半導体チップのピックアップ装置及びピックアップ方法
【課題】この発明は粘着シートに貼着された半導体チップのピックアップを剥離条件が変化した場合でも、円滑かつ確実に行えるようにしたことにある。
【解決手段】上面が粘着シート２を吸着保持する吸着面に形成され中央部に開口部が形成されたバックアップ体と、バックアップ体内に同心的に設けられた複数の押し上げ体３５〜３７を有し、所定の高さまで一体的に上昇し、最も外側の押し上げ体が所定の高さまで上昇したときに上昇が制限された後、内側に位置する押し上げ体の方が高く上昇するよう構成された押し上げ手段２６と、複数の押し上げ体を上昇方向に駆動して粘着シートのピックアップされる半導体チップが貼着された部分の下面を径方向外側の押し上げ体から内側の上げ体によって順次押し上げて半導体チップの下面周辺部から中心部に向かって上記粘着シートを剥離させるカム体と、複数の押し上げ体を押し上げたとき、径方向の最も外側に位置する押し上げ体の上昇位置を調整するリング状部材４１を具備する。
【解決手段】上面が粘着シート２を吸着保持する吸着面に形成され中央部に開口部が形成されたバックアップ体と、バックアップ体内に同心的に設けられた複数の押し上げ体３５〜３７を有し、所定の高さまで一体的に上昇し、最も外側の押し上げ体が所定の高さまで上昇したときに上昇が制限された後、内側に位置する押し上げ体の方が高く上昇するよう構成された押し上げ手段２６と、複数の押し上げ体を上昇方向に駆動して粘着シートのピックアップされる半導体チップが貼着された部分の下面を径方向外側の押し上げ体から内側の上げ体によって順次押し上げて半導体チップの下面周辺部から中心部に向かって上記粘着シートを剥離させるカム体と、複数の押し上げ体を押し上げたとき、径方向の最も外側に位置する押し上げ体の上昇位置を調整するリング状部材４１を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は粘着シートに貼着された半導体チップをピックアップするピックアップ装置及びピックアップ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハをさいの目状に切断して形成された半導体チップは粘着シートに貼られており、この半導体チップを基板に実装する場合には吸着ノズル（コレット）によって上記粘着シートから１つずつピックアップするようにしている。
【０００３】
半導体チップを粘着シートからピックアップする場合、従来は吸着ノズルからなるピックアップツールによってピックアップされる半導体チップが貼着された粘着シートの、上記半導体チップの周辺部をバックアップ体の上面によって吸着保持する。そして、その半導体チップを下面側から先端が鋭利な突き上げピンによって突き上げることで、上記半導体チップから上記粘着シートを剥離させ、上記吸着ノズルによってピックアップするということが行なわれていた。
【０００４】
ところで、最近では半導体チップの厚さが５０μｍ以下と非常に薄い場合があり、そのように薄い半導体チップは荷重を加えることで湾曲変形する柔軟性を備えている。そのため、そのように薄い半導体チップを突き上げピンによって粘着シートを引き伸ばしながら突き上げると、突き上げられた半導体チップの周辺部に上記粘着シートの張力が加わることになるから、その張力によって上記半導体チップは下方へ湾曲変形するということがある。
【０００５】
半導体チップが下方へ湾曲変形すると、その半導体チップの周辺部から粘着シートが剥離し難くなるため、半導体チップを上記吸着ノズルによってピックアップすることができないということがあったり、湾曲度合が大きくなると半導体チップが損傷するということがある。
【０００６】
そこで、特許文献１に示されるように、半導体チップを突き上げたとき、その半導体チップが湾曲変形するのを防止し、しかも半導体チップの下面に貼着された粘着シートの剥離が半導体チップの周辺部から中心部に向かって徐々に進行するようにしたピックアップ装置が開発されている。
【０００７】
上記ピックアップ装置は、突き上げホルダ内に軸線を一致させて同芯的に設けられた複数の突き上げ体を有する。複数の突き上げ体がなす上面形状は、通常、ピックアップされる矩形状の半導体チップよりもわずかに小さな矩形状に形成されている。
【０００８】
そして、上記ピックアップ装置は、上記突き上げホルダと一体的に複数の突き上げ体を同時に所定の高さまで上昇させ、最も外側に位置する突き上げ体の上昇高さに応じて粘着シートに張力を付与し、その張力によって半導体チップの外周側の端部から粘着シートを剥離を開始させる。
【０００９】
ついで、上記突き上げホルダ内に圧縮空気を送り込み、複数の突き上げ体が受ける受圧面積の大小の関係から、外側の突き上げ体から上昇させ、最終的には外側の突き上げ体から内側の突き上げ体にゆくにつれて次第に高くなるよう上昇させる。
【００１０】
それによって、半導体チップの下面の外側から、中心に向かって粘着シートが徐々に剥離されるから、半導体チップの一部に集中的に大きな応力を加えて湾曲させるようなことなく、上記半導体チップの下面から粘着シートの剥離を円滑に行なえるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１−３２１６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、半導体チップの下面から粘着シートを剥離する際、最初に半導体チップの外周側の端部から粘着シートを円滑かつ確実に剥離することが重要となり、そのためには半導体チップの厚さ、粘着シートの粘着力、或いは粘着シートに貼着された複数の半導体チップのダイシング状態などの条件（この条件を剥離条件という）に応じて最も外側に位置する上記突き上げ体の上昇高さを設定しなければならない。
【００１３】
すなわち、上述した剥離条件によって半導体チップの外周側の端部から粘着シートが剥離を開始する上記突き上げ体の突き上げ高さ（上昇高さ）が変化するから、剥離条件が変化した場合であっても、半導体チップの外周側の端部から粘着シートが確実に剥離し始めるよう、上記突き上げ体の上昇高さを設定しなければならない。
【００１４】
しかしながら、上述した従来技術では、剥離条件の変化に応じて上記突き上げ体の突き上げ高さを制御するということを行なうことなく、単に上記突き上げ体を所定の高さまで上昇させて半導体チップの外周側の端部から粘着シートの剥離を開始させるようにしていた。すなわち、上記突き上げ体は設計された形状に基いた上昇高さで上昇されるようになっていた。
【００１５】
そのため、剥離条件が変わった場合、たとえば半導体チップの外周側の端部から粘着シートが確実に剥離されない状態で、突き上げホルダ内に圧縮空気を送り込み、複数の突き上げ体を上昇させてしまうということがあり、そのような場合には半導体チップの湾曲度合がかなり大きくなるまで剥離が開始されず、欠けや割れが生じる原因になるなど、半導体チップから粘着シートを円滑かつ確実に剥離することができないということになる。
【００１６】
この発明は、半導体チップから粘着シートを剥離するとき、剥離条件が変化した場合には、剥離条件の変化に応じて剥離開始時に上記半導体チップを上昇させる高さを設定できるようにした半導体チップのピックアップ装置及びピックアップ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この発明は、粘着シートに貼着された四角形状の半導体チップをピックアップする半導体チップのピックアップ装置であって、
上面が上記粘着シートのピックアップされる上記半導体チップの周辺部分に対応する部分を吸着保持する吸着面に形成されるとともに、上記上面の中央部に開口部が形成されたバックアップ体と、
このバックアップ体内に軸心を同じにして互いに移動可能な状態で設けられた複数の押し上げ体を有し、複数の押し上げ体は上記開口部から上端部が突出するよう所定の高さまで一体的に上昇し、最も外側の押し上げ体が上記所定の高さまで上昇したときにそれ以上上昇するのが制限された後、径方向外側に位置する押し上げ体よりも内側に位置する押し上げ体の方が高く上昇するよう構成された押し上げ手段と、
複数の押し上げ体を上昇方向に駆動して上記粘着シートのピックアップされる上記半導体チップが貼着された部分の下面を径方向外側に位置する押し上げ体から径方向内側に位置する押し上げ体の上端部によって順次押し上げて上記半導体チップの下面周辺部から中心部に向かって上記粘着シートを剥離させる駆動手段と、
この駆動手段によって上記複数の押し上げ体を押し上げたとき、複数の押し上げ体のうちの少なくとも径方向の最も外側に位置する押し上げ体の上昇位置を調整する調整手段と
を具備したことを特徴とする半導体チップのピックアップ装置にある。
【００１８】
上記複数の押し上げ体の少なくとも径方向の最も外側に位置する押し上げ体は、円筒部と、この円筒部の上面の中心部に設けられ外形状が上記半導体チップの外形状よりもわずかに小さな矩形中空状であって、上記駆動手段によって押し上げられたときに上記バックアップ体の開口部から上方に突出する押圧部を有し、
上記調整手段は上記円筒部の上端外周面に螺合され回転させることで上下方向に移動して位置決め調整可能であって、上記押し上げ体が上昇方向に駆動されたときにその上面が上記バックアップ体の上部内面に当接して上記押し上げ体の上昇位置を制限するリング状部材であることが好ましい。
【００１９】
上記押し上げ体の大径部の上面には上記リング状部材の回転角度を設定する目盛りが設けられていることが好ましい。
【００２０】
上記バックアップ体は、基部と、この基部に下端部が着脱可能に取付けられ上面の中央部に上記開口部が形成された蓋体部とを有し、上記基部から上記蓋体部を取り外すことで、上記リング状部材を回転操作できるよう上記押し上げ体が露出する構造であることが好ましい。
【００２１】
上記押し上げ手段は、
上記バックアップ体に上下方向に駆動可能に設けられた突き上げ軸と、
この突き上げ軸の上記バックアップ体内に位置する上端部に上下方向に弾性的に変位可能に設けられた取付け盤と、
上面の中心部に外形状が上記半導体チップの外形状よりもわずかに小さな矩形中空状の第１の押圧部が設けられ上記取付け盤の上面に取付けられた第１の押し上げ体と、
この第１の押し上げ体内に上記第１の押し上げ体に対して弾性的に変位可能に収容保持され上面の中心部に上記第１の押圧部内に入り込む矩形中空状の第２の押圧部が形成されていて、上記第１の押し上げ体が上記取付け盤によって上昇限まで駆動されてから上記突き上げ軸がさらに上昇方向に駆動されることで、上記第１の押し上げ体に対して弾性的に上昇変位する第２の押し上げ体と、
この第２の押し上げ体内に弾性的に変位可能に収容保持され上部が上記第２の押圧部内に入り込む断面矩形状の第３の押圧部を有し、上記第２の押し上げ体が上記第１の押し上げ体に対して弾性的に上昇変位した後、上記突き上げ軸がさらに上昇方向に駆動されることで、上記第２の押し上げ体に対して弾性的に上昇変位する第３の押し上げ体と
によって構成されていることが好ましい。
【００２２】
この発明は、粘着シートに貼着された四角形状の半導体チップをピックアップツールでピックアップする半導体チップのピックアップ方法であって、
上記粘着シートの上記ピックアップツールによってピックアップされる上記半導体チップの周辺に位置する部分を上記ピックアップツールの上面に吸着保持する工程と、
軸心を同じにして上昇駆動される複数の押し上げ体を上面を同じ高さにして一体的に上昇させ、最も外側に位置する押し上げ体によって上記半導体チップの外周縁から上記粘着シートを剥離させてから、内側に位置する押し上げ体によって上記半導体チップを順次押し上げて上記粘着テープを上記半導体チップの下面周辺部から中心部に向かって剥離する工程と、
少なくとも最も外側に位置する上記押し上げ体によって上記粘着シートの上記半導体チップが設けられた部分の下面を押し上げるときその押し上げ体による上記半導体チップの押し上げ高さを上記半導体チップが上記粘着シートから剥離される条件に応じて設定する工程と
を具備したことを特徴とする半導体チップのピックアップ方法にある。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、軸心を同じにして上昇駆動される複数の押し上げ体を上昇させて粘着テープに貼着された半導体チップを剥離するとき、最も外側に位置する押し上げ体による上記半導体チップの押し上げ高さを、上記半導体チップが上記粘着シートから剥離される剥離条件である、半導体チップの厚さ、粘着テープの粘着力或いは粘着テープに貼着された複数の半導体チップのダイシング状態などに応じて調整できるようにした。
【００２４】
そのため、半導体チップを粘着テープから剥離する剥離条件が変わった場合であっても、最も外側に位置する押し上げ体による上記半導体チップの押し上げ高さを調整することで、半導体チップを粘着テープから確実かつ迅速に剥離することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の第１の実施の形態を示す半導体チップのピックアップ装置の概略的構成図。
【図２】上記ピックアップ装置のバックアップ体の縦断面図。
【図３】上記バックアップ体の平面図。
【図４】第１の押し上げ体の平面図。
【図５】第１乃至第３の押し上げ体が第１の高さＨ１まで押し上げられた状態の説明図。
【図６】第２、第３の押し上げ体が第２の高さＨ２まで押し上げられた状態の説明図。
【図７】第３の押し上げ体が第３の高さＨ３まで押し上げられた状態の説明図。
【図８】上部吸着ノズルによって半導体チップが粘着シートからピックアップされた状態の説明図。
【図９】この発明の第２の実施の形態を示す押し上げ手段の断面図。
【図１０】第２の押し上げ体の側面図。
【図１１】第１の押し上げ体の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１乃至図８はこの発明の第１の実施の形態を示す。図１に示すピックアップ装置はバックアップユニット１０を備えている。このバックアップユニット１０は図示しないウエハリングに張設された粘着シート２の下面側に対向して設けられ、図示しないＺ駆動源によってＺ方向において、後述するごとく上記バックアップユニット１０のバックアップ体１の上面が粘着シート２に接触する位置と、粘着シート２から離れる位置との間で駆動されるようになっている。
【００２７】
上記粘着シート２の上面には半導体ウエハをさいの目状にダイシングした複数の半導体チップ３が貼着されている。上記ウエハリングは図示しないＸ及びＹ駆動源によって水平方向に駆動されるようになっている。
【００２８】
それによって、粘着シート２に貼着された半導体チップ３はバックアップユニット１０に対してＸ及びＹ方向に位置決め可能となっている。なお、バックアップユニット１０に代わり、ウエハリングをＺ方向に駆動するようにしてもよく、要はウエハリングとバックアップユニット１０とが相対的にＸ、Ｙ及びＺ方向に駆動されるようになっていればよい。
【００２９】
上記粘着シート２の上面側で、上記バックアップユニット１０の上方にはピックアップ手段を構成する吸着ノズル体４が設けられている。この吸着ノズル体４は、図示しないＸ、Ｙ及びＺ駆動源によってＸ、Ｙ及びＺ方向に駆動されるピックアップ軸５を有する。このピックアップ軸５の下端面には凸部６が設けられている。
【００３０】
上記ピックアップ軸５には先端を上記凸部６の端面に開口した吸引孔７が軸方向に沿って形成されている。この吸引孔７は適宜の吸引ポンプ、たとえばこの実施の形態では図１に示す吸引ポンプ２１に接続されている。上記凸部６にはゴムや軟質又は硬質の合成樹脂などの弾性材料によって形成された上部吸着ノズル８が着脱可能に取着されている。この上部吸着ノズル８には一端が上記吸引孔７に連通し、他端が先端面に開口したノズル孔９が形成され、さらに下面は平坦面８ａに形成されている。
【００３１】
上記上部吸着ノズル８の半導体チップ３を吸着する吸着面を平坦面８ａに代えて半導体チップ３の外形状に対応する角錐状の凹部とし、その凹部内に半導体チップ３を吸着保持するようにしてもよい。
【００３２】
なお、上記ピックアップ軸５をＺ方向に駆動するＺ駆動源としてはボイスコイルモータなどを用い、吸着ノズル体４により上記半導体チップ３を押圧する荷重が一定となるよう制御することが好ましい。
【００３３】
図２と図３に示すように、上記バックアップ体１は平面形状が円形状の基部１２と、下面が開口した円筒状をなしていて、上記基部１２に下端が気密かつ着脱可能に連結固定された蓋体部１３を有する。図３に示すように、この蓋体部１３の上部壁の中央部には鎖線で示すピックアップの対象となる四角形状、この実施の形態では正方形の半導体チップ３よりもわずかに小さな正方形の開口部１４が形成されている。
【００３４】
上記バックアップ体１の上部壁に開口形成された上記開口部１４は後述するように気密に閉塞される。それによって、上記バックアップ体１の内部空間は気密状態を維持できるようになっている。
【００３５】
上記半導体チップ３は正方形でなく、長方形の場合もあり、その場合はバックアップ体１に形成される開口部１４を半導体チップ３よりもやや小さな長方形とすればよい。
【００３６】
上記バックアップ体１の上面には、上記開口部１４を囲む複数の円形の環状溝１６が同芯状に形成されている。複数の環状溝１６は、上記バックアップ体１の上面に周方向に９０度間隔で、径方向に沿って形成された４つの連通溝１７によって連通している。４つの連通溝１７の１つには吸引孔１８の一端が開口している。この吸引孔１８の他端は上記蓋体部１３の上部壁の下面に開口している。
【００３７】
図２に示すように、上記バックアップ体１の蓋体部１３の周壁には接続孔１９が穿設され、この接続孔１９には上記吸引ポンプ２１が配管２２によって接続されている。上記吸引ポンプ２１が作動すれば、蓋体部１３の内部空間から上記吸引孔１８及び連通溝１７を介して複数の環状溝１６に吸引力が発生する。
【００３８】
それによって、図１に示すように上記バックアップ体１の上面を粘着シート２の下面に接触させれば、その上面に粘着シート２が吸着保持される。つまり、バックアップ体１の上面は粘着シート２を吸着保持する吸着面となっている。
【００３９】
図２に示すように、上記バックアップ体１の円柱状の蓋体部１３内には、ピックアップされる半導体チップ３を押し上げるための押し上げ手段２６が設けられている。この押し上げ手段２６は突き上げ軸２７を有する。この突き上げ軸２７は、上記バックアップ体１の基部１２の径方向中心部に上下方向に貫通形成された支持孔２８に挿通され、上下一対のＯリング２８ａによって気密な状態でスライド可能に支持されている。
【００４０】
上記突き上げ軸２７の上記蓋体部１３内に突出した上部には受け部２９が一体的に設けられている。上記突き上げ軸２７には、径方向の中心部に通孔３１ａが穿設された取付け盤３１がその通孔３１ａを上記突き上げ軸２７に嵌挿させて設けられている。上記取付け盤３１と上記受け部２９の間にはコイル状の第１のばね３２が設けられ、このばね３２によって上記取付け盤３１は上記突き上げ軸２７に沿って上下方向に弾性的に変位可能に支持されている。
【００４１】
上記突き上げ軸２７の上端には上記取付け盤３１が上記突き上げ軸２７から抜出するのを阻止する止めねじ３３が螺合されている。この止めねじ３３の上面には半球形状の当接部３４が形成されている。
【００４２】
上記取付け盤３１の上面には複数の押し上げ体、この実施の形態では第１乃至第３の押し上げ体３５〜３７が軸芯を上記突き上げ軸２７に一致させて同芯状に設けられている。
【００４３】
最も外側に位置する上記第１の押し上げ体３５は、外径寸法が上記取付け盤３１の外径寸法とほぼ同じ大きさに設定されるとともに、下面が開口した第１の円筒部３８を有する。この第１の円筒部３８の上面の中心部には、外周面を上記蓋体部１３の上部壁に形成された正方形の開口部１４の内周面に気密に摺接させる大きさの正方形の筒状に形成された第１の押圧部３９が突設され、下端面は上記取付け盤３１の上面に接触させてねじなどにより着脱可能に固定されている。
【００４４】
上記第１の円筒部３８の上端部の外周面にはおねじ３８ａが形成され、このおねじ３８ａには調整手段としてのリング状部材４１が螺合されている。このリング状部材４１は、上記第１の押し上げ体３５を後述するように上記突き上げ軸２７によって上昇させたとき、上記蓋体部１３の上部壁の内面に上面の全周が当接し、上記第１の押し上げ体３５の上昇高さを制限する。
【００４５】
つまり、上記リング状部材４１のねじ込み量を調整して図１に矢印Ｚで示す方向に水平に上下動作させ、上記第１の円筒部３８の上面からの突出高さを調整すれば、上記第１の押し上げ体３５の上昇高さである、上記蓋体部１３の開口部１４からの上記第１の押圧部３９の突出高さを設定できるようになっている。
【００４６】
上記リング状部材４１が上記蓋体部１３の上部壁の内面に当接した状態で上記突き上げ軸２７がさらに上昇方向に駆動されると、上記受け部２９が第１のばね３２を圧縮しながら上記取付け盤３１に対して相対的に上方へ弾性的に変位するようになっている。
【００４７】
図４に示すように、上記第１の押し上げ体３５の第１の円筒部３８の上面には周方向に沿って目盛り３８ｂが形成され、上記リング状部材４１の上面には上記目盛り３８ｂを指す指針４１ａが形成されている。したがって、上記第１の円筒部３８に対する上記リング状部材４１のねじ込み量、つまり第１の円筒部３８の上面からの突出高さを上記目盛り３８ｂによって精密に設定できるようになっている。
【００４８】
なお、上記リング状部材４１のねじ込み量の調整は、上記バックアップ体１の上記蓋体部１３を上記基部１２から取り外すことで、行なうことができる。
【００４９】
図２に示すように、上記第１の押し上げ体３５の内部には、この第１の押し上げ体３５と相似形状をなした上記第２の押し上げ体３６が収納されている。この第２の押し上げ体３６は、外周面を上記第１の押し上げ体３５の第１の円筒部３８の内周面に摺接させた第２の円筒部４２を有する。この第２の円筒部４２の周壁には周方向全長にわたる収納溝４３が上面に開放して形成されている。
【００５０】
上記収納溝４３と上記第１の押し上げ体３５の第１の円筒部３８の上部壁の内面との間にはコイル状の第２のばね４４が収容されている。それによって、上記第２の押し上げ体３６は上記取付け盤３１の上面で上昇方向に変位できるよう弾性的に保持されている。
【００５１】
上記第２の円筒部４２の上面には、外周面が上記第１の押圧部３９の内周面に気密な状態で摺接する正方形で、中心部に断面円形状の挿通孔４５ａが形成された中空筒状の第２の押圧部４５が設けられている。
【００５２】
上記第２の押し上げ体３６の内部には上記第３の押し上げ体３７が収容されている。この第３の押し上げ体３７は外周面を上記第２の押し上げ体３６の第２の円筒部４２の内周面に摺接させ、下面を上記突き上げ軸２７の上端に螺合された止めねじ３３の上面の当接部３４に接触させた円柱部４７を有する。この円柱部４７の上面には上記第２の押圧部４５の挿通孔４５ａの内周面に外周面を気密な状態で摺接させた、円柱状の第３の押圧部４８が設けられている。
【００５３】
上記円柱部４７の上面と、上記第２の円筒部４２との間にはコイル状の第３のばね４９が収容され、この第３のばね４９によって上記第３の押し上げ体３７は上記取付け盤３１上で上昇方向に弾性的に変位可能に支持されている。
【００５４】
なお、第１乃至第３の押し上げ体３５〜３７は互いに気密な状態で摺動するようになっている。そのため、摺動時に互いの押し上げ体３５〜３７の間に形成される空間部内の空気を逃がす逃げ孔（図示せず）が形成され、上記押し上げ体３５〜３７の動きが円滑に行われるようになっている。
【００５５】
図１に示すように、上記突き上げ軸２７の下端にはカムフォロア５１が回転可能に設けられている。このカムフォロア５１はカム体５２の外周面である、カム面５２ａに接触している。上記カム体５２は回転駆動源５３によって矢印で示すように所定の角度で往復回転される。それによって、上記突き上げ軸２７は上記カム体５２のカム面５２ａの回転角度内における高低差に応じて上下方向に駆動されるようになっている。
【００５６】
この実施の形態では、上記カムフォロア５１、カム体５２及び回転駆動源５３によって上記押し上げ手段２６を上昇方向に駆動する駆動手段を構成している。
【００５７】
上記突き上げ軸２７を上昇させる前、上記第１乃至第３の押し上げ体３５，３６，３７の第１乃至第３の押圧部３９，４５，４８の上端面は同じ高さ、つまり上記蓋体部１３の上面と同じ高さになるよう設定されている。
【００５８】
そして、上記突き上げ軸２７が上昇方向に駆動されると、図５に示すように上記第１乃至第３の押し上げ体３５，３６，３７が上記取付け盤３１とともに一体的に上昇する。上記第１の押し上げ体３５に設けられた上記リング状部材４１が上記蓋体部１３の上部壁の内面の全周にわたって当接して上記第１の押し上げ体３５とともに上記取付け盤３１の上昇が制限されると、上記突き上げ軸２７はこれに設けられた上記受け部２９によって上記第１のばね３２を圧縮変形させながら上昇する。このときの上記第１の押し上げ体３５の上記蓋体部１３の上面からの上昇高さを図５に示すように第１の高さＨ１とする。
【００５９】
上記突き上げ軸２７が上昇すると、その上端の止めねじ３３の上面に形成された当接部３４によって第３の押し上げ体３７の円柱部４７の下面が押圧される。それによって、第３の押し上げ体３７と、この第３の押し上げ体３７に第３のばね４９によって弾性的に保持された第２の押圧体３６とが上記第２のばね４４を圧縮変形させながら上昇する。
【００６０】
それによって、上記第１の押し上げ体３５の第１の押圧部３９に対して上記第２、第３の押圧部４５，４８が同じ高さを維持しながら上昇する。
【００６１】
上記第２、第３の押圧部４５，４８が上記第２のばね４４を圧縮変形させながら上昇すると、第２の押し上げ体３６の第２の円筒部４２の上面が上記第１の押し上げ体３５の第１の円筒部３８の上部壁の内面に当接し、上記第２の押し上げ体３６の上昇が制限される。このときの上記第２の押し上げ体３６の上記蓋体部１３の上面からの上昇高さを図６に示すように第２の高さＨ２とする。
【００６２】
さらに、上記突き上げ軸２７が上昇方向に駆動されると、図７に示すように上記第３の押し上げ体３７だけが第３のばね４９を圧縮変形させながら上昇し、その第３の押圧部４８が上記第２の押圧部４５よりも上昇する。このときの第３の押圧部４８の上記蓋体部１３の上面からの上昇高さを第３の高さＨ３とする。
【００６３】
この第３の高さＨ３がカム体５２により上記第３の押し上げ体３７上方に駆動される量、すなわち上記第３の押し上げ体３７のストロークとなる。
【００６４】
このように、上記突き上げ軸２７がカム体５２の回転によって上昇方向に駆動されたとき、最初は上記第１乃至第３の押し上げ体３５〜３７が一体的に上昇してから、第１の高さＨ１で第１の押し上げ体３５の上昇が阻止され、ついで第２の高さＨ２で第２の押し上げ体３６の上昇が阻止された後、第３の高さＨ３まで第３の押し上げ体３７だけが上昇するよう、上記第１、第２及び第３のばね３２，４４，４９の強さが設定されている。つまり、第１のばね３２が最も低い弾力性を有し、ついで第２のばね４４、第３のばね４９の順に設定されている。
【００６５】
つぎに、上記構成のピックアップ装置によって半導体チップ３を粘着シート２からピックアップするときの動作について説明する。
ピックアップされる半導体チップ３を図３に鎖線で示すようにバックアップ体１の上面の開口部１４に対して位置決めしたならば、吸引ポンプ２１による吸引力で粘着シート２をバックアップ体１の環状溝１６が形成された上面によって吸着保持する。つまり、粘着シート２は、ピックアップされる半導体チップ３の周辺部に対応する部分がバックアップ体１の上面によって吸着保持される。
【００６６】
このように粘着シート２を吸着保持したならば、吸着ノズル体４を下降させて上部吸着ノズル８によってピックアップされる半導体チップ３の上面を吸着した後、カム体５２を回転駆動源５３によって回転させ、突き上げ軸２７を上昇方向に駆動する。
【００６７】
それによって、まず、図５に示すように第１乃至第３の押し上げ体３５〜３７が突き上げ軸２７に設けられた取付け盤３１によって、第１の押し上げ体３５の第１の円筒部３８に螺合されたリング状部材４１がバックアップ体１の蓋体部１３の上部壁の内面に当接する第１の高さＨ１まで一体的に上昇して、半導体チップ３を押し上げる。
【００６８】
このとき、吸着ノズル体４は半導体チップ３とともに上昇する。第１乃至第３の押し上げ体３５〜３７が上昇し、これらの第１乃至第３の押圧部３９，４５，４８によって半導体チップ３が押し上げられると、粘着シート２が引き伸ばされる。それによって、粘着シート２の半導体チップ３の周辺部を貼着した部分には張力及び吸引ポンプ２１の吸引力が作用する。
【００６９】
それによって、粘着シート２の半導体チップ３の周辺部に対応する部分が張力によって引っ張られ、しかも吸引ポンプ２１の吸引力によって吸引されるから、粘着シート２は半導体チップ３の周辺部の端部、とくに半導体チップ３の角部から剥離し始める。
【００７０】
半導体チップ３の周辺部の端部から粘着シート２が剥離を開始するときの条件は、同じ高さで上昇する第１、第２、第３の押圧部３９，４５，４８が粘着シート２に加える張力、つまり最も外側に位置する第１の押圧部３９が上昇を停止する第１の高さＨ１によって大きく左右されることになる。
【００７１】
つまり、粘着シート２の粘着力、半導体チップ３の厚さ、粘着シート２に貼着された半導体チップ３のダイシング状態などの剥離条件に応じて粘着シート２に加える張力を調整することで、半導体チップ３の周辺部の端部から粘着シート２が円滑かつ確実に剥離を開始させることが必要となり、そのための上記第１の押圧部３９の上昇高さを第１の高さＨ１と仮定する。
【００７２】
上記第１の高さＨ１は、第１の押し上げ体３５の第１の円筒部３８に螺合されたリング状部材４１によって設定することができる。つまり、上記第１の円筒部３８に対してリング状部材４１をねじ込む方向に回転させれば、第１の押し上げ体３５の上昇高さを高くすることができ、逆に緩める方向に回転させれば、低くすることができる。つまり、第１の押し上げ体３５の上昇高さである、第１の高さＨ１を任意に設定することができる。
【００７３】
このとき、リング状部材４１の上面の全周が蓋体部１３の上部壁の内面に当接するので、第１の押圧部３９の上面が水平状態から傾くことがない。そのため、半導体チップ３の四隅を粘着シート２から均一、つまり同じ状態で剥離することができるので、上記半導体チップ３の剥離状態が不安定になったり、割れが生じるのを防止することができる。
【００７４】
しかも、第１の高さＨ１は上記第１の円筒部３８の上面に設けられた目盛り３８ｂによって精密に設定することが可能である。
【００７５】
したがって、第１の押し上げ体３５が上昇を停止する第１の高さＨ１を、上述した剥離条件の変化に応じて設定することで、半導体チップ３の周辺部の端部からの粘着シート２の剥離を、円滑かつ確実に開始することができる。
【００７６】
このようにして、半導体チップ３の周辺部の端部から粘着シート２が円滑かつ均一に剥離し始めれば、ついで第２、第３の押圧部４５，４８を図６に示すように高さＨ２まで上昇させることで、粘着シート２の剥離が周辺部から中央部に向かって進行する。
【００７７】
さらに、第２、第３の押圧部４５，４８のうち、第３の押圧部４８だけを第２の高さＨ２から図７に示す第３の高さＨ３まで上昇させることで、粘着シート２は半導体チップ３の第３の押圧部４８によって押圧された部分を除いて剥離されることになる。
【００７８】
したがって、第３の押し上げ体３７が第３の高さＨ３まで上昇したならば、図８に示すように半導体チップ３の上面を吸着した吸着ノズル体４を上昇させることで、半導体チップ３を粘着シート２から剥離することができる。
【００７９】
このように、第１の押し上げ体３５の第１の円筒部３８にリング状部材４１を螺合し、このリング状部材４１が上記第１の円筒部３８の上面から突出する高さを設定することで、第１の押し上げ体３５が第２、第３の押し上げ体３６，３７とともに一体的に上昇限まで上昇する第１の高さＨ１を種々の剥離条件に応じて設定できるようにした。
【００８０】
粘着シート２が半導体チップ３の周辺部の端部、つまり四隅部から円滑かつ均一に剥離し始める、上記第１の高さＨ１は上述した剥離条件によって変化する。そのため、剥離条件の変化に応じて第１の高さＨ１を設定することで、剥離条件が変化しても、半導体チップ３の周辺部の端部から粘着シート２の剥離を円滑かつ確実に開始させることができる。
【００８１】
このように、粘着シート２を半導体チップ３の周辺部の端部から円滑に剥離することができれば、半導体チップ３に応力が加わり過ぎて欠けや割れを招くのを防止できるから、半導体チップ３のピックアップを能率よく確実に行えるということになる。
【００８２】
バックアップ体１の基部１２から蓋体部１３を取り外すことで、上記第１の押し上げ体３５を外部に露出させることができる。上記第１の押し上げ体３５を外部に露出させれば、上記第１の押し上げ体３５の第１の円筒部３８に螺合されたリング状部材４１を回転させて上記第１の押し上げ体３５の上昇限となる上昇高さ、つまり第１の高さＨ１を設定することができる。すなわち、第１の押し上げ体３５の第１の高さＨ１の設定を容易に、しかも目盛り３６ｂによって精密に行なうことができる。
【００８３】
図９乃至図１１はこの発明の第２の実施の形態を示す。なお、第１の実施の形態と同一部分には同一記号を付して説明は省略する。
【００８４】
この第２の実施の形態では、図９と図１０に示すように、押し上げ手段２６の第２の押し上げ体３６の第２の円筒部４２の上端部の外周面におねじ４２ａが形成され、このおねじ４２ａには調整手段としてのリング状部材５６が螺合されている。
【００８５】
ここで、第１の押し上げ体３５に設けられるリング状部材を第１のリング状部材４１とし、第２の押し上げ体３６に設けられるリング状部材を第２のリング状部材５６とする。
【００８６】
上記第２のリング状部材５６は、上記第２の押し上げ体３６を突き上げ軸２７によって上昇させたとき、上記第１の押し上げ体３５の側壁上部に後述するように形成された当接部５７に上面の全周が当接する。それによって、上記第２の押し上げ体３６の上昇高さが制限されるようになっている。
【００８７】
図９と図１１に示すように、上記第１の押し上げ体３５の側壁は、内径寸法が上記第２の押し上げ体３６の第２の円筒部４２の上端部に螺合された第２のリング状部材５６の外径寸法よりもわずかに大きく形成された下部側壁部５８ａと、第２のリング状部材５６の外径寸法よりもわずかに小さく形成された上部側壁部５８ｂとを有する。
【００８８】
それによって、上記第２の押し上げ体３６が上記第１の押し上げ体３５に対して上昇すると、上記リング状部材５６の上面が全周にわたって上記上部側壁部５８ｂの下端面、つまり上記当接部５７に当接して上昇高さが制限されるようになっている。
【００８９】
上記下部側壁部５８ａの上記上部側壁部５８ｂとの境界部分には、周方向に１８０度間隔で２つの開口部５９が上記下部側壁部５８ａを残して形成されている。つまり、上記下部側壁部５８ａと上記上部側壁部５８ｂとは分断されることがないよう、上記２つの開口部５９の大きさが設定されている。
【００９０】
図１０に示すように、上記第２の押し上げ体３６の第２の円筒部４２の外周面には周方向に目盛り４２ｃが形成され、上記第２のリング状部材５６には指針５６ａが下方に向かって設けられている。上記目盛り４２ｃと指針５６ａは上記開口部５９から覗くことができるようになっていて、しかも上記第２のリング状部材５６は上記開口部５９から手指を差し入れて回転させることができるようになっている。
【００９１】
それによって、上記第２のリング状部材５６を回転させて水平な状態で上下動させれば、上記リング状部材５６の上面の全周が上記上部側壁部５８ｂの下端面の当接部５７に当接する高さ、つまり第１の押し上げ体３５に対する第２の押し上げ体３６の上昇高さＨ２を設定できるようになっている。
【００９２】
このように、第１の押し上げ体３５の上昇限である第１の上昇高さＨ１とともに、第２の押し上げ体３６の上昇限である第２の高さＨ２を設定できるようにしたことで、半導体チップ３の周辺部の端部から粘着シート２の剥離が開始した後、その剥離が半導体チップ３の周辺部から内方に向かって進行する剥離速度を、剥離条件に応じた上記第２の高さＨ２によって設定することができる。
【００９３】
それによって、第１の押し上げ体３５の第１の上昇高さＨ１だけを設定できるようにした場合に比べて粘着シートの剥離を円滑かつ確実に行なうことができるようになる。
【００９４】
しかも、第３の押し上げ体３７の第３の上昇高さＨ３は、カム体５２の回転角度を制御することで設定することができる。つまり第１乃至第３の押し上げ体３５〜３７の上昇高さをそれぞれ設定することができる。
【００９５】
そのため、剥離条件が異なる半導体チップ３の厚さや粘着シート２の粘着力などに対応して第１乃至第３の上昇高さＨ１〜Ｈ３をそれぞれ設定することができるから、剥離条件の変化に対応して半導体チップ３を粘着シート２から割れや欠けを招くようなことなく、確実に剥離することが可能となる。
【００９６】
なお、押し上げ手段を第１乃至第３の押し上げ体によって構成したが、押し上げ体の数は２つ或いは４つ以上であってもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１…バックアップ体、２…粘着シート、３…半導体チップ、４…吸着ノズル体、１２…基部、１３…蓋体部、１４…開口部、２６…押し上げ手段、２７…突き上げ軸、３２…第１のばね、３５〜３７…第１乃至第３の押し上げ体、３８…第１の円筒部、３９…第１の押圧部、４１…リング状部材（調整手段）、４２…第２の円筒部、４４…第２のばね、４５…第２の押圧部、４８…第３の押圧部、４９…第３のばね、５１…カムフォロア（駆動手段）、５２…カム体（駆動手段）、５３…回転駆動源（駆動手段）。
【技術分野】
【０００１】
この発明は粘着シートに貼着された半導体チップをピックアップするピックアップ装置及びピックアップ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハをさいの目状に切断して形成された半導体チップは粘着シートに貼られており、この半導体チップを基板に実装する場合には吸着ノズル（コレット）によって上記粘着シートから１つずつピックアップするようにしている。
【０００３】
半導体チップを粘着シートからピックアップする場合、従来は吸着ノズルからなるピックアップツールによってピックアップされる半導体チップが貼着された粘着シートの、上記半導体チップの周辺部をバックアップ体の上面によって吸着保持する。そして、その半導体チップを下面側から先端が鋭利な突き上げピンによって突き上げることで、上記半導体チップから上記粘着シートを剥離させ、上記吸着ノズルによってピックアップするということが行なわれていた。
【０００４】
ところで、最近では半導体チップの厚さが５０μｍ以下と非常に薄い場合があり、そのように薄い半導体チップは荷重を加えることで湾曲変形する柔軟性を備えている。そのため、そのように薄い半導体チップを突き上げピンによって粘着シートを引き伸ばしながら突き上げると、突き上げられた半導体チップの周辺部に上記粘着シートの張力が加わることになるから、その張力によって上記半導体チップは下方へ湾曲変形するということがある。
【０００５】
半導体チップが下方へ湾曲変形すると、その半導体チップの周辺部から粘着シートが剥離し難くなるため、半導体チップを上記吸着ノズルによってピックアップすることができないということがあったり、湾曲度合が大きくなると半導体チップが損傷するということがある。
【０００６】
そこで、特許文献１に示されるように、半導体チップを突き上げたとき、その半導体チップが湾曲変形するのを防止し、しかも半導体チップの下面に貼着された粘着シートの剥離が半導体チップの周辺部から中心部に向かって徐々に進行するようにしたピックアップ装置が開発されている。
【０００７】
上記ピックアップ装置は、突き上げホルダ内に軸線を一致させて同芯的に設けられた複数の突き上げ体を有する。複数の突き上げ体がなす上面形状は、通常、ピックアップされる矩形状の半導体チップよりもわずかに小さな矩形状に形成されている。
【０００８】
そして、上記ピックアップ装置は、上記突き上げホルダと一体的に複数の突き上げ体を同時に所定の高さまで上昇させ、最も外側に位置する突き上げ体の上昇高さに応じて粘着シートに張力を付与し、その張力によって半導体チップの外周側の端部から粘着シートを剥離を開始させる。
【０００９】
ついで、上記突き上げホルダ内に圧縮空気を送り込み、複数の突き上げ体が受ける受圧面積の大小の関係から、外側の突き上げ体から上昇させ、最終的には外側の突き上げ体から内側の突き上げ体にゆくにつれて次第に高くなるよう上昇させる。
【００１０】
それによって、半導体チップの下面の外側から、中心に向かって粘着シートが徐々に剥離されるから、半導体チップの一部に集中的に大きな応力を加えて湾曲させるようなことなく、上記半導体チップの下面から粘着シートの剥離を円滑に行なえるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１−３２１６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、半導体チップの下面から粘着シートを剥離する際、最初に半導体チップの外周側の端部から粘着シートを円滑かつ確実に剥離することが重要となり、そのためには半導体チップの厚さ、粘着シートの粘着力、或いは粘着シートに貼着された複数の半導体チップのダイシング状態などの条件（この条件を剥離条件という）に応じて最も外側に位置する上記突き上げ体の上昇高さを設定しなければならない。
【００１３】
すなわち、上述した剥離条件によって半導体チップの外周側の端部から粘着シートが剥離を開始する上記突き上げ体の突き上げ高さ（上昇高さ）が変化するから、剥離条件が変化した場合であっても、半導体チップの外周側の端部から粘着シートが確実に剥離し始めるよう、上記突き上げ体の上昇高さを設定しなければならない。
【００１４】
しかしながら、上述した従来技術では、剥離条件の変化に応じて上記突き上げ体の突き上げ高さを制御するということを行なうことなく、単に上記突き上げ体を所定の高さまで上昇させて半導体チップの外周側の端部から粘着シートの剥離を開始させるようにしていた。すなわち、上記突き上げ体は設計された形状に基いた上昇高さで上昇されるようになっていた。
【００１５】
そのため、剥離条件が変わった場合、たとえば半導体チップの外周側の端部から粘着シートが確実に剥離されない状態で、突き上げホルダ内に圧縮空気を送り込み、複数の突き上げ体を上昇させてしまうということがあり、そのような場合には半導体チップの湾曲度合がかなり大きくなるまで剥離が開始されず、欠けや割れが生じる原因になるなど、半導体チップから粘着シートを円滑かつ確実に剥離することができないということになる。
【００１６】
この発明は、半導体チップから粘着シートを剥離するとき、剥離条件が変化した場合には、剥離条件の変化に応じて剥離開始時に上記半導体チップを上昇させる高さを設定できるようにした半導体チップのピックアップ装置及びピックアップ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この発明は、粘着シートに貼着された四角形状の半導体チップをピックアップする半導体チップのピックアップ装置であって、
上面が上記粘着シートのピックアップされる上記半導体チップの周辺部分に対応する部分を吸着保持する吸着面に形成されるとともに、上記上面の中央部に開口部が形成されたバックアップ体と、
このバックアップ体内に軸心を同じにして互いに移動可能な状態で設けられた複数の押し上げ体を有し、複数の押し上げ体は上記開口部から上端部が突出するよう所定の高さまで一体的に上昇し、最も外側の押し上げ体が上記所定の高さまで上昇したときにそれ以上上昇するのが制限された後、径方向外側に位置する押し上げ体よりも内側に位置する押し上げ体の方が高く上昇するよう構成された押し上げ手段と、
複数の押し上げ体を上昇方向に駆動して上記粘着シートのピックアップされる上記半導体チップが貼着された部分の下面を径方向外側に位置する押し上げ体から径方向内側に位置する押し上げ体の上端部によって順次押し上げて上記半導体チップの下面周辺部から中心部に向かって上記粘着シートを剥離させる駆動手段と、
この駆動手段によって上記複数の押し上げ体を押し上げたとき、複数の押し上げ体のうちの少なくとも径方向の最も外側に位置する押し上げ体の上昇位置を調整する調整手段と
を具備したことを特徴とする半導体チップのピックアップ装置にある。
【００１８】
上記複数の押し上げ体の少なくとも径方向の最も外側に位置する押し上げ体は、円筒部と、この円筒部の上面の中心部に設けられ外形状が上記半導体チップの外形状よりもわずかに小さな矩形中空状であって、上記駆動手段によって押し上げられたときに上記バックアップ体の開口部から上方に突出する押圧部を有し、
上記調整手段は上記円筒部の上端外周面に螺合され回転させることで上下方向に移動して位置決め調整可能であって、上記押し上げ体が上昇方向に駆動されたときにその上面が上記バックアップ体の上部内面に当接して上記押し上げ体の上昇位置を制限するリング状部材であることが好ましい。
【００１９】
上記押し上げ体の大径部の上面には上記リング状部材の回転角度を設定する目盛りが設けられていることが好ましい。
【００２０】
上記バックアップ体は、基部と、この基部に下端部が着脱可能に取付けられ上面の中央部に上記開口部が形成された蓋体部とを有し、上記基部から上記蓋体部を取り外すことで、上記リング状部材を回転操作できるよう上記押し上げ体が露出する構造であることが好ましい。
【００２１】
上記押し上げ手段は、
上記バックアップ体に上下方向に駆動可能に設けられた突き上げ軸と、
この突き上げ軸の上記バックアップ体内に位置する上端部に上下方向に弾性的に変位可能に設けられた取付け盤と、
上面の中心部に外形状が上記半導体チップの外形状よりもわずかに小さな矩形中空状の第１の押圧部が設けられ上記取付け盤の上面に取付けられた第１の押し上げ体と、
この第１の押し上げ体内に上記第１の押し上げ体に対して弾性的に変位可能に収容保持され上面の中心部に上記第１の押圧部内に入り込む矩形中空状の第２の押圧部が形成されていて、上記第１の押し上げ体が上記取付け盤によって上昇限まで駆動されてから上記突き上げ軸がさらに上昇方向に駆動されることで、上記第１の押し上げ体に対して弾性的に上昇変位する第２の押し上げ体と、
この第２の押し上げ体内に弾性的に変位可能に収容保持され上部が上記第２の押圧部内に入り込む断面矩形状の第３の押圧部を有し、上記第２の押し上げ体が上記第１の押し上げ体に対して弾性的に上昇変位した後、上記突き上げ軸がさらに上昇方向に駆動されることで、上記第２の押し上げ体に対して弾性的に上昇変位する第３の押し上げ体と
によって構成されていることが好ましい。
【００２２】
この発明は、粘着シートに貼着された四角形状の半導体チップをピックアップツールでピックアップする半導体チップのピックアップ方法であって、
上記粘着シートの上記ピックアップツールによってピックアップされる上記半導体チップの周辺に位置する部分を上記ピックアップツールの上面に吸着保持する工程と、
軸心を同じにして上昇駆動される複数の押し上げ体を上面を同じ高さにして一体的に上昇させ、最も外側に位置する押し上げ体によって上記半導体チップの外周縁から上記粘着シートを剥離させてから、内側に位置する押し上げ体によって上記半導体チップを順次押し上げて上記粘着テープを上記半導体チップの下面周辺部から中心部に向かって剥離する工程と、
少なくとも最も外側に位置する上記押し上げ体によって上記粘着シートの上記半導体チップが設けられた部分の下面を押し上げるときその押し上げ体による上記半導体チップの押し上げ高さを上記半導体チップが上記粘着シートから剥離される条件に応じて設定する工程と
を具備したことを特徴とする半導体チップのピックアップ方法にある。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、軸心を同じにして上昇駆動される複数の押し上げ体を上昇させて粘着テープに貼着された半導体チップを剥離するとき、最も外側に位置する押し上げ体による上記半導体チップの押し上げ高さを、上記半導体チップが上記粘着シートから剥離される剥離条件である、半導体チップの厚さ、粘着テープの粘着力或いは粘着テープに貼着された複数の半導体チップのダイシング状態などに応じて調整できるようにした。
【００２４】
そのため、半導体チップを粘着テープから剥離する剥離条件が変わった場合であっても、最も外側に位置する押し上げ体による上記半導体チップの押し上げ高さを調整することで、半導体チップを粘着テープから確実かつ迅速に剥離することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の第１の実施の形態を示す半導体チップのピックアップ装置の概略的構成図。
【図２】上記ピックアップ装置のバックアップ体の縦断面図。
【図３】上記バックアップ体の平面図。
【図４】第１の押し上げ体の平面図。
【図５】第１乃至第３の押し上げ体が第１の高さＨ１まで押し上げられた状態の説明図。
【図６】第２、第３の押し上げ体が第２の高さＨ２まで押し上げられた状態の説明図。
【図７】第３の押し上げ体が第３の高さＨ３まで押し上げられた状態の説明図。
【図８】上部吸着ノズルによって半導体チップが粘着シートからピックアップされた状態の説明図。
【図９】この発明の第２の実施の形態を示す押し上げ手段の断面図。
【図１０】第２の押し上げ体の側面図。
【図１１】第１の押し上げ体の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１乃至図８はこの発明の第１の実施の形態を示す。図１に示すピックアップ装置はバックアップユニット１０を備えている。このバックアップユニット１０は図示しないウエハリングに張設された粘着シート２の下面側に対向して設けられ、図示しないＺ駆動源によってＺ方向において、後述するごとく上記バックアップユニット１０のバックアップ体１の上面が粘着シート２に接触する位置と、粘着シート２から離れる位置との間で駆動されるようになっている。
【００２７】
上記粘着シート２の上面には半導体ウエハをさいの目状にダイシングした複数の半導体チップ３が貼着されている。上記ウエハリングは図示しないＸ及びＹ駆動源によって水平方向に駆動されるようになっている。
【００２８】
それによって、粘着シート２に貼着された半導体チップ３はバックアップユニット１０に対してＸ及びＹ方向に位置決め可能となっている。なお、バックアップユニット１０に代わり、ウエハリングをＺ方向に駆動するようにしてもよく、要はウエハリングとバックアップユニット１０とが相対的にＸ、Ｙ及びＺ方向に駆動されるようになっていればよい。
【００２９】
上記粘着シート２の上面側で、上記バックアップユニット１０の上方にはピックアップ手段を構成する吸着ノズル体４が設けられている。この吸着ノズル体４は、図示しないＸ、Ｙ及びＺ駆動源によってＸ、Ｙ及びＺ方向に駆動されるピックアップ軸５を有する。このピックアップ軸５の下端面には凸部６が設けられている。
【００３０】
上記ピックアップ軸５には先端を上記凸部６の端面に開口した吸引孔７が軸方向に沿って形成されている。この吸引孔７は適宜の吸引ポンプ、たとえばこの実施の形態では図１に示す吸引ポンプ２１に接続されている。上記凸部６にはゴムや軟質又は硬質の合成樹脂などの弾性材料によって形成された上部吸着ノズル８が着脱可能に取着されている。この上部吸着ノズル８には一端が上記吸引孔７に連通し、他端が先端面に開口したノズル孔９が形成され、さらに下面は平坦面８ａに形成されている。
【００３１】
上記上部吸着ノズル８の半導体チップ３を吸着する吸着面を平坦面８ａに代えて半導体チップ３の外形状に対応する角錐状の凹部とし、その凹部内に半導体チップ３を吸着保持するようにしてもよい。
【００３２】
なお、上記ピックアップ軸５をＺ方向に駆動するＺ駆動源としてはボイスコイルモータなどを用い、吸着ノズル体４により上記半導体チップ３を押圧する荷重が一定となるよう制御することが好ましい。
【００３３】
図２と図３に示すように、上記バックアップ体１は平面形状が円形状の基部１２と、下面が開口した円筒状をなしていて、上記基部１２に下端が気密かつ着脱可能に連結固定された蓋体部１３を有する。図３に示すように、この蓋体部１３の上部壁の中央部には鎖線で示すピックアップの対象となる四角形状、この実施の形態では正方形の半導体チップ３よりもわずかに小さな正方形の開口部１４が形成されている。
【００３４】
上記バックアップ体１の上部壁に開口形成された上記開口部１４は後述するように気密に閉塞される。それによって、上記バックアップ体１の内部空間は気密状態を維持できるようになっている。
【００３５】
上記半導体チップ３は正方形でなく、長方形の場合もあり、その場合はバックアップ体１に形成される開口部１４を半導体チップ３よりもやや小さな長方形とすればよい。
【００３６】
上記バックアップ体１の上面には、上記開口部１４を囲む複数の円形の環状溝１６が同芯状に形成されている。複数の環状溝１６は、上記バックアップ体１の上面に周方向に９０度間隔で、径方向に沿って形成された４つの連通溝１７によって連通している。４つの連通溝１７の１つには吸引孔１８の一端が開口している。この吸引孔１８の他端は上記蓋体部１３の上部壁の下面に開口している。
【００３７】
図２に示すように、上記バックアップ体１の蓋体部１３の周壁には接続孔１９が穿設され、この接続孔１９には上記吸引ポンプ２１が配管２２によって接続されている。上記吸引ポンプ２１が作動すれば、蓋体部１３の内部空間から上記吸引孔１８及び連通溝１７を介して複数の環状溝１６に吸引力が発生する。
【００３８】
それによって、図１に示すように上記バックアップ体１の上面を粘着シート２の下面に接触させれば、その上面に粘着シート２が吸着保持される。つまり、バックアップ体１の上面は粘着シート２を吸着保持する吸着面となっている。
【００３９】
図２に示すように、上記バックアップ体１の円柱状の蓋体部１３内には、ピックアップされる半導体チップ３を押し上げるための押し上げ手段２６が設けられている。この押し上げ手段２６は突き上げ軸２７を有する。この突き上げ軸２７は、上記バックアップ体１の基部１２の径方向中心部に上下方向に貫通形成された支持孔２８に挿通され、上下一対のＯリング２８ａによって気密な状態でスライド可能に支持されている。
【００４０】
上記突き上げ軸２７の上記蓋体部１３内に突出した上部には受け部２９が一体的に設けられている。上記突き上げ軸２７には、径方向の中心部に通孔３１ａが穿設された取付け盤３１がその通孔３１ａを上記突き上げ軸２７に嵌挿させて設けられている。上記取付け盤３１と上記受け部２９の間にはコイル状の第１のばね３２が設けられ、このばね３２によって上記取付け盤３１は上記突き上げ軸２７に沿って上下方向に弾性的に変位可能に支持されている。
【００４１】
上記突き上げ軸２７の上端には上記取付け盤３１が上記突き上げ軸２７から抜出するのを阻止する止めねじ３３が螺合されている。この止めねじ３３の上面には半球形状の当接部３４が形成されている。
【００４２】
上記取付け盤３１の上面には複数の押し上げ体、この実施の形態では第１乃至第３の押し上げ体３５〜３７が軸芯を上記突き上げ軸２７に一致させて同芯状に設けられている。
【００４３】
最も外側に位置する上記第１の押し上げ体３５は、外径寸法が上記取付け盤３１の外径寸法とほぼ同じ大きさに設定されるとともに、下面が開口した第１の円筒部３８を有する。この第１の円筒部３８の上面の中心部には、外周面を上記蓋体部１３の上部壁に形成された正方形の開口部１４の内周面に気密に摺接させる大きさの正方形の筒状に形成された第１の押圧部３９が突設され、下端面は上記取付け盤３１の上面に接触させてねじなどにより着脱可能に固定されている。
【００４４】
上記第１の円筒部３８の上端部の外周面にはおねじ３８ａが形成され、このおねじ３８ａには調整手段としてのリング状部材４１が螺合されている。このリング状部材４１は、上記第１の押し上げ体３５を後述するように上記突き上げ軸２７によって上昇させたとき、上記蓋体部１３の上部壁の内面に上面の全周が当接し、上記第１の押し上げ体３５の上昇高さを制限する。
【００４５】
つまり、上記リング状部材４１のねじ込み量を調整して図１に矢印Ｚで示す方向に水平に上下動作させ、上記第１の円筒部３８の上面からの突出高さを調整すれば、上記第１の押し上げ体３５の上昇高さである、上記蓋体部１３の開口部１４からの上記第１の押圧部３９の突出高さを設定できるようになっている。
【００４６】
上記リング状部材４１が上記蓋体部１３の上部壁の内面に当接した状態で上記突き上げ軸２７がさらに上昇方向に駆動されると、上記受け部２９が第１のばね３２を圧縮しながら上記取付け盤３１に対して相対的に上方へ弾性的に変位するようになっている。
【００４７】
図４に示すように、上記第１の押し上げ体３５の第１の円筒部３８の上面には周方向に沿って目盛り３８ｂが形成され、上記リング状部材４１の上面には上記目盛り３８ｂを指す指針４１ａが形成されている。したがって、上記第１の円筒部３８に対する上記リング状部材４１のねじ込み量、つまり第１の円筒部３８の上面からの突出高さを上記目盛り３８ｂによって精密に設定できるようになっている。
【００４８】
なお、上記リング状部材４１のねじ込み量の調整は、上記バックアップ体１の上記蓋体部１３を上記基部１２から取り外すことで、行なうことができる。
【００４９】
図２に示すように、上記第１の押し上げ体３５の内部には、この第１の押し上げ体３５と相似形状をなした上記第２の押し上げ体３６が収納されている。この第２の押し上げ体３６は、外周面を上記第１の押し上げ体３５の第１の円筒部３８の内周面に摺接させた第２の円筒部４２を有する。この第２の円筒部４２の周壁には周方向全長にわたる収納溝４３が上面に開放して形成されている。
【００５０】
上記収納溝４３と上記第１の押し上げ体３５の第１の円筒部３８の上部壁の内面との間にはコイル状の第２のばね４４が収容されている。それによって、上記第２の押し上げ体３６は上記取付け盤３１の上面で上昇方向に変位できるよう弾性的に保持されている。
【００５１】
上記第２の円筒部４２の上面には、外周面が上記第１の押圧部３９の内周面に気密な状態で摺接する正方形で、中心部に断面円形状の挿通孔４５ａが形成された中空筒状の第２の押圧部４５が設けられている。
【００５２】
上記第２の押し上げ体３６の内部には上記第３の押し上げ体３７が収容されている。この第３の押し上げ体３７は外周面を上記第２の押し上げ体３６の第２の円筒部４２の内周面に摺接させ、下面を上記突き上げ軸２７の上端に螺合された止めねじ３３の上面の当接部３４に接触させた円柱部４７を有する。この円柱部４７の上面には上記第２の押圧部４５の挿通孔４５ａの内周面に外周面を気密な状態で摺接させた、円柱状の第３の押圧部４８が設けられている。
【００５３】
上記円柱部４７の上面と、上記第２の円筒部４２との間にはコイル状の第３のばね４９が収容され、この第３のばね４９によって上記第３の押し上げ体３７は上記取付け盤３１上で上昇方向に弾性的に変位可能に支持されている。
【００５４】
なお、第１乃至第３の押し上げ体３５〜３７は互いに気密な状態で摺動するようになっている。そのため、摺動時に互いの押し上げ体３５〜３７の間に形成される空間部内の空気を逃がす逃げ孔（図示せず）が形成され、上記押し上げ体３５〜３７の動きが円滑に行われるようになっている。
【００５５】
図１に示すように、上記突き上げ軸２７の下端にはカムフォロア５１が回転可能に設けられている。このカムフォロア５１はカム体５２の外周面である、カム面５２ａに接触している。上記カム体５２は回転駆動源５３によって矢印で示すように所定の角度で往復回転される。それによって、上記突き上げ軸２７は上記カム体５２のカム面５２ａの回転角度内における高低差に応じて上下方向に駆動されるようになっている。
【００５６】
この実施の形態では、上記カムフォロア５１、カム体５２及び回転駆動源５３によって上記押し上げ手段２６を上昇方向に駆動する駆動手段を構成している。
【００５７】
上記突き上げ軸２７を上昇させる前、上記第１乃至第３の押し上げ体３５，３６，３７の第１乃至第３の押圧部３９，４５，４８の上端面は同じ高さ、つまり上記蓋体部１３の上面と同じ高さになるよう設定されている。
【００５８】
そして、上記突き上げ軸２７が上昇方向に駆動されると、図５に示すように上記第１乃至第３の押し上げ体３５，３６，３７が上記取付け盤３１とともに一体的に上昇する。上記第１の押し上げ体３５に設けられた上記リング状部材４１が上記蓋体部１３の上部壁の内面の全周にわたって当接して上記第１の押し上げ体３５とともに上記取付け盤３１の上昇が制限されると、上記突き上げ軸２７はこれに設けられた上記受け部２９によって上記第１のばね３２を圧縮変形させながら上昇する。このときの上記第１の押し上げ体３５の上記蓋体部１３の上面からの上昇高さを図５に示すように第１の高さＨ１とする。
【００５９】
上記突き上げ軸２７が上昇すると、その上端の止めねじ３３の上面に形成された当接部３４によって第３の押し上げ体３７の円柱部４７の下面が押圧される。それによって、第３の押し上げ体３７と、この第３の押し上げ体３７に第３のばね４９によって弾性的に保持された第２の押圧体３６とが上記第２のばね４４を圧縮変形させながら上昇する。
【００６０】
それによって、上記第１の押し上げ体３５の第１の押圧部３９に対して上記第２、第３の押圧部４５，４８が同じ高さを維持しながら上昇する。
【００６１】
上記第２、第３の押圧部４５，４８が上記第２のばね４４を圧縮変形させながら上昇すると、第２の押し上げ体３６の第２の円筒部４２の上面が上記第１の押し上げ体３５の第１の円筒部３８の上部壁の内面に当接し、上記第２の押し上げ体３６の上昇が制限される。このときの上記第２の押し上げ体３６の上記蓋体部１３の上面からの上昇高さを図６に示すように第２の高さＨ２とする。
【００６２】
さらに、上記突き上げ軸２７が上昇方向に駆動されると、図７に示すように上記第３の押し上げ体３７だけが第３のばね４９を圧縮変形させながら上昇し、その第３の押圧部４８が上記第２の押圧部４５よりも上昇する。このときの第３の押圧部４８の上記蓋体部１３の上面からの上昇高さを第３の高さＨ３とする。
【００６３】
この第３の高さＨ３がカム体５２により上記第３の押し上げ体３７上方に駆動される量、すなわち上記第３の押し上げ体３７のストロークとなる。
【００６４】
このように、上記突き上げ軸２７がカム体５２の回転によって上昇方向に駆動されたとき、最初は上記第１乃至第３の押し上げ体３５〜３７が一体的に上昇してから、第１の高さＨ１で第１の押し上げ体３５の上昇が阻止され、ついで第２の高さＨ２で第２の押し上げ体３６の上昇が阻止された後、第３の高さＨ３まで第３の押し上げ体３７だけが上昇するよう、上記第１、第２及び第３のばね３２，４４，４９の強さが設定されている。つまり、第１のばね３２が最も低い弾力性を有し、ついで第２のばね４４、第３のばね４９の順に設定されている。
【００６５】
つぎに、上記構成のピックアップ装置によって半導体チップ３を粘着シート２からピックアップするときの動作について説明する。
ピックアップされる半導体チップ３を図３に鎖線で示すようにバックアップ体１の上面の開口部１４に対して位置決めしたならば、吸引ポンプ２１による吸引力で粘着シート２をバックアップ体１の環状溝１６が形成された上面によって吸着保持する。つまり、粘着シート２は、ピックアップされる半導体チップ３の周辺部に対応する部分がバックアップ体１の上面によって吸着保持される。
【００６６】
このように粘着シート２を吸着保持したならば、吸着ノズル体４を下降させて上部吸着ノズル８によってピックアップされる半導体チップ３の上面を吸着した後、カム体５２を回転駆動源５３によって回転させ、突き上げ軸２７を上昇方向に駆動する。
【００６７】
それによって、まず、図５に示すように第１乃至第３の押し上げ体３５〜３７が突き上げ軸２７に設けられた取付け盤３１によって、第１の押し上げ体３５の第１の円筒部３８に螺合されたリング状部材４１がバックアップ体１の蓋体部１３の上部壁の内面に当接する第１の高さＨ１まで一体的に上昇して、半導体チップ３を押し上げる。
【００６８】
このとき、吸着ノズル体４は半導体チップ３とともに上昇する。第１乃至第３の押し上げ体３５〜３７が上昇し、これらの第１乃至第３の押圧部３９，４５，４８によって半導体チップ３が押し上げられると、粘着シート２が引き伸ばされる。それによって、粘着シート２の半導体チップ３の周辺部を貼着した部分には張力及び吸引ポンプ２１の吸引力が作用する。
【００６９】
それによって、粘着シート２の半導体チップ３の周辺部に対応する部分が張力によって引っ張られ、しかも吸引ポンプ２１の吸引力によって吸引されるから、粘着シート２は半導体チップ３の周辺部の端部、とくに半導体チップ３の角部から剥離し始める。
【００７０】
半導体チップ３の周辺部の端部から粘着シート２が剥離を開始するときの条件は、同じ高さで上昇する第１、第２、第３の押圧部３９，４５，４８が粘着シート２に加える張力、つまり最も外側に位置する第１の押圧部３９が上昇を停止する第１の高さＨ１によって大きく左右されることになる。
【００７１】
つまり、粘着シート２の粘着力、半導体チップ３の厚さ、粘着シート２に貼着された半導体チップ３のダイシング状態などの剥離条件に応じて粘着シート２に加える張力を調整することで、半導体チップ３の周辺部の端部から粘着シート２が円滑かつ確実に剥離を開始させることが必要となり、そのための上記第１の押圧部３９の上昇高さを第１の高さＨ１と仮定する。
【００７２】
上記第１の高さＨ１は、第１の押し上げ体３５の第１の円筒部３８に螺合されたリング状部材４１によって設定することができる。つまり、上記第１の円筒部３８に対してリング状部材４１をねじ込む方向に回転させれば、第１の押し上げ体３５の上昇高さを高くすることができ、逆に緩める方向に回転させれば、低くすることができる。つまり、第１の押し上げ体３５の上昇高さである、第１の高さＨ１を任意に設定することができる。
【００７３】
このとき、リング状部材４１の上面の全周が蓋体部１３の上部壁の内面に当接するので、第１の押圧部３９の上面が水平状態から傾くことがない。そのため、半導体チップ３の四隅を粘着シート２から均一、つまり同じ状態で剥離することができるので、上記半導体チップ３の剥離状態が不安定になったり、割れが生じるのを防止することができる。
【００７４】
しかも、第１の高さＨ１は上記第１の円筒部３８の上面に設けられた目盛り３８ｂによって精密に設定することが可能である。
【００７５】
したがって、第１の押し上げ体３５が上昇を停止する第１の高さＨ１を、上述した剥離条件の変化に応じて設定することで、半導体チップ３の周辺部の端部からの粘着シート２の剥離を、円滑かつ確実に開始することができる。
【００７６】
このようにして、半導体チップ３の周辺部の端部から粘着シート２が円滑かつ均一に剥離し始めれば、ついで第２、第３の押圧部４５，４８を図６に示すように高さＨ２まで上昇させることで、粘着シート２の剥離が周辺部から中央部に向かって進行する。
【００７７】
さらに、第２、第３の押圧部４５，４８のうち、第３の押圧部４８だけを第２の高さＨ２から図７に示す第３の高さＨ３まで上昇させることで、粘着シート２は半導体チップ３の第３の押圧部４８によって押圧された部分を除いて剥離されることになる。
【００７８】
したがって、第３の押し上げ体３７が第３の高さＨ３まで上昇したならば、図８に示すように半導体チップ３の上面を吸着した吸着ノズル体４を上昇させることで、半導体チップ３を粘着シート２から剥離することができる。
【００７９】
このように、第１の押し上げ体３５の第１の円筒部３８にリング状部材４１を螺合し、このリング状部材４１が上記第１の円筒部３８の上面から突出する高さを設定することで、第１の押し上げ体３５が第２、第３の押し上げ体３６，３７とともに一体的に上昇限まで上昇する第１の高さＨ１を種々の剥離条件に応じて設定できるようにした。
【００８０】
粘着シート２が半導体チップ３の周辺部の端部、つまり四隅部から円滑かつ均一に剥離し始める、上記第１の高さＨ１は上述した剥離条件によって変化する。そのため、剥離条件の変化に応じて第１の高さＨ１を設定することで、剥離条件が変化しても、半導体チップ３の周辺部の端部から粘着シート２の剥離を円滑かつ確実に開始させることができる。
【００８１】
このように、粘着シート２を半導体チップ３の周辺部の端部から円滑に剥離することができれば、半導体チップ３に応力が加わり過ぎて欠けや割れを招くのを防止できるから、半導体チップ３のピックアップを能率よく確実に行えるということになる。
【００８２】
バックアップ体１の基部１２から蓋体部１３を取り外すことで、上記第１の押し上げ体３５を外部に露出させることができる。上記第１の押し上げ体３５を外部に露出させれば、上記第１の押し上げ体３５の第１の円筒部３８に螺合されたリング状部材４１を回転させて上記第１の押し上げ体３５の上昇限となる上昇高さ、つまり第１の高さＨ１を設定することができる。すなわち、第１の押し上げ体３５の第１の高さＨ１の設定を容易に、しかも目盛り３６ｂによって精密に行なうことができる。
【００８３】
図９乃至図１１はこの発明の第２の実施の形態を示す。なお、第１の実施の形態と同一部分には同一記号を付して説明は省略する。
【００８４】
この第２の実施の形態では、図９と図１０に示すように、押し上げ手段２６の第２の押し上げ体３６の第２の円筒部４２の上端部の外周面におねじ４２ａが形成され、このおねじ４２ａには調整手段としてのリング状部材５６が螺合されている。
【００８５】
ここで、第１の押し上げ体３５に設けられるリング状部材を第１のリング状部材４１とし、第２の押し上げ体３６に設けられるリング状部材を第２のリング状部材５６とする。
【００８６】
上記第２のリング状部材５６は、上記第２の押し上げ体３６を突き上げ軸２７によって上昇させたとき、上記第１の押し上げ体３５の側壁上部に後述するように形成された当接部５７に上面の全周が当接する。それによって、上記第２の押し上げ体３６の上昇高さが制限されるようになっている。
【００８７】
図９と図１１に示すように、上記第１の押し上げ体３５の側壁は、内径寸法が上記第２の押し上げ体３６の第２の円筒部４２の上端部に螺合された第２のリング状部材５６の外径寸法よりもわずかに大きく形成された下部側壁部５８ａと、第２のリング状部材５６の外径寸法よりもわずかに小さく形成された上部側壁部５８ｂとを有する。
【００８８】
それによって、上記第２の押し上げ体３６が上記第１の押し上げ体３５に対して上昇すると、上記リング状部材５６の上面が全周にわたって上記上部側壁部５８ｂの下端面、つまり上記当接部５７に当接して上昇高さが制限されるようになっている。
【００８９】
上記下部側壁部５８ａの上記上部側壁部５８ｂとの境界部分には、周方向に１８０度間隔で２つの開口部５９が上記下部側壁部５８ａを残して形成されている。つまり、上記下部側壁部５８ａと上記上部側壁部５８ｂとは分断されることがないよう、上記２つの開口部５９の大きさが設定されている。
【００９０】
図１０に示すように、上記第２の押し上げ体３６の第２の円筒部４２の外周面には周方向に目盛り４２ｃが形成され、上記第２のリング状部材５６には指針５６ａが下方に向かって設けられている。上記目盛り４２ｃと指針５６ａは上記開口部５９から覗くことができるようになっていて、しかも上記第２のリング状部材５６は上記開口部５９から手指を差し入れて回転させることができるようになっている。
【００９１】
それによって、上記第２のリング状部材５６を回転させて水平な状態で上下動させれば、上記リング状部材５６の上面の全周が上記上部側壁部５８ｂの下端面の当接部５７に当接する高さ、つまり第１の押し上げ体３５に対する第２の押し上げ体３６の上昇高さＨ２を設定できるようになっている。
【００９２】
このように、第１の押し上げ体３５の上昇限である第１の上昇高さＨ１とともに、第２の押し上げ体３６の上昇限である第２の高さＨ２を設定できるようにしたことで、半導体チップ３の周辺部の端部から粘着シート２の剥離が開始した後、その剥離が半導体チップ３の周辺部から内方に向かって進行する剥離速度を、剥離条件に応じた上記第２の高さＨ２によって設定することができる。
【００９３】
それによって、第１の押し上げ体３５の第１の上昇高さＨ１だけを設定できるようにした場合に比べて粘着シートの剥離を円滑かつ確実に行なうことができるようになる。
【００９４】
しかも、第３の押し上げ体３７の第３の上昇高さＨ３は、カム体５２の回転角度を制御することで設定することができる。つまり第１乃至第３の押し上げ体３５〜３７の上昇高さをそれぞれ設定することができる。
【００９５】
そのため、剥離条件が異なる半導体チップ３の厚さや粘着シート２の粘着力などに対応して第１乃至第３の上昇高さＨ１〜Ｈ３をそれぞれ設定することができるから、剥離条件の変化に対応して半導体チップ３を粘着シート２から割れや欠けを招くようなことなく、確実に剥離することが可能となる。
【００９６】
なお、押し上げ手段を第１乃至第３の押し上げ体によって構成したが、押し上げ体の数は２つ或いは４つ以上であってもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１…バックアップ体、２…粘着シート、３…半導体チップ、４…吸着ノズル体、１２…基部、１３…蓋体部、１４…開口部、２６…押し上げ手段、２７…突き上げ軸、３２…第１のばね、３５〜３７…第１乃至第３の押し上げ体、３８…第１の円筒部、３９…第１の押圧部、４１…リング状部材（調整手段）、４２…第２の円筒部、４４…第２のばね、４５…第２の押圧部、４８…第３の押圧部、４９…第３のばね、５１…カムフォロア（駆動手段）、５２…カム体（駆動手段）、５３…回転駆動源（駆動手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘着シートに貼着された四角形状の半導体チップをピックアップする半導体チップのピックアップ装置であって、
上面が上記粘着シートのピックアップされる上記半導体チップの周辺部分に対応する部分を吸着保持する吸着面に形成されるとともに、上記上面の中央部に開口部が形成されたバックアップ体と、
このバックアップ体内に軸心を同じにして互いに移動可能な状態で設けられた複数の押し上げ体を有し、複数の押し上げ体は上記開口部から上端部が突出するよう所定の高さまで一体的に上昇し、最も外側の押し上げ体が上記所定の高さまで上昇したときにそれ以上上昇するのが制限された後、径方向外側に位置する押し上げ体よりも内側に位置する押し上げ体の方が高く上昇するよう構成された押し上げ手段と、
複数の押し上げ体を上昇方向に駆動して上記粘着シートのピックアップされる上記半導体チップが貼着された部分の下面を径方向外側に位置する押し上げ体から径方向内側に位置する押し上げ体の上端部によって順次押し上げて上記半導体チップの下面周辺部から中心部に向かって上記粘着シートを剥離させる駆動手段と、
この駆動手段によって上記複数の押し上げ体を押し上げたとき、複数の押し上げ体のうちの少なくとも径方向の最も外側に位置する押し上げ体の上昇位置を調整する調整手段と
を具備したことを特徴とする半導体チップのピックアップ装置。
【請求項２】
上記複数の押し上げ体の少なくとも径方向の最も外側に位置する押し上げ体は、円筒部と、この円筒部の上面の中心部に設けられ外形状が上記半導体チップの外形状よりもわずかに小さな矩形中空状であって、上記駆動手段によって押し上げられたときに上記バックアップ体の開口部から上方に突出する押圧部を有し、
上記調整手段は上記円筒部の上端外周面に螺合され回転させることで上下方向に移動して位置決め調整可能であって、上記押し上げ体が上昇方向に駆動されたときにその上面が上記バックアップ体の上部内面に当接して上記押し上げ体の上昇位置を制限するリング状部材であることを特徴とする請求項１記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項３】
上記押し上げ体の円筒部の上面には上記リング状部材の回転角度を設定する目盛りが設けられていることを特徴とする請求項２記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項４】
上記バックアップ体は、基部と、この基部に下端部が着脱可能に取付けられ上面の中央部に上記開口部が形成された蓋体部とを有し、上記基部から上記蓋体部を取り外すことで、上記リング状部材を回転操作できるよう上記押し上げ体が露出する構造であることを特徴とする請求項３記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項５】
上記押し上げ手段は、
上記バックアップ体に上下方向に駆動可能に設けられた突き上げ軸と、
この突き上げ軸の上記バックアップ体内に位置する上端部に上下方向に弾性的に変位可能に設けられた取付け盤と、
上面の中心部に外形状が上記半導体チップの外形状よりもわずかに小さな矩形中空状の第１の押圧部が設けられ上記取付け盤の上面に取付けられた第１の押し上げ体と、
この第１の押し上げ体内に弾性的に変位可能に収容保持され上面の中心部に上記第１の押圧部内に入り込む矩形中空状の第２の押圧部が形成されていて、上記第１の押し上げ体が上記取付け盤によって上昇限まで駆動されてから上記突き上げ軸がさらに上昇方向に駆動されることで、上記第１の押し上げ体に対して弾性的に上昇変位する第２の押し上げ体と、
この第２の押し上げ体内に弾性的に変位可能に収容保持され上部が上記第２の押圧部内に入り込む断面矩形状の第３の押圧部を有し、上記第２の押し上げ体が上記第１の押し上げ体に対して弾性的に上昇変位した後、上記突き上げ軸がさらに上昇方向に駆動されることで、上記第２の押し上げ体に対して弾性的に上昇変位する第３の押し上げ体と
によって構成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項６】
粘着シートに貼着された四角形状の半導体チップをピックアップツールでピックアップする半導体チップのピックアップ方法であって、
上記粘着シートの上記ピックアップツールによってピックアップされる上記半導体チップの周辺に位置する部分を上記ピックアップツールの上面に吸着保持する工程と、
軸心を同じにして上昇駆動される複数の押し上げ体を上面を同じ高さにして一体的に上昇させ、最も外側に位置する押し上げ体によって上記半導体チップの外周縁から上記粘着シートを剥離させてから、内側に位置する押し上げ体によって上記半導体チップを順次押し上げて上記粘着テープを上記半導体チップの下面周辺部から中心部に向かって剥離する工程と、
少なくとも最も外側に位置する上記押し上げ体によって上記粘着シートの上記半導体チップが設けられた部分の下面を押し上げるときその押し上げ体による上記半導体チップの押し上げ高さを上記半導体チップが上記粘着シートから剥離される条件に応じて設定する工程と
を具備したことを特徴とする半導体チップのピックアップ方法。
【請求項１】
粘着シートに貼着された四角形状の半導体チップをピックアップする半導体チップのピックアップ装置であって、
上面が上記粘着シートのピックアップされる上記半導体チップの周辺部分に対応する部分を吸着保持する吸着面に形成されるとともに、上記上面の中央部に開口部が形成されたバックアップ体と、
このバックアップ体内に軸心を同じにして互いに移動可能な状態で設けられた複数の押し上げ体を有し、複数の押し上げ体は上記開口部から上端部が突出するよう所定の高さまで一体的に上昇し、最も外側の押し上げ体が上記所定の高さまで上昇したときにそれ以上上昇するのが制限された後、径方向外側に位置する押し上げ体よりも内側に位置する押し上げ体の方が高く上昇するよう構成された押し上げ手段と、
複数の押し上げ体を上昇方向に駆動して上記粘着シートのピックアップされる上記半導体チップが貼着された部分の下面を径方向外側に位置する押し上げ体から径方向内側に位置する押し上げ体の上端部によって順次押し上げて上記半導体チップの下面周辺部から中心部に向かって上記粘着シートを剥離させる駆動手段と、
この駆動手段によって上記複数の押し上げ体を押し上げたとき、複数の押し上げ体のうちの少なくとも径方向の最も外側に位置する押し上げ体の上昇位置を調整する調整手段と
を具備したことを特徴とする半導体チップのピックアップ装置。
【請求項２】
上記複数の押し上げ体の少なくとも径方向の最も外側に位置する押し上げ体は、円筒部と、この円筒部の上面の中心部に設けられ外形状が上記半導体チップの外形状よりもわずかに小さな矩形中空状であって、上記駆動手段によって押し上げられたときに上記バックアップ体の開口部から上方に突出する押圧部を有し、
上記調整手段は上記円筒部の上端外周面に螺合され回転させることで上下方向に移動して位置決め調整可能であって、上記押し上げ体が上昇方向に駆動されたときにその上面が上記バックアップ体の上部内面に当接して上記押し上げ体の上昇位置を制限するリング状部材であることを特徴とする請求項１記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項３】
上記押し上げ体の円筒部の上面には上記リング状部材の回転角度を設定する目盛りが設けられていることを特徴とする請求項２記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項４】
上記バックアップ体は、基部と、この基部に下端部が着脱可能に取付けられ上面の中央部に上記開口部が形成された蓋体部とを有し、上記基部から上記蓋体部を取り外すことで、上記リング状部材を回転操作できるよう上記押し上げ体が露出する構造であることを特徴とする請求項３記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項５】
上記押し上げ手段は、
上記バックアップ体に上下方向に駆動可能に設けられた突き上げ軸と、
この突き上げ軸の上記バックアップ体内に位置する上端部に上下方向に弾性的に変位可能に設けられた取付け盤と、
上面の中心部に外形状が上記半導体チップの外形状よりもわずかに小さな矩形中空状の第１の押圧部が設けられ上記取付け盤の上面に取付けられた第１の押し上げ体と、
この第１の押し上げ体内に弾性的に変位可能に収容保持され上面の中心部に上記第１の押圧部内に入り込む矩形中空状の第２の押圧部が形成されていて、上記第１の押し上げ体が上記取付け盤によって上昇限まで駆動されてから上記突き上げ軸がさらに上昇方向に駆動されることで、上記第１の押し上げ体に対して弾性的に上昇変位する第２の押し上げ体と、
この第２の押し上げ体内に弾性的に変位可能に収容保持され上部が上記第２の押圧部内に入り込む断面矩形状の第３の押圧部を有し、上記第２の押し上げ体が上記第１の押し上げ体に対して弾性的に上昇変位した後、上記突き上げ軸がさらに上昇方向に駆動されることで、上記第２の押し上げ体に対して弾性的に上昇変位する第３の押し上げ体と
によって構成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項６】
粘着シートに貼着された四角形状の半導体チップをピックアップツールでピックアップする半導体チップのピックアップ方法であって、
上記粘着シートの上記ピックアップツールによってピックアップされる上記半導体チップの周辺に位置する部分を上記ピックアップツールの上面に吸着保持する工程と、
軸心を同じにして上昇駆動される複数の押し上げ体を上面を同じ高さにして一体的に上昇させ、最も外側に位置する押し上げ体によって上記半導体チップの外周縁から上記粘着シートを剥離させてから、内側に位置する押し上げ体によって上記半導体チップを順次押し上げて上記粘着テープを上記半導体チップの下面周辺部から中心部に向かって剥離する工程と、
少なくとも最も外側に位置する上記押し上げ体によって上記粘着シートの上記半導体チップが設けられた部分の下面を押し上げるときその押し上げ体による上記半導体チップの押し上げ高さを上記半導体チップが上記粘着シートから剥離される条件に応じて設定する工程と
を具備したことを特徴とする半導体チップのピックアップ方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−３３８５０（Ｐ２０１３−３３８５０Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６９１００（Ｐ２０１１−１６９１００）
【出願日】平成２３年８月２日（２０１１．８．２）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２日（２０１１．８．２）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
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