JP3362145B2 - ダイボンディング装置、発光軸偏位検出装置、及び発光軸偏位検出方法 - Google Patents
ダイボンディング装置、発光軸偏位検出装置、及び発光軸偏位検出方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子が予め取
り付けられてなる半導体素子部品に受光素子をダイボン
ディングするためのダイボンディング装置、発光素子の
発光軸の偏位を検出する発光軸偏位検出装置及び発光軸
偏位検出方法に関する。
り付けられてなる半導体素子部品に受光素子をダイボン
ディングするためのダイボンディング装置、発光素子の
発光軸の偏位を検出する発光軸偏位検出装置及び発光軸
偏位検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、一対の発光素子と受光素子とが
一体にパッケージされた半導体デバイスとして、たとえ
ば、図６に示すようなホログラムレーザユニットがあ
る。
一体にパッケージされた半導体デバイスとして、たとえ
ば、図６に示すようなホログラムレーザユニットがあ
る。
【０００３】すなわち、このホログラムレーザユニット
は、ステムa上に発光素子(ここではレーザダイオード)b
と、受光素子(ここではフォトダイオード)cとが共にダ
イボンディングされており、各素子b，cはそれぞれリー
ド線dを介して外部端子eに接続されている。
は、ステムa上に発光素子(ここではレーザダイオード)b
と、受光素子(ここではフォトダイオード)cとが共にダ
イボンディングされており、各素子b，cはそれぞれリー
ド線dを介して外部端子eに接続されている。
【０００４】そして、このホログラムレーザユニットを
たとえばビデオディスクやコンパクトディスクの光ピッ
クアップとして使用する場合には、図７に示すように、
発光素子bからの光をホロガラスfおよびレンズgを通じ
てビデオディスクh上に照射し、ビデオディスクhからの
反射光をレンズg、ホロガラスfを経由して受光素子cで
受光する。
たとえばビデオディスクやコンパクトディスクの光ピッ
クアップとして使用する場合には、図７に示すように、
発光素子bからの光をホロガラスfおよびレンズgを通じ
てビデオディスクh上に照射し、ビデオディスクhからの
反射光をレンズg、ホロガラスfを経由して受光素子cで
受光する。
【０００５】その場合、発光素子bの発光軸iが正規の方
向よりも傾斜して取り付けられていると、受光素子cに
光が戻って来ないので、信号再生を良好に行えないとい
う不都合を生じる。
向よりも傾斜して取り付けられていると、受光素子cに
光が戻って来ないので、信号再生を良好に行えないとい
う不都合を生じる。
【０００６】このため、従来技術では、半導体デバイス
の製造に際して、発光素子bと受光素子cとの取り付けが
適正に行われるようにダイボンディング装置を調整した
り種々の検査を行っている。
の製造に際して、発光素子bと受光素子cとの取り付けが
適正に行われるようにダイボンディング装置を調整した
り種々の検査を行っている。
【０００７】すなわち、従来のこの種の半導体デバイス
の製造には、まず、発光素子bのダイボンディング工程
と、これに引き続く受光素子cのダイボンディング工程
とがある。
の製造には、まず、発光素子bのダイボンディング工程
と、これに引き続く受光素子cのダイボンディング工程
とがある。
【０００８】発光素子bのダイボンディング工程では、
最初に発光素子bを試行的にステムa上にダイボンディン
グした後、測定器を用いて発光素子bが所定の平面位置
(Ｘ−Ｙ位置)に取り付けられているか否かを確認し、引
き続いて、発光素子bの発光軸iが正規の方向に向いてい
るか否かを確認する。そして、発光素子bの発光軸iが正
規の方向から大きく外れて取り付けられているならば、
発光素子bの発光軸iが正規の方向に向いて取り付けられ
るようにダイボンディング装置を調整する。
最初に発光素子bを試行的にステムa上にダイボンディン
グした後、測定器を用いて発光素子bが所定の平面位置
(Ｘ−Ｙ位置)に取り付けられているか否かを確認し、引
き続いて、発光素子bの発光軸iが正規の方向に向いてい
るか否かを確認する。そして、発光素子bの発光軸iが正
規の方向から大きく外れて取り付けられているならば、
発光素子bの発光軸iが正規の方向に向いて取り付けられ
るようにダイボンディング装置を調整する。
【０００９】ダイボンディング装置の調整が行われた後
は、本稼働に入り、発光素子bを順次ステムaにダイボン
ディングする。こうして、発光素子bがダイボンディン
グされた半導体素子部品は、次の受光素子cのダイボン
ディング工程に移される間に、品質管理上、その半導体
素子部品を定期的に抜き取って、発光素子bが所定位置
に適正にダイボンディングされているか否かを測定器等
を用いて人手で検査する。 そして、検査結果が良好で
あれば、発光素子bがダイボンディングされた半導体素
子部品を次の工程に送り、ここで発光素子bの発光点の
位置を基準にして受光素子cをダイボンディングする。
は、本稼働に入り、発光素子bを順次ステムaにダイボン
ディングする。こうして、発光素子bがダイボンディン
グされた半導体素子部品は、次の受光素子cのダイボン
ディング工程に移される間に、品質管理上、その半導体
素子部品を定期的に抜き取って、発光素子bが所定位置
に適正にダイボンディングされているか否かを測定器等
を用いて人手で検査する。 そして、検査結果が良好で
あれば、発光素子bがダイボンディングされた半導体素
子部品を次の工程に送り、ここで発光素子bの発光点の
位置を基準にして受光素子cをダイボンディングする。
【００１０】最後に、発光素子bと受光素子cとが一体に
パッケージされた図６に示すような半導体デバイスにつ
いて、製品検査を行って良品、不良品を選別する。
パッケージされた図６に示すような半導体デバイスにつ
いて、製品検査を行って良品、不良品を選別する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来技術
では、発光素子bのダイボンディング工程で得られる半
導体素子部品については、品質管理上、これを定期的に
抜き取って人手でダイボンディングの良否を検査してい
るので、検査に手間がかかっている。
では、発光素子bのダイボンディング工程で得られる半
導体素子部品については、品質管理上、これを定期的に
抜き取って人手でダイボンディングの良否を検査してい
るので、検査に手間がかかっている。
【００１２】しかも、半導体素子部品の全数について人
手で検査するのは、極めて手間がかかるので、半導体素
子部品を定期的に抜き取って検査せざるを得ないのが現
状である。
手で検査するのは、極めて手間がかかるので、半導体素
子部品を定期的に抜き取って検査せざるを得ないのが現
状である。
【００１３】しかし、このような定期的な抜き取り検査
は、散発的なものであるから、検査は完全とは言い難
く、したがって、たとえば、発光素子bのダイボンディ
ング装置が最初は良好に調整されていても、次第に調整
が狂って来た場合には、抜き取り検査で不良に気付くま
では、そのまま、次段の工程に移送されて受光素子cの
ダイボンディングが行われるので、最後の半導体デバイ
スの製品検査の段階で初めて不良が発見されるといった
不都合を生じることがある。
は、散発的なものであるから、検査は完全とは言い難
く、したがって、たとえば、発光素子bのダイボンディ
ング装置が最初は良好に調整されていても、次第に調整
が狂って来た場合には、抜き取り検査で不良に気付くま
では、そのまま、次段の工程に移送されて受光素子cの
ダイボンディングが行われるので、最後の半導体デバイ
スの製品検査の段階で初めて不良が発見されるといった
不都合を生じることがある。
【００１４】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、発光素子が既にダイボンディングされ
た半導体素子部品に対して受光素子をダイボンディング
するに際して、事前に発光素子のダイボンディング状態
の良否を全数について自動的に検査できるようにして、
検査の労力を省くとともに、不良品の発生を大幅に低減
することを課題とする。
なされたもので、発光素子が既にダイボンディングされ
た半導体素子部品に対して受光素子をダイボンディング
するに際して、事前に発光素子のダイボンディング状態
の良否を全数について自動的に検査できるようにして、
検査の労力を省くとともに、不良品の発生を大幅に低減
することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、発光素子が予め取り付けられてなる半導
体素子部品に受光素子をダイボンディングする装置にお
いて、次の構成を採用している。
解決するため、発光素子が予め取り付けられてなる半導
体素子部品に受光素子をダイボンディングする装置にお
いて、次の構成を採用している。
【００１６】すなわち、請求項１記載に係る発明は、発
光素子の発光軸の正規方向からの偏位の有無を検出する
偏位検出手段を備えている。
光素子の発光軸の正規方向からの偏位の有無を検出する
偏位検出手段を備えている。
【００１７】請求項２記載に係る発明は、請求項１記載
の構成において、前記偏位検出手段で検出される発光素
子の発光軸の偏位が、予め設定されている基準値を越え
ている場合には、前記受光素子をダイボンディングせず
に前記半導体素子部品を排出するように制御する制御手
段を備えている。
の構成において、前記偏位検出手段で検出される発光素
子の発光軸の偏位が、予め設定されている基準値を越え
ている場合には、前記受光素子をダイボンディングせず
に前記半導体素子部品を排出するように制御する制御手
段を備えている。
【００１８】請求項３記載に係る発明は、請求項１また
は請求項２に記載の構成において、前記受光素子のダイ
ボンディング面に沿って平行に移動する移動機構を備
え、この移動機構に対して、前記受光素子をダイボンデ
ィングされるまで持ち上げて保持するピックアップ手段
と前記偏位検出手段とが所定間隔を存して並列配置して
取り付けられている。また、請求項４記載の係る発明
は、上記課題を解決するため、発光素子の発光軸の偏位
を検出する発光軸偏位検出装置において、光軸方向に移
動可能な光学系と、該光学系を介して発光素子からの光
が照射される２次元センサと、前記発光素子を微弱発光
させ前記２次元センサに発光点を結像させて該発光点の
座標位置を算出すると共に、前記発光素子をレーザ発光
させ前記２次元センサに放射パターンを結像させて該放
射パターンの中心位置を算出するコントローラとを備え
ている。 また、請求項５に係る発明は、上記課題を解決
するため、発光素子からの光を光軸方向に移動可能な光
学系を介して２次元センサに照射させて、発光素子の発
光軸の偏位を検出する発光軸偏位検出方法において、前
記光学系を発光素子の発光点認識位置まで移動させるス
テップと、前記発光素子に低電流を流して微弱発光させ
前記２次元センサに結像される発光点の座標位置を算出
するステップと、前記発光素子にレーザ発光に必要な電
流を流してレーザ発光させると共に前記光学系を移動し
て前記２次元センサに結像させる放射パターンの中心位
置を算出するステップと、前記発光点の座標位置と前記
放射パターンの中心位置との差から発光軸の偏位を検出
するステップを含むこととしている。
は請求項２に記載の構成において、前記受光素子のダイ
ボンディング面に沿って平行に移動する移動機構を備
え、この移動機構に対して、前記受光素子をダイボンデ
ィングされるまで持ち上げて保持するピックアップ手段
と前記偏位検出手段とが所定間隔を存して並列配置して
取り付けられている。また、請求項４記載の係る発明
は、上記課題を解決するため、発光素子の発光軸の偏位
を検出する発光軸偏位検出装置において、光軸方向に移
動可能な光学系と、該光学系を介して発光素子からの光
が照射される２次元センサと、前記発光素子を微弱発光
させ前記２次元センサに発光点を結像させて該発光点の
座標位置を算出すると共に、前記発光素子をレーザ発光
させ前記２次元センサに放射パターンを結像させて該放
射パターンの中心位置を算出するコントローラとを備え
ている。 また、請求項５に係る発明は、上記課題を解決
するため、発光素子からの光を光軸方向に移動可能な光
学系を介して２次元センサに照射させて、発光素子の発
光軸の偏位を検出する発光軸偏位検出方法において、前
記光学系を発光素子の発光点認識位置まで移動させるス
テップと、前記発光素子に低電流を流して微弱発光させ
前記２次元センサに結像される発光点の座標位置を算出
するステップと、前記発光素子にレーザ発光に必要な電
流を流してレーザ発光させると共に前記光学系を移動し
て前記２次元センサに結像させる放射パターンの中心位
置を算出するステップと、前記発光点の座標位置と前記
放射パターンの中心位置との差から発光軸の偏位を検出
するステップを含むこととしている。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施一形態に係る
ダイボンディング装置の斜視図、図２はそのダイボンデ
ィング装置の詳細を示す側面図である。
ダイボンディング装置の斜視図、図２はそのダイボンデ
ィング装置の詳細を示す側面図である。
【００２０】この実施形態のダイボンディング装置１
は、発光素子bがステムaに既にダイボンディングされた
半導体素子部品nに対して、受光素子cを新たにダイボン
ディングするために使用されるものであって、発光素子
bの発光軸iの正規方向に対する偏位の有無を検出する偏
位検出手段２を備える。この偏位検出手段２は、集光用
のレンズ３が内蔵された光学系４、ＣＣＤカメラ等の２
次元センサ５、ランプ等の光源６、ビームスプリッタ７
等を備えた鏡筒８、および上下押さえリング９を含む。
は、発光素子bがステムaに既にダイボンディングされた
半導体素子部品nに対して、受光素子cを新たにダイボン
ディングするために使用されるものであって、発光素子
bの発光軸iの正規方向に対する偏位の有無を検出する偏
位検出手段２を備える。この偏位検出手段２は、集光用
のレンズ３が内蔵された光学系４、ＣＣＤカメラ等の２
次元センサ５、ランプ等の光源６、ビームスプリッタ７
等を備えた鏡筒８、および上下押さえリング９を含む。
【００２１】そして、光学系４は保持アーム１１に保持
されており、この保持アーム１１がスライドベアリング
１２を介してＸ軸スライドテーブル１３に取り付けられ
ている。これにより、光学系４と保持アーム１１とは、
鉛直方向(Ｚ軸方向)に沿って摺動可能に設けられるとと
もに、図示しない圧縮スプリングによって常時上方に移
動するように付勢されている。さらに、Ｘ軸スライドテ
ーブル１３は、スライドベアリング１４を介してベース
１５に取り付けられるとともに、図示しない駆動源に連
結されており、これにより、Ｘ軸スライドテーブル１３
はＺ軸方向に直交するＸ軸方向に沿って摺動される。よ
って、このＸ軸スライドテーブル１３が特許請求の範囲
における移動機構とされる。
されており、この保持アーム１１がスライドベアリング
１２を介してＸ軸スライドテーブル１３に取り付けられ
ている。これにより、光学系４と保持アーム１１とは、
鉛直方向(Ｚ軸方向)に沿って摺動可能に設けられるとと
もに、図示しない圧縮スプリングによって常時上方に移
動するように付勢されている。さらに、Ｘ軸スライドテ
ーブル１３は、スライドベアリング１４を介してベース
１５に取り付けられるとともに、図示しない駆動源に連
結されており、これにより、Ｘ軸スライドテーブル１３
はＺ軸方向に直交するＸ軸方向に沿って摺動される。よ
って、このＸ軸スライドテーブル１３が特許請求の範囲
における移動機構とされる。
【００２２】また、上記の２次元センサ５、鏡筒８、お
よび光源６は共にセンサホルダ１７に取り付けられ、こ
のセンサホルダ１７がベース１５に固定されている。一
方、上下押さえリング９は、アングル１８に固定され、
このアングル１８はスライドベアリング１９を介してセ
ンサホルダ１７に摺動可能に取り付けられるとともに、
上下駆動カム２１を介してモータ２２に連結されてい
る。これより、モータ２２の駆動により、アングル１８
がＺ軸方向に沿って上下動し、それに伴い上下押さえリ
ング９が光学系４に当接、離間するようになっている。
なお、２３はモータ２２の原点位置を検出するためのセ
ンサである。
よび光源６は共にセンサホルダ１７に取り付けられ、こ
のセンサホルダ１７がベース１５に固定されている。一
方、上下押さえリング９は、アングル１８に固定され、
このアングル１８はスライドベアリング１９を介してセ
ンサホルダ１７に摺動可能に取り付けられるとともに、
上下駆動カム２１を介してモータ２２に連結されてい
る。これより、モータ２２の駆動により、アングル１８
がＺ軸方向に沿って上下動し、それに伴い上下押さえリ
ング９が光学系４に当接、離間するようになっている。
なお、２３はモータ２２の原点位置を検出するためのセ
ンサである。
【００２３】さらに、Ｘ軸スライドテーブル１３には、
光学系４に対して、特許請求の範囲におけるピックアッ
プ手段としてのボンディングコレット２５がＸ軸方向に
所定間隔Ｌを存して並列配置して取り付けられている。
このボンディングコレット２５には、中間ステージ２６
に載置されている受光素子cを真空吸着するための穴(図
示せず)が形成されるとともに、Ｘ軸スライドテーブル
１３に取り付けられたＺ軸移動機構２７によって上下動
可能に設けられている。これにより、受光素子cがステ
ムaにダイボンディングされるまでの間は、このボンデ
ィングコレット２５によって受光素子cが持ち上げられ
て保持される。なお、２８は中間ステージ２６に載置さ
れている受光素子cの位置を確認するためのセンサで、
センサホルダ１７の取り付け位置からＸ軸方向に所定間
隔Ｌだけ離れたベース１５の上部位置に取り付けられて
いる。
光学系４に対して、特許請求の範囲におけるピックアッ
プ手段としてのボンディングコレット２５がＸ軸方向に
所定間隔Ｌを存して並列配置して取り付けられている。
このボンディングコレット２５には、中間ステージ２６
に載置されている受光素子cを真空吸着するための穴(図
示せず)が形成されるとともに、Ｘ軸スライドテーブル
１３に取り付けられたＺ軸移動機構２７によって上下動
可能に設けられている。これにより、受光素子cがステ
ムaにダイボンディングされるまでの間は、このボンデ
ィングコレット２５によって受光素子cが持ち上げられ
て保持される。なお、２８は中間ステージ２６に載置さ
れている受光素子cの位置を確認するためのセンサで、
センサホルダ１７の取り付け位置からＸ軸方向に所定間
隔Ｌだけ離れたベース１５の上部位置に取り付けられて
いる。
【００２４】３０はマイクロコンピュータ等で構成され
るコントローラであって、Ｘ軸スライドテーブル１３、
ボンディングコレット２５が取り付けられたＺ軸移動機
構２７、上下押さえリング９の駆動用のモータ２２など
の各々の制御を行うとともに、２次元センサ５の検出出
力に基づいて発光素子bの発光軸の正規方向に対する傾
きを算出するものであり、このコントローラ３０が特許
請求の範囲における制御手段とされる。
るコントローラであって、Ｘ軸スライドテーブル１３、
ボンディングコレット２５が取り付けられたＺ軸移動機
構２７、上下押さえリング９の駆動用のモータ２２など
の各々の制御を行うとともに、２次元センサ５の検出出
力に基づいて発光素子bの発光軸の正規方向に対する傾
きを算出するものであり、このコントローラ３０が特許
請求の範囲における制御手段とされる。
【００２５】次に、このダイボンディング装置１を用い
て、受光素子cを半導体素子部品nにダイボンディングす
る場合の動作説明について、図３に示すフローチャート
を参照して説明する。
て、受光素子cを半導体素子部品nにダイボンディングす
る場合の動作説明について、図３に示すフローチャート
を参照して説明する。
【００２６】このダイボンディング装置１の初期状態で
は、図１(a)に示すように、ボンディングコレット２５
が中間ステージ２６上に、偏位検出手段２の光学系４が
半導体素子部品n上にそれぞれ位置している。このと
き、半導体素子部品nのステムa上には発光素子bが既に
ダイボンディングされており、また、中間ステージ２６
には、これからダイボンディングされるべき受光素子c
が載置されている。
は、図１(a)に示すように、ボンディングコレット２５
が中間ステージ２６上に、偏位検出手段２の光学系４が
半導体素子部品n上にそれぞれ位置している。このと
き、半導体素子部品nのステムa上には発光素子bが既に
ダイボンディングされており、また、中間ステージ２６
には、これからダイボンディングされるべき受光素子c
が載置されている。
【００２７】この状態から駆動が開始されると、まず、
コントローラ３０は、Ｚ軸移動機構２７を制御してボン
ディングコレット２５が中間ステージ２６上にある受光
素子cに向けて下降する(ステップ１)。そして、受光素
子cが吸着されると同時に、中間ステージ２６側の受光
素子cの吸着を解除する(ステップ２，３)。その後、ボ
ンディングコレット２５を上昇することにより(ステッ
プ４)、受光素子cが中間ステージ２６からボンディング
コレット２５側に移される。
コントローラ３０は、Ｚ軸移動機構２７を制御してボン
ディングコレット２５が中間ステージ２６上にある受光
素子cに向けて下降する(ステップ１)。そして、受光素
子cが吸着されると同時に、中間ステージ２６側の受光
素子cの吸着を解除する(ステップ２，３)。その後、ボ
ンディングコレット２５を上昇することにより(ステッ
プ４)、受光素子cが中間ステージ２６からボンディング
コレット２５側に移される。
【００２８】この動作と平行して、コントローラ３０
は、半導体素子部品nのステムaを図示しない機械的なチ
ャック機構等によって把持、固定した後(ステップ５)、
モータ２２を駆動してアングル１８を下降する。する
と、上下押さえリング９が光学系４に当接し、さらに上
下押さえリング９が下方に降下されることにより、光学
系４が発光素子bの発光点認識位置(発光素子bからの光
が２次元センサ５上に結像する位置)まで移動される(ス
テップ６)。
は、半導体素子部品nのステムaを図示しない機械的なチ
ャック機構等によって把持、固定した後(ステップ５)、
モータ２２を駆動してアングル１８を下降する。する
と、上下押さえリング９が光学系４に当接し、さらに上
下押さえリング９が下方に降下されることにより、光学
系４が発光素子bの発光点認識位置(発光素子bからの光
が２次元センサ５上に結像する位置)まで移動される(ス
テップ６)。
【００２９】次に、半導体素子部品nの発光素子bに対し
て接触子３２を接触させ(図６参照)(ステップ７)、接触
子３２が正極、ステムa側が負極となるように低電流を
流して発光素子bを微弱発光させる(ステップ８)。この
状態で、図４(a)に示すように、２次元センサ５の画像
をコントローラ３０の図示しないメモリに取り込んで
(ステップ９)、発光素子bの発光点Ｐの座標位置のデー
タ(ここではＸ軸座標のデータ)を算出する(ステップ１
０)。
て接触子３２を接触させ(図６参照)(ステップ７)、接触
子３２が正極、ステムa側が負極となるように低電流を
流して発光素子bを微弱発光させる(ステップ８)。この
状態で、図４(a)に示すように、２次元センサ５の画像
をコントローラ３０の図示しないメモリに取り込んで
(ステップ９)、発光素子bの発光点Ｐの座標位置のデー
タ(ここではＸ軸座標のデータ)を算出する(ステップ１
０)。
【００３０】引き続いて、コントローラ３０は、発光素
子bに対してレーザ発光するに必要な電流を流すととも
に(ステップ１１)、光学系４をさらに半導体素子部品n
側に近付くように移動させる(ステップ１２)。これによ
り、図４(b)に示すように、発光素子bからの光は、２次
元センサ５に到達するまでに交差反転するから、２次元
センサ５上には発光素子bからの光がいわゆるピントぼ
けした状態で照射されて放射パターンＱが結像する(詳
細は、たとえば特開平７−６６４７２号公報参照)。そ
こで、この２次元センサ５の画像を、同じくコントロー
ラ３０の図示しないメモリに取り込んで(ステップ１
３)、放射パターンＱのＸ軸方向の中心位置を算出する
(ステップ１４)。
子bに対してレーザ発光するに必要な電流を流すととも
に(ステップ１１)、光学系４をさらに半導体素子部品n
側に近付くように移動させる(ステップ１２)。これによ
り、図４(b)に示すように、発光素子bからの光は、２次
元センサ５に到達するまでに交差反転するから、２次元
センサ５上には発光素子bからの光がいわゆるピントぼ
けした状態で照射されて放射パターンＱが結像する(詳
細は、たとえば特開平７−６６４７２号公報参照)。そ
こで、この２次元センサ５の画像を、同じくコントロー
ラ３０の図示しないメモリに取り込んで(ステップ１
３)、放射パターンＱのＸ軸方向の中心位置を算出する
(ステップ１４)。
【００３１】ここで、発光素子bの発光軸iが正規方向で
あるＺ軸方向に一致しておれば、図５(a１)，(a２)に示
すように、発光点Ｐと放射パターンＱのＸ軸方向の中心
位置との差ΔＸは小さくなり、また、発光素子bの発光
軸iが正規方向であるＺ軸方向から傾斜しておれば、図
５(b１)，(b２)に示すように、発光点Ｐと放射パターン
ＱのＸ軸方向の中心位置との差ΔＸが大きくなる。つま
り、この差ΔＸが発光素子bの発光軸iの正規方向からの
偏位(傾斜角度)に対応している。
あるＺ軸方向に一致しておれば、図５(a１)，(a２)に示
すように、発光点Ｐと放射パターンＱのＸ軸方向の中心
位置との差ΔＸは小さくなり、また、発光素子bの発光
軸iが正規方向であるＺ軸方向から傾斜しておれば、図
５(b１)，(b２)に示すように、発光点Ｐと放射パターン
ＱのＸ軸方向の中心位置との差ΔＸが大きくなる。つま
り、この差ΔＸが発光素子bの発光軸iの正規方向からの
偏位(傾斜角度)に対応している。
【００３２】そこで、次に、コントローラ３０は、先の
発光点ＰのＸ軸座標の位置との差ΔＸから、発光軸iの
傾斜角度を算出する(ステップ１５)。そして、この算出
データが発光軸iの傾斜角度の許容範囲を示す基準値以
内か否かを判別する(ステップ１６)。
発光点ＰのＸ軸座標の位置との差ΔＸから、発光軸iの
傾斜角度を算出する(ステップ１５)。そして、この算出
データが発光軸iの傾斜角度の許容範囲を示す基準値以
内か否かを判別する(ステップ１６)。
【００３３】発光素子bの発光軸iの傾きが基準値以内で
あれば、既に発光素子bはステムaに良好にダイボンディ
ングされていると判断し、コントローラ３０は、Ｘ軸ス
ライドテーブル１３をＸ軸方向に向けて移動させて、ボ
ンディングコレット２５を半導体素子部品nのステムa上
の所定のボンディング箇所に位置させる(ステップ１
８)。次いで、ボンディングコレット２５を下降させて
(ステップ１９)、ステムa上の所定の位置に受光素子cを
ダイボンディングする(ステップ２０)。
あれば、既に発光素子bはステムaに良好にダイボンディ
ングされていると判断し、コントローラ３０は、Ｘ軸ス
ライドテーブル１３をＸ軸方向に向けて移動させて、ボ
ンディングコレット２５を半導体素子部品nのステムa上
の所定のボンディング箇所に位置させる(ステップ１
８)。次いで、ボンディングコレット２５を下降させて
(ステップ１９)、ステムa上の所定の位置に受光素子cを
ダイボンディングする(ステップ２０)。
【００３４】これに対して、発光素子bの発光軸iの傾き
が基準値から外れている場合には、発光素子bのステムa
へのダイボンディングは不良であると判断し、コントロ
ーラ３０は、半導体素子部品nの図示しない排出機構に
対して排出信号を出力した後(ステップ２１)、Ｘ軸スラ
イドテーブル１３をＸ軸方向に向けて移動させて、ボン
ディングコレット２５を半導体素子部品nのステムa上の
所定のボンディング箇所に位置させる(ステップ２２)。
しかし、このときには、コントローラ３０は、ボンディ
ングコレット２５を下降させないように制御するため、
ボンディング作業は行われず、その代わりに排出機構に
よって半導体素子部品nが排出される。
が基準値から外れている場合には、発光素子bのステムa
へのダイボンディングは不良であると判断し、コントロ
ーラ３０は、半導体素子部品nの図示しない排出機構に
対して排出信号を出力した後(ステップ２１)、Ｘ軸スラ
イドテーブル１３をＸ軸方向に向けて移動させて、ボン
ディングコレット２５を半導体素子部品nのステムa上の
所定のボンディング箇所に位置させる(ステップ２２)。
しかし、このときには、コントローラ３０は、ボンディ
ングコレット２５を下降させないように制御するため、
ボンディング作業は行われず、その代わりに排出機構に
よって半導体素子部品nが排出される。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、次の効果を奏する。
【００３６】(１) 請求項１記載の発明では、発光素子
が既にダイボンディングされた半導体素子部品に対して
受光素子をダイボンディングするに際して、事前に発光
素子のダイボンディング状態の良否を全数について検査
するため、不良品の発生を大幅に低減でき、しかも、検
査の手間と労力を省くことができる。
が既にダイボンディングされた半導体素子部品に対して
受光素子をダイボンディングするに際して、事前に発光
素子のダイボンディング状態の良否を全数について検査
するため、不良品の発生を大幅に低減でき、しかも、検
査の手間と労力を省くことができる。
【００３７】(２) 請求項２記載の発明では、発光素子
のダイボンディング状態が不良のときには、受光素子を
ダイボンディングせずに半導体素子部品を排出するの
で、請求項１記載の効果に加えて、良品、不良品の選別
の手間を省くことができる。
のダイボンディング状態が不良のときには、受光素子を
ダイボンディングせずに半導体素子部品を排出するの
で、請求項１記載の効果に加えて、良品、不良品の選別
の手間を省くことができる。
【００３８】(３) 請求項３記載の発明では、発光素子
のダイボンディングの良否の測定処理と、受光素子をダ
イボンディング位置まで持ち上げて移送する処理とを略
平行して行えるので、発光素子の検査と受光素子のダイ
ボンディングとに要する時間を短縮することができ、効
率化が図れる。(４) 請求項４，５記載の発明では、発光素子の発光軸
の偏位の検出を行え、それにより良否を判断することが
できる。
のダイボンディングの良否の測定処理と、受光素子をダ
イボンディング位置まで持ち上げて移送する処理とを略
平行して行えるので、発光素子の検査と受光素子のダイ
ボンディングとに要する時間を短縮することができ、効
率化が図れる。(４) 請求項４，５記載の発明では、発光素子の発光軸
の偏位の検出を行え、それにより良否を判断することが
できる。
【図１】本発明の実施一形態に係るダイボンディング装
置の斜視図である。
置の斜視図である。
【図２】図１のダイボンディング装置の詳細を示す側面
図である。
図である。
【図３】本発明のダイボンディング装置により発光素子
が既にダイボンディングされた半導体素子部品に対し
て、受光素子をダイボンディングする場合の動作説明に
供するフローチャートである。
が既にダイボンディングされた半導体素子部品に対し
て、受光素子をダイボンディングする場合の動作説明に
供するフローチャートである。
【図４】発光素子の発光点位置と発光軸の傾きを検出す
る手順の説明図である。
る手順の説明図である。
【図５】発光素子の発光軸の傾きを算出する場合の説明
図である。
図である。
【図６】一対の発光素子と受光素子とが一体にパッケー
ジされた半導体デバイスの一例としてのホログラムレー
ザユニットの斜視図である。
ジされた半導体デバイスの一例としてのホログラムレー
ザユニットの斜視図である。
【図７】図６のホログラムレーザユニットを用いてビデ
オディスクから信号を再生する状況を説明するための図
である。
オディスクから信号を再生する状況を説明するための図
である。
n…半導体素子部品、a…ステム、b…発光素子、c…受光
素子、i…発光軸、１…ダイボンディング装置、２…偏
位検出手段、４…光学系、５…２次元センサ、１３…Ｘ
軸スライドテーブル、２５…ボンディングコレット(ピ
ックアップ手段)、３０…コントローラ(制御手段)。
素子、i…発光軸、１…ダイボンディング装置、２…偏
位検出手段、４…光学系、５…２次元センサ、１３…Ｘ
軸スライドテーブル、２５…ボンディングコレット(ピ
ックアップ手段)、３０…コントローラ(制御手段)。
フロントページの続き
(72)発明者 三好 隆一
大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号
シャープ株式会社内
(56)参考文献 特開 平７−5032（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−33884（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−202347（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−67793（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−313988（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−51254（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01S 5/00 - 5/50
H01L 21/52
Claims (5)
- 【請求項１】 発光素子が予め取り付けられてなる半導
体素子部品に受光素子をダイボンディングする装置であ
って、 前記発光素子の発光軸の正規方向に対する偏位の有無を
検出する偏位検出手段を備えていることを特徴とするダ
イボンディング装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のダイボンディング装置に
おいて、 前記偏位検出手段で検出される発光素子の発光軸の偏位
が、予め設定されている基準値を越えている場合には、
前記受光素子をダイボンディングせずに前記半導体素子
部品を排出するように制御する制御手段を備えることを
特徴とするダイボンディング装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のダイボ
ンディング装置において、 前記受光素子のダイボンディング面に沿って平行に移動
する移動機構を備え、この移動機構に対して、前記受光
素子をダイボンディングされるまで持ち上げて保持する
ピックアップ手段と前記偏位検出手段とが所定間隔を存
して並列配置して取り付けられていることを特徴とする
ダイボンディング装置。 - 【請求項４】 発光素子の発光軸の偏位を検出する発光
軸偏位検出装置であって、 光軸方向に移動可能な光学系と、該光学系を介して発光
素子からの光が照射される２次元センサと、前記発光素
子を微弱発光させ前記２次元センサに発光点を結像させ
て該発光点の座標位置を算出すると共に、前記発光素子
をレーザ発光させ前記２次元センサに放射パターンを結
像させて該放射パターンの中心位置を算出するコントロ
ーラとを備えたことを特徴とする発光軸偏位検出装置。 - 【請求項５】 発光素子からの光を光軸方向に移動可能
な光学系を介して２次元センサに照射させて、発光素子
の発光軸の偏位を検出する発光軸偏位検出方法であっ
て、 前記光学系を発光素子の発光点認識位置まで移動させる
ステップと、前記発光素子に低電流を流して微弱発光さ
せ前記２次元センサに結像される発光点の座標位置を算
出するステップと、前記発光素子にレーザ発光に必要な
電流を流してレ ーザ発光させると共に前記光学系を移動
して前記２次元センサに結像させる放射パターンの中心
位置を算出するステップと、前記発光点の座標位置と前
記放射パターンの中心位置との差から発光軸の偏位を検
出するステップを含むことを特徴とする発光軸偏位検出
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12328196A JP3362145B2 (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | ダイボンディング装置、発光軸偏位検出装置、及び発光軸偏位検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12328196A JP3362145B2 (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | ダイボンディング装置、発光軸偏位検出装置、及び発光軸偏位検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09307192A JPH09307192A (ja) | 1997-11-28 |
| JP3362145B2 true JP3362145B2 (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=14856693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12328196A Expired - Fee Related JP3362145B2 (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | ダイボンディング装置、発光軸偏位検出装置、及び発光軸偏位検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3362145B2 (ja) |
-
1996
- 1996-05-17 JP JP12328196A patent/JP3362145B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09307192A (ja) | 1997-11-28 |
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