JPWO2020241753A1 - 傾斜補正装置、加工装置および傾斜補正方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施の形態1にかかる傾斜補正装置、加工装置および傾斜補正方法を説明する。
図1は、実施の形態1にかかる加工装置1の構成を示す図である。加工装置1は、半導体チップをパッケージに対して加圧および加熱して実装加工するボンディング装置である。図1に示すように、加工装置1は、実装加工を行う加工機構2と、加工機構2にケーブル14を介して接続され、オペレータの操作に応答して、加工機構2による実装加工を制御する制御装置10と、を備える。
移送機構28は、加圧装置30およびカメラ装置32をX軸方向に移送するX軸移送機構280と、これらをZ軸方向に移送するZ軸移送機構282と、を備える。
図6に示す画像処理装置108は、カメラ装置32により載置面の画像を示す画像データを得て、この画像データを解析する。補正処理装置110は、画像データの解析結果に基づいて、X軸ゴニオステージ262およびZ軸ゴニオステージ264に与えるべき補正データを算出する。補正データの算出は、加工対象4の加工内容などに応じた頻度で行われる。
次に、本開示の実施の形態2を説明する。図11は、実施の形態2にかかる加工装置5の構成を示す図である。図11に示すように、加工装置5は、加工装置1の加工機構2および制御装置10を、加工機構6および制御装置16に置換した構成を有する。加工機構6は、X軸移送機構280にZ軸ゴニオステージ264の載置面の傾斜を光学的に測定する傾斜計60を配置し、土台200に加圧ツール300の加工面の傾斜を光学的に測定する傾斜計62を配置した構成を有する。
次に、本開示の実施の形態3を説明する。
図15は、実施の形態3にかかる加工装置7の構成を示す図である。
図15に示すように、加工装置7は、実施の形態2にかかる加工装置5の加工機構2および制御装置16を、加工機構8および制御装置18に置換した構成を有する。加工機構8は、加工機構2のカメラ装置32を、特定の偏光成分を減衰させた光を用いて加工対象4を撮影するカメラ装置34に置換した構成を有する。
次に、本開示の実施の形態4を説明する。図22は、本開示の実施の形態4にかかる加工装置9の構成を示す図である。図1などに示した加工装置1は、半導体チップのパッケージだけでなく、人工衛星向け太陽電池セル等の接合部材を加工対象とすることもできる。つまり、加工装置1は、適切な変形により、実施の形態1において説明したようにボンディング装置として用いられるだけでなく、このような接合部材を抵抗溶接する抵抗溶接機としても用いられ得る。
例えば、実施形態1から3の加工装置1,5,7により太陽電池パネルを加工してもよく、実施形態4の加工装置9により半導体装置を加工してもよい。さらに、加工対象は、半導体装置と太陽電池パネルに限定されず、圧接或いは熱溶接の対象物であれば、何でもよい。加工対象の材質は、金属、半導体、樹脂等でもよい。
加圧対象に電流を流して接合する例を示したが、電流を流さなくてもよい。この開示は、2つの部材を圧力のみ、圧力と熱、圧力と電流、圧力と熱と電流により接合、溶接等する場合に広く適用可能である。
加圧対象が載置される載置面を有する載置台の構成、加圧対象を加圧する加圧面を有する加圧装置の構成、加圧対象を搬送する部品移送の機構の構成なども適宜変更可能である。
Claims (17)
- 加工対象が載置される載置面と、
前記載置面に載置された前記加工対象を加圧して加工する加工面と、
前記載置面を撮影して、前記載置面の画像の画像データを生成するカメラ装置と、
前記画像データを処理し、前記載置面と前記加工面との傾斜を補正する補正方向および補正量を求める画像処理装置と、
求められた前記補正方向および前記補正量に従って、前記載置面および前記加工面の少なくとも一方の傾斜を変更し、前記載置面および前記加工面の傾斜を、予め決められた範囲内に補正する補正装置と、
を備える傾斜補正装置。 - 前記カメラ装置は、
照明装置と、
前記照明装置から射出された光を、複数の角度で偏光させる偏光フィルタ装置と、
前記複数の角度で偏光させられた光を用いて、複数の画素を含む前記載置面の画像の画像データを生成するカメラと、
を備え、
前記画像処理装置は、前記複数の角度で偏光させられた光を用いて生成された複数の画像に共通に含まれる画素のみを含む画像に基づいて補正方向および補正量を求める、
請求項1に記載の傾斜補正装置。 - 前記補正方向および前記補正量を学習し、前記学習の結果に基づいて前記補正方向および前記補正量を求める学習装置をさらに備え、
前記補正装置は、学習の結果として求められた前記補正方向および前記補正量に従って、前記載置面および前記加工面の少なくとも一方の傾斜を変更する、
請求項1または2に記載の傾斜補正装置。 - 前記学習装置は、教師データを用いて前記補正方向および前記補正量を学習する、
請求項3に記載の傾斜補正装置。 - 前記補正装置は、前記載置面および前記加工面の傾斜を補正して平行にする、
請求項1から4のいずれか1項に記載の傾斜補正装置。 - 前記画像処理装置は、
前記載置面において、前記加工面により加圧された範囲に含まれる画像データを抽出する抽出処理と、
抽出された前記範囲に含まれる画像データから、前記載置面と前記加工面との傾斜を補正する補正方向および補正量を算出する算出処理と、
を行う請求項1から5のいずれか1項に記載の傾斜補正装置。 - 前記画像処理装置は、
前記算出処理において、
抽出された前記範囲の画像データを、前記範囲における複数の領域それぞれに対応する部分データに分割し、
前記複数の領域の領域それぞれの部分データに基づいて、前記補正方向および前記補正量を算出する、
請求項6に記載の傾斜補正装置。 - 前記画像処理装置は、
前記抽出処理において、矩形の前記範囲に含まれる画像データを抽出し、
前記算出処理において、
矩形の前記範囲を、第1の方向および第2の方向にそれぞれ2等分した4つの部分の前記部分データに分割し、
4つの前記部分データそれぞれが示す前記加工面により加圧された面積を比較して、前記補正方向を算出する、
請求項7に記載の傾斜補正装置。 - 前記画像処理装置は、4つの前記部分データそれぞれが示す前記加工面により加圧された面積に基づいて、前記補正量を算出する、
請求項8に記載の傾斜補正装置。 - 前記補正装置は、
前記載置面の外にある第1の回転軸を中心に前記載置面を回転させる第1のゴニオステージと、
前記載置面の外にあり、前記第1の回転軸とは異なる第2の回転軸を中心に前記載置面を回転させる第2のゴニオステージと、
を備え、
算出された前記補正方向および前記補正量に従って、前記第1のゴニオステージおよび前記第2のゴニオステージの少なくとも一方に、前記載置面を回転させる、
請求項1から9のいずれか1項に記載の傾斜補正装置。 - 前記第1の回転軸と前記第2の回転軸とは直交する、
請求項10に記載の傾斜補正装置。 - 請求項1から11のいずれか1項に記載の傾斜補正装置と、
前記傾斜補正装置により前記載置面と前記加工面の傾斜が補正された状態で、前記載置面と前記加工面とで加工対象を加工する加工機構と、
を備える加工装置。 - 前記載置面には、半導体パッケージと、半導体チップと、導線とが、重ねて配置され、
前記加工機構は、前記導線と前記半導体チップと前記半導体パッケージとを、前記加工面により前記載置面に向けて加圧する、
請求項12に記載の加工装置。 - 前記載置面には、太陽電池セルのパッケージと、太陽電池セル又は電極パッドと、導線とが、重ねて配置され、
前記加工機構は、前記導線と太陽電池セル又は電極パッドと前記太陽電池セルのパッケージとを、前記加工面により前記載置面に向けて加圧する、
請求項12に記載の加工装置。 - 前記加工機構は、前記加工対象に電流を流して加熱加工する抵抗溶接ヘッドを含む、
請求項12、13又は14に記載の加工装置。 - 前記抵抗溶接ヘッドは、加工対象を加圧する1つの加圧面を備え、前記載置面と前記加圧面との間に前記加工対象を介して電流を流し、或いは、複数の加圧面を備え、複数の加圧面の間に前記加工対象を介して電流を流す、
請求項15に記載の加工装置。 - 加工対象が載置される載置面を撮影して、前記載置面の画像の画像データを生成し、
前記画像データに基づいて、前記載置面と、載置された前記加工対象を加工する加工面と、の傾斜を補正する補正方向および補正量を求め、
求められた前記補正方向および前記補正量に従って、前記載置面および前記加工面の少なくとも一方の傾斜を補正する、
傾斜補正方法。
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