(57)【要約】      （修正有）【課題】不良電子部品の確実な回収を達成し、電子部品の不良搭載を防止する手段を提供する。【解決手段】真空手段３５に接続される吸着ノズル２１により吸着した電子部品２が不良品である場合に、その電子部品を回収部３１に回収するようにした不良電子部品の回収装置３０に次の手段を採用する。第１に、回収部に電子部品より僅かに大きく形成した通過口３４と、内側を負圧にする真空手段３５を設ける。第２に、不良電子部品の回収の際には、吸着ノズルと回収部の少なくとも一方を移動して不良電子部品を通過口に接近させるとともに、回収部内部を負圧にして通過口から吸引回収するようにする。【選択図】図３
2007220754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空手段に接続される吸着ノズルにより吸着した電子部品が不良品である場合に、その電子部品を回収部に回収するようにした不良電子部品の回収装置において、
回収部に電子部品より僅かに大きく形成した通過口と、内側を負圧にする真空手段を設け、
不良電子部品の回収の際には、吸着ノズルと回収部の少なくとも一方を移動して不良電子部品を通過口に接近させるとともに、回収部内部を負圧にして
通過口から吸引回収するようにしたことを特徴とする不良電子部品の回収装置。
【請求項２】
吸着ノズル内に正圧を付与する加圧手段を設け、不良電子部品の回収時に、不良電子部品が上記通過口に接近した際、吸着ノズル内を負圧から正圧に切り換えて加圧気体を噴出させることを特徴とする請求項１記載の不良電子部品の回収装置。
【請求項３】
回収部に着脱自在に蓋が設けられ、該蓋に通過口が形成された請求項１または２記載の不良電子部品の回収装置。
【請求項４】
回収部は、通過口が形成された貯留容器を着脱自在に設けたものである請求項１または２記載の不良電子部品の回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空手段に接続される吸着ノズルにより吸着した電子部品が不良品である場合に、その電子部品を回収部に回収するようにした不良電子部品の回収装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ウエハをダイシングしてＩＣチップ（電子部品）を形成し、ＩＣチップを一枚ずつ取り出して中継ステージに受け渡し、ボンディングツールで吸着し、ボンディング位置へ移動して基板にボンディングする装置においては、中継ステージのチップ載置テーブル上に載置したＩＣチップをその上方に設けた撮影手段で撮影し、外観検査をしている。
【０００３】
上記検査の結果、ＩＣチップ２が不良品の場合は、該ＩＣチップ２をボンディングツール２１で取り上げ、中継ステージ７のチップ載置テーブル１７の横に設置されている回収ボックス３１に排出回収している。この回収ボックス３１への排出回収は、ボンディング装置のみならず、引用文献１に示されるように電子部品のテーピング装置においても行われている。この回収時には吸着時に負圧にしているチップ吸着ノズルやボンディングツールの吸着孔から圧縮空気を噴射するか、または負圧を解除するようにしている。
【０００４】
このとき、図６に示されるようにボンディングツール２１下面またはＩＣチップ２上面に付着した粘着性の埃などによりＩＣチップ２がボンディングツール２１から離れないという問題が発生した。これは粘着シートからＩＣチップ２をピックアップしたときに、ＩＣチップ２下面に粘着剤が付着し、ボンディング時の加熱により蒸発してボンディングツール２１下面に付着して処理の間に粘着力が増してくるためと思われるが、加熱しないテーピング装置においても生じ、検査不良品を発生させている。
【０００５】
いずれにしろ、ボンディングツールの吸着面あるいはチップのツール接触面が汚れている場合には、真空破壊を行ってもチップの一端がボンディングツールに付着し、排出回収されない場合が発生している。この状態で、次のチップをピックアップした場合、正常なチップを損傷するばかりでなく、チップを基板に不良搭載を行うことになってしまう。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２３８００９号公開特許公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、回収部に電子部品より僅かに大きく形成した通過口と、内側を負圧にする真空手段を設け、不良電子部品の回収の際には、不良電子部品を通過口に接近させるとともに、回収部内部を負圧にして通過口から吸引回収するものとし、不良電子部品の確実な回収を達成し、電子部品の不良搭載を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、上記課題を解決するため、真空手段に接続される吸着ノズルにより吸着した電子部品が不良品である場合に、その電子部品を回収部に回収するようにした不良電子部品の回収装置に次の手段を採用する。
第１に、回収部に電子部品より僅かに大きく形成した通過口と、内側を負圧にする真空手段を設ける。
第２に、不良電子部品の回収の際には、吸着ノズルと回収部の少なくとも一方を移動して不良電子部品を通過口に接近させるとともに、回収部内部を負圧にして通過口から吸引回収する。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明に、吸着ノズル内に正圧を付与する加圧手段を設け、不良電子部品の回収時に、不良電子部品が上記通過口に接近した際、吸着ノズル内を負圧から正圧に切り換えて加圧気体を噴出させる手段を付加した不良電子部品の回収装置である。
【００１０】
第３の発明は、第１または第２の発明に、回収部に着脱自在に蓋が設けられ、該蓋に通過口が形成する手段を付加した不良電子部品の回収装置であり、第４の発明は、第１または第２の発明に、回収部を、通過口が形成された貯留容器を着脱自在に設けたものであるという手段を付加した不良電子部品の回収装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、不良電子部品の回収の際に、吸着ノズルと回収部の少なくとも一方を移動して不良電子部品を通過口に接近させるとともに、回収部内部を負圧にして通過口から吸引回収する不良電子部品の回収装置であるので、吸着ノズルから電子部品が離れにくい場合にも、確実に剥離し、回収することができるものとなった。
【００１２】
第２の発明の効果ではあるが、吸着ノズル内に正圧を付与する加圧手段を設け、不良電子部品の回収時に、吸着ノズル内を負圧から正圧に切り換えて加圧気体を噴出させる手段を付加することにより、離れにくい電子部品をより確実に剥離し、回収することができるものとなった。
【００１３】
第３の発明の効果ではあるが、回収部に着脱自在に蓋が設けられ、該蓋に通過口が形成されることにより、通過口の大きさの異なる蓋を複数用意しておくことで、異なる大きさの不良電子部品の回収に対応できる不良電子部品の回収装置となった。
【００１４】
第４の発明の効果ではあるが、回収部を、通過口が形成された着脱自在な貯留容器とすることにより、回収後の不良電子部品の取り出しも、貯留容器の交換により行うことができる極めて実用的な不良電子部品の回収装置となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に従って、実施例と共に本発明の実施の形態について説明する。図１は、ボンディング装置１の全体を示す概略平面図である。本実施例におけるボンディング装置１は、ウエハシート１１に貼り付けられたウエハを分割して形成されたチップ２を、順次基板となるウエハ基板４へボンディングする装置である。実施例におけるウエハ基板４は８インチウエハ基板が用いられている。尚、チップ２は、上記のようなダイシングウエハではなく、トレイに配列されたチップでもよい。
【００１６】
ボンディング装置１は、図１及び図２に示されるように、ウエハリング供給部５とチップ供給部６と中継ステージ７とボンディング部８と図示されていない基板側ウエハ供給部とによりなる。ウエハリング供給部５は、リングフレームの内側に張り付けられた粘着性を有するウエハシート１１上面に多数に分割された薄型ＩＣチップが貼り付けられたウエハリング３が上下に多数収納されたマガジン１３を有し、ウエハ搬送装置９によりウエハリング３をマガジン１３より取り出し、該ウエハリング３をチップ供給部６のウエハステージ１０へ搬送する。
【００１７】
チップ供給部６は、ウエハリング３を位置決め固定するウエハステージ１０と、該ウエハステージ１０をＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させ位置決めを行うためのウエハステージ移動機構と、チップ２を一個ずつ供給するためウエハステージ１０上のチップ２を突き上げる突き上げ部材２５を有する突き上げ装置１５と、チップ２を吸着保持可能なピックアップノズル１２と、ピックアップノズル１２をチップ供給部６のピックアップ位置と中継ステージ７の間で移動させるピックアップノズル移動装置１４と、ピックアップノズル１２により取り上げようとするチップ２の位置を検出する第１のカメラ１６を有している。
【００１８】
尚、実施例でのウエハステージ１０の位置決めのためのウエハステージ移動機構は、Ｘ軸方向（チップ２の搬送方向と同方向）及びＹ軸方向（Ｘ軸と直交する方向）のみであるが、θ軸方向（回転方向）の位置決め移動機構（回転機構）を備えたものでもよい。ピックアップノズル移動装置１４は、Ｚ軸移動機構（昇降機構）とＸ軸移動機構（チップ２の搬送方向）を有している。
【００１９】
中継ステージ７には、チップ２を載置可能なチップ載置テーブル１７及び不良チップの回収装置３０が形成されており、中継ステージ７をＹ軸方向（図１中上下方向）へと移動させる中継ステージ移動装置１８と、第２のカメラ１９を備えている。中継ステージ７のチップ載置テーブル１７には、位置合わせのためのθ軸駆動機構を有すると共に、図示されていない吸引装置と接続されたチップ吸着部が形成されており、ピックアップノズル１２により載置されたチップ２の下面を吸着して保持する。
【００２０】
中継ステージ７のチップ載置テーブル１７の位置は、ピックアップノズル１２によりチップ２が載置される載置位置Ａと、ボンディングツール２１によりチップ２が取り上げられる取上位置Ｂとで、異なる位置に設定されている。具体的には図２に示されるように、ピックアップノズル１２及びボンディングツール２１の移動方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に、ピックアップノズル１２及びボンディングツール２１の走行ライン（移動路）を干渉しない程度に離れた位置に載置位置Ａ及び取上位置Ｂが設定される。このように設定することにより、ピックアップノズル１２が載置位置Ａに、ボンディングツール２１が取上位置Ｂに同時に位置するように移動しても衝突することがない。尚、図２中Ａが載置位置であって、Ｂが取上位置である。
【００２１】
該中継ステージ７は、中継ステージ移動装置１８により、往復移動可能とされている。その範囲は、チップ載置テーブル１７の位置が、載置位置Ａと取上位置Ｂの間で往復移動する範囲である。実施例での中継ステージ７のこの移動はＹ軸方向への移動によっているが、回転によって行ってもよい。
【００２２】
尚、中継ステージ７の上方には、第２のカメラ１９が固定して設置されている。実施例では第２のカメラ１９は、中継ステージ７のチップ載置テーブル１７の移動範囲で、取上位置Ｂの上方に設置される。すなわち、ピックアップノズル１２によりチップ２が載置される載置位置Ａと、ボンディングツール２１によりチップ２が取り上げられる取上位置Ｂとの間であればよい。
【００２３】
第２のカメラ１９は、ボンディングツール２１にチップ２を受け渡す前に、該チップ２の画像認識を行い、画像認識に基づきチップ２の外観検査や受渡時での位置の補正を行う。この受渡時での位置の補正は、ボンディングツール２１に対して相対的にチップ２をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθ軸方向に移動させればよいが、実施例では、中継ステージ移動装置１８によるＹ軸方向への移動、及びチップ載置テーブルのθ軸駆動機構によるθ軸方向の移動と、ボンディングツール移動装置２２によるＸ軸方向への移動によっている。
【００２４】
中継ステージ７には、チップ載置テーブル１７に隣接して、不良チップの回収装置３０が設けられている。回収装置３０は、回収ボックス３１の内側に着脱自在なプレフィルタ３２が装着されており、回収されたチップをプレフィルタ３２ごと取り出せるようになっている。回収ボックス３１の上面に蓋３３がやはり着脱自在に装着されている。蓋３３には、不良電子部品の通過口となる吸引口３４が形成されている。プレフィルタ３２の側部には空気流通孔が多数設けられ、プレフィルタ３２外側面と回収ボックス３１内壁面との間に間隙が形成され、この間隙が真空吸引機構３５に連通している。この真空吸引機構３５によりプレフィルタ３２の内部を負圧にできるようになっている。
【００２５】
吸引口３４は吸引される空気の流速を速めるためにチップサイズまたはボンディングツールサイズよりも少しだけ大きな吸引口３４とされている。実施例ではチップ２もボンディングツール２１も矩形であるため、吸引口３４も矩形である。尚、図３に示すように回収ボックス３１に負圧を付与するための真空吸引機構３５が連設されている。この真空吸引機構３５は、図３に示されるように、ボンディングツール２１がチップ２を吸着するための負圧付与の役割をも果たしている。
【００２６】
ボンディング部８は、ウエハ基板４を載置するボンディングステージ２０と、チップ２を吸着保持すると共にウエハ基板４に加熱圧着によりボンディングするボンディングツール２１と、ボンディングツール２１を中継ステージ７とボンディングステージ２０の間で移動させるボンディングツール移動装置２２と、第３のカメラ２３を備えている。ボンディングツール２１が、本発明における吸着ノズルとなる。
【００２７】
ボンディングステージ２０には、位置合わせのためのＸ軸駆動テーブル２６、Ｙ軸駆動テーブル２７及びθ軸駆動テーブル２８が備わっている。ボンディングツール移動装置２２は、中継ステージ７とボンディングステージ２０間の移動のためのＸ軸駆動機構と、チップ取上動作、チップ回収動作、ボンディング動作のためのＺ軸駆動機構（昇降機構）を有している。
【００２８】
ボンディングツール２１は、下端面が矩形でチップ２を吸着保持可能になっており、中継ステージ７のチップ載置テーブル１７からチップ２を取り上げる際に、チップ２上面に付けられたアライメントマークを隠さないように取り上げるようになっている。第３のカメラ２３は、ボンディングツール２１のＺ軸駆動機構とは別のＺ軸駆動機構を有している。第３のカメラ２３は、チップ認識の高さと基板認識の高さを調整するため上下動する。ウエハ基板４にチップ２をボンディングした後の認識には、チップ２が薄い場合には、チップ２の厚さの半分の距離上昇した高さでチップ２及びウエハ基板４のマークを観察することによって行う。チップ２が厚いときには別々にマークを観察することになる。ボンディングツール移動装置２２によるボンディングツール２１の移動路は、上述したピックアップノズル移動装置１４によるピックアップノズル１２の移動路より奥側に平行に設けられている。尚、図３中３６はボンディングツール２１に正圧を与えるための正圧付与機構である。
【００２９】
以下、図４に従って、実施例のボンディング装置１の動作について説明する。まず、ウエハリング供給部５よりウエハリング３をウエハ搬送装置９が取り出し、搬送し、チップ供給部６のウエハステージ１０に載置する。そして、ウエハステージ移動機構によりウエハリング３からの取り出し対象チップ２が、第１のカメラ１６の下方になるように移動する。他方、ボンディングステージ２０には、基板側ウエハ供給部から取り出されたウエハ基板４が載置され、ボンディングステージ２０により、取り出し対象チップ２がボンディングされる位置で第３のカメラ２３の下方になるよう移動している。
【００３０】
取り出し対象のチップ２は、第１のカメラ１６により画像検査された後、ピックアップノズル１２が、ピックアップノズル移動装置１４により対象チップ２の上方に移動して、下降し、チップ２を吸着する。ピックアップノズル１２がチップ２を吸着した状態で、突上装置１５がチップ２を上方へ突き上げると共に、突き上げ高さに応じてピックアップノズル１２が上昇する。そして、突上装置１５よりウエハシート１１による粘着力が弱められた後、ピックアップノズル１２が上昇することによりチップ２は完全にウエハシート１１から剥離される。その後、ピックアップノズル１２は、中継ステージ７のチップ載置テーブル１７の上方へ移動し、下降し、チップ２をチップ載置テーブル１７に載置する。
【００３１】
中継ステージ７は、中継ステージ移動装置１８により、チップ載置テーブル１７をピックアップノズル１２によるチップ２の載置位置ＡからＹ軸方向の異なる位置（この位置を取上位置Ｂという）に移動する。この取上位置Ｂで第２のカメラ１９によりチップ載置テーブル１７上のチップ２の画像検査を行う。従って、取上位置Ｂは撮影位置ともなる。撮影位置では第２のカメラによりチップ２を撮影し、外観検査をするとともに位置を認識する。その後、チップ２の相対位置を補正し、チップ２が良品か否か判断する。
【００３２】
他方、ボンディングツール２１は、ボンディングツール移動装置２２により取上位置Ｂ上方に移動し、下降して、取上位置Ｂに載置されているチップ２を吸着保持し、上昇し、チップ２が不良品であるならば中継ステージ移動装置１８によりボンディングツール２１に吸着保持されたチップ２の直下に回収ボックス３１がＹ軸方向に移動して排出する。
【００３３】
具体的には真空吸引機構３５が作動して回収ボックス３１内を負圧とする。続いて、不良品チップ２を回収ボックス３１の蓋３３に形成された吸引口３４に接近させる。接近によりチップ２と吸引口３４の隙間は小さいものとなり、大きな吸引力を生じさせる。これにより確実にチップ２を吸引口３４よりプレフィルタ３２内に排出回収する。この際、ボンディングツール２１側も、内部に正圧付与機構３６から正圧を付与し、ボンディングツール２１内の負圧を解除するとともに、ボンディングツール２１の吸着孔から加圧気体を噴射させることで、排出回収をより確実なものとすることができる。
【００３４】
チップ２が良品であるならばボンディングツール２１でチップを吸着保持したまま、ボンディング位置、すなわち、ボンディングステージ２０上方に移動する。このときピックアップノズル１２は、ウエハステージ１０側に移動し、次のチップ２のピックアップ動作に入っている。
【００３５】
その後、ボンディングツール２１はウエハ基板４上のボンディング位置に移動して、所定の設定高さまで下降し、第３のカメラ２３によりチップ２上面のマーク及びウエハ基板４上面のマークを順に画像認識して、ボンディングステージ２０によりチップ２とウエハ基板４が位置合わせされた後、チップ２をウエハ基板４に加熱圧着してボンディングを行う。このとき中継ステージ７はＹ軸方向に移動し、チップ載置テーブル１７は載置位置Ａへ移動している。一つのチップ２のボンディング終了後、次のボンディングのためにボンディングツール２１は、上昇し中継ステージ７へと戻る。この動作を繰り返すことにより、ウエハ基板４に所定のチップ２の搭載が完了すると、該ウエハ基板４は次の工程へと移送される。
【００３６】
上記実施例では図５（Ａ）の第１例に示されるように、ウエハの粘着シートよりチップ２をピックアップノズル１２でピックアップし、中継ステージ７のチップ載置テーブル１７にチップ２を載置し、第２のカメラ１９で上方より画像観察した後、不良チップであった場合に、ボンディングツール２１でチップ２を吸着保持し、回収ボックス３１に回収する手順であるが、他に以下のような手段も採用可能である。
【００３７】
第２例は、ピックアップノズル１２に吸着保持されたチップ２の下面を下方に設けた第２のカメラ１９により画像観察する装置の例であり、図５（Ｂ）に示されるように、中継ステージ７のチップ載置テーブル１７に載置するまでは第１例と同じ手順であるが、チップ載置テーブル１７よりボンディングツール２１でチップ２を吸着保持し、撮影位置に移動後、第２のカメラ１９で下方より、チップ２の画像観察を行い、不良チップの場合には、回収ボックス３１へ回収し、良品である場合には、回収ボックス３１上を通過して、ボンディングステージ２０へと向かい、チップを基板にボンディングする手順である。
【００３８】
第３例は、第１例及び第２例と異なり、図５（Ｃ）に示されるように中継ステージ７を有しない場合で、反転機構を有するピックアップノズル１２でピックアップし、反転させた後、ボンディングツール２１で吸着保持し、撮影位置に移動し、第２のカメラ１９で下方よりチップ２の画像観察を行い、不良チップの場合には、回収ボックス３１へ回収し、良品である場合には、回収ボックス３１上を通過して、ボンディングステージ２０へと向かい、チップを基板にボンディングする手順である。
【００３９】
第４例は、図５（Ｄ）に示されるように第１例と同様中継ステージ７のチップ載置テーブル１７にチップ２を載置し、第２のカメラ１９で上方より画像観察した後、不良チップであった場合に、ボンディングツール２１ではなく、ピックアップノズル１２でチップ２を吸着保持し、中継ステージ７の手前側に設置した回収ボックス３１に回収する手順である。
【００４０】
第５例は、図５（Ｅ）に示されるように第１例と同様の手順を踏むが、第２のカメラ１９では不良品と認識されず、ウエハ基板４との位置決め時にチップ２のマークを読めず不良品となった場合であって、チップ２を吸着保持していたボンディングツール２１が回収ボックス３１まで戻り、回収する手順である。
【００４１】
以上実施例としてボンディング装置にて説明したが、本発明に係る不良電子部品の回収装置は、テーピング装置においても利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本実施例にかかるボンディング装置の全体を示す概略平面図
【図２】チップの移動経路を示す説明図
【図３】回収部のエアー回路図
【図４】ボンディング動作のフロー図
【図５】回収動作の手順の例を示す説明図で、Ａは本実施例の手順、Ｂは第２例の手順、Ｃは第３例の手順、Ｄは第４例の手順、Ｅは第５例の手順を示す。
【図６】従来の不良電子部品の回収装置の障害を示す説明図
【符号の説明】
【００４３】
１．．．．．．ボンディング装置
２．．．．．．チップ
３．．．．．．ウエハリング
４．．．．．．ウエハ基板
５．．．．．．ウエハリング供給部
６．．．．．．チップ供給部
７．．．．．．中継ステージ
８．．．．．．ボンディング部
９．．．．．．ウエハ搬送装置
１０．．．．．ウエハステージ
１１．．．．．ウエハシート
１２．．．．．ピックアップノズル
１３．．．．．マガジン
１４．．．．．ピックアップノズル移動装置
１５．．．．．突き上げ装置
１６．．．．．第１のカメラ
１７．．．．．．チップ載置テーブル
１８．．．．．中継ステージ移動装置
１９．．．．．第２のカメラ
２０．．．．．ボンディングステージ
２１．．．．．．ボンディングツール
２２．．．．．ボンディングツール移動装置
２３．．．．．．第３のカメラ
２５．．．．．突き上げ部材
２６．．．．．Ｘ軸駆動テーブル
２７．．．．．Ｙ軸駆動テーブル
２８．．．．．θ軸駆動テーブル
３０．．．．．回収装置
３１．．．．．回収ボックス
３２．．．．．プレフィルタ
３３．．．．．蓋
３４．．．．．吸引口
３５．．．．．真空吸引機構
３６．．．．．正圧付与機構
Ａ．．．．．．載置位置
Ｂ．．．．．．取上位置
【図１】
2007220754.tif 000003
【図２】
2007220754.tif 000004
【図３】
2007220754.tif 000005
【図４】
2007220754.tif 000006
【図５】
2007220754.tif 000007
【図６】
2007220754.tif 000008