JP6324823B2 - 半導体若しくは電子部品実装装置及び半導体若しくは電子部品実装方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体若しくは電子部品実装装置及び半導体若しくは電子部品実装方法に関する。

近年、半導体は多数のアプリケーション（携帯電話、計算機、自動車等）に利用され、かつ各アプリケーションでは高度な計算、又は高密度の記憶容量が要求されている。そのため、益々半導体の微細化が向上すると同時に、より一層製造のスループットも要求されている。そのため、ダイボンダ・フリップチップボンダ・ワイヤボンダなどに代表される、ウエハ内のダイ（トランジスタ、集積回路など）を基板（プリント基板、半導体パッケージなど）にボンディングを行う半導体部品実装装置においても、半導体の微細化に応じて、精緻な半導体部品実装とスループットの向上が要求されている。
同様に、プリント基板を実装する電子部品実装装置においても、製品の微細化に応じて、精緻な電子部品実装とスループットの向上が要求されている。

このような半導体若しくは電子部品実装装置では、製造工程で各部品を正確に認識し、正確に実装する必要がある。

しかし、各部品を正確に認識するためには、照明系（例えばランプ等の照明機構）と認識系（例えば認識カメラ等の撮像装置）を適切に利用する必要があるが、光学系により部品実装装置及びその周辺部分の温度が変化してしまい、認識系にぶれ又はずれ等が生じる課題があった。

認識系に関する従来技術としては、特許文献１が挙げられる。この公知文献では、光源の単発光によるストロボ照明機構の調整作業を簡略化し、認識対象を最適な状態で撮像する技術が開示されている。

特開平９−２８２４４２号公報

しかし、特許文献１によっても、半導体若しくは電子部品実装装置において、照明機構等の光学系により、部品実装装置に関わる部品の認識系のぶれ又はずれが生じうる。具体的には、光学系である照明機構によって生じる発熱により、認識系に関わる部分が膨張などすると推察され、これにより認識系がぶれ又はずれを生じる課題がある。
そこで、本発明は、認識系のぶれ又はずれを防止するための技術を提供する。

本件第１の発明は、半導体部品、電子部品若しくは部品実装装置に関わる部品を撮像する撮像機構と、前記撮像機構と接続され、前記撮像機構が撮像する前記部品を照明する第１照明機構と、前記撮像機構及び前記第１照明機構と接続され、前記第１照明機構の温度を一定又は所定の温度に維持する温度維持機構と、を備えた半導体若しくは電子部品実装装置、である。
また、本件第２の発明は、前記温度維持機構は、前記第１照明機構により生じる温度以上の温度に維持する温度維持機構である本件第１の発明の半導体若しくは電子部品実装装置、である。
また、本件第３の発明は、前記温度維持機構は、第２照明機構である本件第１又は２の発明の半導体若しくは電子部品実装装置である。
また、本件第４の発明は、前記温度維持機構は、前記第１照明機構によって生じる温度を一定に保つ第２照明機構である本件第１又は２の発明の半導体若しくは電子部品実装装置である。

また、本件第５の発明は、前記温度維持機構は、前記第１照明機構と同一の照明機能を有する第２照明機構である本件第２乃至４の発明の半導体若しくは電子部品実装装置である。

また、本件第６の発明は、前記温度維持機構は、前記第１照明機構と同一規格の第２照明機構である本件第３の発明の半導体若しくは電子部品実装装置である。

また、本件第７の発明は、前記温度維持機構は、さらに、前記第１照明機構の発熱状況に基づいて、前記第２照明機構を制御する制御装置を備える本件第２乃至６の発明の半導体若しくは電子部品実装装置である。

また、本件第８の発明は、前記温度維持機構は、さらに、前記第１照明機構が前記部品を照射していない間に、前記第２照明を制御する制御装置を備える本件第２乃至７の発明の半導体若しくは電子部品実装装置である。

また、本件第９の発明は、前記第２照明機構は、前記第１照明機構と直接又は導熱性物質を介して接触する位置に備えられた第２照明機構である本件第２乃至８の発明の半導体若しくは電子部品実装装置である。
また、本件第１０の発明は、前記第２照明機構は、光を発しない照明機構である本件第２乃至９の発明の半導体若しくは電子部品実装装置である。
また、本件第１１の発明は、前記第２照明機構の光を遮る遮蔽物をさらに有する本件第２乃至９の発明の半導体若しくは電子部品実装装置である。
また、本件第１２の発明は、前記部品は、半導体の基板、ダイ、ウエハ若しくは部品実装装置の一部のいずれかである本件第１乃至１１の発明の半導体若しくは電子部品実装装置である。
また、本件第１３の発明は、前記温度維持機構は、熱量を発生する発熱装置である本件第１の発明の半導体若しくは電子部品実装装置である。
また、本件第１４の発明は、半導体部品、電子部品若しくは部品実装装置に関わる部品が撮像される際に第１照明機構により照明し、前記第１照明機構による照明のない間も含めた所定期間、前記第１照明機構による発熱量を一定に保つように発熱装置を制御する、半導体若しくは電子部品実装方法である。
また、本件第１５の発明は、本件第１４の発明の半導体若しくは電子部品実装方法において、前記第１照明機構による照明のない間に前記発熱装置として第２照明機構により照明する、半導体若しくは電子部品実装方法である。
また、本件第１６の発明は、前記温度維持機構に代えて前記温度調整機構を有し、前記第１照明機構を冷却する冷却機構としての温度調整機構を有する本件第１の発明の半導体若しくは電子部品実装装置である。

本発明により、光学系による認識系のぶれ又はずれを防止し、スループットを向上しつつ適切な半導体部品実装を実現できる。

本発明の一実施形態であるダイボンダの概略上面図である。 図１において、矢印Ａ方向から見た時の、ピックアップヘッド及びボンディングヘッドの動作を説明する図である。 ダイ供給部を示す概略断面図である。 プリフォームにおけるペースト塗布部を説明する図である。 本発明の実施例１を示す概略図面である。 本発明の実施例１を示す概略図面である。 本発明の実施例１に関わる第２照明機構であるダミー照明機構の機能を説明した図である。 本発明の実施例１に関わる消灯と点灯によって生じる認識位置ずれの実験結果を示す図である。 本発明の実施例１に関わる照明変更時に生じる認識位置ずれの実験に関する図である。 本発明の実施例１に関わる照明変更時に生じる認識位置ずれの実験に関する図である。 本発明の実施例１に関わる照明変更時に生じる認識位置ずれの実験に関する図である。 本発明の実施例１に関わる照明変更時に生じる認識位置ずれの実験に関する図である。 本発明の実施例１に関わる照明変更時に生じる認識位置ずれの実験に関する図である。 本発明の実施例１に関わる照明変更時に生じる認識位置ずれの実験に関する図である。 測定装置を備えた実施例１の変形例を示す概略図面である。 実施例１の変形例における制御関係を示す概略図面である。 測定装置を備えた本願発明の実施例２を示す概略図面である。 実施例３における制御関係を示す概略図面である。 実施例４を示す概略図面である。

以下、半導体若しくは電子部品実装装置の一般的に備えるものを下記に説明し、本件発明の適用できる部位も合わせて説明する。

まず半導体部品実装装置を説明する。

図１は本発明の一実施形態である半導体部品実装装置であるダイボンダ１０の概略上面図である。図２は、図１において矢印Ａ方向から見たときに、ピックアップヘッド２１及びボンディングヘッド４１の動作を説明する図である。
ダイボンダ１０は、大別して、基板Ｐに実装するダイＤを供給するダイ供給部１と、ダ
イ供給部１からダイをピックアップするピックアップ部２と、ピックアップされたダイＤ
を中間的に一度載置する中間ステージ３１を有する中間ステージ部３と、中間ステージ部
３のダイＤをピックアップし、基板Ｐ又は既にボンディングされたダイの上にボンディン
グするボンディング部４と、基板Ｐを実装位置に搬送する搬送部５、搬送部上でフラックスと呼ばれる基板にダイを固定させる物質を、基板に付加する部分であるプリフォーム６と、搬送部５に基板Ｐを供給する基板供給部７Ｋと、実装された基板Ｐを受け取る基板搬出部７Ｈと、各部の動作を監視し制御する制御部８と、を有する。

まず、ダイ供給部１は、ウェハ１１を保持するウェハ保持台１２とウェハ１１からダイ
Ｄを突き上げる点線で示す突き上げユニット１３とを有する。ダイ供給部１は図示しない
駆動手段によってＸＹ方向に移動し、ピックアップするダイＤを突き上げユニット１３の
位置に移動させる。

ピックアップ部２は、ダイＤに下方から吸着して接するニードルを含む突き上げユニット１３で突き上げられたダイＤを先端に吸着保持するコレット２２(図２も参照)を有し、ダイＤをピックアップし、中間ステージ３１に載置するピックアップヘッド２１と、ピックアップヘッド２１をＹ方向に移動させるピックアップヘッドのＹ駆動部２３とを有する。また、ピックアップヘッドがピックアップ時のダイの位置との一致は、撮像装置であるピックアップ部認識カメラ１８Ａにより撮像又は認識される。また、ピックアップ部２は、ピックアップ部認識カメラ１８Ａが認識するダイを照明する第１照明機構であるピックアップ部メイン照明機構１８Ｂ及び前記メイン照明機構の温度を維持する温度維持機構としての第２照明機構であるピックアップ部ダミー照明機構１８Ｃがある。ピックアップヘッド２１は、コレット２２を昇降、回転及びＸ方向移動させる図示しない各駆動部を有する。

中間ステージ部３は、ダイＤを一時的に載置する中間ステージ３１と、中間ステージ
３１上のダイＤを撮像又は認識する為の中間ステージ認識カメラ３２Ａとを有する。また、中間ステージ部３は、中間ステージ部認識カメラ３２Ａが認識するダイを照明する第１照明機構である中間ステージ部メイン照明機構３２Ｂ及び前記メイン照明機構の温度を維持する温度維持機構としての第２照明機構である中間ステージ部ダミー照明機構３２Ｃがある。
また、ピックアップ部２からボンディング４の間に、ボンディングヘッド４１の下方からボンディングヘッドが保持するダイの状態を観察するアンダー部認識カメラ３３Ａがある。これはアンダービジョンと呼ばれることもある。また、アンダー部認識カメラ３３Ａが認識するダイを照明する第１照明機構であるアンダー部メイン照明機構３３Ｂ及び前記メイン照明機構の温度を維持する温度維持機構としての第２照明機構であるアンダー部ダミー照明機構３３Ｃがある。

ボンディング部４は、ピックアップヘッドと同じ構造を有し、中間ステージ３１からダイＤをピックアップし、搬送されてきた基板Ｐにボンディングするボンディングヘッド４１と、ボンディングヘッド４１をＹ方向に移動させるＹ駆動部４３と、搬送されていた基板Ｐの位置認識マーク(図示せず)を撮像し、ボンディングすべきダイＤのボンディング位置を認識するボンディング部基板認識カメラ４４Ａと、を有する。このボンディング部４は、ボンディング部認識カメラ４４Ａが認識するダイを照明する第１照明機構であるボンディング部メイン照明機構４４Ｂ及び前記メイン照明機構の温度を維持する温度維持機構としての第２照明機構であるボンディング部ダミー照明機構４４Ｃがある。
この中間ステージ部３が存在しない部品実装装置もある。この場合、ピックアップヘッド２１とボンディングヘッド４１が同一であり、ピックアップヘッド２１でダイＤをピックアップした後、そのままボンディングする。
搬送部５は、一枚又は複数枚の基板(図１では４枚)を載置した基板搬送パレット５１と、基板搬送パレット５１が移動するパレットレール５２とを具備し、並行して設けられた同一構造の第１、第２搬送部とを有する。基板搬送パレット５１は、基板搬送パレット５１に設けられた図示しないナットをパレットレール５２に沿って設けられた図示しないボールネジで駆動することによって移動する。

なお、ここでは、搬送部が複数の場合を記載したが、搬送部のパレットレールは、一つの場合もある。

プリフォーム６は、ＤＡＦ（ダイアタッチメントフィルム）を用いずにダイと基板をボンディングする場合に、ペーストと呼ばれるダイと基板を接着させる物質を、基板に付着させる個所である。
図３に、プリフォームを説明する。基板６３の真上にシリンジ６２が取り付けられている。このシリンジ６２の内部にはペースト状接着剤６４が封入されている。シリンジ６２の後方にはプリフォーム部認識用カメラ６１Ａが取り付けられている。プリフォーム６は、このプリフォーム部認識カメラ６１Ａが認識する基板を照明する第１照明機構であるプリフォーム部メイン照明機構６１Ｂ及び前記認識メイン照明機構の温度を維持する温度維持機構としての第２照明機構であるダミー照明機構６１Ｃがある。

シリンジ６２の下方を基板６３が搬送されるようになっている。基板６３の表面にはシリンジ６２によって塗布されたペースト状接着剤６４とペースト状接着剤６４上にダイが搭載されることになる。

認識用カメラ６１Ａはペースト状接着剤６４の塗布面を常に狙うように、傾斜させて固定されている。発熱量維持照明機構６１Ｂは認識用カメラ６１Ａと同じようにペースト状接着剤６４の塗布面と塗布されたペースト状接着剤６４を常に照射するものである。

一般的な半導体部品実装装置の制御部８は、図４のように、半導体部品実装装置の各箇所と接続されている（図示しない）ことに加えて、各認識カメラ、メイン照明機構である第１照明機構及び温度維持機構であるダミー照明機構の第２照明機構と、直接又は間接的に接続される。
具体的には、制御部８は、ピックアップ部認識カメラ１８Ａ、認識カメラ１８Ａが認識するダイを照明する第１照明機構であるピックアップ部メイン照明機構１８Ｂ、及び前記メイン照明機構の温度を維持する温度維持機構としての第２照明機構であるピックアップ部ダミー照明機構１８Ｃと接続してもよい。
また、制御部８は、中間ステージ部認識カメラ３２Ａ、中間ステージ部認識カメラ３２Ａが認識するダイを照明する第１照明機構である中間ステージ部メイン照明機構３２Ｂ及び前記メイン照明機構の温度を維持する温度維持機構としての第２照明機構である中間ステージ部ダミー照明機構３２Ｃと接続してもよい。
また、制御部８は、アンダー部認識カメラ３３Ａ、アンダー部認識カメラ３３Ａが認識するダイを照明する第１照明機構であるアンダー部メイン照明機構３３Ｂ及び前記メイン照明機構の温度を維持する温度維持機構としての第２照明機構であるアンダー部ダミー照明機構３３Ｃと接続してもよい。
また、制御部８は、ボンディング部認識カメラ３３Ａ、ボンディング部認識カメラ４４Ａが認識するダイを照明する第１照明機構であるボンディング部メイン照明機構４４Ｂ及び前記メイン照明機構の温度を維持する温度維持機構としての第２照明機構であるボンディング部ダミー照明機構４４Ｃと接続してもよい。
また、制御部８は、プリフォーム部認識カメラ６１Ａ、プリフォーム部認識カメラ６１Ａが認識するダイを照明する第１照明機構であるプリフォーム部メイン照明機構６１Ｂ及び前記メイン照明機構の温度を維持する温度維持機構としての第２照明機構であるプリフォーム部ダミー照明機構６１Ｃと接続してもよい。
また、一般的な電子部品実装装置においては、ウエハからピックアップしたダイを基板にボンディングする上記半導体部品実装装置の全てのものを備えてはいないが、電子部品をプリント基板に実装する装置として、上記半導体部品実装装置と類似の部分がある。
特に本件発明との関係においては、例えば、電子部品を取得する際に撮像装置である認識カメラで電子部品を正確に撮像することが要求されるし、電子部品をプリント基板に実装する際は、実装される対称であるプリント基板を撮像装置である認識カメラで正確に撮像することが要求される。このように上記半導体部品実装装置と同様に、正確な撮像又は認識が要求される際、撮像機能を補助するために照明機構が存在し、その照明機構による温度変化で撮像機能にずれ等が生じる場合には、本件発明が適用可能である。

以下では、本件発明の位置構成物品である温度維持機構（下記では発熱維持装置等とも呼ぶ）を用いた実施例について、図５を用いてより具体的に述べる。
実施例１は、半導体部品実装装置に関わる部品であるダイ１０１を撮像する撮像機構である認識カメラ１０２と、認識カメラ１０２と接続され、認識カメラ１０２が撮像するダイ１０１を照明機構する第１照明機構であるメイン照明機構１０４と、認識カメラ１０２及びメイン照明機構１０４と接続され、メイン照明機構１０４の温度を維持する温度維持機構としての第２照明機構であるダミー照明機構１０５と、を備えたことを特徴とする半導体部品実装装置であるダイボンダを示している。
実施例１は、さらにハーフミラー１０３を利用し、ダイ１０１をメイン照明機構１０４で照らしつつ、認識カメラ１０２がダイ１０１を認識できるようにしている。
実施例１は、さらに温度維持機構としての照明制御機能１０６を有し、照明制御機能１０６は、ダイボンダ制御機能１０７と接続されている。また、照明制御機能１０６は、メイン照明機構１０４及びダミー照明機構１０５と接続している。
なお、ハーフミラーの特性から、図６のように、認識カメラ１０２と、メイン照明機構１０４及びダミー照明機構１０５の位置は、交換してもよい。
なお、第１照明機構の温度を維持する温度維持機構とは、撮像機構である認識カメラの温度を維持することを第一の目的として、第１照明機構の温度を間接的に維持する場合も含む。認識カメラの位置ずれ又はぶれは、単に認識カメラ内部の温度変化によってのみ生じるものではなく、認識カメラを支える箇所の温度変化によっても生じるものと推察される。そのため、第１照明機構によって生じる熱が、認識カメラを支える箇所に伝達する前に認識カメラに伝達するような位置に第１照明機構が位置づけられる場合、温度維持機構が撮像機構である認識カメラの温度を第１に維持するような場合でも、間接的に第１照明機構の温度を維持することになり、このようなケースにおいても、本件の発明の効果を奏することができる。

次に、温度維持機構であるダミー照明機構１０５の機能を、メイン照明機構１０４の機能と関連させて、図７を用いて説明する。

ダミー照明機構１０５は、メイン照明機構１０４によって生じる温度を一定に保つ役割を果たす。
ここでは、ダミー照明機構１０５は、メイン照明機構１０４と同一の照明機能を有する照明機構とする。同一の照明機能を有する照明機構とすることで、一定時間内における、点灯、消灯時の発熱量を容易に等しくできる利点がある。
なお、ダミー照明機構１０５を、メイン照明機構１０４と同一規格の照明機構とすると、点灯、消灯時の発熱量を容易に等しくできるため、好ましい。
図７を用いて、メイン照明機構１０４とダミー照明機構１０５の機能を説明する。メイン照明機構は、図７のように、時間軸にそって点灯又は消灯する。図７を用いて具体的に説明すると、ａの箇所において、メイン照明機構の出力は０％のとき、ダミー照明機構は、１００％とする。ｂの箇所からｃの箇所の間で、メイン照明機構の出力が６０％と０％の間を繰り返しているが、この間、ダミー照明機構の出力は、メイン照明機構の出力と合わせて常に１００％とになるように、４０％出力と１００％出力を繰り返している。このように、メイン照明機構の点灯時の出力は必ずしも照明機構機能１００％ではなく、０％から１００％の間の出力でもよい。
そして、ｃからｄの部分では、メイン照明機構が１００％のとき、ダミー照明機構は０％となり、メイン照明機構とダミー照明機構の合計出力が１００％となるようにしている。最後にｄからｅの間では、メイン照明機構が０％と２０％の出力を交互に示しているとき、ダミー照明機構は、メイン照明機構と相補的に、メイン照明機構とダミー照明機構の合計出力が１００％となるように、８０％から１００％の間の出力を交互に示している。
このように、所定時間内であるａからｅまでの間のいたるところで、メイン照明機構とダミー照明機構の発熱量は１００％となっている。
また、この図７では表示されていないが、メイン照明機構は、消灯時においても、必ずしも０％の発熱量でなくともよい。
すなわち、照明機構が消灯している時も電流を通わせ、発熱量がゼロにならない場合もある。メイン照明機構の消灯時の出力が３０％の場合を例にとると、点灯時は、メイン照明出力１００％に対してダミー照明出力０％とするが、メイン照明消灯時の出力３０％に対しては、ダミー照明の出力を（点灯消灯いずれにおいても構わないが）７０％にすればよい。このように、メイン照明機構が点灯消灯時双方におけるメイン照明機構とダミー照明機構の合計発熱量が一定の発熱量になるようにすればよい。
すなわち、温度維持機構は、第２照明機構であるダミー照明を有し、第１照明機構の発熱状況に基づいて制御する制御装置を有するものでもよい。
また、上記のように、第１照明機構が上記部品を照射していない間に、前記第２照明機構であるダミー照明を照射するよう制御する制御装置を備えるものでよい。
また、メイン照明機構機能の利用方法として、実装する部品の種類などによっては、メイン照明機構の１００％を利用しなくてよい場合、例えば、メイン照明機構の出力は、８０％又は６０％でもよい場合もある。この場合は、メイン照明機構とダミー照明機構の合計が、８０％又は６０％となるように、ダミー照明機構を維持してもよい。
逆に、合計出力は１００％以上にしてもよい。これは、メイン照明機構とダミー照明機構が同一種類又は同一規格の場合などでも特に必要となる。例えば、メイン照明機構の消灯時の出力が４０％の場合、メイン照明機構の点灯時、１００％の出力に対して、ダミー照明機構が（消灯しても同一規格の照明機構であることから）４０％の出力にする場合、メイン照明機構が消灯時に４０％であっても、ダミー照明機構を１００％にすれば、メイン照明機構とダミー照明機構の合計の発熱出力は１４０％と一定にすることができる。

次に、メイン照明機構の発熱（及びダミー照明機構による発熱）により、半導体部品実装装置の認識系に、どの程度影響を与えるかの実験結果を、図８及び図９を用いて説明する。
図８は、メイン照明機構を消灯から点灯に切り替えたときに、これがどの程度、認識系に影響を与えたかを示したものである。すなわち、メイン照明機構を消灯から点灯に切り替えたとき、本願発明のダミー照明機構が設置されていない場合の認識系に与える影響と、本願発明のダミー照明機構が設置されている場合の認識系に与える影響を調べた実験結果である。実験は、Ｘ方向の変位量（図８の（１））と、Ｙ方向の変位量（図８の（２））を示している。なお、図８では、点灯の前に３０分以上の消灯時間を設けた。これにより、メイン照明機構周辺の温度は低下しているものと推察される。
実験結果によると、Ｘ変位量を示す図８の（１）においては、ダミー照明機構が無いものｂは、点灯からの―６ｕｍのＸ変位量が生じ、そこから０．２Ｈ経過時点でようやくダミー照明機構有と同じ程度の値になるが、そのあともさらにＸ変位量が増加している。
他方、ダミー照明機構があるものａは、０から１ｕｍのＸ変位量が生じているが、ここからはほぼ変位が生じていない。
Ｙ変位量を示す図８の（２）においては、ダミー照明機構がないものａは、１ｕｍのＹ変位量が生じている部分から始まり、これは徐々に０ｕｍのＹ変位量におさまってきているが、この変位が生じている。他方、ダミー照明機構があるものｂは、Ｙ変位量は、０から１ｕｍ以下の変位量である。
まとめると、メイン照明機構を消灯から点灯に変化させた場合において、認識系の変位は、ダミー照明機構が存在している場合は、Ｘ変位量及びＹ変位量、ともに１ｕｍ以下の変位量であるが、他方、ダミー照明機構が存在していない場合は、特にＸ変位量では７ｕｍ程度の変位量が生じている。
なお、Ｘ変位量及びＹ変位量が異なる理由は、主にハーフミラーの構造に起因するものと推察されるが、それ以外にも、認識系に関わる部品である認識カメラ、ハーフミラー、又はこれらを固定する枠等の材質等にもよるものと推察される。
なお、この実験結果は、半導体部品実装装置を構成する材料の材質、特に温度伝達性と温度に依存する膨張性等、及び半導体部品実装装置が設置される周辺の環境等にも影響されるものであるが、ダミー照明機構の存在及び機能によって、メイン照明機構が消灯から点灯に切り替わったときであっても、認識系に与える影響を小さくしていることがわかる。これがひいては、半導体部品実装装置の部品に関する認識系へのずれを防止し、精緻なダイボンディングを可能とする。
次に、照明機構の明るさを途中で変更をした場合における認識位置の変位を示す図９から図１４を説明する。
図９から図１４は、ダミー照明機構無しと、ダミー照明機構有りにおいて、メイン照明機構設定値を変更した場合（図９及び図１２）に、Ｘ変位量（図１０及び図１３）及びＹ変位量（図１１及び図１４）がどのように影響を受けたかを示す図である。
図９及び図１２のいずれにおいても、メイン照明機構は、最初に３０分ほど点灯させた。そして、図９では、メイン照明機構は、時間とともに、少しずつ明るさ設定値を下方に変更した。このとき、ダミー照明機構がない場合においては（ダミー照明機構設定値は０を維持している。）、図１０に示すように、Ｘ変位量は−２ｕｍから−３ｕｍほど変位している。ただし、図１１のように、Ｙについては、変位はしていない。
他方、ダミー照明機構がある場合においては、メイン照明機構の値の変動に対して、ダミー照明機構の値は、メイン照明機構とダミー照明機構の合計が２５６になるように、変動させている（図１２）。そうすると、ダミー照明機構がある場合においては、Ｘ変位量及びＹ変位量、いずれも、大きな変動はない。
なお、Ｘ変位量及びＹ変位量が異なる理由は、主にハーフミラーの構造に起因するものと推察されるが、それ以外にも、認識系に関わる部品である認識カメラ、ハーフミラー、又はこれらを固定する枠等の材質等にも依存するものと推察され、要するに認識カメラの位置を熱により変動させるような箇所に起因するものと考えられる。

なお、この実験結果も、半導体部品実装装置を構成する材料の材質、特に温度伝達性と温度に依存する膨張性等、及び半導体部品実装装置が設置される周辺の環境等にも影響されるものであるが、ダミー照明機構の存在及び機能によって、メイン照明機構が消灯から点灯に切り替わったときであっても、認識系に与える影響を小さくしていることがわかる。
すなわち、認識カメラの位置を第一照明機構の発熱により、認識カメラの構成物品、ハーフミラー、認識カメラ固定枠等認識カメラの位置をずらすような箇所において、その熱の変動を防止するような位置に温度維持機構である第２照明機構を備え、第２照明機構を第１照明機構による熱の変動を防止するよう維持することで、半導体部品実装装置の部品に関する認識系へのずれを防止し、精緻なダイボンディングを可能とする。

実施例１では、半導体部品実装装置に関わる部品として、ダイの認識時を例にとって説明したが、当該部品はダイに限定されるものではない。半導体に関連する部品である、ウエハ内のトランジスタ、集積回路などのダイに加えて、電子部品として、プリント基板、半導体パッケージなどの基板も対象となる。ピックアップヘッド２１によりウエハからピックアップする際にもダイを認識する必要があるため、本件発明を適用できる。また、基板に対してペースト塗布装置５によりペーストを塗布する際も、基板を正確に認識する必要があるため、本件発明を適用できる。
実施例１では光学系として認識カメラを用いて説明したが、上記部品を撮像又は認識するための手段であれば、どのような機能が付加されていてもよい。たとえば、２次元カメラ、３次元カメラ、時間軸含めた４次元カメラ等も含む。また、所定期間内での撮影回数を多くするカメラなども含む。要するに、部品の形状、位置、状況等を撮像し、観察できる機能を有するものであれば、どのようなものでもよい。
実施例１における照明機構は、上記部品を光によって照射する機能をもつものであれば、どのようなものでもよい。
なお、半導体部品実装装置としては、実施例１ではダイボンダを用いて説明したが、フリップチップボンダ、ワイヤボンダ等もあげられる。

実施例１では、ダミー照明機構として、メイン照明機構として同一の照明機構を使用した。しかし、第１照明機構とは異なる種類の照明機構であってもよい。その点灯時、消灯時等の発熱量が分かるのであれば、所定時間内における発熱量を一定にすることができる。したがって、本願発明における、所定時間内に前記第１照明機構によって生じる発熱量を一定に保つ発熱量維持装置としては、第１照明機構と同一の照明機構以外にも、他の種類の第２照明機構で実現することができる。
また、実施例１で説明した実験結果のように、発熱量維持機能手段としては、第２照明機構であるダミー照明機構が、前記所定時間内の前記第１照明機構が前記部品を照らしていない間に、前記部品を照射する手段は容易である。第１照明機構が照射していない間は、第１照明機構が消灯しており、その発熱量が明確であるから、それを補間するように第２照明機構が部品を照射することで、発熱量を一定にできる。

なお、この間、第一の照明機構が上記部品を照射していない間、発熱していてもよい。
すなわち、第１照明機構が、部品を照らしていなくとも発熱している場合、第２照明機構も同じ機能を有する照明機構であれば、所定期間内における発熱量は、第１照明機構が照らしている間はその熱量及びその間の第２照明機構が照らしていない照明機構の熱量であり、第１照明機構が照射していない間はその熱量及びその間の第２照明機構が照らしていない照明機構の発熱量、となる。この第２照明機構は、第１照明機構と異なってもよい。例えば、第２照明機構の発する熱量が２倍であれば、所定時間内での発熱量が一定になるように調整してもよい。
また、ダミー照明機構である第２照明機構は、メイン照明機構である第１照明機構と板を超えて相反する位置に備えられる以外に、前記第１照明機構と直接又は導熱性物質を介して接触する位置に備えてもよい。
第２照明機構は、第１照明機構と直接接触する位置に備えることで、第１照明機構の熱を第２照明機構の熱により補填する働きを行い、所定期間内での熱量が同一となる。また、第２照明機構の位置が第１照明機構と離れた場所にあるとしても、第１照明機構と第２に照明機構が導熱性物質を介して接触する関係の位置に備えられていれば、上記同様、第１照明機構によって生じる発熱量に対して第２照明機構の発熱により補填する働きを行い、所定期間内での熱量が同一となる。そのため、温度維持機構としての役割を果たす。

また、ダミー照明機構である第２照明機構は、実際には光を発しない照明機構であってもよい。
第２照明機構は、光を発する必要はなく、熱量を発生する役割だからである。光を発しない照明機構とは、意図的又は意図なく、光を照らす効果を生じなくなった照明機構が一例にある。特に第１照明機構と同一の照明機構機能を有する照明機構を第２照明機構として利用することが、同一の発熱量を生じさせる簡易な手段であることから、第２照明機構として第１照明機構と同一の種類の照明機構を利用した上で、その照明機構機能の一部を欠けさせたものが光を発しない照明機構にあたる。

なお、第１照明機構と同一の照明機構機能を有する照明機構とは、第１照明機構と同一製品の照明機構の他、第１照明機構に他の機能が加わっている又は一部の機能が除かれているが、認識カメラに影響を与える程度の発熱量の観点から第１照明機構と第２照明機構が同一の機能を有するものを含む。
第２照明機構が光を発しないことにより、光量を生じさせるためのエネルギーの利用を防止できる。また、半導体部品実装装置は、光学系と認識系を、ピックアップ、ダイボンディング、ペースト、アンダービジョンなど複数の場所で利用するが、これら複数の箇所にある光学系において、ダミー照明機構である第２照明機構が光を照射しないことにより、光の干渉を防止でき、精緻な認識を実行でき、ひいては正確なダイボンディングなどが実施できる。
特に第１照明機構と同一の構造を持ちながら、照射機能のみを削除している等の構成の場合、光を照射しない照明機構として、照射分の不要なエネルギーを防止し、他の認識系への光による不当な干渉を生じずに、熱量維持を実現できる。
実施例１の半導体部品実装装置は、さらに第２照明機構を遮る遮蔽物を有してもよい。
第２照明機構を遮る遮蔽物とは、第２照明機構によって発生する光の照射を遮るものであり、第２照明機構のカバーなどがあたる。
半導体部品実装装置が、第２照明機構の照射を遮る遮蔽物を有することによって、上述のように他の箇所で利用される認識系に対して光の干渉を防止できる。
この場合、遮蔽物により光を遮る方向は第２照明機構から見て他の認識系の方向に対する光が遮られる位置、態様で遮蔽物を設ければよい。なお、このような目的で備えられる遮蔽物であるから、第２照明機構が発する光をいかなる方向から見ても光を遮る遮蔽物である必要はないが、全ての方向に関して光を遮ることができるように第２照明機構の発する光を閉じ込めるような遮蔽物としてもよい。
第２照明機構を遮る遮蔽物を備える半導体部品実装装置は、上記の光を照射しない第２照明機構と比較すると、新たに光を遮る遮蔽物を追加する必要があるが、光を照射しない第２照明機構を設計する必要がない利点がある。
なお、温度維持機構は、第１照明機構及び撮像装置と接続されていれば、いかなる場所に設置してもよい。
第２照明機構が第１照明機構とは異なる照明機構を用いる場合、第１照明機構及び第２照明機構によってどの程度の発熱量が生じるかに基づいて、第１照明機構と第２照明機構の合計量を一定にする必要がある。そこで、実施例１の変形例を、図１５及び図１６を用いて説明する。
実施例１の変形例は、半導体部品実装装置に関わる部品であるダイ１０１を撮像する撮像機構である認識カメラ１０２と、認識カメラ１０２と接続され、認識カメラ１０２が撮像するダイ１０１を照明機構する第１照明機構であるメイン照明機構１０４と、認識カメラ１０２、メイン照明機構１０４若しくはダミー照明機構１０５の発生する熱量を測定できる熱量測定装置１０９と、認識カメラ１０２及びメイン照明機構１０４と接続され、熱量測定装置１０９の測定結果に基づいて、メイン照明機構１０４の温度を維持する温度維持機構としての第２照明機構であるダミー照明機構１０５と、を備えたことを特徴とする半導体部品実装装置であるダイボンダである。
第１照明機構の発熱の測定機能により、第１照明機構の発熱量が不明である又は第１照明機構の変動が大きく実時間で変動する場合にも、第１照明機構の発熱量の変動を変更しないよう、第１照明機構と発熱装置の合計発熱量を一定にするように、上記測定値に基づいて発熱装置を制御し、それによって認識系のぶれ又はずれを回避して、半導体部品実装装置により精緻な半導体部品実装が可能になる。

次に、発熱装置が照明機構以外のケースである実施例２について、図１７を用いて説明する。
実施例２は、半導体部品実装装置に関わる部品であるダイ１０１を撮像する撮像機構である認識カメラ１０２と、認識カメラ１０２と接続され、認識カメラ１０２が撮像するダイ１０１を照明機構する第１照明機構であるメイン照明機構１０４と、認識カメラ１０２及びメイン照明機構１０４と接続され、メイン照明機構１０４の温度を維持する温度維持機構としての熱を発生する発熱装置であるヒータ１０８と、を備えたことを特徴とする半導体部品実装装置であるダイボンダである。
ヒータ１０８は、メイン照明機構１０４の温度が一定になるように、ヒータの温度を維持、設定する。これにより、認識カメラ１０２の温度が一定となる。

また、実施例３（実施例２の変形例）として、図１７及び図１８に説明するように、
半導体部品実装装置に関わる部品であるダイ１０１を撮像する撮像機構である認識カメラ１０２と、認識カメラ１０２と接続され、認識カメラ１０２が撮像するダイ１０１を照明機構する第１照明機構であるメイン照明機構１０４と、認識カメラ１０２、メイン照明機構１０４若しくはダミー照明機構１０５の発生する熱量を測定できる熱量測定装置１０９と、認識カメラ１０２及びメイン照明機構１０４と接続され、熱量測定装置１０９の測定結果に基づいてメイン照明機構１０４の温度を維持するヒータ１０８と、を備えたことを特徴とする半導体部品実装装置であるダイボンダである。
第１照明機構の発熱量が不明である又は第１照明機構の変動が大きく実時間で変動する場合にも、第１照明機構の発熱量の変動を変更しないよう、第１照明機構と発熱装置の合計発熱量を一定にするように、上記測定値に基づいて発熱装置を制御し、それによって認識系のずれ又は防止を回避して、半導体部品実装装置により精緻な半導体部品実装が可能になる。
上記の実施例２及び実施例３のいずれにおいても、熱を発生させる発熱装置であるヒータは、具体的には、ポリイミドヒータ、カートリッジヒータ、セラミックヒータ、電熱線、等が挙げられる。
ポリイミドヒータの一例としては、ステンレスを用いて、エッチングにより回路を構成したものがある。これは接着剤を使用しないため、熱にも強く、また屈曲性があり、自由度の高い設計が可能である。すなわち、発熱量維持機能手段である発熱装置としてこのポリイミドヒータを利用した場合、メイン照明機構をポリイミドヒータで包む、又はメイン照明機構の構成の一部にポリイミドヒータを利用することにより、メイン照明機構とポリイミドヒータが一体となって発熱体とすることができる。すなわち、ポリイミドヒータは、メイン照明機構の発熱に利用される発熱量と同等の発熱量を設定し、メイン照明機構が照射していない間に照射する。
また、ポリイミドヒータは、第１照明機構であるメイン照明機構の発熱量を測定する測定手段から得た情報に基づき、当該発熱量と同等の発熱量を発するよう設定し、メイン照明機構が照射していない間に照射してもよい。
カートリッジヒータの一例としては、リード線をパイプから引き出した形状のヒータが挙げられる。発熱量維持機能手段である発熱装置としてこのポリイミドヒータを利用した場合、カートリッジヒータは、メイン照明機構の発熱に利用される発熱量と同等の発熱量を設定し、メイン照明機構が照射していない間に照射する。
また、カートリッジヒータは、第１照明機構の発熱量を測定する測定手段から得た情報に基づき、当該発熱量と同等の発熱量を発するよう設定し、メイン照明機構が照射していない間に照射してもよい。
発熱装置として、セラミックヒータ、電熱線などでも同様利用できる。すなわち、
発熱量維持機能手段である発熱装置としてセラミックヒータを利用した場合、メイン照明機構の発熱に利用される発熱量と同等の発熱量をセラミックヒータに設定し、メイン照明機構が照射していない間に照射する。
また、第１照明機構の発熱量を測定する測定手段から得た情報に基づき、当該発熱量と同等の発熱量を発するようセラミックヒータに設定し、メイン照明機構が照射していない間に照射してもよい。

上記では、種々のヒータを例として挙げたが、発熱装置としては、これ以外にも、コンデンサ、抵抗等でもよい。
なお、発熱を加える対象として、メイン照明機構１０４以外にも、メイン照明機構１０４と認識カメラ１０２の間に設置される部分を発熱し、あるいは、認識カメラを発熱し、これによって認識カメラのずれ又はぶれを防止してもよい。すなわち、温度維持機構は、撮像機構又は撮像機構と第１照明機構のいずれかの温度を維持する機構でもよい。

実施例４として、温度維持機構に代わり温度調整機構が存在し、この温度調整機構が、第１照明機構を冷却する冷却装置である場合を説明する。図１９を用いて説明すると、実施例３は、半導体部品実装装置に関わる部品であるダイ１０１を撮像する撮像機構である認識カメラ１０２と、認識カメラ１０２と接続され、認識カメラ１０２が撮像するダイ１０１を照明機構する第１照明機構であるメイン照明機構１０４と、認識カメラ１０２及びメイン照明機構１０４と接続され、メイン照明機構１０４の温度を調整する温度調整機構としての熱を奪取する装置であるペルティエ１０８Ａと、を備えたことを特徴とする半導体部品実装装置であるダイボンダである。
第１照明機構１０４によって生じた熱を、ペルティエ１０８Ａによって冷却し、第一照明機構１０４の温度を一定に調整することができ、その結果、熱の変動が生じないため、認識カメラにずれが生じず、ひいては、精緻なダイボンディングを実現できる。
ペルティエ１０８Ａ以外にも、冷却機構として、冷却ファンなどで第１照明機構１０４を冷却してもよい。
また、冷却対象として、メイン照明機構１０４以外にも、メイン照明機構１０４と認識カメラ１０２の間に設置される部分を冷却し、あるいは、認識カメラを冷却し、これによって認識カメラのずれ又はぶれを防止してもよい。すなわち、温度調整機構は、撮像機構又は撮像機構と第１照明機構のいずれかの温度を調整する機構でもよい。
さらに、以上のように本発明の実施形態について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

１：ダイ供給部 ２：ピックアップ部
３：中間ステージ部 ４：ボンディング部
５：搬送部 ６：プリフォーム部
７Ｋ：基板供給部 ７Ｈ：基板搬出部
８：制御部 １０：ダイボンダ
１１：ウエハ １２；ウエハ保持台
１３：突き上げユニット １８Ａ：ピックアップ部認識カメラ
１８Ｂ：ピックアップ部メイン照明機構 １８Ｃ：ピックアップ部ダミー照明機構
１９：高さセンサー ２１：ピックアップヘッド
２２：コレット ２３：Ｙ駆動部
３１：中間ステージ ３２Ａ：ステージ部認識カメラ
３２Ｂ：中間ステージ部メイン照明機構３２Ｃ：中間ステージ部ダミー照明機構 ３３Ａ：アンダー部認識カメラ ３３Ｂ：アンダー部メイン照明機構
３３Ｃ：アンダー部ダミー照明機構
４１：ボンディングヘッド ４３：Ｙ駆動部
４４Ａ：ボンディング部基板認識カメラ ４４Ｂ：ボンディング部メイン照明機構
４４Ｃ：ボンディング部ダミー照明機構
５１：基板搬送パレット
５２：パレットレール ６１Ａ：プリフォーム部認識用カメラ
６１Ｂ：プリフォーム部メイン照明機構 ６１Ｃ：プリフォーム部ダミー照明機構
６２：シリンジ ６３：基板
６４：ペースト状接着剤 ６５：ダイ
６６：照明機構部
１０１：ダイ １０２：認識カメラ
１０３：ハーフミラー １０４：メイン照明機構
１０５：ダミー照明機構 １０６：照明制御機能
１０７：ダイボンダ制御機能 １０８：ヒータ
１０８Ａ：ペルティエ １０９：熱量測定装置

Claims (14)

1. 半導体部品若しくは電子部品を撮像する撮像機構と、
   前記撮像機構と接続され、前記撮像機構が撮像する前記半導体部品若しくは電子部品を照明する第１照明機構と、
   前記撮像機構及び前記第１照明機構と接続され、前記第１照明機構の温度を維持する温度維持機構と、
   を備え、
   前記温度維持機構は、前記第１照明機構により生じる温度以上の温度に維持する温度維持機構である半導体若しくは電子部品実装装置。
2. 半導体部品若しくは電子部品を撮像する撮像機構と、
   前記撮像機構と接続され、前記撮像機構が撮像する前記半導体部品若しくは電子部品を照明する第１照明機構と、
   前記撮像機構及び前記第１照明機構と接続され、前記第１照明機構の温度を維持する温度維持機構と、
   を備え、
   前記温度維持機構は、第２照明機構である半導体若しくは電子部品実装装置。
3. 半導体部品若しくは電子部品を撮像する撮像機構と、
   前記撮像機構と接続され、前記撮像機構が撮像する前記半導体部品若しくは電子部品を照明する第１照明機構と、
   前記撮像機構及び前記第１照明機構と接続され、前記第１照明機構の温度を維持する温度維持機構と、
   を備え、
   前記温度維持機構は、前記第１照明機構によって生じる温度を一定に保つ第２照明機構である半導体若しくは電子部品実装装置。
4. 半導体部品若しくは電子部品を撮像する撮像機構と、
   前記撮像機構と接続され、前記撮像機構が撮像する前記半導体部品若しくは電子部品を照明する第１照明機構と、
   前記撮像機構及び前記第１照明機構と接続され、前記第１照明機構の温度を維持する温度維持機構と、
   を備え、
   前記温度維持機構は、前記第１照明機構と同一の照明機能を有する第２照明機構である半導体若しくは電子部品実装装置。
5. 半導体部品若しくは電子部品を撮像する撮像機構と、
   前記撮像機構と接続され、前記撮像機構が撮像する前記半導体部品若しくは電子部品を照明する第１照明機構と、
   前記撮像機構及び前記第１照明機構と接続され、前記第１照明機構の温度を維持する温度維持機構と、
   を備え、
   前記温度維持機構は、前記第１照明機構と同一規格の第２照明機構である半導体若しくは電子部品実装装置。
6. 前記温度維持機構は、さらに、前記第１照明機構の発熱状況に基づいて、前記第２照明機構を制御する制御装置を備える請求項２乃至５のいずれか１項に記載の半導体若しくは電子部品実装装置。
7. 前記温度維持機構は、さらに、前記第１照明機構が前記半導体部品若しくは電子部品を照射していない間に、前記第２照明機構を制御する制御装置を備える請求項２乃至６のいずれか１項に記載の半導体若しくは電子部品実装装置。
8. 前記第２照明機構は、前記第１照明機構と直接又は導熱性物質を介して接触する位置に備えられている請求項２乃至７のいずれか１項に記載の半導体若しくは電子部品実装装置。
9. 前記第２照明機構は、熱量を発するが光を照らす効果が生じなくなった光を発しない照明機構である請求項２乃至８のいずれか１項に記載の半導体若しくは電子部品実装装置。
10. 前記第２照明機構の光を遮る遮蔽物をさらに有する請求項２乃至９のいずれか１項に記載の半導体若しくは電子部品実装装置。
11. 前記半導体部品若しくは電子部品は、半導体の基板、ダイ、ウエハ若しくは部品実装装置の一部のいずれかである請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の半導体若しくは電子部品実装装置。
12. 半導体部品若しくは電子部品を撮像する撮像機構と、
    前記撮像機構と接続され、前記撮像機構が撮像する前記半導体部品若しくは電子部品を照明する第１照明機構と、
    前記撮像機構及び前記第１照明機構と接続され、前記第１照明機構の温度を維持する温度維持機構と、
    を備え、
    前記温度維持機構は、熱量を発生する発熱装置である半導体若しくは電子部品実装装置。
13. 半導体部品若しくは電子部品が撮像される際に第１照明機構により照明し、
    前記第１照明機構による照明のない間も含めた所定期間、前記第１照明機構による発熱量を一定に保つように発熱装置を制御する、
    半導体若しくは電子部品実装方法。
14. 請求項１３の半導体若しくは電子部品実装方法において、前記第１照明機構による照明のない間に前記発熱装置として第２照明機構により照明する、半導体若しくは電子部品実装方法。

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