(57)【要約】      （修正有）【課題】切断された後のチップ部品を実装するまでの工程時間が短く、しかもダメージのない良品のチップ部品のみを確実に実装することができるチップ部品の実装装置を提供すること。【解決手段】切断された個々のチップ部品６ａを保持する保持シートから剥離されたチップ部品６ａを、実装用基板２０へ搬送して搭載する搬送機器２４を有する実装装置である。搬送機器２４には、搬送中のチップ部品６ａの電気特性を測定するための測定端子１８，２４が具備してある。測定用端子１８，２４を通して測定されたチップ部品６ａの測定結果が搭載可能条件を満足する場合にのみ、チップ部品６ａを実装用基板２０に搭載するように搬送機器２４を制御する制御回路が実装装置に具備してある。【選択図】図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断された個々のチップ部品を保持する保持部から剥離された前記チップ部品を、実装用基板へ搬送して搭載する搬送機器と、
前記搬送機器の少なくとも一部に具備され、搬送中の前記チップ部品の電気特性を測定するための測定用端子と、
前記測定端子を通して測定された前記チップ部品の測定結果が搭載可能条件を満足する場合にのみ、前記チップ部品を前記実装用基板に搭載するように前記搬送機器を制御する制御手段と、を有するチップ部品の実装装置。
【請求項２】
前記搬送機器が、
前記保持部から剥離された前記チップ部品が受け渡される取り出しヘッドと、
前記チップ部品を前記実装用基板に搭載する搭載ヘッドと、を有する請求項１に記載のチップ部品の実装装置。
【請求項３】
前記搬送機器が、前記取り出しヘッドに受け渡された前記チップ部品を前記搭載ヘッドへと搬送する搬送テーブルをさらに有する請求項２に記載のチップ部品の実装装置。
【請求項４】
前記測定用端子が、前記搭載ヘッドおよび前記搬送テーブルの少なくともいずれかに具備される請求項３に記載のチップ部品の実装装置。
【請求項５】
前記搬送機器が、前記取り出しヘッドに受け渡された前記チップ部品が一時的に置かれる固定テーブルをさらに有する請求項２に記載のチップ部品の実装装置。
【請求項６】
前記測定用端子が、前記搭載ヘッドおよび前記固定テーブルの少なくともいずれかに具備される請求項５に記載のチップ部品の実装装置。
【請求項７】
前記保持部が、個々のチップ部品を保持する保持シートであり、
前記保持シートから前記チップ部品を剥離する剥離手段をさらに有する請求項１〜６のいずれかに記載のチップ部品の実装装置。
【請求項８】
前記保持シートが、ウエハテーブルの上に装着してあり、
前記剥離手段が、前記ウエハテーブルに形成してある開口部に差し込まれる突き上げピンである請求項７に記載のチップ部品の実装装置。
【請求項９】
前記ウエハテーブルの上には、切断手段が配置してあり、
前記チップ部品は、前記ウエハテーブルおよび保持シートの上に置かれたウエハを切断して得られる請求項８に記載のチップ部品の実装装置。
【請求項１０】
前記チップ部品に接触する前記搬送機器は、アース接地されている請求項１〜９のいずれかに記載のチップ部品の実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ部品の実装装置に係り、さらに詳しくは、基板に実装する直前に発生した不良なチップ部品の実装を容易に防止することができるチップ部品の実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエハテーブルの粘着シートなどの保持シート上に保持してあるウエハを、ダイシングして切断し、得られた半導体ベアチップ部品を、実装用基板の上に実装しようとする場合に、従来では、チップ部品毎に検査することなく、実装している。あるいは、保持シートの上で切断後のチップ部品を、個々に検査し、その後に、検査で良品と判断されたチップ部品のみを実装することも考えられる。
【０００３】
ところが、粘着シートなどの保持シートからチップ部品を引き剥がして搬送後に実装する際に、保持シートからのチップ部品の引き剥がしによる静電気や、突き上げピンによる衝突力などの影響で、チップ部品にダメージが生じる場合がある。そのような場合には、ダメージが生じたチップ部品を実装することになり、実装後の検査で不良と判断される可能性もある。
【０００４】
なお、ＩＣチップなどのチップ部品を実装するチップ部品の実装装置として、たとえば下記の特許文献１に示す装置が知られている。この装置では、チップ部品をテープキャリアに収容した状態で、実装前にチップ部品の電気特性を測定して調べている。
【０００５】
しかしながら、このような実装装置では、測定後に良品と判断されたＩＣチップを、テープキャリアから取り出す際に、静電気などでダメージを受ける可能性があり、ダメージを受けたＩＣチップを実装してしまうおそれが依然として存在する。
【０００６】
そこで、粘着シートなどの保持シートから引き剥がした後のチップ部品、あるいはテープキャリアから取り出した後のチップ部品を、実装前に一カ所に集めて検査を行い、検査で良品と判断されたチップ部品のみを実装することも考えられる。しかしながら、このような方法では、検査に時間を要し、ウエハ切断から実装までの工程時間が長くなるという課題を有する。
【特許文献１】実開平２−１２０９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、切断された後のチップ部品を実装するまでの工程時間が短く、しかもダメージのない良品のチップ部品のみを確実に実装することができるチップ部品の実装装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るチップ部品の実装装置は、
切断された個々のチップ部品を保持する保持部から剥離された前記チップ部品を、実装用基板へ搬送して搭載する搬送機器と、
前記搬送機器の少なくとも一部に具備され、搬送中の前記チップ部品の電気特性を測定するための測定用端子と、
前記測定端子を通して測定された前記チップ部品の測定結果が搭載可能条件を満足する場合にのみ、前記チップ部品を前記実装用基板に搭載するように前記搬送機器を制御する制御手段と、を有する。
【０００９】
本発明に係るチップ部品の実装装置では、搬送機器による搬送の途中で検査を行うために、切断された後のチップ部品を実装するまでの工程時間が短い。しかも、保持シートなどの保持部から剥離した後のチップ部品を搬送途中において検査するために、剥離時にダメージを受けたチップ部品を確実に判別することができる。また、搭載可能条件を満足しない不良のチップ部品は搬送の途中において排除することができ、ダメージのない良品のチップ部品のみを確実に実装することができる。
【００１０】
好ましくは、前記搬送機器が、前記保持部から剥離された前記チップ部品が受け渡される取り出しヘッドと、前記チップ部品を前記実装用基板に搭載する搭載ヘッドと、を有する。この場合には、取り出しヘッドによる取り出し動作と、搭載ヘッドによる搭載動作とを並行処理することができるために、さらに工程時間の短縮を図ることができる。
【００１１】
好ましくは、前記搬送機器が、前記取り出しヘッドに受け渡された前記チップ部品を前記搭載ヘッドへと搬送する搬送テーブルをさらに有する。前記測定用端子は、前記搭載ヘッドおよび前記搬送テーブルの少なくともいずれかに具備することができる。この場合には、取り出しヘッドによる取り出し動作と、搭載ヘッドによる搭載動作と、搬送テーブルによる搬送動作とを並行処理することができ、搭載動作中、あるいは搬送動作中に検査のための測定を行うことができる。
【００１２】
あるいは、前記搬送機器が、前記取り出しヘッドに受け渡された前記チップ部品が一時的に置かれる固定テーブルをさらに有してもよい。その場合には、前記測定用端子は、前記搭載ヘッドおよび前記固定テーブルの少なくともいずれかに具備されてもよい。この場合には、搭載動作中、あるいは固定テーブルへの仮置き中に、検査のための測定を行うことができる。
【００１３】
好ましくは、前記保持部が、個々のチップ部品を保持する保持シートであり、
前記保持シートから前記チップ部品を剥離する剥離手段をさらに有していても良い。
【００１４】
前記チップ部品を保持する保持シートは、ウエハテーブルの上に装着してあり、
前記剥離手段が、前記ウエハテーブルに形成してある開口部に差し込まれる突き上げピンであってもよい。
【００１５】
好ましくは、前記ウエハテーブルの上には、切断手段が配置してあり、
前記チップ部品は、前記ウエハテーブルおよび保持シートの上に置かれたウエハを切断して得られる。この場合には、ウエハを切断してからチップ部品を実装するまでの工程時間の短縮を図ることができる。
【００１６】
好ましくは、前記チップ部品に接触する前記搬送機器は、アース接地されている。搬送機器がアース接地されることで、チップ部品との間で静電気が蓄積することがなくなり、静電気によるチップ部品のダメージを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１〜図１６は本発明の一実施形態に係るチップ部品の実装装置を用いたウエハ切断から実装までの工程図である。
【００１８】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る実装装置は、ウエハテーブル２を有する。ウエハテーブル２の上には、粘着シートなどで構成してある保持シート４が設置してある。保持シート４の上に、所定の半導体素子回路が複数作り込まれた半導体ウエハ６が着脱自在に保持される。
【００１９】
図２に示すように、本実施形態の実装装置は、ウエハテーブル２の上に、切断手段としてのダイサー８が設置してある。ダイサー８は、ウエハテーブル２および保持シート４の上で、半導体ウエハ６を切断し、複数のチップ部品６ａを得ることが可能になっている。チップ部品６ａとしては、特に限定されないが、本実施形態では、表面に端子電極が形成されたＩＣチップが例示される。
【００２０】
図３に示すように、本実施形態の実装装置は、ウエハテーブル２および保持シート４の上で切断された各チップ部品６ａを、ウエハテーブル２から取り出す取り出しヘッド１０を有する。取り出しヘッド１０は、吸着ノズル構造を持ち、チップ部品６ａを吸着保持可能になっている。
【００２１】
取り出しヘッド１０は、鉛直方向に移動自在であると共に、水平方向にも移動自在に駆動制御され、後述する搬送テーブル１６とウエハテーブル２との間を水平方向に往復移動可能である。取り出しヘッド１０の駆動制御は、制御回路１１により行われる。
【００２２】
また、ウエハテーブル２には、各チップ部品６ａの背面に対応して、突き上げピン１２が挿入される突き上げ孔１４が形成してある。各突き上げ孔１４には、突き上げピン１２が挿入可能になっている。
【００２３】
図３に示す特定のチップ部品６ａをウエハテーブル２から取り出すためには、まず、図４に示すように、特定のチップ部品６ａの背面（下面）に対応する突き上げ孔１４に突き上げピンを、下から挿入して、保持シート４の下面に当接させる。また同時に、取り出しヘッド１０を、特定のチップ部品６ａの上に押し当てて、取り出しヘッドの吸着を開始する。
【００２４】
次に、図５に示すように、突き上げピン１２を、さらに押し上げる。同時に、取り出しヘッド１０も、突き上げピンの押し上げ動作に追随して上方に押し上げられる。そのため、突き上げピン１２とチップ部品６ａとで挟まれた部分を除き、保持シート４に対してチップ部品６ａが剥がれることになる。
【００２５】
その後、図６に示すように、取り出しヘッド１０によるチップ部品６ａの吸着保持を継続し、取り出しヘッド１０の位置を変えないで、突き上げピン１２を下方に押し下げれば、保持シート４の復元力により、保持シート４は、ウエハテーブル２に密着するように下方に戻る。その結果として、チップ部品６ａは、保持シート４から完全に剥がれる。
【００２６】
図７に示すように、本実施形態の実装装置は、搬送テーブル１６を有する。搬送テーブル１６は、図１〜図６に示すウエハテーブル２とは水平方向に異なる位置に配置してある。搬送テーブル１６は、少なくとも水平方向に移動可能であり、鉛直方向にも移動可能であっても良い。この搬送テーブル１６には、第１測定用端子１８が回動自在に装着してある。搬送テーブル１６の駆動制御は、制御回路１１により行われる。
【００２７】
図７〜図９に示すように、取り出しヘッド１０がチップ部品６ａを下端に吸着保持して搬送テーブル１６の上まで水平移動し、その真上位置で、取り出しヘッド１０は、搬送テーブル１６の上面に向けて下方移動する。そして、チップ部品６ａの下面がテーブル１６の上面に接触した状態で、ヘッド１０は、チップ部品６ａの吸着保持を解除し、図１０に示すように、チップ部品６ａに対して上方に移動する。その結果として、チップ部品６ａがテーブル１６の上面に受け渡される。
【００２８】
図１１に示すように、取り出しヘッド１０は、搬送テーブル１６から離れて水平移動し、図３に示す元の取り出し位置に戻る。その前後に、搬送テーブル１６では、第１測定用端子１８が回動して、チップ部品６ａの外部端子に接続する。第１測定用端子１８は、搬送テーブル１６の内部あるいは外部に装着してある検査回路に接続してある。検査回路は制御回路１１の内部に組み込むことも可能である。
【００２９】
検査回路では、第１測定用端子１８を通して、チップ部品の端子間通電状態、端子間抵抗、端子間静電容量、配線間容量、配線抵抗、ビアチェーン抵抗、層間容量などの電気特性を測定することができる。第１測定用端子１８を通してのチップ部品６ａの検査は、チップ部品６ａが搬送テーブル１６に受け渡された後の搬送途中で行われる。検査は、搬送テーブルが停止している間に行っても良いが、動いている間に行うことが好ましい。
【００３０】
図１２に示すように、本実施形態の実装装置は、実装用基板２０が着脱自在に位置決めされて固定される基板テーブル２２を有する。基板テーブル２２は、図１〜図６に示すウエハテーブル２とは水平方向に異なる位置に配置される。基板テーブル２２の上には、チップ部品６ａを吸着保持可能な搭載ヘッド２４が、少なくとも鉛直方向に移動可能に配置される。
【００３１】
また、搭載ヘッド２４は、基板テーブル２２に対して水平方向に相対移動可能である。なお、基板テーブル２２を搭載ヘッド２４に対して水平方向に移動可能に構成しても良い。搭載ヘッド２４および基板テーブル２２の駆動制御は、制御回路１１により行われる。
【００３２】
搭載ヘッド２４には、第２測定用端子２６が装着してある。第２測定用端子２６は、後述するように、チップ部品６ａの外部端子に接続するようになっている。第２測定用端子２６は、搭載ヘッド２４の内部あるいは外部に装着してある検査回路に接続してある。この検査回路は、制御回路１１の内部に組み込んでも良い。
【００３３】
この検査回路は、第１測定用端子１８が接続する検査回路と同一であっても異なっていても良いが、第２測定用端子２６を通して行われる検査項目は、第１測定用端子１８を通して行われる検査項目と異なることが好ましい。同一のチップ部品６ａに対して異なる種類の検査を効率的に行うことができるからである。
【００３４】
図１２〜図１３に示すように、搭載ヘッド２４が基板テーブル２２に対して上方に位置する状態で、搬送テーブル１６が水平方向に移動し、搭載ヘッド２４の直下に位置する。搬送テーブル１６の上部には、チップ部品６ａが保持してある。搬送テーブル１６が搭載ヘッド２４の直下に位置した状態で、第１測定用端子１８が回動して、チップ部品６ａとの接続を外す。
【００３５】
その状態で、図１４に示すように、搭載ヘッド２４が下方移動し、搬送テーブル１６の上面に保持してあるチップ部品６ａの上面に当接し、搭載ヘッド２４により吸着を開始する。その前後に、または同時に、搬送テーブル１６によるチップ部品６ａの吸着保持を解除する。
【００３６】
その後に、図１５に示すように、搭載テーブル２４は、チップ部品６ａを下端に吸着保持しながら、上方に移動し、チップ部品６ａを搬送テーブル１６から搭載ヘッド２４に受け渡す。搭載ヘッド２４にチップ部品６ａが受け渡された状態で、自動的に第２測定用端子２６がチップ部品６ａの外部端子に接続される。その後に、図７〜図９に示す取り出しヘッド１０からのチップ部品６ａの受渡位置まで、搬送テーブル１６を水平移動させる。
【００３７】
搬送テーブル１６が、搭載ヘッド２４の上下動に対して十分に邪魔にならない位置まで水平移動した段階で、搭載ヘッド２４は、図１６に示すように、鉛直下方（Ｚ軸方向）に移動し、搭載ヘッド２４の下端に吸着保持してあるチップ部品６ａの下面を、実装用基板２０の水平方向（Ｘ−Ｙ方向）の所定位置に当接させて実装する。
【００３８】
図１４〜図１５に示すように、搭載ヘッド２４をＺ軸方向の上方に移動させる途中で、あるいは、図１５〜図１６に示すように、搭載ヘッド２４をＺ軸方向の下方に移動させる途中で、第２測定用端子２４を通して、第１測定用端子１８の場合と同様にして、チップ部品６ａの検査を行う。
【００３９】
図１６に示すように、チップ部品６ａの検査は、チップ部品６ａの下面を、実装用基板２０の表面に当接させた後でも良い。その場合には、実装用基板２０に対するチップ部品６ａの接続確認の測定などの検査も可能になる。
【００４０】
チップ部品６ａの下面を、実装用基板２０の水平方向（Ｘ−Ｙ方向）の所定位置に当接させた後に、チップ部品６ａの不良が確認された場合（搭載可能条件を満足しない場合など）には、いったん基板２０に対して接触させたチップ部品６ａを、再処理または廃棄することも可能である。具体的には、そのチップ部品６ａを搭載ヘッド２４により吸着保持し、搬送テーブル１６に受け渡し、搬送テーブルにより再処理位置または廃棄処理位置まで搬送させることもできる。
【００４１】
チップ部品６ａの下面を、実装用基板２０の表面に当接させる前に、第２測定用端子２６を通してチップ部品６ａの不良が検出された場合にも、上記と同様にして、不良と判断されたチップ部品６ａを、再処理または廃棄することも可能である。
【００４２】
本実施形態に係るチップ部品の実装装置では、チップ部品６ａの搬送の途中で検査を行うために、図２に示すウエハテーブル２の上で切断された後のチップ部品６ａを、図１６に示す実装用基板２０の上に実装するまでの工程時間を短くすることができる。しかも、図４〜図６に示す保持シート４から剥離した後のチップ部品６ａを搬送途中において検査するために、保持シート４からの剥離時にダメージを受けたチップ部品６ａを確実に判別することができる。また、搭載可能条件を満足しない不良のチップ部品６ａは搬送の途中において排除することができ、ダメージのない良品のチップ部品６ａのみを、図１６に示す実装用基板２０の上に、次々と確実に実装することができる。
【００４３】
また本実施形態では、保持シート４から剥離されたチップ部品６ａが受け渡される取り出しヘッド１０と、チップ部品６ａを実装用基板２０に搭載する搭載ヘッド２４と、を有する。そのため、取り出しヘッド１０による取り出し動作と、搭載ヘッド２４による搭載動作とを並行処理することができ、さらに工程時間の短縮を図ることができる。
【００４４】
また本実施形態の実装装置は、取り出しヘッド１０で取り出されたチップ部品６ａを搬送する搬送テーブル２４をさらに有する。このため、取り出しヘッド１０による取り出し動作と、搭載ヘッド２４による搭載動作と、搬送テーブル２４による搬送動作とを並行処理することができ、チップ部品６ａの搭載動作中、あるいは搬送動作中に検査のための測定を行うことができる。
【００４５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【００４６】
たとえば、図７〜図１６に示す搬送テーブル１６の代わりに、固定テーブルを用い、固定テーブルに第１測定用端子１８を具備させ、搭載ヘッド２４を、図８〜図１１に示す取り出しヘッド１０からのチップ部品６ａの受渡位置まで水平移動可能にしても良い。その場合には、固定テーブルへのチップ部品６ａの仮置き中に、検査のための測定を行うことができる。
【００４７】
また、図３〜図６に示す保持シート４からのチップ部品６ａの剥離手段としては、突き上げピン１２に限らず、突き上げロッド、あるいは紫外線照射装置などであっても良い。紫外線照射装置の場合には、保持シート４に対して紫外線を照射することにより、保持シート４の粘着力を低下させて、保持シート４からのチップ部品６ａの剥離を容易にする。
【００４８】
さらに、上述した実施形態において、取り出しヘッド１０、搬送テーブル１６および搭載ヘッド２４は、アース接地されていることが好ましい。これらがアース接地されることで、チップ部品６ａとの間で静電気が蓄積することがなくなり、静電気によるチップ部品６ａのダメージを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係るチップ部品の実装装置を用いたウエハ実装の工程断面図である。
【図２】図２は図１の続きの工程を示すウエハ実装の工程断面図である。
【図３】図３は図２の続きの工程を示すウエハ実装の工程断面図である。
【図４】図４は図３の続きの工程を示すウエハ実装の工程断面図である。
【図５】図５は図４の続きの工程を示すウエハ実装の工程断面図である。
【図６】図６は図５の続きの工程を示すウエハ実装の工程断面図である。
【図７】図７は図６の続きの工程を示すウエハ実装の工程断面図である。
【図８】図８は図７の続きの工程を示すウエハ実装の工程断面図である。
【図９】図９は図８の続きの工程を示すウエハ実装の工程断面図である。
【図１０】図１０は図９の続きの工程を示すウエハ実装の工程断面図である。
【図１１】図１１は図１０の続きの工程を示すウエハ実装の工程断面図である。
【図１２】図１２は図１１の続きの工程を示すウエハ実装の工程断面図である。
【図１３】図１３は図１２の続きの工程を示すウエハ実装の工程断面図である。
【図１４】図１４は図１３の続きの工程を示すウエハ実装の工程断面図である。
【図１５】図１５は図１４の続きの工程を示すウエハ実装の工程断面図である。
【図１６】図１６は図１５の続きの工程を示すウエハ実装の工程断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
２…  ウエハテーブル
４…  保持シート
６…  半導体ウエハ
６ａ…  チップ部品
１０…  取り出しヘッド
１１…  制御回路
１２…  突き上げピン
１６…  搬送テーブル
１８…  第１測定用端子
２０…  実装用基板
２２…  基板テーブル
２４…  搭載ヘッド
２６…  第２測定用端子
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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