TWI776680B - 安裝裝置以及安裝裝置中的平行度檢測方法 - Google Patents
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Abstract
一種安裝裝置(100)中的平行度檢測方法,包括:第一高度檢測工序,在載台(10)的載置面(12)上載置三角銷(41),使安裝工具(22)下降而檢測保持面(23)接觸至三角銷(41)的前端(42)時的安裝工具(22)的第一高度(HA1、HB1);第二高度檢測工序,使三角銷(41)保持於安裝工具(22)的保持面(23),使安裝工具(22)下降而檢測三角銷(41)的前端(42)接觸至載置面(12)時的安裝工具(22)的第二高度(HA2、HB2);以及平行度計算工序,基於第一高度(HA1、HB1)與第二高度(HA2、HB2)來算出載台(10)的載置面(12)與安裝工具(22)的保持面(23)的平行度。
Description
本發明涉及一種在基板等的被安裝體上安裝半導體晶片的安裝裝置的結構、以及安裝裝置的載台與安裝頭的平行度檢測方法。
廣泛知曉有一種安裝裝置,其在將半導體晶片抽吸保持於安裝頭前端的保持面的狀態下驅動安裝頭,以將半導體晶片安裝至被吸附保持於載台的載置面上的基板。此種安裝裝置中,為了將半導體晶片良好地接合於基板的表面,要求載台的載置面與安裝頭的保持面以高精度呈平行。
因此,也提出有檢測保持面的傾斜的方法。例如在專利文獻1中公開了一種方法:在進行倒裝晶片接合的接合裝置的中間載台上設置突起,對使安裝頭的保持面的多處部位接觸至突起時的安裝頭的多個高度進行檢測,基於所檢測出的多個高度來檢測保持面的傾斜。
而且,存在下述情況:在載置基板的載台中內置有用於加熱基板的加熱器,因溫度的影響,載置面發生傾斜。因此,專利文獻2中公開了一種方法:在載台的上表面配置雷射位移計,
使雷射位移計沿XY方向移動而測定載台的高度變化,以檢測載台的平坦度。
[專利文獻1]日本專利特開2016-139629號公報
[專利文獻2]日本專利特開平7-86319號公報
專利文獻1、專利文獻2所記載的以往技術中,利用另外的裝置來檢測保持面的傾斜與載台的傾斜,因此安裝裝置有時會變得複雜。
因此,本發明的目的在於,利用簡便的方法來檢測載台的載置面與安裝頭的保持面的平行度。
本發明的平行度檢測方法是將半導體晶片安裝至被安裝體的安裝裝置中的平行度檢測方法,所述平行度檢測方法的特徵在於包括:準備工序,準備安裝裝置,所述安裝裝置包括載台、安裝頭以及編碼器,所述載台包含載置被安裝體的載置面,所述安裝頭利用與載台的載置面相向的保持面來抽吸保持半導體晶片,並且在沿著載台的載置面的XY方向和與載置面接近/遠離的Z方向上移動,所述編碼器檢測安裝頭的高度;第一高度檢測工序,在載台的載置面配置規定高度的第一測定工具,在多個測定位置反覆執行使安裝頭下降並利用編碼器來對保持面接觸至第一測定工具的上端時的安裝頭的第一高度進行檢測的動作,以檢測
第一測定工具的上端接觸至保持面時的安裝頭的多個第一高度;第二高度檢測工序,使第二測定工具保持於安裝頭的保持面,在多個測定位置反覆執行使安裝頭下降並利用編碼器來對被保持於保持面的第二測定工具的下端接觸至載置面時的安裝頭的第二高度進行檢測的動作,以檢測第二測定工具的下端接觸至載置面時的安裝頭的多個第二高度;以及平行度計算工序,基於多個第一高度與多個第二高度來算出載台的載置面與安裝頭的保持面的平行度。
由此,能夠利用檢測安裝頭的高度這一簡便的方法,來檢測載台的載置面與安裝頭的保持面的平行度。
本發明的平行度檢測方法中,也可為,平行度計算工序是:算出多個測定位置處的多個第一高度之間的第一差和多個第二高度之間的第二差,將平行度作為第一差與第二差的差值的絕對值而算出。
這樣,利用簡單的計算便能夠算出載台的載置面與安裝頭的保持面的平行度。
本發明的平行度檢測方法中,也可為,多個測定位置是沿X方向排列的一對位置與沿Y方向排列的另一對位置,平行度計算工序是:算出一對位置處的一對第一高度之間的第一X差和一對第二高度之間的第二X差,將X方向平行度作為第一X差與第二X差的差值的絕對值而算出,算出另一對位置處的另一對第一高度之間的第一Y差和另一對第二高度之間的第二Y差,將Y方向平行度作為第一Y差與第二Y差的差值的絕對值而算出,將平行度作為X方向平行度與Y方向平行度之和而算出。
由此,能夠考慮載台的載置面與安裝頭的保持面的X方向的平行度與Y方向的平行度來檢測兩個面的平行度。
本發明的平行度檢測方法中,也可為,多個測定位置是沿X方向與Y方向配置成格子狀的四個位置,平行度計算工序是:算出沿X方向排列的第一組一對位置處的一對第一高度之間的第一組第一X差、和沿X方向排列的第二組一對位置處的一對第一高度之間的第二組第一X差,算出第一組第一X差與第二組第一X差的平均值來作為第一X差,算出第一組一對位置處的一對第二高度之間的第一組第二X差、和第二組一對位置處的一對第二高度之間的第二組第二X差,算出第一組第二X差與第二組第二X差的平均值來作為第二X差,將X方向平行度作為第一X差與第二X差的差值的絕對值而算出,算出沿Y方向排列的第三組一對位置處的一對第一高度之間的第三組第一Y差、和沿Y方向排列的第四組一對位置處的一對第一高度之間的第四組第一Y差,算出第三組第一Y差與第四組第一Y差的平均值來作為第一Y差,算出第三組一對位置處的一對第二高度之間的第三組第二Y差、和第四組一對位置處的一對第二高度之間的第四組第二Y差,算出第三組第二Y差與第四組第二Y差的平均值來作為第二Y差,將Y方向平行度作為第一Y差與第二Y差的差值的絕對值而算出,將平行度作為X方向平行度與Y方向平行度之和而算出。
由此,能夠更準確地檢測載台的載置面與安裝頭的保持面的X方向的平行度與Y方向的平行度。
本發明的平行度檢測方法中,也可為,保持面為四方面,第一測定工具的上端依次接觸至保持面的四角。
由此,能夠更準確地進行平行度的檢測。
本發明的平行度檢測方法中,也可為,第一測定工具與第二測定工具是前端尖尖的同一錐體,在第一高度檢測工序中,當錐體的底面被載置於載置面時,前端成為第一測定工具的上端,在第二高度檢測工序中,當底面被保持於保持面時,前端成為第二測定工具的下端。
由此,能夠利用一種測定工具來進行平行度的檢測。
本發明的安裝裝置將半導體晶片安裝至被安裝體,所述安裝裝置的特徵在於包括:載台,包含載置被安裝體的載置面;安裝頭,利用與載台的載置面相向的保持面來抽吸保持半導體晶片,並且在沿著載台的載置面的XY方向和與載置面接近/遠離的Z方向上移動;編碼器,檢測安裝頭的高度;以及控制部,調整安裝頭的移動,並且基於由編碼器所檢測出的安裝頭的高度來算出載台的載置面與安裝頭的保持面的平行度,控制部在載台的載置面配置規定高度的第一測定工具,在多個測定位置反覆執行使安裝頭下降並利用編碼器來對保持面接觸至第一測定工具的上端時的安裝頭的第一高度進行檢測的動作,以檢測第一測定工具的上端接觸至保持面時的安裝頭的多個第一高度,使第二測定工具保持於安裝頭的保持面,在多個測定位置反覆執行使安裝頭下降並利用編碼器來對被保持於保持面的第二測定工具的下端接觸至載置面時的安裝頭的第二高度進行檢測的動作,以檢測第二測定工具的下端接觸至載置面時的安裝頭的多個第二高度,基於多個第一高度與多個第二高度來算出載台的載置面與安裝頭的保持面的平行度。
本發明的安裝裝置中,也可為,控制部算出多個測定位置處的多個第一高度之間的第一差和多個第二高度之間的第二差,將平行度作為第一差與第二差的差值的絕對值而算出。
本發明的安裝裝置中,也可為,第一測定工具與第二測定工具是前端尖尖的同一錐體,當底面被載置於載置面時,前端成為第一測定工具的上端,當底面被保持於保持面時,前端成為第二測定工具的下端。
本發明能夠利用簡便的方法來檢測載台的載置面與安裝頭的保持面的平行度。
10:載台
12:載置面
14:基板
15:半導體晶片
19:基準面
20:安裝頭
21:本體
22:安裝工具
22x、22y:一點鏈線
23:保持面
23a、23b、A~H:點
24:移動機構
25:編碼器
26:中心線
30:控制部
31:CPU
32:記憶體
41:三角銷
42:前端
43:底座
43a:上表面
44:三角銷組裝體
45:孔
46:夾具
47:三角銷配置體
91:第一線
92:第二線
93:第三線
94:第四線
95、96:線
99:箭頭
100:安裝裝置
△H1:第一差
△H2:第二差
H:高度
HA1~HH1:第一高度
HA2~HH2:第二高度
X、Y、Z:方向
圖1是實施方式的安裝裝置的結構圖。
圖2是表示在圖1所示的安裝裝置中執行載台的載置面與安裝頭的保持面的平行度的檢測時的第一高度檢測工序的說明圖。
圖3是表示在圖1所示的安裝裝置中執行載台的載置面與安裝頭的保持面的平行度的檢測時的第二高度檢測工序的說明圖。
圖4是表示載台的載置面與安裝頭的保持面的傾斜方向不同時的第一差與第二差的示意圖。
圖5是表示載台的載置面與安裝頭的保持面的傾斜方向相同時的第一差與第二差的示意圖。
圖6是表示在圖1所示的安裝裝置中,在載台的載置面與安裝頭的保持面的平行度的檢測時,配置成格子狀的四個位置處的
第一高度檢測工序的說明圖。
圖7是表示在圖1所示的安裝裝置中,在載台的載置面與安裝頭的保持面的平行度的檢測時,配置成格子狀的四個位置處的第二高度檢測工序的說明圖。
圖8是表示在圖1所示的安裝裝置中,在載台的載置面與安裝頭的保持面的平行度的檢測時,沿X方向與Y方向配置成十字狀的四個位置處的第一高度檢測工序的說明圖。
圖9是表示第二測定工具的另一實施方式的立面圖。
圖10是表示第二測定工具的另一實施方式的立面圖。
以下,一邊參照附圖,一邊說明實施方式的安裝裝置100與借助安裝裝置100所進行的載台10的載置面12與安裝頭20的保持面23的平行度檢測方法。
如圖1所示,實施方式的安裝裝置100包括載台10、安裝頭20、編碼器25以及控制部30,是在基板14上安裝半導體晶片15的裝置。以下的說明中,將沿著載台10的載置面12的一個方向設為X方向,沿著載置面12而與X方向成直角的方向設為Y方向,與載置面12接近/遠離的方向設為Z方向或上下方向來進行說明。
載台10包括在上側的面載置作為被安裝體的基板14的載置面12。在將半導體晶片15安裝至基板14上時,基板14被真空吸附於載置面12上,並且由安裝於內部的加熱器(未圖示)進行加熱。
安裝頭20包含本體21、安裝工具22以及移動機構24。本體21可利用移動機構24而沿XYZ方向移動。移動機構24只要構成為可使本體21沿XYZ方向移動,則結構並無特別特定,但若表示一例,則也可包含:門式框架(gantry frame),可沿Y方向移動;滑塊,被安裝於門式框架,且沿X方向移動;以及Z方向馬達,被安裝於滑塊,且使本體21沿Z方向移動。安裝工具22被安裝於本體21的下端,利用與載台10的載置面12相向的保持面23來抽吸保持半導體晶片15。安裝頭20利用未圖示的加熱器來對抽吸保持於安裝工具22的保持面23的半導體晶片15進行加熱,並且按壓至基板14,由此,將半導體晶片15安裝至基板14。另外,以下的說明中,將通過安裝工具22的中心並沿Z方向延伸的一點鏈線設為安裝頭20的中心線26來進行說明。
編碼器25檢測安裝頭20的高度。編碼器25可設定為,對安裝頭20的多個部分的高度進行檢測,但在實施方式的安裝裝置100中,是設為檢測安裝工具22從基準面19計起的高度H來進行說明。基準面19是對安裝裝置100設定的假想面。
控制部30是一種電腦,其在內部包括進行資訊處理的處理器即中央處理器(Central Processing Unit,CPU)31、以及對程式或用於執行程式的資料進行保存的記憶體32。移動機構24連接於控制部30,根據控制部30的指令來使安裝頭20的本體21沿XYZ方向移動。而且,編碼器25將所檢測出的高度H輸入至控制部30。控制部30的CPU31對從編碼器25輸入的高度H的資料進行處理,以進行載台10的載置面12與安裝頭20的保持面23的平行度的計算。
以下,一邊參照圖2至圖5,一邊說明安裝裝置100中的載台10的載置面12與安裝頭20的保持面23的平行度檢測方法。以下的說明中,對下述情況進行說明,即,在X方向的座標位置不同的載置面12的上的點A與點B這兩點檢測高度,以檢測載置面12與保持面23的平行度。此處,點A的XY座標為(x1,y1),點B的XY座標為(x2,y1)。而且,點A與點B的X方向的距離(x1-x2)短於安裝工具22的X方向的寬度。而且,點A的XY座標(x1,y1)與點B的XY座標(x2,y1)是兩個測定位置。
首先說明第一高度檢測工序。如圖2所示,首先,在載台10的載置面12上的點A與點B之間配置既是第一測定工具也是第二測定工具的三角銷41。三角銷41是前端42尖尖的錐體,如圖2所示,當三角銷41的底面被載置於載置面12時,尖尖的前端42成為第一測定工具的上端。本實施方式中,設第一測定工具是前端尖尖的錐體來進行說明,但只要前端是尖尖的,則為任何形狀皆可。
控制部30的CPU31以安裝工具22的保持面23的高度比三角銷41的前端42高的移動高度,通過移動機構24來使安裝頭20沿XY方向移動,使中心線26的XY座標對準點A的XY座標(x1,y1)。接下來,控制部30的CPU31利用移動機構24來使安裝頭20下降。並且,一旦安裝工具22的保持面23接觸到三角銷41的前端42,控制部30的CPU31便獲取此時由編碼器25所檢測出的安裝工具22的高度來作為點A的第一高度HA1。如圖2所示,三角銷41的前端42接觸至安裝工具22的保持面23
的X方向負側的端部的點23a。
保持面23接觸到三角銷41的前端42的檢測可利用多種方法來檢測,例如既可在CPU31輸出至移動機構24的高度指令值與編碼器25所檢測出的高度H產生了規定的差時檢測到接觸,也可通過即便向移動機構24輸出使安裝頭20下降的指令,從編碼器25輸入的檢測高度也無變化來檢測。而且,也可預先在本體21安裝對施加至安裝工具22的Z方向的載荷進行檢測的載荷感測器(未圖示),當載荷感測器所檢測出的Z方向載荷達到規定的閾值以上時檢測到接觸。
接下來,控制部30的CPU31使安裝頭20的保持面23的高度上升至移動高度後,如圖2中虛線所示的那樣,通過移動機構24來使安裝頭20朝X方向負側移動,使中心線26的XY座標對準點B的XY座標(x2,y1)。然後,與點A的情況同樣地,通過移動機構24來使安裝頭20下降,一旦安裝頭20的保持面23接觸到三角銷41的前端42,控制部30的CPU31便獲取此時由編碼器25所檢測出的安裝工具22的高度來作為點B的第一高度HB1。如圖2中虛線所示的那樣,三角銷41的前端42接觸至安裝工具22的保持面23的X方向正側的端部的點23b。另外,點A所接觸的保持面23的點23a較點B朝X方向負側移動。
接下來,一邊參照圖3一邊說明第二高度檢測工序。如圖3所示,以前端42朝向載台10的載置面12延伸的方式,使既是第一測定工具也是第二測定工具的三角銷41的底面抽吸保持於保持面23。如圖3所示,當三角銷41的底面被抽吸保持於保持面23時,尖尖的前端42成為第二測定工具的下端。控制部30的
CPU31與第一高度檢測工序同樣,使安裝頭20的中心線26的XY座標對準點A的XY座標(x1,y1)後,使安裝頭20下降,獲取三角銷41的前端42接觸至載置面12時的安裝工具22的高度來作為點A的第二高度HA2。第二高度檢測工序中,三角銷41的前端42向載置面12的接觸的檢測是利用與第一高度檢測工序中保持面23向三角銷41的前端42的接觸的檢測同樣的方法進行。
接下來,控制部30的CPU31使安裝頭20的中心線26的XY座標對準點B的XY座標(x2,y1)後,使安裝頭20下降,獲取三角銷41的前端42接觸至載置面12時的安裝工具22的高度來作為點B的第二高度HB2。
接下來,一邊參照圖4一邊說明平行度計算工序。圖4是表示載台10的載置面12與安裝頭20的保持面23的傾斜方向不同時的點A的第一高度HA1和第二高度HA2、點B的第一高度HB1和第二高度HB2、第一差△H1、第二差△H2的示意圖。
圖4中實線所示的安裝工具22表示在安裝頭20的中心線26的XY座標位於點A的XY座標(x1,y1)時,安裝工具22的保持面23接觸至三角銷41的前端42的狀態。而且,圖4中虛線所示的安裝工具22表示安裝頭20的中心線26的XY座標位於點B的XY座標(x2,y1)時,安裝工具22的保持面23接觸至三角銷41的前端42的狀態。而且,圖4中一點鏈線所示的安裝工具22與三角銷41表示安裝頭20的中心線26的XY座標位於點A的XY座標(x1,y1)時,三角銷41的前端42接觸至載置面12的狀態。而且,圖4中兩點鏈線所示的安裝工具22與三角銷41表示安裝頭20的中心線26的XY座標位於點B的XY座標
(x2,y1)時,三角銷41的前端42接觸至載置面12的狀態。
首先,控制部30的CPU31算出點A的第一高度HA1與點B的第一高度HB1之差即第一差△H1。
△H1=HA1-HB1---------(式1)
圖4所示的情況下,由於HA1>HB1,因此△H1>0。
接下來,控制部30的CPU31算出點A與點B處的第二高度HA2與第二高度HB2之差來作為第二差△H2。
△H2=HA2-HB2---------(式2)
圖4所示的情況下,由於HA2<HB2,因此△H2<0。
接下來,控制部30的CPU31將載置面12與保持面23的平行度作為第一差△H1與第二差△H2之的絕對值而算出。
平行度=|△H1-△H2|=|(HA1-HB1)-(HA2-HB2)|--(式3)
如先前所述的那樣,在圖4所示的情況下,△H2<0,因此平行度大於△H1。
接下來,一邊參照圖5,一邊說明載台10的載置面12與安裝頭20的保持面23的傾斜方向相同時的平行度的計算。與圖4同樣,圖5中的實線的安裝工具22與一點鏈線的安裝工具22和三角銷41表示安裝頭20的中心線26的XY座標位於點A的XY座標的情況,虛線的安裝工具22與兩點鏈線的安裝工具22和三角銷41表示安裝頭20的中心線26的XY座標位於點B的XY座標的情況。
圖5所示的情況下,也與圖4所示的情況同樣,控制部30的CPU31通過式1來算出第一差△H1,通過式2來算出第二差
△H2。並且,利用式3來算出載置面12與保持面23的平行度。在圖5所示的情況下,由於△H1>0且△H2>0,因此平行度小於1。
如以上所說明的那樣,實施方式的平行度檢測方法能夠利用如下所述的簡便的方法來檢測載台10的載置面12與安裝頭20的保持面23的平行度,即,使三角銷41介隔在安裝工具22的保持面23與載台10的載置面12之間,對三角銷41的前端42接觸至保持面23或載置面12時的安裝頭20的高度H進行檢測。
以上的說明中,對在X方向的座標位置不同的載置面12上的點A與點B這兩點檢測高度以檢測載置面12與保持面23的平行度的情況進行了說明,但接下來,一邊參照圖6、圖7,一邊對在沿X方向與Y方向配置成格子狀的A、B、C、D這四個點檢測高度以檢測載置面12與保持面23的平行度的情況進行說明。點A的XY座標為(x1,y1),點B的XY座標為(x2,y1),點C的XY座標為(x1、y2),點D的XY座標為(x2、y2)。
如圖6所示,點A與點B是在載置面12上沿X方向延伸的第一線91上沿X方向排列配置。點C與點D是在載置面12上沿X方向延伸的第二線92上沿X方向排列配置。而且,點A與點C是在沿Y方向延伸的第三線93上沿Y方向排列配置,點B與點D是在沿Y方向延伸的第四線94上沿Y方向排列配置。這樣,四個點A、B、C、D是配置在沿X方向與Y方向配置成格子狀的第一線91~第四線94的各交點處。並且,點A與點B對應於沿X方向排列的第一組一對位置,點C與點D對應於沿X方向排列的第二組一對位置,點A與點C對應於沿Y方向排列的第三
組一對位置,點B與點D對應於沿Y方向排列的第四組一對位置。另外,圖6、圖7中,一點鏈線22x、22y分別表示安裝工具22的X方向的中心線與Y方向的中心線。而且,本例中,安裝工具22為長方形或正方形的四邊形,保持面23為四方面。
首先說明第一高度檢測工序。與先前參照圖2~圖5所說明的同樣,在載置面12上設定三角銷41。如圖6所示,三角銷41被配置在由第一線91~第四線94所圍成的四邊形中。首先,控制部30的CPU31通過移動機構24來使安裝頭20的中心線26的XY座標對準點A的XY座標,隨後,利用移動機構24來使安裝頭20下降,當保持面23接觸至三角銷41的前端42時,利用編碼器25來檢測從基準面19直至安裝工具22為止的第一高度HA1。此時,三角銷41的前端42在保持面23的X方向負側接觸至Y方向正側的角部。
同樣,控制部30的CPU31使安裝頭20的中心線26的XY座標對準點B的XY座標而使安裝頭20下降,以檢測第一高度HB1。此時,三角銷41的前端42接觸至保持面23的X方向正側且Y方向正側的角部。接下來,控制部30的CPU31使安裝頭20的中心線26的XY座標對準點C的XY座標而使安裝頭20下降,以檢測第一高度HC1。此時,三角銷41的前端42在保持面23的X方向負側接觸至Y方向負側的角部。最後,控制部30的CPU31使安裝頭20的中心線26的XY座標對準點D的XY座標而使安裝頭20下降,以檢測第一高度HD1。此時,三角銷41的前端42接觸至保持面23的X方向正側且Y方向負側的角部。這樣,控制部30的CPU31在使安裝頭20的中心線26對準點A~點
D後,使安裝頭20下降而反覆執行保持面23接觸至三角銷41的前端42時的安裝工具22的高度的測定,獲取四個第一高度HA1、HB1、HC1、HD1。此時,三角銷41的前端42依序接觸至保持面23的四角。
接下來說明第二高度檢測工序。首先,與參照圖2~圖5所說明的同樣,如圖7所示,以前端42朝向載台10的載置面12延伸的方式而使三角銷41的底面抽吸保持於保持面23。接下來,控制部30的CPU31與第一高度檢測工序同樣地,使安裝頭20的中心線26對準點A~點D後,使安裝頭20下降而反覆執行三角銷41的前端42接觸至載置面12時的安裝工具22的高度的測定,獲取四個第二高度HA2、HB2、HC2、HD2。
接下來,控制部30的CPU31按以下的方式計算第一組第一X差、第二組第一X差與第一X差。第一組第一X差是配置在沿X方向排列的第一組一對位置的點A與點B的第一高度HA1與HB1之差,是利用式4來計算。
第一組第一X差=HA1-HB1---------(式4)
第二組第一X差是配置在沿X方向排列的第二組一對位置的點C與點D的第一高度HC1與HD1之差,控制部30的CPU31利用下述的式5來計算第二組第一X差。
第二組第一X差=HC1-HD1---------(式5)
控制部30的CPU31利用下述的式6,將第一X差作為第一組第一X差與第二組第一X差的平均值而計算。
第一X差=(第一組第一X差+第二組第一X差)/2=[(HA1-HB1)+(HC1-HD1)]/2
=(HA1+HC1)/2-(HB1+HD1)/2-(式6)
接下來,控制部30的CPU31按以下的方式計算第一組第二X差、第二組第二X差與第二X差。第一組第二X差是第一組點A與點B的第二高度HA2與HB2之差,第二組第二X差是第二組的點C與點D的第二高度HC2與HD2之差,控制部30的CPU31利用以下的式7、式8來計算第一組第二X差與第二組第二X差。
第一組第二X差=HA2-HB2---------(式7)
第二組第二X差=HC2-HD2---------(式8)
控制部30的CPU31如下述的式9那樣,將第二X差作為第一組第二X差與第二組第二X差的平均值而計算。
第二X差=(第一組第二X差+第二組第二X差)/2=[(HA2-HB2)+(HC2-HD2)]/2=(HA2+HC2)/2-(HB2+HD2)/2-(式9)
接下來,控制部30的CPU31如下述的式10那樣,根據第一X差與第二X差來算出X方向平行度。
X方向平行度=|第一X差-第二X差|---------(式10)
接下來,控制部30的CPU31按以下的方式算出第三組第一Y差、第四組第一Y差與第一Y差。第三組第一Y差是配置在沿Y方向排列的第三組一對位置的點A與點C的第一高度HA1與HC1之差,是利用式11來計算。
第三組第一Y差=HA1-HC1---------(式11)
第四組第一Y差是配置在沿Y方向排列的第四組一對位置的點B與點D的第一高度HB1與HD1之差,控制部30的CPU31
利用下述的式12來計算第四組第一Y差。
第四組第一Y差=HB1-HD1---------(式12)
控制部30的CPU31利用下述的式13,將第一Y差作為第三組第一Y差與第四組第一Y差的平均值而計算。
第一Y差=(第三組第一Y差+第四組第一Y差)/2=[(HA1-HC1)+(HB1-HD1)]/2=(HA1+HB1)/2-(HC1+HD1)/2-(式13)
接下來,控制部30的CPU31按以下的方式來計算第三組第二Y差、第四組第二Y差與第二Y差。第三組第二Y差是第三組點A與點C的第二高度HA2與HC2之差,第四組第二Y差是第四組點B與點D的第二高度HB2與HD2之差,控制部30的CPU31利用以下的式14、式15來計算第三組第二Y差與第四組第二Y差。
第三組第二Y差=HA2-HC2---------(式14)
第四組第二Y差=HB2-HD2---------(式15)
控制部30的CPU31如下述的式16那樣,將第二Y差作為第三組第二Y差與第四組第二Y差的平均值來計算。
第二Y差=(第三組第二Y差+第四組第二Y差)/2=[(HA2-HC2)+(HB2-HD2)]/2=(HA2+HB2)/2-(HC2+HD2)/2-(式16)
接下來,控制部30的CPU31如下述的式17那樣,根據第一Y差與第二Y差來算出Y方向平行度。
Y方向平行度=|第一Y差-第二Y差|---------(式17)
最後,控制部30的CPU31對X方向平行度與Y方向平
行度進行合計,如以下的式18那樣計算載置面12與保持面23的平行度。
平行度=X方向平行度+Y方向平行度=|第一X差-第二X差|+|第一Y差-第二Y差|-(式18)
如以上所說明的那樣,在沿X方向與Y方向配置成格子狀的A、B、C、D這四個點檢測安裝工具22的高度而檢測載置面12與保持面23的平行度的情況下,能夠考慮到X方向的平行度與Y方向的平行度來檢測載台10的載置面12與安裝工具22的保持面23的平行度,因此能夠更準確地進行平行度的檢測。
在四個點檢測安裝工具22的高度以進行載置面12與保持面23的平行度的檢測的情況下,四個點也可並非沿X方向與Y方向配置成格子狀。例如,也可配置在菱形或梯形的頂點位置。
而且,也可如圖8所示的那樣,四個點沿X方向與Y方向配置成十字狀。如圖8所示,四個點也可包含:配置在沿X方向延伸的線95上的點E與點F這兩點、以及配置在以與線95正交的方式沿Y方向延伸的線96上的點G與點H這兩點。此時,點E與點F對應於沿X方向排列的一對位置,點G與點H對應於沿Y方向排列的另一對位置。
此時,控制部30的CPU31如以下的式19那樣,將第一X差作為點E與點F的第一高度HE1與HF1之差而算出。
第一X差=HE1-HF1---------(式19)
而且,如以下的式20那樣,將第二X差作為點E與點F的第二高度HE2、HF2之差而算出。
第二X差=HE2-HF2---------(式20)
並且,控制部30的CPU31與先前所說明的式10同樣,通過下述的式21來算出X方向平行度。
X方向平行度=|第一X差-第二X差|---------(式21)
同樣,控制部30的CPU31如以下的式22那樣,將第一Y差作為點G與點H的第一高度HG1與HH1之差而算出。
第一Y差=HG1-HH1---------(式22)
而且,如以下的式23那樣,將第二Y差作為點G與點H的第二高度HG2、HH2之差而算出。
第二Y差=HG2-HH2---------(式23)
並且,控制部30的CPU31與先前所說明的式17同樣,通過下述的式24來算出Y方向平行度。
Y方向平行度=|第一Y差-第二Y差|---------(式24)
並且,控制部30的CPU31與式18同樣,對X方向平行度與Y方向平行度進行合計,如以下的式25那樣計算載置面12與保持面23的平行度。
平行度=X方向平行度+Y方向平行度=|第一X差-第二X差|+|第一Y差-第二Y差|-(式25)
相較於先前所說明的在沿X方向與Y方向配置成格子狀的A、B、C、D這四個點檢測安裝工具22的高度,本方法的計算量少,能夠考慮到X方向的平行度與Y方向的平行度來檢測載台10的載置面12與安裝工具22的保持面23的平行度。
以上的說明中,設為將三角銷41的底面載置於載置面12而用作第一測定工具,且使同一三角銷41的底面保持於保持面23而用作第二測定工具而進行了說明,但並不限於此。
例如,作為第二測定工具,也可使用圖9所示的三角銷組裝體44。三角銷組裝體44是將三角銷41的底面固定於底座43的組裝體。底座43朝向遠離三角銷41的方向延伸,三角銷41可不干涉到安裝工具22而將上表面43a吸附保持於保持面23。在將底座43的上表面43a吸附保持於安裝工具22的保持面23的狀態下,如箭頭99那樣使安裝頭20移動到規定位置,當停止安裝工具22的真空吸附時,便可將三角銷組裝體44設定到載置面12上的規定位置。
而且,也可如圖10所示,在載台10的載置面12上載置設有多個孔45的夾具46,將多個三角銷41分別以三角銷41的底面處於下側的方式插入至孔45中而配置到載置面12上,從而構成第二測定工具。此時,多個三角銷41與夾具46成為作為第二測定工具的三角銷配置體47。
而且,以上的說明中,設為使安裝頭20的中心線26對準點A、點B或點A~點D的各xy座標來進行第一高度、第二高度的檢測而進行了說明,但並不限於此。例如也可取代中心線26而設定安裝頭20的基準點,使所述基準點的座標位置對準點A、點B或者點A~點D的各xy座標來進行第一高度、第二高度的檢測。
10:載台
12:載置面
19:基準面
22:安裝工具
23:保持面
23a、23b、A、B:點
26:中心線
41:三角銷
42:前端
100:安裝裝置
△H1:第一差
△H2:第二差
HA1、HB1:第一高度
HA2、HB2:第二高度
X、Y、Z:方向
Claims (9)
- 一種平行度檢測方法,是將半導體晶片安裝至被安裝體的安裝裝置中的平行度檢測方法,所述平行度檢測方法的特徵在於包括:準備工序,準備所述安裝裝置,所述安裝裝置包括載台、安裝頭以及編碼器,所述載台包含載置所述被安裝體的載置面,所述安裝頭利用與所述載台的所述載置面相向的保持面來抽吸保持所述半導體晶片,並且在沿著所述載台的所述載置面的XY方向和與所述載置面接近/遠離的Z方向上移動,所述編碼器檢測所述安裝頭的高度;第一高度檢測工序,在所述載台的所述載置面配置規定高度的第一測定工具,在多個測定位置反覆執行使所述安裝頭下降並利用所述編碼器來對所述保持面接觸至所述第一測定工具的上端時的所述安裝頭的第一高度進行檢測的動作,以檢測所述第一測定工具的所述上端接觸至所述保持面時的所述安裝頭的多個所述第一高度;第二高度檢測工序,使第二測定工具保持於所述安裝頭的所述保持面,在多個所述測定位置反覆執行使所述安裝頭下降並利用所述編碼器來對被保持於所述保持面的所述第二測定工具的下端接觸至所述載置面時的所述安裝頭的第二高度進行檢測的動作,以檢測所述第二測定工具的所述下端接觸至所述載置面時的所述安裝頭的多個所述第二高度;以及平行度計算工序,基於多個所述第一高度與多個所述第二高度來算出所述載台的所述載置面與所述安裝頭的所述保持面的平 行度。
- 根據請求項1所述的平行度檢測方法,其特徵在於,所述平行度計算工序是:算出多個所述測定位置處的多個所述第一高度之間的第一差和多個所述第二高度之間的第二差,將所述平行度作為所述第一差與所述第二差的差值的絕對值而算出。
- 根據請求項2所述的平行度檢測方法,其特徵在於,多個所述測定位置是沿X方向排列的一對位置與沿Y方向排列的另一對位置,所述平行度計算工序是:算出所述一對位置處的一對所述第一高度之間的第一X差和一對所述第二高度之間的第二X差,將X方向平行度作為所述第一X差與所述第二X差的差值的絕對值而算出,算出所述另一對位置處的另一對所述第一高度之間的第一Y差和另一對所述第二高度之間的第二Y差,將Y方向平行度作為所述第一Y差與所述第二Y差的差值的絕對值而算出,將所述平行度作為所述X方向平行度與所述Y方向平行度之和而算出。
- 根據請求項2所述的平行度檢測方法,其特徵在於,多個所述測定位置是沿X方向與Y方向配置成格子狀的四個位置, 所述平行度計算工序是:算出沿X方向排列的第一組一對位置處的一對所述第一高度之間的第一組第一X差、和沿X方向排列的第二組一對位置處的一對所述第一高度之間的第二組第一X差,算出所述第一組第一X差與所述第二組第一X差的平均值來作為第一X差,算出所述第一組一對位置處的一對所述第二高度之間的第一組第二X差、和所述第二組一對位置處的一對所述第二高度之間的第二組第二X差,算出所述第一組第二X差與所述第二組第二X差的平均值來作為第二X差,將X方向平行度作為所述第一X差與所述第二X差的差值的絕對值而算出,算出沿Y方向排列的第三組一對位置處的一對所述第一高度之間的第三組第一Y差、和沿Y方向排列的第四組一對位置處的一對所述第一高度之間的第四組第一Y差,算出所述第三組第一Y差與所述第四組第一Y差的平均值來作為第一Y差,算出所述第三組一對位置處的一對所述第二高度之間的第三組第二Y差、和所述第四組一對位置處的一對所述第二高度之間的第四組第二Y差,算出所述第三組第二Y差與第四組第二Y差的平均值來作為第二Y差, 將Y方向平行度作為所述第一Y差與所述第二Y差的差值的絕對值而算出,將所述平行度作為所述X方向平行度與所述Y方向平行度之和而算出。
- 根據請求項4所述的平行度檢測方法,其特徵在於,所述保持面為四方面,所述第一測定工具的所述上端依次接觸至所述保持面的四角。
- 根據請求項1至5中任一項所述的平行度檢測方法,其特徵在於,所述第一測定工具與所述第二測定工具是前端尖尖的同一錐體,在所述第一高度檢測工序中,當所述錐體的底面被載置於所述載置面時,所述前端成為所述第一測定工具的所述上端,在所述第二高度檢測工序中,當所述底面被保持於所述保持面時,所述前端成為所述第二測定工具的所述下端。
- 一種安裝裝置,將半導體晶片安裝至被安裝體,所述安裝裝置的特徵在於包括:載台,包含載置所述被安裝體的載置面;安裝頭,利用與所述載台的所述載置面相向的保持面來抽吸保持所述半導體晶片,並且在沿著所述載台的所述載置面的XY方向和與所述載置面接近/遠離的Z方向上移動;編碼器,檢測所述安裝頭的高度;以及 控制部,調整所述安裝頭的移動,並且基於由所述編碼器所檢測出的所述安裝頭的所述高度來算出所述載台的所述載置面與所述安裝頭的所述保持面的平行度,所述控制部在所述載台的所述載置面配置規定高度的第一測定工具,在多個測定位置反覆執行使所述安裝頭下降並利用所述編碼器來對所述保持面接觸至所述第一測定工具的上端時的所述安裝頭的第一高度進行檢測的動作,以檢測所述第一測定工具的所述上端接觸至所述保持面時的所述安裝頭的多個所述第一高度,使第二測定工具保持於所述安裝頭的所述保持面,在多個所述測定位置反覆執行使所述安裝頭下降並利用所述編碼器來對被保持於所述保持面的所述第二測定工具的下端接觸至所述載置面時的所述安裝頭的第二高度進行檢測的動作,以檢測所述第二測定工具的所述下端接觸至所述載置面時的所述安裝頭的多個所述第二高度,基於多個所述第一高度與多個所述第二高度來算出所述載台的所述載置面與所述安裝頭的所述保持面的所述平行度。
- 根據請求項7所述的安裝裝置,其特徵在於,所述控制部算出多個所述測定位置處的多個所述第一高度之間的第一差和多個所述第二高度之間的第二差,將所述平行度作為所述第一差與所述第二差的差值的絕對值而算出。
- 根據請求項7或8所述的安裝裝置,其特徵在於, 所述第一測定工具與所述第二測定工具是前端尖尖的同一錐體,當底面被載置於所述載置面時,所述前端成為所述第一測定工具的所述上端,當所述底面被保持於所述保持面時,所述前端成為所述第二測定工具的所述下端。
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