(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
張設されたチップ支持シートの上面にチップ部品を貼付け搭載して取出し用チャックの下方に供給するよう構成したチップ部品供給装置であって、
前記チップ支持シートの下方に供給ヘッドを設けるとともに、
前記チップ支持シートと前記供給ヘッドとを前記チップ支持シートの下面と平行な方向に相対移動させる搬送手段を設け、
前記供給ヘッドの上面にはチップ部品を供給ヘッドに送り出す方向に沿って隆起したマウンドが形成されており、
前記マウンドの幅は前記マウンドの隆起が大きくなるにつれて小さくなるように設定してあり、
前記マウンドの頂部に所定の一定面積の部品支持面が形成され、前記部品支持面の幅はチップ部品の幅より小さく形成されており、
前記搬送手段により前記チップ支持シートと前記供給ヘッドとが相対移動することで、前記チップ支持シートが前記マウンドによって局部的に突き上げ変形されて、前記マウンドから外れた部位において前記チップ支持シートがチップ部品から部分的に剥離するように構成してあり、
前記部品支持面に形成した開口から出退し、前記マウンドの頂部に位置するチップ部品を下方から突き上げるプッシュピンを配備してあることを特徴とするチップ部品供給装置。
【請求項２】
前記供給ヘッドが前記チップ支持シートの下面に垂直な方向に往復上下動可能とする駆動手段を設けることを特徴とする請求項１に記載のチップ部品供給装置。
【請求項３】
前記マウンドの両側に、シート吸着用の吸引孔を配備してあることを特徴とする請求項１または２に記載のチップ部品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、張設されたチップ支持シートの上面にチップ部品を貼付け搭載し、チップ部品を取出し用チャックの下方に供給するよう構成したチップ部品供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記チップ部品供給装置としては、例えば、特開平１１−２７４１８１号公報に開示されたものがある。このチップ部品供給装置は次のように動作する。すなわち、先ず、上面が凹凸に形成されたペパーポットを取出すべきチップ部品の下に位置させる。この状態でチップ支持シートをペパーポットの上面に真空吸着することでチップ支持シートをペパーポット上面の凹凸に沿った状態に変形させ、チップ部品から局部的にチップ支持シートを剥離させる。次に、ペパーポットの上面から突き上げ用のピンを突出させ、チップ部品を剥離浮上させながら真空吸着型の取出し用チャックで保持する。
【０００３】
また、特開２０００−１２５７０号公報に開示されたチップ部品供給装置がある。このチップ部品供給装置は次のように動作する。すなわち、チップ支持シートの上面に貼付け支持したチップ部品を取出し用チャックの下方に位置させ、この状態で、シート下方からプッシュピンでチップ部品を１回突き上げてチップ部品からチップ支持シートを部分的に剥離する。次いで、プッシュピンを再度突き上げ作動させる。これにより、チップ部品からチップ支持シートをほぼ完全に剥離したうえで、取出し用チャックによる部品取出し作動を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のチップ部品供給装置は、いずれも、チップ部品が取出し位置に位置した後に、チップ支持シートの部分的な剥離作動、および、ほぼ完全な剥離作動を行って取出し用チャックによる取出し作動を行うものであり、部品取出しの行程が多く、処理時間が長いものであった。
【０００５】
また、前者の従来チップ部品供給装置では、チップ支持シートの粘着力を低減する能力はペパーポット上面の面積によって決まり、剥離処理を行った後に残存する粘着力はチップ部品の大きさによって変動するものである。従って、チップ部品の大きさに対応させて確実な取出し作動を行うためには、例えばプッシュピンの突き上げ動作速度を変更する等、取出し作動時の仕様をチップ部品の大きさに対応させてそれぞれ設定する必要があった。
【０００６】
また、後者の従来チップ部品供給装置では、チップ部品がピックアップ位置に送られてから２段階の工程を経てピックアップを行うため、ピンを突上げて剥離行う時間及び供給に時間がかかっていた。
【０００７】
本発明は、このような実情に着目したものであって、チップ支持シートに貼付け搭載されたチップ部品を短時間で取出すことができるチップ部品供給装置を提供することを主たる目的とする。また、本発明は、チップ部品の大きさに拘わらず、同仕様で確実な取出し作動を行えるチップ部品供給装置を提供することを他の目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記目的を達成するために、次のように構成している。
【０００９】
すなわち、請求項１に係る発明は、張設されたチップ支持シートの上面にチップ部品を貼付け搭載して取出し用チャックの下方に供給するよう構成したチップ部品供給装置であって、前記チップ支持シートの下方に供給ヘッドを設けるとともに、前記チップ支持シートと前記供給ヘッドとを前記チップ支持シートの下面と平行な方向に相対移動させる搬送手段を設け、前記供給ヘッドの上面にはチップ部品を供給ヘッドに送り出す方向に沿って隆起したマウンドが形成されており、前記マウンドの幅は前記マウンドの隆起が大きくなるにつれて小さくなるように設定してあり、前記マウンドの頂部に所定の一定面積の部品支持面が形成され、前記部品支持面の幅はチップ部品の幅より小さく形成されており、前記搬送手段により前記チップ支持シートと前記供給ヘッドとが相対移動することで、前記チップ支持シートが前記マウンドによって局部的に突き上げ変形されて、前記マウンドから外れた部位において前記チップ支持シートがチップ部品から部分的に剥離するように構成してあり、前記部品支持面に形成した開口から出退し、前記マウンドの頂部に位置するチップ部品を下方から突き上げるプッシュピンを配備してあることを特徴とする。
【００１０】
この構成によると、チップ支持シートと供給ヘッドがシート面と平行な方向に相対移動することで、シート上のチップ部品は供給ヘッドにおけるマウンドの低い部位から次第に高い部位に乗り上がることになり、この時、直接的に突き上げ変形を受けないマウンドの両側のシート部分は次第にチップ部品から剥離されてゆくことになる。
【００１２】
また、マウンドへの乗り上がり初期にはマウンド幅が大きいのでチップ部品からのシートの剥離はチップ部品の端部において始まり、マウンドが高くかつ幅狭くなるにつれて剥離がチップ部品に幅方向中心側に進行してゆくことになり、シートの剥離がチップ部品の端部から無理なく円滑に行われる。
【００１４】
また、マウンドの頂部に達したチップ部品は、部品支持面のみにおいてシートに貼付け支持された状態になるが、部品の大きさに拘わらずこの部品支持面の大きさが一定であるので、マウンドの頂部におけるチップ部品の貼付け強度、つまり、部品剥離力が一定となる。
【００１６】
さらに、マウンドの頂部に至ったチップ部品は、プッシュピンによって強制的に突き上げられることでほぼ完全にチップ支持シートから剥離され、取出し用チャックによって取出される。
【００１９】
請求項２に係る発明のチップ部品供給装置は、請求項１の発明において、前記供給ヘッドが前記チップ支持シートの下面に垂直な方向に往復上下動可能とする駆動手段を設けてあるものである。
【００２０】
この構成によると、供給ヘッドが搬送手段によって相対移動する期間は、駆動手段によって供給ヘッド（マウンド）をチップ支持シートから離間させることが可能となる。そのため、供給ヘッド（マウンド）をチップ支持シートに当接させる時間を最小限とすることができる。これにより、チップ支持シートと供給ヘッドが相対移動する際の擦れによるシートの引きずり変形などを防止することができる。
【００２１】
請求項３に係る発明のチップ部品供給装置は、請求項１または２の発明において、前記マウンドの両側に、シート吸着用の吸引孔を配備してあるものである。
【００２２】
この構成によると、マウンドから外れた部位におけるチップ支持シートが強制的に吸引変形されることで、チップ部品から確実に剥離される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係るチップ部品供給装置の第１例の正面図を示している。チップ部品供給装置１において、チップ部品２は、フレーム３に張設したチップ支持シート４の上面に貼付け支持されている。フレーム３は、フレーム保持リング５に保持された状態で、搬送手段８によって図中右方から左方に向けて水平に搬送され、部品移載ヘッド６に支持された真空吸着型の取出し用チャック７の下方に搬入されてくる。ここで、前記チップ支持シート４は、その上面を粘着面とした粘着シートが利用され、その粘着面を介してフレーム３の下面に貼付け張設されている。また、チップ支持シート４は、粘着面に多数のチップ部品２が整列して貼付け搭載されている。これにより、チップ部品２は、チップ支持シート４を介して取出し用チャック７の下方に搬入されるようになっている。なお、搬送手段８としては、例えば、平面方向に沿ってフレーム保持リング５を搬送できるＸＹテーブル装置等が挙げられる。
【００２５】
フレーム３の移動経路における部品取出し位置の下方に、供給ヘッド１２が設置されている。供給ヘッド１２は、台枠１１の上に立設して構成されている。供給ヘッド１２は、図４（ａ）に示すように、その上面がチップ支持シート４の下面に接触する高さに構成されるとともに、供給ヘッド１２の上面にはマウンド１３が形成されている。マウンド１３はチップ部品２を供給ヘッド１２に送り出す方向に沿って隆起している。具体的には、フレーム３の移動方向に沿ってマウンド１３は隆起形成されている。
【００２６】
マウンド１３は、供給ヘッド１２の中心に向かうほど次第に隆起するよう緩い傾斜の山形に形成されている。また、マウンド頂部付近では、マウンド１３の幅はチップ部品２の幅よりも小さいものに設定されている。さらに、マウンド１３の頂部は、１個のチップ部品２を支持する大きさの部品支持面１３ａが水平扁平に形成されている。なお、図４（ａ）においてマウンド１３の形状は、チップ部品２の搬送方向（フレーム３の移動方向）に沿って略直線状に隆起した形状としていたが、図４（ｂ）に示すように、チップ部品２の搬送方向に沿って円弧状に隆起した形状としてもよい。
【００２７】
また、供給ヘッド１２は内部が中空に構成されるとともに、図示しない吸引ポンプなどの負圧装置に接続ノズル１４を介して連通接続されている。かつ、供給ヘッド１２の上面にはマウンド１３を除く領域に多数の吸着孔１５が分散形成されている。
【００２８】
さらに、供給ヘッド１２の内部には、前記部品支持面１３ａに形成した開口１６から出退するプッシュピン１７が備えられている。このプッシュピン１７は、可動枠１９に設けられている。なお、ガイドレール１８は台枠１１に固定されており、可動枠１９を上下移動可能に案内するものである。この可動枠１９にカムフォロア２２を設け、減速機付きモータなどのアクチュエータ２０でカム２１を回転駆動することでカムフォロア２２を突き上げ駆動している。これにより、固定枠１９に設けられたプッシュピン１７は一定ストロークで往復上下動するよう構成されている。
【００２９】
本発明に係るチップ部品供給装置１の第１例は以上のように構成されている。次に、このチップ部品供給装置１の取出し用チャックに対する部品供給作動について説明する。
【００３０】
搬送されてきたフレーム３は、チップ部品２を搭載保持していない箇所が供給ヘッド１２の上に位置する状態でシート下面が供給ヘッド１２の上面に接触する高さにセットされた後、搬送手段８により水平方向に移動される。
【００３１】
なお、ここでは、供給ヘッド１２を固定したうえで、搬送手段８によりフレーム３を移動するように構成しているが、フレーム３を固定したうえで、搬送手段８ないしは搬送手段８と同等の手段によって、供給ヘッド１２を移動するように構成してもよいのは言うまでもない。
【００３２】
この移動によって、整列されたチップ部品２群は先頭のものから順にマウンド１３に乗り上がってゆくが、このマウンド１３の頂上付近の幅は、チップ部品２の幅よりも狭く設定されている。そのため、マウンド１３から外れたチップ支持シート部分は自らの張力および吸着孔１５におけるシート吸着作用によってチップ部品２から剥離されることになる。したがって、先頭のチップ部品２がマウンド頂部の部品支持面１３ａに到達した状態では、図３に示すように、チップ部品２は部品支持面１３ａにおいてのみチップ支持シートに貼付け支持された状態となり、貼付け強度は、全体的に貼付け支持されている時に比べて大きく低減された状態となる。
【００３３】
ここで、プッシュピン１７が突き上げ作動して、貼付け強度が低減したチップ部品２を突き上げてチップ支持シート４から完全に剥離させる。これと同時に取出し用チャック７が下降して突き上げられたチップ部品２を吸着保持し、これで１回の部品供給が完了し、取出し用チャック７に保持されて取出されたチップ部品２は移載ヘッド６の作動によって所定の処理箇所に搬送移載される。
【００３４】
以後、フレーム３のピッチ移動に伴って上記作動を繰り返すことで、整列搭載されたチップ部品２をその先頭のものから順次供給して取出してゆくのである。
【００３５】
第１例によれば、次のような利点がある。すなわち、チップ支持シート４と供給ヘッド１２とを相対移動させてチップ部品２をマウンド１３に乗り上がらせる作動の間にチップ部品２からチップ支持シート４を部分的に剥離していくことができる。そのため、取出し位置にあるチップ部品２を剥離しやすい状態にすることが可能となる。これにより、剥離軽減のための行程を待つことなく取出し用チャック７によるピックアップ作動を行うことができ、チップ部品２の取出し時間を短くすることができ、その分、工程上の所要時間の短縮化を図ることが可能となった。さらには、チップ支持シート４によるチップ部品２の貼着力を十分に低減したうえで、チップ部品２をピックアップすることができるので、ピックアップの動作速度を高速化することも可能となった。
【００３６】
なお、マウンド１３の形状を、図４（ｂ）に示すように、搬送方向に沿った円弧状にしてもよいことは上述した。その場合には次のような利点がある。すなわち、チップ支持シート４を介してチップ部品２が円弧面に沿うことになるので、マウンド１３の上端に向かう過程において、搬送方向に沿った方向にあるチップエッジをも、チップ支持シート４から剥離させることができる。
【００３７】
また、吸着孔１５は、上述したように、チップ支持シート４を吸引することで、チップ支持シート４をチップ部品２から剥離するものである。そのため、種々の大きさのチップ部品２に対応できるように、吸着孔１５は、図４、図５に示すように、供給ヘッド１２の上面に分散配置してもよいが、図４、図５において、仮想線で示すように、マウンド１３に沿って、マウンド１３の近傍に集中配置してもよいのは言うまでもない。
【００３８】
図６および図７に、供給ヘッド１２におけるマウンド１３の変形例が示されている。この場合、マウンド１３は、乗り上がり開始側が幅広で、隆起が高くなるほど幅が狭くなるよう形成されている。これによると、チップ支持シート４の剥離がチップ部品２の端部から無理なく円滑に行われる。
【００４５】
図８に、本発明に係るチップ部品供給装置１の第２例の正面図が示されている。この例は、上述した第１の構成において実施できる変形例である。したがって、第１例において、説明した構成については、同一の名称および符号を付しており、それらについての説明は省略する。
【００４６】
第２例では、供給ヘッド１２を移動させる駆動手段４０を設けていることに特徴がある。駆動手段４０は、供給ヘッド１２を、チップ支持シート４に対してそのシート面方向と垂直な方向に沿って反復移動させる機構から構成されている。なお、駆動手段４０は、供給ヘッド１２のみを駆動してもよいし、台枠１１ごと供給ヘッド１２を移動させてもよいのは言うまでもない。
【００４７】
駆動手段４０は次の動作を行う。搬送手段８によるチップ支持シート４の搬送動作によってチップ支持シート４上のチップ部品２が取り出し用チャック７の直下（供給ヘッド１２の直上）付近にきたときに駆動手段４０は、次の動作を実施する。すなわち、駆動手段４０は、供給ヘッド１２をチップ支持シート４に近接する方向に移動させてチップ支持シート４を押し上げる。これにより、搬送手段８によるフレーム３の搬送動作で、チップ支持シート４からチップ部品２を剥離可能な状態とする。
【００４８】
一方、チップ部品２が取り出し用チャック７の直下（供給ヘッド１２の直上）にきていないときには、駆動手段４０は次の動作を実施する。すなわち、駆動手段４０は、供給ヘッド１２をチップ支持シート４から遠ざける方向に移動させて供給ヘッド１２をチップ支持シート４から離間させる。これにより、搬送手段８によるフレーム３の搬送動作中において、供給ヘッド１２がチップ支持シート４に当接しない状態とする。
【００４９】
以上のように構成することにより第２例では、チップ支持シート４と供給ヘッド１２とが相対的に擦れ合う期間は必要最小限の期間となり、擦れによるチップ支持シート４の引きずり変形がほとんど発生なくなる。
【００５０】
なお、発明は、以下のような形態で実施することもできる。
【００５１】
（１）上記実施形態では、チップ支持シート４を張設したフレーム３を水平移動させるように構成しているが、チップ支持シート４を張設したフレーム３を所定位置に固定したうえで、供給ヘッド１２をチップ支持シート４の下面に沿って水平移動させるとともに、取出し用チャック７を供給ヘッド１２の直上に移動させて取出し作動させるように構成することもできる。そうすれば、フレーム３の移動スペースを省略することができるので、装置の小型化が可能となる。
【００５２】
（２）取出し用チャック７の形態は真空吸着型に限られるものではなく、チップ部品２の大きさや形状に対応したものを利用すればよい。例えば、開閉駆動されるチャッキング機構を用いて機械的に把持して取出し作動する形態のものを利用することもできる。
【００５３】
（３）チップ支持シート４上に貼付け搭載されるチップ部品２としては、単品ごと加工されて貼付けられるものの他に、チップ支持シート４に貼付け保持した半導体ウエハを切断処理してチップ部品としたものであってもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば以下に示すような効果が期待できる。
【００５５】
請求項１に係る発明によれば、チップ支持シートと供給ヘッドを相対移動させてチップ部品をマウンドに乗り上がらせる作動の間にチップ部品からチップ支持シートを部分的に剥離しておくので、取出し位置にあるチップ部品は、すでに剥離しやすい状態になっている。そのため、剥離軽減のための行程を待つことなく取出し用チャックによるピックアップ作動を行うことができ、チップ部品取出し時間を短くすることができ、その分、工程上の所要時間の短縮化を図ることが可能となった。さらには、従来例に比して、チップ支持シートによるチップ部品の貼着力を低減することができる分、ピックアップの動作速度を高速化することも可能となった。
【００５６】
また、チップ部品からのチップ支持シートの剥離がチップ部品のマウンドへの乗り上がりに連れてチップ部品の端部から無理なく除々に行われることになり、チップ支持シートと供給ヘッドの相対移動速度を上げてもシート剥離作動を円滑に行える。
【００５７】
また、部品の大きさに拘わらず取出し位置のチップ部品は、マウンド頂部に設けた一定面積の部品支持面においてのみ一定の粘着力で貼付け保持されていることになるので、チップ部品の大きさに合わせて取出し用チャックや突上げプッシュピンの動作等の取出し機能の仕様を変更する必要は特になく、供給するチップ部品が変更された場合の段取り替えなどの要する時間を短縮することができるとともに、取出し用チャックや突上げプッシュピンの仕様変更に要するコストの節減にも有効となる。
【００５８】
さらに、マウンドへの乗り上げによってチップ部品の貼付け力を低減した上でプッシュピンによって突き上げてほぼ完全に剥離した状態にするので、取出し用チャックによる取出しをミスなく確実に行える。
【００６０】
請求項２に係る発明によれば、チップ支持シートと供給ヘッドが相対移動する際の擦れによるシートの引きずり変形などを回避することができ、チップ部品がマウンドへの乗り上がり作動中にずれ動くようなことがなくなり、取出し用チャックに正しい位置合わせ状態で供給することができる。
【００６１】
請求項３に係る発明によれば、マウンド以外の箇所でチップ支持シートをチップ部品から確実に剥離することができ、チップ支持シートの粘着力が強い場合でも的確に剥離作動を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るチップ部品供給装置の第１例を示す縦断正面図
【図２】本発明に係るチップ部品供給装置の第１例の要部を拡大した縦断正面図
【図３】本発明に係るチップ部品供給装置の第１例の要部を拡大した縦断側面図
【図４】（ａ）、（ｂ）ともに供給ヘッドの上部をそれぞれ示す斜視図
【図５】供給ヘッドの平面図
【図６】第１例における供給ヘッドの変形例を示す斜視図
【図７】変形例の供給ヘッドの平面図
【図８】本発明に係るチップ部品供給装置の第２例を示す縦断正面図
【符号の説明】
２  チップ部品
４  チップ支持シート
７  取出し用チャック
８  搬送手段
１２  供給ヘッド
１３  マウンド
１３ａ  部品支持面
１５  吸着孔
１７  プッシュピン
４０  駆動手段
【図１】
0003870803.tif 000002
【図２】
0003870803.tif 000003
【図３】
0003870803.tif 000004
【図４】
0003870803.tif 000005
【図５】
0003870803.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003870803.tif 000008
【図８】
0003870803.tif 000009