JP2780000B2 - 半導体位置合せ装置 - Google Patents
半導体位置合せ装置Info
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- JP2780000B2 JP2780000B2 JP16958993A JP16958993A JP2780000B2 JP 2780000 B2 JP2780000 B2 JP 2780000B2 JP 16958993 A JP16958993 A JP 16958993A JP 16958993 A JP16958993 A JP 16958993A JP 2780000 B2 JP2780000 B2 JP 2780000B2
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- Die Bonding (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップを基板や
リードフレーム等にボンディングするチップボンディン
グ装置における半導体位置合せ装置の改良に関するもの
で、主としてマウンタ、ＴＡＢボンダ、フリップチップ
ボンダ等の半導体位置合せ装置に用いられるものであ
る。
リードフレーム等にボンディングするチップボンディン
グ装置における半導体位置合せ装置の改良に関するもの
で、主としてマウンタ、ＴＡＢボンダ、フリップチップ
ボンダ等の半導体位置合せ装置に用いられるものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、従来のフリップチップボンディ
ング装置を例にとれば、基板に対し半導体チップを位置
合せする過程を必要としていた。そして、この半導体位
置合せ方法は、基板の配線パターン又は認識マークを第
１の認識カメラで読み取り、更に別設の第２の認識カメ
ラで半導体チップの配線パターン又は認識マークを読み
取り、この読み取った両者を画像処理し、演算の結果に
基づき半導体チップ又は基板或はその両者を移動させて
位置合せを行うという方法であった。
ング装置を例にとれば、基板に対し半導体チップを位置
合せする過程を必要としていた。そして、この半導体位
置合せ方法は、基板の配線パターン又は認識マークを第
１の認識カメラで読み取り、更に別設の第２の認識カメ
ラで半導体チップの配線パターン又は認識マークを読み
取り、この読み取った両者を画像処理し、演算の結果に
基づき半導体チップ又は基板或はその両者を移動させて
位置合せを行うという方法であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】しかるに斯様な半導
体位置決め方法を用いた場合、周囲の温度の変化により
生ずる認識カメラ取付部材の熱膨張、移動手段として用
いられるボールねじの熱膨張等により、第１の認識カメ
ラと第２の認識カメラの相対的位置関係が変化し、正確
な位置合せができないのが現状であった。
体位置決め方法を用いた場合、周囲の温度の変化により
生ずる認識カメラ取付部材の熱膨張、移動手段として用
いられるボールねじの熱膨張等により、第１の認識カメ
ラと第２の認識カメラの相対的位置関係が変化し、正確
な位置合せができないのが現状であった。
【０００４】本発明は、チップボンディング装置に補正
機構を設け、一定数のボンディング毎、又は一定時間経
過毎に該補正機構を利用することにより第１の認識カメ
ラと第２の認識カメラの相対的位置関係の変化（ずれ
量）を検出し、これを補正することにより、周囲の温度
変化に影響されない正確な半導体の位置合せを可能とす
る半導体位置合せ装置を提供することを目的とする。
機構を設け、一定数のボンディング毎、又は一定時間経
過毎に該補正機構を利用することにより第１の認識カメ
ラと第２の認識カメラの相対的位置関係の変化（ずれ
量）を検出し、これを補正することにより、周囲の温度
変化に影響されない正確な半導体の位置合せを可能とす
る半導体位置合せ装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、装着対象物である半導体チップ及び基板等
の認識を行なう認識カメラを少なくとも２以上有するチ
ップボンディング装置において、ターゲットをはさんで
第１の認識カメラと第２の認識カメラが同軸上に位置で
きるようターゲット及び両認識カメラを相対移動可能に
設置し、ターゲットに設けられた特定マークを第１の認
識カメラ及び第２の認識カメラにて画像取込を行い基準
位置を設定し、その後基準位置にターゲット、第１の認
識カメラ及び第２の認識カメラを移動させ、ターゲット
の特定マークの画像取込を行い、その際の各々の認識カ
メラの取込画像に於ける特定マークと基準位置とのずれ
量を測定し、該ずれ量から第１の認識カメラと第２の認
識カメラの相対的ずれ量を演算し、相対的ずれ量により
装着対象物の相対的移動量を補正することを特徴とする
半導体位置合せ装置を提供するものである。
するために、装着対象物である半導体チップ及び基板等
の認識を行なう認識カメラを少なくとも２以上有するチ
ップボンディング装置において、ターゲットをはさんで
第１の認識カメラと第２の認識カメラが同軸上に位置で
きるようターゲット及び両認識カメラを相対移動可能に
設置し、ターゲットに設けられた特定マークを第１の認
識カメラ及び第２の認識カメラにて画像取込を行い基準
位置を設定し、その後基準位置にターゲット、第１の認
識カメラ及び第２の認識カメラを移動させ、ターゲット
の特定マークの画像取込を行い、その際の各々の認識カ
メラの取込画像に於ける特定マークと基準位置とのずれ
量を測定し、該ずれ量から第１の認識カメラと第２の認
識カメラの相対的ずれ量を演算し、相対的ずれ量により
装着対象物の相対的移動量を補正することを特徴とする
半導体位置合せ装置を提供するものである。
【０００６】
【実施例】以下図示の実施例について説明する。図１
は、本発明に利用するチップボンディング装置において
ボンディングツールがボンディング位置上方にある状態
を示す斜視図であり、図２は同装置における補正機構動
作時を示す斜視図である。尚、図中１は、ボンディング
部で、２はボンディングステージ部である。
は、本発明に利用するチップボンディング装置において
ボンディングツールがボンディング位置上方にある状態
を示す斜視図であり、図２は同装置における補正機構動
作時を示す斜視図である。尚、図中１は、ボンディング
部で、２はボンディングステージ部である。
【０００７】ボンディング部１は、ボンディングツール
５、第１の認識カメラ６及び駆動機構を有する。ボンデ
ィングツール５は、半導体チップ３を基板４にボンディ
ングするための部材であり、第１の認識カメラ６は、ボ
ンディングツール５と同期して移動し、基板４の位置認
識をするための部材である。ボンディング部１における
駆動機構は、ボンディングツール５のＸ軸方向（図中前
後方向）、Ｙ軸方向（図中左右方向）、Ｚ軸方向（図中
上下方向）の移動を可能とするもので、図中７はＺ軸駆
動機構であり、８がＹ軸駆動機構である。尚、Ｘ軸駆動
機構は図示されていない。
５、第１の認識カメラ６及び駆動機構を有する。ボンデ
ィングツール５は、半導体チップ３を基板４にボンディ
ングするための部材であり、第１の認識カメラ６は、ボ
ンディングツール５と同期して移動し、基板４の位置認
識をするための部材である。ボンディング部１における
駆動機構は、ボンディングツール５のＸ軸方向（図中前
後方向）、Ｙ軸方向（図中左右方向）、Ｚ軸方向（図中
上下方向）の移動を可能とするもので、図中７はＺ軸駆
動機構であり、８がＹ軸駆動機構である。尚、Ｘ軸駆動
機構は図示されていない。
【０００８】ボンディングステージ部２は、基板４の載
置テーブル９、該載置テーブル９のＹ軸方向の移動を司
るＹテーブル１０、載置テーブル９のＸ軸方向の移動を
司るＸテーブル１１及び半導体チップ３の位置認識する
第２の認識カメラ１２を有している。第２の認識カメラ
１２はＹテーブル１０に取り付けられている。
置テーブル９、該載置テーブル９のＹ軸方向の移動を司
るＹテーブル１０、載置テーブル９のＸ軸方向の移動を
司るＸテーブル１１及び半導体チップ３の位置認識する
第２の認識カメラ１２を有している。第２の認識カメラ
１２はＹテーブル１０に取り付けられている。
【０００９】尚、載置テーブル９はＹテーブル１０上に
固定されており、独自の駆動手段を有さず、第２の認識
カメラ１２と載置テーブル９の移動は同期したものとな
る。その結果、載置テーブル９上の基板４と第２の認識
カメラ１２の移動は同期したものとなる。
固定されており、独自の駆動手段を有さず、第２の認識
カメラ１２と載置テーブル９の移動は同期したものとな
る。その結果、載置テーブル９上の基板４と第２の認識
カメラ１２の移動は同期したものとなる。
【００１０】図中１３は、ボンディング部１及びボンデ
ィングステージ部２とは、別に設けられた補正機構であ
り、補正機構１３は、特定マーク１４を表裏両面の同一
位置に設けたターゲット１５を進入機構１６のロッド１
７により進入退避可能なるよう構成されている。特定マ
ーク１４として、実施例では最も一般的な基準位置指定
用のマークである十字図形を利用している。図２の補正
機構１３のロッド１７付近に示された矢印はターゲット
１５の移動方向を示している。尚、ターゲット１５をは
さんで第１の認識カメラ６と第２の認識カメラ１２が同
軸上に位置できるようターゲット及び両認識カメラを相
対移動可能に設けられている。
ィングステージ部２とは、別に設けられた補正機構であ
り、補正機構１３は、特定マーク１４を表裏両面の同一
位置に設けたターゲット１５を進入機構１６のロッド１
７により進入退避可能なるよう構成されている。特定マ
ーク１４として、実施例では最も一般的な基準位置指定
用のマークである十字図形を利用している。図２の補正
機構１３のロッド１７付近に示された矢印はターゲット
１５の移動方向を示している。尚、ターゲット１５をは
さんで第１の認識カメラ６と第２の認識カメラ１２が同
軸上に位置できるようターゲット及び両認識カメラを相
対移動可能に設けられている。
【００１１】次に実施例による半導体位置合せ装置に付
き説明する。本実施例の半導体位置合せ装置によれば、
第１段階として基準位置の設定が行われる。まず、図１
では、補正機構１３のロッド１７は縮んだ状態で、第１
の認識カメラ６と第２の認識カメラ１２とは、図１の一
点鎖線で示されるようにＹ軸位置で同一、Ｘ軸位置で相
違する位置にある。
き説明する。本実施例の半導体位置合せ装置によれば、
第１段階として基準位置の設定が行われる。まず、図１
では、補正機構１３のロッド１７は縮んだ状態で、第１
の認識カメラ６と第２の認識カメラ１２とは、図１の一
点鎖線で示されるようにＹ軸位置で同一、Ｘ軸位置で相
違する位置にある。
【００１２】この状態より補正機構１３の進入機構１６
が動作し、ロッド１７が伸び、特定マーク１４の設けら
れたターゲット１５が所定位置に進入し、停止する。該
停止位置は図２に示されるように第２の認識カメラ１２
の中心位置下方に、特定マーク１４の中心交差点が来る
ところである。
が動作し、ロッド１７が伸び、特定マーク１４の設けら
れたターゲット１５が所定位置に進入し、停止する。該
停止位置は図２に示されるように第２の認識カメラ１２
の中心位置下方に、特定マーク１４の中心交差点が来る
ところである。
【００１３】その後、ボンディング部１の駆動機構が動
作し、第１の認識カメラ６がターゲット１５上方に移動
し、特定マーク１４の画像を取り込む。実施例では特定
マーク１４である十字図形の中心交差点が第１の認識カ
メラ６の中心に位置するよう第１の認識カメラ６の位置
を移動させる。実施例ではＸ軸駆動機構のみが作動すれ
ば十分である。
作し、第１の認識カメラ６がターゲット１５上方に移動
し、特定マーク１４の画像を取り込む。実施例では特定
マーク１４である十字図形の中心交差点が第１の認識カ
メラ６の中心に位置するよう第１の認識カメラ６の位置
を移動させる。実施例ではＸ軸駆動機構のみが作動すれ
ば十分である。
【００１４】次に、本来ボンディングステージ部２も、
Ｘテーブル１１及びＹテーブル１０が作動し、第２の認
識カメラ１２を、特定マーク１４である十字図形の中心
交差点が第２の認識カメラ１２の中心に位置するよう移
動するものである。しかし、実施例では、第２の認識カ
メラ１２の移動はなく、補正機構１３の動作により所定
の場所に位置することになる。
Ｘテーブル１１及びＹテーブル１０が作動し、第２の認
識カメラ１２を、特定マーク１４である十字図形の中心
交差点が第２の認識カメラ１２の中心に位置するよう移
動するものである。しかし、実施例では、第２の認識カ
メラ１２の移動はなく、補正機構１３の動作により所定
の場所に位置することになる。
【００１５】この状態で、図２に示されるように第１の
認識カメラ６と第２の認識カメラ１２及び特定マーク１
４の中心交差点は同軸上に位置している。該Ｘ軸位置及
びＹ軸位置が第１の認識カメラ６、第２の認識カメラ１
２及びターゲット１５の基準位置として記憶装置に記録
される。以上が第１段階としての基準位置の設定動作で
ある。
認識カメラ６と第２の認識カメラ１２及び特定マーク１
４の中心交差点は同軸上に位置している。該Ｘ軸位置及
びＹ軸位置が第１の認識カメラ６、第２の認識カメラ１
２及びターゲット１５の基準位置として記憶装置に記録
される。以上が第１段階としての基準位置の設定動作で
ある。
【００１６】続いて、第２段階として、所定回数又は所
定時間、通常の方法で基板４に対して半導体チップ３を
ボンディングする。すなわち、第２の認識カメラ１２に
て半導体チップ３の位置認識を行い、第１の認識カメラ
６にて基板４の位置認識を行い、演算に基づいた位置の
基板４上に半導体チップ３を接合するのである。
定時間、通常の方法で基板４に対して半導体チップ３を
ボンディングする。すなわち、第２の認識カメラ１２に
て半導体チップ３の位置認識を行い、第１の認識カメラ
６にて基板４の位置認識を行い、演算に基づいた位置の
基板４上に半導体チップ３を接合するのである。
【００１７】第３段階として、所定回数又は所定時間の
後、相対的位置関係の変化の検出が行われる。即ち、基
準位置設定動作で記憶された基準位置に、第１の認識カ
メラ６と第２の認識カメラ１２、及び特定マーク１４を
設けたターゲット１５を移動させ、両認識カメラ６、１
２により特定マーク１４の画像取込を行なう。
後、相対的位置関係の変化の検出が行われる。即ち、基
準位置設定動作で記憶された基準位置に、第１の認識カ
メラ６と第２の認識カメラ１２、及び特定マーク１４を
設けたターゲット１５を移動させ、両認識カメラ６、１
２により特定マーク１４の画像取込を行なう。
【００１８】この時、特定マーク１４の認識位置が基準
位置より変化していれば、それは熱膨張による影響、即
ちずれである。このずれ量はターゲット１５と第１の認
識カメラ６との相対的ずれ量と、ターゲット１５と第２
の認識カメラ１２の相対的ずれ量として検出される。そ
して、該ターゲット１５と第１の認識カメラ６との相対
的ずれ量と該ターゲット１５と第２の認識カメラ１２の
相対的ずれ量から第１の認識カメラ６と第２の認識カメ
ラ１２の相対的ずれ量を演算する。このずれ量を補正量
としてＸテーブル１１及びＹテーブル１０の移動量に加
えることにより熱膨張による誤差を取り除くのである。
位置より変化していれば、それは熱膨張による影響、即
ちずれである。このずれ量はターゲット１５と第１の認
識カメラ６との相対的ずれ量と、ターゲット１５と第２
の認識カメラ１２の相対的ずれ量として検出される。そ
して、該ターゲット１５と第１の認識カメラ６との相対
的ずれ量と該ターゲット１５と第２の認識カメラ１２の
相対的ずれ量から第１の認識カメラ６と第２の認識カメ
ラ１２の相対的ずれ量を演算する。このずれ量を補正量
としてＸテーブル１１及びＹテーブル１０の移動量に加
えることにより熱膨張による誤差を取り除くのである。
【００１９】尚、本発明では、ボンディングツール５を
Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動させて、半導体位置合せを
行うことも、上記実施例のごとく、ボンディングツール
５の移動によらず、Ｘテーブル１１及びＹテーブル１０
の移動により行うことも、又はボンディングツール５と
Ｘテーブル１１及びＹテーブル１０の両方の移動により
半導体位置合せ動作を行うことも可能である。
Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動させて、半導体位置合せを
行うことも、上記実施例のごとく、ボンディングツール
５の移動によらず、Ｘテーブル１１及びＹテーブル１０
の移動により行うことも、又はボンディングツール５と
Ｘテーブル１１及びＹテーブル１０の両方の移動により
半導体位置合せ動作を行うことも可能である。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、如上の様に、装着対象物の位
置認識を行う２以上の認識カメラと基準位置となるター
ゲット１５の相対的ずれ量を検出し、このずれ量に基づ
く、補正を行うため、該補正動作を一定数のボンディン
グ毎に、又は一定時間経過毎に行なうことにより正確な
半導体位置合せが可能となる。ＴＡＢボンダにおいて
は、チップステージ上にターゲット部を設け、該ターゲ
ット部に特定マーク１４を直接設置するか、又は特定マ
ーク１４を記したダミーチップを搭載し、各カメラの基
準位置へ移動し画像を取込むことにより同様の効果が得
られる。
置認識を行う２以上の認識カメラと基準位置となるター
ゲット１５の相対的ずれ量を検出し、このずれ量に基づ
く、補正を行うため、該補正動作を一定数のボンディン
グ毎に、又は一定時間経過毎に行なうことにより正確な
半導体位置合せが可能となる。ＴＡＢボンダにおいて
は、チップステージ上にターゲット部を設け、該ターゲ
ット部に特定マーク１４を直接設置するか、又は特定マ
ーク１４を記したダミーチップを搭載し、各カメラの基
準位置へ移動し画像を取込むことにより同様の効果が得
られる。
【図１】 本発明が利用されるボンディング装置の一実
施例を示す斜視図
施例を示す斜視図
【図２】 同補正機構動作時における斜視図
１．．．．．ボンディング部 ２．．．．．ボンディングステージ部 ３．．．．．半導体チップ ４．．．．．基板 ５．．．．．ボンディングツール ６．．．．．第１の認識カメラ ７．．．．．Ｚ軸駆動機構 ８．．．．．Ｙ軸駆動機構 ９．．．．．載置テーブル １０．．．．．Ｙテーブル １１．．．．．Ｘテーブル １２．．．．．第２の認識カメラ １３．．．．．補正機構 １４．．．．．特定マーク １５．．．．．ターゲット １６．．．．．進入機構 １７．．．．．ロッド
フロントページの続き (72)発明者 中島 健雄 石川県金沢市大豆田本町甲58 澁谷工業 株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−286132（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−123443（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−249242（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−53936（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−194634（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−245139（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/52
Claims (1)
- 【請求項１】装着対象物である半導体チップ及び基板等
の認識を行なう認識カメラを少なくとも２以上有するチ
ップボンディング装置において、ターゲットをはさんで
第１の認識カメラと第２の認識カメラが同軸上に位置で
きるようターゲット及び両認識カメラを相対移動可能に
設置し、ターゲットに設けられた特定マークを第１の認
識カメラ及び第２の認識カメラにて画像取込を行い基準
位置を設定し、その後基準位置にターゲット、第１の認
識カメラ及び第２の認識カメラを移動させ、ターゲット
の特定マークの画像取込を行い、その際の各々の認識カ
メラの取込画像に於ける特定マークと基準位置とのずれ
量を測定し、該ずれ量から第１の認識カメラと第２の認
識カメラの相対的ずれ量を演算し、相対的ずれ量により
装着対象物の相対的移動量を補正することを特徴とする
半導体位置合せ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16958993A JP2780000B2 (ja) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | 半導体位置合せ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16958993A JP2780000B2 (ja) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | 半導体位置合せ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH077028A JPH077028A (ja) | 1995-01-10 |
| JP2780000B2 true JP2780000B2 (ja) | 1998-07-23 |
Family
ID=15889292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16958993A Expired - Fee Related JP2780000B2 (ja) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | 半導体位置合せ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2780000B2 (ja) |
Cited By (5)
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| KR101540136B1 (ko) * | 2007-12-21 | 2015-07-28 | 가부시키가이샤 토쿄 세이미쯔 | 다이싱 장치 및 다이싱 방법 |
| KR20160111261A (ko) * | 2015-03-16 | 2016-09-26 | 한화테크윈 주식회사 | 본딩 장치 및 본딩 방법 |
| KR20160147045A (ko) | 2014-05-07 | 2016-12-21 | 가부시키가이샤 신가와 | 본딩 장치 및 본딩 방법 |
| TWI702682B (zh) * | 2018-07-23 | 2020-08-21 | 日商Ｔｏｗａ股份有限公司 | 搬運機構、電子零件製造裝置及電子零件的製造方法 |
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| JP4562254B2 (ja) * | 1999-07-27 | 2010-10-13 | 東レエンジニアリング株式会社 | チップ実装装置及びそれにおけるキャリブレーション方法 |
| JP4167790B2 (ja) | 2000-03-10 | 2008-10-22 | 東レエンジニアリング株式会社 | チップ実装装置 |
| JP3569820B2 (ja) * | 2000-04-26 | 2004-09-29 | 澁谷工業株式会社 | 位置合わせ装置及び位置合わせ方法 |
| JP4128540B2 (ja) | 2003-06-05 | 2008-07-30 | 株式会社新川 | ボンディング装置 |
| JP5181383B2 (ja) * | 2007-06-29 | 2013-04-10 | 澁谷工業株式会社 | ボンディング装置 |
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| JP5344145B2 (ja) * | 2008-12-25 | 2013-11-20 | 澁谷工業株式会社 | ボンディング装置における電子部品と基板の位置合わせ方法 |
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| JP7022340B2 (ja) * | 2018-08-01 | 2022-02-18 | 日本電気硝子株式会社 | カメラのキャリブレーション方法、キャリブレーション装置及びキャリブレーション用ターゲット |
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Family Cites Families (6)
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| JPS60245139A (ja) * | 1984-05-19 | 1985-12-04 | Nec Corp | 半導体ペレツトのマウント装置 |
| JPH0770551B2 (ja) * | 1986-02-20 | 1995-07-31 | ロ−ム株式会社 | 半導体チツプのダイボンデイング位置確認方法 |
| JPH02249242A (ja) * | 1988-10-18 | 1990-10-05 | Shinkawa Ltd | チツプボンデイングの位置合せ方法 |
| JPH04123443A (ja) * | 1990-09-13 | 1992-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | オートダイボンダ |
| JPH04286132A (ja) * | 1991-03-14 | 1992-10-12 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法およびその製造装置 |
-
1993
- 1993-06-16 JP JP16958993A patent/JP2780000B2/ja not_active Expired - Fee Related
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