JP2007141980A - Bonding apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、チップの認識を行うボンディング装置に関する。 The present invention relates to a bonding apparatus that recognizes a chip.
従来、半導体等のチップをリードフレーム等にボンディングする際には、ボンディング装置が用いられていた。 Conventionally, when bonding a chip such as a semiconductor to a lead frame or the like, a bonding apparatus has been used.
このボンディング装置は、ウェーハからピックアップしたチップをリードフレーム等にボンディングするように構成されている。このボンディング装置には、ウェーハリングがセットされるように構成されており、該ウェーハリングには、ウェーハシートが張設されている。このウェーハシート上には、ウェーハが貼着されており、該ウェーハは、ダイシングされている。これにより、前記ウェーハには、ダイシングされてなるストリートが縦横に形成されており、各ストリートによってチップが形成されている。 This bonding apparatus is configured to bond a chip picked up from a wafer to a lead frame or the like. The bonding apparatus is configured to set a wafer ring, and a wafer sheet is stretched on the wafer ring. A wafer is stuck on the wafer sheet, and the wafer is diced. Thus, dicing streets are formed vertically and horizontally on the wafer, and a chip is formed by each street.
このウェーハリングがセットされた前記ボンディング装置では、前記ウェーハの画像を取得するとともに、このウェーハ画像を画像処理することによって、チップの有無や良否を判定していた。 In the bonding apparatus in which the wafer ring is set, an image of the wafer is acquired and image processing is performed on the wafer image to determine the presence / absence of a chip and pass / fail.
図5は、カメラで取得したウェーハ画像801と、該ウェーハ画像801を二値化した二値化画像802とを示す図であり、該二値化画像802では、チップを示すチップ画像803,・・・が白色(明色)で表示されるとともに、チップが無い部位804やストリート805を示す部位が黒色(暗色)で表示されている。
FIG. 5 is a diagram showing a
また、このウェーハ811には、プローブによる検査が行われたチップ812には、インクが塗布されており、これらのチップ812は、ボンディング時に使用しない為のインクドット813,・・・が付されている。このインクドット813を示すインクドット画像814は、前記二値化画像802において、黒点で表示されるように構成されており、この二値化画像802からインクドット813が付されたチップ812を認識することで、当該チップ812のボンディングを回避できるように構成されている。
In addition, ink is applied to the
すなわち、インクドット813が付されたチップ812を認識する為には、二値化画像802に表示されたチップ画像803において、チップ画像803に対するインクドット画像814の絶対位置を矩形状のサーチエリア821としてオペレータがティーチングして装置に記憶する。
That is, in order to recognize the
これにより、ボンディングを行う際には、記憶した絶対位置に設定されたサーチエリア821内に黒色(暗色)のインクドット画像814があるか否かから、当該チップ812をボンディングに使用するか否かの判断を行えるように構成されている。
Thus, when bonding is performed, whether or not the
また、前記ウェーハ811のチップ812には、欠け815が発生したものもあり、この欠け815を示す欠け画像816は、前記二値化画像802において、黒色で表示されるように構成されている。これにより、この二値化画像802から前記欠け815が生じたチップ812を認識することで、当該チップ812のボンディングを回避できるように構成されている。
Some
すなわち、前記欠け815が発生したチップ812を認識する為には、二値化画像802に表示されたチップ画像803において、チップ画像803に対する欠け画像816の絶対位置を矩形状のサーチエリア825としてオペレータがティーチングして装置に記憶する。
That is, in order to recognize the
これにより、ボンディングを行う際には、記憶した絶対位置に設定された前記サーチエリア825内に黒色(暗色)の欠け画像816があるか否かから、当該チップ812をボンディングに使用するか否かの判断を行えるように構成されている。
Thus, when bonding is performed, whether or not the
しかしながら、このようなボンディング装置にあっては、サーチエリア821を絶対位置として記憶するため、図6に示すように、前記サーチエリア821の中心にインクドット画像814が存在する場合831、これを検出することができるが、前記サーチエリア821の中心から外れた箇所にインクドット画像814が存在する場合832には、これを検出することができないこともあり得る。
However, in such a bonding apparatus, since the
これにより、誤認識を行う恐れがあった。 As a result, there is a risk of erroneous recognition.
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、チップに付されたインクドットやチップに発生した欠け等のNG部分をサーチする為のサーチエリアのティーチング作業を不要とし、サーチエリアの設定位置に起因した不具合を解消しつつ、誤認識を防止す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。 The present invention has been made in view of such a conventional problem, and eliminates the need for teaching work in a search area for searching for NG portions such as ink dots attached to a chip and chipping generated in the chip, It is an object of the present invention to provide a bonding apparatus that can prevent erroneous recognition while eliminating problems caused by the set position of a search area.
前記課題を解決するために本発明の請求項1のボンディング装置にあっては、チップを示すチップ画像と、前記チップに付されたインクドットや前記チップに発生した欠け等のNG部分を示すNG部画像とが異なるデータとして二値化された二値化画像を用いて前記NG部分の有無を判別するボンディング装置において、前記チップ画像内にて該チップ画像を示す範囲に対して前記NG部画像を示す範囲の占める割合が予め定められた値より大きい場合に当該チップ画像が示すチップに前記NG部分が有ると判断する判断手段を備えている。 In order to solve the above problems, in the bonding apparatus according to claim 1 of the present invention, a chip image indicating a chip and an NG portion indicating an NG portion such as an ink dot attached to the chip or a chip generated on the chip. In the bonding apparatus for determining the presence or absence of the NG portion using a binarized image binarized as data different from the partial image, the NG partial image with respect to a range indicating the chip image in the chip image When the proportion of the range indicating is larger than a predetermined value, there is provided a determination means for determining that the chip indicated by the chip image has the NG portion.
すなわち、二値化画像を用いてインクドットが付されたチップや欠けが生じたチップを判別する際には、チップ画像内において、該チップ画像を示す範囲に対してNG部画像を示す範囲の占める割合が予め定められた値より大きか否かが判断され、前記NG部画像を示す範囲の占める割合が大き場合、当該チップ画像が示すチップに前記NG部分が有ると判断される。 That is, when discriminating a chip with ink dots or a chip with a chip using a binarized image, the range of the range indicating the NG portion image with respect to the range indicating the chip image in the chip image. It is determined whether or not the occupying ratio is larger than a predetermined value. When the occupying ratio of the range indicating the NG portion image is large, it is determined that the chip indicated by the chip image has the NG portion.
このため、絶対位置で設定されたサーチエリア内に、インクドットや欠け等のNG部分を示すNG部画像があるか否かを判断していた従来と比較して、チップの定位置にインクドットが付されてい無い又はチップの定位置に欠けが発生してい無い場合であっても、前記NG部画像を示す範囲の占める割合に基づいて、前記NG部分を有したチップを検出することができる。 For this reason, compared with the conventional method in which it is determined whether or not there is an NG portion image indicating an NG portion such as an ink dot or a chip in the search area set at the absolute position, the ink dot is positioned at a fixed position of the chip. Even when no mark is attached or no chip occurs at a fixed position of the chip, the chip having the NG portion can be detected based on the ratio of the range indicating the NG portion image. .
そして、前記NG部画像の割合に基づいて判別する為、サーチエリアを記憶するティーチング作業が不要となる。 And since it discriminate | determines based on the ratio of the said NG part image, the teaching operation | work which memorize | stores a search area becomes unnecessary.
また、請求項2のボンディング装置においては、前記二値化画像は、前記チップ画像を明色で示すとともに前記NG部画像を暗色で示す一方、前記判断手段は、前記チップ画像の全体の面積に対して暗色部分の面積が占める割合が予め定められた設定値より大きい場合に当該チップ画像が示すチップに前記NG部分が有ると判断する。
In the bonding apparatus according to
すなわち、二値化画像において、チップを示すチップ画像は、明色で表示される一方、NG部分を示すNG部画像は、暗色で表示される。 That is, in the binarized image, the chip image indicating the chip is displayed in a light color, while the NG portion image indicating the NG portion is displayed in a dark color.
そして、前記チップ画像の全体の面積に対して暗色部分の面積が占める割合が、予め定められた設定値と比較され、前記暗色部分の面積が占める割合が前記設定値より大きい場合に、当該チップ画像が示すチップに前記NG部分が有ると判断される。 Then, the ratio of the area of the dark color portion to the entire area of the chip image is compared with a predetermined set value, and when the ratio of the area of the dark color portion is larger than the set value, the chip It is determined that the chip indicated by the image has the NG portion.
以上説明したように本発明の請求項1のボンディング装置にあっては、チップ画像内において、チップ画像を示す範囲に対してNG部画像を示す範囲の占める割合が、予め定められた値より大きか否かによって、当該チップ画像が示すチップにインクドットが付されていたり欠けが生じている等のNG部分の有無を正確に判断することができる。 As described above, in the bonding apparatus according to the first aspect of the present invention, in the chip image, the ratio of the range indicating the NG portion image to the range indicating the chip image is larger than a predetermined value. Whether or not there is an NG portion such as an ink dot attached to a chip indicated by the chip image or a chipped portion can be accurately determined.
このため、絶対位置で設定されたサーチエリア内にインクドットや欠けを示すNG部画像があるか否かを判断していた従来と比較して、チップの定位置にNG部分が存在し無い場合であっても、前記NG部画像を示す範囲の占める割合に基づいて、NG部分が存在するチップを正確に検出することができる。これにより、誤認識を防止することができる。 For this reason, when there is no NG portion at the fixed position of the chip as compared with the conventional case where it is determined whether or not there is an NG portion image indicating ink dots or missing in the search area set at the absolute position. Even so, it is possible to accurately detect the chip in which the NG portion exists based on the ratio of the range indicating the NG portion image. Thereby, misrecognition can be prevented.
そして、前記NG部画像の割合に基づいてNGチップを判別する為、サーチエリアを記憶する為のティーチング作業が不要となる。これにより、操作性の向上を図ることができる。 Then, since the NG chip is determined based on the ratio of the NG portion image, teaching work for storing the search area becomes unnecessary. Thereby, the operativity can be improved.
なお、前記NG部画像が前記チップ画像に包容されているか否かを判断し、前記NG部画像が前記チップ画像に包容されている場合、このNG部画像は、チップに付されたインクドットであると判断することができる。また、前記NG部画像が前記チップ画像に包容されていない場合には、このNG部画像は、チップに発生した欠けであると判断することができる。 In addition, it is determined whether or not the NG portion image is included in the chip image, and when the NG portion image is included in the chip image, the NG portion image is an ink dot attached to the chip. It can be judged that there is. Further, when the NG portion image is not included in the chip image, it can be determined that the NG portion image is a chipped chip.
また、請求項2のボンディング装置においては、二値化画像において、チップを示すチップ画像を明色で表示する一方、NG部分を示すNG部画像を暗色で表示することができ、チップ画像とNG部画像とを明確に区分けすることができる。 In the bonding apparatus according to the second aspect, in the binarized image, the chip image indicating the chip can be displayed in a light color, while the NG portion image indicating the NG portion can be displayed in a dark color. The partial image can be clearly divided.
そして、前記チップ画像の全体の面積に対して暗色部分の面積が占める割合を設定値と比較することによって、当該チップ画像が示すチップにNG部分が存在するか否かを正確に判断することができる。 Then, it is possible to accurately determine whether or not the NG portion is present in the chip indicated by the chip image by comparing the ratio of the area of the dark color portion with respect to the entire area of the chip image with a set value. it can.
なお、前記暗色部分が前記明色部分に包容されているか否かを判断し、前記暗色部分が前記明色部分に包容されている場合、この暗色部分は、チップに付されたインクドットであると判断することができる。また、前記暗色部分が前記明色部分に包容されていない場合には、この暗色部分は、チップに発生した欠けであると判断することができる。 It is determined whether or not the dark color portion is contained in the light color portion. If the dark color portion is contained in the light color portion, the dark color portion is an ink dot attached to a chip. It can be judged. In addition, when the dark color portion is not included in the light color portion, it can be determined that the dark color portion is a chipped chip.
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、ウエーハリング2に張設されたウエーハシート3上のチップ4をピックアップして図外のリードフレーム上へ移送してボンディングする装置である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a bonding apparatus 1 according to the present embodiment. The bonding apparatus 1 picks up a
なお、前記ウェーハシート3上には、ウェーハ5が貼着されており、該ウェーハ5は、ダイシングされている。これにより、前記ウェーハ5には、ダイシングされてなるストリート6,・・・が縦横に形成されており、各ストリート6,・・・によって前記チップ4,・・・が形成されている。
A
このボンディング装置1は、ウェーハテーブル11にセットされた前記ウェーハシート3上のウェーハ5の画像を取得するカメラ12を備えている。このカメラ12は、前記ウェーハシート3上のウェーハ5を撮影したウェーハ画像13(図2参照)を取得できるように構成されており、このカメラ12で取得された前記ウェーハ画像13は、画像処理部14へ出力されるように構成されている。
The bonding apparatus 1 includes a
該画像処理部14は、マイコンを中心に構成されており、前記カメラ12からのウェーハ画像13を処理して、各画素を濃淡値に基づいて二値化したデータからなる二値化画像21を(図2参照)を形成するように構成されている。前記画像処理部14は、前記ウェーハ画像13を画像処理することによって、例えばチップ4の有無等のチップの状態を検査できるように構成されている。
The
また、この画像処理部14は、ウェーハテーブルコントロール部31に信号を出力するように構成されており、該ウェーハテーブルコントロール部31は、前記画像処理部14からの信号に基づいて前記ウェーハテーブル11を移動することにより、例えばインクドットが付されたチップ4位置ではスキップすることによって、当該チップ4のピックアップを防止できるように構成されている。
The
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に示すフローチャートに従って説明する。 The operation of the bonding apparatus 1 according to the present embodiment having the above configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
すなわち、前記カメラ12から前記ウェーハ画像13を取得した前記画像処理部14では、前記ウェーハ画像13から前記二値化画像21を形成する際に用いる最適閾値を算出し(S1)、サーチエリアにおいて、前記ウェーハ画像13の各画素を前記最適閾値を用いて白色データ(明色データ)又は黒色データ(暗色データ)のいずれかに二値化して、前記二値化画像21を形成する(S2)。
That is, the
このとき、前記チップ4には、図2に示したように、パターン41,・・・が形成されており、検査工程でプローブが当てられたチップ4には、ボンディング時に使用しない為のインクドット42が付されている。このため、非最適閾値で二値化した二値化画像21bでは、チップ画像45上に前記パターン41を示すパターン画像46が現れてしまい、このパターン画像46と、前記インクドット42を示すインクドット画像47とを判別できなくなる。
At this time, as shown in FIG. 2, a pattern 41,... Is formed on the
これを防止する為に、前記ステップS1では、前記チップ4を示す部位の画素及び前記パターン41を示す部位の画素は白色データ(明色データ)に、前記インクドット42を示す部位の画素やチップ4が無い部位48での画素は黒色データ(暗色データ)に変換されるように前記最適閾値を設定するものとする。
In order to prevent this, in the step S1, the pixels of the part indicating the
そして、前記チップ4が配置されたチップ位置において、白色データ(明色データ)を検出するとともに(S3)、白色データ(明色データ)が示す単一のチップ画像45内において、当該チップ画像45全体の面積に対して黒色データ(暗色データ)が占める面積の割合が、予め定められた値である例えば20%未満であるか否かを判断する(S4)。
Then, at the chip position where the
このとき、前記黒色データ(暗色データ)が占める面積の割合が20%未満の場合、当該チップ画像45が示すチップ4にインクドット42や欠け71等のNG部分が無いと判断できるので、当該チップ4を良品チップとして(S5)、メインルーチンへ引き渡し、メインルーチンにてボンディングの為のピックアップ処理を実行する。
At this time, when the ratio of the area occupied by the black data (dark color data) is less than 20%, it can be determined that the
また、前記ステップS4の判断にて、前記黒色データ(暗色データ)が占める面積の割合が20%以上の場合には、このチップ画像45内にて当該チップ画像45全体の面積に対して前記黒色データ(暗色データ)が占める面積の割合が、予め定められた値である例えば50%を越えているか否かを判断する(S6)。
Further, when the ratio of the area occupied by the black data (dark color data) is 20% or more in the determination of step S4, the black image is compared with the entire area of the
このとき、前記黒色データ(暗色データ)が占める面積の割合が50%を越えている場合、このエリアにはチップ4が配置されてい無いと判断できるので、ノーチップとして(S7)、メインルーチンへ引き渡し、メインルーチンにてこの位置でのピックアップをスキップする。
At this time, if the ratio of the area occupied by the black data (dark color data) exceeds 50%, it can be determined that the
そして、前記ステップS6の判断にて、前記黒色データ(暗色データ)が占める面積の割合が50%を越えていない場合には、このチップ画像45内にて当該チップ画像45全体の面積に対して前記黒色データ(暗色データ)が占める面積の割合が、予め定められた設定値である20%以上であって50%以下であり、チップ4は存在するが当該チップ4にインクドット42が付されている又は当該チップ4に欠け71が生じていると判断できる。
If it is determined in step S6 that the ratio of the area occupied by the black data (dark color data) does not exceed 50%, the area of the
このため、前記黒色データ(暗色データ)が、当該チップ画像45を示す白色データ(明色データ)内に包容されているか否かを判断する(S8)。 Therefore, it is determined whether or not the black data (dark color data) is included in white data (bright color data) indicating the chip image 45 (S8).
このとき、前記黒色データ(暗色データ)が、前記チップ画像45を示す白色データ(明色データ)に包容されている場合には、当該黒色データ(暗色データ)は、インクドット画像47であると判断することができるので、インクドット42が付されたインクドットチップとして(S9)、メインルーチンへ引き渡し、メインルーチンにて、このインクドットチップのピックアップをスキップする。
At this time, when the black data (dark color data) is included in white data (light color data) indicating the
一方、前記ステップS8において、前記黒色データ(暗色データ)が、前記チップ画像45を示す白色データ(明色データ)に包容されていない場合には、前記黒色データ(暗色データ)は、チップ4の欠け71を示す欠け画像81であると判断できるので、欠け71が生じたブレークチップとして(S10)、メインルーチンへ引き渡し、メインルーチンにて、このブレークチップのピックアップをスキップする。
On the other hand, if the black data (dark color data) is not included in the white data (light color data) indicating the
このように、前記チップ画像45内において、当該チップ画像45を示す面積に対してインクドット画像47や欠け画像81で構成されたNG部画像を示す前記黒色データ(暗色データ)の占める面積の割合が、予め定められた設定値より大きか否かによって、当該チップ画像45が示すチップ4にインクドット42が付されている又は欠け71が生じているか否かを正確に判断することができる。
Thus, in the
このため、絶対位置で設定されたインクドットサーチ用のサーチエリア内にインクドット42を示すインクドット画像47があるか否かを判断していた従来と比較して、チップ4の定位置にインクドット42が付されていない場合であっても、前記インクドット画像47を示す暗色部分の面積が占める割合と、暗色部分及び明色部分の位置関係に基づいて、インクドット42が付されたチップ4を正確に検出することができる。これにより、誤認識を防止することができる。
For this reason, the ink at a fixed position of the
同様に、前記欠け画像81と示す暗色部分の面積が占める割合と、暗色部分及び明色部分の位置関係とに基づいて、欠け71が発生したチップ4を正確に検出することができ、これにより、誤認識を防止することができる。
Similarly, the
図4は、サーチエリア内で検出された白色データ(明色データ)が示す単一のチップ画像45と該チップ画像45内に検出された前記黒色データ(暗色データ)61との関係、及びその際の認識結果を示す図であり、前記チップ画像45内において、所定の面積を有した前記黒色データ(暗色データ)61が中央以外のどの場所にあったとしても、当該チップ画像45を示す面積に対して前記黒色データ(暗色データ)61の占める面積の割合が20%〜50%内の場合には、これをインクドットチップ62として認識することができる。
FIG. 4 shows the relationship between a
また、前記黒色データ(暗色データ)61が、白色データ(明色データ)45に包容されていない場合には、前記黒色データ(暗色データ)61は、チップ4の欠けであり、ブレークチップ63であると判断することができる。
When the black data (dark color data) 61 is not included in the white data (light color data) 45, the black data (dark color data) 61 is missing from the
さらに、前記チップ画像45を示す面積に対して前記黒色データ(暗色データ)61の占める面積の割合が20%未満の場合には、前記インクドット42とチップの欠けとを有しない良品チップ64として認識することができる。このとき、ノイズの混入によって20%未満の前記黒色データ(暗色データ)61が検出された場合であっても、これをキャンセルすることができる。
Furthermore, when the ratio of the area occupied by the black data (dark color data) 61 to the area showing the
また、前記インクドット画像47の割合と位置関係に基づいてインクドットチップ62を判別する為、サーチエリアを記憶する為のティーチング作業が不要となる。これにより、操作性の向上を図ることができる。
Further, since the
1 ボンディング装置
4 チップ
5 ウェーハ
13 ウェーハ画像
21 二値化画像
41 パターン
42 インクドット
45 チップ画像
47 インクドット画像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記チップ画像内にて該チップ画像を示す範囲に対して前記NG部画像を示す範囲の占める割合が予め定められた値より大きい場合に当該チップ画像が示すチップに前記NG部分が有ると判断する判断手段を備えたことを特徴とするボンディング装置。 Using the binarized image obtained by binarizing the chip image indicating the chip and the NG portion image indicating the NG portion such as an ink dot attached to the chip or a chip generated on the chip as a different data, the NG In a bonding device that determines the presence or absence of a part,
If the ratio of the range indicating the NG portion image to the range indicating the chip image in the chip image is larger than a predetermined value, it is determined that the chip indicated by the chip image has the NG portion. A bonding apparatus comprising a judging means.
前記判断手段は、前記チップ画像の全体の面積に対して暗色部分の面積が占める割合が予め定められた設定値より大きい場合に当該チップ画像が示すチップに前記NG部分が有ると判断することを特徴とした請求項1記載のボンディング装置。
While the binarized image shows the chip image in a light color and the NG portion image in a dark color,
The determination means determines that the chip indicated by the chip image has the NG portion when the ratio of the area of the dark color portion to the total area of the chip image is larger than a predetermined set value. The bonding apparatus according to claim 1, wherein the bonding apparatus is characterized in that:
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