CN114823414A - 芯片贴装装置及半导体器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种芯片贴装装置及半导体器件的制造方法，提高安装精度。芯片贴装装置具备使支承用来保持裸芯片的保持部的旋转轴旋转的旋转机构以及控制装置。旋转机构具备驱动部、安装于驱动部的第一齿轮、安装于旋转轴的第二齿轮以及将第一齿轮的旋转传递至第二齿轮的传递机构。控制装置构成为利用旋转机构使保持部旋转规定的旋转角度，每当旋转旋转角度则利用摄像装置拍摄保持部的与裸芯片接触的面，基于拍摄到的图像算出保持部的旋转量，且算出针对每个旋转角度的旋转量指令值与旋转量的偏移量来作为映射数据，与成为第一齿轮、第二齿轮、传递机构的齿数的公倍数的旋转数对应地算出映射数据。

Description

芯片贴装装置及半导体器件的制造方法
技术领域
本公开涉及芯片贴装装置，例如能够应用于使裸芯片在水平面内旋转的芯片贴装装置。
背景技术
在半导体芯片的组装工序中，存在在晶片工艺中将一并形成了多个半导体芯片的晶片分割成各个半导体芯片(以下称为裸芯片)、个别地贴装至布线基板或者引线框架等(以下称为基板)并进行封固等的组装工序。
将各个裸芯片贴装于基板的芯片贴装技术存在几个方式。作为一个方式有如下的方式：利用拾取头的筒夹从在分割了晶片的状态下排列了裸芯片的胶带(以下称为切割带)上拾取各个裸芯片并载置至中间台，在中间台定位之后，利用贴装头的筒夹拾取并载置于基板。另外，作为另一方式有将利用贴装头的筒夹从切割带上拾取的各个裸芯片直接载置于基板的直接拾取方式。
另外，例如在从晶片或者中间台拾取的裸芯片存在旋转方向上的偏移的情况、或者基板存在旋转方向上的偏移的情况下，有时贴装头在进行拾取前使筒夹与裸芯片或基板倾斜对应地进行旋转之后再拾取。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2012-59933号公报
发明内容
在使筒夹等旋转的旋转机构部中，例如，在驱动部马达和旋转轴杆利用齿轮或皮带进行了动力传递的情况下，基本不会将这些构件的齿数设为相同。在使用了不同齿数的齿轮或皮带的情况下，即使从动侧旋转轴杆旋转一周，只要轮齿的位置关系不为相同，就会在该坐标产生偏移。
本公开的课题在于提供一种在旋转机构中修正指令值和实际旋转量的偏移的技术。
若简单说明本公开中具有代表性的概要，则如下所述。
即，芯片贴装装置具有使支承用于保持裸芯片的保持部的旋转轴旋转的旋转机构以及控制装置。旋转机构具备驱动部、安装于驱动部的第一齿轮、安装于旋转轴的第二齿轮、以及将第一齿轮的旋转传递至第二齿轮的传递机构。控制装置构成为利用旋转机构使保持部旋转规定的旋转角度，每当旋转旋转角度则利用摄像装置拍摄保持部的与裸芯片接触的面，基于拍摄到的图像算出保持部的旋转量，且算出针对每个旋转角度的旋转量指令值与旋转量的偏移量来作为映射数据，与成为第一齿轮、第二齿轮、传递机构的齿数的公倍数的旋转数对应地算出映射数据。
发明效果
根据本公开，能够提高安装精度。
附图说明
图1是从上观察实施例中的芯片贴装机的概念图。
图2是用于说明图1示出的芯片贴装机中的摄像头的功能的示意图。
图3是用于说明图1示出的芯片贴装机中的对位机构的控制系统的图。
图4是用于说明图1示出的芯片贴装机的动作的示意图。
图5是用于说明图4示出的贴装头的旋转机构的侧视图。
图6是用于说明图5示出的旋转机构的机械机构的精度的问题的图。
图7是示出指令值与实际旋转量的关系的图。
图8是示出设于筒夹的标识的图。
图9是第一变形例中的芯片贴装机的主要部分的概略侧视图。
图10是示出贴装头的一部的剖视图。
图11是用于说明第二变形例中的芯片贴装机的筒夹的底面的θ偏移的图。
附图标记说明如下：
14：控制装置
100：芯片贴装机(芯片贴装装置)
204：仰视角摄像头(摄像装置)
205：载台识别摄像头(摄像装置)
308：θ轴马达(驱动部)
402：筒夹(保持部)
403：轴杆(旋转轴)
408：旋转机构
411a：齿轮(第一齿轮)
411b：齿轮(第二齿轮)
411c：皮带(传递机构)
D：裸芯片
具体实施方式
本公开涉及如下的技术：在芯片贴装机等芯片贴装装置中，具备拾取裸芯片然后载置于基板或者载台等的附件头，在该附件头具有θ旋转机构的情况、或者供裸芯片载置的载台具有θ旋转机构的情况下，对该旋转量的指令值和实际旋转量的偏移进行修正。例如，事先使用摄像装置来创建附件头或者载台的θ旋转的修正数据。由此，自动修正在安装时因旋转机构引起的θ旋转的偏移。其结果为，不影响生产性地提高安装精度。
以下，使用附图说明实施例以及变形例。但在以下的说明中，有时对同一构成要素标注同一附图标记，并省略重复的说明。此外，为了使说明更明确，有时与实际的形态相比，示意性示出附图中各部的宽度、厚度、形状等，但只不过为一例，不限定对本公开的解释。
【实施例】
首先，使用图1说明实施例中的芯片贴装机的基本构成。图1是从上方观察实施例中的芯片贴装机的概念图。
芯片贴装机100大体具备晶片供给部11、工件供给/搬运部12、芯片贴装部13、以及控制装置14。Y轴方向为芯片贴装机100的前后方向，X轴方向为左右方向。晶片供给部11配置在芯片贴装机100的近前侧，芯片贴装部13配置在远侧。
晶片供给部11具备晶片盒升降机111以及拾取装置112。从芯片贴装机100外向晶片供给部11搬入后述的晶片环211(参照图2)。另外，工件供给/搬运部12具备堆料装载机121、框架进料器122、卸载机123。从芯片贴装机100外向工件供给/搬运部12搬入后述的基板S(参照图2)。另外，芯片贴装部13具备预形成部131以及贴装头部132。
在图1中，晶片盒升降机111具有填充有晶片环211(参照图2)的晶片盒(未图示)，将晶片环211依次供给至拾取装置112。拾取装置112具备保持晶片环211的晶片保持台112a、以及从保持于晶片环211的晶片W上推裸芯片的上推单元112b。晶片保持台112a以能够利用筒夹402(参照图4)从保持于晶片环211的切割带212拾取作为拾取对象的裸芯片D(参照图4)的方式，利用未图示的驱动部使晶片环211移动。
堆料装载机121将粘接裸芯片D的基板S(参照图2)供给至框架进料器122。框架进料器122经由框架进料器122上的两处处理位置将基板S搬运至卸载机123。在此，如后述的图2所示，两处处理位置为预形成部131的处理位置232以及贴装头部132的处理位置233。卸载机123保管搬运来的基板S。从卸载机123向芯片贴装机100外搬出基板S。
预形成部131具备芯片粘接剂涂敷装置，向利用框架进料器122搬运来的基板S涂敷芯片粘接剂。贴装头部132从拾取装置112拾取作为拾取对象的裸芯片D并使其上升，使裸芯片D移动至框架进料器122上的点P2(参照图4)为止。然后，贴装头部132在移动后的点P2处使裸芯片D下降，向涂敷了芯片粘接剂的基板S上的点P2处安装裸芯片D。此外，在裸芯片的背面(粘接面)事先附着了薄膜状的粘接剂的情况下，在预形成部131不设置芯片粘接剂涂敷装置，不对基板S涂敷芯片粘接剂。
还使用图2说明芯片贴装机100所使用的摄像头的基本功能。图2是用于说明图1示出的芯片贴装机中的摄像头的功能的示意图。图2的(a)为在图1中从箭头A观察的图，图2的(b)是从上方观察的图。此外，在图2中，说明芯片贴装机100中的摄像头和其摄像图像。因此，省略关于与说明无关的功能部分(其他构成要素、布线)的图示以及说明。
晶片识别摄像头201从拾取装置112上拍摄安装在晶片环211上的晶片W的图案面(表面)，晶片环211安装在拾取装置112上。然后，控制装置14利用图案识别等周知的图像处理，算出一个裸芯片D的中心位置，算出裸芯片D的中心位置与筒夹402的中心以及上推单元112b的中心位置之间的偏移，并以消除该偏移的方式修正裸芯片D的位置。
同样地，预形成摄像头202拍摄搬运至预形成部131中的处理位置232的基板S的规定的裸芯片粘接位置(贴装点)。然后，控制装置14利用图案识别等周知的图像处理进行针对以在裸芯片粘接位置涂敷树脂膏的方式射出树脂膏的注射器的位置偏移修正，并涂敷树脂膏。
另外，同样地，基板识别摄像头203拍摄搬运至贴装头部132的处理位置233处的基板S的规定的裸芯片粘接位置。然后，控制装置14利用图案识别等周知的图像处理以在裸芯片粘接位置的中心位置安装裸芯片D的方式对筒夹402等进行位置偏移修正，来安装裸芯片D。
下一个基板S以保持预形成部131的处理位置232与贴装头部132的处理位置233之间的间距251的间隔地被从堆料装载机121搬入，并向卸载机123搬运。
晶片识别摄像头201、预形成摄像头202以及基板识别摄像头203例如为使用CCD摄像元件或者CMOS摄像元件的摄像装置。
接下来，使用图3说明对位机构以及位置偏移修正。图3是用于说明实施例中的对位机构的控制系统的图。
对位机构具备图像处理装置301、位置控制装置302、X轴驱动部303、Y轴驱动部304、θ轴驱动部305、X轴马达306、Y轴马达307以及θ轴马达308。在此，图像处理装置301以及位置控制装置302构成控制装置14的一部分。
晶片识别摄像头201拍摄晶片W的图案面(表面)，将拍摄到的图像数据输出至图像处理装置301。
图像处理装置301利用图案识别等周知的图像处理来解析所输入的图像数据，利用晶片W以及裸芯片D的规定部位的对位标记提取X坐标、Y坐标以及θ坐标的偏移。然后，图像处理装置301以使所拾取的裸芯片D的中心到达拾取的中心位置的方式算出位置修正量，将算出的位置修正量输出至位置控制装置302。
位置控制装置302基于所输入的位置修正量，向拾取装置112的X轴驱动部303以及Y轴驱动部304输出控制信号。X轴驱动部303以及Y轴驱动部304基于所输入的控制信号分别控制X轴马达306以及Y轴马达307，移动XY台213来修正X坐标以及Y坐标。
位置控制装置302基于所输入的位置修正量，向贴装头部132的θ轴驱动部305输出控制信号。θ轴驱动部305基于所输入的控制信号控制θ轴马达308，使筒夹402旋转来修正θ(旋转)坐标。
基板识别摄像头203拍摄基板S的上表面(表面)，将拍摄到的图像数据输出至图像处理装置301。
图像处理装置301利用图案识别等周知的图像处理解析所输入的图像数据，利用基板S的规定部位的对位标记提取X坐标、Y坐标以及θ坐标的偏移。然后，图像处理装置301以所拾取的裸芯片D的中心到达基板S的安装位置的中心位置的方式算出位置修正量，并将算出的位置修正量输出至位置控制装置302。
位置控制装置302基于所输入的位置修正量，向贴装头部132的X轴驱动部303以及Y轴驱动部304输出控制信号。X轴驱动部303以及Y轴驱动部304基于所输入的控制信号分别控制X轴马达306以及Y轴马达307，移动贴装头来修正X坐标以及Y坐标。
在上述实施例中，说明了关于拾取装置112以及贴装头部132的位置修正。以下，针对预形成部131也同样。另外，图像处理装置301以及位置控制装置302为一套设备，控制所有拾取装置112、预形成部131以及贴装头部132。
使用图4和图5说明图1示出的芯片贴装机的详细构成以及动作。图4是用于说明图1示出的芯片贴装机的动作的示意图。图5是用于说明图4示出的贴装头的旋转机构的侧视图。
如图4所示，贴附于切割带212的晶片W具有分割后的多个裸芯片D。设于贴装头420的筒夹402吸附并拾取晶片W内的裸芯片D，将其载置在基板S上。晶片识别摄像头201拍摄裸芯片D。基板识别摄像头203拍摄基板S。作为摄像装置的仰视角摄像头204拍摄筒夹402的背面或者筒夹402正在拾取中的裸芯片(未图示)的背面。贴装头420具有旋转机构408，对所拾取的裸芯片D的旋转方向的偏移进行修正。旋转机构408例如由用于将作为驱动部的θ轴马达308以及θ轴马达308的旋转驱动力传递至供筒夹402安装的轴杆403的滑轮/皮带部411等构成。
如图5所示，滑轮/皮带部411由安装于θ轴马达308的旋转轴的齿轮411a、安装于轴杆403的齿轮411b、作为将齿轮411a的旋转传递至齿轮411b的传递机构的正时皮带411c等构成。齿轮411b的旋转中心409位于作为旋转轴的轴杆403的中心410(点P1)。
贴装头420的旋转机构408利用齿轮411a、411b以及正时皮带411c将θ轴马达308的动力向作为从动部的旋转轴杆403传递，通过改变齿轮411a、411b的齿数将旋转分辨率高精细化。θ轴马达308主要利用伺服马达或搭载了编码器的脉冲马达来驱动。就仅在从动部侧搭载编码器的方法而言，在发生故障时驱动部侧可能变得无法停止，因此，通常不进行该方法。另外，贴装头420整体需要上下机构、真空吸附机构、旋转、荷重机构，为了小型化而减少部件数量，因此，编码器仅搭载在驱动部侧。因此，控制装置14仅识别驱动部侧的齿轮411a的绝对位置。
使用图6以及图7说明旋转机构408的机械机构的精度的问题。图6是用于说明图5示出的旋转机构的机械机构的精度的问题的图。图6的(a)是示出驱动侧的齿轮、从动侧的齿轮以及皮带的轮齿的位置的图。图6的(b)是示出在从动侧的齿轮从图6的(a)示出的状态旋转一周的情况下的驱动侧的齿轮以及皮带的轮齿的位置的图。图7是示出指令值与实际旋转量的关系的图。
如图6所示，即使使从动部侧的齿轮411b进行设计上的旋转一周，皮带411c以及驱动部侧的齿轮411a的轮齿的位置也不同。在此，箭头a、b、c示出了齿轮411a、齿轮411b以及正时皮带411c各自的特定的轮齿的位置。使齿轮411b旋转一周，因此，在图6的(a)和图6的(b)中，箭头b几乎朝向相同方向，特定的轮齿的位置基本相同。齿轮411a的箭头a在图6的(a)和图6的(b)中基本朝向相反方向，特定的轮齿相对于旋转中几乎位于相反侧。正时皮带411c的箭头c在图6的(a)和图6的(b)中位于完全不同的位置。
若存在齿轮411a、411b以及正时皮带411c的固有的轮齿的偏差、或者齿轮411a、411b等旋转机构408的很小的中心偏移，则从动部侧的齿轮411b的θ角度产生很小的偏移。因此，从动部侧的齿轮411b的旋转量旋转一周，即使将从动部侧的齿轮411b的指定角度(指令值)设为相同，也不会成为与旋转一周前相同的角度。例如，在90度和360+90度的指定角度产生偏移。即，因旋转机构408的机械机构的精度的问题会产生想要使裸芯片D以指定的角度旋转却过多或过少的问题。因此，如图7所示，测定值相对于理想值波动，以齿轮411a、411b以及正时皮带411c的咬合成为相同的时机为周期存在位移波形。在图7中，在驱动部侧的齿轮411a旋转5周、从动部侧的齿轮411b旋转3周、正时皮带411c旋转两周时，咬合成为相同。
在本实施例中，在进行模拟动作时，相对于贴装头420的旋转机构408，对测定旋转量的位移(偏移量)进行映射化，在连续运行时，对旋转量的过多或过少进行修正。不仅进行贴装头420的筒夹402的旋转一周的量的映射，至少还对作为机构要因的齿轮和正时皮带的组合进行1个周期的映射。
作为模拟动作，进行成为驱动部侧的齿轮411a、从动部侧的齿轮411b、正时皮带411c的齿数的公倍数的旋转数的旋转，每当旋转规定角度测定齿轮411b的指定角度与实际旋转量的位移量，保持其测定结果来作为映射数据。即，实现测定旋转量相对于构成旋转机构408的各部件的所有相互位置关系的偏移量，在控制装置14的存储装置保存并记录该测定结果。在此，作为映射数据，不仅获取旋转方向为一个方向的数据，还获取相反方向的数据。驱动部侧的齿轮411a、从动部侧的齿轮411b、正时皮带411c的齿数的公倍数例如成为最小公倍数。由此，测定数变少，能够减少映射数据量。也可以设为与多个成为最小公倍数的旋转数对应地算出映射数据，针对每个上述规定角度进行平均化。由此来能够提高精度。
在连续运行时，基于该测定出的位移量和齿轮411a、411b以及正时皮带411c的各轮齿的位置关系(绝对位置)，预想向指定位置(指定角度)旋转后的偏移量，基于通过模拟动作取得的映射数据决定修正量而对指令旋转量进行修正。即，在连续运行时，反馈并旋转针对每个指令角度获取的偏移量。反馈例如如图7示出的那样的、以使指令值-实际旋转量的曲线成为线形的方式使指令值增减。换言之，基于旋转量的偏移量的映射数据和构成旋转机构408的各部件的绝对位置决定修正量，反馈偏移量。而且，考虑在输入旋转量的指令值前从到达位置预想到的偏移量先计算出到达位置的修正量，事先决定并对修正量进行修正。
此外，若在关断电源时通过手动使旋转机构408旋转则绝对位置会消失，因此，在关断电源时利用制动器使其无法旋转，或者在起动时始终自动进行再测定。
使用图8说明在进行模拟动作时的旋转量的位移的测定方法的一例。图8是示出设于筒夹的标识的图。
图像处理装置301利用仰视角摄像头204从筒夹402的下方侧拍摄筒夹402的底面(吸附裸芯片D的面)。在筒夹402的底面的两处设有标识402a、402b。两个标识402a、402b例如为圆形。在此，筒夹402为裸芯片形状以及与尺寸匹配的矩形状。
图像处理装置301经由位置控制装置302向旋转机构408输出旋转量指令值，旋转机构408根据该旋转量指令值旋转筒夹402。图像处理装置301经由位置控制装置302使筒夹402每次旋转作为旋转机构408的最小分辨率单位等的规定角度。每当旋转规定角度则图像处理装置301利用仰视角摄像头204拍摄两个标识402a、402b。
图像处理装置301对拍摄到的裸芯片D的图像进行2值化等的图像处理，算出并求出两个标识402a、402b各自的重心位置。图像处理装置301基于两个标识402a、402b各自的重心位置、即，基于从两个重心位置通过的直线与基准直线所成为的角度(θ)，算出(测定)筒夹402的实际的旋转量(实际旋转量)。图像处理装置301将旋转量指令值(指令角度)与实际旋转量(测定结果)的偏移量(位移量)作为映射数据而保存至图像处理装置301或者位置控制装置302的存储装置地进行保存(记录)。
与成为驱动部侧的齿轮411a、从动部侧的齿轮411b、正时皮带411c的齿数的最小公倍数的旋转数对应地记录映射数据。例如，若将驱动部侧的齿轮411a、从动部侧的齿轮411b、正时皮带411c的齿数分别设为6、18、66，则该公倍数为198，因此，驱动部侧的齿轮411a、从动部侧的齿轮411b、正时皮带411c分别旋转33周、旋转11周、旋转3周。因此，从动部侧的齿轮411b每当旋转11周则轮齿的位置关系成为相同，从而进行与从动部侧的齿轮411b的旋转数11对应的11次记录。
接下来，在连续动作时，即，作为半导体器件的制造工序的一部分的贴装头420从晶片W拾取裸芯片D，使用图4简单地说明安装于基板S的顺序。
晶片识别摄像头201拍摄晶片W的拾取对象的裸芯片D的表面，将拍摄到的图像输出至图像处理装置301。图像处理装置301对拍摄到的裸芯片D的图像进行图像处理，由此，算出裸芯片D的中心位置(Xd，Yd，θd)。
基板识别摄像头203拍摄基板S的规定的裸芯片粘接位置，将拍摄到的图像输出至图像处理装置301。图像处理装置301通过对拍摄到的基板S的图像进行图像处理，算出基板S安装的位置的中心位置(Xm，Ym，θm)。
位置控制装置302还向由图像处理装置301算出的裸芯片D的中心位置对准筒夹402的旋转中心(Xp，Yp，θp)。在此，旋转中心(Xp，Yp，θp)为重心位置O。此时，基于裸芯片D的旋转方向上的偏移、基板S的旋转方向上的偏移、以及θ旋转的映射数据，由图像处理装置301算出θ修正量。位置控制装置302基于该θ修正量，对筒夹402实施θ修正，从晶片W拾取作为拾取对象的裸芯片D。
像这样，贴装头420的筒夹402基于由晶片识别摄像头201以及基板识别摄像头203拍摄到的图像，向晶片W上(点P0)移动并拾取裸芯片D。在拾取后，贴装头420的筒夹402移动至点P2。
在点P2，对准筒夹402的旋转中心(Xp，Yp，θp)和安装的位置的中心(Xm，Ym，θm)并将从晶片W拾取的裸芯片D安装于基板S。
根据实施例，能够修正旋转机构的机械起因的旋转偏移，因此，能够改善贴装的旋转精度，能够改善贴装精度。
＜变形例＞
以下，例示几个实施例的具有代表性的变形例。在以下的变形例的说明中，相对于具有与利用上述实施形例中说明的构成以及功能相同的构成以及功能的部分，可使用与上述实施例同样的附图标记。而且，针对相关部分的说明，在技术上不矛盾的范围内，得到适当援用上述实施例中的说明。另外，上述实施例的一部分、以及多个变形例的全部或者一部分在技术上不矛盾的范围内可适当复合应用。
(第一变形例)
使用图9说明第一变形例中的芯片贴装机。图9是第一变形例中的芯片贴装机的主要部分的概略侧视图。
第一变形例中的芯片贴装机100为如下的装置，将利用拾取头220拾取的裸芯片D临时载置于中间台330的保持部(保持位置)，利用贴装头420再次拾取所载置的裸芯片D，将其贴装并安装于搬运至贴装位置的基板S。
芯片贴装机100具备：识别晶片W上的裸芯片D的姿势的晶片识别摄像头201；识别载置于中间台330的裸芯片D的姿势的载台识别摄像头205；以及识别贴装载台430上的基板S的安装位置的基板识别摄像头203。
在本变形例中必须修正识别摄像头间的姿势偏移的是，参与由贴装头420进行的拾取的载台识别摄像头205、以及参与由贴装头420进行的向贴装位置的贴装的基板识别摄像头203。
另外，芯片贴装机100具备设于中间台330与贴装载台430之间的仰视角摄像头204。仰视角摄像头204从正下方观察贴装头420在移动过程中吸附的裸芯片D或者筒夹402的状态。
接下来，使用图9简单说明贴装头420从中间台330拾取裸芯片D并安装于基板S的顺序。
载台识别摄像头205拍摄中间台330上的裸芯片D的表面，将拍摄到的图像输出至图像处理装置301。图像处理装置301通过对拍摄到的裸芯片D的图像进行图像处理，算出裸芯片D的中心位置(Xd，Yd，θd)。
基板识别摄像头203拍摄基板S的规定的裸芯片粘接位置，将拍摄到的图像输出至图像处理装置301。图像处理装置301通过对拍摄到的基板S的图像进行图像处理，算出基板S所安装的位置的中心位置(Xm，Ym，θm)。
位置控制装置302还向由图像处理装置301算出的裸芯片D的中心位置对准筒夹402的旋转中心(Xp，Yp，θp)。此时，基于裸芯片D的旋转方向上的偏移、基板S的旋转方向上的偏移、以及θ旋转的映射数据，图像处理装置301算出θ修正量。位置控制装置302基于该θ修正量对筒夹402实施θ修正，从中间台330拾取作为拾取对象的裸芯片D。
像这样，贴装头420的筒夹402基于由载台识别摄像头205以及基板识别摄像头203拍摄到的图像，向中间台330上(点P3)移动并拾取裸芯片D。在拾取后，贴装头420的筒夹402移动至点P2.
在点P2，对准筒夹402的旋转中心(Xp，Yp，θp)与安装的位置的中心(Xm，Ym，θm)将从中间台330拾取的裸芯片D安装于基板S。
(第二变形例)
说明了旋转机构的偏移，但有时在更换筒夹时会产生位置偏移。使用图10以及图11说明在更换筒夹时的位置偏移。图10是示出贴装头的一部分的剖视图。图11是用于说明第二变形例中的芯片贴装机的筒夹的底面的θ偏移的图。图11的(a)是示出在仰视角摄像头拍摄到的旋转量指令值为0度的情况下的理想的底面的图像的图。图11的(b)是示出向θ方向偏移的底面的图像一例的图。图11的(c)是示出向X方向以及Y方向偏移的底面的图像一例的图。
如图10所示，就贴装头420而言，根据裸芯片的大小进行更换的筒夹402利用固定用具404固定并安装于作为固定部的轴杆403。筒夹402由安装部402c和吸附裸芯片D的底面部402d构成。在轴杆403与筒夹402的安装部402c之间必定存在机械上的间隙，因此，若利用固定用具404固定，则筒夹402的中心有不与旋转中心一致的情况。如图11所示，有每次更换时会产生相对于θ方向、X方向以及Y方向的偏移。
在本变形例中，例如，使用仰视角摄像头，每次更换筒夹时在实施例中的对由旋转机构产生的偏移进行修正的基础上，还创建筒夹的旋转中心的修正数据。由此，在安装时自动修正旋转中心的偏移。其结果为，不影响生产性地提高安装精度。
使用图4说明用于筒夹402的旋转中心位置因其旋转的角度而变动的情况下的修正的映射数据的创建方法。
图像处理装置301与实施例同样地，利用仰视角摄像头204从筒夹402的下方侧拍摄筒夹402的底面(吸附裸芯片D的面)。图像处理装置301与实施例同样地，经由位置控制装置302向旋转机构408输出旋转量指令值，旋转机构408根据该旋转量指令值使筒夹402旋转。图像处理装置301与实施例同样地，经由位置控制装置302使筒夹402每次旋转作为旋转机构408的最小分辨率单位等的规定角度。图像处理装置301与实施例同样地，每规定角度则利用仰视角摄像头204拍摄标识402a、402b。
图像处理装置301与实施例同样地，对拍摄到的裸芯片D的图像进行2值化等的图像处理，并算出和求出两个标识402a、402b各自的重心位置。图像处理装置301基于两个标识402a、402b的重心位置、即，基于将两个重心位置连结的直线的中心点O以及成为基准线的角度，算出(测定出)筒夹402的旋转中心Ot以及实际的旋转量(实际旋转量)。图像处理装置301将中心点O与旋转中心Ot的偏移量以及旋转量指令值(指令角度)与实际旋转量(测定结果)的偏移量(位移量)作为映射数据而保存至图像处理装置301或者位置控制装置302的存储装置，来进行保存(记录)。
与实施例同样地，与成为驱动部侧的齿轮411a、从动部侧的齿轮411b、皮带411c的齿数的公倍数的旋转数对应地记录映射数据。
例如，图像处理装置301与上述公倍数的旋转数对应地进行将旋转量指令值设为0度～360度的旋转，对各自的旋转动作后的利用仰视角摄像头204拍摄到的图像进行图像处理。而且，图像处理装置301在保存与实施例同样的旋转量指令值(指令角度)与实际旋转量(测定结果)的偏移量(位移量、△θ)的基础上，还将X坐标的误差(△X)以及Y坐标的误差(△Y)作为映射数据而保存至控制装置14的存储装置。
贴装头420从晶片W拾取裸芯片D并安装于基板S的顺序与实施例相同。
以上，基于实施例以及变形例具体说明了由本发明的发明人提出的公开，但本公开不限于上述实施例以及变形例，当然能够进行各种各样的变更。
例如，在实施例中，说明了使用作为将齿轮411a的旋转传递至齿轮411b的传递机构的正时皮带411c的例子，但传递机构也可以为齿轮。
另外，在实施例以及变形例中说明了θ的算出方法为使用两个圆形标识的重心的方法，但也可以取代圆形标识而设置与筒夹的下表面的端部所形成的一个边平行以及形成直角的直线的标识。也可以利用该直线的多处的边缘检测从该直线的方向求出θ，或者对图案匹配登录有代表性的样板模型，从该模型的检测结果或者多个模型的检测结果间所成的方向求出θ。
在实施例以及变形例说明了在贴装头420拾取裸芯片D前进行旋转修正的例子，也可以在拾取前不进行旋转修正，而是在贴装头420贴装时使裸芯片旋转修正再进行贴装。
另外，在实施例以及变形例中说明了在进行晶片上或者中间台的裸芯片的位置测定时检测旋转方向上的偏移量的例子，但在贴装头420拾取了裸芯片D之后利用仰视进行裸芯片的位置测定时检测到了旋转方向的偏移量的情况下，也可以在贴装头420贴装时使裸芯片旋转修正再进行贴装。
另外，在实施例以及变形例中说明了进行旋转修正的例子，但针对在一个基板需要以多种旋转角(例如，90度、180度)进行贴装的产品，也可以设为与使贴装的每个裸芯片向所需的角度旋转的同时进行旋转修正。
另外，在实施例以及变形例中说明了贴装头的旋转修正，但也可以应用于具有使拾取头或者保持部旋转的旋转机构的中间台。在应用于拾取头的情况下，在第一变形例中的拾取装置112与中间台330之间、且在拾取头220的下方设置作为摄像装置的仰视角摄像头。在应用于中间台的情况下，在第一变形例中的中间台330设置与贴装头420的旋转机构同样的旋转机构、以及利用旋转机构进行旋转的保持裸芯片的保持部，作为摄像装置而使用了载台识别摄像头205。
另外，在第一变形例中分别具备一个拾取头以及一个贴装头，但也可以分别具备两个以上。
另外，在实施例以及变形例中将裸芯片的表面设为朝上地进行贴装，但也可以在拾取裸芯片之后使裸芯片的表背翻转，将裸芯片的背面设为朝上地进行贴装。在该情况下，也可以不设置中间台。该装置称为倒装芯片贴装机。
另外，在实施例中说明了从晶片拾取裸芯片的例子，但也可以设为从收纳有产品裸芯片的托盘等进行拾取。

Claims (18)

1.一种芯片贴装装置，其特征在于，具备：
保持裸芯片的保持部；
使支承所述保持部的旋转轴旋转的旋转机构；
拍摄所述保持部的摄像装置；以及
控制所述旋转机构以及所述摄像装置的控制装置，
所述旋转机构具备驱动部、安装于驱动部的第一齿轮、安装于所述旋转轴的第二齿轮、以及将所述第一齿轮的旋转传递至所述第二齿轮的传递机构，
所述控制装置构成为：
利用所述旋转机构使所述保持部旋转规定的旋转角度，每当旋转所述旋转角度则利用所述摄像装置拍摄所述保持部的与所述裸芯片接触的面，
基于拍摄到的图像算出所述保持部的旋转量，且算出针对每个所述旋转角度的旋转量指令值与所述旋转量的偏移量来作为映射数据，
与成为所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述传递机构的齿数的公倍数的旋转数对应地算出所述映射数据。
2.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述控制装置构成为与成为所述公倍数的最小公倍数的旋转数对应地算出所述映射数据。
3.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述控制装置构成为与多个成为最小公倍数的旋转数对应地算出所述映射数据，且针对每个所述旋转角度进行平均化。
4.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述控制装置构成为每次拾取裸芯片或者每次载置于规定位置时，基于所述映射数据进行所述保持部的旋转修正。
5.根据权利要求4所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述控制装置构成为基于所述映射数据和所述旋转机构的绝对位置决定修正量。
6.根据权利要求5所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述控制装置构成为基于在输入所述保持部的旋转量的指令值前从到达位置预想到的偏移量先算出到达位置的所述修正量。
7.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述保持部具备两个标识，
所述控制装置构成基于拍摄到的所述图像算出所述两个标识各自的重心位置，基于算出的所述重心位置算出所述保持部的实际的旋转量。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述保持部为安装于拾取裸芯片并载置于规定位置的附件头的筒夹，
所述摄像装置设于所述附件头的下方。
9.根据权利要求8所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述附件头为从晶片拾取裸芯片并载置于基板的贴装头。
10.根据权利要求8所述的芯片贴装装置，其特征在于，还具备：
中间台；以及
拾取头，其从晶片拾取裸芯片，并载置于所述中间台，
所述附件头为从所述中间台拾取裸芯片并载置于基板的贴装头。
11.根据权利要求8所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述控制装置还构成为：
基于拍摄到的所述图像算出所述筒夹的旋转中心，算出每当旋转所述旋转角度时的所述旋转中心的偏移量并登录至所述映射数据，
每次所述附件头拾取所述裸芯片或者每次载置于规定位置时，基于所述映射数据进行所述筒夹的位置修正。
12.根据权利要求11所述的芯片贴装装置，其特征在于，
登录至所述映射数据的所述旋转中心的偏移量为针对每个所述旋转角度的X方向、Y方向以及θ方向的偏移量。
13.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述旋转轴由轴杆构成，
所述传递机构由正时皮带或者齿轮构成。
14.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述保持部设于从晶片拾取裸芯片而供所述裸芯片载置的中间台，
所述摄像装置设于所述中间台的上方。
15.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：
向芯片贴装装置搬入晶片环的工序，该向芯片贴装装置具备保持裸芯片的保持部、使支承所述保持部的旋转轴旋转的旋转机构、拍摄所述保持部的摄像装置、以及控制所述旋转机构以及所述摄像装置的控制装置，所述旋转机构具备驱动部、安装于驱动部的第一齿轮、安装于所述旋转轴的第二齿轮以及将所述第一齿轮的旋转传递至所述第二齿轮的传递机构，所述控制装置构成为通过所述旋转机构使所述保持部旋转规定的旋转角度，每当旋转所述旋转角度利用所述摄像装置拍摄所述保持部的与所述裸芯片接触的面，基于拍摄到的图像算出所述保持部的旋转量、且算出针对每个所述旋转角度的旋转量指令值与所述旋转量的偏移量来作为映射数据保存至存储装置，与成为所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述传递机构的齿数的公倍数的旋转数对应地保存所述映射数据；以及
每次拾取裸芯片或者每次将裸芯片载置于规定位置时，基于所述映射数据进行所述保持部的旋转修正的工序。
16.根据权利要求15所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
包括从晶片拾取裸芯片并将所拾取的所述裸芯片载置于基板的工序。
17.根据权利要求15所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：
从晶片拾取裸芯片并将所拾取的所述裸芯片载置于中间台的工序；以及
从所述中间台拾取裸芯片并将所拾取的所述裸芯片载置于基板的工序。
18.根据权利要求15所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
基于拍摄到的所述图像算出所述保持部的旋转中心，算出每当旋转所述旋转角度时的所述旋转中心的偏移量，并登录至所述映射数据。
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