JP2007335898A - ニードル位置補正方法およびポッティング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アンダーフィルポッティングなどを行う際、ニードルによる樹脂の滴下位置を高精度に位置決めする。
【解決手段】 ニードルをＸ−Ｙ座標テーブル上において予め設定された複数の座標位置（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ１＋Ｐｘ，Ｙ１），・・・に位置決めし、その位置決めされたそれぞれの座標位置ごとに当該ニードルから樹脂を位置測定用として滴下する。その滴下された位置測定用の樹脂Ａ１〜Ａ９をカメラで撮像することによって、それぞれの樹脂Ａ１〜Ａ９の実際の滴下位置座標を求める。その実際の滴下座標位置とそれを滴下したときのニードルの座標位置との差から、ニードルの実際の滴下位置とそれを滴下したときのニードル位置とのずれΔｘ１，Δｙ１、Δｘ２，Δｙ２、・・・を求め、このずれの平均値を求めることによってカメラに対するニードル位置の補正を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、たとえば、半導体チップをアンダーフィルポッティングする際に用いられるニードルからの樹脂滴下位置を高精度に制御できるニードル位置補正方法およびそのニードル位置補正方法を適用し高精度なポッティングを可能とするポッティング装置に関る。

帯状の薄い基板（テープ基板と呼ぶ）に実装された半導体チップなどをエポキシ樹脂などの熱硬化樹脂でポッティングするポッティンッグシステムがある。

このポッティングシステムの主な処理工程には、テープ基板に実装された半導体チップに対して、適度な粘性を有する液状のエポキシ樹脂などが充填されたニードルを2次元座標テーブル（ここではＸ−Ｙ座標テーブルとする）上で、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に所定量だけ移動制御し、樹脂の滴下位置を高精度に位置決めして、その先端部から粘性を有した液状の樹脂を滴下するポッティング工程と、このポッティング工程によってポッティングされた樹脂を熱硬化処理する樹脂硬化工程がある。

上述のポッティング工程におけるポッティング方法として、アンダーフィルと呼ばれるポッティング方法がある。このアンダーフィルポッティングは、図６に示すように、ニードル１からの適度な粘性を有した液状の樹脂１０を半導体チップ１１の側面１１ａのテープ基板１２に対する付け根部に滴下させることによって、表面張力で半導体チップ１１の裏側（テープ基板１２面に対向する側の面）とテープ基板１２との隙間に樹脂が入り込み、半導体チップ１１の底面をテープ基板１２に固定するポッティング方法である。

このようなアンダーフィルポッティングにおいては、樹脂を滴下させるためのニードル１を高精度に位置決めする必要がある。なお、ニードル１の内径は、０．２ｍｍから０．５ｍｍ程度の微細なものである。また、上述したアンダーフィルの場合、ポッティング対象となる半導体チップ１１に対するニードル１の位置は、半導体チップ１１の側面１１ａからニードル１の先端外側面までの間隔Ｐがわずか０．１ｍｍ程度に設定されるのが普通であるため、その位置制御は高い精度が要求される。

なお、ニードル１は、図６に示すように、撮像装置として、たとえばＣＣＤカメラなど（以下では単にカメラ２という）とともにヘッド３に取り付けられている。カメラ２から出力される画像データによって、テープ基板１２に対する半導体チップ１１の取り付け位置（Ｘ−Ｙ座標上における位置）を検出しておいた上で、ニードル１がＸ−Ｙ座標上の滴下位置となるようにヘッド３を移動制御し、その滴下位置でニードル１から液状の樹脂を滴下させる。その後、ニードル１を半導体チップ１１の４つの側面に沿って移動させる。

このとき、カメラ２とニードル１との間隔は、予め設定された値に保持されている必要がある。つまり、Ｘ−Ｙ座標テーブル上において、カメラ２の光軸の位置とニードル１の先端中心との位置がＸ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ予め定められた距離で保持された状態であれば、そのカメラ２の光軸とニードル１の先端中心との位置関係に基づいて、Ｘ−Ｙ座標テーブル上でカメラの位置制御を行えば、ニードル１を正確に滴下すべき座標点に位置させることができる。

しかし、カメラ２の光軸に対するニードル１の先端中心の位置関係がくずれると（ニードル１の位置がずれてしまうと）、そのずれの分だけ滴下位置がずれてしまうこととなる。このようなことから、カメラ２に対するニードル１の位置は、正確に設定されることが重要である。

しかし、ニードル１は、長時間の使用などにより交換されることがあり、新しいニードル１が取り付けられた場合、ニードル１の取り付け具合などによって、ニードル１にわずかな傾きが生じたりする場合もある。また、ニードル１の交換時ばかりでなく、同じニードル１によって半導体チップ１１に対するポッティング操作が長期間繰り返されると、ニードル１の先端部に樹脂が付着し、これによって、その後の滴下位置にずれが生じる場合がある。

そこで従来では、カメラ２に対するニードル１の位置を正確に設定するために、種々の方法を用いてニードル１の位置の計測を行い、その計測結果に基づいて、カメラ２に対するニードル１の位置を設定するようにしている。

このようなニードル１の位置を決めるためのニードル１の位置計測方法としては、たとえば、ここでは図示しないが発光素子とその光を受ける受光素子からなる光電変換素子を２組用い、これら２組の光電変換素子を、それぞれの発光素子からの光が直交するように配置し、その光の直交点にニードル１の先端を位置させることでニードル１の位置を計測する方法がある。

しかし、このような位置測方法では、しばらくの間、ポッティング操作を行ったあと、ニードル１の位置を計測し直すような場合、ニードル１の先端に樹脂などが付着した状態で計測を行うと、付着した樹脂が邪魔となって正確な計測結果が得られないという問題がある。

また、この種の位置計測方法は、ニードル１の位置そのものを計測するものである。つまり、そのニードル１によって実際に樹脂を滴下したときの滴下された樹脂の位置を計測するものではない。したがって、ニードル１の位置を計測した結果、たとえ、その計測結果が適正であると判定された場合でも、実際に樹脂を滴下したときに所望とする正確な位置に滴下されるとは限らない。

本発明は、樹脂の滴下位置を高精度に制御できるニードル位置補正方法およびそのニードル位置補正方法を適用することで高精度なポッティングを可能とするポッティング装置を提供することを目的としている。

上述した目的を達成するために、本発明のニードル位置補正方法は、テープ上に樹脂をニードルから塗布する樹脂塗布装置のニードル位置補正方法であって、所定のパラメータから計算されたニードル計算位置を、実際に樹脂を塗布するニードル塗布位置で補正するニードル位置補正方法において、予め設定された位置にニードルから樹脂を点状に塗布し、点状に塗布された樹脂の外形から樹脂の平面重心位置を演算し、この重心位置をニードル塗布位置とし、予め設定された位置に対応するニードル計算位置を、予め設定された位置に対応するニードル塗布位置で補正するようにしている。

このように、所定のパラメータから計算されたニードル計算位置を、実際に樹脂を塗布するニードル塗布位置で補正するようにしているので、たとえば、ニードルの交換時などにおいて、撮像装置に対するニードル位置を適正に補正することができ、撮像装置とニードルとの位置関係を常に適正に保持することができる。このニードル位置補正方法において、樹脂を塗布する予め設定された位置は、複数からなり、位置に対応するニードル計算位置の平均値を、位置に対応するニードル塗布位置の平均値で補正することが好ましい。これにより、撮像装置に対するニードル位置のずれを高精度に求めることができる。

また、本発明のニードル位置補正方法は、撮像装置とともにヘッドに取り付けられ、当該撮像装置の光軸の2次元座標上の位置に対する自身の先端中心の2次元座標上の位置の差を上記撮像装置との間隔とし、この間隔に基づいて位置制御がなされて、その先端から粘性を有した液状樹脂の滴下を行うニードルの撮像装置に対する2次元座標上における位置補正を行うニードル位置補正方法において、ニードルを2次元座標上において予め設定された複数の座標に位置決めし、その位置決めされたそれぞれの位置を理論的な滴下位置座標としてその理論的な滴下位置座標ごとに当該ニードルから樹脂を位置測定用として滴下し、その滴下された位置測定用の樹脂を撮像装置で撮像することによって、それぞれの樹脂の実際の滴下位置座標を求め、その実際の滴下位置座標とニードルの理論的な滴下位置座標とのずれを求め、このずれを利用して撮像装置に対するニードル位置の補正を行うようにしている。

このように、2次元座標テーブル上におけるニードルの位置と、実際の滴下位置座標との位置のずれ（2次元座標をＸ−Ｙ座標とすれば、Ｘ軸方向の位置のずれと、Ｙ軸方向の位置のずれ）を求めて、撮像装置とニードルとの間隔を補正しているので、たとえば、ニードルの交換時などにおいて、撮像装置に対するニードル位置を適正に補正することができ、撮像装置とニードルとの位置関係を常に適正に保持することができる。

また、ニードルの実際の滴下位置と前記理論的な滴下位置座標とのずれは、理論的な滴下位置座標に滴下された樹脂ごとに、それぞれの理論的な滴下位置座標とそれぞれの実際の滴下位置座標との差を求め、求められたそれぞれの差の平均をとった値とするのが好ましい。これにより、撮像装置に対するニードル位置のずれを高精度に求めることができる。

また、差の平均を求める際、理論的な滴下位置座標上に滴下された複数箇所の位置測定用の樹脂のうち、最初に滴下された位置測定用の樹脂は、平均を求める際の計算対象外とするようにするのが好ましい。

このように、最初に滴下された位置測定用の樹脂を、平均を求める際の計算対象外とするのは、ニードルによる樹脂滴下動作の立ち上がりに不安定さがあることを考慮したものである。つまり、最初に滴下された樹脂は、その形や樹脂量が適切でないこともあるので、最初の滴下樹脂については、ずれの平均を求める対象から除外した方が、より正確なずれの平均を求めることができるからであり、これによって、より正確なずれの平均を得ることができる。

また、位置測定用のそれぞれの樹脂は、2次元座標上において、３×３のマトリクス状の配置とするのが好ましい。

このように、滴下位置を３×３の合計９箇所のマトリクス状とすることによって、いろいろなポッティング位置に対応したずれを調べることができる。また、滴下位置を９箇所とすることによって、演算を複雑化することなく、かつ、平均値として信頼性の高い値とすることができる。

また、本発明のポッティング装置は、半導体の実装されたテープ基板を送るテープ基板送り機構と、撮像装置とニードルを両者の間隔を保持した状態で2次元座標テーブル上の予め設定された位置に移動可能な移動手段と、この移動手段の駆動制御を行うとともに、ポッティング動作を行うに必要な制御を行うポッティング制御部を有し、撮像装置の光軸の2次元座標上の位置に対する上記ニードルの先端中心の2次元座標上の位置の差を撮像装置とニードルの間隔とし、この間隔に基づいて当該ニードルの位置制御を行って、ニードル先端から粘性を有した液状樹脂を滴下させることで半導体に対するポッティングを行うポッティング装置において、撮像装置の光軸の2次元座標上の位置に対するニードルの先端中心の2次元座標上の位置は、上述したニードル位置補正方法によって補正されたのち、その補正後の位置情報に基づいて、移動手段の駆動制御を行うことでニードルのポッティング位置制御を行うようにしている。

これにより、たとえば、ニードルの交換時などやニードルを長期間使用後においても、ニードル位置補正を行うことで、撮像装置とニードルとの位置関係を常に適正に保持することができ、高精度なポッティングを行うことができる。

また、ポッティングは、アンダーフィルポッティングであって、半導体に対しニードルによって樹脂を塗布する際は、ニードルを塗布の開始位置から一方向に一筆書き的に移動させることで樹脂の塗布を行うようにするのが好ましい。

このように、ニードルを一方向に一筆書き的に移動させるだけで、ポッティングが可能となるので、ニードルの制御が容易なものとなり、また、滴下された樹脂に気泡などが生じにくくなる。

以上説明したように、本発明のニードル位置補正方法によれば、2次元座標テーブル上におけるニードルの位置と、実際の滴下位置座標との位置のずれ（2次元座標をＸ−Ｙ座標とすれば、Ｘ軸方向の位置のずれと、Ｙ軸方向の位置のずれ）を求めて、撮像装置とニードルとの間隔を補正しているので、たとえば、ニードルの交換時などにおいて、撮像装置に対するニードル位置を適正に補正することができ、撮像装置とニードルとの位置関係を常に適正に保持することができる。このため、樹脂の滴下位置を高精度に制御できることとなる。

また、本発明のポッティング装置は、上述したニードル位置補正方法を適用することで、ニードルの交換時などにおいても、撮像装置とニードルとの位置関係を常に適正に保持することができ、樹脂の滴下位置を高精度に制御でき高精度なポッティングを行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、この実施の形態で説明する内容は、本発明のニードル位置補正方法と、そのニードル位置補正方法を適用してポッティングを行うポッティング装置の両方を含むものである。また、従来の技術で説明した構成要素と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。

図１は、本発明のニードル位置補正方法を説明するに必要な構成要素を示すもので、ニードル１とＣＣＤなどの撮像装置２（カメラ２という）が取り付けられたヘッド３と、このヘッド３を2次元座標テーブルとしてここではＸ−Ｙ座標テーブル（図示せず）上の任意の座標位置に移動可能なヘッド駆動部４と、ニードル１から適度な粘性を有したエポキシ樹脂などの液状の樹脂（この実施の形態では単に樹脂という）を試験的に滴下する際に使用するガラス板などの樹脂滴下位置計測用治具５と、カメラ２が取り込んだ画像を処理する機能やヘッド駆動部４を制御する機能などポッティング動作を行うに必要な制御を行うポッティング制御部６とを有した構成となっている。

なお、これらの構成要素のうち、ニードル１とカメラ２が取り付けられたヘッド３、ヘッド駆動部４、ポッティング制御部６などはポッティング装置に従来から備えられているものである。本発明は、これらの構成要素の他に、樹脂滴下位置計測用治具５を用意し、この樹脂滴下位置計測治具５に対して、ニードル１から実際に樹脂を滴下し、その滴下された樹脂位置に基づいて、カメラ２に対するニードル１の位置を計測して、その計測結果からカメラ２に対するニードル１の位置補正を行うものである。以下、本発明のニードル位置補正方法の実施の形態について説明する。

なお、カメラ２とニードル１は、上述したようにヘッド３に取り付けられているが、カメラ２の光軸２ａとニードル１の先端中心１ａとの距離ｄを正確に保持しておく必要がある。この距離ｄは、カメラ２の光軸２ａとニードル１の先端中心１ａのＸ−Ｙ座標テーブル上におけるＸ軸方向の距離とＹ軸方向の距離として求めることができる。

具体的にはこの距離ｄは、ポッティング装置において、テープ基板が走行するテープ基板走行台上に設定されたある位置（基準位置という）に樹脂を滴下させ、その滴下された樹脂が画像モニタの中心に映るように位置を教示することで得る。

このときのカメラ２の光軸２ａのＸ−Ｙ座標テーブル上における座標を得て、次に、その基準位置（たとえばくぼみの中央）に光軸２ａを移動させ、その状態をカメラ２で撮像し、その状態のときの光軸２ａの座標値を得る。このように２つの座標値を得ることによって、カメラ２の光軸２ａとニードル１の先端中心１ａとの間隔として、カメラ２の光軸２ａに対するニードル１の先端中心１ａのＸ軸方向の距離と、Ｙ軸方向の距離を求めることができる。

なお、ここでは、カメラ２の光軸２ａとニードル１の先端中心１ａとの間隔ｄは、図２に示すように、Ｘ−Ｙ座標テーブルにおいてＸ軸方向にＸ１、Ｙ軸方向にＹ１だけ離れた位置であるとする。

以上のようにして求められたニードル１の先端中心１ａとカメラ２の光軸２ａの間隔ｄは、以下に説明するニードル位置補正方法において利用される。

本実施の形態のニードル位置補正方法では、まず、ガラスなどからなる樹脂滴下位置計測用治具５（以下では、ガラス治具５という）を所定位置に設置して、そのガラス治具５にニードル１から樹脂を滴下する。図３は、その滴下された樹脂の様子を示すもので、ガラス治具５上に樹脂が計９回滴下される。ここでは、ガラス治具５の上に３×３のマトリクス状、つまり、Ｘ−Ｙ座標上のＸ軸方向に３個、Ｙ軸方向に３個の合計９個の滴下された樹脂が配置される。滴下された樹脂は、図３に示すように、それぞれ円形状となる。

なお、この図３において、それぞれの滴下された円形状樹脂（これを滴下樹脂という）に対し、説明の都合上、上段の滴下樹脂については、左から順に、Ａ１，Ａ２，Ａ３の符号を付し、中段の滴下樹脂についても同様に左から順にＡ４，Ａ５，Ａ６の符号を付し、下段の滴下樹脂についても同様に、左から順にＡ７，Ａ８，Ａ９の符号を付すことにする。

なお、この図３における滴下樹脂Ａ１のＸ−Ｙ座標テーブル上の本来の中心座標は、（Ｘ１，Ｙ１）であり、それぞれの滴下樹脂の滴下間隔はＸ−Ｙ座標テーブル上において、Ｘ軸方向がＰｘ、Ｙ軸方向がＰｙであるとする。

つまり、この滴下樹脂Ａ１の本来の中心座標（Ｘ１，Ｙ１）は、カメラ２の光軸２ａをＸ−Ｙ座標テーブル上のある基準となる位置に合わせた状態のときのニードル１の先端中心１ａのＸ−Ｙ座標テーブル上の位置座標である。つまり、この場合、前述したように、ニードル１の先端中心１ａは、カメラ２の光軸２ａに対してＸ軸方向にＸｍ、Ｙ軸方向にＹｍだけ離れた位置となっているので、滴下樹脂Ａ１が滴下された座標すなわち、滴下樹脂Ａ１の本来の中心座標（Ｘ１，Ｙ１）は、Ｘ−Ｙ座標テーブル上において、カメラ２の光軸２ａの座標からＸ軸方向にＸｍ、Ｙ軸方向にＹｍだけ離れた理論上の滴下位置座標であるということができる。このため、以下では、この滴下樹脂Ａ１の本来の中心座標（Ｘ１，Ｙ１）を理論的な滴下位置座標という。

そして、その他の滴下樹脂Ａ２，Ａ３，・・・，Ａ９の座標は、ニードル１をＸ−Ｙ座標テーブル上における理論的な滴下位置座標（Ｘ１，Ｙ１）を基点に、Ｘ軸方向にはＰｘ、Ｙ軸方向にはＰｙだけ移動させたときの座標である。

幾つかの例で説明すれば、まず、理論的な滴下位置座標（Ｘ１，Ｙ１）において樹脂を滴下させたあと、ニードル１をＸ軸方向にＰｘだけ移動させ、（Ｘ１＋Ｐｘ，Ｙ１）の座標に位置させて、その座標でニードル１が樹脂を滴下したものが滴下樹脂Ａ２である。さらに、ニードル１をＸ軸方向にＰｘだけ移動させ、（Ｘ１＋２Ｐｘ，Ｙ１）の座標に位置させて、その位置でニードル１が樹脂を滴下したものが滴下樹脂Ａ３である。

また、座標（Ｘ１，Ｙ１）を基点に、ニードル１をＹ軸方向にＰｙだけ移動させ、（Ｘ１，Ｙ１＋Ｐｙ）の座標に位置させて、その座標位置でニードル１が樹脂を滴下したものが滴下樹脂Ａ４であり、さらに、ニードル１をＹ軸方向にＰｙだけ移動させ、（Ｘ１，Ｙ１＋２Ｐｙ）の座標に位置させて、その座標位置でニードル１が樹脂を滴下したものが滴下樹脂Ａ７である。

なお、図３における各滴下樹脂Ａ１，Ａ２，・・・，Ａ９に対応して記載されているそれぞれの座標は、ここでいう理論的な滴下位置座標である。

そして、次に、カメラ２によってそれぞれの滴下樹脂Ａ１，Ａ２，・・・，Ａ９を１つ１つ撮影し、それぞれの滴下樹脂Ａ１，Ａ２，・・・．Ａ９の重心位置の座標を求める。このカメラ２によって撮影された滴下樹脂Ａ１，Ａ２，・・・．Ａ９の画像から得られた座標（それぞれの滴下樹脂の重心位置の座標）は、ニードル１によって滴下された実際の滴下位置である。

このようにして、ニードル１による９箇所の滴下樹脂Ａ１，Ａ２，・・・，Ａ９のそれぞれの滴下位置座標（Ｘ−Ｙ座標テーブル上での理論的な滴下位置座標）と、カメラ２で撮影されて得られた９箇所の滴下樹脂に対する実際の滴下位置座標が求められる。その後、これら理論的な滴下位置座標と、実際の滴下位置座標との位置のずれ（Ｘ軸方向の位置のずれと、Ｙ軸方向の位置のずれ）を求める。

ここで、たとえば、滴下樹脂Ａ１の理論的な滴下位置座標と実際の滴下位置座標のＸ軸方向のずれがΔｘ１、Ｙ軸方向のずれがΔｙ１として求められ、滴下樹脂Ａ２の理論的な滴下位置座標と実際の滴下位置座標のＸ軸方向のずれがΔｘ２、Ｙ軸方向のずれがΔｙ２として求められたとする。また、滴下樹脂Ａ３の理論的な滴下位置座標と実際の滴下位置座標のＸ軸方向のずれがΔｘ３、Ｙ軸方向のずれがΔｙ３として求められ、滴下樹脂Ａ４の理論的な滴下位置座標と実際の滴下位置座標のＸ軸方向のずれがΔｘ４、Ｙ軸方向のずれがΔｙ４として求められたとする。

さらに、滴下樹脂Ａ５の理論的な滴下位置座標と実際の滴下位置座標のＸ軸方向のずれがΔｘ５、Ｙ軸方向のずれがΔｙ５として求められ、滴下樹脂Ａ６の理論的な滴下位置座標と実際の滴下位置座標のＸ軸方向のずれがΔｘ６、Ｙ軸方向のずれがΔｙ６として求められたとする。また、滴下樹脂Ａ７の理論的な滴下位置座標と実際の滴下位置座標のＸ軸方向のずれがΔｘ７、Ｙ軸方向のずれがΔｙ７として求められ、滴下樹脂Ａ８の理論的な滴下位置座標と実際の滴下位置座標のＸ軸方向のずれがΔｘ８、Ｙ軸方向のずれがΔｙ８として求められたとする。さらに、滴下樹脂Ａ９の理論的な滴下位置座標と実際の滴下位置座標のＸ軸方向のずれがΔｘ９、Ｙ軸方向のずれがΔｙ９として求められたとする。

これらのずれは、ニードル１をＸ−Ｙ座標テーブル上でのある座標に位置決めして、樹脂を滴下したときのＸ−Ｙ座標テーブル上の位置と、その滴下された滴下樹脂の実際の位置のずれである。

たとえば、滴下樹脂Ａ１を例にとって考えると、ニードル１をＸ−Ｙ座標テーブル上では（Ｘ１，Ｙ１）の座標位置に位置させて樹脂を滴下したつもりが、その滴下樹脂をカメラ２で撮影してその重心位置を求めると、その重心の位置座標は、（Ｘ１＋Δｘ１，Ｙ１＋Δｙ１）であったということである。つまり、ニードル１をＸ−Ｙ座標テーブル上では（Ｘ１，Ｙ１）の座標位置に位置させて樹脂を滴下すると、実際の滴下位置は、理論的な滴下位置座標（Ｘ１，Ｙ１）に対して、Ｘ軸方向にΔｘ１、Ｙ軸方向にΔｙ１のずれが生じたということである。

これは、カメラ２の光軸２ａとニードル１の先端中心１ａとの間隔が、Ｘ−Ｙ座標テーブル上で、本来は、Ｘ軸方向にＸｍ、Ｙ軸方向にＹｍと設定されているはずが、実際には、Ｘ軸方向にＸｍ＋Δｘ１、Ｙ軸方向にＹｍ＋Δｙ１となっているということである。したがって、半導体チップのポッティングを行う際は、このずれの分を考慮してニードル１の滴下位置を制御すれば、正確な位置にポッティングすることができる。

ここでは、ニードル１によってガラス治具５に９箇所滴下を試み、それぞれの滴下樹脂Ａ１，Ａ２，・・・．Ａ９に対するＸ軸方向のずれとＹ軸方向のずれを求めているので、この９箇所のずれの平均を求めることで、カメラ２の光軸２ａに対するニードル１の先端中心１ａの平均的なずれを求めることができる。ここで、Ｘ軸方向のずれの平均をΔｘ、Ｙ軸方向のずれの平均をΔｙで表せば、これらＸ軸方向のずれの平均をΔｘとＹ軸方向のずれの平均をΔｙは、
Δｘ＝（Δｘ１＋Δｘ２＋Δｘ３＋・・・＋Δｘ９）／９ （１）
Δｙ＝（Δｙ１＋Δｙ２＋Δｙ３＋・・・＋Δｙ９）／９ （２）
と求めることができる。

すなわち、このニードル１は、Ｘ−Ｙ座標テーブル上のどの座標に位置決めされたとしても、その位置で樹脂を滴下すると、Ｘ軸方向にΔｘ、Ｙ軸方向にΔｙだけずれた位置に樹脂が滴下されるということである。

したがって、このずれの平均を用い、Ｘ−Ｙ座標テーブル上におけるカメラ２の光軸２ａとニードル１の先端中心１ａとの間隔を補正する。このカメラ２の光軸２ａとニードル１の先端中心１ａとの間隔、つまり、Ｘ−Ｙ座標テーブル上のＸ軸方向の平均距離を で表し、Ｙ軸座標上の平均距離をＹで表せば、
Ｘ＝Ｘｍ＋Δｘ （３）
Ｙ＝Ｙｍ＋Δｙ （４）
と表すことができる。このＸ，Ｙがカメラ２の光軸２ａとニードル１の実際の滴下位置の間隔、つまり、カメラ２の光軸２ａとニードル１の先端中心１ａは、Ｘ−Ｙ座標テーブルにおいて、実際には、Ｘ軸方向にＸ、Ｙ軸方向にＹだけ離れた位置であることを示す値として、ポッティング制御部６に登録する。

これによって、カメラ２の光軸２ａとニードル１の実際の滴下位置の間隔が正確なものとなる。したがって、このカメラ２とニード１を取り付けたヘッド３は、Ｘ−Ｙ座標テーブル上でカメラ２を基準に駆動制御されることで、ニードル１の滴下位置を高精度に位置決めすることができる。なお、上述したようなニードル１の位置補正操作は、ヘッド３に対してニードル１を交換したときや、長期間の使用によりニードル１の滴下を再調整するときなどに行われる。

このようなニードル１の位置補正を行うことにより、たとえ、ニードル１の取り付け時にニードル１が多少傾きを有した状態で取り付けられたとしても、実際の滴下位置に基づいて、カメラ２に対するニードル１の間隔のずれを正確に求めることができる。このため、求められたずれを考慮したカメラ２とニードル１の正確な間隔を得ることができ、そのカメラ２とニードル１の間隔を登録しておくことで、実際のポッティングを行う際、半導体チップに対して高精度なポッティング位置に樹脂の滴下を行うことができる。

ところで、上述した例では、ニードルの位置のずれを求める際、図３に示すように、９個の滴下樹脂Ａ１，Ａ２，・・・．Ａ９すべてについて、カメラ２によってその位置座標を求め、それぞれの滴下樹脂Ａ１，Ａ２，・・・．Ａ９ごとに、Ｘ座標上のずれΔｘ１，Δｘ２，・・・，Δｘ９とＹ座標上のずれΔｙ１，Δｙ２，・・・，Δｙ９を求めている。しかし、第１番目に滴下される滴下樹脂Ａ１は、ニードル１の樹脂滴下動作の立ち上がりが不安定であることが原因で、滴下された樹脂の形や量が適切でないこともあるので、この第１番目の滴下樹脂Ａ１についてはそのずれを求めないようにしてもよい。また、仮にずれが求められたとしても、それを用いずに、他の８個の滴下樹脂Ａ２，Ａ３，・・・，Ａ９によって求められたずれを用いて、平均のずれを求めるようにしてもよい。

なお、もし、滴下樹脂Ａ１について、Δｘ１，Δｙ１が求められている場合には、前述の（１）式および（２）式において、Δｘ１＝０、Δｙ１＝０として、Δｘ２＋Δｘ３＋・・・＋Δｘ９を８で割り算したものをΔｘとし、同様に、Δｙ２＋Δｙ３＋・・・＋Δｙ９を８で割り算したものをΔｙとする。

次にこのようなニードル位置補正方法を適用可能なポッティング装置について説明する。

図４は、本発明のポッティング装置が組み込まれたポッティングシステムである。このポッティングシステムは、その構成を大きく分けると、テープ基板供給装置２１、ポッティング装置２２、樹脂硬化装置２３、テープ基板巻き取り装置２４からなるが、ここではポッティング装置２２について説明する。

ポッティング装置２２は、テープ基板供給装置２１から送り出される多数の半導体チップ１１（図示の破線で示す円形枠Ｚ参照）が実装された樹脂からなるテープ状のテープ基板１２を前方（矢印ａ方向）に送るテープ基板送り機構となる送りローラ２２１とテープ基板１２にテンションをかけるためのテンションローラ２２２を有するとともに、そのテープ基板１２の表面に実装された半導体チップ１１に対してエポキシ樹脂などの熱硬化樹脂をポッティングするポッティング部２２３を有する。

このポッティング部２２３は、図１で説明したように、ニードル１とカメラ２が取り付けられたヘッド３と、このヘッド３をＸ−Ｙ座標テーブル（図示せず）上の任意の座標位置に移動可能なヘッド駆動手段となるヘッド駆動部４と、カメラ２が取り込んだ画像を処理する機能やヘッド駆動部４を制御する機能などポッティング処理を行うに必要な様々な制御を行うポッティング制御部６を有している。

このように構成されたポッティングシステムにおけるポッティング装置２２は、テープ基板供給装置２１から送られてきたテープ基板１２に対し、そのテープ基板１２に実装された半導体チップ１１に樹脂をポッティング（ここではアンダーフィルポッティング）するものである。このポッティングを行う際は、カメラ２で半導体チップ１１の予め設定した部分の画像を取り込んで、その半導体チップ１１の位置座標を求め、求められた位置座標に基づいてニードル１の滴下位置を決めたのち、ヘッド３を駆動させてニードル１の先端中心１ａがその求められた滴下位置になるようにヘッド３を駆動制御する。

たとえば、テープ基板１２上の半導体チップ１１の対角線上の２箇所の角部１１ｂ，１１ｃを検出してその角部１１ｂ，１１ｃの位置を計測して、半導体チップ１１の位置を求める。なお、半導体チップ１１の角部１１ｂ，１１ｃの検出は、カメラ１により取り込んだ画像データをパターンマッチング処理やエッジ検出処理することによって行うことができる。なお、図５に示すように、角部１１ｂ，１１ｃは、カメラ２の取り込み画像１３，１３の略中心となるようにしてカメラ２に取り込まれる。

このようにして、半導体チップ１１の位置がわかれば、その後はヘッド３の駆動制御を行うことで、ニードル１をポッティングすべき座標に位置させてポッティングを行うことができる。

なお、ここでは、前述したニードル１の位置補正は既に行われ、前述の（３）式および（４）式により得られたＸ，Ｙ（カメラ２に対するニードル１の実際の位置座標）がポッティング制御部６に登録されているものとする。

これによって、ヘッド３をＸ−Ｙ座標テーブル上で予め設定されたポッティング位置に移動させれば、ニードル１からの樹脂は、ポッティング位置に高精度に滴下される。

なお、ここで行われるポッティングは、前述したように、アンダーフィルポッティングであり、図６で説明したように、ニードル１の先端中心部１ａを半導体チップ１１の側面１１ａテープ基板１２に対する付け根に位置させて樹脂を滴下するものである。

なお、本実施の形態では、ポッティング位置の精度が向上しているため、図５に示すように、ニードル１は、半導体チップ１１の１つの側面１１ａに沿って、一方向（矢印Ｘ方向）に一筆書き的に移動させるだけである。このように、ポッティング位置の精度が向上しているため、ニードル１を幅長の１つの側面１１ａのみに沿って移動させながら樹脂を滴下するだけでも、滴下された樹脂は毛細管現象によって、半導体チップ１１の裏面とテープ基板１２の表面との間に形成されるわずかな隙間に流れ込んで行き、樹脂はさらに半導体チップ１１の反対側の側面１１ｄや搬送方向の側面１１ｅから流出して、図６に示すように半導体チップ１１のすべての側面１１ａ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆを覆うようになる。

このように、ニードル１を一方向に一筆書き的に移動させながら樹脂を滴下することによってポッティングする利点としては、ポッティング動作を単純化できることや、塗布された樹脂に気泡が生じにくいといったことが挙げられる。この一筆書き的な塗布に当たっては、この実施の形態では、１つの半導体チップ１１に対しての塗布量を４ｍｍｇとし、塗布時のニードル１の塗布圧は２．１ｋｐａ（キロパスカル）で、エポキシ樹脂の粘度が０．５Ｐａｓ（パスカルセコンド）で、サイクルタイムは６．０秒とされている。なお、塗布圧は、０．８５〜３．４３ｋｐａが好ましく、粘度は０．２〜０．７Ｐａｓが好ましい。

なお、このようなアンダーフィルポッティングを行う際、ニードル１の先端側面と半導体チップ１１の側面との間隔は図６で説明したように０．１ｍｍ程度であり、また、ニードル１の内径は０．２ｍｍ〜０．５ｍｍでその外径は０．４ｍｍ〜０．８ｍｍというように、それぞれがきわめて微細な数値であるため、樹脂を滴下する際の半導体チップ１１に対するニードル１の位置はきわめて高精度な位置決めが要求される。

このニードル１のポッティング位置を高精度に位置決めするには、前述したように、カメラ２の光軸２ａとニードル１の先端中心１ａとの間隔を適正に保持する必要がある。そこで、これを実現するために、前述したようなニードル１の位置補正が有効なものとなる。このニードル１の位置補正は、ニードル１の交換時や長期間の樹脂塗布動作後にニードル１の位置の再調整が必要なときなど、必要に応じて行うことができる。

このカメラ２に対するニードル１の間隔、つまり、カメラ２の光軸２ａとニードル１の先端中心１ａのＸ−Ｙ座標テーブル上におけるＸ軸方向の距離とＹ軸方向の距離は、ニードル１によって樹脂を実際に滴下した位置に基づいて計算されているので、適正な値を得ることができ、その間隔を登録しておくことで、高精度なニードル１の位置制御を行うことができる。このため、半導体チップ１１をテープ基板１２に対して確実に固定させることができ、テープ基板１２から半導体チップ１１が剥がれるというような不具合が生じないものとすることができる。

なお、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。たとえば、本発明のニードル位置補正方法は、前述の実施の形態では、ガラス治具５にニードル１によって、 軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ３箇所の合計９箇所に樹脂をマトリクス状に滴下させる例で説明したが、これは９箇所に限られるものではない。たとえば、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ２箇所の合計４箇所に樹脂をマトリクス状に滴下させるようしてもよく、また、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ４箇所の合計１６箇所に樹脂をマトリクス状に滴下させることもでき、その数は任意に設定することができる。

また、前述の実施の形態では、ニードル１とカメラ２は１つのヘッド３に取り付けられ、ヘッド３を駆動することよってニードル１とカメラ２が2次元座表テーブル上で一体的に動くようにした例で説明したが、ニードル１とカメラ２は必ずしも１つのヘッド３に取り付けられたものでなくてもよい。すなわち、両者が予め設定された間隔を保持した状態で移動できるような構成とすれば、ニードル１とカメラ２は必ずしも１つのヘッド３に取り付けられる必要はなく、それぞれを別体として設けるようにすることもできる。

また、前述の実施の形態で説明した一方向のみの一筆書き的な塗布は、前述のニードル位置補正方法での補正ではなく、他の位置補正方法によって補正された場合にも使用して好適なものとなる。また、この一筆書き的な塗布は、ニードル１の位置精度が高く維持されるものであれば、位置補正を行わないポッティング装置にも適用できる。

また、前述の実施の形態のポッティング装置２２では、カメラ２とニードル１からなるヘッド３は１個、つまり、１ヘッド方式の場合を例にして説明したが、これは１ヘッド方式に限られるものではない。たとえば２ヘッド方式など複数のヘッドが設けられて、それぞれのヘッドによってテープ基板１２上の半導体チップ１１に対してポッティングを行うポッティング装置であってもよい。このようなポッティング装置においてニードル位置補正を行う場合、それぞれのヘッドごとに上述したニードル位置補正方法を適用すればよい。

本発明のニードル位置補正方法の実施の形態を説明するに必要な構成要素を示す図である。 図１で示した撮像装置としてのカメラの光軸とニードルの先端中心との距離をＸ−Ｙ座標上のＸ軸方向の距離とＹ軸方向の距離として表した図である。 ガラス治具上にマトリクス状に滴下された３×３の合計９箇所の樹脂（滴下樹脂）のＸ−Ｙ座標テーブル上の理論的な滴下位置座標と、実際の滴下位置の座標とのずれを説明する図である。 本発明の実施の形態のポッティング装置が組み込まれたポッティングシステムの概略構成を示す図である。 図４に示すポッティング装置によってアンダーフィルポッティングを行う際のニードルの動きを説明する図である。 テープ基板上に実装された半導体チップに対してアンダーフィルポッティングを施した例について説明する図である。

符号の説明

１ ニードル
１ａ ニードルの先端中心
２ カメラ（撮像装置）
２ａ カメラの光軸
３ ヘッド
４ ヘッド駆動部
５ ガラス治具（樹脂滴下位置計測用治具）
６ ポッティング制御部
１１ 半導体チップ
１２ テープ基板
２１ テープ基板供給装置
２２ ポッティング装置
２３ 樹脂硬化装置
２４ テープ基板巻き取り装置
２２３ ポッティング部

Claims (4)

1. テープ上に樹脂をニードルから塗布する樹脂塗布装置のニードル位置補正方法であって、
   所定のパラメータから計算されたニードル計算位置を、実際に上記樹脂を塗布するニードル塗布位置で補正する上記ニードル位置補正方法において、
   樹脂滴下位置計測用治具上の予め設定された位置に上記ニードルから上記樹脂を点状に塗布し、点状に塗布された上記樹脂の外形から上記樹脂の平面重心位置を演算し、この平面重心位置を上記ニードル塗布位置とし、予め設定された上記位置に対応する上記ニードル計算位置を、予め設定された上記位置に対応する上記ニードル塗布位置で補正すること を特徴とするニードル位置補正方法。
2. 前記樹脂を塗布する予め設定された前記位置は、複数からなり、前記位置に対応する前記ニードル計算位置の平均値を、前記位置に対応する前記ニードル塗布位置の平均値で補正すること
   を特徴とする請求項１記載のニードル位置補正方法。
3. 半導体の実装されたテープ基板を送るテープ基板送り機構と、撮像装置とニードルを両者の間隔を保持した状態で２次元座標テーブル上の予め設定された位置に移動可能な移動手段と、この移動手段の駆動制御を行うとともに、ポッティング動作を行うに必要な制御を行うポッティング制御部を有し、上記撮像装置の光軸の２次元座標上の位置に対する上記ニードルの先端中心の２次元座標上の位置の差を上記撮像装置と上記ニードルの間隔とし、この間隔に基づいて当該ニードルの位置制御を行って、上記ニードル先端から粘性を有した液状樹脂を滴下させることで上記半導体に対するポッティングを行うポッティング装置において、
   上記撮像装置の光軸の２次元座標上の位置に対する上記ニードルの先端中心の２次元座標上の位置は、前記請求項１から２のいずれか１項に記載のニードル位置補正方法によって補正されたのち、その補正後の位置情報に基づいて、上記移動手段の駆動制御を行うことで上記ニードルのポッティング位置制御を行うこと
   を特徴とするポッティング装置。
4. 前記ポッティングは、アンダーフィルポッティングであって、半導体に対し前記ニードルによって樹脂を塗布する際は、樹脂の塗布開始位置から前記ニードルを一方向に一筆書き的に移動させることで樹脂の塗布を行うこと
   を特徴とする請求項３記載のポッティング装置。

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