(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘着シートに貼着された複数個のリードレス半導体素子を１個ずつピックアップポジションに供給するＸＹθテーブルを備えた供給装置からリードレス半導体素子を順次ピックアップして所定の受け渡しポジションに受け渡すピックアップ装置において、
間欠回転する円形のピックアップテーブルであって、その周縁部がピックアップテーブルの直径方向両側に位置するリードレス半導体素子のピックアップポジションおよび受け渡しポジションを通過するピックアップテーブルと、
このピックアップテーブルの周縁部に等間隔に設けられた上下移動自在な複数の吸着ノズルと、
ピックアップテーブルと同心状をなして静止部材に固定され、ピックアップポジションで下限位置になると共に受け渡しポジションで上限位置となるように形成されたカム体のカム溝と、
前記ピックアップポジションと受け渡しポジションにおいて前記カム体の一部が昇降可能に分割されてなるピックアップ用分割部と受け渡し用分割部と、
前記ピックアップテーブルに固設された昇降ガイドに上下移動自在に設けられると共に前記吸着ノズルを一体に取り付けた昇降部材と、
昇降部材に設けられ前記カム溝に係合されたカムフォロワと、
前記昇降部材をピックアップ用分割部および受け渡し用分割部をそれぞれ介して昇降させて上記吸着ノズルをピックアップポジションおよび受け渡しポジションに上下移動させる上下移動手段と、
を具備することを特徴とするリードレス半導体素子のピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リードレス半導体素子を１個ずつ特性測定等の各種処理を行なってテーピング梱包する複合処理装置に用いられるリードレス半導体素子のピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯型コンピュータの普及で需要が増大傾向にあるＣＳＰ（Chip  Size  Package）等のリードレス半導体素子は、ダイシング工程で個々に分断されて製造された後、特性測定、捺印等からなる一連の複合処理を行なってから品質ランク別にテーピング梱包して出荷されている。リードレス半導体素子のダイシング工程では、複数個のリードレス半導体素子が高密度で一連に形成された薄板形状の樹脂モールド基板を、周辺部が金属のウェハーリングリングに支持された粘着シートに貼着した状態でダイシングブレードにより個々のリードレス半導体素子に細分割しており、この工程でミリサイズに細分割されたリードレス半導体素子を有するウェハーリングを複合処理装置に供給し、この複合処理装置においてウェハーリングの粘着シートからリードレス半導体素子を１個ずつ剥がして特性測定、捺印等の複合処理を行なってから最終的にテーピング梱包している。
【０００３】
上記複合処理装置は、ミリサイズに細分割された複数個のリードレス半導体素子を有するウェハーリングを着脱可能に支持して任意のリードレス半導体素子を１個ずつ所定のピックアップポジションに供給する供給装置や、ウェハーリングの粘着シートからリードレス半導体素子を１個ずつ順次ピックアップするピックアップ装置や、ピックアップされたリードレス半導体素子を１個或いは複数個ずつ位置決めして特性測定する測定装置や、個々のリードレス半導体素子の樹脂パッケージ表面に品番等をマーキングする捺印装置等を工場の床上に連続的に配設し、これら装置群の最後にテーピング機を配置して構成される。
【０００４】
従来、上記複合処理装置では、ウェハーリングの粘着シートからリードレス半導体素子を１個ずつ順次ピックアップする場合、図３に示すようなピックアップ装置７０が用いられている。このピックアップ装置７０は、半導体素子１を吸着保持する吸着ノズル７１と、この吸着ノズル７１を前後左右（水平方向）および上下（垂直方向）に移動させるＸ−Ｙ−Ｚ軸方向に移動可能なピックアップヘッド７２とを備えている。尚、図３において、３は碁盤目状に細分割された複数個のリードレス半導体素子１を粘着シート２に貼着した状態で保持するウェハーリングで、ＸＹθテーブル（図示せず）に着脱自在に支持され、ＸＹθテーブルにより任意のリードレス半導体素子１が１個ずつ順次所定のピックアップポジションに移動される。
【０００５】
次に、このピックアップ装置７０の動作について説明する。先ず、吸着ノズル７１がピックアップヘッド７２により水平方向に移動されてＸＹθテーブル上のピックアップポジションにある半導体素子１の上方に位置する。次に、吸着ノズル７１がピックアップヘッド７２により降下されて半導体素子１を吸着保持する。吸着ノズル７１が半導体素子１を吸着保持すると、吸着ノズル７１がピックアップヘッド７１により上昇される。次に、吸着ノズル７１がピックアップヘッド７２により水平方向に移動されて受け渡しポジションの上方に位置する。吸着ノズル７１が受け渡しポジションの上方に位置すると、吸着ノズル７１がピックアップヘッド７２により降下されて半導体素子１を受け渡しポジションに受け渡す。半導体素子１が受け渡しポジションに受け渡されると、吸着ノズル７１がピックアップヘッド７２により上昇されて元の位置に復帰する。以後、このような動作を繰り返して半導体素子１を１個ずつピックアップする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のピックアップ装置７０は、半導体素子１を吸着保持する単一の吸着ノズル７１が、ピックアップポジションと受け渡しポジションとの間で往復移動し、かつ、ピックアップポジションおよび受け渡しポジションでそれぞれ上下移動する構成であるため、半導体素子１の１個当りのピックアップサイクルタイムがかかり過ぎて作業効率が悪いという問題があった。
【０００７】
従って、本発明の目的は、リードレス半導体素子の１個当りのピックアップサイクルタイムを短縮させてピックアップ作業の高速化を図るリードレス半導体素子のピックアップ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、粘着シートに貼着された複数個のリードレス半導体素子を１個ずつピックアップポジションに供給するＸＹθテーブルを備えた供給装置からリードレス半導体素子を順次ピックアップして所定の受け渡しポジションに受け渡すピックアップ装置において、間欠回転する円形のピックアップテーブルであって、その周縁部がピックアップテーブルの直径方向両側に位置するリードレス半導体素子のピックアップポジションおよび受け渡しポジションを通過するピックアップテーブルと、このピックアップテーブルの周縁部に等間隔に設けられた上下移動自在な複数の吸着ノズルと、ピックアップテーブルと同心状をなして静止部材に固定され、ピックアップポジションで下限位置になると共に受け渡しポジションで上限位置となるように形成されたカム体のカム溝と、前記ピックアップポジションと受け渡しポジションにおいて前記カム体の一部が昇降可能に分割されてなるピックアップ用分割部と受け渡し用分割部と、前記ピックアップテーブルに固設された昇降ガイドに上下移動自在に設けられると共に前記吸着ノズルを一体に取り付けた昇降部材と、昇降部材に設けられ前記カム溝に係合されたカムフォロワと、前記昇降部材をピックアップ用分割部および受け渡し用分割部をそれぞれ介して昇降させて上記吸着ノズルをピックアップポジションおよび受け渡しポジションに上下移動させる上下移動手段と、を具備することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明は、上記吸着ノズルを、上記ピックアップテーブルと同心状をなして静止部材に固定されたカム体のカム溝に係合させ、ピックアップテーブルの間欠回転に伴い吸着ノズルをカム体のカム溝により上下移動させてピックアップポジションと受け渡しポジション間で高低差を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基いて説明する。
【００１１】
図１は本発明のピックアップ装置を用いたリードレス半導体素子の複合処理装置の概略平面図である。この複合処理装置は、リードレスの半導体素子１の供給手段である供給装置１０と、供給装置１０から半導体素子１を１個ずつピックアップする本発明のピックアップ装置２０と、ピックアップされた半導体素子１を特性測定する測定装置３０と、特性測定済みの半導体素子１の樹脂パッケージ表面に品番等をマーキングする捺印装置４０と、捺印済みの半導体素子１の外観を検査したり、不良品を排除したりする挿入装置５０と、半導体素子１を１個ずつテーピング梱包するテーピング機６０とから構成される。
【００１２】
供給装置１０は、前後左右に移動可能かつ回転可能なＸＹθテーブル１１を有し、このＸＹθテーブル１１に粘着シート２に貼着された複数個のリードレス半導体素子１を有するウェハーリング３を着脱可能に保持する。ＸＹθテーブル１１を前後左右移動及び回転させることで、任意の１個の半導体素子１が所定のピックアップポジションＰａに供給される。尚、ウェハーリング３は、マガジン１２に出し入れ可能に収納されており、必要時にマガジン１２からＸＹθテーブル１１上に切り出されて位置決め保持される。
【００１３】
また、供給装置１０には、ウェハーリング３の粘着シート２を伸展させて隣接するリードレス半導体素子１の間隔を拡げるシート伸展機構４が設置されている。このシート伸展機構４によりＸＹθテーブル１１上に供給されたウェハーリング３の粘着シート２を伸展させた状態で、ＸＹθテーブル１１を移動させて任意の１個の半導体素子１をピックアップポジションＰａに供給させる。
【００１４】
本発明のピックアップ装置２０は、ピックアップテーブル２１の周縁部に上下移動自在な複数個、例えば１５本の吸着ノズル２２を等間隔に有し、この吸着ノズル２２の配列ピッチでピックアップテーブル２１が間欠回転して吸着ノズル２２が１本ずつピックアップポジションＰａに送られる。吸着ノズル２２は、図３に示すように、昇降部材２３に一体に取り付けられている。昇降部材２３はピックアップテーブル２１に固設された昇降ガイド２４に上下移動自在に設けられている。昇降部材２３にはカムフォロア２５が回転自在に設けられており、このカムフォロア２５を図示しない静止部材にピックアップテーブル２１と同心状に固定された円筒状のカム体２６の外周面に上下方向に変位して形成されたカム溝２７に係合させている。昇降部材２３は、ピックアップテーブル２１が回転すると、カムフォロア２５がカム体２６のカム溝２７に沿って転がり、それに伴い昇降ガイド２４に沿って上下移動する。カム体２６のカム溝２７は、ピックアップポジションＰａが下限位置、ピックアップポジションＰａと反対側（後述する受け渡しポジションＰｂ，Ｐｃ）が上限位置となるように形成されており、ピックアップポジションＰａで昇降部材２３を最も下降させ、受け渡しポジションＰｂ，Ｐｃで昇降部材２３を最も上昇させる。カム体２６は、ピックアップポジションＰａに位置する部分（以下、ピックアップ用分割部と称す）２６ａおよび受け渡しポジションＰｂ，Ｐｃの部分（以下、受け渡し用分割部と称す）が円周方向に一部分割されており、ピックアップ用分割部２６ａがサーボモータ等によるピックアップ用上下移動手段２８により上下移動され、受け渡し用分割部２６ｂがサーボモータ等による受け渡し用上下移動手段２９により上下移動される。ピックアップポジションＰａに位置する吸着ノズル２２は、カム体２６のピックアップ用分割部２６ａがピックアップ用上下移動手段２８により上下移動すると、カムフォロア２５を介して昇降部材２３が上下移動するのに伴い上下動する。また、受け渡しポジションＰｂ，Ｐｃに位置する吸着ノズル２２は、カム体２６の受け渡し用分割部２６ｂが受け渡し用上下移動手段２９により上下移動すると、カムフォロア２５を介して昇降部材２３が上下移動するのに伴い上下動する。
【００１５】
ピックアップ装置２０は、供給装置１０によりピックアップポジションＰａに半導体素子１が供給されると、ピックアップ用上下移動手段２８によりカム体２６のピックアップ用分割部２６ａを上下動して吸着ノズル２２を上下動させ、これに伴い粘着シート２に貼着された半導体素子１を吸着ノズル２２で吸着保持して半導体素子１をウェハーリング３の粘着シート２からピックアップする。尚、この時、吸着ノズル２２が下降すると、突き上げピン（図示せず）で半導体素子１を下から突き上げて粘着シート２からピックアップし易いようにする。その後、ピックアップテーブル２１の間欠回転により半導体素子１を吸着保持する吸着ノズル２２が受け渡しポジションＰｂ，Ｐｃに搬送されると、受け渡し用上下移動手段２９によりカム体２６の受け渡し用分割部２６ｂを上下動して吸着ノズル２２を上下動させ、それに伴い吸着ノズル２２が吸着保持する半導体素子１を測定装置３０の測定テーブル３１に受け渡す。尚、カム体２６の受け渡し用分割部２６ｂには２つの昇降部材２３のカムフォロア２５が位置しており、２個の半導体素子１，１を同時に測定装置３０の測定テーブル３１に受け渡すようになっている。従って、カム体２６のピックアップ用分割部２６ａはピックアップテーブル２１が１回間欠回転する度にピックアップ用上下移動手段２８により上下移動されるが、カム体２６の受け渡し用分割部２６ｂはピックアップテーブル２１が２回間欠回転する度に受け渡し用上下移動手段２９により上下移動する。
【００１６】
また、ピックアップ装置２０は、ピックアップテーブル２１の回転に伴いカム体２６のカム溝２７によって昇降部材２３を受け渡しポジションＰｂ，ＰｃでピックアップポジションＰａより上昇させている。このように昇降部材２３を受け渡しポジションＰｂ，ＰｃでピックアップポジションＰａより上昇させると、ピックアップポジションＰａと受け渡しポジションＰｂ，Ｐｃとの間で高低差ができ、この高低差を利用して測定装置３０の測定テーブル３１を供給装置１０のＸＹθテーブル１１の上面より上方に位置させてピックアップテーブル２１にオーバーラップするように設けることができる。これによって供給装置１０のＸＹθテーブル２１の移動領域を測定装置３０の測定テーブル３１の下側に入り込ませることができるから、ピックアップテーブル２１を小型化できて小さな駆動源で駆動させることが可能である。
【００１７】
測定装置３０は、測定テーブル３１の周縁部に複数組、例えば８組の吸着ノズル３２，３３を等間隔に有し、一対の吸着ノズル３２，３３の配列ピッチをピックアップ装置３０の測定テーブル２１の隣接する２本の吸着ノズル２２，２２の配列ピッチと同一にしてある。
【００１８】
測定装置３０には、ピックアップ装置２０のピックアップテーブル２１のピックアップポジションＰａと反対側に２つの受け渡しポジションＰｂ、Ｐｃが設けてあり、ピックアップ装置２０のピックアップテーブル２１が間欠回転して隣接する２本の吸着ノズル２２，２２が受け渡しポジションＰｂ、Ｐｃに同時移動すると、同ポジションＰｂ、Ｐｃに測定テーブル３１の一対の吸着ノズル３２，３３が移動するように測定テーブル３１が間欠回転する。
【００１９】
測定装置３０は、受け渡しポジションＰｂ、Ｐｃでピックアップ装置２０の２本の吸着ノズル２２，２２から２個の半導体素子１，１を一対の吸着ノズル３２，，３３に同時に受け取る。測定装置３０の周縁部には、複数個、例えば８個の作業ポジションが設けられ、この８個の作業ポジションには位置補正ポジションＰｄ、測定ポジションＰｅおよび、受け渡しポジションＰｆが設けられ、他の作業ポジションは空ポジションである。位置補正ポジションＰｄにはカメラ装置３４が設置され、測定テーブル３１の１回の間欠回転で位置補正ポジションＰｄに一対の吸着ノズル３２，３３で保持された２個の半導体素子１，１が搬入されると、この２個の半導体素子１，１をカメラ装置３４のカメラが撮像し、撮像した画像を演算処理して半導体素子１の位置ズレを検出して、位置補正信号を次の測定ポジションＰｅの特性測定装置３５に出力する。特性測定装置３５は複数の測定プローブとこれを支持して前後左右及び上下動させる駆動系を有し、測定ポジションＰｅに搬入された２個の半導体素子１，１に測定フロー部を個別に接触して、２個の半導体素子１，１の特性測定を同時に行う。尚、特性測定装置３５は、駆動系によりカメラ装置３４からの位置補正信号に基づいて測定プローブを半導体素子１との相対位置ズレを無くすように位置補正させる。
【００２０】
測定装置３０は、受け渡しポジションＰｆに一対の吸着ノズル３１，３２で特性測定済み半導体素子１，１が搬入されると、吸着ノズル３２，３３が上下反転手段（図示せず）で上下反転動作をして半導体素子１，１の上下が反転する。
【００２１】
捺印装置４０は、受け渡しポジションＰｆで測定装置３０の測定テーブル３１と交差する捺印テーブル４１の周縁部に複数本、例えば１６本の吸着ノズル４２を等間隔に有し、吸着ノズル４２の配列ピッチで捺印テーブル４１が間欠回転する。捺印テーブル４１の間欠回転で隣接する２本の吸着ノズル４２が受け渡しポジションＰｆに移動すると、測定装置３０の吸着ノズル３２から捺印テーブル４１の吸着ノズル４２に測定済みの半導体素子１が受け渡される。捺印テーブル４１の間欠回転で測定済み半導体素子１が１個ずつ次の各処理ポジションである欠陥認識ポジションＰｇ、捺印ポジションＰｈ、ブラッシングポジションＰｉ、文字認識ポジションＰｊ、受け渡しポジションＰｋへと順に送られる。欠陥認識ポジションＰｇでは、半導体素子１のモールド面の割れ等の欠陥の有無が検査され、ここでの欠陥品は排除される。捺印ポジションＰｈでは、半導体素子１のモールド面に品番等がレーザーマーキング法で捺印される。ブラッシングポジションＰｉでは、レーザーマーキングにより発生した樹脂屑が排除され、文字認識ポジションＰｊで捺印の良否が検査されて、受け渡しポジションＰｋに送られる。
【００２２】
挿入装置５０は、挿入テーブル５１の周縁部に複数本、例えば１６本の吸着ノズル５２を等間隔に有し、この吸着ノズル５２の配列ピッチで挿入テーブル５１が間欠回転する。挿入テーブル５１の間欠回転で１本の吸着ノズル５２が受け渡しポジションＰｋに移動すると、捺印装置４０の吸着ノズル４２から挿入テーブル５１の吸着ノズル５２に半導体素子１が受け渡される。この半導体素子１を実装面認識ポジションＰｌ、不良品振り分けポジションＰｍ、半導体素子姿勢補正ポジションＰｎ等の各種の処理ポジションに順に送り、最終的にテーピング機６０に良品だけが挿入されてテーピング梱包される。
【００２３】
テーピング機６０は例えば３台が連続的に配置されて、この３台に半導体素子が品質ランク別にテーピング梱包される。或いは、３台のテーピング機６０の内の２台でテーピング梱包され、残りの１台は他のテーピング機のテープ交換作業等の一時停止時の交換機として待機する。
【００２４】
本発明のピックアップ装置２０は、前述したように、周縁部がヒップアップポジションＰａおよび受け渡しポジションＰｂ，Ｐｃを通過して間欠回転するピックアップテーブル２１の周縁部に上下移動自在な複数の吸着ノズル２２を等間隔に設け、ピックアップテーブル２１の間欠回転毎にピックアップポジションＰａにおいて吸着ノズル２２を上下移動させて半導体素子１をピックアップするとともに、受け渡しポジションＰｂ，Ｐｃにおいて半導体素子１を測定装置３０の測定テーブル３１の吸着ノズル３２，３３に受け渡すことができるので、従来の単一の吸着ヘッドを１回の往復移動と２回の上下移動によって行なうピックアップ動作に比較して半導体素子１の１個当りのピックアップサイクルタイムを大幅に短縮することができるため、半導体素子１のピックアップ作業を高速化して複合処理装置の能率向上を図ることができる。
【００２５】
また、本発明のピックアップ装置２０は、ピックアップテーブル２１の間欠回転に伴って吸着ノズル２２を上下移動させるカム体２６を設け、このカム体２６により吸着ノズル２２を上下動させてピックアップポジションＰａと受け渡しポジションＰｂ，Ｐｃ間で高低差を設けるようにしたから、この高低差を利用して測定装置３０の測定テーブル３１を供給装置１０のＸＹθテーブル１１の上面より上方に位置させ、供給装置１０のＸＹθテーブル１１の可動領域を測定装置３０の測定テーブル３１の下側に入り込ませることができるから、ピックアップテーブル２１を小型化できて小さな駆動源で駆動させることが可能である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、以上のように、粘着シートに貼着された複数個のリードレス半導体素子を１個ずつピックアップポジションに供給する供給装置からリードレス半導体素子をピックアップして所定の受け渡しポジションに受け渡すピックアップ装置であって、周縁部がリードレス半導体素子のピックアップポジションおよび受け渡しポジションを通過して間欠回転するピックアップテーブルと、このピックアップテーブルの周縁部に等間隔に設けられた上下移動自在な複数の吸着ノズルと、この吸着ノズルをピックアップポジションで上下移動させる上下移動手段とを具備することを特徴とするピックアップ装置であるから、リードレス半導体素子の１個当りのピックアップサイクルタイムを大幅に短縮することができ、リードレス半導体素子のピックアップ作業を高速化して複合処理装置の能率向上を図ることができる。
【００２７】
また、本発明は、吸着ノズルを、静止部材にピックアップテーブルと同心状に固定されたカム体のカム溝に係合させ、ピックアップテーブルの間欠回転に伴って吸着ノズルをカム体のカム溝により上下移動させてピックアップポジションと受け渡しポジション間で高低差を設けたから、この高低差を利用して測定装置の測定テーブルを供給装置のＸＹθテーブルの上面より上方に位置させて、供給装置のＸＹθテーブルの可動領域を測定装置の測定テーブルの下側に入り込ませることができるから、ピックアップテーブルを小型化できて小さな駆動源で駆動させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のピックアップ装置を用いたリードレス半導体素子の複合処理装置の概略平面図。
【図２】本発明のピックアップ装置の概略平面図。
【図３】本発明のピックアップ装置の要部概略断面図で、（ａ）は間欠回転直後、（ｂ）はピックアップ時。
【図４】従来のピックアップ装置の概略斜視図。
【符号の説明】
１    リードレス半導体素子
２    粘着テープ
３    ウェハーリング
１０  供給装置
Ｐａ  ピックアップポジション
２０  ピックアップ装置
２１  ピックアップテーブル
２２  吸着ノズル
２３  昇降部材
２４  昇降ガイド
２５  カムフォロア
２６  カム体
２６ａ  第１の分割部
２６ｂ  第２の分割部
２７  カム溝
２８  ピックアップ用上下移動手段
２９  受け渡し用上下移動手段
Ｐｂ，Ｐｃ  受け渡しポジション
３０  測定装置
４０  捺印装置
５０  挿入装置
６０  テーピング機
【図１】
0003906029.tif 000002
【図２】
0003906029.tif 000003
【図３】
0003906029.tif 000004
【図４】
0003906029.tif 000005