(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハリングを一定ピッチで収納しエレベータに載置されて上下動するマガジンと、ウェーハリングを保持してＸＹ軸方向に移動させられる治具ホルダと、前記マガジンと前記治具ホルダ間に設けられ上方に向けて熱風を吹き出すドライヤと、未使用のウェーハリングを支持するウェーハ支持溝及び使用済のウェーハリングを支持するウェーハ支持溝が上下に２個設けられたバッファ部と、ウェーハリングをチャックして搬送するチャック部を有するウェーハトランスファ機構とを備えたウェーハリングの供給返送装置において、
前記治具ホルダは、該治具ホルダに保持されたウェーハリングに設けられたダイがピックアップされるダイピックアップ位置と、このダイピックアップ位置と前記マガジン間で該マガジン側における交換位置とに移動可能に設けられ、前記バッファ部は、前記マガジンの上方及び前記交換位置に移動可能に設けられたバッファ機構よりなり、前記ウェーハトランスファ機構は、前記バッファ部の前記一方のウェーハ支持溝に対応して設けられた前記チャック部の他に、他方のウェーハ支持溝に対応して設けられ、ウェーハリングを押すウェーハ押し部材を有し、
治具ホルダがピックアップ位置に移動している時に、マガジン内の未使用のウェーハリングを前記チャック部でチャックして取り出して前記バッファ部の一方のウェーハ支持溝に支持させ、治具ホルダが交換位置に移動した時に、該治具ホルダに保持された使用済のウェーハリングを前記ウェーハ押し部材で押して前記バッファ部の他方のウェーハ支持溝に支持させ、バッファ部内の前記未使用のウェーハリングを前記チャック部でチャックして前記治具ホルダに保持させ、治具ホルダがピックアップ位置に移動している時に、前記バッファ部が前記ドライヤの前方に移動した後、前記チャック部がバッファ部内の使用済のウェーハリングをチャックして該使用済のウェーハリングを前記マガジンの空の収納部に収納させることを特徴とするウェーハリングの供給返送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェーハリングの供給返送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイボンディング装置におけるウェーハリングの供給返送装置は、一般的にウェーハリングを一定ピッチで収納するマガジンと、このマガジンを上下動させるエレベータと、マガジンに収納されたウェーハリングを１個ずつ搬送して治具ホルダに供給すると共に、ダイがピックアップされた後の使用済のウェーハリングをマガジンの空になっている収納部に返送するウェーハリング搬送手段とを備えている。なお、ウェーハリングには、ウェーハシートの外周部が取付けられ、ウェーハシートには縦横に分割されてダイとなったウェーハが貼り付けられている。
【０００３】
治具ホルダに供給されたウェーハリングは、ダイ同士の間隔を拡げるために、ウェーハシートが拡張器により引き伸ばされる。このため、前記使用済のウェーハリングのウェーハシートは弛んだ状態にある。そこで、使用済のウェーハリングをそのままマガジンに返送すると、マガジンに収納されている隣接する上又は下のウェーハリングと干渉するので、マガジンに返送する前に、ウェーハシートに温風を吹き付けて該ウェーハシートを収縮させることが行なわれている。
【０００４】
このように、ウェーハシートに温風を吹き付け、該ウェーハシートを収縮させてからマガジンに戻し、その後マガジンより次のウェーハリングを取り出すので、時間の無駄があった。このような問題を解決するものとして、例えば特開２０００−２７７５４５号公報に示すように、ダイボンディング装置によるボンディング中に使用済のウェーハリングのウェーハシートの収縮動作を行い、ダイボンディング装置の稼働率の向上を図ったものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、使用済のウェーハリングのウェーハシートの収縮のために、マガジンの側方の上方に設けられ、上部待機場昇降部で上下動させられるホットプレート上部待機部と、マガジンの前方側で該マガジンよりウェーハリングを取り出す高さの下方に配設された下部ウェーハ待機場と、この下部ウェーハ待機場のウェーハリングをマガジンに戻す下部Ｘ軸ハンドをＸ軸方向に移動させる下部Ｘ軸スライダ機構とを必要とする。このように多くの機構部を必要とするので、装置が複雑で高価となると共に、大型化する。
【０００６】
またその動作は、ウェーハリングを上部Ｘ軸ハンドで保持して治具ホルダより取外し、ホットプレート上部待機部にて待機させる。次にホットプレート上部待機部を下降させてウェーハリングをホットプレート上に置くと共に、マガジンを下降させてホットプレートを下部ウェーハ待機場の高さで停止させる。またマガジンを上昇させて空の元の収納部を下部ウェーハ待機場の高さにする。そして、ホットプレートで加熱してウェーハシートが収縮したウェーハリングを下部Ｘ軸ハンドでマガジンの所定の収納部に収納する。このように、非常に多くの動作を必要とするので、制御系が複雑となる。
【０００７】
本発明の課題は、ダイボンディング装置によるボンディング中に使用済のウェーハリングのウェーハシートの収縮動作を行うことができ、かつ装置及び制御系が簡素化し、装置の低廉化及び小型化が図れるウェーハリングの供給返送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】
上記課題を解決するための本発明の手段は、ウェーハリングを一定ピッチで収納しエレベータに載置されて上下動するマガジンと、ウェーハリングを保持してＸＹ軸方向に移動させられる治具ホルダと、前記マガジンと前記治具ホルダ間に設けられ上方に向けて熱風を吹き出すドライヤと、未使用のウェーハリングを支持するウェーハ支持溝及び使用済のウェーハリングを支持するウェーハ支持溝が上下に２個設けられたバッファ部と、ウェーハリングをチャックして搬送するチャック部を有するウェーハトランスファ機構とを備えたウェーハリングの供給返送装置において、
前記治具ホルダは、該治具ホルダに保持されたウェーハリングに設けられたダイがピックアップされるダイピックアップ位置と、このダイピックアップ位置と前記マガジン間で該マガジン側における交換位置とに移動可能に設けられ、前記バッファ部は、前記マガジンの上方及び前記交換位置に移動可能に設けられたバッファ機構よりなり、前記ウェーハトランスファ機構は、前記バッファ部の前記一方のウェーハ支持溝に対応して設けられた前記チャック部の他に、他方のウェーハ支持溝に対応して設けられ、ウェーハリングを押すウェーハ押し部材を有し、
治具ホルダがピックアップ位置に移動している時に、マガジン内の未使用のウェーハリングを前記チャック部でチャックして取り出して前記バッファ部の一方のウェーハ支持溝に支持させ、治具ホルダが交換位置に移動した時に、該治具ホルダに保持された使用済のウェーハリングを前記ウェーハ押し部材で押して前記バッファ部の他方のウェーハ支持溝に支持させ、バッファ部内の前記未使用のウェーハリングを前記チャック部でチャックして前記治具ホルダに保持させ、治具ホルダがピックアップ位置に移動している時に、前記バッファ部が前記ドライヤの前方に移動した後、前記チャック部がバッファ部内の使用済のウェーハリングをチャックして該使用済のウェーハリングを前記マガジンの空の収納部に収納させることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１に示すように、リードフレーム１は、ガイドレール２にガイドされ、図示しないフレームフィーダで間欠的に移送される。ウェーハリング３には、ウェーハシートの外周部が取付けられ、ウェーハシートには縦横に分割されてダイ４ａとなったウェーハ４が貼り付けられている。ウェーハリング３は、治具ホルダ５に位置決め固定されており、治具ホルダ５は、ＸＹテーブル６によりＸＹ軸方向に移動させられ、また図示しない上下駆動手段で上下動させられる。ダイ４ａは、ボンディング装置７により１個ずつピックアップされ、リードフレーム１にボンディングされる。以上は周知の構造であるので、これ以上の説明は省略する。なお、リードフレーム１は、基板、テープ等でもよい。
【００１０】
ウェーハリング３を一定ピッチで積層する形で収納したマガジン１０は、図示しないエレベータによって上下駆動される。このマガジン１０内のウェーハリング３を取り出し及び返送するためのウェーハトランスファ機構１１を有する。ウェーハトランスファ機構１１は、Ｘ軸方向に伸びて配設されたガイドレール１２にスライダ１３が摺動自在に嵌挿されており、スライダ１３にはトランスファアーム１４が固定されている。トランスファアーム１４は、図示しないトランスファ駆動手段でガイドレール１２に沿って移動させられる。トランスファアーム１４にはウェーハリング３をチャックするチャック部１５が設けられている。図示しないが、チャック部１５がウェーハリング３をチャックして治具ホルダ５部を通過できるように、治具ホルダ５には溝が設けられている。
【００１１】
なお、マガジン１０、このマガジン１０を上下動させるエレベータ、ウェーハトランスファ機構１１は、例えば特開平１０−１０７１２８号公報とほぼ類似した構造である。しかし、エレベータ及びウェーハトランスファ機構１１の作用は後記するように異なっている。
【００１２】
本実施の形態においては、マガジン１０の上方には、バッファ機構２０が配設されている。バッファ機構２０は、図２に示すように、相対向してＸ軸方向に伸びた一対のバッファ部２１と、この一対のバッファ部２１の上面に固定された連結部材２２とからなっている。一対のバッファ部２１の対向面には、それぞれウェーハリング３の両側端部を支持する２個の上段及び下段のウェーハ支持溝２１ａ、２１ｂが平行に形成されている。連結部材２２は支持アーム２３の上端に固定され、支持アーム２３の下端部は、前記ガイドレール１２に摺動自在に嵌挿されたスライダ２４に固定されている。支持アーム２３は図示しないバッファ駆動手段でガイドレール１２に沿って移動させられる。
【００１３】
マガジン１０の前方近傍には、図１に示すように、上方に向けて温風を吹き出すドライヤ３０が配設されている。また図２に示すように、前記ウェーハトランスファ機構１１のチャック部１５の上部には、ウェーハリング３を押すウェーハ押し部材３１が設けられている。
【００１４】
次に図３乃至図５に示す動作説明図、図６及び図７に示すフローチャートに従って作用を説明する。図３（ａ）から図３（ｈ）の工程は、マガジン１０内のウェーハリング３（３Ａ、３Ｂ・・・）を１個ずつバッファ２１の下段のウェーハ支持溝２１ｂに支持させる工程を示す。この工程は、治具ホルダ５にウェーハリング３が保持されている時、治具ホルダ５がピックアップ位置に移動してボンディング動作と平行して行なわれる。
【００１５】
図３（ａ）の場合は、装置を始動させマガジン１０より最初のウェーハリング３Ａを取り出す場合を示す。治具ホルダ５は、ＸＹテーブル６が駆動してマガジン１０の前方の交換位置に移動する（ステップＳ１）。次に図３（ｂ）に示すように、バッファ部２１が右方向に移動する（ステップＳ２）。続いて図３（ｃ）に示すように、マガジン１０が上昇させられ、マガジン１０内の最上のウェーハリング３Ａがチャック部１５に対応した高さに上昇させられる（ステップＳ３）と共に、図３（ｄ）に示すように、チャック部１５がマガジン１０の前方部に位置するように左方向に移動する（ステップＳ４）。
【００１６】
次に図３（ｅ）に示すように、マガジン１０の後方に配設された図示しないプッシャが作動してウェーハリング３Ａを押し、チャック部１５がウェーハリング３Ａをチャックする（ステップＳ５）。続いて図３（ｆ）に示すように、チャック部１５が右方向に移動してマガジン１０よりウェーハリング３Ａを取り出し、該ウェーハリング３Ａの両側部を下段のウェーハ支持溝２１ｂに位置させる（ステップＳ６）。なお、１０ａはウェーハリング３Ａの収納部を示す。次に図３（ｇ）に示すように、チャック部１５が開いてウェーハリング３Ａを放し、該ウェーハリング３Ａを下段のウェーハ支持溝２１ｂに載置し、退避位置（右方向）に移動する（ステップＳ７）と共に、マガジン１０が下降する（ステップＳ８）。続いて図３（ｈ）に示すように、バッファ部２１がマガジン１０の上方に位置するように左方向に移動する（ステップＳ９）。
【００１７】
次に治具ホルダ５にウェーハリング３（３Ａ、３Ｂ・・・）がセットされているか否かを判断する（ステップＳ１０）。図３（ｈ）の場合には、治具ホルダ５にウェーハリング３はセットされていないので、図４（ａ）に示すように、治具ホルダ５がウェーハリング３Ａの供給高さに上昇する（ステップＳ１１）。続いて図４（ｂ）に示すように、チャック部１５がバッファ部２１に向けて左方向に移動してウェーハリング３Ａをチャックする（ステップＳ１２）。次に図４（ｃ）に示すように、チャック部１５が右方向に移動する（ステップＳ１３）。ウェーハリング３Ａが治具ホルダ５の所定位置に移動するとチャック部１５が開き、該チャック部１５は退避位置に移動する（ステップＳ１４）。これにより、図４（ｄ）に示すように、ウェーハリング３Ａは治具ホルダ５に載置される。
【００１８】
次に図４（ｅ）に示すように、治具ホルダ５は下降し、ウェーハリング３Ａが治具ホルダ５の拡張器で拡張されると共に、位置決め固定される。そして、図１に示すＸＹテーブル６が駆動して治具ホルダ５はピックアップ位置に移動させられる（ステップＳ１５）。次にボンディング装置７によりウェーハリング３Ａのダイ４ａが１個ずつピックアップされ、リードフレーム１にボンディングされる（ステップＳ１６）。
【００１９】
このボンディング動作中に、マガジン１０にウェーハリング３が有り、バッファ部２１にウェーハリング３が未供給か否か判断される（ステップＳ１７）。図４（ｅ）の場合にはバッファ部２１にウェーハリング３は無いので、前記ステップＳ２に移る。即ち、図３（ｂ）から図３（ｈ）に示す工程により、次のウェーハリング３Ｂを図４（ｆ）に示すように、下段のウェーハ支持溝２１ｂに載置する。ウェーハリング３Ａの良品のダイ４ａが全てピックアップされ、またバッファ部２１にウェーハリング３Ｂに供給されていると、ＸＹテーブル６が駆動して治具ホルダ５はマガジン１０の前方の交換位置に移動する（ステップＳ１８）。
【００２０】
次に図４（ｆ）に示すように、治具ホルダ５は上段のウェーハ支持溝２１ａに対応する排出高さに上昇する（ステップＳ１９）。続いて図４（ｇ）に示すように、チャック部１５がバッファ部２１の前方部に位置するように左方向に移動する（ステップＳ２０）。これにより、治具ホルダ５上の使用済のウェーハリング３Ａはチャック部１５の上方のウェーハ押し部材３１によって押され、上段のウェーハ支持溝２１ａに載置されると共に、チャック部１５はウェーハリング３Ｂに対応する。次に図４（ｈ）に示すように、治具ホルダ５はウェーハリング３Ｂが供給される高さに下降すると共に、チャック部１５がウェーハリング３Ｂをチャックする（ステップＳ２１）。
【００２１】
次に図５（ａ）に示すように、チャック部１５が右方向に移動する（ステップＳ２２）。ウェーハリング３Ｂが治具ホルダ５の所定位置に移動するとチャック部１５が開き、該チャック部１５は退避位置に移動する（ステップＳ２３）。これにより、図５（ｂ）に示すように、ウェーハリング３Ｂは治具ホルダ５に載置される。次に図５（ｃ）に示すように、治具ホルダ５は下降し、ウェーハリング３Ｂが治具ホルダ５の拡張器で拡張されると共に、位置決め固定される。そして、図１に示すＸＹテーブル６が駆動して治具ホルダ５はピックアップ位置に移動させられる（ステップＳ２４）。次にボンディング装置７によりウェーハリング３Ｂのダイ４ａが１個ずつピックアップされ、リードフレーム１にボンディングされる（ステップＳ２５）。
【００２２】
この図５（ａ）から図５（ｃ）（ステップＳ２２からステップＳ２４）の工程は、図４（ｃ）から図４（ｅ）（ステップＳ１３からステップＳ１５）の工程と同じである。
【００２３】
ウェーハリング３Ｂのダイ４ａのボンディング動作中に図５（ｄ）乃至図５（ｈ）に示す工程により、ウェーハリング３Ａのウェーハシートの収縮、ウェーハリング３Ａをマガジン１０の元の収納部１０ａに収納する動作が行なわれる。まず、図５（ｄ）に示すように、バッファ部２１が前進してヒート位置に移動し、ドライヤ３０の熱風でヒートアップされる（ステップＳ２６）。次に図５（ｅ）に示すように、バッファ部２１が右方向に移動してマガジン１０の上方が離れる（ステップＳ２７）。続いて図５（ｆ）に示すように、マガジン１０が上昇し、該マガジン１０の収納部１０ａがウェーハリング３Ａに対応する収納位置に移動する（ステップＳ２８）。次に図５（ｇ）に示すように、チャック部１５がマガジン１０の前方部に位置するように左方向に移動し、ウェーハ押し部材３１によってウェーハリング３Ａを押し、該ウェーハリング３Ａをマガジン１０の収納部１０ａに収納する（ステップＳ２９）。
【００２４】
次にマガジン１０にウェーハリング３が有るか判断する（ステップＳ３０）。マガジン１０にウェーハリング３が有る場合には、図５（ｈ）に示すように、マガジン１０が供給位置に上昇し、ウェーハリング３Ｃがチャック部１５に対応する（ステップＳ３１）。そして、図６に示すステップＳ５に移り、前記した工程を行なう。マガジン１０にウェーハリング３がない場合には、マガジン１０の交換が行なわれる（ステップＳ３２）。そして、図６のステップＳ１に移り、前記した工程が行なわれる。
【００２５】
なお、上記実施の形態においては、上段のウェーハ支持溝２１ａを使用済のウェーハリング３の支持部とし、下段のウェーハ支持溝２１ｂを未使用のウェーハリング３の支持部としたが、逆に上段のウェーハ支持溝２１ａを未使用のウェーハリング３の支持部とし、下段のウェーハ支持溝２１ｂを使用済のウェーハリング３の支持部としてもよい。この場合には、チャック部１５を上段のウェーハ支持溝２１ａに対応させ、ウェーハ押し部材３１を下段のウェーハ支持溝２１ｂに対応させる。
【００２６】
このように、従来のウェーハリングの供給返送装置が有したマガジン１０を上下動させるエレベータ及びウェーハトランスファ機構１１に、バッファ部２１を有するバッファ機構２０及びウェーハ押し部材３１を付加した構造よりなるので、装置が大幅に簡素化され、装置の低廉化及び小型化が図れる。
【００２７】
マガジン１０内の未使用のウェーハリング３をバッファ部２１に支持させる工程は、バッファ部２１の前進（図３（ｂ））、マガジン１０の上昇（図３（ｃ））、チャック部１５とウェーハ押し部材３１の前進後退（図３（ｄ）〜（ｅ））、バッファ部２１の後退（図３（ｈ））により行なえる。
【００２８】
また治具ホルダ５に保持された使用済のウェーハリング３のバッファ部２１への受渡しの工程は、交換位置に移動した治具ホルダ５の上昇（図４（ｆ））、バッファ部２１とウェーハ押し部材３１の前進（図４（ｇ））によって行なえる。バッファ部２１の未使用のウェーハリング３の治具ホルダ５への受渡しの工程は、前記動作後のチャック部１５とウェーハ押し部材３１の後退（図４（ｈ）、図５（ａ）（ｂ））によって行なえる。
【００２９】
更に、使用済のウェーハリング３のウェーハシートを収縮させてマガジン１０の空の収納部に収納させる工程は、バッファ部２１がドライヤ３０の上方に前進（図５（ｄ）（ｅ））、マガジン１０の上昇（図５（ｆ））、チャック部１５とウェーハ押し部材３１の前進（図５（ｇ））によって行なえる。
【００３０】
このように、各工程は、バッファ部２１、チャック部１５とウェーハ押し部材３１、マガジン１０及び治具ホルダ５の少ない機構部の動作の組み合わせで行なえるので、制御系の簡素化が図れる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、従来のウェーハリングの供給返送装置が有したマガジンを上下動させるエレベータ、ウェーハトランスファ機構及びウェーハリングを支持する２個の上段及び下段のウェーハ支持溝を設けたバッファ部を有するバッファ機構において、前記ウェーハトランスファ機構に使用済のウェーハリングをウェーハ支持溝に押し込むウェーハ押し部材を付加し、またバッファ機構をマガジンの上方及びダイピックアップ位置とマガジン間で該マガジン側の交換位置に移動可能に設けた構造よりなるので、装置が大幅に簡素化され、装置の低廉化及び小型化が図れる。また前記した機構及び部材の移動の組み合わせの移動によって、マガジン内の未使用のウェーハリングをバッファ部の一方のウェーハ支持溝に支持させ、治具ホルダに保持された使用済のウェーハリングをバッファ部の他方のウェーハ支持溝に支持させ、バッファ部内の前記未使用のウェーハリングを前記治具ホルダに保持させ、バッファ部の使用済のウェーハリングをウェーハシートを収縮させてマガジンの空の収納部に収納させる各工程を行なうので、制御系の簡素化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のウェーハリングの供給返送装置の一実施の形態を示す斜視説明図である。
【図２】ウェーハトランスファ機構及びバッファ機構部分の斜視説明図である。
【図３】（ａ）乃至（ｈ）は動作説明図である。
【図４】（ａ）乃至（ｈ）は図３の続きの動作説明図である。
【図５】（ａ）乃至（ｈ）は図４の続きの動作説明図である。
【図６】フローチャート図である。
【図７】図６の続きのフローチャート図である。
【符号の説明】
１    リードフレーム
２    ガイドレール
３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ・・・）    ウェーハリング
４    ウェーハ
５    治具ホルダ
６    ＸＹテーブル
７    ボンディング装置
１０    マガジン
１１    ウェーハトランスファ機構
１２    ガイドレール
１３    スライダ
１４    トランスファアーム
１５    チャック部
２０    バッファ機構
２１    バッファ部
２１ａ    上段のウェーハ支持溝
２１ｂ    下段のウェーハ支持溝
２２    連結部材
２３    支持アーム
２４    スライダ
３０    ドライヤ
３１    ウェーハ押し部材
【図１】
0004190161.tif 000002
【図２】
0004190161.tif 000003
【図３】
0004190161.tif 000004
【図４】
0004190161.tif 000005
【図５】
0004190161.tif 000006
【図６】
0004190161.tif 000007
【図７】
0004190161.tif 000008