TWI730506B - 電子零件封裝裝置 - Google Patents
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Abstract
一種電子零件封裝裝置,其包括晶圓環(42)、夾頭(30)、於水平方向上驅動夾頭(30)的拾取頭(20)、晶圓側照明部(29)、晶圓側相機(12)、圖像處理部、以及控制部,晶圓側相機(12)拍攝由夾頭(30)的正下方的晶圓(35)的表面反射的反射光的圖像,圖像處理部根據各圖像來檢測夾頭中心位置,並檢測經檢測的夾頭中心位置與晶圓側相機(12)的視場中的基準位置之間的偏差,控制部根據偏差,利用拾取頭(20)來調整夾頭(30)的水平方向的位置。藉此,抑制半導體晶粒的朝基板的封裝精度的下降。
Description
本發明是有關於一種電子零件封裝裝置的結構。
自晶圓拾取半導體晶粒並封裝於基板或引線框架的電子零件封裝裝置得到廣泛使用。於此種電子零件封裝裝置中,利用相機識別基板上的封裝位置並使封裝夾頭的中心位置對準所述封裝位置,由此進行半導體晶粒與封裝位置的定位。另一方面,半導體晶粒的封裝於將基板的溫度保持成100℃左右的狀態下進行,因此若長時間持續進行封裝,則存在因經時的溫度變化,而導致相機與夾頭及基板的位置關係變化,定位精度下降的情況。
因此,提出有於搬送基板的搬送路徑與安裝有夾頭的接合頭分別設置基準標記,利用相機拍攝各基準標記並檢測相對於搬送路徑的相機與接合頭的位置偏離,且對相機與夾頭及基板的位置關係進行修正(例如,參照專利文獻1)。
專利文獻1:日本專利特開2016-197630號公報
此外,於電子零件封裝裝置中,若長時間進行封裝,則經時的溫度變化的影響亦波及自晶圓拾取半導體晶粒的拾取部。於拾取部中,利用相機識別進行拾取的半導體晶粒,使拾取夾頭的中心位置對準半導體晶粒的中心位置來拾取半導體晶粒,然後移送至基板上,並封裝於基板的封裝位置。因此,若拾取夾頭的中心位置與進行拾取的半導體晶粒的中心位置偏離,則存在半導體晶粒的朝基板上的封裝精度下降的情況。
因此,本發明將於電子零件封裝裝置中,抑制半導體晶粒的朝基板的封裝精度的下降作為目的。
本發明的電子零件封裝裝置包括:晶圓環,保持晶圓;夾頭,具有中心孔,自晶圓拾取電子零件;夾頭驅動部,於水平方向上驅動夾頭;晶圓側照明部,使光自夾頭的根部側射入夾頭的中心孔;晶圓側拍攝裝置,自夾頭的根部側拍攝夾頭的圖像;圖像處理部,對晶圓側拍攝裝置已拍攝的圖像進行處理;以及控制部,調整夾頭的位置,其中晶圓側拍攝裝置拍攝如下的反射光的圖像:射入夾頭的中心孔後由夾頭的正下方的晶圓的表面反射,圖像處理部根據晶圓側拍攝裝置已拍攝的由晶圓的表面反射的反射光的圖像,將夾頭的中心孔的中心位置作為夾頭中心位置來檢測,並檢測經檢測的夾頭中心位置與晶圓側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的偏差,且控制部根據偏差,利用夾頭驅動部來調整夾頭的水平方向的位置。
如此,檢測夾頭中心位置與晶圓側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的偏差,並根據偏差來修正夾頭的水平方向的位置而進行夾頭的位置調整,因此當夾頭中心位置與晶圓側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的位置關係產生了偏離時,可隨時修正其偏離量,而可正確地自晶圓拾取半導體晶粒。
於本發明的電子零件封裝裝置中,亦可設為包括自晶圓的下側向上頂夾頭進行拾取的電子零件的上頂銷,晶圓側拍攝裝置自上側拍攝上頂銷的圖像,圖像處理部根據晶圓側拍攝裝置已拍攝的上頂銷的圖像,將上頂銷的中心位置作為銷中心來檢測,且將經檢測的銷中心設定成晶圓側拍攝裝置的視場中的基準位置。另外,亦可設為包括於水平方向上驅動晶圓環的晶圓環驅動部,晶圓側拍攝裝置自晶圓的上側拍攝夾頭進行拾取的電子零件,圖像處理部根據晶圓側拍攝裝置已拍攝的夾頭進行拾取的電子零件的圖像,將夾頭進行拾取的電子零件的中心位置作為晶片中心來檢測,且控制部利用晶圓環驅動部來調整晶圓環的水平方向的位置,以使晶片中心變成晶圓側拍攝裝置的視場中的基準位置。
如此,將上頂銷的中心位置設定成晶圓側拍攝裝置的視場中的基準位置,以使夾頭進行拾取的電子零件的中心位置即晶片中心變成晶圓側拍攝裝置的視場中的基準位置的方式調整晶圓環的水平方向的位置,因此可使上頂銷與進行拾取的半導體晶粒的中心位置對準。另外,當夾頭中心位置與晶圓側拍攝裝置的視
場中的基準位置之間的位置關係產生了偏離時,可隨時修正其偏離量,因此可於已使上頂銷與進行拾取的半導體晶粒的中心位置及夾頭的中心位置對準的狀態下拾取半導體晶粒。藉此,抑制產生拾取時的晶片偏離,即便於存在經時的溫度變化的情況下,亦可抑制半導體晶粒的朝基板上的封裝精度的下降。
於本發明的電子零件封裝裝置中,亦可設為包括:框架側照明部,使光自夾頭的根部側射入夾頭的中心孔;以及框架側拍攝裝置,自夾頭的根部側拍攝夾頭的圖像;夾頭將已吸附於前端的電子零件封裝於封裝對象物,圖像處理部對框架側拍攝裝置已拍攝的圖像進行處理,框架側拍攝裝置拍攝如下的反射光的圖像:於已使電子零件吸附於夾頭的前端的狀態下,射入夾頭的中心孔後由已吸附於夾頭的前端的電子零件的表面反射,圖像處理部根據框架側拍攝裝置已拍攝的由已吸附於夾頭的前端的電子零件的表面反射的反射光的圖像,將夾頭的中心孔的中心位置作為夾頭中心位置來檢測,並檢測經檢測的夾頭中心位置與框架側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的第一偏差,且控制部根據第一偏差,利用夾頭驅動部來調整夾頭的水平方向的位置。
如此,除於已使上頂銷與進行拾取的半導體晶粒的中心位置及夾頭的中心位置對準的狀態下拾取半導體晶粒以外,檢測夾頭中心位置與框架側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的第一偏差,並根據第一偏差來調整夾頭的水平方向的位置,因此當夾頭中心位置與框架側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的位置關
係產生了偏離時,可隨時修正其偏離量,而可正確地封裝半導體晶粒。
於本發明的電子零件封裝裝置中,亦可設為框架側拍攝裝置拍攝封裝對象物的圖像,圖像處理部根據框架側拍攝裝置已拍攝的封裝對象物的圖像,檢測封裝電子零件的封裝位置,並檢測經檢測的封裝位置與框架側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的第二偏差,且控制部根據第一偏差與第二偏差,利用夾頭驅動部來調整夾頭的水平方向的位置。
如此,檢測作為封裝對象物的基板或引線框架的封裝位置與框架側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的第二偏差,並根據第一偏差與第二偏差來調整夾頭的水平方向的位置,因此當夾頭中心位置與封裝位置之間的位置關係產生了偏離時,可隨時修正其偏離量,而可將半導體晶粒更正確地封裝於封裝位置。
於本發明的電子零件封裝裝置中,亦可設為包括背面相機,所述背面相機配置在拾取部與封裝部之間,所述拾取部自晶圓拾取電子零件,所述封裝部將經拾取的電子零件封裝於封裝對象物,拍攝夾頭的前端的圖像與已吸附於夾頭的前端的電子零件的背面的圖像,圖像處理部根據背面相機已拍攝的夾頭的前端的圖像與電子零件的背面的圖像,檢測電子零件相對於夾頭的位置偏離量,且控制部根據第一偏差、第二偏差、及電子零件相對於夾頭的位置偏離量,利用夾頭驅動部來調整夾頭的水平方向的位置。
藉此,即便於電子零件相對於夾頭的位置存在偏離的情況下,亦可修正所述偏離,並於已使電子零件的晶片中心DC與封裝位置一致的狀態下將電子零件封裝於基板。
於本發明的電子零件封裝裝置中,亦可設為包括:封裝夾頭,具有中心孔,將已吸附於前端的電子零件封裝於封裝對象物;封裝夾頭驅動部,於水平方向上驅動封裝夾頭;框架側照明部,使光自封裝夾頭的根部側射入封裝夾頭的中心孔;以及框架側拍攝裝置,自封裝夾頭的根部側拍攝封裝夾頭的圖像;圖像處理部對框架側拍攝裝置已拍攝的圖像進行處理,控制部調整封裝夾頭的位置,框架側拍攝裝置拍攝如下的反射光的圖像:於已使電子零件吸附於封裝夾頭的前端的狀態下,射入封裝夾頭的中心孔中後由已吸附於封裝夾頭的前端的電子零件的表面反射,圖像處理部根據框架側拍攝裝置已拍攝的由已吸附於封裝夾頭的前端的電子零件的表面反射的反射光的圖像,將封裝夾頭的中心孔的中心位置作為封裝夾頭中心位置來檢測,並檢測經檢測的封裝夾頭中心位置與框架側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的第一偏差,且控制部根據第一偏差,利用封裝夾頭驅動部來調整封裝夾頭的水平方向的位置。
如此,除於已使上頂銷與進行拾取的半導體晶粒的中心位置及夾頭的中心位置對準的狀態下拾取半導體晶粒以外,檢測封裝夾頭中心位置與框架側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的第一偏差,並根據第一偏差來調整封裝夾頭的水平方向的位置,
因此當封裝夾頭中心位置與框架側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的位置關係產生了偏離時,可隨時修正其偏離量,而可正確地封裝半導體晶粒。
於本發明的電子零件封裝裝置中,亦可設為框架側拍攝裝置拍攝封裝對象物的圖像,圖像處理部根據框架側拍攝裝置已拍攝的封裝對象物的圖像,檢測封裝電子零件的封裝位置,並檢測經檢測的封裝位置與框架側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的第二偏差,且控制部根據第一偏差與第二偏差,利用封裝夾頭驅動部來調整封裝夾頭的水平方向的位置。
如此,檢測作為封裝對象物的基板或引線框架的封裝位置與框架側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的第二偏差,並根據第一偏差與第二偏差來調整封裝夾頭的水平方向的位置,因此當封裝夾頭中心位置與封裝位置之間的位置關係產生了偏離時,可隨時修正其偏離量,而可將半導體晶粒更正確地封裝於封裝位置。
於本發明的電子零件封裝裝置中,亦可設為包括背面相機,所述背面相機配置在拾取部與封裝部之間,所述拾取部自晶圓拾取電子零件,所述封裝部將經拾取的電子零件封裝於封裝對象物,拍攝封裝夾頭的前端的圖像與已吸附於封裝夾頭的前端的電子零件的背面的圖像,圖像處理部根據背面相機已拍攝的封裝夾頭的前端的圖像與電子零件的背面的圖像,檢測電子零件相對於封裝夾頭的位置偏離量,且控制部根據第一偏差、第二偏差、
及電子零件相對於封裝夾頭的位置偏離量,利用封裝夾頭驅動部來調整封裝夾頭的水平方向的位置。
藉此,即便於相對於封裝夾頭的電子零件的位置存在偏離的情況下,亦可修正所述偏離,並於已使電子零件的晶片中心DC與封裝位置一致的狀態下將電子零件封裝於基板。
本發明的電子零件封裝裝置包括:封裝夾頭,具有中心孔,將已吸附於前端的電子零件封裝於封裝對象物;封裝夾頭驅動部,於水平方向上驅動封裝夾頭;框架側照明部,使光自封裝夾頭的根部側射入封裝夾頭的中心孔;框架側拍攝裝置,自封裝夾頭的根部側拍攝封裝夾頭的圖像;圖像處理部,對框架側拍攝裝置已拍攝的圖像進行處理;以及控制部,調整封裝夾頭的位置,其中框架側拍攝裝置拍攝如下的反射光的圖像:於已使電子零件吸附於封裝夾頭的前端的狀態下,射入封裝夾頭的中心孔中後由已吸附於封裝夾頭的前端的電子零件的表面反射,圖像處理部根據框架側拍攝裝置已拍攝的由已吸附於封裝夾頭的前端的電子零件的表面反射的反射光的圖像,將封裝夾頭的中心孔的中心位置作為封裝夾頭中心位置來檢測,並檢測經檢測的封裝夾頭中心位置與框架側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的第一偏差,且控制部根據第一偏差,利用封裝夾頭驅動部來調整封裝夾頭的水平方向的位置。
藉此,檢測封裝夾頭中心位置與框架側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的第一偏差,並根據第一偏差來調整封裝夾頭
的水平方向的位置,因此當封裝夾頭中心位置與晶圓側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的位置關係產生了偏離時,可隨時修正其偏離量,而可正確地封裝半導體晶粒。
於本發明的電子零件封裝裝置中,亦可設為框架側拍攝裝置拍攝封裝對象物的圖像,圖像處理部根據框架側拍攝裝置已拍攝的封裝對象物的圖像,檢測封裝電子零件的封裝位置,並檢測經檢測的封裝位置與框架側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的第二偏差,且控制部根據第一偏差與第二偏差,利用封裝夾頭驅動部來調整封裝夾頭的位置。
如此,檢測作為封裝對象物的基板或引線框架的封裝位置與框架側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的第二偏差,並根據第一偏差與第二偏差來調整封裝夾頭的水平方向的位置,因此當封裝夾頭中心位置與封裝位置之間的位置關係產生了偏離時,可隨時修正其偏離量,而可將半導體晶粒更正確地封裝於封裝位置。
本發明的電子零件封裝裝置可抑制半導體晶粒的朝基板的封裝精度的下降。
10:底座
11:上側底座
12:晶圓側相機
13、64:光軸
14、18、47、61:線性導軌
15、65、87:視場
16、17:基準線
20:拾取頭
21、51:本體
22、52:托架
23、53、62:臂
23a、53a:凹部
24:旋轉軸
25:突出部
26:彈簧
27、27a:光源
28、28a:光束分離器
29、93:晶圓側照明部
29a、93a:框架側照明部
30:夾頭
31、56:軸
32、34、57、59:中心孔
33:夾頭本體
35:晶圓
36:半導體晶粒
36x、37、55x、76:X方向中心線
36y、38、55y、77:Y方向中心線
41:晶圓環驅動部
42:晶圓環
43:上頂單元
44:上頂銷
48:中間平台
50:封裝頭
55:封裝夾頭
58:封裝夾頭本體
63:框架側相機
45、46、66、67:中心線
71:台座
72:封裝平台
73:搬送機構
74:基板
75:封裝區域
80:控制裝置
81:控制部
82:圖像處理部
85:背面相機
86:閃光放電管
86a:反射鏡
91:玻璃蓋
92、92a:環形照明
100、200、300、400:電子零件封裝裝置
101:拾取部
102:封裝部
191:圓形圖像
192:方形圖像
193:Y方向基準線
194:X方向基準線
195:Y方向測量線
196:X方向測量線
197、198:中心
BC:封裝位置
C1、C2:基準位置
CC1、CC2:夾頭中心位置
DC:晶片中心
PC:銷中心
S101~S111、S201~S209:步驟
△X1:X方向的偏差
△X2:X方向第一偏差
△X3:X方向第二偏差
△X4:X方向的偏離量(位置偏離量)
△Y1:Y方向的偏差
△Y2:Y方向第一偏差
△Y3:Y方向第二偏差
△Y4:Y方向的偏離量(位置偏離量)
X、Y、Z、θ:方向
△θ4:旋轉角度偏離(位置偏離量)
圖1是表示實施方式的電子零件封裝裝置的構成的立面圖。
圖2是表示實施方式的電子零件封裝裝置的構成的平面圖。
圖3是實施方式的電子零件封裝裝置的拾取部的立剖面圖(圖1、圖2中所示的A-A剖面圖)。
圖4是實施方式的電子零件封裝裝置的封裝部的立剖面圖(圖1、圖2中所示的B-B剖面圖)。
圖5是表示實施方式的電子零件封裝裝置的拾取部的運作的流程圖。
圖6是表示於實施方式的電子零件封裝裝置中,利用晶圓側相機自上側拍攝上頂銷的狀態的立剖面圖。
圖7是表示圖6的狀態下的晶圓側相機的視場的圖。
圖8是表示已使拾取頭的夾頭移動至晶圓的正上方的狀態的立剖面圖。
圖9是表示圖8中所示的狀態下的晶圓側相機的視場的圖。
圖10是表示已使拾取頭的夾頭的中心位置對準晶圓側相機的基準位置的狀態的立剖面圖。
圖11是表示圖10中所示的狀態下的晶圓側相機的視場的圖。
圖12是表示自晶圓拾取半導體晶粒的狀態的立剖面圖。
圖13是表示實施方式的電子零件封裝裝置的封裝部的運作的流程圖。
圖14是表示於實施方式的半導體封裝裝置中,已使於前端吸附有半導體晶粒的封裝夾頭移動至基板的正上方的狀態的立剖面圖。
圖15是表示圖14中所示的狀態下的框架側相機的視場的圖。
圖16是表示利用框架側相機拍攝基板的封裝位置的狀態的立剖面圖。
圖17是表示圖16的狀態下的框架側相機的視場的圖。
圖18是將圖17中所示的視場的圖與圖15中所示的視場的圖重疊而成的圖。
圖19是表示封裝夾頭的中心位置與半導體晶粒的中心位置及封裝位置一致的狀態的框架側相機的視場的圖。
圖20是表示利用封裝夾頭將半導體晶粒封裝於基板的封裝位置的狀態的立剖面圖。
圖21是表示半導體晶粒的封裝結束的狀態的立剖面圖。
圖22是表示圖21中所示的狀態下的框架側相機的視場的圖。
圖23是另一實施方式的電子零件封裝裝置的拾取部的立剖面圖。
圖24是另一實施方式的電子零件封裝裝置的封裝部的立剖面圖。
圖25是表示另一實施方式的電子零件封裝裝置的構成的立面圖。
圖26是表示另一實施方式的電子零件封裝裝置的構成的平面圖。
圖27是另一實施方式的電子零件封裝裝置的封裝部的立剖面圖(圖25、26中所示的B-B剖面圖)。
圖28是表示另一實施方式的電子零件封裝裝置的構成的立
面圖。
圖29是表示圖28中所示的電子零件封裝裝置的背面相機的視場的圖。
<電子零件封裝裝置的構成>
以下,一面參照圖式,一面對實施方式的電子零件封裝裝置100進行說明。再者,於表示視場的圖以外的各立面圖、各平面圖、各立剖面圖中,為了容易理解,將半導體晶粒36、夾頭30描繪得較實際的尺寸大。
如圖1、圖2所示,實施方式的電子零件封裝裝置100包括:底座10、拾取部101、封裝部102、以及控制裝置80。於各圖式中,將基板74的搬送方向設為X方向,將與X方向呈直角的方向設為Y方向,將上下方向設為Z方向來進行說明。XY方向為水平方向。
如圖1、圖2所示,拾取部101具有:晶圓環42、上頂單元43、安裝有夾頭30的拾取頭20、以及作為晶圓側拍攝裝置的晶圓側相機12。
如圖3所示,晶圓環42於上表面保持晶圓35,並由配置於側面的晶圓環驅動部41朝XY方向驅動。上頂單元43安裝於晶圓環42的下側的底座10,於中央設置有上頂銷44,所述上頂銷44朝Z方向移動而自晶圓35的下側向上頂進行拾取的半導體晶粒36。拾取頭20由固定於底座10並穿過拾取部101與封裝
部102朝X方向伸長的線性導軌14引導,在拾取部101與封裝部102之間朝X方向移動。
拾取頭20具有:本體21,由線性導軌14引導並在拾取部101與封裝部102之間移動;托架22,設置於本體21的下側;臂23,可旋轉地安裝於托架22的下端部的旋轉軸24的周圍;以及夾頭30,安裝於臂23的X方向正側端。拾取頭20的夾頭30進行半導體晶粒36的拾取與朝基板74的封裝。在臂23的X方向負側端與安裝於托架22的上側的突出部25之間設置有彈簧26。彈簧26將臂23的X方向負端朝上方向拉拽,而將臂23的X方向負端的上表面按壓於托架22的下表面。
本體21於內部包括:Y方向驅動機構,朝Y方向驅動拾取頭20;以及Z方向驅動機構,朝Z方向驅動夾頭30。Y方向的驅動機構例如為線性馬達,Z方向的驅動機構例如亦可包含伺服馬達與螺桿機構。另外,線性導軌14藉由未圖示的線性導軌驅動機構而朝X方向移動。拾取頭20與線性導軌驅動機構構成朝XY方向驅動夾頭30的夾頭驅動部。
夾頭30包含根底側的軸31與前端側的夾頭本體33。軸31為金屬製,夾頭本體33例如包含耐熱樹脂等。於軸31、夾頭本體33的中心,同軸地設置有圓形的中心孔32、中心孔34。軸31的上端安裝於臂23的設置有凹部23a的部分,軸31的中心孔32與設置於臂23的上部的凹部23a連通,自凹部23a朝Z方向上側敞開。夾頭本體33的中心孔34與軸31的中心孔32連通,自
下端面朝Z方向下側敞開。
於臂23的凹部23a的上表面設置有光源27與光束分離器28。另外,於夾頭30的上側的上側底座11,安裝有自夾頭30的根底側拍攝夾頭30的圖像的晶圓側相機12。晶圓側相機12於設計上,以光軸13與上頂銷44的中心的銷中心PC的水平位置變成相同的方式配置。
光束分離器28配置於軸31的中心孔32的正上方,反射來自光源27的光而使其射入軸31的中心孔32、夾頭本體33的中心孔34中。另外,光束分離器28使由位於夾頭30的正下方的晶圓35的表面反射的反射光朝Z方向上側透過,而射入晶圓側相機12。光源27與光束分離器28構成晶圓側照明部29。此處,光源27亦可為高亮度發光二極體(Light Emitting Diode,LED)或雷射光源。另外,亦可包含半反射鏡來代替光束分離器28。
如圖1、圖2所示,封裝部102具有吸附固定作為封裝對象物的基板74的封裝平台72、及作為框架側拍攝裝置的框架側相機63。如先前所說明般,拾取頭20由穿過拾取部101與封裝部102伸長的線性導軌14引導,在拾取部101與封裝部102之間移動,利用封裝部102進行半導體晶粒36的朝基板74的封裝。
封裝平台72經由台座71而安裝於底座10。於封裝平台72的Y方向的兩側設置有搬送機構73,所述搬送機構73包含朝X方向伸長的兩根導軌,朝X方向搬送基板74。
如圖4所示,於封裝平台72的上側安裝有框架側相機
63,所述框架側相機63於拾取頭20已移動至封裝部102時自夾頭30的根底側拍攝夾頭30的圖像。框架側相機63由安裝於上側底座11上並朝Y方向伸長的線性導軌61引導,安裝於可朝Y方向移動的臂62的前端。於臂62的內部安裝有使臂62朝Y方向移動的線性馬達等Y方向驅動機構。
控制裝置80是於內部包含中央處理單元(Central Processing Unit,CPU)與記憶體的電腦,具有藉由CPU與作為存儲部的記憶體協同運作而發揮功能的控制部81與圖像處理部82這兩個功能塊。
晶圓側相機12、拾取頭20、晶圓環驅動部41、框架側相機63、搬送機構73、封裝平台72與控制部81連接,藉由控制部81的指令來運作。晶圓側相機12已拍攝的圖像被輸入圖像處理部82,由圖像處理部82進行圖像處理。藉由圖像處理所獲得的資料被輸入控制部81。
<拾取部的運作>
參照圖5~圖12對如以上般構成的電子零件封裝裝置100的拾取部101的運作進行說明。
如圖5的步驟S101、圖6所示,控制部81利用晶圓側相機12自晶圓環42的上側拍攝上頂銷44的圖像,並輸出至圖像處理部82。如圖5的步驟S102所示,圖像處理部82對已被輸入的圖像資料進行處理,並將上頂銷44的前端的位置作為上頂銷44的中心的銷中心PC來檢測。圖像資料的處理例如亦可利用上頂銷
44的前端圖像的亮度變得較上頂銷44的前端附近的錐面的圖像的亮度高。
如先前所述般,於設計上,將晶圓側相機12的光軸13與上頂銷44的中心的銷中心PC配置成同一位置,因此當晶圓側相機12的光軸13與上頂銷44位於如設計般的位置時,圖7中所示的上頂銷44的銷中心PC變成與晶圓側相機12的視場15的由X方向的基準線16和Y方向的基準線17的交點所示的基準位置C1同一位置。但是,如圖7所示,存在銷中心PC的位置與基準位置C1的位置偏離的情況。
如圖5的步驟S103、圖7所示,控制部81以基準位置C1與銷中心PC一致的方式,使規定視場15的基準位置C1的X方向的基準線16與Y方向的基準線17朝XY方向移動。而且,將移動後的位置設定成視場15中由X方向的中心線45與Y方向的中心線46的交點所示的基準位置C1。
如圖8所示,控制部81利用拾取頭20的本體21的XY方向、Z方向的驅動機構,將夾頭30於晶圓35的正上方設為如下的位置,所述位置是夾頭本體33下表面自晶圓35起例如0.1mm左右的微小的高度的位置。而且,使夾頭30的中心軸與晶圓側相機12的光軸13對準。繼而,控制部81使設置於拾取頭20的光源27點燈。來自光源27的光朝X方向前進後,被光束分離器28反射而朝Z方向下方前進,自夾頭30的根部側射入軸31的中心孔32。已射入中心孔32的光自中心孔32穿過夾頭本體33的中心
孔34後,由夾頭本體33的正下方的晶圓35的表面反射。由晶圓35的表面反射的反射光於中心孔34、中心孔32中朝Z方向上方前進,穿過光束分離器28後射入晶圓側相機12。
晶圓側相機12的焦點對準夾頭本體33的下表面附近,因此如圖9所示,來自位於夾頭本體33的下表面附近的晶圓35的表面的反射光於晶圓側相機12的視場15中,以中心孔32、中心孔34的白色的圓形的圖像的形式出現。
如先前所說明般,於各立面圖、各平面圖、各立剖面圖中,將半導體晶粒36、夾頭30的大小描繪得較實際的大小大,但實際上,半導體晶粒36、夾頭30、中心孔32、中心孔34的大小非常小,晶圓側相機12的視場15的大小較設置於臂23的上部的凹部23a小。另外,晶圓側相機12的焦點對準夾頭本體33的下表面附近。因此,於視場15的中心孔32、中心孔34的白色的圓形的圖像的周圍,位於晶圓側相機12與作為焦點面的夾頭本體33的下表面之間的臂23的凹部23a以黑影的背景的形式出現,而不是凹部23a的底面的圖像。
如圖5的步驟S104所示,晶圓側相機12拍攝射入於黑色的背景中浮出的夾頭30的中心孔32、中心孔34後由晶圓35的表面反射的反射光的白色的圖像。經拍攝的圖像被輸出至圖像處理部82。再者,當於凹部23a的底面存在光的反射時,存在於白色的圓形的圖像的周圍出現凹部23a的底面的模糊的圖像的情況,於此情況下,藉由將凹部23a的底面設為黑色,而可於白色
的圓形的圖像的周圍出現黑色的背景。
如圖5的步驟S105所示,圖像處理部82對已被輸入的圖像進行處理,並將夾頭30的中心孔32、中心孔34的中心位置作為夾頭中心位置CC1來檢測。
檢測夾頭中心位置CC1的圖像處理的方法有各種方法,若表示一例,則根據黑色的背景與中心孔32、中心孔34的白色的圓形的圖像的對比度來檢測白色的圓形的圖像的邊界線,並計算該圓的中心位置,藉此檢測夾頭中心位置CC1。如圖9所示,於視場15中,夾頭中心位置CC1變成X方向中心線37、Y方向中心線38的交點。
如圖9所示,存在晶圓側相機12的視場15的基準位置C1與夾頭中心位置CC1之間產生位置偏離的情況。如圖5的步驟S106所示,圖像處理部82檢測經檢測的夾頭中心位置CC1與視場15的基準位置C1的X方向的偏差△X1及Y方向的偏差△Y1,並輸出至控制部81。控制部81將已被輸入的各偏差△X1、偏差△Y1儲存於記憶部。
另外,圖像處理部82如圖5的步驟S107、圖9所示,於視場15中識別將要拾取的半導體晶粒36,如圖5的步驟S108所示,將該半導體晶粒36的中心位置作為晶片中心DC來檢測,並輸出至控制部81。控制部81將已被輸入的晶片中心DC儲存於記憶部。晶片中心DC的檢測例如亦可對經識別的半導體晶粒36的圖像進行處理,求出半導體晶粒36的四角輪廓線,並求出X方
向中心線36x、Y方向中心線36y,將晶片中心DC作為X方向中心線36x與Y方向中心線36y的交點來檢測。
控制部81自記憶部讀出晶片中心DC,如圖5的步驟S109所示,利用晶圓環驅動部41來使晶圓環42移動,以使進行拾取的半導體晶粒36的晶片中心DC變成晶圓側相機12的視場15中的基準位置C1。如先前所說明般,基準位置C1被設定成與上頂銷44的銷中心PC的位置同一位置,因此藉由所述運作,可使晶片中心DC與基準位置C1及銷中心PC變成同一位置。
控制部81自記憶部讀出各偏差△X1、偏差△Y1,如圖5的步驟S110所示,僅將位置修正偏差△Y1的部分來使夾頭中心位置CC1對準晶圓側相機12的視場15中的基準位置C1。具體而言,如圖9所示,當夾頭中心位置CC1與基準位置C1之間的Y方向的偏差為△Y1時,控制部81於使拾取頭20朝Y方向正側移動時,使拾取頭20移動至檢測拾取頭20的Y方向位置的線性標度尺的刻度較對應於基準位置C1的刻度僅大偏差△Y1的位置為止。藉此,偏差△Y1得到修正,夾頭30的Y方向位置與基準位置C1一致。另外,關於偏差△X1,藉由利用未圖示的線性導軌驅動機構使線性導軌14朝X方向僅移動偏差△X1來進行修正。
如此,藉由調整晶圓環42、夾頭30的位置,於圖10中所示的狀態下,如圖11所示,可使晶片中心DC、基準位置C1、銷中心PC、及夾頭中心位置CC1變成同一位置。
於該狀態下,控制部81如圖5的步驟S111、圖12所示,
利用拾取頭20的本體21的Z方向驅動機構使夾頭30下降至進行拾取的半導體晶粒36上並使半導體晶粒36吸附於夾頭本體33的表面,並且使上頂銷44朝上方向移動而自下側向上頂半導體晶粒36,從而自晶圓35拾取半導體晶粒36。
此時,由於晶片中心DC、基準位置C1、銷中心PC、及夾頭中心位置CC1變成同一位置,因此可利用上頂銷44向上頂半導體晶粒36的中心,而使半導體晶粒36吸附於夾頭本體33的中心。因此,可正確地自晶圓35拾取半導體晶粒36,可抑制半導體晶粒36的朝基板74的封裝精度的下降。
另外,由於可於夾頭本體33的中心拾取半導體晶粒36,因此可抑制因夾頭本體33偏向拾取半導體晶粒36而導致夾頭本體33的前端變形。
本實施方式的電子零件封裝裝置100使光自夾頭30的上側射入中心孔32、中心孔34,並利用來自夾頭30的正下方的晶圓35的反射光進行夾頭中心位置CC1的檢測,因此可於自晶圓35拾取半導體晶粒36的運作的期間內進行圖5的步驟S104~步驟S106的檢測偏差的運作。
因此,可每進行幾次拾取運作時修正偏差來繼續拾取,因此即便於存在經時的變化的情況下,亦可正確地拾取半導體晶粒36,可有效地抑制半導體晶粒36的朝基板74的封裝精度的下降。
另外,亦可每次拾取時均進行偏差檢測、修正,而不是
每進行幾次拾取時進行偏差檢測、修正。於此情況下,圖像處理部82可將經檢測的X方向的偏差△X1與Y方向的偏差△Y1儲存於控制部81的記憶部,於其後的封裝中,使用已儲存於記憶部的偏差進行修正,而進行規定次數的拾取。於此情況下,可抑制接合效率下降,並有效地抑制半導體晶粒36的朝基板74的封裝精度的下降。
<封裝部的運作>
繼而,一面參照圖13、圖14~圖22,一面對封裝部102的運作進行說明。
如圖13的步驟S201、圖14所示,控制部81使配置於拾取頭20的本體21的內部的Y方向驅動機構運作來使拾取頭20移動至框架側相機63的下側。此時,控制部81使拾取頭20移動,以使夾頭30的夾頭中心位置CC2與框架側相機63的光軸64的位置一致。另外,框架側相機63的焦點變成基板74的表面,因此以使已吸附於夾頭30的前端的半導體晶粒36的表面變成自基板74的表面分離極微小,例如0.1mm左右的位置的方式,使夾頭30下降,使半導體晶粒36的上側的面進入框架側相機63的焦深中。夾頭30的下降藉由配置於拾取頭20的本體21的內部的Z方向驅動機構來進行。
如圖15所示,框架側相機63的光軸64的位置於框架側相機63的視場65中,變成由X方向的中心線66與Y方向的中心線67的交點所示的基準位置C2。另外,於視場65中,夾頭
中心位置CC2變成X方向中心線55x、Y方向中心線55y的交點。當夾頭中心位置CC2與框架側相機63的光軸64的位置一致時,夾頭中心位置CC2與基準位置C2一致。但是,如圖15所示,存在夾頭中心位置CC2與基準位置C2偏離的情況。
與先前說明同樣地,控制部81使設置於拾取頭20的光源27a點燈。來自光源27的光射入夾頭30的中心孔32、中心孔34,並變成由晶圓35的表面反射的反射光的白色的圖像,如圖15所示,白色的圖像的周圍變成黑色的背景。框架側相機63拍攝於黑色的背景中浮出的反射光的白色的圖像。經拍攝的圖像被輸出至圖像處理部82。
如圖13的步驟S203所示,與先前說明同樣地,圖像處理部82對已被輸入的圖像進行處理,並將夾頭30的中心孔32、中心孔34的中心位置作為夾頭中心位置CC2來檢測。
如圖15所示,存在框架側相機63的視場65的基準位置C2與夾頭中心位置CC2之間產生位置偏離的情況。如圖13的步驟S204所示,圖像處理部82檢測經檢測的夾頭中心位置CC2與視場65的基準位置C2的X方向第一偏差△X2、及Y方向第一偏差△Y2,並輸出至控制部81。控制部81將已被輸入的X方向第一偏差△X2與Y方向第一偏差△Y2儲存於記憶部。
另外,如圖16所示,控制部81使框架側相機63移動,以使框架側相機63的視場65的基準位置C2與如基板74上的封裝半導體晶粒36的封裝區域75的中心的封裝位置BC進入視場的
位置一致。Y方向的移動藉由配置於臂62中的Y方向驅動機構來進行。
而且,如圖13的步驟S205所示,控制部81使框架側相機63運作來拍攝封裝區域75。經拍攝的圖像被輸入圖像處理部82。如圖13的步驟S206所示,圖像處理部82對已獲取的圖像進行處理,檢測封裝區域75的中心的封裝位置BC,並輸出至控制部81。控制部81將已被輸入的封裝位置BC儲存於記憶部。圖像處理例如亦可對經識別的封裝區域75的圖像進行處理,求出封裝區域75的四角輪廓線,並求出X方向中心線76、Y方向中心線77,將封裝位置BC作為X方向中心線76與Y方向中心線77的交點來檢測。
如圖17所示,存在框架側相機63的視場65的基準位置C2與封裝位置BC之間產生位置偏離的情況。如圖13的步驟S207所示,圖像處理部82檢測經檢測的封裝位置BC與視場65的基準位置C2的X方向第二偏差△X3、及Y方向第二偏差△Y3,並輸出至控制部81。控制部81將已被輸入的X方向第二偏差△X3與Y方向第二偏差△Y3儲存於記憶部。
控制部81自記憶部讀出X方向第二偏差△X3與Y方向第二偏差△Y3,如圖13的步驟S208、圖18所示,僅將位置修正Y方向第一偏差△Y2、Y方向第二偏差△Y3,並僅修正X方向第一偏差△X2、X方向第二偏差△X3來使夾頭中心位置CC2對準封裝位置BC。具體而言,控制部81於使拾取頭20朝Y方向正側移
動時,使拾取頭20移動至檢測拾取頭20的Y方向位置的線性標度尺的刻度較對應於封裝位置BC的刻度僅大Y方向第一偏差△Y2與Y方向第二偏差△Y3的合計的位置為止。另外,控制部81利用未圖示的線性導軌驅動機構使線性導軌14朝X方向移動來修正偏差△X2。藉此,Y方向第一偏差△Y2、Y方向第二偏差△Y3及X方向第一偏差△X2、X方向第二偏差△X3得到修正,夾頭中心位置CC2與封裝位置BC一致。
藉此,如圖19所示,可於晶片中心DC以與夾頭30的夾頭中心位置CC2一致的方式被吸附的狀態下,使夾頭中心位置CC2與封裝位置BC一致,並可於已使半導體晶粒36的晶片中心DC與封裝位置BC一致的狀態下,將半導體晶粒36封裝於基板74。
於圖13的步驟S209中,控制部81於圖19中所示的狀態下,如圖20所示使夾頭30下降來將半導體晶粒36封裝於封裝區域75。
如圖21所示,若利用框架側相機63自上方向拍攝半導體晶粒36的封裝結束後的基板74,則如圖22所示,半導體晶粒36恰好封裝於封裝區域75。
如以上所說明般,於本實施方式的電子零件封裝裝置100中,可抑制存在經時的變化時的半導體晶粒36的朝基板74的封裝精度的下降。
本實施方式的電子零件封裝裝置100使光自夾頭30的
上側射入中心孔32、中心孔34,並利用來自已吸附於夾頭30的前端的半導體晶粒36的表面的反射光進行夾頭中心位置CC2的檢測,因此可於半導體晶粒36的封裝過程中,進行圖13的步驟S201~步驟S204的檢測第一偏差的運作、及圖13的步驟S205~步驟S207的檢測第二偏差並修正第一偏差、第二偏差的運作。
例如,當封裝部102重覆執行半導體晶粒36的拾取、封裝時,可於最初將第一偏差設為規定的設定值來開始封裝,於快要將進行幾次封裝後的半導體晶粒36封裝於基板74之前,在使已吸附於夾頭30的前端的半導體晶粒36的表面下降至自基板74的表面分離極微小,例如0.1mm左右的位置為止的狀態下進行第一偏差的檢測,將其結果儲存於控制部81的記憶部,於其後的封裝中,使用已儲存於記憶部的第一偏差進行修正,而進行規定次數的封裝。
第二偏差的檢測亦與第一偏差的檢測同樣地,於執行幾次封裝後進行檢測,將其結果儲存於控制部81的記憶部,於其後的封裝中,使用已儲存於記憶部的第二偏差進行修正,而進行規定次數的封裝。
因此,即便存在經時的變化,亦可每進行幾次封裝時修正第一偏差、第二偏差來繼續封裝,因此可抑制接合效率下降,並有效地抑制存在經時的變化時的半導體晶粒36的朝基板74的封裝精度的下降。
再者,於本實施方式的電子零件封裝裝置100中,進行
半導體晶粒36的拾取與封裝的拾取頭20由在拾取部101與封裝部102之間延長的線性導軌14引導,X方向的位置的調整藉由使線性導軌14朝X方向移動來進行。因此,若於封裝部102中進行X方向第一偏差△X2、X方向第二偏差△X3的調整,則存在拾取部101中的X方向的夾頭中心位置CC1與基準位置C1、銷中心PC之間產生偏離的情況。於此情況下,當自封裝部102返回拾取部101進行拾取運作時,亦可使用偏差△X1與X方向第一偏差△X2或X方向第二偏差△X3的差來修正夾頭30的位置。
另外,亦可每次封裝時均進行第一偏差、第二偏差的檢測,並進行各偏差的修正,而不是每進行幾次封裝時進行第一偏差、第二偏差的檢測,並進行各偏差的修正。於此情況下,可更有效地抑制半導體晶粒36的朝基板74的封裝精度的下降。
於以上的說明中,對將半導體晶粒36封裝於基板74進行了說明,但並不限定於此,本實施方式的電子零件封裝裝置100亦可應用於將另一半導體晶粒36作為封裝對象物,並將半導體晶粒36封裝於另一半導體晶粒36上的情況。於此情況下,只要替代基板74的封裝區域75而拍攝另一半導體晶粒36的圖像,檢測其中心位置並檢測封裝位置BC與框架側相機63的基準位置C2之間的第二偏差即可。
<另一實施方式>
繼而,參照圖23、圖24對另一實施方式的電子零件封裝裝置200進行說明。圖23是電子零件封裝裝置200的拾取部101的
立剖面圖,圖24是封裝部102的立剖面圖。對與先前參照圖1~圖22所說明的電子零件封裝裝置100相同的部位賦予相同的符號,並省略說明。
於電子零件封裝裝置100中,構成為藉由設置於臂23上的光源27與光束分離器28來使光射入夾頭30的中心孔32、中心孔34。於電子零件封裝裝置200中,作為替代,如圖23所示,構成為於晶圓側相機12、框架側相機63的下端側面配置環形照明92、環形照明92a,於夾頭30的軸31的上側端安裝覆蓋中心孔32的玻璃蓋91,使來自環形照明92的光穿過玻璃蓋91而射入中心孔32、中心孔34。環形照明92、環形照明92a與玻璃蓋91構成晶圓側照明部93、框架側照明部93a。
電子零件封裝裝置200取得與電子零件封裝裝置100相同的作用、效果。
繼而,一面參照圖25~圖27,一面對另一實施方式的電子零件封裝裝置300進行說明。對與先前參照圖1~圖22所說明的電子零件封裝裝置100相同的部位賦予相同的符號,並省略說明。
如圖25、圖26所示,電子零件封裝裝置300具有:中間平台48,載置拾取頭20已於拾取部101中拾取的半導體晶粒36;以及封裝頭50,拾取已載置於中間平台48上的半導體晶粒36,並於封裝部102中進行半導體晶粒36的封裝。
拾取頭20的構成與參照圖3所說明的電子零件封裝裝
置100的拾取頭20相同。於本實施方式的電子零件封裝裝置300中,拾取頭20由線性導軌14引導而朝X方向移動。另外,線性導軌14藉由未圖示的線性導軌驅動機構而朝Y方向移動。
如圖27所示,封裝頭50具有:本體51,由朝Y方向延長的線性導軌18引導;托架52,設置於本體51的下側;臂53,安裝於托架22的下端部;以及封裝夾頭55,安裝於臂53的X方向正側端。線性導軌18藉由未圖示的線性導軌驅動機構而朝X方向移動。
本體51於內部包括:Y方向驅動機構,朝Y方向驅動封裝頭50;以及Z方向驅動機構,朝Z方向驅動封裝夾頭55。Y方向的驅動機構例如為線性馬達,Z方向的驅動機構例如亦可包含音圈馬達。封裝頭50構成朝Y方向驅動封裝夾頭55的封裝夾頭驅動部。
封裝夾頭55包含根底側的軸56與前端側的封裝夾頭本體58。軸56為金屬製,封裝夾頭本體58例如包含金屬或陶瓷等。於軸56、封裝夾頭本體58的中心,同軸地設置有圓形的中心孔57、中心孔59。軸56的上端安裝於臂53的上側的設置有凹部53a的部分,軸56的中心孔57與臂53的上部的凹部53a連通,自凹部53a朝Z方向上側敞開。封裝夾頭本體58的中心孔59與軸56的中心孔57連通,自下端面朝Z方向下側敞開。於臂53的上部的凹部53a的上側,設置有光源27a與光束分離器28a。
光束分離器28a配置於封裝夾頭55的軸56的中心孔57
的正上方,反射來自光源27a的光而使其自封裝夾頭55的根部側射入軸56的中心孔57、封裝夾頭本體58的中心孔59。另外,光束分離器28a使由已吸附於封裝夾頭55的封裝夾頭本體58的前端的半導體晶粒36的表面反射的反射光朝Z方向上側透過,而射入框架側相機63。光源27a與光束分離器28a構成框架側照明部29a。此處,光源27a亦可為高亮度LED或雷射光源。另外,亦可包含半反射鏡來代替光束分離器28a。
如圖25、圖26所示,中間平台48由線性導軌47引導,所述線性導軌47是配置於晶圓環42與搬送機構73之間,朝Y方向伸長的長尺寸構件,藉由未圖示的驅動機構而朝Y方向移動。
以上所說明的實施方式的電子零件封裝裝置300的拾取部101的運作與先前所說明的電子零件封裝裝置100的拾取部101的運作僅X方向與Y方向不同,其他動作相同。另外,封裝部102的封裝頭50的運作與電子零件封裝裝置100的拾取頭20移動至封裝部102後的運作相同。
本實施方式的電子零件封裝裝置300取得與電子零件封裝裝置100相同的作用、效果。
繼而,一面參照圖28,一面對另一實施方式的電子零件封裝裝置400進行說明。電子零件封裝裝置400包括:背面相機85,在拾取部101與封裝部102之間拍攝已吸附於夾頭30的前端的半導體晶粒36的圖像;以及作為光源的閃光放電管(strobo)86。閃光放電管86與圖像處理部82連接,藉由圖像處理部82的
指令而點燈、熄燈。另外,背面相機85已拍攝的圖像被輸入圖像處理部82。所述以外與參照圖1~圖22所說明的電子零件封裝裝置100相同。
如圖28所示,背面相機85配置於如下的位置:如夾頭30已移動至正上方的規定的位置時,焦點對準已吸附於夾頭30的前端的半導體晶粒36的背面(Z方向下側的面)的位置,並以可獲取半導體晶粒36的背面的清晰的圖像的方式來調整。閃光放電管86包括使已發出的光朝向夾頭30的方向的反射鏡86a。
以下,對在電子零件封裝裝置400中,利用背面相機85檢測已吸附於夾頭30的前端的半導體晶粒36的相對於夾頭30的位置偏離量的運作進行說明。
於使拾取頭20自拾取部101朝封裝部102移動的期間內,如圖28所示,若夾頭30來到背面相機85的正上方的規定的位置,而變成夾頭30的中心軸已對準背面相機85的透鏡的中心位置的狀態,則控制部81輸出使閃光放電管86發光的觸發訊號。該觸發訊號被傳達至圖像處理部82。
圖像處理部82若被輸入該觸發訊號,則輸出使閃光放電管86發光的指令。藉由該指令,閃光放電管86發光。另外,圖像處理部82若被輸入觸發訊號,則與閃光放電管86的發光同步地自背面相機85取入如圖29所示的圖像。已取入的圖像被儲存於圖像處理部82的記憶體。再者,一面使夾頭30移動,一面(不使移動停止)進行圖像的取入。
圖29是表示背面相機85的視場87的圖。如圖29所示,於背面相機85的視場87中,出現表示夾頭30的前端的圓形的圖像、及表示半導體晶粒36的外形的方形的圖像。圖像處理部82對已取入的圖像進行處理,並檢測表示夾頭30的外形的圓形圖像191與表示半導體晶粒36的外形的方形圖像192。而且,圖像處理部82檢測圓形圖像191的中心197的位置與方形圖像192的中心198的位置,設定穿過圓形圖像191的中心197並朝向背面相機85的視場87的X方向的X方向基準線194、及穿過圓形圖像191的中心197並朝向背面相機85的視場87的Y方向的Y方向基準線193。另外,圖像處理部82設定穿過方形圖像192的中心198並與接近方形圖像192的X方向基準線194的邊平行的X方向測量線196、及穿過方形圖像192的中心198並與接近方形圖像192的Y方向基準線193的邊平行的Y方向測量線195。而且,圖像處理部82求出圓形圖像191的中心197的位置與方形圖像192的中心198的位置的X方向、Y方向各自的偏離量△X4、偏離量△Y4。另外,圖像處理部82根據X方向基準線194與X方向測量線196的θ方向的角度差、或Y方向基準線193與Y方向測量線195的θ方向的角度差,檢測方形圖像192的θ方向的旋轉角度偏離△θ4。
圖像處理部82將經檢測的X方向、Y方向各自的偏離量△X4、偏離量△Y4,及θ方向的旋轉角度偏離△θ4輸出至控制部81。控制部81將已被輸入的△X4、△Y4、△θ4儲存於記憶部。
控制部81於如先前參照圖18所說明般,僅將位置修正Y方向第一偏差△Y2、Y方向第二偏差△Y3來使夾頭中心位置CC2對準封裝位置BC,並僅修正X方向第一偏差△X2、X方向第二偏差△X3來使夾頭中心位置CC2對準封裝位置BC時,考慮作為半導體晶粒36相對於夾頭30的位置偏離量的△X4、△Y4、△θ4,使夾頭中心位置CC2對準封裝位置BC。
以上所說明的實施方式的電子零件封裝裝置400即便於半導體晶粒36相對於夾頭30的位置存在偏離的情況下,亦可修正所述偏離,並於已使半導體晶粒36的晶片中心DC與封裝位置BC一致的狀態下將半導體晶粒36封裝於基板74。
將以上所說明的電子零件封裝裝置400設為拾取頭20在拾取部101與封裝部102中移動,夾頭30進行半導體晶粒36的拾取與封裝者進行了說明,但將電子零件封裝裝置400的背面相機85與閃光放電管86配置於拾取部101與封裝部102之間,檢測半導體晶粒36相對於夾頭30的位置偏離量的構成亦可應用於先前參照圖25~圖27所說明的電子零件封裝裝置300。於此情況下,圖像處理部82根據背面相機85已拍攝的封裝夾頭55的前端的圖像與半導體晶粒36的背面的圖像,檢測半導體晶粒36相對於封裝夾頭55的位置偏離量△X4、位置偏離量△Y4、位置偏離量△θ4,並輸出至控制部81,控制部81根據第一偏差△X2、第一偏差△Y2與第二偏差△X3、第二偏差△Y3及位置偏離量△X4、位置偏離量△Y4、位置偏離量△θ4,利用封裝夾頭驅動部來調整封
裝夾頭55的水平方向的位置。
10:底座
11:上側底座
12:晶圓側相機
13:光軸
14:線性導軌
20:拾取頭
21:本體
22:托架
23:臂
23a:凹部
24:旋轉軸
25:突出部
26:彈簧
27:光源
28:光束分離器
29:晶圓側照明部
30:夾頭
31:軸
32、34:中心孔
33:夾頭本體
35:晶圓
36:半導體晶粒
41:晶圓環驅動部
42:晶圓環
43:上頂單元
44:上頂銷
100:電子零件封裝裝置
X、Y、Z:方向
Claims (11)
- 一種電子零件封裝裝置,包括:晶圓環,保持晶圓;夾頭,具有中心孔,自所述晶圓拾取電子零件;夾頭驅動部,於水平方向上驅動所述夾頭;晶圓側照明部,使光自所述夾頭的根部側射入所述夾頭的中心孔;晶圓側拍攝裝置,自所述夾頭的根部側拍攝所述夾頭的圖像;圖像處理部,對所述晶圓側拍攝裝置已拍攝的圖像進行處理;以及控制部,調整所述夾頭的位置;所述電子零件封裝裝置的特徵在於,所述晶圓側拍攝裝置拍攝所述夾頭的所述根部側的圖像以及如下的反射光的圖像:射入所述夾頭的中心孔後由所述夾頭的正下方的所述晶圓的表面反射,所述圖像處理部根據所述晶圓側拍攝裝置已拍攝的所述夾頭的圖像與由所述晶圓的表面反射的反射光的圖像,將所述夾頭的中心孔的中心位置作為夾頭中心位置來檢測,並檢測經檢測的夾頭中心位置與所述晶圓側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的偏差,且所述控制部根據所述偏差,利用夾頭驅動部藉由使所述夾頭相對於所述晶圓側拍攝裝置移動來調整所述夾頭的水平方向的位 置。
- 如請求項1所述的電子零件封裝裝置,包括自所述晶圓的下側向上頂所述夾頭進行拾取的電子零件的上頂銷,所述晶圓側拍攝裝置自上側拍攝所述上頂銷的圖像,所述圖像處理部根據所述晶圓側拍攝裝置已拍攝的所述上頂銷的圖像,將所述上頂銷的中心位置作為銷中心來檢測,且將經檢測的所述銷中心設定成所述晶圓側拍攝裝置的視場中的基準位置。
- 如請求項2所述的電子零件封裝裝置,包括於水平方向上驅動所述晶圓環的晶圓環驅動部,所述晶圓側拍攝裝置自所述晶圓的上側拍攝所述夾頭進行拾取的電子零件,所述圖像處理部根據所述晶圓側拍攝裝置已拍攝的所述夾頭進行拾取的電子零件的圖像,將所述夾頭進行拾取的電子零件的中心位置作為晶片中心來檢測,且所述控制部利用晶圓環驅動部來調整所述晶圓環的水平方向的位置,以使所述晶片中心變成所述晶圓側拍攝裝置的視場中的基準位置。
- 如請求項1至3中任一項所述的電子零件封裝裝置,包括:框架側照明部,使光自所述夾頭的根部側射入所述夾頭的中心孔;以及 框架側拍攝裝置,自所述夾頭的根部側拍攝所述夾頭的圖像;所述夾頭將已吸附於前端的電子零件封裝於封裝對象物,所述圖像處理部對所述框架側拍攝裝置已拍攝的圖像進行處理,所述框架側拍攝裝置拍攝如下的反射光的圖像:於已使電子零件吸附於所述夾頭的前端的狀態下,射入所述夾頭的中心孔後由已吸附於所述夾頭的前端的電子零件的表面反射,所述圖像處理部根據所述框架側拍攝裝置已拍攝的由已吸附於所述夾頭的前端的電子零件的表面反射的反射光的圖像,將所述夾頭的中心孔的中心位置作為夾頭中心位置來檢測,並檢測經檢測的夾頭中心位置與所述框架側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的第一偏差,且所述控制部根據所述第一偏差,利用夾頭驅動部來調整所述夾頭的水平方向的位置。
- 如請求項4所述的電子零件封裝裝置,其中所述框架側拍攝裝置拍攝所述封裝對象物的圖像,所述圖像處理部根據所述框架側拍攝裝置已拍攝的所述封裝對象物的圖像,檢測封裝所述電子零件的封裝位置,並檢測經檢測的所述封裝位置與所述框架側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的第二偏差,且所述控制部根據所述第一偏差與所述第二偏差,利用所述夾頭驅動部來調整所述夾頭的水平方向的位置。
- 如請求項5所述的電子零件封裝裝置,包括背面相機,所述背面相機配置於拾取部與封裝部之間,所述拾取部自所述晶圓拾取所述電子零件,所述封裝部將經拾取的所述電子零件封裝於所述封裝對象物,拍攝所述夾頭的前端的圖像與已吸附於所述夾頭的前端的所述電子零件的背面的圖像,所述圖像處理部根據所述背面相機已拍攝的所述夾頭的前端的圖像與所述電子零件的背面的圖像,檢測所述電子零件相對於所述夾頭的位置偏離量,且所述控制部根據所述第一偏差、所述第二偏差、及所述電子零件相對於所述夾頭的位置偏離量,利用所述夾頭驅動部來調整所述夾頭的水平方向的位置。
- 如請求項1至3中任一項所述的電子零件封裝裝置,包括:封裝夾頭,具有中心孔,將已吸附於前端的電子零件封裝於封裝對象物;封裝夾頭驅動部,於水平方向上驅動所述封裝夾頭;框架側照明部,使光自所述封裝夾頭的根部側射入所述封裝夾頭的中心孔;以及框架側拍攝裝置,自所述封裝夾頭的根部側拍攝所述封裝夾頭的圖像;所述圖像處理部對所述框架側拍攝裝置已拍攝的圖像進行處理, 所述控制部調整所述封裝夾頭的位置,所述框架側拍攝裝置拍攝如下的反射光的圖像:於已使電子零件吸附於所述封裝夾頭的前端的狀態下,射入所述封裝夾頭的中心孔後由已吸附於所述封裝夾頭的前端的電子零件的表面反射,所述圖像處理部根據所述框架側拍攝裝置已拍攝的由已吸附於所述封裝夾頭的前端的電子零件的表面反射的反射光的圖像,將所述封裝夾頭的中心孔的中心位置作為封裝夾頭中心位置來檢測,並檢測經檢測的所述封裝夾頭中心位置與所述框架側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的第一偏差,且所述控制部根據所述第一偏差,利用所述封裝夾頭驅動部來調整所述封裝夾頭的水平方向的位置。
- 如請求項7所述的電子零件封裝裝置,其中所述框架側拍攝裝置拍攝所述封裝對象物的圖像,所述圖像處理部根據所述框架側拍攝裝置已拍攝的所述封裝對象物的圖像,檢測封裝所述電子零件的封裝位置,並檢測經檢測的所述封裝位置與所述框架側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的第二偏差,且所述控制部根據所述第一偏差與所述第二偏差,利用所述封裝夾頭驅動部來調整所述封裝夾頭的水平方向的位置。
- 如請求項8所述的電子零件封裝裝置,包括背面相機,所述背面相機配置於拾取部與封裝部之間,所述拾取部自所述晶 圓拾取所述電子零件,所述封裝部將經拾取的所述電子零件封裝於所述封裝對象物,拍攝所述封裝夾頭的前端的圖像與已吸附於所述封裝夾頭的前端的所述電子零件的背面的圖像,所述圖像處理部根據所述背面相機已拍攝的所述封裝夾頭的前端的圖像與所述電子零件的背面的圖像,檢測所述電子零件相對於所述封裝夾頭的位置偏離量,且所述控制部根據所述第一偏差、所述第二偏差、及所述電子零件相對於所述封裝夾頭的位置偏離量,利用所述封裝夾頭驅動部來調整所述封裝夾頭的水平方向的位置。
- 一種電子零件封裝裝置,包括:封裝夾頭,具有中心孔,將已吸附於前端的電子零件封裝於封裝對象物;封裝夾頭驅動部,於水平方向上驅動所述封裝夾頭;框架側照明部,使光自所述封裝夾頭的根部側射入所述封裝夾頭的中心孔;框架側拍攝裝置,自所述封裝夾頭的根部側拍攝所述封裝夾頭的圖像;圖像處理部,對所述框架側拍攝裝置已拍攝的圖像進行處理;以及控制部,調整所述封裝夾頭的位置;所述電子零件封裝裝置的特徵在於,所述框架側拍攝裝置拍攝如下的反射光的圖像:於已使電子 零件吸附於所述封裝夾頭的前端的狀態下,射入所述封裝夾頭的中心孔後由已吸附於所述封裝夾頭的前端的電子零件的表面反射,所述圖像處理部根據所述框架側拍攝裝置已拍攝的由已吸附於所述封裝夾頭的前端的電子零件的表面反射的反射光的圖像,將所述封裝夾頭的中心孔的中心位置作為封裝夾頭中心位置來檢測,並檢測經檢測的所述封裝夾頭中心位置與所述框架側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的第一偏差,且所述控制部根據所述第一偏差,利用封裝夾頭驅動部來調整所述封裝夾頭的水平方向的位置。
- 如請求項10所述的電子零件封裝裝置,其中所述框架側拍攝裝置拍攝所述封裝對象物的圖像,所述圖像處理部根據所述框架側拍攝裝置已拍攝的所述封裝對象物的圖像,檢測封裝所述電子零件的所述封裝位置,並檢測經檢測的所述封裝位置與所述框架側拍攝裝置的視場中的基準位置之間的第二偏差,且所述控制部根據所述第一偏差與所述第二偏差,利用所述封裝夾頭驅動部來調整所述封裝夾頭的位置。
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