JP2808259B2 - チップ自動ローディング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウェーハ製造工程で製
造完了したウェーハを切断してトレイ内に自動的に入れ
るチップ自動ローディング装置に関し、さらに詳しくは
切断された良品のチップのみを選別して空のトレイ内に
自動的に入れた後、そのチップの入ったトレイを積載部
内にアンローディングさせることができるようにしたも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図１は従来の装置を示す正面図及び平面
図である。従来の装置はベース１の中央上面に切断され
たウェーハ２がローディングされるローテーションテー
ブル３がＸ軸、Ｙ軸に沿って移動可能に設けられてお
り、前記ローテーションテーブルの直上部には切断され
た各チップの良、不良を選別するカメラ４が設けられて
いる。前記ローテーションテーブルの後方には良品のチ
ップをトレイ側に移送するピックアップ５が１８０°の
範囲内で回動するように設けられている。ベース１の後
方に固定されたマウント６にＸ軸ロボット７が固定され
ており、前記Ｘ軸ロボットにはＹ軸ロボット８が結合さ
れており、前記Ｙ軸ロボットには多数個（８個）のトレ
イ９が装着されるトレイベース１０が固定されている。

【０００３】ローテーションテーブル３に単位チップに
切断されたウェーハ２をローディングさせるとともに、
トレイベース１０に形成された各凹部内にトレイ９を装
着する。このような状態で電源を印加して装備を作動さ
せると、ローテーションテーブル３がＸ軸、Ｙ軸に沿っ
て移動する。前記ローテーションテーブルの直上部に設
けられたカメラ４が切断されたチップの良、不良を判別
して、良品の場合には、ピックアップ５を回動させて真
空吸着した後、１８０°回して真空を解除してピックア
ップ５に吸着した１個のチップをトレイ９内に入れる。

【０００４】このように１個のチップがトレイ９内に入
れられると、Ｘ，Ｙ軸ロボット７、８によりトレイ９の
位置が移動されるとともに、ローテーションテーブル３
の位置も移動される。このようにして良品として判別さ
れた他のチップをトレイに順次移す。

【０００５】前記動作によりトレイベース１０に装着さ
れたトレイ９内にチップを全部入れると、作業者はチッ
プの入ったトレイをトレイベース１０から分離させて別
の場所に移すとともに、空のトレイをトレイベースに装
着させて、前記の作業を続けて実施する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の装
置はトレイベースに装着されたトレイ内にチップを全部
入れると、作業者が手動でトレイを取り替えなければな
らなかったので、作業時間が遅延され、これにより生産
性が低下するという問題点があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】従来のかかる問題を解決
するために、本発明は次のように構成される。即ち、本
発明は、チップに切断されたウェーハがローディングさ
れるウェーハローディング部と、前記ウェーハローディ
ング部から離れた位置に設けられ、空のトレイを積載し
ておき、チップが入ったトレイを積載するトレイローデ
ィング及びアンローディング部と、前記トレイローディ
ング及びアンローディング部から空のトレイを抜き出
し、前記抜き出された空のトレイに一定量のチップを収
納すると、そのトレイを前記トレイローディング及びア
ンローディング部に積載させるトレイ移送部と、前記ト
レイローディング部及びアンローディング部から抜き出
された空のトレイが前記トレイの移送部によってチップ
ローディング部に移されると、ウェーハから選別された
チップを空のトレイに移送するチップ移送部と、から構
成されていることを特徴としている。

【０００８】前記ウェーハローディング部は、ベースに
設けられてＸ−Ｙロボットにより他の付属装置と連係的
に作動され、チップに切断されたウェーハが固定され
る。

【０００９】前記トレイローディング及びアンローディ
ング部は、空のトレイが積載されている第１積載部と、
その第１積載部の下方の一側面に設けられ、第１積載部
の最下段の空のトレイを１個ずつ分離させる第１トラン
スファと、前記第１積載部から離れて設けられ、チップ
が入ったトレイが積載される第２積載部と、前記第２積
載部の下方の一側面に設けられ、チップが入ったトレイ
を第２積載部内に押し上げる第２トランスファと、から
構成される。

【００１０】前記チップ移送部は一定の範囲内（ウェー
ハローディング部から空のトレイが置かれた所まで）で
水平移動するピックアップブロックと、前記ピックアッ
プブロックの先端に固定されてチップを吸着移動させる
ピックアップと、から構成される。

【００１１】前記トレイ移送部はベースに固定設置され
たＸ−Ｙロボットと、前記Ｘ−Ｙロボットに固定されて
Ｘ−Ｙロボットの駆動によって水平移動し、トレイロー
ディング及びアンローディング部にあった１個の空のト
レイが載せられるトレイベースと、前記トレイベースに
移動可能に弾設されて、載せられた空のトレイを押さえ
つけるクランプと、から構成される。

【００１２】

【実施例】以下、図３乃至図４を参照して本発明の一実
施例をさらに詳しく説明する。図３は本発明を示す正面
図、図４は図３の一部を省略して示した左側面図であ
る。本発明はベース１の上部の中央に設けられ、切断さ
れたウェーハ２がローディングされるウェーハローディ
ング部１１と、空のトレイ９とチップが積載されている
とともにチップが入ったトレイ９ａが順次積載されるト
レイローディング及びアンローディング部１２と、トレ
イをトレイローディング及びアンローディング部に移送
したり、チップが入る位置に移送するトレイ移送部１３
と、ウェーハローディング部に載せられたチップの良、
不良を判別するカメラ部１４と、良品のチップを吸着し
て移送部に載せられたトレイに移送するチップ移送部１
５と、から構成されている。即ち、本発明は大きく五つ
の部材に構成されている。

【００１３】前記ウェーハローディング部１１を図５、
６、７に基づいて説明する。ベース１にＸ−Ｙロボット
１６が固定されており、前記Ｘ−Ｙロボットの軸１７に
は回転マウント１８が結合されている。マウントクラン
プ１９にはボルト２０が締結されており、このボルト２
０を締め付けることによって、回転マウントが振動しな
くなる。前記回転マウント１８の下部に位置するＸ−Ｙ
ロボットの軸には回転マウントの位置調節時、回転マウ
ントが自重により下方に落ちないように支持するベース
マウント２１が結合されている。前記ベースマウント２
１はボルト２２の締め付け力により位置が決定されるよ
うになっている。

【００１４】前記回転マウント１８の上部に可動エキス
パンダテーブル２３ａと固定エキスパンダテーブル２３
ｂに分割して形成されたエキスパンダテーブル２３が設
置されている。前記回転マウント１８の四隅にはステッ
プモータ２４の駆動によって回動する親ネジ２５が取り
付けられている。この親ネジは前記可動エキスパンダテ
ーブル２３ａと螺合され、親ネジの回転によってテーブ
ル２３ａを上下動させるようになっている。前記固定エ
キスパンダテーブル２３ｂにはウェーハ２が載せられて
いる箔２６と接触されるエキスパンダリング２７が固定
されている。前記エキスパンダリング２７はステップモ
ータの駆動により可動エキスパンダテーブル２３ａが下
降するにしたがってフレーム２８に接着されている箔を
張る。この際、可動エキスパンダテーブル２３ａの四隅
に取り付けられた親ネジ２５は、ステップモータ２４の
駆動によって全て同一の方向に回転されるように構成さ
れていなければならない。

【００１５】図８は本発明のトレイローディング及びア
ンローディング部１２とトレイ移送部１３とを示すもの
である。

【００１６】ベース１の前方（作業者と対向する方向）
にメインサポート２９が固定されており、空のトレイ９
が積載されている第１積載部３０と、凹部内にチップが
入ったトレイ９ａが順次積載される第２積載部３１がこ
のメインサポート２９に設けられている。

【００１７】前記第１積載部３０の下方には第１トラン
スファ３４が設置されている。この第１トランスファ３
４はブラケット３２でメインサポート２９に支持されて
いる第１シリンダ３３のロッドに昇降自在に取り付けら
れている。第１トランスファ３４は第１シリンダの動作
によって昇降するとき第１積載部３０内の空のトレイを
１個ずつ分離してトレイ移送部１３に供給する。前記第
１積載部の一側面の下方には第３シリンダ３５が設けら
れ、第１トランスファが最下段の空のトレイを分離させ
る際に動作して、その最下段の上側に位置する空のトレ
イを保持する。従って、前記第３シリンダ３５は空のト
レイのローディング時、最下段のものの上にある全ての
空のトレイが自重により落下することを防止する。

【００１８】第１積載部３０の下端部の両側には相対す
る両側面に一対のセンサ３６が設けられている。これは
第３シリンダ３５が２番目以上の空のトレイ９を保持し
た状態で第１シリンダ３３の動作により第１トランスフ
ァ３４が下降して最下段の空のトレイを第１積載部から
分離させる時、第１トランスファに２個以上の空のトレ
イが載せられているかどうかを感知するためのものであ
る。前記動作を行うためには、第１トランスファ３４が
下死点に来たときに、第１トランスファに載せられた空
のトレイがある高さのすぐ上にセンサ３６を設置しなけ
ればならない。即ち、第１トランスファ３４が下死点に
位置した時、センサ３６が空のトレイを感知しなけれ
ば、第１トランスファに１個の空のトレイが載せられて
いると判断して、ＣＰＵ（中央処理装置）は正常と判断
して次の工程を継続的に行う。これに対して、センサが
空のトレイを感知すると、第１トランスファには２個以
上の空のトレイが載せられていると判断して、ＣＰＵ
（中央処理装置）は装備の駆動を中断させてブザー又は
警報燈により作業者にこれを知らせる。

【００１９】第２積載部３１の一側面に沿って第２シリ
ンダ３８がブラケット３７により支持されている。前記
第２シリンダ３８のロッドには第２トランスファ３９が
設けられている。前記第２トランスファは第２シリンダ
の動作によって昇降しながら第２積載部３１内にチップ
が入ったトレイを順次積載させる。前記第２積載部の下
部の内側（両側に２箇所ずつ）には、第２積載部３１内
に積載されたトレイ９ａが下方に落ちることを防止する
ストッパ４０がコイルバネ４１で支持されている。この
ストッパ４０は第２積載部内に常時突出しており、トレ
イを第２積載部内にトレイ移送部１３からアンローディ
ングさせる際に、その突出している部分を入ってくるト
レイでコイルバネの弾性力に抗して外側へ押し、トレイ
が内部に入った後コイルバネの弾性力で再び内部に突出
させてトレイを保持するものである。第１、２トランス
ファ３４、３９が垂直的に安定な昇降運動をするよう
に、第１、２積載部にガイドブロック４２ａ、４２ｂが
固定されており、第１、２トランスファ３４、３９には
前記ガイドブロックに差し込まれる結合片４３ａ、４３
ｂが固定されている。

【００２０】前記第１積載部３０に積載された空のトレ
イをローディングさせたり、チップが入ったトレイを第
２積載部３１にアンローディングさせるトレイ移送部１
３は、チップ移送部１５とトレイローディング及びアン
ローディング部１２との間を往復運動するように設けら
れている。その構成は図９の通りである。

【００２１】ベース１にＸ−Ｙロボット４４が設けられ
ており、前記Ｘ−Ｙロボットの軸４５にはトレイローデ
ィング及びアンローディング部１２で空のトレイ９が載
せられるトレイベース４６が固定されている。前記トレ
イベース４６はＸ−Ｙロボット４４の駆動にしたがって
トレイローディング及びアンローディング部１２とチッ
プ移送部１５との間を往復運動する。

【００２２】前記トレイベース４６の上部の外周面の角
の部分に空のトレイ９を位置決めする位置決め片４６ａ
が形成されている。トレイベース４６一隅には、載せら
れた空のトレイを位置決め片４６ａへ押して押さえつけ
るクランプ４７が移動可能にコイルバネ４８で引き付け
られるように設けられている。トレイローディング及び
アンローディング部１２のメインサポート２９の内側に
はトレイのローディング及びアンローディング時にクラ
ンプ４７をその押さえつけ状態を開放させるガイドレー
ル４９が設けられている。トレイベース４６の図示の矢
印方向への移動時にクランプ４７の下端部がガイドレー
ル４９に接触することでクランプ４７を位置決め片４６
ａから離れる方向へ移動するようになっている。前記ク
ランプ４７の下端がガイドレール４９と直接接触するよ
うにしてもよいが、動作時の摩擦抵抗及び消音を低減す
るため、本発明の一実施例のようにクランプ４７の下端
にベアリング５０を結合して前記ベアリングがガイドレ
ールと接触するようにするのが好ましい。

【００２３】なお、トレイベース４６には、その矢印方
向への先端部のほぼ中央に、トレイベースの上部に一部
が突き出てた感知片５１が回転自在に、かつコイルバネ
５２で付勢されて取り付けられている。この感知片は、
感知片の上に空のトレイが載せられることによってコイ
ルバネ５２を圧縮させて回動してセンサ（図示せず）を
動作させるようになっている。この感知片の少なくとも
上部は傾斜させられた傾斜面５１ａとして、第１積載部
３０の空のトレイがトレイベース４６の上に載せられる
とき、感知片５１が空のトレイの自重により押し付けら
れて容易に回動されるようにするためである。最初から
全体の感知片を傾斜させて取り付けておいても良い。こ
の感知片５１を付勢しているコイルバネ５２の弾性計数
はトレイベース４６の上に空のトレイが載せられると、
空のトレイの自重により感知片が位置決め片の外側に回
動されるように決めてある。また、この感知片５１の傾
斜はトレイをトレイベースへ載せ易くもしている。

【００２４】図１０、１１はウェーハローディング部に
ローディングされたチップの良、不良を判別するカメラ
部の正面図及び右側面図である。べース１にボデー５３
が固定されており、前記ボデーの上部には調整マウント
５４が固定マウント５５によって固定される。前記統制
マウントにはカメラ５６が装着され、前記カメラ５６は
ウェーハローディング部の直上に位置し、調節つまみ５
７によって上下に移動される。前記カメラ５６でチップ
の良、不良を判別するとき、ウェーハ側に光を加えるラ
ンプ５８がランプホルダー５９によりカメラ５６に固定
されている。カメラ５６の下部にはカメラの倍率を調節
するリング６０が設けられており、前記ランプの上部に
はランプの明るさを調節するランプ明るさ調節器６１が
設けられている。

【００２５】図１２〜１４はチップ移送部を一部切開し
て示すものであり、図１５はチップ移送部の動力伝達状
態を説明するための概略図である。カメラ部１４の各種
の部品を支持するボデー５３に動力を発生させるサーボ
モータ６２が固定されている。前記サーボモータに並置
して設けられた第１軸６３には第１、２プーリ６４、６
５が取り付けられている。サーボモータの軸と第１プー
リ６４が第１タイミングベルト６６で連結されている。
そして、第４軸６７に第３プーリ６８が固定されて、第
２プーリ６５と第２タイミングベルト６９に連結され
る。サーボモータ６２の回転によって第１軸６３と第４
軸６７が同一の方向に回転するようになっている。第４
軸に固定された第３プーリ６８には連接棒７０が偏心さ
せられて結合されている。したがって、第３プーリの回
転によって連接棒７０の一端が旋回運動をする（図１
５）。この連接棒の他端は第２軸７１を中心として揺動
運動するラックギヤ７２にピン７３で結合されている。

【００２６】前記ラックギヤ７２は第３軸７４の一端に
取り付けられたピニオン７４ａと噛み合っており、前記
第３軸の他端にはアーム７５が固定されている（図１
３）。前記アームの他端はガイドレール７６に案内され
て水平移動する案内片７７の垂直溝７７ａに昇降可能に
差し込まれている。この際、アーム７５の一端が垂直溝
７７ａと直接接触するようにしてもよいが、アームが水
平状態（チップの吸着及び吸着したチップの分離位置）
で回動し始める時、公差を減少するためにアーム７５の
一端に２個のローラ７８を取り付け、垂直溝７７ａの両
側には互いにずらされるように接触片７９を固定して各
々のローラが接触片と接触するようになっている。

【００２７】前記案内片７７にピックアップブロック８
０が固定されており、このピックアップブロックの上下
部にはガイドレール７６と接触するガイドローラ８１が
設けられている。ピックアップブロック８０の先端には
真空圧によりウェーハローディング部のチップを吸着移
動させるピックアップ８２が固定されている（図１
４）。前記ガイドレール７６とガイドローラ８１との接
触面の断面を三角形状にするのが好ましい。これはガイ
ドレールとガイドローラとの接触面積を増大させること
により、ピックアップブロック８０の左右移動時にピッ
クアップブロックがガイドレールで振動することを防止
できるようにするためである。

【００２８】前記サーボモータ６２の駆動によって回転
する第１軸６３の一端にカム８３が固定されており、こ
のカムの大径部と小径部との差だけガイドレール７６を
繰り返し昇降させるようになっている。この際、前記ガ
イドレール７６はガイド手段により安全な昇降運動が行
われる。ガイドレール７６にローラ８９を回転可能に取
り付け、これをカム８３と接触させて、カムの回転によ
りガイドレールを昇降させている。

【００２９】前記ガイド手段には次のような一実施例が
ある。ガイドレール７６の一方の端部側の上下にガイド
ローラ８４を固定し、ボデー５３にはこのガイドローラ
７６が接触して案内されるガイドブロック８５を固定す
る。ガイドレール７６の他方の端部側にはガイドレール
の昇降距離より長い昇降片８６を固定し、ボデーには前
記昇降片を挟んで案内する一対のガイドローラ８７を支
持片８８で支持させている。この際、前記ガイドブロッ
ク８５とガイドローラ８４との接触面の断面をガイドレ
ール７６とガイドローラ８１との接触面と同様に三角形
状にするのが好ましい。これはガイドブロックとガイド
ローラとの接触面積を増大させることにより、ガイドレ
ール７６の昇降時に振動が生じないようにするためであ
る。ガイド手段はガイドレール左右逆にしても良く、ま
た、他のスムースに昇降させるための案内手段を当業者
であれば適宜用いることができる。

【００３０】一方、ボデー５３のローラ８９より上側の
位置にはレバー９０が軸９１を中心として回動するよう
に設けられている。このレバー９０はボデーに固定され
たコイルバネ９２により何時も十分に圧縮力を受けるよ
うになっている。前記レバーの終端が位置するガイドレ
ールには他のローラ９３が設けられ、レバーがローラ９
３と接触して、これを下方へコイルバネ９２で押し付け
ている。これによってガイドローラ８９がカム８３の小
径部と接触してガイドレール７６が下降するとき、ガイ
ドレールに衝撃を与えないようにして降ろし、ピックア
ップ８２に吸着したチップを空のトレイ９の凹部に正確
に入れることができるようにするためである。

【００３１】一方、サーボモータ６２の動力を第３プー
リ６８に伝達する第２タイミングベルト６９の張力を調
節するために、ボデー５３に位置調節可能にアイドルプ
ーリ９４を設けるようになっている。前記第４軸６７の
一側には第４軸の回転によってピックアップ８２の初期
位置を検出して他部の動作を制御する公知のエンコーダ
９５を設置するようになっている。

【００３２】このように構成された本発明の動作を以下
説明する。まず、図５〜７に示すように、箔２６に取り
付けられるとともにフレーム２８で支持されたウェーハ
２を単位チップになるように切断した後、前記フレーム
をウェーハローディング部１１の可動エキスパンダテー
ブル２３ａとエキスパンダリング２７との間に挿入して
固定させる。その後、ステップモータ２４を駆動して固
定エキスパンダテーブル２３ｂに取り付けられた４個の
親ネジ２５を同一方向に回転させると、可動エキスパン
ダテーブル２３ａが下降する。可動エキスパンダテーブ
ル２３ａが下降するにしたがって可動エキスパンダテー
ブル２３ａとエキスパンダリング２７との間に置いた箔
２６が前記エキスパンダリング２７により上に押し上げ
られて緊張するが、この時、切断されたチップが取り付
けられた箔はエキスパンダリング２７の上面と接触して
いる。

【００３３】かかる状態で制御部９６に電源を印加する
と、図８及び図９に示すように、トレイ移送部１３のＸ
−Ｙロボット４４が動作して軸４５に固定されたトレイ
ベース４６をトレイローディング及びアンローディング
部１２のメインサポート２９側に移動させる。トレイベ
ースのクランプ４７がガイドレール４９と接触し、コイ
ルバネ４８で引き付けられていたクランプを外側に開
く。

【００３４】このようにトレイベース４６のクランプ４
７が開いた状態で移動して、トレイローディング及びア
ンローディング部の第１積載部３０の下方に来て、セン
サ等の感知手段により感知されて移動を中断する。その
感知によって第３シリンダ３５が動作して最下段から２
番目の空のトレイ９の側面を押さえつける。この状態で
ブラケット３２に取り付けられた第１シリンダ３３が動
作すると、第１トランスファ３４に固定された結合片４
３ａがガイドブロック４２ａに案内されて安定な下降を
する。第１積載部３０の最下段に位置していた空のトレ
イは自重により第１トランスファ３４に載せられた状態
で下降して、トレイベース４６の上部の位置決め片４６
ａの内側に載せられることになる。上記動作時、第１ト
ランスファ３４は空のトレイがトレイベース４６の上部
に載せられるようにした後さらに下降するので、トレイ
ベース４６がチップローディング位置に移動するとき、
互いに干渉を生じなくなる。このとき、トレイベース４
６の上面に空のトレイが２個以上載せられると、第１積
載部３０の下方に対向するように設けられた一対のセン
サ３６がこれを感知して、装備の駆動を中断させるとと
もに、作業者にブザー又は警報燈により知らせるので応
急処置を取ることができる。

【００３５】このようにして第１積載部３０に積載され
ていた最下段の空のトレイ９がトレイベース４６の上面
に載せられると、空のトレイの自重により感知片５１が
回動してセンサを動作させる。それによって空のトレイ
が載せられていると判断してＸ−Ｙロボット４４を最初
の状態に戻す。前記したように、空のトレイがトレイベ
ースの上面に載せられるとき、感知片５１の上面に傾斜
面５１ａが形成されているので空のトレイが位置決め片
４６ａ内に容易に入り込み、感知片の回動によってコイ
ルバネ５２は圧縮力を受ける。

【００３６】このように第１積載部３０に積載されてい
た１個の空のトレイがトレイベース４６に供給される
と、下降した第１トランスファ３４が第１シリンダ３３
の駆動により最初の状態に戻されるとともに第３シリン
ダ３５が動作するので、第１積載部３０に積載されてい
た空のトレイが第１トランスファ３４の上面に載せられ
る。

【００３７】その後、Ｘ−Ｙロボット４４の動作により
トレイベース４６がウェーハローディング部１１の近く
（チップのローディング位置）に移動するに従ってクラ
ンプ４７がガイドレール４９から外れる。クランプ４７
がガイドレール４９から外れると、クランプはコイルバ
ネ４８の復元力により最初の状態に戻されるので、クラ
ンプ４７が空のトレイの一側面を押さえつけてトレイベ
ース上で動かないようにする。その後、トレイベース４
６がチップのローディング位置に来ると、エキスパンダ
テーブル２３がＸ−Ｙ軸方向へ動き、ウェーハで切断さ
れた各チップがカメラ５６に写るようにする。カメラ５
６によってチップが良品として判定された場合、エキス
パンダテーブルの駆動を中断させるとともにニードル
（図示せず）を上昇させて、良品として判定されたチッ
プを箔２６から分離させる。

【００３８】前記箔から分離されたチップをピックアッ
プ８２で吸着するために、図１２〜１５に示すように、
先ず、サーボモータ６２が動作して第１タイミングベル
ト６６を通じて第１軸６３に固定されたカム８３を回転
させる。この回転でガイドレール７６に結合されたロー
ラ８９がカムの小径部に接触し、これによりレバー９０
の押し下げ力でガイドレールは下死点に位置する。この
時、ピックアップ８２は良品として判定されたチップの
上面に接触して、真空圧によりピックアップ８２がチッ
プを吸着することになる。

【００３９】前記動作時、ガイドレール７６は互いに結
合されたガイドローラ８４及びガイドブロック８５、昇
降片８６及びガイドローラ８７により安定な昇降運動を
する。このようにチップを吸着するピックアップの初期
位置は、第３軸７４の時計回りの回転によりアーム７５
が（ロ）の一点鎖線のように最右側に位置した状態であ
る。

【００４０】前記ピックアップ８２にチップが吸着した
状態で続けられるサーボモータ６２の駆動により、カム
８３がさらに回転してローラ８９が次第にカムの大径部
と接触すると、ガイドレール７６はレバー９０をコイル
バネ９２を圧縮させつつ上昇するので、チップが箔２６
から完全に離れる。前記動作時、サーボモータ６２の動
力は、第２タイミングベルト６９を通じて第３プーリ６
８に伝達されて前記第３プーリに偏心されるように設け
られた連接棒７０を直線往復運動させるので、連接棒の
他端に連結されたラックギヤ７２はピニオン７４ａと噛
み合った状態で第２軸７２を中心として時計回りに回転
することになる。これにより、アーム７５の一端が案内
片７７の垂直溝７７ａを沿って第３軸７４を中心として
反時計回りに１８０°回転するので、案内片に固定され
たピックアップブロック８０はガイドレール７６に案内
されてトレイ移送部側に水平移動する。

【００４１】前記したように、ピックアップブロック８
０がガイドレール７６に結合されたガイドローラ８１に
より水平移動するとき、即ちウェーハローディング部側
へ移動するときにはアームの後方に結合されたローラ７
８が垂直溝７７ａの右側に固定された接触片７９と接触
され、これに対して、トレイ移送部側へ移動する時には
アーム７５の前方に結合されたローラ７８が垂直溝７７
ａの左側に固定された接触片７９に各々接触されて垂直
溝を昇降するので、動作中に誤差が生じない。

【００４２】チップをウェーハローディング部からトレ
イ移送部へ移送する動作時、ガイドレール７６は、カム
８３の大径部がガイドレールに結合されたローラ８９と
継続的に接触して回転するので、上下動せずに停止した
状態を保持する。前記アーム７５の反時計回りの回転に
よりピックアップブロック８０が図面上左側に移動完了
して、ピックアップ８２に吸着したチップが空のトレイ
の凹部の上部に達すると、カムの小径部がローラ８９と
接触し始めて、ガイドレール７６が次第に下降し始め
る。続くカム８３の回転によりガイドレール７６が下死
点に達してピックアップ８２に吸着したチップが空のト
レイの凹溝内に位置すると、真空圧を解除し、ピックア
ップ８２に吸着していたチップが凹部内に収容される。
このようにウェーハローディング部にある良品のチップ
をピックアップ８２が吸着してトレイ移送部側へ移動さ
せた後、吸着したチップをトレイの凹部内に入れると、
連接棒７０によりラックギヤ７２が反時計回りに回転し
て、アーム７５が固定された第３軸７４はラックギヤの
回転方向と反対の時計回りに回転し始めて、初期状態に
戻る。この繰り返し動作により空のトレイの凹部内に良
品のチップが全部入れられると、第２積載部３１に固定
設置された第２シリンダ３８が作動して結合片４３ｂに
固定された第２トランスファ３９を下降させる。これは
トレイベース４６の移送時の干渉を防止するためであ
る。

【００４３】その後、Ｘ−Ｙロボット４４の動作により
Ｘ−Ｙロボット４４に固定されたトレイベース４６をメ
インサポート２９側に移動させるので、トレイベースに
結合されたクランプ４７をガイドレール４９と接触させ
て外側に開きトレイの把持状態を解除することになる。

【００４４】このようにクランプ４７が開いた状態でト
レイベース４６が移動して、第２積載部３１の直下方に
位置すると、センサ（図示せず）がこれを感知するの
で、Ｘ−Ｙロボット４４の駆動が中断する。これととも
に、下死点に位置していた第２トランスファ３９が第２
シリンダ３８の駆動により上昇して、トレイベース４６
の上面に載せられていたトレイを第２トランスファによ
りトレイベースの上面から離して第２積載部３１内へ収
納する。この際、第２積載部３１の下部に出没可能にコ
イルバネ４１で付勢されたストッパ４０は、第２トラン
スファ３９により上昇するトレイ９ａに押しのけられて
圧縮力を受ける。トレイが第２積載部の内部に収容され
てストッパ４０を外れると、復元力により最初の状態に
戻る。したがって、トレイが第２積載部３１内に収容さ
れる。このようにチップが入ったトレイを第２積載部３
１内に収納すると、トレイの自重により回動していた感
知片５１がコイルバネ５２の復元力により藻度され、セ
ンサによりＸ−Ｙロボットを動作させるので、Ｘ−Ｙロ
ボット４４が続けてトレイベース４６を第１積載部３０
の直下方に移送し、動作を中断することになる。これに
より、前記動作により第１積載部の最下段に位置した空
のトレイをトレイベースの上面に載せることができる。

【００４５】以上説明したのは、ウェーハローディング
部１１に切断されたウェーハをローディングさせるとと
もに、第１積載部３０に空のトレイを積載しておき、ト
レイ移送部１３により第１積載部内に積載された最下段
の空のトレイを１個ずつ次々にローディングしてウェー
ハローディング部に送った後、カメラ１４により良品と
して判定されたチップのみを選別して良品のチップのみ
を空のトレイの各凹部内に入れ、そのチップが入ったト
レイを第２積載部に収納する一回りを説明したものであ
る。これはウェーハローディング部にローディングされ
たチップを全部アンローディングしたり、第１積載部内
に積載された空のトレイが無くなるまで、断続的に繰り
返し行う。

【００４６】

【発明の効果】上述した本発明によれば、第１積載部に
一時に多量の空のトレイを積載しておいた状態で作業を
行うとともに、チップが入ったトレイを第２積載部に自
動的にアンローディングするので、生産性を向上させ、
且つ装備の自動化の実現が可能になる。なお、ウェーハ
ローディング部にある単位チップをピックアップが下降
して吸着した後、上昇してトレイ移送部側へ水平移動
し、さらに下降してトレイの凹部内に位置させるので、
チップをトレイの凹部内に正確に位置させることができ
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の装置を示す正面図及び平面図である。

【図２】 図１の右側面図である。

【図３】 本発明を示す正面図である。

【図４】 図３の一部を省略して示す左側面図である。

【図５】 本発明のウェーハローディング部を示す平面
図である。

【図６】 本発明のウェーハローディング部を示す正面
図である。

【図７】 本発明のウェーハローディング部を示す側面
図である。

【図８】 本発明のトレイローディング及びアンローデ
ィング部、そしてトレイ移送部を示すもので、（ａ）は
平面図、（ｂ）は正面図である。

【図９】 図８の要部を示す斜視図である。

【図１０】 ウェーハローディング部にローディングさ
れたチップの良、不良を識別するカメラ部を示す正面図
である。

【図１１】 ウェーハローディング部にローディングさ
れたチップの良、不良を識別するカメラ部を示す左側面
図である。

【図１２】 チップ移送部を一部切開して示す平面図で
ある。

【図１３】 チップ移送部を一部切開して示す平面図で
ある。

【図１４】 チップ移送部を一部切開して示す平面図で
ある。

【図１５】 チップ移送部の動力伝達状態を説明するた
めの概略図である。

【符号の説明】 １１…ウェーハローディング部、１２…トレイローディ
ング及びアンローディング部、１３…トレイ移送部、１
４…カメラ部、１５…チップ移送部、１６、４４…Ｘ−
Ｙロボット、２９…メインサポート、３０…第１積載
部、３１…第２積載部、３４…第１トランスファ、３９
…第２トランスファ、４０…ストッパ、４６…トレイベ
ース。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チップに切断されたウェーハがローディ
   ングされるウェーハローディング部と、 前記ウェーハローディング部から離れた位置に設けら
   れ、空のトレイを積載しておき、チップが入ったトレイ
   を積載するトレイローディング及びアンローディング部
   と、 前記トレイローディング及びアンローディング部から空
   のトレイを抜き出し、前記抜き出された空のトレイに一
   定量のチップを収納すると、そのトレイを前記トレイロ
   ーディング及びアンローディング部に積載させるトレイ
   移送部と、 前記トレイローディング及びアンローディング部から抜
   き出された空のトレイが前記トレイ移送部によってチッ
   プローディング部に移されると、ウェーハから選別され
   たチップを空のトレイに移送するチップ移送部と、 を備え、 前記ウェーハローディング部は、 ベースに設けられたＸ−Ｙロボットと、 前記Ｘ−Ｙロボットの軸に回転可能に結合され、マウン
   トクランプに締結されたボルトの締め付け力によって位
   置が決定される回転マウントと、 前記回転マウントの下端に接触するように軸に結合され
   て回転マウントが自重により下方に落ちるのを防止する
   ベースマウントと、 前記回転マウントの上部に設けられ、可動エキスパンダ
   テーブルと固定エキスパンダテーブルに分割して形成さ
   れたエキスパンダテーブルと、 前記回転マウントに回転可能に結合され、ステップモー
   タの駆動による回転で前記可動エキスパンダテーブルを
   昇降させる親ネジと、 前記固定エキスパンダテーブルの上に固定されて可動エ
   キスパンダテーブルの下降時、ウェーハが載せられてい
   る箔と接触して箔を緊張させるエキスパンダリングと、 を含み、 前記トレイローディング及びアンローディング部は、 空のトレイが順次積載される第１積載部と、 前記第１積載部の下方の一側面に設けられて第１積載部
   の最下段の空のトレイを一個ずつ分離させる第１トラン
   スファと、 前記第１積載部の下方に設けられ、最下段の空のトレイ
   を前記第１トランスファが分離させる際に最下段の上側
   にある空のトレイが自由落下しないように把持する第３
   シリンダと、 前記第１積載部から離れた位置に設けられ、チップの入
   ったトレイを積載させる第２積載部と、 前記第２積載部の下方に設けられ、チップの入ったトレ
   イを第２積載部内に押し上げる第２トランスファと、 前記第２積載部の下部内側に出没自在に付勢され、第２
   積載部内のトレイが下方に落ちることを防止するストッ
   パと、 を含む、 ことを特徴とするチップ自動ローディング装置。
2. 【請求項２】 前記トレイ移送部は、 ベースに固定設置されたＸ−Ｙロボットと、 前記Ｘ−Ｙロボットに取り付けられてＸ−Ｙロボットの
   駆動によって水平移動し、トレイローディング及びアン
   ローディング部にあった１個の空のトレイが載せられる
   トレイベースと、 前記トレイベースの上部の外周に形成され、載せられた
   空のトレイを位置決めする位置決め片と、 前記トレイベースに移動可能に弾設され、前記トレイベ
   ースに載せられた空のトレイを位置決め片へ押さえつけ
   るクランプと、 トレイローディング及びアンローディング部に沿って配
   置され、前記クランプの下端が接触されてクランプを開
   けるガイドレールと、 を含む、 ことを特徴とする請求項１記載のチップ自動ローディン
   グ装置。