の周囲を、切断されたウェハ９が自由に移動できるようになっていなければならない。この制約があるために、抜き取り針２を配送器の電子部品ホルダー１１の下に配置することは、特に、アーム１０がその中心からさほど離れてない円形の配送器１の場合には難しく、さらには不可能にさえなってしまう。
【００４６】
本発明の望ましい変形例による装置の図示されていないテーブルＸ−Ｙは、切断されたウェハ９を案内突起３と吸引ヘッド１１との間に維持しており、好適には、切断されたウェハを水平面において回転させることができるような駆動装置を含んでいることが望ましい。このようにして、例えば、ウェハの、配送器の中心に近い方の半分にあるＩＣチップをまず抜き取り、つぎにウェハを１８０°回転させることにより、枠をもはや配送器１の中心に近づける必要なしに、ウェハの残りの半分のＩＣチップを抜き取ることができるようになる。
【００４７】
図６には、切断されたウェハ９を回転させることで、抜き取り箇所周辺の嵩張りを減らすことができたということが示されており、該図は、本発明の望ましい変形例による装置を上から見た概略図である。装置の配送器１は円形の配送器であり、離散的な位置を３２箇所具備しているのだが、それはつまり、その周囲に、３２箇所の潜在的な区割りできる場所と３２個の電子部品ホルダー１１とを具備しているということである。
【００４８】
切断されたウェハ９は、伸縮性の膜９０の上に貼り付けられた状態で、枠９９の上に維持されている。枠９９は、図示されていない案内突起と、配送器１の吸引ヘッド１１との間に水平に置かれている。図６に概略を示している配置によると、切断されたウェハ９は、案内突起の上で心出しされている。本発明による装置は、図示されていない駆動装置を含んでおり、該駆動装置は、枠９９と、したがって切断されたウェハ９とを、水平面において１８０°回転させることができるものである。第一段階として、切断されたウェハ９の、配送器の中心に近い方の半分にあるＩＣチップだけを抜き取る。つぎに、枠９９を１８０°回転させると、今度は、切断されたウェハ９の、抜き取り対象のＩＣチップをまだ含んでいる半分が、配送器１の中心に近いところに位置する。そういうわけで、ウェハ９の、配送器１の中心に近い方の半分に位置する抜き取り対象のＩＣチップだけを、案内突起の中心の上にもっていくことができるようになっていなければならない。
【００４９】
この方法によると、枠９９を、図示されていないテーブルＸ−Ｙによって移動させることができるようになっていなければならず、その区域を示すのが、周囲９８である。図６から明らかに見て取れるように、この回転のおかげで、案内突起を配送器の中心にかなり近いところに設置することができ、それにより、配送器１の電子部品ホルダー１１によって、ウェハ９のすべてのＩＣチップを直接抜き取ることができるようになるのであり、該電子部品ホルダーを配送器１の中心からかなり離して設置する必要もない。
【００５０】
当業者であれば分かるように、切断されたウェハ９を回転させるこの方法はまた、先行技術の他のどのようなシステムにも適合させることができ、それにより、ＩＣチップの抜き取り箇所の周りに必要な自由空間を小さくすることができる。
【００５１】
図６にはさらに、案内突起の周りで切断されたウェハ９が移動するために必要な空間が、配送器の周囲に区割りされた場所すべてを利用する上での障害となるのが一般的であることが示されている。周囲９８の内部に再び位置することがないように、次の処理部１００は、実際、案内突起が占めている場所から数カ所置いたところに配置しなければならない。
【００５２】
本発明の望ましい変形例による抜き取り装置は、抜き取り針を一本しか含んでいない。そうすることで、該装置は、特に、非常に小型の電子部品の抜き取りに適している。しかしながら、当業者であれば容易に分かるように、本発明による装置は、複数の針を含むように適合させることもできるのであり、それにより、より大型の電子部品を抜き取ることができる。
【００５３】
同じく当業者であれば分かるように、本発明の一環として、一本または複数本の針の代わりに、抜き取り対象の電子部品を切断されたウェハから押し出すことになる、他のどのようなタイプの可動抜き取り材も用いることができる。一つまたは複数のそのような抜き取り材は、例えば、個々のタイプの電子部品に特に適合している上の部分を含んでいて、該上の部分がその電子部品の形にぴったりと合うことにより、抜き取り作業中の損傷を一切なくすようにできる。
【００５４】
本発明の望ましい変形例による抜き取り装置は、円形の配送器を一つ含んでいる。しかしながら、例えば線形の配送器のような、他の形の配送器を検討することも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の望ましい実施例による、試験および／または処理を行うラインに連結された、電子部品抜き取り装置の斜視図
【図２】本発明の望ましい実施例による電子部品抜き取り装置の断面図
【図３】本発明の望ましい実施例による電子部品抜き取り装置の正面図
【図４】抜き取り装置の頭部、および切断されたウェハを維持する仕組みの詳細図
【図５ａ】抜き取り装置の針と吸引ヘッドとが、切断されたウェハからチップを抜き取る際にどう動くかを示す図
【図５ｂ】抜き取り装置の針と吸引ヘッドとが、切断されたウェハからチップを抜き取る際にどう動くかを示す図
【図５ｃ】抜き取り装置の針と吸引ヘッドとが、切断されたウェハからチップを抜き取る際にどう動くかを示す図
【図６】本発明の装置の望ましい実施例による、抜き取り箇所の周りに必要な自由空間の概略図
【符号の説明】
【００５６】
１  配送器
２  針
３  案内突起
４  押圧リング
５  固定部材
６  基準表面
８  撮影機
９  ウェハ
１０  アーム
１１  吸引ヘッド
１３  ピン
２０  ボイスコイル・モーター
２１  支持部材
２２  可動テーブル
２３  延長管
２５  支持部材
２９  計測定規
３０  ノズル
４０  ボイスコイル・モーター
４１  可動テーブル
４２  ピン
４５  開口部
４８  ピン
４９  計測定規
５０  固定テーブル
５１  固定部材
５２  玉付き差込み口
５８  差込み口
８０  対物レンズ
９０  膜
９１  ＩＣチップ
９１  電子部品
９８  周囲
９９  枠
１００  処理部
１１０  上部
１１２  ストッパー
２００  電気端子
２０１  可動コイル
２２０  ピン
２３０  管
２５１  玉付き差込み口
２５２  玉付き差込み口
４００  端子
４０１  可動コイル
【図１】
2006505133.tif 000003
【図２】
2006505133.tif 000004
【図３】
2006505133.tif 000005
【図４】
2006505133.tif 000006
2006505133.tif 000007
【図６】
2006505133.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成16年6月28日(2004.6.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抜き取り対象の電子部品（９１）を切断されたウェハ（９）から押し出すことにより、切断されたウェハ（９）から電子部品を抜き取るための抜き取り材（２）を少なくとも一つ含んだ装置であり、少なくとも一つの前記抜き取り材（２）が、線形電磁変換器（２０）によって作動されることを特徴とする、電子部品抜き取り装置。
【請求項２】
少なくとも一つの前記抜き取り材が、抜き取り用の針（２）であることを特徴とする、請求項１に記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項３】
前記線形電磁変換器が、ボイスコイル・モーター（２０）であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項４】
前記電子部品を、連続する複数の処理部（１００）に向かって搬送するための配送器（１）を一つ含んでいることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項５】
前記配送器（１）が、前記電子部品を採取し維持するための吸引ヘッド（１１）を少なくとも一つ含んでいることを特徴とする、請求項４に記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項６】
前記配送器（１）が、回転の動きをする円形の配送器であり、連続する前記処理部（１００）が、前記円形配送器の周囲に配置されていることを特徴とする、請求項４または請求項５に記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項７】
前記電子部品を採取する際に、少なくとも一つの前記吸引ヘッド（１１）の垂直運動を制御するための、押圧部材（４）を一つ含んでいることを特徴とする、請求項４〜請求項６のいずれか一つに記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項８】
前記押圧部材（４）が、第二の線形電磁変換器（４０）によって作動されることを特徴とする、請求項７に記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項９】
前記第二の線形電磁変換器が、ボイスコイル・モーター（４０）であることを特徴とする、請求項８に記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項１０】
前記抜き取り対象の電子部品（９１）の位置決めを制御するための撮影機（８）を一つ含んでおり、前記撮影機（８）が、前記押圧部材（４）の上にほぼ垂直に配置されていることを特徴とする、請求項７〜請求項９のいずれか一つに記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項１１】
前記制御が、前記配送器（１）が動いている間に行われることを特徴とする、請求項１０に記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項１２】
前記切断されたウェハ（９）を水平に回転させるための駆動装置を一つ含んでいることを特徴とする、請求項１〜請求項１１のいずれか一つに記載の電子部品抜き取り装置。
【請求項１３】
切断されたウェハ（９）から電子部品を抜き取るための方法であって、前記抜き取りが、前記切断されたウェハ（９）から抜き取り対象の電子部品（９１）を押し出す、少なくとも一つの抜き取り材（２）を用いて行われ、少なくとも一つの前記抜き取り材（２）が電磁変換器によって作動されることを特徴とする、電子部品抜き取り方法。
【請求項１４】
前記抜き取り材が、抜き取り用の針（２）であることを特徴とする、請求項１３に記載の電子部品抜き取り方法。
【請求項１５】
前記抜き取りが、
・前記切断されたウェハ（９）から抜き取ろうとする前記電子部品（９１）の上に位置している吸引ヘッド（１１）を、前記吸引ヘッド（１１）が前記抜き取り対象の電子部品（９１）に接触するところまで下降させ、
・前記抜き取り対象の電子部品（９１）を、空気の吸入によって、前記吸引ヘッド（１１）に対して維持し、
・少なくとも一本の前記針（２）と前記吸引ヘッド（１１）とを同時に上昇させ、
・少なくとも一本の前記針（２）をその当初の位置にまで下降させると同時に、吸引ヘッド（１１）を上昇させる、
という手順を含むことを特徴とする、請求項１３または請求項１４に記載の電子部品抜き取り方法。
【請求項１６】
さらに、前記切断されたウェハ（９）を回転させるという手順を含む、請求項１５に記載の電子部品抜き取り方法。
【請求項１７】
前記吸引ヘッド（１１）が、配送器（１）に連結されていることを特徴とする、請求項１５または請求項１６に記載の電子部品抜き取り方法。
【国際調査報告】
2006505133.tif 000009
2006505133.tif 000010
2006505133.tif 000011
2006505133.tif 000012