CN111564375A - 安装装置及半导体器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够在频闪曝光识别拍摄中减少振动影响的安装装置及半导体器件的制造方法。安装装置具备：摄像装置，其相对于拍摄对象物相对地移动，对上述拍摄对象物进行拍摄；和照明装置，其向上述拍摄对象物照射光。上述照明装置构成为在上述摄像装置的曝光时间内以振动周期的1/2以下的周期多次进行频闪发光。

Description

安装装置及半导体器件的制造方法
技术领域
本发明涉及安装装置，例如能够适用于使用频闪照明的安装装置。
背景技术
在电子零件安装装置中，为了进行高精度的电子零件安装，而在将电子零件吸附保持于吸嘴并向安装部移动的期间，通过具有CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合元件)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)等摄像元件的数码相机对该电子零件进行拍摄，并将取入的其图像信息转换成电信号，进行图像处理而得到测定值。并且，基于该测定值，在电子零件移动过程中，修正安装位置而将该电子零件安装于印刷基板。为了得到误差少的高精度的图像，基于该相机对电子零件的拍摄需要使用具有规定以上光量的照明装置，通常使用基于频闪灯的闪光或基于卤素灯的连续点亮等手段(例如专利文献1)。
在使用了频闪照明的识别相机的曝光(频闪曝光)中，通过使曝光时间为短时间，如数十μs左右，而也能够拍摄高速的动作，从而能够进行识别处理。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-124683号公报
发明内容
在多个轴同时动作那样的装置中，在识别拍摄中其他的轴动作的情况下，受动作振动产生的影响，在静止位置和振动时，拍摄到的图像存在位置偏移的情况。在频闪曝光中由于是高速处理，所以为在短时间内将高光量的发光作为着重点的电路结构，频闪灯的点亮时间的延长具有最长发光时间的制约，难以超过装置的固有振动(例如数十Hz、数十ms等)的一个周期而使其发光并进行拍摄。
本发明的课题在于提供能够在频闪曝光识别拍摄中减少振动影响的安装装置。
其他课题和新特征将根据本说明书的记述及附图而得以明确。
若简单地说明本发明中的具有代表性的方案的概要则如下。
即，安装装置具备：摄像装置，其相对于拍摄对象物相对地移动，对上述拍摄对象物进行拍摄；和照明装置，其向上述拍摄对象物照射光。上述照明装置构成为在上述摄像装置的曝光时间内以振动周期的1/2以下的周期多次进行频闪发光。
发明效果
根据上述安装装置，能够在频闪曝光中减少振动影响。
附图说明
图1是表示第一实施方式的摄像系统的结构的图。
图2是表示在图1的摄像系统的轴动作停止后以短时间进行拍摄的情况下的动作定时的图。
图3是表示图1的摄像系统的发光定时的图。
图4是表示从图1的摄像系统的轴动作停止到识别开始为止设置等待识别时间而进行拍摄的情况下的动作定时的图。
图5是表示在图1的摄像系统的轴动作停止后多次进行拍摄的情况下的动作定时的图。
图6是表示第二实施方式的摄像系统的结构的图。
图7是表示图6的摄像系统的动作定时的图。
图8是表示图6的摄像系统的发光定时的图。
图9是表示第一变形例的摄像系统的结构的图。
图10是表示实施例的倒装贴片机的概要的俯视图。
图11是说明在图10中从箭头A方向观察时拾取翻转头及转移头的动作的图。
图12是说明在图10中从箭头B方向观察时贴装头的动作的图。
图13是表示图10的裸芯片供给部的主要部分的概略剖视图。
图14的(a)是表示下视相机的结构的图，图14的(b)是表示贴装相机的结构的图。
图15是表示通常曝光的摄像系统的结构的图。
图16是表示图15的摄像系统的动作定时的图。
图17是说明在图10中从箭头B方向观察时贴装头的动作的图。
图18是表示贴装相机及下视相机的图像的图。
图19是表示通过实施例的倒装贴片机实施的贴装方法的流程图。
附图标记说明
100：摄像系统
101：控制器
103：照明装置
104：摄像装置
105：识别处理装置
107：频闪照明电源
108：工件(拍摄对象)
具体实施方式
以下，使用附图来说明实施方式及实施例。其中，在以下的说明中，存在对相同的结构要素标注相同的附图标记并省略重复的说明的情况。此外，为了使说明更加明确，而存在附图与实际的形态相比示意地表示各部分的宽度、厚度、形状等的情况，原则上只是一个例子，并不限定本发明的解释。
＜第一实施方式＞
使用图1～5来说明频闪曝光的摄像系统。图1是表示第一实施方式的摄像系统的结构的图。图2是表示在图1的摄像系统的轴动作停止后以短时间进行拍摄的情况下的动作定时的图。图3是表示图1的摄像系统的发光定时的图。图4是表示从图1的摄像系统的轴动作停止到识别开始为止设置等待识别时间而进行拍摄的情况下的动作定时的图。图5是表示在图1的摄像系统的轴动作停止后多次进行拍摄的情况下的动作定时的图。
如图1所示，频闪曝光的摄像系统100S具备：控制器101、频闪照明电源107a、107b、照明装置103、具有相机104a和镜头104b的摄像装置104、以及识别处理装置105。
控制器101将拍摄触发信号输出到相机104a，在相机104a接收到拍摄触发信号并开始曝光的同时，以从开始曝光按所设定的发光延迟时间打开照明的方式将照明触发信号(频闪触发)输出到频闪照明电源107a、107b。频闪照明电源107a、107b从相机104a接收照明触发信号，将照明发光电流向照明装置103供给。照明装置103由伪同轴照明103a及侧方照明103b等构成。照明装置103使多个发光二极管呈矩阵状排列配置并通过其面发光的光源对拍摄对象的工件108进行照明。
如图2所示，照明装置103根据拍摄触发信号在经过发光延迟时间(Td4)后，进行基于单次发光的频闪点亮。控制器101将拍摄触发信号输入到相机104a，在曝光延迟时间(Td1)后，相机104a与所设定的曝光时间(Tex1)相应地，打开快门进行曝光，通过镜头104b对拍摄对象的工件108进行拍摄。在相机104a完成拍摄后(在曝光结束后经过等待传送时间(Td2))，相机104a将图像数据传送到识别处理装置105，在等待完成时间(Td3)后，识别处理装置105基于图像数据计算出位置偏移量等。
若将从发出拍摄触发信号到识别计算完成为止的时间设为识别时间(Tr)，则Tr如下式那样。
Tr＝Td1+Tex1+Td2+Ttr+Td3+Trc
在此，Ttr是图像传送时间，Trc是识别计算时间。
如图3所示，作为打开相机快门的时间的曝光时间(Tex1)为以下。
Tex1＝Td4+Tem+Tm
在此，Tem是发光时间，Tm是曝光余裕时间。发光延迟时间、发光时间及发光强度为可变值，曝光余裕时间为固定值，例如为下述的值。
发光时间＝5～107.4μs(每隔0.2μs)
发光延迟时间＝10～112.4μs(每隔0.2μs)
曝光余裕时间＝5μs(固定值)
发光强度(光量)＝512衬度
频闪曝光能够将曝光时间(Tex1)设定得极短，如20μs左右等，作为实质的曝光时间的发光时间也能够设定得极短，如10μs左右等，即使是移动中的识别拍摄也能够识别，从而能够高速化。在此，移动中的识别拍摄是指在摄像装置104静止的状态下拍摄对象的工件108正在移动的情况、在拍摄对象的工件108静止的状态下摄像装置104正在移动的情况、摄像装置104及拍摄对象的工件108双方均正在移动的情况下的识别拍摄。
如上述那样，在多个轴同时动作那样的装置中，在识别拍摄中其他的轴动作的情况下，受动作振动产生的影响，在静止位置和振动时，拍摄到的图像存在位置偏移的情况。
若在轴动作停止后以短时间进行拍摄则会发生因振动导致的识别偏差。如图2所示，曝光中的位移的平均值成为识别位置(图2的黑点)，在图2中位于负位移，发生识别偏差。即，若在振动中以一次频闪发光进行拍摄则会存在位置偏移的情况。
如图3所示，通过使实质的曝光时间、即发光时间(Tem)比振动周期长，而拍摄图像的因振动产生的偏差被平均化，从而能够减少振动影响。例如，在频闪的发光时间为10ms左右、振动周期为10ms以下(振动频率为100Hz以上)的情况下，能够减少振动影响。但是，在移动中的曝光、拍摄中为了提高频闪照度而照明电源输出成为高电流，由于电源容量欠缺所以无法长时间发光。若发光时间较长，为100μs左右，且振动周期为100μs以下(振动频率为10kHz以上)，则能够减少振动影响。
如图4所示，可以想到在从轴动作停止到识别开始为止设置等待识别时间(Trw)，在等到振动停止后再进行曝光。由此，即使在振动周期长的情况下也能够减轻振动影响。但是，考虑到较长的振动周期而需要将等待识别时间(Trw)设定得长，识别花费时间。
如图5所示，也可以想到，在轴动作停止后，多次(N次)进行拍摄及识别计算，进行它们的平均化处理。由此，即使不设置较长的等待识别时间，也能够减轻振动影响。但是，识别时间(Tr2)为图2、3的情况下的识别时间(Tr)的近N倍，识别花费时间。在图5的情况下，成为以下。
Tr2＝N×Tr-(N-1)Td4
在此，N＝2。
关于上述第一实施方式的频闪曝光，由于曝光时间内的发光仅有一次，所以以下称为频闪一次曝光。
＜第二实施方式＞
使用图6～8来说明第二实施方式的频闪曝光的摄像系统。图6是表示第二实施方式的摄像系统的结构的图。图7是表示图6的摄像系统的动作定时的图。图8是表示图6的摄像系统的发光定时的图，图8的(a)是使发光强度为1/N的情况，图8的(b)是使发光时间为1/N的情况。
如图6所示，第二实施方式的摄像系统100的结构与图1的摄像系统100S相同。
如图6、7所示，控制器101将拍摄触发信号输出到相机104a。相机104a根据拍摄触发信号在曝光延迟时间(Td1)后开始曝光并且在从开始曝光到经过了所设定的发光延迟时间(Td4)后将连续的照明触发信号(频闪触发)输出到频闪照明电源107a、107b。频闪照明电源107a、107b根据照明触发信号按照预先设定的发光延迟时间(Td4)、发光时间(Tem)、光量(发光强度)、发光周期(Tep)使照明装置103的发光二极管发光。相机104a与所设定的曝光时间(Tex2)相应地，打开快门而进行曝光，通过镜头104b对拍摄对象的工件108进行拍摄。在相机104a完成拍摄后(曝光结束后经过等待传送时间(Td2))，相机104a将图像数据传送到识别处理装置105，在等待完成时间(Td3)后，识别处理装置105基于图像数据计算出位置偏移量等。相机104a对于一个拍摄触发信号的输入而输出多个触发信号。
识别时间(Tr3)与第一实施方式同样地如下式那样。
Tr3＝Td1+Tex2+Td2+Ttr+Td3+Trc
其中，第二实施方式的曝光时间(Tex2)比第一实施方式的曝光时间(Tex1)长，因此，第二实施方式的识别时间(Tr3)比第一实施方式的识别时间(Tr)长出(Tex2-Tex1)。
如图8所示，曝光时间(Tex2)为以下。
Tex2＝Tem×(N-1)+Td4+Tem+Tm
此外，发光周期受现有频闪制约而为10ms以上。例如，若设为
发光周期＝10ms
发光延迟时间＝10μs
发光时间＝50μs
曝光余裕时间＝5μs
N＝4，
则成为以下。
Tex2＝10ms×(4-1)+10μs+50μs+5μs＝30.11ms
关于上述第二实施方式的频闪曝光，由于在曝光时间内具有多次发光，所以以下称为频闪多重曝光。
此外，为了防止过度曝光，而使第二实施方式的频闪多重曝光的曝光总光量与第一实施方式的频闪一次曝光的光量相同。频闪一次曝光的光量通过调整发光时间及发光强度来进行调整。例如，如图8的(a)所示，关于一次曝光时间，在使N次发光的频闪多重曝光的一次发光时间与频闪一次曝光的发光时间相同的情况下，使频闪多重曝光的一次发光强度为频闪一次曝光的发光强度的1/N。如图8的(b)所示，关于一次曝光时间，在使N次发光的频闪多重曝光的一次发光强度与频闪一次曝光的发光强度相同的情况下，使一次发光时间为1/N。另外，例如在使频闪多重曝光的一次发光时间为频闪一次曝光的发光时间的5倍的情况下，使频闪多重曝光的一次发光强度为频闪一次曝光的发光强度的1/5N。
如图7所示，在一次曝光时间内多次(在本例中为四次)使频闪点亮。在一张图像中与多次频闪点亮相应的图像被多重曝光，在一张图像内振动成分被平均化。为此，在打开相机的快门的时间(曝光时间)内以振动周期(Top)的1/2以下的周期多次进行频闪曝光。由此，能够减少因轴动作、其他轴动作产生的振动、干扰产生的振动等导致的识别偏差。
在第二实施方式中，在一次拍摄中多次频闪发光，通过多重曝光进行平均化，由此能够减少由于动作轴停止后的振动或识别对象轴以外的轴动作产生的振动影响等干扰影响。另外，能够缩短在识别对象动作轴停止后开始识别的时间。另外，由于通过一次拍摄、数据传送即可，所以能够缩短传送时间和识别计算的处理时间，与在通常的频闪一次曝光中多次进行拍摄相比能够高速化。另外，通过能够实现充分照度的极短时间发光的频闪照明而缩短实质的曝光时间(发光期间的曝光时间)，从而在移动中也能够进行识别。
＜变形例＞
以下，例示几个实施方式的具有代表性的变形例。在以下的变形例的说明中，对于具有与在上述实施方式中说明的部分相同的结构及功能的部分，能够使用与上述实施方式相同的附图标记。并且，关于该部分的说明，在技术上不发生矛盾的范围内，能够适当引用上述实施方式中的说明。另外，上述实施方式的一部分以及多个变形例的全部或一部分在技术上不发生矛盾的范围内，能够适当复合地适用。
(第一变形例)
图9是表示第一变形例的摄像系统的结构的图。
在第二实施方式中，通过相机104a生成用于进行多次的频闪发光的触发信号，但也可以通过相机104a外部的脉冲发生器生成。第一变形例的摄像系统100A的相机104a将所输入的拍摄触发信号输出到脉冲生成电路109，脉冲生成电路109基于所输入的拍摄触发信号以规定间隔输出规定数量的触发信号。
(第二变形例)
在第二实施方式中，在使频闪多重曝光的一次发光时间与频闪一次曝光的发光时间相同的情况下，使频闪多重曝光的一次发光强度为频闪一次曝光的发光强度的1/N，但也可以使频闪多重曝光的一次发光强度与频闪一次曝光的发光强度相同。由此，在用于检测异物的外观检查中，即使是通过一次曝光而照度欠缺的较暗对象的识别，能够多次进行频闪曝光而确保亮度并识别。
(第三变形例)
也可以将第一实施方式的摄像系统100S和第二实施方式的摄像系统100组合。第三变形例的摄像系统具备摄像系统100S的频闪一次曝光的功能(频闪一次曝光模式)和摄像系统100的频闪多重曝光的功能(频闪多重曝光模式)。
第三变形例的摄像系统在频闪一次曝光模式中，相机104a基于来自控制器101的拍摄触发信号，输出单次的触发信号，与摄像系统100S同样地进行动作。在频闪多重曝光模式中，相机104a基于来自控制器101的拍摄触发信号，输出连续的触发信号，与摄像系统100同样地进行动作。
【实施例】
以下，说明适用于作为上述实施方式的安装装置的一例的倒装贴片机的例子。此外，倒装贴片机用于例如在超过芯片面积的大区域上形成重布线层的封装即扇出型晶片级封装(Fan Out Wafer Level Package：FOWLP)等的制造。
图10是表示实施例的倒装贴片机的概要的俯视图。图11是说明在图10中从箭头A方向观察时拾取翻转头及转移头的动作的图。图12是说明在图10中从箭头B方向观察时贴装头的动作的图。图13是表示图10的裸芯片供给部的主要部分的概略剖视图。
如图10所示，倒装贴片机10大体具备裸芯片供给部1、第一拾取部2a、第二拾取部2b、第一转移台部3a、第二转移台部3b、第一贴装部4a、第二贴装部4b、搬送部5、基板供给部6K、基板搬出部6H、和监视并控制各部分的动作的控制装置7。此外，第二拾取部2b、第二转移台部3b及第二贴装部4b分别相对于从被拾取的裸芯片D穿过并沿Y轴方向延伸的线而与第一拾取部2a、第一转移台部3a及第一贴装部4a呈镜像配置，同样地构成，同样地进行动作。第二拾取部2b、第二转移台部3b及第二贴装部4b的各结构要素的附图标记的“b”与第一拾取部2a、第一转移台部3a及第一贴装部4a的各要素的附图标记的“a”相对应。
首先，裸芯片供给部1供给安装于作为工件的一个例子的基板P的裸芯片D。裸芯片供给部1具备：保持所分割的晶片11的晶片保持台12；从晶片11将裸芯片D上推的上推单元13；和晶片环供给部18。裸芯片供给部1通过未图示的驱动机构而向XY方向移动，使要拾取的裸芯片D移动到上推单元13的位置。晶片环供给部18具有收纳晶片环14的晶片盒(未图示)，依次将晶片环14向裸芯片供给部1供给，更换成新的晶片环。收纳有晶片环14的晶片盒被从倒装贴片机10的外部向晶片环供给部18供给。裸芯片供给部1以能够从晶片环14拾取所期望的裸芯片D的方式，将晶片环14移动到拾取点。晶片环14是固定有晶片11、且能够安装于裸芯片供给部1的治具。
第一拾取部2a相对于被拾取的裸芯片D而位于基板供给部6K侧。第一拾取部2a具备：拾取裸芯片D并将其翻转的拾取翻转头21a；使筒夹22a(参照图11)升降、旋转、翻转及向X轴方向移动的驱动部23a；具有将裸芯片D吸附保持于前端的筒夹26a(参照图11)的拾取头25a；和使拾取头25a升降及向X轴方向移动的驱动部27a。在被拾取的裸芯片D的正上方设有晶片识别相机24，晶片识别相机24被第一拾取部2a和第二拾取部2b共用。通过这样的结构，如图11所示，拾取翻转头21a基于晶片识别相机24的拍摄数据拾取裸芯片D，使拾取翻转头21a旋转180度，从而使裸芯片D的凸点翻转而朝向下表面，成为将裸芯片D向拾取头25a交付的姿势。拾取头25a从拾取翻转头21a收取翻转的裸芯片D，将其载置于第一转移台部3a。
第一转移台部3a具备暂时载置裸芯片D的转移台31a1、31a2、下视相机(第一摄像装置)34a、和下视修正标记35a。转移台31a1、31a2能够通过未图示的驱动部向Y轴方向移动。
第一贴装部4a相对于被拾取的裸芯片D而位于基板供给部6K侧。第一贴装部4a从转移台31a1、31a2拾取裸芯片D，并将其贴装到搬送来的基板P上。第一贴装部4a具备：贴装头41a；贴装头载台45a，其使贴装头41a向Z轴方向移动；龙门载台(gantry table)(Y梁)43a，其使贴装头载台45a向Y轴方向移动；一对X梁(未图示)，其使龙门载台43a向X轴方向移动；和贴装相机(第二摄像装置)44a，其对基板P的位置识别标记(未图示)进行拍摄，识别贴装位置。龙门载台43a以跨在安装台BS(参照图12)的上方的方式向Y轴方向延伸且其两端分别以向X轴方向移动自如的方式支承于一对X梁。在将裸芯片D贴装于基板P时，基板P被吸附固定于安装台BS。贴装相机44a设于贴装头载台45a。如图12所示，贴装头41a具备贴装头41a1、41a2、41a3、41a4，该贴装头41a1、41a2、41a3、41a4将四个裸芯片D吸附保持于前端，分别具有筒夹42a1、42a2、42a3、42a4。
通过这样的结构，贴装头41a从转移台31a1、31a2拾取裸芯片D，通过下视相机34a及贴装相机44a对贴装头保持裸芯片D的位置进行拍摄。基于该拍摄数据计算出贴装定位修正位置，移动贴装头而将裸芯片D贴装于基板P。
搬送部5具备供基板P向X轴方向移动的搬送导轨51、52。搬送导轨51、52平行地设置。通过这样的结构，从基板供给部6K搬出基板P，沿着搬送导轨51、52移动至贴装位置，在贴装后将其移动至基板搬出部6H，将基板P交付到基板搬出部6H。在基板P上贴装裸芯片D的过程中，基板供给部6K搬出新的基板P，在搬送导轨51、52上待机。基板P被从倒装贴片机10的外部向基板供给部6K搬入，载置有裸芯片D的基板P被从基板搬出部6H向倒装贴片机10的外部搬出。
控制装置7具备：保存程序(软件)和数据的存储装置(存储器)，该程序监视并控制倒装贴片机10的各部分的动作；和执行存储器所保存的程序的中央处理装置(CPU)。控制装置7具备实施方式的控制器101和识别处理装置105等。
如图13所示，晶片保持台12具有：保持晶片环14的扩展环15；将保持于晶片环14且粘接有多个裸芯片D的切割带16水平地定位的支承环17；和用于将裸芯片D向上方上推的上推单元13。为了拾取规定的裸芯片D，上推单元13通过未图示的驱动机构向上下方向移动，裸芯片供给部1向水平方向移动。
使用图14来说明下视相机及贴装相机的结构。图14的(a)是表示下视相机的结构的图，图14的(b)是表示贴装相机的结构的图。
下视相机34a具备：具有相机主体344a和镜头344b的摄像装置344；以及具有伪同轴照明343a和环形照明343b的照明装置343。下视相机34a以从正下方对上方的裸芯片D进行拍摄的方式朝上设置。相机主体344a及照明装置343与实施方式的摄像系统100的相机主体104a及照明装置103同样地被控制。即，下视相机34a能够根据控制装置7的指示通过实施方式的频闪一次曝光或频闪多重曝光对裸芯片D进行拍摄。下视相机34b为与下视相机34a相同的结构。
贴装相机44a具备：具有相机主体444a和镜头444b的摄像装置444；以及具有伪同轴照明443a和侧方照明443b的照明装置443。贴装相机44a以从上方对下方的下视修正标记35a、裸芯片D及基板P进行拍摄的方式朝下设置。相机主体444a及照明装置443与实施方式的摄像系统100的相机104a及照明装置103同样地被控制。即，贴装相机44a能够通过实施方式的频闪一次曝光或频闪多重曝光对下视修正标记35a、裸芯片D及基板P进行拍摄。贴装相机44b为与贴装相机44a相同的结构。
此外，虽然晶片识别相机24为与贴装相机44a相同的结构，通过通常曝光对晶片11(裸芯片D)进行拍摄，但也能够与下视相机34a和贴装相机44a同样地，置换成可进行频闪曝光和/或频闪多重曝光的系统。
使用图15、16来说明使用持续点亮照明并通过相机快门进行曝光控制的通常曝光的摄像系统。图15是表示通常曝光的摄像系统的结构的图。图16是表示图15的摄像系统的动作定时的图。
通常曝光的摄像系统100R具备控制器101、照明电源102a、102b、照明装置103、具有相机104a及镜头104b的摄像装置104、和识别处理装置105。
控制器101将照明ON/OFF及照度设定等的控制信号输出到照明电源102a、102b，照明电源102a、102b将照明发光电流向照明装置103供给。照明装置103由伪同轴照明103a及侧方照明(环形照明或四向条形照明等)103b等构成。照明装置103使多个发光二极管呈矩阵状排列配置并通过其面发光的光源对拍摄对象的工件108进行照明。
照明装置103持续点亮或在识别曝光前点亮。控制器101将拍摄触发信号输入到相机104a，在曝光延迟时间(Td1)后，相机104a与所设定的曝光时间(Tex3)相应地，打开快门而进行曝光，通过镜头104b对拍摄对象的工件108进行拍摄。在相机104a完成拍摄后(在曝光结束后经过等待传送时间(Td2))，相机104a将图像数据传送到识别处理装置105，识别处理装置105基于图像数据计算出位置偏移量等。
识别时间(Tr4)与第一实施方式同样地如下式那样。
Tr4＝Td1+Tex3+Td2+Ttr+Td3+Trc
但是，曝光时间(Tex3)比第一实施方式的曝光时间(Tex1)长，因此识别时间(Tr3)比第一实施方式的识别时间(Tr)长出(Tex3-Tex1)。
如上述那样，在多个轴同时动作那样的装置中，在识别拍摄中其他的轴动作的情况下，受动作振动产生的影响，在静止位置和振动时，拍摄到的图像存在位置偏移的情况。但是，如图16所示，通过延长曝光时间，而拍摄图像将因振动产生的偏差被平均化，从而能够减少振动影响。此外，通过将曝光时间确保为10ms以上，而100Hz以上的动作振动在拍摄中被平均化，从而能够减少振动影响。
接下来，使用图17、18来说明下视修正。图17是说明在图10中从箭头B方向观察时贴装头的动作的图，图17的(a)是表示对第一个贴装头及与之相对应的下视修正标记进行拍摄的状态的图，图17的(b)是表示对第二个贴装头及与之相对应的下视修正标记进行拍摄的状态的图，图17的(c)是表示对第三个贴装头及与之相对应的下视修正标记进行拍摄的状态的图，图17的(d)是表示对第四个贴装头及与之相对应的下视修正标记进行拍摄的状态的图。图18的(a)是表示基于贴装相机拍摄到的下视修正标记的拍摄图像的图，图18的(b)是表示基于下视相机拍摄到的裸芯片的拍摄图像的图，图18的(c)是基于贴装相机拍摄到的基板上的参照标记的拍摄图像。此外，图18的拍摄图像为了容易进行说明而将外周以黑色示出，将内部以白色示出。
下视修正标记35a隔着下视相机34a设于与基板P相反的一侧。如图17所示，下视修正标记35a形成有基于点光源产生的标记，其中该点光源是将配置在遮光的板35a5的下方的LED等光源35a6～35a9向板35a5所具有的针孔35a1～35a4照射而构成的。四个针孔35a1～35a4配置在与四个筒夹42a1～42a4相对应的位置。因此，四个针孔35a1～35a4构成四个下视修正标记。此外，在分别参照四个下视修正标记的情况下，使用附图标记35a1～35a4。
在贴装相机44a对下视修正标记35a进行拍摄的情况下，从贴装相机44a的照明装置443发出的光会入射到下视相机34a，为了避免对下视相机34a的识别造成影响而将贴装相机44a的照明装置443熄灭。由此，能够减少后述的对基于下视相机34a对筒夹42a的拍摄造成的影响。
贴装头41a及贴装相机44a向Y轴方向移动，同时贴装相机44a对下视修正标记35a进行拍摄并识别，如图18的(a)所示，对初始登记的下视修正标记35a的位置(标记初始位置)与由贴装相机44a识别出的下视修正标记35a的位置的偏移进行识别，计算出(dXmark，dYmark)。当将筒夹42a定位于下视相机34a的中心时，通过贴装相机对下视修正标记35a进行拍摄，计测位置并登记标记初始位置。与基于贴装相机44a对下视修正标记35a的拍摄同时地，下视相机34a对吸附保持于筒夹42a的裸芯片D的搭载面进行拍摄并识别，如图18的(b)所示，从下视相机34a的中心识别计测裸芯片D的位置并计算出(dXdie，dYdie)。根据(dXmark，dYmark)和(dXdie，dYdie)的结果，计算出吸附保持于筒夹42a的裸芯片D相对于下视修正标记35a位置的位置。
如图17所示，关于搭载于贴装头41a的四个筒夹42a1～42a4，使各自所吸附保持的裸芯片D移动到下视相机34a的上方，对裸芯片D进行拍摄，识别位置，在通过下视相机34a对裸芯片D进行识别拍摄的同时，通过贴装相机44a对关于筒夹42a1～42a4而分别由下视相机34a识别的位置所对应的下视修正标记35a1～35a4进行拍摄识别。以下详细地进行说明。
首先，如图17的(a)所示，使吸附保持于第一个贴装头41a1的筒夹42a1的裸芯片D移动到下视相机34a的上方，对裸芯片D进行拍摄并识别位置，并且通过贴装相机44a对关于吸附保持于筒夹42a1的裸芯片D而由下视相机34a识别的位置所对应的下视修正标记35a1进行拍摄并识别位置。
接着，如图17的(b)所示，使吸附保持于第二个贴装头41a2的筒夹42a2的裸芯片D移动到下视相机34a的上方，对裸芯片D进行拍摄并识别位置，并且通过贴装相机44a对关于吸附保持于筒夹42a2的裸芯片D而由下视相机34a识别的位置所对应的下视修正标记35a2进行拍摄并识别位置。
接着，如图17的(c)所示，使吸附保持于第三个贴装头41a3的筒夹42a3的裸芯片D移动到下视相机34a的上方，对裸芯片D进行拍摄并识别位置，并且通过贴装相机44a对关于吸附保持于筒夹42a3的裸芯片D而由下视相机34a识别的位置所对应的下视修正标记35a3进行拍摄并识别位置。
接着，如图17的(d)所示，使吸附保持于第四个贴装头41a4的筒夹42a4的裸芯片D移动到下视相机34a的上方，对裸芯片D进行拍摄并识别位置，并且通过贴装相机44a对关于吸附保持于筒夹42a4的裸芯片D而由下视相机34a识别的位置所对应的下视修正标记35a4进行拍摄并识别位置。
在基于下视相机34a完成对裸芯片D的位置识别后，如图17所示，贴装头41a在吸附保持着裸芯片D的状态下移动到吸附固定于安装台BS的基板P，将裸芯片D贴装到基板P的规定位置。此时，通过贴装相机44a对设于基板P的参照标记RM进行拍摄并识别，如图18的(c)所示对从贴装相机44a的中心观察到的基板P上的参照标记RM的位置进行识别计测并计算出(dXRM、dYRM)。在根据该参照标记RM的位置计算出贴装裸芯片D的位置时，加上先前求出的吸附保持于筒夹42a的裸芯片D相对于下视修正标记35a位置的位置而计算出贴装位置。即，通过从要贴装的目标定位坐标减去各识别结果而计算出(Xbond，Ybond)。
Xbond＝dXRM-dXdie-dXmark
Ybond＝dYRM-dYdie-dYmark
由此，能够将贴装头的定位误差和因动作振动产生的贴装头定位位置的偏移等的影响相抵，从而能够始终以下视修正标记35a为基准而计算出裸芯片D的位置，根据参照标记RM将贴装位置对位。在本例中说明了在利用各筒夹将贴装头定位于要贴装的位置时，通过在能够以贴装相机进行拍摄的视野内设置参照标记RM并对其进行识别而修正贴装位置的手法，但作为贴装时修正定位位置的方法，也能够通过将预先设于要贴装的基板的对准标记、独立地设于基板上的各贴装位置的标记、或者已经贴装好的裸芯片等作为基准并利用贴装相机进行拍摄识别计算，与下视修正标记的识别结果相匹配地修正贴装位置，而得到相同的效果。
接下来，使用图19来说明在实施例的倒装贴片机中实施的贴装方法(半导体器件的制造方法)。图19是表示通过实施例的倒装贴片机实施的贴装方法的流程图。虽然是以第一拾取部2a、第一转移台部3a及第一贴装部4a侧为中心进行说明，但第二拾取部2b、第二转移台部3b及第二贴装部4b侧也是同样的。此外，第二拾取部2b、第二转移台部3b及第二贴装部4b在不与第一拾取部2a、第一转移台部3a及第一贴装部4a发生干涉的范围内并行地动作。
在通过倒装贴片机10制造半导体器件的情况下，收纳有晶片环14的晶片盒被从倒装贴片机10的外部向晶片环供给部18供给。另外，基板P被从倒装贴片机10的外部向基板供给部6K搬入。安装有裸芯片D的基板P被从基板搬出部6H向倒装贴片机10的外部搬出。以下说明倒装贴片机10内的动作。
步骤S1：控制装置7以要拾取的裸芯片D位于上推单元13的正上方的方式移动晶片保持台12，基于晶片识别相机24的拍摄数据将剥离对象的裸芯片定位于上推单元13和筒夹22a。以上推单元13的上表面与切割带16的背面接触的方式移动上推单元13。此时，控制装置7将切割带16吸附于上推单元13的上表面。控制装置7一边对筒夹22a抽真空一边使其下降，使其着落到剥离对象的裸芯片D上，吸附裸芯片D。控制装置7使筒夹22a上升，将裸芯片D从切割带16剥离。由此，裸芯片D被拾取翻转头21a拾取。
步骤S2：控制装置7使拾取翻转头21a移动。
步骤S3：控制装置7使拾取翻转头21a旋转180度，从而使裸芯片D的凸点面(表面)翻转而朝向下表面，成为将裸芯片D向拾取头25a交付的姿势。
步骤S4：控制装置7通过拾取头25a的筒夹26a从拾取翻转头21a的筒夹22a拾取裸芯片D，进行裸芯片D的交接。
步骤S5：控制装置7将拾取翻转头21a翻转，而将筒夹22a的吸附面朝向下方。
步骤S6：在步骤S5之前或与之并行地，控制装置7将拾取头25a移动到转移台31a1。
步骤S7：控制装置7将保持于拾取头25a的裸芯片D载置到转移台31a1。
步骤S8：控制装置7使拾取头25a移动到裸芯片D的交接位置。控制装置7重复规定次数(在实施例中为四次)的步骤S1～S8。
步骤S9：在步骤S8之后或与之并行地，控制装置7使转移台31a1移动到与贴装头41a的交接位置。
步骤SA：控制装置7通过贴装相机44a对保持于转移台31a1的裸芯片D进行拍摄，并且通过贴装头41a的筒夹42a从转移台31a1一次性拾取多个(在实施例中为四个)裸芯片D，进行裸芯片D的交接。
步骤SB：控制装置7将贴装头41a1、41a2、41a3、41a4的筒夹42a1、42a2、42a3、42a4所保持的四个裸芯片D从转移台31a1移动到基板P上。此时，一边使贴装相机44a移动一边对下视修正标记35a进行拍摄，并且通过下视相机34a对正在移动的四个裸芯片D进行拍摄。龙门载台43a向X轴方向移动并且贴装头41a向Y轴方向移动。
步骤SC：控制装置7通过贴装相机44a对基板进行拍摄，基于由贴装相机44a拍摄到的下视修正标记35a的数据、由下视相机34a拍摄到的裸芯片D的数据以及由贴装相机44a拍摄到的基板的数据，从转移台31a1将由贴装头41a1、41a2、41a3、41a4的筒夹42a1、42a2、42a3、42a4拾取的四个裸芯片D一次性载置到基板P上。
步骤SD：控制装置7使贴装头41a1、41a2、41a3、41a4移动到与转移台31a2的交接位置。
步骤SE：控制装置7使转移台31a1移动到与拾取头25a的交接位置。
此外，在上述流程中，为使用了转移台31a1的例子，但使用了转移台31a2的情况也是同样的。
在倒装贴片机10中，在裸芯片及基板的拍摄中，通过使用极短时间(如10μs左右)的发光频闪，而能够在作为拍摄对象的裸芯片及基板的移动过程中进行曝光拍摄(基于飞针扫描(fly-scan)进行的识别)，提高生产率，但在极短时间的频闪一次曝光中存在因振动等干扰影响导致的识别偏差的影响，而存在妨碍高精度的贴装的情况。在这等情况下通过本发明中所提出的事例那样的频闪多重曝光，以10ms以上的相机进行曝光，在曝光时间内使频闪多次发光，而能够减少因拍摄时的振动影响产生的识别偏差，抑制识别修正含有误差而精度恶化，从而能够提供高精度的贴装动作。
以上，虽然基于实施方式及实施例具体地说明了本发明人所研发的发明，但是本发明并不限定于上述实施方式及实施例，当然能够进行各种变更。
虽然在实施方式中说明了控制器101将拍摄触发信号输出到相机104a的例子，但也可以是识别处理装置105将曝光开始指令输出到相机104a，接收到曝光开始指令的相机104a开始曝光并且从相机104a向频闪照明电源107a、107b输出照明触发信号。
另外，虽然在实施方式及实施例中说明了照明装置由伪同轴照明和环形照明构成的例子，但也可以由伪同轴照明和环形照明中的某一个照明或其他一个照明、将它们组合而成的照明构成。
另外，虽然在实施例中说明了贴装头(安装头)为四个的例子，但并不限定于此，也可以为一个或多个贴装头。
另外，虽然在实施例中说明了对拾取翻转头设置翻转机构，通过转移头从拾取翻转头收取裸芯片并将其载置于中间台，然后移动中间台的例子，但并不限定于此，可以将拾取并翻转裸芯片后的拾取翻转头移动，也可以在能够旋转裸芯片的表背的载台单元上载置所拾取的裸芯片D，并移动载台单元。
另外，虽然在实施例中说明了适用于倒装贴片机的例子，但并不限定于此，也能够适用于将半导体芯片(裸芯片)贴装于基板等的芯片贴装机或将封装后的半导体器件等安装于基板的芯片安装机(表面安装机)等。

Claims (17)

1.一种安装装置，其特征在于，具备：
第一摄像装置，其相对于第一拍摄对象物相对地移动，对所述第一拍摄对象物进行拍摄；和
第一照明装置，其向所述第一拍摄对象物照射光，
所述第一照明装置构成为，在所述第一摄像装置的曝光时间内以振动周期的1/2以下的周期多次进行频闪发光。
2.如权利要求1所述的安装装置，其特征在于，
还具备向所述第一照明装置供给照明发光电流的频闪照明电源，
所述第一摄像装置构成为，基于拍摄触发信号开始曝光并且生成向所述频闪照明电源供给的频闪触发信号，
所述频闪照明电源构成为，基于所述频闪触发信号周期性地将所述照明发光电流向所述第一照明装置供给。
3.如权利要求1所述的安装装置，其特征在于，还具备：
频闪照明电源，其向所述第一照明装置供给照明发光电流；和
脉冲发生电路，其基于触发信号生成向所述频闪照明电源供给的频闪触发信号，
所述第一摄像装置构成为，基于拍摄触发信号开始曝光并且生成向所述频闪照明电源供给的频闪触发信号，
所述频闪照明电源构成为，基于所述频闪触发信号周期性地将所述照明发光电流向所述第一照明装置供给。
4.如权利要求1所述的安装装置，其特征在于，还具备：
第二摄像装置，其相对于第二拍摄对象物相对地移动，对所述第二拍摄对象物进行拍摄；和
第二照明装置，其向所述第二拍摄对象物照射光，
所述第二照明装置构成为，在所述第二摄像装置的曝光时间内以振动周期的1/2以下的周期多次进行频闪发光。
5.如权利要求4所述的安装装置，其特征在于，
所述第一拍摄对象物为裸芯片，
所述安装装置还具备搬送所述裸芯片的第一安装头，
所述第一摄像装置构成为被固定，且从下方对保持于移动的所述第一安装头的所述裸芯片进行拍摄。
6.如权利要求5所述的安装装置，其特征在于，
所述第二拍摄对象物为修正标记，
所述第二摄像装置构成为，搭载于所述第一安装头，在所述第一摄像装置对保持于移动的所述第一安装头的所述裸芯片进行拍摄时从上方对所述修正标记进行拍摄。
7.如权利要求6所述的安装装置，其特征在于，
所述第二摄像装置构成为从上方对供所述裸芯片载置的基板进行拍摄。
8.如权利要求7所述的安装装置，其特征在于，
还具备搬送所述裸芯片的转移台，
所述第二摄像装置构成为从上方对保持于所述转移台的所述裸芯片进行拍摄。
9.如权利要求4所述的安装装置，其特征在于，
所述第一照明装置具备伪同轴照明和侧方照明，
所述第二照明装置具备伪同轴照明和侧方照明。
10.如权利要求8所述的安装装置，其特征在于，还具备：
安装台；
第一梁，其以跨在所述安装台的上方的方式向第一方向延伸，且其两端分别以向第二方向移动自如的方式被支承；和
第二梁，其以跨在所述安装台的上方的方式向所述第一方向延伸，且其两端分别以向所述第二方向移动自如的方式支承在所述安装台上，
所述第一安装头构成为以向所述第一方向移动自如的方式支承于所述第一梁。
11.如权利要求10所述的安装装置，其特征在于，还具备：
翻转拾取头，其从裸芯片供给部拾取所述裸芯片并将其翻转；和
拾取头，其能够向所述第一方向移动自如，且拾取由所述翻转拾取头拾取的所述裸芯片，
所述转移台能够向所述第二方向移动自如，且载置所述拾取头拾取的所述裸芯片，
所述第一安装头构成为，拾取载置于所述转移台的所述裸芯片，并将其载置于所述安装台上的所述基板。
12.如权利要求11所述的安装装置，其特征在于，
所述第一摄像装置构成为，在所述第一安装头将所述裸芯片从所述转移台向所述安装台搬送时从下方对所述裸芯片进行拍摄。
13.如权利要求11所述的安装装置，其特征在于，
所述第二摄像装置构成为，在所述第一安装头将所述裸芯片从所述转移台向所述安装台搬送时从上方对所述修正标记进行拍摄。
14.如权利要求11所述的安装装置，其特征在于，
还具备以向所述第一方向移动自如的方式支承于所述第二梁的第二安装头，
所述第二安装头构成为，拾取载置于与所述转移台不同的转移台上的裸芯片，并将其载置到所述安装台上的所述基板。
15.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，具备：
向安装装置搬入基板的工序，其中该安装装置具备：对裸芯片进行拍摄的第一摄像装置；对所述基板进行拍摄的第二摄像装置；向所述裸芯片照射光的第一照明装置；向所述基板照射光的第二照明装置；和搬送所述裸芯片的安装头；
在通过所述安装头搬送所述裸芯片时所述第一摄像装置从下方对所述裸芯片进行拍摄的第一拍摄工序；
所述第二摄像装置从上方对所述基板进行拍摄的第二拍摄工序；和
基于所述第一拍摄工序及第二拍摄工序中拍摄得到的数据将所述裸芯片载置于所述基板的工序，
所述第一拍摄工序中，所述第一照明装置在所述第一摄像装置的曝光时间内以振动周期的1/2以下的周期多次进行频闪发光，从而对所述裸芯片进行拍摄，
所述第二拍摄工序中，所述第二照明装置在所述第二摄像装置的曝光时间内以振动周期的1/2以下的周期多次进行频闪发光，从而对所述基板进行拍摄。
16.如权利要求15所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
所述第一拍摄工序中，所述第一摄像装置对所述裸芯片进行拍摄，并且所述第二摄像装置对下视修正标记进行拍摄，从而对所述裸芯片相对于所述第一摄像装置的定位位置进行识别修正。
17.如权利要求15所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，还具备：
搬入晶片环的工序；和
对所述晶片环中的裸芯片进行拍摄的第三拍摄工序，
在所述第三拍摄工序中在曝光时间内持续照明，从而对所述裸芯片进行拍摄。
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