TWI407523B - A bonding device and a bonding device - Google Patents

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TWI407523B
TWI407523B TW98145744A TW98145744A TWI407523B TW I407523 B TWI407523 B TW I407523B TW 98145744 A TW98145744 A TW 98145744A TW 98145744 A TW98145744 A TW 98145744A TW I407523 B TWI407523 B TW I407523B
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Noboru Fujino
Yoshiyuki Ogata
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Description

接合裝置及修正接合裝置之接合位置之方法
本發明係關於接合裝置之構造及修正藉由該接合裝置進行接合時之接合位置的方法。
近年來，為了因應電子機器之小形化需求，係進行半導體元件之微細間距化。在構裝此種微細間距之半導體元件以製造半導體封裝體時，係使用於形成有引腳之基板的表面接合上下反轉之半導體晶片以將半導體晶片之電極接合於引腳的倒裝晶片方式。
在藉由此種倒裝晶片方式將半導體晶片接合於基板時，須使半導體晶片之電極之位置與基板之引腳位置對齊。在進行位置對齊時，係於經反轉之半導體晶片與基板之間插入上下兩視野攝影機，同時拍攝半導體晶片之電極面與基板之引腳面，從該影像檢測半導體晶片位置與基板之引腳位置，以進行定位(參照例如專利文獻1)。
又，由於電極與引腳之接合部係自外部無法看見的位置，因此在檢查半導體晶片之電極是否接合於引腳之既定位置時，由於須暫時將已連接之半導體晶片剝離並以顯微鏡觀察結合面之狀態，因此有檢查須耗費時間、步驟的問題(參照例如專利文獻2)。
因此，已提出了一種接合半導體晶片之光透射性帶體載具(參照例如專利文獻3)。又，專利文獻3所提出之方式，係在將半導體晶片接合於光透射性之帶體載具表面時，藉由攝影機從光透射性之帶體載具背面監控半導體晶片之電極與引腳之接觸狀態，根據此影像訊號以影像辨識裝置運算電極與引腳之位置偏移，使半導體晶片或基板往無位置偏移之方向移動，以自動修正電極與引腳的位置偏移。
又，專利文獻1所提出之方式，係透視過形成有引腳之光透射性撓性基板取得引腳之影像，且在拍攝經反轉之半導體晶片之電極影像後，使撓性基板平行移動以進行電極與引腳之位置對齊。
又，專利文獻2，係提出了修正因接合裝置之運轉使接合裝置之溫度上升而產生之半導體之電極與引腳之位置偏移的方法。此方法，係以配置於自光透射性膜背面側之接合載台分離之位置的攝影機，拍攝接合於光透射性膜上之半導體晶片之電極與膜之引腳的影像，根據該影像以手動方式修正搬送臂之偏置量。
[專利文獻1]日本特開2004-214705號公報
[專利文獻2]日本特開2002-43376號公報
[專利文獻3]日本特開平10-123176號公報
此外，當於基板上接合半導體晶片時，係採用下述方法：以基板位置不偏移之方式將基板吸附固定於接合載台，同時藉由接合載台之加熱器進行加熱，使吸附保持經反轉之半導體晶片且以內藏之加熱器加熱半導體晶片之接合工具下降至接合位置，將經加熱之半導體晶片之電極緊壓接合於經加熱之基板的引腳。接合載台，由於配置於與形成有基板之引腳之面相反側之面側，因此即使基板是光透射性，當基板吸附固定於接合載台時，即無法從接合載台側看見引腳的位置。
因此，在使基板吸附於接合載台後，係難以如專利文獻3所記載之習知技術般，藉由攝影機自光透射性帶體之背面監控半導體晶片之電極與引腳之接觸狀態，並自動修正電極與引腳之位置偏移。又，藉由專利文獻3所記載之習知技術，在基板自接合載台離開之狀態下進行半導體晶片之電極位置與引腳之位置對齊，其後使基板吸附固定於接合載台後基板之位置即偏移，而無法接合於正確之位置，有時會造成接合品質降低。同樣地，即使藉由專利文獻1所記載之習知技術，由於在使撓性基板移動後即固定於接合載台，因此會因固定時之偏移導致無法接合於正確之位置，而有有時會造成接合品質降低之問題。
另一方面，專利文獻2所記載之習知技術中，由於攝影機配置於與接合載台分離之位置，因此無因接合載台而無法從光透射性基板背側看見電極與引腳的問題。然而，如專利文獻2記載之習知技術，當欲藉由影像檢測半導體晶片之電極與引腳之位置偏移時，由於所取得之影像係複雜因此難以在短時間內以機械方式處理，一旦停止接合裝置之運轉，即須由人員觀看監控畫面調整移送臂的偏置量。電極與引腳之位置偏移，由於係起因於接合裝置各部之溫度之隨時間變化，因此須在接合裝置之運轉中進行數次之停止、調整。如此有導致接合裝置之運轉效率降低的問題。此問題，當係同時使多數接合裝置運轉時，問題會趨於嚴重。又，雖只要減少移送臂之偏置量調整頻度即能提升接合裝置之運轉率，但亦有電極與引腳之偏移變大，使接合品質降低的問題。
因此，本發明之目的在於不使接合裝置之運轉效率降低且提升接合品質。
本發明之接合裝置，係在接合位置將半導體晶片接合於一面形成有帶狀引腳之光透射性帶體上，並將其寬度較引腳之寬度寬而其長度較引腳之長度短的半導體晶片之電極接合於引腳，其特徵在於，包含：接合頭，係沿帶體之一面使接合工具移動；攝影機，配置於帶體之另一面側，透視過帶體取得引腳與接合於該引腳之電極的影像；以及控制部，使接合頭動作以控制接合工具之位置；控制部具有：邊緣檢測手段，係處理以攝影機取得之影像以檢測引腳之引腳邊緣與接合於該引腳之電極支電極邊緣；以及修正手段，係根據邊緣檢測手段所檢測出之各邊緣之相對位置修正接合位置。
本發明之接合裝置中較佳為，修正手段係就接合裝置之開始動作起每經既定次數之接合動作及/或每經既定時間進行接合位置之修正，在接合裝置之停止後，使接合位置回到初期設定位置。
本發明之接合裝置中較佳為，邊緣檢測手段包含：從引腳與接合於該引腳之電極之影像中選擇僅包含引腳之第1範圍，處理第1範圍之影像資料以檢測延伸於各引腳之長邊方向之一對引腳邊緣的步驟；於該範圍中選擇包含所檢測出之一對引腳邊緣之第2範圍，沿各引腳邊緣所延伸之方向使第2範圍移動於電極之方向，以檢測延伸於與各引腳邊緣延伸方向交叉之方向之電極之第1邊緣、及在較第1邊緣更靠第2範圍之移動方向側延伸於與引腳邊緣延伸方向交叉之方向之電極之第2邊緣的步驟；以及在電極之第1邊緣與第2邊緣之範圍內從一對引腳邊緣往引腳之寬度方向兩外側掃描影像，以檢測沿各引腳邊緣延伸方向延伸之一對電極邊緣的步驟；修正手段，包含：檢測與各引腳邊緣相鄰之各電極邊緣之間之各間隔的步驟；根據各間隔之差算出沿著與引腳延伸方向交叉之方向之電極與引腳之位置偏移量的步驟；以及根據所算出之偏移量修正接合位置的步驟。
本發明之接合裝置中較佳為，邊緣檢測手段包含：從引腳與接合於該引腳之電極之影像中選擇僅包含引腳之第1範圍，處理第1範圍之影像資料以檢測延伸於各引腳長邊方向之一對引腳邊緣的步驟；設定一對於其區域包含引腳邊緣、且其區域較第1範圍窄之第2範圍；粗略掃描第2範圍之影像以檢測沿各引腳邊緣之延伸方向延伸之一電極的步驟；以及細密掃描所檢測出之一電極之周緣部以檢測該電極之一對電極邊緣的步驟；修正手段包含：檢測與各引腳邊緣相鄰之各電極邊緣之間之各間隔的步驟；根據各間隔之差算出沿著與引腳延伸方向交叉之方向之電極與引腳之位置偏移量的步驟；以及根據所算出之偏移量修正接合位置的步驟。
本發明之接合裝置中較佳為，修正手段係算出複數次電極與引腳之位置偏移量，於該平均偏移量乘上係數以算出修正量，並依該修正量修正接合位置。
本發明之修正接合位置之方法，該接合位置，係在接合位置將半導體晶片接合於於一面形成有帶狀引腳之光透射性帶體上，並將其寬度較引腳之寬度寬而其長度較引腳之長度短之半導體晶片之電極接合於引腳時之位置，其特徵在於，包含：邊緣檢測步驟，藉由配置於帶體另一面側之攝影機透視過帶體取得引腳與接合於該引腳之電極之影像，並處理所取得之影像以檢測引腳之引腳邊緣與接合於該引腳之電極之電極邊緣；以及修正步驟，係根據以接合頭在邊緣檢測步驟所檢測出之各邊緣之相對位置沿帶體之一面使接合工具移動，以修正接合位置。
本發明之修正接合位置之方法中較佳為，修正步驟，係就接合裝置之開始動作起每經既定次數之接合動作及/或每經既定時間進行接合位置之修正，在接合裝置之停止後，使接合位置回到初期設定位置。
本發明之修正接合位置之方法中較佳為，邊緣檢測步驟包含：從引腳與接合於該引腳之電極之影像中選擇僅包含引腳之第1範圍，處理第1範圍之影像資料以檢測延伸於各引腳長邊方向之一對引腳邊緣的步驟；於該範圍中選擇包含所檢測出之一對引腳邊緣之第2範圍，沿各引腳邊緣延伸方向使第2範圍移動於電極之方向，以檢測延伸於與各引腳邊緣延伸方向交叉之方向之電極之第1邊緣、及在較第1邊緣更靠第2範圍之移動方向側延伸於與引腳邊緣延伸方向交叉之方向之電極之第2邊緣的步驟；以及在電極之第1邊緣與第2邊緣之範圍內從一對引腳邊緣往引腳之寬度方向兩外側掃描影像，以檢測沿各引腳邊緣延伸方向延伸之一對電極邊緣的步驟；修正步驟，包含：檢測與各引腳邊緣相鄰之各電極邊緣之間之各間隔的步驟；以及根據各間隔之差算出複數次沿著與引腳延伸方向交叉之方向之電極與引腳之位置偏移量，於該平均偏移量乘上係數以算出修正量，並依該修正量修正接合位置的步驟。
本發明之修正接合位置之方法中較佳為，邊緣檢測步驟包含：從引腳與接合於該引腳之電極之影像中選擇僅包含引腳之第1範圍，處理第1範圍之影像資料以檢測延伸於各引腳長邊方向之一對引腳邊緣的步驟；設定一對於其區域包含引腳邊緣、且該區域較第1範圍窄之第2範圍；粗略掃描第2範圍之影像以檢測沿各引腳邊緣之延伸方向延伸之一電極的步驟；以及細密掃描所檢測出之一電極之周緣部以檢測該電極之一對電極邊緣的步驟；修正步驟包含：檢測與各引腳邊緣相鄰之各電極邊緣之間之各間隔的步驟；根據各間隔之差算出沿著與引腳延伸方向交叉之方向之電極與引腳之位置偏移量的步驟；以及根據所算出之偏移量修正接合位置的步驟。
本發明，可發揮在不使接合裝置之運轉效率降低之情況下提升接合品質之效果。
以下，參照圖式說明本發明之較佳實施形態。如圖1所示，本實施形態之接合裝置100，具備：接合載台24，係吸附固定於表面形成有引腳46之光透射性帶體45且加熱；接合頭11，係使前端吸附有半導體晶片41之接合工具12沿吸附固定於接合載台24之帶體45之表面45a移動且朝向表面45a下降；攝影機31，係配置於帶體45之形成有引腳46之面之相反側；以及控制部60，係控制接合頭11之動作。此外，以下說明中，圖1中沿著紙面之左右方向為X方向、與紙面垂直之方向為Y方向、沿著紙面之上下方向為Z方向，帶體45之形成有引腳之面為帶體45之表面45a，相反側之面為背面45b。
如圖2所示，接合頭11安裝於框架10上，可自由移動於沿著圖1所示接合載台24之吸附面27或帶體45之表面45a的方向亦即XY方向。於接合頭11之前端設有延伸於Y方向且用以將半導體晶片41吸附於其吸附面16的真空孔15，於內部安裝有用以加熱所吸附之半導體晶片41的加熱器14。
於接合頭11內部，搭載有使接合工具12之一端側往Z方向驅動之Z方向馬達。又，藉由驅動Z方向馬達使接合工具12前端驅動於Z方向，以使吸附於接合工具12前端之半導體晶片41可接合於帶體45之表面45a。又，藉由使接合頭11移動於XY方向，而能使接合工具12及吸附於接合工具12前端之半導體晶片41移動於XY方向。
如圖1所示，接合載台24，係透過截熱材22安裝於支撐基盤21之基底23，於吸附帶體45之吸附面27設有真空吸附帶體45之真空孔26，於內部安裝有用以加熱已吸附之帶體45的加熱器25。於基底23內部組裝有使接合載台24上下移動於Z方向之移動機構，在接合時使之上升至緊貼於帶體45之背面45b的位置而能真空吸附帶體45，在接合後使帶體45往圖中箭頭a之方向送出時，吸附面27係以不妨礙帶體45移動之方式下降。
如圖1所示，於安裝有接合載台24之基盤21固定有攝影機安裝用臂部33。臂部33，係從基盤21往帶體45之送出方向延伸，於其前端安裝有攝影機31。攝影機31配置於可看穿帶體45之背面45b的位置，安裝成朝向帶體45之背面45b，於攝影機31周圍安裝有照明用LED32。此LED32亦可於攝影機31之周邊部成環狀構成。
如圖1所示，接合裝置100具備控制接合動作整體之控制部60。控制部60係於內部包含CPU61與記憶體65的電腦。藉由以CPU61一邊參照儲存於記憶體65之控制資料69一邊執行控制程式68、邊緣檢測程式66、修正程式67，來進行接合裝置100之控制。如圖1所示，接合頭11、接合載台24分別連接於接合頭介面62、接合載台介面63，藉由控制部60之指令而動作，攝影機31係連接於控制部60之攝影機介面64，而能將以攝影機31取得之影像送至控制部60。
如圖2所示，於帶體45之表面45a形成有複數組帶狀引腳46。各組之引腳46設有與半導體晶片41之電極42對應的數目，引腳46形成為往半導體晶片41外側延伸。引腳46亦可例如藉由鍍敷等而構成。又，於帶體45之兩側面設有孔48，該孔48係咬合於用以將帶體45沿圖中箭頭a方向送出的進給機構。又，帶體45亦可藉由未圖示之夾具一邊挾持一邊搬送的進給機構來運送。
如圖3所示，由於帶體45係光透射性，因此當從帶體45之背面45b觀看半導體晶片41接合於帶體45之表面45a且半導體晶片41之電極42接合於引腳46者，即會透視過光透射性之帶體45看見引腳46、電極42、半導體晶片41之電極42側之面。如圖3所示，與電極42接合之附近的引腳46係以寬度W1 之帶狀直線狀地延伸。又，電極42，其寬度W2 較引腳之寬度W1 寬且其長度L2 較引腳46之長度短。又，在電極42接合於引腳46上後，引腳46即從電極42往引腳46之長邊方向延伸，電極42則超出引腳46之寬度方向。由於引腳46並不透光，因此引腳46與電極42重疊之部分的電極42，從帶體45之背面45b無法看見，僅有圖中斜線所示之電極42從引腳46超出之部分可穿透帶體45而看見。
說明如以上所述構成之接合裝置100的動作。當接合裝置100開始動作後，光透射性之帶體45藉由未圖示帶體進給機構將引腳46送至接合載台24上的既定位置。當帶體45被送至既定之位置後，接合載台24之吸附面27係上升至緊貼於帶體45之背面的位置，使真空孔26成真空狀態而將帶體45吸附於接合載台24，並加熱帶體45。
接著，使接合頭11移動於XY方向，以未圖示之上下兩視野攝影機檢測接合工具12前端所吸附之半導體晶片41之電極42之位置與引腳46之位置之位置對齊，並將半導體晶片41之位置定位成接合位置。
在位置對齊結束後，驅動搭載於接合頭11之Z方向馬達使接合工具12朝向帶體45之表面45a下降，而吸附於接合工具12前端之吸附面16，將被加熱之半導體晶片41之電極42緊壓於帶體45之引腳46，藉由熱與壓力接合電極42與引腳46。
在接合動作結束後，使接合工具12上升，並使接合載台24下降。接著，藉由未圖示之帶體進給機構，將帶體45沿圖1之箭頭a方向送至次一引腳46來到接合載台24上為止，並進行次一接合。接著，已結束接合之引腳46之部分係依序被送往箭頭a之方向。
接著，當於帶體45接合有半導體晶片41之部分被送至攝影機31上後，控制部60即使安裝於攝影機31之LED32發光而照明帶體45之背面45b，於其視野中取得如圖3所示之影像。接著，以如下所述之方法取得引腳46之引腳邊緣46a,46b與電極42之電極邊緣42a,42b。
控制部60，如圖4之步驟S101及圖3所示，係從影像中選擇包含引腳46之影像且不包含電極42之影像的第1範圍51。此選擇亦可係自帶體45之位置與引腳46之配置預先決定的位置。又，由於藉由來自光透射性之帶體45之背面45b側之照明取得引腳46與電極42與半導體晶片41之電極側之面的影像，因此無半導體晶片41之區域不反射照明，引腳46之背景為黑色背景。因此，亦可檢索引腳46之背景較暗的部分來作為第1區域。
在控制部60選擇第1範圍51後，如圖4之步驟S102所示，藉由對該範圍之影像資料進行例如二值化處理，而將其位置儲存於記憶體65。又，控制部60如圖4之步驟S103及圖3所示，係將包含一對引腳邊緣46a,46b且較第1範圍51在Y方向為窄的範圍設定為第2範圍52。又，如圖4之步驟S104及圖3所示，使此第2範圍52移動於電極42之方向並藉由例如二值化處理，而如圖4之步驟S105所示，檢索相對引腳46之引腳邊緣46a,46b延伸於垂直方向之電極42之第1邊緣42c。由於電極42之寬度W2 較引腳46之寬度W1 大且電極42之影像超出引腳46之影像的寬度方向，而第1邊緣42c必定出現於引腳46之寬度W1 之範圍外側，因此在第1邊緣42c之檢索時，控制部60係省略第2範圍52之引腳46所重疊之範圍的資料處理，而進行第1邊緣42c之檢索。藉此，能較快速地檢索第1邊緣42c。在檢測出第1邊緣42c後，控制部即將第1邊緣42c之位置儲存於記憶體65。
控制部60，如圖4之步驟S106所示，朝向相同方向進一步地使第2範圍52移動，並以與第1邊緣42c之檢測相同的方法檢測與電極42之第1邊緣42c對向的第2邊緣42d。接著，在檢測第2邊緣42d後，將其位置儲存於記憶體65。接著，如圖4之步驟S107所示，朝向相同方向進一步地使第2範圍52移動，一邊僅進行引腳邊緣46a,46b之間之區域的影像資料處理，一邊檢測引腳46之端邊緣46c。資料處理係藉由二值化處理等來進行。在檢測出端邊緣46c後，控制部60係將端邊緣46c之位置儲存於記憶體65。
控制部60係讀出儲存於記憶體65之第1邊緣42c與第2邊緣42d之位置，如圖4之步驟S108所示地進行掃描範圍42e,42f之設定。掃描範圍42e,42f，係在電極之第1邊緣42c之Y方向延長線53與第2邊緣42d之Y方向延長線54之X方向距離L2 之間朝向兩條引腳邊緣46a,46b之外側的範圍，即圖3之斜線所示之電極42之影像未與引腳46之影像重疊的範圍。當控制部60設定掃描範圍42e,42f後，即如圖4之步驟S109所示，從引腳邊緣46a,46b往引腳46之寬度方向外側沿圖3所示之箭頭方向開始掃描範圍42e,42f之影像的掃描。接著，如圖4之步驟S110所示，藉由進行邊緣檢測進行與引腳46之延伸方向相同之方向延伸之電極42a,42b的檢測。控制部60如圖4之步驟S111所示，在檢測出兩條電極42a,42b後，停止掃描，將兩條電極42a,42b之位置儲存於記憶體65。
控制部60如圖4之步驟S112所示，從記憶體65讀出電極42a,42b之位置與引腳邊緣46a,46b之位置，並計算分別相鄰之電極邊緣42a與引腳邊緣46a之引腳46延伸方向與直角方向(Y方向)的距離A、以及電極邊緣42b與引腳邊緣46b之距離B。接著，將距離A與距離B之差的一半作為電極42與引腳46之位置偏移量儲存於記憶體65。
控制部60，如圖4之步驟S113所示，將所取得之偏移量乘以例如1/2等之係數來計算修正量。接著，如圖4之步驟S114所示，依此修正量修正引腳46之延伸方向與直角方向(Y方向)的接合位置。接合位置之修正如本實施形態中所說明，在進行偏置而處理藉由固定於接合頭11之其他攝影機所拍攝的影像後進行位置對齊時，亦可藉由依修正量變更其他攝影機之中心與接合位置的偏置量使接合工具12之位置移動。又，亦可直接修正接合位置之座標並使接合工具12之中心移動至修正座標來進行接合。
以上說明之本實施形態，由於在檢測電極42之各邊緣42a~42d時，係限定處理影像資料的範圍，因此能提高影像處理之速度。因此，如圖1所示，由於為了某半導體晶片41之接合而能根據帶體45在固定於接合載台24之時間內已接合之電極42與引腳46之位置偏移計算接合位置之修正量，因此能在不停止接合動作之狀態下檢測、監控電極42與引腳46之接合狀態來修正接合位置。藉此，可在不降低接合裝置100之運作效率的情況下使接合品質提升。
又，控制部60，亦可針對一個半導體晶片41在複數處算出電極42與引腳46之偏移量，並將其平均值乘以係數來計算修正量，亦可針對複數個半導體晶片41計算偏移量 並將其值儲存於記憶體65，在進行既定次數之接合後計算其平均值，並將其平均偏移量乘以係數後進行接合位置之修正。
例如，如圖5所示，亦可與先前說明之實施形態同樣地算出電極42與引腳46之偏移量並儲存於記憶體65，就既定接合次數進行接合位置之修正。接合裝置100由於在接合工具12或接合載台24具備加熱器14,25，因此在接合裝置100之開始動作後會因各部之熱變形而隨時間使電極42與引腳46之偏移量變大。因此，在開始動作後，當接合次數達到n1 ~n6 之各次數時，藉由進行接合位置之修正而提高接合位置之穩定性。此外，圖5中之一點鏈線係顯示無修正時之電極與引腳之偏移量的變化。
接合次數n1 ~n6 之各次數可依經驗或機械特性自由的決定，例如亦可n1 為50次，n2 為100次等。又，各次之修正中，如先前所說明，修正偏移量d1 ~d5 之一半，且如第六次之修正偏移量d6 減少某程度以上時，係將係數設為1來修正全量。此外，六次之累積修正量D係相等於在無修正之情形下之電極與引腳的偏移量。又，亦可非依既定之接合動作進行修正，而依既定之經過時間來進行修正。
又，如圖6所示，在接合裝置100停止後，係依與既定時間內累積了各次修正量而成之累積修正量D相同的量，往返方向修正接合位置，例如，亦可使偏置量回到初期值，在次一開始動作時儘可能地減少電極42與引腳46之偏移。如圖6所示，使此接合位置回到初期位置之動作係配合接合裝置100之冷卻時間和緩地進行。例如，亦可於接合裝置100安裝溫度計，與該溫度之降低同步地使接合位置之修正量回到初期位置。藉此，減低接合裝置100之開始動作初期之電極42與引腳46之位置偏移量，而能提升接合品質。
參照圖7，圖8說明其他實施形態。對參照圖1至圖4所說明之實施形態相同的部分賦予相同之符號省略其說明。
控制部60，如圖8之步驟S201及圖7所示，係從影像中選擇包含引腳46之影像且不包含電極42之影像的第1範圍55。此選擇與先前說明之實施形態同樣地，亦可係自帶體45之位置與引腳46之配置預先決定的位置，亦可檢索引腳46之背景較暗的部分來作為第1區域。
在控制部60選擇第1範圍55後，如圖8之步驟S202所示，藉由對該範圍進行掃描，並對所掃描之影像資料進行例如二值化處理，而檢測出引腳46之一對引腳邊緣46a,46b，將其Y方向位置儲存於記憶體65。掃描係從半導體晶片41之外側往半導體晶片41、亦即從圖7之紙面右側往左側進行。
其次，控制部60如圖8之步驟S203及圖7所示，係設定包含一對引腳邊緣46a,46b且較第1範圍55窄的第2範圍56。第2範圍56係一對引腳邊緣46a,46b包含於其區域，較第1範圍55在X方向、Y方向之長度短，其位置係自第1範圍55往X方向相隔既定距離之位置且其X方向各邊與一對引腳邊緣46a,46b平行的位置。此處之既定距離，亦可係半導體晶片41之外周至電極42之X方向長度。又，第2範圍56之Y方向長度，亦可設定為至少較電極42之Y方向長度長。
其次，控制部60如圖8之步驟S204所示，進行第2範圍56之區域之粗略掃描，並對齊影像資料進行二值化處理，而如圖8之步驟S205所示，確認是否包含電極42。此粗略處理，例如亦可係以攝影機31之攝影元件之數個～數十個像素作為一個群組來進行影像處理。接著，二值化處理係依各群組進行，於相鄰之群組間依濃淡之差辨識電極42之概略外周形狀，以特定出其概略位置。此外，此時係進一步確認於電極42之內側不存在電極。
控制部60在判斷於第2範圍56中不含有電極後，即如圖8之步驟S206所示，對圖7所示之電極42之Y方向之邊的周邊寬度W3 之區域進行細密掃描。細密掃描係檢測攝影機31之攝影元件之各像素之濃淡程度，以像素單位檢測電極42在Y方向之邊緣42a,42b。控制部60如圖8之步驟S207所示，在檢測出二條電極邊緣42a,42b後，如圖8之步驟S208所示停止掃描，將二條電極邊緣42a,42b在Y方向之位置儲存於記憶體65。此外，細密掃描不限於電極42之Y方向之邊的周邊寬度W3 之區域，亦可對第2範圍56整體進行細密掃描。
控制部60如圖8之步驟S209所示，從記憶體65讀出電極邊緣42a,42b之Y方向位置與引腳邊緣46a,46b之Y方向位置，計算分別相鄰之電極42a與引腳邊緣46a之引腳46之延伸方向與直角方向(Y方向)的距離A、以及電極邊緣42b與引腳邊緣46b之距離B。接著，將距離A與距離B之差的一半作為電極42與引腳46之Y方向位置偏移量儲存於記憶體65。
控制部60，如圖8之步驟S210所示，將所取得之Y方向位置偏移量乘以例如1/2等之係數來計算修正量。接著，如圖8之步驟S211所示，依此修正量修正引腳46之延伸方向與直角方向(Y方向)的接合位置。接合位置之修正如先前說明之實施形態同樣地，亦可藉由依修正量變更其他攝影機之中心與接合位置的偏置量使接合工具12之位置移動。又，亦可直接修正接合位置之座標並使接合工具12之中心移動至修正座標來進行接合。
以上說明之本實施形態，與先前說明之實施形態同樣地，可在不使接合裝置100之運轉效率降低之情況下提升接合品質。
10．．．框架
11．．．接合頭
12．．．接合工具
14,25．．．加熱器
15,26．．．真空孔
16,27．．．吸附面
21．．．基盤
22．．．截熱材
23．．．基底
24．．．接合載台
31．．．攝影機
32．．．LED
33．．．臂部
41．．．半導體晶片
42．．．電極
42a,42b．．．電極邊緣
42c．．．第1邊緣
42d．．．第2邊緣
42e,42f．．．掃描範圍
45．．．帶體
45a．．．表面
45b．．．背面
46．．．引腳
46a,46b．．．引腳邊緣
46c．．．端邊緣
48．．．孔
51,55．．．第1範圍
52,56．．．第2範圍
53,54．．．Y方向延長線
60．．．控制部
61．．．CPU
62．．．接合頭介面
63．．．接合載台介面
64．．．攝影機介面
65．．．記憶體
66．．．邊緣檢測程式
67．．．修正程式
68．．．控制程式
69．．．控制資料
100．．．接合裝置
圖1係顯示本發明之實施形態之接合裝置構成的說明圖。
圖2係顯示以本發明之實施形態之接合裝置將半導體晶片接合於帶體之狀態的俯視圖。
圖3係顯示從背側觀看已藉由本發明之實施形態之接合裝置接合有半導體晶片之帶體之狀態的圖。
圖4係顯示本發明之實施形態之接合裝置之動作的流程圖。
圖5係顯示本發明之實施形態之接合位置之修正時序與修正量的圖。
圖6係顯示本發明之實施形態之相對於時間之接合位置之修正量的圖。
圖7係顯示從背側觀看已藉由本發明之另一實施形態之接合裝置接合有半導體晶片之帶體之狀態的圖。
圖8係顯示本發明之另一實施形態之接合裝置之動作的流程圖。
10．．．框架
11．．．接合頭
12．．．接合工具
14,25．．．加熱器
15,26．．．真空孔
16,27．．．吸附面
21．．．基盤
22．．．截熱材
23．．．基底
24．．．接合載台
31．．．攝影機
32．．．LED
33．．．臂部
41．．．半導體晶片
42．．．電極
45．．．帶體
45a．．．表面
45b．．．背面
46．．．引腳
60．．．控制部
61．．．CPU
62．．．接合頭介面
63．．．接合載台介面
64．．．攝影機介面
65．．．記憶體
66．．．邊緣檢測程式
67．．．修正程式
68．．．控制程式
69．．．控制資料
100．．．接合裝置

Claims (7)

  1. 一種接合裝置，係在接合位置將半導體晶片接合於一面形成有帶狀引腳之光透射性帶體上，並將其寬度較引腳之寬度寬而其長度較引腳之長度短的半導體晶片之電極接合於引腳，其特徵在於，包含：接合頭，係沿帶體之一面使接合工具移動；攝影機，配置於帶體之另一面側，透視過帶體取得引腳與接合於該引腳之電極的影像；以及控制部，使接合頭動作以控制接合工具之位置；控制部具有：邊緣檢測手段，係處理以攝影機取得之影像以檢測引腳之引腳邊緣與接合於該引腳之電極之電極邊緣；以及修正手段，係根據邊緣檢測手段所檢測出之各邊緣之相對位置修正接合位置；邊緣檢測手段包含：從引腳與接合於該引腳之電極之影像中選擇僅包含引腳之第1範圍，處理第1範圍之影像資料以檢測延伸於各引腳之長邊方向之一對引腳邊緣的步驟；於該範圍中選擇包含所檢測出之一對引腳邊緣之第2範圍，沿各引腳邊緣所延伸之方向使第2範圍移動於電極之方向，以檢測延伸於與各引腳邊緣延伸方向交叉之方向之電極之第1邊緣、及在較第1邊緣更靠第2範圍之移動方向側延伸於與引腳邊緣延伸方向交叉之方向之電極之第2邊緣的步驟；以及 在電極之第1邊緣與第2邊緣之範圍內從一對引腳邊緣往引腳之寬度方向兩外側掃描影像，以檢測沿各引腳邊緣延伸方向延伸之一對電極邊緣的步驟；修正手段，包含：檢測與各引腳邊緣相鄰之各電極邊緣之間之各間隔的步驟；根據各間隔之差算出沿著與引腳延伸方向交叉之方向之電極與引腳之位置偏移量的步驟；以及根據所算出之偏移量修正接合位置的步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項之接合裝置，其中，修正手段係就接合裝置之開始動作起每經既定次數之接合動作及/或每經既定時間進行接合位置之修正，在接合裝置之停止後，使接合位置回到初期設定位置。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之接合裝置，其中，邊緣檢測手段包含：從引腳與接合於該引腳之電極之影像中選擇僅包含引腳之第1範圍，處理第1範圍之影像資料以檢測延伸於各引腳之長邊方向之一對引腳邊緣的步驟；設定於其區域包含一對引腳邊緣、且該區域較第1範圍窄之第2範圍的步驟；粗略掃描第2範圍之影像以檢測沿各引腳邊緣之延伸方向延伸之一電極的步驟；以及細密掃描所檢測出之一電極之周緣部以檢測該電極之一對電極邊緣的步驟； 修正手段包含：檢測與各引腳邊緣相鄰之各電極邊緣之間之各間隔的步驟；根據各間隔之差算出沿著與引腳之延伸方向交叉之方向之電極與引腳的位置偏移量的步驟；以及根據所算出之偏移量修正接合位置的步驟。
  4. 如申請專利範圍第3項之接合裝置，其中，修正手段係算出複數次電極與引腳之位置偏移量，使其平均偏移量乘以係數算出修正量，並依該修正量修正接合位置。
  5. 一種修正接合位置之方法，該接合位置，係在接合位置將半導體晶片接合於於一面形成有帶狀引腳之光透射性帶體上，並將其寬度較引腳之寬度寬而其長度較引腳之長度短的半導體晶片之電極接合於引腳時的接合位置，其特徵在於，包含：邊緣檢測步驟，藉由配置於帶體另一面側之攝影機透視過帶體取得引腳與接合於該引腳之電極的影像，並處理所取得之影像以檢測引腳之引腳邊緣與接合於該引腳之電極的電極邊緣；以及修正步驟，係根據以接合頭在邊緣檢測步驟所檢測出之各邊緣的相對位置沿帶體之一面使接合工具移動，以修正接合位置；邊緣檢測步驟包含：從引腳與接合於該引腳之電極之影像中選擇僅包含引腳之第1範圍，處理第1範圍之影像資料以檢測延伸於各 引腳之長邊方向之一對引腳邊緣的步驟；於該範圍中選擇包含所檢測出之一對引腳邊緣的第2範圍，沿各引腳邊緣所延伸之方向使第2範圍移動於電極之方向，以檢測延伸於與各引腳邊緣延伸方向交叉之方向之電極的第1邊緣、及在較第1邊緣更靠第2範圍之移動方向側延伸於與引腳邊緣延伸方向交叉的方向之電極的第2邊緣的步驟；以及在電極之第1邊緣與第2邊緣之範圍內從一對引腳邊緣往引腳之寬度方向兩外側掃描影像，以檢測沿各引腳邊緣延伸方向延伸的一對電極邊緣的步驟；修正步驟，包含：檢測與各引腳邊緣相鄰之各電極邊緣之間之各間隔的步驟；以及根據各間隔之差算出複數次沿著與引腳延伸方向交叉之方向之電極與引腳的位置偏移量，使其平均偏移量乘以係數算出修正量，並依該修正量修正接合位置的步驟。
  6. 如申請專利範圍第5項之修正接合位置之方法，其中，修正步驟，係就接合裝置之開始動作起每經既定次數之接合動作及/或每經既定時間進行接合位置之修正，在接合裝置之停止後，使接合位置回到初期設定位置。
  7. 如申請專利範圍第5或6項之修正接合位置之方法，其中，邊緣檢測步驟包含：從引腳與接合於該引腳之電極之影像中選擇僅包含引腳之第1範圍，處理第1範圍之影像資料以檢測延伸於各 引腳之長邊方向之一對引腳邊緣的步驟；設定於其區域包含一對引腳邊緣、且該區域較第1範圍窄之第2範圍的步驟；粗略掃描第2範圍之影像以檢測沿各引腳邊緣之延伸方向延伸之一電極的步驟；以及細密掃描所檢測出之一電極之周緣部以檢測該電極之一對電極邊緣的步驟；修正步驟包含：檢測與各引腳邊緣相鄰之各電極邊緣之間之各間隔的步驟；根據各間隔之差算出沿著與引腳之延伸方向交叉之方向之電極與引腳的位置偏移量的步驟；以及根據所算出之偏移量修正接合位置的步驟。
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