JP5010095B2 - レーザダイオードの搬送装置および搬送方法 - Google Patents
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Description
図13に示すように、レーザダイオードは、はじめ所定直径の円形ウェハWに成形され、これから幅寸法aが200〜2000μm程度、長さ寸法bが10〜25mm程度、厚さ寸法tが50〜200μm程度のレーザダイオードバー(以下、LDバーと呼ぶ)1に加工される。実際に用いられるレーザダイオードPはチップ状をなしていて、LDバー1をへき開加工して長さ寸法cが300〜600μm程度に成形してなるものである。
成膜用治具に収納した多数本のLDバーを同時にスパッタリング処理したあとは、また作業者が成膜用治具から1本ずつLDバーを取出してトレイに並べ元の部位へ送り出す。ここでは別の作業者がトレイから1本ずつLDバーを取出して所定の部位に並べる。したがって、LDバーに対するスパッタリング処理にあたり、工数が大幅にかかって生産性に欠けるという不具合があった。
この種のレーザダイオードの搬送装置においては、プラスチック製のトレイに代って底部に粘着シートを備えたウェハリングを用意し、上記粘着シート上にLDバーを貼り付けて粘着力により固定する。したがって、ウェハリングを成膜用治具へ搬送する際に、容易にLDバーの位置が変動しない。ただし、ウェハリングを搬送して粘着シートからLDバーを取出し、成膜用治具に収納するのに粘着シートの粘性があるから、円滑に取上げるのが難しい。
LDバーではないが、粘着テープに貼着された半導体チップを、粘着テープから円滑に剥離する技術が、[特許文献1]に記載されている。
チップ剥離時には、昇降部材が半導体チップ下方で上昇し、位置決めピンの上部が粘着テープを貫通してチップの側方に達し、そのあと突き上げピンの上端が粘着テープを貫通してチップの下面に接し、チップを下方から突き上げることにより、チップは粘着テープから剥離する、とある。
さらに、半導体チップを剥離する都度、ピンが粘着シートを突き破るので、粘着シートは早期に使用できなくなり頻繁に交換する必要がある。したがって、ランニングコストに悪影響の及ぼすことが予想される。
しかも、位置決めピンと突き上げピンは長さに相違があり、タイミングをずらせて貫通するようになっているので、粘着テープ上の半導体チップは各ピンが粘着テープを貫通する都度、姿勢が変わってしまう。最終的に、半導体チップの姿勢が不安定となり、そのため吸着手段と半導体チップとの平行が保ち難いものとなり、吸着の信頼性が低い。
図1(A)(B)は、本発明におけるレーザダイオードの搬送装置の基本構成を示す、搬送装置の概略的な平面図と正面図である。
装置本体Sの一側部には、ウェハリング6を多段に収納した状態でセットし、かつウェハリング6を1枚づつ取出し、もしくは収納を行えるように上下のピッチ送り出し機能およびウェハリング6に対する押出し機能を備えたマガジンユニットCが配置される。このマガジンユニットCから所定間隔だけ離間した部位に粘着シート吸着ユニット(剥離手段)Aを備え、かつウェハリング6の位置決め固定機能とLDバー1の剥離位置をミクロン単位で移動調整する機能を備えたウェハリングステージBが設けられる。
ウェハリングステージBの直上方部位に、ウェハリング6に支持されるLDバー1を整列順に検出できる位置まで移動し認識する機能および、LDバー1に対する照明を有するウェハリングステージ上カメラユニットJが取付けられる。
バーリフターユニットGの近傍部位には、成膜用治具25内のLDバー1の姿勢と重なりを検出する機能と、LDバー1に対する照明を備える治具ストッカ正面カメラユニット(重なり検出手段)Lが配置される。ウェハリングステージBとバーリフターユニットGとの間に亘って、ウェハリングステージBにあるLDバーを治具ストッカFの成膜用治具25に搬入し、もしくはその逆方向に搬出するLDバー搬送ユニットHが設けられる。このLDバー搬送ユニットHはLDバー1を把持し、移動するX軸上にY−Z−θの補正軸を備えている。
バーリフターユニットG近傍部位に、LDバー1を吸着する吸着手段(コレットチャック39)の姿勢認識と、搬送中のLDバー1の姿勢を下部から見上げて認識する機能を備えるとともに、LDバー1を下部から照らす照明系を備えるLDバー姿勢認識カメラユニットKが設けられる。
図2は、マガジンユニットCの外観斜視図である。
このマガジンユニットCは、略L字状に折曲形成される基台20Aに支持具を介して上下駆動モータ20が配置されている。そして、駆動プーリーと、従動プーリーと、駆動ベルト、ねじ棒およびガイドレール等からなる上下駆動機構21を介してマガジン台18が設けられる。マガジン台18上には、ウェハリング収納マガジン16が載置固定され、マガジン16内部に複数枚のウェハリング6が上下方向に所定間隔を存した状態で多段に収容される。
上記ウェハリング収納マガジン16の前面部は開口され、この開口部に対向して基台20Aに支持されるウェハリング押出し機構17が配置される。このウェハリング押出し機構17はウェハリング収納マガジン16内のウェハリング6に対向する押出し杆部dを備えていて、所定ストロークだけ進退自在となっている。押出し杆部dのストロークは、ウェハリング6がウェハリング収納マガジン16から所定量だけ突出する範囲に設定されている。
図3(A)は、ウェハリングステージBの外観斜視図であり、図3(B)は粘着シート吸着ユニットAの断面図である。
上記ウェハリングステージBは、上記ウェハリング6を支持するのに十分な大きさに形成されるステージ11と、ステージ11上のウェハリング6を着脱自在にクランプ固定する2分割されたウェハリング固定体7と、ステージ11のX方向に備えられるX方向位置決め機構9およびY方向に備えられるY方向位置決め機構10から構成される。
上記ウェハリングステージBの直上方部位には、ウェハリングステージ上カメラユニットJが配置される。このウェハリングステージ上カメラユニットJは、レンズをウェハリングステージBに向けたカメラ48と、このカメラ48の鏡筒部に設けられウェハリングステージB上のウェハリング6を照らす同軸落射照明部49から構成される。
粘着シート吸着ユニットAは、上面が開口される吸着ボックス3と、この吸着ボックス3内に収容される支持刃5と、吸着ボックス3の側面部に接続されボックス内部と連通するバキューム機構4とから構成される。上記支持刃5は、吸着ボックス3の所定方向に沿って連続する波形の刃部5aを備えていて、各刃部5aは紙面の前後方向に沿って直状に形成される。
ローダユニットDは、ウェハリングクランプ機構22を備えている。このウェハリングクランプ機構22は上下動機構23に支持され、上下動機構23は上記マガジンユニットCの対向部位からウェハリングステージBの対向部位に亘って設けられる移動部駆動機構24に設けられる。
上記移動部駆動機構24は、内部に駆動源を備えガイドレールfに沿って往復動自在に自走する構成であってもよく、あるいは外部の駆動源に連結機構を介して連結されガイドレールfに沿って往復動自在であってもよい。上記上下動機構23は、ウェハリングクランプ機構22の高さ位置を自在に調整可能である。上記ウェハリングクランプ機構22は、バーgの先端部にウェハリング6を把持し、かつ開放自在なクランプ作動部hを備えている。
上記治具ストッカFは、内部に回転機構を収容するストッカ本体28と、このストッカ本体28の上面に回転機構と連結される治具ホルダインデックステーブル29を備えている。治具インデックステーブル29は複数(ここでは4つ)の取付け用凹陥部kを備えていて、それぞれの取付け用凹陥部kに成膜用治具25を保持した状態の治具ホルダEが着脱自在に取付けられる。
このホルダ抑え62は正面視で略凹字状に形成され、内側端縁はホルダ本体61の両側片部から内側へ突出する。治具ホルダEの両側端部であるホルダ本体61とホルダ抑え62とで形成される空間部に成膜用治具25が収容される。
上記成膜用治具25は、両側端部がホルダ本体61とホルダ抑え62とで形成される空間部の幅方向寸法と同一の幅寸法に形成される第1の治具体(第1の収納体)25aと、後述するように僅かな板厚の第2の治具体(第2の収納体)25bとから構成される。上記第1の治具体25aの内側部に段状の凹部mが設けられるとともに、この凹部mの近傍部位で前後方向にねじ孔nが設けられる。第2の治具体25bは第1の冶具体25aのねじ孔nに螺挿される取付けねじ(調整手段)63を介して段状の凹部mに取付けられる。
第1の治具体25aの幅寸法がホルダ本体61とホルダ抑え62との間に形成される空間部の幅寸法と略同一であるのに対して、第2の治具体25bの板厚は第1の治具体25aに取付けられた状態で、ホルダ本体61とホルダ抑え62との間に形成される空間部の幅寸法よりも若干の余裕があるように形成される。すなわち、第2の治具体25bは寸法差oの範囲で変位自在である。
成膜用治具25を構成する第1の治具体25aと第2の治具体25bとの間に挟持されるLDバー1は、多数本が上下方向に積み上げられた状態で保持されるが、LDバー1を成膜用治具25に収納し、もしくは取出す際にはクリアランス調整機構27を操作して収納凹部64の幅方向寸法を広げることで作業性が良好化する。また、成膜用治具25にLDバー1を収納した後は、スパッタリング処理による成膜状態の均一性を保つため、再度クリアランス調整機構27にて間隔を狭めてLDバー1相互をタイトに整列させるとよい。
バーリフターユニットGは、成膜用治具25に対向して並設される左右一対の上下駆動モータと、上下駆動軸とからなるリフターピン上下駆動機構34,35を備えている。各リフターピン上下駆動機構34,35は、それぞれ別個に上記制御部60からの制御信号を受けて駆動される。
上記リフターピン30,31の先端は、リフターピン駆動アクチュエータ32,33の作動にともなって、成膜用治具25に収納される上記プッシャープレート38の一対の調整用孔qに挿脱自在である。リフターピン30,31の先端がプッシャープレート38の調整用孔qに挿入した状態でリフターピン上下駆動機構34,35を作動させれば、プッシャープレート38は成膜用治具25に沿って上下動変位する。
カメラ52の鏡筒54は、バーリフターユニットGを介して治具ストッカFに向けられる。なお説明すれば、カメラ52の鏡筒54は治具ストッカF内の治具ホルダEに支持される成膜用治具25に向けられる。このカメラ鏡筒54には、成膜用治具25をスポット照明するリング照明部53が設けられている。
X方向駆動軸41がウェハリングステージBとバーリフターユニットGとの間に架設されていて、このX方向駆動軸41の一端部にはX方向駆動モータ42が連結される。そして、X方向駆動軸41にはユニット支持体66が取付けられていて、X方向駆動モータ42を駆動することによりX方向駆動軸41に沿ってユニット支持体66が往復動される。
上記LDバー搬送ユニット搭載カメラユニットIは、レンズを下方向に向けたカメラ45と、このカメラ45の撮像方向に設けられる同軸落射照明部46およびリング照明部47とから構成される。
このLDバー姿勢認識カメラユニットKは、支持台67に取付け支持されレンズを上方向に向けたカメラ50と、このカメラ50の鏡筒に取付けられる同軸落射照明部51とから構成される。
つぎに、このようにして構成されるレーザダイオードの搬送装置の作用について説明する。
マガジンユニットCにおけるウェハリング収納マガジン16内に上下方向に多段に収納されるウェハリング6は、底部を形成する粘着シート2上にウェハWから分割化された多数本のLDバー1が整然と並んだ状態で貼り付けされ、かつ粘着シート2の粘性によって、その位置が確実に保持される。
ローダユニットDにおいては、移動部駆動機構24が駆動してウェハリングクランプ機構22をマガジンユニットCの側端部に移動させ、上下動機構23がクランプ作動部hをマガジンユニットCから突き出されたウェハリング6と対向するよう位置調整する。そして、クランプ作動部hは対向するウェハリング6を把持し、ついで移動部駆動機構24が作動して把持したウェハリング6をウェハリングステージBに搬入する。
一方、X方向位置決め機構9とY方向位置決め機構10が作動し、ウェハリング6を位置決めすべく移動調整する。そして、ウェハリング固定体7が作動してステージ11上のウェハリング6をクランプ固定する。
そのあと、ウェハリングステージ上カメラユニットJの同軸落射照明部49が点灯して、カメラ48が剥離対象となるLDバー1を撮像する。その撮像信号が制御部60に送られてデジタル処理され、LDバー1の位置認識をなして正規の剥離位置に補正する。つぎに、LDバー搬送ユニットHのX方向駆動モータ42に駆動信号が送られてユニット支持体66が移動し、コレットチャック39がウェハリングステージB上に移動させられる。
図9(A)に示すように、第1の工程として、ウェハリング6を構成する粘着シート2が吸着ボックス3の上面開口部に支持される。この状態でLDバー1は、長手方向に沿って吸着ボックス3内に収容される支持刃5の複数の刃部5a上に載置され、LDバー1の幅方向は支持刃5の刃部5aの長手方向に沿う。
図9(B)に示すように、第2の工程として、コレットチャック39を降下させ吸着すべく対象となるLDバー1に接触させる。そして、コレットチャック39に接続されるバキューム機構4を作動して、コレットチャック39にLDバー1を真空吸着する。このことにより、コレットチャック39にLDバー1がなじんで、より確実に吸着される。
それまで粘着シート2はLDバー1の全面積を貼り付け支持しているが、バキューム機構4の作動によって全体的に連続凹状に変形し、LDバー1に対する粘着保持力は支持刃5先端の刃部5aと対向する部分のみとなる。
このような突き上げ方式を用いないシート吸着ユニット方式は、ガリウム砒素材以外の素材、例えばシリコン、サファイヤガラスをはじめとしたガラス材全般、ガリウムナイトライドなどにも適用可能である。また、LDバー以外、例えばラインセンサー用ICなどの細長い形状の製品にも適用できる。
これらの結果から、制御部60はLDバー搬送ユニットHを構成するX、Y方向駆動モータ42,44とコレットチャック上下駆動ユニット40へ指令を送り制御する。したがって、コレットチャック39に真空吸着したLDバー1を成膜用治具25に確実に収納できる。
1本目のLDバー1を成膜用治具25に収納できたら、LDバー搬送ユニットHはコレットチャック39を再びウェハリングステージBに戻し、粘着シート吸着ユニットA上のウェハリング6における粘着シート2上にあるLDバー1を真空吸着する。このとき、先に図9(A)ないし(D)で説明した作用で粘着シート2から全てのLDバー1が剥離されているので、吸着作用は円滑に行われる。
治具ホルダインデックステーブル29に支持される全ての成膜用治具25のそれぞれに所定本数のLDバー1が収容されたら、一旦、この搬送装置の作用を停止して上記インデックステーブル29から成膜用治具25を取出す。
スパッタリング処理が終了したあと、再び成膜用治具25を治具ホルダインデックステーブル29に戻し、LDバー搬送ユニットHを作動して成膜用治具25からLDバー1を1本ずつ取出してウェハリング6に戻す。
そこで、成膜用治具25内のLDバー1を取出す際に、成膜用治具25に備えたプッシャープレート38を調整することで、LDバー1をコレットチャック39に対して正確に平行した姿勢となす。
図10(A)に示すようにプッシャープレート38上に積層されるLDバー1が傾いていることを検知すると、図10(B)に示すように傾き下方側に対向するリフターピン上下駆動機構34,35のいずれか一方を作動して、調整用孔qに挿入したリフターピン31,32のいずれか一方を傾き量だけ上昇させ、プッシャープレート38を傾かせる。
すなわち、バーリフターユニットGに一対のリフターピン上下駆動機構34,35を備えたことにより、成膜用治具25内で傾きのあるLDバー1の平行を補正できる。実際には、治具ストッカ正面カメラユニットLにおける画像認識後の補正指令値を、それぞれのリフターピン上下駆動機構34,35に送ることで対応する。
これらの機能のうち、成膜用治具25内のLDバー1を取出す際のLDバー1の画像認識は、特に重要である。LDバー1が傾斜すると、画像認識の際に照射した照明の反射率が変化して、LDバー1の表面の色合いが変化し画像処理ができなくなる。また、同軸落射照明のみの照明系を用いた構成でLDバー1が傾斜すると、照明の反射率が変化して、画像認識ユニットに取り込まれる画像に光沢のある状態と無い状態が発生し、位置を正確に画像認識できない。
具体的には、バーリフターユニットGの水平出し動作が終了したことを確認後、LDバー搬送ユニット搭載カメラユニットIで成膜用治具25内に収納されるLDバー1のうちの、最上部LDバー1の左右両側端部におけるエッジを認識する。このエッジ認識結果から、成膜用治具25の位置およびコレットチャック39の搬送位置とのずれ分を算出して補正する。
このようにLDバー1の表面状態に差が大きいため、1種類の方法では認識できない。そこで、本発明では2段階の検出方法を採用することにより、LDバー1のエッジ認識を成功させている。
ただし、LDバー1表面全体が白く見える場合は、エッジである境界線の位置が実際のものとずれて認識がし難く、第1段階での画像取込みでNGとなる場合がある。そこで第2段階に移る。
成膜用治具25内のLDバー1に対する以上の画像認識のあと、コレットチャック39を降下してLDバー1を真空吸着する。そして、コレットチャック39を上昇駆動して、そのLDバー1を再びウェハリングステージBへ搬送する。
図11(A)に示すように、第1の工程として、コレットチャック39は成膜用治具25内の最上段のLDバー1を真空吸着する。このとき、下部側のLDバー1が最上段のLDバー1に付着したまま引き上げられることがあるので、以下のように対応する。図11(B)に示すように、第2の工程として、コレットチャック39は吸着したLDバー1が成膜用治具25内にある状態で、一旦上昇を停止する。
治具ストッカ正面カメラユニットLにて画像認識した結果、2本以上の「重なり」があると判断された場合は第4の工程として、図11(C)に示すように、コレットチャック39の位置を変えずに真空ポンプ機構の作動を停止する。コレットチャック39は真空状態から大気開放されてLDバー1に対する吸着力がゼロになり、吸着されていたLDバー1は成膜用治具25内に落下する。
なお、図11(C)に示す第4の工程のあと、念のため図11(D)に示すように、プッシャープレート38上に載るLDバー1の側面に微振動機構70を当てて微振動を加える第5の工程を行ってもよい。当然、スパッタリング加工されたLDバー1の側面Zに傷が付かない程度に押して、振動を与える。このことで付着していたLDバー1は完全に分離する。
図12(A)は、セット動作を簡略化して表した図であり、図12(B)はリセット動作を簡略化して表した図である。
上記セット動作とは、ウェハリング6を構成する粘着シート2に貼り付け支持されたLDバー1を、粘着シート2から剥離して搬送し成膜用治具25に収納するまでの動作を言う。リセット動作とは、スパッタリング処理の終了したLDバー1を成膜用治具25から取出して搬送し再びウェハリング6の粘着シート2に戻すまでの動作を言う。
図12(B)において、一点鎖線で示すLDバー搬送ユニットHが成膜用治具25内のLDバー1を取上げた状態でLDバー1の姿勢を認識して重なりを検出するカメラ52は、上記治具ストッカ正面カメラユニットLに備えられる。粘着シート2からLDバー1を剥離する際のLDバー1の画像認識と、スパッタタリング処理のために成膜用治具25から取出されたLDバー1の画像認識と、スパッタリング処理したLDバー1を再び成膜用治具25内に戻し収納する際の成膜用治具25の形状および成膜用治具25内のクリアランスの画像認識をなすカメラ45は、上記LDバー搬送ユニット搭載カメラユニットIに備えられる。
すなわち、図12(A)で示したセット動作のフローを図14で詳細に説明し、図12(B)で示したリセット動作のフローを図15で詳細に説明している。
はじめに、セット動作フローについて説明する。
(ウェハリング6に係るフロー)
スタートからステップA1として、粘着シート2にLDバー1が貼り付けられたウェハリング6をウェハリング収納マガジン16に多段に収納し、このマガジン16を備えたマガジンユニットCの所定位置にセットする。ウェハリング押出し機構17が最上段のウェハリング6を押出し、そのあとウェハリング6が取出されたらウェハリング収納マガジン16を上昇駆動して、1段ずつ下降位置にあるウェハリング6を押出し機構17に対向させ、最下段位置のウェハリング6まで対向させる。
ローダユニットDの上下動機構23が下降してウェハリングステージB上にウェハリング6を載せてクランプ作動部hを開く。そのあと、移動部駆動機構24を作動して退避位置までウェハリングクランプ機構22を後退させる。ウェハリングステージBにおいてX,Y位置決め機構9,10がX、Y方向の位置を決め、ウェハリング固定体7はウェハリング6の位置をクランプ固定する。この間にローダユニットDは待機位置へ戻る。
ステップA3として、ウェハリングステージ上カメラユニットJにおけるカメラ48で剥離対象となるLDバー1の位置認識を行う。LDバー1を位置認識してから、剥離位置とのずれ分を算出し補正値とする。
ステップA4として、ウェハリングステージBの粗位置決めを行う。ウェハリングステージ上カメラユニットJにおけるカメラ48の画像認識で算出された補正値にもとづいてウェハリングステージBを移動させ、LDバー搬送ユニット搭載カメラユニットIに搭載するカメラ45の視野内にLDバー1を収める。
ステップA6として、後述するステップB6でLDバー搬送ユニットHのコレットチャック39がLDバー1を吸着したことを確認し、粘着シート吸着ユニットAにおいて粘着シート2に対する吸着作用を開始する。シート吸着ユニットAが粘着シート2を吸着することで、粘着シート2からLDバー1のほとんど大部分が剥離される。
ステップA7として、後述するステップB7でLDバー1がLDバー搬送ユニットHのコレットチャック39によって搬送されたことを確認し、粘着シート吸着ユニットAの粘着シート2に対する吸着作用を停止する。
ステップA8として、繰返しor終了?のいずれかを選択する。ウェハリング6の粘着シート2上にLDバー1が未だ存在していればステップA2へ戻り、粘着シート2上に全くLDバー1が存在していなければステップA1へ移行する。
スタートからステップB1として、後述するステップC1で成膜用治具25が治具ストッカFの所定位置に到着したことを確認した後、LDバー搬送ユニットHのX方向駆動軸41を作動する。LDバー搬送ユニット搭載カメラユニットIのカメラ45は成膜用治具25におけるLDバー1収納部位である収納凹部64の左右両側端部2ヶ所のエッジを認識する。
ステップB2として、前述したステップA4でLDバー1の粗位置決めが終了したことを確認後、LDバー搬送ユニットHのX方向駆動軸41を作動させLDバー搬送ユニット搭載カメラユニットIのカメラ45でウェハリング6上の剥離対象となるLDバー1における左右両側端部のエッジを認識し、剥離位置とのずれ分を算出する。このとき、ウェハリングステージBに対するXY軸補正はステップA5で実行し、LDバー搬送ユニットHのθ軸補正はステップB3で実行する。
ステップB4として、LDバー搬送ユニットHのX方向駆動軸41を駆動して、コレットチャック39を予め定められたウェハリングユニットB上の剥離位置へ移動する。
ステップB5として、LDバー搬送ユニットHのコレットチャック上下駆動ユニット40を駆動して、コレットチャック39をLDバー1直前の高さ位置まで高速で下降させた後、低速に切換えてLDバー1へ衝撃のないようソフトに接触させる。
ステップB6として、コレットチャック39先端がLDバー1に接触したら、コレットチャック39に連通するバキューム機構を作動して、コレットチャック39にLDバー1を吸着させる。すなわち、LDバー1の位置ずれを生じさせないために、コレットチャック39をLDバー1に接触させてから吸着する。
ステップB8として、コレットチャック39に吸着されているLDバー1の姿勢を挿入高さ位置で確認するため、コレットチャック39をX方向とZ方向に移動させ、LDバー姿勢認識カメラユニットKのカメラ50でLDバー1の左右両側端部エッジを認識する。そして、前述したステップB1においての認識位置から挿入補正値を算出する。
ステップB9として、ステップB8で算出した補正値にもとづいてLDバー搬送ユニットHにおけるX、Y、θ方向の各軸を駆動する。LDバー1の挿入姿勢補正を行いながら、LDバー1を治具ストッカFの凹陥部kにセットされた成膜用治具25上方部位へ移動する。
ステップB11として、LDバー1を治具ストッカFの成膜用治具25へ収納したことを確認した後、コレットチャック39のLDバー1に対する吸着作用を停止する。
ステップB12として、コレットチャック39の吸着作用が完全に停止したことを確認してから、コレットチャック39を搬送高さまで上昇させ、ステップB2へ戻る。
スタートからステップC1として、空の成膜用治具25がセットされている治具ストッカFの凹陥部Kを所定の位置に移動させる。
ステップC2として、治具ストッカFの成膜用治具25に対して、プッシャープレート38に設けられる調整用孔qにバーリフターユニットGのリフターピン30,31を挿入し、各リフターピンを同期制御してLDバー1の挿入高さを示すセンサ位置まで上昇させる。LDバー1挿入後、センサから外れるまで下降して、再度センサ位置まで上昇させる。2本のリフターピン30,31は独立制御方式なので常にエンコーダ値を確認し、リフターピン間の差が開いた時に自動修正を行う。
ステップC3として、所定本数のLDバー1を治具ストッカFの成膜用治具25へ収納完了するまではステップC2へ戻る。所定本数を収納完了したらステップC4へ移行する。
ステップC4として、バーリフターユニットGの2本のリフターピン30,31を治具ストッカFの成膜用治具25内最下部へ下降させ、さらにリフターピン30,31をプッシャープレート38から抜き出して戻す。
(ウェハリング6に係るフロー)
スタートからステップD1として、LDバー1を貼り付けるべきウェハリング6が収納されたウェハリング収納マガジン16をマガジンユニットCの所定位置にセットする。そして、マガジンユニットCにおける上下駆動軸19,20を駆動し、ウェハリング収納マガジン16の最上段位置にあるウェハリング6を取出し位置まで移動する。ローダユニットDのウェハリング固定体7がウェハリング6の取出し位置にクランプを開いた状態で待機する。マガジンユニットCのウェハリング押出し機構17でウェハリング6を押出し、ローダユニットDのクランプ作動部hに対してウェハリング6を移動させる。
ステップD2として、ウェハリングステージBに固定したウェハリング6を、あらかじめ定められたLDバー1の貼り付け位置へ移動する。なお、2本目からのLDバー1に対してはピッチ送りで移動する。
ステップD3として、ウェハリング6に対して所定本数のLDバー1貼り付けが完了するまではステップD2へ戻って繰り返す。LDバー1を所定本数貼り付けが完了した後はD1へ移行する。
スタートからステップE1として、後述するステップF4でバーリフターユニットGの水平出し動作が終了したことを確認した後、LDバー搬送ユニットHのX方向駆動軸41を動作させる。そして、LDバー搬送ユニット搭載カメラユニットIのカメラ45で治具ストッカFに支持される成膜用治具25内の最上段LDバー1の左右両側端部エッジを認識し、LDバー搬送ユニットHのコレットチャック39とのずれ分を算出して補正値とする。
ステップE2として、ステップE1で算出した補正値にもとづいてLDバー搬送ユニットHの各軸を移動させ、コレットチャック39を成膜用治具25上方部位へ移動しLDバー1の取出し姿勢を補正する。
ステップE4として、コレットチャック39がLDバー1の取出し位置に達したことを確認した後、コレットチャック39の吸着動作を開始しLDバー1を吸着する。
ステップE5として、LDバー1の重なりを検出するため、LDバー搬送ユニットHのコレットチャック39をLDバー1数本分上昇させ、停止してから後述するステップF5において認識する。
ステップE6として、LDバー1の重なりが発生していることを判明したらステップE7へ移行し、LDバー1の重なりが発生しないことが判明したらステップE9へ移行する。
ステップE7として、LDバー1の重なりを検出した高さでコレットチャック39の吸着作用を停止し、成膜用治具25内にLDバー1を自然落下させる。このことにより、重なっているLDバー1相互が分離する。
ステップE9として、ステップE6でLDバー1の重なり発生がない場合は、コレットチャック39にLDバー1を吸着したまま搬送高さまで上昇させる。
ステップE10として、LDバー搬送ユニットHのX方向駆動軸41を動作させ、LDバー1をウェハリングステージBに固定したウェハリング6の粘着シート2におけるLDバー1貼り付け位置まで移動させる。
ステップE11として、LDバー搬送ユニットHのコレットチャック39を下降させ、LDバー1をウェハリング6の粘着シート2に貼り付ける。LDバー1を貼り付け後、コレットチャック39の吸着作用を停止する。吸着作用停止の確認後、コレットチャック39を搬送位置まで上昇させて、ステップE1へ戻る。
スタートからステップF1として、スパッタリング処理されたLDバー1を収納する成膜用治具25を、治具ストッカFに収納したまま所定の位置まで移動する。
ステップF2として、成膜用治具25にセットされたプッシャープレート38の2ヶ所の調整用孔qへバーリフターユニットGの2本のリフターピン30,31を挿入する。そして、リフターピン30,31を同期制御してLDバー1の取出し高さを示すセンサ位置まで上昇させる。
ステップF3として、治具ストッカ正面カメラユニットLのカメラ52で成膜用治具25に収納される最上段のLDバー1の姿勢(傾き)を認識し、2本のリフターピン30,31に対して補正値を算出する。
ステップF5として、前述したステップE5で移動したLDバー1を治具ストッカ正面カメラユニットLのカメラ52で認識し、コレットチャック39で取出したLDバー1が2本以上重なっていないかを検出する。
ステップF6として、治具ストッカFの成膜用治具25内にLDバー1が存在すればF2へ戻り、LDバー1が全て取出されていたらF7へ移行する。
ステップF7として、2本のリフターピン30,31を治具ストッカFの成膜用治具25内最下部へ下降させ、リフターピンを戻す。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは勿論である。
Claims (13)
- 粘着力によって、長手方向と、幅方向を有するレーザダイオードバーが貼り付けられる粘着シートと、
この粘着シートを、上面において支持する開口部が設けられた吸着ボックスと、
この吸着ボックスの上記開口部内に収容されていて、上記吸着ボックスの所定の方向に沿って波形をなし、上記所定の方向と交差する方向に沿って設けられ、かつ上記粘着シートが載置される複数の刃部を有する支持刃と、
上記吸着ボックスに接続され、上記レーザダイオードバーが、上記粘着シート上に貼り付けられ、上記粘着シートを介し、上記長手方向に沿って、上記複数の刃部上に載置されたときに、上記吸着ボックス内を真空状態にして、上記粘着シートを上記支持刃の複数の刃部相互間に真空吸着させ、上記粘着シートに貼り付けられたレーザダイオードバーを、上記支持刃の刃部による支持部分を除いて、上記粘着シートから剥離させるバキューム機構と、を備えた剥離手段と、
この剥離手段によって上記粘着シートから剥離されたレーザダイオードバーを、吸着して所定の処理手段へ搬送する手段と、
上記処理手段で処理されたレーザダイオードバーを搬送して、再び粘着シートに貼り付ける手段と、
を具備することを特徴とするレーザダイオードの搬送装置。 - 上記粘着シートは、周縁部に沿って設けられ剛性を有する鍔部とともにウェハリングを構成し、
このウェハリングを上下方向に複数段重ねた状態で収容するとともに、最上段のウェハリングから順次1枚ずつ押出す押出し機構を備えたマガジンユニットを、さらに具備することを特徴とする請求項1記載のレーザダイオードの搬送装置。 - 上記マガジンユニットから押出された上記ウェハリングを把持し、上記剥離手段へ搬送するローダユニットを、さらに具備することを特徴とする請求項2記載のレーザダイオードの搬送装置。
- 上記ローダユニットが把持し搬送してきたウェハリングをクランプ固定し、かつ上記剥離手段に対する粘着シート上のレーザダイオードバー剥離位置を設定するアライメント機能を有するウェハリングステージを、さらに具備することを特徴とする請求項3記載のレーザダイオードの搬送装置。
- 上記粘着シートから剥離したレーザダイオードバーを吸着する吸着手段および、この吸着手段を移動し、移動方向であるX軸上にY−Z−θの補正軸を備えたレーザダイオードバー搬送ユニットを、さらに具備することを特徴とする請求項4記載のレーザダイオードの搬送装置。
- 上記レーザダイオードバー搬送ユニットの移動方向に配置され、搬送されるレーザダイオードバーを順次1本ずつ上下方向に積み重ねた状態で収納する収納部を、さらに具備することを特徴とする請求項5記載のレーザダイオードの搬送装置。
- 上記収納部内に収納されるレーザダイオードバーの最下段に設けられ、上部にレーザダイオードバーが積み重ねられるプッシャープレートおよび、このプッシャープレートの傾きを調整し最上段のレーザダイオードバーの傾きを矯正する機能を有するバーリフターユニットを、さらに具備することを特徴とする請求項6記載のレーザダイオードの搬送装置。
- 上記収納部に対向して配置され、収納部に収納されるレーザダイオードバーの姿勢と、収納部から取出されたレーザダイオードバーの重なりを検出する重なり検出手段を、さらに具備することを特徴とする請求項7記載のレーザダイオードの搬送装置。
- 上記収納部は、レーザダイオードバーに対する収納凹部を形成する第1の収納体および第2の収納体を備えるとともに、上記収納凹部幅を調整可能な調整手段を備えることを特徴とする請求項6、請求項7、および請求項8のいずれかに記載のレーザダイオードの搬送装置。
- 粘着シートの粘着力で固定され、長手方向と、幅方向を有するレーザダイオードバーを剥離し、この剥離したレーザダイオードバーを搬送して収納するセット機能と、上記セットしたレーザダイオードバーをスパッタリング処理したあとレーザダイオードバーを取出し、搬送して上記粘着シートに貼り付けるリセット機能を備えたレーザダイオードの搬送装置において、
上記粘着シートを底部となし、粘着シートの周縁部に沿って剛体からなる鍔部を取付けた皿状のウェハリングと、
このウェハリングを上下方向に多段に収納し、ウェハリングを1枚ずつ取出し/収納するピッチ送り出し機能およびウェハリングに対する押し出し機能を備えたマガジンユニットと、
このマガジンユニットから所定間隔だけ離間した部位に配置され、ウェハリングの位置決め固定機能とレーザダイオードバーの剥離位置を微調整移動する機能を備えたウェハリングステージと、
上記マガジンユニットと上記ウェハリングステージとの間に亘って配置され、マガジンユニットからウェハリングを取出し/収納し、ウェハリングステージへ供給/排出するローダユニットと、
上記ウェハリングステージに設けられ、ウェハリングステージに搬入されるウェハリングの粘着シートを上面において支持する開口部を有する吸着ボックスと、この吸着ボックスの上記開口部内に収容されていて、上記吸着ボックスの所定の方向に沿って波形をなし、上記所定の方向と交差する方向に沿って設けられ、かつ上記粘着シートが載置される複数の刃部を有する支持刃と、上記吸着ボックスに接続され、上記レーザダイオードバーが、上記粘着シート上に貼り付けられ、上記粘着シートを介し、上記長手方向に沿って、上記複数の刃部上に載置されたときに、上記吸着ボックス内を真空状態にして上記粘着シートを上記支持刃の複数の刃部相互間に真空吸着することによりし、上記粘着シートに貼り付けられたレーザダイオードバーを、上記支持刃の刃部による支持部分を除いて粘着シートから剥離させるバキューム機構と、を備えた粘着シート吸着ユニットと、
上記ウェハリングステージの直上方部位に設けられ、ウェハリングに支持されるウェハリングバーを整列順に検出する位置に移動して認識する機能および、ウェハリングバーに対する照明を有するウェハリングステージ上カメラユニットと、
上記粘着シートから剥離したレーザダイオードバーを吸着して搬送する吸着手段および、この吸着手段の搬送方向であるX軸上にY−Z−θの補正軸を備えたウェハリングバー搬送ユニットと、
このウェハリングバー搬送ユニットの搬送方向端に配置され、搬送されるレーザダイオードバーを順次1本ずつ受け入れて上下方向に積み重ねた状態で収納する収納部と、
この収納部を着脱自在に保持するとともに、レーザダイオードバーの幅に対して収納部におけるレーザダイオードバーの収納幅を一定に保つ収納部ホルダと、
複数の収納部ホルダを搭載する収納部ストッカと、
この収納部ストッカに近接した位置に配置され、収納部に収納されるレーザダイオードバーの傾きを矯正する機能を有するバーリフターユニットと、
このバーリフターユニットの近傍部位に配置され、収納部内のレーザダイオードバーの姿勢と重なりを検出する機能およびレーザダイオードバーに対する照明を有する収納部ストッカ正面カメラユニットと、
上記ウェハリングステージとバーリフターユニットとの間に亘って配置され、ウェハリングステージ上のウェハリングにあるレーザダイオードバーを上記収納部ストッカ内の収納部に搬入/搬出し、X軸上にY−Z−θの補正軸を搭載するレーザダイオードバー搬送ユニットと、
このレーザダイオードバー搬送ユニットに搭載され、ウェハリングの粘着シート上に貼り付けられたレーザダイオードバーの認識と、収納部と収納部に収納されるレーザダイオードバーを認識する機能および、対象物により切換えられる2種類の照明系を有するレーザダイオードバー搬送ユニット搭載カメラユニットと、
上記バーリフターユニットの近傍部位に配置され、レーザダイオードバーを吸着する吸着手段の姿勢認識と、搬送中のレーザダイオードバーの姿勢を認識する機能および、レーザダイオードに対する照明を有するレーザダイオードバー姿勢認識カメラユニットとを具備することを特徴とするレーザダイオードの搬送装置。 - 粘着シートの粘着力によって貼り付けられたレーザダイオードバーを、粘着シートから剥離して搬送し、所定の処理後に収納部から取出して粘着シートへ搬送し貼り付けるレーザダイオードの搬送方法において、
粘着シートからレーザダイオードバーを剥離するのに、
上記粘着シートを吸着ボックスの開口部に支持し、吸着ボックスに収容される支持刃の刃部上に粘着シートを載置する第1の工程と、
上記粘着シート上のレーザダイオードバーに吸着手段を接触させ、この吸着手段にレーザダイオードを吸着する第2の工程と、
上記吸着ボックス内を真空状態にして、粘着シートを支持刃の刃部相互間に真空吸着し、粘着シートからレーザダイオードバーを剥離させる第3の工程と、
上記吸着手段を上昇駆動して、粘着シートから剥離したレーザダイオードバーを吸着搬送する第4の工程とを具備することを特徴とするレーザダイオードの搬送方法。 - 粘着シートの粘着力によって貼り付けられたレーザダイオードバーを、粘着シートから剥離して搬送し収納部へ収納してから所定の処理をなす手段と、所定の処理後に収納部から取出して搬送し粘着シートへ貼り付ける手段を備えるレーザダイオードの搬送方法において、
所定の処理後に収納部からレーザダイオードバーを取出すのに、
収納部内の最上段のレーザダイオードバーを吸着手段にて吸着させる第1の工程と、
上記吸着手段を上昇させ、かつ吸着したレーザダイオードバーが収納部内にある位置で吸着手段の上昇を停止させる第2の工程と、
上記レーザダイオードバーを画像認識して、下部のレーザダイオードバーとの重なりを検出する第3の工程と、
下部レーザダイオードバーとの重なりが検出されない状態では吸着手段の上昇を開始してレーザダイオードバーの搬送をなし、下部レーザダイオードバーとの重なりが検出された状態ではその位置で吸着手段の吸着作用を解除し、下方に積層するレーザダイオードバー上に落下させることにより分離を図る第4の工程とを具備することを特徴とするレーザダイオードの搬送方法。 - レーザダイオードバーを落下する上記第4の工程のあと、収納部内の上部に位置するレーザダイオードバーの側面を押し分離を図る第5の工程とを具備することを特徴とする請求項12記載のレーザダイオードの搬送方法。
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