(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高感度ホール素子を製造する過程で薄膜状に形成された受感部に磁気集束チップを実装するに際し、磁気集束チップが納まるチップ受穴を複数設けたトレイの上面に多数の磁気集束チップを供給すると共に前記トレイを水平面内で円振動させることで供給された磁気集束チップをチップ受穴に分配することを特徴とする高感度ホール素子の製造方法に於ける磁気集束チップのトレイに対する分配方法。
【請求項２】
高感度ホール素子を製造する過程で薄膜状に形成された受感部に磁気集束チップを実装するに際し、磁気集束チップが納まるチップ受穴を複数設けたトレイの該チップ受穴に磁気集束チップを分配する方法であって、チップ受穴を上面にしたトレイに多数の磁気集束チップを供給し、且つ該トレイを水平面内で振動させると共にチップ受穴を予め設定された低真空範囲内の圧力で吸引して供給された磁気集束チップをチップ受穴に保持し、その後、予め設定された高真空範囲内の圧力で吸引して磁気集束チップをチップ受穴に固定することを特徴とする高感度ホール素子の製造方法に於ける磁気集束チップのトレイに対する分配方法。
【請求項３】
高感度ホール素子を製造する過程で薄膜状に形成された受感部に磁気集束チップを実装する際に用いるトレイに対し磁気集束チップを分配する分配装置であって、所定の間隔を持って磁気集束チップが納まるチップ受穴を配列したトレイと、前記トレイを円振動させるための円振動駆動部材とを有することを特徴とする高感度ホール素子の製造方法に於ける磁気集束チップのトレイに対する分配装置。
【請求項４】
高感度ホール素子を製造する過程で薄膜状に形成された受感部に磁気集束チップを実装する際に用いるトレイに対し磁気集束チップを分配する分配装置であって、所定の間隔を持って磁気集束チップが納まるチップ受穴を複数設けたトレイと、前記トレイのチップ受穴を通して低真空範囲の圧力で吸引する低真空吸引手段と、前記トレイに作用する吸引圧力を予め設定された低真空範囲内の圧力に保持するように調整する低真空調整手段と、前記トレイのチップ受穴を通して高真空範囲の圧力で吸引する高真空吸引手段と、前記トレイに作用する吸引圧力を低真空範囲と高真空範囲に切り換える圧力切換手段と、前記トレイを振動させるための加振部材と、を有することを特徴とする高感度ホール素子の製造方法に於ける磁気集束チップのトレイに対する分配装置。
【請求項５】
前記加振部材がトレイを円振動させる円振動部材であることを特徴とする請求項４に記載した高感度ホール素子の製造方法に於ける磁気集束チップのトレイに対する分配装置。
【請求項６】
前記トレイに設けたチップ受穴に受け入れた磁気集束チップを位置決めする位置決め基準面を設けると共に前記位置決め基準面が下側になるようにトレイを傾斜させるトレイ傾斜手段を設け、前記チップ受穴に磁気集束チップを受け入れた後、トレイを傾斜させて受け入れた磁気集束チップをチップ受穴の内部で自由移動させて磁気集束チップの側面をチップ受穴に形成した位置決め基準面に当接させて位置決めし、且つトレイに作用する吸引圧力を高真空範囲に切り換えて位置決めした磁気集束チップを固定し得るように構成したことを特徴とする請求項４又は５に記載した高感度ホール素子の製造方法に於ける磁気集束チップのトレイに対する分配装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高感度ホール素子の製造方法を実施する際に用いて有利な磁気集束チップのトレイに対する分配方法と、この方法を実現する分配装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本件出願人は、既に高感度ホール素子を製造するに当たって多数の磁気集束チップをウエハの受感部に接着して実装するための技術である「高感度ホール素子の製造方法に於ける磁気集束チップの実装方法」（特公平7-13987 号）を開発している。
【０００３】
上記技術は、ウエハを位置決めベース上に位置決めして吸着固定すると共に、このウエハに対し軸芯を一致させたスタンプ台及び磁気集束チップが納まるチップ受穴を設けたトレイを張り付けたサクションボックスとを選択的に着脱し得る昇降ホルダを用意しておき、前記サクションボックスを別に用意した振動ホルダに装着したうえ、トレイのチップ受穴をサクションボックスに連通させ、このトレイに磁気集束チップを供給した後、チップ穴毎に吸引しながらトレイを水平方向に微振動させ、夫々のチップ受穴に１個宛て磁気集束チップを整列させて吸引したままサクションボックスを振動ホルダから取り外し、一方、スタンプ台によってウエハ上の個々のホール素子に接着剤を一括付与した後、トレイを張り付けたサクションボックスを反転して昇降ホルダに装着し、下降させて磁気集束チップの吸引を解除して磁気集束チップをウエハ上に接着させるようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記技術では、人手による実装と比較して精度良く、且つ大幅な時間の短縮化を実現することが出来る。しかし、実装効率の向上をはかる上では全く問題がないわけではなく、特に、トレイに磁気集束チップを分配する技術には幾つかの改良すべき点を有している。
【０００５】
例えば、トレイを微振動させながら該トレイに多数の磁気集束チップを供給しているが、トレイの振動が一軸方向に限定されているため、供給された磁気集束チップがトレイ上で拡散することがなく、チップ受穴に対する供給率に限界が生じている。このため現状では、生産性が未だ充分でないという問題がある。
【０００６】
またトレイに形成された多数のチップ受穴に磁気集束チップが供給され、チップ受穴の閉塞率が高まると、図６に示すように、サクションボックスに作用する吸引圧力が急激に大きくなる（負圧の絶対値が大きくなる）。このため、既にチップ受穴に入り込んでいる磁気集束チップはその位置を維持するが、チップ受穴の周辺に複数の磁気集束チップが存在しているような場合、これらの磁気集束チップの全てに吸引力が作用して拘束されることにより、チップ受穴の周囲に複数の磁気集束チップが塊状に固定されるブロック現象が生じる。この場合、目視により塊を崩壊させると共に、１個のチップ受穴に対し１個の磁気集束チップを供給する作業が必要となり、作業性に難があるという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、上記特許権に係る発明を改良して、高感度ホール素子を製造する際にトレイに対しより効率的に磁気集束チップを分配し得る分配方法と、この方法を実現した分配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に本発明に係る高感度ホール素子の製造方法に於ける磁気集束素子のトレイに対する分配方法は、高感度ホール素子を製造する過程で薄膜状に形成された受感部に磁気集束チップを実装するに際し、磁気集束チップが納まるチップ受穴を複数設けたトレイの上面に多数の磁気集束チップを供給すると共に前記トレイを水平面内で円振動させることで供給された磁気集束チップをチップ受穴に分配することを特徴とするものである。
【０００９】
上記磁気集束チップ（以下、単に「チップ」という）のトレイに対する分配方法では、トレイを水平面内で円振動させることで該トレイに供給されたチップをトレイ上に拡散させることによってチップのチップ受穴に対する分配を円滑に進めることが出来る。即ち、一回の円振動に伴う作業でトレイに形成された全てのチップ受穴に磁気集束チップを供給することは保証し得ないものの、供給率を大幅に向上させることが出来る。
【００１０】
また他の分配方法は、チップ受穴を上面にしたトレイに多数のチップを供給し、且つ該トレイを水平面内で振動させると共にチップ受穴を予め設定された低真空範囲内の圧力で吸引して供給されたチップをチップ受穴に保持し、その後、予め設定された高真空範囲内の圧力で吸引してチップをチップ受穴に固定することを特徴とするものである。
【００１１】
上記分配方法では、チップが供給されたトレイを水平面内で振動させる過程で、チップ受穴を予め設定された低真空範囲の圧力で吸引して該チップ受穴に入り込んだチップを保持することが出来る。そしてチップが入り込むことによるチップ受穴の閉塞率が上昇した場合であっても、吸引圧力が略一定の低真空範囲内に保持されるため、チップ受穴の周辺に多数のチップが存在しても、これらのチップが全て拘束されることがなく、塊状のブロック化を防止して個々のチップ受穴に１個のチップを分配することが出来る。
【００１２】
また本発明に係る分配装置は、高感度ホール素子を製造する過程で薄膜状に形成された受感部にチップを実装する際に用いるトレイにチップを分配する装置であって、所定の間隔を持ってチップが納まるチップ受穴を配列したトレイと、前記トレイを円振動させるための円振動駆動部材とを有して構成されるものである。
【００１３】
上記分配装置では、円振動駆動部材を駆動することによってトレイを円振動させることが出来る。そしてトレイにはチップが納まるチップ受穴が所定の間隔を持って配列されるため、該トレイ上に多数のチップを供給して円振動させることで、チップをトレイ上に満遍なく拡散させてチップ受穴に供給することが出来る。
【００１４】
また他の分配装置は、所定の間隔を持ってチップが納まるチップ受穴を複数設けたトレイと、前記トレイのチップ受穴を通して低真空範囲の圧力で吸引する低真空吸引手段と、前記トレイに作用する吸引圧力を予め設定された低真空範囲内の圧力に保持するように調整する低真空調整手段と、前記トレイのチップ受穴を通して高真空範囲の圧力で吸引する高真空吸引手段と、前記トレイに作用する吸引圧力を低真空範囲と高真空範囲に切り換える圧力切換手段と、前記トレイを振動させるための加振部材と、を有して構成されるものである。
【００１５】
上記実装装置では、トレイに形成されたチップ受穴にチップを供給する際に、低真空調整手段によって略一定の低真空範囲に調整することが出来る。このため、トレイに供給されたチップのブロック化を防止することが出来、且つ圧力切換手段によって低真空範囲の圧力と高真空範囲の圧力とを切り換えることで、トレイに形成されたチップ受穴に対しブロック化を防止してチップを保持させる状態とチップを強固に固定する状態とに選択することが出来る。
【００１６】
従って、トレイに対するチップの供給工程、及びトレイを反転させてウエハに接着する接着工程を円滑に移行することが出来、且つ各工程に於ける作業を円滑に実行することが出来る。
【００１７】
上記分配装置に於いて、加振部材がトレイを円振動させる円振動部材であることが好ましい。分配装置をこのように構成することで、トレイに供給されたチップを広い範囲に拡散させて満遍なくチップ受穴に供給することが出来る。
【００１８】
また上記分配装置に於いて、トレイに設けたチップ受穴に受け入れたチップを位置決めする位置決め基準面を設けると共に前記位置決め基準面が下側になるようにトレイを傾斜させるトレイ傾斜手段を設け、前記チップ受穴にチップを受け入れた後、トレイを傾斜させて受け入れたチップをチップ受穴の内部で自由移動させてチップの側面をチップ受穴に形成した位置決め基準面に当接させて位置決めし、且つトレイに作用する吸引圧力を高真空範囲に切り換えて位置決めしたチップを固定し得るように構成することが好ましい。
【００１９】
分配装置を上記の如く構成することで、トレイに形成されたチップ受穴に入り込んだチップを正確に位置決めすることが出来る。このため、ホール素子の性能の安定化をはかることが出来る。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、上記分配装置の好ましい実施形態について図を用いて説明し、合わせて分配方法について説明する。図１は分配装置の構成を説明する正面図、図２はトレイに作用する吸引圧力を制御する系の構成を説明する図、図３はチップを分配する際にトレイに作用させる吸引圧力を説明する図、図４はトレイの構成を示す平面図、図５はトレイに形成されたチップ受穴を説明する図である。
【００２１】
分配装置Ａは、上部に載置したトレイＢに形成された多数のチップ受穴１毎に１個のチップＣ（図５参照）を供給すると共に該チップＣの位置を正確に位置決めすることを可能としたものである。
【００２２】
分配装置Ａの説明に先立ってトレイＢの構成について図４、図５により説明する。トレイＢは表面にチップＣを収容する多数のチップ受穴１が形成されており、このチップ受穴１に吸引圧力を作用させて収容したチップＣを所定の位置に位置決めして保持、固定し得るように構成されている。
【００２３】
トレイＢは板材２によって構成されており、該板材２の表面側にはチップＣを納めることが可能なチップ受穴１が形成されると共に該チップ受穴１の底部１ａが形成されている。また板材２を貫通してチップ受穴１に吸引圧力を導通させる導通孔３が形成されている。
【００２４】
トレイＢは吸引室４（図１参照）にビス５によって固着されることで、板材２の裏面側に作用する吸引圧力をチップ受穴１に導通させてチップＣを吸着し得るように構成されている。
【００２５】
トレイＢに形成するチップ受穴１の数は特に限定するものではない。即ち、トレイＢにチップ受穴１を何個形成するかは、チップＣの寸法や他の条件に対応させて設定すべき事項である。本実施例ではトレイＢに数千個のチップ受穴１を形成している。
【００２６】
チップ受穴１はチップＣを納めることが可能な形状に形成されている。即ち、チップ受穴１は平面形状がチップＣと類似した形状に形成され、且つ深さはチップＣよりも小さい値を持って形成されている。従って、チップＣは容易にチップ受穴１に入り込むことが可能であり、且つチップＣがチップ受穴１に収容されたとき該チップＣはトレイＢの表層２から所定高さ突出する。
【００２７】
トレイＢを反転させて予め接着剤を付与されたウエハにチップＣを接着する際に、チップＣがチップ受穴１から突出していることによって、確実な接着を実現することが可能である。
【００２８】
チップ受穴１に該チップ受穴１の１辺の長さよりも多少短めのサイズのチップＣを収容したとき、該チップＣは前記寸法差の範囲内で自由な位置に存在する。このため、前記状態でチップＣを固定してウエハに接着した場合、前記範囲のバラツキが生じることになる。このバラツキがホール素子の感度に影響を与えるものでなければ問題はないが、ホール素子の感度をより向上させると共に品質の安定化をはかるには、ウエハに対するチップＣの取付位置のバラツキの範囲を小さくすることが好ましい。
【００２９】
即ち、チップＣの取付位置の精度を向上させるためには両者の寸法差が小さいことが好ましい。しかし、トレイＢのチップ受穴１にチップＣを容易に供給するためには両者の寸法差がある程度大きいことが好ましい。
【００３０】
上記の如く、作業性の確保と精度の確保を行おうとする場合、互いに相反することとなるため、チップ受穴１の寸法をチップＣの寸法よりも適度に大きくしておくことで供給を容易とし、チップ受穴１にチップＣを供給した後、該チップＣの位置決めを行うようにしている。
【００３１】
このため、トレイＢを一方の辺を下方にさせるように傾斜し得るように構成すると共に、チップ受穴１の対角線１ｂがトレイＢの辺に対し直交するように配置して該チップ受穴１を形成し、且つトレイＢを傾斜させたときに下側になる方向の２辺を位置決め辺１ｃとして形成している。そしてチップＣの側面が位置決め辺１ｃに当接したときに該チップＣが占める中心位置がウエハに於けるチップＣの取付位置に一致している。
【００３２】
従って、チップ受穴１の中心位置とチップＣの中心位置とは、チップ受穴１の寸法とチップＣの寸法の差に応じて離隔する。
【００３３】
上記の如く構成されたトレイＢを用いることによって、チップ受穴１にチップＣを供給した後、トレイＢを位置決め辺１ｃが下側になる方向に傾斜させることで、個々のチップ受穴１に収容されたチップＣを自由移動させ、これにより、チップＣの側面を位置決め辺１ｃに当接させて正確な位置決めを実現することが可能である。
【００３４】
次に、トレイＢに形成されたチップ受穴１にチップＣを分配する分配装置Ａについて説明する。
【００３５】
分配装置Ａはフレーム11を有しており、このフレーム11の上部に上面板12が設けられている。上面板12の下面には円振動駆動部材13が設けられ、また上面にはトレイＢを固着した吸引室４を着脱可能に取り付ける取付ブラケット14が設けられている。
【００３６】
円振動駆動部材13は上面板12を円振動させることで取付ブラケット14に取り付けたトレイＢを円振動させる機能を有するものであり、上面板12の下面に固着したフレーム15と、フレーム15に固着されたモーター13ａと、一端がモーター13ａに接続されると共に他端がフレーム15に設けた軸受13ｃに支持された軸13ｂと、軸13ｃに取り付けたカウンターウエイト13ｄと、を有して構成されている。
【００３７】
上記円振動駆動部材13では、モーター13ａを駆動することによって軸13ｂが回転し、この回転に伴ってカウンターウエイト13ｄによる遠心力が発生し、上面板12を円振動させることが可能である。このため、上面板12はフレーム11に対し防振ゴム16を介して取り付けられ、モーター13ａの回転に伴う上面板12の円振動がフレーム11に伝達されることを防止している。
【００３８】
吸引室４は取付ブラケット14に着脱可能に取り付けられ、且つハンドル17を操作することによって、該ハンドル17を中心として回動し得るように構成されている。即ち、トレイＢを取り付けた吸引室４は取付ブラケット14に取り付けた後、ハンドル17の操作に伴って回動し、トレイＢに形成したチップ受穴１の位置決め辺１ｃが下側になるように傾斜させることが可能である。
【００３９】
吸引室４にはホース18を介して吸引圧力の制御機構19が接続されている。この吸引圧力の制御機構19は、図２に示すように、ホース18に対し、電磁弁20ａを介して接続されたブロワー20ｂと、電磁弁21ａを介して接続された真空ポンプ21ｂと、電磁弁22ａを介して接続された圧力検知部材22ｂと、電磁弁23ａを介して接続され圧力検知部材22ｂの信号に応じて作動するリリーフ弁23ｂと、電磁弁24ａを介して接続された二ードル弁24ｂと、によって構成されている。
【００４０】
ブロワー20ｂはトレイＢに形成されたチップ受穴１を低真空範囲で吸引する低真空吸引手段となるものであり、吸引室４に−100 mmAqを基準とし上下約20mmAq程度を低真空範囲として作用させることが可能である。また真空ポンプ21ｂは高圧範囲で吸引する高圧吸引手段となるものであり、吸引室４に−500mmHg 程度を作用させることが可能である。
【００４１】
ブロワー20ｂと真空ポンプ21ｂに夫々介在した電磁弁20ａ、21ａは圧力切換手段を構成するものであり、吸引室４に低真空を作用させる際には電磁弁20ａが開放すると共に電磁弁21ａが閉鎖し、また吸引室４に高真空を作用させる際には電磁弁21ａが開放して電磁弁20ａが閉鎖する。
【００４２】
圧力検知部材22ｂとリリーフ弁23ｂは低真空調整手段を構成するものであり、圧力検知部材22ｂによって検知されたホース18内の圧力が予め設定された圧力に一致したとき、リリーフ弁23ｂが開放して大気を吸引し、これにより、吸引室４の内部圧力を略一定の範囲内に保持することが可能である。前記圧力検知部材22ｂとリリーフ弁23ｂに夫々介在した電磁弁22ａ、23ａはブロワー20ｂの電磁弁20ａの開閉と同期して開閉する。
【００４３】
また二ードル弁24ｂは大気を吸引して吸引室４に作用する吸引力を低下させるものであり、特に、トレイＢに形成されたチップ受穴１にチップＣを供給した後、チップ受穴１の位置決め辺１ｃに当接させて位置決めする際に、図３に示すように、吸引室４に作用する圧力を大気圧程度までに上昇させて吸引力を低下させることで、チップＣを拘束しつつチップ受穴１内に於ける移動性を向上させることが可能である。
【００４４】
次に、上記の如く構成された分配装置ＡによってトレイＢにチップＣを供給してチップ受穴１に収容し、且つチップ受穴１に収容されたチップＣを所定位置に位置決めする手順について説明する。
【００４５】
トレイＢを吸引室４に取り付けた状態でこの吸引室４を取付ブラケット14に取り付ける。吸引圧力の制御機構19を構成する電磁弁20ａ、22ａ、23ａを開放し、吸引室４にブロワー20ａの低真空吸引範囲の圧力を作用させる。更に、円振動駆動部材13のモーター13ａを駆動して上面板12を円振動させる。
【００４６】
上記状態でトレイＢ上にチップＣを供給すると、このチップＣはトレイＢの表面上を転がって拡散し、この拡散過程でチップ受穴１に供給される。このようにトレイＢを円振動させることでチップＣは移動の自由度が向上し、トレイＢ上を平面的に拡散移動することが可能となる。従って、チップＣは人手を要することなく、より広い範囲のチップ受穴１に供給され、供給率の向上をはかることが可能となる。
【００４７】
多くのチップ受穴１に対してチップＣが供給され、導通孔３の開放面積が低下するのに伴って吸引室４に作用するブロワー20ａによる吸引圧力が上昇する（吸引圧力の絶対値が上昇する）。この上昇した圧力は圧力検知部材22ｂよって検知され、検知した圧力が予め設定された値と一致したとき、圧力検知部材22ｂから発生する信号に応じてリリーフ弁23ｂが開放して大気を吸引し、これにより、吸引室４に作用する低真空範囲の圧力は略一定の範囲に保持される。このため、チップ受穴１に収容されたチップＣは、引き続きトレイＢが円振動を継続している場合であってもチップ受穴１から離脱することなく、その位置を保持する。
【００４８】
トレイＢのチップ受穴１にチップＣが供給された後、ハンドル17を操作してチップ受穴１に形成された位置決め辺１ｃが下側になるようにトレイＢを傾斜させ、同時に電磁弁24ａを開放して二ードル弁24ｂから大気を吸引してチップＣに対する吸引力を低下させることで、チップ受穴１に収容されたチップ１を自由落下させ、これにより、チップＣの側面をチップ受穴１の位置決め辺１ｃに当接させて正確に位置決めすることが可能である。
【００４９】
上記の如くしてチップ受穴１に収容されたチップＣを位置決めした後、上記状態を維持して開放されている電磁弁20ａ、22ａ、23ａ、24ａを閉鎖すると共に電磁弁21ａを開放して吸引室４に真空ポンプ21ｂの高真空範囲の圧力を作用させることで、既に正確な位置に位置決めされたチップＣを固定することが可能である。
【００５０】
そしてチップＣを正確に位置決めして固定したトレイＢ及び吸引室４を取付ブラケット14から取り外して反転させ、図示しないスタンドに装着して予め所定位置に接着剤が付与されたウエハにチップＣを接着させ、同時に電磁弁21ａを閉鎖してトレイＢをウエハから離隔させることで、チップＣをウエハに実装することが可能である。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る分配方法では、トレイにチップを供給するに際し、トレイを円振動させることで供給されたチップを拡散させることが出来る。このため、一度の作業に於けるチップのトレイに対する供給率を向上させることが出来る。
【００５２】
またトレイにチップを供給する際に、トレイに形成されたチップ受穴に作用する吸引圧力を予め設定された低真空範囲に保持するように調整することで、チップ受穴に複数のチップが塊状に吸引されてブロック化することを防止することが出来る。
【００５３】
本発明に係る分配装置では、上記方法を実現してトレイにチップを分配すると共に固定することが出来る。
【００５４】
特に、チップ受穴に基準面を設け、この基準面が下側になるようにトレイを傾斜させると共に、チップ受穴に収容したチップを自由移動させて基準面に当接させることで、チップを正確に位置決めすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】分配装置の構成を説明する正面図である。
【図２】トレイに作用する吸引圧力を制御する系の構成を説明する図である。
【図３】チップを分配する際にトレイに作用させる吸引圧力を説明する図である。
【図４】トレイの構成を示す平面図である。
【図５】トレイに形成されたチップ受穴を説明する図である。
【図６】課題を説明する図である。
【符号の説明】
Ａ                分配装置
Ｂ                トレイ
Ｃ                チップ
１                チップ受穴
１ａ              底部
１ｂ              対角線
１ｃ              位置決め辺
２                板材
３                導通孔
４                吸引室
５                ビス
11、15            フレーム
12                上面板
13                円振動駆動部材
13ａ              モーター
13ｂ              軸
13ｃ              軸受
13ｄ              カウンターウエイト
14                取付ブラケット
16                防振ゴム
17                ハンドル
18                ホース
19                吸引圧力の制御機構
20ａ、21ａ、22ａ、23ａ、24ａ
電磁弁
20ｂ              ブロワー
21ｂ              真空ポンプ
22ｂ              圧力検知部材
23ｂ              リリーフ弁
【図１】
0004107701.tif 000002
【図２】
0004107701.tif 000003
【図３】
0004107701.tif 000004
【図４】
0004107701.tif 000005
【図５】
0004107701.tif 000006
【図６】
0004107701.tif 000007