JPH1022365A - 位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークに損傷を与えず、またワークの外形寸
法の変化への応対時間が短くてすむ位置決め装置を得
る。 【解決手段】 ワークである半導体素子１を載置する電
極ブロック６、およびＬ字形をなす２つのアライメント
面を有するアライメント爪１２を備え、電極ブロック６
の載置面から空気を吸引する孔があり、半導体チップ１
を載置面へ吸着しながら、アライメント爪１２を動か
し、半導体チップ１の位置決めを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はワークの位置を決
める位置決め装置、例えば、半導体装置のテスト工程で
使用される半導体チップの位置決め装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の位置決め装置を示す斜視図
であり、ワークが半導体チップである場合を示す。図に
おいて、１は半導体チップ、２は半導体チップ１を前工
程から位置決め装置へ搬送するロボット（図示せず）の
吸着ヘッド、３は半導体チップ１が載置される電極ブロ
ックで、複数個が一体的につながっている。４、５は各
電極ブロック３に対応して設けられた、ともにＬ字形の
固定爪と可動爪であり、両者でアライメント爪を構成
し、互いに向かい合って電極ブロック３上に正方形ない
しは長方形の空間、すなわちガイドポケットを形成して
いる。可動爪５は水平に平行移動できるようになってい
る。

【０００３】次に動作について説明する。まず可動爪５
の位置を、ガイドポケットが半導体チップ１よりも十分
大きくなるようにセットしておく。そして吸着ヘッドに
より、半導体チップ１を電極ブロック３上へ搬送し、ガ
イドポケット内へ入れる。次に、可動爪５がガイドポケ
ットの中心に向かって図中矢印のように移動すると、半
導体チップ１も可動爪５に押され移動する。最後に、半
導体チップ１が固定爪４と可動爪５に挟まれた形で、す
なわち、半導体チップ１の側面が固定爪４と可動爪５の
各面に沿って接触し、半導体チップ１の位置が決まる。
図９（ａ）にその平面図を示す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の位置決め装置
は、上記のように構成されているが、ワークの側面は必
ずしも滑らかではなく、例えば半導体チップの場合は、
ブレイクカットされた側面であるため、面が粗く、可動
爪を移動させる時に大きな抵抗力を生じる。可動爪５を
さらに無理に移動させると、図９（ｂ）に示すように半
導体チップが傾き、割れや欠け等の不良の原因となる。
また、ワークの寸法が変わる場合はそれに対応する必要
がある。半導体チップでは、例えば数ｍｍ〜２０ｍｍ位
までの外形寸法に対応する必要があり、工程に流れて来
る品種が変われば、その外形寸法に応じて電極ブロック
や固定爪、可動爪を取り替えねばならず、ハード面での
切替に長時間を要する、などの問題があった。

【０００５】この発明は上記のような問題を解決するた
めになされたもので、ワークに損傷を与えず、またワー
クの外形寸法の変化への対応時間が短くてすむ位置決め
装置を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る位置決め
装置においては、上面に複数の突起を有してこれらの突
起の頂点によりワークの載置面をなし、この載置面から
空気を吸引する孔を有する台座、およびＬ字形をなす２
つのアライメント面を有するアライメント爪を備えたも
のである。さらに、回転可能状態と拘束状態に切換可能
な４つ以上の円筒形の当接具をアライメント爪に設け、
２つのアライメント面をそれぞれ複数の当接具で構成し
たものである。

【０００７】また、上面に複数の突起を有してこれらの
突起の頂点によりワークの載置面をなし、この載置面か
ら空気を吸引する孔を有する台座、およびアライメント
面とこのアライメント面外にあるアライメント線とを有
するアライメント爪を備えたものである。

【０００８】さらに、互いに連結された複数の台座、お
よび互いに連結された複数のアライメント爪を備えたも
のである。さらに、各アライメント爪の一部の当接具を
互いに連結したものである。さらに、ワークの端部が台
座の側面からはみ出した状態で位置決めを行うものであ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１である位
置決め装置を示す斜視図であり、ワークが半導体チップ
である場合を示す。図において、１は半導体チップ、２
は半導体チップ１を前工程から位置決め装置へ搬送する
ロボット（図示せず）の吸着ヘッド、６は半導体チップ
１が載置される台座としての電極ブロックであり、直方
体状の複数の電極ブロック６が電極ブロック台７上に一
列に配置され、一体に設けられている。

【００１０】図２に電極ブロック６の断面を示す。８は
電極ブロック６の上面に等ピッチで多数個設けられた角
錐台状の突起であり、その頂点は同一平面上に揃って半
導体チップ１を載置する載置面９をなしている。１０は
電極ブロック６に設けられた孔で、電極ブロック台７を
経由して図示外の真空装置に接続され、載置面９から空
気を吸引するようになっている。１１は次工程で半導体
チップのテストを行うために用いるコンタクト治具であ
る（この位置決めの工程では用いない）。

【００１１】１２は電極ブロック６に隣接して設けられ
たアライメント爪で、各電極ブロック６に対応するアラ
イメント爪１２が互いに連結されて一体に設けられてい
る。アライメント爪１２は図示外のサーボモータに駆動
されてＸ、Ｙ方向に可動になっている。図３にアライメ
ント爪１２の平面図を示す。１３は２つのアライメント
面であり、ともに鉛直でかつ互いに直交してＬ字形をな
しており、電極ブロック６の隣合う２つの側面１４とは
それぞれ平行になっている。アライメント面１３の上
端、すなわちアライメント爪１２の上面は、載置面９よ
りも上方にあり、そしてアライメント面１３の下端、す
なわちアライメント爪１２の下面は、載置面９よりも下
方に位置している。

【００１２】次に動作について説明する。まず一連の電
極ブロック６を、Ｙ方向に移動可能な図示外のテーブル
上に載せて、ロボットの吸着ヘッド２による搬送ポイン
ト下方に待機させる。アライメント爪１２を電極ブロッ
ク６の側面１４から離れた位置に引いておき、半導体チ
ップ１を吸着ヘッド２で搬送し、電極ブロック６の載置
面９へ置く。この時、半導体チップ１をアライメント面
１３の方へ少しずらして、電極ブロック６の側面からは
み出すように置く。図示外の真空装置で、孔１０を通し
て載置面９から空気を吸引することにより、半導体チッ
プ１を載置面９へ裏面から吸着する。

【００１３】この状態で、アライメント爪１２を移動さ
せて、アライメント面１３により半導体チップ１の側面
を押す。アライメント面１３と電極ブロック６との間の
隙間（図３の寸法ｄ）が所定の値（０．１〜０．２ｍ
ｍ）になったところでアライメント爪１２を停止させて
位置決めが完了する。この時、半導体チップ１の端部が
上記所定の寸法だけはみ出した状態になっており、これ
が位置決めの所定位置である。位置決めの完了後も、真
空による半導体チップ１の吸着を続けておき、そのまま
の位置を保持する。そして、半導体チップ１を吸着した
まま、図示外のテーブルをＹ方向に動かし、次工程へ送
ってテストを行う。

【００１４】以上の動作において、一体になった複数の
アライメント爪１２が同時に動くので、各電極ブロック
６上の半導体チップ１の位置決めが一斉にできる。な
お、アライメント完了（アライメント爪１２停止）位置
の寸法ｄを保つのは、アライメント爪１２が電極ブロッ
ク６に当たると過大な負荷が加わる恐れがあるのでこれ
を避けるためである。しかし、この寸法ｄは制御が容易
な範囲で小さい方が好ましい。次工程での半導体チップ
１のテストにおいて、図２に示すように電気的接続を得
るためにコンタクト治具１１を当接させたとき、上記寸
法ｄが大きいと、半導体チップ１が電極ブロック６から
はみ出した部分にコンタクト治具１１を当てねばならな
い状態になることがある。

【００１５】この実施の形態においては、２つのアライ
メント面１３、すなわち１つのコーナーを基準として位
置決めが出来、半導体チップ１を挟み付ける必要がない
ので、半導体チップ１に損傷を与えない。さらに、電極
ブロック６の上面には複数の突起８が形成されているの
で、半導体チップ１に破片などが付着して搬送されてき
たような場合でも、突起８の間に破片が落ち込むので、
本工程や次工程で支障を来すことがない。また、複数の
半導体チップ１の位置決めを一括して行うので、個々の
半導体チップ１を別々に位置決めする必要がなく、マシ
ンタクトを向上させることができる。

【００１６】実施の形態２．図４は実施の形態２の位置
決め装置を示す斜視図であり、この実施の形態２はアラ
イメント爪１２に円筒形の当接具２１を設けた点が異な
り、その他は実施の形態１の場合と同様であるので、同
じところは説明を省略する。アライメント爪１２の断面
図を図５に、平面図を図６（ａ）に示す。アライメント
爪１２にはＬ字形に並んで多数の当接具が設けられてい
る。図６（ａ）に示したように、複数の当接具２１の側
面が共通の平面に接するように配置されており、この共
通の平面がアライメント面１３となる。２つのアライメ
ント面１３を構成するのに、それぞれ複数の当接具２１
を用いるので、合わせて４つ以上の当接具２１が必要で
ある。

【００１７】図５に示すように、軸２２が当接具２１に
固定して設けられており、アライメント爪１２に埋め込
まれたねじ２３を締め付けることにより、当接具２１が
拘束、固定される。通常はこのように固定した状態で用
いる。そして当接具２１が半導体チップ１に当接、摺動
することにより摩耗してくると、ねじ２３を緩めて当接
具２１を少し回転させた後、再びねじ２３を締めて当接
具２１を固定し、使用する。なお、ここでもアライメン
ト面１３と電極ブロック６との隙間が所定の値になるこ
とで位置決め動作が完了する。この実施の形態では、実
際には半導体チップ１の側面と当接具２１との複数の線
接触で位置決めをするので、互いの当接、摺動面積が少
なく、アライメント爪１２に加わる抵抗力が小さくなっ
て動作が容易になる。

【００１８】実施の形態３．実施の形態１および２で
は、２つのアライメント面で位置決めを行ったが、この
実施の形態では、１つのアライメント面と１つのアライ
メント線により位置決めをする。図７は実施の形態３の
位置決め装置を示す斜視図であり、実施の形態２とはア
ライメント爪１２に関係する部分のみが相違し、その他
は同様であるので、同じところは説明を省略する。アラ
イメント爪１２の平面図を図６（ｂ）に示す。

【００１９】アライメント爪１２には第１〜第３の当接
具２４〜２６が設けられており、このうち、第１および
第２の当接具２４、２５は実施の形態２における当接具
２１と同様になっている。第３の当接具２６は棒状で、
その先端部が半円筒面になっている。第２の当接具２５
の側面と第３の当接具２６の先端部が共通の平面に接
し、この平面がアライメント面１３となる。そして、第
１の当接具２４の側面上で、図６（ｂ）において最も上
方にある直線がアライメント線２７となる。アライメン
ト線２７はアライメント面１３外、すなわち図６（ｂ）
においてアライメント面１３よりも右方に位置させる。
半導体チップ１の位置は、その１つの側面をアライメン
ト面１３に沿うように接しさせるとともに、隣の１つの
側面をアライメント線に接しさせることで決まる。この
ように半導体チップ１の位置が、図６（ｂ）において左
右方向についてはアライメント面１３で決まるととも
に、同図において上下方向についてはアライメント線２
７で決まる。この実施の形態では、アライメント面１３
を第２および第３の当接具２５、２６上の各１本の線で
構成しているので、合わせて３本の線で位置決めしてい
ることになる。

【００２０】また、第３の当接具２６はアライメント爪
１２に形成した溝部２８に嵌まり込んだ凸部（図示せ
ず）を有し、溝部２８に案内されて図７の矢印方向に可
動になっている。第３の当接具２６の上記先端部とは反
対側の部分に調整棒２９が設けられており、溝部２８に
嵌め込んだ圧縮ばね３０と調整棒２９によりアライメン
ト爪１２の矢印方向の調整ができるようになっている。
連結された複数のアライメント爪１２の各第３の当接具
２６は調整棒２９により互いに連結されており、したが
って調整棒２９を動かすことにより、各第３の当接具２
６を一括して位置調整することができる。

【００２１】なお、第３の当接具２６の摩耗対策とし
て、第３の当接具２６を微調整して伸縮できる構造とし
てもよい。また、第１の当接具２４を、図７の矢印に垂
直な方向に位置調整できる構造としてもよい。この実施
の形態では、半導体チップ１とは３本の線だけで当接、
摺動するので、その面積が極めて小さく、小さな抵抗力
で容易に位置合わせができる。また、工程に流れる半導
体チップ１の品種の切り替え時には、調整棒２９によ
り、一斉に第３の当接具２６の位置調整を行って半導体
チップ１の大きさに適した位置にできるので、調整時間
を短縮できる。

【００２２】

【発明の効果】この発明による位置決め装置は、ワーク
の載置面から空気を吸引する孔を有する台座、およびＬ
字形をなす２つのアライメント面を有するアライメント
爪を備えているので、ワークを載置面に吸着しながらア
ライメント爪によりワークを移動させて位置決めがで
き、したがって、ワークに損傷を与えることがなく、ま
たワークの大きさが変わっても台座やアライメント爪を
取替える必要がない。さらに、アライメント爪に４つ以
上の円筒形の当接具を設けて、当接具によりアライメン
ト面を構成することにより、当接具がワークに当接、摺
動する面積が減り、アライメント爪に加わる抵抗力が小
さくなって動作が容易になる。また、当接具の摩耗時も
当接具を少し回転させることにより対策できる。

【００２３】また、載置面から空気を吸引する孔を有す
る台座、およびアライメント面とアライメント線を有す
るアライメント爪を備えているので、ワークを載置面に
吸着しながらアライメント爪により位置決めができ、ワ
ークに損傷を与えることがなく、また、ワークの大きさ
が変わっても台座やアライメント爪を取り替える必要が
ない。さらに、互いに連結された複数の台座、および互
いに連結された複数のアライメント爪を備えることによ
り、複数のワークの位置決めを一括して行うことができ
る。さらに、各アライメント爪の一部の当接具を互いに
連結することにより、それらの当接具をワークの大きさ
に適した位置に一斉に調整することができる。さらに、
ワークの端部が台座からはみ出した状態で位置決めする
ことにより、アライメント爪に過大な負荷が加わるのを
防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の位置決め装置を示
す斜視図である。

【図２】 この発明の実施の形態１における電極ブロッ
クを示す断面図である。

【図３】 この実施の形態１におけるアライメント爪を
示す平面図である。

【図４】 この発明の実施の形態２の位置決め装置を示
す斜視図である。

【図５】 この実施の形態２におけるアライメント爪を
示す断面図である。

【図６】 （ａ）、（ｂ）はそれぞれこの発明の実施の
形態２および実施の形態３におけるアライメント爪を示
す平面図である。

【図７】 この発明の実施の形態３の位置決め装置を示
す斜視図である。

【図８】 従来の位置決め装置を示す斜視図である。

【図９】 図８の位置決め装置のアライメント爪の動作
を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 半導体チップ、６ 電極ブロック、８ 突起、９
載置面、１０ 孔、１２ アライメント爪、１３ アラ
イメント面、１４ 側面、２１ 当接具、２２ 軸、２
３ ねじ、２４〜２６ 第１〜第３の当接具、２７ ア
ライメント線、２９ 圧縮ばね。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークが載置される直方体状の台座、お
   よびＬ字形をなす２つのアライメント面を有するアライ
   メント爪を備え、上記台座は上面に複数の突起を有し
   て、これらの突起の頂点が同一平面上に揃って上記ワー
   クの載置面をなし、上記台座は上記載置面から空気を吸
   引する孔を有し、上記２つのアライメント面は上記台座
   の隣合う２つの側面とそれぞれ平行で、かつそれらの上
   端が上記載置面よりも上方にあるとともに、それらの下
   端が上記載置面よりも下方にあり、上記アライメント爪
   が上記台座に対して移動して、上記２つのアライメント
   面により上記載置面上のワークの位置決めを行うことを
   特徴とする位置決め装置。
2. 【請求項２】 アライメント爪に４つ以上の円筒形の当
   接具を、回転可能状態と拘束状態とに切換可能に設け、
   複数の上記当接具を、それらの側面が共通の平面に接す
   るように配置して、上記共通の平面を１つのアライメン
   ト面とするとともに、別の複数の上記当接具を、それら
   の側面が別の共通の平面に接するように配置して、上記
   別の共通の平面を別のアライメント面としたことを特徴
   とする請求項１記載の位置決め装置。
3. 【請求項３】 ワークが載置される直方体状の台座、お
   よびアライメント面とこのアライメント面の外にあるア
   ライメント線とを有するアライメント爪を備え、上記台
   座は上面に複数の突起を有して、これらの突起の頂点が
   同一平面上に揃って上記ワークの載置面をなし、上記台
   座は上記載置面から空気を吸引する孔を有し、上記アラ
   イメント面およびアライメント線は上記台座の隣合う２
   つの側面とそれぞれ平行で、かつそれらの上端が上記載
   置面よりも上方にあるとともに、それらの下端が上記載
   置面よりも下方にあり、上記アライメント爪が上記台座
   に対して移動して、上記アライメント面およびアライメ
   ント線により上記載置面上のワークの位置決めを行うこ
   とを特徴とする位置決め装置。
4. 【請求項４】 互いに連結された複数の台座、および互
   いに連結された複数のアライメント爪を備えたことを特
   徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の位置
   決め装置。
5. 【請求項５】 互いに連結された複数の台座、および互
   いに連結された複数のアライメント爪を備え、上記各ア
   ライメント爪に円筒形の第１および第２の当接具を回転
   可能状態と拘束状態とに切換可能に設けるとともに、棒
   状の第３の当接具を設け、上記第２の当接具の側面と上
   記第３の当接具の先端部とが共通に接する平面をアライ
   メント面とし、上記第１の当接具の側面上の１つの直線
   をアライメント線とし、かつ、上記各アライメント爪の
   第３の当接具を互いに連結し、一括して位置調整可能と
   したことを特徴とする請求項３記載の位置決め装置。
6. 【請求項６】 ワークの端部が台座の側面から所定寸法
   だけはみ出した状態で位置決めを行うことを特徴とする
   請求項１から請求項５のいずれかに記載の位置決め装
   置。