JP2012199321A - Chip sorter and chip transfer method - Google Patents

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JP2012199321A JP2011061452A JP2011061452A JP2012199321A JP 2012199321 A JP2012199321 A JP 2012199321A JP 2011061452 A JP2011061452 A JP 2011061452A JP 2011061452 A JP2011061452 A JP 2011061452A JP 2012199321 A JP2012199321 A JP 2012199321A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chip sorter which enhances recognition accuracy without sacrifice of the yield.SOLUTION: In a chip sorter, a first camera acquires a first image by capturing the pattern surface of a wafer, a second camera acquires a second image by capturing the rear surface of a chip, a recognition processing unit recognizes a wafer based on the first image, measures and recognizes the X, Y, θ-axis positions of the chip based on the second image and recognizes crack tips, and a control unit controls a drive system based on the recognition results output from the recognition processing unit.

Description

本発明は、WLCSP(Wafer Level Chip Size Package、またはWafer Level Chip Scale Package)ウェハよりWLCSPチップをピックアップし、チップトレーに自動移載詰めを行うチップソータ(チップ移載装置)に関わり、特に、チップソータの認識精度向上と生産歩留まり向上に関する。   The present invention relates to a chip sorter (chip transfer device) that picks up a WLCSP chip from a wafer level chip size package (WLCSP) wafer and automatically transfers and packs it onto a chip tray. Data recognition accuracy and production yield.

従来のWLCSPチップは、WLCSP貼付形態において、チップ表面のパターン印刷や半田塗布による凹凸があり、複雑化した形状のものが多くなっている。
この複雑化した形状のため、従来のチップソータ(例えば、特許文献1参照。)では、移載ヘッドで個々のチップをピックアップする前のウェハ状態で、チップの欠け認識(第1の認識)を行っていた。このため、パターンや鏡面等で画像認識が難しく、かつピックアップ後の欠けの発生には対処できなかった。従って、チップ認識における生産歩留まりが大きい。
Conventional WLCSP chips have irregularities due to pattern printing or solder application on the chip surface in the WLCSP affixed form, and many of them have complicated shapes.
Due to this complicated shape, a conventional chip sorter (see, for example, Patent Document 1) performs chip chip recognition (first recognition) in a wafer state before picking up individual chips with a transfer head. I was going. For this reason, it is difficult to recognize an image with a pattern, a mirror surface, or the like, and it has not been possible to cope with the occurrence of chipping after pickup. Therefore, the production yield in chip recognition is large.

即ち、従来のチップソータにおける第1の認識(ウェハ認識)を実施する場合、WLCPSチップの特異な形状が多くなっているという理由のため、ウェハ認識部での2値化・パターンマッチング検査で欠け検査の誤検出が多くなり、生産歩留まりが実際のチップの歩留まりより悪くなる。
この欠け検出誤検出の例を、図10によって説明する。図10(a)は、従来のウェハ認識でのWLCSPチップの2値化画像例を示す図である。図10(b)は、図10(a)のA−A線で見た凹凸を示す断面図である。
図10に示すように、WLCSPチップの平面図検査面となるチップ表面に凹凸がある場合、照明の照射方向によって2値化画像に明暗箇所が発生する。図10(a)の例の場合、白色となる部分をチップと認識し、黒色部分Kをチップ以外と認識する。このため、中央網掛け部G1をパターンマッチングにて不良チップと認識し、コーナー網掛け部G2を、欠け認識不良として認識してしまう。認識しきい値を落とし、認識率を下げれば認識不良率は抑えられるが、本当の不良を判別し難くなり生産上大きく問題となる。このように認識精度低下による不良判定は許されない為、認識率を落とすことはできず、歩留まり低下が発生することとなる。
That is, when performing the first recognition (wafer recognition) in the conventional chip sorter, because of the increased number of unique shapes of the WLCPS chips, the binarization and pattern matching inspection at the wafer recognition unit is missing. The number of erroneous detections increases, and the production yield becomes worse than the actual chip yield.
An example of this missing detection error detection will be described with reference to FIG. FIG. 10A is a diagram illustrating an example of a binarized image of a WLCSP chip in conventional wafer recognition. FIG.10 (b) is sectional drawing which shows the unevenness | corrugation seen by the AA line of Fig.10 (a).
As shown in FIG. 10, when the chip surface serving as a plan view inspection surface of the WLCSP chip has irregularities, bright and dark spots are generated in the binarized image depending on the illumination direction of illumination. In the case of the example of FIG. 10A, the white portion is recognized as a chip, and the black portion K is recognized as other than a chip. For this reason, the central shaded portion G1 is recognized as a defective chip by pattern matching, and the corner shaded portion G2 is recognized as a defective chipping defect. If the recognition threshold value is lowered and the recognition rate is lowered, the recognition failure rate can be suppressed, but it becomes difficult to discriminate the true failure, which causes a serious problem in production. As described above, the defect determination due to the reduction in recognition accuracy is not allowed, so that the recognition rate cannot be lowered and the yield is reduced.

特開2004−140084号公報JP 2004-140084 A

上述のように、従来のWLCSPチップのチップソータでは、ウェハ認識部にて欠け検出を認識し難い。
本発明の目的は、歩留まりを低下させず、認識精度が向上するチップソータを提供することにある。
As described above, in the chip sorter of the conventional WLCSP chip, it is difficult for the wafer recognition unit to recognize the chip detection.
An object of the present invention is to provide a chip sorter in which the recognition accuracy is improved without reducing the yield.

上記の問題を解決するため、本発明のチップソータは、ウェハ認識にてチップ有無検出を実施し、姿勢認識にて欠け検出とチップ位置認識を実施するようにしたものである。   In order to solve the above problem, the chip sorter of the present invention is configured to detect the presence / absence of a chip by wafer recognition and to detect a chip and recognize a chip position by posture recognition.

即ち、本発明のチップソータは、ウェハリングに取り付けられたウェハからチップを吸着し所定の位置に移載する移載ヘッド、前記ウェハ上の個々のチップを撮像する第1のカメラ、前記移載ヘッドが吸着したチップの裏面を撮像する第2のカメラ、前記第1のカメラおよび前記第2のカメラが撮像した画像を画像処理し良否判定する認識処理部、前記ウェハリング、前記チップ突き上げ部、前記移載ヘッドを所定の位置に移動するための駆動系、および、前記認識処理部と前記駆動系を制御し、かつ装置全体を統括制御する制御部とを備えたチップソータにおいて、前記第1のカメラは、前記ウェハのパターン面を撮像して第1の画像を取得し、前記第2のカメラは、前記チップの裏面を撮像して第2の画像を取得し、前記認識処理部は、前記第1の画像に基づいてウェハ認識し、また、前記第2の画像に基づいてチップのX、Y、θ軸位置測定認識およびチップ欠け認識を行い、前記制御部は、前記認識処理部から出力された認識結果に基づいて前記駆動系を制御するものである。   That is, the chip sorter of the present invention includes a transfer head that sucks chips from a wafer attached to a wafer ring and transfers them to a predetermined position, a first camera that images each chip on the wafer, and the transfer A second camera that images the back surface of the chip adsorbed by the head, the first camera, and a recognition processing unit that performs image processing to determine whether the image captured by the second camera is good, the wafer ring, the chip push-up unit, In the chip sorter comprising: a drive system for moving the transfer head to a predetermined position; and a control unit that controls the recognition processing unit and the drive system and controls the entire apparatus. The camera captures a pattern surface of the wafer to acquire a first image, the second camera captures a back surface of the chip to acquire a second image, and the recognition processing unit The wafer is recognized based on the first image, and the X, Y, θ axis position measurement recognition and chip chip recognition of the chip are performed based on the second image. The drive system is controlled based on the output recognition result.

また、上記発明のチップソータの前記認識処理部は、前記第2の画像に基づいてチップ欠け認識を行い、認識良の場合には、前記制御部は、前記第2の画像に基づいてチップのX、Y、θ軸の補正の制御を行うことを特徴とする。   In addition, the recognition processing unit of the chip sorter according to the invention performs chip chip recognition based on the second image, and when the recognition is good, the control unit detects the chip based on the second image. The correction of X, Y, and θ axes is controlled.

さらに、上記発明のチップソータの前記認識処理部は、前記第2の画像に基づいてチップ欠け認識を行い、認識不良の場合には、当該チップを廃棄することを特徴とする。   Further, the recognition processing unit of the chip sorter according to the present invention performs chip chip recognition based on the second image, and discards the chip if the recognition is poor.

またさらに、上記発明のチップソータにおいて、前記チップを廃棄する廃棄BOXを前記移載ヘッドの移動経路内の第2のカメラとウ第1のカメラの間に設け、チップ欠け認識を行って認識不良となったチップを次のチップを移載するための動作に移る途中で廃棄するものである。   Furthermore, in the chip sorter according to the present invention, a waste BOX for discarding the chip is provided between the second camera and the first camera in the moving path of the transfer head, and chip recognition is performed by performing chip chip recognition. The resulting chip is discarded in the middle of moving to the operation for transferring the next chip.

また、本発明のチップ移載方法は、ウェハリングに取り付けられたウェハからチップを移載ヘッドによって吸着し所定の位置に移載し、前記ウェハ上の個々のチップを第1のカメラで撮像し、前記移載ヘッドが吸着したチップの裏面を第2のカメラで撮像し、前記第1のカメラが撮像した第1の画像および前記第2のカメラが撮像した第2の画像を画像処理し認識結果を出力し、前記ウェハリングに取り付けられたウェハから、前記ウェハの個々の前記チップを所定の位置に移載するチップソータのチップ移載方法において、前記第1の画像は、前記ウェハのパターン面を撮像して取得した画像であり、前記第2の画像は、前記チップの裏面を撮像して取得した画像であり、前記第1の画像に基づいてウェハ認識し、また、前記第2の画像に基づいてチップのX、Y、θ軸位置測定認識およびチップ欠け認識を行うものである。   In the chip transfer method of the present invention, a chip is sucked from a wafer attached to a wafer ring by a transfer head and transferred to a predetermined position, and each chip on the wafer is imaged by a first camera. The back surface of the chip adsorbed by the transfer head is imaged by a second camera, and the first image captured by the first camera and the second image captured by the second camera are processed and recognized. In the chip transfer method of a chip sorter for outputting a result and transferring individual chips of the wafer to a predetermined position from a wafer attached to the wafer ring, the first image is a pattern of the wafer The second image is an image acquired by imaging the back surface of the chip, and wafer recognition is performed based on the first image, and the second image is acquired. On the image And it performs chip X, Y, the measurement recognition and chipping recognition θ-axis position Zui.

また、上記本発明のチップ移載方法は、前記第2の画像に基づいてチップ欠け認識を行い、認識不良の場合には、当該チップを廃棄し、認識良の場合には、前記制御部は、前記第2の画像に基づいてチップのX、Y、θ軸の補正の制御を行うことを特徴とする。   The chip transfer method of the present invention performs chip chip recognition based on the second image, discards the chip if the recognition is poor, and if the recognition is good, the control unit The correction of the X, Y, and θ axes of the chip is controlled based on the second image.

さらに、上記本発明のチップ移載方法は、前記チップ欠け認識を行って認識不良となったチップを、次のチップを移載するための動作に移る途中で廃棄することを特徴とする。   Furthermore, the chip transfer method of the present invention is characterized in that the chip that has been recognized poorly by performing the chip chip recognition is discarded in the middle of the operation for transferring the next chip.

またさらに、上記本発明のチップ移載方法は、前記チップ欠け認識を行って認識不良となったチップを、次のチップを移載するための動作に移る途中で廃棄する場所は、前記移載ヘッドの移動経路内の第2のカメラと第1のカメラの間であることを特徴とする。   Furthermore, in the chip transfer method of the present invention described above, a place where a chip that has been recognized poorly due to chip chip recognition is discarded in the middle of the operation for transferring the next chip is located at the transfer position. It is characterized by being between the second camera and the first camera in the movement path of the head.

本発明によれば、WLCSPウェハのシート貼付面の欠けを認識することができるため、認識率が向上し、生産歩留まりの低下を抑制することができる。   According to the present invention, since it is possible to recognize a chip on the sheet pasting surface of the WLCSP wafer, the recognition rate can be improved and a decrease in production yield can be suppressed.

本発明のチップソータの一実施例の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of one Example of the chip sorter of this invention. 本発明のチップソータの一実施例の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of one Example of the chip sorter of this invention. 本発明のチップソータの一実施例の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of one Example of the chip sorter of this invention. 本発明のチップソータの一実施例の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of one Example of the chip sorter of this invention. 本発明のチップソータの一実施例の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of one Example of the chip sorter of this invention. 本発明のチップソータの一実施例の姿勢認識画像の取得について説明するための図である。It is a figure for demonstrating acquisition of the attitude | position recognition image of one Example of the chip sorter of this invention. ウェハ認識と姿勢認識で認識する種類の本発明と従来との違いを示す図である。It is a figure which shows the difference between this invention of the kind recognized by wafer recognition and attitude | position recognition, and the past. 本発明のチップソータの動作手順の一実施例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows one Example of the operation | movement procedure of the chip sorter of this invention. 本発明のチップソータの一実施例における制御部、駆動機構、および認識処理部を示す図である。It is a figure which shows the control part, drive mechanism, and recognition process part in one Example of the chip sorter of this invention. 従来のウェハ認識での2値化画像例を示す図である。It is a figure which shows the example of a binarized image in the conventional wafer recognition.

本発明のチップソータは、主に、ウェハ認識にてチップ有無検出と欠け検出を実施し、姿勢認識にてチップ位置認識を実施する方法から、チップ裏面の画像を用いた姿勢認識にて欠け検出を実施する方法へ変更するものである。
以下に本発明の一実施形態について、図面等を用いて説明する。なお、以下の説明は、本発明の一実施形態を説明するためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素若しくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であり、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
また、各図の説明において、共通な機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、できるだけ説明の重複を避ける。
The chip sorter of the present invention mainly detects chip presence / absence detection and chipping detection by wafer recognition and chip position recognition by attitude recognition using an image on the back side of the chip from a method of chip position recognition by attitude recognition. It changes to the method of implementing.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the following description is for describing one embodiment of the present invention, and does not limit the scope of the present invention. Accordingly, those skilled in the art can employ embodiments in which these elements or all of the elements are replaced with equivalent ones, and these embodiments are also included in the scope of the present invention.
In the description of each drawing, the same reference numerals are assigned to components having a common function, and the description is not repeated as much as possible.

図1〜図5によって、本発明の一実施例のチップソータを説明する。図1〜図4は、本発明のチップソータの一実施例の構成を示す正面図である。図5は、本発明のチップソータの一実施例の構成を示す平面図である。
100は本発明の一実施例のチップソータ、1はウェハ認識カメラ、2は姿勢認識カメラ、3はWLCSPウェハ、4はトレー、5は移載ヘッド、6はミラー部、6Aと6Bはミラー、7は操作モニタ、8はチップ突き上げ部、9はタワー灯、10は第1照明、11は第2照明、12は照明電源、13はウェハリングに取り付けられたWLCSPチップ、14は廃棄ボックスである。なお、ウェハ認識カメラ1および姿勢認識カメラ2は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)カメラである。
図1は、移載ヘッド5がWLCSPウェハの上方に位置する状態を示す図であり、図2は、ウェハ認識時の移載ヘッド5の位置を示す図である。また、図3は、姿勢認識時の移載ヘッド5位置を示す図であり、図4は、トレー4収納時の移載ヘッド5の位置を示す図である。さらに、図5は、チップソータ100を上方より見た図である。
なお、図1〜図5には図示していないが、チップソータ100は、さらに、装置を統括制御する制御部、駆動機構、認識処理部、およびモニタを備え、制御部と他の機器とはインタフェースを介して通信している。また、制御部は、CPU(Central Processing Unit)であり、RAM(Random Access Memory)およびROM(Read Only Memory)を接続した構成を備える。さらに、チップソータ100は、制御モニタ7とタワー灯8、照明をON/OFF制御する照明電源12を備える。
A chip sorter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 are front views showing the configuration of an embodiment of the chip sorter of the present invention. FIG. 5 is a plan view showing the configuration of an embodiment of the chip sorter of the present invention.
100 is a chip sorter according to an embodiment of the present invention, 1 is a wafer recognition camera, 2 is a posture recognition camera, 3 is a WLCSP wafer, 4 is a tray, 5 is a transfer head, 6 is a mirror unit, 6A and 6B are mirrors, 7 is an operation monitor, 8 is a chip push-up unit, 9 is a tower lamp, 10 is a first illumination, 11 is a second illumination, 12 is an illumination power supply, 13 is a WLCSP chip attached to a wafer ring, and 14 is a waste box. . The wafer recognition camera 1 and the posture recognition camera 2 are, for example, CCD (Charge Coupled Device) cameras.
FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which the transfer head 5 is positioned above the WLCSP wafer, and FIG. 2 is a diagram illustrating a position of the transfer head 5 during wafer recognition. 3 is a diagram showing the position of the transfer head 5 at the time of posture recognition, and FIG. 4 is a diagram showing the position of the transfer head 5 when the tray 4 is stored. Further, FIG. 5 is a view of the chip sorter 100 as viewed from above.
Although not shown in FIGS. 1 to 5, the chip sorter 100 further includes a control unit that performs overall control of the apparatus, a drive mechanism, a recognition processing unit, and a monitor. Communicating through the interface. The control unit is a CPU (Central Processing Unit) and has a configuration in which a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory) are connected. Further, the chip sorter 100 includes a control monitor 7, a tower lamp 8, and an illumination power source 12 that controls illumination ON / OFF.

チップソータ100は、予めダイシングされたWLCSPウェハ3から、移載ヘッド5により1つのWLCSPチップ13を吸着等によってピックアップし、トレー4に収納する装置である。
WLCSPチップ13のピックアップ時には、移載ヘッド5は、図1の状態から、例えば図3に示す位置に移動する。この時移載ヘッド5は、WLCSPウェハ3の上からまだWLCSPチップ13を吸着していない。
The chip sorter 100 is a device that picks up one WLCSP chip 13 from the WLCSP wafer 3 diced in advance by suction or the like by the transfer head 5 and stores it in the tray 4.
When the WLCSP chip 13 is picked up, the transfer head 5 moves from the state shown in FIG. 1 to a position shown in FIG. 3, for example. At this time, the transfer head 5 has not sucked the WLCSP chip 13 from above the WLCSP wafer 3 yet.

第1照明10は、WLCSPウェハ3を照らし、ウェハ認識カメラ1は、チップ剥離前にWLCSPチップを撮像し、撮像した画像を認識処理部に出力する。認識処理部は、取得された画像に基づいて認識処理しウェハ認識を行う。
その後、ウェハ認識を合格した(OKの)WLCSPチップのみ、チップ突上げ部8の内部より上昇の突上げ針にてチップを突上げ、図2に示す位置に移動した移載ヘッド5が下降することによりWLCSPチップ13を吸着させ、WLCSPウェハの下(裏面)側のウェハシートより剥離する。
次に、移載ヘッド5は、WLCSPチップ13を吸着したまま上昇後、図3に示すように、ミラー部6の位置に移動して停止する。なお、図3において、移載ヘッド5の下方先端部には、WLCSPチップ13が吸着されているが、煩雑となるためWLCSPチップ13を図示していない。
The first illumination 10 illuminates the WLCSP wafer 3, and the wafer recognition camera 1 images the WLCSP chip before chip separation, and outputs the captured image to the recognition processing unit. The recognition processing unit performs recognition processing based on the acquired image and performs wafer recognition.
Thereafter, only the (OK) WLCSP chip that has passed the wafer recognition, the chip is pushed up by the raising needle raised from the inside of the chip raising portion 8, and the transfer head 5 moved to the position shown in FIG. 2 is lowered. As a result, the WLCSP chip 13 is adsorbed and peeled from the lower (back surface) side wafer sheet of the WLCSP wafer.
Next, the transfer head 5 moves upward while adsorbing the WLCSP chip 13, and then moves to the position of the mirror unit 6 and stops as shown in FIG. In FIG. 3, the WLCSP chip 13 is adsorbed to the lower end portion of the transfer head 5, but the WLCSP chip 13 is not shown for the sake of complexity.

図3において、第2照明11は、WLCSPチップ13を照らし、姿勢認識カメラ2は、ミラー部6のミラー6aと6bによって、WLCSPチップ13の裏面を撮像し、撮像した画像を認識処理部に出力する。認識処理部は、取得された画像に基づいて認識処理し、WLCSPチップのX、Y、θ軸位置測定認識を行い、認識結果として各軸の位置データを取得する。また同時に、認識処理部は、取得された画像に基づいてWLCSPチップ13のチップ欠け認識を行い、良否を判定する。
なお、姿勢認識カメラ2が取得した画像の認識処理の結果、チップ欠け認識で認識不良(良否判定が否:NG)の場合には、移載ヘッド5を廃棄BOX14の直上に移動し、吸着の停止および真空破壊によって、WLCSPチップ13を移載ヘッド5から離して廃棄する。
また、チップ欠け認識で認識良(良否判定がOK)の場合には、この認識結果である各軸の位置データを基に、制御部は、該当する駆動系を制御して位置補正を実施する。その後、移載ヘッド5は、図4に示す位置に移動し、移載ヘッド5の下降と吸着の停止(真空破壊)とによりWLCSPチップ13を移載ヘッド5から離してトレー4に収納する。なお、図4において、移載ヘッド5の下方先端部には、WLCSPチップ13が吸着されているが、煩雑となるためWLCSPチップ13を図示していない。
In FIG. 3, the second illumination 11 illuminates the WLCSP chip 13, and the posture recognition camera 2 captures the back surface of the WLCSP chip 13 with the mirrors 6 a and 6 b of the mirror unit 6, and outputs the captured image to the recognition processing unit. To do. The recognition processing unit performs recognition processing based on the acquired image, performs X-axis, Y-, and θ-axis position measurement recognition of the WLCSP chip, and acquires position data of each axis as a recognition result. At the same time, the recognition processing unit performs chip chip recognition of the WLCSP chip 13 based on the acquired image, and determines pass / fail.
If the recognition processing of the image acquired by the posture recognition camera 2 is a recognition failure due to chip chip recognition (good or bad judgment: NG), the transfer head 5 is moved immediately above the waste BOX 14 to perform suction. The WLCSP chip 13 is separated from the transfer head 5 and discarded by stopping and breaking the vacuum.
In addition, when the chip is recognized and the recognition is good (the pass / fail judgment is OK), the control unit performs position correction by controlling the corresponding drive system based on the position data of each axis as the recognition result. . Thereafter, the transfer head 5 moves to the position shown in FIG. 4, and the WLCSP chip 13 is separated from the transfer head 5 and stored in the tray 4 by lowering the transfer head 5 and stopping suction (vacuum break). In FIG. 4, the WLCSP chip 13 is adsorbed to the lower end portion of the transfer head 5, but the WLCSP chip 13 is not shown for the sake of complexity.

この内容を繰り返すことにより、WLCSPウェハ3からトレー4へWLCSPチップ13を移載していく。   By repeating this content, the WLCSP chip 13 is transferred from the WLCSP wafer 3 to the tray 4.

上述の図1〜図5の実施例において、本発明のチップソータ100は、第1の認識となるウェハ認識と第2の認識となる姿勢認識の2つで構成される。従来のチップソータの認識の場合には、第1の認識となるウェハ認識にてチップ有無検出とチップの欠け検出を行うが、本発明では、チップの欠け検出を第2の認識となる姿勢認識で行う。
図6は、本発明のチップソータの一実施例の姿勢認識画像の取得について説明するための図である。例えば、図6に示すように、姿勢認識カメラ2と45度の角度にて配置した2枚のミラー6A、ミラー6Bにて、WLCSPチップ13の裏面を撮像し、撮像された画像に基づいて認識処理部が位置決め補正認識を実施する。
即ち、従来技術で説明したように、第1の認識となるウェハ認識で欠け認識をすることによる歩留まり低下を防ぐため、認識方法を図7に示すように変更した。図7は、ウェハ認識と姿勢認識で認識する種類の本発明と従来との違いを示す図である。
1 to 5 described above, the chip sorter 100 according to the present invention includes two types, namely, wafer recognition as a first recognition and posture recognition as a second recognition. In the case of conventional chip sorter recognition, chip presence / absence detection and chip chipping detection are performed by wafer recognition which is the first recognition. In the present invention, chip chip detection is second recognition. To do.
FIG. 6 is a diagram for explaining the acquisition of the posture recognition image according to the embodiment of the chip sorter of the present invention. For example, as shown in FIG. 6, the back surface of the WLCSP chip 13 is imaged with two mirrors 6A and 6B arranged at an angle of 45 degrees with the posture recognition camera 2 and recognized based on the captured image. The processing unit performs positioning correction recognition.
In other words, as described in the prior art, the recognition method is changed as shown in FIG. 7 in order to prevent a decrease in yield due to chip recognition in wafer recognition as the first recognition. FIG. 7 is a diagram showing the difference between the present invention of the type recognized by wafer recognition and posture recognition and the conventional one.

図8によって、本発明のチップソータの動作手順を説明する。図8は、本発明のチップソータの動作手順の一実施例を示すフローチャートである。
図8の動作は、制御部が装置内の各機器を制御して実行する。
The operation procedure of the chip sorter of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing an embodiment of the operation procedure of the chip sorter of the present invention.
The operation of FIG. 8 is executed by the control unit controlling each device in the apparatus.

生産開始後、ステップS81では、ウェハピックアップを次のチップ位置に移動する。また、移載ヘッド5を姿勢認識位置に移動する。ただし、直前ウェハ認識がNGの場合には、移載ヘッド5を移動しない。
ステップS82では、ウェハチップ貼り付けエリアを判定する。即ち、WLCSPウェハ内にまだ移載するWLCSPチップがある場合にはステップS83に進む。またWLCSPウェハ内に移載するWLCSPチップが無い場合には生産を終了する。
ステップS83では、ウェハ認識を行う。チップ認識合格(OK)の場合にはステップS84に進む。また、不合格(NG)の場合には、ステップS81に戻る。
After the start of production, in step S81, the wafer pickup is moved to the next chip position. Further, the transfer head 5 is moved to the posture recognition position. However, when the previous wafer recognition is NG, the transfer head 5 is not moved.
In step S82, the wafer chip attachment area is determined. That is, when there is a WLCSP chip to be transferred in the WLCSP wafer, the process proceeds to step S83. If there is no WLCSP chip to be transferred in the WLCSP wafer, the production is finished.
In step S83, wafer recognition is performed. If the chip recognition is acceptable (OK), the process proceeds to step S84. In the case of failure (NG), the process returns to step S81.

ステップS84では、チップ突き上げ部8と移載ヘッド5をウェハ認識位置に移動する。
ステップS85では、移載ヘッド5にWLCSPチップをピックアップさせる。
ステップS86では、移載ヘッド5を姿勢認識カメラ2の画角内に移動する。また、ウェハピックアップを次のチップ位置に移動する。
ステップS87では、姿勢認識を行う。まず、チップ欠け認識で認識不良(良否判定NG)の場合には、ステップS91に進む。また、チップ欠け認識で認識良(良否判定OK)の場合には、認識結果である各軸の位置データを基に、該当する駆動系を制御して位置補正を実施し、ステップS88に進む。
In step S84, the chip push-up unit 8 and the transfer head 5 are moved to the wafer recognition position.
In step S85, the transfer head 5 is caused to pick up the WLCSP chip.
In step S86, the transfer head 5 is moved within the angle of view of the posture recognition camera 2. Further, the wafer pickup is moved to the next chip position.
In step S87, posture recognition is performed. First, in the case of recognition failure (good / bad determination NG) due to chip chipping recognition, the process proceeds to step S91. If the chip is recognized and the recognition is good (good / bad determination OK), based on the position data of each axis as the recognition result, the corresponding drive system is controlled to perform position correction, and the process proceeds to step S88.

ステップS88では、移載ヘッド5をトレー4の収納位置に移動する(X軸方向)。また、トレー4を収納位置に移動する(Y軸方向)。
ステップS89では、移載ヘッド5をトレー4の所定の位置まで下げ、吸着を停止し、真空破壊して、WLCSPチップをトレー4に収納する。
ステップS90では、トレー4が満杯になったか否かを判定する。満杯(Yes)の場合には、生産を終了する。まだ満杯ではない(No)の場合にはステップS81に戻る。
In step S88, the transfer head 5 is moved to the storage position of the tray 4 (X-axis direction). Further, the tray 4 is moved to the storage position (Y-axis direction).
In step S89, the transfer head 5 is lowered to a predetermined position on the tray 4, the suction is stopped, the vacuum is broken, and the WLCSP chip is stored in the tray 4.
In step S90, it is determined whether or not the tray 4 is full. If it is full (Yes), production is terminated. If it is not yet full (No), the process returns to step S81.

ステップS91では、移載ヘッド5を廃棄BOX14の位置に移動する。
ステップS92では、移載ヘッド5の吸着を停止し、真空破壊して、WLCSPチップを廃棄し、ステップS81に戻る。
In step S91, the transfer head 5 is moved to the position of the disposal BOX 14.
In step S92, the suction of the transfer head 5 is stopped, the vacuum is broken, the WLCSP chip is discarded, and the process returns to step S81.

次に、図9に基づき、本発明のチップソータの一実施例における制御動作について説明する。図9は、本発明のチップソータの一実施例における制御部90、駆動機構99、および認識処理部96を示す図である。91はチップソータ100の動作を統括制御する制御部90本体としてのCPU、92はWLCSPチップ13の種類毎の厚さデータや、各移載ヘッド5毎のデータや、ウエハマップデータ等を格納する制御部90のRAM、および93は制御部90のROMである。そして、CPU91は、RAM92に記憶されたデータに基づき、ROM93に格納されたプログラムに従い、WLCSPチップ13の移載に係る動作を統括制御する。即ち、CPU91は、駆動回路94およびインタフェース95を介して各駆動モータ(切り替えスイッチ等を含む)98を制御している。   Next, a control operation in an embodiment of the chip sorter of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram showing the control unit 90, the drive mechanism 99, and the recognition processing unit 96 in one embodiment of the chip sorter of the present invention. Reference numeral 91 denotes a CPU as a main body of the control unit 90 that performs overall control of the operation of the chip sorter 100, and 92 stores thickness data for each type of WLCSP chip 13, data for each transfer head 5, wafer map data, and the like. The RAM of the control unit 90 and 93 are the ROM of the control unit 90. Then, the CPU 91 performs overall control of operations related to the transfer of the WLCSP chip 13 in accordance with a program stored in the ROM 93 based on data stored in the RAM 92. That is, the CPU 91 controls each drive motor (including a changeover switch and the like) 98 via the drive circuit 94 and the interface 95.

また、認識処理部96は、ウェハ認識カメラ1および姿勢認識カメラ2により撮像して取得された画像の認識処理を行い、インタフェース95を介して、CPU91に処理結果を出力する。即ち、CPU91は、各認識カメラ1または2が撮像した画像を認識処理するように指示を認識処理装置96に出力すると共に、認識処理結果を認識処理装置96から受取るものである。
なお、各認識カメラ1および2が撮像した画像は、表示装置としてのモニタ97に表示される。
In addition, the recognition processing unit 96 performs a recognition process on an image acquired by imaging with the wafer recognition camera 1 and the posture recognition camera 2, and outputs a processing result to the CPU 91 via the interface 95. That is, the CPU 91 outputs an instruction to the recognition processing device 96 to perform recognition processing on the image captured by each recognition camera 1 or 2, and receives the recognition processing result from the recognition processing device 96.
The images captured by the recognition cameras 1 and 2 are displayed on a monitor 97 as a display device.

なお、上述の実施例では、廃棄BOX14の設置場所を、移載ヘッド5の移動経路内の姿勢認識カメラ2とウェハ認識カメラ1の間に設け、欠けチップの廃棄をしながら、ウェハ上の次のチップを移載するための動作に移り、スループットを短くするようにしていた。即ち、チップ欠け認識を行って認識不良となったチップを次のチップを移載するための動作に移る途中で廃棄するようにしていた。しかし、スループットではなく、他の因子、例えば、装置スペースや装置の製造コスト等の面を重視する場合もあるので、廃棄BOX14の設置場所を任意に設けても良い。
また、上述の図1〜図9では、本発明をWLCSPウェハからWLCSPチップをトレーに移載する実施例によって説明した。しかし、トレーだけではなく、テープ等、他の容器に移載するようにしても良いことは自明である。また更には、直接ウェハをパッケージまたはプリント基板に装着するダイマウンタで適用可能であることは勿論である。さらに、WLCSPウェハではなく、通常のウェハでも良い。特にSAW(Surface Acoustic Wave)フィルタ用のSAWウェハからSAWチップをトレー等の容器に移載する若しくはダイマウントする場合には、材質上、SAWチップの裏面がもろいチップには、本発明の適用が有効である。
In the above-described embodiment, the disposal BOX 14 is installed between the posture recognition camera 2 and the wafer recognition camera 1 in the movement path of the transfer head 5, and the next chip on the wafer is discarded while discarding chips. The operation for transferring the chip was shifted to shorten the throughput. That is, the chip that has been recognized as defective due to chip chip recognition is discarded in the middle of the operation for transferring the next chip. However, there may be a case where importance is placed not on the throughput but on other factors such as the device space and the manufacturing cost of the device. Therefore, the disposal BOX 14 may be installed arbitrarily.
1 to 9 described above, the present invention has been described with reference to an embodiment in which a WLCSP chip is transferred from a WLCSP wafer to a tray. However, it is obvious that it may be transferred not only to the tray but also to another container such as a tape. Furthermore, it is of course applicable to a die mounter that directly attaches a wafer to a package or a printed board. Furthermore, not a WLCSP wafer but a normal wafer may be used. In particular, when a SAW chip is transferred from a SAW wafer for a SAW (Surface Acoustic Wave) filter to a container such as a tray or is die-mounted, the present invention is applied to a chip whose material has a fragile back surface. It is valid.

上述の実施例によれば、ウェハ認識面(WLCSP貼付時のチップ表面)がパターンや鏡面等で認識し難く、同時に欠け認識するとピックアップ率(歩留まり)低下が発生する場合、ウェハ貼付面(WLCSP貼付チップ裏面)にて欠け認識すると認識率の問題が解消され、結果歩留まり低下が抑制される。   According to the above-described embodiment, when the wafer recognition surface (chip surface at the time of attaching the WLCSP) is difficult to recognize by a pattern, a mirror surface, or the like, and when chipping is recognized at the same time, the pickup rate (yield) decreases, the wafer attachment surface (WLCSP attachment). If chip recognition is performed on the back surface of the chip, the problem of the recognition rate is solved, and the result is a decrease in yield.

1:ウェハ認識カメラ、 2:姿勢認識カメラ、 3:WLCSPウェハ、 4:トレー、 5:移載ヘッド、 6:ミラー部、 6A、6B:ミラー、 7:操作モニタ、 8:チップ突き上げ部、 9:タワー灯、 10:第1照明、 11:第2照明、 12:照明電源、 13:WLCSPチップ、 14:廃棄ボックス、 90:制御部、 91:CPU、 92:RAM、 93:ROM、 94:駆動回路、 95:インタフェース、 96:認識処理部、 97:モニタ、 98:駆動モータ、 99:駆動系、 100:チップソータ。   1: Wafer recognition camera, 2: Attitude recognition camera, 3: WLCSP wafer, 4: Tray, 5: Transfer head, 6: Mirror part, 6A, 6B: Mirror, 7: Operation monitor, 8: Chip push-up part, 9 : Tower light, 10: First illumination, 11: Second illumination, 12: Illumination power supply, 13: WLCSP chip, 14: Disposal box, 90: Control unit, 91: CPU, 92: RAM, 93: ROM, 94: Drive circuit, 95: interface, 96: recognition processing unit, 97: monitor, 98: drive motor, 99: drive system, 100: chip sorter.

Claims (8)

ウェハリングに取り付けられたウェハからチップを吸着し所定の位置に移載する移載ヘッド、前記ウェハ上の個々のチップを撮像する第1のカメラ、前記移載ヘッドが吸着したチップの裏面を撮像する第2のカメラ、前記第1のカメラおよび前記第2のカメラが撮像した画像を画像処理し良否判定する認識処理部、前記ウェハリング、前記チップ突き上げ部、前記移載ヘッドを所定の位置に移動するための駆動系、および、前記認識処理部と前記駆動系を制御し、かつ装置全体を統括制御する制御部とを備えたチップソータにおいて、
前記第1のカメラは、前記ウェハのパターン面を撮像して第1の画像を取得し、前記第2のカメラは、前記チップの裏面を撮像して第2の画像を取得し、前記認識処理部は、前記第1の画像に基づいてウェハ認識し、また、前記第2の画像に基づいてチップのX、Y、θ軸位置測定認識およびチップ欠け認識を行い、前記制御部は、前記認識処理部から出力された認識結果に基づいて前記駆動系を制御することを特徴とするチップソータ。
A transfer head that picks up a chip from a wafer attached to the wafer ring and transfers it to a predetermined position, a first camera that picks up an image of each chip on the wafer, and picks up a back surface of the chip that is picked up by the transfer head The second camera, the first camera, and the recognition processing unit that performs image processing on the images captured by the second camera to determine whether the image is acceptable, the wafer ring, the chip push-up unit, and the transfer head are placed at predetermined positions. In a chip sorter provided with a drive system for moving, and a control unit that controls the recognition processing unit and the drive system and controls the entire apparatus,
The first camera captures a pattern surface of the wafer to acquire a first image, and the second camera captures a back surface of the chip to acquire a second image, and the recognition process The unit performs wafer recognition based on the first image, and performs X-, Y-, and θ-axis position measurement recognition and chip chip recognition based on the second image, and the control unit performs the recognition A chip sorter characterized in that the drive system is controlled based on a recognition result output from a processing unit.
請求項1記載のチップソータにおいて、前記認識処理部は、前記第2の画像に基づいてチップ欠け認識を行い、認識良の場合には、前記制御部は、前記第2の画像に基づいてチップのX、Y、θ軸の補正の制御を行うことを特徴とするチップソータ。   2. The chip sorter according to claim 1, wherein the recognition processing unit performs chip chip recognition based on the second image, and when the recognition is good, the control unit detects the chip based on the second image. A chip sorter that controls correction of X, Y, and θ axes. 請求項1または請求項2記載のチップソータにおいて、前記認識処理部は、前記第2の画像に基づいてチップ欠け認識を行い、認識不良の場合には、当該チップを廃棄することを特徴とするチップソータ。   3. The chip sorter according to claim 1, wherein the recognition processing unit performs chip chip recognition based on the second image, and discards the chip if the recognition is poor. Chip sorter. 請求項3記載のチップソータにおいて、前記チップを廃棄する廃棄BOXを前記移載ヘッドの移動経路内の第2のカメラとウ第1のカメラの間に設け、チップ欠け認識を行って認識不良となったチップを次のチップを移載するための動作に移る途中で廃棄することを特徴とするチップソータ。   4. The chip sorter according to claim 3, wherein a waste BOX for discarding the chip is provided between the second camera and the first camera in the moving path of the transfer head, and chip recognition is performed by performing chip chip recognition. A chip sorter, characterized in that the chip that has been formed is discarded during the operation for transferring the next chip. ウェハリングに取り付けられたウェハからチップを移載ヘッドによって吸着し所定の位置に移載し、前記ウェハ上の個々のチップを第1のカメラで撮像し、前記移載ヘッドが吸着したチップの裏面を第2のカメラで撮像し、前記第1のカメラが撮像した第1の画像および前記第2のカメラが撮像した第2の画像を画像処理し認識結果を出力し、前記ウェハリングに取り付けられたウェハから、前記ウェハの個々の前記チップを所定の位置に移載するチップソータのチップ移載方法において、
前記第1の画像は、前記ウェハのパターン面を撮像して取得した画像であり、前記第2の画像は、前記チップの裏面を撮像して取得した画像であり、前記第1の画像に基づいてウェハ認識し、また、前記第2の画像に基づいてチップのX、Y、θ軸位置測定認識およびチップ欠け認識を行うことを特徴とするチップ移載方法。
Chips are picked up by a transfer head from a wafer attached to the wafer ring and transferred to a predetermined position, each chip on the wafer is imaged by a first camera, and the back surface of the chip picked up by the transfer head The second camera captures the first image captured by the first camera and the second image captured by the second camera, outputs a recognition result, and is attached to the wafer ring. In the chip transfer method of the chip sorter for transferring the individual chips of the wafer to a predetermined position from the obtained wafer,
The first image is an image acquired by imaging the pattern surface of the wafer, and the second image is an image acquired by imaging the back surface of the chip, based on the first image. A chip transfer method, wherein the wafer is recognized, and the X, Y, θ-axis position measurement recognition and chip defect recognition of the chip are performed based on the second image.
請求項5記載のチップ移載方法において、前記第2の画像に基づいてチップ欠け認識を行い、認識不良の場合には、当該チップを廃棄し、認識良の場合には、前記制御部は、前記第2の画像に基づいてチップのX、Y、θ軸の補正の制御を行うことを特徴とするチップ移載方法。   6. The chip transfer method according to claim 5, wherein chip missing recognition is performed based on the second image, and if the recognition is poor, the chip is discarded, and if the recognition is good, the control unit A chip transfer method comprising controlling correction of X, Y, and θ axes of the chip based on the second image. 請求項6記載のチップ移載方法において、前記チップ欠け認識を行って認識不良となったチップを、次のチップを移載するための動作に移る途中で廃棄することを特徴とするチップ移載方法。   7. The chip transfer method according to claim 6, wherein the chip that has been recognized as defective due to chip chip recognition is discarded in the middle of the operation for transferring the next chip. Method. 請求項7記載のチップ移載方法において、前記チップ欠け認識を行って認識不良となったチップを、次のチップを移載するための動作に移る途中で廃棄する場所は、前記移載ヘッドの移動経路内の第2のカメラと第1のカメラの間であることを特徴とするチップ移載方法。   8. The chip transfer method according to claim 7, wherein a chip that has been recognized as defective due to chip chip recognition is discarded in the middle of moving to an operation for transferring a next chip. A chip transfer method characterized by being between the second camera and the first camera in the movement path.
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