JP2006013016A - ボンディング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 インク塗布行程を廃止し、生産性を高める。
【解決手段】 ウエハ周縁部の不良チップに近接した異なる三カ所の良品チップの位置を第１ポイントＰ１及び第２ポイントＰ２並びに第３ポイントＰ３として設定入力し、各ポイントを頂点とする仮想三角形を形成する。仮想三角形の仮想外接円の中心位置を演算し（Ｓ３）、中心位置から仮想外接円までの半径を求めてピックアップエリアを設定する。次にピックアップするチップの位置座標を取得し、この位置座標がピックアップエリア内にあるか否かを判断する。位置座標がピックアップエリア外の場合には、位置座標を、次にピックアップするチップの位置座標に更新する。位置座標がピックアップエリア内の場合、このチップをピックアップしてボンディングする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ウエハシート上のチップをピックアップして移送するボンディング装置に関する。

従来、ウエハシート上には、図８に示すように、ウエハ１０１が貼着されており、該ウエハ１０１は、切り離されてチップ１０２が形成されている。

このウエハシートから前記チップ１０２をピックアップする際には、チップ１０２の良不良を判別し、良品チップ１０２ａのみをピックアップしてワークにボンディングするように構成されている。

すなわち、ウエハ１０１は、通常円形に形成されており、円周付近のチップ１０２は、切断されていたり、特性が悪かったり、擬似的チップであったりすることが多い。このようなチップ１０２は、製品として使用しない不良チップ１０２ｂとしている。これらの不良チップ１０２ｂを識別するために、ウエハ１０１円周付近の総てのチップ１０２には、インクを塗布してＮＧマーク１０３を付けていた。

このウエハ１０１からチップ１０２をピックアップする際には、図９に示すように、作業者によってウエハ１０１端部の二点の位置座標Ｐ１，Ｐ２をボンディング装置に入力する。すると、ボンディング装置では、入力された二点の位置座標Ｐ１，Ｐ２の中点から当該ウエハ１０１の中心座標Ｃを算出し、この中心座標ＣからＰ１又はＰ２までの距離を半径とするとともに、前記中心座標Ｃを中心とした前記半径の円内を認識エリアとして設定する。

前記ボンディング装置は、この認識エリア内のチップを順にピックアップ対象とするとともに、このピックアップ対象のチップ１０２をカメラで認識し、当該チップ１０２に前記ＮＧマーク１０３が付されているか否かを判断する。このとき、前記ＮＧマーク１０３が付されていない場合には、このチップ１０２をピックアップしてボンディングするが、ＮＧマーク１０３が付されていた場合に、当該チップ１０２をピックアップせずに、次のチップ１０２をピックアップ対象として前述の処理を繰り返す。

しかしながら、このようなボンディング装置にあっては、不良チップ１０２ｂを識別する為に、不良チップ１０２ｂにインクを塗布する塗布行程が必要であった。

また、ピックアップ時には、ＮＧマーク１０３の有無の確認が必要となるため、処理速度の低下を招き、生産性が低下するという問題もあった。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、インク塗布行程を廃止し、生産性を高めることができるボンディング装置を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために本発明のボンディング装置にあっては、円形状のウエハの周縁部に設けられたチップが不良チップとして設定され、この不良チップの内側に設けられた良品チップを選別してピックアップしボンディングするボンディング装置において、前記不良チップに近接した異なる三カ所の良品チップの位置を、第１ポイント及び第２ポイント並びに第３ポイントとして入力するポイント入力手段と、入力された前記第１ポイント及び前記第２ポイント並びに前記第３ポイントを結ぶ三角形の外接円を算出し、該外接円の内側をピックアップエリアとして設定するピックアップエリア設定手段と、ピックアップ対象となるチップの位置座標を示すピックアップ座標が前記ピックアップエリア外にある場合に、前記ピックアップ座標を、次にピックアップ対象となるチップの位置座標に更新するピックアップ座標更新手段と、前記ピックアップ座標が前記ピックアップエリア内にある場合に、前記ピックアップ座標に位置するチップをピックアップするピックアップ手段と、を備えている。

すなわち、ボンディングを開始する際には、ウエハ周縁部の不良チップに近接した異なる三カ所の良品チップの位置を、ポイント入力手段によって第１ポイント及び第２ポイント並びに第３ポイントとして入力する。

すると、入力された前記第１ポイント及び前記第２ポイント並びに前記第３ポイントを頂点とする三角形を形成できるので、この三角形の外接円を算出し、該外接円の内側をピックアップエリアとして設定する。これにより、ウエハ周縁部の不良チップの内側に配置された良品チップの領域が、前記ピックアップエリアとして設定される。

そして、ピックアップ対象となるチップの位置座標を示すピックアップ座標が、前記ピックアップエリア外にある場合には、前記ピックアップ座標を、次にピックアップ対象とするチップの位置座標に更新する。一方、前記ピックアップ座標が前記ピックアップエリア内にある場合には、前記ピックアップ座標に配置されたチップをピックアップする。

これにより、前記ピックアップエリア外の不良チップのピックアップは阻止される一方、前記ピックアップエリア内の良品チップのみがピックアップされボンディングされる。

以上説明したように本発明のボンディング装置にあっては、ウエハの周縁部に設定された不良チップにインクを塗布してＮＧマークを付することなく、不良チップと良品チップとを判別することができる。

したがって、不良チップを識別する為に不良チップにインクを塗布しなければならなかった従来と比較して、インク塗布行程を廃止することができる。

また、ピックアップ時にピックアップ対象となるチップにＮＧマークが付されているか否かを判断してピックアップを行う構造上、ピックアップ対象となるチップとカメラとの相対位置を合わせてからピックアップ判断を行わざるを得なかった従来と比較して、無駄な動作を防止することができる。これにより、処理速度の高速化を図り、生産性を向上することができる。

以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかるボンディング装置１を示すブロック図であり、該ボンディング装置１は、ウエハリング２に張設されたウエハシート３上のチップ４をピックアップしてワーク上へ移送しボンディングする装置である。

このボンディング装置１は、マイコンを備えた制御部１１を中心に構成されており、該制御部１１には、ウエハテーブルにセットされた前記ウエハリング２を駆動するウエハ駆動部１２が接続されている。これにより、前記制御部１１からの制御信号に従って前記ウエハテーブルにセットされた前記ウエハリング２を駆動し、ピックアップ対象となるチップ４をピックアップ位置に配置できるように構成されている。

前記ウエハリング２に張設されたウエハシート３には、図２に示すように、ウエハ２１が貼着されており、該ウエハ２１は、切り離されてチップ４が形成されている。前記ウエハ２１は、円形状に形成されており、円周付近のチップ４は、切断されていたり、特性が悪かったり、擬似的チップであったりすることが多い。このため、前記ウエハ２１の円周付近のチップ４は、製品として使用に適さない不良チップ４ａとして設定されており、これらの不良チップ４ａの内側に配置された良品チップ４ｂがボンディングに使用されるように構成されている。

また、前記制御部１１には、図１に示したように、ヘッド駆動部３１が接続されており、該ヘッド駆動部３１は、前記制御部１１からの信号に従って、チップ４を吸着して移送するボンディングヘッド３２を制御するように構成されている。これにより、該ボンディングヘッド３２を、チップ４のピックアップ位置とボンディング位置との間で往復移動できるように構成されており、前記ボンディングヘッド３２によって前記チップ４をピックアップしてワークとしてのリードフレーム上へ移送するとともに、該リードフレームのボンディングポイントに載置してボンディングできるように構成されている。

また、前記制御部１１には、前記ウエハシート３の画像を取得するカメラ４１と、該カメラ４１で取得した画像を表示するモニタからなる表示部４２と、ウエハ２１に各ポイントを設定する為のキーボードやマウスからなる入力部４３とが接続されている。

以上の構成にかかる本実施の形態にかかるボンディング装置１の動作を、図３のフローチャートに従って説明する。

すなわち、ボンディングを開始する際には、メインルーチンより呼び出されるピックアップエリアの中心位置半径設定処理において、ウエハテーブルにウエハリング２がセットされたことを確認し（Ｓ１）、図２に示したように、表示部４２に表示されたウエハ２１に対して入力部４３を構成するキーボードやマウス等によって、ウエハ２１周縁部の不良チップ４ａに近接した異なる三カ所の良品チップ４ｂの位置が、第１ポイントＰ１（ｘ１，ｙ１）及び第２ポイントＰ２（ｘ２，ｙ２）並びに第３ポイントＰ３（Ｘ３，Ｙ３）として設定入力されたことを確認する。

これにより、図４に示すように、入力された前記第１ポイントＰ１（ｘ１，ｙ１）及び第２ポイントＰ２（ｘ２，ｙ２）並びに第３ポイントＰ３（Ｘ３，Ｙ３）を頂点とする仮想三角形５１を形成することができるので、この仮想三角形５１の外接円である仮想外接円５２の中心位置５３の中心座標（ｘ０，ｙ０）を演算する（Ｓ３）。その手法としては、前記仮想三角形の各辺の中点の垂線を求め、各垂線が公差する交点を前記中心位置とする（図４中の計算式（ａ）参照）。

そして、この中心位置５３の中心座標（ｘ０，ｙ０）から前記仮想外接円５２までの半径ｒを、例えば図５に示すように、中心位置５３の中心座標（ｘ０，ｙ０）から前記第１ポイントＰ１（ｘ１，ｙ１）までの距離から求め（図５の計算式（ｂ）参照）、中心位置５３の中心座標（ｘ０，ｙ０）を中心とした前記半径ｒの範囲である前記仮想外接円５２の内側をピックアップエリア５４として設定する（Ｓ４）。これにより、ウエハ２１周縁部の不良チップ４ａの内側に配置された良品チップ４Ｂの領域が、前記ピックアップエリア５４として設定される。

そして、チップ４ピックアップ時にメインルーチンから呼び出されるピックアップエリアの内外チック処理において、図６に示すように、次にピックアップするチップ４の位置座標Ｐｎ（ｘｎ，ｙｎ）を取得し（ＳＢ１）、この位置座標Ｐｎ（ｘｎ，ｙｎ）が前記ピックアップエリア５４内にあるか否かを判断する（ＳＢ２）。その手法としては、図７に示すように、中心位置５３の中心座標（ｘ０，ｙ０）から前記位置座標（ｘｎ，ｙｎ）までの距離Ｒｎが、前記中心位置５３の中心座標（ｘ０，ｙ０）から前記仮想外接円５２までの半径ｒより小さいか否かによって判断する（図７の計算式（ｃ）参照）。

このとき、前記位置座標（ｘｎ，ｙｎ）が前記ピックアップエリア５４外の場合には、前記位置座標（ｘｎ，ｙｎ）を、次にピックアップするチップ４の位置座標（ｘｎ＋１，ｙｎ＋１）に更新して（ＳＢ３）、前記ステップＳＢ２へ戻る。一方、前記位置座標（ｘｎ，ｙｎ）が前記ピックアップエリア５４内の場合には、先行認識がｏｎかｏｆｆかを判断し（ＳＢ４）、先行認識がｏｆｆの場合には、ウエハテーブルを移動してピックアップ対象となるチップ４をピックアップ位置に配置し（ＳＢ５）、カメラ４１によってチップ認識を行う一方（ＳＢ６）、先行認識がｏｎの場合には、該ステップＳＢ６へ分岐してカメラ４１によるチップ認識を行う。

そして、カメラによる認識結果に応じてウエハテーブルを微調整してピックアップ対象となるチップ４をピックアップ位置に合わせた後（ＳＢ７）、ボンディングヘッド３２でチップ４をピックアップして（ＳＢ８）、ボンディングを行う。

これにより、前記ピックアップエリア５４外の不良チップ４ａのピックアップは阻止される一方、前記ピックアップエリア５４内の良品チップ４ｂのみがピックアップされボンディングされる。

このように、ウエハ２１の周縁部に設定された不良チップ４ａにインクを塗布してＮＧマークを付することなく、不良チップ４ａと良品チップ４ｂとを判別することができる。

したがって、不良チップを識別する為に不良チップにインクを塗布しなければならなかった従来と比較して、インク塗布行程を廃止することができる。

また、ピックアップ時にピックアップ対象となるチップ４にＮＧマークが付されているか否かを判断してピックアップを行う構造上、ピックアップ対象となるチップ４とカメラ４１との相対位置を合わせてからピックアップ判断を行わざるを得なかった従来と比較して、無駄な動作を防止することができる。これにより、処理速度の高速化を図り、生産性を向上することができる。

本発明の一実施の形態の示すブロック図である。 同実施の形態のウエハを示す平面図である。 同実施の形態のピックアップエリアの中心位置半径設定処理の動作を示すフローチャートである。 同実施の形態における中心位置の中心座標の計算を示す説明図である。 同実施の形態における中心位置からの半径の計算を示す説明図である。 同実施の形態のピックアップエリアの内外チック処理の動作を示すフローチャートである。 同実施の形態において次にピックアップするチップの位置座標がピックアップエリア内にあるか否かを判断する際の計算を示す説明図である。 従来のウエハを示す平面図である。 同従来例での動作を示す説明図である。

符号の説明

１ ボンディング装置
４ チップ
４ａ 不良チップ
４ｂ 良品チップ
２１ ウエハ
５１ 仮想三角形
５２ 仮想外接円
５４ ピックアップエリア
Ｐ１ 第１ポイント
Ｐ２ 第２ポイント
Ｐ３ 第３ポイント

Claims (1)

1. 円形状のウエハの周縁部に設けられたチップが不良チップとして設定され、この不良チップの内側に設けられた良品チップを選別してピックアップしボンディングするボンディング装置において、
   前記不良チップに近接した異なる三カ所の良品チップの位置を、第１ポイント及び第２ポイント並びに第３ポイントとして入力するポイント入力手段と、
   入力された前記第１ポイント及び前記第２ポイント並びに前記第３ポイントを結ぶ三角形の外接円を算出し、該外接円の内側をピックアップエリアとして設定するピックアップエリア設定手段と、
   ピックアップ対象となるチップの位置座標を示すピックアップ座標が前記ピックアップエリア外にある場合に、前記ピックアップ座標を、次にピックアップ対象となるチップの位置座標に更新するピックアップ座標更新手段と、
   前記ピックアップ座標が前記ピックアップエリア内にある場合に、前記ピックアップ座標に位置するチップをピックアップするピックアップ手段と、
   を備えたことを特徴とするボンディング装置。
   

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