TWI724494B - 安裝裝置及半導體裝置的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題，係提供減低安裝頭的振動的安裝裝置。 解決手段的安裝裝置，係具備搬送晶粒的第一安裝頭、動作時序與前述第一安裝頭不同，且搬送晶粒的第二安裝頭、可使前述第一安裝頭自由移動於第一方向的第一驅動部、可使前述第二安裝頭自由移動於前述第一方向的第二驅動部、控制前述第一驅動部及前述第二驅動部的控制部。前述控制部，係以根據指令值計算出使前述第一安裝頭移動時所發生的激振力，或作為預先測定且登記的振動波形，將相當於抵消前述激振力的反方向的推力的分量，作為前饋成分，加入至前述第二安裝頭的控制量之方式構成。

Description

安裝裝置及半導體裝置的製造方法
本發明係關於安裝裝置，可適用於例如兩台安裝頭進行相互不同的動作的安裝裝置。
作為先前的零件安裝裝置，公知有具備裝備了保持零件的複數吸附噴嘴的安裝頭、可沿著沿基板的表面之方向即X方向移動地支持安裝頭的X樑、及可移動於與X方向正交的Y方向地支持X樑的兩端部之兩條的Y樑者。在此種構造的零件安裝裝置中，兩端部被個別的Y樑支持之狀態的X樑移動於Y方向，並且被X樑支持的安裝頭移動於X方向，藉此，安裝頭對位於基板的安裝位置，零件被安裝於基板上。
又，於此種零件安裝裝置中，採用在兩條Y樑之間，支持兩條X樑，使用被個別之X樑可移動地支持的兩台安裝頭，實現有效率的零件安裝的裝置構造。近年來，除了零件安裝之生產性的提升之外，也被強烈要求零件安裝精度的提升。
在此種零件安裝裝置中，為了零件安裝之生產性提升，大多有兩台安裝頭同步進行不同動作的狀況。例如，在一方的安裝頭進行對基板上的零件安裝噴頭之間，另一方的安裝頭在零件供給部進行取出零件的動作的狀況等。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2011-187468號公報
[發明所欲解決之課題]
如此在兩台安裝頭同步進行相互不同的動作時，在零件安裝裝置中，因為一方的安裝頭及X樑所產生的振動傳達至Y樑，該振動進而傳達至另一方的X樑及安裝頭。此種振動的傳達，有對零件的位置辨識或安裝動作等的精度造成不良影響之虞。對於為了迴避此種振動的傳達所致之影響來說，需要限制兩台安裝頭相互間之動作，會阻礙零件安裝之生產性的提升。 本發明的課題，係提供減低安裝頭的振動的安裝裝置。 其他課題與新穎的特徵，可從本說明書的記述及添附圖面理解。 [用以解決課題之手段]
簡單說明本發明的代表性者的概要的話，如下所述。 也就是說，安裝裝置，係具備搬送晶粒的第一安裝頭、動作時序與前述第一安裝頭不同，且搬送晶粒的第二安裝頭、可使前述第一安裝頭自由移動於第一方向的第一驅動部、可使前述第二安裝頭自由移動於前述第一方向的第二驅動部、控制前述第一驅動部及前述第二驅動部的控制部。前述控制部，係以根據指令值計算出使前述第一安裝頭移動時所發生的激振力，或作為預先測定且登記的振動波形，將相當於抵消前述激振力的反方向的推力的分量，作為前饋成分，加入至前述第二安裝頭的控制量之方式構成。 [發明的效果]
依據前述安裝裝置，可減低安裝頭的振動。
以下，針對實施形態及實施例，使用圖面來進行說明。但是，於以下的說明中，有對於相同構成要素附加相同符號，省略重複的說明的情況。再者，圖式係為了讓說明更明確，相較於實際的樣態，有關於各部的寬、厚度、形狀等模式揭示的狀況，但僅為一例，並不是限定本發明的解釋者。
首先，針對實施形態的安裝裝置，使用圖1～圖3進行說明。圖1係模式揭示實施形態之安裝裝置的俯視圖。圖2係模式揭示圖1的安裝裝置的側視圖。
實施形態的安裝裝置100係從零件供給部(未圖示)將零件300搬送至工件200的上方為止，並將所搬送的零件300組裝(安裝)於工件200的裝置。安裝裝置100係具備支架110、被支持於支架110上的安裝台120、設置於支架110上的X支持台131a、131b、被支持於X支持台131a、131b上的Y樑140a、140b、被Y樑140a、140b支持的安裝頭150a、150b、將安裝頭150a、150b驅動於Y軸方向及Z軸方向的驅動部160a、160b。再者，X軸方向、Y軸方向係在水平面上相互正交的方向，在本實施形態中，如圖1所示，將Y樑140a、140b延伸的方向設為Y軸方向(第二方向)，將與其正交的方向設為X軸方向(第一方向)來進行說明。又，Z軸方向(第三方向)係垂直於XY面的上下方向。再者，與先前技術的項目所記載之X方向及Y方向不同。
安裝頭150a、150b係具有可自由裝卸零件300的保持手段的裝置，安裝於可自由往返移動於Y軸方向的Y樑140a、140b。
本實施形態的狀況中，分別具備3個安裝頭150a、150b，各安裝頭150a、150b係具備具有藉由真空吸附保持零件300之吸嘴的保持手段151a。再者，安裝頭150b的保持手段並未圖示。又，驅動部160a、160b係可使3個安裝頭150a、150b分別獨立地升降於Z軸方向。安裝頭150a、150b係具備保持並搬送零件300，將零件300安裝於被吸附固定於安裝台120的工件200上的功能。
設置於X支持台131a、131b上的導件132a、132b係可自由滑動於X軸方向地導引Y樑140a、140b的構件。本實施形態的狀況中，兩個X支持台131a、131b平行配置，各X支持台131a、131b係在延伸於X軸方向之狀態下固定於支架110。X支持台131a、131b作為與支架110一體形成者亦可。將X支持台131a、131b及導件132a、132b稱為X樑130a、130b。又，X樑130a、130b也稱為X1軸、X2軸。又，Y樑140a、140b也稱為Y1軸、Y2軸。
如圖2所示，於導件132a、132b上，滑件143a、143b可自由移動於X軸方向地安裝。然後，於兩個導件132a、132b的各滑件143a、143b上，分別安裝Y樑140a、140b的各腳部142aa、142ba、142ab、142bb。也就是說，Y樑140a、140b的主樑部141a、141b，係以橫跨安裝台120上之方式延伸於Y軸方向，兩端的各腳部142aa、142ba、142ab、142bb安裝於滑件143a、143b，藉由安裝於X支持台131a、131b的導件132a、132b可自由移動於X軸方向地被支持。於腳部142aa、142ba、142ab、142bb，具備將Y樑140a、140b驅動於X軸方向的馬達等的驅動部144aa、144ba、144ab、144bb。再者，主樑部141a、141b的底面與腳部142aa、142ba、142ab、142bb的底面(滑件143a、143b的上面)係位於相同面上，所以，主樑部141a、141b係設置於並未高於X支持台131a、131b多少的位置。
如圖1所示，Y樑140a、140b係延伸於Y軸方向而配置，用以導引安裝頭150a、150b之Y軸方向的往返移動的構件，也是驅動部。
接著，針對Y樑及安裝頭的振動，使用圖3來進行說明。圖3係說明圖1的安裝裝置的課題的模式前視圖，圖3(a)係說明對向二軸獨立動作的圖，圖3(b)係說明一方的軸動作，另一方的軸停止的狀況的圖，圖3(c)係說明框架的振動變形的圖，圖3(d)係說明另一方的軸的振動的圖。
在安裝裝置100中，為了提升零件安裝的生產性，如圖3(a)所示，大多有兩台安裝頭150a、150b同步進行不同動作的狀況。例如，有在一方的安裝頭150b進行對基板上的零件安裝噴頭之間，另一方的安裝頭150a進行移動於X方向的動作的狀況。
如圖3(b)所示，Y1軸即Y樑140a動作於X軸方向時，如圖3(c)所示，加減速時安裝頭150a及Y樑140a的質量(Ma)與加速度(A)相乘的反作用力(Fr=Ma・A)傳達至支架(框架)110，支架110被激振，如兩點虛線般振動變形。在此，將支架110的振動加速度設為A’。支架110振動時，如圖3(d)所示，對另一方的安裝頭150b，安裝頭150b及Y樑140b的質量(Mb)與振動加速度(A’)相乘的慣性力(Fi=Mb・A’)會施加於支架110的振動的反方向。該慣性力會作為外力施加於保持另一方的安裝頭150b及Y樑140b的驅動部144ab與144bb的馬達，變成降低定位精度的要因。
對向二軸等的構造的狀況中，Y1軸即Y樑140a動作時，Y2軸即Y樑140b例如即使停止，Y1軸的加減速的振動也會傳達於框架，成為使Y2軸振動的要因，發生數μm～十數μm程度的位置偏離。不僅像本實施形態的支架構造，以具有驅動於相同方向之軸的個別驅動系構成，一方會受到另一方的動作振動的影響的機構構造的狀況中，也會發生本課題。
接著，針對解決前述的課題的實施形態，使用圖4～10進行說明。圖4係模式揭示實施形態之安裝裝置的前視圖，圖4(a)係不具有振動測定器的狀況的圖，圖4(b)係具有振動測定器的狀況的圖。圖5A係說明藉由圖4(a)的安裝裝置之移動軸的動作，施加於對方軸的慣性力與發生之偏差的圖。圖5B係說明藉由圖4(b)的安裝裝置之移動軸的動作，施加於對方軸的慣性力與發生之偏差的圖。圖6A係說明長距離動作時的對方軸之推力的計算的圖。圖6B係說明短距離動作時的對方軸之推力的計算的圖。圖7A係比較例的安裝裝置之裝置系統的區塊線圖。圖7B係安裝裝置之裝置系統的區塊線圖。圖8A係裝置設置於堅固的地板時之裝置的振動模型圖。圖8B係裝置設置於並不堅固的地板時之裝置的振動模型圖。圖9係說明根據長距離動作時的動作軸的加加加速度所計算出之推力及根據振動波形所計算出之推力的圖。圖10係說明根據短距離動作時的動作軸的加加加速度所計算出之推力及根據振動波形所計算出之推力的圖。
如圖4(a)所示，利用將抵消Y1軸即Y樑140a的動作時發生於Y2軸即Y樑140b之慣性力(Fi)的推力(Fp)施加至Y2軸，減低Y2軸的振動。具體來說，如圖5A所示，因為藉由使Y1軸動作所發生之激振力(加加速度(J))而支架振動，因為支架110的振動而慣性力會施加於對方軸，以該慣性力作為起點的振動發生於對方軸，顯現成偏差。該振動係根據支架110與Y軸驅動軸所構成之振動系的剛性、頻率特性來決定，振動振幅、頻率、衰減特性等係根據各別裝置構造而不同。振動的起點係成為動作軸的加速減速的開始點，所以，利用求出適應以其作為起點的支架與驅動部的軸構造所致之振動特性的推力補償波形，並施加於對方軸的推力，來抑制振動。例如如圖6A、6B所示，動作軸所發生的激振力，係設為將指令動作速度(V)進行微分的加速度(A)更進行微分所計算出的加加速度(J)，並將於其反方向上抵消之推力的相當量(圖中的推力補償的實線)，作為前饋成分同時加於Y2軸的控制值，藉此相消激振力，抑制振動。
又，如圖4(b)所示，被動作軸激振而振動之支架的振動，係成為如圖5B所示之動作軸的加加速度(J)作為起點的振動波形，因為該振動施加於對方軸，作為多餘的偏差而顯現於對方軸，對方軸的馬達控制部係檢測出該偏差，以抵消偏差之方式加上反饋，輸出推力指令以回到目標位置。因此，利用設置於支架的振動測定器170測定支架的振動，如圖5B所示，根據支架110的振動來計算出施加於對方軸的激振力，並將抵消施加於對方軸之振動的推力的相當量，作為前饋成分，與動作軸動作同時加於Y2軸的控制值，藉此相消激振力，也可抑制振動。該振動測定器170作為加速度擷取器或迴轉感測器等之可測定變位、速度、加速度等的裝置即可。
如圖7所示，於比較例的驅動部之馬達(M)的控制中，在Y1軸，位置控制部71a係依據動作指令與馬達75a的位置資訊，對速度控制部72a輸出速度指令。速度控制部72a係依據速度指令與馬達75a的速度資訊，輸出電流控制資訊。電流控制部73a係依據放大器(AMP)74a的資訊與電流控制資訊來控制放大器74a。Y2軸係與Y1軸同樣地控制。如此，在比較例的控制方法中，動作軸與對方軸分別獨立控制，因為動作軸動作所發生之振動的影響，對方軸會作為外部干擾(外力振動)而承受。
因此，如圖7B所示，在實施形態中，推力補償部76a、76b係根據動作軸(例如Y1軸)的動作指令來推估施加於對方軸(例如Y2軸)的激振力，作為推力補償，將對方軸的推力前饋成分，加減算至電流控制部73a、73b。藉此，與動作軸動作同時使對方軸在振動發生前發生伸展方向的作用力，抑制支架110與受到振動影響的對方軸的相對偏離(偏差)，可謀求減低對對方軸的振動影響與提升精度。
再者，假定是設置於堅固的地板之裝置時，假設如圖8A所示之3自由度振動系統(Xa、Xb、Xframe)即可。在此，Ma是Y1軸整體的質量，Xa是Y1軸的X方向位置，Xam是使Y1軸動作於X方向之馬達等驅動部的定位位置，Vxam是施加於Y1軸的動作指令，Mb是Y2軸整體的質量，Xb是Y2軸的X方向位置，Xbm是使Y2軸動作於X方向之馬達等驅動部的定位位置，Mframe是支架整體的質量，Xframe是支架的變位。此時，根據起因於Y1軸的變動之Xframe的舉動(支架的振動加速度(A’))計算出質量為Mb之Y2軸的慣性力與振動即可。此時，也計算出裝置廠商的組裝調整階段中所施加之補償推力，容易進行設定。但是，在像因為裝置的動作而發生地板的振動之地板剛性有問題時，係以圖8B所示之模型(4自由度振動系統(Xa、Xb、Xframe、Xfloor))表示，與3自由度的狀況不同之波形的振動會施加於對方軸。在此，Xfloor是地板的變位。地板的變位、特性係因為設置環境分別不同，因此，難以預先推估Y1軸動作所致之支架的振動，需要進行在裝置設置目的地的調整。此時，可藉由在設置場所使動作軸動作，利用與設置於支架110或安裝頭150a、150b等的振動測定器170相同的振動測定器，測定、抽出藉由對方軸的靜止轉矩及偏差波形所得之振動波形，並根據該波形計算出推力補償波形，保存於後述之控制裝置的記憶裝置來對應。
又，藉由定期性使動作軸動作，利用與設置於支架110或安裝頭150a、150b等的振動測定器170相同的振動測定器，測定對方軸的振動波形，並登記於後述之控制裝置的記憶裝置且予以修正，也可對於裝置的經時變化來進行修正。此係也可活用裝置的生產中所發生之等待基板搬出入的等待時間，自動測定、登記。
在上述的實施形態中，根據從動作軸(例如Y1軸)的指令速度所計算之加加速度，以計算出對方軸(例如Y2軸)的推力，但是，如圖9所示，根據對從動作軸(例如Y1軸)的指令速度計算出之加加速度進行微分所計算出的加加加速度((a)Y1軸加加加速度)，計算出加加速度的上升，作為對方軸(例如Y2軸)的推力亦可。又，如圖9所示，預先利用與設置於支架110或安裝頭150a、150b等的振動測定器170相同的振動測定器，測定裝置的特性(振動波形)，並根據對方軸的偏差及推力等的振動波形((b)Y2軸推力)，將相消其之相消波形形狀，登記於後述之控制裝置的記憶裝置，將其作為對方軸的推力亦可。此時，一邊使Y1軸動作，觀察Y2軸的偏差及推力，一邊生成、登記最佳的相消波形。
如圖10所示，在移動距離短時，根據將從動作軸(例如Y1軸)的指令速度所計算之加加速度進行微分所計算出的加加加速度((a)Y1軸加加加速度)，計算出加加速度的上升，作為對方軸(例如Y2軸)的推力亦可。又，如圖10所示，預先利用與設置於支架110或安裝頭150a、150b等的振動測定器170相同的振動測定器，測定裝置的特性(振動波形)，並根據對方軸的偏差及推力等的振動波形((b)Y2軸推力)，將相消其之相消波形形狀，登記於後述之控制裝置的記憶裝置，將其作為對方軸的推力亦可。 [實施例1]
以下，針對適用於上述的實施形態的安裝裝置之一例即覆晶接合機的範例進行說明。再者、覆晶接合機係例如使用於將再配線層形成於超過晶片面積的寬廣區域的封裝即扇出型晶圓級封裝(Fan Out Wafer Level Package：FOWLP)等的製造。
圖11係揭示第一實施例之覆晶接合機的概略的俯視圖。圖12係揭示圖11之晶粒供給部的主要部的概略剖面圖。 覆晶接合機10係大致區分具有晶粒供給部1、拾取部2、轉置部8a、8b、中間工作台部3a、3b、接合部4a、4b、搬送部5、基板供給部6k、基板搬出部6H、監視並控制各部的動作的控制裝置7。
首先，晶粒供給部1係供給安裝於基板等之基板P的晶粒D。晶粒供給部1係具有包含被分割之晶圓11的晶圓保持台12，與以從晶圓11向上推出晶粒D的虛線表示的上推單元13。晶粒供給部1係藉由未圖示的驅動手段移動於XY方向，使所拾取的晶粒D移動至上推單元13的位置。晶粒供給部1係以可從晶圓環拾取所希望之晶粒D的方式，將晶圓環14移動至拾取點。晶圓環14係固定晶圓11，可安裝於晶粒供給部1的治具。
拾取部2係具有拾取並翻轉晶粒D的翻轉拾取頭21，與使吸嘴22升降、旋轉、反轉及移動於X軸方向之未圖示的各驅動部。藉由此種構造，翻轉拾取頭21係拾取晶粒D，使翻轉拾取頭21旋轉180度，翻轉晶粒D的突起並朝向下面，成為將晶粒D交付給轉置頭81a、81b的姿勢。
轉置部8a、8b係從翻轉拾取頭21接收翻轉的晶粒D，並載置於中間工作台31a、31b。轉置部8a、8b係具有具備翻轉拾取頭21同樣地於前端吸附保持晶粒D的吸嘴82a、82b的轉置頭81a、81b，與使轉置頭81a、81b移動於X軸方向的X驅動部83a、83b。
中間工作台部3a、3b係具有暫時載置晶粒D的中間工作台31a、31b及工作台辨識相機34a、34b。中間工作台31a、31b係可藉由未圖示的驅動部移動於Y軸方向。
接合部4a、4b係從中間工作台31a、31b拾取晶粒D，並接合於搬送來的基板P上。接合部4a、4b係具有具備翻轉拾取頭21同樣地於前端吸附保持晶粒D的吸嘴42a、42b的接合頭41a、41b、使接合頭41a、41b移動於Y軸方向的Y樑43a、43b、對基板P的位置辨識標記(未圖示)進行攝像，辨識出接合位置的基板辨識相機44a、44b、X支持台451a、451b。 藉由此種構造，接合頭41a、41b係從中間工作台31a、31b拾取晶粒D，並依據基板辨識相機44a、44b的攝像資料，將晶粒D接合於基板P上。
搬送部5係具備基板P移動於X方向的搬送軌道51、52。搬送軌道51、52係平行地設置。藉由此種構造，從基板供給部6K搬出基板P，沿著搬送軌道51、52移動至接合位置為止，接合後移動至基板搬出部6H為止，將基板P交給基板搬出部6H。將晶粒D接合於基板P中，基板供給部6K係重新搬出基板P，在搬送軌道51、52上待機。
控制裝置7係具備裝儲存監視並控制覆晶接合機10之各部的動作的程式(軟體)及資料的記憶裝置(記憶體)，與執行儲存於記憶體之程式的中央處理裝置(CPU)。
如圖12所示，晶粒供給部1係具有保持晶圓環14的延伸環15、將被晶圓環14保持，且黏著了複數晶粒D的切割膠帶16水平地定位的支持環17、用以將晶粒D向上方推出的上推單元13。為了拾取所定晶粒D，上推單元13係藉由未圖示的驅動機構移動於上下方向，晶粒供給部1係變成移動於水平方向。
針對接合部，一邊參照實施形態一邊使用圖2、14進行說明。圖14係揭示接合部4的主要部的概略側視圖。一部分的構成要素係透視揭示。再者，圖14的側視圖係對應圖2的側視圖。以下，以接合部4的Y樑43a側為中心進行說明，但是，Y樑43b係與Y樑43a對稱的構造。
接合部4係具備備支持於支架53(支架110)上的接合台BS(安裝台120)、設置於搬送軌道51、52的附近的X支持台451a(X支持台131a)、被支持於X支持台451a上的Y樑43a(Y樑140a)、被Y樑43a支持的接合頭41a(安裝頭150a)、及將接合頭41a驅動於Y軸方向及Z軸方向的驅動部46a(驅動部160a)
接合頭41a係具有可自由裝卸地保持晶粒D (零件300)的吸嘴42a(保持手段151a)的裝置，可自由往返移動於Y軸方向地安裝於Y樑43a。
本實施例的狀況中，具備1個接合頭41a，安裝頭41a係具備藉由真空吸附保持晶粒D的吸嘴42a。又，驅動部46a可使安裝頭41a升降於Z軸方向。安裝頭41a係具備保持並搬送從中間工作台31a拾取的晶粒D，並將晶粒D安裝於被吸附固定於接合台BS的基板P(工件200)上的功能。
設置於X支持台451a、451b上的導件452a、452b係可自由滑動於X軸方向地導引Y樑43a的構件。本實施例的狀況中，兩個X支持台451a、451b平行配置，各X支持台451a、451b係在延伸於X軸方向之狀態下固定於搬送軌道51、52。X支持台451a、451b作為與搬送軌道51、52一體形成者亦可。
如圖11、圖14所示，於導件452a、452b上，滑件433a、433b可自由移動於X軸方向地安裝。然後，於兩個導件452的各滑件433a、433b上，分別安裝Y樑43a的兩端部。也就是說，Y樑43a係以橫跨接合台BS上之方式延伸於Y軸方向，兩端部係安裝於滑件433a、433b，藉由安裝於X支持台451a、451b的導件452a、452b可自由移動於X軸方向地被支持。再者，Y樑43a的底面與滑件433a、433b的上面係位於相同面上，所以，Y樑43a係設置於並未高於X支持台451a、451b多少的位置。
第一實施例的Y樑43a係與實施形態的Y樑140a基本上相同構造。但是，Y樑43a係相較於圖面上右側的支持台451a更往右側大幅延伸。此係為了可接合頭41a從中間工作台31a拾取晶粒D之故。再者，接合頭41a比支持台451a更往右側移動時，接合頭41a會以吸嘴42a變成高於導件452a之方式上升。
接著，針對第一實施例的覆晶接合機中所實施之接合方法(半導體裝置的製造方法)，使用圖14進行說明。圖15係揭示利用第一實施例的覆晶接合機所實施之接合方法的流程圖。以Y樑43a側為中心進行說明，但是，Y樑43b側也相同。但是，Y樑43b側係與Y樑43a側以相互不同的時序動作，但是，也有同時進行相同動作的狀況。
步驟S1：控制裝置7係以拾取之晶粒D位於上推單元13的正上方之方式移動晶圓保持台12，將剝離對象晶粒定位於上推單元13與吸嘴22。以上推單元13的上面接觸切割膠帶16的背面之方式移動上推單元13。此時，控制裝置7係於上推單元13的上面吸附切割膠帶16。控制裝置7係一邊真空吸引吸嘴22一邊使其下降，並著陸於剝離對象的晶粒D上，以吸附晶粒D。控制裝置7係使吸嘴22上升，從切割膠帶16剝離晶粒D。藉此，晶粒D藉由翻轉拾取頭21拾取。
步驟S2：控制裝置7係移動翻轉拾取頭21。
步驟S3：控制裝置7係使翻轉拾取頭21旋轉180度，翻轉晶粒D的突起面(表面)並朝向下面，翻轉晶粒D的突起面(表面)並朝向下面，成為將晶粒D交付給轉置頭81a的姿勢。
步驟S4：控制裝置7係從翻轉拾取頭21的吸嘴22藉由轉置頭81a的吸嘴82a，拾取晶粒D，進行晶粒D的收授。
步驟S5：控制裝置7係翻轉翻轉拾取頭21，將吸嘴22的吸附面朝下。
步驟S6：在步驟S5之前或同步，控制裝置7係將轉置頭81a移動至中間工作台31a。
步驟S7：控制裝置7係將轉置頭81a所保持的晶粒D載置於中間工作台31a。
步驟S8：控制裝置7係使轉置頭81a移動至晶粒D的收授位置。
步驟S9：在步驟S8之後或同步，控制裝置7係使中間工作台31a移動至與接合頭41a的收授位置。
步驟SA：控制裝置7係從中間工作台31a藉由接合頭41a的吸嘴42a拾取晶粒D，進行晶粒D的收授。
步驟SB：控制裝置7係使中間工作台31a移動至與轉置頭81a的收授位置。
步驟SC：控制裝置7係將接合頭41a的吸嘴42a所保持的晶粒D移動至基板P上。此時，Y樑43a係移動於X軸方向，並且接合頭41a移動於Y軸方向。
步驟SD：控制裝置7係從中間工作台31a將以接合頭41a的吸嘴42a拾取之晶粒D載置於基板P上。
Y樑43a、43b係以相互不同的時序移動，所以，在接合頭41a將晶粒D載置於基板P的時序，接合頭41b進行移動。因此，控制裝置7係如圖7B所示，於驅動部的馬達(M)的定位控制中，根據Y樑43b(動作軸)的動作指令來推估施加於Y樑43a(對方軸)的激振力，作為推力補償，加減算至對方軸的推力前饋。
步驟SE：控制裝置7係使接合頭41a移動至與中間工作台31a的收授位置。 [實施例2]
以下，針對也適用於上述的實施形態的安裝裝置之一例即將半導體晶片(晶粒)接合於基板等的黏晶機的範例進行說明。
圖16係第二實施例之黏晶機的概略俯視圖。
第二實施例的黏晶機10A係大致區分具有供給安裝於基板P的晶粒D的晶粒供給部1、從晶粒供給部1拾取晶粒的拾取部2A、2B、中間性一度載置所拾取的晶粒D的中間工作台部3A、3B、拾取中間工作台部3A、3B的晶粒D，並接合於基板P或已接合的晶粒D上的接合部4A、4B、將基板P搬送至安裝位置的搬送部5、對搬送部5供給基板的基板供給部6k、接收已安裝的基板P的基板搬出部6H、監視並控制各部的動作的控制裝置7。
首先，晶粒供給部1係具有保持具有複數晶粒D的晶圓11的晶圓保持台12，與以從晶圓11向上推出晶粒D的虛線表示的上推單元13。晶粒供給部1係藉由未圖示的驅動手段移動於XY軸方向，使所拾取的晶粒D移動至上推單元13的位置。
拾取部2A、2B係具有具有於前端吸附保持被上推單元13上推之晶粒D的吸嘴22A、22B，拾取晶粒D並載置於中間工作台部3A、3B的拾取頭21A、21B，與使拾取頭21A、21B移動於X軸方向之拾取頭的X驅動部23A、23B。再者，拾取頭21A、21B係具有使吸嘴22A、22B升降、旋轉及移動於X方向之未圖示的各驅動部。拾取頭21A係從晶圓11拾取晶粒D，移動至X軸方向的左側，將晶粒D載置於設置在與接合頭41A之軌道的交點的中間工作台31A。拾取頭21B係從晶圓11拾取晶粒D，移動至X軸方向的右側，將晶粒D載置於設置在與接合頭41B之軌道的交點的中間工作台31B。拾取頭21A、21B係往相互相反方向以不同時序移動。
中間工作台部3A、3B係具有暫時載置晶粒D的中間工作台31A、31B，與用以辨識中間工作台31A、31B上的晶粒D的工作台辨識相機34A、34B。
接合部4A、4B係具有具有與拾取頭相同構造，從中間工作台31A、31B拾取晶粒D，並接合於搬送來的基板P的接合頭41A、41B、安裝於接合頭41A、41B的前端，吸附保持晶粒D的吸嘴42A、42B、使接合頭41A、41B移動於Y軸方向的Y驅動部43A、43B、對搬送來之基板P的位置辨識標記(未圖示)進行攝像，辨識出應接合晶粒D之接合位置的基板辨識相機44A、44B。接合台BS1、BS3位於搬送軌道51側，接合台BS2位於搬送軌道52側。
藉由此種構造，接合頭41A、41B係依據工作台辨識相機34A、34B的攝像資料，修正拾取位置、姿勢，從中間工作台31A、31B拾取晶粒D，並依據基板辨識相機44A、44B的攝像資料，將晶粒D接合於基板P。
搬送部5係具有具備載置一張或複數張基板P (在圖1中為15張)的基板搬送托盤91、93之兩個搬送送料槽的搬送軌道51及具備基板搬送托盤92之兩個搬送送料槽的搬送軌道52。例如，基板搬送托盤91、92、93係利用設置於兩個搬送送料槽之未圖示的搬送皮帶進行移動。
藉由此種構造，基板搬送托盤91、92、93係在基板供給部6K載置基板P，沿著搬送送料槽移動至接合位置為止，接合後移動至基板搬出部6H為止，並交付基板P。
控制裝置7係具備裝儲存監視並控制黏晶機10A之各部的動作的程式(軟體)及資料的記憶裝置(記憶體)，與執行儲存於記憶體之程式的中央處理裝置(CPU)。
接合頭41A、41B係以相互不同的時序移動，所以，在接合頭41B將晶粒D載置於基板P的時序，接合頭41A進行移動。因此，控制裝置7係如圖7B所示，於驅動部的馬達(M)的定位控制中，根據Y驅動部43A(動作軸)的動作指令來推估施加於Y驅動部43B(對方軸)的激振力，作為推力補償，加減算至對方軸的推力前饋。
以上，依據實施形態及實施例，具體說明藉由本發明者所發明之發明，但是，本發明並不是限定於前述實施形態及實施例者，當然可進行各種變更。
又，在實施例中已說明接合頭(安裝頭)為一個的範例，但並不限定於此，與實施形態同樣地作為複數接合頭亦可。
又，在實施例中已說明將翻轉機構設置於翻轉拾取頭，利用轉置頭從翻轉拾取頭接收晶粒並載置於中間工作台且移動中間工作台的範例，但是，並不限定於此，作為移動拾取且翻轉晶粒的翻轉拾取頭亦可，作為將晶粒D載置於可選轉晶粒的表背面的工作台單元，移動工作台單元亦可。
又，實施例中，針對適用於覆晶接合機及將半導體晶片(晶粒)接合於基板等的黏晶機的範例進行說明，但是，並不限定於此，也可適用於將封裝的半導體裝置等安裝於基板的貼片機(表面安裝機)等。
1:晶粒供給部 2，2A，2B:拾取部 3a，3b，3A，3B:中間工作台 4a，4b，4A，4B:接合部 5:搬送部 6K:基板供給部 6H:基板搬出部 7:控制裝置 8a:轉置部 10，10A:覆晶接合機 12:晶圓保持台 13:上推單元 16:切割膠帶 21，21A，21B:翻轉拾取頭 22，22A，22B:吸嘴 31a，31b，31A，31B:中間工作台 34a，34b，34A，34B:工作台辨識相機 41a，41b，41A，41B:接合頭 42a，42b，42A，42B:吸嘴 43A，43B:Y驅動部 43a，43b:Y樑 44a，44b，44A，44B:基板辨識相機 51，52:搬送軌道 53:支架 81a，81b:轉置頭 82a，82b:吸嘴 83a，83b:X驅動部 91，92，93:基板搬送托盤 100:安裝裝置 110:支架 120:安裝台 130a，130b:X樑 131a，131b:X支持台 132a，132b:導件 140a，140b:Y樑 141a，141b:主樑部 142aa，142ba，142ab，142bb:腳部 143a，143b:滑件 144aa，144ba，144ab，144bb:驅動部 150a，150b:安裝頭 160a，160b:驅動部 170:振動測定器 200:工件 300:零件 433a，433b:滑件 451a，451b:X支持台 452a，452b:導件 BS1，BS2，BS3:接合台 D:晶粒 P:基板
[圖1]圖1係模式揭示實施形態之安裝裝置的俯視圖。 [圖2]圖2係模式揭示圖1的安裝裝置的側視圖。 [圖3]圖3係說明圖1的安裝裝置之課題的模式前視圖。 [圖4]圖4係說明實施形態的安裝裝置的模式前視圖。 [圖5A]圖5A係說明藉由圖4(a)的安裝裝置之移動軸的動作，施加於對方軸的慣性力與發生之偏差的圖。 [圖5B]圖5B係說明藉由圖4(b)的安裝裝置之移動軸的動作，施加於對方軸的慣性力與發生之偏差的圖。 [圖6A]圖6A係說明長距離動作時的對方軸之推力的計算的圖。 [圖6B]圖6B係說明短距離動作時的對方軸之推力的計算的圖。 [圖7A]圖7A係比較例的安裝裝置之控制系統的區塊線圖。 [圖7B]圖7B係安裝裝置之控制系統的區塊線圖。 [圖8A]圖8A係裝置設置於堅固的地板時之裝置的振動模型圖。 [圖8B]圖8B係裝置設置於並不堅固的地板時之裝置的振動模型圖。 [圖9]圖9係說明動作軸的加加速度所致之振動波形與相消波形的圖。 [圖10]圖10係說明動作軸的加加加速度所致之振動波形與相消波形的圖。 [圖11]圖11係揭示第一實施例之覆晶接合機的概略的俯視圖。 [圖12]圖12係說明於圖11中從箭頭A方向觀察時，翻轉拾取頭、轉置頭及接合頭的動作的圖。 [圖13]圖13係揭示圖11之晶粒供給部的主要部的概略剖面圖。 [圖14]圖14係揭示圖11之接合部的主要部的概略側視圖。 [圖15]圖15係揭示利用圖11的覆晶接合機所實施之接合方法的流程圖。 [圖16]圖16係揭示第二實施例之黏晶機的概略的俯視圖。
110:支架
140a，140b:Y樑
150a，150b:安裝頭
170:振動測定器

Claims (14)

  1. 一種安裝裝置，其特徵為具備：第一安裝頭，係搬送晶粒；第二安裝頭，係動作時序與前述第一安裝頭不同，用以搬送晶粒；第一驅動部，係使前述第一安裝頭自由移動於第一方向；第二驅動部，係使前述第二安裝頭自由移動於前述第一方向；及控制部，係控制前述第一驅動部與前述第二驅動部；前述控制部，係以根據指令值計算出使前述第一安裝頭移動時所發生的激振力，將前述計算出之激振力的反方向上抵消之推力的相當量作為前述前饋成分同時加入至前述第二安裝頭的控制量，或根據預先測定且登記的振動波形，計算出使前述第一安裝頭移動時所發生的激振力，將前述計算出之激振力的反方向上抵消之推力的相當量，作為前饋成分，加入至前述第二安裝頭的控制量之方式構成。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之安裝裝置，其中，前述激振力，係從對前述第一安裝頭的指令動作速度進行微分所計算出的加加速度。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之安裝裝置，其中，前述激振力，係從對前述第一安裝頭的指令動作速度進行微分所計算出的加加加速度。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之安裝裝置，其中，前述激振力，係相當於前述第一安裝頭的預先測定之加加加速度的振動波形。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之安裝裝置，其中，更具備：支架，係安裝有安裝台；及振動測定器，係設置於前述支架；前述控制部，係藉由前述振動測定器測定振動波形，依據前述振動波形來計算、保存施加於前述第二安裝頭的振動成分，且依據前述振動成分，修正前述第二安裝頭的控制量。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載之安裝裝置，其中，進而具備搭載於前述第二安裝頭的振動測定器；前述控制部，係藉由前述振動測定器測定振動波形，依據前述振動波形來計算、保存施加於前述第二安裝頭的振動成分，且依據前述振動成分，修正前述第二安裝頭的控制量。
  7. 如申請專利範圍第1項所記載之安裝裝置，其中，進而具備振動測定器；前述控制部，係在該安裝裝置設置於生產場所的地板之狀態下移動前述第一安裝頭，使其振動，利用前述振動測定器來測定前述第二安裝頭的振動波形，且依據前述振動波形，調整前述第二安裝頭的推力修正波形。
  8. 如申請專利範圍第1項所記載之安裝裝置，其中，進而具備振動測定器；前述控制部，係在該安裝裝置的動作中之待機時間或等待時間移動前述第一安裝頭，使其振動，利用前述振動測定器來測定、保存前述第二安裝頭的振動波形，且依據前述振動波形，修正前述第二安裝頭的振動補償波形。
  9. 如申請專利範圍第8項所記載之安裝裝置，其中，前述控制部，係藉由前述振動測定器取得前述第二驅動部的馬達驅動器的推力或偏差波形，依據前述推力或偏差波形來計算、保存前述第二安裝頭的推力修正波形。
  10. 如申請專利範圍第1項所記載之安裝裝置，其中，更具備：支架，係安裝有安裝台；第一樑，係以橫跨前述支架上之方式延伸於前述第一方向，其兩端分別可自由移動於第二方向地被支持於前述 支架上；及第二樑，係以橫跨前述支架上之方式延伸於前述第一方向，其兩端分別可自由移動於前述第二方向地被支持於前述支架上；前述第一安裝頭，係可自由移動於前述第二方向地被前述第一樑支持；前述第二安裝頭，係可自由移動於前述第二方向地被前述第二樑支持；前述控制部，係以藉由前述第一驅動部，使前述第一樑移動於前述第一方向，藉由前述第二驅動部，使前述第二樑移動於前述第一方向之方式構成。
  11. 如申請專利範圍第10項所記載之安裝裝置，其中，更具備：翻轉拾取頭，係從晶粒供給部拾取並翻轉晶粒；第一轉置頭，係可自由移動於前述第一方向，且拾取利用前述翻轉拾取頭所拾取的前述晶粒；第二轉置頭，係可自由移動於前述第一方向，且拾取利用前述翻轉拾取頭所拾取的前述晶粒；第一中間工作台，係可自由移動於前述第二方向，且載置前述第一轉置頭所拾取的前述晶粒；及第二中間工作台，係可自由移動於前述第二方向，且載置前述第一轉置頭所拾取的前述晶粒；前述第一安裝頭，係拾取載置於前述第一中間工作台 的前述晶粒；前述第二安裝頭，係拾取載置於前述第二中間工作台的前述晶粒。
  12. 如申請專利範圍第1項所記載之安裝裝置，其中，更具備：第一拾取頭，係可自由移動於第二方向，且從晶粒供給拾取的晶粒；第二拾取頭，係可自由移動於前述第二方向，且從前述晶粒供給拾取的晶粒；第一中間工作台，係載置前述第一拾取頭所拾取的前述晶粒；及第二中間工作台，係載置前述第二拾取頭所拾取的前述晶粒；前述第一安裝頭，係拾取載置於前述第一中間工作台的前述晶粒；前述第二安裝頭，係拾取載置於前述第二中間工作台的前述晶粒。
  13. 一種半導體裝置的製造方法，其特徵為具備：準備申請專利範圍第1項至第11項中任一項所記載之安裝裝置的工程；準備基板的工程；從晶粒供給部拾取前述晶粒的工程； 翻轉被拾取的前述晶粒的工程；及拾取被翻轉的前述晶粒並載置於前述基板的工程。
  14. 一種半導體裝置的製造方法，其特徵為具備：準備申請專利範圍第1項至第9項及第12項中任一項所記載之安裝裝置的工程；準備基板的工程；從晶粒供給部拾取前述晶粒的工程；拾取被拾取的前述晶粒並載置於前述基板的工程。
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