マイクロLEVIグリッパー｜ICチップ・ダイの非接触ピックアップ・搬送
マイクロLEVIグリッパー｜ICチップ・ダイの非接触ピックアップ・搬送
ICチップ・ダイを、表面に触れずに非接触でピックアップ・搬送
マイクロLEVIグリッパーは、ICチップ・半導体ダイを超音波で浮上させ、非接触で保持・移載するグリッパーです。
◆ ICチップ・ダイの上下・側面に触れない完全非接触保持が可能
◆ 薄型・繊細なICチップや半導体ダイを、低ダメージでピックアップ・搬送
◆ 接触による傷・破損・吸着痕・パーティクル転写のリスクを低減
◆ 高い清浄度を維持しながら搬送し、半導体製造工程の品質安定化や歩留まり向上に貢献
メーカー
ZS-Handling GmbH
目的・用途
静電気対策
異物対策
非接触搬送
業界
商品説明
半導体製造工程では、ウェーハをダイシングした後、個片化されたICチップ・ダイをピックアップし、検査・実装・組立などの次工程へ搬送します。
チップ・ダイのハンドリングには、吸引ノズルや真空パッドなどの接触式ツールが広く使用されています。しかし、薄型化・高集積化が進むICチップや半導体ダイでは、搬送時の傷・割れ・吸着痕・パーティクル転写・コンタミをできるだけ抑え、高い清浄度を維持したまま搬送することが重要になります。
チップ・ダイに触れずに保持する、新しいハンドリング方法
マイクロLEVIグリッパーは、超音波によるスクイーズ膜浮上と吸引を組み合わせ、ICチップ・ダイを非接触で保持するグリッパーです。チップ表面を吸着パッドやコレットで直接保持することなく、ピックアップ・搬送できます。
超音波でグリッパーを微振動させると、グリッパーとチップの狭い隙間にスクイーズ膜が形成されます。この作用と吸引を組み合わせることで、チップ・ダイを安定して非接触保持します。
大きな特長は、チップ・ダイの上面・下面・側面を保持部品で接触させずにハンドリングできることです。接触による局所的な負荷を抑え、傷や吸着痕、微細なパーティクルの転写、コンタミなどのリスク低減に貢献します。
ピック＆プレースから、反転搬送まで
マイクロLEVIグリッパーはロボットや搬送装置のエンドエフェクタとして組み込み、ICチップ・ダイの非接触ピック＆プレースに使用できます。さらに、保持したチップを反転させて搬送するピック・フリップ・プレースなどの動作にも応用できます。
薄型・繊細なチップや、高い清浄度が求められる半導体製造工程において、接触によるダメージや汚染リスクを低減し、不良率の低減・品質安定化・歩留まり向上に貢献する非接触搬送技術です。
製品ラインナップ
※左右にフリックしてご覧いただけます。
マイクロLEVIグリッパーS
「吸引力＋超音波」を併用した全く新しい非接触吸着技術です
商品特長
チップ・ダイを上下・側面に触れず完全非接触で保持
マイクロLEVIグリッパーは、超音波によるスクイーズ膜浮上と吸引を組み合わせて、ICチップ・半導体ダイを非接触で保持します。
チップの上面・下面・側面を保持部品で挟んだり吸着したりせずにハンドリングできるため、薄く繊細なチップへの接触や局所的な負荷を抑えた搬送が可能です。
接触による傷・吸着痕・コンタミのリスクを低減
真空パッドや吸引ノズルなどでチップ表面に直接接触すると、ワーク条件によっては傷・吸着痕・微細なパーティクル転写などへの配慮が必要になります。
マイクロLEVIグリッパーはチップ表面に保持部品を接触させないため、接触に起因するダメージやコンタミのリスクを低減し、高い清浄度が求められる半導体製造工程での搬送に適しています。
ピック＆プレースから反転搬送まで非接触で対応
ロボットや自動搬送装置のエンドエフェクタとして組み込み、ダイシング後のICチップ・ダイを非接触でピックアップし、次工程へ移載できます。
通常のピック＆プレースに加えて、保持したチップを反転させるピック・フリップ・プレースにも応用可能。検査・実装・アッセンブリなど、さまざまなチップハンドリング工程への組込みを検討できます。
ICチップ・積層チップから光学部品まで用途を展開
ICチップ・半導体ダイをはじめ、積層チップや薄型・繊細な小型ワークなど、接触を避けたい部品のハンドリングに活用できます。
さらに、超音波による非接触浮上技術はレンズなどの光学部品にも応用できます。ワークの寸法・重量・形状・搬送方向・装置条件を確認し、用途に合わせたマイクロLEVIグリッパーを検討します。
ICチップ・ダイの保持方式を比較｜マイクロLEVI・真空吸着・ベルヌーイチャック
ICチップ・半導体ダイのピックアップには、真空パッドによる吸着、ベルヌーイチャックによる非接触保持など、さまざまな方式があります。 マイクロLEVIグリッパーは、超音波によるスクイーズ膜浮上と吸引を組み合わせ、チップ・ダイを非接触で保持する方式です。
特に薄型・繊細な半導体ダイでは、単に「保持できるか」だけではなく、 接触による傷や吸着痕、コンタミ、チップへの負荷、クリーンルーム内の気流、消耗品、反転搬送への対応 なども、ハンドリング方式を選定する重要なポイントになります。
| 比較項目 | マイクロLEVI グリッパー |
真空パッド 真空吸着 |
ベルヌーイ チャック |
|---|---|---|---|
| 保持原理 | 超音波スクイーズ膜＋吸引 | 負圧による接触吸着 | 圧縮エアーによる高速気流と圧力差を利用 |
| ワークとの接触 | 上下・側面とも保持部品が非接触 | 吸着面がチップ表面に接触 | 非接触保持が可能 ※横ずれ防止機構などは構造による |
| 傷・吸着痕・コンタミ | 接触に起因する傷・吸着痕・パーティクル転写のリスクを低減 | 接触痕・吸着痕・微細な異物転写などに配慮が必要 | 接触部がある場合は接触痕に配慮。気流によるパーティクルへの影響も評価が必要 |
| チップへの負荷・薄型ダイへの適性 | スクイーズ膜により力を面に分散。薄型・繊細なダイに適する | 吸着部に負圧が作用。薄型ダイでは吸着力・接触条件の調整が必要 | 気流・圧力分布・ワーク条件に応じた評価が必要 |
| クリーンルーム適性 | 浮上用エアーブローなし。周辺に不要な気流を発生させにくい パーティクル飛散や設計気流への影響を抑えたい工程に適する |
浮上用エアーブローは不要。ただし接触に伴う微細な異物発生・転写に配慮が必要 | 圧縮エアーによる気流が発生。クリーン環境では周辺気流やパーティクルへの影響を含めた評価が必要 |
| 消耗品・メンテナンス | ワーク接触部の吸着パッド交換不要 | パッドの摩耗・劣化に伴い状態確認と定期交換が必要 | 非接触部は摩耗しにくいが、ノズルや圧縮エアー系統の管理が必要 |
| 反転・姿勢変更 | 完全非接触保持したまま反転搬送に対応 | 吸着条件により可能 | チャック構造・保持条件による |
| 方式の特徴 | 完全非接触・低ダメージ・高清浄度搬送 | 構造がシンプルで広く普及した接触吸着方式 | 圧縮エアーと気流を利用した非接触保持方式 |
同じ「非接触」でも、マイクロLEVIとベルヌーイチャックは原理が違います
ベルヌーイチャックは、圧縮エアーによる高速気流と圧力差を利用してワークを保持します。一方、マイクロLEVIグリッパーは、 超音波によるスクイーズ膜浮上と吸引 を組み合わせてチップ・ダイを保持します。
そのためマイクロLEVIは、 チップの上面・下面・側面に保持部品を接触させず、浮上のためのエアーブローも使用しません。 クリーンルーム内に不要な気流を発生させにくく、接触による微細な異物転写やパーティクル発生を抑えたい工程に適しています。
さらに、吸着パッドのようなワーク接触部の定期交換が不要であることも、連続生産設備へ組み込む際の特長です。
※各方式の特性は、グリッパーやチャックの構造、チップの寸法・厚さ・重量・表面状態、搬送速度、保持方向、クリーン環境の要求レベルなどによって異なります。上表は代表的な方式の一般的な特徴を整理したものです。
マイクロLEVIグリッパーは、どこで使える？｜工程別・ワーク別の非接触搬送
マイクロLEVIグリッパーは、ダイシング後のICチップ・半導体ダイをはじめ、薄型・繊細な小型ワークを 非接触でピックアップし、検査・反転・実装・アッセンブリなどの次工程へ搬送 するためのエンドエフェクタです。
接触による傷・吸着痕・パーティクル転写・コンタミをできるだけ抑えたい工程や、チップへの機械的負荷を減らしたい搬送工程で活用できます。
ダイシング後のICチップ・ダイ
↓
マイクロLEVIグリッパー
完全非接触ピックアップ・保持
↓
検査・反転・移載・ピックアンドプレース
ダイシング後のICチップ・半導体ダイ
ウェーハをダイシングした後の個片チップをエジェクターピンで突き上げて、それを非接触でピックアップし、検査・実装・組立などの次工程へ搬送します。薄型ダイや接触ダメージを避けたい高付加価値チップのハンドリングに適しています。
ピック＆プレース
ロボットや自動搬送装置へ組み込み、チップ・ダイを非接触でピックアップして所定位置へ移載します。接触式の吸着ツールを使わずに搬送したい工程へ応用できます。
ピック・フリップ・プレース
チップを非接触保持したまま反転させ、裏表を入れ替えて次工程へ移載できます。フリップチップ、両面検査、裏面工程など、姿勢変更を伴うハンドリングにも活用できます。
積層チップ・繊細な小型ワーク
積層チップや薄型チップなど、局所的な吸着力や接触を避けたいワークにも応用できます。ワークの寸法・重量・表面状態・搬送姿勢などに応じて適性を確認します。
レンズ・光学部品
超音波による非接触浮上技術は、ICチップ・半導体ダイだけでなく、レンズなどの光学部品にも応用できます。光学面への接触や汚染を避けたい搬送用途で活用できます。
「触れずに持つ」ことで、ハンドリング工程そのものを見直せます
マイクロLEVIグリッパーは、単なる吸着ツールの置き換えだけではありません。ピックアップ、搬送、反転、検査、実装などの工程で 接触そのものを減らすハンドリング方法 として活用できます。
マイクロLEVIの非接触搬送技術を、用途・課題別に詳しく見る
マイクロLEVIグリッパーの非接触技術は、ICチップ・半導体ダイのピックアップ、コンタミ対策、反転搬送、積層チップ、非接触チャック、レンズ搬送など、さまざまな用途へ応用できます。 詳しい技術解説や実演動画は、目的に合わせて下記ページをご覧ください。
ICチップ・ダイに触れずにピックアップ・移載したい
接触式の吸着ツールを使わず、ICチップ・半導体ダイを非接触で保持・搬送する方法を詳しくご紹介します。
コンタミ・パーティクル転写を抑えたい
ICチップ・ダイの表面へ保持部品を接触させないことで、接触による微細な異物転写や汚染リスクを低減する考え方を解説します。
実際のピック＆プレースを動画で見たい
マイクロLEVIグリッパーがウェーハチップを非接触でピックアップし、搬送・移載する様子を動画で確認できます。
搬送だけでなく、完全非接触チャックとして保持したい
超音波を利用してチップ・ダイを完全非接触で保持するチャック技術について、加工・検査工程への応用例をご紹介します。
マイクロLEVIグリッパー よくあるご質問
マイクロLEVIグリッパーの非接触吸着原理、対応ワーク、真空パッド・ベルヌーイチャックとの違い、クリーンルームでの使用、反転搬送など、導入検討時によくいただくご質問をまとめました。
Q1. マイクロLEVIグリッパーはどのような装置ですか？
Q2. 本当にICチップ・ダイに触れずに保持できますか？
Q3. どのような原理でチップを非接触保持するのですか？
Q4. 真空パッドや真空吸着との違いは何ですか？
Q5. ベルヌーイチャックとの違いは何ですか？
Q6. クリーンルームでも使用できますか？
Q7. 薄型・割れやすいチップにも使用できますか？
Q8. 積層チップにも使用できますか？
Q9. ピック＆プレースに使用できますか？
Q10. チップを保持したまま反転できますか？
Q11. 吸着パッドのような消耗品交換は必要ですか？
Q12. ICチップ以外のワークにも使用できますか？
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