チップ搭載装置およびチップ搭載方法
【課題】チップを安定してピックアップして基板に搭載することができるチップ搭載装置およびチップ搭載方法を提供することを目的とする。
【解決手段】光の照射により気体を発生する粘着性物質によってチップを貼着保持したシートからチップをピックアップして基板に搭載するチップ搭載装置において、粘着保持力を低下させるためにシートに対して下面側から光を照射する光照射手段に透光部Ｔと遮光部Ｎが設けられた板状の遮光部材９を装着する。透光部Ｔの形状・寸法を、遮光部材９をピックアップ対象のチップ６に位置合わせした状態において、透光部Ｔがチップ６の外形線６ａから内側に所定幅ｄだけ隔てて閉形状で設定された内縁線６ｂの外側にはみ出さないように設定する。これにより、隣接するチップ６への光照射の影響を排除して、チップ６を安定してピックアップして基板に搭載することができる。
【解決手段】光の照射により気体を発生する粘着性物質によってチップを貼着保持したシートからチップをピックアップして基板に搭載するチップ搭載装置において、粘着保持力を低下させるためにシートに対して下面側から光を照射する光照射手段に透光部Ｔと遮光部Ｎが設けられた板状の遮光部材９を装着する。透光部Ｔの形状・寸法を、遮光部材９をピックアップ対象のチップ６に位置合わせした状態において、透光部Ｔがチップ６の外形線６ａから内側に所定幅ｄだけ隔てて閉形状で設定された内縁線６ｂの外側にはみ出さないように設定する。これにより、隣接するチップ６への光照射の影響を排除して、チップ６を安定してピックアップして基板に搭載することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートに貼着保持されたチップをピックアップして基板に搭載するチップ搭載装置およびチップ搭載方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハから切り出された個片の半導体チップをリードフレームなどの基板に実装するダイボンディング装置は、シートに貼着状態で保持された半導体チップを、個片ごとにシートから剥がして取り出すピックアップ装置を備えている。このピックアップ装置において、貼着状態の半導体チップをシートから剥離する方法として、従来用いられていたエジェクタピンによる突き上げ方式に替えて、紫外線照射による方式が実用化されるようになっている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この方式は、半導体チップをシートに粘着する粘着剤として、紫外線照射によって粘着力が低減する特性を備えた粘着剤を用いるものであり、半導体チップの取り出しに際し、紫外線を照射することによってシートに半導体チップを保持する粘着力を低減させ、吸着コレットによる半導体チップのピックアップを容易にしている。
【特許文献１】特開平８−２８８３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上述の特許文献例に示す紫外線照射によるチップの剥離には、紫外線の照射範囲設定に起因して次のような不具合が生じていた。チップのピックアップにおいては、取り出し対象のチップのみ貼着保持力を低下させ、その他のチップはシートに安定して貼着された状態を保つことが望ましい。ところが、紫外線照射において照射範囲が適切に設定されていないと、取り出し対象のチップのみならず隣接するチップを貼着保持したシートにも紫外線が照射される事態が発生する場合がある。このため、取り出し対象のチップのみならず隣接するチップの貼着保持力が不必要に低減してチップの位置ずれが生じ、安定したチップのピックアップが妨げられていた。
【０００５】
そこで本発明は、チップを安定してピックアップして基板に搭載することができるチップ搭載装置およびチップ搭載方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のチップ搭載装置は、光の照射により気体を発生する粘着性物質によって上面にチップを貼着保持したシートから前記チップをピックアップして基板に搭載するチップ搭載装置であって、前記基板を保持する基板保持部と、前記シートを保持するシート保持部と、前記チップを前記シートからピックアップするピックアップ手段と、前記ピックアップされたチップを前記基板に搭載する搭載手段と、前記シート保持部の下方に設けられ前記シートに下方から光を照射することにより前記粘着性物質によるチップの貼着保持力を低下させる光照射手段と、前記光照射手段の上面と前記シートの下面との間に設けられ前記光が透過する透光部と前記光を遮断する遮光部とを有する遮光部材とを備え、前記遮光部材を前記シート上のピックアップ対象のチップに位置合わせした状態において、前記透光部が前記チップの外形線から内側に所定幅だけ隔てて閉形状で設定された内縁線の外側にはみ出さない。
【０００７】
本発明のチップ搭載方法は、光の照射により気体を発生する粘着性物質によって上面にチップを貼着保持したシートから前記チップをピックアップして基板に搭載するチップ搭
載方法であって、前記シートに下方から光を照射することにより前記粘着性物質によるチップの貼着保持力を低下させる光照射工程と、前記チップを前記シートからピックアップするピックアップ工程と、ピックアップされた前記チップを基板に搭載する搭載工程とを含み、前記光照射工程において前記光が前記シートに照射される照射範囲が、前記チップの外形線から内側に所定幅だけ隔てて設定された内縁線の外側にはみ出さない。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光照射工程においてチップの外形線から内側に所定幅だけ隔てて設定された内縁線の外側にはみ出さないように設定された照射範囲に光を照射することにより、隣接するチップへの光照射の影響を排除してこれらのチップの貼着保持力が不必要に低減するのを防止することができ、チップを安定してピックアップして基板に搭載することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１のチップ搭載装置の側面図、図２は本発明の実施の形態１のチップ搭載装置の光照射部の構成説明図、図３は本発明の実施の形態１のチップ搭載装置の光照射部に装着される遮光部材の形状説明図、図４、図５、図６は本発明の実施の形態１のチップ搭載装置の光照射部に装着される遮光部材の平面図、図７、図８、図９は本発明の実施の形態１のチップピックアップ方法の動作説明図である。
【００１０】
まず図１を参照して、チップ搭載装置の構造を説明する。図１において、基台１上には部品供給ステージ２が配設されている。部品供給ステージ２は治具ホルダ３を備えており、治具ホルダ３は、シート５が装着された治具４を着脱自在に保持する。シート５には、半導体チップ６（以下、単に「チップ６」と略記。）が個片に分離された状態で保持されている。
【００１１】
チップ６のキャリアとして用いられるシート５は、透明樹脂など光透過性材質をシート状に成形したものであり、シート５の上面には、以下の性質を有する粘着剤（粘着性物質）を薄膜状にした粘着層５ａが形成されている。粘着剤としては、光を照射することにより気体を発生する性質を有する化合物（例えばアジド基など紫外線照射により分解して窒素ガスを発生する性質を有するもの（特開２００１−２００２３４号公報参照））を含有した組成の粘着剤が用いられる。
【００１２】
すなわちシート５は、光を照射することにより気体を発生する性質を有する粘着剤によって上面に複数のチップ６を貼着保持しており、部品供給ステージ２は、治具４に装着されたシート５を治具ホルダ３によって支持する。したがって部品供給ステージ２はシート５を保持するシート保持部となっている。このようにチップ６を保持するキャリアとしてこのような粘着層５ａを有するシート５を用いることにより、後述するように、チップ６をシート５からピックアップする際のチップ６の剥離を容易にすることができる。
【００１３】
治具ホルダ３に保持されたシート５の下方には、光照射部８がＸ軸テーブル７Ｘ、Ｙ軸テーブル７Ｙよりなる光照射部移動機構７によって水平移動自在に配設されている。図２に示すように、光照射部８は筒状の導光部８ａおよび導光部８ａの下方に内蔵されたＵＶ光源部８ｂを備えており、導光部８ａの上面には板部材である遮光部材９が着脱自在に装着されている。
【００１４】
遮光部材９は、透明なガラス板９ａの表面の特定範囲に遮光膜９ｂを蒸着して構成されており、ＵＶ光源部８ｂを点灯して紫外線を上方に投射すると、遮光膜９ｂが形成された範囲では紫外線は遮断され、遮光膜９ｂが形成されていない範囲では紫外線はガラス板９
ａを透過して上方に照射される。したがって、遮光部材９において、遮光膜９ｂが形成されていない範囲は紫外線が透過する透光部Ｔ（ハッチングを施した部分）となっており、遮光膜９ｂが形成された範囲は、紫外線を遮断する遮光部Ｎとなっている。
【００１５】
なお遮光部材９の構成として、遮光膜９ｂが形成されたガラス板９ａを用いる替わりに、開口部が形成された金属などの板を遮光部材として用いてもよい。この場合には、紫外線は開口部を介して上方に透過し、開口部以外の範囲では紫外線は遮光される。すなわち、この場合には板に設けられた開口部が透光部Ｔを形成し、開口部以外の部分が遮光部Ｎとなる。
【００１６】
チップ６を部品供給ステージ２から取り出すピックアップ動作においては、光照射部移動機構７によって光照射部８を水平移動させて透光部Ｔがピックアップ対象となるチップ６の直下に位置するようにアライメント動作を行い、この状態でＵＶ光源部８ｂを点灯して、ピックアップ対象のチップ６の直下に位置するシート５の下面に対して紫外線を照射する（図７参照）。これにより、紫外線はシート５を透過して粘着層５ａに照射され、粘着層５ａから窒素ガスが発生する。そして発生した窒素ガスがチップ６と粘着層５ａとの界面に滞留してガス層を形成することにより、粘着層５ａがチップ６を粘着保持する保持力が大幅に低下し、チップ６のシート５からの剥離が容易となる。
【００１７】
すなわち上記構成において、光照射部８に設けられたＵＶ光源部８ｂは、シート保持部である部品供給ステージ２の下方に設けられシート５に下方から光を照射することにより、粘着層５ａによるチップ６の貼着保持力を低下させる光照射手段となっている。そして遮光部材９は、この光照射手段の上面とシート５の下面との間に設けられ、光が透過する透光部Ｔと光を遮断する遮光部Ｎとを有する構成となっている。透光部Ｔは、上述の光照射において紫外線がシート５に照射される照射範囲に対応しており、遮光部Ｎは、紫外線がシート５に照射されない非照射範囲に対応している。
【００１８】
次に、図３を参照して、遮光部材９における透光部Ｔの形状について説明する。図３（ａ）は、遮光部材９をシート５上のピックアップ対象のチップ６に位置合わせした状態を示している。ここで２点鎖線で示す６ａはチップ６の外形線を示しており、外形線６ａと相似形状に設定された透光部Ｔ（ハッチングを施した部分）の外形線Ｔａ（透光部Ｔと遮光部Ｎの境界線）は、チップ６の外形線６ａの内側にある。すなわちここに示す例では、透光部Ｔは対象となるチップ６と相似形状で、チップ６よりも小さいサイズに設定されている。
【００１９】
図３（ｂ）は、透光部Ｔのサイズとチップ６のサイズとの相対関係の詳細を示している。図３（ｂ）において、一点鎖線で示す６ｂはチップ６の内縁線であり、チップ６の外形線６ａの内側に外形線６ａに沿って所定のマージン幅ｄだけ隔てて設定されている。ここでマージン幅ｄは、チップ６の形状誤差、遮光部材９における透過部Ｔの形状誤差、さらに光照射部８を水平移動させてピックアップ対象のチップ６に位置合わせする際の位置決め誤差などを勘案して設定されるものである。
【００２０】
透光部Ｔの形状・寸法の決定に際しては、粘着層５ａが紫外線照射により発生する単位面積当たりの窒素ガスの量などの要素が勘案されるが、ここでは透光部Ｔの上限サイズとして、外形線Ｔａが内縁線６ｂから外側にはみ出さないような形状・寸法が上限として設定される。これにより、光照射部８を移動させてピックアップ対象のチップ６に位置合わせした状態において、チップ６，遮光部材９の形状誤差や、前述の位置決め誤差が存在する場合にあっても、透光部Ｔがチップ６の外形線６ａから外側にはみ出す事態が発生せず、後述するように、紫外線照射による保持力低減効果が隣接するチップ６に不必要に及ぶことを防止して、チップのピックアップを安定させる効果を有している。
【００２１】
すなわち、本実施の形態では、遮光部材９をシート５上のピックアップ対象のチップ６に位置合わせした状態において、透光部Ｔがチップ６の外形線６ａから内側に所定幅ｄだけ隔てて閉形状で設定された内縁線６ｂの外側にはみ出さないようになっている。
【００２２】
図２，図３においては、遮光部材９として、略正方形状のチップ６を対象として、チップ６と相似形状の透光部Ｔが設けられた例を示したが、前述のように遮光部材９は光照射部８に着脱自在に装着可能となっており、対象となるシート５，チップ６の特性に応じて各種のタイプが選択可能である。以下、図４，図５、図６を参照して、遮光部材９のバリエーションを示す。ここで、図４（ａ）、図４（ｂ）、図５（ａ）、図５（ｂ）、図６（ａ）、図６（ｂ）は、図３に示す例と同様に正方形状のチップ６を対象とした遮光部材の例を示しており、図４（ｃ）、図５（ｃ）、図６（ｃ）は、長方形状のチップ６を対象とした例を示している。
【００２３】
図４（ａ）は、内縁線６ｂの内側に収まる径寸法Ｄの円形状の透光部Ｔ１を中心位置に設けた遮光部材９を示している。このパターンは、対象とするチップ６の中央部を集中的に剥離させたい場合に有効である。また図４（ｂ）は、幅ｂ１の帯状部を中央部から外縁側へ向かって巴形状に配列した透光部Ｔ２を設けた例を示している。このパターンは、透光部Ｔの全体面積を抑制して正方形のチップ６の内部に発生する窒素ガスの量を適正量に制御し、且つガス発生分布を極力均一にしたいような場合に有効である。そして図４（ｃ）は、長方形状の内縁線６ｂの内側に、長方形状の透光部Ｔ３を設けた例を示している。
【００２４】
図５（ａ）は、内縁線６ｂによって形成される正方形において、対向するコーナ部を連結した２つの対角線ａより成るＸ字状の透光部Ｔ４を設けた例を示している。このパターンは、透光部Ｔの全体面積を抑制しつつ、チップ６のコーナ部に相当する範囲に透光部を配置することにより、コーナ部近傍にて窒素ガスを発生させてピックアップ時のコーナ部の剥離を容易にすることを意図したものである。
【００２５】
また図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すＸ字に十字線ｂを重ね合わせた形状の透光部Ｔ５を設けた例を示している。このパターンは、上述の効果を確保しつつ中央部近傍の透光部面積を増やしたい場合に有効である。そして図５（ｃ）は、図４（ｃ）に示す長方形状の内縁線６ｂにおいて、中央部に長手方向に設定された直線部ｃの両端から、内縁線６ｂのコーナ部に向かって斜線部ｄを延出させた構成の透光部Ｔ６を設けた例を示しており、図５（ａ）に示すパターンと同様の効果を有する。
【００２６】
図６（ａ）は、図４（ａ）に示すように内縁線６ｂの内側に収まる円形状の透光部を設ける場合において、径寸法Ｄ１の円形状の透光部の中心に径寸法Ｄ２の遮光部Ｎ（閉遮光領域）を設けた構成の透光部Ｔ７を設けた例を示している。このパターンは、対象とするチップ６の中央部に、周囲を透光部によって閉囲された閉形状の遮光部を配置することにより、光照射時において紫外線が照射されず窒素ガスが発生しない部分を意図的に残すことようにしたものである。これにより、チップ６を適正な保持力でシート５に保持させた状態を保つことができる。
【００２７】
また図４（ｂ）は、正方形状の透光部Ｔ８を設ける場合において、透光部の中央に周囲を透光部によって閉囲された閉形状の２つの遮光部Ｎ（閉遮光領域）を設定した例を示している。このパターンによれば、上述のようにチップ６を適正な保持力でシート５に保持させる効果に加えて、チップ６をこれらの遮光部Ｎによってシート５に２点保持することによる廻り止め効果が得られ、チップ６のΘ方向の位置ずれを防止することができる。そして図４（ｃ）は、長方形状の内縁線６ｂの内側に長方形状の透光部を設ける際に、内部に長方形状の遮光部Ｎ（閉遮光領域）を設けた構成の透光部Ｔ９を示しており、図６（ａ
）の例と同様にチップ６を適正な保持力でシート５に保持させることができる。
【００２８】
上述のパターンにおいて、図３，図４（ａ）、（ｃ）、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す各例においては、透光部Ｔ、Ｔ１，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６はチップ６の中央部を含んで設定された中央透光部を含む形態となっている。そして図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す各例では、透光部Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６はチップ６の中央部から内縁線６ｂに向かって延出する延出透光部を含む形態となっている。さらに図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す各例においては、遮光部Ｎは透光部Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９によって閉囲された閉遮光領域を含む形態となっている。
【００２９】
図１において、基台１上には、部品供給ステージ２に隣接して第２のカメラ１３および基板保持ステージ１０が配設されている。基板保持ステージ１０はベース部１０ａに基板保持テーブル１１を載置した構成となっており、基板保持テーブル１１はチップ６が搭載される基板１２を保持する基板保持部となっている。基台１上面の両端部に立設された支持ポスト１ａには、水平な上部フレーム１５が架設されており、上部フレーム１５には第１のカメラ１７が第１のカメラ移動機構１６によって水平移動自在に配設されている。第１のカメラ移動機構１６によって第１のカメラ１７を移動させることにより、第１のカメラ１７はシート５に保持された任意のチップ６の上方に位置し、このチップ６を撮像する。そしてこの撮像結果を認識手段（図示省略）によって認識処理することにより、任意のチップ６の位置が認識される。
【００３０】
上部フレーム１５には部品保持ヘッド１９が部品保持ヘッド移動機構１８によって水平移動自在に配設されている。部品保持ヘッド１９の下部には保持ツール２０が装着されており、部品保持ヘッド１９を部品供給ステージ２上に移動させて保持ツール２０をピックアップ対象のチップ６に位置合わせして昇降させることにより、保持ツール２０はチップ６の上面に接触してこのチップ６を真空吸着によりピックアップする。
【００３１】
このピックアップ動作によりチップ６を保持した部品保持ヘッド１９を基板保持ステージ１０の上方に移動させ、基板保持テーブル１１に保持された基板１２に対して保持ツール２０を昇降させることにより、保持ツール２０に保持されたチップ６は基板１２に搭載される。部品保持ヘッド移動機構１８および部品保持ヘッド１９は、シート５上のチップ６をピックアップして保持する保持ツール２０を備え、部品供給ステージ２と基板保持ステージ１０との間を往復移動してチップ６を基板１２に搭載する部品搭載機構となっている。すなわちこの部品搭載機構は、チップ６をシート５からピックアップするピックアップ手段と、ピックアップされたチップ６を基板１２に搭載する搭載手段とを兼ねたものとなっている。もちろん、ピックアップ手段と搭載手段とを個別の機構で構成するようにしてもよい。
【００３２】
部品保持ヘッド１９が部品供給ステージ２から基板保持ステージ１０へ移動する移動経路の下方には第２のカメラ１３が配設されており、第２のカメラ１３は保持ツール２０に保持されたチップ６を下方から撮像する。そしてこの撮像結果を認識手段（図示省略）によって認識処理することにより、保持ツール２０に保持された状態におけるチップ６の位置が認識される。部品保持ヘッド１９によってチップ６を基板１２に搭載する際には、この位置認識結果を反映して、チップ６の基板１２に対する位置合わせが行われる。
【００３３】
このチップ搭載装置は上記のように構成されており、次にチップ搭載動作について、図７，図８，図９を参照しながら説明する。このチップ搭載動作は、光の照射により気体を発生する粘着剤によって上面にチップ６を貼着保持したシート５から、チップ６をピックアップして基板に搭載するものである。
【００３４】
図７は、チップ６と光照射部８および保持ツール２０とのアライメントが完了した状態、すなわち第１のカメラ１７によってチップ６を撮像した撮像結果を認識処理することによりチップ６の位置を認識し、この認識結果に基づいて光照射部８をピックアップすべきチップ６の下方に正しく位置合わせするとともに、保持ツール２０をチップ６の直上に位置させた状態を示している。この状態では、遮光部材９の透光部Ｔがピックアップ対象のチップ６の下面に位置合わせされており、この状態で光照射工程が実行される。すなわち、ＵＶ光源部８ｂを点灯して、シート５に下方から光を照射することにより、粘着層５ａから窒素ガスを発生させて粘着層５ａによるチップ６の貼着保持力を低下させる（光照射工程）。
【００３５】
この光照射工程においては、前述の遮光部材９を用いることにより、紫外線ががシート５に照射される照射範囲が、チップ６の外形線６ａから内側に所定幅だけ隔てて設定された内縁線６ｂの外側にはみ出さないように設定されていることから、ピックアップ対象のチップ６に隣接する周囲のチップ６に対して、貼着保持力の低減効果が不必要に及ぶことがない。
【００３６】
そして粘着層５ａから発生した窒素ガスがチップ６と粘着層５ａとの粘着界面に十分な量で溜まり、図７に示すようにガス層Ｇが形成されたならば、図８に示すように保持ツール２０を下降させてチップ６の上面に接触させ、真空吸着によりチップ６を保持する。次いで図９に示すように、保持ツール２０をチップ６とともに上昇させて、チップ６をシート５からピックアップする（ピックアップ工程）。このピックアップ工程においては、前述のように隣接するチップの保持力が不必要に低減することによるチップの位置ずれが生じることがなく、安定してチップ６をピックアップすることができる。
【００３７】
チップ６をピックアップしたならば、部品保持ヘッド１９を第２のカメラ１３の上方に移動させ、保持ツール２０によって保持されたチップ６を第２のカメラ１３によって撮像し、撮像結果を認識処理することにより、部品保持ヘッド１９に保持された状態のチップ６の位置を認識する。この後、部品保持ヘッド１９は基板保持ステージ１０へ移動し、認識結果を反映させて部品保持ヘッド移動機構１８を制御し、保持ツール２０に保持されたチップ６と基板１２との位置合わせ行って、位置合わせされたチップ６を基板１２に搭載する（搭載工程）。
【００３８】
なお上述のチップ搭載動作において、光照射部８に装着する遮光部材９としては、前述のように、図３に示すもの以外に図４，図５，図６に示す各種のパターンの透光部が設けられたものを、シート５，チップ６の特性に応じて用いることができる。
【００３９】
ここで図３，図４（ａ）、（ｃ）、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す透光部Ｔ、Ｔ１，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６が設けられたものを用いる場合には、シート５に紫外線が照射される照射範囲は、チップ６の中央部を含んで設定された中央照射範囲を含む形態となる。そして図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す透光部Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６が設けられた遮光部材９を用いる場合には、照射範囲はチップ６の中央部から内縁線に向かって延出する延出照射範囲を含む形態となる。さらに図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す透光部Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９が設けられた遮光部材９を用いる場合には、紫外線がシート５に照射されない非照射範囲は、照射範囲によって閉囲された閉形状の非照射領域を含む形態となる。
【００４０】
（実施の形態２）
図１０は本発明の実施の形態２のチップ搭載装置の側面図、図１１、図１２，図１３、図１４は本発明の実施の形態２のチップピックアップ方法の動作説明図である。
【００４１】
まず図１０を参照して、チップ搭載装置の構造を説明する。図１０において、基台１０
１上には実施の形態１における部品供給ステージ２と同様構成の部品供給ステージ１０２が、Ｘ軸テーブル１０７Ｘ、Ｙ軸テーブル１０７Ｙよりなる部品供給ステージ移動機構１０７によって水平移動可能に配設されている。部品供給ステージ１０２は治具ホルダ１０３を備えており、治具ホルダ１０３は、実施の形態１に示すものと同様のシート５が装着された治具４を着脱自在に保持する。シート５には、チップ６が個片に分離された状態で保持されている。
【００４２】
治具ホルダ３に保持されたシート５の下方には、実施の形態１と同様の光照射部８が逆Ｌ字形状の保持ブラケット１０１ｂを介して基台１０１に固定保持されている。光照射部８には、実施の形態１に示す各種の遮光部材９が着脱自在に装着される。光照射部８は後述する部品観察カメラ１１７と同一水平位置に配置されており、この位置は後述する保持ツール１２０によってシート５からチップ６を取り出すピックアップ位置Ｐとなっている。
【００４３】
基台１０１上には、部品供給ステージ１０２に隣接して基板保持ステージ１１０が配設されている。基板保持ステージ１１０は基台１０１に立設された支持ポスト１０１ｃの上部に基板保持テーブル１１１を固定した構成となっており、基板保持テーブル１１１はチップ６が搭載される基板１２を保持する基板保持部となっている。
【００４４】
基台１０１上面の両端部に立設された支持ポスト１０１ａには、部品保持ヘッド移動機構１１６が架設されており、部品保持ヘッド移動機構１１６には部品保持ヘッド１１９が水平移動自在に配設されている。部品保持ヘッド１１９の下部には保持ツール１２０が装着されており、部品保持ヘッド１１９を部品供給ステージ１０２に設定されたピックアップ位置Ｐに移動させて保持ツール１２０を昇降させることにより、保持ツール１２０はピックアップ位置Ｐに位置合わせされたチップ６を真空吸着によりピックアップする。
【００４５】
チップ６を保持した部品保持ヘッド１１９を基板保持テーブル１１０の上方に移動させて、基板保持テーブル１１１に保持された基板１２に対して保持ツール１２０を昇降させることにより、保持ツール１２０に保持されたチップ６は基板１２に搭載される。部品保持ヘッド移動機構１１６および部品保持ヘッド１１９は、シート５上のチップ６をピックアップして保持する保持ツール１２０を備え、部品供給ステージ１０２と基板保持ステージ１１０との間を往復移動してチップ６を基板に搭載する部品搭載機構となっている。すなわちこの部品搭載機構は、チップ６をシート５からピックアップするピックアップ手段と、ピックアップされたチップ６を基板１２に搭載する搭載手段とを兼ねたものとなっている。もちろん、ピックアップ手段と搭載手段とを個別の機構で構成してもよい。
【００４６】
左側の支持ポスト１０１ａの上部には逆Ｌ型の支持ブラケット１１５が固定されており、支持ブラケット１１５には部品観察カメラ１１７が保持ツール１２０によるピックアップ位置Ｐ、すなわち光照射部８の直上に位置して保持されている。部品供給ステージ移動機構１０７によって部品供給ステージ１０２を水平移動させることにより、シート５上のチップ６は部品観察カメラ１１７に対して相対移動し、これにより、部品観察カメラ１１７によってシート５に保持された任意のチップ６を撮像することができる。この撮像結果を認識手段（図示省略）によって認識処理することによりチップ６の位置が認識される。
【００４７】
次にチップ搭載動作について、図１１〜図１４を参照しながら説明する。このチップ搭載動作は、光の照射により気体を発生する粘着剤によって上面にチップ６を貼着保持したシート５から、チップ６をピックアップして基板に搭載するものである。
【００４８】
図１１は、チップ６と光照射部８および保持ツール１２０とのアライメントが完了した状態、すなわち第１のカメラ１７によってチップ６を撮像した撮像結果を認識処理するこ
とによりチップ６の位置を認識し、この認識結果に基づいて部品供給ステージ１０２を水平移動させてピックアップすべきチップ６をピックアップ位置Ｐに位置決めした状態を示している。この状態では、遮光部材９の透光部Ｔがピックアップ対象のチップ６の下面に位置合わせされている。
【００４９】
次いで図１２に示すように、保持ツール１２０を下降させてチップ６の上面に接触させ、この状態で光照射工程を実行する。すなわち図１３に示すように、ＵＶ光源部８ｂを点灯して、ピックアップすべきチップ６の裏面に位置する粘着層５ａに対してシート５の下面側から紫外線を照射することにより、粘着層５ａから窒素ガスを発生させて、粘着層５ａによるチップ６の貼着保持力を低下させる（光照射工程）。
【００５０】
そして発生した窒素ガスがチップ６と粘着層５ａとの界面に十分な量で溜まりガス層Ｇが形成されたならば、図１４に示すように、保持ツール１２０を上昇させて保持したチップ６をシート５からピックアップする（ピックアップ工程）。そして保持ツール１２０によってチップ６をピックアップしたならば、部品保持ヘッド１１９は基板保持テーブル１１０へ移動して、保持したチップ６を基板１２に搭載する（搭載工程）。本実施の形態２においても、実施の形態１に示す遮光部材９を用いることにより、前述と同様の効果を得る。
【００５１】
上記説明したように、本実施の形態１，２に示すチップのピックアップにおいては、粘着層５ａによるチップ６の貼着保持力を低下させるために行われる光照射において、チップ６の外形線６ａから内側に所定幅だけ隔てて設定された内縁線６ｂの外側にはみ出さないように設定された照射範囲に光を照射するようにしている。これにより、隣接するチップ６への光照射の影響が排除され、これらのチップ６の貼着保持力が不必要に低減される事態が生じることがない。したがって、粘着層５ａからのチップ６の剥離を容易にする効果を確保するとともに、チップ６を安定してピックアップして基板に搭載することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明のチップ搭載装置およびチップ搭載方法は、チップを安定してピックアップして基板に搭載することができるという効果を有し、ダイボンディング装置においてシートに保持されたチップをピックアップして基板に搭載する用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態１のチップ搭載装置の側面図
【図２】本発明の実施の形態１のチップ搭載装置の光照射部の構成説明図
【図３】本発明の実施の形態１のチップ搭載装置の光照射部に装着される遮光部材の形状説明図
【図４】本発明の実施の形態１のチップ搭載装置の光照射部に装着される遮光部材の平面図
【図５】本発明の実施の形態１のチップ搭載装置の光照射部に装着される遮光部材の平面図
【図６】本発明の実施の形態１のチップ搭載装置の光照射部に装着される遮光部材の平面図
【図７】本発明の実施の形態１のチップピックアップ方法の動作説明図
【図８】本発明の実施の形態１のチップピックアップ方法の動作説明図
【図９】本発明の実施の形態１のチップピックアップ方法の動作説明図
【図１０】本発明の実施の形態２のチップ搭載装置の側面図
【図１１】本発明の実施の形態２のチップピックアップ方法の動作説明図
【図１２】本発明の実施の形態２のチップピックアップ方法の動作説明図
【図１３】本発明の実施の形態２のチップピックアップ方法の動作説明図
【図１４】本発明の実施の形態２のチップピックアップ方法の動作説明図
【符号の説明】
【００５４】
２、１０２ 部品供給ステージ
５ シート
５ａ 粘着層
６ チップ
８ 光照射部
９ 遮光部材
１０、１１０ 基板保持ステージ
１２ 基板
Ｔ 透光部
Ｎ 遮光部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートに貼着保持されたチップをピックアップして基板に搭載するチップ搭載装置およびチップ搭載方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハから切り出された個片の半導体チップをリードフレームなどの基板に実装するダイボンディング装置は、シートに貼着状態で保持された半導体チップを、個片ごとにシートから剥がして取り出すピックアップ装置を備えている。このピックアップ装置において、貼着状態の半導体チップをシートから剥離する方法として、従来用いられていたエジェクタピンによる突き上げ方式に替えて、紫外線照射による方式が実用化されるようになっている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この方式は、半導体チップをシートに粘着する粘着剤として、紫外線照射によって粘着力が低減する特性を備えた粘着剤を用いるものであり、半導体チップの取り出しに際し、紫外線を照射することによってシートに半導体チップを保持する粘着力を低減させ、吸着コレットによる半導体チップのピックアップを容易にしている。
【特許文献１】特開平８−２８８３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上述の特許文献例に示す紫外線照射によるチップの剥離には、紫外線の照射範囲設定に起因して次のような不具合が生じていた。チップのピックアップにおいては、取り出し対象のチップのみ貼着保持力を低下させ、その他のチップはシートに安定して貼着された状態を保つことが望ましい。ところが、紫外線照射において照射範囲が適切に設定されていないと、取り出し対象のチップのみならず隣接するチップを貼着保持したシートにも紫外線が照射される事態が発生する場合がある。このため、取り出し対象のチップのみならず隣接するチップの貼着保持力が不必要に低減してチップの位置ずれが生じ、安定したチップのピックアップが妨げられていた。
【０００５】
そこで本発明は、チップを安定してピックアップして基板に搭載することができるチップ搭載装置およびチップ搭載方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のチップ搭載装置は、光の照射により気体を発生する粘着性物質によって上面にチップを貼着保持したシートから前記チップをピックアップして基板に搭載するチップ搭載装置であって、前記基板を保持する基板保持部と、前記シートを保持するシート保持部と、前記チップを前記シートからピックアップするピックアップ手段と、前記ピックアップされたチップを前記基板に搭載する搭載手段と、前記シート保持部の下方に設けられ前記シートに下方から光を照射することにより前記粘着性物質によるチップの貼着保持力を低下させる光照射手段と、前記光照射手段の上面と前記シートの下面との間に設けられ前記光が透過する透光部と前記光を遮断する遮光部とを有する遮光部材とを備え、前記遮光部材を前記シート上のピックアップ対象のチップに位置合わせした状態において、前記透光部が前記チップの外形線から内側に所定幅だけ隔てて閉形状で設定された内縁線の外側にはみ出さない。
【０００７】
本発明のチップ搭載方法は、光の照射により気体を発生する粘着性物質によって上面にチップを貼着保持したシートから前記チップをピックアップして基板に搭載するチップ搭
載方法であって、前記シートに下方から光を照射することにより前記粘着性物質によるチップの貼着保持力を低下させる光照射工程と、前記チップを前記シートからピックアップするピックアップ工程と、ピックアップされた前記チップを基板に搭載する搭載工程とを含み、前記光照射工程において前記光が前記シートに照射される照射範囲が、前記チップの外形線から内側に所定幅だけ隔てて設定された内縁線の外側にはみ出さない。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光照射工程においてチップの外形線から内側に所定幅だけ隔てて設定された内縁線の外側にはみ出さないように設定された照射範囲に光を照射することにより、隣接するチップへの光照射の影響を排除してこれらのチップの貼着保持力が不必要に低減するのを防止することができ、チップを安定してピックアップして基板に搭載することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１のチップ搭載装置の側面図、図２は本発明の実施の形態１のチップ搭載装置の光照射部の構成説明図、図３は本発明の実施の形態１のチップ搭載装置の光照射部に装着される遮光部材の形状説明図、図４、図５、図６は本発明の実施の形態１のチップ搭載装置の光照射部に装着される遮光部材の平面図、図７、図８、図９は本発明の実施の形態１のチップピックアップ方法の動作説明図である。
【００１０】
まず図１を参照して、チップ搭載装置の構造を説明する。図１において、基台１上には部品供給ステージ２が配設されている。部品供給ステージ２は治具ホルダ３を備えており、治具ホルダ３は、シート５が装着された治具４を着脱自在に保持する。シート５には、半導体チップ６（以下、単に「チップ６」と略記。）が個片に分離された状態で保持されている。
【００１１】
チップ６のキャリアとして用いられるシート５は、透明樹脂など光透過性材質をシート状に成形したものであり、シート５の上面には、以下の性質を有する粘着剤（粘着性物質）を薄膜状にした粘着層５ａが形成されている。粘着剤としては、光を照射することにより気体を発生する性質を有する化合物（例えばアジド基など紫外線照射により分解して窒素ガスを発生する性質を有するもの（特開２００１−２００２３４号公報参照））を含有した組成の粘着剤が用いられる。
【００１２】
すなわちシート５は、光を照射することにより気体を発生する性質を有する粘着剤によって上面に複数のチップ６を貼着保持しており、部品供給ステージ２は、治具４に装着されたシート５を治具ホルダ３によって支持する。したがって部品供給ステージ２はシート５を保持するシート保持部となっている。このようにチップ６を保持するキャリアとしてこのような粘着層５ａを有するシート５を用いることにより、後述するように、チップ６をシート５からピックアップする際のチップ６の剥離を容易にすることができる。
【００１３】
治具ホルダ３に保持されたシート５の下方には、光照射部８がＸ軸テーブル７Ｘ、Ｙ軸テーブル７Ｙよりなる光照射部移動機構７によって水平移動自在に配設されている。図２に示すように、光照射部８は筒状の導光部８ａおよび導光部８ａの下方に内蔵されたＵＶ光源部８ｂを備えており、導光部８ａの上面には板部材である遮光部材９が着脱自在に装着されている。
【００１４】
遮光部材９は、透明なガラス板９ａの表面の特定範囲に遮光膜９ｂを蒸着して構成されており、ＵＶ光源部８ｂを点灯して紫外線を上方に投射すると、遮光膜９ｂが形成された範囲では紫外線は遮断され、遮光膜９ｂが形成されていない範囲では紫外線はガラス板９
ａを透過して上方に照射される。したがって、遮光部材９において、遮光膜９ｂが形成されていない範囲は紫外線が透過する透光部Ｔ（ハッチングを施した部分）となっており、遮光膜９ｂが形成された範囲は、紫外線を遮断する遮光部Ｎとなっている。
【００１５】
なお遮光部材９の構成として、遮光膜９ｂが形成されたガラス板９ａを用いる替わりに、開口部が形成された金属などの板を遮光部材として用いてもよい。この場合には、紫外線は開口部を介して上方に透過し、開口部以外の範囲では紫外線は遮光される。すなわち、この場合には板に設けられた開口部が透光部Ｔを形成し、開口部以外の部分が遮光部Ｎとなる。
【００１６】
チップ６を部品供給ステージ２から取り出すピックアップ動作においては、光照射部移動機構７によって光照射部８を水平移動させて透光部Ｔがピックアップ対象となるチップ６の直下に位置するようにアライメント動作を行い、この状態でＵＶ光源部８ｂを点灯して、ピックアップ対象のチップ６の直下に位置するシート５の下面に対して紫外線を照射する（図７参照）。これにより、紫外線はシート５を透過して粘着層５ａに照射され、粘着層５ａから窒素ガスが発生する。そして発生した窒素ガスがチップ６と粘着層５ａとの界面に滞留してガス層を形成することにより、粘着層５ａがチップ６を粘着保持する保持力が大幅に低下し、チップ６のシート５からの剥離が容易となる。
【００１７】
すなわち上記構成において、光照射部８に設けられたＵＶ光源部８ｂは、シート保持部である部品供給ステージ２の下方に設けられシート５に下方から光を照射することにより、粘着層５ａによるチップ６の貼着保持力を低下させる光照射手段となっている。そして遮光部材９は、この光照射手段の上面とシート５の下面との間に設けられ、光が透過する透光部Ｔと光を遮断する遮光部Ｎとを有する構成となっている。透光部Ｔは、上述の光照射において紫外線がシート５に照射される照射範囲に対応しており、遮光部Ｎは、紫外線がシート５に照射されない非照射範囲に対応している。
【００１８】
次に、図３を参照して、遮光部材９における透光部Ｔの形状について説明する。図３（ａ）は、遮光部材９をシート５上のピックアップ対象のチップ６に位置合わせした状態を示している。ここで２点鎖線で示す６ａはチップ６の外形線を示しており、外形線６ａと相似形状に設定された透光部Ｔ（ハッチングを施した部分）の外形線Ｔａ（透光部Ｔと遮光部Ｎの境界線）は、チップ６の外形線６ａの内側にある。すなわちここに示す例では、透光部Ｔは対象となるチップ６と相似形状で、チップ６よりも小さいサイズに設定されている。
【００１９】
図３（ｂ）は、透光部Ｔのサイズとチップ６のサイズとの相対関係の詳細を示している。図３（ｂ）において、一点鎖線で示す６ｂはチップ６の内縁線であり、チップ６の外形線６ａの内側に外形線６ａに沿って所定のマージン幅ｄだけ隔てて設定されている。ここでマージン幅ｄは、チップ６の形状誤差、遮光部材９における透過部Ｔの形状誤差、さらに光照射部８を水平移動させてピックアップ対象のチップ６に位置合わせする際の位置決め誤差などを勘案して設定されるものである。
【００２０】
透光部Ｔの形状・寸法の決定に際しては、粘着層５ａが紫外線照射により発生する単位面積当たりの窒素ガスの量などの要素が勘案されるが、ここでは透光部Ｔの上限サイズとして、外形線Ｔａが内縁線６ｂから外側にはみ出さないような形状・寸法が上限として設定される。これにより、光照射部８を移動させてピックアップ対象のチップ６に位置合わせした状態において、チップ６，遮光部材９の形状誤差や、前述の位置決め誤差が存在する場合にあっても、透光部Ｔがチップ６の外形線６ａから外側にはみ出す事態が発生せず、後述するように、紫外線照射による保持力低減効果が隣接するチップ６に不必要に及ぶことを防止して、チップのピックアップを安定させる効果を有している。
【００２１】
すなわち、本実施の形態では、遮光部材９をシート５上のピックアップ対象のチップ６に位置合わせした状態において、透光部Ｔがチップ６の外形線６ａから内側に所定幅ｄだけ隔てて閉形状で設定された内縁線６ｂの外側にはみ出さないようになっている。
【００２２】
図２，図３においては、遮光部材９として、略正方形状のチップ６を対象として、チップ６と相似形状の透光部Ｔが設けられた例を示したが、前述のように遮光部材９は光照射部８に着脱自在に装着可能となっており、対象となるシート５，チップ６の特性に応じて各種のタイプが選択可能である。以下、図４，図５、図６を参照して、遮光部材９のバリエーションを示す。ここで、図４（ａ）、図４（ｂ）、図５（ａ）、図５（ｂ）、図６（ａ）、図６（ｂ）は、図３に示す例と同様に正方形状のチップ６を対象とした遮光部材の例を示しており、図４（ｃ）、図５（ｃ）、図６（ｃ）は、長方形状のチップ６を対象とした例を示している。
【００２３】
図４（ａ）は、内縁線６ｂの内側に収まる径寸法Ｄの円形状の透光部Ｔ１を中心位置に設けた遮光部材９を示している。このパターンは、対象とするチップ６の中央部を集中的に剥離させたい場合に有効である。また図４（ｂ）は、幅ｂ１の帯状部を中央部から外縁側へ向かって巴形状に配列した透光部Ｔ２を設けた例を示している。このパターンは、透光部Ｔの全体面積を抑制して正方形のチップ６の内部に発生する窒素ガスの量を適正量に制御し、且つガス発生分布を極力均一にしたいような場合に有効である。そして図４（ｃ）は、長方形状の内縁線６ｂの内側に、長方形状の透光部Ｔ３を設けた例を示している。
【００２４】
図５（ａ）は、内縁線６ｂによって形成される正方形において、対向するコーナ部を連結した２つの対角線ａより成るＸ字状の透光部Ｔ４を設けた例を示している。このパターンは、透光部Ｔの全体面積を抑制しつつ、チップ６のコーナ部に相当する範囲に透光部を配置することにより、コーナ部近傍にて窒素ガスを発生させてピックアップ時のコーナ部の剥離を容易にすることを意図したものである。
【００２５】
また図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すＸ字に十字線ｂを重ね合わせた形状の透光部Ｔ５を設けた例を示している。このパターンは、上述の効果を確保しつつ中央部近傍の透光部面積を増やしたい場合に有効である。そして図５（ｃ）は、図４（ｃ）に示す長方形状の内縁線６ｂにおいて、中央部に長手方向に設定された直線部ｃの両端から、内縁線６ｂのコーナ部に向かって斜線部ｄを延出させた構成の透光部Ｔ６を設けた例を示しており、図５（ａ）に示すパターンと同様の効果を有する。
【００２６】
図６（ａ）は、図４（ａ）に示すように内縁線６ｂの内側に収まる円形状の透光部を設ける場合において、径寸法Ｄ１の円形状の透光部の中心に径寸法Ｄ２の遮光部Ｎ（閉遮光領域）を設けた構成の透光部Ｔ７を設けた例を示している。このパターンは、対象とするチップ６の中央部に、周囲を透光部によって閉囲された閉形状の遮光部を配置することにより、光照射時において紫外線が照射されず窒素ガスが発生しない部分を意図的に残すことようにしたものである。これにより、チップ６を適正な保持力でシート５に保持させた状態を保つことができる。
【００２７】
また図４（ｂ）は、正方形状の透光部Ｔ８を設ける場合において、透光部の中央に周囲を透光部によって閉囲された閉形状の２つの遮光部Ｎ（閉遮光領域）を設定した例を示している。このパターンによれば、上述のようにチップ６を適正な保持力でシート５に保持させる効果に加えて、チップ６をこれらの遮光部Ｎによってシート５に２点保持することによる廻り止め効果が得られ、チップ６のΘ方向の位置ずれを防止することができる。そして図４（ｃ）は、長方形状の内縁線６ｂの内側に長方形状の透光部を設ける際に、内部に長方形状の遮光部Ｎ（閉遮光領域）を設けた構成の透光部Ｔ９を示しており、図６（ａ
）の例と同様にチップ６を適正な保持力でシート５に保持させることができる。
【００２８】
上述のパターンにおいて、図３，図４（ａ）、（ｃ）、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す各例においては、透光部Ｔ、Ｔ１，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６はチップ６の中央部を含んで設定された中央透光部を含む形態となっている。そして図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す各例では、透光部Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６はチップ６の中央部から内縁線６ｂに向かって延出する延出透光部を含む形態となっている。さらに図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す各例においては、遮光部Ｎは透光部Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９によって閉囲された閉遮光領域を含む形態となっている。
【００２９】
図１において、基台１上には、部品供給ステージ２に隣接して第２のカメラ１３および基板保持ステージ１０が配設されている。基板保持ステージ１０はベース部１０ａに基板保持テーブル１１を載置した構成となっており、基板保持テーブル１１はチップ６が搭載される基板１２を保持する基板保持部となっている。基台１上面の両端部に立設された支持ポスト１ａには、水平な上部フレーム１５が架設されており、上部フレーム１５には第１のカメラ１７が第１のカメラ移動機構１６によって水平移動自在に配設されている。第１のカメラ移動機構１６によって第１のカメラ１７を移動させることにより、第１のカメラ１７はシート５に保持された任意のチップ６の上方に位置し、このチップ６を撮像する。そしてこの撮像結果を認識手段（図示省略）によって認識処理することにより、任意のチップ６の位置が認識される。
【００３０】
上部フレーム１５には部品保持ヘッド１９が部品保持ヘッド移動機構１８によって水平移動自在に配設されている。部品保持ヘッド１９の下部には保持ツール２０が装着されており、部品保持ヘッド１９を部品供給ステージ２上に移動させて保持ツール２０をピックアップ対象のチップ６に位置合わせして昇降させることにより、保持ツール２０はチップ６の上面に接触してこのチップ６を真空吸着によりピックアップする。
【００３１】
このピックアップ動作によりチップ６を保持した部品保持ヘッド１９を基板保持ステージ１０の上方に移動させ、基板保持テーブル１１に保持された基板１２に対して保持ツール２０を昇降させることにより、保持ツール２０に保持されたチップ６は基板１２に搭載される。部品保持ヘッド移動機構１８および部品保持ヘッド１９は、シート５上のチップ６をピックアップして保持する保持ツール２０を備え、部品供給ステージ２と基板保持ステージ１０との間を往復移動してチップ６を基板１２に搭載する部品搭載機構となっている。すなわちこの部品搭載機構は、チップ６をシート５からピックアップするピックアップ手段と、ピックアップされたチップ６を基板１２に搭載する搭載手段とを兼ねたものとなっている。もちろん、ピックアップ手段と搭載手段とを個別の機構で構成するようにしてもよい。
【００３２】
部品保持ヘッド１９が部品供給ステージ２から基板保持ステージ１０へ移動する移動経路の下方には第２のカメラ１３が配設されており、第２のカメラ１３は保持ツール２０に保持されたチップ６を下方から撮像する。そしてこの撮像結果を認識手段（図示省略）によって認識処理することにより、保持ツール２０に保持された状態におけるチップ６の位置が認識される。部品保持ヘッド１９によってチップ６を基板１２に搭載する際には、この位置認識結果を反映して、チップ６の基板１２に対する位置合わせが行われる。
【００３３】
このチップ搭載装置は上記のように構成されており、次にチップ搭載動作について、図７，図８，図９を参照しながら説明する。このチップ搭載動作は、光の照射により気体を発生する粘着剤によって上面にチップ６を貼着保持したシート５から、チップ６をピックアップして基板に搭載するものである。
【００３４】
図７は、チップ６と光照射部８および保持ツール２０とのアライメントが完了した状態、すなわち第１のカメラ１７によってチップ６を撮像した撮像結果を認識処理することによりチップ６の位置を認識し、この認識結果に基づいて光照射部８をピックアップすべきチップ６の下方に正しく位置合わせするとともに、保持ツール２０をチップ６の直上に位置させた状態を示している。この状態では、遮光部材９の透光部Ｔがピックアップ対象のチップ６の下面に位置合わせされており、この状態で光照射工程が実行される。すなわち、ＵＶ光源部８ｂを点灯して、シート５に下方から光を照射することにより、粘着層５ａから窒素ガスを発生させて粘着層５ａによるチップ６の貼着保持力を低下させる（光照射工程）。
【００３５】
この光照射工程においては、前述の遮光部材９を用いることにより、紫外線ががシート５に照射される照射範囲が、チップ６の外形線６ａから内側に所定幅だけ隔てて設定された内縁線６ｂの外側にはみ出さないように設定されていることから、ピックアップ対象のチップ６に隣接する周囲のチップ６に対して、貼着保持力の低減効果が不必要に及ぶことがない。
【００３６】
そして粘着層５ａから発生した窒素ガスがチップ６と粘着層５ａとの粘着界面に十分な量で溜まり、図７に示すようにガス層Ｇが形成されたならば、図８に示すように保持ツール２０を下降させてチップ６の上面に接触させ、真空吸着によりチップ６を保持する。次いで図９に示すように、保持ツール２０をチップ６とともに上昇させて、チップ６をシート５からピックアップする（ピックアップ工程）。このピックアップ工程においては、前述のように隣接するチップの保持力が不必要に低減することによるチップの位置ずれが生じることがなく、安定してチップ６をピックアップすることができる。
【００３７】
チップ６をピックアップしたならば、部品保持ヘッド１９を第２のカメラ１３の上方に移動させ、保持ツール２０によって保持されたチップ６を第２のカメラ１３によって撮像し、撮像結果を認識処理することにより、部品保持ヘッド１９に保持された状態のチップ６の位置を認識する。この後、部品保持ヘッド１９は基板保持ステージ１０へ移動し、認識結果を反映させて部品保持ヘッド移動機構１８を制御し、保持ツール２０に保持されたチップ６と基板１２との位置合わせ行って、位置合わせされたチップ６を基板１２に搭載する（搭載工程）。
【００３８】
なお上述のチップ搭載動作において、光照射部８に装着する遮光部材９としては、前述のように、図３に示すもの以外に図４，図５，図６に示す各種のパターンの透光部が設けられたものを、シート５，チップ６の特性に応じて用いることができる。
【００３９】
ここで図３，図４（ａ）、（ｃ）、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す透光部Ｔ、Ｔ１，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６が設けられたものを用いる場合には、シート５に紫外線が照射される照射範囲は、チップ６の中央部を含んで設定された中央照射範囲を含む形態となる。そして図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す透光部Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６が設けられた遮光部材９を用いる場合には、照射範囲はチップ６の中央部から内縁線に向かって延出する延出照射範囲を含む形態となる。さらに図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す透光部Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９が設けられた遮光部材９を用いる場合には、紫外線がシート５に照射されない非照射範囲は、照射範囲によって閉囲された閉形状の非照射領域を含む形態となる。
【００４０】
（実施の形態２）
図１０は本発明の実施の形態２のチップ搭載装置の側面図、図１１、図１２，図１３、図１４は本発明の実施の形態２のチップピックアップ方法の動作説明図である。
【００４１】
まず図１０を参照して、チップ搭載装置の構造を説明する。図１０において、基台１０
１上には実施の形態１における部品供給ステージ２と同様構成の部品供給ステージ１０２が、Ｘ軸テーブル１０７Ｘ、Ｙ軸テーブル１０７Ｙよりなる部品供給ステージ移動機構１０７によって水平移動可能に配設されている。部品供給ステージ１０２は治具ホルダ１０３を備えており、治具ホルダ１０３は、実施の形態１に示すものと同様のシート５が装着された治具４を着脱自在に保持する。シート５には、チップ６が個片に分離された状態で保持されている。
【００４２】
治具ホルダ３に保持されたシート５の下方には、実施の形態１と同様の光照射部８が逆Ｌ字形状の保持ブラケット１０１ｂを介して基台１０１に固定保持されている。光照射部８には、実施の形態１に示す各種の遮光部材９が着脱自在に装着される。光照射部８は後述する部品観察カメラ１１７と同一水平位置に配置されており、この位置は後述する保持ツール１２０によってシート５からチップ６を取り出すピックアップ位置Ｐとなっている。
【００４３】
基台１０１上には、部品供給ステージ１０２に隣接して基板保持ステージ１１０が配設されている。基板保持ステージ１１０は基台１０１に立設された支持ポスト１０１ｃの上部に基板保持テーブル１１１を固定した構成となっており、基板保持テーブル１１１はチップ６が搭載される基板１２を保持する基板保持部となっている。
【００４４】
基台１０１上面の両端部に立設された支持ポスト１０１ａには、部品保持ヘッド移動機構１１６が架設されており、部品保持ヘッド移動機構１１６には部品保持ヘッド１１９が水平移動自在に配設されている。部品保持ヘッド１１９の下部には保持ツール１２０が装着されており、部品保持ヘッド１１９を部品供給ステージ１０２に設定されたピックアップ位置Ｐに移動させて保持ツール１２０を昇降させることにより、保持ツール１２０はピックアップ位置Ｐに位置合わせされたチップ６を真空吸着によりピックアップする。
【００４５】
チップ６を保持した部品保持ヘッド１１９を基板保持テーブル１１０の上方に移動させて、基板保持テーブル１１１に保持された基板１２に対して保持ツール１２０を昇降させることにより、保持ツール１２０に保持されたチップ６は基板１２に搭載される。部品保持ヘッド移動機構１１６および部品保持ヘッド１１９は、シート５上のチップ６をピックアップして保持する保持ツール１２０を備え、部品供給ステージ１０２と基板保持ステージ１１０との間を往復移動してチップ６を基板に搭載する部品搭載機構となっている。すなわちこの部品搭載機構は、チップ６をシート５からピックアップするピックアップ手段と、ピックアップされたチップ６を基板１２に搭載する搭載手段とを兼ねたものとなっている。もちろん、ピックアップ手段と搭載手段とを個別の機構で構成してもよい。
【００４６】
左側の支持ポスト１０１ａの上部には逆Ｌ型の支持ブラケット１１５が固定されており、支持ブラケット１１５には部品観察カメラ１１７が保持ツール１２０によるピックアップ位置Ｐ、すなわち光照射部８の直上に位置して保持されている。部品供給ステージ移動機構１０７によって部品供給ステージ１０２を水平移動させることにより、シート５上のチップ６は部品観察カメラ１１７に対して相対移動し、これにより、部品観察カメラ１１７によってシート５に保持された任意のチップ６を撮像することができる。この撮像結果を認識手段（図示省略）によって認識処理することによりチップ６の位置が認識される。
【００４７】
次にチップ搭載動作について、図１１〜図１４を参照しながら説明する。このチップ搭載動作は、光の照射により気体を発生する粘着剤によって上面にチップ６を貼着保持したシート５から、チップ６をピックアップして基板に搭載するものである。
【００４８】
図１１は、チップ６と光照射部８および保持ツール１２０とのアライメントが完了した状態、すなわち第１のカメラ１７によってチップ６を撮像した撮像結果を認識処理するこ
とによりチップ６の位置を認識し、この認識結果に基づいて部品供給ステージ１０２を水平移動させてピックアップすべきチップ６をピックアップ位置Ｐに位置決めした状態を示している。この状態では、遮光部材９の透光部Ｔがピックアップ対象のチップ６の下面に位置合わせされている。
【００４９】
次いで図１２に示すように、保持ツール１２０を下降させてチップ６の上面に接触させ、この状態で光照射工程を実行する。すなわち図１３に示すように、ＵＶ光源部８ｂを点灯して、ピックアップすべきチップ６の裏面に位置する粘着層５ａに対してシート５の下面側から紫外線を照射することにより、粘着層５ａから窒素ガスを発生させて、粘着層５ａによるチップ６の貼着保持力を低下させる（光照射工程）。
【００５０】
そして発生した窒素ガスがチップ６と粘着層５ａとの界面に十分な量で溜まりガス層Ｇが形成されたならば、図１４に示すように、保持ツール１２０を上昇させて保持したチップ６をシート５からピックアップする（ピックアップ工程）。そして保持ツール１２０によってチップ６をピックアップしたならば、部品保持ヘッド１１９は基板保持テーブル１１０へ移動して、保持したチップ６を基板１２に搭載する（搭載工程）。本実施の形態２においても、実施の形態１に示す遮光部材９を用いることにより、前述と同様の効果を得る。
【００５１】
上記説明したように、本実施の形態１，２に示すチップのピックアップにおいては、粘着層５ａによるチップ６の貼着保持力を低下させるために行われる光照射において、チップ６の外形線６ａから内側に所定幅だけ隔てて設定された内縁線６ｂの外側にはみ出さないように設定された照射範囲に光を照射するようにしている。これにより、隣接するチップ６への光照射の影響が排除され、これらのチップ６の貼着保持力が不必要に低減される事態が生じることがない。したがって、粘着層５ａからのチップ６の剥離を容易にする効果を確保するとともに、チップ６を安定してピックアップして基板に搭載することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明のチップ搭載装置およびチップ搭載方法は、チップを安定してピックアップして基板に搭載することができるという効果を有し、ダイボンディング装置においてシートに保持されたチップをピックアップして基板に搭載する用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態１のチップ搭載装置の側面図
【図２】本発明の実施の形態１のチップ搭載装置の光照射部の構成説明図
【図３】本発明の実施の形態１のチップ搭載装置の光照射部に装着される遮光部材の形状説明図
【図４】本発明の実施の形態１のチップ搭載装置の光照射部に装着される遮光部材の平面図
【図５】本発明の実施の形態１のチップ搭載装置の光照射部に装着される遮光部材の平面図
【図６】本発明の実施の形態１のチップ搭載装置の光照射部に装着される遮光部材の平面図
【図７】本発明の実施の形態１のチップピックアップ方法の動作説明図
【図８】本発明の実施の形態１のチップピックアップ方法の動作説明図
【図９】本発明の実施の形態１のチップピックアップ方法の動作説明図
【図１０】本発明の実施の形態２のチップ搭載装置の側面図
【図１１】本発明の実施の形態２のチップピックアップ方法の動作説明図
【図１２】本発明の実施の形態２のチップピックアップ方法の動作説明図
【図１３】本発明の実施の形態２のチップピックアップ方法の動作説明図
【図１４】本発明の実施の形態２のチップピックアップ方法の動作説明図
【符号の説明】
【００５４】
２、１０２ 部品供給ステージ
５ シート
５ａ 粘着層
６ チップ
８ 光照射部
９ 遮光部材
１０、１１０ 基板保持ステージ
１２ 基板
Ｔ 透光部
Ｎ 遮光部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の照射により気体を発生する粘着性物質によって上面にチップを貼着保持したシートから前記チップをピックアップして基板に搭載するチップ搭載装置であって、
前記基板を保持する基板保持部と、前記シートを保持するシート保持部と、前記チップを前記シートからピックアップするピックアップ手段と、前記ピックアップされたチップを前記基板に搭載する搭載手段と、前記シート保持部の下方に設けられ前記シートに下方から光を照射することにより前記粘着性物質によるチップの貼着保持力を低下させる光照射手段と、前記光照射手段の上面と前記シートの下面との間に設けられ前記光が透過する透光部と前記光を遮断する遮光部とを有する遮光部材とを備え、
前記遮光部材を前記シート上のピックアップ対象のチップに位置合わせした状態において、前記透光部が前記チップの外形線から内側に所定幅だけ隔てて閉形状で設定された内縁線の外側にはみ出さないことを特徴とするチップ搭載装置。
【請求項２】
前記透光部は、前記チップの中央部を含んで設定された中央透光部を含むことを特徴とする請求項１記載のチップ搭載装置。
【請求項３】
前記透光部は、前記チップの中央部から前記内縁線に向かって延出する延出透光部を含むことを特徴とする請求項１記載のチップ搭載装置。
【請求項４】
前記遮光部は、前記透光部によって閉囲された閉遮光領域を含むことを特徴とする請求項１記載のチップ搭載装置。
【請求項５】
前記遮光部材は、前記光照射手段に対して着脱可能な板部材であることを特徴とする請求項１記載のチップ搭載装置。
【請求項６】
光の照射により気体を発生する粘着性物質によって上面にチップを貼着保持したシートから前記チップをピックアップして基板に搭載するチップ搭載方法であって、
前記シートに下方から光を照射することにより前記粘着性物質によるチップの貼着保持力を低下させる光照射工程と、前記チップを前記シートからピックアップするピックアップ工程と、ピックアップされた前記チップを基板に搭載する搭載工程とを含み、
前記光照射工程において前記光が前記シートに照射される照射範囲が、前記チップの外形線から内側に所定幅だけ隔てて設定された内縁線の外側にはみ出さないことを特徴とするチップ搭載方法。
【請求項７】
前記照射範囲は、前記チップの中央部を含んで設定された中央照射範囲を含むことを特徴とする請求項６記載のチップ搭載方法。
【請求項８】
前記照射範囲は、前記チップの中央部から前記内縁線に向かって延出する延出照射範囲を含むことを特徴とする請求項６記載のチップ搭載方法。
【請求項９】
前記光が照射されない非照射範囲は、前記照射範囲によって閉囲された閉形状の非照射領域を含むことを特徴とする請求項６記載のチップ搭載方法。
【請求項１】
光の照射により気体を発生する粘着性物質によって上面にチップを貼着保持したシートから前記チップをピックアップして基板に搭載するチップ搭載装置であって、
前記基板を保持する基板保持部と、前記シートを保持するシート保持部と、前記チップを前記シートからピックアップするピックアップ手段と、前記ピックアップされたチップを前記基板に搭載する搭載手段と、前記シート保持部の下方に設けられ前記シートに下方から光を照射することにより前記粘着性物質によるチップの貼着保持力を低下させる光照射手段と、前記光照射手段の上面と前記シートの下面との間に設けられ前記光が透過する透光部と前記光を遮断する遮光部とを有する遮光部材とを備え、
前記遮光部材を前記シート上のピックアップ対象のチップに位置合わせした状態において、前記透光部が前記チップの外形線から内側に所定幅だけ隔てて閉形状で設定された内縁線の外側にはみ出さないことを特徴とするチップ搭載装置。
【請求項２】
前記透光部は、前記チップの中央部を含んで設定された中央透光部を含むことを特徴とする請求項１記載のチップ搭載装置。
【請求項３】
前記透光部は、前記チップの中央部から前記内縁線に向かって延出する延出透光部を含むことを特徴とする請求項１記載のチップ搭載装置。
【請求項４】
前記遮光部は、前記透光部によって閉囲された閉遮光領域を含むことを特徴とする請求項１記載のチップ搭載装置。
【請求項５】
前記遮光部材は、前記光照射手段に対して着脱可能な板部材であることを特徴とする請求項１記載のチップ搭載装置。
【請求項６】
光の照射により気体を発生する粘着性物質によって上面にチップを貼着保持したシートから前記チップをピックアップして基板に搭載するチップ搭載方法であって、
前記シートに下方から光を照射することにより前記粘着性物質によるチップの貼着保持力を低下させる光照射工程と、前記チップを前記シートからピックアップするピックアップ工程と、ピックアップされた前記チップを基板に搭載する搭載工程とを含み、
前記光照射工程において前記光が前記シートに照射される照射範囲が、前記チップの外形線から内側に所定幅だけ隔てて設定された内縁線の外側にはみ出さないことを特徴とするチップ搭載方法。
【請求項７】
前記照射範囲は、前記チップの中央部を含んで設定された中央照射範囲を含むことを特徴とする請求項６記載のチップ搭載方法。
【請求項８】
前記照射範囲は、前記チップの中央部から前記内縁線に向かって延出する延出照射範囲を含むことを特徴とする請求項６記載のチップ搭載方法。
【請求項９】
前記光が照射されない非照射範囲は、前記照射範囲によって閉囲された閉形状の非照射領域を含むことを特徴とする請求項６記載のチップ搭載方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−２２２１７８（Ｐ２００６−２２２１７８Ａ）
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２５５６（Ｐ２００５−３２５５６）
【出願日】平成１７年２月９日（２００５．２．９）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月９日（２００５．２．９）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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