JP3747515B2 - チップマウント装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップマウント装置、特にチップ配設部からチップをチップ吸着具により基板のチップマウント部上まで搬送し、そのチップをそのチップマウント部にマウントする動作を順次繰り返す動作をするチップマウント装置に関する。
【0002】
【背景技術】
半導体レーザとして、一部領域にPINフォトダイオードを形成した半導体装置の他の領域にレーザダイオードチップをボンディングし、レーザダイオードチップの一方の出射面から出射されたレーザビームを信号の読み取り、書き込み、トラッキング、フォーカシング等の本来の目的に使用し、それと反対側の出射面から出射されたレーザビームを上記PINフォトダイオードにより受光してレーザダイオードの出力を検出し、その検出結果に基づいてその出力を所定値を保つようにコントロールするようにしたものがある。
【0003】
このような半導体レーザは、上記PINフォトダイオードが形成された多数の半導体装置(ダイシングにより半導体チップとなるべきもの)が一体に形成された状態の半導体ウェハと、それの各半導体装置にボンディングされる多数のレーザダイオードチップとを用意し、該各レーザダイオードチップを一つづつその半導体ウェハの各半導体装置のPINフォトダイオードが形成されていない領域、換言すればレーザダイオードチップをマウントすべきチップマウント部にボンディングしてゆき、それが済んだ後、半導体ウェハのダイシング、ダイボンディング、ワイヤボンディングを行うという方法で製造される。
【0004】
そして、そのチップのボンディングには例えば図4に示すチップマウント装置が用いられていた。
【0005】
図面において、1はベース、2は該ベース1の略中央部に立設された支柱で、その上端にはターンテーブル3が回転可能に支持され、該ターンテーブル3は図面に現れない駆動機構により回転せしめられるようになっている。4、4、4、4はターンテーブル3の周縁部に下向きに取り付けられたチップ吸着具で、その取付位置はターンテーブル3の回転中心から視て90度ずつ離間している。
【0006】
5はレーザダイオードチップを用意するチップ配設側、6はチップがボンディングされる半導体ウェハが配置された基板配置側であり、両者はターンテーブル3を挟んで互いに反対側に位置している。
【0007】
先ず、チップ配設側5について説明する。7はチップ吸着動作時にはチップ位置をX方向に前進(ターンテーブル3に近づくことを言う。)させ、チップ位置検出時には後退(ターテーブル3から離れることを言う。)させるためのX駆動機構で、直接的にはy駆動機構8を駆動する。該y駆動機構8はチップをY方向に移動するためのもので、直接的にはx駆動機構9を駆動する。該x駆動機構9はチップ支持部10をX方向に移動する。11は該支持部10上にセットされたチップ固定台で、これには多数のレーザダイオードチップCHが多数配設されている。12は各チップCHの位置を検出する未吸着チップ位置検出用カメラであり、支持部13を介してベース1に取り付けられており、ベース1に対するX及びY方向における位置関係は固定されている。
【0008】
次に、基板配置側6について説明する。14はチップマウント時には基板(半導体ウェハ)をX方向に前進させ、基板のチップマウント位置検出時には該基板を後退させるためのX駆動機構で、直接的にはy駆動機構15を駆動する。該y駆動機構15は基板をY方向に移動するためのもので、直接的にはx駆動機構16を駆動する。該x駆動機構16は基板固定台17をX方向に移動する。18は該基板固定台17上にセットされた基板である。19は基板18の各チップマウント部の位置を検出するチップマウント部位置検出用カメラであり、支持部20を介してベース1に取り付けられており、ベース1に対するX及びY方向における位置関係は固定されている。21はチップ吸着具4に吸着された吸着済みチップの位置を検出するカメラで、ベース1に取り付けられており、ターンテーブル3の回転により基板配置側6を向いたチップ吸着具4に吸着されたチップCHを下側から視認してその位置を検出する。
【0009】
次に、図4に示したチップマウント装置の動作を説明する。チップ固定台11上のマウントしようとするチップCHは未吸着チップ位置検出用カメラ12により、その位置が検出され、その位置と吸着され得る位置とのズレが演算され、その演算結果に基づいてy駆動機構8及びx駆動機構9を駆動することによりそのチップCHの位置ズレを無くし、その後、X駆動機構7をカメラ12の光軸と、基板側を向いたチップ吸着具4の軸との距離分前進させる。すると、そのカメラ12により位置検出されたチップCHはそのチップ吸着具4下に位置し、吸着可能な状態になる。そこで、そのチップ吸着具4によりそのチップCHを吸着する。そして、そのチップ吸着具4がターンテーブル3の回転により基板配置側6に搬送されると、吸着済みチップ位置検出用カメラ21によりそのチップ吸着具4に吸着されたチップCHの位置検出が為される。
【0010】
その一方において、そのチップCHをマウントすべき基板18上の位置、即ちチップマウント部の位置についてはチップマウント部位置検出用カメラ19により検出しておき、その検出結果と、吸着済みチップ位置検出用カメラ21によるチップCHの位置についての位置検出結果とを演算処理してチップCHをマウントできる位置との位置ズレ量を求め、その結果に基づいてy駆動機構15及びx駆動機構16を駆動することによりそのチップマウント部の位置ズレを無くし、その後、X駆動機構14をカメラ19の光軸と、基板配置側6を向いたチップ吸着具4の軸との距離分前進させる。すると、その基板固定台17はそのチップマウント部がそのチップ吸着具4下に位置するところへ移動し、チップマウント可能な状態になる。そこで、そのチップ吸着具4によりそのチップCHを該基板18のチップマウント部にマウントする。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図4に示す従来のチップマウント装置には、タイムタクトを短くすることが難しいという問題と、チップマウント装置の占有面積が広いという問題があった。即ち、半導体レーザを光源として用いる電子機器、例えばCDプレーヤ、MDプレーヤ等は非常に低価格化が要求され、従って、半導体レーザにも低価格化が要求されるが、それにはその組立コストの低減を図ることが必要であり、そのため、レーザダイオードチップのマウントに要する時間を可能な限り短くすることが必要である。しかし、従来においてはそれが難しかった。なぜならば、従来のチップマウント装置は、チップ吸着に関しては、未吸着チップ位置検出用カメラ12による位置検出位置と、チップ吸着具4による吸着位置とが異なり、位置検出終了後、X駆動機構7の働きによりその両位置間の距離だけチップ固定台11を移動させる必要があり、また、チップマウントに関しては、吸着済みチップ位置検出用カメラ21による吸着済みチップCHの位置及びチップマウント部位置検出用カメラ19によるチップマウント位置の検出、演算処理を終えた後、X駆動機構14により基板固定台17をカメラ21、19の光軸間の距離分X方向に前進させる必要があるからである。即ち、位置検出、演算、位置調整後にチップCH、基板18を移動させる動作が必ず1チップマウント毎に必要となり、そのことがチップマウントに要する時間の短縮を阻み、生産性の向上を妨げる要因になっていたのである。
【0012】
また、未吸着チップ位置検出用カメラ12が、チップ吸着具4による吸着位置から外側にずれたところに位置し、チップマウント部位置検出用カメラ19がチップ吸着具4によるチップマウントをする位置から外側にずれたところに位置しているため、チップマウント装置全体の占有面積が広くなってしまうのである。即ち、チップマウントはダストの量が一定以下の環境の下で行う必要があり、そのような環境は形成、維持に相当にコストを要するクリーンルームでなければ行うことはできず、従って、クリーンルームに置かれる各種製造等の装置は可能な限り占有面積が狭いことが要求され、チップマウント装置もその例外ではない。しかるに、位置検出位置と、吸着・マウント位置とにズレのある従来のチップマウント装置によれば、そのズレの存在が装置サイズの小型化を阻んでしまうのである。本発明はこのような問題点を解決すべく為されたものであり、チップマウント装置のチップマウントのタイムタクトを短縮すると共に、装置サイズの小型化を可能にすることを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明チップマウント装置の第1のものは、ターンテーブルとして回転角度によって位置検出手段の視界を遮ったり遮らなかったりし、視界を遮る部分にチップ吸着具取付部を有するものを用い、チップ支持部上のチップの位置を、ターンテーブルが視界を遮らない角度の状態で未吸着チップ位置検出手段により検出するようにし、基板上のチップマウント部の位置も上記ターンテーブルより上からチップマウント部位置検出手段により該ターンテーブルが視界を遮らない角度の状態の下で検出することとしたことを特徴とする。
【0014】
従って、本発明チップマウント装置の第1のものによれば、未吸着チップ位置検出手段と、チップ吸着部とを上から視て同じ位置にし、チップマウント部位置検出手段と、チップマウント部とを上から視て同じ位置にすることができる。従って、位置検出後、吸着位置或いはチップマウント位置へチップ或いは基板を移動する必要がなくなるので、1チップのマウント当たりのタイムタクトをその移動に要する時間分短くすることができる。
【0015】
また、未吸着チップ位置検出手段と、チップ吸着部とを同じ位置にし、チップマウント部位置検出手段と、チップマウント部とを同じ位置にすることができるので、チップマウント装置の占有面積を狭くすることができる。また、図4に示す従来のチップマウント装置に必要としていたX駆動機構7、14を必要とせず、装置その構造の簡単化、小型化を図ることができる。
【0016】
本発明チップマウント装置の第2のものは、第1のものの外に、ターンテーブルの回転によってチップ吸着具が弧を描いてチップ支持部上方の位置から基板固定台上方の位置まで移動する経路の途中の下方に設けられ、チップ吸着具に吸着されたチップの位置を視認する吸着済みチップ位置検出手段を有し、チップ吸着具によりチップを吸着した状態でターンテーブルを所定角度回転して吸着済みチップ位置検出手段上方に該チップを位置させ、その状態で吸着済みチップ位置検出手段により該チップの位置を検出し、該チップがマウントされる基板上のチップマウント部の位置を、チップマウント部位置検出手段により位置検出し、該位置検出結果と、上記吸着済みチップ位置検出手段による検出結果とを演算することにより得られた駆動量分だけ基板固定台移動機構を駆動することによりそのチップマウント部の位置がそのターンテーブルの上記所定角度回転後におけるチップ吸着具の下方になるようにしてなることを特徴とする。
【0017】
従って、本発明チップマウント装置の第2のものによれば、吸着されたチップの位置はチップ配設側から基板配置側へ行く途中に設けた吸着済みチップ位置検出手段により位置検出することができるので、その位置検出によりチップ吸着位置のズレを検出することができ、チップのチップマウント部へのマウントに当たってのそのチップ吸着ズレによる位置ズレを修正することが可能になり、より位置決め精度を高めることができる。
【0018】
尚、更に、基板固定台の下側に基板固定台及びチップ吸着具により吸着されたチップの位置を検出する校正用基板位置検出手段を設け、吸着済チップ位置検出手段による、チップ吸着具により吸着されたチップの位置検出結果と、校正用位置検出手段による、そのチップ吸着具により吸着されたチップの位置検出結果とから、同じ位置に対する当該両検出手段による画像上の位置の相関関係を算出し、チップマウント部位置検出手段と、上記校正用位置検出手段との両方により基板固定台の基準マークを上下両側から検出することにより得た二つの位置検出結果から同じ位置に対する当該両検出手段による画像上の位置の相関関係を算出し、そして、上記二つの相関関係の算出結果を演算することにより同じ位置に対する吸着済みチップ位置検出手段とチップマウント部位置検出手段による画像上の位置の相関関係を算出するので、結局、吸着済みチップ位置検出手段のチップの座標上の位置と、チップマウント部検出手段のそれに対応するチップマウントの座標上の位置とのズレを校正することができる。従って、極めて高い位置決め精度での位置決めが可能になる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示実施の形態に従って詳細に説明する。
【0020】
図1及び図2は本発明チップマウント装置の第1の実施の形態を互いに異なる角度から視た斜視図である。図面において、1はベース、2は該ベース1の略中央部に立設された支柱で、その上端にはターンテーブル3が回転可能に支持され、該ターンテーブル3は図面に現れない駆動機構により回転せしめられるようになっている。該ターンテーブル3は、回転中心からの周縁の距離が不均一で、その距離が大きい部分にチップ吸着具取付部を有する。これは、ターンテーブル3がその回転角度によって後述するカメラ12、19の視界を遮らない状態を作ることができるようにするためである。
【0021】
4、4、4、4はターンテーブル3の周縁部のそのチップ吸着具取付部に下向きに取り付けられたチップ吸着具で、その取付位置はターンテーブル3の回転中心から視て90度ずつ離間している。5はレーザダイオードチップを用意するチップ配設側、6はチップがボンディングされる半導体ウェハが配置された基板配置側であり、両者はターンテーブル3を挟んで互いに反対側に位置している。
【0022】
先ず、チップ配設側5について説明する。8はy駆動機構で、チップをY方向に移動するためのもので、直接的にはx駆動機構9を駆動する。該x駆動機構9はチップ支持部10をX方向に移動する。11は該支持部10上にセットされたチップ固定台で、これには多数のレーザダイオードチップCHが多数配設されている。12は各チップCHの位置を検出する未吸着チップ位置検出手段である未吸着チップ位置検出用カメラであり、支持部13を介してベース1に取り付けられており、ベース1に対するX及びY方向における位置関係は固定されている。該カメラ12は上記チップ固定台11上方に位置し、その光軸、即ち未吸着チップ位置検出位置と、ターンテーブル3に取り付けられたチップ吸着具4の内のチップ配設側5を向いた状態のチップ吸着具4の軸、即ちチップ吸着位置とは合致せしめられている。
【0023】
次に、基板配置側6について説明する。y駆動機構15は基板をY方向に移動するためのもので、直接的にはx駆動機構16を駆動する。該x駆動機構16は基板固定台17をX方向に移動する。18は該基板固定台17上にセットされた基板18である。19は基板18の各チップマウント部の位置を検出するチップマウント部位置検出手段であるチップマウント部位置検出用カメラであり、支持部20を介してベース1に取り付けられており、ベース1に対するX及びY方向における位置関係は固定されている。23は基板固定台17の下側にてベース1に上向きに設けられた校正用位置検出手段である校正用カメラである。該校正用カメラ23は基板固定台17の一部を成す透明部分に設けられたクロスマーク(校正用の基準マーク)24を視認し、また、次に述べる吸着済みチップ位置検出用カメラ21により位置検出されたチップCHについても位置検出することを通じて吸着済みチップ位置検出用カメラ21の撮影画像の座標上の或る位置と、上記チップマウント部位置検出用カメラ19の撮像画像座標上のその上記或る位置に対応する位置との間の関係(ズレ)を検出し、そのズレを校正により無くすために設けられている。
【0024】
次に、チップ配設側5から基板配置側6にチップCHがターンテーブル3の回転によりチップ吸着具4で搬送される過程の途中に設けられた吸着済みチップ位置検出手段である吸着済みチップ位置検出用カメラ21について説明する。該カメラ21はチップ吸着具4に吸着された吸着済みチップの位置を検出するもので、ターンテーブル3の回転中心から視てチップ配設側5から90度図2において反時計回り方向に離間したところにてカメラ取付部22に上向きで取り付けられており、ターンテーブル3の回転により基板配置側6を向いたチップ吸着具4に吸着されたチップCHを下側から視認してその位置を検出する。尚、25はチップθ(回転方向)補正クラッチ、26は該補正クラッチ25を保持する上下動可能なチップθ補正テーブルである。該補正クラッチ25により、カメラ21のθ方向の相対的位置調整をすることができるようになっている。
【0025】
次に、図1に示したチップマウント装置の動作の概要を説明する。チップ固定台11上のマウントしようとするチップCHは未吸着チップ位置検出用カメラ12により、その位置が検出される。尚、このとき、ターンテーブル3はその径が短い部分、即ちチップ吸着具4が取り付けられていない部分がチップ配設側5及び基板配置側6を向き、未吸着チップ位置検出用カメラ12で、チップ固定台11上のチップCHを、そして、チップマウント部位置検出用カメラ19で、基板固定台17上の基板(半導体ウェハ)18を視認できる状態になっている。この視認は、そして、後述する演算はターンテーブル3の回転中に行われる。即ち、機械的動作と演算とは、可能な限り重複して行われる。勿論、タイムタクトを可能な限り短くするためである。
【0026】
そして、そのカメラ12による位置検出結果に基づいてそのチップCHのチップ吸着具4がチップ配設側5を向いたときのその位置に対するズレが演算され、その演算結果に基づいてy駆動機構8及びx駆動機構9を駆動することによりそのチップCHの位置ズレを無くす。一方、その演算の終了を待たずして、即ちカメラ12による位置検出が済めばすぐにターンテーブル3が回転し、チップ吸着具4がチップ配設側5を向いた状態になり、そこで停止する。その結果、そのチップ吸着具4の直下にそのチップCHが位置する状態になる。そこで、チップ吸着具4によりチップCHを吸着する。
【0027】
尚、そのチップ吸着具4はターンテーブル3の90度の回転により吸着済みチップ位置検出用カメラ21の上方まで搬送されると、該カメラ21によりそのチップ吸着具4に吸着されたチップCHの位置検出が為される。尚、この位置検出に当たり、θ補正クラッチ25を保持するテーブル26が下降し、該クラッチ25によりカメラ21のチップ吸着具4に対するθ方向の補正を行い、その上でチップCHの位置検出をする。ここでも、位置検出結果に対する演算処理が終了するのを待たずしてターテーブル3の回転動作が開始する。
【0028】
その一方、基板配置側6においては、そのチップCHをマウントすべき基板18上の位置、即ちチップマウント位置についてチップマウント部位置検出用カメラ19により検出しておく。この検出時には、ターンテーブル3はその径が短い部分、即ちチップ吸着具4が取り付けられていない部分が基板配置側6が向き、そして、チップマウント部位置検出用カメラ19で、基板固定台17上の基板(半導体ウェハ)18を視認できる状態になっている。そして、その検出結果と、吸着済みチップ位置検出用カメラ21によるチップCHの位置についての位置検出結果と、校正用カメラ23及びチップマウント部位置検出用カメラ19によるクロスマーク(校正用基準マーク)24の位置検出結果と、更に校正用カメラ23によるチップCHの位置検出結果を演算処理しておき、チップCHをマウントできる位置との位置ズレ量を求め、その結果に基づいてy駆動機構15及びx駆動機構16を駆動することによりそのチップマウント部の位置ズレを無くしておき、上記吸着済みチップ位置検出用カメラ21による位置検出を終えたチップ吸着具4がターンテーブル3の90度の回転により基板配置側6を向いたとき、チップマウント可能な状態になる。尚、この回転はその演算処理の終了を待たずして開始することは言うまでもない。そして、そのチップ吸着具4によりそのチップCHを該基板18のチップマウント部にマウントする。尚、校正用カメラ23による位置検出は決して各チップマウント毎に行うわけではなく、あくまで校正毎に行えば良い。
【0029】
次に、チップマウント装置のチップCH、基板18の位置補正及び校正について図3(A)乃至(D)に従ってより詳細に説明する。本チップマウント装置においては、チップ吸着具4により吸着されたチップCHはそのチップ吸着具4が吸着位置から90度回転して吸着済みチップ位置検出用カメラ21の上方に位置した状態の時にそのカメラ21により画像認識されて位置検出を為され、一方、基板(半導体ウェハ)18のチップマウント部はそのカメラ21から90度回転したところに位置するチップマウント部位置検出用カメラ19により画像認識されて位置検出が為されので、互いに別のカメラ19・21で位置検出されたもの同士を位置整合しなければならない。従って、そのカメラ19とカメラ21との画像認識に関する相関をとる必要があるが、それを自動的に行うようになっている。
【0030】
先ず、チップCHはチップ配設側5を向いたチップ吸着具4により吸着され、ターンテーブル3が90度回転してチップ吸着具4が吸着済みチップ位置検出用カメラ21の上方に来た時にそこで停止し、チップθ補正クラッチ25がチップθ補正テーブル26により下降せしめられる。そして、吸着済みチップ位置検出用カメラ21によりチップCHを認識すると共に、チップθ補正クラッチ25の回転によりθ補正が為される。図3(A)はそのθ補正後の画像を示す。図3において、画像の中心位置をb(xb ,yb )、チップCHの横方向の大きさをlb とする。
【0031】
画像認識が終わると、チップθ補正クラッチ25がチップθ補正テーブル26により上昇せしめられる。そして、ターンテーブル3は90度回転してそのチップCHを吸着しているチップ吸着具4は基板配置側6に移動し、その状態でチップCHの位置が校正用カメラ23により画像認識される。図3(B)はそのカメラ23によるチップCHの画像を示す。画像中心位置をd(xd ,yd )、チップCHの横方向の大きさをld とする。
【0032】
すると、吸着済みチップ位置検出用カメラ21による画像上の位置bが校正用カメラ23による画像上のどの位置dに対応するかは下記の式により表すことができる。
【0033】
d=kbd・b+mbd
但し、kad=Id /Ib 、mbd=(xd −kbd・xb ,yd −kbd・yb )
尚、ターンテーブル3は45度戻り、校正用カメラ23とチップマウント部位置検出用カメラ19を遮らない状態になることができ、その状態で、基板固定台17の透明板に形成されているクロスマーク(基準マーク)24をその二つのカメラ19、23により視認(画像認識)することができるようになっている。勿論、そのためには、その二つのカメラ19、23の視野範囲にクロスマーク24が入るように基板18の位置をx駆動機構16、y駆動機構15により位置調整する必要があるが、そのような動作は前述のとおり各チップCHをマウントする毎に行うことは必要ではなく、校正をする毎に行えば良い。勿論、校正用カメラ23によるチップCHの画像認識も校正をする毎に行えば良い。校正の頻度は例えば数時間置きとか、1日毎とか、カメラ21、19間の画像認識の相関の狂いがどの程度の時間で許容範囲を越えるかに応じて設定すれば良い。
【0034】
図3(C)はその校正のためのクロスマーク24の校正用カメラ23による画像を示し、(D)は同じくチップマウント部位置検出用カメラ19による画像を示す。図3において、1番目のクロスマークの画像はI で、2番目のクロスマークの画像はIIで示す。校正用カメラ23によるクロスマークの交点の1番目の位置をd1 (xd1,yd1)、2番目の位置をd2 (xd2,yd2)、チップマウント部位置検出用カメラ19によるクロスマークの交点の1番目の位置をc1 (xc1,yc 1 )、2番目の位置をc2 (xc2,yc2)とする。すると、校正用カメラ23の画像上の位置dがチップマウント位置検出用カメラ19の画像上のどの位置cに対応するかは下記の式により表される。
【0035】
c=kdc・d+mdc
但し、kdc=(xc1−xc2)/(xd1−xd2)、mdc=(xc1−kdc・xd1,yc1−kdc・yd1)
従って、吸着済みチップ位置検出用カメラ21による画像上の位置bがチップマウント部位置検出用カメラ19による画像上のどの位置cに対応するかは下記の式で表される。
【0036】
c=kdc(kbd・b+mbd)+mdc
しかして、この式を用いて演算することにより位置補正をし、チップCHのマウント位置の正確なコントロールをすることができる。
【0037】
このようなチップマウント装置によれば、未吸着チップ位置検出と、チップ吸着とを同じ位置にて行い、チップマウント位置検出と、チップマウントとを同じ位置にて行うので、位置検出後、吸着位置或いはチップマウント位置へチップCH或いは基板18を移動する必要がなくなるので、それによって1チップのマウント当たりのタイムタクトをその移動に要する時間分短くすることができる。また、ターンテーブル3の回転等の機械的動作と、位置検出、検出結果の演算処理等の電気的動作とは、可能な限りにおいて同時に並行して行うようにされているので、タイムタクトの短縮を図ることができる。
【0038】
また、未吸着チップ位置検出用カメラ12と、チップ吸着位置とを同じ位置にし、チップマウント部位置検出用カメラ19と、チップマウント部とを同じ位置にしたので、チップマウント装置の占有面積を狭くすることができ、また、図4に示す従来のチップマウント装置において存在していたチップ配設側5のX駆動機構7及び基板配置側6のX駆動機構14が必要でないので、その分機構を簡単化することができる。
【0039】
そして、吸着済みチップ位置検出用カメラ21による画像上の位置と、チップマウント部位置検出用カメラ19による画像上の位置との対応関係は、基板固定台17の透明板に設けたクロスマーク24を該カメラ19と、それとは別に設けた校正用カメラ23により画像認識をさせ、更に、校正用カメラ23にも吸着済みチップ位置検出用カメラ21により画像認識の済んだチップCHの画像認識をさせることにより把握することができ、それを踏まえた校正による位置補正をしながらマウントができるので、チップマウント位置を常に正確に規定することができる。具体的には、±10μm程度の極めて高い精度での位置決めができる。
【0040】
【発明の効果】
本発明チップマウント装置の第1のものによれば、未吸着チップ位置検出手段と、チップ吸着部とを上から視て同じ位置にし、チップマウント部位置検出手段と、チップマウント部とを上から視て同じ位置にすることができる。従って、位置検出後、吸着位置或いはチップマウント位置へチップ或いは基板を移動する必要がなくなるので、1チップのマウント当たりのタイムタクトをその移動に要する時間分短くすることができる。
【0041】
また、未吸着チップ位置検出手段と、チップ吸着部とを上から視て同じ位置にし、チップマウント部位置検出手段と、チップマウント部とを上から視て同じ位置にすることができるので、チップマウント装置の占有面積を狭くすることができる。また、図4に示す従来のチップマウント装置に必要としていたX駆動機構7,14を必要とせず、装置の構造の簡単化、小型化を図ることができる。
【0042】
本発明チップマウント装置の第2のものによれば、吸着されたチップの位置はチップ配設側から基板配置側へ行く途中に設けた吸着済みチップ位置検出手段により位置検出することができるので、その位置検出によりチップ吸着位置のズレを検出することができ、チップのチップマウント部へのマウントに当たってのそのチップ吸着ズレによる位置ズレを修正することが可能になり、より位置決め精度を高めることができる。
【0043】
尚、更に、本発明チップマウント装置の第2のものにおいて、基板固定台の下側に基板固定台及びチップ吸着具により吸着されたチップの位置を検出する校正用位置検出手段を設け、吸着済みチップ位置検出手段による、チップ吸着具により吸着されたチップの位置検出結果と、校正用位置検出手段による、そのチップ吸着具により吸着されたチップの位置検出結果とから、同じ位置に対する当該両検出手段による画像上の位置の相関関係を算出し、チップマウント部位置検出手段と、上記校正用位置検出手段との両方により基板固定台の基準マークを上下両側から検出することにより得た二つの位置検出結果から同じ位置に対する当該両検出手段による画像上の位置の相関関係を算出し、そして、上記二つの相関関係の算出結果を演算することにより同じ位置に対する吸着済みチップ位置検出手段とチップマウント部位置検出手段による画像上の位置の相関関係を算出することとすれば、吸着済みチップ位置検出手段のチップの座標上の位置と、チップマウント部位置検出手段のそれに対応するチップマウントの座標上の位置とのズレを校正することができる。従って、極めて高い位置決め精度での位置決めが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明チップマウント装置の第1の実施の形態を示す斜視図である。
【図2】 図1に示したチップマウント装置を別の角度から視た斜視図である。
【図3】 (A)乃至(D)は第1の実施の形態のチップマウント装置における校正の原理説明図である。
【図4】 チップマウント装置の従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1…ベース、 3…ターンテーブル、 4…チップ吸着具、 5…チップ配設側、 6…基板配置側、 8、9…xy駆動機構(チップ支持部移動機構)、 12…未吸着チップ位置検出用カメラ(未吸着チップ位置検出手段)、 15、16…xy駆動機構(基板固定台移動機構)、 18…基板(半導体ウェハ)、 19…チップマウント部位置検出用カメラ(チップマウント部位置検出手段)、 21…吸着済みチップ位置検出用カメラ(吸着済みチップ位置検出手段)、 23…校正用カメラ(校正用位置検出手段)、 24…クロスマーク(基準マーク)、 CH…チップ。
Claims (3)
- チップ吸着具取付部を有するターンテーブルと、
上記ターンテーブルの上記チップ吸着具取付部に下向きに取り付けられたチップ吸着具と、
上記ターンテーブルの側方にてチップ吸着具よりも低い位置に設けられたチップ支持部と、
上記チップ支持部をX及びY方向に移動するチップ支持部移動機構と、
上記ターンテーブルよりも上方から上記チップ支持部上のチップを、上記ターンテーブルが視界を遮らない角度の下で視認してチップ位置を検出する未吸着チップ位置検出手段と、
上記ターンテーブルの上記チップ支持部と周方向に沿って離間した位置にて上記チップ吸着具よりも低い位置に設けられた基板固定台と、
上記基板固定台をX及びY方向に移動する基板固定台移動機構と、
上記ターンテーブルより上から上記基板固定台上の基板のチップマウント部を、上記ターンテーブルが視界を遮らない角度の下で視認して該チップマウント部位置を検出するチップマウント部位置検出手段と、
を少なくとも備え、
チップ支持部上のチップの位置を、ターンテーブルが視界を遮らない角度の状態で、未吸着チップ位置検出手段により位置検出し、その後、該ターンテーブルをチップ吸着具がチップ支持部側を向く向きに回転すると共に上記位置検出結果に基づいて上記チップ支持部移動機構を上記チップの位置がそのターンテーブル回転後におけるチップ吸着具の下方に位置するように駆動し、その後、チップ吸着具によりそのチップを吸着し、その状態で上記ターンテーブルを所定角度回転して該チップ吸着具が基板固定台側を向く向きにする動作と、
上記チップがマウントされる基板上のチップマウント部の位置を、ターンテーブルが視界を遮らない角度の状態で、チップマウント部位置検出手段により位置検出し、該位置検出結果に基づいて上記基板固定台移動機構をそのチップマウント部の位置がそのターンテーブルの上記所定角度回転後におけるチップ吸着具の下方になるように駆動する動作とを行い、
その後、チップ吸着具によりチップを上記チップマウント部にマウントするようにしてなる
ことを特徴とするチップマウント装置。 - チップ吸着具取付部を有するターンテーブルと、
上記ターンテーブルの上記チップ吸着具取付部に下向きに取り付けられたチップ吸着具と、
上記ターンテーブルの側方にてチップ吸着具よりも低い位置に設けられたチップ支持部と、
上記チップ支持部をX及びY方向に移動するチップ支持部移動機構と、
上記ターンテーブルよりも上から上記チップ支持部上のチップの位置を、上記ターンテーブルが視界を遮らない角度の状態で、検出する未吸着チップ位置検出手段と、
上記ターンテーブルの上記チップ支持部と周方向に沿って離間した位置にて上記よりも低く設けられた基板固定台と、
上記基板固定台をX及びY方向に移動する基板固定台移動機構と、
上記ターンテーブル上方から上記基板固定台上の基板のチップマウント部の位置を、上記ターンテーブルが視界を遮らない角度の状態で、検出するチップマウント部位置検出手段と、
上記ターンテーブルの回転によってチップ吸着具が弧を描いてチップ支持部上方の位置から基板固定台上方の位置まで移動する経路の途中の下方に設けられ、チップ吸着具に吸着されたチップの位置を視認する吸着済みチップ位置検出手段と、
を少なくとも備え、
チップ支持部上のチップの位置を、上記未吸着チップ位置検出手段により視認することにより検出し、その後、該ターンテーブルをチップ吸着具がチップ支持部側を向く向きに回転すると共に上記位置検出結果に基づいて上記チップ支持部移動機構を上記チップの位置がそのターンテーブル回転後におけるチップ吸着具の下方に位置するように駆動し、その後、チップ吸着具によりそのチップを吸着し、その状態で上記ターンテーブルを所定角度回転して吸着済みチップ位置検出手段上方に該チップを位置させ、その状態で吸着済みチップ位置検出手段により該チップの位置を検出し、その後更にターンテーブルを所定角度回転させることによりそのチップ吸着具が基板固定台側を向くようにする動作と、
上記チップがマウントされる基板上のチップマウント位置を、チップマウント部位置検出手段により位置検出し、該位置検出結果と、上記吸着済みチップ位置検出手段による検出結果とを演算することにより得られた駆動量を上記基板固定台移動機構を駆動することによりそのチップマウント部の位置がそのターンテーブルの上記所定角度回転後におけるチップ吸着具の下方になるようにする動作とを行い、
その後、チップ吸着具によりチップを上記チップマウント部にマウントするようにしてなる
ことを特徴とするチップマウント装置。 - 基板固定台の下側に当該基板固定台及び上記チップ吸着具により吸着されたチップの位置を検出する校正用位置検出手段を設け、
吸着済みチップ位置検出手段による、チップ吸着具により吸着されたチップの位置検出結果と、校正用位置検出手段による、そのチップ吸着具により吸着されたチップの位置検出結果とから、同じ位置に対する当該両検出手段による画像上の位置の相関関係を算出し、
チップマウント部位置検出手段と、上記校正用位置検出手段との両方により基板固定台の基準マークを上下両側から検出することにより得た二つの位置検出結果から同じ位置に対する当該両検出手段による画像上の位置の相関関係を算出し、
上記二つの相関関係の算出結果を演算することにより同じ位置に対する吸着済みチップ位置検出手段とチップマウント部位置検出手段による画像上の位置の相関関係を算出することによる校正をすることによりチップとチップマウント部位置との調整をするようにしてなる
ことを特徴とする請求項2記載のチップマウント装置。
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