CN102655109B - 裸片拾取装置 - Google Patents
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Abstract
在裸片拾取装置中，确保稳定的片剥离性能，通过吸嘴(30)的衬垫(30a)吸附保持切割片(29)上的裸片(21)，且从该裸片(21)的粘贴部分的近前侧使剥离台(18)向该裸片(21)的粘贴部分的正下方滑动，从而逐渐片剥离该裸片(21)的粘贴部分后，使吸嘴(30)上升，拾取裸片(21)，吸嘴(30)的衬垫(30a)的吸附面部由多孔质部件或多孔状部件形成，使孔的面积相对片剥离开始侧的吸附面的比(气孔率)、大于孔的面积相对片剥离结束侧的吸附面的比地构成，这样一来，可使吸嘴(30)的衬垫(30a)的片剥离开始侧的吸附力相对较大，可确保稳定的片剥离性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有剥离台的裸片拾取装置，该剥离台用于通过吸嘴拾取粘贴到切割片上的裸片时，对于要通过吸嘴拾取的裸片的粘贴部分进行片剥离。
背景技术
在剥离粘贴到切割片上的裸片的方式中，包括顶起剥离方式和滑动剥离方式。在顶起剥离方式中，如专利文献1(特开2010-129949号公报)所述，对从粘贴了棋盘格状切割的晶圆的可伸缩的切割片上的晶圆分割的裸片，用吸嘴吸附并拾取时，对切割片中的要吸附的裸片的粘贴部分，从其正下方用顶起筒顶起，将该裸片的粘贴部分从切割片部分剥离的同时，用吸嘴吸附该裸片，从切割片拾取。
但是，当裸片为较薄易破裂的裸片时，在上述顶起剥离方式中，裸片可能破裂，因此使用滑动剥离方式。在滑动剥离方式中，如专利文献2(日本特许第3209736号公报)所述，具有：拾取粘贴了多个裸片的切割片上的裸片的吸嘴(collet)；具有片吸引孔的剥离台，通过吸嘴的衬垫吸附保持切割片上的裸片，且从该裸片的粘贴部分的近前侧使剥离台的片吸引孔滑动至该裸片的粘贴部分的正下方，从而对该裸片的粘贴部分逐渐进行片剥离。
专利文献1：日本特开2010-129949号公报
专利文献2：日本特许3209736号公报
发明内容
而在进行片剥离时，为使较薄的裸片不破裂，需要对片剥离的裸片的大致整个面用吸嘴的衬垫吸附保持，因此一般情况下用多孔质材料形成吸嘴的衬垫。但是，多孔质衬垫的孔较细微，所以相对从生产设备的负压源提供给吸嘴的负压(真空压力)，多孔质衬垫的吸附力大幅减弱。尤其是对于片剥离开始部分，需要较大的吸附力，所以片剥离开始部分的吸附力不足，可能无法确保稳定的片剥离性能。
因此，本发明要解决的课题是，提供一种可确保稳定的片剥离性能的裸片拾取装置。
为解决上述课题，技术方案1涉及的发明是一种裸片拾取装置，具有：吸嘴，拾取粘贴了切割晶圆而形成的多个裸片的切割片上的裸片；剥离台，对通过上述吸嘴拾取的裸片的粘贴部分进行片剥离，通过上述吸嘴的衬垫吸附保持上述切割片上的裸片，且使上述剥离台从该裸片的粘贴部分的近前侧滑动至该裸片的粘贴部分的正下方，从而对该裸片的粘贴部分进行片剥离，其特征在于，上述吸嘴的衬垫形成为使片剥离开始侧的吸附力大于片剥离结束侧的吸附力。在本发明中，考虑到在吸嘴的衬垫中的片剥离开始部分需要较大的吸附力这一情况，以使片剥离开始侧的吸附力相对较大的方式形成吸嘴的衬垫，因此可充分确保片剥离开始部分的吸附力，确保稳定的片剥离性能。
具体如技术方案2所述，吸嘴的衬垫由多孔质部件或多孔状部件形成，孔相对片剥离开始侧的吸附面的面积比(气孔率)、大于孔相对片剥离结束侧的吸附面的面积比。这是因为，孔相对吸附面的面积比越大，吸附力越大。
进一步，考虑到随着裸片的片剥离量的增加，片剥离所需的吸附力变小这一情况，如技术方案3所述，吸嘴的衬垫形成为使吸附力从片剥离开始侧向片剥离结束侧逐渐或阶段性地变小。
并且，如技术方案4所述，在吸嘴的衬垫上，沿着片剥离开始侧的吸附面的端部形成狭缝状的吸附孔。这样一来，通过狭缝状的吸附孔可切实增大片剥离开始侧的吸附面的端部的吸附力。但狭缝状的吸附孔的滑动方向的宽度过大时，因其吸附力而使裸片本身拉入到吸附孔内而弯曲，裸片可能破裂，所以需要限制狭缝状的吸附孔使其滑动方向的宽度不过大。
并且，如技术方案5所述，剥离台上形成片吸引孔，该片吸引孔用于从切割片的下表面侧吸引切割片而对该裸片的粘贴部分进行片剥离。这样一来，沿着切割片的下表面使剥离台滑动，从而通过来自该剥离台的片吸引孔的吸引力从下方吸引切割片，可对裸片的粘贴部分进行片剥离。
并且，如技术方案6所述，片吸引孔形成为与要进行片剥离的裸片的粘贴部分对应的大小，在该片吸引孔的滑动方向侧的边缘部，形成用于使该裸片的粘贴部分浮起而进行片剥离的凸起部。这样一来，通过在剥离台的片吸引孔的滑动方向侧的边缘部形成的凸起部，可使裸片的粘贴部分浮起的同时进行片剥离，可进一步提高片剥离性能。
附图说明
图1是本发明的实施例1中的裸片拾取装置的透视图。
图2是设置了实施例1的裸片拾取装置的部件安装机的透视图。
图3是表示实施例1中的裸片的片剥离的滑动动作开始时的状态(省略切割片的图示)的透视图。
图4是表示实施例1中的裸片的片剥离的滑动动作结束时的状态(省略切割片的图示)的透视图。
图5是说明实施例1中的切割片上的各裸片和剥离台的裸片吸引孔的位置关系的平面图。
图6是表示实施例1中的裸片的片剥离的滑动动作中途的状态的部分放大截面图。
图7(a)是表示实施例1的吸嘴的衬垫的纵向截断正面图，图7(b)是其仰视图。
图8是说明实施例1中的裸片的片剥离/拾取动作的程序控制的图。
图9(a)是表示实施例2的吸嘴的衬垫的纵向截断正面图，图9(b)是其仰视图。
具体实施方式
以下说明将实施本发明的方式具体化的2个实施例1、2。
(实施例1)
参照图1至图8说明本发明的实施例1。
如图1所示，本实施例1的裸片拾取装置11的构成具有：料仓保持部12(托盘塔)、托板拉出台13、托板拉出机构14、子机械手15、穿梭机构16、反转机构17、剥离台18(参照图3～图6)、NG输送机19、嘴转换器20等。该裸片拾取装置11如图2所示，设定为将托板拉出台13***到部件安装机25的送料器设置用槽中的状态。
在裸片拾取装置11的料仓保持部12内可上下移动地收容的料仓中，可多层混载有放置裸片21的晶圆托板22、及放置托盘部件的托盘托板(未图示)。晶圆托板22的构成是：将粘贴了棋盘状切割的晶圆(多个裸片21)的可伸缩的切割片29(参照图6、图8)，在扩展状态下安装到具有圆形开口部的晶圆安装板23，将该晶圆安装板23通过螺纹固定等安装到托板主体28上。此外，切割片29的扩展可以任意方法进行，例如在从下方用圆形环顶起切割片29的状态下安装到晶圆安装板23即可。
托板拉出机构14用于将晶圆托板22、盘式托板任意一个托板从料仓保持部12内的料仓拉出到托板拉出台13上，可将托板拉出到以下任意一个位置：将托板上的部件、裸片用部件安装机25(参照图2)的吸嘴(未图示)拾取的位置(以下称为“部件安装机用拉出位置”)，及靠近料仓的拉出位置(以下称为“子机械手用拉出位置”)。部件安装机用拉出位置是托板拉出台13的前端的位置(离料仓最远的位置)，子机械手拉出位置是通过子机械手15的吸嘴30(参照图3、图4、图7、图8)可吸附晶圆托板22的切割片29上的裸片21的位置。
子机械手15位于料仓保持部12的背面部(子机械手用拉出位置侧的面)中的托板拉出台13的上方而设置，构成为向XZ方向(托板拉出台13的宽度方向及垂直方向)移动。此外，使子机械手15的移动方向仅为X方向，子机械手15相对晶圆托板22的在Y方向(托板拉出方向)的相对位置通过利用托板拉出机构14使晶圆托板22逐渐向Y方向拉出来控制。
该子机械手15上设有相机24，根据该相机24的拍摄图像，可确认作为拾取对象的裸片21的位置或裸片21的吸附姿态。穿梭机构16通过穿梭嘴26接受由子机械手15的吸嘴30拾取的部件，移送到通过部件安装机25的吸嘴可拾取的位置。
反转机构17使从子机械手15接受的裸片21根据需要上下反转。这是因为，根据裸片21的种类不同，存在上下相反地粘贴到晶圆托板22的切割片29的裸片(例如倒装裸片等)。
剥离台18(参照图3)配置在托板拉出台13的下侧，具有以下功能：通过作为剥离台驱动单元的XY机械手(未图示)沿着晶圆托板22的切割片29的下表面向XY方向(托板拉出台13的宽度方向及其垂直方向)移动，并且对应晶圆托板22的切割片29的高度位置使剥离台18的高度位置上下移动。并且，在将晶圆托板22拉出到部件安装机用拉出位置和子机械手用拉出位置的任意一个位置的情况下，通过部件安装机25或子机械手15的吸嘴30拾取吸嘴30上的裸片21时，通过该吸嘴30吸附保持切割片29上的裸片21的同时，从该裸片21的粘贴部分的近前侧使剥离台18向该裸片21的粘贴部分的正下方滑动，从而逐渐对该裸片21的粘贴部分进行片剥离。对于剥离台18和吸嘴30的构成及片剥离方法稍后详细进行说明。此外，NG输送机19是排出不合格部件、吸附不良的裸片21的输送机。
如上构成的裸片拾取装置11的控制装置32由具有键盘、鼠标等输入装置33、液晶显示器等显示装置34等***设备的计算机构成，对应提供到部件安装机25的部件的种类，选择托板的拉出位置和部件的拾取方法，并且对应该选择结果如下控制托板拉出机构14、子机械手15及穿梭机构16、反转机构17、剥离台18、吸嘴30等的动作。
通过子机械手15的吸嘴30拾取晶圆托板22上的裸片21时，从料仓保持部12内的料仓将晶圆托板22拉出到子机械手用拉出位置，通过子机械手15的吸嘴30同时拾取该晶圆托板22的切割片29上的裸片21，用穿梭机构16的穿梭嘴26接受该裸片21，移送到规定的拾取位置，在该拾取位置上，从穿梭机构16的穿梭嘴26将裸片21通过部件安装机25的安装嘴进行拾取。
在本实施例1中，子机械手15的吸嘴30构成为能够在拾取了裸片21的状态下上下反转，可不使用穿梭机构16，进行从子机械手15的吸嘴30到部件安装机25的安装嘴的裸片21的授受。当不使用穿梭机构16时，从料仓保持部12内的料仓将晶圆托板22拉出到部件安装机用拉出位置，在通过子机械手15的吸嘴30的衬垫30a拾取裸片21的状态下，使该吸嘴30上下反转，通过部件安装机25的安装嘴吸附该吸嘴30的衬垫30a上的裸片21并安装到电路基板上。
将托盘部件提供到部件安装机25时，从料仓保持部12内的料仓将托盘托板拉出到部件安装机用拉出位置，用部件安装机25的安装嘴直接拾取该盘式托板上的托盘部件。
接着参照图3～图8说明剥离台18和吸嘴30的构成及片剥离方法。此外，在图3及图4中，省略了切割片29的图示，仅图示了裸片21和剥离台18及吸嘴30的衬垫30a。
剥离台18配置在托板拉出台13的下侧，通过作为剥离台驱动单元的XY机械手(未图示)沿着晶圆托板22的切割片29的下表面向XY方向移动。剥离台18中，从切割片29的下表面侧吸引切割片29的片吸引孔40朝上形成，该片吸引孔40通过电磁阀(未图示)连接到负压源(真空源)，构成为使调整成适于裸片21的片剥离的压力的负压提供到片吸引孔40内。片吸引孔40形成为与该裸片21的大小相同或略小的尺寸(参照图5)，以便吸引1个裸片21的粘贴部分的整个面。
在该片吸引孔40的滑动方向侧的边缘部上形成凸起部41，通过凸起部41使片剥离的裸片21的粘贴部分浮起而进行片剥离(参照图6)。此外，凸起部41无需沿着片吸引孔40的滑动方向侧的整个边缘部形成为一条直线状，可在该边缘部的一部分上只形成一个或多个凸起部，并且也可在和各片吸引孔40的滑动方向不同的方向的边缘部上形成凸起部。
另一方面，子机械手15的吸嘴30可对应要拾取的裸片21的大小通过嘴转换器20自动更换。在吸嘴30的下端部设置和拾取的裸片21的大小相同或略小的衬垫30a。
如图7所示，衬垫30a的吸附面部30b由具有多个细微孔的多孔质部件或多孔状部件形成，构成为使孔相对片剥离开始侧的吸附面的面积比(气孔率)、大于孔相对片剥离结束侧的吸附面的面积比。在本实施例1中，考虑到随着裸片21的片剥离量增加，片剥离所需的吸引力减小的情况，衬垫30a的吸附面部30b形成为使从片剥离开始侧向片剥离结束侧吸附力逐渐或3个阶段以上地阶段性变小。衬垫30a的内部形成负压导入空洞部42，使负压(真空压力)作用于吸附面部30b整个面，该负压导入空洞部42通过电磁阀(未图示)连接到负压源(真空源)。
接着使用图8说明裸片21的片剥离/拾取动作的程序控制。
每当用吸嘴30拾取片剥离的裸片21时，驱动剥离台18的XY机械手如图8(a)所示，使剥离台18向下一要拾取的裸片21的粘贴部分的近前侧移动，使该剥离台18的片吸引孔40的滑动侧的边缘部与下一拾取的裸片21的边缘部对应地进行定位(参照图3)。之后如图8(b)所示，使吸嘴30下降，并且接通该吸嘴30的真空压，通过该吸嘴30的衬垫30a吸附保持裸片21的大致整个面，同时接通剥离台18的真空压，以片吸引孔40吸引切割片29。
之后如图8(c)所示，使剥离台18向裸片21的粘贴部分的正下方滑动，通过形成在片吸引孔40的滑动方向侧的边缘部的凸起部41，使裸片21的粘贴部分浮起的同时进行片剥离，如图8(d)所示，最终使剥离台18的片吸引孔40整体滑动到裸片21的粘贴部分的正下方位置时，停止该剥离台18的滑动(参照图4)。之后使吸嘴30上升，拾取裸片21。之后重复上述动作，逐个拾取粘贴在切割片29的裸片21。
在片剥离时，为使较薄的裸片21不破裂，需要通过吸嘴30的衬垫30a吸附保持片剥离的裸片21的大致整个面，因此一般情况下用多孔质材料形成吸嘴30的衬垫30a。但是，因多孔质衬垫30a的孔是细微的，所以相对从生产设备的负压源提供到吸嘴30的负压，多孔质的衬垫30a的吸附力大幅削弱。尤其是，片剥离开始部分需要较大的吸附力，所以在现有的多孔质衬垫(吸附面整体的吸附力均匀)中，片剥离开始部分的吸附力不足，可能无法确保稳定的片剥离性能。
作为对策，在本实施例1中，考虑到孔相对吸嘴30的衬垫30a的吸附面的面积比越大、吸附力越大的情况，构成吸嘴30的衬垫30a，使得孔相对片剥离开始侧的吸附面的面积比(气孔率)大于孔相对剥离结束侧的吸附面的面积比。这样一来，可以使片剥离开始侧的吸附力相对较大的方式改变吸嘴30的衬垫30a的吸附力，可充分确保片剥离开始部分的吸附力，确保稳定的片剥离性能。
并且在本实施例1中，在剥离台18的片吸引孔40的滑动方向侧的边缘部形成凸起部41，因此通过该凸起部41使裸片21的粘贴部分浮起而进行片剥离，可进一步提高片剥离性能。
此外，本发明也可省略片吸引孔40，仅通过剥离台18上表面形成的凸起部41进行片剥离。
(实施例2)
接着参照图9说明本发明的实施例2。对和上述实施例1实质上相同的部分附加同样的标记，省略或简化其说明，主要说明不同的部分。
在本实施例2中，吸嘴30的衬垫30a的吸附面部30c由多孔质部件或多孔状部件形成，沿着该片剥离开始侧的端部形成狭缝状的吸附孔42，从而构成为使片剥离开始侧的吸附力大于片剥离结束侧的吸附力。这种情况下，衬垫30a的吸附面部30c中的狭缝状的吸附孔42以外的部分中，孔相对吸附面的面积比(气孔率)也可以一定，也可和上述实施例1一样，从片剥离开始侧向片剥离结束侧吸附力逐渐或阶段性变小地形成。
在以上说明的本实施例2中，在吸嘴30的衬垫30a上，沿着片剥离开始侧的吸附面部30c的端部形成狭缝状的吸附孔43，因此可通过狭缝状的吸附孔43切实增大片剥离开始侧的吸附面部30c的端部的吸附力，确保稳定的片剥离性能。而当狭缝状的吸附孔43的滑动方向的宽度过大时，通过其吸附力，裸片21本身进入吸附孔43内并挠曲，裸片21可能破裂，因此狭缝状的吸附孔43需要进行限制使其滑动方向的宽度不会过大。
此外，本发明不限于上述实施例1、2，也可通过多个片吸引孔吸引裸片21的粘贴部分，并且片吸引孔的形状不限于四方形，也可是圆、椭圆、长圆、五边形以上的多边形等。总之，以对裸片21的粘贴部分从其下表面一侧作用吸力(负压)的方式形成片吸引孔即可。
此外，本发明也可适当变更裸片拾取装置11的构成等，在不脱离主旨的范围内可进行各种变更并实施。
Claims (9)
1.一种裸片拾取装置，具有：吸嘴，拾取粘贴了切割晶圆而形成的多个裸片的切割片上的裸片；剥离台，对通过上述吸嘴拾取的裸片的粘贴部分进行片剥离，通过上述吸嘴的衬垫吸附保持上述切割片上的裸片，
使上述剥离台从该裸片的粘贴部分的近前侧滑动至该裸片的粘贴部分的正下方，从而对该裸片的粘贴部分进行片剥离，
其特征在于，上述吸嘴的衬垫形成为使片剥离开始侧的吸附力大于片剥离结束侧的吸附力。
2.根据权利要求1所述的裸片拾取装置，其特征在于，上述吸嘴的衬垫由多孔质部件或多孔状部件形成，孔相对片剥离开始侧的吸附面的面积比大于孔相对片剥离结束侧的吸附面的面积比。
3.根据权利要求1所述的裸片拾取装置，其特征在于，上述吸嘴的衬垫形成为使吸附力从片剥离开始侧向片剥离结束侧逐渐或阶段性地变小。
4.根据权利要求2所述的裸片拾取装置，其特征在于，上述吸嘴的衬垫形成为使吸附力从片剥离开始侧向片剥离结束侧逐渐或阶段性地变小。
5.根据权利要求1至4的任意一项所述的裸片拾取装置，其特征在于，在上述吸嘴的衬垫上，沿着片剥离开始侧的吸附面的端部形成狭缝状的吸附孔。
6.根据权利要求1至4的任意一项所述的裸片拾取装置，其特征在于，上述剥离台上形成片吸引孔，该片吸引孔用于从上述切割片的下表面侧吸引上述切割片而对该裸片的粘贴部分进行片剥离。
7.根据权利要求5所述的裸片拾取装置，其特征在于，上述剥离台上形成片吸引孔，该片吸引孔用于从上述切割片的下表面侧吸引上述切割片而对该裸片的粘贴部分进行片剥离。
8.根据权利要求6所述的裸片拾取装置，其特征在于，上述片吸引孔形成为与要进行片剥离的裸片的粘贴部分对应的大小，在该片吸引孔的滑动方向侧的边缘部，形成用于使该裸片的粘贴部分浮起而进行片剥离的凸起部。
9.根据权利要求7所述的裸片拾取装置，其特征在于，上述片吸引孔形成为与要进行片剥离的裸片的粘贴部分对应的大小，在该片吸引孔的滑动方向侧的边缘部，形成用于使该裸片的粘贴部分浮起而进行片剥离的凸起部。
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