(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハを保持するウェハホルダを段積して収納するマガジンを支持する台部を上下動させるエレベータと、ウェハのチップをピックアップヘッドに供給するピックアップステージと、ウェハホルダをチャックしてマガジンとピックアップステージの間を往来させるウェハホルダの移送手段とを備え、前記台部の前部に、前記マガジンの前面に沿って移動することにより前記マガジンから突出するウェハホルダを前記移送手段に備えられたチャック部のチャックマージンとして所定長さを確保して前記マガジン内に押し込む押し込み手段を設け、前記押し込み手段が、起立体と、この起立体を前記所定長さを確保して前記マガジンの前面に沿って移動させる移動手段とから成ることを特徴とするウェハの供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェハを保持するウェハホルダをマガジンからチップのピックアップステージに供給するウェハの供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ウェハはウェハホルダに保持されてマガジンに収納されており、ウェハホルダをマガジンからチップのピックアップステージまで引き出し、そこでピックアップヘッドによりウェハのチップをピックアップして基板などの実装対象物に実装するようになっている。
【０００３】
図６は従来のウェハの供給装置の平面図、図７は従来のウェハの供給装置の側面図である。１は板状のウェハホルダであり、これにウェハシートが張設して保持されている。ウェハシート上にはウェハ（図示せず）が貼着されている。図７において２はマガジンであり、その内部にはラック３が多段に形成されており、ウェハホルダ１はラック３上に多段に段積して収納されている。マガジン２はその背後に設けられたエレベータ４の台部８に支持されており、エレベータ４により上下動する。エレベータ４の背後にはシリンダ５から成るプッシャが水平に設けられており、そのロッド６が前方へ突出することにより、マガジン２内のウェハホルダ１を前方へ押送して、ウェハホルダ１の端部をマガジン２から一定距離の位置へ移動させる（図７において、最上段のウェハホルダ１を参照）。
【０００４】
図６において、マガジン２の前方にはピックアップステージ１０が設けられている。ピックアップステージ１０はＸテーブル１１とＹテーブル１２により、Ｘ方向、Ｙ方向へ水平移動する。ピックアップステージ１０の下方にはダイエジェクタ装置１３が設けられており、ピックアップステージ１０に位置決めされたウェハホルダ１のウェハシート上の所望のチップをピンにより下方から突き上げる。
【０００５】
１４は長尺のロッドであり、その先端部にはチャック部１５が設けられている。図７に示すようにチャック部１５は上下２個あり、これが開閉することにより、ウェハホルダ１の縁部をチャックし、またチャック状態を解除する。ロッド１４は移動テーブル１６（図６）によりＸ方向へ水平移動する。１７はピックアップヘッドであって、図示しない可動テーブルによりＸ方向やＹ方向へ水平移動する。
【０００６】
Ｘテーブル１１とＹテーブル１２が駆動することにより、ピックアップステージ１０はＸ方向やＹ方向へ水平移動し、ウェハホルダ１に張設されたウェハシート上の所定のチップをピックアップヘッド１７によるピックアップ位置に位置させる。そこでピックアップ位置に到来したピックアップヘッド１７がノズル１８で真空吸着してこのチップＰをピックアップし、位置決め部１９に位置決めされた基板２０の所定の座標位置に搭載する。ピックアップヘッド１７がウェハシート上のチップＰをピックアップするとき、ダイエジェクタ装置１３のピンはこのチップを下方から突き上げる。
【０００７】
次に、マガジン２に対するウェハホルダ１の出し入れ作業を説明する。ウェハシート上のチップの品切れなどにより、ピックアップステージ１０のウェハホルダ１をマガジン２に回収するときは、図６において、予め右方へ移動して待機していたチャック部１５でウェハホルダ１の右端部をチャックする（図６において、鎖線で示すロッド１４及びチャック部１５を参照）。
【０００８】
次にチャック部１５をマガジン２へ向って左方へ移動させ、ウェハホルダ１を図７において最上段で示す位置まで移動させる（矢印Ａ）。この状態で、ウェハホルダ１の大半はマガジン２のラック３上に収納されるが、その右端部はマガジン２外にわずかに突出している。なおチャック部１５は、ウェハホルダ１をチャックした状態で、マガジン２内へは進入できない。次にチャック部１５によるウェハホルダ１のチャック状態を解除してチャック部１５を右方へ後退させ（矢印Ｂ）、チャック部１５を閉じる（図７において、鎖線で示すチャック部１５を参照）。
【０００９】
このようにチャック部１５が閉じた状態で、チャック部１５を前進させることにより（矢印Ｃ）、マガジン２からその右端部が部分的に突出していたウェハホルダ１をマガジン２内に押し込んで収納する。図７において、２段目以下のウェハホルダ１は、このようにしてマガジン２内に完全に収納されたものを示している。
【００１０】
マガジン２内のウェハホルダ１をピックアップステージ１０へ送り出すときは、エレベータ４でマガジン２を上下動させ、所望のウェハホルダ１をチャック部１５と同じレベルにする。そこでシリンダ５のロッド６が突出し（図７の矢印Ｄ）、マガジン２内のウェハホルダ１の右端部をマガジン２から一定距離の位置へ移動させる（図６において、一点鎖線で示すウェハホルダ１を参照）。次にチャック部１５はウェハホルダ１のこの突出部分をチャックし、右方へ移動してピックアップステージ１０へ引き出す（図６において、二点鎖線で示すウェハホルダ１を参照）。なお、マガジン２内のウェハホルダ１を引き出すためにチャックする際、チャック部１５はウェハホルダ１の位置に合わせてその位置を変えることはなく、常に一定の位置でウェハホルダ１をチャックするようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のウェハの供給装置には次のような問題点があった。すなわち、ウェハホルダ１をマガジン２に回収するときは、図７において矢印Ａ，Ｂ，Ｃに示すようにチャック部１５は前進（矢印Ａ）、後退（矢印Ｂ）、前進（矢印Ｃ）の動作を行うことにより（すなわち、２段モーションで前進動作を繰り返すことにより）、ウェハホルダ１をマガジン２に回収していたため、回収動作が複雑であり、回収に時間を要していた。またウェハホルダ１は、図７に示すようにマガジン２内に収納されているが、マガジン２をエレベータ４で上下動させる際や、台車７で運搬したりエレベータ４に着脱する際などにマガジン２ががたつくと、ウェハホルダ１がマガジン２から不要に飛び出すおそれがあった。
【００１２】
またマガジン２の背後にチャック部１５がウェハホルダ１の縁部を所定の位置でチャックするべく、ウェハホルダ１をその移送方向の所望位置に押し出すための押し出し用のシリンダ５などのプッシャが必要なため、それだけ広い設置スペースを必要としていた。Ｔはシリンダ５の設置のために要するスペースである。
【００１３】
またマガジン２の交換は、図７に示すように新規のマガジン２を台車７に載せてシリンダ５の背後まで運搬し、そこで作業者は使用済のマガジン２をエレベータ４から取りはずして台車７上に回収するとともに、新規のマガジン２をエレベータ４に装着していた（矢印Ｅ参照）。
【００１４】
しかしながらエレベータ４の背後にはシリンダ５が存在しているため、作業者はマガジン２を抱えて、矢印Ｅで示すように障害となるこのシリンダ５を乗り越えてマガジン２の交換を行わねばならず、マガジン２は重量化していることから（マガジン２の重量は、重いものは２０ｋｇあるいはそれ以上ある）、この交換作業に多大な労力を要し、またマガジン２内のウェハホルダ１を落下させてウェハを痛めてしまいやすいという問題点があった。なおエレベータは、マガジン２の側部に配置するものもあるが、この場合も、シリンダ５はマガジン２の交換の障害になる。
【００１５】
そこで本発明は、上記従来の問題点を解消し、マガジンに対するウェハホルダの出し入れやマガジンの交換を簡単に行えるウェハの供給装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明のウェハの供給装置は、ウェハを保持するウェハホルダを段積して収納するマガジンを支持する台部を上下動させるエレベータと、ウェハのチップをピックアップヘッドに供給するピックアップステージと、ウェハホルダをチャックしてマガジンとピックアップステージの間を往来させるウェハホルダの移送手段とを備え、前記台部の前部に、前記マガジンの前面に沿って移動することにより前記マガジンから突出するウェハホルダを前記移送手段に備えられたチャック部のチャックマージンとして所定長さを確保して前記マガジン内に押し込む押し込み手段を設け、前記押し込み手段が、起立体と、この起立体を前記所定長さを確保して前記マガジンの前面に沿って移動させる移動手段とから成る。
【００１７】
上記構成の本発明によれば、ウェハホルダをその移送方向において所定長さを確保してマガジンの所望の位置に収納しておくことができるので、ウェハホルダをチャック部により一定位置で簡単にチャックしてピックアップステージへ移送することができる。また従来必要であったシリンダのようなプッシャを不要にできるので、設置スペースを小さくでき、またマガジンの交換も容易に行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態におけるウェハの供給装置の平面図、図２および図３は本発明の一実施の形態におけるマガジンとエレベータの斜視図、図４は本発明の一実施の形態におけるウェハホルダの収納状態を示すマガジンの平面図、図５は本発明の一実施の形態におけるマガジンの部分平面図である。なお、各図において、上記従来例と同一要素には同一符号を付している。
【００１９】
図１において、１は板状のウェハホルダであり、これにウェハシートが張設して保持されている。ウェハシート上にはウェハ（図示せず）が貼着されている。図２において２はマガジンであり、その内部にはラック３が多段に形成されており、ウェハホルダ１はラック３に多段に段積して収納されている。マガジン２はその背後に設けられたエレベータ４の台部８に支持されており、エレベータ４により上下動する。
【００２０】
図２において、エレベータ４は、立板４１の前面に垂直な左右２本のガイドレール４２と送りねじ４３を装着して成っている。マガジン２の背後に設けられたナット４４（図４）に送りねじ４３が螺入されている。送りねじ４３はモータ４５に駆動されて回転し、これにより台部８に載せられたマガジン２は上下動し、マガジン２の所望のラック３上のウェハホルダ１をチャック部５による出し入れ高さに位置させる。
【００２１】
図１において、マガジン２の前方にはピックアップステージ１０が設けられている。ピックアップステージ１０はＸテーブル１１とＹテーブル１２により、Ｘ方向、Ｙ方向へ水平移動する。ピックアップステージ１０の下方にはダイエジェクタ装置１３が設けられており、ピックアップステージ１０に位置決めされたウェハホルダ１のウェハシート上の所望のチップをピンにより下方から突き上げる。
【００２２】
１４は長尺のロッドであり、その先端部にはチャック部１５が設けられている。チャック部１５は図７の示す従来例と同様に上下２個あり、これが開閉することにより、ウェハホルダ１の端部をチャックし、またチャック状態を解除する。ロッド１４は移動テーブル１６によりＸ方向へ水平移動する。ロッド１４、チャック部１５、移動テーブル１６は、ウェハホルダ１をマガジン２とピックアップステージ１０の間を往来させる移送手段となっている。
【００２３】
１７はピックアップヘッドであって、図示しない可動テーブルにより水平方向へ移動する。Ｘテーブル１１とＹテーブル１２が駆動することにより、ピックアップステージ１０はＸ方向やＹ方向へ水平移動し、ウェハシート上の所定のチップをピックアップヘッド１７によるピックアップ位置に位置させる。そこでピックアップ位置に到来したピックアップヘッド１７のノズル１８がこのチップＰを真空吸着してピックアップし、位置決め部１９に位置決めされた基板２０の所定の座標位置に搭載する。ピックアップヘッド１７がウェハシート上のチップＰをピックアップするとき、ダイエジェクタ装置１３のピンはこのチップを下方から突き上げる。
【００２４】
図２において、台部８の前面には起立体としての棒５３が設けられており、また台部８の下面には棒５３の移動手段としてのシリンダ５０が設けられている。シリンダ５０のロッド５１はマガジン２の前面と平行に台部８の下面の少なくとも中央部まで延出している。棒５３は少なくともマガジン２の最上段のウェハホルダ１に届く長さでシリンダ５０の移動子５２に立設されており、シリンダ５０が駆動すると、棒５３はマガジン２の前面に沿って移動する。マガジン２の前面と棒５３の間には、所定距離ｔが確保されている（図５も参照）。またウェハホルダ１の角部１ａは、アールがとられており、これにより棒５３が当接しやすくなっている。所定距離ｔは、チャック部１５がウェハホルダ１の端部をウェハホルダ１の移送方向に関して一定の位置でチャックできるようにチャックマージンとして確保されたものである。シリンダ５０や棒５３は、マガジン２の前面との間に所定距離ｔを確保してウェハホルダ１をマガジン２内に押し込む押し込み手段になっている。なお、棒５３の少なくともウェハホルダ１に当接する部分を、その軸心線を中心に回転自在にしておけば、ウェハホルダ１に当接した際の摺接抵抗が小さくなる利点がある。
【００２５】
このウェハの供給装置は上記のような構成より成り、次にウェハホルダ１をマガジン２に出し入れする動作を説明する。ウェハシート上のチップの品切れなどにより、ピックアップステージ１０のウェハホルダ１をマガジン２に回収するときは、図１において、予め右方へ移動して待機していたチャック部１５でウェハホルダ１の右端部をチャックする（鎖線で示すロッド１４及びチャック部１５を参照）。
【００２６】
次にチャック部１５をマガジン２へ向って左方へ移動させ、ウェハホルダ１をマガジン２の所定のラック３上に回収する（この動作は、図７において矢印Ａで示した従来例の動作と同じである）。図４（ａ）は、このときの状態を示している。このときのウェハホルダ１の回収位置は、図７の最上段に示すウェハホルダ１の位置と同じであり、チャック部１５があるので、ウェハホルダ１をマガジン２内に完全に収納することはできず、ウェハホルダ１の端部はマガジン２から部分的に突出している（突出長は、図４（ａ）においてＤ）。次にチャック部１５は開いてウェハホルダ１のチャック状態を解除し、マガジン２から離れて後方へ退避する。
【００２７】
次にシリンダ５０が駆動し、棒５３は図４（ａ）に示すマガジンの端部の原位置（待機位置）から図４（ｂ）に示すように右方（マガジン２の中央側）へ移動してウェハホルダ１のアール状の角部１ａに当接し、図４（ｃ）で示すように棒５３が更に右方へ移動することによりウェハホルダ１をマガジン２内に押し込む（矢印Ｋ）。図３は、棒５３が右方へ移動した状態を示している。図４（ｃ）に示すようにウェハホルダ１をマガジン２に押し込んだ状態で、ウェハホルダ１の端部はマガジン２から所定長さｔの位置にある（図５も参照）。そしてウェハホルダ１をマガジン２内に押し込んだならば、シリンダ５０は逆方向に駆動して、棒５３は図４（ａ）に示す原位置に復帰する。
【００２８】
マガジン２内のウェハホルダ１をピックアップステージ１０へ送り出すときは、チャック部１５でマガジン２から一定の位置にあるウェハホルダ１の端部（所定長さｔの部分）をチャックし（図４（ｃ）において、鎖線で示すチャック部１５を参照）、ロッド１４を図１において右方へ移動させることにより、ウェハホルダ１をピックアップステージ１０へ引き出す。そこでチャック部１５は開いてチャック状態を解除し、ウェハホルダ１の右方へ退避して次回の動作のために待機する。
【００２９】
マガジン２の交換を行うときは、図１に示すように新規のマガジン２を載せた台車７をエレベータ４の背後に接近させ、そこでエレベータ４上の使用済のマガジン２を台車７上に回収するとともに、新規のマガジン２をエレベータ４にセットする。この場合、従来例のようなシリンダ５は存在しないので、台車７をエレベータ４若しくはマガジン２の至近距離まで接近させて、容易にマガジン２の交換を行うことができる。勿論、エレベータをマガジン２の側部に配置する方式のものの場合も、マガジン２の交換を容易に行うことができる。
【００３０】
なお、マガジンをエレベータに載置したり、エレベータで昇降させる場合、棒５３をマガジン２の中央側へ移動させて図３で示すウェハホルダ１のマガジン２からの飛び出しを阻止する位置に位置させておけば、ウェハホルダ１がマガジン２から不要に飛び出すのを確実に防止できる。また１つの台部に複数のマガジンを載せてもよく、この場合、シリンダ５０や棒５３を複数のマガジンで共用するようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ウェハホルダのマガジンに対する出し入れを簡単に行うことができる。また従来必要であったシリンダのようなプッシャを不要にできるので、設置スペースを小さくでき、またマガジンを載せた台車をマガジンの至近距離に接近させるなどしてマガジンの交換も容易に行うことができる。また棒などの起立体をウェハマガジンが飛び出すのを阻止する位置に位置させておけば、マガジンのエレベータへの載置時や昇降時などにマガジンががたつくなどしても、ウェハホルダがマガジンから不要に飛び出すのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるウェハの供給装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態におけるマガジンとエレベータの斜視図
【図３】本発明の一実施の形態におけるマガジンとエレベータの斜視図
【図４】本発明の一実施の形態におけるウェハホルダの収納状態を示すマガジンの平面図
【図５】本発明の一実施の形態におけるマガジンの部分平面図
【図６】従来のウェハの供給装置の平面図
【図７】従来のウェハの供給装置の側面図
【符号の説明】
１  ウェハホルダ
２  マガジン
４  エレベータ
１０  ピックアップステージ
１４  ロッド
１５  チャック部
１６  移動テーブル
５０  シリンダ
５３  棒
ｔ  所定長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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