JP2022047297A - Bonding system, and manufacturing method of chip component using the same - Google Patents

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JP2022047297A JP2020153122A JP2020153122A JP2022047297A JP 2022047297 A JP2022047297 A JP 2022047297A JP 2020153122 A JP2020153122 A JP 2020153122A JP 2020153122 A JP2020153122 A JP 2020153122A JP 2022047297 A JP2022047297 A JP 2022047297A
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Abstract

To provide a bonding system capable of precisely mounting a component in a short time by reducing error in the recognition position of a component as the bonding target even if the stop accuracy of the prism deteriorates.SOLUTION: The bonding system includes: a reflector that reflects an image of a chip entered from a first entrance in a first direction, and reflects an image of a bonding position entered from a second entrance in a second direction; and a movable light guide including at least: a first last reflection surface that is placed immediately below the first exit, which inclines generally parallel to the reflector to reflect entered image of the chip right overhead; and a second last reflection surface that is placed immediately below the second exit, which inclines generally parallel to the reflector to reflect the entered image of the bonding position right overhead.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本開示は、ボンディング装置とこれを用いたチップ部品の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a bonding apparatus and a method of manufacturing a chip component using the bonding apparatus.

半導体デバイスの製造過程では、半導体チップ(以下、単に「チップ」と略記する)を超音波接合等によって基板に接合するボンディング工程が実行される。ボンディング工程には高い位置精度が求められるため、ボンディング工程時の位置誤差を画像認識によって補正することが行われる。例えば特許文献1のボンディング装置は、チップと基板の実装位置決めマークとを、実装直前に撮像して認識する認識システムを備えている。このボンディング装置は、高い位置精度を確保しながら高生産性を実現するために、チップと基板との間に進出した際に、チップの像、ボンディング位置の像をそれぞれ第1の入射口、第2の入射口から入射させ、第1の出射口、第2の出射口から上方に出射させる機能を有する可動プリズムと、出射されたチップの像、ボンディング位置の像を、2回反射ミラーとして機能する4つのプリズムを備えた固定光学ユニットを介して4つの撮像部によって撮像する撮像ユニットとを備える。 In the process of manufacturing a semiconductor device, a bonding step of bonding a semiconductor chip (hereinafter, simply abbreviated as "chip") to a substrate by ultrasonic bonding or the like is executed. Since high position accuracy is required in the bonding process, the position error during the bonding process is corrected by image recognition. For example, the bonding apparatus of Patent Document 1 includes a recognition system that captures and recognizes a chip and a mounting positioning mark on a substrate immediately before mounting. In order to achieve high productivity while ensuring high position accuracy, this bonding device displays the image of the chip and the image of the bonding position at the first incident port and the first, respectively, when advancing between the chip and the substrate. A movable prism having a function of incident from two incident ports and emitted upward from the first exit port and the second exit port, an image of the emitted chip, and an image of the bonding position function as a double reflection mirror. It is provided with an image pickup unit that captures images by four image pickup units via a fixed optical unit provided with four prisms.

特開2019-201006号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-201006

しかしながら、特許文献1の構成では、反射する光路によっては、可動プリズムが移動する時の停止精度以上にチップの位置の認識位置がずれてしまうという課題があった。 However, in the configuration of Patent Document 1, there is a problem that the recognition position of the chip position shifts more than the stopping accuracy when the movable prism moves depending on the reflected optical path.

本開示は、上述した従来の状況に鑑みて案出され、プリズムの停止精度が悪化してもボンディング対象となる部品の認識位置の誤差を低減し、高精度で短時間に部品を実装するボンディング装置を提供することを目的とする。 This disclosure was devised in view of the above-mentioned conventional situation, and even if the stopping accuracy of the prism deteriorates, the error of the recognition position of the component to be bonded is reduced, and the component is mounted with high accuracy in a short time. The purpose is to provide the device.

本開示は、ボンディングツールがチップを保持し、前記チップと対向するように基板が載置されるステージの方向に前記ボンディングツールを下降させて前記チップを前記基板のボンディング位置に接合するボンディング装置であって、前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間に位置した際に、前記チップの像を前記チップに対向する第1の入射口から入射させ前記第1の入射口から水平方向に離間した第1の出射口から上方に出射させるとともに、前記基板の前記ボンディング位置の像を前記ボンディング位置と対向する第2の入射口から入射させ前記第1の入射口から水平方向に離間した第2の出射口から上方に出射させる可動導光体と、前記第1の出射口から出射された前記チップの像を撮像する第1の撮像手段と、前記第2の出射口から出射された前記ボンディング位置の像を撮像する第2の撮像手段と、前記第1の撮像手段によって撮像された前記チップの像と前記第2の撮像手段によって撮像された前記ボンディング位置の像に基づいて、前記チップと前記ボンディング位置の相対的な位置ずれを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記位置ずれに基づいて、前記ボンディングツールと前記ステージとを相対的に移動させるアライメント手段と、前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間の空間に前記可動導光体を進退させる移動手段と、を有し、前記可動導光体は、前記第1の入射口から入射した前記チップの像を第1の方向に反射するとともに、前記第2の入射口から入射した前記ボンディング位置の像を第2の方向に反射する反射体と、前記第1の出射口の真下に配置され入射した前記チップの像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第1の最終反射面と、前記第2の出射口の真下に配置され入射した前記ボンディング位置の像を真上に反射し、前記反射体の反射面と略平行の傾きを有する第2の最終反射面と、を少なくとも含む、ボンディング装置を提供する。 The present disclosure is a bonding apparatus in which the bonding tool holds the chip and lowers the bonding tool toward the stage on which the substrate is placed so as to face the chip to bond the chip to the bonding position of the substrate. When it is located between the chip located above the bonding position and the substrate, the image of the chip is incident from the first incident port facing the chip and from the first incident port. It is emitted upward from the first exit port separated in the horizontal direction, and the image of the bonding position of the substrate is incident from the second incident port facing the bonding position and horizontally from the first incident port. A movable light guide body that emits upward from a second exit port that is separated, a first image pickup means that captures an image of the chip emitted from the first exit port, and an exit from the second exit port. Based on the second imaging means for capturing the image of the bonding position, the image of the chip imaged by the first imaging means, and the image of the bonding position captured by the second imaging means. , A detecting means for detecting a relative misalignment between the chip and the bonding position, and an alignment means for relatively moving the bonding tool and the stage based on the misalignment detected by the detecting means. The movable light guide has a moving means for moving the movable light guide back and forth in the space between the chip and the substrate located above the bonding position, and the movable light guide is from the first incident port. A reflector that reflects the incident image of the chip in the first direction and reflects the image of the bonding position incident from the second incident port in the second direction, and directly below the first exit port. The first final reflecting surface having an inclination substantially parallel to the reflector and the bonding position arranged and incident just below the second exit port are arranged and incident on the image of the chip. Provided is a bonding apparatus including at least a second final reflecting surface having an inclination substantially parallel to the reflecting surface of the reflector, which reflects the image of the above.

また、本開示は、ボンディングツールがチップを保持し、前記チップと対向するように基板が載置されるステージの方向に前記ボンディングツールを下降させて前記チップを前記基板のボンディング位置に接合するボンディング装置において、前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間に位置した際に、前記チップの像を前記チップに対向する第1の入射口から入射させ前記第1の入射口から水平方向に離間した第1の出射口から上方に出射させるとともに、前記基板の前記ボンディング位置の像を前記ボンディング位置と対向する第2の入射口から入射させ前記第1の入射口から水平方向に離間した第2の出射口から上方に出射させる可動導光体と、前記第1の出射口から出射された前記チップの像の一部である第1の部分像を撮像する第1の撮像手段と、前記第2の出射口から出射された前記ボンディング位置の像の前記第1の部分像に対応する一部である第2の部分像を撮像する第2の撮像手段と、前記第1の出射口から出射された前記チップの像の前記第1の部分像とは異なる一部である第3の部分像を撮像する第3の撮像手段と、前記第2の出射口から出射された前記ボンディング位置の像の前記第3の部分像に対応する一部である第4の部分像を撮像する第4の撮像手段と、前記第1の撮像手段によって撮像された前記第1の部分像と前記第2の撮像手段によって撮像された前記第2の部分像と前記第3の撮像手段によって撮像された前記第3の部分像と前記第4の撮像手段によって撮像された前記第4の部分像に基づいて、前記チップと前記ボンディング位置の相対的な位置ずれを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記位置ずれに基づいて、前記ボンディングツールと前記ステージとを相対的に移動させるアライメント手段と、前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間の空間に前記可動導光体を進退させる移動手段と、を有し、前記可動導光体は、前記第1の入射口から入射した前記チップの像を第1の方向に反射するとともに、前記第2の入射口から入射した前記ボンディング位置の像を第2の方向に反射する反射体と、前記第1の出射口の真下に配置され入射した前記チップの像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第1の最終反射面と、前記第2の出射口の真下に配置され入射した前記ボンディング位置の像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第2の最終反射面と、を少なくとも含む、ボンディング装置を提供する。 Further, in the present disclosure, the bonding tool holds the chip, and the bonding tool is lowered in the direction of the stage on which the substrate is placed so as to face the chip, and the chip is bonded to the bonding position of the substrate. In the apparatus, when the image of the chip is incident between the chip located above the bonding position and the substrate, the image of the chip is incident from the first incident port facing the chip and from the first incident port. The image of the bonding position of the substrate is incident from the second incident port facing the bonding position while being emitted upward from the first emission port separated in the horizontal direction, and horizontally from the first incident port. A movable light guide body that emits upward from a second exit port that is separated, and a first image pickup means that captures a first partial image that is a part of an image of the chip emitted from the first exit port. A second image pickup means for capturing a second partial image which is a part corresponding to the first partial image of the image of the bonding position emitted from the second exit port, and the first image pickup means. A third image pickup means for capturing a third partial image which is a part different from the first partial image of the image of the chip emitted from the exit port, and the above-mentioned ejected from the second exit port. A fourth image pickup means for capturing a fourth partial image which is a part corresponding to the third partial image of the image of the bonding position, and the first partial image captured by the first image pickup means. The second partial image captured by the second imaging means, the third partial image captured by the third imaging means, and the fourth partial image captured by the fourth imaging means. The bonding tool and the stage are relatively moved based on the detection means for detecting the relative misalignment between the chip and the bonding position and the misalignment detected by the detection means. The movable light guide has an alignment means and a moving means for moving the movable light guide back and forth in the space between the chip and the substrate located above the bonding position, and the movable light guide is the first. A reflector that reflects the image of the chip incident from the incident port in the first direction and reflects the image of the bonding position incident from the second incident port in the second direction, and the first emission. The image of the chip placed directly under the mouth and incident is reflected directly above, and the first final reflecting surface having an inclination substantially parallel to the reflector and the first final reflecting surface arranged directly under the second exit port are placed and incident. Image of the bonding position Provided is a bonding apparatus including, at least, a second final reflecting surface having an inclination substantially parallel to the reflector.

また、本開示は、ボンディングツールによって基板のボンディング位置の上方で保持されたチップと前記基板との間に位置した際に、前記チップの像を前記チップに対向する第1の入射口から入射させ前記第1の入射口から水平方向に離間した第1の出射口から上方に出射させるとともに、前記ボンディング位置の像を前記ボンディング位置と対向する第2の入射口から入射させ前記第1の入射口から水平方向に離間した第2の出射口から上方に出射させる可動導光体を用い、前記チップと対向するよう基板が載置されるステージに向かって前記ボンディングツールを下降させて、前記チップを前記基板のボンディング位置に接合するボンディング方法であって、前記第1の出射口から出射された前記チップの像を撮像する第1の撮像工程と、前記第2の出射口から出射された前記ボンディング位置の像を撮像する第2の撮像工程と、前記第1の撮像手段によって撮像された前記チップの像と前記第2の撮像手段によって撮像された前記ボンディング位置の像とに基づいて、前記チップと前記ボンディング位置の相対的な位置ずれを検出する検出工程と、前記検出手段によって検出された前記位置ずれに基づいて、前記ボンディングツールと前記ステージとを相対的に移動させるアライメント工程と、前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間の空間に前記可動導光体を進退させる移動工程と、を含み、前記可動導光体は、前記第1の入射口から入射した前記チップの像を第1の方向に反射するとともに、前記第2の入射口から入射した前記ボンディング位置の像を第2の方向に反射する反射体と、前記第1の出射口の真下に配置され、入射した前記チップの像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第1の最終反射面と、前記第2の出射口の真下に配置され、入射した前記ボンディング位置の像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第2の最終反射面と、を少なくとも含む、ボンディング方法を提供する。 Further, in the present disclosure, when the chip is held between the chip held above the bonding position of the substrate by the bonding tool and the substrate, the image of the chip is incident on the first incident port facing the chip. The first incident port is horizontally separated from the first incident port, and the image of the bonding position is incident from the second incident port facing the bonding position. Using a movable light guide that emits upward from a second exit port that is horizontally separated from the chip, the bonding tool is lowered toward the stage on which the substrate is placed so as to face the chip, and the chip is lowered. A bonding method for bonding to the bonding position of the substrate, the first imaging step of imaging the image of the chip emitted from the first exit port, and the bonding emitted from the second exit port. The chip is based on a second imaging step of imaging a position image, an image of the chip imaged by the first imaging means, and an image of the bonding position imaged by the second imaging means. A detection step of detecting the relative misalignment of the bonding position, an alignment step of relatively moving the bonding tool and the stage based on the misalignment detected by the detection means, and the bonding. The movable light guide includes a moving step of moving the movable light guide back and forth in the space between the chip located above the position and the substrate, and the movable light guide includes the chip incident from the first incident port. The image of the bonding position is reflected in the first direction, and the image of the bonding position incident from the second incident port is reflected in the second direction. An image of the incident bonding position, which reflects the image of the incident chip directly above and is arranged directly under the second exit port and the first final reflection surface having an inclination substantially parallel to the reflector. Provided is a bonding method including at least a second final reflecting surface having an inclination substantially parallel to the reflector.

また、本開示は、ボンディングツールによって基板のボンディング位置の上方で保持されたチップと前記基板との間に位置した際に、前記チップの像を前記チップに対向する第1の入射口から入射させ前記第1の入射口から水平方向に離間した第1の出射口から上方に出射させるとともに、前記ボンディング位置の像を前記ボンディング位置と対向する第2の入射口から入射させ前記第1の入射口から水平方向に離間した第2の出射口から上方に出射させる可動導光体を用い、前記チップと対向するよう基板が載置されるステージに向かって前記ボンディングツールを下降させて、前記チップを前記基板のボンディング位置に接合するボンディング方法であって、前記第1の出射口から出射された前記チップの像の一部である第1の部分像を撮像する第1の撮像工程と、前記第2の出射口から出射された前記ボンディング位置の像の前記第1の部分像に対応する一部である第2の部分像を撮像する第2の撮像工程と、前記第1の出射口から出射された前記チップの像の前記第1の部分像とは異なる一部である第3の部分像を撮像する第3の撮像工程と、前記第2の出射口から出射された前記ボンディング位置の像の前記第3の部分像に対応する一部である第4の部分像を撮像する第4の撮像工程と、前記第1の撮像手段によって撮像された前記第1の部分像と前記第2の撮像手段によって撮像された前記第2の部分像と前記第3の撮像手段によって撮像された前記第3の部分像と前記第4の撮像手段によって撮像された前記第4の部分像とに基づいて、前記チップと前記ボンディング位置の相対的な位置ずれを検出する検出工程と、前記検出手段によって検出された前記位置ずれに基づいて、前記ボンディングツールと前記ステージとを相対的に移動させるアライメント工程と、前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間の空間に前記可動導光体を進退させる移動工程と、を含み、前記可動導光体は、前記第1の入射口から入射した前記チップの像を第1の方向に反射するとともに、前記第2の入射口から入射した前記ボンディング位置の像を第2の方向に反射する反射体と、前記第1の出射口の真下に配置され、入射した前記チップの像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第1の最終反射面と、前記第2の出射口の真下に配置され、入射した前記ボンディング位置の像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第2の最終反射面と、を少なくとも含む、ボンディング方法を提供する。 Further, in the present disclosure, when the chip is held between the chip held above the bonding position of the substrate by the bonding tool and the substrate, the image of the chip is incident from the first incident port facing the chip. The first incident port is horizontally separated from the first incident port, and the image of the bonding position is incident from the second incident port facing the bonding position. Using a movable light guide that emits upward from a second exit port that is horizontally separated from the chip, the bonding tool is lowered toward the stage on which the substrate is placed so as to face the chip, and the chip is lifted. A bonding method for bonding to a bonding position of the substrate, the first imaging step of imaging a first partial image which is a part of an image of the chip emitted from the first ejection port, and the first imaging step. A second imaging step of imaging a second partial image which is a part corresponding to the first partial image of the image of the bonding position emitted from the exit port 2, and exiting from the first exit port. A third imaging step of imaging a third partial image which is a part different from the first partial image of the image of the chip, and an image of the bonding position emitted from the second exit port. A fourth imaging step of imaging a fourth partial image which is a part corresponding to the third partial image, and the first partial image and the second partial image captured by the first imaging means. Based on the second partial image captured by the imaging means, the third partial image captured by the third imaging means, and the fourth partial image captured by the fourth imaging means. A detection step of detecting a relative misalignment between the chip and the bonding position, and an alignment step of relatively moving the bonding tool and the stage based on the misalignment detected by the detecting means. The movable light guide body includes a moving step of advancing and retreating the movable light guide body into the space between the chip located above the bonding position and the substrate, and the movable light guide body is incident from the first incident port. The image of the chip is reflected in the first direction, and the image of the bonding position incident from the second incident port is reflected in the second direction, and directly below the first exit port. The first final reflecting surface, which is arranged and reflects the image of the incident chip directly above and has an inclination substantially parallel to the reflector, and the bonding which is arranged and incident just below the second exit port. The image of the position is directly above Provided is a bonding method including at least a second final reflecting surface that reflects and has an inclination substantially parallel to the reflector.

本開示によれば、プリズムの停止精度が悪化してもボンディング対象となる部品の認識位置の誤差を低減でき、高精度で短時間に部品を実装できる。 According to the present disclosure, even if the stopping accuracy of the prism deteriorates, the error of the recognition position of the component to be bonded can be reduced, and the component can be mounted with high accuracy in a short time.

実施の形態1に係るボンディング装置の斜視図Perspective view of the bonding apparatus according to the first embodiment 実施の形態1に係るボンディング装置の側面図Side view of the bonding apparatus according to the first embodiment 実施の形態1に係るボンディング装置の正面図Front view of the bonding apparatus according to the first embodiment 実施の形態1に係るボンディング装置に装備された撮像ユニットの下面図Bottom view of the image pickup unit equipped in the bonding apparatus according to the first embodiment. 実施の形態1に係るボンディング装置に装備された撮像ユニットの断面図Sectional drawing of the image pickup unit equipped in the bonding apparatus which concerns on Embodiment 1. (a),(b)実施の形態1に係るボンディング装置の動作説明図(A), (b) Operation explanatory diagram of the bonding apparatus according to the first embodiment. 実施の形態1に係るボンディング装置における可動導光体の構成を示す斜視図The perspective view which shows the structure of the movable light guide body in the bonding apparatus which concerns on Embodiment 1. 実施の形態1に係るボンディング装置によるチップおよびボンディング位置の撮像に用いられる撮像部および取得される撮像視野の説明図Explanatory diagram of an image pickup unit used for image pickup of a chip and a bonding position by the bonding apparatus according to the first embodiment, and an image pickup field of view acquired. 実施の形態1に係るボンディング装置によるチップおよびボンディング位置の撮像における画像取得経路の説明図An explanatory diagram of an image acquisition path in imaging a chip and a bonding position by the bonding apparatus according to the first embodiment. 実施の形態1に係るボンディング装置の制御系の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the control system of the bonding apparatus which concerns on Embodiment 1. 比較例に係るボンディング装置における可動導光体の構成を示す斜視図Perspective view showing the configuration of the movable light guide body in the bonding apparatus according to the comparative example. (a),(b)比較例に係る可動導光体に位置ずれが発生したときの視認位置を示す作用説明図(A), (b) Operation explanatory diagram showing the visual recognition position when the position shift occurs in the movable light guide body according to the comparative example. 実施の形態1に係る可動プリズムに位置ずれが発生したときの視認位置を示す作用説明図An operation explanatory view showing a visual recognition position when a misalignment occurs in the movable prism according to the first embodiment.

以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係るボンディング装置およびボンディング方法を具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。なお、ボンディング方法は、ボンディング装置を用いたチップ部品の製造方法である。 Hereinafter, embodiments in which the bonding apparatus and bonding method according to the present disclosure are specifically disclosed will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of already well-known matters and duplicate explanations for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid unnecessary redundancy of the following description and to facilitate the understanding of those skilled in the art. It should be noted that the accompanying drawings and the following description are provided for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims. The bonding method is a method for manufacturing chip parts using a bonding apparatus.

先ず図1、図2、図3を参照して、半導体チップ等のチップを基板のボンディング位置に接合するボンディング装置1の構成を説明する。図1は、実施の形態1に係るボンディング装置1の斜視図である。図2は、実施の形態1に係るボンディング装置1の側面図である。図3は、実施の形態1に係るボンディング装置1の正面図である。 First, the configuration of the bonding apparatus 1 for bonding chips such as semiconductor chips to the bonding positions of the substrate will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3. FIG. 1 is a perspective view of the bonding apparatus 1 according to the first embodiment. FIG. 2 is a side view of the bonding apparatus 1 according to the first embodiment. FIG. 3 is a front view of the bonding apparatus 1 according to the first embodiment.

なお、方向を示す矢印が記された図において、X軸はボンディング装置の右左方向、Y軸はボンディング装置の前後方向、Z軸はボンディング装置の上下方向を示す。X軸およびY軸は直交して水平面に含まれる。Z軸は鉛直面に含まれる。また、いずれか2つの軸の直交点に記される中黒円は矢線先端の正面を示し、中バツ円は矢線後端の背面を示す。図1において、ボンディング装置1は、チップ供給部2、基板保持部3、ボンディング機構4およびこれらの各部を制御する制御部5を備えている。 In the figure with arrows indicating the directions, the X-axis indicates the right-left direction of the bonding device, the Y-axis indicates the front-rear direction of the bonding device, and the Z-axis indicates the vertical direction of the bonding device. The X-axis and Y-axis are orthogonal to each other and are included in the horizontal plane. The Z axis is included in the vertical plane. Further, the bullet circle marked at the orthogonal point of any two axes indicates the front of the tip of the arrow, and the bullet circle indicates the back of the rear end of the arrow. In FIG. 1, the bonding apparatus 1 includes a chip supply unit 2, a substrate holding unit 3, a bonding mechanism 4, and a control unit 5 that controls each of these units.

チップ供給部2は、ボンディング対象の部品であるチップを供給する機能を有する。図2に示すように、チップ供給部2は、第1のXYテーブル10の上面に配置された供給ステージ11を備えている。供給ステージ11の上面にはウェハシート13が展張状態で保持されており、ウェハシート13の上面には個片に分割された状態のチップ14が、バンプが形成された能動面を上向きにした姿勢で貼着されている。第1のXYテーブル10の駆動により、供給ステージ11は、X方向、Y方向に移動し、取出対象の任意のチップ14を取出し位置[P1]に位置させることができる。 The chip supply unit 2 has a function of supplying chips that are parts to be bonded. As shown in FIG. 2, the chip supply unit 2 includes a supply stage 11 arranged on the upper surface of the first XY table 10. The wafer sheet 13 is held in a stretched state on the upper surface of the supply stage 11, and the chip 14 in a state of being divided into individual pieces is placed on the upper surface of the wafer sheet 13 in a posture in which the active surface on which the bump is formed faces upward. It is pasted with. By driving the first XY table 10, the supply stage 11 can move in the X direction and the Y direction, and can be positioned at the extraction position [P1] of any chip 14 to be extracted.

図1に示すように、ピックアップヘッド駆動部16から延出したアーム部の先端にはピックアップヘッド15が結合されている。ピックアップヘッド駆動部16の駆動により、ピックアップヘッド15は、供給ステージ11の上方のチップ14の取出し位置[P1]とボンディング機構4への受渡位置ピックアップ位置[P2]との間で移動する。チップ14のピックアップにおいては、ウェハシート13の下面側に配置されたエジェクタ12の作動により、ピックアップ対象のチップ14がウェハシート13から剥離される。剥離されたチップ14は、ピックアップヘッド15によって能動面を上向きにした姿勢で保持される。 As shown in FIG. 1, a pickup head 15 is coupled to the tip of an arm portion extending from the pickup head drive portion 16. By driving the pickup head drive unit 16, the pickup head 15 moves between the take-out position [P1] of the chip 14 above the supply stage 11 and the delivery position pickup position [P2] to the bonding mechanism 4. In the pickup of the chip 14, the chip 14 to be picked up is peeled off from the wafer sheet 13 by the operation of the ejector 12 arranged on the lower surface side of the wafer sheet 13. The peeled chip 14 is held by the pickup head 15 in a posture in which the active surface faces upward.

取出し位置[P1]にてチップ14を保持したピックアップヘッド15は上昇して、ボンディング機構4のボンディングヘッド26によるピックアップ位置[P2]まで移動する(矢印c参照)。この移動途中でのピックアップヘッド15の上下反転(矢印d参照)により、ピックアップヘッド15は、ピックアップ位置[P2]にてチップ14を能動面を下向きにした姿勢で保持した状態となる。ピックアップヘッド15およびピックアップヘッド駆動部16は、取出し位置[P1]にてチップ供給部2から取り出したチップ14を光学ヘッド30によるピックアップ位置[P2]に移送するチップ移送部17を構成する。 The pickup head 15 holding the chip 14 at the take-out position [P1] rises and moves to the pickup position [P2] by the bonding head 26 of the bonding mechanism 4 (see arrow c). By turning the pickup head 15 upside down (see arrow d) during this movement, the pickup head 15 is in a state of holding the chip 14 in a posture in which the active surface is facing downward at the pickup position [P2]. The pickup head 15 and the pickup head drive unit 16 constitute a chip transfer unit 17 that transfers the chip 14 taken out from the chip supply unit 2 at the take-out position [P1] to the pickup position [P2] by the optical head 30.

基板保持部3の構成を説明する。図1および図2に示すように、第2のXYテーブル20の上面には、ボンディング対象の基板22を保持した基板保持ステージ21が配置されている。第2のXYテーブル20の駆動により、基板保持ステージ21は、X方向、Y方向に移動する。これにより、基板22に設定されたボンディング位置22a(図6参照)を作業位置[P3]に位置させることができる。このようにして作業位置[P3]に位置合わせされたボンディング位置22aに、ボンディング機構4のボンディングツール29(後述参照)によってチップ14がボンディングされる。 The configuration of the board holding portion 3 will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, a substrate holding stage 21 holding the substrate 22 to be bonded is arranged on the upper surface of the second XY table 20. By driving the second XY table 20, the substrate holding stage 21 moves in the X direction and the Y direction. As a result, the bonding position 22a (see FIG. 6) set on the substrate 22 can be positioned at the working position [P3]. The chip 14 is bonded to the bonding position 22a aligned with the working position [P3] by the bonding tool 29 (see below) of the bonding mechanism 4.

ボンディング機構4の構成を説明する。図1および図2に示すように、チップ供給部2および基板保持部3の上方には、Y軸フレーム23がY方向に水平に配置されている。Y軸フレーム23には2列のガイドレール25を備えたリニアモータ24が側面に沿って配置されている。ガイドレール25は基板保持ステージ21の上方で水平に延びている。ガイドレール25には、スライダ25a(図3参照)を介して第1の移動ベース26aがガイドレール25に沿って移動可能に装着されている。ガイドレール25には、第1の移動ベース26aとは独立してガイドレール25に沿って移動可能な第2の移動ベース30aが装着されている。 The configuration of the bonding mechanism 4 will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the Y-axis frame 23 is horizontally arranged in the Y direction above the chip supply unit 2 and the substrate holding unit 3. A linear motor 24 having two rows of guide rails 25 is arranged along the side surface of the Y-axis frame 23. The guide rail 25 extends horizontally above the substrate holding stage 21. A first moving base 26a is movably mounted on the guide rail 25 via a slider 25a (see FIG. 3). The guide rail 25 is equipped with a second moving base 30a that can move along the guide rail 25 independently of the first moving base 26a.

第1の移動ベース26aにはボンディングヘッド26が装着されている。ボンディングヘッド26は、ボンディングツール駆動部27により駆動されるボンディングツール保持部28によって、ボンディングツール29を保持した構成となっている。ボンディングツール29によるチップ14の保持状態でのボンディングツール駆動部27の駆動により、ボンディングツール29は、下降し、保持したチップ14を基板22のボンディング位置22aに接合する(図6参照)。すなわち実施の形態1に係るボンディング装置1では、ボンディングツール29がチップ14を保持し、チップ14と対向するように基板22が載置された基板保持ステージ21の方向にボンディングツール29を下降させて、チップ14を基板22のボンディング位置22aに接合する。 A bonding head 26 is attached to the first moving base 26a. The bonding head 26 has a configuration in which the bonding tool 29 is held by the bonding tool holding unit 28 driven by the bonding tool driving unit 27. By driving the bonding tool driving unit 27 in the holding state of the chip 14 by the bonding tool 29, the bonding tool 29 lowers and joins the held chip 14 to the bonding position 22a of the substrate 22 (see FIG. 6). That is, in the bonding apparatus 1 according to the first embodiment, the bonding tool 29 holds the chip 14, and the bonding tool 29 is lowered in the direction of the substrate holding stage 21 on which the substrate 22 is placed so as to face the chip 14. , The chip 14 is bonded to the bonding position 22a of the substrate 22.

第2の移動ベース30aには、光源ボックス31が装着されている。図2に示すように、光源ボックス31の下部から下方に延出したアーム部31aには、可動導光体である可動プリズム32a(図7参照)を内蔵した可動光学ユニット32が結合されている。ここでアーム部31aはボンディングヘッド26側へ屈曲して設けられており、可動プリズム32aは、光学ヘッド30の中心に対してボンディングヘッド26側にオフセットした形態となっている。 A light source box 31 is mounted on the second moving base 30a. As shown in FIG. 2, a movable optical unit 32 having a movable prism 32a (see FIG. 7), which is a movable light guide, is coupled to an arm portion 31a extending downward from the lower part of the light source box 31. .. Here, the arm portion 31a is provided so as to be bent toward the bonding head 26 side, and the movable prism 32a is in a form of being offset toward the bonding head 26 side with respect to the center of the optical head 30.

リニアモータ24の駆動により、第1の移動ベース26aおよび第2の移動ベース30aは、ガイドレール25に沿って移動し、これによりボンディングヘッド26および光学ヘッド30はY方向に移動する。したがって、リニアモータ24およびガイドレール25は、ボンディングヘッド26および光学ヘッド30を移動させる移動手段となっている。 By driving the linear motor 24, the first moving base 26a and the second moving base 30a move along the guide rail 25, whereby the bonding head 26 and the optical head 30 move in the Y direction. Therefore, the linear motor 24 and the guide rail 25 are moving means for moving the bonding head 26 and the optical head 30.

すなわち、この移動手段は、ボンディングヘッド26をボンディングツール29がチップ14をピックアップするピックアップ位置[P2]とチップ14のボンディングを行う作業位置[P3]との間を移動させ、可動プリズム32aを内蔵した可動光学ユニット32を作業位置[P3]に出し入れさせるために光学ヘッド30を移動させる。 That is, this moving means moves the bonding head 26 between the pickup position [P2] where the bonding tool 29 picks up the chip 14 and the working position [P3] where the chip 14 is bonded, and has a movable prism 32a built-in. The optical head 30 is moved in order to move the movable optical unit 32 in and out of the working position [P3].

そして光学ヘッド30の移動により、ボンディング位置22aの上方に位置するチップ14と基板22との間の空間に、可動光学ユニット32に内蔵された可動導光体である可動プリズム32aを進退させる機能を有している。このように、ボンディングヘッド26および光学ヘッド30を同一の移動手段によって動作させる構成とすることにより、ボンディング装置の機構を簡素化して設備コストを低減することが可能となっている。 Then, by moving the optical head 30, the function of advancing and retreating the movable prism 32a, which is a movable light guide body built in the movable optical unit 32, in the space between the chip 14 located above the bonding position 22a and the substrate 22. Have. As described above, by configuring the bonding head 26 and the optical head 30 to operate by the same moving means, it is possible to simplify the mechanism of the bonding apparatus and reduce the equipment cost.

図3に示すように、Y軸フレーム23およびリニアモータ24の下面には、図4に示す撮像ユニット34が、撮像部移動手段である撮像部移動機構35のベース部35aを介してX方向、Y方向に移動自在に装着されている。撮像ユニット34は、カメラを個別に備えた4つの撮像部を有している。 As shown in FIG. 3, on the lower surfaces of the Y-axis frame 23 and the linear motor 24, the image pickup unit 34 shown in FIG. 4 is placed in the X direction via the base portion 35a of the image pickup section moving mechanism 35 which is the image pickup section moving means. It is mounted so that it can be moved in the Y direction. The image pickup unit 34 has four image pickup units individually provided with a camera.

さらにリニアモータ24の下面には、図8,図9に示す上左プリズム45(第1の導光体の一例)、上右プリズム46(第3の導光体の一例)、下左プリズム47(第2の導光体の一例)、下右プリズム48(第4の導光体の一例)を内蔵した固定光学ユニット33が配置されている。可動光学ユニット32は、チップ14と基板22との間で進退する。実施の形態1においては、撮像ユニット34を、固定光学ユニット33および可動光学ユニット32を組み合わせることにより、チップ14と基板22とを撮像ユニット34によって撮像するようにしている。 Further, on the lower surface of the linear motor 24, an upper left prism 45 (an example of a first light guide), an upper right prism 46 (an example of a third light guide), and a lower left prism 47 shown in FIGS. (An example of a second light guide body), a fixed optical unit 33 incorporating a lower right prism 48 (an example of a fourth light guide body) is arranged. The movable optical unit 32 moves back and forth between the chip 14 and the substrate 22. In the first embodiment, the image pickup unit 34 is combined with the fixed optical unit 33 and the movable optical unit 32 so that the chip 14 and the substrate 22 are imaged by the image pickup unit 34.

図2,図3に示すように、Y軸フレーム23の上部には、作業位置[P3]を両側から挟む配置で1対のスポット照明36が配置されている。スポット照明36は、Y軸フレーム23から延出した保持ブラケット36aの先端部に保持されて、照射方向を作業位置[P3]に位置する可動光学ユニット32に向けた姿勢で配置されている。スポット照明36から照射された照明光は、可動光学ユニット32内の可動プリズム32aに入射し、基板22のボンディング位置22aに照射される(図13参照)。すなわちスポット照明36は、上方から基板22に照明用の光を照射する照明手段となっている。 As shown in FIGS. 2 and 3, a pair of spot lights 36 are arranged on the upper part of the Y-axis frame 23 so as to sandwich the work position [P3] from both sides. The spot illumination 36 is held by the tip of the holding bracket 36a extending from the Y-axis frame 23, and is arranged in a posture in which the irradiation direction is directed toward the movable optical unit 32 located at the working position [P3]. The illumination light emitted from the spot illumination 36 is incident on the movable prism 32a in the movable optical unit 32 and is irradiated to the bonding position 22a of the substrate 22 (see FIG. 13). That is, the spot illumination 36 is an illumination means for irradiating the substrate 22 with illumination light from above.

次に図4,図5を参照して、撮像ユニット34および撮像ユニット34を移動させる撮像部移動機構35の構造を説明する。図4は、実施の形態1に係るボンディング装置1に装備された撮像ユニット34の下面図である。図5は、実施の形態1に係るボンディング装置1に装備された撮像ユニット34の断面図である。 Next, with reference to FIGS. 4 and 5, the structure of the image pickup unit moving mechanism 35 for moving the image pickup unit 34 and the image pickup unit 34 will be described. FIG. 4 is a bottom view of the image pickup unit 34 mounted on the bonding device 1 according to the first embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view of an image pickup unit 34 equipped in the bonding device 1 according to the first embodiment.

図4は図3に示す撮像ユニット34の下面を示しており、図5は図4におけるA-A断面を示している。図4に示すベース部35aは矩形状のベースプレートであり、Y軸フレーム23、リニアモータ24の下面に装着される(図3参照)。すなわち実施の形態1においては、撮像ユニット34を構成する第1の撮像手段、第2の撮像手段(図8参照)を、ボンディングヘッド26および光学ヘッド30を移動させる移動手段であるリニアモータ24またはこの移動手段を支持するY軸フレーム23の下面に装着する構成となっている。 FIG. 4 shows the lower surface of the image pickup unit 34 shown in FIG. 3, and FIG. 5 shows a cross section taken along the line AA in FIG. The base portion 35a shown in FIG. 4 is a rectangular base plate, and is mounted on the lower surface of the Y-axis frame 23 and the linear motor 24 (see FIG. 3). That is, in the first embodiment, the first image pickup means and the second image pickup means (see FIG. 8) constituting the image pickup unit 34 are moved by the linear motor 24 or the linear motor 24 which is a moving means for moving the bonding head 26 and the optical head 30. It is configured to be mounted on the lower surface of the Y-axis frame 23 that supports the moving means.

撮像部移動機構35の構成を説明する。ベース部35aのY方向の両端部にX方向に配列された1対のガイドレール37には、略矩形状のX方向移動テーブル35Xに固定されたスライダ37aがスライド自在に嵌着されている。X方向移動テーブル35XのY方向の一方側の端部に設けられた延出部には、X軸ナット部材39Xが配置されている。X軸ナット部材39Xには、撮像ユニットX軸モータ34Xによって回転駆動される送りねじ39Xaが螺合している。撮像ユニットX軸モータ34Xを正逆駆動することにより、X方向移動テーブル35XはX方向に往復移動する。撮像ユニットX軸モータ34X、X軸ナット部材39Xおよび送りねじ39Xaは、撮像部移動機構35に含まれる第1の移動機構を構成する。 The configuration of the image pickup unit moving mechanism 35 will be described. A slider 37a fixed to a substantially rectangular X-direction moving table 35X is slidably fitted to a pair of guide rails 37 arranged in the X direction at both ends of the base portion 35a in the Y direction. An X-axis nut member 39X is arranged at an extension portion provided at one end of the X-direction moving table 35X in the Y direction. A feed screw 39Xa rotationally driven by the image pickup unit X-axis motor 34X is screwed into the X-axis nut member 39X. By driving the image pickup unit X-axis motor 34X in the forward and reverse directions, the X-direction moving table 35X reciprocates in the X direction. The image pickup unit X-axis motor 34X, the X-axis nut member 39X, and the feed screw 39Xa constitute a first movement mechanism included in the image pickup unit movement mechanism 35.

X方向移動テーブル35Xに配置された1対のガイドレール38には、第1Y方向移動テーブル35Y1、第2Y方向移動テーブル35Y2に固定された複数のスライダ38aがスライド自在に嵌着されている。第1Y方向移動テーブル35Y1、第2Y方向移動テーブル35Y2のそれぞれにおいて、X方向の一方側の端部に設けられた延出部には、それぞれ第1Y軸ナット部材39Y1、第2Y軸ナット部材39Y2が配置されている。第1Y軸ナット部材39Y1、第2Y軸ナット部材39Y2には、撮像ユニットY軸モータ34Yによって回転駆動される送りねじ39Yaが螺合している。 A plurality of sliders 38a fixed to the first Y-direction moving table 35Y1 and the second Y-direction moving table 35Y2 are slidably fitted to the pair of guide rails 38 arranged on the X-direction moving table 35X. In each of the first Y-direction moving table 35Y1 and the second Y-direction moving table 35Y2, a first Y-axis nut member 39Y1 and a second Y-axis nut member 39Y2 are provided at the extending portions provided at one end in the X direction, respectively. Have been placed. A feed screw 39Ya rotationally driven by the image pickup unit Y-axis motor 34Y is screwed into the first Y-axis nut member 39Y1 and the second Y-axis nut member 39Y2.

ここで送りねじ39Yaに形成された送り溝は、第1Y軸ナット部材39Y1に螺合する範囲と第2Y軸ナット部材39Y2に螺合する範囲とで、リード角が逆になっている。撮像ユニットY軸モータ34Yを正逆駆動することにより、第1Y方向移動テーブル35Y1、第2Y方向移動テーブル35Y2は、Y方向に相互に接近または離隔する方向に移動する。撮像ユニットY軸モータ34Y、第1Y軸ナット部材39Y1、第2Y軸ナット部材39Y2、送りねじ39Yaは、撮像部移動機構35に含まれる第2の移動機構を構成する。 Here, the feed groove formed in the feed screw 39Ya has a lead angle opposite in the range screwed into the first Y-axis nut member 39Y1 and the range screwed into the second Y-axis nut member 39Y2. By driving the image pickup unit Y-axis motor 34Y in the forward and reverse directions, the first Y-direction moving table 35Y1 and the second Y-direction moving table 35Y2 move in directions that approach or separate from each other in the Y direction. The image pickup unit Y-axis motor 34Y, the first Y-axis nut member 39Y1, the second Y-axis nut member 39Y2, and the lead screw 39Ya constitute a second movement mechanism included in the image pickup unit moving mechanism 35.

上記構成において、第1Y方向移動テーブル35Y1、第2Y方向移動テーブル35Y2は、X方向移動テーブル35Xに固定して配置されていることから、上述の第1の移動機構を駆動することにより、第1Y方向移動テーブル35Y1、第2Y方向移動テーブル35Y2は同一方向に同一距離移動する。また上述の第2の移動機構を駆動することにより、第1Y方向移動テーブル35Y1、第2Y方向移動テーブル35Y2を、反対方向に同一距離移動させることができる。 In the above configuration, since the first Y-direction moving table 35Y1 and the second Y-direction moving table 35Y2 are fixedly arranged on the X-direction moving table 35X, the first Y is driven by driving the above-mentioned first moving mechanism. The direction moving table 35Y1 and the second Y direction moving table 35Y2 move in the same direction and the same distance. Further, by driving the above-mentioned second moving mechanism, the first Y-direction moving table 35Y1 and the second Y-direction moving table 35Y2 can be moved by the same distance in opposite directions.

第1Y方向移動テーブル35Y1、第2Y方向移動テーブル35Y2には、それぞれ撮像ユニット34を構成する上左撮像部41(第1の撮像部の一例)、上右撮像部43(第3の撮像部の一例)および下左撮像部42(第2の撮像部の一例)、下右撮像部44(第4の撮像部の一例)がX方向に配列されている。 In the first Y-direction moving table 35Y1 and the second Y-direction moving table 35Y2, the upper left image pickup unit 41 (an example of the first image pickup unit) and the upper right image pickup unit 43 (of the third image pickup unit) constituting the image pickup unit 34, respectively. An example), a lower left imaging unit 42 (an example of a second imaging unit), and a lower right imaging unit 44 (an example of a fourth imaging unit) are arranged in the X direction.

ここで、撮像ユニット34を構成する撮像部の構成について説明する。これらの撮像部は、円筒形状の鏡筒部の両端部に入射部およびカメラを装着し、入射部およびカメラの中間に位置する鏡筒部の側面に同軸照明を配置した構成となっている。この構成において、入射部に垂直方向に入射した撮像対象の像は鏡筒部内を水平方向に透過してカメラに入射し、これにより撮像対象の画像が取得される。このとき、同軸照明による照明光がハーフミラーによって撮像光軸に沿って撮像対象に向う方向に照射され、同軸方向から撮像対象に入射する。 Here, the configuration of the imaging unit constituting the imaging unit 34 will be described. These image pickup units are configured such that incident portions and cameras are attached to both ends of a cylindrical lens barrel portion, and coaxial illumination is arranged on the side surface of the lens barrel portion located between the incident portion and the camera. In this configuration, the image of the image pickup target vertically incident on the incident portion is transmitted horizontally through the lens barrel portion and incident on the camera, whereby the image to be imaged is acquired. At this time, the illumination light from the coaxial illumination is irradiated by the half mirror in the direction toward the image pickup target along the image pickup optical axis, and is incident on the image pickup target from the coaxial direction.

具体的には、第1の撮像部である上左撮像部41は、上左鏡筒部41a、上左同軸照明41b、第1のカメラである上左カメラ41cおよび上左入射部41dを有している。第3の撮像部である上右撮像部43は、上右鏡筒部43a、上右同軸照明43b、第3のカメラである上右カメラ43cおよび上右入射部43dを有している。同様に、第2の撮像部である下左撮像部42は、下左鏡筒部42a、下左同軸照明42b、第2のカメラである下左カメラ42cおよび下左入射部42dを有している。第4の撮像部である下右撮像部44は、下右鏡筒部44a、下右同軸照明44b、第4のカメラである下右カメラ44cおよび下右入射部44dを有している。 Specifically, the upper left image pickup unit 41, which is the first image pickup unit, has an upper left lens barrel unit 41a, an upper left coaxial illumination 41b, an upper left camera 41c, which is the first camera, and an upper left incident unit 41d. is doing. The upper right image pickup unit 43, which is a third image pickup unit, has an upper right lens barrel unit 43a, an upper right coaxial illumination 43b, an upper right camera 43c, which is a third camera, and an upper right incident unit 43d. Similarly, the lower left image pickup unit 42, which is the second image pickup unit, has a lower left lens barrel unit 42a, a lower left coaxial illumination 42b, a lower left camera 42c, which is a second camera, and a lower left incident unit 42d. There is. The lower right image pickup unit 44, which is the fourth image pickup unit, has a lower right lens barrel unit 44a, a lower right coaxial illumination 44b, a lower right camera 44c, which is a fourth camera, and a lower right incident unit 44d.

図5における上左撮像部41、上右撮像部43の例に示すように、上左鏡筒部41a、上右鏡筒部43aは、第1Y方向移動テーブル35Y1の下面に結合された保持ブラケット41e、43eによって保持されている。上左入射部41d、上右入射部43dの上方には、ベース部35aに固定された固定光学ユニット33が位置している。固定光学ユニット33は、収納部33aの内部に上左プリズム45、上右プリズム46、下左プリズム47、下右プリズム48を内蔵した構成となっている。上左プリズム45、上右プリズム46、下左プリズム47、下右プリズム48は、入射縁部45a,46a,47a,48aから入射した像を内部で反射して出射縁部45b,46b,47b,48bから下方へ出射させる機能を有している(図8参照)。 As shown in the example of the upper left image pickup unit 41 and the upper right image pickup unit 43 in FIG. 5, the upper left lens barrel portion 41a and the upper right lens barrel portion 43a are holding brackets coupled to the lower surface of the first Y direction moving table 35Y1. It is held by 41e and 43e. A fixed optical unit 33 fixed to the base portion 35a is located above the upper left incident portion 41d and the upper right incident portion 43d. The fixed optical unit 33 has a configuration in which an upper left prism 45, an upper right prism 46, a lower left prism 47, and a lower right prism 48 are built in the storage portion 33a. The upper left prism 45, the upper right prism 46, the lower left prism 47, and the lower right prism 48 internally reflect the image incident from the incident edges 45a, 46a, 47a, 48a and emit the exit edges 45b, 46b, 47b, It has a function of emitting downward from 48b (see FIG. 8).

固定光学ユニット33は、以下に説明する可動光学ユニット32によって取り込まれたチップ14およびボンディング位置22aの上下2視野画像を、左右2つのチップ画像、左右2つのボンディング位置画像に区分して前述の4つの撮像部に伝達する。すなわち上左入射部41d、下左入射部42d、上右入射部43d、下右入射部44dが、それぞれ図8に示す出射縁部45b,47b,46b,48bの下方に位置するように、上左撮像部41,下左撮像部42,上右撮像部43,下右撮像部44が位置合わせされる。この位置合わせは、前述の撮像部移動機構35の機能を用いて行われる。 The fixed optical unit 33 divides the upper and lower two-field images of the chip 14 and the bonding position 22a captured by the movable optical unit 32 described below into two left and right chip images and two left and right bonding position images. It is transmitted to one imaging unit. That is, the upper left incident portion 41d, the lower left incident portion 42d, the upper right incident portion 43d, and the lower right incident portion 44d are located above the exit edge portions 45b, 47b, 46b, 48b shown in FIG. 8, respectively. The left image pickup unit 41, the lower left image pickup unit 42, the upper right image pickup unit 43, and the lower right image pickup unit 44 are aligned. This alignment is performed using the function of the image pickup unit moving mechanism 35 described above.

すなわち、撮像部移動手段である撮像部移動機構35は、上左撮像部41(第1の撮像部の一例)と下左撮像部42(第2の撮像部の一例)と上右撮像部43(第3の撮像部の一例)と下右撮像部44(第4の撮像部の一例)とを、上左プリズム45(第1の導光体の一例)と下左プリズム47(第2の導光体の一例)と上右プリズム46(第3の導光体の一例)と下右プリズム48(第4の導光体の一例)に対して相対的に移動させる。これにより、上左入射部41d,下左入射部42d,上右入射部43d,下右入射部44dは、出射縁部45b,47b,46b,48bに位置合わせされる。 That is, the image pickup unit moving mechanism 35, which is an image pickup unit moving means, includes an upper left image pickup unit 41 (an example of a first image pickup unit), a lower left image pickup unit 42 (an example of a second image pickup unit), and an upper right image pickup unit 43. (An example of a third image pickup unit), a lower right image pickup unit 44 (an example of a fourth image pickup unit), an upper left prism 45 (an example of a first light guide body), and a lower left prism 47 (a second example). It is moved relative to the light guide body), the upper right prism 46 (an example of the third light guide body), and the lower right prism 48 (an example of the fourth light guide body). As a result, the upper left incident portion 41d, the lower left incident portion 42d, the upper right incident portion 43d, and the lower right incident portion 44d are aligned with the exit edge portions 45b, 47b, 46b, 48b.

図6(a)および(b)は、実施の形態1に係るボンディング装置1の動作説明図である。つまり、図6(a)および(b)は、ボンディング装置1において実行されるボンディング作業における上下2方向認識およびそれに引き続いて実行されるボンディング動作を示している。すなわちボンディング動作の実行に先立って、図6(a)に示すように、チップ14を保持したボンディングツール29をボンディング位置22aの上方に位置させ、ボンディング位置22aとチップ14との間に可動光学ユニット32を進出させる。 6 (a) and 6 (b) are operation explanatory views of the bonding apparatus 1 which concerns on Embodiment 1. FIG. That is, FIGS. 6 (a) and 6 (b) show the up and down two-direction recognition in the bonding operation performed in the bonding device 1, and the bonding operation subsequently executed. That is, prior to the execution of the bonding operation, as shown in FIG. 6A, the bonding tool 29 holding the chip 14 is positioned above the bonding position 22a, and the movable optical unit is located between the bonding position 22a and the chip 14. Advance 32.

ここで、可動光学ユニット32は、光学ヘッド30の中心に対してボンディングヘッド26側にオフセットした形態となっていることから、光学ヘッド30とボンディングヘッド26との干渉を生じること無く、ボンディング位置22aとチップ14との間に可動光学ユニット32を位置させることが可能となっている。撮像ユニット34によるチップ14およびボンディング位置22aの撮像および位置認識はこの状態で行われる。可動光学ユニット32に入射したチップ14およびボンディング位置22aの象は、上方に固定された固定光学ユニット33を介して撮像ユニット34に入射する(図8参照)。 Here, since the movable optical unit 32 is offset toward the bonding head 26 with respect to the center of the optical head 30, the bonding position 22a does not cause interference between the optical head 30 and the bonding head 26. It is possible to position the movable optical unit 32 between the chip 14 and the chip 14. Imaging and position recognition of the chip 14 and the bonding position 22a by the imaging unit 34 are performed in this state. The chip 14 and the elephant at the bonding position 22a incident on the movable optical unit 32 are incident on the image pickup unit 34 via the fixed optical unit 33 fixed upward (see FIG. 8).

1つのチップ14を対象とした撮像および位置認識が終えると、図6(b)に示すように、光学ヘッド30を退避方向(矢印e参照)に移動させる。これにより、可動光学ユニット32はボンディング位置22aとチップ14との間から退避し(矢印f参照)、ボンディング位置22aとチップ14との間の空間はフリーな状態となる。そしてこの状態で、ボンディングツール駆動部27を駆動してボンディングツール29を下降させる(矢印g参照)ことにより、ボンディングヘッド26はボンディングツール29に保持したチップ14を基板22のボンディング位置22aに接合する。 After imaging and position recognition for one chip 14 are completed, the optical head 30 is moved in the retracting direction (see arrow e) as shown in FIG. 6 (b). As a result, the movable optical unit 32 retracts from between the bonding position 22a and the chip 14 (see arrow f), and the space between the bonding position 22a and the chip 14 becomes free. Then, in this state, by driving the bonding tool driving unit 27 to lower the bonding tool 29 (see arrow g), the bonding head 26 joins the chip 14 held by the bonding tool 29 to the bonding position 22a of the substrate 22. ..

このとき、上述の位置認識結果を反映させてチップ14のボンディング位置22aに対する位置合わせが行われる。この位置認識においては、チップ14の装着直前にチップ14とボンディング位置22aを同時に撮像してこれらの相対的な位置ずれを検出するようにしている。これにより、ボンディング装置1は、位置ずれ状態を高精度で検出することが可能となり、高精度のボンディング結果を確保することができる。 At this time, the positioning of the chip 14 with respect to the bonding position 22a is performed to reflect the above-mentioned position recognition result. In this position recognition, the chip 14 and the bonding position 22a are simultaneously imaged immediately before the chip 14 is mounted to detect these relative positional deviations. As a result, the bonding device 1 can detect the misaligned state with high accuracy, and can secure the bonding result with high accuracy.

次に図7を参照して、可動光学ユニット32に内蔵された可動プリズム32aの構成および機能を説明する。図7は、実施の形態1に係るボンディング装置における可動導光体の構成を示す斜視図である。なお、図7中の撮像経路に重ねて記した実線矢印は、視認方向を示し、終端の矢印はチップ14の視認位置を示す。また、撮像経路に重ねて記した破線矢印は、視認方向を示し、終端の矢印は基板22の視認位置を示す。上述のように可動光学ユニット32はチップ14と基板22との間に進退自在となっている。可動プリズム32aは、基板22のボンディング位置22aの上方に位置するチップ14と基板22の間に位置した際に、チップ14の像およびボンディング位置22aの像を、上方に位置する固定光学ユニット33に伝達する。 Next, with reference to FIG. 7, the configuration and function of the movable prism 32a incorporated in the movable optical unit 32 will be described. FIG. 7 is a perspective view showing a configuration of a movable light guide body in the bonding device according to the first embodiment. The solid line arrow overlaid on the imaging path in FIG. 7 indicates the viewing direction, and the arrow at the end indicates the viewing position of the chip 14. Further, the broken line arrow overlaid on the imaging path indicates the viewing direction, and the arrow at the end indicates the viewing position of the substrate 22. As described above, the movable optical unit 32 is free to move back and forth between the chip 14 and the substrate 22. When the movable prism 32a is located between the chip 14 located above the bonding position 22a of the substrate 22 and the substrate 22, the image of the chip 14 and the image of the bonding position 22a are transferred to the fixed optical unit 33 located above. introduce.

図7において、可動プリズム32aは透光性部材よりなる多面反射プリズムであり、対をなす略菱形形状の第1のブロック体53(第1導光体の一例)および第2のブロック体54(第2導光体の一例)の鋭角側端部を、直方体形状の反射体50を介して結合したプリズム体を主体としている。反射体50は、直角三角柱形状の第1導光体51および第2導光体52の斜辺面を合わせて結合した構成となっており、結合面の上面および下面は光を反射する反射面(第1反射面71、第5反射面75)として機能する。第1のブロック体53、第2のブロック体54の左右端に設けられた斜辺面は、部材内部の光を反射する反射面(第2反射面72、第3反射面73、第6反射面76、第7反射面77)として機能する。 In FIG. 7, the movable prism 32a is a multi-faceted reflective prism made of a translucent member, and is a pair of substantially diamond-shaped first block bodies 53 (an example of a first light guide body) and a second block body 54 (an example). An example of the second light guide body) is mainly a prism body in which the sharp end side ends are connected via a rectangular body-shaped reflector 50. The reflector 50 has a configuration in which the hypotenuses of the first light guide 51 and the second light guide 52 having a right-angled triangular column shape are combined and combined, and the upper surface and the lower surface of the combined surface are reflective surfaces that reflect light ( It functions as a first reflecting surface 71 and a fifth reflecting surface 75). The hypotenuse surfaces provided at the left and right ends of the first block body 53 and the second block body 54 are reflective surfaces (second reflective surface 72, third reflective surface 73, sixth reflective surface) that reflect light inside the member. 76, functioning as the seventh reflecting surface 77).

第1導光体51の上面および第2導光体52の下面は、それぞれ撮像対象の像を入射させる第1の入射口61、第2の入射口62となっている。可動プリズム32aをチップ14と基板22との間に位置させる際には、反射体50がチップ14と基板22との間に位置するように位置合わせする。この状態では、第1の入射口61、第2の入射口62はそれぞれチップ14および基板22のボンディング位置22a(図6参照)に対向する位置にある。 The upper surface of the first light guide body 51 and the lower surface of the second light guide body 52 are a first incident port 61 and a second incident port 62 for incident an image to be imaged, respectively. When the movable prism 32a is positioned between the chip 14 and the substrate 22, the reflector 50 is aligned so as to be located between the chip 14 and the substrate 22. In this state, the first incident port 61 and the second incident port 62 are located at positions facing the bonding positions 22a (see FIG. 6) of the chip 14 and the substrate 22, respectively.

第1のブロック体53および第2のブロック体54の右側の端部の外側面には、それぞれ直角三角柱形状の第5導光体55、第6導光体56が、一方の直角面を第1のブロック体53、第2のブロック体54の上面と面一にした姿勢で設けられている。第5導光体55、第6導光体56の斜辺面は、第1のブロック体53、第2のブロック体54側から入射する光を上方に反射する反射面(第4反射面74、第8反射面78)として機能する。そして第5導光体55、第6導光体56の上面は、反射された光を出射させる第1の出射口63、第2の出射口64となっている。ここでは、第1の出射口63、第2の出射口64は、第1の入射口61、第2の入射口62から水平方向に離間した位置に設けられている。 On the outer surface of the right end of the first block body 53 and the second block body 54, a fifth light guide body 55 and a sixth light guide 56 having a right-angled triangular column shape are formed on one right-angled surface, respectively. It is provided so as to be flush with the upper surface of the block body 53 of 1 and the upper surface of the second block body 54. The oblique side surfaces of the fifth light guide body 55 and the sixth light guide body 56 are reflective surfaces (fourth reflective surface 74,) that upwardly reflect light incident from the side of the first block body 53 and the second block body 54. It functions as an eighth reflecting surface 78). The upper surfaces of the fifth light guide body 55 and the sixth light guide body 56 are a first outlet 63 and a second outlet 64 for emitting reflected light. Here, the first exit port 63 and the second exit port 64 are provided at positions horizontally separated from the first incident port 61 and the second incident port 62.

チップ14とボンディング位置22aの撮像における可動プリズム32aの機能の詳細を説明する。可動プリズム32aがチップ14と基板22との間に位置した際には、チップ14の像をチップ14に対向する第1の入射口61から入射させるとともに、ボンディング位置22aの象をボンディング位置22aと対向する第2の入射口62から入射させる。 Details of the function of the movable prism 32a in imaging the chip 14 and the bonding position 22a will be described. When the movable prism 32a is located between the chip 14 and the substrate 22, the image of the chip 14 is incident from the first incident port 61 facing the chip 14, and the elephant of the bonding position 22a is referred to as the bonding position 22a. It is incident from the opposite second incident port 62.

次に、第1の入射口61から入射したチップ14の像を、反射体50の第1反射面71によって第1の水平方向(例えば矢印h1参照)に反射する。これとともに、第2の入射口62から入射したボンディング位置22aの像を、反射体50の第5反射面75によって第1の水平方向とは反対の第2の水平方向(例えば矢印h2参照)に反射する(図9参照)。 Next, the image of the chip 14 incident from the first incident port 61 is reflected by the first reflecting surface 71 of the reflector 50 in the first horizontal direction (see, for example, arrow h1). At the same time, the image of the bonding position 22a incident from the second incident port 62 is moved in the second horizontal direction (see, for example, arrow h2) opposite to the first horizontal direction by the fifth reflecting surface 75 of the reflector 50. It reflects (see FIG. 9).

つまり、ボンディング装置1において、第1の水平方向(例えば矢印h1参照)と第2の水平方向(例えば矢印h2参照)とは、互いに逆向きであり、かつ水平方向となる。 That is, in the bonding device 1, the first horizontal direction (see, for example, arrow h1) and the second horizontal direction (see, for example, arrow h2) are opposite to each other and are horizontal.

次に、第1の水平方向に反射されたチップ14の像を、複数のチップ像反射面(第2反射面72、第3反射面73および第4反射面74)によって順次反射して第1の出射口63に導く。これとともに、第2の水平方向に反射されたボンディング位置22aの像を、複数の基板像反射面(第6反射面76、第7反射面77および第8反射面78)によって順次反射して第2の出射口64に導く。 Next, the image of the chip 14 reflected in the first horizontal direction is sequentially reflected by a plurality of chip image reflecting surfaces (second reflecting surface 72, third reflecting surface 73, and fourth reflecting surface 74), and first. It leads to the exit port 63 of. At the same time, the image of the bonding position 22a reflected in the second horizontal direction is sequentially reflected by the plurality of substrate image reflecting surfaces (sixth reflecting surface 76, seventh reflecting surface 77, and eighth reflecting surface 78). It leads to the exit port 64 of 2.

第1のブロック体53に設けられた上述の複数のチップ像反射面は、第1の出射口63の真下に配置され、水平に入射したチップ14の像を真上に反射する第1の最終反射面(第4反射面74)と、第1反射面71によって水平方向に反射されたチップ14の像を第1の最終反射面に導く、少なくとも一つの第1の中継反射面(第2反射面72、第3反射面73)とを含む形態となっている。 The plurality of chip image reflecting surfaces provided on the first block body 53 are arranged directly below the first exit port 63, and the first final image of the horizontally incident chip 14 is reflected directly above. At least one relay reflection surface (second reflection surface) that guides the image of the reflection surface (fourth reflection surface 74) and the chip 14 horizontally reflected by the first reflection surface 71 to the first final reflection surface. It has a form including a surface 72 and a third reflecting surface 73).

また第2のブロック体54に設けられた上述の基板像反射面は、第2の出射口64の真下に配置され、水平に入射したボンディング位置22aの像を真上に反射する第2の最終反射面(第8反射面78)と、第5反射面75によって水平方向に反射されたボンディング位置22aの像を第2の最終反射面に導く、少なくとも一つの第2の中継反射面(第6反射面76、第7反射面77)とを含む形態となっている。 Further, the above-mentioned substrate image reflecting surface provided on the second block body 54 is arranged directly below the second exit port 64, and the second final image reflecting the horizontally incident image of the bonding position 22a is directly above. At least one second relay reflecting surface (sixth) that guides the image of the reflecting surface (eighth reflecting surface 78) and the bonding position 22a horizontally reflected by the fifth reflecting surface 75 to the second final reflecting surface. It has a form including a reflecting surface 76 and a seventh reflecting surface 77).

可動プリズム32aは、チップ14の像を第1の最終反射面(第4反射面74)に対して直接導く第1の中継反射面(第3反射面73)から第1の最終反射面に対するチップ14の像の第1の最終反射面への光路の方向と、ボンディング位置22aの像を第2の最終反射面(第8反射面78)に直接導く第2の中継反射面(第7反射面77)から第2の最終反射面に対するボンディング位置22aの像の第2の最終反射面への光路の方向と、が略同一となっている。 The movable prism 32a is a chip from the first relay reflection surface (third reflection surface 73) to the first final reflection surface that directly guides the image of the chip 14 to the first final reflection surface (fourth reflection surface 74). The direction of the optical path to the first final reflection surface of the 14 images and the second relay reflection surface (seventh reflection surface) that directly guides the image of the bonding position 22a to the second final reflection surface (eighth reflection surface 78). The direction of the optical path from 77) to the second final reflection surface of the image of the bonding position 22a with respect to the second final reflection surface is substantially the same.

そして、可動プリズム32aは、第1の最終反射面(第4反射面74)への光路の方向と第2の最終反射面(第8反射面78)への光路の方向が可動プリズム32aの移動の方向(Y軸に沿う方向)と略平行である。 Then, in the movable prism 32a, the direction of the optical path to the first final reflection surface (fourth reflection surface 74) and the direction of the optical path to the second final reflection surface (eighth reflection surface 78) are the movements of the movable prism 32a. Is substantially parallel to the direction of (direction along the Y axis).

上記構成を有する可動プリズム32aにおいて、第1の最終反射面(第4反射面74)は、第1の出射口63の真下に配置され、入射したチップ14の像を真上に反射し、反射体50の第1反射面71と略平行の傾きを有する。また、第2の最終反射面(第8反射面78)は、第2の出射口64の真下に配置され、入射したボンディング位置22aの像を真上に反射し、反射体50の第5反射面75と略平行の傾きを有する。ここで、第1反射面71および第5反射面75は、平行である。つまり、可動プリズム32aは、第1の最終反射面(第4反射面74)と第2の最終反射面(第8反射面78)とが、略平行となる。 In the movable prism 32a having the above configuration, the first final reflecting surface (fourth reflecting surface 74) is arranged directly below the first exit port 63, and reflects the image of the incident chip 14 directly above to reflect the image. It has an inclination substantially parallel to the first reflecting surface 71 of the body 50. Further, the second final reflection surface (eighth reflection surface 78) is arranged directly below the second exit port 64, reflects the incident image of the bonding position 22a directly above, and is the fifth reflection of the reflector 50. It has an inclination substantially parallel to the surface 75. Here, the first reflecting surface 71 and the fifth reflecting surface 75 are parallel to each other. That is, in the movable prism 32a, the first final reflection surface (fourth reflection surface 74) and the second final reflection surface (eighth reflection surface 78) are substantially parallel to each other.

そして、可動プリズム32aは、第1の最終反射面(第4反射面74)への光路の方向(例えば矢印h2)と第2の最終反射面(第8反射面78)への光路の方向(例えば矢印h2)が可動プリズム32aの移動の方向(例えば矢印h1、矢印h2)と略平行となっている。 Then, the movable prism 32a has a direction of the optical path to the first final reflection surface (fourth reflection surface 74) (for example, arrow h2) and a direction of the optical path to the second final reflection surface (eighth reflection surface 78). For example, the arrow h2) is substantially parallel to the moving direction of the movable prism 32a (for example, the arrow h1 and the arrow h2).

第1のブロック体53と第2のブロック体54とは、反射体50の中心を通過して第1の水平方向(例えば矢印h1)と第2の水平方向(例えば矢印h2)と水平面内で直交する直線(中心線CL)を基準に非線対称になっている。第1のブロック体53は、例えば平面視が台形となって2つ以上の辺部が反射平面を有する透明体で形成できる。第2のブロック体54は、例えば平面視で平行四辺形となって2つ以上の辺部が反射平面を有する透明体で形成できる。なお、略平行とは、真の平行を含むことに加え、アライメントにおいて支障のない程度の平行度の誤差は含む意である。 The first block body 53 and the second block body 54 pass through the center of the reflector 50 in the first horizontal direction (for example, arrow h1), the second horizontal direction (for example, arrow h2), and in the horizontal plane. It is non-axisymmetric with respect to the orthogonal straight line (center line CL). The first block body 53 can be formed of, for example, a transparent body having a trapezoidal shape in a plan view and having two or more side portions having a reflection plane. The second block body 54 can be formed of, for example, a transparent body having a parallelogram in a plan view and having two or more side portions having a reflection plane. In addition to including true parallelism, substantially parallel means to include an error in parallelism to the extent that there is no problem in alignment.

上記の可動プリズム32aの機能を総括すると、可動プリズム32aは、ボンディング位置22aの上方に位置するチップ14と基板22との間に位置した際に、チップ14の像をチップ14に対向する第1の入射口61から入射させ第1の入射口61から水平方向に離間した第1の出射口63から上方に出射させる。これともに可動プリズム32aは、基板22のボンディング位置22aの像をボンディング位置22aと対向する第2の入射口62から入射させ第2の入射口62から水平方向に離間した第2の出射口64から上方に出射させる機能を有する。 Summarizing the functions of the movable prism 32a, when the movable prism 32a is located between the chip 14 located above the bonding position 22a and the substrate 22, the image of the chip 14 faces the chip 14 first. Is incident from the incident port 61 of the above, and is emitted upward from the first exit port 63 horizontally separated from the first incident port 61. In both cases, the movable prism 32a has an image of the bonding position 22a of the substrate 22 incident on the second incident port 62 facing the bonding position 22a and horizontally separated from the second incident port 62 from the second exit port 64. It has a function to emit upward.

このように、ボンディングツール29に保持されたチップ14と基板22のボンディング位置22aとの間に進退させて上下2視野の認識を同時に行うために用いられる可動導光体として、本実施の形態に示すような構成の可動プリズム32aを用いることにより、以下に述べるような効果を得る。まず、可動プリズム32aは、第1のブロック体53、第2のブロック体54などのプリズムを組み合わせて構成されていることから、可動光学ユニット32の全体形状における厚み寸法を極力小さくできるとともに、重量の軽量化が可能となっている。 As described above, as a movable light guide body used for simultaneously recognizing two upper and lower fields of view by advancing and retreating between the chip 14 held by the bonding tool 29 and the bonding position 22a of the substrate 22, the present embodiment is used. By using the movable prism 32a having the configuration as shown below, the effects described below can be obtained. First, since the movable prism 32a is configured by combining prisms such as the first block body 53 and the second block body 54, the thickness dimension in the overall shape of the movable optical unit 32 can be made as small as possible and the weight can be reduced as much as possible. It is possible to reduce the weight of the.

したがって、図6(a)に示す撮像動作において、チップ14を保持したボンディングツール29を待機させる待機高さを極力低く設定することが可能となっている。これにより、図6(b)に示すボンディング動作において、ボンディングツール29が昇降するボンディング動作ストロークを小さくすることが可能となり、動作タクトタイムが短縮されている。加えて可動光学ユニット32を進退させる進退動作において、重量の軽量化が図られていることから高速動作が可能になり、動作タクトタイムの更なる短縮が実現される。 Therefore, in the imaging operation shown in FIG. 6A, it is possible to set the standby height for holding the bonding tool 29 holding the chip 14 as low as possible. As a result, in the bonding operation shown in FIG. 6B, the bonding operation stroke in which the bonding tool 29 moves up and down can be reduced, and the operation tact time is shortened. In addition, in the advancing / retreating operation of moving the movable optical unit 32, the weight is reduced, so that high-speed operation becomes possible and the operation tact time is further shortened.

なお、実施の形態1では、可動導光体として多面反射プリズムを用いた可動プリズム32aを用いる例を示しているが、可動プリズム32aには限定されない。すなわち、上述の機能を実現可能な構成であれば、ミラーなどの反射体やレンズなどの光学要素を組み込んで可動導光体を構成するようにしてもよい。 In the first embodiment, an example in which a movable prism 32a using a multi-faceted reflection prism is used as the movable light guide is shown, but the present invention is not limited to the movable prism 32a. That is, a movable light guide body may be configured by incorporating a reflector such as a mirror or an optical element such as a lens as long as the above-mentioned function can be realized.

また実施の形態1では、第1の入射口61、第2の入射口62から水平方向に離間した位置に、第1の出射口63、第2の出射口64を配置する構成を採用しているが、このような構成には限定されない。すなわち、第1の入射口61、第2の入射口62から取り込まれたチップ14の像、ボンディング位置22aの像を、上左撮像部41(第1の撮像部の一例)と下左撮像部42(第2の撮像部の一例)と上右撮像部43(第3の撮像部の一例)と下右撮像部44(第4の撮像部の一例)とに伝達可能なように、可動プリズム32aと固定光学ユニット33および撮像ユニット34との取合い部が設定されていればよい。 Further, in the first embodiment, a configuration is adopted in which the first outlet 63 and the second outlet 64 are arranged at positions horizontally separated from the first incident port 61 and the second incident port 62. However, it is not limited to such a configuration. That is, the image of the chip 14 captured from the first incident port 61, the second incident port 62, and the image of the bonding position 22a are taken into the upper left imaging unit 41 (an example of the first imaging unit) and the lower left imaging unit. A movable prism so that it can be transmitted to 42 (an example of a second image pickup unit), an upper right image pickup unit 43 (an example of a third image pickup unit), and a lower right image pickup unit 44 (an example of a fourth image pickup unit). It suffices if the connection portion between the 32a and the fixed optical unit 33 and the image pickup unit 34 is set.

次に、上述構成の可動プリズム32aと固定光学ユニット33との組み合わせを使用して、撮像ユニット34によってチップ14とボンディング位置22aを撮像する際の撮像視野および撮像経路について、図8、図9を参照して説明する。図8において、可動プリズム32aの反射体50の上方に示す上左画像UL、上右画像URは、撮像対象となるチップ14の画像を示しており、反射体50の下方に示す下左画像DL、下右画像DRは、撮像対象となるボンディング位置22aの画像を示している。なお太線の破線にて示すC1~C11は、チップ14の像が撮像ユニット34に導かれる撮像の経路を示しており、また太線の一点鎖線にて示すB1~B11は、ボンディング位置22aの像が撮像ユニット34に導かれる撮像の経路を示している。 Next, FIGS. 8 and 9 are shown with respect to the imaging field of view and the imaging path when the chip 14 and the bonding position 22a are imaged by the imaging unit 34 using the combination of the movable prism 32a and the fixed optical unit 33 having the above configuration. It will be explained with reference to. In FIG. 8, the upper left image UL and the upper right image UR shown above the reflector 50 of the movable prism 32a show an image of the chip 14 to be imaged, and the lower left image DL shown below the reflector 50. The lower right image DR shows an image of the bonding position 22a to be imaged. Note that C1 to C11 shown by the broken line of the thick line indicate the image pickup path in which the image of the chip 14 is guided to the image pickup unit 34, and B1 to B11 shown by the alternate long and short dash line of the thick line indicate the image of the bonding position 22a. The image pickup path guided to the image pickup unit 34 is shown.

ここで、上左画像ULは、チップ14の像の一部(左半分)である第1の部分像に該当し、上右画像URはチップ14の像の第1の部分像とは異なる一部(右半分)である第3の部分像に該当する。また下左画像DLは、ボンディング位置22aの像の第1の部分像に対応する一部(左半分)である第2の部分像に該当し、下右画像DRはボンディング位置22aの像の第3の部分像に対応する一部(右半分)である第4の部分像に該当する。ここで、「対応する」とは、これらの部分像を取得する際の撮像視野が上下に重なった状態であることを意味している。 Here, the upper left image UL corresponds to the first partial image which is a part (left half) of the image of the chip 14, and the upper right image UR is different from the first partial image of the image of the chip 14. It corresponds to the third partial image which is a part (right half). Further, the lower left image DL corresponds to a second partial image which is a part (left half) corresponding to the first partial image of the image of the bonding position 22a, and the lower right image DR corresponds to the second image of the bonding position 22a. It corresponds to the fourth partial image which is a part (right half) corresponding to the partial image of 3. Here, "corresponding" means that the imaging fields of view when acquiring these partial images are in a state of being overlapped vertically.

チップ14の上左画像UL、上右画像URは、反射体50の上面の第1の入射口61に入射し(経路C1)、第1のブロック体53内を導かれて第5導光体55の上面の第1の出射口63から上方へ出射する(経路C5)。ボンディング位置22aの下左画像DL、下右画像DRは、反射体50の下面の第2の入射口62に入射し(経路B1)、第2のブロック体54内を導かれて第6導光体56の上面の第2の出射口64から上方へ出射する(経路B5)。 The upper left image UL and the upper right image UR of the chip 14 are incident on the first incident port 61 on the upper surface of the reflector 50 (path C1), and are guided in the first block body 53 to be a fifth light guide body. It exits upward from the first outlet 63 on the upper surface of the 55 (path C5). The lower left image DL and the lower right image DR of the bonding position 22a are incident on the second incident port 62 on the lower surface of the reflector 50 (path B1), and are guided in the second block body 54 to guide the sixth light guide. It exits upward from the second outlet 64 on the upper surface of the body 56 (path B5).

図8,図9に示すように、第1のブロック体53内では、反射体50から入射したチップ14の像(経路C2)は、第2反射面72に入射してX方向に反射され(経路C3)、さらに第3反射面73に入射してY方向に反射される(経路C4)。次に第5導光体55の第4反射面74に入射して上方に反射され、第1の出射口63に至る。また第2のブロック体54内では、反射体50から入射したボンディング位置22aの像(経路B2)は第6反射面76に入射してX方向に反射され(経路B3)、さらに第7反射面77に入射してY方向に反射される(経路B4)。次いで第6導光体56の第8反射面78に入射して上方に反射され、第2の出射口64に至る。 As shown in FIGS. 8 and 9, in the first block body 53, the image of the chip 14 (path C2) incident from the reflector 50 is incident on the second reflecting surface 72 and reflected in the X direction ( Path C3), and further incident on the third reflecting surface 73 and reflected in the Y direction (path C4). Next, it enters the fourth reflecting surface 74 of the fifth light guide 55 and is reflected upward to reach the first exit port 63. Further, in the second block body 54, the image of the bonding position 22a (path B2) incident from the reflector 50 is incident on the sixth reflecting surface 76 and reflected in the X direction (path B3), and further, the seventh reflecting surface. It is incident on 77 and reflected in the Y direction (path B4). Next, it is incident on the eighth reflecting surface 78 of the sixth light guide 56 and reflected upward to reach the second exit port 64.

第5導光体55の上方には、上左プリズム45の入射縁部45a、上右プリズム46の入射縁部46aが位置しており、第6導光体56の上方には、下左プリズム47の入射縁部47a、下右プリズム48の入射縁部48aが位置している(図8参照)。ここで上左プリズム45、上右プリズム46は、入射縁部45a、入射縁部46aが、第5導光体55の上面の第1の出射口63を左右方向に2つに区分した第1の左出射口63L、第1の右出射口63Rの上方にそれぞれ位置するように配置されている(図7参照)。また下左プリズム47、下右プリズム48は、入射縁部47a、入射縁部48aが、第6導光体56の上面の第2の出射口64を左右方向に2つに区分した第2の左出射口64L、第2の右出射口64Rの上方にそれぞれ位置するように配置されている(図7参照)。 The incident edge portion 45a of the upper left prism 45 and the incident edge portion 46a of the upper right prism 46 are located above the fifth light guide body 55, and the lower left prism is located above the sixth light guide body 56. The incident edge portion 47a of 47 and the incident edge portion 48a of the lower right prism 48 are located (see FIG. 8). Here, in the upper left prism 45 and the upper right prism 46, the incident edge portion 45a and the incident edge portion 46a are the first in which the first exit port 63 on the upper surface of the fifth light guide body 55 is divided into two in the left-right direction. It is arranged so as to be located above the left exit port 63L and the first right exit port 63R (see FIG. 7). Further, in the lower left prism 47 and the lower right prism 48, the incident edge portion 47a and the incident edge portion 48a divide the second outlet 64 on the upper surface of the sixth light guide 56 into two in the left-right direction. They are arranged so as to be located above the left exit port 64L and the second right exit port 64R (see FIG. 7).

このような構成により、チップ14の像、ボンディング位置22aの像を左右2つに区分した4つの部分像のそれぞれを、撮像ユニット34を構成する4つの撮像部によって取り込むことができるようになっている。すなわち第1の出射口63から出射されたチップ14の像のうち、第1の左出射口63Lから出射される上左画像UL、第1の右出射口63Rから出射される上右画像URは、上左プリズム45の入射縁部45a、上右プリズム46の入射縁部46aにそれぞれ入射する(経路C6,C7)。 With such a configuration, each of the four partial images obtained by dividing the image of the chip 14 and the image of the bonding position 22a into two on the left and right can be captured by the four imaging units constituting the imaging unit 34. There is. That is, among the images of the chip 14 emitted from the first exit 63, the upper left image UL emitted from the first left exit 63L and the upper right image UR emitted from the first right exit 63R are , The incident edge portion 45a of the upper left prism 45 and the incident edge portion 46a of the upper right prism 46 are incident on each (paths C6 and C7).

そして上左プリズム45の入射縁部45a、上右プリズム46の入射縁部46aにそれぞれ入射した上左画像UL、上右画像URは、上左プリズム45、上右プリズム46内でそれぞれ出射縁部45b、出射縁部46b側に反射され(図8に示す経路C8、C10参照)、ここで下方に反射されて上左撮像部41、上右撮像部43に入射する(経路C9、C11)。 The upper left image UL and the upper right image UR incident on the incident edge portion 45a of the upper left prism 45 and the incident edge portion 46a of the upper right prism 46 are the emission edge portions in the upper left prism 45 and the upper right prism 46, respectively. 45b is reflected toward the exit edge portion 46b (see paths C8 and C10 shown in FIG. 8), where it is reflected downward and incident on the upper left image pickup unit 41 and the upper right image pickup section 43 (pathways C9 and C11).

また第2の出射口64から出射されたボンディング位置22aの像のうち、第2の左出射口64L(図7参照)から出射される下左画像DL、第2の右出射口64R(図7参照)から出射される下右画像DRは、下左プリズム47の入射縁部47a、下右プリズム48の入射縁部48aにそれぞれ入射する(経路B6,B7)。そして下左プリズム47の入射縁部47a、下右プリズム48の入射縁部48aにそれぞれ入射した下左画像DL、下右画像DRは、下左プリズム47、下右プリズム48内でそれぞれ出射縁部47b、出射縁部48b側に反射され(図8に示す経路B8、B10参照)、ここで下方に反射されて下左撮像部42、下右撮像部44に入射する(経路B9、B11)。 Further, among the images of the bonding position 22a emitted from the second exit port 64, the lower left image DL emitted from the second left exit port 64L (see FIG. 7) and the second right exit port 64R (FIG. 7). The lower right image DR emitted from (see) is incident on the incident edge portion 47a of the lower left prism 47 and the incident edge portion 48a of the lower right prism 48, respectively (paths B6 and B7). The lower left image DL and the lower right image DR incident on the incident edge portion 47a of the lower left prism 47 and the incident edge portion 48a of the lower right prism 48 are the emission edge portions in the lower left prism 47 and the lower right prism 48, respectively. 47b is reflected toward the exit edge portion 48b (see paths B8 and B10 shown in FIG. 8), where it is reflected downward and incident on the lower left image pickup unit 42 and the lower right image pickup section 44 (pathways B9 and B11).

上記構成において、上左撮像部41は、第1の出射口63から出射されたチップ14の像の一部である第1の部分像(上左画像UL)を撮像し、下左撮像部42は第2の出射口64から出射されたボンディング位置22aの像の第1の部分像(上左画像UL)に対応する一部である第2の部分像(下左画像DL)を撮像する。また上右撮像部43は、第1の出射口63から出射されたチップ14の像の第1の部分像(上左画像UL)とは異なる一部である第3の部分像(上右画像UR)を撮像し、下右撮像部44は、第2の出射口64から出射されたボンディング位置22aの像の第3の部分像(上右画像UR)に対応する一部である第4の部分像(下右画像DR)を撮像する。 In the above configuration, the upper left image pickup unit 41 captures a first partial image (upper left image UL) which is a part of the image of the chip 14 emitted from the first exit port 63, and the lower left image pickup unit 42. Takes a second partial image (lower left image DL) which is a part corresponding to the first partial image (upper left image UL) of the image of the bonding position 22a emitted from the second exit port 64. Further, the upper right image pickup unit 43 is a third partial image (upper right image) which is a part different from the first partial image (upper left image UL) of the image of the chip 14 emitted from the first exit port 63. UR) is imaged, and the lower right image pickup unit 44 is a part corresponding to the third partial image (upper right image UR) of the image of the bonding position 22a emitted from the second exit port 64. A partial image (lower right image DR) is imaged.

さらに詳細に述べると、ボンディング装置1が備えた固定光学ユニット33は、第1の出射口63から出射されたチップ14の像の一部である第1の部分像(上左画像UL)を入射させ出射させる第1の導光体(上左プリズム45)と、第2の出射口64から出射されたボンディング位置22aの像の一部である第2の部分像(下左画像DL)を入射させ出射させる第2の導光体(下左プリズム47)と、第1の出射口63から出射されたチップ14の像の第1の部分像(上左画像UL)とは異なる一部である第3の部分像(上右画像UR)を入射させ出射させる第3の導光体(上右プリズム46)と、第2の出射口64から出射されたボンディング位置22aの像の第2の部分像(下左画像DL)とは異なる一部である第4の部分像(下右画像DR)を入射させ出射させる第4の導光体(下右プリズム48)とを備えている。 More specifically, the fixed optical unit 33 provided in the bonding device 1 incidents a first partial image (upper left image UL) which is a part of the image of the chip 14 emitted from the first exit port 63. The first light guide body (upper left prism 45) to be emitted is incident, and the second partial image (lower left image DL) which is a part of the image of the bonding position 22a emitted from the second emission port 64 is incident. The second light guide body (lower left prism 47) to be emitted is a different part from the first partial image (upper left image UL) of the image of the chip 14 emitted from the first exit port 63. The second part of the image of the third light guide body (upper right prism 46) that incidents and emits the third partial image (upper right image UR) and the bonding position 22a emitted from the second exit port 64. It is provided with a fourth light guide body (lower right prism 48) that incidents and emits a fourth partial image (lower right image DR) that is a part different from the image (lower left image DL).

そして上左撮像部41は第1の導光体(上左プリズム45)から出射された第1の部分像(上左画像UL)を撮像し、下左撮像部42は、第2の導光体(下左プリズム47)から出射された第2の部分像(下左画像DL)を撮像する。また上右撮像部43は、第3の導光体(上右プリズム46)から出射された第3の部分像(上右画像UR)を撮像し、下右撮像部44は、第4の導光体(下右プリズム48)から出射された第4の部分像(下右画像DR)を撮像する。 Then, the upper left image pickup unit 41 takes an image of the first partial image (upper left image UL) emitted from the first light guide body (upper left prism 45), and the lower left image pickup unit 42 takes a second light guide. A second partial image (lower left image DL) emitted from the body (lower left prism 47) is imaged. Further, the upper right image pickup unit 43 takes an image of a third partial image (upper right image UR) emitted from the third light guide body (upper right prism 46), and the lower right image pickup unit 44 takes a fourth guide. The fourth partial image (lower right image DR) emitted from the light body (lower right prism 48) is imaged.

上述構成の撮像ユニット34によるチップ14 とボンディング位置22aの撮像において、撮像対象のチップ14、ボンディング位置22aの形状、サイズ、認識点の位置などによって撮像視野の位置を調整する必要が生じる場合がある。このような場合には、撮像部移動機構35によって、上左撮像部41、下左撮像部42、上右撮像部43、下右撮像部44を、上左プリズム45、下左プリズム47、上右プリズム46、下右プリズム48に対して相対的に移動させることにより、各撮像部の撮像視野の位置を調整する。 In imaging the chip 14 and the bonding position 22a by the imaging unit 34 having the above configuration, it may be necessary to adjust the position of the imaging field of view depending on the shape, size, position of the recognition point, etc. of the chip 14 to be imaged and the bonding position 22a. .. In such a case, the upper left image pickup unit 41, the lower left image pickup unit 42, the upper right image pickup unit 43, and the lower right image pickup unit 44 are combined with the upper left prism 45, the lower left prism 47, and the upper side by the image pickup unit moving mechanism 35. By moving the prism 46 relative to the right prism 46 and the lower right prism 48, the position of the imaging field of view of each imaging unit is adjusted.

ここで、図8に示すように、チップ14における上左撮像部41の視野(上左画像UL)とボンディング位置22aにおける下左撮像部42の視野(下左画像DL)は上下に重なった位置関係にある。また同様に、チップ14における上右撮像部43の視野(上右画像UR)とボンディング位置22aにおける下右撮像部44の視野(下右画像DR)は上下に重なった位置関係にある。 Here, as shown in FIG. 8, the field of view of the upper left image pickup unit 41 in the chip 14 (upper left image UL) and the field of view of the lower left image pickup unit 42 at the bonding position 22a (lower left image DL) are vertically overlapped positions. There is a relationship. Similarly, the field of view of the upper right image pickup unit 43 (upper right image UR) on the chip 14 and the field of view of the lower right image pickup unit 44 at the bonding position 22a (lower right image DR) are in a vertically overlapping positional relationship.

前述のように、撮像部移動機構35の構成において、上左撮像部41と下左撮像部42と上右撮像部43と下右撮像部44とは、第1の移動機構によってX方向には同一方向に同一距離だけ移動する。そして第2の移動機構によって、上左撮像部41と上右撮像部43とを同一方向に同一距離移動させるとともに、下左撮像部42と下右撮像部44とを、上左撮像部41と上右撮像部43とは反対方向に同一距離だけ移動させることができるようになっている。 As described above, in the configuration of the image pickup unit moving mechanism 35, the upper left image pickup unit 41, the lower left image pickup unit 42, the upper right image pickup unit 43, and the lower right image pickup unit 44 are moved in the X direction by the first movement mechanism. Move the same distance in the same direction. Then, by the second moving mechanism, the upper left image pickup unit 41 and the upper right image pickup unit 43 are moved in the same direction by the same distance, and the lower left image pickup unit 42 and the lower right image pickup unit 44 are moved to the upper left image pickup unit 41. It can be moved by the same distance in the direction opposite to the upper right image pickup unit 43.

上左撮像部41、上右撮像部43、下左撮像部42、下右撮像部44をこのような条件で移動させることにより、撮像部移動機構35は、上左撮像部41の視野と下左撮像部42の視野が重なった状態と上右撮像部43の視野と下右撮像部44の視野が重なった状態とを維持しながら、上左撮像部41と下左撮像部42と上右撮像部43と下右撮像部44とを移動させることができる。これにより、チップ14とボンディング位置22aの上下2つの撮像対象のそれぞれを区分した4つの部分像の位置関係を正しく維持した状態で、各撮像部の撮像視野の位置を調整することが可能となっている。 By moving the upper left image pickup unit 41, the upper right image pickup unit 43, the lower left image pickup unit 42, and the lower right image pickup unit 44 under such conditions, the image pickup unit moving mechanism 35 can see the field of view and the lower side of the upper left image pickup unit 41. While maintaining the state in which the fields of view of the left image pickup unit 42 overlap and the field of view of the upper right image pickup unit 43 and the field of view of the lower right image pickup unit 44 overlap, the upper left image pickup unit 41, the lower left image pickup unit 42, and the upper right The image pickup unit 43 and the lower right image pickup unit 44 can be moved. This makes it possible to adjust the position of the imaging field of view of each imaging unit while correctly maintaining the positional relationship of the four partial images that divide each of the two upper and lower imaging targets of the chip 14 and the bonding position 22a. ing.

上述のチップ14とボンディング位置22aの撮像に用いられる構成要素を、撮像対象毎に区分すると、上左プリズム45と上左撮像部41との第1の組み合わせ、または上右プリズム46と上右撮像部43との第3の組み合わせは、可動プリズム32aの第1の出射口63から出射されたチップ14の像を撮像する第1の撮像手段を構成する。また下左プリズム47と下左撮像部42との第2の組み合わせ、または下右プリズム48と下右撮像部44との第4の組み合わせは、可動プリズム32aの第2の出射口64から出射されたボンディング位置22aの像を撮像する第2の撮像手段を構成する。 When the components used for imaging the chip 14 and the bonding position 22a are classified for each imaging target, the first combination of the upper left prism 45 and the upper left imaging unit 41 or the upper right prism 46 and the upper right imaging is performed. The third combination with the unit 43 constitutes a first imaging means for capturing an image of the chip 14 emitted from the first ejection port 63 of the movable prism 32a. Further, the second combination of the lower left prism 47 and the lower left image pickup unit 42, or the fourth combination of the lower right prism 48 and the lower right image pickup unit 44 is emitted from the second outlet 64 of the movable prism 32a. A second imaging means for imaging the image of the bonding position 22a is configured.

なお、第1の撮像手段、第2の撮像手段において、それぞれの2つの組み合わせのうちのいずれか一方のみを用いてもよく、また双方を用いてもよい。一方の組み合わせのみを用いる場合とは、例えば第1の撮像手段として第1の組み合わせを用い、第2の撮像手段として第2の組み合わせを用いる場合のように、撮像視野の片側の部分像のみを撮像する場合を云う。 In the first imaging means and the second imaging means, only one of the two combinations may be used, or both may be used. When only one combination is used, for example, when the first combination is used as the first imaging means and the second combination is used as the second imaging means, only a partial image on one side of the imaging field of view is used. This refers to the case of imaging.

すなわちボンディング対象が小型のチップ14であってボンディング動作時の認識が、チップ中心の一点認識で足りるような場合には、片側の撮像部のみを用いる。これに対し、ボンディング対象が大型のチップ14であってボンディング動作時の認識において、チップの対角位置等の2点を認識することが必要な場合には、前述の2つの組み合わせの双方を用いるようにする。すなわち、チップ14、ボンディング位置22aの双方のそれぞれを、2つの撮像部によって撮像する。このように、実施の形態1に係るボンディング装置1では、小型のチップから大型のチップまで多品種のチップに対応可能であり、汎用性に優れたボンディング装置が実現されている。 That is, when the bonding target is a small chip 14 and recognition at the time of bonding operation is sufficient for recognition of one point at the center of the chip, only the image pickup unit on one side is used. On the other hand, when the bonding target is a large chip 14 and it is necessary to recognize two points such as the diagonal position of the chip in recognition during the bonding operation, both of the above two combinations are used. To do so. That is, both the chip 14 and the bonding position 22a are imaged by the two imaging units. As described above, the bonding device 1 according to the first embodiment can handle a wide variety of chips from small chips to large chips, and a bonding device having excellent versatility is realized.

そして上述の第1の撮像手段によって撮像されたチップ14の像と、第2の撮像手段によって撮像されたボンディング位置22aの像に基づいて、チップ14とボンディング位置22aとの相対的な位置ずれが、画像認識により検出される。この画像認識による位置ずれ検出は、制御部5が備えた画像認識部93(図10参照)の処理機能によって実行される。したがって、制御部5の画像認識部93は、チップ14の像と、ボンディング位置22aの像に基づいて、チップ14とボンディング位置22aとの相対的な位置ずれを検出する検出手段となっている。 Then, based on the image of the chip 14 imaged by the above-mentioned first imaging means and the image of the bonding position 22a imaged by the second imaging means, the relative positional deviation between the chip 14 and the bonding position 22a is generated. , Detected by image recognition. The position shift detection by image recognition is executed by the processing function of the image recognition unit 93 (see FIG. 10) provided in the control unit 5. Therefore, the image recognition unit 93 of the control unit 5 is a detection means for detecting the relative positional deviation between the chip 14 and the bonding position 22a based on the image of the chip 14 and the image of the bonding position 22a.

このようにして検出手段によって検出されたチップ14とボンディング位置22aとの相対的な位置ずれに基づいて、制御部5のアライメント処理部92(図10)が第2のXYテーブル20を制御することにより、チップ14を保持したボンディングツール29と基板22を保持した基板保持ステージ21とを相対的に移動させて、チップ14とボンディング位置22aとを位置合わせするアライメント処理が行われる。したがって制御部5のアライメント処理部92は、ボンディングツール29と基板保持ステージ21とを相対的に移動させるアライメント手段を構成する。 The alignment processing unit 92 (FIG. 10) of the control unit 5 controls the second XY table 20 based on the relative positional deviation between the chip 14 and the bonding position 22a detected by the detection means in this way. As a result, the bonding tool 29 holding the chip 14 and the substrate holding stage 21 holding the substrate 22 are relatively moved to perform an alignment process for aligning the chip 14 with the bonding position 22a. Therefore, the alignment processing unit 92 of the control unit 5 constitutes an alignment means for relatively moving the bonding tool 29 and the substrate holding stage 21.

ボンディング装置1における撮像手段の定義は複数の定義が可能であり、以下に示すような定義を用いてもよい。すなわち上左プリズム45と上左撮像部41との組み合わせを、第1の出射口63から出射されたチップ14の像の一部である第1の部分像(上左画像UL)を撮像する第1の撮像手段と定義し、下左プリズム47と下左撮像部42との組み合わせを、第2の出射口64から出射されたボンディング位置22aの像の第1の部分像(上左画像UL)に対応する一部である第2の部分像(下左画像DL)を撮像する第2の撮像手段と定義する。 A plurality of definitions of the image pickup means in the bonding apparatus 1 can be defined, and the following definitions may be used. That is, the combination of the upper left prism 45 and the upper left image pickup unit 41 captures a first partial image (upper left image UL) which is a part of the image of the chip 14 emitted from the first exit port 63. The combination of the lower left prism 47 and the lower left image pickup unit 42 is defined as the image pickup means of 1, and the first partial image of the image of the bonding position 22a emitted from the second exit port 64 (upper left image UL). It is defined as a second image pickup means for capturing a second partial image (lower left image DL) which is a part corresponding to the above.

また上右プリズム46と上右撮像部43との組み合わせを、第1の出射口63から出射されたチップ14の像の第1の部分像(上左画像UL)とは異なる一部である第3の部分像(上右画像UR)を撮像する第3の撮像手段と定義し、下右プリズム48と下右撮像部44との組み合わせを、第2の出射口64から出射されたボンディング位置22aの像の第3の部分像(上右画像UR)に対応する一部である第4の部分像(下右画像DR)を撮像する第4の撮像手段と定義する。 Further, the combination of the upper right prism 46 and the upper right image pickup unit 43 is a part different from the first partial image (upper left image UL) of the image of the chip 14 emitted from the first exit port 63. It is defined as a third image pickup means for capturing a partial image of 3 (upper right image UR), and the combination of the lower right prism 48 and the lower right image pickup unit 44 is combined with the bonding position 22a emitted from the second outlet 64. It is defined as a fourth image pickup means for capturing a fourth partial image (lower right image DR) which is a part corresponding to the third partial image (upper right image UR) of the image.

そして上述の第1の撮像手段によって撮像された第1の部分像(上左画像UL)と、第2の撮像手段によって撮像された第2の部分像(下左画像DL)と、第3の撮像手段によって撮像された第3の部分像(上右画像UR)と、第4の撮像手段によって撮像された第4の部分像(下右画像DR)と、に基づいて、チップ14とボンディング位置22aの相対的な位置ずれが、前述の検出手段によって検出される。そしてこのようにして検出手段によって検出されたチップ14とボンディング位置22aとの相対的な位置ずれに基づいて、前述のアライメント手段によってボンディングツール29と基板保持ステージ21とを相対的に移動させることにより、チップ14とボンディング位置22aとを位置合わせするアライメント処理が行われる。 Then, the first partial image (upper left image UL) captured by the above-mentioned first imaging means, the second partial image (lower left image DL) captured by the second imaging means, and the third. The chip 14 and the bonding position based on the third partial image (upper right image UR) captured by the imaging means and the fourth partial image (lower right image DR) captured by the fourth imaging means. The relative misalignment of 22a is detected by the detection means described above. Then, based on the relative positional deviation between the chip 14 and the bonding position 22a detected by the detecting means in this way, the bonding tool 29 and the substrate holding stage 21 are relatively moved by the above-mentioned alignment means. , The alignment process for aligning the chip 14 and the bonding position 22a is performed.

次に図10を参照して、制御系の構成を説明する。図10は、実施の形態1に係るボンディング装置の制御系の構成を示すブロック図である。図10において、制御部5は内部処理機能部としてのボンディング動作制御部91、アライメント処理部92、画像認識部93、視野位置設定部94および記憶部95を備えている。また制御部5には、リニアモータ24、第1のXYテーブル10、第2のXYテーブル20、ボンディングヘッド26、ピックアップヘッド15、撮像ユニットX軸モータ34X、撮像ユニットY軸モータ34Y、上左カメラ41c、下左カメラ42c、上右カメラ43c、下右カメラ44c、上側光源81、下側光源82、スポット照明36、上左同軸照明41b、下左同軸照明42b、上右同軸照明43b、下右同軸照明44bおよびタッチパネル96が接続されている。タッチパネル96は、画像認識部93による認識画面や制御部5への操作入力やデータ入力用の操作画面などを表示する。 Next, the configuration of the control system will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a control system of the bonding apparatus according to the first embodiment. In FIG. 10, the control unit 5 includes a bonding operation control unit 91, an alignment processing unit 92, an image recognition unit 93, a visual field position setting unit 94, and a storage unit 95 as internal processing function units. Further, the control unit 5 includes a linear motor 24, a first XY table 10, a second XY table 20, a bonding head 26, a pickup head 15, an image pickup unit X-axis motor 34X, an image pickup unit Y-axis motor 34Y, and an upper left camera. 41c, lower left camera 42c, upper right camera 43c, lower right camera 44c, upper light source 81, lower light source 82, spot lighting 36, upper left coaxial lighting 41b, lower left coaxial lighting 42b, upper right coaxial lighting 43b, lower right The coaxial illumination 44b and the touch panel 96 are connected. The touch panel 96 displays a recognition screen by the image recognition unit 93, an operation input to the control unit 5, an operation screen for data input, and the like.

ボンディング動作制御部91は、リニアモータ24、第1のXYテーブル10、第2のXYテーブル20、ボンディングヘッド26、ピックアップヘッド15を制御することにより、ピックアップヘッド15によってチップ供給部2から取り出したチップ14をボンディングヘッド26によって基板22にボンディングするボンディング動作を制御する。 The bonding operation control unit 91 controls the linear motor 24, the first XY table 10, the second XY table 20, the bonding head 26, and the pickup head 15, so that the chip taken out from the chip supply unit 2 by the pickup head 15 The bonding operation of bonding 14 to the substrate 22 by the bonding head 26 is controlled.

画像認識部93は、上左カメラ41c、下左カメラ42c、上右カメラ43c、下右カメラ44cによってチップ14とボンディング位置22aを撮像して得られた画像を認識処理することにより、チップ14とボンディング位置22aとの位置ずれを検出する。すなわち画像認識部93はチップ14とボンディング位置22aとの相対的な位置ずれを検出する検出手段となっている。上左カメラ41c、下左カメラ42c、上右カメラ43c、下右カメラ44cによる撮像時には、画像認識部93が備えた照明制御機能によって上側光源81、下側光源82、スポット照明36、上左同軸照明41b、下左同軸照明42b、上右同軸照明43b、下右同軸照明44bの点灯が制御される。 The image recognition unit 93 recognizes and processes the image obtained by imaging the chip 14 and the bonding position 22a by the upper left camera 41c, the lower left camera 42c, the upper right camera 43c, and the lower right camera 44c, thereby forming the chip 14 and the chip 14. The positional deviation from the bonding position 22a is detected. That is, the image recognition unit 93 is a detection means for detecting the relative positional deviation between the chip 14 and the bonding position 22a. At the time of imaging by the upper left camera 41c, the lower left camera 42c, the upper right camera 43c, and the lower right camera 44c, the upper light source 81, the lower light source 82, the spot illumination 36, and the upper left coaxial are provided by the lighting control function provided in the image recognition unit 93. The lighting of the illumination 41b, the lower left coaxial illumination 42b, the upper right coaxial illumination 43b, and the lower right coaxial illumination 44b is controlled.

視野位置設定部94は、撮像ユニットX軸モータ34X、撮像ユニットY軸モータ34Yの駆動を制御することにより、撮像ユニット34を移動させる。これにより、上左撮像部41、下左撮像部42、上右撮像部43、下右撮像部44の撮像視野の位置が撮像対象に応じて設定される。記憶部95はボンディング動作制御部91によるボンディング動作の制御に用いられるボンディングデータや、画像認識部93による認識処理に用いられる認識データ、さらに視野位置設定部94による視野位置の設定に用いられる撮像視野データなどのデータを記憶する。 The field of view position setting unit 94 moves the image pickup unit 34 by controlling the drive of the image pickup unit X-axis motor 34X and the image pickup unit Y-axis motor 34Y. As a result, the positions of the imaging fields of view of the upper left imaging unit 41, the lower left imaging unit 42, the upper right imaging unit 43, and the lower right imaging unit 44 are set according to the imaging target. The storage unit 95 includes bonding data used for controlling the bonding operation by the bonding operation control unit 91, recognition data used for recognition processing by the image recognition unit 93, and an imaging field of view used for setting the visual field position by the visual field position setting unit 94. Store data such as data.

次に、実施の形態1に係るボンディング装置1の作用を説明する。 Next, the operation of the bonding apparatus 1 according to the first embodiment will be described.

実施の形態1に係るボンディング装置1あるいはボンディング方法は、ボンディングツール29がチップ14を保持し、チップ14と対向するように基板22が載置されるステージ(例えば基板保持ステージ21)に向かってボンディングツール29を下降させてチップ14を基板22のボンディング位置22aに接合する。ボンディング装置1は、ボンディング位置22aの上方に位置するチップ14と基板22との間に位置した際に、チップ14の像(上左画像UL、上右画像UR)をチップ14に対向する第1の入射口61から入射させ第1の入射口61から水平方向に離間した第1の出射口63から上方に出射させるとともに、基板22のボンディング位置22aの像(下左画像DL、下右画像DR)をボンディング位置22aと対向する第2の入射口62から入射させ第1の入射口61から水平方向に離間した第2の出射口64から上方に出射させる可動導光体(可動プリズム32a)を有する。ボンディング装置1は、第1の出射口63から出射されたチップ14の像を撮像する第1の撮像手段(上左撮像部41、上左プリズム45)と、第2の出射口64から出射されたボンディング位置22aの像を撮像する第2の撮像手段(下左撮像部42、下左プリズム47)と、第1の撮像手段によって撮像されたチップ14の像と第2の撮像手段によって撮像されたボンディング位置22aの像に基づいて、チップ14とボンディング位置22aの相対的な位置ずれを検出する検出手段(画像認識部93)と、検出手段によって検出された位置ずれに基づいて、ボンディングツール29とステージとを相対的に移動させるアライメント手段(アライメント処理部92)と、ボンディング位置22aの上方に位置するチップ14と基板22との間の空間に可動導光体を進退させる移動手段(リニアモータ24、ガイドレール25)と、を有する。可動導光体は、第1の入射口61から入射したチップ14の像を第1の方向(例えば矢印h1)に反射するとともに、第2の入射口62から入射したボンディング位置22aの像を第2の方向(例えば矢印h2)に反射する反射体50と、第1の出射口63の真下に配置され入射したチップ14の像を真上に反射し、反射体50と略平行の傾きを有する第1の最終反射面(第4反射面74)と、第2の出射口64の真下に配置され入射したボンディング位置22aの像を真上に反射し、反射体50の反射面と略平行の傾きを有する第2の最終反射面(第8反射面78)と、を少なくとも含む。 In the bonding device 1 or the bonding method according to the first embodiment, the bonding tool 29 holds the chip 14 and bonds the substrate 22 toward a stage (for example, the substrate holding stage 21) on which the substrate 22 is placed so as to face the chip 14. The tool 29 is lowered to bond the chip 14 to the bonding position 22a of the substrate 22. When the bonding apparatus 1 is located between the chip 14 located above the bonding position 22a and the substrate 22, the first image of the chip 14 (upper left image UL, upper right image UR) faces the chip 14. The image of the bonding position 22a of the substrate 22 (lower left image DL, lower right image DR) is emitted upward from the first exit port 63 which is incident from the incident port 61 and is horizontally separated from the first incident port 61. ) Is incident from the second incident port 62 facing the bonding position 22a, and the movable light guide body (movable prism 32a) is emitted upward from the second exit port 64 horizontally separated from the first incident port 61. Have. The bonding device 1 is emitted from a first imaging means (upper left imaging unit 41, upper left prism 45) that captures an image of a chip 14 emitted from a first emission port 63, and a second emission port 64. The image of the chip 14 captured by the first imaging means and the second imaging means are captured by the second imaging means (lower left imaging unit 42, lower left prism 47) that captures the image of the bonding position 22a. A detection means (image recognition unit 93) that detects a relative positional deviation between the chip 14 and the bonding position 22a based on the image of the bonding position 22a, and a bonding tool 29 based on the positional deviation detected by the detection means. An alignment means (alignment processing unit 92) that relatively moves the and the stage, and a moving means (linear motor) that moves the movable light guide body back and forth in the space between the chip 14 and the substrate 22 located above the bonding position 22a. 24, a guide rail 25), and the like. The movable light guide reflects the image of the chip 14 incident from the first incident port 61 in the first direction (for example, arrow h1), and the image of the bonding position 22a incident from the second incident port 62 is the second. The image of the reflector 50 that reflects in two directions (for example, arrow h2) and the image of the incident chip 14 that is arranged directly below the first exit port 63 is reflected directly above and has an inclination substantially parallel to the reflector 50. The image of the first final reflecting surface (fourth reflecting surface 74) and the incident bonding position 22a arranged directly under the second exit port 64 is reflected directly above, and is substantially parallel to the reflecting surface of the reflector 50. It includes at least a second final reflecting surface (eighth reflecting surface 78) having an inclination.

実施の形態1に係るボンディング装置1における作用の説明に先立ち、比較例に係る可動プリズムについて、図11、図12、図13を参照して説明する。図11は、比較例に係るボンディング装置における可動導光体の構成を示す斜視図である。図12(a)および(b)は、比較例に係る可動導光体に位置ずれが発生したときの視認位置を示す作用説明図である。図13は、実施の形態1に係る可動プリズム32aに位置ずれが発生したときの視認位置を示す作用説明図である。図11に示す比較例の可動プリズム101は、第1のブロック体103に設けられた複数のチップ像反射面が、第1の出射口63の真下に配置され、水平に入射したチップ14の像を真上に反射する第1の最終反射面(第4反射面109)と、第1反射面71によって水平方向に反射されたチップ14の像を第1の最終反射面(第4反射面109)に導く、少なくとも一つの第1の中継反射面(第2反射面72、第3反射面105)とを含む。 Prior to the description of the operation in the bonding apparatus 1 according to the first embodiment, the movable prism according to the comparative example will be described with reference to FIGS. 11, 12, and 13. FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of a movable light guide body in the bonding device according to the comparative example. 12 (a) and 12 (b) are operation explanatory views showing a visual recognition position when a positional shift occurs in the movable light guide body according to the comparative example. FIG. 13 is an operation explanatory view showing a visual recognition position when a positional deviation occurs in the movable prism 32a according to the first embodiment. In the movable prism 101 of the comparative example shown in FIG. 11, a plurality of chip image reflecting surfaces provided on the first block body 103 are arranged directly under the first exit port 63, and an image of the chip 14 incident horizontally. The first final reflection surface (fourth reflection surface 109) and the image of the chip 14 horizontally reflected by the first reflection surface 71 are reflected on the first final reflection surface (fourth reflection surface 109). ), Including at least one relay reflecting surface (second reflecting surface 72, third reflecting surface 105).

この可動プリズム101において、第1のブロック体103と第2のブロック体54、第1の最終反射面(第4反射面109)と第2の最終反射面(第8反射面78)、並びに第1の中継反射面(第2反射面72、第3反射面105)と第2の中継反射面(第6反射面76、第7反射面77)とは、反射体50の中心を通過して第1の水平方向(例えば矢印h1)と第2の水平方向(例えば矢印h2)と水平面内で直交する直線(中心線CL)を基準に線対称になっている。他の構成は、可動プリズム32aと同じである。 In the movable prism 101, a first block body 103 and a second block body 54, a first final reflection surface (fourth reflection surface 109), a second final reflection surface (eighth reflection surface 78), and a second. The relay reflection surface (second reflection surface 72, third reflection surface 105) and the second relay reflection surface (sixth reflection surface 76, seventh reflection surface 77) of 1 pass through the center of the reflector 50. It is line-symmetrical with respect to a straight line (center line CL) orthogonal to the first horizontal direction (for example, arrow h1) and the second horizontal direction (for example, arrow h2) in the horizontal plane. Other configurations are the same as the movable prism 32a.

図11において、可動プリズム101の撮像経路に記した実線矢印は、第1の出射口63からの視認方向を示し、最先端の矢印はチップ14の視認位置を示す。また、可動プリズム101の撮像経路に記した破線矢印は、第2の出射口64からの視認方向を示し、最先端の矢印は基板22の視認位置を示す。可動プリズム101は、チップ14と基板22との間にY軸に沿う前後方向で進退自在となる。 In FIG. 11, the solid line arrow marked on the imaging path of the movable prism 101 indicates the viewing direction from the first exit port 63, and the most advanced arrow indicates the viewing position of the chip 14. Further, the broken line arrow marked on the image pickup path of the movable prism 101 indicates the viewing direction from the second exit port 64, and the most advanced arrow indicates the viewing position of the substrate 22. The movable prism 101 can move forward and backward along the Y axis between the chip 14 and the substrate 22.

図12(a)に示すように、この可動プリズム101では、第1の出射口63から視認されるチップ14への視線は、光の入射方向と逆に辿ると(実際には、チップ14からの光は矢印と逆方向で入射する)、まず第4反射面109、第3反射面105(図11参照)、第2反射面72(図11参照)、第1反射面71を順に経てチップ14へと至る。また、可動プリズム101では、第2の出射口64から視認されるボンディング位置22aへの視線は、入射方向と逆に辿ると(実際には、ボンディング位置22aからの光は矢印と逆方向で入射する)、まず第8反射面78、第7反射面77(図11参照)、第6反射面76(図11参照)、第5反射面75を順に経てボンディング位置22aへと至る。 As shown in FIG. 12 (a), in this movable prism 101, the line of sight to the chip 14 visually recognized from the first outlet 63 is traced in the direction opposite to the incident direction of the light (actually, from the chip 14). The light is incident in the direction opposite to the arrow), first, the chip passes through the fourth reflecting surface 109, the third reflecting surface 105 (see FIG. 11), the second reflecting surface 72 (see FIG. 11), and the first reflecting surface 71. It leads to 14. Further, in the movable prism 101, when the line of sight to the bonding position 22a visually recognized from the second exit port 64 is traced in the direction opposite to the incident direction (actually, the light from the bonding position 22a is incident in the direction opposite to the arrow). First, the eighth reflecting surface 78, the seventh reflecting surface 77 (see FIG. 11), the sixth reflecting surface 76 (see FIG. 11), and the fifth reflecting surface 75 are passed through in this order to reach the bonding position 22a.

ここで、可動プリズム101は、例えば前方向(Y方向)へ移動したとき、図12(b)に示すように、本来の停止位置に対しΔYのずれが生じると、チップ14とボンディング位置22aの中心を通る仮想鉛直線KLに対し反射体50の中心がY方向にΔYだけずれる。このとき、第4反射面109を見る視線は上側にずれ、第1反射面71を見る視線も上側にずれる。第1反射面71は、第4反射面109に対してY方向の逆側へ傾斜し、非平行であるため、距離2ΔY分だけチップ14の前側を視認することになる。すなわち、第1の出射口63からチップ14を視認する位置は、仮想鉛直線KLからY方向に2ΔYだけずれた位置となる。 Here, when the movable prism 101 is moved in the forward direction (Y direction), for example, when a deviation of ΔY occurs from the original stop position as shown in FIG. 12 (b), the chip 14 and the bonding position 22a The center of the reflector 50 is displaced by ΔY in the Y direction with respect to the virtual vertical straight line KL passing through the center. At this time, the line of sight looking at the fourth reflecting surface 109 shifts upward, and the line of sight looking at the first reflecting surface 71 also shifts upward. Since the first reflecting surface 71 is inclined to the opposite side in the Y direction with respect to the fourth reflecting surface 109 and is non-parallel, the front side of the chip 14 is visually recognized by a distance of 2ΔY. That is, the position where the chip 14 is visually recognized from the first outlet 63 is a position deviated by 2ΔY in the Y direction from the virtual vertical line KL.

一方、第8反射面78を見る視線は下側にずれ、第5反射面75を見る視線も下側にずれるが、第8反射面78と第5反射面75が平行であるため、第2の出射口64からボンディング位置22aを視認する位置は、仮想鉛直線KLからずれが生じない。従って、可動プリズム101では、停止精度以上に前方向へ移動したとき、チップ14とボンディング位置22aとの間で2ΔYの位置ずれが生じる。 On the other hand, the line of sight looking at the eighth reflecting surface 78 shifts downward, and the line of sight looking at the fifth reflecting surface 75 also shifts downward, but since the eighth reflecting surface 78 and the fifth reflecting surface 75 are parallel to each other, the second line of sight is shifted downward. The position where the bonding position 22a is visually recognized from the exit port 64 of the above is not deviated from the virtual vertical straight line KL. Therefore, in the movable prism 101, when the movable prism 101 moves forward beyond the stopping accuracy, a positional deviation of 2ΔY occurs between the chip 14 and the bonding position 22a.

これに対し、実施の形態1に係るボンディング装置1に用いられる図13(a)の可動プリズム32aは、前方向(Y方向)へ移動したとき、図13(b)に示すように、本来の停止位置に対しΔYのずれが生じると、チップ14とボンディング位置22aの中心を通る仮想鉛直線KLに対し反射体50の中心がY方向にΔYだけずれる。このとき、第4反射面74を見る視線は下側にずれ、第1反射面71を見る視線も下側にずれる。第1反射面71は、第4反射面74と平行であるため、第1反射面71および第4反射面74がY方向へ平行移動されるだけとなり、チップ14の中心を視認したままとなる。その結果、第1の出射口63からチップ14を視認する位置は、仮想鉛直線KLからずれが生じない。 On the other hand, when the movable prism 32a of FIG. 13A used in the bonding apparatus 1 according to the first embodiment moves in the forward direction (Y direction), as shown in FIG. 13B, the original movable prism 32a When a deviation of ΔY occurs with respect to the stop position, the center of the reflector 50 is displaced by ΔY in the Y direction with respect to the virtual vertical straight line KL passing through the center of the chip 14 and the bonding position 22a. At this time, the line of sight looking at the fourth reflecting surface 74 shifts downward, and the line of sight looking at the first reflecting surface 71 also shifts downward. Since the first reflecting surface 71 is parallel to the fourth reflecting surface 74, the first reflecting surface 71 and the fourth reflecting surface 74 are only translated in the Y direction, and the center of the chip 14 remains visible. .. As a result, the position where the chip 14 is visually recognized from the first outlet 63 does not deviate from the virtual vertical line KL.

また、上述と同様に、第8反射面78を見る視線は下側にずれ、第5反射面75を見る視線も下側にずれるが、第8反射面78と第5反射面75が平行であるため、第2の出射口64からボンディング位置22aを視認する位置は、仮想鉛直線KLからずれが生じない。従って、可動プリズム32aでは、前方向へ移動したとき、チップ14とボンディング位置22aとの間で視認位置のずれが生じない。その結果、ボンディング装置1によれば、可動プリズム32aの停止精度が悪化しても認識位置に変化を生じなくすることができ、高精度で短時間に部品を実装することが可能となる。 Further, as described above, the line of sight looking at the eighth reflecting surface 78 shifts downward, and the line of sight looking at the fifth reflecting surface 75 also shifts downward, but the eighth reflecting surface 78 and the fifth reflecting surface 75 are parallel to each other. Therefore, the position where the bonding position 22a is visually recognized from the second exit port 64 does not deviate from the virtual vertical straight line KL. Therefore, in the movable prism 32a, when the movable prism 32a is moved in the forward direction, the visible position does not deviate between the chip 14 and the bonding position 22a. As a result, according to the bonding device 1, even if the stopping accuracy of the movable prism 32a deteriorates, the recognition position can be prevented from changing, and the component can be mounted with high accuracy in a short time.

また、ボンディング装置1では、光学ヘッド30を移動させて可動光学ユニット32をチップ14と基板22との間に位置させた状態で、撮像ユニット34によってチップ14の像とボンディング位置22aの像を撮像する。これにより、ボンディング装置1は、機構を簡素化して設備コストを低減することが可能となっている。 Further, in the bonding device 1, the image pickup unit 34 captures an image of the chip 14 and an image of the bonding position 22a in a state where the optical head 30 is moved to position the movable optical unit 32 between the chip 14 and the substrate 22. do. This makes it possible for the bonding device 1 to simplify the mechanism and reduce the equipment cost.

また、ボンディング装置1において、可動導光体は、第1の方向(例えば矢印h1)に反射されたチップ14の像を第1の最終反射面(第4反射面74)に導く第1の中継反射面(第2反射面72、第3反射面73)と、第2の方向(例えば矢印h2)に反射されたボンディング位置22aの像を第2の最終反射面(第8反射面78)に導く第2の中継反射面(第6反射面76、第7反射面77)と、をさらに含む。 Further, in the bonding device 1, the movable light guide body is a first relay that guides the image of the chip 14 reflected in the first direction (for example, arrow h1) to the first final reflection surface (fourth reflection surface 74). The image of the reflecting surface (second reflecting surface 72, third reflecting surface 73) and the bonding position 22a reflected in the second direction (for example, arrow h2) is transferred to the second final reflecting surface (eighth reflecting surface 78). A second relay reflecting surface (sixth reflecting surface 76, seventh reflecting surface 77) to be guided is further included.

このボンディング装置1では、可動プリズム32aが、第1の中継反射面(第2反射面72、第3反射面73)と、第2の中継反射面(第6反射面76、第7反射面77)とを有する。第1の中継反射面(第2反射面72、第3反射面73)は、第1のブロック体53に設けられる。第2の中継反射面(第6反射面76、第7反射面77)は、第2のブロック体54に設けられる。第1のブロック体53は、平面視が台形となって2つ以上の辺部が反射平面を有する透明体で形成されることにより、第1の方向(例えば矢印h1)に反射されたチップ14の像を第2の方向(例えば矢印h2)で第1の最終反射面(第4反射面74)に導くことができる。第2の中継反射面(第6反射面76、第7反射面77)は、第2のブロック体54に設けられる。第2のブロック体54は、平面視が平行四辺形となって2つ以上の辺部が反射平面を有する透明体で形成されることにより、第2の方向(例えば矢印h2)に反射されたチップ14の像を第2の方向(例えば矢印h2)で第2の最終反射面(第8反射面78)に導くことができる。これにより、第1の最終反射面(第4反射面74)と第2の最終反射面(第8反射面78)の平行配置が可能となる。 In this bonding device 1, the movable prism 32a has a first relay reflection surface (second reflection surface 72, third reflection surface 73) and a second relay reflection surface (sixth reflection surface 76, seventh reflection surface 77). ) And. The first relay reflection surface (second reflection surface 72, third reflection surface 73) is provided on the first block body 53. The second relay reflection surface (sixth reflection surface 76, seventh reflection surface 77) is provided on the second block body 54. The first block body 53 is a chip 14 that is reflected in a first direction (for example, arrow h1) by being formed of a transparent body having a trapezoidal shape in a plan view and having two or more side portions having a reflection plane. Can be guided to the first final reflective surface (fourth reflective surface 74) in the second direction (eg, arrow h2). The second relay reflection surface (sixth reflection surface 76, seventh reflection surface 77) is provided on the second block body 54. The second block body 54 is reflected in a second direction (for example, arrow h2) by being formed of a transparent body having a parallelogram in a plan view and two or more side portions having a reflection plane. The image of the chip 14 can be guided to the second final reflecting surface (eighth reflecting surface 78) in the second direction (for example, the arrow h2). As a result, the first final reflection surface (fourth reflection surface 74) and the second final reflection surface (eighth reflection surface 78) can be arranged in parallel.

また、ボンディング装置1は、チップ14の像を第1の最終反射面(第4反射面74)に対して直接導く第1の中継反射面(第3反射面73)から第1の最終反射面に対するチップ14の像の第1の最終反射面への光路の方向(例えば矢印h2)と、ボンディング位置22aの像を第2の最終反射面(第8反射面78)に直接導く第2の中継反射面(第7反射面77)から第2の最終反射面に対するボンディング位置22aの像の第2の最終反射面への光路の方向(例えば矢印h2)と、が略同一である。 Further, the bonding device 1 directly guides the image of the chip 14 to the first final reflection surface (fourth reflection surface 74) from the first relay reflection surface (third reflection surface 73) to the first final reflection surface. The direction of the optical path to the first final reflection surface of the image of the chip 14 (for example, arrow h2) and the second relay that directly guides the image of the bonding position 22a to the second final reflection surface (eighth reflection surface 78). The direction of the optical path from the reflecting surface (seventh reflecting surface 77) to the second final reflecting surface of the image of the bonding position 22a with respect to the second final reflecting surface (for example, arrow h2) is substantially the same.

このボンディング装置1では、第3反射面73から第4反射面74への光路の方向と、第7反射面77から第8反射面78への光路の方向とが、略同一の方向(例えば矢印h2)となる。これにより、第1の最終反射面(第4反射面74)と第2の最終反射面(第8反射面78)の平行配置を実現し、かつ可動プリズム32aの停止精度以上の変位方向(例えば矢印h2)に、平行配置された第4反射面74および第8反射面78への光路の方向を一致させることが可能となる。 In this bonding device 1, the direction of the optical path from the third reflecting surface 73 to the fourth reflecting surface 74 and the direction of the optical path from the seventh reflecting surface 77 to the eighth reflecting surface 78 are substantially the same direction (for example, an arrow). It becomes h2). As a result, the parallel arrangement of the first final reflection surface (fourth reflection surface 74) and the second final reflection surface (eighth reflection surface 78) is realized, and the displacement direction (for example, the displacement direction of the movable prism 32a or more) is higher than the stop accuracy. It is possible to match the directions of the optical paths to the fourth reflecting surface 74 and the eighth reflecting surface 78 arranged in parallel with the arrow h2).

また、ボンディング装置1は、第1の最終反射面への光路の方向(例えば矢印h2)と第2の最終反射面への光路の方向(例えば矢印h2)が可動導光体の移動の方向(例えば矢印h1、矢印h2)と略平行である。 Further, in the bonding device 1, the direction of the optical path to the first final reflection surface (for example, arrow h2) and the direction of the optical path to the second final reflection surface (for example, arrow h2) are the directions of movement of the movable light guide body (for example, arrow h2). For example, it is substantially parallel to the arrow h1 and the arrow h2).

このボンディング装置1では、第4反射面74と第8反射面78の平行配置を実現し、かつ第4反射面74および第8反射面78に対する光路の方向(例えば矢印h2)が可動プリズム32aの移動の方向(例えば矢印h1、矢印h2)と略平行となる。これにより、停止精度が悪化し、可動プリズム32aの停止位置にずれが生じても、認識位置には変化を生じさせない光学系の構成が可能となる。 In this bonding device 1, the fourth reflecting surface 74 and the eighth reflecting surface 78 are arranged in parallel, and the direction of the optical path with respect to the fourth reflecting surface 74 and the eighth reflecting surface 78 (for example, arrow h2) is the movable prism 32a. It is substantially parallel to the direction of movement (for example, arrow h1 and arrow h2). This makes it possible to configure an optical system in which the recognition position does not change even if the stop accuracy of the movable prism 32a deteriorates and the stop position of the movable prism 32a shifts.

また、ボンディング装置1において、第1の方向(例えば矢印h1)と第2の方向(例えば矢印h2)は互いに逆向きである。 Further, in the bonding device 1, the first direction (for example, arrow h1) and the second direction (for example, arrow h2) are opposite to each other.

このボンディング装置1では、可動プリズム32aに設けられた反射体50が、上方のチップ14からの光を第1反射面71から入射させ、下方の基板22からの光を第5反射面75から入射させる。反射体50は、第1反射面71および第5反射面75が、仮想鉛直線KLに対して45°で傾斜した面の表裏に形成される。これにより、可動プリズム32aは、ボンディングツール29に保持されたチップ14と基板22のボンディング位置22aとの間に進退させて上下2視野の認識を同時に行うことが可能となる。 In this bonding device 1, the reflector 50 provided on the movable prism 32a incidents the light from the upper chip 14 from the first reflecting surface 71 and the light from the lower substrate 22 from the fifth reflecting surface 75. Let me. The reflector 50 is formed on the front and back surfaces of a surface on which the first reflecting surface 71 and the fifth reflecting surface 75 are inclined at 45 ° with respect to the virtual vertical line KL. As a result, the movable prism 32a can be moved back and forth between the chip 14 held by the bonding tool 29 and the bonding position 22a of the substrate 22 to simultaneously recognize the upper and lower fields of view.

また、ボンディング装置1において、第1の方向(例えば矢印h1)と第2の方向(例えば矢印h2)は水平方向である。 Further, in the bonding device 1, the first direction (for example, arrow h1) and the second direction (for example, arrow h2) are horizontal directions.

このボンディング装置1では、可動プリズム32aが矢印h1と矢印h2の方向に移動され、可動プリズム32aに設けられる反射体50により、上下2視野の認識を同時に行うことができる。これにより、可動プリズム32aの全体形状における厚み寸法を極力小さくできるとともに、重量の軽量化が可能となる。 In this bonding device 1, the movable prism 32a is moved in the directions of the arrows h1 and the arrow h2, and the reflector 50 provided on the movable prism 32a can simultaneously recognize the upper and lower fields of view. As a result, the thickness dimension of the movable prism 32a in the overall shape can be made as small as possible, and the weight can be reduced.

また、ボンディング位置22aの像(下左画像DL、下右画像DR)とチップ14の像(上左画像UL、上右画像UR)が複数の撮像手段で撮像されるボンディング装置1あるいはボンディング方法は、ボンディングツール29がチップ14を保持し、チップ14と対向するように基板22が載置されるステージ(基板保持ステージ21)に向かってボンディングツール29を下降させてチップ14を基板22のボンディング位置22aに接合する。ボンディング装置1は、ボンディング位置22aの上方に位置するチップ14と基板22との間に位置した際に、チップ14の像をチップ14に対向する第1の入射口61から入射させ第1の入射口61から水平方向に離間した第1の出射口63から上方に出射させるとともに、基板22のボンディング位置22aの像をボンディング位置22aと対向する第2の入射口62から入射させ第1の入射口61から水平方向に離間した第2の出射口64から上方に出射させる可動導光体(可動プリズム32a)を有する。ボンディング装置1は、第1の出射口63から出射されたチップ14の像の一部である第1の部分像(上左画像UL)を撮像する第1の撮像手段(上左撮像部41、上左プリズム45)と、第2の出射口64から出射されたボンディング位置22aの像の第1の部分像に対応する一部である第2の部分像(下左画像DL)を撮像する第2の撮像手段(下左撮像部42、下左プリズム47)と、第1の出射口63から出射されたチップ14の像の第1の部分像とは異なる一部である第3の部分像(上右画像UR)を撮像する第3の撮像手段(上右撮像部43、上右プリズム46)と、第2の出射口64から出射されたボンディング位置22aの像の第3の部分像に対応する一部である第4の部分像(下右画像DR)を撮像する第4の撮像手段(下右撮像部44、下右プリズム48)と、第1の撮像手段によって撮像された第1の部分像と第2の撮像手段によって撮像された第2の部分像と第3の撮像手段によって撮像された第3の部分像と第4の撮像手段によって撮像された第4の部分像に基づいて、チップ14とボンディング位置22aの相対的な位置ずれを検出する検出手段(画像認識部93)と、検出手段によって検出された位置ずれに基づいて、ボンディングツール29とステージ(基板保持ステージ21)とを相対的に移動させるアライメント手段(アライメント処理部92)と、ボンディング位置22aの上方に位置するチップ14と基板22との間の空間に可動導光体を進退させる移動手段(リニアモータ24、ガイドレール25)と、を有する。可動導光体は、第1の入射口61から入射したチップ14の像を第1の方向(例えば矢印h1)に反射するとともに、第2の入射口62から入射したボンディング位置22aの像を第2の方向(例えば矢印h2)に反射する反射体50と、第1の出射口63の真下に配置され入射したチップ14の像を真上に反射し、反射体50の反射面と略平行の傾きを有する第1の最終反射面(第4反射面74)と、第2の出射口64の真下に配置され入射したボンディング位置22aの像を真上に反射し、反射体50の反射面と略平行の傾きを有する第2の最終反射面(第8反射面78)と、を少なくとも含む。 Further, the bonding device 1 or the bonding method in which the image of the bonding position 22a (lower left image DL, lower right image DR) and the image of the chip 14 (upper left image UL, upper right image UR) are imaged by a plurality of imaging means , The bonding tool 29 holds the chip 14, and the bonding tool 29 is lowered toward the stage (board holding stage 21) on which the substrate 22 is placed so as to face the chip 14, and the chip 14 is placed at the bonding position of the substrate 22. Join to 22a. When the bonding device 1 is located between the chip 14 located above the bonding position 22a and the substrate 22, the image of the chip 14 is incident on the first incident port 61 facing the chip 14, and the first incident is performed. The image of the bonding position 22a of the substrate 22 is incident from the second incident port 62 facing the bonding position 22a while being emitted upward from the first exit port 63 horizontally separated from the port 61. It has a movable light guide body (movable prism 32a) that emits upward from a second outlet 64 that is horizontally separated from 61. The bonding device 1 is a first image pickup means (upper left image pickup unit 41,) for taking a first partial image (upper left image UL) which is a part of an image of the chip 14 emitted from the first exit port 63. The upper left prism 45) and the second partial image (lower left image DL) which is a part corresponding to the first partial image of the image of the bonding position 22a emitted from the second exit port 64 are imaged. A third partial image which is a part different from the first partial image of the image of the chip 14 emitted from the first image pickup means (lower left image pickup unit 42, lower left prism 47) and the first exit port 63. A third image pickup means (upper right image pickup unit 43, upper right prism 46) for imaging (upper right image UR) and a third partial image of the bonding position 22a emitted from the second exit port 64. A fourth imaging means (lower right imaging unit 44, lower right prism 48) that captures a fourth partial image (lower right image DR) that is a corresponding part, and a first image captured by the first imaging means. Based on the partial image of the image, the second partial image captured by the second imaging means, the third partial image captured by the third imaging means, and the fourth partial image captured by the fourth imaging means. The bonding tool 29 and the stage (board holding stage 21) are based on the detection means (image recognition unit 93) that detects the relative positional deviation between the chip 14 and the bonding position 22a, and the positional deviation detected by the detection means. The moving means (linear motor 24, It has a guide rail 25) and. The movable light guide reflects the image of the chip 14 incident from the first incident port 61 in the first direction (for example, arrow h1), and the image of the bonding position 22a incident from the second incident port 62 is the second. The image of the reflector 50 that reflects in two directions (for example, arrow h2) and the image of the incident chip 14 that is arranged directly below the first exit port 63 is reflected directly above and is substantially parallel to the reflection surface of the reflector 50. The image of the first final reflecting surface (fourth reflecting surface 74) having an inclination and the image of the incident bonding position 22a arranged directly under the second exit port 64 is reflected directly above the reflecting surface of the reflector 50. It includes at least a second final reflecting surface (eighth reflecting surface 78) having a substantially parallel inclination.

このボンディング装置1では、上述と同様の構成により得られる作用によって、可動プリズム32aの停止精度が悪化しても認識位置に変化を生じなくすることができ、高精度で短時間に部品を実装することが可能となる。また、機構を簡素化して設備コストを低減することが可能となる。 In this bonding device 1, it is possible to prevent the recognition position from changing even if the stopping accuracy of the movable prism 32a deteriorates due to the action obtained by the same configuration as described above, and the components are mounted with high accuracy and in a short time. It becomes possible. In addition, the mechanism can be simplified and the equipment cost can be reduced.

これに加え、このボンディング装置1は、第1の出射口63から出射されたチップ14の第1の部分像(上左画像UL)、第3の部分像(上右画像UR)、第2の出射口64から出射されたボンディング位置22aのチップ14の第2の部分像(下左画像DL)、第4の部分像(下右画像DR)を、4つのプリズムによって下方に反射する。反射されたこれらの画像を撮像ユニット34の4つの撮像部に入射させて撮像する。ボンディング装置1は、この構成において、4つの撮像部を撮像部移動手段によって固定光学ユニット33の4つのプリズムに対して相対的に移動させることにより、4つの撮像部による撮像視野の位置を調整する。これにより、サイズや認識点の位置が異なる多品種のチップ14を対象とすることが可能となる。 In addition to this, the bonding apparatus 1 has a first partial image (upper left image UL), a third partial image (upper right image UR), and a second partial image of the chip 14 emitted from the first exit port 63. The second partial image (lower left image DL) and the fourth partial image (lower right image DR) of the chip 14 at the bonding position 22a emitted from the ejection port 64 are reflected downward by the four prisms. These reflected images are incident on the four image pickup units of the image pickup unit 34 and imaged. In this configuration, the bonding device 1 adjusts the positions of the imaging fields of view by the four imaging units by moving the four imaging units relative to the four prisms of the fixed optical unit 33 by the imaging unit moving means. .. This makes it possible to target a wide variety of chips 14 having different sizes and positions of recognition points.

また、ボンディング位置22aの像とチップ14の像が複数の撮像手段で撮像されるボンディング装置1において、可動導光体は、第1の方向に反射されたチップ14の像を第1の最終反射面に導く第1の中継反射面(第2反射面72、第3反射面73)と、第2の方向に反射されたボンディング位置22aの像を第2の最終反射面に導く第2の中継反射面(第6反射面76、第7反射面77)と、をさらに含む。 Further, in the bonding device 1 in which the image of the bonding position 22a and the image of the chip 14 are imaged by a plurality of imaging means, the movable light guide body first reflects the image of the chip 14 reflected in the first direction. A second relay that guides the image of the first relay reflection surface (second reflection surface 72, third reflection surface 73) leading to the surface and the bonding position 22a reflected in the second direction to the second final reflection surface. It further includes a reflective surface (sixth reflective surface 76, seventh reflective surface 77).

このボンディング装置1では、サイズや認識点の位置が異なる多品種のチップ14を対象とすることができるのに加え、第1の最終反射面(第4反射面74)と第2の最終反射面(第8反射面78)の平行配置が可能となる。 In this bonding device 1, in addition to being able to target various types of chips 14 having different sizes and positions of recognition points, a first final reflection surface (fourth reflection surface 74) and a second final reflection surface are available. (8th reflecting surface 78) can be arranged in parallel.

また、ボンディング位置22aの像とチップ14の像が複数の撮像手段で撮像されるボンディング装置1は、チップ14の像を第1の最終反射面に対して直接導く第1の中継反射面から第1の最終反射面に対するチップ14の像の第1の最終反射面への光路の方向と、ボンディング位置22aの像を第2の最終反射面に直接導く第2の中継反射面から第2の最終反射面に対するボンディング位置22aの像の第2の最終反射面への光路の方向と、が略同一である。 Further, the bonding apparatus 1 in which the image of the bonding position 22a and the image of the chip 14 are imaged by a plurality of imaging means is a first from the first relay reflection surface that directly guides the image of the chip 14 to the first final reflection surface. The direction of the optical path of the image of the chip 14 to the first final reflection surface with respect to the final reflection surface of 1, and the second final from the second relay reflection surface that directly guides the image of the bonding position 22a to the second final reflection surface. The direction of the optical path to the second final reflecting surface of the image of the bonding position 22a with respect to the reflecting surface is substantially the same.

このボンディング装置1では、サイズや認識点の位置が異なる多品種のチップ14を対象とすることができるのに加え、第1の最終反射面(第4反射面74)と第2の最終反射面(第8反射面78)の平行配置を実現し、かつ可動プリズム32aの停止精度以上の変位方向(例えば矢印h2)に、平行配置された第4反射面74および第8反射面78への光路の方向を一致させることが可能となる。 In this bonding device 1, in addition to being able to target a wide variety of chips 14 having different sizes and positions of recognition points, a first final reflection surface (fourth reflection surface 74) and a second final reflection surface can be targeted. An optical path to the fourth reflecting surface 74 and the eighth reflecting surface 78 arranged in parallel in a displacement direction (for example, arrow h2) that realizes the parallel arrangement of the (eighth reflecting surface 78) and is equal to or higher than the stopping accuracy of the movable prism 32a. It is possible to match the directions of.

また、ボンディング位置22aの像とチップ14の像が複数の撮像手段で撮像されるボンディング装置1は、第1の最終反射面への光路の方向と第2の最終反射面への光路の方向が可動導光体の移動の方向と略平行である。 Further, in the bonding device 1 in which the image of the bonding position 22a and the image of the chip 14 are imaged by a plurality of imaging means, the direction of the optical path to the first final reflection surface and the direction of the optical path to the second final reflection surface are different. It is substantially parallel to the direction of movement of the movable light guide.

このボンディング装置1では、サイズや認識点の位置が異なる多品種のチップ14を対象とすることができるのに加え、停止精度が悪化し、可動プリズム32aの停止位置にずれが生じても、認識位置には変化を生じさせない光学系の構成が可能となる。 In this bonding device 1, in addition to being able to target a wide variety of chips 14 having different sizes and recognition point positions, even if the stop accuracy deteriorates and the stop position of the movable prism 32a shifts, it is recognized. It is possible to configure an optical system that does not change the position.

また、ボンディング位置22aの像とチップ14の像が複数の撮像手段で撮像されるボンディング装置1において、第1の方向と第2の方向は互いに逆向きである。 Further, in the bonding apparatus 1 in which the image of the bonding position 22a and the image of the chip 14 are imaged by a plurality of imaging means, the first direction and the second direction are opposite to each other.

このボンディング装置1では、サイズや認識点の位置が異なる多品種のチップ14を対象とすることができるのに加え、可動プリズム32aは、ボンディングツール29に保持されたチップ14と基板22のボンディング位置22aとの間に進退させて上下2視野の認識を同時に行うことが可能となる。 In this bonding device 1, in addition to being able to target a wide variety of chips 14 having different sizes and recognition point positions, the movable prism 32a is a bonding position between the chip 14 and the substrate 22 held by the bonding tool 29. It is possible to recognize the upper and lower visual fields at the same time by advancing and retreating between the 22a and the 22a.

また、ボンディング位置22aの像とチップ14の像が複数の撮像手段で撮像されるボンディング装置1において、第1の方向と第2の方向は水平方向である。 Further, in the bonding apparatus 1 in which the image of the bonding position 22a and the image of the chip 14 are imaged by a plurality of imaging means, the first direction and the second direction are horizontal directions.

このボンディング装置1では、サイズや認識点の位置が異なる多品種のチップ14を対象とすることができるのに加え、可動プリズム32aの全体形状における厚み寸法を極力小さくできるとともに、重量の軽量化が可能となる。 In this bonding device 1, in addition to being able to target a wide variety of chips 14 having different sizes and positions of recognition points, the thickness dimension in the overall shape of the movable prism 32a can be made as small as possible, and the weight can be reduced. It will be possible.

したがって、実施の形態1に係るボンディング装置1によれば、プリズムの停止精度が悪化しても認識位置は変化せず、高精度で短時間に部品実装できる。 Therefore, according to the bonding apparatus 1 according to the first embodiment, the recognition position does not change even if the stopping accuracy of the prism deteriorates, and the component can be mounted with high accuracy in a short time.

以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各種の実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 Although various embodiments have been described above with reference to the drawings, it goes without saying that the present disclosure is not limited to such examples. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications, modifications, substitutions, additions, deletions, and even examples within the scope of the claims. It is understood that it naturally belongs to the technical scope of the present disclosure. Further, each component in the various embodiments described above may be arbitrarily combined as long as the gist of the invention is not deviated.

本開示は、プリズムの停止精度が悪化してもボンディング対象となる部品の認識位置の誤差を低減し、高精度で短時間に部品を実装するボンディング装置およびボンディング方法として有用である。 The present disclosure is useful as a bonding apparatus and a bonding method for mounting a component with high accuracy in a short time by reducing an error in the recognition position of a component to be bonded even if the stop accuracy of the prism deteriorates.

1 ボンディング装置
14 チップ
21 基板保持ステージ
22 基板
22a ボンディング位置
24 リニアモータ
25 ガイドレール
29 ボンディングツール
61 第1の入射口
62 第2の入射口
63 第1の出射口
64 第2の出射口
32a 可動プリズム
41 上左撮像部
42 下左撮像部
43 上右撮像部
44 下右撮像部
45 上左プリズム
46 上右プリズム
47 下左プリズム
48 下右プリズム
50 反射体
72 第2反射面
73 第3反射面
74 第4反射面
76 第6反射面
77 第7反射面
78 第8反射面
92 アライメント処理部
93 画像認識部
1 Bonding device 14 Chip 21 Board holding stage 22 Board 22a Bonding position 24 Linear motor 25 Guide rail 29 Bonding tool 61 First entrance port 62 Second entrance port 63 First exit port 64 Second exit port 32a Movable prism 41 Upper left imaging unit 42 Lower left imaging unit 43 Upper right imaging unit 44 Lower right imaging unit 45 Upper left prism 46 Upper right prism 47 Lower left prism 48 Lower right prism 50 Reflector 72 Second reflecting surface 73 Third reflecting surface 74 4th reflective surface 76 6th reflective surface 77 7th reflective surface 78 8th reflective surface 92 Alignment processing unit 93 Image recognition unit

Claims (14)

ボンディングツールがチップを保持し、前記チップと対向するように基板が載置されるステージに向かって前記ボンディングツールを下降させて前記チップを前記基板のボンディング位置に接合するボンディング装置であって、
前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間に位置した際に、前記チップの像を前記チップに対向する第1の入射口から入射させ前記第1の入射口から水平方向に離間した第1の出射口から上方に出射させるとともに、前記ボンディング位置の像を前記ボンディング位置と対向する第2の入射口から入射させ前記第1の入射口から水平方向に離間した第2の出射口から上方に出射させる可動導光体と、
前記第1の出射口から出射された前記チップの像を撮像する第1の撮像手段と、
前記第2の出射口から出射された前記ボンディング位置の像を撮像する第2の撮像手段と、
前記第1の撮像手段によって撮像された前記チップの像と前記第2の撮像手段によって撮像された前記ボンディング位置の像とに基づいて、前記チップと前記ボンディング位置の相対的な位置ずれを検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記位置ずれに基づいて、前記ボンディングツールと前記ステージとを相対的に移動させるアライメント手段と、
前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間の空間に前記可動導光体を進退させる移動手段と、を有し、
前記可動導光体は、
前記第1の入射口から入射した前記チップの像を第1の方向に反射するとともに、前記第2の入射口から入射した前記ボンディング位置の像を第2の方向に反射する反射体と、
前記第1の出射口の真下に配置され、入射した前記チップの像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第1の最終反射面と、
前記第2の出射口の真下に配置され、入射した前記ボンディング位置の像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第2の最終反射面と、を少なくとも含む、
ボンディング装置。
A bonding device in which a bonding tool holds a chip and lowers the bonding tool toward a stage on which a substrate is placed so as to face the chip to bond the chip to the bonding position of the substrate.
When it is located between the chip located above the bonding position and the substrate, the image of the chip is incident from the first incident port facing the chip and horizontally from the first incident port. A second emission that is horizontally separated from the first incident port by incident the image of the bonding position from the second incident port facing the bonding position while emitting upward from the separated first emission port. A movable light guide that emits upward from the mouth,
A first image pickup means for capturing an image of the chip emitted from the first exit port, and a first image pickup means.
A second imaging means for capturing an image of the bonding position emitted from the second outlet, and
The relative positional deviation between the chip and the bonding position is detected based on the image of the chip imaged by the first imaging means and the image of the bonding position imaged by the second imaging means. Detection means and
An alignment means for relatively moving the bonding tool and the stage based on the misalignment detected by the detection means, and an alignment means.
It has a moving means for moving the movable light guide body back and forth in the space between the chip and the substrate located above the bonding position.
The movable light guide body is
A reflector that reflects the image of the chip incident from the first incident port in the first direction and the image of the bonding position incident from the second incident port in the second direction.
A first final reflecting surface, which is arranged directly below the first exit port, reflects an incident image of the chip directly above, and has an inclination substantially parallel to the reflector.
A second final reflective surface, which is arranged directly below the second exit port, reflects the incident image of the bonding position directly above, and has an inclination substantially parallel to the reflector, and includes at least.
Bonding equipment.
前記可動導光体は、
前記第1の方向に反射された前記チップの像を前記第1の最終反射面に導く第1の中継反射面と、
前記第2の方向に反射された前記ボンディング位置の像を前記第2の最終反射面に導く第2の中継反射面と、をさらに含む、
請求項1に記載のボンディング装置。
The movable light guide body is
A first relay reflecting surface that guides the image of the chip reflected in the first direction to the first final reflecting surface, and
Further includes a second relay reflection surface that guides the image of the bonding position reflected in the second direction to the second final reflection surface.
The bonding apparatus according to claim 1.
前記チップの像を前記第1の最終反射面に直接導く前記第1の中継反射面から前記第1の最終反射面への前記チップの像の光路の方向と、前記ボンディング位置の像を前記第2の最終反射面に直接導く前記第2の中継反射面から前記第2の最終反射面への前記ボンディング位置の像の光路の方向と、が略同一である、
請求項2に記載のボンディング装置。
The direction of the optical path of the image of the chip from the first relay reflection surface that directly guides the image of the chip to the first final reflection surface to the first final reflection surface, and the image of the bonding position are the first. The direction of the optical path of the image of the bonding position from the second relay reflection surface directly leading to the final reflection surface of 2 to the second final reflection surface is substantially the same.
The bonding apparatus according to claim 2.
前記第1の最終反射面への前記チップの像の光路の方向と、前記第2の最終反射面への前記ボンディング位置の像の光路の方向とは、前記可動導光体の移動の方向と略平行である、
請求項3に記載のボンディング装置。
The direction of the optical path of the image of the chip to the first final reflection surface and the direction of the optical path of the image of the bonding position to the second final reflection surface are the directions of movement of the movable light guide body. Almost parallel,
The bonding apparatus according to claim 3.
前記第1の方向と前記第2の方向とは、互いに逆向きである、
請求項1~4のうちいずれか一項に記載のボンディング装置。
The first direction and the second direction are opposite to each other.
The bonding apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記第1の方向と前記第2の方向とは、水平方向である、
請求項1~5のうちいずれか一項に記載のボンディング装置。
The first direction and the second direction are horizontal directions.
The bonding apparatus according to any one of claims 1 to 5.
ボンディングツールがチップを保持し、前記チップと対向するように基板が載置されるステージに向かって前記ボンディングツールを下降させて前記チップを前記基板のボンディング位置に接合するボンディング装置であって、
前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間に位置した際に、前記チップの像を前記チップに対向する第1の入射口から入射させ前記第1の入射口から水平方向に離間した第1の出射口から上方に出射させるとともに、前記ボンディング位置の像を前記ボンディング位置と対向する第2の入射口から入射させ前記第1の入射口から水平方向に離間した第2の出射口から上方に出射させる可動導光体と、
前記第1の出射口から出射された前記チップの像の一部である第1の部分像を撮像する第1の撮像手段と、
前記第2の出射口から出射された前記ボンディング位置の像の前記第1の部分像に対応する一部である第2の部分像を撮像する第2の撮像手段と、
前記第1の出射口から出射された前記チップの像の前記第1の部分像とは異なる一部である第3の部分像を撮像する第3の撮像手段と、
前記第2の出射口から出射された前記ボンディング位置の像の前記第3の部分像に対応する一部である第4の部分像を撮像する第4の撮像手段と、
前記第1の撮像手段によって撮像された前記第1の部分像と前記第2の撮像手段によって撮像された前記第2の部分像と前記第3の撮像手段によって撮像された前記第3の部分像と前記第4の撮像手段によって撮像された前記第4の部分像とに基づいて、前記チップと前記ボンディング位置の相対的な位置ずれを検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記位置ずれに基づいて、前記ボンディングツールと前記ステージとを相対的に移動させるアライメント手段と、
前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間の空間に前記可動導光体を進退させる移動手段と、を有し、
前記可動導光体は、
前記第1の入射口から入射した前記チップの像を第1の方向に反射するとともに、前記第2の入射口から入射した前記ボンディング位置の像を第2の方向に反射する反射体と、
前記第1の出射口の真下に配置され、入射した前記チップの像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第1の最終反射面と、
前記第2の出射口の真下に配置され、入射した前記ボンディング位置の像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第2の最終反射面と、を少なくとも含む、
ボンディング装置。
A bonding device in which a bonding tool holds a chip and lowers the bonding tool toward a stage on which a substrate is placed so as to face the chip to bond the chip to the bonding position of the substrate.
When it is located between the chip located above the bonding position and the substrate, the image of the chip is incident from the first incident port facing the chip and horizontally from the first incident port. A second emission that is horizontally separated from the first incident port by incident the image of the bonding position from the second incident port facing the bonding position while emitting upward from the separated first emission port. A movable light guide that emits upward from the mouth,
A first image pickup means for photographing a first partial image which is a part of an image of the chip emitted from the first exit port, and a first image pickup means.
A second image pickup means for photographing a second partial image which is a part corresponding to the first partial image of the image of the bonding position emitted from the second exit port.
A third image pickup means for capturing a third partial image which is a part different from the first partial image of the image of the chip emitted from the first exit port.
A fourth image pickup means for photographing a fourth partial image which is a part corresponding to the third partial image of the image of the bonding position emitted from the second exit port.
The first partial image captured by the first imaging means, the second partial image captured by the second imaging means, and the third partial image captured by the third imaging means. And the detecting means for detecting the relative positional deviation between the chip and the bonding position based on the fourth partial image captured by the fourth imaging means.
An alignment means for relatively moving the bonding tool and the stage based on the misalignment detected by the detection means, and an alignment means.
It has a moving means for moving the movable light guide body back and forth in the space between the chip and the substrate located above the bonding position.
The movable light guide body is
A reflector that reflects the image of the chip incident from the first incident port in the first direction and the image of the bonding position incident from the second incident port in the second direction.
A first final reflecting surface, which is arranged directly below the first exit port, reflects an incident image of the chip directly above, and has an inclination substantially parallel to the reflector.
A second final reflective surface, which is arranged directly below the second exit port, reflects the incident image of the bonding position directly above, and has an inclination substantially parallel to the reflector, and includes at least.
Bonding equipment.
前記可動導光体は、
前記第1の方向に反射された前記チップの像を前記第1の最終反射面に導く第1の中継反射面と、前記第2の方向に反射された前記ボンディング位置の像を前記第2の最終反射面に導く第2の中継反射面と、をさらに含む、
請求項7に記載のボンディング装置。
The movable light guide body is
The image of the first relay reflection surface that guides the image of the chip reflected in the first direction to the first final reflection surface and the image of the bonding position reflected in the second direction are the second. Further including a second relay reflective surface leading to the final reflective surface,
The bonding apparatus according to claim 7.
前記チップの像を前記第1の最終反射面に直接導く前記第1の中継反射面から前記第1の最終反射面への前記チップの像の光路の方向と、前記ボンディング位置の像を前記第2の最終反射面に直接導く前記第2の中継反射面から前記第2の最終反射面への前記ボンディング位置の像の光路の方向と、が略同一である、
請求項8に記載のボンディング装置。
The direction of the optical path of the image of the chip from the first relay reflection surface that directly guides the image of the chip to the first final reflection surface to the first final reflection surface, and the image of the bonding position are the first. The direction of the optical path of the image of the bonding position from the second relay reflection surface directly leading to the final reflection surface of 2 to the second final reflection surface is substantially the same.
The bonding apparatus according to claim 8.
前記第1の最終反射面への前記チップの像の光路の方向と、前記第2の最終反射面への前記ボンディング位置の像の光路の方向とは、前記可動導光体の移動の方向と略平行である、
請求項9に記載のボンディング装置。
The direction of the optical path of the image of the chip to the first final reflection surface and the direction of the optical path of the image of the bonding position to the second final reflection surface are the directions of movement of the movable light guide body. Almost parallel,
The bonding apparatus according to claim 9.
前記第1の方向と前記第2の方向とは、互いに逆向きである、
請求項7~10のうちいずれか一項に記載のボンディング装置。
The first direction and the second direction are opposite to each other.
The bonding apparatus according to any one of claims 7 to 10.
前記第1の方向と前記第2の方向とは、水平方向である、
請求項7~11のうちいずれか一項に記載のボンディング装置。
The first direction and the second direction are horizontal directions.
The bonding apparatus according to any one of claims 7 to 11.
ボンディングツールによって基板のボンディング位置の上方で保持されたチップと前記基板との間に位置した際に、前記チップの像を前記チップに対向する第1の入射口から入射させ前記第1の入射口から水平方向に離間した第1の出射口から上方に出射させるとともに、前記ボンディング位置の像を前記ボンディング位置と対向する第2の入射口から入射させ前記第1の入射口から水平方向に離間した第2の出射口から上方に出射させる可動導光体を用い、前記チップと対向するよう基板が載置されるステージに向かって前記ボンディングツールを下降させて、前記チップを前記基板のボンディング位置に接合するボンディング方法であって、
前記第1の出射口から出射された前記チップの像を撮像する第1の撮像工程と、
前記第2の出射口から出射された前記ボンディング位置の像を撮像する第2の撮像工程と、
前記第1の撮像工程によって撮像された前記チップの像と前記第2の撮像工程によって撮像された前記ボンディング位置の像とに基づいて、前記チップと前記ボンディング位置の相対的な位置ずれを検出する検出工程と、
前記検出工程によって検出された前記位置ずれに基づいて、前記ボンディングツールと前記ステージとを相対的に移動させるアライメント工程と、
前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間の空間に前記可動導光体を進退させる移動工程と、を含み、
前記可動導光体は、
前記第1の入射口から入射した前記チップの像を第1の方向に反射するとともに、前記第2の入射口から入射した前記ボンディング位置の像を第2の方向に反射する反射体と、
前記第1の出射口の真下に配置され、入射した前記チップの像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第1の最終反射面と、
前記第2の出射口の真下に配置され、入射した前記ボンディング位置の像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第2の最終反射面と、を少なくとも含む、
ボンディング方法。
When the chip is positioned between the chip held above the bonding position of the substrate by the bonding tool and the substrate, the image of the chip is incident from the first incident port facing the chip and the first incident port is made. The image of the bonding position was incident from the second incident port facing the bonding position and horizontally separated from the first incident port while being emitted upward from the first exit port horizontally separated from the bonding position. Using a movable light guide that emits upward from the second outlet, the bonding tool is lowered toward the stage on which the substrate is placed so as to face the chip, and the chip is placed at the bonding position of the substrate. It is a bonding method to join,
The first imaging step of imaging the image of the chip emitted from the first exit port, and
A second imaging step of imaging an image of the bonding position emitted from the second exit port, and
The relative positional deviation between the chip and the bonding position is detected based on the image of the chip captured by the first imaging step and the image of the bonding position captured by the second imaging step. Detection process and
An alignment step of relatively moving the bonding tool and the stage based on the misalignment detected by the detection step, and an alignment step.
A moving step of moving the movable light guide body back and forth in the space between the chip located above the bonding position and the substrate is included.
The movable light guide body is
A reflector that reflects the image of the chip incident from the first incident port in the first direction and the image of the bonding position incident from the second incident port in the second direction.
A first final reflecting surface, which is arranged directly below the first exit port, reflects an incident image of the chip directly above, and has an inclination substantially parallel to the reflector.
A second final reflective surface, which is arranged directly below the second exit port, reflects the incident image of the bonding position directly above, and has an inclination substantially parallel to the reflector, and includes at least.
Bonding method.
ボンディングツールによって基板のボンディング位置の上方で保持されたチップと前記基板との間に位置した際に、前記チップの像を前記チップに対向する第1の入射口から入射させ前記第1の入射口から水平方向に離間した第1の出射口から上方に出射させるとともに、前記ボンディング位置の像を前記ボンディング位置と対向する第2の入射口から入射させ前記第1の入射口から水平方向に離間した第2の出射口から上方に出射させる可動導光体を用い、前記チップと対向するよう基板が載置されるステージに向かって前記ボンディングツールを下降させて、前記チップを前記基板のボンディング位置に接合するボンディング方法であって、
前記第1の出射口から出射された前記チップの像の一部である第1の部分像を撮像する第1の撮像工程と、
前記第2の出射口から出射された前記ボンディング位置の像の前記第1の部分像に対応する一部である第2の部分像を撮像する第2の撮像工程と、
前記第1の出射口から出射された前記チップの像の前記第1の部分像とは異なる一部である第3の部分像を撮像する第3の撮像工程と、
前記第2の出射口から出射された前記ボンディング位置の像の前記第3の部分像に対応する一部である第4の部分像を撮像する第4の撮像工程と、
前記第1の撮像工程によって撮像された前記第1の部分像と前記第2の撮像工程によって撮像された前記第2の部分像と前記第3の撮像工程によって撮像された前記第3の部分像と前記第4の撮像工程によって撮像された前記第4の部分像とに基づいて、前記チップと前記ボンディング位置の相対的な位置ずれを検出する検出工程と、
前記検出工程によって検出された前記位置ずれに基づいて、前記ボンディングツールと前記ステージとを相対的に移動させるアライメント工程と、
前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間の空間に前記可動導光体を進退させる移動工程と、を含み、
前記可動導光体は、
前記第1の入射口から入射した前記チップの像を第1の方向に反射するとともに、前記第2の入射口から入射した前記ボンディング位置の像を第2の方向に反射する反射体と、
前記第1の出射口の真下に配置され、入射した前記チップの像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第1の最終反射面と、
前記第2の出射口の真下に配置され、入射した前記ボンディング位置の像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第2の最終反射面と、を少なくとも含む、
ボンディング方法。
When the chip is positioned between the chip held above the bonding position of the substrate by the bonding tool and the substrate, the image of the chip is incident from the first incident port facing the chip and the first incident port is made. The image of the bonding position was incident from the second incident port facing the bonding position and horizontally separated from the first incident port while being emitted upward from the first exit port horizontally separated from the bonding position. Using a movable light guide that emits upward from the second outlet, the bonding tool is lowered toward the stage on which the substrate is placed so as to face the chip, and the chip is placed at the bonding position of the substrate. It is a bonding method to join,
A first imaging step of imaging a first partial image which is a part of an image of the chip emitted from the first exit port, and
A second imaging step of imaging a second partial image which is a part corresponding to the first partial image of the image of the bonding position emitted from the second exit port.
A third imaging step of imaging a third partial image which is a part different from the first partial image of the image of the chip emitted from the first exit port.
A fourth imaging step of imaging a fourth partial image which is a part corresponding to the third partial image of the image of the bonding position emitted from the second exit port.
The first partial image captured by the first imaging step, the second partial image captured by the second imaging step, and the third partial image captured by the third imaging step. And a detection step of detecting the relative positional deviation between the chip and the bonding position based on the fourth partial image captured by the fourth imaging step.
An alignment step of relatively moving the bonding tool and the stage based on the misalignment detected by the detection step, and an alignment step.
A moving step of moving the movable light guide body back and forth in the space between the chip located above the bonding position and the substrate is included.
The movable light guide body is
A reflector that reflects the image of the chip incident from the first incident port in the first direction and the image of the bonding position incident from the second incident port in the second direction.
A first final reflecting surface, which is arranged directly below the first exit port, reflects an incident image of the chip directly above, and has an inclination substantially parallel to the reflector.
A second final reflective surface, which is arranged directly below the second exit port, reflects the incident image of the bonding position directly above, and has an inclination substantially parallel to the reflector, and includes at least.
Bonding method.
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