JP2014096522A - Teaching method and teaching system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ティーチング方法およびティーチングシステムに関する。 The present invention relates to a teaching method and a teaching system.
半導体装置の製造においては、多数個の素子を一括して造り込まれたウエハをダイシングして個々の半導体チップに分離し、これを一個ずつリードフレーム等の所定位置にボンディングするというチップボンディングの手法が採用されている。 In the manufacture of semiconductor devices, a chip bonding technique in which a wafer on which a large number of elements are formed is diced and separated into individual semiconductor chips, which are bonded one by one to a predetermined position such as a lead frame. Is adopted.
従来においては、特許文献1等に記載のように、チップをピックアップ位置においてピップアップ用コレットにてピックアップして、ピップアップ用コレットにて吸着されているチップを中間ステージに供給し、この中間ステージ上に供給されているチップをボンディング用コレットにてピックアップして、ボンディング用コレットにて吸着されているチップをボンディング位置に供給するものがある。
Conventionally, as described in
この特許文献1に記載のボンディング装置は、図9に示すように、半導体ウエハを保持する第1保持手段としてのウエハ保持台1と、シートを保持する第2保持手段としてのシート保持台2と、ウエハ保持台1とシート保持台2との間に配置される中間ステージ3とを備える。
As shown in FIG. 9, the bonding apparatus described in
そして、ウエハ保持台1のチップを吸着してガラス載置台3に供給するための吸着器(吸着コレット)5と、中間ステージ3のチップを吸着してシート保持台2に供給するために吸着器(吸着コレット)6とを備える。 Then, an adsorber (adsorption collet) 5 for adsorbing and supplying the chips of the wafer holding table 1 to the glass mounting table 3, and an adsorber for adsorbing and supplying the chips of the intermediate stage 3 to the sheet holding table 2. (Adsorption collet) 6.
各コレット5,6は、Y軸方向に沿って往復動するアーム7,8に付設され、各アーム7,8の本体部7a,8aが、X軸方向に沿って基台11上を往復動するブロック体9,10にZ軸方向に沿って往復動可能として付設されている。
The
すなわち、吸着コレット5がピップアップ用コレットとなり、吸着コレット6がボンディング用コレットとなる。このため、吸着コレット5は、各X・Y・Z軸に沿って移動することができて、ウエハ保持台1のチップを中間ステージ3に供給でき、ボンディング用コレット6は、各X・Y・Z軸に沿って移動することができて、中間ステージ3上のチップをシート保持台2のボンディング位置のボンディングすることができる。
That is, the
このようなボンディング装置等では、チップのサイズの相違や劣化等によりコレットを交換する必要がある。特に、ボンディング側のヘッドにおいて、ボンディング位置が加熱雰囲気となるので、コレット交換頻度が多い。コレットを交換すれば、位置ずれが生じるおそれがあり、この位置ずれが生じれば修正する必要があった。 In such a bonding apparatus or the like, it is necessary to replace the collet due to a difference in chip size or deterioration. In particular, in the head on the bonding side, the bonding position is a heating atmosphere, so the collet replacement frequency is high. If the collet is replaced, there is a possibility that a positional deviation occurs, and if this positional deviation occurs, it is necessary to correct it.
次に、従来の一般的な位置修正方法を説明する。この場合、コレットを吸着時にチップのエッジを案内するテーパ部を有する角錐コレットとして、ボンディング用コレットが交換された場合の位置合わせ方法である。 Next, a conventional general position correction method will be described. In this case, the collet is a positioning method when the collet for bonding is replaced as a pyramid collet having a tapered portion that guides the edge of the chip during suction.
まず、ピックアップ用コレットにて、チップを中間ステージに供給する。そして、観察用カメラ等にて、中間ステージ上のチップの位置認識を行う。この位置認識を第1データとして、記憶手段等にて記憶させる。次に、ボンディング用コレット(交換済みコレット)にて、この中間ステージ上のチップを吸着して、Z軸に沿って上昇させる。この場合、このコレットの動作をマニュアル操作にて行う。また、角錐コレットを用いているので、多少の位置ずれがあっても、チップを吸着することができる。 First, the chip is supplied to the intermediate stage with a pick-up collet. Then, the position of the chip on the intermediate stage is recognized by an observation camera or the like. This position recognition is stored as first data by a storage means or the like. Next, the chip on the intermediate stage is adsorbed by a bonding collet (replaced collet) and raised along the Z axis. In this case, the collet is operated manually. Further, since the pyramid collet is used, the chip can be adsorbed even if there is a slight misalignment.
次に、軸方向に沿って、マニュアル操作にて、ボンディングコレットを下降させて、中間ステージの直前において停止する。その後、コレット側の吸着力をオフ状態とするとともに、中間ステージの吸着力をON状態とする。これによって、中間ステージにチップを吸着させる。この際、交換したコレットに位置ずれが生じていれば、このチップは中間ステージ上で位置ずれしている。また、チップを間ステージ上で戻した後は、ボンディングコレットを待機位置に戻す。 Next, the bonding collet is lowered by manual operation along the axial direction and stopped immediately before the intermediate stage. Thereafter, the suction force on the collet side is turned off, and the suction force on the intermediate stage is turned on. As a result, the chip is adsorbed to the intermediate stage. At this time, if the exchanged collet is misaligned, the chip is misaligned on the intermediate stage. Further, after the chip is returned on the interstage, the bonding collet is returned to the standby position.
この状態で、再度、中間ステージ上でチップの位置認識を行う。この位置認識を第2データとする。そして、この第2データと前回の第1データとを比較する。すなわち、第2データと第1データとの差を演算(計算)し、この演算結果をXYθのそれぞれのパラメータに反映させて、ボンディングコレットの位置補正を行うことになる。 In this state, the chip position is recognized again on the intermediate stage. This position recognition is set as second data. Then, the second data is compared with the previous first data. That is, the difference between the second data and the first data is calculated (calculated), and the calculation result is reflected in each parameter of XYθ to correct the position of the bonding collet.
前記のような位置合わせ方法(ティーチング作業)では、マニュアル操作を必要とするため、コレット交換後に、オート動作をマニュアル操作に切り換える必要があり、しかも、第2データと第1データとの認識結果の差を演算する必要があった。すなわち、コレット交換後のティーチングの作業時間が大となって、生産性に劣るものとなっていた。 In the alignment method (teaching work) as described above, manual operation is required. Therefore, it is necessary to switch the automatic operation to manual operation after replacing the collet. Moreover, the recognition result of the second data and the first data It was necessary to calculate the difference. That is, the teaching work time after the collet replacement is long, resulting in poor productivity.
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、コレット交換後のティーチングの作業時間を小とでき、生産性に優れたティーチング方法およびティーチングシステムを提供しようとするものである。 Therefore, in view of such a situation, the present invention aims to provide a teaching method and a teaching system that can reduce the teaching work time after collet replacement and are excellent in productivity.
本発明のティーチング方法は、チップをピックアップ位置においてピップアップ用コレットにてピックアップして、ピップアップ用コレットにて吸着されているチップを中間ステージに供給し、この中間ステージ上に供給されているチップを、吸着時にチップのエッジを案内するテーパ部を有する角錐コレットからなるボンディング用コレットにてピックアップして、ボンディング用コレットにて吸着されているチップをボンディング位置に供給するチップ搬送工程におけるボンディング用コレットに対するティーチング方法であって、ピップアップ用コレットにて吸着したチップを中間ステージ上に供給した後、ピップアップ用コレットを所定の待機位置に戻すコレット戻し工程と、ピップアップ用コレットにて供給されたチップの中間ステージ上での位置を認識する第1位置認識工程と、中間ステージ上に供給されているチップをボンディング用コレットにて吸着してZ軸方向に沿って上昇させた後、再度Z軸方向に沿って下降させて中間ステージ上に戻し、その後、ボンディング用コレットを所定の待機位置に戻すオートチップ戻し工程と、チップ戻し工程にて戻されたチップの中間ステージ上での位置を認識する第2位置認識工程と、第1位置認識工程の認識結果と第2位置認識工程の認識結果とを比較する比較工程と、比較工程の比較が所定の範囲を超えたときに、ボンディング工程の位置調整を行う位置調整工程とを備えたものである。 In the teaching method of the present invention, a chip is picked up by a pip-up collet at a pick-up position, a chip adsorbed by the pip-up collet is supplied to an intermediate stage, and the chip supplied on the intermediate stage Is picked up by a bonding collet made of a pyramid collet having a tapered portion that guides the edge of the chip at the time of suction, and the collet for bonding in the chip transporting process for supplying the chip sucked by the bonding collet to the bonding position In this method, after the chip adsorbed by the pip-up collet is supplied onto the intermediate stage, the collet returning step of returning the pip-up collet to a predetermined standby position and the pip-up collet were supplied. Chip intermediate A first position recognition process for recognizing the position on the surface, and the chip supplied on the intermediate stage is attracted by the bonding collet and raised along the Z-axis direction, and then again in the Z-axis direction. And then returning it onto the intermediate stage and then returning the bonding collet to a predetermined standby position, and a second step of recognizing the position of the chip returned in the chip return process on the intermediate stage. The position recognition process, the comparison process comparing the recognition result of the first position recognition process and the recognition result of the second position recognition process, and when the comparison of the comparison process exceeds a predetermined range, the position adjustment of the bonding process is performed. And a position adjusting step to be performed.
本発明のティーチング方法は、コレット戻し工程にて、チップを中間ステージ上に供給することができ、供給後には、ピップアップ用コレットを所定の待機位置に戻すことができる。第1位置認識工程にて、ピックアップ用コレットにて中間ステージ上に供給されたチップの中間ステージ上での位置認識を行うことができる。オートチップ戻し工程にて、
中間ステージ上に供給されているチップをボンディング用コレットにて吸着してZ軸方向に沿って上昇させた後、再度Z軸方向に沿って下降させて中間ステージ上に戻すことができ、その後、ボンディング用コレットを所定の待機位置に戻すことになる。第2位置認識工程にて、オートチップ戻し工程にて中間ステージ上に戻されたチップの中間ステージ上での位置認識を行うことができる。比較工程にて、第1位置認識工程の認識結果と第2位置認識工程の認識結果とを比較することができる。位置調整工程にて、ボンディング工程の位置調整を行うことができる。
In the teaching method of the present invention, the chip can be supplied onto the intermediate stage in the collet returning step, and after the supply, the pip-up collet can be returned to a predetermined standby position. In the first position recognition step, the position of the chip supplied on the intermediate stage by the pickup collet can be recognized on the intermediate stage. In the auto tip return process,
After the chip supplied on the intermediate stage is adsorbed by the bonding collet and raised along the Z-axis direction, it can be lowered again along the Z-axis direction and returned to the intermediate stage. The bonding collet is returned to the predetermined standby position. In the second position recognition process, it is possible to perform position recognition on the intermediate stage of the chip returned to the intermediate stage in the auto chip returning process. In the comparison step, the recognition result of the first position recognition step and the recognition result of the second position recognition step can be compared. In the position adjustment process, the position of the bonding process can be adjusted.
本発明のティーチングシステムは、チップをピックアップ位置においてピップアップ用コレットにてピックアップして、ピップアップ用コレットにて吸着されているチップを中間ステージに供給し、この中間ステージ上に供給されているチップを、吸着時にチップのエッジを案内するテーパ部を有する角錐コレットからなるボンディング用コレットにてピックアップして、ボンディング用コレットにて吸着されているチップをボンディング位置に供給するチップ搬送工程におけるボンディング用コレットに対するティーチングシステムであって、ピップアップ用コレットにて吸着したチップを中間ステージ上に供給した後、ピップアップ用コレットを所定の待機位置に戻すピックアップ側制御手段と、ピップアップ用コレットにて供給されたチップの中間ステージ上での位置を認識する第1位置認識手段と、中間ステージ上に供給されているチップをボンディング用コレットにて吸着してZ軸方向に沿って上昇させた後、再度Z軸方向に沿って下降させて中間ステージ上に戻し、その後、ボンディング用コレットを所定の待機位置に戻すボンディング側制御手段と、チップ戻し工程にて戻されたチップの中間ステージ上での位置を認識する第2位置認識手段と、第1位置認識手段の認識結果と第2位置認識手段の認識結果とを比較する比較手段と、比較手段の比較が所定の範囲を超えたときに、ボンディング工程の位置調整を行う位置調整手段とを備えたことを特徴とするティーチングシステム。 The teaching system of the present invention picks up a chip with a pip-up collet at the pick-up position, supplies the chip adsorbed by the pip-up collet to the intermediate stage, and the chip supplied on the intermediate stage Is picked up by a bonding collet made of a pyramid collet having a tapered portion that guides the edge of the chip at the time of suction, and the collet for bonding in the chip transporting process for supplying the chip sucked by the bonding collet to the bonding position In this system, the chip adsorbed by the pip-up collet is supplied to the intermediate stage, and then the pickup side control means for returning the pip-up collet to the predetermined standby position and the pip-up collet are supplied. The First position recognition means for recognizing the position of the wafer on the intermediate stage and the chip supplied on the intermediate stage are adsorbed by the collet for bonding and raised along the Z-axis direction, and then Z Lowering along the axial direction and returning it to the intermediate stage, then the bonding side control means for returning the bonding collet to the predetermined standby position, and the position of the chip returned in the chip returning process on the intermediate stage is recognized. The second position recognition means, the comparison means for comparing the recognition result of the first position recognition means and the recognition result of the second position recognition means, and when the comparison of the comparison means exceeds a predetermined range, A teaching system comprising position adjusting means for adjusting the position.
本発明のティーチングシステムによれば、ピックアップ側制御手段にて、ピップアップ用コレットにて吸着したチップを中間ステージ上に供給した後、ピップアップ用コレットを所定の待機位置に戻すことができる。第1位置認識手段にて、ピップアップ用コレットにて供給されたチップの中間ステージ上での位置を認識することができる。ボンディング側制御手段にて、中間ステージ上に供給されているチップをボンディング用コレットにて吸着してZ軸方向に沿って上昇させた後、再度Z軸方向に沿って下降させて中間ステージ上に戻すことができ、その後、ボンディング用コレットを所定の待機位置に戻すことができる。第2位置認識手段にて、チップ戻し工程にて戻されたチップの中間ステージ上での位置を認識することができる。比較手段にて、第1位置認識手段の認識結果と第2位置認識手段の認識結果とを比較することができる。位置調整手段にて、ボンディング工程の位置調整を行うことができる。 According to the teaching system of the present invention, after the chip adsorbed by the pip-up collet is supplied onto the intermediate stage by the pickup side control means, the pip-up collet can be returned to a predetermined standby position. The first position recognition means can recognize the position of the chip supplied by the pip-up collet on the intermediate stage. The bonding side control means sucks the chip supplied on the intermediate stage with the bonding collet and raises it along the Z-axis direction, and then lowers it again along the Z-axis direction and puts it on the intermediate stage. Thereafter, the bonding collet can be returned to the predetermined standby position. The second position recognition means can recognize the position of the chip returned in the chip returning process on the intermediate stage. The comparison means can compare the recognition result of the first position recognition means with the recognition result of the second position recognition means. The position adjustment means can adjust the position of the bonding process.
本発明のティーチング方法及びティーチングシステムでは、ピップアップ用コレットとボンディング用コレットとを備えたボンディング装置を用いたボンディング用コレット交換後のオートティーチングが可能となる。 In the teaching method and teaching system of the present invention, it is possible to perform auto teaching after exchanging the collet for bonding using a bonding apparatus provided with a collet for pip-up and a collet for bonding.
ティーチング方法として、第1ステップと、第2ステップと、第3ステップを備え、第1ステップが前記コレット戻し工程と第1位置認識工程とを含み、第2ステップがチップ戻し工程と第2位置認識工程と比較工程と位置調整工程とを含むティーチング方法であって、前記第3ステップに中間ステージの原点復帰工程を含むものであってもよい。 The teaching method includes a first step, a second step, and a third step. The first step includes the collet returning step and the first position recognizing step, and the second step is a chip returning step and a second position recognizing step. A teaching method including a process, a comparison process, and a position adjustment process, wherein the third step may include an intermediate stage origin return process.
また、ティーチング方法として、第1ステップと、第2ステップと、第3ステップを備え、第1ステップが前記コレット戻し工程と第1位置認識工程とを含み、第2ステップがチップ戻し工程と第2位置認識工程と比較工程と位置調整工程とを含むボンディング方法であって、前記第3ステップに前記第1ステップと第2ステップとが終了したチップを中間ステージ上から廃棄する廃棄工程を含むものであってもよい。 The teaching method includes a first step, a second step, and a third step. The first step includes the collet return step and the first position recognition step, and the second step includes a tip return step and a second step. A bonding method including a position recognition process, a comparison process, and a position adjustment process, wherein the third step includes a discarding process of discarding the chip on which the first step and the second step have been completed from an intermediate stage. There may be.
ティーチングシステムにおいて、位置認識手段はチップと中間ステージのチップ保持位置との位置ずれを表示する表示部を備えたものが好ましい。 In the teaching system, it is preferable that the position recognizing means includes a display unit for displaying a positional deviation between the chip and the chip holding position of the intermediate stage.
ティーチングシステムにおいて、中間ステージ上のチップを中間ステージ上から廃棄する廃棄手段を備えたものが好ましく、この場合、廃棄手段としてブロー機構にて構成することができる。 The teaching system preferably includes a discarding unit that discards the chip on the intermediate stage from the intermediate stage. In this case, the discarding unit can be configured by a blow mechanism.
本発明では、ピップアップ用コレットとボンディング用コレットとを備えたボンディング装置を用いたボンディング用コレット交換後のティーチングが可能となるので、マニュアル動作を必要とせず、オート動作からマニュアル動作に切り換える必要がない。このため、ティーチングための作業時間の大幅な短縮が可能となる。しかも、オペレータの作業の軽減を図ることができて、オペレータによる人為的なミスを防止でき、安定したティーチング作業を行うことができる。 In the present invention, teaching can be performed after exchanging the bonding collet using a bonding apparatus including a pip-up collet and a bonding collet. Therefore, manual operation is not necessary, and it is necessary to switch from automatic operation to manual operation. Absent. For this reason, the working time for teaching can be greatly reduced. In addition, the operator's work can be reduced, human error by the operator can be prevented, and stable teaching work can be performed.
表示部を備えたものでは、オペレータがこの表示部を見ることによって、直ちに、チップと中間ステージとの位置認識を行うことができ、作業性に優れる。また、位置認識用のモニタは、既存のボンディング装置においても備えているので、既存の表示部をそのまま用いることができ、低コスト化を図ることができる。 In the case where the display unit is provided, the operator can immediately recognize the positions of the chip and the intermediate stage by looking at the display unit, and the workability is excellent. In addition, since the position recognition monitor is also provided in the existing bonding apparatus, the existing display unit can be used as it is, and the cost can be reduced.
中間ステージの原点復帰工程を含みものでは、その後のボンディング工程が安定する。また、チップを中間ステージ上から廃棄する廃棄手段を備えたものでは、ティーチングに用いたチップを廃棄することができ、オペレータの作業の軽減を図ることができる。廃棄手段をブロー機構にて構成することができ、機構として複雑化することなく、チップを確実に廃棄することができる。 In the case including the intermediate stage origin return process, the subsequent bonding process is stabilized. Further, in the case of having a discarding means for discarding the chip from the intermediate stage, the chip used for teaching can be discarded, and the operator's work can be reduced. The discarding means can be configured by a blow mechanism, and the chip can be reliably discarded without complicating the mechanism.
以下本発明の実施の形態を図1〜図8に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に本発明にかかるティーチング方法を実施されるボンディング装置を示し、チップ21をピックアップ位置Aにおいてピップアップ用コレット22にてピックアップして、ピップアップ用コレット22にて吸着されているチップ21を中間ステージ23に供給し、この中間ステージ23上に供給されているチップ21をボンディング用コレット24にてピックアップして、ボンディング用コレット24にて吸着されているチップを基板25等のボンディング位置Bに供給するものである。なお、ピックアップ位置Aのチップ21は、ウエハ26から多数に分割されてなる。
FIG. 1 shows a bonding apparatus in which a teaching method according to the present invention is implemented. A
ピップアップ用コレット22は、コレットホルダを介してアーム(図示省略)が接続され、このアームがピックアップ側搬送手段39(図2参照)にて、X、Y、Z及びθ方向に駆動することができるロボットアーム機構やXYZθ軸ステージ等で構成できる。また、コレット22は、その下端面に開口した吸着孔を介してチップ21が真空吸引され、このコレット22の下端面にチップ21が吸着する。この真空吸引(真空引き)が解除されれば、コレット22からチップ21が外れる。ピップアップ用コレット22としては、吸着面がフラットなフラットコレットであっても、吸着時にチップのエッジを案内するテーパ部を有する角錐コレットであってもよい、チップの2辺で吸着するタイプであっても、チップの4辺で吸着するタイプであってもよい。なお、このピップアップ用コレット22の真空引きには、真空ポンプやエジェクタ等の真空発生器を使用する。
The
これによって、ピップアップ用コレット22は、図4(a)〜図4(d)の示す移動が可能となっている。すなわち、図4(a)の待機位置、つまり、ピックアップ位置Aと中間ステージ23との中間位置の上部位置から、図4(b)に示すように、矢印C1方向に沿ってピックアップ位置Aの上方位置までの移動、この位置から矢印D1方向に沿って下降して、ピックアップ位置Aにおけるチップ21を吸着するための移動、この位置から矢印D2方向に沿って上昇してピックアップ位置Aの上方位置までの移動、この位置から矢印C2方向に沿って待機位置まで戻す移動が可能である。また、図4(c)に示すように、待機位置から矢印C3方向に沿って中間ステージ23の上方位置までの移動、この位置から矢印D3方向に沿って下降して、中間ステージ23上のチップ供給位置へチップを供給するための移動、この位置から矢印D4方向に沿って上昇して中間ステージ23の上方位置までの移動、この位置から矢印C4方向に沿って待機位置まで戻す移動が可能である。なお、ピックアップ位置Aの上方位置には、CCDカメラ等の観察用カメラ27が配置され、ピックアップ時の位置認識を用いることができる。
As a result, the pip-up
ボンディング用コレット24は、コレットホルダを介してアーム(図示省略)が接続され、このアームがボンディング側コレット搬送手段41(図2参照)にて、X、Y、Z及びθ方向に駆動することができるロボットアーム機構やXYZθ軸ステージ等で構成できる。また、コレット24は、図7(a)(b)示すように、角錐コレットである。すなわち、吸着時にチップ21のエッジを案内するテーパ部30を有するものである。この場合、図7(b)に示すように、テーパ部30が4辺あるタイプ(チップの4辺で吸着するタイプ)であっても、図8に示すように、テーパ部30が2辺あるタイプ(チップの2辺で吸着するタイプ)であってもよい。
The
コレット24には、下端面に開口した吸着孔31を介してチップ21が真空吸引され、このコレット24にチップ21が吸着する。この真空吸引(真空引き)が解除されれば、コレット24からチップ21が外れる。なお、この真空引きにも、真空ポンプやエジェクタ等の真空発生器を使用する。
The
これによって、ボンディング用コレット24は、図5(a)〜図5(d)の示す移動が可能となっている。すなわち、図5(a)の待機位置、つまり、ボンディング位置Bと中間ステージ23との中間位置の上部位置から、矢印E1方向に沿って中間ステージ23の上方位置までの移動、この位置から矢印F1方向に沿って下降して、中間ステージ23上のチップ21を吸着するための移動、この位置から矢印F2方向(図5(b)参照)に沿って上昇して中間ステージ23の上方位置までの移動、この位置から矢印E2方向(図5(d)参照)に沿って待機位置まで戻す移動が可能である。また、待機位置から矢印E3方向に沿ってボンディング位置Bの上方位置までの移動、この位置から矢印F3方向に沿って下降して、ボンディング位置Bへチップ21を供給するための移動、この位置から矢印F4方向に沿って上昇してボンディング位置Bの上方位置までの移動、この位置から矢印E4方向に沿って待機位置まで戻す移動が可能である。
Thereby, the
次に、本発明のティーチングシステムの構成を、図2を用いて説明する。ティーチングシステムは、第1位置認識手段35Aと、第2位置認識手段35Bと、この第1位置認識手段35にて認識されたデータと第2位置認識手段36にて認識されたデータとを比較する比較手段37と、ピックアップ側の搬送手段39を制御するピックアップ側制御手段38と、ボンディング側の搬送手段40を制御するボンディング側制御手段41とを備える、
Next, the configuration of the teaching system of the present invention will be described with reference to FIG. The teaching system compares the first position recognition means 35A, the second position recognition means 35B, and the data recognized by the first position recognition means 35 with the data recognized by the second position recognition means 36. A
第1位置認識手段35Aと第2位置認識手段35Bは共通の手段で構成できる。すなわち、一つの位置認識手段35にて構成でき、この位置認識手段35は、CCDカメラ等の観察用カメラ42と表示部43(図1参照)とを備える。表示部43としては、液晶パネルのような表示装置やタッチパネル等を用いることができる。タッチパネルとは、液晶パネルのような表示装置とタッチパッドのような位置入力装置を組み合わせたものである。
The first position recognizing means 35A and the second position recognizing means 35B can be constituted by a common means. That is, it can be configured by one position recognition means 35, and this position recognition means 35 includes an
位置認識手段35は、中間ステージ23のチップ供給部に供給されたチップ21の中間ステージ23に対する位置ずれを検出するものである。すなわち、チップ供給部に対して、X軸、Y軸、及びθ軸のずれを検出でき、このデータ画像が表示部43に表示される。この場合、チップ乃至チップ供給部の画像とともに、各軸のずれ量も表示される。
The position recognizing means 35 detects a positional shift of the
また、中間ステージ23は、XYZθ軸ステージ等からなる駆動手段44を介して駆動することができる。また、この中間ステージ23には、そのチップ供給部に供給されたチップ21を吸着する吸着手段が設けられている。すなわち、吸着手段は、チップ供給部に開口した吸着孔と、この吸着孔のエアを吸引する真空ポンプやエジェクタ等の真空発生器等から構成される。吸着手段にて、吸着孔が真空引きされば、吸着孔を介してチップ21が真空吸引され、中間ステージ23のチップ供給部にチップ21が吸着する。この真空吸引(真空引き)が解除されれば、チップ供給部からチップ21が外れる。
Further, the
駆動手段44、ピックアップ側搬送手段39、及びボンディング側搬送手段41等は制御手段50にて制御される。制御手段50は、例えば、CPU(Central Processing Unit)を中心としてROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等がバスを介して相互に接続されたマイクロコンピューターである。制御手段50には、記憶手段としての記憶装置が接続され、この記憶装置は、HDD(Hard Disc Drive)やDVD(Digital Versatile Disk)ドライブ、CD−R(Compact Disc-Recordable)ドライブ、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)等から構成できる。なお、ROMには、CPUが実行するプログラムやデータが格納されている。また、比較手段37、ピックアップ側制御手段38、ボンディング側制御手段40等の制御手段50を構成するマイクロコンピューターにて構成できる。また、制御手段50は、比較手段37にて比較したデータに基づいて、ボンディング用コレット23の位置合わせを行う位置調整手段を構成する。
The driving means 44, the pickup side conveying means 39, the bonding
なお、図1に示すように、中間ステージ23とボンディング位置Bとの間、すなわち、ボンディング用コレット24の待機位置の下方には、チップ有無センサ(持帰り認識)45が設けられている。このチップ有無センサ45は、ボンディング用コレット24にて、基板25にチップ21を供給(ボンディング)した後、ボンディング用コレット24がその待機位置に戻った際に、ボンディング用コレット24にチップ21が吸着されていないかを検出するものである。すなわち、この状態で、コレット24にチップ21が吸着されていれば、チップ21がボンディング位置でボンディングされずに、持ち帰ったことになる。そこで、このチップ有無センサ45で、チップ21の有無を検出して、チップ21持ち帰っていないか認識することになる。なお、チップ有無センサ45としては、透過型センサ等で構成できる。
As shown in FIG. 1, a chip presence / absence sensor (take-home recognition) 45 is provided between the
また、この装置には、図6(b)に示すように、チップ廃棄手段46を備えている。チップ廃棄手段46は、エアを排出するブロー機構47にて構成できる。このブロー機構47は、圧縮エアを噴射するエア噴射ノズル47aと、エア噴射ノズル47aから噴射されて中間ステージ23から飛ばされたチップ21を収容するチップ受部47bとを備える。
Moreover, this apparatus is provided with a
前記のように構成されたボンディング装置は、図3に示す各工程を実行してコレット交換後のティーチングを行うことになる。すなわち、本発明にかかるティーチング方法は、ティーチングこのコレット戻し工程51と、第1位置認識工程52と、オートチップ戻し工程53と、第2位置認識工程54と、比較工程55と、位置調整工程56と、廃棄工程57と、原点復帰工程58とを備える。
The bonding apparatus configured as described above performs the steps shown in FIG. 3 and performs teaching after collet replacement. That is, the teaching method according to the present invention includes teaching collet returning step 51, first position recognizing step 52, auto
コレット戻し工程51は、図4(a)〜図4(c)までの工程である。すなわち、図4(a)に示すように、ピックアップ用コレット22を待機位置に位置させた状態から、図(b)の矢印C1方向に移動されて、ピックアップ位置の上方に位置させる。その後、コレット22を矢印D1方向に沿って下降させて、ピックアップ位置のチップ21をこのコレット22に吸着する。次に、コレット22を矢印D2方向に沿って上昇させた後、矢印C2方向に移動させて待機位置に戻す。
The collet returning step 51 is a step from FIG. 4 (a) to FIG. 4 (c). That is, as shown in FIG. 4A, the
待機位置に戻した後は、図4(c)に示すように、コレット22を矢印C3方向に移動させて、中間ステージ23の上方に位置させる。そして、コレット22を矢印D3方向に沿って下降させて、その最下位位置で、コレット22の吸着力を解除するとともに、中間ステージ23側に吸着力を作用させて、コレット22に吸着されていたチップ21を中間ステージ23上に吸着する。
After returning to the standby position, as shown in FIG. 4C, the
その後は、コレット22を矢印D4方向に沿って上昇させた後、矢印C4方向に沿って移動させて待機位置に戻す。これによって、コレット戻し工程51が終了する。そして、第1位置認識工程52は、図4(d)に示すように、観察用カメラ42にて中間ステージ23上にチップ21を観察する。そして、認識したチップ21の中間ステージ23上の位置データ(第1認識結果)を記憶手段に記憶させる。
Thereafter, the
オートチップ戻し工程53は、図5(a)〜図5(d)までの工程である。すなわち、図5(a)に示すように、ボンディング用コレット24を待機位置に位置させた状態から、矢印E1方向に移動させて、中間ステージ23の上方に位置させる。その後、コレット24を矢印F1方向に沿って下降させて、中間ステージ23のチップ21をこのコレット24に吸着する。この際、コレット24は角錐コレットであるので、コレット24の吸着位置がずれていても、コレット24のエッジが角錐コレットのテーパ部30に案内され、吸着する。この状態では、中間ステージ23側の吸着力をOFF状態とする。
The auto
その後、図5(b)に示すように、コレット24を矢印F2のように一旦上昇させ後、図5(c)に示すように、再度矢印F1にように下降させる。この際、中間ステージ側の吸着力を作用させるとともに、コレット24側の吸着力をOFF状態とする。これによって、チップ21が中間ステージ側に吸着する。次に、コレット24を矢印F2のように上昇させた後、矢印E2方向に沿って移動させてコレット24を待機位置に戻す。これによって、オートチップ戻し工程53が終了する。
Thereafter, as shown in FIG. 5 (b), the
第2位置認識工程54は、図6(a)に示すように、観察用カメラ42にて中間ステージ23上にチップ21を観察する。そして、認識したチップ21の中間ステージ23上の位置データ(第2認識結果)を記憶手段に記憶させる。
In the second position recognition step 54, the
比較工程55は、第1位置認識工程52の第1認識結果と第2位置認識工程54の第2認識結果とを比較する。そして、その差分を、コレット交換後のズレとして、ティーチングすることになる。この場合、パラメータとして、X軸方向と、Y軸方向と、θ軸方向とがあり、このため、例えば、3軸方向のズレ量の閾値を予め決定し、1軸でも設定した閾値を超えれば、ずれ量をティーチングしたり、各軸おいて閾値を超えていないが、3軸のトータルのずれ量が予め設定したトータルのずれ量の閾値を超えた場合に、ずれ量をティーチングしたりするようにできる。すなわち、ずれ量を修正する位置調整工程56を行うことになる。この場合、表示部43にずれ量が表示され、オペレータが位置調整工程56を行うか行わないかを決定することができる。
The
位置調整工程56が終了した後は、中間ステージ23上のチップ21の位置情報のデータを記憶手段から削除する。次に、廃棄工程57を行う。すなわち、図6(b)に示すように、ブロー機構47にてエアブローを行うことによって、中間ステージ23上のチップ21を廃棄する。その後は、図6(c)に示すように、原点復帰工程58を行って、このティーチング工程を終了する。
After the
本発明においては、コレット戻し工程51と第1位置認識工程52とで第1ステップと呼び、チップ戻し工程53と第2位置認識工程54と比較工程55と位置調整工程56とで第2ステップと呼び、廃棄工程57と原点復帰工程58とで第3ステップと呼ぶことができる。すなわち、第1ステップまでは、準備工程であり、第2ステップがティーチング工程であり、第3ステップが後工程である。
In the present invention, the collet return process 51 and the first position recognition process 52 are referred to as the first step, and the
このように、ボンディング用コレット交換後のティーチングを終了した後は、このボンディング装置によるボンディング作業が開始される。 As described above, after the teaching after the exchange of the collet for bonding is completed, the bonding work by this bonding apparatus is started.
本発明のティーチング方法及びティーチングシステムでは、ピップアップ用コレット22とボンディング用コレット24とを備えたボンディング装置を用いたボンディング用コレット交換後のオートティーチングが可能となる。このため、マニュアル動作を必要とせず、オート動作からマニュアル動作に切り換える必要がない。このため、ティーチングための作業時間の大幅な短縮が可能となる。(従来の方法によるティーチングを含めたコレット交換作業では2時間程度かかっていたのが、本発明のティーチング方法を用いれば、コレット交換作業が15分程度でできる。)しかも、オペレータの作業の軽減を図ることができて、オペレータによる人為的なミスを防止でき、安定したティーチング作業を行うことができる。
In the teaching method and teaching system of the present invention, auto-teaching after exchanging the collet for bonding using the bonding apparatus provided with the
表示部43を備えたものでは、オペレータがこの表示部43を見ることによって、直ちに、チップ21と中間ステージ23との位置認識を行うことができ、作業性に優れる。また、位置認識用のモニタは、既存のボンディング装置においても備えているので、既存の表示部43をそのまま用いることができ、低コスト化を図ることができる。
In the case where the
中間ステージ23の原点復帰工程を含みものでは、その後のボンディング工程が安定する。また、チップ21を中間ステージ23上から廃棄する廃棄手段46を備えたものでは、ティーチングに用いたチップ21を廃棄することができ、オペレータの作業の軽減を図ることができる。廃棄手段をブロー機構47にて構成することができ、機構として複雑化することなく、チップ21を確実に廃棄することができる。
If the
以上、本発明の実施形態につき説明したが、前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、コレット戻し工程において、前記実施形態では、図4(a)から図4(b)までの工程と、図4(c)〜図4(d)までの工程としては、連続した工程であっても、不連続な工程であってもよい。 As described above, the embodiment of the present invention has been described, but various modifications are possible without being limited to the embodiment. For example, in the collet returning step, in the embodiment, FIG. 4 (a) to FIG. The process up to (b) and the processes from FIG. 4 (c) to FIG. 4 (d) may be continuous processes or discontinuous processes.
21 チップ
22 ピップアップ用コレット
23 中間ステージ
24 ボンディング用コレット
35A 第1位置認識手段
35B 第2位置認識手段
35 位置認識手段
37 比較手段
38 ピックアップ側制御手段
39 ピックアップ側搬送手段
43 表示部
46 チップ廃棄手段
47 ブロー機構
50 制御手段(位置調整手段)
51 コレット戻し工程
52 位置認識工程
53 オートチップ戻し工程
54 位置認識工程
55 比較工程
56 位置調整工程
57 廃棄工程
58 原点復帰工程
A ピックアップ位置
B ボンディング位置
21
51 Collet return process 52
Claims (7)
ピップアップ用コレットにて吸着したチップを中間ステージ上に供給した後、ピップアップ用コレットを所定の待機位置に戻すコレット戻し工程と、
ピップアップ用コレットにて供給されたチップの中間ステージ上での位置を認識する第1位置認識工程と、
中間ステージ上に供給されているチップをボンディング用コレットにて吸着してZ軸方向に沿って上昇させた後、再度Z軸方向に沿って下降させて中間ステージ上に戻し、その後、ボンディング用コレットを所定の待機位置に戻すオートチップ戻し工程と、
チップ戻し工程にて戻されたチップの中間ステージ上での位置を認識する第2位置認識工程と、
第1位置認識工程の認識結果と第2位置認識工程の認識結果とを比較する比較工程と、
比較工程の比較が所定の範囲を超えたときに、ボンディング工程の位置調整を行う位置調整工程とを備えたことを特徴とするティーチング方法。 The chip is picked up by the pip-up collet at the pick-up position, and the chip adsorbed by the pip-up collet is supplied to the intermediate stage. A method for teaching a bonding collet in a chip transporting process in which a chip picked up by a bonding collet including a pyramid collet having a taper portion to guide the chip and sucked by a bonding collet to a bonding position is provided.
A collet returning step of returning the chip adsorbed by the pip-up collet onto the intermediate stage and then returning the pip-up collet to a predetermined standby position;
A first position recognition step for recognizing the position of the chip supplied by the collet for pip-up on the intermediate stage;
After the chip supplied on the intermediate stage is adsorbed by the bonding collet and raised along the Z-axis direction, it is lowered again along the Z-axis direction and returned to the intermediate stage, and then the bonding collet An automatic chip returning step for returning to a predetermined standby position;
A second position recognition process for recognizing the position of the chip returned in the chip return process on the intermediate stage;
A comparison step for comparing the recognition result of the first position recognition step with the recognition result of the second position recognition step;
A teaching method comprising: a position adjusting step for adjusting the position of the bonding step when the comparison in the comparison step exceeds a predetermined range.
前記第3ステップに中間ステージの原点復帰工程を含むことを特徴とする請求項1に記載のティーチング方法。 A first step, a second step, and a third step, wherein the first step includes the collet return step and the first position recognition step, and the second step includes a chip return step, a second position recognition step, and a comparison step. A teaching method including a position adjusting step,
The teaching method according to claim 1, wherein the third step includes an intermediate stage origin return step.
前記第3ステップに前記第1ステップと第2ステップとが終了したチップを中間ステージ上から廃棄する廃棄工程を含むことを特徴とする請求項1に記載のティーチング方法。 A first step, a second step, and a third step, wherein the first step includes the collet return step and the first position recognition step, and the second step includes a chip return step, a second position recognition step, and a comparison step. A teaching method including a position adjusting step,
2. The teaching method according to claim 1, wherein the third step includes a discarding step of discarding the chip that has completed the first step and the second step from an intermediate stage.
ピップアップ用コレットにて吸着したチップを中間ステージ上に供給した後、ピップアップ用コレットを所定の待機位置に戻すピックアップ側制御手段と、
ピップアップ用コレットにて供給されたチップの中間ステージ上での位置を認識する第1位置認識手段と、
中間ステージ上に供給されているチップをボンディング用コレットにて吸着してZ軸方向に沿って上昇させた後、再度Z軸方向に沿って下降させて中間ステージ上に戻し、その後、ボンディング用コレットを所定の待機位置に戻すボンディング側制御手段と、
チップ戻し工程にて戻されたチップの中間ステージ上での位置を認識する第2位置認識手段と、
第1位置認識手段の認識結果と第2位置認識手段の認識結果とを比較する比較手段と、
比較手段の比較が所定の範囲を超えたときに、ボンディング工程の位置調整を行う位置調整手段とを備えたことを特徴とするティーチングシステム。 The chip is picked up by the pip-up collet at the pick-up position, and the chip adsorbed by the pip-up collet is supplied to the intermediate stage. A teaching system for a bonding collet in a chip transporting process of picking up a chip adsorbed by a bonding collet and picking up the chip adsorbed by the bonding collet to a bonding position.
Pickup side control means for returning the chip adsorbed by the pip-up collet onto the intermediate stage and then returning the pip-up collet to a predetermined standby position;
First position recognition means for recognizing the position of the chip supplied by the collet for pip-up on the intermediate stage;
After the chip supplied on the intermediate stage is adsorbed by the bonding collet and raised along the Z-axis direction, it is lowered again along the Z-axis direction and returned to the intermediate stage, and then the bonding collet Bonding-side control means for returning the position to a predetermined standby position;
Second position recognition means for recognizing the position of the chip returned in the chip return step on the intermediate stage;
Comparison means for comparing the recognition result of the first position recognition means and the recognition result of the second position recognition means;
A teaching system comprising: a position adjusting means for adjusting a position of the bonding process when the comparison of the comparing means exceeds a predetermined range.
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JP2019087546A (en) * | 2017-11-01 | 2019-06-06 | キヤノンマシナリー株式会社 | Collet adjustment device, collet adjustment method and die bonder |
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