JPH11219974A - Chip recognizing device and chip mounting device comprising the same - Google Patents

Chip recognizing device and chip mounting device comprising the same

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JPH11219974A
JPH11219974A JP6465398A JP6465398A JPH11219974A JP H11219974 A JPH11219974 A JP H11219974A JP 6465398 A JP6465398 A JP 6465398A JP 6465398 A JP6465398 A JP 6465398A JP H11219974 A JPH11219974 A JP H11219974A
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marks
imaging
camera
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Kenichi Muto
健一 武藤
Masahiro Sugita
真浩 杉田
Satoru Inai
覚 井内
Haruhiko Yamaguchi
山口  晴彦
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chip recognizing device and a chip mounting device comprising it, wherein the position of a semiconductor chip and the position of a substrate to which it is bonded are accurately recognized in a short time. SOLUTION: Relating to a chip recognizing device provided with an imaging means for imaging between a semiconductor chip C sucked to a collet and a substrate B prior to bonding, a chip mark Mc of the semiconductor chip C and a substrate mark Mb of the substrate B, and a detection means for detecting displacement of the semiconductor chip C based on the imaged chip mark Mc and the substrate mark Mb, the imaging means comprises prisms 46 and 50 for taking in images of two chip marks Mc of the semiconductor chip C and images of two substrate marks Mb of the substrate B, two chip imaging cameras 45 for imaging the images of two chip marks Mc from the prisms 46 and 50, respectively, and two substrate imaging cameras 49 for imaging images of two substrate marks Mb, respectively.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主にフリップチッ
プ型の半導体チップを基板の上に正確にボンディングす
るために、半導体チップの位置決めマークおよび基板の
位置決めマークを認識するチップ認識装置およびこれを
備えたチップ実装装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chip recognizing device for recognizing a positioning mark of a semiconductor chip and a positioning mark of a substrate, in order to mainly bond a flip-chip type semiconductor chip accurately on a substrate, and to a chip recognizing device. The present invention relates to a chip mounting apparatus provided.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体チップの表面(パターン面)に
は、その四隅等の有効エリアに位置決めマークが付加さ
れる一方、これに対応して基板上のボンディング位置に
は、対角線上等の有効エリアに2つ以上の位置決めマー
クが印刷されており、これら両位置決めマークを合わせ
てボンディングすることで、半導体チップの正確なボン
ディングが可能になる。このため、従来のチップ認識装
置では、ボンディング位置の直上まで搬送(下降)して
きた半導体チップと基板との間に撮像装置を臨ませて、
それぞれの位置決めマークを撮像し、その撮像結果に基
づいて、半導体チップの位置をボンディング位置に合致
するように補正している。撮像装置の先端部には、半導
体チップの位置決めマークを取り込む上側のプリズム
と、基板の位置決めマークを取り込む下側のプリズムと
から成るプリズム群が組み込まれており、これら両プリ
ズムを介して、半導体チップの位置決めマークおよび基
板の位置決めマークが、それぞれ2台の撮像カメラによ
り撮像される。また、マークは、プリズムを介さずに、
下向きの専用の撮像装置で撮像される場合もある。
2. Description of the Related Art On the surface (pattern surface) of a semiconductor chip, positioning marks are added to effective areas such as four corners thereof, and correspondingly, effective areas such as diagonal lines are provided at bonding positions on a substrate. On the other hand, two or more positioning marks are printed, and by bonding these two positioning marks together, accurate bonding of the semiconductor chip becomes possible. For this reason, in the conventional chip recognition device, the imaging device faces the substrate between the semiconductor chip and the substrate that has been conveyed (downward) immediately above the bonding position.
Each positioning mark is imaged, and the position of the semiconductor chip is corrected based on the imaging result so as to match the bonding position. At the front end of the imaging device, a prism group including an upper prism for capturing the positioning mark of the semiconductor chip and a lower prism for capturing the positioning mark of the substrate is incorporated. And the positioning mark of the substrate are respectively imaged by two imaging cameras. Also, the mark does not go through the prism,
There is also a case where an image is taken by a dedicated imaging device facing downward.

【0003】この場合、半導体チップの位置補正要素
(位置ずれ要素)には、水平面内におけるX方向および
これに直交するY方向に加え、回転角度であるθ方向が
存在する。このため、半導体チップの位置決めマークお
よび基板の位置決めマークにおいて、いずれも2箇所の
位置決めマーク、すなわち計4箇所の位置決めマークを
認識する必要がある。そこで、従来のチップ認識装置で
は、上下各1箇所(半導体チップおよび基板)の位置決
めマークを認識した後、撮像装置を移動させて他の上下
各1箇所の位置決めマークを認識し、この移動距離を加
味して、それぞれの2箇所、計4箇所の位置決めマーク
を認識するようにしている。
In this case, the position correction element (position shift element) of the semiconductor chip has a rotation angle θ direction in addition to an X direction and a Y direction orthogonal to the horizontal plane. Therefore, it is necessary to recognize two positioning marks, that is, a total of four positioning marks in the semiconductor chip positioning mark and the substrate positioning mark. Therefore, in the conventional chip recognition device, after recognizing the positioning marks at each of the upper and lower locations (semiconductor chip and substrate), the imaging device is moved to recognize the other positioning marks at the upper and lower locations, and the moving distance is determined. In addition, the two positioning marks, two in each case, are recognized in total.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような従来のチッ
プ認識装置では、各2箇所の位置決めマークの認識に、
撮像装置の移動が伴うため、その移動装置の移動誤差に
より、位置の認識精度が悪化する問題があった。また、
撮像カメラの移動時間は、ボンディングにおけるタクト
タイムに加味されるため、タクトタイムが長くなる不具
合があった。もちろん、各撮像カメラの視野に、必要な
2箇所の位置決めマークを同時に取り込むことも可能で
ある。かかる場合には撮像カメラを移動させる必要はな
くなる。しかし、このようにすると、画像の解像度を上
げることができず、例えば多ピンの半導体チップのボン
ディングでは、かえってボンディングの位置精度が悪化
するる。
In such a conventional chip recognizing device, two types of positioning marks are recognized.
Since the movement of the imaging device accompanies, there has been a problem that the position recognition accuracy is deteriorated due to the movement error of the moving device. Also,
Since the movement time of the imaging camera is added to the tact time in bonding, there has been a problem that the tact time becomes longer. Of course, it is also possible to simultaneously capture two necessary positioning marks in the field of view of each imaging camera. In such a case, there is no need to move the imaging camera. However, in this case, the resolution of the image cannot be increased, and, for example, in the bonding of a multi-pin semiconductor chip, the positional accuracy of the bonding is rather deteriorated.

【0005】本発明は、半導体チップの位置とこれがボ
ンディングされる基板の位置とを、短時間でかつ正確に
認識することができるチップ認識装置およびこれを備え
たチップ実装装置を提供することをその目的としてい
る。
It is an object of the present invention to provide a chip recognizing device capable of accurately recognizing a position of a semiconductor chip and a position of a substrate to which the semiconductor chip is bonded in a short time and a chip mounting device provided with the same. The purpose is.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明のチップ認識装置
は、半導体チップの基板へのボンディングに先立ち、ボ
ンディングコレットに吸着した半導体チップと基板との
間に臨ませて、半導体チップに設けた位置決め用のチッ
プマークと基板に設けた位置決め用の基板マークとを撮
像する撮像手段と、撮像手段により撮像されたチップマ
ークおよび基板マークに基づいて、基板に対する半導体
チップの位置ずれを検出する検出手段とを備えたチップ
認識装置において、撮像手段は、半導体チップの2個の
チップマークの像および基板の2個の基板マークの像を
同時に取り込むプリズム群と、プリズム群からの2個の
チップマークの像をそれぞれ撮像する2台のチップ撮像
カメラ、および2個の基板マークの像をそれぞれ撮像す
る2台の基板撮像カメラとを有することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION A chip recognition device according to the present invention, prior to bonding of a semiconductor chip to a substrate, faces a position between the semiconductor chip and a substrate adsorbed by a bonding collet. Imaging means for imaging a chip mark for use and a substrate mark for positioning provided on a substrate, and detection means for detecting a displacement of a semiconductor chip with respect to the substrate based on the chip mark and the substrate mark imaged by the imaging means. In the chip recognizing device provided with the image pickup device, the image pickup means includes: a prism group that simultaneously captures an image of two chip marks of the semiconductor chip and an image of two substrate marks of the substrate; and an image of two chip marks from the prism group. Chip imaging cameras that respectively capture images of two substrates, and two substrate images that respectively capture images of two substrate marks And having a camera.

【0007】この構成によれば、半導体チップの位置認
識に必要な2箇所のチップマークの像は、プリズム群を
介して、2台のチップ撮像カメラによりそれぞれ撮像さ
れ、また同時に、基板の位置認識に必要な2箇所の基板
マークの像は、プリズム群を介して、2台の基板撮像カ
メラによりそれぞれ撮像される。すなわち、半導体チッ
プを基板にボンディングする際に必要な計4箇所のマー
クを、計4台の撮像カメラで同時撮像することができ
る。このため、チップマークおよび基板マークを撮像す
るために、チップ撮像カメラおよび基板撮像カメラを移
動させる必要がなく、これら両撮像カメラで撮像された
チップマークおよび基板マークを合成するだけで、基板
に対する半導体チップの位置ずれを認識することができ
る。また、各撮像カメラは、1つのチップマークまたは
基板マークを撮像することになるため、解像度を上げた
場合でも、各マークをその視野に確実に捕らえることが
できる。
According to this structure, the images of the two chip marks required for the position recognition of the semiconductor chip are respectively imaged by the two chip imaging cameras via the prism group, and at the same time, the position recognition of the substrate is performed. The images of the two substrate marks required for the above are respectively captured by the two substrate imaging cameras via the prism group. That is, a total of four marks necessary for bonding the semiconductor chip to the substrate can be simultaneously imaged by the four imaging cameras. Therefore, it is not necessary to move the chip imaging camera and the substrate imaging camera in order to image the chip mark and the substrate mark. The displacement of the chip can be recognized. In addition, since each imaging camera images one chip mark or substrate mark, each mark can be reliably captured in the field of view even when the resolution is increased.

【0008】この場合、プリズム群は、2個のチップマ
ークの像を2台のチップ撮像カメラに導く上プリズム群
と、2個の基板マークの像を2台の基板撮像カメラに導
く下プリズム群とを備えることが、好ましい。
In this case, the prism group includes an upper prism group for guiding the images of the two chip marks to the two chip imaging cameras and a lower prism group for guiding the images of the two substrate marks to the two board imaging cameras. It is preferable to provide

【0009】この構成によれば、上プリズム群を介して
取り込んだ2個のチップマークの像は、2台のチップ撮
像カメラにより撮像され、下プリズム群を介して取り込
んだ2個の基板マークの像は、2台の基板撮像カメラに
より撮像される。このように、プリズム群を上プリズム
群と下プリズム群との分割することで、上下両プリズム
群の離間距離あるいは反射角度を適切に調整すること
で、チップ撮像カメラと基板撮像カメラとを、相互に干
渉することなく且つ適切な位置に配設することができ
る。
According to this configuration, the images of the two chip marks captured through the upper prism group are captured by the two chip imaging cameras, and the images of the two substrate marks captured through the lower prism group are captured. The image is captured by two board imaging cameras. As described above, by dividing the prism group into the upper prism group and the lower prism group, the distance between the upper and lower prism groups or the reflection angle is appropriately adjusted, so that the chip imaging camera and the substrate imaging camera can be mutually connected. And can be arranged at an appropriate position without interference.

【0010】またこの場合、上プリズム群は、2個のチ
ップマークの像を取り込む上プリズムと、上プリズムか
らの2個のチップマークの像を2台のチップ撮像カメラ
に向かって左右に振り分ける上分離プリズムとを有し、
下プリズム群は、2個の基板マークの像を取り込む下プ
リズムと、下プリズムからの2個の基板マークの像を2
台の基板撮像カメラに向かって左右に振り分ける下分離
プリズムとを有していることが、好ましい。
In this case, the upper prism group includes an upper prism for capturing the images of the two chip marks and an upper prism for distributing the images of the two chip marks from the upper prism to the left and right toward two chip imaging cameras. Having a separating prism,
The lower prism group includes a lower prism that captures the images of the two substrate marks and a lower prism that captures the images of the two substrate marks from the lower prism.
It is preferable to have a lower separation prism for distributing right and left toward the board imaging camera.

【0011】この構成によれば、上プリズムに取り込ま
れた2個のチップマークの像は、上分離プリズムで左右
に振り分けられて2台のチップ撮像カメラで撮像される
ため、例えば2個のチップマークの左右方向の離間距離
が短くても、これに合わせて、2台のチップ撮像カメラ
を近接させ且つ並べて配設する必要がなくなる。同様
に、下プリズムに取り込まれた2個の基板マークの像
は、下分離プリズムで振り分けられて2台の基板撮像カ
メラで撮像されるため、例えば2個の基板マークの離間
距離が短くても、これに合わせて、2台の基板撮像カメ
ラを近接させ且つ並べて配設する必要がなくなる。すな
わち、2個のチップマークおよび2個の基板マークの左
右方向の配置位置が、2台のチップ撮像カメラの相互間
および2台の基板撮像カメラの相互間の配置位置に、直
接影響を及ぼすことがない。
According to this configuration, the images of the two chip marks captured by the upper prism are divided right and left by the upper separation prism and imaged by the two chip imaging cameras. Even if the distance between the marks in the left-right direction is short, it is not necessary to arrange two chip imaging cameras close to each other and side by side. Similarly, since the images of the two substrate marks captured by the lower prism are sorted by the lower separation prism and imaged by the two substrate imaging cameras, for example, even if the separation distance between the two substrate marks is short, Accordingly, there is no need to arrange two board imaging cameras close to each other and side by side. That is, the positions of the two chip marks and the two substrate marks in the left-right direction directly affect the positions of the two chip imaging cameras and the two substrate imaging cameras. There is no.

【0012】これらの場合、上プリズム群および2台の
チップ撮像カメラを保持するチップ系保持部材と、下プ
リズム群および2台の基板撮像カメラを保持する基板系
保持部材と、チップ系保持部材と基板系保持部材とを前
後方向に相対的に進退させる撮像系移動機構とを、更に
備えることが好ましい。
In these cases, a chip system holding member for holding the upper prism group and the two chip imaging cameras, a substrate system holding member for holding the lower prism group and the two substrate imaging cameras, and a chip system holding member are provided. It is preferable to further include an imaging system moving mechanism for relatively moving the substrate system holding member forward and backward in the front-rear direction.

【0013】この構成によれば、作業の開始時に、例え
ば基板マークの前後の位置を基板撮像カメラの視野の中
心で捕らえておいて、撮像系移動機構により、チップ系
保持部材を介して上プリズム群および2台のチップ撮像
カメラチップを移動させれば、チップマークの前後の位
置を各チップ撮像カメラの視野の中心で捕らえることで
き、カメラ視野の前後方向の微調整が可能になる。特に
解像度を上げる場合には、有効に機能する。
According to this configuration, at the start of the work, for example, the positions before and after the substrate mark are captured at the center of the visual field of the substrate imaging camera, and the upper prism is moved by the imaging system moving mechanism via the chip system holding member. If the group and the two chip imaging camera chips are moved, the position before and after the chip mark can be captured at the center of the field of view of each chip imaging camera, and fine adjustment of the camera field of view in the front-back direction becomes possible. In particular, it works effectively when increasing the resolution.

【0014】またこれらの場合、2台のチップ撮像カメ
ラを保持すると共に、これを前後方向に進退させるチッ
プカメラ移動機構と、2台の基板撮像カメラを保持する
と共に、これを前後方向に進退させる基板カメラ移動機
構とを、更に備えることが好ましい。
In these cases, a chip camera moving mechanism for holding the two chip imaging cameras and moving them forward and backward, and holding the two substrate imaging cameras and moving them back and forth. It is preferable to further include a substrate camera moving mechanism.

【0015】上述のように、上プリズムに取り込まれた
2個のチップマークの像は、一対の上分離プリズムで左
右に振り分けられるため、2個のチップマークの左右方
向の離間距離の長短は、上プリズムをセンター中心で2
個のチップマークに臨ませた場合、2台のチップ撮像カ
メラの前後方向の位置に対応する。このため、チップカ
メラ移動機構により、2台のチップ撮像カメラを前後方
向に進退自在させ得るようにすれば、2個のチップマー
クの離間距離に長短があっても、この移動で各チップ撮
像カメラの視野の左右方向の中心に、各チップマークを
捕らえることができる。全く同様に、各基板撮像カメラ
の視野の左右方向の中心に、各基板マークを捕らえるこ
とができる。すなわち、カメラ視野の左右方向の微調整
が可能になり、特に解像度を上げる場合には、有効に機
能する。
As described above, the images of the two chip marks captured by the upper prism are distributed to the left and right by the pair of upper separation prisms. Upper prism at center 2
When facing two chip marks, this corresponds to the front-back position of the two chip imaging cameras. Therefore, if the two chip imaging cameras can be moved forward and backward by the chip camera moving mechanism, even if the distance between the two chip marks is long or short, the movement of each chip imaging camera can be achieved. Each chip mark can be captured at the center in the left-right direction of the field of view. In exactly the same way, each board mark can be captured at the center in the left-right direction of the field of view of each board imaging camera. That is, fine adjustment of the camera field of view in the left-right direction is possible, and this function is effective particularly when the resolution is increased.

【0016】チップカメラ移動機構は、左側のチップ撮
像カメラを前後方向に進退させる左側移動機構部と、右
側のチップ撮像カメラを前後方向に進退させる右側移動
機構部とを有し、基板カメラ移動機構は、左側の基板撮
像カメラを前後方向に進退させる左側移動機構部と、右
側の基板撮像カメラを前後方向に進退させる右側移動機
構部とを有していることが、好ましい。
The chip camera moving mechanism has a left moving mechanism for moving the left chip imaging camera back and forth and a right moving mechanism for moving the right chip imaging camera back and forth. Preferably has a left moving mechanism for moving the left substrate imaging camera forward and backward and a right moving mechanism for moving the right substrate imaging camera forward and backward.

【0017】この構成によれば、2個のチップマークの
左右のセンター中心に、上プリズムが左右にずれて臨ん
でも、左右の各移動機構部により、左右のチップ撮像カ
メラをそれぞれ前後方向に移動させれば、各チップ撮像
カメラの視野中心にそれぞれのチップマークを捕らえる
ことができる。同様に、左右の各移動機構部により、左
右の基板撮像カメラをそれぞれ前後方向に移動させれ
ば、各基板撮像カメラの視野中心にそれぞれの基板マー
クを捕らえることができる。
According to this configuration, even if the upper prism is shifted left and right at the center of the left and right centers of the two chip marks, the right and left chip imaging cameras are moved in the front and rear directions by the left and right moving mechanisms. By doing so, each chip mark can be captured at the center of the field of view of each chip imaging camera. Similarly, by moving the left and right board imaging cameras in the front-rear direction by the left and right moving mechanisms, respectively, the respective board marks can be captured at the center of the field of view of each board imaging camera.

【0018】一方、本発明のチップ実装装置は、請求項
1ないし5のいずれかのチップ認識装置と、検出手段の
検出結果を入力し基板に対する半導体チップの位置補正
値を算出すると共に、算出した位置補正値に基づいて補
正信号を出力するコントローラと、コントローラの補正
信号に基づいて、基板に対する半導体チップの位置を補
正する位置補正手段とを備えたことを特徴とする。
On the other hand, a chip mounting apparatus according to the present invention calculates a position correction value of a semiconductor chip with respect to a substrate by inputting a detection result of a chip recognition apparatus according to any one of claims 1 to 5 and a detection result. It is characterized by comprising a controller that outputs a correction signal based on a position correction value, and position correction means that corrects the position of the semiconductor chip with respect to the substrate based on the correction signal from the controller.

【0019】この構成によれば、解像度を上げても、半
導体チップおよび基板の位置認識に必要な各2箇所の位
置を、瞬時且つ正確に認識することができ。これによ
り、半導体チップのボンディングを、短時間で且つ正確
に行うことができる。
According to this configuration, even if the resolution is increased, the two positions required for recognizing the positions of the semiconductor chip and the substrate can be instantaneously and accurately recognized. Thus, bonding of the semiconductor chip can be performed accurately in a short time.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の一実施形態に係るチップ認識装置を備えたチップ実
装装置について説明する。図1はチップ実装装置のボン
ディング部の側面図であり、図2および図3はチップ実
装装置のチップ認識部の構造図である。これらの図に示
すように、このチップ実装装置1は、半導体チップCを
吸着してこれを基板Bにボンディングするボンディング
部2と、ボンディングに先立ち半導体チップCと基板B
との位置ずれを検出するチップ認識部(撮像手段)3
と、チップ認識部3の検出結果に基づいて、半導体チッ
プCの位置補正を行う位置補正部(位置補正手段)4と
を備えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a chip mounting apparatus provided with a chip recognition device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a side view of a bonding section of the chip mounting apparatus, and FIGS. 2 and 3 are structural views of a chip recognition section of the chip mounting apparatus. As shown in these figures, the chip mounting apparatus 1 includes a bonding section 2 for adsorbing a semiconductor chip C and bonding the semiconductor chip C to a substrate B;
Recognition unit (imaging means) 3 for detecting positional deviation from
And a position correction unit (position correction unit) 4 that corrects the position of the semiconductor chip C based on the detection result of the chip recognition unit 3.

【0021】図1に示すように、ボンディング部2は、
フレーム11に支持された昇降装置12と、昇降装置1
2により昇降されると共に、ユニット本体14と2個の
ボンディングヘッド15,15とから成るヘッドユニッ
ト13と、2個のボンディングヘッド15,15を、ユ
ニット本体14に係合させる係合位置と半導体チップC
を吸着する吸着位置との間で旋回搬送するヘッド搬送装
置16とで構成されている。ボンディング部2に半導体
チップCが供給されると、吸着位置に旋回したボンディ
ングヘッド15のコレット17がこの半導体チップCを
吸着する。続いて、ボンディングヘッド15はヘッド搬
送装置16により係合位置に搬送され、ユニット本体1
4に係合する。ここで、昇降装置12が駆動し、ヘッド
ユニット13を下降させて、吸着した半導体チップCを
基板B上にボンディングする。この半導体チップCは、
いわゆるフリップチップ型のものであり、その表面には
多数のバンプが形成され、後述する基板Bのランド部
(ボンディング位置)に接続される。したがって、コレ
ット17は半導体チップCのバンプが形成されていない
側の面を吸着することになる。
As shown in FIG. 1, the bonding section 2
A lifting device 12 supported by a frame 11;
2, a head unit 13 composed of a unit body 14 and two bonding heads 15, 15, an engagement position for engaging the two bonding heads 15, 15 with the unit body 14, and a semiconductor chip. C
And a head transfer device 16 that turns and conveys the liquid to and from a suction position where the liquid is sucked. When the semiconductor chip C is supplied to the bonding section 2, the collet 17 of the bonding head 15 turned to the suction position sucks the semiconductor chip C. Subsequently, the bonding head 15 is transported to the engagement position by the head transport device 16, and the unit body 1
4 is engaged. Here, the lifting / lowering device 12 is driven to lower the head unit 13 to bond the sucked semiconductor chip C onto the substrate B. This semiconductor chip C
It is a so-called flip-chip type, on the surface of which a number of bumps are formed and connected to lands (bonding positions) of a substrate B described later. Therefore, the collet 17 sucks the surface of the semiconductor chip C on which the bump is not formed.

【0022】位置補正部4は、上記のフレーム11と共
にボンディング部2をXY方向に移動させるXY移動装
置5と、上記のヘッド搬送装置16とで構成されている
(図2参照)。半導体チップCの水平面内におけるXY
方向の位置補正は、XY移動装置5により行われ、半導
体チップCの水平面内における角度(θ方向)の位置補
正は、ヘッド搬送装置16の回転により行われる。
The position correcting section 4 comprises an XY moving device 5 for moving the bonding section 2 together with the frame 11 in the XY directions, and the above-described head transport device 16 (see FIG. 2). XY in the horizontal plane of the semiconductor chip C
The position correction of the direction is performed by the XY moving device 5, and the position correction of the angle (θ direction) of the semiconductor chip C in the horizontal plane is performed by the rotation of the head transfer device 16.

【0023】図2および図3に示すように、チップ認識
部3は、ボンディングに先立ち半導体チップCと基板B
との間に進退自在に臨むチップ認識装置6と、チップ認
識装置6を半導体チップCと基板Bとの間に臨ませる移
動装置7とを有している。また、移動装置7は、機台2
1と、機台21上に搭載され、チップ認識装置6を進退
させる進退移動機構22と、進退移動機構22に搭載さ
れ、チップ認識装置6を昇降させる昇降移動機構23と
で構成されている。進退移動機構22は、ボンディング
に先立ち所定の位置まで下降(停止)してきた半導体チ
ップCと、基板Bとの間にチップ認識装置6の先端部を
臨ませる一方、昇降移動機構23は、半導体チップCお
よび基板Bをできる限り近い位置で撮像すべく、基板B
の厚みによるチップ認識装置6の高さ位置を調整する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the chip recognizing unit 3 comprises a semiconductor chip C and a substrate B prior to bonding.
And a moving device 7 that allows the chip recognizing device 6 to face between the semiconductor chip C and the substrate B. In addition, the moving device 7 includes the base 2
1, a forward / backward moving mechanism 22 mounted on the machine base 21 for moving the chip recognizing device 6 forward and backward, and a lifting / lowering moving mechanism 23 mounted on the forward / backward moving mechanism 22 for raising and lowering the chip recognizing device 6. The forward / backward movement mechanism 22 causes the tip of the chip recognition device 6 to face between the substrate B and the semiconductor chip C that has descended (stopped) to a predetermined position prior to bonding, while the elevation movement mechanism 23 includes In order to image C and substrate B as close as possible,
The height position of the chip recognition device 6 is adjusted according to the thickness.

【0024】進退移動機構22は、進退モータ25と、
進退モータ25に連結された進退ボールねじ26と、進
退ボールねじ26が螺合する進退ブロック27とを有し
ている。進退ブロック27は機台21上において、前後
方向に進退自在に載置され、進退モータ25の正逆回転
に伴い、進退ボールねじ26を介して前後方向に進退す
る。進退ブロック27の側端部にはガイドレール28が
固定され、ガイドレール28には昇降移動機構23が昇
降自在に取り付けられている。
The forward / backward moving mechanism 22 includes a forward / backward motor 25,
An advance / retreat ball screw 26 connected to the advance / retreat motor 25 and an advance / retreat block 27 into which the advance / retreat ball screw 26 is screwed. The reciprocating block 27 is mounted on the machine base 21 so as to be able to reciprocate in the front-rear direction, and reciprocates in the front-rear direction via the reciprocating ball screw 26 with the forward / reverse rotation of the reciprocating motor 25. A guide rail 28 is fixed to a side end of the advance / retreat block 27, and an elevating movement mechanism 23 is attached to the guide rail 28 so as to be able to move up and down.

【0025】昇降移動機構23は、昇降モータ31と、
昇降モータ31に連結された昇降ボールねじ32と、昇
降ボールねじ32が螺合する載置ステージ33と、載置
ステージ33から垂下され、上記のガイドレール28に
摺動自在に係合するガイドブロック34とを有してい
る。昇降モータ31は、ガイドレール28の側端部に固
定されており、昇降モータ31が正逆回転することによ
り、載置ステージ33は、ガイドレール28に案内され
て昇降する。載置ステージ33にはチップ認識装置6が
載置固定されており、チップ認識装置6は、昇降移動機
構23により昇降し、且つ進退移動機構22により昇降
移動機構23と共に前後方向に進退する。
The lifting / lowering moving mechanism 23 includes a lifting / lowering motor 31
An elevating ball screw 32 connected to an elevating motor 31, a mounting stage 33 on which the elevating ball screw 32 is screwed, and a guide block which is suspended from the mounting stage 33 and slidably engages with the guide rail 28. 34. The elevating motor 31 is fixed to a side end of the guide rail 28, and the mounting stage 33 is guided by the guide rail 28 to move up and down by the forward / reverse rotation of the elevating motor 31. The chip recognizing device 6 is mounted and fixed on the mounting stage 33. The chip recognizing device 6 is moved up and down by the elevating and lowering mechanism 23, and moves forward and backward together with the elevating and lowering mechanism 23 by the forward and backward moving mechanism 22.

【0026】図4および図5に示すように、チップ認識
装置6は、載置ステージ33上に固定される固定ベース
(基板系保持部材)42と、固定ベース42上に進退自
在に載置した可動ベース(チップ系保持部材)43とを
備えている。可動ベース43の前部には、上カメラホル
ダ44を介して左右一対のチップ撮像カメラ45,45
が取り付けられ、且つ半導体チップCの像を両チップ撮
像カメラ45,45に導く上プリズム群46、および上
照明器具47が取り付けられている。同様に、固定ベー
ス42の前部には、下カメラホルダ48を介して左右一
対の基板撮像カメラ49,49が取り付けられ、且つ基
板Bの像を両基板撮像カメラ49,49に導く下プリズ
ム群50、および下照明器具51が取り付けられてい
る。
As shown in FIGS. 4 and 5, the chip recognizing device 6 is mounted on a fixed base (substrate holding member) 42 fixed on a mounting stage 33 and mounted on the fixed base 42 so as to be able to advance and retreat. And a movable base (chip holding member) 43. At the front of the movable base 43, a pair of left and right chip imaging cameras 45, 45 via an upper camera holder 44.
Are mounted, and an upper prism group 46 for guiding an image of the semiconductor chip C to the two-chip imaging cameras 45, 45, and an upper lighting device 47 are mounted. Similarly, a pair of left and right board imaging cameras 49, 49 are attached to a front portion of the fixed base 42 via a lower camera holder 48, and a lower prism group that guides the image of the board B to both board imaging cameras 49, 49. 50 and a lower lighting fixture 51 are attached.

【0027】上カメラホルダ(チップカメラ移動機構)
44は可動ベース43に進退自在に取り付けられてお
り、可動ベース43に固定したチップ側マイクロヘッド
(チップカメラ移動機構)52により進退される。すな
わち、上カメラホルダ44に保持された左右一対のチッ
プ撮像カメラ45,45は、上プリズム群46に対し前
後方向に微小移動可能に構成されている。同様に、下カ
メラホルダ(基板カメラ移動機構)48は固定ベース4
2に進退自在に取り付けられており、固定ベース42に
固定した基板側マイクロヘッド(基板カメラ移動機構)
53により進退される。すなわち、下カメラホルダ48
に保持された左右一対の基板撮像カメラ49は、下プリ
ズム群50に対し前後方向に微小移動可能に構成されて
いる。なお、図中の符号54および55は、それぞれチ
ップ側マイクロヘッド52に対応して設けた上カメラホ
ルダ44の戻しばね、および基板側マイクロヘッド53
に対応して設けた下カメラホルダ48の戻しばねであ
る。
Upper camera holder (chip camera moving mechanism)
Reference numeral 44 is attached to the movable base 43 so as to be movable forward and backward, and is advanced and retracted by a chip-side micro head (chip camera moving mechanism) 52 fixed to the movable base 43. That is, the pair of left and right chip imaging cameras 45, 45 held by the upper camera holder 44 are configured to be slightly movable in the front-rear direction with respect to the upper prism group 46. Similarly, the lower camera holder (board camera moving mechanism) 48 is
2 is mounted on the base 2 so as to be able to move forward and backward, and is fixed to the fixed base 42.
It is advanced and retreated by 53. That is, the lower camera holder 48
The pair of left and right substrate imaging cameras 49 are configured to be finely movable in the front-rear direction with respect to the lower prism group 50. Reference numerals 54 and 55 in the figure denote a return spring of the upper camera holder 44 provided corresponding to the chip-side microhead 52 and a substrate-side microhead 53, respectively.
Is a return spring of the lower camera holder 48 provided correspondingly to.

【0028】一方、固定ベース42の後部には、全体用
マイクロヘッド(撮像系移動機構)56が固定されお
り、全体用マイクロヘッド56の先端は可動ベース43
の突起部43aに当接して、可動ベース43を進退させ
る。すなわち、可動ベース43に搭載されたチップ撮像
カメラ45、上プリズム群46および上照明器具47
が、固定ベース42に搭載された基板撮像カメラ49、
下プリズム群50および下照明器具51に対して、前後
方向に微小移動可能に構成されている。なお、図中の符
号57は、全体用マイクロヘッド56に対応して設けた
可動ベース43の戻しばねである。
On the other hand, the whole micro head (imaging system moving mechanism) 56 is fixed to the rear part of the fixed base 42, and the tip of the whole micro head 56 is attached to the movable base 43.
The movable base 43 is moved forward and backward by contacting the protrusion 43a of the movable base 43. That is, the chip imaging camera 45 mounted on the movable base 43, the upper prism group 46, and the upper lighting device 47
Is a board imaging camera 49 mounted on the fixed base 42,
The lower prism group 50 and the lower lighting device 51 are configured to be able to move slightly in the front-rear direction. Reference numeral 57 in the drawing denotes a return spring of the movable base 43 provided corresponding to the overall microhead 56.

【0029】左右一対のチップ撮像カメラ45,45お
よび左右一対の基板撮像カメラ49,49は、それぞれ
上下に重ねるように配設され、いずれもカメラ本体61
とレンズ部62とで構成されている。半導体チップCの
像は、上プリズム群46からチップ撮像カメラ45のレ
ンズ部62を介してカメラ本体61により撮像され、ま
た、基板Bの像は、下プリズム群50から基板撮像カメ
ラ49のレンズ部62を介してカメラ本体61により撮
像される。そして、2台のチップ撮像カメラ45,45
および2台の基板撮像カメラ49,49は、検出装置8
に接続され(図2参照)、更に検出装置8は、コントロ
ーラ9を介して位置補正部4に接続されている。
A pair of left and right chip imaging cameras 45, 45 and a pair of left and right substrate imaging cameras 49, 49 are disposed so as to be vertically overlapped, respectively, and both are camera main bodies 61.
And a lens unit 62. The image of the semiconductor chip C is taken by the camera body 61 from the upper prism group 46 via the lens unit 62 of the chip imaging camera 45, and the image of the substrate B is taken from the lower prism group 50 by the lens unit of the substrate imaging camera 49. An image is taken by the camera body 61 via 62. And two chip imaging cameras 45, 45
And the two board imaging cameras 49, 49
(See FIG. 2), and the detection device 8 is further connected to the position correction unit 4 via the controller 9.

【0030】詳細は後述するが、2台のチップ撮像カメ
ラ45,45により半導体チップCの2個のチップマー
クMc,Mcがそれぞれ撮像されると共に、2台の基板
撮像カメラ49,49により基板Bの2個の基板マーク
Mb,Mbがそれぞれ撮像され、これらの撮像結果に基
づいて検出装置8により、両者の位置ずれが検出され
る。そして、基板Bの2個の基板マークMb,Mbに半
導体チップCの2個のチップマークMc,Mcが合致す
るように、コントローラ9を介して位置補正部4が駆動
し、半導体チップCを位置補正する。
As will be described in detail later, two chip marks Mc, Mc of the semiconductor chip C are respectively imaged by the two chip imaging cameras 45, 45, and the substrate B is imaged by the two substrate imaging cameras 49, 49. The two substrate marks Mb and Mb are respectively imaged, and the detection device 8 detects a positional shift between the two based on the imaging results. Then, the position correction unit 4 is driven via the controller 9 to position the semiconductor chip C so that the two chip marks Mc, Mc of the semiconductor chip C match the two substrate marks Mb, Mb of the substrate B. to correct.

【0031】上照明器具47および下照明器具51は、
それぞれ複数個のタングステンランプなどを列設したラ
ンプアレイ64と、ランプアレイ64の光を拡散する拡
散板65とで構成されており、撮像のために、半導体チ
ップCおよび基板Bを均一な光でそれぞれ照明する。
The upper lighting device 47 and the lower lighting device 51
A lamp array 64 in which a plurality of tungsten lamps and the like are arranged in a row, and a diffusion plate 65 for diffusing light of the lamp array 64 are provided. For imaging, the semiconductor chip C and the substrate B are irradiated with uniform light. Light each one.

【0032】次に、図6を参照して、プリズム群を構成
する上プリズム群46および下プリズム群50について
説明する。同図に示すように、半導体チップCには、バ
ンプが形成されていない面の4隅に位置決め用の4個の
チップマークMcが付加され、またこれに対応して、基
板Bのボンディング位置には、4個の基板マークMbが
付加されている。半導体チップCの水平面内における位
置は、4個のチップマークMcのうち2個のチップマー
クMc,Mcを撮像することで認識され、同様に、ボン
ディング位置は、4個の基板マークMbのうち2個の基
板マークMb,Mbを撮像することで認識される。そこ
で、この実施形態では、2個のチップマークMc,Mc
を2台のチップ撮像カメラ45,45でそれぞれ撮像
し、2個の基板マークMb,Mbを2台の基板撮像カメ
ラ49,49でそれぞれ撮像するようにしている。
Next, the upper prism group 46 and the lower prism group 50 constituting the prism group will be described with reference to FIG. As shown in the figure, four chip marks Mc for positioning are added to the four corners of the surface on which no bumps are formed on the semiconductor chip C, and correspondingly, the bonding positions of the substrate B are Has four substrate marks Mb added. The position of the semiconductor chip C in the horizontal plane is recognized by imaging two chip marks Mc, Mc of the four chip marks Mc. Similarly, the bonding position is two of the four substrate marks Mb. It is recognized by imaging the substrate marks Mb, Mb. Therefore, in this embodiment, two chip marks Mc, Mc
Are imaged by two chip imaging cameras 45, 45, respectively, and two substrate marks Mb, Mb are imaged by the two substrate imaging cameras 49, 49, respectively.

【0033】2個のチップマークMc,Mcの像を2台
のチップ撮像カメラ45,45に導く上プリズム群46
は、2個のチップマークMc,Mcの像を同時に取り込
む上プリズム71と、上プリズム71からの2個のチッ
プマークMc,Mcの像を左右に振り分けて、2台のチ
ップ撮像カメラ45,45にそれぞれ導く上分離プリズ
ム72とで構成されている。左右2個のチップマークM
c,Mcの像は、水平姿勢で配設した上プリズム71に
より後方にそれぞれ反射し、次に鉛直姿勢で配設した上
分離プリズム72により左右にそれぞれ反射して、2台
のチップ撮像カメラ45,45にそれぞれ導かれる。
An upper prism group 46 for guiding the images of the two chip marks Mc, Mc to the two chip imaging cameras 45, 45
The upper chip 71 captures the images of the two chip marks Mc, Mc at the same time, and the images of the two chip marks Mc, Mc from the upper prism 71 are distributed to the left and right, and the two chip imaging cameras 45, 45 And an upper separating prism 72 that guides the light to each other. Left and right two chip marks M
The images of c and Mc are respectively reflected backward by the upper prism 71 arranged in a horizontal posture, and then reflected to the left and right by an upper separation prism 72 arranged in a vertical posture. , 45 respectively.

【0034】同様に、2個の基板マークMb,Mbの像
を2台の基板撮像カメラ49,49に導く下プリズム群
50は、2個の基板マークMb,Mbの像を同時に取り
込む下プリズム73と、下プリズム73からの2個の基
板マークMb,Mbの像を左右に振り分けて、2台の基
板撮像カメラ49,49にそれぞれ導く下分離プリズム
74とで構成されている。左右2個の基板マークMb,
Mbの像は、下プリズム73により後方にそれぞれ反射
し、次に下分離プリズム74により左右にそれぞれ反射
して、2台の基板撮像カメラ49,49にそれぞれ導か
れる。なお、上分離プリズム72および下分離プリズム
74は、それぞれ一体に形成するようにしてもよいが、
同図に示すように、遮光板を挟んで一体化した2つのプ
リズムで形成することが好ましい。
Similarly, the lower prism group 50 that guides the images of the two substrate marks Mb and Mb to the two substrate imaging cameras 49 and 49 includes a lower prism 73 that simultaneously captures the images of the two substrate marks Mb and Mb. And a lower separation prism 74 that distributes the images of the two substrate marks Mb, Mb from the lower prism 73 to the left and right and guides them to the two substrate imaging cameras 49, 49, respectively. Left and right two board marks Mb,
The image of Mb is reflected rearward by the lower prism 73 and then left and right by the lower separation prism 74, and guided to the two board imaging cameras 49 and 49, respectively. Note that the upper separation prism 72 and the lower separation prism 74 may be formed integrally, respectively.
As shown in the figure, it is preferable that the prism is formed by two prisms integrated with a light shielding plate therebetween.

【0035】ところで、この実施形態では、撮像する2
個のチップマークMc,Mcおよび2個の基板マークM
b,Mbに対して、上プリズム群46および下プリズム
群50がセンター中心となるように、チップ認識装置6
を臨ませるが、各マークMc,Mbを解像度を上げて撮
像することを考慮すると、各カメラ45,49の視野の
中心に各マークMc,Mbが位置するように調整してお
くことが好ましい。そこで、上記のチップ側マイクロヘ
ッド52により、チップ撮像カメラ45を前後に微小移
動させて、各チップ撮像カメラ45の視野の中心に各チ
ップマークMcの左右方向の中心を位置合わせできるよ
うになっている。同様に、上記の基板側マイクロヘッド
53により、基板撮像カメラ49を前後に微小移動させ
て、各基板撮像カメラ49の視野の中心に各基板マーク
Mbの左右方向の中心を位置合わせできるようになって
いる。
By the way, in this embodiment, the image pickup 2
Chip marks Mc, Mc and two substrate marks M
b and Mb, the chip recognizing device 6 is set so that the upper prism group 46 and the lower prism group 50 are at the center.
However, in consideration of imaging each mark Mc, Mb with a higher resolution, it is preferable to adjust the marks Mc, Mb so that each mark Mc, Mb is located at the center of the field of view of each camera 45, 49. Therefore, the chip-side micro head 52 can slightly move the chip imaging camera 45 back and forth so that the center of each chip mark Mc in the left-right direction can be aligned with the center of the field of view of each chip imaging camera 45. I have. Similarly, the substrate-side microhead 53 allows the substrate imaging camera 49 to be slightly moved back and forth to align the center of each substrate mark Mb in the left-right direction with the center of the field of view of each substrate imaging camera 49. ing.

【0036】また、上記の進退移動機構22により、各
基板撮像カメラ49の視野の中心に各基板マークMbの
前後方向の中心を位置合わせすれば、各基板撮像カメラ
49の視野の中心に各基板マークMbを捕らえることが
できる。さらに、この状態で、上記の全体用マイクロヘ
ッド56により、両チップ撮像カメラ45,45および
上レンズ群(および上照明器具47)46を一体として
前後に微小移動させることで、各チップ撮像カメラ45
の視野の中心に各チップマークMcを捕らえることがで
きる。これにより、半導体チップCおよび基板Bの解像
度を上げて撮像しても、チップマークMcおよび基板マ
ークMbが、各カメラ45,49の視野から外れてしま
うのを防止することができる。
When the center of each board mark Mb in the front-rear direction is aligned with the center of the field of view of each board imaging camera 49 by the above-mentioned advance / retreat movement mechanism 22, each board is aligned with the center of the field of view of each board imaging camera 49. The mark Mb can be captured. Further, in this state, the chip imaging cameras 45, 45 and the upper lens group (and the upper lighting device 47) 46 are integrally and minutely moved back and forth by the overall micro head 56, whereby each chip imaging camera 45 is moved.
Each chip mark Mc can be captured at the center of the field of view. This prevents the chip mark Mc and the substrate mark Mb from deviating from the field of view of each of the cameras 45 and 49 even when the semiconductor chip C and the substrate B are imaged with an increased resolution.

【0037】以上のように、2個のチップマークMc,
Mcおよび2個の基板マークMb,Mbの計4個のマー
クMc,Mbを、2台のチップ撮像カメラ45,45お
よび2台の基板撮像カメラ49,49の計4台の撮像カ
メラ45,49により、それぞれ撮像するようにしてい
るため、撮像カメラ45,49の移動を伴うことなく、
位置合わせに必要な2個のチップマークMc,Mcおよ
び2個の基板マークMb,Mbを同時に、且つその視野
の中心で撮像することができる。このため、ボンディン
グに先立ち、基板Bのボンディング位置に対する半導体
チップCの位置ずれを精度良く認識することができ、こ
の認識結果に基づいて、半導体チップCを正確に位置補
正することができる。したがって、多ピンの半導体チッ
プ(フリップチップ)Cであっても、これを精度よく且
つ高速でボンディングすることができる。
As described above, the two chip marks Mc,
Mc and two board marks Mb, Mb, for a total of four marks Mc, Mb, are combined with two chip imaging cameras 45, 45 and two board imaging cameras 49, 49 for a total of four imaging cameras 45, 49. , The images are respectively taken, so that the imaging cameras 45 and 49 do not move,
Two chip marks Mc, Mc and two board marks Mb, Mb required for alignment can be imaged simultaneously and at the center of the field of view. Therefore, prior to the bonding, the displacement of the semiconductor chip C with respect to the bonding position of the substrate B can be accurately recognized, and the position of the semiconductor chip C can be accurately corrected based on the recognition result. Therefore, even a multi-pin semiconductor chip (flip chip) C can be bonded accurately and at high speed.

【0038】次に、図7および図8を参照して、本発明
の第2実施形態に係るチップ認識装置6について説明す
る。この実施形態のチップ認識装置6では、上カメラホ
ルダ44が、左側のチップ撮像カメラ45aを保持する
左カメラホルダ44aと、右側のチップ撮像カメラ45
bを保持する右カメラホルダ44bとで、2分割されて
おり、それぞれ前後方向に進退自在に構成されている。
同様に、下カメラホルダ48が、左側の基板撮像カメラ
49aを保持する左カメラホルダ48aと、右側のチッ
プ撮像カメラ49bを保持する右カメラホルダ48bと
で、2分割されており、それぞれ前後方向に進退自在に
構成されている。
Next, a chip recognition device 6 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the chip recognition device 6 of this embodiment, the upper camera holder 44 includes a left camera holder 44a that holds the left chip imaging camera 45a, and a right chip imaging camera 45.
and a right camera holder 44b that holds the camera b.
Similarly, the lower camera holder 48 is divided into a left camera holder 48a holding the left substrate imaging camera 49a and a right camera holder 48b holding the right chip imaging camera 49b, and each is divided in the front-back direction. It is configured to be able to move back and forth.

【0039】そして、上カメラホルダ44の左カメラホ
ルダ44aは、可動ベース43に進退自在に取り付けら
れており、可動ベース43に固定したチップ側左マイク
ロヘッド52aにより進退される。また、右カメラホル
ダ44bは、可動ベース43に進退自在に取り付けられ
ており、可動ベース43に固定したチップ側右マイクロ
ヘッド52bにより進退される。すなわち、左右一対の
チップ撮像カメラ45a,45bは、上プリズム群46
に対し、それぞれに前後方向に微小移動可能に構成され
ている。
The left camera holder 44a of the upper camera holder 44 is attached to the movable base 43 so as to be movable forward and backward, and is advanced and retracted by the chip-side left micro head 52a fixed to the movable base 43. The right camera holder 44b is attached to the movable base 43 so as to be movable forward and backward, and is moved forward and backward by a chip-side right micro head 52b fixed to the movable base 43. That is, the pair of left and right chip imaging cameras 45a and 45b
In contrast, each is configured to be able to move slightly in the front-rear direction.

【0040】同様に、下カメラホルダ48の左カメラホ
ルダ48aは、固定ベース42に進退自在に取り付けら
れており、固定ベース42に固定した基板側左マイクロ
ヘッド53aにより進退される。また、右カメラホルダ
48bは、固定ベース42に進退自在に取り付けられて
おり、固定ベース42に固定した基板側右マイクロヘッ
ド53bにより進退される。すなわち、左右一対の基板
撮像カメラ49a,49bは、下プリズム群50に対
し、それぞれに前後方向に微小移動可能に構成されてい
る。なお、図中の符号54a,54bおよび55a,5
5bは、それぞれ各チップ側マイクロヘッド52a,5
2bに対応して設けた上カメラホルダ44(44a,4
4b)の戻しばね、および基板側マイクロヘッド53
a,53bに対応して設けた下カメラホルダ48(48
a,48b)の戻しばねである。
Similarly, the left camera holder 48a of the lower camera holder 48 is attached to the fixed base 42 so as to be able to move forward and backward, and is moved forward and backward by the substrate-side left micro head 53a fixed to the fixed base 42. The right camera holder 48b is attached to the fixed base 42 so as to be able to move forward and backward, and is moved forward and backward by the substrate-side right micro head 53b fixed to the fixed base 42. That is, the pair of left and right substrate imaging cameras 49a and 49b are configured to be slightly movable in the front-rear direction with respect to the lower prism group 50, respectively. Note that reference numerals 54a, 54b and 55a, 5
5b is a chip-side microhead 52a, 5b, respectively.
2b, the upper camera holder 44 (44a, 4
4b) return spring and substrate side micro head 53
a, 53b, the lower camera holder 48 (48
a, 48b).

【0041】このような構成では、撮像する2個のチッ
プマークMc,Mcおよび2個の基板マークMb,Mb
に対して、上プリズム群46および下プリズム群50が
その左右のセンター中心となるように、チップ認識装置
6を臨ませなくても、左右一対のチップ撮像カメラ45
a,45b、および左右一対の基板撮像カメラ49a,
49bを、それぞれに前後方向に微笑移動させることに
より、各チップ撮像カメラ45a,45bの視野の中心
に各チップマークMcの左右方向の中心を位置合わせす
ることができ、且つ各基板撮像カメラ49a,49bの
視野の中心に各基板マークMbの左右方向の中心を位置
合わせすることができる。
In such a configuration, two chip marks Mc, Mc and two board marks Mb, Mb to be imaged are provided.
On the other hand, a pair of left and right chip imaging cameras 45 can be set so that the upper prism group 46 and the lower prism group 50 are centered on the left and right without facing the chip recognition device 6.
a, 45b, and a pair of left and right board imaging cameras 49a,
By moving smile 49b in the front-rear direction, respectively, the center in the left-right direction of each chip mark Mc can be aligned with the center of the field of view of each chip imaging camera 45a, 45b, and each board imaging camera 49a, The center in the left-right direction of each substrate mark Mb can be aligned with the center of the field of view of 49b.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上のように本発明のチップ認識装置お
よびこれを備えたチップ実装装置によれば、計4個のマ
ークを計4台のカメラでそれぞれ撮像するようにしてい
るので、半導体チップの位置とこれがボンディングされ
る基板の位置とを、短時間でかつ正確に認識することが
できる。したがって、ボンディング不良を抑制すること
ができると共に、ボンディングにおけるタクトタイムを
短縮することができる。
As described above, according to the chip recognizing device of the present invention and the chip mounting device provided with the same, since a total of four marks are imaged by a total of four cameras, respectively, the semiconductor chip And the position of the substrate to which this is bonded can be accurately recognized in a short time. Therefore, bonding failure can be suppressed, and the tact time in bonding can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係るチップ実装装置のボ
ンディング部の側面図である。
FIG. 1 is a side view of a bonding portion of a chip mounting device according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施形態に係るチップ実装装置のチップ認識部
および位置補正部の側面図である。
FIG. 2 is a side view of a chip recognition unit and a position correction unit of the chip mounting apparatus according to the embodiment.

【図3】実施形態に係るチップ実装装置のチップ認識部
の平面図である。
FIG. 3 is a plan view of a chip recognition unit of the chip mounting apparatus according to the embodiment.

【図4】実施形態に係るチップ認識装置の平面図であ
る。
FIG. 4 is a plan view of the chip recognition device according to the embodiment.

【図5】実施形態に係るチップ認識装置の側面図であ
る。
FIG. 5 is a side view of the chip recognition device according to the embodiment.

【図6】実施形態に係るチップ認識装置のプリズム群廻
りの斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view around a prism group of the chip recognition device according to the embodiment.

【図7】第2実施形態に係るチップ認識装置の平面図で
ある。
FIG. 7 is a plan view of a chip recognition device according to a second embodiment.

【図8】第2実施形態に係るチップ認識装置の側面図で
ある。
FIG. 8 is a side view of a chip recognition device according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 チップ実装装置 2 ボンディング部 3 チップ認識部 4 位置補正部 5 XY移動装置 6 チップ認識装置 7 移動装置 8 検出装置 9 コントローラ 17 コレット 42 固定ベース 43 可動ベース 44 上カメラホルダ 45 チップ撮像カメラ 46 上プリズム群 48 下カメラホルダ 49 基板撮像カメラ 50 下プリズム群 52 チップ側マイクロヘッド 53 基板側マイクロヘッド 54 全体用マイクロヘッド 71 上プリズム 72 上分離プリズム 73 下プリズム 74 下分離プリズム B 基板 C 半導体チップ Mb 基板マーク Mc チップマーク REFERENCE SIGNS LIST 1 chip mounting device 2 bonding unit 3 chip recognition unit 4 position correction unit 5 XY moving device 6 chip recognition device 7 moving device 8 detection device 9 controller 17 collet 42 fixed base 43 movable base 44 upper camera holder 45 chip imaging camera 46 upper prism Group 48 Lower camera holder 49 Substrate imaging camera 50 Lower prism group 52 Chip side microhead 53 Substrate side microhead 54 Overall microhead 71 Upper prism 72 Upper separation prism 73 Lower prism 74 Lower separation prism B Substrate C Semiconductor chip Mb Substrate mark Mc chip mark

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 晴彦 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Haruhiko Yamaguchi 2-5-1-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体チップの基板へのボンディングに
先立ち、ボンディングコレットに吸着した半導体チップ
と基板との間に臨ませて、半導体チップに設けた位置決
め用のチップマークと基板に設けた位置決め用の基板マ
ークとを撮像する撮像手段と、 前記撮像手段により撮像された前記チップマークおよび
前記基板マークに基づいて、基板に対する半導体チップ
の位置ずれを検出する検出手段とを備えたチップ認識装
置において、 前記撮像手段は、半導体チップの前記2個のチップマー
クの像および基板の前記2個の基板マークの像を同時に
取り込むプリズム群と、 前記プリズム群からの前記2個のチップマークの像をそ
れぞれ撮像する2台のチップ撮像カメラ、および前記2
個の基板マークの像をそれぞれ撮像する2台の基板撮像
カメラとを有することを特徴とするチップ認識装置。
1. Prior to bonding a semiconductor chip to a substrate, a chip mark for positioning provided on the semiconductor chip and a positioning mark provided on the substrate are provided between the substrate and the semiconductor chip adsorbed by the bonding collet. A chip recognizing device comprising: an image pickup unit for picking up an image of a substrate mark; and a detection unit for detecting a displacement of a semiconductor chip with respect to a substrate based on the chip mark and the substrate mark picked up by the image pickup unit. An imaging unit that captures an image of the two chip marks on the semiconductor chip and an image of the two substrate marks on the substrate at the same time, and captures an image of the two chip marks from the prism group; Two chip imaging cameras, and 2
A chip recognizing device comprising: two substrate imaging cameras for capturing images of substrate marks, respectively.
【請求項2】 前記プリズム群は、前記2個のチップマ
ークの像を前記2台のチップ撮像カメラに導く上プリズ
ム群と、 前記2個の基板マークの像を前記2台の基板撮像カメラ
に導く下プリズム群とを備えたことを特徴とする請求項
1に記載のチップ認識装置。
2. The prism group includes an upper prism group that guides the images of the two chip marks to the two chip imaging cameras, and an image of the two substrate marks to the two substrate imaging cameras. The chip recognition device according to claim 1, further comprising a lower prism group for guiding.
【請求項3】 前記上プリズム群は、前記2個のチップ
マークの像を取り込む上プリズムと、当該上プリズムか
らの前記2個のチップマークの像を前記2台のチップ撮
像カメラに向かって左右に振り分ける上分離プリズムと
を有し、 前記下プリズム群は、前記2個の基板マークの像を取り
込む下プリズムと、当該下プリズムからの前記2個の基
板マークの像を前記2台の基板撮像カメラに向かって左
右に振り分ける下分離プリズムとを有していることを特
徴とする請求項2に記載のチップ認識装置。
3. The upper prism group includes an upper prism that captures the images of the two chip marks, and an image of the two chip marks from the upper prism, which is moved right and left toward the two chip imaging cameras. An upper separation prism for allocating the two substrate marks to the two substrate marks; and a lower prism group that captures the images of the two substrate marks, and an image of the two substrate marks from the lower prism. The chip recognition device according to claim 2, further comprising a lower separation prism that sorts the camera left and right.
【請求項4】 前記上プリズム群および前記2台のチッ
プ撮像カメラを保持するチップ系保持部材と、 前記下プリズム群および前記2台の基板撮像カメラを保
持する基板系保持部材と、 前記チップ系保持部材と前記基板系保持部材とを前後方
向に相対的に進退させる撮像系移動機構とを、更に備え
たことを特徴とする請求項2または3に記載のチップ認
識装置。
4. A chip system holding member for holding the upper prism group and the two chip imaging cameras; a substrate system holding member for holding the lower prism group and the two substrate imaging cameras; 4. The chip recognition device according to claim 2, further comprising an imaging system moving mechanism that relatively moves the holding member and the substrate-based holding member forward and backward in the front-rear direction. 5.
【請求項5】 前記2台のチップ撮像カメラを保持する
と共に、これを前後方向に進退させるチップカメラ移動
機構と、 前記2台の基板撮像カメラを保持すると共に、これを前
後方向に進退させる基板カメラ移動機構とを、更に備え
たことを特徴とする請求項3または4に記載のチップ認
識装置。
5. A chip camera moving mechanism for holding the two chip imaging cameras and moving it back and forth, and a board for holding the two substrate imaging cameras and moving it back and forth. The chip recognition device according to claim 3, further comprising a camera moving mechanism.
【請求項6】 前記チップカメラ移動機構は、左側の前
記チップ撮像カメラを前後方向に進退させる左側移動機
構部と、右側の前記チップ撮像カメラを前後方向に進退
させる右側移動機構部とを有し、 前記基板カメラ移動機構は、左側の前記基板撮像カメラ
を前後方向に進退させる左側移動機構部と、右側の前記
基板撮像カメラを前後方向に進退させる右側移動機構部
とを有していることを特徴とする請求項5に記載のチッ
プ認識装置。
6. The chip camera moving mechanism includes a left moving mechanism for moving the left chip imaging camera forward and backward, and a right moving mechanism for moving the right chip imaging camera forward and backward. The board camera moving mechanism includes a left moving mechanism for moving the left board imaging camera forward and backward, and a right moving mechanism for moving the right board imaging camera forward and backward. The chip recognition device according to claim 5, wherein:
【請求項7】 請求項1ないし6のいずれかのチップ認
識装置と、 前記検出手段の検出結果を入力し基板に対する半導体チ
ップの位置補正値を算出すると共に、算出した位置補正
値に基づいて補正信号を出力するコントローラと、 前記コントローラの補正信号に基づいて、基板に対する
半導体チップの位置を補正する位置補正手段とを備えた
ことを特徴とするチップ実装装置。
7. A chip recognition device according to claim 1, wherein a detection result of said detection means is input, a position correction value of the semiconductor chip with respect to the substrate is calculated, and correction is performed based on the calculated position correction value. A chip mounting apparatus comprising: a controller that outputs a signal; and a position correction unit that corrects a position of a semiconductor chip with respect to a substrate based on a correction signal from the controller.
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