JPH09309085A - 搬送装置およびそれを用いた半導体製造装置 - Google Patents

搬送装置およびそれを用いた半導体製造装置

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JPH09309085A
JPH09309085A JP12797396A JP12797396A JPH09309085A JP H09309085 A JPH09309085 A JP H09309085A JP 12797396 A JP12797396 A JP 12797396A JP 12797396 A JP12797396 A JP 12797396A JP H09309085 A JPH09309085 A JP H09309085A
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JP
Japan
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semiconductor device
soft material
elastic soft
semiconductor
present
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JP12797396A
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English (en)
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Noriyuki Takahashi
典之 高橋
Masaki Nakanishi
正樹 中西
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Hitachi Ltd
Renesas Semiconductor Package and Test Solutions Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Yonezawa Electronics Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 反転機構などの複雑な機構を不要とし、簡単
な機構で実装面が上側にされた半導体装置を確実に搬送
する。 【解決手段】 搬送機構に設けられた半導体装置S1を
吸着固定するチャックヘッド4の先端部には、所定の厚
さの表面が平坦で通気性が良好な、ポリエステルなどの
スポンジからなる弾力性柔軟材5が設けられている。こ
の弾力性柔軟材5を半導体装置S1に所定の圧力で押し
つけながら真空吸着することにより、弾力性柔軟材5が
半導体装置S1のバンプBの形状に沿って変形し、検査
工程などの実装面が上側にされた半導体装置S1であっ
ても弾力性柔軟材5が確実に密着し、吸着固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、搬送装置およびそ
れを用いた半導体製造装置に関し、特に、金属バンプを
介して表面実装を行う半導体装置の真空チャックによる
搬送に適用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明者が検討したところによれば、た
とえば、BGA(Ball GridArray)やC
SP(Chip Size Package)などの球
形のはんだや金などの、いわゆる、金属バンプをアレイ
状に並べ、リードの代わりにする表面実装形の半導体装
置では、半導体装置のパッケージ表面を真空チャックな
どの吸着機構により吸着固定したりあるいはパッケージ
の外周部をメカニカルチャックなどのメカニカル機構に
よって挟み込むことによって固定し、搬送を行ってい
る。
【0003】なお、この種の搬送機構について詳しく述
べてある例としては、昭和56年7月30日、日刊工業
新聞社発行、鵜澤高吉(著)、「電子部品の自動組立入
門」P157〜P161があり、この文献には、部品自
動搭載機の構成や機能などが記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な半導体装置の搬送技術では、次のような問題点がある
ことが本発明者により見い出された。
【0005】すなわち、吸着機構による搬送では、検査
工程などにおいて、半導体装置の実装面が上側になった
状態で搬送用のトレイなどに収納されている場合、その
実装面には金属バンプが設けられているのでパッケージ
裏面を吸着できず、反転機構などによって半導体装置を
反転させた後にパッケージ表面を吸着機構によって吸着
固定し、搬送している。
【0006】それにより、搬送機構に反転機構などが必
要となり装置が複雑化し、搬送に必要な工程も多くなっ
てしまうという問題がある。
【0007】また、メカニカル機構による搬送では、半
導体装置のパッケージを挟み込むために半導体装置の外
周部近傍に充分なスペースが必要であり、周囲制約など
によって使用できなくなるという問題がある。
【0008】本発明の目的は、反転機構などの複雑な機
構を不要とし、簡単な機構で実装面が上側にされた半導
体装置でも確実に搬送することができる搬送装置および
それを用いた半導体製造装置を提供することにある。
【0009】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0010】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0011】すなわち、本発明の搬送装置は、半導体装
置に真空吸着により密着固定し、真空チャックを行う真
空吸着部の先端をスポンジ状の弾力性柔軟材としたもの
である。
【0012】それにより、半導体装置の形状に密着して
チャックするので、半導体装置のチャック面が平坦でな
くても確実にチャックでき、搬送装置に反転機構などの
複雑な機構が不要となる。
【0013】また、本発明の搬送装置は、前記弾力性柔
軟材の表面に、半導体装置の突起に嵌合した形状の嵌合
穴を形成したものである。
【0014】それにより、半導体装置のチャック面と真
空吸着部との密着度が向上するので、より確実に半導体
装置をチャックすることができる。
【0015】さらに、本発明の搬送装置は、前記突起に
嵌合する嵌合穴が、半導体装置の実装面に設けられた金
属バンプに嵌合するディンプルであることを特徴とする
搬送装置。
【0016】それにより、実装面が上側にされて収納さ
れるBGAなどの金属バンプが設けられた半導体装置の
チャックをより確実に行うことができる。
【0017】また、本発明の半導体装置は、前記弾力性
柔軟材が、ポリエステルよりなるものである。
【0018】さらに、本発明の搬送装置は、前記弾力性
柔軟材が、ポリウレタンよりなるものである。
【0019】それらにより、弾力性柔軟材の形成を容易
に、且つ低コストで行うことができる。
【0020】以上のことにより、搬送装置の、コストを
低減させることができ、機構も簡略化することができ
る。
【0021】また、本発明の半導体製造装置は、前記搬
送装置を用いて構成されたものである。
【0022】それにより、半導体製造装置の小型化なら
びに低コスト化を行うことができる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【0024】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1による搬送機構の説明図、図2は、本発明の実施
の形態1による搬送機構におけるチャックヘッドの断面
図、図3(a),(b)は、本発明の実施の形態1による
搬送機構における半導体装置のチャック工程の説明図で
ある。
【0025】本実施の形態1において、たとえば、金属
バンプを介してプリント実装基板などに実装される表面
実装形の半導体装置S1を搬送する搬送機構(搬送装
置)1は、半導体装置S1を搬送する搬送アーム2が設
けられている。
【0026】また、搬送機構1には、搬送アーム2に沿
って真空チューブ3が設けられ、この真空チューブ3の
一方の端部は真空引き用の真空ポンプなどに接続されて
おり、搬送アーム2の両端部に固定されている。
【0027】そして、搬送機構1は、半導体装置S1を
吸着固定するチャックヘッド(真空吸着部)4が搬送ア
ーム2の一方の端部に設けられており、チャックヘッド
4は真空チューブ3の他方の端部と接続されている。
【0028】また、吸着ヘッド4は、先端部に、たとえ
ば、搬送する半導体装置S1のパッケージと同じ大きさ
程度の吸着口4aが設けられ、吸着ヘッド4は、前述し
た真空ポンプなどによって真空チューブ3を介して吸着
口4aから真空引きが行われるようになっている。
【0029】そして、その吸着口4aの先端部には、図
2に示すように、所定の厚さの表面が平坦で通気性が良
好な、たとえば、ポリエステルやポリウレタンなどのス
ポンジからなる弾力性柔軟材5が設けられている。
【0030】また、弾力性柔軟材5に、たとえば、カー
ボンなどの導電性の材料を混入させることにより、半導
体装置S1のチャック時などに発生する静電気を防止す
ることができる。
【0031】さらに、搬送機構1には、図1に示すよう
に、搬送アーム2を横(X)方向、縦(Y)方向ならび
に上下(Z)方向に移動させるモータなどの駆動機構6
が搬送アーム2に設けられている。
【0032】次に、本実施の形態の作用について、図3
(a),(b)を用いて説明する。
【0033】ここで、前述した半導体装置S1は、プリ
ント配線基板Pの裏面に球形のはんだなどの金属バンプ
Bがアレイ状に並べられてリードの代わりとなってお
り、プリント配線基板Pの表面には半導体チップが搭載
され、モールド樹脂Mなどにより封止されたBGA構造
となっている。
【0034】まず、たとえば、金属バンプBのピッチや
バンプ径などの検査を行う検査工程などでは、実装面が
上側にされ、半導体装置S1が反転して搬送用のトレイ
に収納されている。
【0035】この反転した半導体装置S1をトレイから
取り出し、所定の位置に搬送するには、図3(a)に示
すように、搬送する半導体装置S1の上方に、真空ポン
プによって真空引きされている搬送アーム2のチャック
ヘッド4を駆動機構6(図1)によって移動させる。
【0036】そして、半導体装置S1の上方にチャック
ヘッド4が位置すると、駆動機構6はチャックヘッド4
を下方に移動させ、図3(b)に示すように、チャック
ヘッド4に設けられた弾力性柔軟材5を半導体装置S1
に所定の圧力で押しつける。
【0037】それによって、弾力性柔軟材5が半導体装
置S1のプリント配線基板Pの裏面ならびに金属バンプ
Bの形状に沿って変形し、弾力性柔軟材5と半導体装置
S1とが確実に密着し、吸着固定する。
【0038】また、平坦な面である半導体装置S1のモ
ールド樹脂Mの表面も同様に、真空引きしながらチャッ
クヘッド4に設けられた弾力性柔軟材5を所定の圧力で
押しつけることにより、吸着固定を行うことができる。
【0039】その後、駆動機構6は搬送アームを移動さ
せ所定の搬送位置まで移動させる。また、その搬送位置
において半導体装置S1をリリースするには、真空チュ
ーブ3を大気開放することによって行うことができる。
【0040】それにより、本実施の形態1によれば、チ
ャックヘッド4の先端部に設けられた弾力性柔軟材5に
より、半導体装置S1の形状に沿って弾力性柔軟材5が
密着するので検査工程などの半導体装置S1の裏面が上
側として搬送される工程でも、簡単な機構で確実に真空
チャックによる搬送ができる。
【0041】また、本実施の形態1では、金属バンプB
が設けられた半導体装置S1の搬送について記載した
が、たとえば、ヒートシンクが表面に取り付けられたQ
FP形の半導体装置などの搬送にも、弾力性柔軟材5
(図3)がヒートシンクの形状に沿って密着するので良
好に吸着固定することができる。
【0042】(実施の形態2)図4は、本発明の実施の
形態2による搬送機構におけるチャックヘッドの断面
図、図5(a),(b)は、本発明の実施の形態2による
搬送機構における半導体装置のチャック工程の説明図で
ある。
【0043】本実施の形態2において、たとえば、BG
Aなどの表面実装形の半導体装置S1を搬送する搬送機
構1に設けられたチャックヘッド4の吸着口4aには、
図4に示すように、所定の厚さで通気性が良好な、たと
えば、ポリエステル樹脂やウレタン樹脂などのスポンジ
からなる弾力性柔軟材5aが設けられている。
【0044】この弾力性柔軟材5aは、吸着時に半導体
装置S1と接触する表面が、半導体装置S1の裏面に設
けられているバンプと同じピッチに、バンプの大きさと
同じ程度のディンプル(嵌合穴)5a1 が形成されてい
る。
【0045】また、弾力性柔軟材5aには、前記実施の
形態1と同様に、カーボンなどの導電性の材料を混入さ
せており、それにより、半導体装置S1のチャック時な
どに発生する静電気を防止している。
【0046】そして、金属バンプBのピッチやバンプ径
などの検査を行う検査工程などで、実装面が上側にさ
れ、反転して搬送用のトレイに収納された半導体装置S
1をトレイから取り出し、所定の位置に搬送するには、
図5(a)に示すように、搬送する半導体装置S1の上
方に、真空ポンプによって真空引きされている搬送アー
ム2(図1)のチャックヘッド4を駆動機構6(図1)
によって移動させる。
【0047】そして、半導体装置S1の上方にチャック
ヘッド4が位置すると、駆動機構6はチャックヘッド4
を下方に移動させ、図5(b)に示すように、チャック
ヘッド4に設けられた弾力性柔軟材5aを半導体装置S
1に所定の圧力で押しつける。
【0048】それによって、弾力性柔軟材5aに設けら
れているディプル5a1 が半導体装置S1の金属バンプ
Bと嵌合し、且つパッケージの形状に沿って変形するの
で弾力性柔軟材5aと半導体装置S1とが確実に密着
し、吸着固定する。
【0049】その後、駆動機構6は搬送アームを移動さ
せ所定の搬送位置まで移動させる。また、その搬送位置
において半導体装置S1をリリースするには、真空チュ
ーブ3(図1)を大気開放することによって行うことが
できる。
【0050】それにより、本実施の形態2においては、
弾力性柔軟材5aの表面に設けられたディンプル(嵌合
穴)5a1 が、チャック時に半導体装置S1の金属バン
プBの形状に嵌合するので弾力性柔軟材5aがより密着
し、検査工程などの半導体装置S1の裏面が上側として
搬送される工程でも、簡単な機構で確実に真空チャック
による搬送を行うことができる。
【0051】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。
【0052】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0053】(1)本発明によれば、スポンジ状の弾力
性柔軟材が半導体装置の形状に密着してチャックするの
で、半導体装置のチャック面が平坦でなくても確実にチ
ャックでき、搬送装置に反転機構などの複雑な機構を不
要とすることができる。
【0054】(2)また、本発明では、弾力性柔軟材の
表面に、半導体装置の突起に嵌合した形状の嵌合穴を形
成することにより、半導体装置のチャック面と真空吸着
部との密着度が向上するので、より確実に半導体装置を
チャックすることができる。
【0055】(3)さらに、本発明においては、上記
(1),(2)により、搬送装置のコストを低減させるこ
とができ、機構も簡略化することができる。
【0056】(4)また、本発明によれば、半導体製造
装置に弾力性柔軟材を設けた搬送装置を用いて構成する
ことにより、半導体製造装置の小型化ならびに低コスト
化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による搬送機構の説明図
である。
【図2】本発明の実施の形態1による搬送機構における
チャックヘッドの断面図である。
【図3】(a),(b)は、本発明の実施の形態1による
搬送機構における半導体装置のチャック工程の説明図で
ある。
【図4】本発明の実施の形態2による搬送機構における
チャックヘッドの断面図である。
【図5】(a),(b)は、本発明の実施の形態2による
搬送機構における半導体装置のチャック工程の説明図で
ある。
【符号の説明】
1 搬送機構(搬送装置) 2 搬送アーム 3 真空チューブ 4 チャックヘッド(真空吸着部) 4a 吸着口 5 弾力性柔軟材 5a 弾力性柔軟材 5a1 ディンプル(嵌合穴) 6 駆動機構 S1 半導体装置 P プリント配線基板 B 金属バンプ M モールド樹脂

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体装置を真空吸着により固定し、所
    定の位置に搬送する搬送装置であって、前記半導体装置
    に密着し、真空吸着によりチャックを行う真空吸着部の
    先端が、スポンジ状の弾力性柔軟材よりなることを特徴
    とする搬送装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の搬送装置において、前記
    弾力性柔軟材の表面に、前記半導体装置の突起に嵌合し
    た形状の嵌合穴を形成したことを特徴とする搬送装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の搬送装置において、前記
    突起に嵌合する嵌合穴が、前記半導体装置の実装面に設
    けられた金属バンプに嵌合するディンプルであることを
    特徴とする搬送装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の搬
    送装置において、前記弾力性柔軟材が、ポリエステルで
    あることを特徴とする搬送装置。
  5. 【請求項5】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の搬
    送装置において、前記弾力性柔軟材が、ポリウレタンで
    あることを特徴とする搬送装置。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の搬
    送装置を用いて構成されたことを特徴とする半導体製造
    装置。
JP12797396A 1996-05-23 1996-05-23 搬送装置およびそれを用いた半導体製造装置 Pending JPH09309085A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002043353A (ja) * 2000-07-28 2002-02-08 Tesetsuku:Kk Bga素子用吸着器具及び吸着方法
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JP2021010008A (ja) * 2018-03-28 2021-01-28 東レエンジニアリング株式会社 ツール高さ調整装置およびこれを備えたチップ部品転写装置

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