JP2020021843A - カメラのキャリブレーション方法、キャリブレーション装置及びキャリブレーション用ターゲット - Google Patents
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Abstract
【課題】周囲温度が変化しても、カメラのキャリブレーションを迅速かつ正確に行う方法、装置及びキャリブレーション用ターゲットを提供する。【解決手段】カメラのキャリブレーション用ターゲット１０であって、カメラの位置ずれ量を測定するためのマーク１３を有する結晶化ガラス１２を備えている。ターゲットは、マークが形成された結晶化ガラスを含むため、その熱膨張率は非常に小さい。【効果】このようなターゲットを用いてカメラのキャリブレーションを実施すれば、周囲温度が変化してもターゲットの寸法変化が可及的に抑制されるため、カメラのキャリブレーションを迅速かつ正確に実施することが可能となる。【選択図】図２
Description
本発明は、対象物を認識するためのカメラのキャリブレーション技術に関する。
半導体素子等の電子部品を基板上にボンディングさせるボンディング装置として、従来からダイボンディング装置やフリップチップボンディング装置などが公知である。このようなボンディング装置は、電子部品を基板に正確に位置合わせをしてボンディングするために、電子部品認識カメラと基板認識カメラとを備えているのが一般的である。
この電子部品認識カメラと基板認識カメラは、周囲温度の変化によるカメラ支持部材の熱膨張などにより、基準位置からずれ、電子部品を基板に正確に位置合わせできないという問題が生じる場合がある。特に、ボンディング装置の内部に１００度以上になる高温領域がある場合、高温領域とカメラの配置領域との間に仕切り板などを設けたとしても輻射熱でカメラ周辺が加熱され、カメラの周囲温度の変化が生じやすいため、このような問題は顕著になる。
そこで、ボンディング装置では、電子部品認識カメラ及び／又は基板認識カメラのキャリブレーションが適宜行われる。このようなカメラのキャリブレーション方法は、マークを有するターゲットをカメラで撮像する工程と、カメラで撮像されたマークの位置に基づいてカメラの位置ずれ量を測定する工程とを備えており、例えば、測定されたカメラの位置ずれ量に応じて、基板に対する電子部品の相対的な移動量が補正される（例えば、特許文献１及び２を参照）。
上記のような従来のカメラのキャリブレーション方法では、周囲温度の変化により、ターゲットが膨張する可能性は考慮されていない。ターゲットが膨張すると、ターゲットの大きさが基準寸法から変化するため、ターゲットに形成されたマークの相対位置も変化してしまう。したがって、ターゲットの大きさが基準寸法から変化している状態では、そのターゲットに形成されているマークの位置を基準とした正確なキャリブレーションを実施できないという問題がある。一方、周囲の温度低下などによってターゲットが基準寸法に戻るまで待てば、正確なキャリブレーションを再び実施することは可能であるが、非常に時間がかかるという問題がある。
なお、このような問題は、ボンディング装置に限らず、対象物を認識するためのカメラを備えた装置（特に、対象物又は対象物の加工に供する物の加熱を伴う装置）であれば同様に生じ得る。
本発明は、周囲温度が変化しても、カメラのキャリブレーションを迅速かつ正確に実施することを課題とする。
上記の課題を解決するために創案された本発明は、カメラのキャリブレーション用ターゲットであって、カメラの位置ずれ量を測定するためのマークが形成された結晶化ガラスを備えていることを特徴とする。このような構成によれば、ターゲットはマークが形成された結晶化ガラスを含むため、その熱膨張率は非常に小さくなる。したがって、このようなターゲットを用いてカメラのキャリブレーションを実施すれば、周囲温度が変化してもターゲットの寸法変化が可及的に抑制されるため、カメラのキャリブレーションを迅速かつ正確に実施することが可能となる。
上記の構成において、結晶化ガラスは、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２ ５５〜７５％、Ａｌ２Ｏ３ ２０．５〜２７％、Ｌｉ２Ｏ ２超〜８％、ＴｉＯ２ １．５〜３％、ＳｎＯ２ ０．１〜０．５％、ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２ ３．８〜５％、Ｌｉ２Ｏ＋０．７４１ＭｇＯ＋０．３６７ＺｎＯ ３．７〜４．５％、ＳｒＯ＋１．８４７ＣａＯ ０．５％以下を含有し、３０℃における長さをＬ、各温度における長さ（Ｌｔ）と、３０℃における長さ（Ｌ）との差をΔＬとしたときに、−４０℃〜３００℃における最大値ΔＬｍａｘと最小値ΔＬｍｉｎとの差をＬで割った値（ΔＬｍａｘ−ΔＬｍｉｎ）／Ｌが８×１０−６以下であることが好ましい。このようにすれば、周囲温度の変化によるターゲットの寸法変化を実質的に無視することができる。
上記の構成において、マークが、結晶化ガラスの表面に形成されたガラス面からなる凹部及び凸部の少なくとも一方を含むようにしてもよい。このようにすれば、結晶化ガラスに金属等を印刷しなくても、マークをガラス面からなる凹部及び／又は凸部だけで形成することもできる。この場合、金属等の印刷物の剥離やガス化（蒸発など）によって、周囲環境が汚染されないという利点がある。
上記の構成において、マークが、結晶化ガラスの表面に形成されたガラス面からなる凹部を含み、凹部の内部に金属が埋設されていてもよい。このようにすれば、金属に由来するマークの良好な視認性を確保しつつ、金属の剥離を抑制することができる。
上記の構成において、結晶化ガラスが、第一面と、第一面と反対側の第二面とを有し、第一面及び第二面のそれぞれにマークが形成されていてもよい。
この場合、結晶化ガラスが、マークを表裏面のそれぞれに有する単一のガラス板であることが好ましい。このようにすれば、結晶化ガラスを、例えば二枚のガラス板を分離可能に積層した構造とした場合に比べて、取り扱い性が良好になる。すなわち、単一のガラス板であるため、キャリブレーション時に、表裏面のマークの相対的な位置ずれが生じないなどの利点がある。もちろん、本発明は、ターゲットを複数枚の結晶化ガラス板の積層構造とする構成を排除するものではない。
上記の課題を解決するために創案された本発明は、対象物を認識するためのカメラで、マークを有するターゲットを撮像する工程と、カメラで撮像されたマークの位置に基づいてカメラの位置ずれ量を測定する工程とを備えたカメラのキャリブレーション方法であって、ターゲットが、マークが形成された結晶化ガラスを備えていることを特徴とする。このような構成によれば、既に述べた対応する構成と同様の作用効果を得ることができる。
上記の課題を解決するために創案された本発明は、対象物を認識するためのカメラで撮像可能な位置に配置されたマークを有するターゲットと、カメラで撮像されたマークの位置に基づいてカメラの位置ずれ量を測定する制御部とを備えたカメラのキャリブレーション装置であって、ターゲットが、マークが形成された結晶化ガラスを備えていることを特徴とする。このような構成によれば、既に述べた対応する構成と同様の作用効果を得ることができる。
本発明によれば、周囲温度が変化しても、カメラのキャリブレーションを迅速かつ正確に実施することができる。
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。以下の実施形態は、カメラのキャリブレーション装置が組み込まれたボンディング装置を例にとって説明する。
（第一実施形態）
図１に示すように、第一実施形態に係るボンディング装置１は、電子部品である半導体チップ（ダイ）２を基板３に位置合わせしてボンディング（接合）するダイボンディング装置である。なお、図１において、ＸＹＺは直交座標系であり、Ｘ方向及びＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向である。
図１に示すように、第一実施形態に係るボンディング装置１は、電子部品である半導体チップ（ダイ）２を基板３に位置合わせしてボンディング（接合）するダイボンディング装置である。なお、図１において、ＸＹＺは直交座標系であり、Ｘ方向及びＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向である。
ボンディング装置１は、ボンディングヘッド４と、半導体チップ供給部５と、ボンディングステージ部６と、ボトムカメラ７と、トップカメラ８と、移動装置９と、ターゲット１０と、制御部１１とを備えている。このうち、ターゲット１０と制御部１１とがキャリブレーション装置の構成である。
ボンディングヘッド４は、半導体チップ２を吸着保持し、移動装置９により移動して基板３に半導体チップ２をボンディングするための機構である。
半導体チップ供給部５は、ボンディングヘッド４に半導体チップ２を供給するための機構である。半導体チップ供給部５は、Ｙ方向に移動可能なテーブル５ａを備えている。テーブル５ａの上には、碁盤目状にダイシングされた複数の半導体チップ２が粘着フィルム（図示しない）によって裏面側から支持された状態で載置される。この際、粘着フィルムは僅かに引き伸ばされており、隣接する半導体チップ２の間には隙間が形成されている。なお、半導体チップ供給部５は、テーブル５ａをＸ方向及び／又はＺ方向に移動可能とする移動機構を更に備えていてもよい。
ボンディングステージ部６は、半導体チップ２を基板３にボンディングする際に、基板３を保持するための機構である。ボンディングステージ部６は、Ｙ方向に移動可能なテーブル６ａを備えている。テーブル６ａの上には、基板３が載置される。なお、ボンディングステージ部６は、テーブル６ａをＸ方向及び／又はＺ方向に移動可能とする移動機構を更に備えていてもよい。
ボトムカメラ７は、ボンディングヘッド４に吸着保持された半導体チップ２を認識するための第一カメラである。ボトムカメラ７は、半導体チップ供給部５とボンディングステージ部６との間におけるボンディングヘッド４の移動経路の下方に配置されている。なお、本実施形態では、ボトムカメラ７は、ボンディングヘッド４の移動経路の下方の所定位置に定置されている。
トップカメラ８は、ボンディングステージ部６に支持された基板３を認識するための第二カメラである。トップカメラ８及びボンディングヘッド４は、互いにＸ方向に所定のオフセット量だけ離された状態で、移動装置９にそれぞれ取り付けられている。このオフセット量は、周囲温度の変化による膨張により変化する場合がある。
移動装置９は、ボンディングヘッド４及びトップカメラ８を移動させるための機構である。移動装置９は、トップカメラ８及びボンディングヘッド４を一体的にＸ方向に移動可能とするＸ方向駆動機構９ａと、ボンディングヘッド４をＺ方向に移動可能とするＺ方向駆動機構９ｂとを備えている。この実施形態では、ボンディングヘッド４は、Ｚ方向駆動機構９ｂを介してＸ方向駆動機構９ａに取り付けられている。なお、移動装置９は、ボンディングヘッド４をＺ軸周りに回転可能とするθ方向駆動機構（図示しない）を更に備えていてもよい。また、本実施形態では、一つの移動装置９をトップカメラ移動機構とボンディングヘッド移動機構として利用しているが、トップカメラ移動機構とボンディングヘッド移動機構とでそれぞれ独立した二種の移動装置を設けてもよい。
ターゲット１０は、ボトムカメラ７及びトップカメラ８のキャリブレーション時に使用される部材である。ターゲット１０は、図示しない移動機構により、ボトムカメラ７の上方位置であって、かつ、ボンディングヘッド４の移動経路の下方位置に進出した第一位置Ｓ１（図１の状態）、第一位置Ｓ１から退避した第二位置（図示しない）との間で、進退移動可能になっている。すなわち、キャリブレーション時に、第一位置Ｓ１にターゲット１０を配置することで、ターゲット１０を挟んでボトムカメラ７及びトップカメラ８を同軸（Ｚ軸）上に配置できる。これにより、それぞれのカメラ７，８で同時にターゲット１０を撮像することが可能となる。なお、ボトムカメラ７を移動可能な構成とした場合、ターゲット１０は、進退移動可能とすることなく、ボンディングヘッド４の移動経路下方の所定位置に定置させてもよい。
図２に示すように、ターゲット１０は、結晶化ガラス板１２から形成されている。結晶化ガラス板１２の表面には、ボトムカメラ７及びトップカメラ８のキャリブレーションを行うためのマーク１３が形成されている。本実施形態では、マーク１３は、所定のパターンを有する複数のドットを含む。マーク１３の平面視形状やパターンは、カメラ７，８のキャリブレーションを行うことが可能であれば特に限定されないものではなく、例えば、丸状、四角状、小枠状、十字状、カギ括弧状、などであってもよいし、これらを組み合わせた形状であってもよい。また、複数のマーク１３全てに同じ形状を採用してもよいし、一部のマーク１３について異なる形状を採用してもよい。このようにターゲット１０を結晶化ガラス板１２で形成すれば、周囲温度が変化してもターゲット１０の寸法変化が可及的に抑制される。すなわち、ターゲット１０内におけるマーク１３の相対位置の変化も可及的に抑制される。
図３に示すように、本実施形態では、結晶化ガラス板１２は単一のガラス板からなり、第一面としての下面１２ａ及び第二面としての上面１２ｂのそれぞれに互いに対称となるマーク１３が形成されている。すなわち、キャリブレーション時に、下面１２ａに形成されたマーク１３がボトムカメラ７によって撮像されると共に、上面１２ｂに形成されたマーク１３がトップカメラ８によって撮像される。このように一枚の結晶化ガラス板１２の表裏面にマーク１３を形成すれば、キャリブレーション時に表裏面のマーク１３の相対的な位置ずれが生じないため、取り扱い性が向上するという利点がある。
結晶化ガラス板１２の厚みは、０．４〜３.０ｍｍであることが好ましい。
なお、ターゲット１０は、板状に限定されるものではなく、例えばブロック状などでもよいが、上記のように表裏面にマーク１３を形成する場合には、表裏面のマーク１３の高さ位置に大きな差が生じない板状であることが好ましい。
マーク１３は、例えば、蒸着やスパッタなどにより結晶化ガラス板１２の表面に形成された金属膜からなる。金属膜の材料としては、結晶化ガラス板１２と色差が生ずる色の金属材料を用いることが好ましい。結晶化ガラス板１２が透明、または白色等の明色である場合、例えば、金属膜の材料としてはクロム、ニッケル、チタンなどの暗色系の金属が挙げられる。一方、結晶化ガラス板１２が黒色等の暗色である場合、例えば、金属膜の材料としては金、銅、白金、アルミなどの明色系の金属が挙げられる。また、半導体を含む電子部品の製造工程では、アルカリ金属やアルカリ土類金属が工程を汚染するおそれがあるため、金属膜にはこれらの金属を含まないことが好ましい。
結晶化ガラス板１２は、３０℃における長さをＬ、各温度における長さ（Ｌｔ）と、３０℃における長さ（Ｌ）との差をΔＬとしたときに、−４０℃〜３００℃における最大値ΔＬｍａｘと最小値ΔＬｍｉｎとの差をＬで割った値（ΔＬｍａｘ−ΔＬｍｉｎ）／Ｌが８×１０−６以下であることが好ましい。温度変化に伴う相対的位置関係の変化をより効果的に抑制する観点からは、−４０℃〜３００℃における（ΔＬｍａｘ−ΔＬｍｉｎ）／Ｌが６×１０−６以下であることが好ましく、５×１０−６以下であることがより好ましく、３×１０−６以下であることが更に好ましく、２×１０−６以下であることが最も好ましい。
β−石英固溶体とβ−スポジュメン固溶体との両方を主結晶として含有することにより、結晶化ガラスの−４０℃〜３００℃℃における（ΔＬｍａｘ−ΔＬｍｉｎ）／Ｌを十分に小さくすることが可能となると考えられる。そこで、結晶性ガラスは、β−石英固溶体とβ−スポジュメン固溶体との両方が析出し得るガラス組成を有するものであることが好ましい。具体的には、ターゲット１０を構成する結晶化ガラス板は、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２ ５５〜７５％、Ａｌ２Ｏ３ ２０．５〜２７％、Ｌｉ２Ｏ ２超〜８％、ＴｉＯ２ １．５〜３％、ＳｎＯ２ ０．１〜０．５％、ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２ ３．８〜５％、Ｌｉ２Ｏ＋０．７４１ＭｇＯ＋０．３６７ＺｎＯ ３．７〜４．５％、ＳｒＯ＋１．８４７ＣａＯ ０．５％以下を含有することが好ましい。
ここで、結晶化工程における最高温度を変化させることにより、得られる結晶化ガラス板１２の熱膨張率や（ΔＬｍａｘ−ΔＬｍｉｎ）／Ｌを変化させることができる。すなわち、同じ組成の結晶化ガラス板１２であっても、結晶化工程における最高温度を異ならせることにより、（ΔＬｍａｘ−ΔＬｍｉｎ）／Ｌが異なる結晶化ガラス板１２が得られる。よって、得ようとする結晶化ガラス板１２の熱膨張特性に応じて、結晶化工程における最高温度を選択すればよい。従って、本実施形態においては、結晶化ガラス板１２の−４０℃〜３００℃における（ΔＬｍａｘ−ΔＬｍｉｎ）／Ｌが８×１０−６以下となるように、結晶化工程における最高温度を設定することが好ましい。β−石英固溶体とβ−スポジュメン固溶体との両方が析出するように結晶化工程における最高温度を設定することが好ましい。
このように、結晶化工程における最高温度を変化させることにより、得られる結晶化ガラス板１２の（ΔＬｍａｘ−ΔＬｍｉｎ）／Ｌを変化させることができる理由としては定かではないが、以下の理由が考えられる。すなわち、結晶化工程における最高温度を変化させることにより、β−石英固溶体とβ−スポジュメン固溶体の両方が析出し、これらの析出割合が変化し、その結果、（ΔＬｍａｘ−ΔＬｍｉｎ）／Ｌが変化するものと考えられる。
なお、結晶化工程において、β−石英固溶体とβ−スポジュメン固溶体との両方を析出させやすくするためには、最高温度−１００℃〜最高温度までの加熱速度を０．０５℃／分〜５℃／分とすることが好ましい。
上記のような結晶化ガラスを用いることにより、結晶化ガラス板１２を透明に構成可能である。結晶化ガラス板１２が透明であれば、一方の主面に設けたマーク１３を他方の主面側から透過してボトムカメラ７またはトップカメラ８で撮像可能である。なお、本発明において、透明とは可視光波長域の透過率が７０％以上であることを指す。
一方、結晶化ガラス板１２として、有色不透明な結晶化ガラスを採用してもよい。例えば、意図的にガラスが白濁するよう結晶化させた白色の結晶化ガラスや、黒色着色剤を添加した黒色の血色化ガラス等を採用してもよい。
制御部１１は、ボトムカメラ７、トップカメラ８、移動装置９のＸ方向駆動機構９ａ、及びボンディングステージ部６のテーブル６ａに電気的に接続されている。制御部１１は、ボトムカメラ７で撮像されたマーク１３の位置に基づいてマーク１３に対するボトムカメラ７の位置ずれ量を測定すると共に、トップカメラ８で撮像されたマーク１３の位置に基づいてマーク１３に対するトップカメラ８の位置ずれ量を測定するようになっている。制御部１１は、これら位置ずれ量に基づく移動補正量を演算し、その演算結果をＸ方向駆動機構９ａ及びテーブル６ａに出力するようになっている。
次に、以上のように構成されたボンディング装置１におけるカメラのキャリブレーション方法を説明する。
まず、ボトムカメラ７及びトップカメラ８の基準位置の設定を行う。基準位置を設定する場合、ターゲット１０を第二位置から第一位置Ｓ１に進出させた状態で停止させる。次に、移動装置９のＸ方向駆動機構９ａによりトップカメラ８をＸ方向に移動させ、図１に示すように、ターゲット１０を挟んでボトムカメラ７及びトップカメラ８を同軸上に位置させる。このときのＸ方向位置及びＹ方向位置を、ボトムカメラ７及びトップカメラ８の基準位置として制御部１１の記憶手段に記憶させる。
上記のように基準位置の設定が完了した後に、基板３に対して半導体チップ２をボンディングする。すなわち、ボトムカメラ７で半導体チップ２の位置の認識を行うと共に、トップカメラ８で基板３の位置の認識を行いながら、基板３上に半導体チップ２を位置合わせしてボンディングする。
このようなボンディングを所定回数又は所定時間行った後、カメラ７，８のキャリブレーションが行われる。すなわち、基準位置設定動作で記憶された基準位置に、ボトムカメラ７、トップカメラ８及びターゲット１０を移動させ、両カメラ７，８でマーク１３を撮像する。なお、カメラ７，８のキャリブレーションは、ボンディングするごとに毎回行うことが好ましい。
この時、周囲温度の変化による熱膨張により、マーク１３の認識位置が基準位置からずれる場合がある。このずれ量は、制御部１１において、マーク１３に対するボトムカメラ７の位置ずれ量と、マーク１３に対するトップカメラ８の位置ずれ量として測定される。そして、制御部１１は、マーク１３に対するボトムカメラ７の位置ずれ量と、マーク１３に対するトップカメラ８の位置ずれ量とから、ボトムカメラ７とトップカメラ８の相対的な位置ずれ量を演算する。この演算されたずれ量に基づいて、移動装置９のＸ方向駆動機構９ａのＸ方向移動量と、ボンディングステージ部６のテーブル６ａのＹ方向移動量とが補正される。すなわち、基板３に対する半導体チップ２の相対的移動量が補正される。これにより、周囲温度の変化による位置ずれ誤差が低減される。
このようなキャリブレーションの際に、ターゲット１０が結晶化ガラス板１２から形成されているため、その熱膨張率は非常に小さくなる。すなわち、周囲温度が変化してもターゲット１０の寸法変化が可及的に抑制される。したがって、熱膨張したターゲットが常温に戻るまで待つ必要がないため、キャリブレーションを迅速かつ正確に実施することが可能となる。ここで、キャリブレーション時にターゲット１０の周囲温度が高温になる場合がある。特に、結晶化ガラス板１２からなるターゲット１０が有用となるのは、キャリブレーション時のターゲット１０の周囲温度が、１００℃以上になる場合である。キャリブレーション時のターゲット１０の周囲温度は、−４０℃〜３００℃であることが好ましく、０℃〜１００℃であることがより好ましく、２０〜２５℃であることが更に好ましい。
（第二実施形態）
図４に示すように、第二実施形態に係るキャリブレーション装置及びキャリブレーション方法が、第一実施形態と相違するところは、ターゲット１０の構成である。以下では、相違点のみを説明し、共通点については説明を省略する。
図４に示すように、第二実施形態に係るキャリブレーション装置及びキャリブレーション方法が、第一実施形態と相違するところは、ターゲット１０の構成である。以下では、相違点のみを説明し、共通点については説明を省略する。
第二実施形態では、ターゲット１０のマーク１３が、結晶化ガラス板１２の表面に形成されたガラス面からなる凹部１２ｃから構成されている。この凹部１２ｃは、例えば、フォトリソグリフィーとエッチングを用いて形成してもよいが、本実施形態では、レーザー加工により形成されている。レーザー加工を用いれば、マーク１３の寸法公差が良好になるため、キャリブレーションの精度が向上する。なお、マーク１３は、結晶化ガラス板１２の表面に形成されたガラス面からなる凸部から構成されていてもよい。あるいは、マーク１３は、結晶化ガラス板１２の表面に形成されたガラス面からなる凸部と凹部の両方を含んでいてもよい。凹部１２ｃは底面が平坦な柱状穴として構成されていてもよく、底面が曲面から成るすり鉢状の穴として構成されていてもよい。
（第三実施形態）
図５に示すように、第三実施形態に係るキャリブレーション装置及びキャリブレーション方法が、第一〜第二実施形態と相違するところは、ターゲット１０の構成である。以下では、相違点のみを説明し、共通点については説明を省略する。
図５に示すように、第三実施形態に係るキャリブレーション装置及びキャリブレーション方法が、第一〜第二実施形態と相違するところは、ターゲット１０の構成である。以下では、相違点のみを説明し、共通点については説明を省略する。
第三実施形態では、ターゲット１０のマーク１３が、結晶化ガラス板１２の表面に形成されたガラス面からなる凹部１２ｃと、凹部１２ｃの内部に埋設された金属１４とを備えている。金属１４として、例えば、蒸着又はスパッタで形成された金属膜（クロム膜など）を利用できる。なお、金属１４の表面が結晶化ガラス板１２の表面と同一平面に位置するよう凹部１２ｃを金属１４で埋めてもよいし、金属１４の表面が結晶化ガラス板１２の表面より突出するよう凹部１２ｃを金属１４で埋めてもよいし、凹部１２ｃの内面に沿った薄膜状に金属１４を形成してもよい。
（第四実施形態）
図６に示すように、第四実施形態に係るキャリブレーション装置及びキャリブレーション方法が、第一〜第三実施形態と相違するところは、ターゲット１０の構成である。以下では、相違点のみを説明し、共通点については説明を省略する。
図６に示すように、第四実施形態に係るキャリブレーション装置及びキャリブレーション方法が、第一〜第三実施形態と相違するところは、ターゲット１０の構成である。以下では、相違点のみを説明し、共通点については説明を省略する。
第四実施形態では、ターゲット１０は、分離可能に積層された二枚の結晶化ガラス板１５，１６を備えている。第一結晶化ガラス板１５の下面１５ａおよび第二結晶化ガラス板１６の上面１６ａには、それぞれマーク１３が形成されている。第一結晶化ガラス板１５と第二結晶化ガラス板１６のいずれか一方に厚み方向の貫通孔（図示しない）が形成されており、この貫通孔を通じて負圧を生じさせることで、第一結晶化ガラス板１５と第二結晶化ガラス板１６とが互いに吸着した状態となっている。すなわち、負圧を解除すれば、再び二枚の結晶化ガラス板１５，１６は互いに分離可能となるため、いずれか一方だけを交換することもできる。なお、上記ターゲット１０の構成は一例であり、二枚の結晶化ガラス板１５，１６は互いに接着されていてもよい。また、結晶化ガラス板１５および結晶化ガラス板１６の間に着色された樹脂等から成る着色層が設けられてもよい。
なお、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、更に種々なる形態で実施し得る。
上記の実施形態では、キャリブレーション時に、カメラの位置ずれ量に応じて、基板に対する半導体チップの相対的移動量を補正する場合を説明したが、カメラの位置ずれ量に応じて、カメラの位置（取付角度などの姿勢やピント位置の調整を含む）自体を調整するようにしてもよい。すなわち、カメラのキャリブレーション時に、結晶化ガラス板からなるターゲットを使用するものであれば、具体的なキャリブレーション方法は特に限定されるものではない。
上記の実施形態では、ボンディングヘッドと所定のオフセット量を有するトップカメラが、真下を撮像する場合を説明したが、トップカメラは斜め方向からボンディングヘッドのボンディング位置を直接撮像するものであってもよい。
上記の実施形態において、ボンディング装置の内部に１００度以上になる高温領域がある場合、高温領域とカメラの配置領域との間に仕切り板を設け、両領域を独立した部屋とすることが好ましい。
上記の実施形態では、ダイボンディング装置に本発明を適用する場合を説明したが、フリップチップボンディング装置やワイヤボンディング装置に本発明を適用してもよい。また、ボンディング装置以外にも、カメラで対象物の認識する装置であれば同様に本発明を適用できる。
１ ボンディング装置
２ 半導体チップ
３ 基板
４ ボンディングヘッド
５ 半導体チップ供給部
６ ボンディングステージ部
７ ボトムカメラ
８ トップカメラ
９ 移動装置
１０ ターゲット
１１ 制御部
１２ 結晶化ガラス板
１３ マーク
２ 半導体チップ
３ 基板
４ ボンディングヘッド
５ 半導体チップ供給部
６ ボンディングステージ部
７ ボトムカメラ
８ トップカメラ
９ 移動装置
１０ ターゲット
１１ 制御部
１２ 結晶化ガラス板
１３ マーク
Claims (8)
- カメラのキャリブレーション用ターゲットであって、
前記カメラの位置ずれ量を測定するためのマークが形成された結晶化ガラスを備えていることを特徴とするカメラのキャリブレーション用ターゲット。 - 前記結晶化ガラスは、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２ ５５〜７５％、Ａｌ２Ｏ３ ２０．５〜２７％、Ｌｉ２Ｏ ２超〜８％、ＴｉＯ２ １．５〜３％、ＳｎＯ２ ０．１〜０．５％、ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２ ３．８〜５％、Ｌｉ２Ｏ＋０．７４１ＭｇＯ＋０．３６７ＺｎＯ ３．７〜４．５％、ＳｒＯ＋１．８４７ＣａＯ ０．５％以下を含有し、 ３０℃における長さをＬ、各温度における長さ（Ｌｔ）と、３０℃における長さ（Ｌ）との差をΔＬとしたときに、−４０℃〜３００℃における最大値ΔＬｍａｘと最小値ΔＬｍｉｎとの差をＬで割った値（ΔＬｍａｘ−ΔＬｍｉｎ）／Ｌが８×１０−６以下であることを特徴とする請求項１に記載のカメラのキャリブレーション用ターゲット。
- 前記マークが、前記結晶化ガラスの表面に形成されたガラス面からなる凹部及び凸部の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラのキャリブレーション用ターゲット。
- 前記マークが、前記結晶化ガラスの表面に形成されたガラス面からなる凹部を含み、前記凹部の内部に金属が埋設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラのキャリブレーション用ターゲット。
- 前記結晶化ガラスが、第一面と、前記第一面と反対側の第二面とを有し、前記第一面及び前記第二面のそれぞれに前記マークが形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のカメラのキャリブレーション用ターゲット。
- 前記結晶化ガラスが、前記マークを表裏面のそれぞれに有する単一のガラス板であることを特徴とする請求項５に記載のカメラのキャリブレーション用ターゲット。
- 対象物を認識するためのカメラで、マークを有するターゲットを撮像する工程と、前記カメラで撮像された前記マークの位置に基づいて前記カメラの位置ずれ量を測定する工程とを備えたカメラのキャリブレーション方法であって、
前記ターゲットが、前記マークが形成された結晶化ガラスを備えていることを特徴とするカメラのキャリブレーション方法。 - 対象物を認識するためのカメラで撮像可能な位置に配置されたマークを有するターゲットと、前記カメラで撮像された前記マークの位置に基づいて前記カメラの位置ずれ量を測定する制御部とを備えたカメラのキャリブレーション装置であって、
前記ターゲットが、前記マークが形成された結晶化ガラスを備えていることを特徴とするカメラのキャリブレーション装置。
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