TWI833149B - 接合裝置、接合方法以及接合程式 - Google Patents

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TWI833149B TW111101540A TW111101540A TWI833149B TW I833149 B TWI833149 B TW I833149B TW 111101540 A TW111101540 A TW 111101540A TW 111101540 A TW111101540 A TW 111101540A TW I833149 B TWI833149 B TW I833149B
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Abstract

接合裝置包括：接合工具，向載置於平台的基板的接合點供給接合線；第一攝像單元及第二攝像單元，配置為各自的光學系統及攝像元件以平行於平台的平台面的平面成為焦點面的方式滿足沙姆條件；計算部，基於第一攝像單元輸出的第一圖像中所拍攝到的作為接合點中接下來要供給接合線的目標點的像的第一像、及第二攝像單元輸出的第二圖像中所拍攝到的作為目標點的像的第二像，算出目標點的三維座標；以及驅動控制部，基於計算部所算出的目標點的三維座標使接合工具接近目標點。

Description

接合裝置、接合方法以及接合程式
本發明是有關於一種接合裝置、接合方法以及接合程式。
迄今為止的打線接合機中，利用照相機對作業區域自正上方進行拍攝而確認其位置，使照相機退避，使接合工具移動至該作業區域的正上方後進行接合處理。由於如此般照相機與接合工具的配置存在偏移(off-set)，因而亦有時利用正確測定其相對位置的技術(例如參照專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：國際公開第2016/158588號
於循序(sequential)執行位置確認及接合處理的情形時，不僅需要時間，而且有時於位置確認與接合處理之間，所測量的位置因熱的影響等而發生偏移。另外，若於與頭部分立的結構體安裝攝像單元，則產生測量誤差的要因增大。另一方面，若將先前的攝像單元配設於頭部的工具旁，則因其視野狹窄而難以 觀察作業區域。
本發明是為了解決此種問題而成，提供一種接合裝置等，可實現作業區域相對於頭部的、精確的三維座標測量，並且縮短自作業區域的三維座標測量至執行接合處理為止的前置時間(lead time)。
本發明的第一態樣的接合裝置包括：接合工具，向載置於平台的基板的接合點供給接合線；第一攝像單元及第二攝像單元，配置為各自的光學系統及攝像元件以平行於平台的平台面的平面成為焦點面的方式滿足沙姆(scheimpflug)條件；計算部，基於第一攝像單元輸出的第一圖像中所拍攝到的作為接合點中接下來要供給接合線的目標點的像的第一像、以及第二攝像單元輸出的第二圖像中所拍攝到的作為目標點的像的第二像，算出目標點的三維座標；驅動控制部，基於計算部所算出的目標點的三維座標使接合工具接近目標點。
本發明的第二態樣的接合方法具有：攝像步驟，使第一攝像單元及第二攝像單元分別拍攝載置於平台的基板的接合點中接下來要供給接合線的目標點，所述第一攝像單元及第二攝像單元配置為各自的光學系統及攝像元件以平行於平台的平台面的平面成為焦點面的方式滿足沙姆條件；計算步驟，基於第一攝像單元輸出的第一圖像中所拍攝到的作為目標點的像的第一像、及第二攝像單元輸出的第二圖像中所拍攝到的作為目標點的像的第二 像，算出目標點的三維座標；以及驅動步驟，基於目標點的三維座標使供給接合線的接合工具接近目標點。
本發明的第三態樣的接合程式使電腦執行：攝像步驟，使第一攝像單元及第二攝像單元分別拍攝載置於平台的基板的接合點中接下來要供給接合線的目標點，所述第一攝像單元及第二攝像單元配置為各自的光學系統及攝像元件以平行於平台的平台面的平面成為焦點面的方式滿足沙姆條件；計算步驟，基於第一攝像單元輸出的第一圖像中所拍攝到的作為目標點的像的第一像、及第二攝像單元輸出的第二圖像中所拍攝到的作為目標點的像的第二像，算出目標點的三維座標；以及驅動步驟，基於目標點的三維座標使供給接合線的接合工具接近目標點。
根據本發明，可提供一種接合裝置等，可實現作業區域相對於頭部的、精確的三維座標測量，並且縮短自作業區域的三維座標測量至執行接合處理為止的前置時間。
100:打線接合機
110:頭部
120:接合工具
130:第一攝像單元
131:第一光學系統
131a:物側透鏡群
131b:像側透鏡群
132:第一攝像元件
133:光欄
140:第二攝像單元
141:第二光學系統
142:第二攝像元件
150:頭驅動馬達
160:工具驅動馬達
170:運算處理部
171:圖像獲取部
172:計算部
173:驅動控制部
174:評價部
180:記憶部
181:變換表
190:輸入輸出器件
210:架台
220:平台
310:引線
311':FAB像
312':襯墊接合端像
313':導線接合端像
320:半導體晶片
321:襯墊電極
321':襯墊電極像
322:導線電極
322':導線電極像
330:基板
400:測試卡
400':測試卡像
410:點
410':點像
Dp:景深
P:直線
S1、S3:平面
S2:假想面
S101~S112:步驟
圖1為示意性地表示本實施形態的打線接合機的要部的立體圖。
圖2為打線接合機的系統結構圖。
圖3為用以說明沙姆光學系統的說明圖。
圖4為用以說明三維座標的計算原理的說明圖。
圖5為用以說明接合點的三維座標測量的說明圖。
圖6為用以說明接合步驟的合適與否評價的說明圖。
圖7為說明運算處理部的處理順序的流程圖。
以下，藉由發明的實施形態對本發明加以說明，但並非將申請專利範圍所記載的發明限定於以下的實施形態。另外，未必實施形態中說明的結構全部作為解決課題的手段而必需。
圖1為示意性地表示本實施形態的打線接合機100的要部的立體圖。打線接合機100為藉由作為接合線的引線310將半導體晶片320的襯墊電極(pad electrode)321與基板330的導線電極(lead electrode)322連線的接合裝置。襯墊電極321及導線電極322為測量三維座標而供給引線310的對象，以下的說明中有時稱為接合點(bonding point)等。
打線接合機100主要包括頭部110、接合工具120、第一攝像單元130及第二攝像單元140。頭部110支持接合工具120、第一攝像單元130及第二攝像單元140，藉由頭驅動馬達150而可於平面方向移動。平面方向如圖所示，為由X軸方向及Y軸方向規定的水平方向，亦為載置於架台210的平台220的移動方向。於平台220上載置並固定有基板330。
接合工具120例如發揮供給作為金線的引線310的功能，包含引線夾(wire clamp)、轉換器(transducer)、瓷嘴。再者，以下的本實施形態中，以使用瓷嘴的球形接合為前提來進行說 明，但亦可採用利用楔形工具的楔形接合(wedge bonding)。於對襯墊電極321的第一次接合(first bond)時，如圖所示，引線310自前端部伸出，採用球形接合的本實施形態的情形時，藉由未圖示的氣炬電極(torch electrode)於引線310的前端部形成無空氣球(Free Air Ball，FAB)。接合工具120藉由工具驅動馬達160而可相對於頭部110於高度方向移動。高度方向如圖所示，為與平面方向正交的Z軸方向。
第一攝像單元130為用以拍攝位於接合工具120的下方的接合點的攝像單元，包括第一光學系統131及第一攝像元件132。具體將於後述，但具體將於後述，但第一攝像單元130使光軸朝向接合工具120的下方而傾斜設於頭部110。第一光學系統131與第一攝像元件132配置為以平行於平台220的平台面的平面成為焦點面的方式滿足沙姆條件。
第二攝像單元140為用以拍攝位於接合工具120的下方的接合點的攝像單元，包括第二光學系統141及第二攝像元件142。具體將於後述，但第二攝像單元140於相對於接合工具120而與第一攝像單元130相反之側，使光軸朝向接合工具120的下方而傾斜設於頭部110。第二光學系統141及第二攝像元件142配置為以平行於平台220的平台面的平面成為焦點面的方式滿足沙姆條件。
XYZ座標系統為以頭部110的基準位置作為原點的空間座標系統。打線接合機100藉由第一攝像單元130及第二攝像單 元140來拍攝接合點，根據該些的像算出接合點的三維座標。具體而言，算出作為第一次接合點的襯墊電極321的三維座標(XRTA，YRTA，ZRTA)、及作為第二次接合點的導線電極322的三維座標(XRTB，YRTB，ZRTB)。打線接合機100將襯墊電極321的三維座標(XRTA，YRTA，ZRTA)、導線電極322的三維座標(XRTB，YRTB，ZRTB)作為接近目標來驅動頭部110及接合工具120。再者，關於平面方向的位置調整，可驅動平台220，另外亦可使頭部110與平台220協作而一併驅動。
圖2為打線接合機100的系統結構圖。打線接合機100的控制系統主要包含運算處理部170、記憶部180、輸入輸出器件190、第一攝像單元130、第二攝像單元140、頭驅動馬達150及工具驅動馬達160。運算處理部170為進行打線接合機100的控制及程式的執行處理的處理器(中央處理單元(Central Processing Unit，CPU))。處理器亦可為與特殊應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)或圖形處理器(Graphics Processing Unit，GPU)等運算處理晶片協作的結構。運算處理部170讀出記憶於記憶部180的接合程式，執行與接合有關的各種處理。
記憶部180為不揮發性的記憶媒體，例如包含硬碟驅動器(Hard Disk Drive，HDD)。記憶部180除了可記憶執行打線接合機100的控制或處理的程式以外，還可記憶用於控制或運算的各種參數值、函數、查找表(look-up table)等。記憶部180尤其 記憶變換表181。變換表181具體將於後述，但為若輸入第一像及第二像的座標值則變換為接合點的三維座標的查找表。此處，第一像為第一攝像單元130輸出的第一圖像中所拍攝到的接合點的像，第二指標像為第二攝像單元140輸出的第二圖像中所拍攝到的接合點的像。
輸入輸出器件190例如包含鍵盤、滑鼠、顯示監視器，為受理用戶進行的菜單操作或向用戶提示資訊的器件。例如，運算處理部170亦可將第一圖像與第二圖像排列顯示於作為輸入輸出器件190之一的顯示監視器。
第一攝像單元130自運算處理部170接收拍攝要求訊號而執行拍攝，將第一攝像元件132所輸出的第一圖像作為圖像訊號向運算處理部170發送。同樣地，第二攝像單元140自運算處理部170接收拍攝要求訊號而執行拍攝，將第二攝像元件142所輸出的第二圖像作為圖像訊號向運算處理部170發送。
頭驅動馬達150自運算處理部170接收驅動訊號而使頭部110於XY方向移動。工具驅動馬達160自運算處理部170接收驅動訊號而使接合工具120於Z方向移動。
運算處理部170亦承擔作為功能運算部的作用，根據接合程式所指示的處理來執行各種運算。運算處理部170可作為圖像獲取部171、計算部172、驅動控制部173及評價部174發揮功能。圖像獲取部171向第一攝像單元130及第二攝像單元140發送拍攝要求訊號，獲取第一圖像的圖像訊號及第二圖像的圖像訊 號。
計算部172基於作為第一圖像中所拍攝到的接合點的像的第一像、及作為第二圖像中所拍攝到的接合點的像的第二像，算出接合點的三維座標。具體而言，使用變換表181獲得三維座標。驅動控制部173生成對頭驅動馬達150進行驅動的驅動訊號、及對工具驅動馬達160進行驅動的驅動訊號，向各馬達發送。例如，若計算部172算出襯墊電極321的三維座標(XRTA，YRTA，ZRTA)，則生成使接合工具120向(XRTA，YRTA，ZRTA)接近的驅動訊號，向工具驅動馬達160發送。再者，於使平台220於水平方向移動的情形時，向使平台220移動的平台驅動馬達發送驅動訊號。評價部174基於第一攝像單元130及第二攝像單元140的至少一個輸出的圖像來評價接合步驟合適與否。
圖3為用以說明第一攝像單元130所採用的沙姆光學系統的說明圖。於第二攝像單元140也採用同樣的沙姆光學系統，但此處代表性地對第一攝像單元130的沙姆光學系統加以說明。
圖3中，平面S1為相對於平台220的平台面平行的、包含半導體晶片320的設有襯墊電極321的表面的預計焦點面。假想面S2為包含第一光學系統131的主平面的平面，所述第一光學系統131以物側透鏡群131a及像側透鏡群131b作為結構群。平面S3為包含第一攝像元件132的受光面的平面。本實施形態中，沙姆光學系統包含滿足沙姆條件而配置的第一光學系統131及第一攝像元件132。為平面S1、假想面S2、平面S3於共同的直線P 上相互交叉的配置。
再者，圖3為了容易理解沙姆條件進行說明，使物側透鏡群131a與半導體晶片320接近來表示，但實際上如圖1所示般相互遠離。接合工具120可於半導體晶片320的上部空間中，不與第一攝像單元130干擾地於Z軸方向移動。
光欄133配置於物側透鏡群131a與像側透鏡群131b之間，限制通過的光束。可藉由光欄133的直徑來調整景深Dp。因此，對於第一攝像單元130而言，只要基板330上的導線電極322亦與半導體晶片320上的襯墊電極321一起容納於第一攝像單元130的視野內，則能以聚焦狀態拍攝於一個圖像。另外，不限於電極，例如若自接合工具120伸出的引線310的前端部接近至景深Dp內，則第一攝像單元130可將引線310的前端部與襯墊電極321一起以聚焦狀態拍攝。
第二攝像單元140包括與第一攝像單元130同樣的結構，相對於包含接合工具120的中心軸的YZ平面而對稱地配設於頭部110。因此，第二攝像單元140亦與第一攝像單元130同樣地，只要使襯墊電極321及導線電極322容納於第二攝像單元140的視野內，則能以聚焦狀態拍攝於一個圖像。
本實施形態中，藉由物側透鏡群131a及像側透鏡群131b來實現兩側遠心(telecentric)。藉此，可使觀察對象於攝像元件上以一定的倍率成像，故而便於計算三維座標。尤其於沙姆光學系統中，較理想為存在於直線P側的觀察對象與存在於遠離直線P 之側的觀察對象於成像面成為同倍率的物側遠心。
圖4為用以說明接合點的三維座標的計算原理的說明圖。尤其為說明生成變換表181的順序的圖。變換表181是使用第一攝像單元130的第一圖像及第二攝像單元140的第二圖像而生成，所述第一攝像單元130的第一圖像及第二攝像單元140的第二圖像是將具有於基板330重疊有半導體晶片320的厚度的測試卡400載置於接合工具120正下方的平台220上，並對其進行拍攝而成。
於測試卡400的表面，以經設定的間隔矩陣狀地印刷有多個點410。將頭部110的高度調整為Z=h1、h2、h3…，以各高度對此種測試卡400執行拍攝，獲得第一圖像與第二圖像的對。
由於第一攝像單元130及第二攝像單元140採用沙姆光學系統，故而所得的測試卡像400'是全面為聚焦狀態，並且分別變形為相互反向的梯形。若作為圖像座標系統而將橫軸設為x軸，將縱軸設為y軸，則第一圖像與第二圖像中相互對應的點像410'的座標是如(x1k，y1k)、(x2k，y2k)般算出。
關於測試卡400的各點410，平台220上的座標(Xk，Yk)已知，且高度hk=ZK於拍攝時調整，故而各點410的三維座標(Xk，Yk，ZK)於拍攝時確定。而且，由於算出以高度hk拍攝的第一圖像與第二圖像的各點像410'的座標(x1k，y1k)、(x2k，y2k)，故而可於各點410與作為其像的點像410'之間獲取座標的對應關係。即，可在執行拍攝的每個高度，離散地獲取三維座標(Xk， Yk，ZK)與二維座標(x1k，y1k)、二維座標(x2k，y2k)的對應關係。將此種對應關係記述於變換表181。
如此記述生成的變換表181為表示三維座標(Xk，Yk，ZK)與二維座標(x1k，y1k)、二維座標(x2k，y2k)的對應關係的資料的集合體，可用作查找表。即，若參照變換表181，則可將第一像的座標值(x1R，y1R)及第二像的座標值(x2R，y2R)變換為接合點的三維座標(XR，YR，ZR)。再者，於所算出的(x1R，y1R)與(x2R，y2R)的組合不存在於變換表181的情形時，只要以存在於變換表181的周邊座標進行插補處理即可。
另外，不限於查找表形式的變換表181，亦可使用其他方法將第一像的座標值(x1R，y1R)及第二像的座標值(x2R，y2R)變換為接合點的三維座標(XR，YR，ZR)。例如，可使用測試卡400根據事先獲得的三維座標(Xk，Yk，ZK)與二維座標(x1k，y1k)、二維座標(x2k，y2k)的對應關係預先求出多項式近似函數，藉此由(x1R，y1R)及(x2R，y2R)變換為(XR，YR，ZR)。於使用基於實測資料所生成的查找表或多項式近似函數等的情形時，於實測資料吸收透鏡的相差或攝像單元的安裝誤差等由結構要素引起的誤差要因，故而可期待算出精度更高的三維座標。
另一方面，亦可不依賴於實測資料，而使用沙姆的幾何條件或於兩個攝像元件間規定的基線長等，以算術方式求出變換式。例如，預先規定以光學系統或攝像元件的傾角等物理量作為參數的、將梯形像變換為矩形像的變換矩陣，對第一圖像及第二 圖像進行利用該變換矩陣的梯形補正。繼而，將進行了梯形補正的兩個圖像作為立體圖像，根據相互的像的位置偏移量來算出觀察對象的三維座標。根據此種方法，於省去使用測試卡等事先獲取實測資料的方面便利。
繼而，對接合步驟中的接合點的三維座標的測量加以說明。圖5為用以說明接合點的三維座標測量的說明圖。具體而言，為示意性地表示於隨後將對特定的襯墊電極321進行第一次接合的狀況下，自第一攝像單元130及第二攝像單元140獲取的第一圖像及第二圖像的例子的圖。
於第一圖像及第二圖像，分別拍攝到多個作為襯墊電極321的像的襯墊電極像321'、及作為導線電極322的像的導線電極像322'。隨後將進行第一次接合的襯墊電極321為使接合工具120接近以供給引線310的目標點，以×記號來表示作為其像的襯墊電極像321'。計算部172例如將該襯墊電極像321'的兩個對角線的交點作為應算出的座標值，根據第一圖像算出(x1TA，y1TA)，根據第二圖像算出(x2TA，y2TA)。計算部172向變換表181輸入該些座標值的對，算出目標點的三維座標(XRTA，YRTA，ZRTA)。
繼第一次接合之後進行第二次接合的導線電極322為接合工具120自目標點描畫弧線(loop)而供給引線310的後續點，以+記號來表示作為其像的導線電極像322'。計算部172例如將該導線電極像322'的兩個對角線的交點作為應算出的座標值，根據第一圖像算出(x1TB，y1TB)，根據第二圖像算出(x2TB，y2TB)。 計算部172向變換表181輸入該些座標值的對，算出後續點的三維座標(XRTB，YRTB，ZRTB)。
接合處理步驟中，若根據一組第一圖像及第二圖像歸總算出隨後將由一根弧線連線的襯墊電極321與導線電極322各自的三維座標，則除了算出精確的三維座標以外，亦有助於縮短處理時間。另外，無需於第一次接合與第二次接合之間為了拍攝接合工具120而暫且停止，故而亦可實現接合工具120的順利的移動。再者，本實施形態中，採用歸總算出隨後將由一根弧線連線的一組襯墊電極321與導線電極322各自的三維座標，但也可分別執行攝像步驟而分別算出。另外，亦可將由一次攝像步驟所得的第一圖像及第二圖像中所拍攝到的襯墊電極像321'及導線電極像322'全部作為對象，預先歸總算出各個襯墊電極321及導線電極322的三維座標。
自第一攝像單元130及第二攝像單元140獲取的第一圖像及第二圖像不限於用於算出三維座標的情形，例如亦可用於評價接合步驟合適與否的情形。圖6為用以說明接合步驟的合適與否評價的說明圖。具體而言，為示意性地表示使接合工具120向作為第一次接合的對象的襯墊電極321高速下降，於FAB即將接觸襯墊電極321之前切換為低速下降的時機所拍攝的、第一圖像及第二圖像的例子的圖。
如上文所述，第一攝像單元130的第一光學系統131及第二攝像單元140的第二光學系統141各自具有一定的景深。因 此，可將作為接近襯墊電極321的FAB的像的FAB像311'、作為已完成連線的引線310的接合端的像的襯墊接合端像312'、導線接合端像313'以聚焦狀態拍攝於一個圖像。
因此，評價部174使用此種圖像來評價接合步驟合適與否。具體而言，作為第一個合適與否評價，評價FAB像311'，該FAB像311'為與作為第一次接合點的襯墊電極321接觸之前、於引線310的前端部生成的FAB的像。例如，藉由提取FAB像311'的輪廓，從而評價相對於引線310寬的FAB徑是否容納於規定的比率。另外，藉由將FAB像311'加以二值化，從而評價表面是否未附著雜質。
評價部174根據評價項目來決定是使用第一圖像與第二圖像中的任一者還是使用兩者。例如，於評價表面是否未附著有雜質的情形時，第一圖像的FAB像311'與第二圖像的FAB像311'為相互從相反方向觀察的表面的像，故而使用兩圖像分別進行評價。於評價部174將所觀察的FAB評價為良好的情形時，驅動控制部173直接執行第一次接合。另一方面，於評價部174將所觀察的FAB評價為不良的情形時，驅動控制部173取消第一次接合，使接合工具120退避而暫時停止一系列接合步驟。
作為第二個合適與否評價，評價固著像，該固著像為固著引線310之後的接合點的像。具體而言，評價襯墊接合端像312'及導線接合端像313'。例如，藉由提取襯墊接合端像312'及襯墊電極像321'各自的輪廓，從而評價襯墊接合端是否未自襯墊電極 321伸出，進而是否未自中心位置偏移。同樣地，藉由提取導線接合端像313'及導線電極像322'各自的輪廓，從而評價導線接合端是否未自導線電極322伸出，進而是否未自中心位置偏移。於評價部174將各接合端評價為良好的情形時，驅動控制部173直接執行接合步驟。另一方面，於評價部174將至少一個接合端評價為不良的情形時，驅動控制部173使接合工具120退避而暫時停止一系列接合步驟。
此處，對兩個合適與否評價進行了說明，但評價部174亦可使用該些圖像進行其他合適與否評價。圖像獲取部171於與評價部174進行的合適與否評價的項目相應的時機向第一攝像單元130及第二攝像單元140發送拍攝訊號，獲取第一圖像及第二圖像。
繼而，對利用打線接合機100進行的一系列接合處理加以說明。圖7為說明運算處理部170的處理順序的流程圖。此處，限於將一組襯墊電極321與導線電極322連線的處理順序來進行說明，另外，將使用圖6所說明的合適與否評價省略。
驅動控制部173於步驟S101中，使頭部110向基準位置移動而向頭驅動馬達150發送驅動訊號。頭驅動馬達150接收驅動訊號，使頭部110向基準位置移動。此處，基準位置為設想接合工具120位於作為第一次接合點的襯墊電極321的正上方附近的位置。若頭部110位於基準位置，則第一攝像單元130及第二攝像單元140可將作為第二次接合點的導線電極322與該襯墊 電極321一起以聚焦狀態拍攝於一個圖像。
頭部110到達基準位置後，圖像獲取部171於步驟S102中，向第一攝像單元130及第二攝像單元140發送拍攝要求訊號，獲取第一圖像資料及第二圖像資料。圖像獲取部171將所獲取的圖像資料交給計算部。
計算部172於步驟S103中，從自圖像獲取部171接收的第一圖像資料的第一圖像中找出成為對象的襯墊電極像321'，提取第一次接合點的座標(x1TA，y1TA)。同樣地，從自圖像獲取部171接收的第二圖像資料的第二圖像中找出成為對象的襯墊電極像321'，提取第一次接合點的座標(x2TA，y2TA)。繼而，步驟S104中，計算部172自該第一圖像中找出成為對象的導線電極像322'，提取第二次接合點的座標(x1TB，y1TB)。同樣地，自該第二圖像中找出成為對象的導線電極像322'，提取第二次接合點的座標(x2TB，y2TB)。
計算部172進入步驟S105，參照變換表181，獲得和(x1TA，y1TA)與(x2TA，y2TA)的對相對應的三維座標(XRTA，YRTA，ZRTA)作為目標點(第一次接合點)的三維座標。繼而於步驟S106中，計算部172同樣地參照變換表181，獲得和(x1TB，y1TB)與(x2TB，y2TB)的對相對應的三維座標(XRTB，YRTB，ZRTB)作為後續點的三維座標。再者，亦可繼步驟S103的處理之後進行步驟S105的處理，繼步驟S104的處理之後進行步驟S106的處理。
驅動控制部173於步驟S107中，將目標點的三維座標 (XRTA，YRTA，ZRTA)設定為接近目標，為了調整水平位置的誤差，而向頭驅動馬達150發送驅動訊號。藉此，接合工具120的中心於水平面中配置於(XRTA，YRTA)。繼而，驅動控制部173於步驟S108中，基於所算出的Z=ZRTA，使接合工具120向目標點接近直至FAB接觸襯墊電極321為止。此處，接合工具120的下降量根據所算出的ZRTA而精確地把握，故而驅動控制部173亦可於FAB即將與襯墊電極321之前使接合工具120高速下降。
使接合工具120下降至FAB與襯墊電極321接觸的位置之後，進入步驟S109，運算處理部170執行接合處理。具體而言，鬆開夾頭，將FAB按壓於瓷嘴的前端部並加熱、激振。
第一次接合的處理完成後，進入步驟S110，驅動控制部173以自瓷嘴吐出的引線310描畫弧線的方式使接合工具120移位，使接合工具120向後續點(第二次接合點)接近直至瓷嘴的前端的引線310與導線電極322接觸為止。此時，驅動控制部173為了調整高度方向的位置而使接合工具120上下移動，並且為了調整水平方向的位置而使頭部110或平台220的至少一個水平移動。
瓷嘴的前端的引線310與導線電極322接觸後，進入步驟S111，運算處理部170執行接合處理。具體而言，將引線310按壓於瓷嘴的前端部並加熱、激振。接合處理完成後，進入步驟S112，運算處理部170將夾頭設為夾緊狀態，驅動控制部173使接合工具120向上升方向退避。藉此，引線310於導線接合端被 切斷，一根連線處理結束。
以上，作為接合裝置的一例，對打線接合機100進行了說明，但可適用本實施形態的三維座標的計算方法或結構的接合裝置不限於以引線將兩個接合點連接的打線接合機100的例子。例如，亦可適用於在基板上的多個電極上分別形成凸塊(bump)的凸塊接合機。凸塊接合機的情形時，只要以各個電極作為接合點算出三維座標，基於該三維座標對用以形成凸塊的接合工具進行驅動控制即可。另外，亦可針對由一次攝像步驟所得的兩圖像中所拍攝到的多個電極，將隨後將形成凸塊的電極作為目標點，將後續將形成凸塊的電極作為後續點，歸總進行三維座標的算出。
100:打線接合機
110:頭部
120:接合工具
130:第一攝像單元
131:第一光學系統
132:第一攝像元件
140:第二攝像單元
141:第二光學系統
142:第二攝像元件
150:頭驅動馬達
160:工具驅動馬達
210:架台
220:平台
310:引線
320:半導體晶片
321:襯墊電極
322:導線電極
330:基板

Claims (7)

  1. 一種接合裝置，包括：頭部，被設置為可相對於載置於平台的基板而驅動；接合工具，被設置於所述頭部且向所述基板的接合點供給接合線；第一攝像單元及第二攝像單元，被設置於所述頭部且配置為各自的光學系統及攝像元件以平行於所述平台的平台面的平面成為焦點面的方式滿足沙姆條件，且所述第一攝像單元及所述第二攝像單元能夠聚焦在從所述接合工具延伸出的所述接合線的前端部上；計算部，基於所述第一攝像單元輸出的第一圖像中所拍攝到的作為所述接合點中接下來要供給所述接合線的目標點的像的第一像、及所述第二攝像單元輸出的第二圖像中所拍攝到的作為所述目標點的像的第二像，算出所述目標點的三維座標；以及驅動控制部，基於所述計算部所算出的所述目標點的三維座標使所述接合工具接近所述目標點。
  2. 如請求項1所述的接合裝置，其中所述計算部基於所述第一圖像中所拍攝到的作為所述接合點中後續要供給所述接合線的後續點的像的第三像、及所述第二圖像中所拍攝到的作為所述後續點的像的第四像，算出所述後續點的三維座標，所述驅動控制部於向所述目標點供給所述接合線後，基於所 述計算部所算出的所述後續點的三維座標使所述接合工具移動。
  3. 如請求項1或請求項2所述的接合裝置，包括：評價部，基於所述第一攝像單元及所述第二攝像單元中的至少一個輸出的圖像來評價接合步驟合適與否，所述驅動控制部基於所述評價部的評價結果來變更所述接合工具的驅動控制。
  4. 如請求項3所述的接合裝置，其中所述評價部評價前端像，所述前端像為與所述接合點接觸之前的所述接合線的所述前端部的像。
  5. 如請求項3所述的接合裝置，其中所述評價部評價固著像，所述固著像為固著所述接合線之後的所述接合點的像。
  6. 一種接合方法，包括：提供接合裝置，包括：頭部，被設置為可相對於載置於平台的基板而驅動；接合工具，被設置於所述頭部且向所述基板的接合點供給接合線；以及第一攝像單元及第二攝像單元，被設置於所述頭部且配置為各自的光學系統及攝像元件以平行於所述平台的平台面的平面成為焦點面的方式滿足沙姆條件，且所述第一攝像單元及所述第二攝像單元能夠聚焦在從所述接合工具延伸出的所述接合線的前端部上； 攝像步驟，使所述第一攝像單元及所述第二攝像單元分別拍攝載置於所述平台的所述基板的所述接合點中接下來要供給所述接合線的目標點，所述第一攝像單元及第二攝像單元配置為各自的光學系統及攝像元件以平行於所述平台的平台面的平面成為焦點面的方式滿足沙姆條件，且所述第一攝像單元及所述第二攝像單元適於聚焦在所述接合線的所述前端部上；計算步驟，基於所述第一攝像單元輸出的第一圖像中所拍攝到的作為所述目標點的像的第一像、及所述第二攝像單元輸出的第二圖像中所拍攝到的作為所述目標點的像的第二像，算出所述目標點的三維座標；以及驅動步驟，基於所述目標點的三維座標使供給所述接合線的所述接合工具接近所述目標點。
  7. 一種接合程式，所述接合程式控制接合裝置，所述接合裝置包括：頭部，被設置為可相對於載置於平台的基板而驅動；接合工具，被設置於所述頭部且向所述基板的接合點供給接合線；以及第一攝像單元及第二攝像單元，被設置於所述頭部且配置為各自的光學系統及攝像元件以平行於所述平台的平台面的平面成為焦點面的方式滿足沙姆條件，且所述第一攝像單元及所述第二攝像單元能夠聚焦在從所述接合工具延伸出的所述接合線的前端部上，且所述接合程式於電腦中執行： 攝像步驟，使所述第一攝像單元及所述第二攝像單元分別拍攝載置於所述平台的所述基板的所述接合點中接下來要供給所述接合線的目標點；計算步驟，基於所述第一攝像單元輸出的第一圖像中所拍攝到的作為所述目標點的像的第一像、及所述第二攝像單元輸出的第二圖像中所拍攝到的作為所述目標點的像的第二像，算出所述目標點的三維座標；以及驅動步驟，基於所述目標點的三維座標，使供給所述接合線的所述接合工具接近所述目標點。
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