JPH10144720A - 位置合せ方法及びその装置並びにボンディング装置 - Google Patents

位置合せ方法及びその装置並びにボンディング装置

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JPH10144720A
JPH10144720A JP29605796A JP29605796A JPH10144720A JP H10144720 A JPH10144720 A JP H10144720A JP 29605796 A JP29605796 A JP 29605796A JP 29605796 A JP29605796 A JP 29605796A JP H10144720 A JPH10144720 A JP H10144720A
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JP
Japan
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pattern
semiconductor component
conductor pattern
chip
imaging
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JP29605796A
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English (en)
Inventor
Yukihiro Iketani
之宏 池谷
Tetsuya Kubo
哲也 久保
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/788Means for moving parts
    • H01L2224/78801Lower part of the bonding apparatus, e.g. XY table

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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、ICチップ等の半導体部品と基板パ
ターンとの位置合せの作業性よくする。 【解決手段】基板パターン3の中心位置Io とICチッ
プ2の中心位置とを概略合せ、基板パターン3とICチ
ップ2と傾き角度θに基づいて、基板パターン3の中心
位置Io とICチップ2の中心位置とを一致させて基板
パターン3を回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばICチップ
等の半導体部品を、基板上に形成された複数のパター
ン、例えばインナーリードにボンディングするときに位
置合せする位置合せ方法及びその装置、並びにこの装置
を適用したボンディング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の製造では、例えばICチッ
プ等の半導体部品と基板上に形成された複数のパターン
(以下、基板パターンと称する)とを位置合わせし、こ
の後にICチップの各バンプと各基板パターンとをボン
ディングすることが行われている。
【0003】このようなICチップ等の半導体部品と基
板パターンとの位置合せ方法としては、例えば特公平3
−9621号公報に記載されている技術がある。図13
はかかる位置合せ方法を示す工程図であり、モニタ表示
範囲1内には、ICチップ2と基板上に形成された複数
のパターン(以下、基板パターンと称する)3とがTV
カメラやCCDカメラ等の撮像装置により撮像されて映
し出されている。
【0004】なお、複数のパターン3の形成された基板
は、XY方向に移動するとともにθ方向に回転する基板
ステージ上に載置されている。これらICチップ2の各
バンプ2aと各基板パターン3との位置合わせは、先
ず、同図(a) に示すようにICチップ2と各基板パター
ン3とをモニタ表示範囲1内に映し出してその位置を確
認する。
【0005】次に同図(b) に示すようにICチップ2の
中心位置と基板パターン3の中心位置Io とを概略合せ
込む。このときのICチップ2と基板パターン3との傾
き角度はθとなっている。
【0006】次にICチップ2と基板パターン3との傾
き角度θのθ方向のずれを合せ込むために、基板を載置
する基板ステージを回転動作させる。すなわち、図14
に示すように基板ステージの回転中心をOとすると、こ
の基板ステージをICチップ2と基板パターン3との傾
き角度θだけ回転させることにより、基板パターン3の
中心位置Io は、Io ´に移動する。
【0007】そして、この基板パターン3の中心位置I
o ´にICチップ2の中心位置を合せれば、ICチップ
2の各バンプ2aと各基板パターン3との位置合わせが
終了する。
【0008】ところが、基板ステージの回転角度が大き
い、又は回転中心とIo の距離が長いと、図13(c) に
示すようにモニタ表示範囲1から各基板パターン3が外
れてしまい、基板ステージの回転動作を中断せざるを得
なくなる。
【0009】このため、基板ステージの回転動作を一時
中断し、図13(d) に示すように基板ステージをXY方
向に移動することによりモニタ表示範囲1内にICチッ
プ2と各基板パターン3とを入れる。なお、このときの
ICチップ2と基板パターン3との傾き角度はθ´とな
っている。
【0010】従って、基板ステージを回転動作するとと
もにモニタ表示範囲1内にICチップ2及び各基板パタ
ーン3を入れる操作を繰り返して、図13(e) に示すよ
うにICチップ2の各バンプ2aと各基板パターン3と
を位置合わせする。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如く基板ステージの回転角度が大きいと、モニタ表示範
囲1から各基板パターン3が外れてしまい、その都度基
板ステージを動作してモニタ表示範囲1内にICチップ
2及び各基板パターン3を入れなければならず、作業性
が非常に悪い。
【0012】又、基板パターン3の中心位置Io が基板
ステージの回転中心から離れるに従って、基板ステージ
の回転による基板パターン3の中心位置Io の移動量が
大きくなるので、例えば液晶用パネルのようにサイズの
大きな基板にICチップを接合する場合には、その操作
性がさらに低下する。
【0013】又、ICチップ2の寸法が大きくなった場
合や基板パターン3のピッチが小さくなり、精度高く位
置合せするためにモニタに表示する倍率を高くして位置
合せする場合、基板ステージの僅かな回転により、基板
パターン3の中心位置Io が大きくXY方向に移動して
しまい、モニタ表示範囲1からICチップ2及び各基板
パターン3がすぐに外れてしまう。
【0014】そこで本発明は、ICチップ等の半導体部
品と基板パターンとの位置合せを作業性よくできる位置
合せ方法及びその装置を提供することを目的とする。
又、本発明は、ICチップ等の半導体部品と基板パター
ンとの位置合せを作業性よくしてボンディング処理でき
るボンディング装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】請求項1によれば、第1
の中心を有する部品を第2の中心を有するパターンに対
して位置合せする位置合せ方法において、パターンの第
1の中心と部品の第2の中心とを合せる位置合わせ工程
と、この位置合わせ工程にて位置合わせされた部品とパ
ターンとの各中心位置を回転中心としてパターンと部品
との回転方向ずれ角度に応じてパターンと部品とを相対
的に回転させる回転工程と、を有する位置合せ方法であ
る。
【0016】請求項2によれば、請求項1記載の位置合
せ方法において、パターンと部品とを相対的に回転を、
パターンの回転中心又は部品の回転中心のいずれか一方
をパターンと部品と傾き角度に応じた位置に移動するこ
とにより行う。
【0017】請求項3によれば、部品をパターンに対し
て位置合せする位置合せ装置において、パターンと部品
とを撮像する撮像手段と、パターンと部品とを相対的に
移動させる移動手段と、撮像手段の撮像により得られた
画像データに基づいて移動手段を駆動し、パターンの中
心位置と部品の中心位置とを合せる第1の制御手段と、
パターンと部品との傾き角度に応じて移動手段を駆動
し、パターンの中心位置と部品の中心位置との一致位置
を回転中心としてパターンと部品とを相対的に回転させ
る第2の制御手段と、を備えた位置合せ装置である。
【0018】請求項4によれば、半導体部品とこの半導
体部品が接続される導体パターンとを位置合わせした後
にボンディングするボンディング装置において、導体パ
ターンと半導体部品とを撮像する撮像手段と、導体パタ
ーンと半導体部品とを相対的に移動させる移動手段と、
撮像手段の撮像により得られた画像データに基づいて移
動手段を駆動し、導体パターンの中心位置と半導体部品
の中心位置とを合せる第1の制御手段と、導体パターン
と半導体部品との傾き角度に応じて移動手段を駆動し、
導体パターンの中心位置と半導体部品の中心位置との一
致位置を回転中心として導体パターンと半導体部品とを
相対的に回転させて、導体パターンと半導体部品とを位
置合わせする第2の制御手段と、この第2の制御手段に
よる位置合せの後、導体パターンに半導体部品をボンデ
ィングするボンディング手段と、を備えたボンディング
装置である。
【0019】請求項5によれば、半導体部品の複数の端
子とこの半導体部品の複数の端子が接続される複数の導
体パターンとをそれぞれ位置合せする位置合せ方法にお
いて、複数の導体パターンのうち位置合わせから選択さ
れた1つの導体パターンとこの導体パターンに対応する
半導体部品の端子とを位置合せする位置合わせ工程と、
選択された1つの導体パターンと半導体部品との傾き角
度に応じて、位置合わせ工程にて位置合わせされた選択
された1つの導体パターンとこの導体パターンに対応す
る半導体部品の端子との一致位置を回転中心として導体
パターンと半導体部品とを相対的に回転させる回転工程
と、この回転工程後に選択された導体パターン以外の位
置にある導体パターンとこの導体パターンに対応する半
導体部品の端子とが位置合わせされた否かを判定する判
定工程とを具備し、判定工程にて位置合わせされたと判
定されるまで、位置合わせ工程、回転工程及び判定工程
を繰り返す位置合せ方法である。
【0020】請求項6によれば、半導体部品の複数の端
子とこの半導体部品の複数の端子が接続される複数の導
体パターンとをそれぞれ位置合せする位置合せ装置にお
いて、導体パターンと半導体部品とを撮像する撮像手段
と、導体パターンと半導体部品とを相対的に移動させる
移動手段と、撮像手段の撮像により得られる画像データ
に基づいて複数の導体パターンのうちから選択された1
つの導体パターンとこの導体パターンに対応する半導体
部品の端子とを位置合せする第1の制御手段と、導体パ
ターンと半導体部品との傾き角度に基づいて移動手段を
駆動し、選択された導体パターンとこの導体パターンに
対応する半導体部品の端子とを一致させたまま導体パタ
ーンと半導体部品とを相対的に回転させる第2の制御手
段と、を備えた位置合せ装置である。
【0021】請求項7によれば、請求項6記載の位置合
せ装置において、第2の制御手段は、選択された1つの
導体パターンとこの導体パターンに対応する半導体部品
の端子とを位置合せした後、撮像装置の撮像視野を選択
された1つの導体パターン以外の位置にある導体パター
ンに移す第1の機能、半導体部品を回転させて、撮像装
置の撮像により得られる画像データに基づいて選択され
た導体パターン以外の位置にある導体パターンとこの導
体パターンに対応する半導体部品の端子とが位置合せさ
れたか否かを判定する第2の機能、を有する。
【0022】請求項8によれば、半導体部品の複数の端
子とこの半導体部品の複数の端子が接続される複数の導
体パターンとをそれぞれ位置合わせした後にボンディン
グするボンディング装置において、導体パターンと半導
体部品とを撮像する撮像手段と、導体パターンと半導体
部品とを相対的に移動させる移動手段と、撮像手段の撮
像により得られる画像データに基づいて複数の導体パタ
ーンから選択された1つの導体パターンとこの導体パタ
ーンに対応する半導体部品の端子とを位置合せする第1
の制御手段と、導体パターンと半導体部品との傾き角度
に基づいて移動手段を駆動し、選択された1つの導体パ
ターンとこの導体パターンに対応する半導体部品の端子
との一致位置を回転中心として導体パターンと半導体部
品とを相対的に回転させる第2の制御手段と、この第2
の制御手段による位置合せの後、各基板パターンと半導
体部品の各端子とをボンディング処理するボンディング
手段と、を備えたボンディング装置である。
【0023】
【発明の実施の形態】
(1) 以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参
照して説明する。なお、図14と同一部分には同一符号
を付してある。本発明の位置合せ方法は、図1に示すよ
うに銅などの導体から成る基板パターン3の中心位置I
o とICチップ2の中心位置とを合せる第1の工程と、
基板パターン3とICチップ2と傾き角度θに基づい
て、基板パターン3の中心位置Io とICチップ2の中
心位置とを一致させて基板パターン3とICチップ2と
を相対的に回転させる第2の工程とを有している。
【0024】この場合、基板パターン3の中心位置Io
とICチップ2の中心位置とを一致させて基板パターン
3とICチップ2とを相対的に回転させる場合、基板の
回転中心O又はICチップ2の回転中心のいずれか一方
を基板パターン2とICチップ2との傾き角度θに応じ
た位置O´に移動する。
【0025】すなわち、基板の回転中心Oの位置を(X
o ,Yo )、基板パターン3の中心位置を(X1 ,Y
1 )、基板パターン3とICチップ2との傾き角度をθ
とすると、基板の回転中心O(Xo ,Yo )をO´(X
o ´,Yo ´)、
【0026】
【数1】 に移動する。
【0027】図2はかかる位置合せ方法を適用したフリ
ップチップボンダのボンディング装置の構成図である。
基板10には複数の基板パターン3が形成され、移動手
段としての基板ステージ11上に載置されている。ここ
で、基板10としては、この基板10を介してICチッ
プ2が透けて見えるものであれば、どの様なものでもよ
い。
【0028】この基板ステージ11は、XY方向に移動
自在であるとともにθ方向に回転自在な機構となってい
る。なお、この基板ステージ11の回転中心Oは、上記
図2に示す(Xo ,Yo )である。
【0029】これらICチップ2及び基板10の上方に
は、TVカメラ又はCCDカメラ等の撮像装置12が配
置されている。この撮像装置12は、図1に示す撮像視
野でICチップ2及び基板10を撮像し、その画像信号
を出力する機能を有している。
【0030】この撮像装置12の映像出力端子には、A
/D変換器13を介して画像メモリ14が接続され、撮
像装置12から出力された画像信号がディジタル化さ
れ、画像データとして画像メモリ14に記憶されるよう
になっている。
【0031】一方、CPU等から成る主制御部20に
は、画像メモリ14、モニタテレビジョン21及びマウ
スやキーボードから成る操作部22が接続され、かつ主
制御部20から発する指令により第1の制御部23、第
2の制御部24及びボンディング制御部25がそれぞれ
処理を実行するものとなっている。
【0032】このうち第1の制御部23は、画像メモリ
14に記憶された画像データを読み取り、この画像デー
タに基づいて基板ステージ11を駆動し、基板パターン
3の中心位置Io とICチップ2の中心位置とを合せる
機能を有している。
【0033】第2の制御部24は、基板パターン3とI
Cチップ2と傾き角度θに基づいて基板ステージ11を
駆動し、基板パターン3の中心位置Io とICチップ2
の中心位置との一致位置を回転中心として基板10をθ
方向に回転させる機能を有している。
【0034】具体的に第2の制御部24は、基板ステー
ジ11を駆動し、基板パターン3の中心位置Io とIC
チップ2の中心位置とを一致させて基板10を回転させ
る場合、基板ステージ11の回転中心Oを(Xo ,Y
o )、基板10の中心位置Ioを(X1 ,Y1 )、基板
パターン3とICチップ2と傾き角度をθとすると、基
板ステージの回転中心O(Xo ,Yo )からO´(Xo
´,Yo ´)、
【0035】
【数2】 に移動する機能を有している。
【0036】ボンディング制御部25は、第1及び第2
の制御部23、24による位置合せ終了の後、ボンディ
ング機構26に対して各基板パターン3とICチップ2
の各バンプ2aとをボンディング処理するボンディング
制御信号を送出する機能を有している。
【0037】ボンディング機構26は、ボンディング制
御部25からのボンディング制御信号を受け、そのボン
ディング端部26aを駆動して各基板パターン3とIC
チップ2の各バンプ2aとをボンディング処理する機能
を有している。
【0038】上記主制御部20は、図3に示す位置合せ
流れ図に従ったプログラムを実行して、第1の制御部2
3、第2の制御部24及びボンディング制御部25にそ
れぞれ指令を発する機能を有している。
【0039】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて図3に示す位置合せ流れ図を参照して説明する。第
1の制御部23には、予め基板ステージ11の回転中心
Oの位置(Xo ,Yo )が教示される。
【0040】ICチップ2の上方に基板10が配置され
ると、撮像装置12は、これらICチップ2及び基板パ
ターン3を撮像し、その画像信号を出力する。この画像
信号は、A/D変換器13によりディジタル化され、画
像データとして画像メモリ14に記憶される。
【0041】この画像データは、主制御部20によりモ
ニタテレビジョン21に送られることにより、このモニ
タテレビジョン21のモニタ表示範囲1には、図4(a)
に示すようなICチップ2及び各基板パターン3の画像
が映し出され、ステップ#1におけるICチップ2と各
基板パターン3との位置が確認される。
【0042】次に第1の制御部23は、ステップ#2に
おいて、画像メモリ14に記憶された画像データを読み
取り、この画像データに基づいて基板ステージ11をX
Y方向に駆動し、基板パターン3の中心位置Io とIC
チップ2の中心位置とを概略合せる。
【0043】図4(b) は基板パターン3の中心位置Io
とICチップ2の中心位置とを合せたときの画像であ
る。そして、第1の制御部23は、各基板パターン3a
のうち対角点の各基板パターン3a、例えば各基板パタ
ーンの各対角点a1 、a2 を教示されると、これら対角
点a1 、a2 に基づいて基板パターンの中心位置Io
(X1 ,Y1 )を求める。
【0044】次に第2の制御部24は、ステップ#3に
おいて、基板パターン3とICチップ2と傾き角度θo
に基づいて基板ステージ11をθ方向に回転駆動し、基
板パターン3の中心位置Io とICチップ2の中心位置
とを一致させて基板10をθ方向に回転させる。
【0045】このとき基板パターン3の中心位置Io
を、基板ステージ11の回転中心O(Xo ,Yo )を中
心として傾き角度θだけ回転させる場合、各基板パター
ン3が撮像装置12の撮像視野内から外れないようにす
るためには、基板ステージ11の回転中心O(Xo ,Y
o )の位置を図5に示すように位置O´(Xo ´,Yo
´)に移動すればよい。
【0046】従って、第2の制御部24は、基板ステー
ジ11の回転中心O(Xo ,Yo )の位置を図5に示す
ように位置O´(Xo ´,Yo ´)に移動するために上
記式(3)(4)を演算して位置O´(Xo ´,Yo ´)を求
める。
【0047】そして、第2の制御部24は、ステップ#
4において、基板ステージ11に対し、基板ステージ1
1の回転中心O(Xo ,Yo )の位置を位置O´(Xo
´,Yo ´)に移動駆動する制御信号を送出するととも
に、基板ステージ11を傾き角度θだけθ方向に回転駆
動する制御信号を送出する。
【0048】この結果、図5に示すように各基板パター
ン3が撮像装置12の撮像視野内から外れずに、基板1
0が中心位置Io を回転中心として傾き角度θだけ回転
し、各基板パターン3とICチップ2の各バンプ2as
がそれぞれ位置合せされる。
【0049】次にボンディング制御部25は、第1及び
第2の制御部23、24による位置合せ終了の後、ボン
ディング機構26に対して各基板パターン3とICチッ
プ2の各バンプ2aとをボンディング処理するボンディ
ング制御信号を送出する。
【0050】このボンディング機構26は、ボンディン
グ制御部25からのボンディング制御信号を受け、その
ボンディング端部26aを駆動して各基板パターン3と
ICチップ2の各バンプ2aとをボンディング処理す
る。
【0051】このように上記第1の実施の形態において
は、基板パターン3の中心位置IoとICチップ2の中
心位置とを合せ、基板パターン3とICチップ2と傾き
角度θに基づいて、基板パターン3の中心位置Io とI
Cチップ2の中心位置とを一致させて基板パターン3を
回転させるので、基板パターン3とICチップ2と傾き
角度θが大きく、基板ステージ11の回転角度が大きく
ても、モニタ表示範囲1から各基板パターン3が外れる
ことなく、ICチップ2と各基板パターン3との位置合
せを効率よくできる。
【0052】従って、基板パターン3の中心位置Io
基板ステージの回転中心から離れるに従って、基板ステ
ージの回転による基板パターン3の中心位置Io の移動
量が大きくなるような例えば液晶用パネルのようなサイ
ズの大きな基板にICチップを接合する場合でも、その
操作性がよくなる。
【0053】又、ICチップ2の寸法が大きくなった場
合や基板パターン3のピッチが小さくなり、精度高く位
置合せするためにモニタに表示する倍率を高くして位置
合せする場合、基板ステージ11の僅かな回転により基
板パターン3の中心位置Ioが大きくXY方向に移動し
ても、モニタ表示範囲1からICチップ2及び各基板パ
ターン3が外れることなく、作業性よく位置合わせ、さ
らにボンディング処理ができる。
【0054】なお、上記第1の実施の形態は、次の通り
変形してもよい。例えば、上記第1の実施の形態では、
基板10を基板ステージ11に載置して回転させる場合
について説明したが、ICチップ2をステージに載置し
て回転させるようにしてもよい。
【0055】又、フリップチップボンダに限らず、イン
ナ・リード・ボンダ、アウタ・リード・ボンダ、BGA
等の半導体装置の製造装置にも適用してもよい。 (2) 次に本発明の第2の実施の形態について図面を参照
して説明する。
【0056】本発明の位置合せ方法は、図6に示すよう
に、TAB(Tape Automated Bonding)テープ上に
形成された導体パターンとしての複数のインナーリード
30(図6では1本)とこのインナーリード30に対応
するICチップ31における各バンプ32(図6では1
つ)とをそれぞれ位置合せする場合、TABテープ上の
インナーリード30のうち所望の1本のインナーリード
30、例えばインナーリード30−1とこのインナーリ
ード30−1に接続するICチップ31上の各バンプ3
2のうち例えばバンプ32−1とを位置合せする第1の
工程と、各インナーリード30とICチップ31と傾き
角度θに基づいて、TABテープ上の上記1本のインナ
ーリード30−1とこれに接続するICチップ31のバ
ンプ32−1とを一致位置を回転中心として、TABテ
ープ40とICチップ31とを相対的に回転させる第2
の工程とを有している。
【0057】この場合、1本のインナーリード30−1
とこれに対応するICチップ31のバンプ32−1とを
一致させて、ICチップ31を傾き角度θだけ回転させ
る場合、ICチップ31の回転中心つまりチップステー
ジの回転中心Qを(Xa ,Ya )、1本のインナーリー
ド30−1とこれに対応するICチップ31のバンプ3
2−1との接続位置を(X1 ,Y1 )、各インナーリー
ド30とICチップ31と傾き角度をθとすると、チッ
プステージの回転中心(Xa ,Ya )をQ´(Xa ´,
a ´)、
【0058】
【数3】 に移動する。
【0059】図7はかかる位置合せ方法を適用したイン
ナーリードボンディング装置の構成図である。TABテ
ープ40には、複数の開口部41が所定間隔毎に形成さ
れ、これら開口部41にそれぞれ複数のインナーリード
30が形成されている。このTABテープ40は、図示
しない送り機構により矢印(イ)方向に順次送られてい
る。
【0060】チップステージ42は、XY方向に移動す
るととともにθ方向に回転駆動するもので、ステージ上
部にはICチップ31が載置される。なお、このチップ
ステージ42の回転中心Qは、上記図6に示す(Xa
a )である。
【0061】これらICチップ31及びTABテープ4
0の上方には、TVカメラ又はCCDカメラ等の撮像装
置(以下、テープ認識カメラと称する)12が配置され
ている。このテープ認識カメラ12は、ICチップ31
及びTABテープ40のインナーリード30を撮像し、
その画像信号を出力する機能を有している。
【0062】この撮像装置12の映像出力端子には、A
/D変換器13を介して画像メモリ14が接続され、テ
ープ認識カメラ12から出力された画像信号がディジタ
ル化され、画像データとして画像メモリ14に記憶され
るようになっている。
【0063】一方、CPU等から成る主制御部43に
は、画像メモリ14、モニタテレビジョン21及びタッ
チパネルから成る操作部22が接続され、かつ主制御部
43から発する指令により座標変換部44、第1の制御
部45、第2の制御部46及びボンディング制御部47
がそれぞれ処理を実行するものとなっている。
【0064】このうち座標変換部44は、画像メモリ1
4に記憶されている画像データを読み出し、この画像デ
ータ上の座標位置つまりテープ認識カメラ12の座標系
をチップステージ42の座標系の座標位置に変換する機
能を有している。
【0065】すなわち、図8はテープ認識カメラ12の
座標系をチップステージ42の座標系に変換する模式図
である。テープ認識カメラ12の座標位置(Hx ,H
y )をチップステージ42の座標系の位置(Hx ´,H
y ´)に変換すると、
【0066】
【数4】 となる。
【0067】第1の制御部45は、画像メモリ14に記
憶された画像データに基づいてTABテープ40上の所
望のインナーリード30、すなわち図6に示すように1
本のインナーリード30−1とこの1本のインナーリー
ド30−1に接続するICチップ31上の1つのバンプ
32−1とを位置合せする機能を有している。
【0068】第2の制御部46は、TABテープ40と
ICチップ31との傾き角度θo に基づいてチップステ
ージ42を駆動し、TABテープ40上の1本のインナ
ーリード30−1とこのインナーリード30に接続する
ICチップ31のバンプ32−1との一致位置を回転中
心としてICチップ31を回転させ、TABテープ40
上の各インナーリード30とICチップ31の各バンプ
32とを位置合わせする機能を有している。
【0069】具体的に第2の制御部46は、TABテー
プ40上の1本のインナーリード30−1とこれに対応
するICチップ31のバンプ32−1とを一致させてI
Cチップ31を回転させる場合、図6に示すようにIC
チップ31の回転中心を(Xa ,Ya )、1本のインナ
ーリード30−1とICチップ31のバンプ32−1と
の接続位置を(X1 ,Y1 )、各インナーリード30と
ICチップ31との傾き角度をθとすると、チップステ
ージ42の回転中心(Xa ,Ya )を(Xa ´,Ya
´)、
【0070】
【数5】 に移動する機能を有している。
【0071】又、第2の制御部46は、TABテープ4
0上の1本のインナーリード30−1とこれに対応する
ICチップ31上のバンプ32−1とを位置合せした
後、図9に示すようにテープ認識カメラ12の撮像視野
12aを上記1本のインナーリード30−1の対角位置
にあるインナーリード30−2に移す第1の機能と、チ
ップステージ42を回転駆動してICチップ31を回転
させ、テープ認識カメラ12の撮像により得られる画像
データに基づいて上記1本のインナーリード30−1の
対角位置にあるインナーリード30−2とこれに接続さ
れるICチップ31のバンプ32−2とが位置合せされ
たことを判定する第2の機能とを有している。
【0072】ボンディング制御部47は、第1及び第2
の制御部45、46による位置合せ終了の後、ボンディ
ング機構48に対してTABテープ40上の各インナー
リード30とICチップ31の各バンプ32とをボンデ
ィング処理するボンディング制御信号を送出する機能を
有している。
【0073】ボンディング機構48は、ボンディング制
御部47からのボンディング制御信号を受け、そのボン
ディング端部48aを駆動してTABテープ40上の各
インナーリード30とICチップ31の各バンプ32と
をボンディング処理する機能を有している。
【0074】上記主制御部43は、図10に示す位置合
せ流れ図に従ったプログラムを実行して、座標変換部4
4、第1の制御部45、第2の制御部46及びボンディ
ング制御部47にそれぞれ指令を発する機能を有してい
る。
【0075】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて図10に示す位置合せ流れ図を参照して説明する。
第1の制御部45には、予めチップステージ42の回転
中心Qの位置(Xa ,Ya )が教示される。
【0076】図11に示すようにICチップ31の上方
にTABテープ40のインナーリード30の形成された
部分が配置されると、テープ認識カメラ12は、これら
ICチップ31及び各インナーリード30を撮像し、そ
の画像信号を出力する。この画像信号は、A/D変換器
13によりディジタル化され、画像データとして画像メ
モリ14に記憶される。
【0077】この画像データは、主制御部43によりモ
ニタテレビジョン21に送られることにより、このモニ
タテレビジョン21のモニタ画面には、図12に示すよ
うな撮像視野12a内のICチップ31及び各インナー
リード30の画像が映し出され、ICチップ31及び各
インナーリード30との位置が確認される。
【0078】次に第1の制御部45は、テープ認識カメ
ラ12の視野中心にインナーリード30−1を合わせて
チップステージ42をXY方向に移動させ、TABテー
プ40上の所望のインナーリード30、すなわち図12
に示すように1本のインナーリード30−1とこの1本
のインナーリード30−1に接続するICチップ31上
の1つのバンプ32−1とを位置合せする。
【0079】その結果、テープ認識カメラ12は、ステ
ップ#11において、第1の制御部45によるチップス
テージ42のXY方向への駆動により、その撮像視野1
2aの中心位置が1本のインナーリード30−1及びバ
ンプ32−1上に位置合わせされる。
【0080】ここで、座標変換部44は、ステップ#1
2において、画像データ上におけるテープ認識カメラ1
2の座標系、すなわち1本のインナーリード30−1及
びバンプ32−1の位置である撮像視野12aの中心位
置(X1 ,Y1 )を上記式(6) を演算することによりチ
ップステージ42の座標系の位置(Hx1´,Hy1´)に
変換する。
【0081】なお、このチップステージ42の座標系の
位置(Hx1´,Hy1´)は、第1の制御部45により登
録される。次に第2の制御部46は、ステップ#13に
おいて、図9に示すようにテープ認識カメラ12の撮像
視野12aを、位置合わせされた上記1本のインナーリ
ード30−1の対角位置にあるインナーリード30−2
に移す。
【0082】この場合もテープ認識カメラ12の撮像視
野12aの中心位置は、インナーリード30−2上に位
置合わせする。次に第2の制御部46は、ステップ#1
4において、TABテープ40とICチップ31との傾
き角度θに基づいてチップステージ42を駆動し、TA
Bテープ40上の1本のインナーリード30−1とこれ
に対応するICチップ31のバンプ32−1とを一致さ
せて、このときの一致位置を回転中心してICチップ3
1を回転させ、TABテープ40上の各インナーリード
30とICチップ31の各バンプ32とを位置合わせす
る。
【0083】この場合、位置合わせした1本のインナー
リード30−1及びバンプ32−1の位置(X1 ,Y
1 )が、チップステージ42の回転中心Q(Xa ,Y
a )を中心として傾き角度θだけ回転したとき、1本の
インナーリード30−1とバンプ32−1とが位置(X
1 ,Y1 )から外れないようにするためには、チップス
テージ42の回転中心Q(Xa ,Ya )を、上記式(7)
に従ってQ´(Xa ´,Ya ´)に移動すればよい。
【0084】従って、第2の制御部46は、チップステ
ージ42の回転中心Q(Xa ,Ya)の位置を図6に示
すように位置Q´(Xa ´,Ya ´)に移動するために
上記式(7) を演算して位置Q´(Xa ´,Ya ´)を求
める。
【0085】そして、第2の制御部46は、チップステ
ージ42に対し、チップステージ42の回転中心Q(X
a ,Ya )の位置を位置Q´(Xa ´,Ya ´)に移動
駆動する制御信号を送出するとともに、チップステージ
42を傾き角度θだけθ方向に回転駆動する制御信号を
送出する。
【0086】この結果、図9に示すように1本のインナ
ーリード30−1とバンプ32−1とが位置(X1 ,Y
1 )から外れずに、ICチップ31が傾き角度θだけ回
転し、各インナーリード30とICチップ31の各バン
プ32とがそれぞれ位置合せされる。
【0087】なお、第2の制御部46は、ステップ#1
5において、1本のインナーリード30−1の対角位置
にあるインナーリード30−2とこれに接続されるIC
チップ31のバンプ32−2とが位置合せされたことを
判定する。
【0088】そして、判定結果が「位置ずれなし」であ
るときは、位置合わせ操作を終了する。又、判定結果が
「位置ずれあり」であるときは、再び図10に示すステ
ップ#10からステップ#15までを判定結果が「位置
ずれなし」となるまで繰り返す。
【0089】以上のようにして位置合わせが終了する
と、ボンディング制御部47は、第1及び第2の制御部
45、46による位置合せ終了の後、ボンディング機構
47に対して各インナーリード30とICチップ31の
各バンプ32とをボンディング処理するボンディング制
御信号を送出する。
【0090】このボンディング機構48は、ボンディン
グ制御部47からのボンディング制御信号を受け、その
ボンディング端部48aを駆動して各インナーリード3
0とICチップ31の各バンプ32とをボンディング処
理する。
【0091】このように上記第2の実施の形態によれ
ば、上記第1の実施の形態と同様に、TABテープ40
上の各インナーリード30とICチップ31との傾き角
度θが大きく、ICチップ31の回転角度が大きくて
も、任意の1本のインナーリード30とICチップ31
上のバンプ32−1とを基準として互いにずらすことな
く、ICチップ32を回転させて、各インナーリード3
0とその各バンプ32とを精度高く、かつ効率よく位置
合わせできる。
【0092】従って、ICチップ31の寸法が大きくな
ったり、又は各インナーリード30のピッチが小さくな
り、精度高く位置合せする場合でも、作業性よく位置合
わせでき、さらにボンディング処理ができる。
【0093】なお、本発明は、上記第2の実施の形態に
限定されるものでなく次の通り変形してもよい。例え
ば、上記第2の実施の形態では、ICチップ31を回転
させているが、TABテープ40を回転して位置合わせ
してもよい。
【0094】さらに、上記第2の実施の形態において
は、位置合わせされたか否かを判定するために、対角位
置にあるインナーリード30−2とこれに対応するバン
プ32−2を選んでいるが、これに制限されることな
く、他のインナーリード及びバンプを選択してもよい。
【0095】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、I
Cチップ等の半導体部品と基板パターンとの位置合せを
作業性よくできる位置合せ方法及びその装置を提供でき
る。又、本発明によれば、ICチップ等の半導体部品と
基板パターンとの位置合せを作業性よくしてボンディン
グ処理できるボンディング装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる基板パターンとICチップとの
位置合せ方法を示す模式図。
【図2】本発明に係わる位置合せ方法を適用したボンデ
ィング装置の第1の実施の形態を示す構成図。
【図3】同装置における基板パターンとICチップとの
位置合せ流れ図。
【図4】同装置における位置合せ方法を示す工程図。
【図5】位置合せのための基板ステージの回転中心の移
動位置を示す図。
【図6】本発明に係わる基板パターンとICチップとの
位置合せ方法を示す模式図。
【図7】本発明に係わる位置合せ方法を適用したインナ
ーリードボンディング装置の第2の実施の形態を示す構
成図。
【図8】テープ認識カメラ座標系のチップステージ座標
系への変換を示す模式図。
【図9】テープ認識カメラの対角位置にあるインナーリ
ードへの移動を示す図。
【図10】同装置におけるインナーリードとICチップ
との位置合せ流れ図。
【図11】ICチップ上方にTABテープを配置したと
きの図。
【図12】1本のインナーリードとICチップ上のバン
プとの位置合せを示す図。
【図13】従来の位置合せ方法を示す工程図。
【図14】基板ステージの回転動作による基板パターン
中心位置の移動を示す図。
【符号の説明】
3…基板パターン、 2,31…ICチップ、 10…基板、 11…基板ステージ、 12…撮像装置、 14…画像メモリ、 20,43…主制御部、 21…モニタテレビジョン、 23,45…第1の制御部、 24,46…第2の制御部、 25,47…ボンディング制御部、 26,48…ボンディング機構、 30…インナーリード、 40…TABテープ、 42…チップステージ、 44…座標変換部。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の中心を有する部品を第2の中心を
    有するパターンに対して位置合せする位置合せ方法にお
    いて、 前記パターンの第1の中心と前記部品の第2の中心とを
    合せる位置合わせ工程と、 前記位置合わせ工程にて位置合わせされた前記部品と前
    記パターンとの各中心位置を回転中心として前記パター
    ンと前記部品との回転方向ずれ角度に応じて前記パター
    ンと前記部品とを相対的に回転させる回転工程と、を有
    することを特徴とする位置合せ方法。
  2. 【請求項2】 前記パターンと前記部品とを相対的に回
    転を、前記パターンの回転中心又は前記部品の回転中心
    のいずれか一方を前記パターンと前記部品と傾き角度に
    応じた位置に移動することにより行うことを特徴とする
    請求項1記載の位置合せ方法。
  3. 【請求項3】 部品をパターンに対して位置合せする位
    置合せ装置において、 前記パターンと前記部品とを撮像する撮像手段と、 前記パターンと前記部品とを相対的に移動させる移動手
    段と、 前記撮像手段の撮像により得られた画像データに基づい
    て前記移動手段を駆動し、前記パターンの中心位置と前
    記部品の中心位置とを合せる第1の制御手段と、 前記パターンと前記部品との傾き角度に応じて前記移動
    手段を駆動し、前記パターンの中心位置と前記部品の中
    心位置との一致位置を回転中心として前記パターンと前
    記部品とを相対的に回転させる第2の制御手段と、を具
    備したことを特徴とする位置合せ装置。
  4. 【請求項4】 半導体部品とこの半導体部品が接続され
    る導体パターンとを位置合わせした後にボンディングす
    るボンディング装置において、 前記導体パターンと前記半導体部品とを撮像する撮像手
    段と、 前記導体パターンと前記半導体部品とを相対的に移動さ
    せる移動手段と、 前記撮像手段の撮像により得られた画像データに基づい
    て前記移動手段を駆動し、前記導体パターンの中心位置
    と前記半導体部品の中心位置とを合せる第1の制御手段
    と、 前記導体パターンと前記半導体部品ととの傾き角度に応
    じて前記移動手段を駆動し、前記導体パターンの中心位
    置と前記半導体部品の中心位置との一致位置を回転中心
    として前記導体パターンと前記半導体部品とを相対的に
    回転させて、前記導体パターンと前記半導体部品とを位
    置合わせする第2の制御手段と、 この第2の制御手段による位置合せの後、前記導体パタ
    ーンに前記半導体部品をボンディングするボンディング
    手段と、を具備したことを特徴とするボンディング装
    置。
  5. 【請求項5】 半導体部品の複数の端子とこの半導体部
    品の複数の端子が接続される複数の導体パターンとをそ
    れぞれ位置合せする位置合せ方法において、 前記複数の導体パターンのうち位置合わせから選択され
    た1つの導体パターンとこの導体パターンに対応する前
    記半導体部品の端子とを位置合せする位置合わせ工程
    と、 前記選択された1つの導体パターンと前記半導体部品と
    の傾き角度に応じて、前記位置合わせ工程にて位置合わ
    せされた前記選択された1つの導体パターンとこの導体
    パターンに対応する前記半導体部品の端子との一致位置
    を回転中心として前記導体パターンと前記半導体部品と
    を相対的に回転させる回転工程と、 この回転工程後に前記選択された導体パターン以外の位
    置にある導体パターンとこの導体パターンに対応する前
    記半導体部品の端子とが位置合わせされた否かを判定す
    る判定工程とを具備し、 前記判定工程にて位置合わせされたと判定されるまで、
    前記位置合わせ工程、前記回転工程及び前記判定工程を
    繰り返すことを特徴とする位置合せ方法。
  6. 【請求項6】 半導体部品の複数の端子とこの半導体部
    品の複数の端子が接続される複数の導体パターンとをそ
    れぞれ位置合せする位置合せ装置において、 前記導体パターンと前記半導体部品とを撮像する撮像手
    段と、 前記導体パターンと前記半導体部品とを相対的に移動さ
    せる移動手段と、 前記撮像手段の撮像により得られる画像データに基づい
    て前記複数の導体パターンのうちから選択された1つの
    導体パターンとこの導体パターンに対応する前記半導体
    部品の端子とを位置合せする第1の制御手段と、 前記導体パターンと前記半導体部品との傾き角度に基づ
    いて前記移動手段を駆動し、前記選択された導体パター
    ンとこの導体パターンに対応する前記半導体部品の端子
    とを一致させたまま前記導体パターンと前記半導体部品
    とを相対的に回転させる第2の制御手段と、を具備した
    ことを特徴とする位置合せ装置。
  7. 【請求項7】 前記第2の制御手段は、前記選択された
    1つの導体パターンとこの導体パターンに対応する前記
    半導体部品の端子とを位置合せした後、前記撮像装置の
    撮像視野を前記選択された1つの導体パターン以外の位
    置にある導体パターンに移す第1の機能、 前記半導体部品を回転させて、前記撮像装置の撮像によ
    り得られる画像データに基づいて前記選択された導体パ
    ターン以外の位置にある導体パターンとこの導体パター
    ンに対応する前記半導体部品の端子とが位置合せされた
    か否かを判定する第2の機能、を有することを特徴とす
    る請求項6記載の位置合せ装置。
  8. 【請求項8】 半導体部品の複数の端子とこの半導体部
    品の複数の端子が接続される複数の導体パターンとをそ
    れぞれ位置合わせした後にボンディングするボンディン
    グ装置において、 前記導体パターンと前記半導体部品とを撮像する撮像手
    段と、 前記導体パターンと前記半導体部品とを相対的に移動さ
    せる移動手段と、 前記撮像手段の撮像により得られる画像データに基づい
    て前記複数の導体パターンから選択された1つの導体パ
    ターンとこの導体パターンに対応する前記半導体部品の
    端子とを位置合せする第1の制御手段と、 前記導体パターンと前記半導体部品との傾き角度に基づ
    いて前記移動手段を駆動し、前記選択された1つの導体
    パターンとこの導体パターンに対応する前記半導体部品
    の端子との一致位置を回転中心として前記導体パターン
    と前記半導体部品とを相対的に回転させる第2の制御手
    段と、 この第2の制御手段による位置合せの後、前記各基板パ
    ターンと前記半導体部品の各端子とをボンディング処理
    するボンディング手段と、を具備したことを特徴とする
    ボンディング装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160054856A (ko) * 2014-11-07 2016-05-17 세메스 주식회사 다이 본더의 본딩 위치 보정 방법
KR20170132441A (ko) * 2016-05-24 2017-12-04 세메스 주식회사 다이 본딩 공정의 레시피 생성 방법

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