JP3276537B2 - チップボンディング装置およびそれにおけるキャリブレーション方法 - Google Patents

チップボンディング装置およびそれにおけるキャリブレーション方法

Info

Publication number
JP3276537B2
JP3276537B2 JP17932995A JP17932995A JP3276537B2 JP 3276537 B2 JP3276537 B2 JP 3276537B2 JP 17932995 A JP17932995 A JP 17932995A JP 17932995 A JP17932995 A JP 17932995A JP 3276537 B2 JP3276537 B2 JP 3276537B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chip
bonding
camera
mark
calibration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP17932995A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH098104A (ja
Inventor
朗 山内
弘 辻合
義浩 木下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Engineering Co Ltd
Original Assignee
Toray Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Engineering Co Ltd filed Critical Toray Engineering Co Ltd
Priority to JP17932995A priority Critical patent/JP3276537B2/ja
Publication of JPH098104A publication Critical patent/JPH098104A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3276537B2 publication Critical patent/JP3276537B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/78Apparatus for connecting with wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78Apparatus for connecting with wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/7825Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/783Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • H01L2224/78301Capillary
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01004Beryllium [Be]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01005Boron [B]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01006Carbon [C]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01033Arsenic [As]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01082Lead [Pb]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、チップボンディング装
置におけるキャリブレーション方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、液晶基板等の回路基板やTABテ
ープに、半導体チップをボンディングするチップボンデ
ィングは、広く実用に供されているが、このようなボン
ディングにおいては、ミクロン単位の精度が要求され、
かつ、それが一段と高精度になりつつある。
【0003】その為、これに用いられるボンディング装
置においては、例えば、特開平6−236904号公報
において開示されているように、ボンディングツールで
真空吸着保持されている半導体チップのアライメントマ
ークを下方から検出するチップ用カメラと、ボンディン
グステージに載置されている回路基板のアライメントマ
ークを下方から検出する基板用カメラとを装着し、両カ
メラで検出したアライメントマークの位置ずれを無くす
るようにボンディングステージを所定に移動制御するこ
とにより、ボンディングツールが真空吸着保持している
半導体チップと、ボンディングステージ上に載置されて
いる回路基板との精密位置決めを行った上で両者を加熱
圧着、すなわち、ボンディングしている。
【0004】ところが、次々とボンディングして行くう
ちに、ボンディングステージの加熱、或いは、室温の上
昇といった環境条件の変化等、諸々の条件変化が生ずる
ので、ボンディングステージを、永続的に同一に移動制
御して行くと、ある時点で許容範囲内に正確に移動させ
ることが困難になって、半導体チップと回路基板との精
密位置決めが困難になる。そこで、必要に応じてキャリ
ブレーションを行って、すなわち、機械的特性の変化に
対応した所定のパラメータを求め、このパラメータで、
ボンディングステージの移動制御系に予め入力されてい
る先行のパラメータを補正更新して行くことが行われて
いた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかるキャリ
ブレーションを行っても、より一段と高精度のボンディ
ングが要求されつつある関係上、更なる改良が必要であ
った。本発明は、このような背景下において発明された
ものであり、両カメラの移動制御系においてもキャリブ
レーションすることによって、より一段と高精度にボン
ディングし得ることを見い出したものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係る
第1の、チップボンディング装置におけるキャリブレー
ション方法(以下、第1方法という。)は、ードをボ
ンディング位置に位置決めしたテープのアライメントマ
ークを上方から検出するテープ用カメラと、前記ボンデ
ィング位置の側方のチップ検出位置へ移動されたボンデ
ィングステージ上に載置されている半導体チップのアラ
イメントマークを上方から検出するチップ用カメラとを
備えたチップボンディング装置におけるキャリブレーシ
ョン方法において、前記ボンディングステージにキャリ
ブレーション用基準マークを設け、前記ボンディングス
テージを前記ボンディング位置と前記チップ検出位置と
に移動させて両カメラで前記キャリブレーション用基準
マークを検出することにより得られる所定のパラメータ
で両カメラの移動制御系に予め入力されているパラメー
タを補正更新することを特徴とするものである。
【0007】また、本発明に係る第2の、チップボンデ
ィング装置におけるキャリブレーション方法(以下、第
2方法という。)は、ボンディング位置に装着されたボ
ンディングツールで保持されている半導体チップのアラ
イメントマークを下方から検出するチップ用カメラと、
前記ボンディング位置の側方の基板検出位置に移動され
たボンディングステージ上に載置されている回路基板の
アライメントマークを上方から検出する基板用カメラと
を備えたチップボンディング装置におけるキャリブレー
ション方法において、前記ボンディングステージにキャ
リブレーション用基準マークを設け、前記ボンディング
ステージを前記ボンディング位置と前記基板検出位置と
に移動させて両カメラで前記キャリブレーション用基準
マークを検出することにより得られる所定のパラメータ
で両カメラの移動制御系に予め入力されているパラメー
タを補正更新することを特徴とするものである。
【0008】更に、本発明に係る第3の、チップボンデ
ィング装置におけるキャリブレーション方法(以下、第
3方法という。)は、ボンディング位置に装着されたボ
ンディングツールに保持されている半導体チップのアラ
イメントマークを下方から検出するチップ用カメラと、
前記ボンディングツールの下方に装着されたボンディン
グステージ上に載置された回路基板のアライメントマー
クを上方から検出する基板用カメラとを装着したチップ
ボンディング装置におけるキャリブレーション方法にお
いて、水平に保たれながら上下動得るように前記ボンデ
ィングツールに隣接して装着されたマーク用テーブルに
キャリブレーション用基準マークを設け、前記半導体チ
ップのアライメントマークを検出するチップ検出レベル
と同一レベルに移動された前記マーク用テーブルの前記
キャリブレーション用基準マークを、前記チップ用カメ
ラにより下方から検出すると共に、前記チップ検出レベ
ルより下方の前記回路基板の上面と同一レベルに移動さ
れた前記マーク用テーブルの前記キャリブレーション用
基準マークを、前記基板用カメラにより上方から検出す
ることにより得られる所定のパラメータで両カメラの移
動制御系に予め入力されているパラメータを補正更新す
ることを特徴とするものである。
【0009】なお、前記第1方法は、テープ用カメラ
び/またはチップ用カメラが移動し得るように装着され
ているチップボンディング装置において好適であり、ま
た、前記第2方法は、チップ用カメラ及び/または基板
用カメラが移動し得るように装着されているチップボン
ディング装置において好適であり、更に、前記第3方法
は、チップ用カメラ及び/または基板用カメラが移動し
得るように装着されているチップボンディング装置にお
いて好適である。本発明に係るチップボンディング装置
はリードをボンディング位置に位置決めしたテープのア
ライメントマークを上方から検出するテープ用カメラ
と、前記ボンディング位置の側方のチップ検出位置へ移
動されたボンディングステージ上に載置されている半導
体チップのアライメントマークを上方から検出するチッ
プ用カメラとを備えたチップボンディング装置におい
て、テープのアライメントマークを上方から検出する少
なくともX、Y軸方向へ移動し得るように装着されてい
るテープ用カメラと、X、Y、θ軸方向へ移動し得るよ
うなボンディングステージと、前記ボンディングステー
ジに設けられたアライメントマークを認識する少なくと
もZ軸方向へ移動し得るように装着されているチップ用
カメラと、ボンディングステージのチップ支持テーブル
に設けられたキャリブレーション用基準マークと、前記
基準マークをボンディング位置およびチップ検出位置に
移動させる移動制御機構と、前記基準マークを前記テー
プ用カメラおよび前記チップ用カメラにより認識し前記
カメラ間の位置ずれを補正するキャリブレーション機構
とを有することを特徴とするものである。また、本発明
に係るチップボンディング装置は、ボンディング位置に
装着されたボンディングツールで保持されている半導体
チップのアライメントマークを下方から検出するチップ
用カメラと、前記ボンディング位置の側方の基板検出位
置に移動されたボンディングステージ上に載置されてい
る回路基板のアライメントマークを上方から検出する基
板用カメラとを備えたチップボンディング装置におい
て、半導体チップのアライメントマークを下方から検出
する少なくともX、Y軸方向へ移動し得るように装着さ
れているチップ用カメラと、X、Y、θ軸方向へ移動し
得るようなボンディングステージと、前記ボンディング
ステージ上に載 置されている回路基板のアライメントマ
ークを上方から検出する少なくともX、Y軸方向へ移動
し得るように装着されている基板用カメラと、ボンディ
ングステージのチップ支持テーブルに設けられたキャリ
ブレーション用基準マークと、前記基準マークをボンデ
ィング位置およびチップ検出位置に移動させる移動制御
機構と、前記基準マークを前記テープ用カメラおよび前
記チップ用カメラにより認識し前記カメラ間の位置ずれ
を補正するキャリブレーション機構とを有することを特
徴とするものである。更に、ボンディング位置に装着さ
れたボンディングツールに保持されている半導体チップ
のアライメントマークを下方から検出するチップ用カメ
ラと、前記ボンディングツールの下方に装着されたボン
ディングステージ上に載置された回路基板のアライメン
トマークを上方から検出する基板用カメラとを装着した
チップボンディング装置において、半導体チップのアラ
イメントマークを下方から検出する少なくともX、Y軸
方向へ移動し得るように装着されているチップ用カメラ
と、X、Y、θ軸方向へ移動し得るようなボンディング
ステージと、前記ボンディングステージ上に載置されて
いる回路基板のアライメントマークを上方から検出する
少なくともX、Y軸方向へ移動し得るように装着されて
いる基板用カメラと、Z軸方向に移動し得るようなマー
ク用テーブルと、前記マーク用テーブルに設けられたキ
ャリブレーション用基準マークと、前記基準マークを前
記テープ用カメラおよび前記チップ用カメラにより認識
し前記カメラ間の位置ずれを補正するキャリブレーショ
ン機構とを有することを特徴とするものである。
【0010】
【作用】図1は、半導体チップ1とTABテープ2のイ
ンナーリード2aとを加熱圧着、すなわち、ボンディン
グする態様を示しているが、このボンディング装置にお
いて、必要に応じて、両カメラ3,4の移動制御系に予
め入力されているパラメータが補正更新される。その
際、ボンディングステージ5上の半導体チップ1及びT
ABテープ2を取り除き、この状態において、ボンディ
ングステージ5を、ボンディング位置Aとチップ検出位
置Bとに移動させて、ボンディング位置Aにおいてはテ
ープ用カメラ3により、また、チップ検出位置Bにおい
てはチップ用カメラ4により、ボンディングステージ5
のチップ支持面に印されているキャリブレーション用基
準マーク7を検出し、これにより得られる所定のパラメ
ータで、両カメラ3,4の移動制御系に予め入力されて
いる先行のパラメータを補正更新する。その為、より一
段と高精度にボンディングすることができる。
【0011】
【実施例】以下、実施例について述べると、図1におい
ては、チップボンディングの一例である、半導体チップ
1とTABテープ2のインナーリード2aとを加熱圧
着、すなわち、ボンディングする所謂、インナーリード
ボンディング態様が示され、また、図2,4において
は、他のチップボンディングの例、すなわち、所謂、フ
リップチップボンディング態様が夫々示されているが、
図1において、ボンディング位置Aに位置されているテ
ープ用カメラ3が、この位置Aに位置決めされたTAB
テープ2のアライメントマーク、例えば、インナーリー
ド2aのパターンを検出(撮像)する。
【0012】なお、図示されていないが、テープ用カメ
ラ3は、XYZテーブルに装着されている。その為、T
ABテープ2のアライメントマークを検出(撮像)する
当って、他の退避位置からボンディング位置Aに移動さ
れて来て、その検出を終えると前記退避位置へ移動する
ことができる。
【0013】一方、ボンディング位置Aの左側のチップ
検出位置Bには、チップ用カメラ4が装着されている
が、このカメラ4は、図示されていないZテーブルに装
着されており、従って、チップ検出位置Bにおいて上下
動することができる。そして、ここに、ボンディングス
テージ5が移動されて来ると、図示されていないチップ
供給装置により半導体チップ1が載置され、このチップ
1のアライメントマーク、例えば、バンプのパターンを
検出(撮像)する。なお、その際、前記Zテーブルを介
して検出に適したレベルに位置決めされる。
【0014】而して、両カメラ3,4により検出された
アライメントマーク同士の位置ずれ量の算出結果に基い
て、例えば、位置ずれ量が算出されたときには、それを
無くするようにボンディングステージ5が所定に移動制
御されて、チップ検出位置Bからボンディング位置Aに
移動される。なお、ボンディングステージ5はTABテ
ープ2の下方に移動される。
【0015】すると、ボンディング位置Aに位置されて
装着されているボンディングツール6が上方から下方へ
移動して来て加熱圧着、すなわち、ボンディングを行
う。ボンディングツール6は、ヒータを内蔵していると
共に図示されていないZテーブルに装着されており、従
って、ボンディング位置Aにおいて上下動することがで
きる。
【0016】また、かかるチップボンディングにおい
て、XYθテーブル5b上にチップ支持テーブル5aを
装着して構成されているボンディングステージ5と、両
カメラ3,4とが、制御系に予め入力されている所定の
パラメータに基いて移動制御されるが、次々とボンディ
ングして行くうちに、両カメラ3,4の移動制御に狂い
が発生する。
【0017】すなわち、ボンディング時の加熱による室
温の上昇といった環境条件、或いはカメラ移動制御の誤
差の累積等に影響されて、例えば、テープ用カメラ3を
退避位置からボンディング位置Aに移動させようとして
も、基準となるボンディング位置Aに正確に移動させる
のが困難になる等の事態が発生し、このような事態が発
生すると、TABテープ2のアライメントマークの正確
な検出(撮像)が困難となる。
【0018】そこで、両カメラ3,4について、必要に
応じてキャリブレーションが行われる。その際、ボンデ
ィングステージ5上の半導体チップ1及びTABテープ
2を取り除き、この状態において、ボンディングステー
ジ5を、ボンディング位置Aとチップ検出位置Bとに移
動させ、ボンディング位置Aにおいてはテープ用カメラ
3により、また、チップ検出位置Bにおいてはチップ用
カメラ4により、ボンディングステージ5のチップ支持
テーブル5aに印されているキャリブレーション用基準
マーク7を検出(撮像)し、これにより得られる所定の
パラメータで、両カメラ3,4の移動制御系に予め入力
されている先行のパラメータを補正更新し、かつ、これ
に基いて両カメラ3,4の移動制御が行われる。
【0019】なお、両カメラ3,4でキャリブレーショ
ン用基準マーク7を検出するに当って、ボンディングス
テージ5は、かかるマーク7がボンディング位置A、チ
ップ検出位置B夫々に位置決めされるように移動制御さ
れる。よって、ボンディングステージ5だけについてキ
ャリブレーションを行う場合に比して、カメラ3,4同
士間の相対的位置ずれを補正することができて、より一
段と高精度にボンディングすることができる。なお、こ
のキャリブレーションは、両カメラ3,4間の距離や方
向性等、必要とされる全てのパラメータについて行われ
る。図中、8は機台を示すが、このボンディング装置に
おいては、テープ用カメラ3を、XYZテーブル以外
の、例えば、XYZθテーブルやXYテーブル等に装置
してもよいと共にチップ用カメラ4も、Zテーブル以外
の、XYZテーブルやXYZθテーブル等に装着しても
よい。
【0020】また、両カメラ3,4を共通の可動テーブ
ルに装着してもよく、更に、キャリブレーション用基準
マーク7についても、いかなる形態のものであってもよ
いと共にキャリブレーション用基準マーク7の設置位置
についても、チップ支持テーブル5aの上面である限り
においては、いかなる位置であってもよい。
【0021】次に、図2において示されているチップボ
ンディング態様について述べると、ボンディングツール
12は、図示されていないZテーブルに装着されてお
り、従って、ボンディング位置Aにおいて上下動するこ
とができる。そして、図示されていないチップ供給手段
が、ボンディング位置Aに半導体チップ1を移送して来
ると、上方の原点位置から下方へ移動して、それを真空
吸着保持し、次いで、上方の前記原点位置にリターンさ
れる。また、これと並行して、前記チップ供給手段がボ
ンディング位置Aから他所に移動される。
【0022】すると、図示されていないXYZテーブル
に装着されているチップ用カメラ11が、退避位置から
ボンディング位置Aに移動されて来る。この状態が図示
されているが、チップ用カメラ11は、ボンディングツ
ール12に真空吸着保持されている半導体チップ1のア
ライメントマーク、例えば、バンプのパターンを、その
下方から検出(撮像)し、その後、ここから退避する。
【0023】一方、ボンディング位置Aの左側の基板検
出位置Cにおいては、ここに装着されている基板用カメ
ラ9が、ボンディングステージ13上に載置されている
回路基板10のアライメントマーク、例えば、回路パタ
ーンを、その下方から検出(撮像)する。なお、基板用
カメラ9は、図示されていないZテーブルに装着されて
おり、従って、ボンディング位置Aにおいて上下動する
ことができて、かかるアライメントマークの検出に好適
なレベルに位置決めされる。
【0024】以下、両カメラ9,11により検出された
アライメントマーク同士の位置ずれ量の算出結果に基い
て、例えば、位置ずれ量が算出されたときには、それを
無くするようにボンディングステージ13が所定に移動
制御されて、基板検出位置Cからボンディング位置Aに
移動される。すると、ボンディングツール12が上方か
ら下方へ移動して加熱圧着、すなわち、ボンディングを
行う。
【0025】なお、ボンディングツール12は、ヒータ
を内蔵していると共に、その下端面に半導体チップを真
空吸着保持するための吸気孔を開口している。そして、
かかるチップボンディングにおいて、XYθテーブル1
3b上にチップ支持テーブル13aを装着して構成され
ているボンディングステージ13と、両カメラ9,11
とが、制御系に予め入力されている所定のパラメータに
基いて移動制御されるが、次々とボンディングして行く
うちに、両カメラ9,11の移動制御に狂いが発生す
る。
【0026】すなわち、これは、上述の図1のボンデイ
ング態様の場合と同様に、ボンディング時の加熱による
室温の上昇といった環境条件、或いはカメラ移動制御の
誤差の累積等に影響されて発生する。そこで、両カメラ
9,11について、必要に応じてキャリブレーションが
行われる。
【0027】その際、ボンディングステージ13上の半
導体チップ1を取り除き、この状態において、ボンディ
ングステージ13を、ボンディング位置Aと基板検出位
置Cとに移動させ、ボンディング位置Aにおいてはチッ
プ用カメラ11により、また、基板検出位置Cにおいて
は基板用カメラ9により、ボンディングステージ13の
基板支持テーブル13aに装着されているキャリブレー
ション用基準マーク7を検出(撮像)し、これに基いて
得られる所定のパラメータで、両カメラ9,11の移動
制御系に予め入力されている先行のパラメータを補正更
新し、かつ、これに基いて両カメラ3,4の移動制御が
行われる。
【0028】なお、両カメラ9,11でキャリブレーシ
ョン用基準マーク7を検出するに当って、ボンディング
ステージ13は、かかるマーク7がボンディング位置
A、基板検出位置C夫々に位置決めされるように移動制
御される。よって、ボンディングステージ13だけにつ
いてキャリブレーションを行う場合に比して、カメラ
9,11同士間の相対的位置ずれを補正することができ
て、より一段と高精度にボンディングすることができ
る。なお、このキャリブレーションは、両カメラ9,1
2間の距離や方向性等、必要とされる全てのパラメータ
について行われる。
【0029】また、チップ用カメラ11によるキャリブ
レーション用基準マーク7の検出(撮像)は、図3にお
いて拡大されて示されているように、チップ用カメラ1
1の撮像ヘッド11aを、チップ支持テーブル13aに
形成されている通路14内に移動させ、チップ支持テー
ブル13aの上面側に装着されている透視ガラス15の
上面に印されているキャリブレーション用基準マーク7
を検出する。図3中、16は透視孔を示している。
【0030】なお、このボンディング装置においては、
チップ用カメラ11を、XYZテーブル以外の、例え
ば、XYZθテーブルやXYテーブル等に装置してもよ
いと共に基板用カメラ9も、Zテーブル以外の、XYZ
テーブルやXYZθテーブル等に装着してもよい。更
に、キャリブレーション用基準マーク7についても、い
かなる形態のものであってもよいと共にキャリブレーシ
ョン用基準マーク7の設置位置についても、チップ支持
テーブル13aの上面である限りにおいては、いかなる
位置であってもよい。
【0031】次に、図4において示されているチップボ
ンディング態様について述べると、ボンディングツール
17及びボンディングステージ18は、ボンディング位
置Aに位置されているが、ボンディングツール17は、
図示されていないZテーブルに装着されており、従っ
て、ボンディング位置Aにおいて上下動することができ
る。そして、図示されていないチップ供給手段が、ボン
ディング位置Aに半導体チップ1を移送して来ると、上
方の原点位置から下方へ移動して、それを真空吸着保持
し、次いで、上方の前記原点位置にリターンされる。
【0032】また、これと並行して、前記チップ供給手
段がボンディング位置Aから他所に移動される。する
と、共通のXYZテーブル(図示されていない)に装着
されているチップ用カメラ19及び基板用カメラ20が
一緒に、退避位置からボンディング位置Aに移動されて
来る。なお、両カメラ19,20は、基板用カメラ20
に対して、その上方にチップ用カメラ19が位置される
ように互いに接近されて装着されている。
【0033】引き続いて、図示のように、ボンディング
位置Aに移動されて来たチップ用カメラ19が、ボンデ
ィングツール17に真空吸着保持されている半導体チッ
プ1のアライメントマーク、例えば、バンプのパターン
を、その下方から検出(撮像)すると共に基板用カメラ
20が、ボンディングステージ18上に載置されている
回路基板10のアライメントマーク、例えば、回路パタ
ーンを、その下方から検出(撮像)する。
【0034】そして、この検出を終えると、両カメラ1
9,20は一緒に前記退避位置に移動され、かつ、両カ
メラ19,20により検出されたアライメントマーク同
士の位置ずれ量の算出結果に基いて、例えば、位置ずれ
量が算出されたときには、それを無くするようにボンデ
ィングステージ18が所定に移動制御されて精密位置決
めされる。すると、ボンディングツール17が上方から
下方へ移動して加熱圧着、すなわち、ボンディングを行
う。
【0035】ボンディングツール17は、上述のボンデ
ィングツール12と同様に、ヒータを内蔵していると共
に、その下端面に半導体チップを真空吸着保持するため
の吸気孔を開口している。なお、両カメラ19,20
は、図6〜8に示されているように、水平方向に互いに
隣接させた態様に共通のXYZテーブル(図示されてい
ない)に装着してもよい。
【0036】そして、かかるチップボンディングにおい
て、XYθテーブル18bで構成されているボンディン
グステージ18と、両カメラ19,20とが、制御系に
予め入力されている所定のパラメータに基いて移動制御
されるが、次々とボンディングして行くうちに、両カメ
ラ9,11の移動制御に狂いが発生する。すなわち、こ
れは、上述の図1のボンデイング態様の場合と同様に、
ボンディング時の加熱による室温の上昇といった環境条
件、或いはカメラ移動制御の誤差の累積等に影響されて
発生する。
【0037】そこで、両カメラ9,11について、必要
に応じてキャリブレーションが行われる。これは、図示
のように、ボンディングステージ18上に回路基板10
を載置すると共にボンディングツール17で半導体チッ
プ1を真空吸着保持した姿で行われる。その際、ボンデ
ィングツール17に真空吸着保持されている半導体チッ
プ1のバンプ下端が位置されているレベルH1 、すなわ
ち、チップ用カメラ19が半導体チップ1のアライメン
トマークを検出するに先立って、かかるチップ1が位置
決めされるレベル(チップ検出レベル)と同一レベル
に、キャリブレーション用基準マーク7が印されている
マーク用テーブル21が(正確には図9において示され
ているマーク用テーブル21の下面26が)位置決めさ
れる。
【0038】この状態が図6において示されているが、
かかるテーブル21は、Zテーブル22に装着されてい
る昇降装置23を介して水平に保たれながら上下動し得
るように装着されている。なお、Zテーブル22には、
昇降装置23と接近されてボンディングツール17が装
着されている。
【0039】その為、マーク用テーブル21は、図5に
おいて示されている上方の待機位置から下方へ移動する
ことができ、そして、レベルH1 (チップ検出レベル)
に位置決めされると、その下方にチップ用カメラ19が
移動されて来て、このカメラ19により、キャリブレー
ション用基準マーク7が検出(撮像)される。なお、キ
ャリブレーション用基準マーク7は、図9において示さ
れているように、マーク用テーブル21の上面27側に
装着されている透明ガラス24の上面に印されており、
かつ、透明ガラス24の下方に、マーク用テーブル21
の下面26に開口された透視孔25が穿設されている。
【0040】以下、レベルH1 (チップ検出レベル)に
おけるキャリブレーション用基準マーク7の検出を終え
ると、両カメラ19,20は一緒に、図7において示さ
れているように右側へ退避され、次いで、Zテーブル2
2により、マーク用テーブル21がボンディングツール
17と一緒に更に下方へ移動されて、ボンディングステ
ージ18上に載置されている回路基板10の上面と同一
レベルH2 に位置決め(正確には図9において示されて
いるマーク用テーブル21の上面27がレベルH2 に位
置決め)される。
【0041】すると、右側に退避していた両カメラ1
9,20がそこに移動して来て、基板用カメラ20によ
り、下方のキャリブレーション用基準マーク7が検出さ
れる。この態様が図8において示されているが、次い
で、かかるマーク検出に基いて得られる所定のパラメー
タで、両カメラ19,20の移動制御系に予め入力され
ている先行のパラメータを補正更新し、かつ、これに基
いて両カメラ19,20の移動制御が行われる。よっ
て、ボンディングステージ13だけについてキャリブレ
ーションを行う場合に比して、カメラ19,20同士間
の相対的位置ずれを補正することができて、より一段と
高精度にボンディングすることができる。なお、このキ
ャリブレーションは、両カメラ19,20の移動距離や
方向性等、必要とされる全てのパラメータについて行わ
れる。
【0042】また、レベルH1 でのマーク検出を終えた
基板用カメラ20は、チップ用カメラ19と一緒に右側
へ退避される。すると、マーク用テーブル21がボンデ
ィングツール17と一緒にレベルH2 に移動され、更
に、マーク用テーブル21が単独で上方の待機位置に移
動される。
【0043】なお、このボンディング装置においては、
両カメラ19,20夫々を単独に移動制御し得るように
装着してもよく、かつ、両カメラ19,20を、XYZ
テーブル以外の、例えば、XYZθテーブルやXYテー
ブル等に装置してもよい。また、マーク用テーブル21
についても、常に単独で上下動し得るように装着しても
よいと共にキャリブレーション用基準マーク7も、いか
なる形態のものであってもよい。図6〜8において示さ
れている28は撮像ヘッドである。
【0044】
【発明の効果】上述の如く、請求項1〜11に記載の発
明によると、ボンディングスージだけについてキャリブ
レーションを行う場合に比して、カメラ同士間の相対的
位置ずれを補正することができて、より一段と高精度に
ボンディングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】チップボンディング態様の一例を示す斜視図で
ある。
【図2】図1に示されているチップボンディング態様と
異なる他のチップボンディング態様を示す斜視図であ
る。
【図3】図2の縦断面図である。
【図4】図1,2に示されているチップボンディング態
様と異なる他のチップボンディング態様を示す斜視図で
ある。
【図5】マーク用テーブルの装着態様を示す斜視図であ
る。
【図6】チップ用カメラによるキャリブレーション用基
準マークの検出態様を示す斜視図である。
【図7】マーク用テーブルが回路基板と同一レベルに位
置された態様を示す斜視図である。
【図8】基板用カメラによるキャリブレーション用基準
マークの検出態様を示す斜視図である。
【図9】マーク用テーブルの縦断面図である。
【符号の説明】
1 半導体チップ 2 TABテープ 3 テープ用カメラ 4 チップ用カメラ 5 ボンディングステージ 6 ボンディングツール 7 キャリブレーション用基準マーク 9 基板用カメラ 10 回路基板 11 チップ用カメラ 12 ボンディングツール 13 ボンディングステージ 13a チップ支持テーブル 15 透視ガラス 16 透視孔 17 ボンディングツール 18 ボンディングステージ 19 チップ用カメラ 20 基板用カメラ 21 マーク用テーブル 24 透明ガラス 25 透視孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−342815(JP,A) 特開 平6−236904(JP,A) 特開 平4−301710(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/52,21/58 H01L 21/60

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ードをボンディング位置に位置決めし
    たテープのアライメントマークを上方から検出するテー
    プ用カメラと、前記ボンディング位置の側方のチップ検
    出位置へ移動されたボンディングステージ上に載置され
    ている半導体チップのアライメントマークを上方から検
    出するチップ用カメラとを備えたチップボンディング装
    置におけるキャリブレーション方法において、前記ボン
    ディングステージにキャリブレーション用基準マークを
    設け、前記ボンディングステージを前記ボンディング位
    置と前記チップ検出位置とに移動させて両カメラで前記
    キャリブレーション用基準マークを検出することにより
    得られる所定のパラメータで両カメラの移動制御系に予
    め入力されている先行のパラメータを補正更新すること
    を特徴とするチップボンディング装置におけるキャリブ
    レーション方法。
  2. 【請求項2】 テープ用カメラ及び/またはチップ用カ
    メラが移動し得るように装着されていることを特徴とす
    る請求項1に記載のチップボンディング装置におけるキ
    ャリブレーション方法。
  3. 【請求項3】 ボンディング位置に装着されたボンディ
    ングツールで保持されている半導体チップのアライメン
    トマークを下方から検出するチップ用カメラと、前記ボ
    ンディング位置の側方の基板検出位置に移動されたボン
    ディングステージ上に載置されている回路基板のアライ
    メントマークを上方から検出する基板用カメラとを備え
    たチップボンディング装置におけるキャリブレーション
    方法において、前記ボンディングステージにキャリブレ
    ーション用基準マークを設け、前記ボンディングステー
    ジを前記ボンディング位置と前記基板検出位置とに移動
    させて両カメラで前記キャリブレーション用基準マーク
    を検出することにより得られる所定のパラメータで両カ
    メラの移動制御系に予め入力されている先行のパラメー
    タを補正更新することを特徴とするチップボンディング
    装置におけるキャリブレーション方法。
  4. 【請求項4】 チップ用カメラ及び/または基板用カメ
    が移動し得るように装着されていることを特徴とする
    請求項3に記載のチップボンディング装置におけるキャ
    リブレーション方法。
  5. 【請求項5】 ボンディング位置に装着されたボンディ
    ングツールに保持されている半導体チップのアライメン
    トマークを下方から検出するチップ用カメラと、前記ボ
    ンディングツールの下方に装着されたボンディングステ
    ージ上に載置された回路基板のアライメントマークを上
    方から検出する基板用カメラとを装着したチップボンデ
    ィング装置におけるキャリブレーション方法において、
    水平に保たれながら上下動し得るように前記ボンディン
    グツールに隣接して装着されたマーク用テーブルにキャ
    リブレーション用基準マークを設け、前記半導体チップ
    のアライメントマークを検出するチップ検出レベルと同
    一レベルに移動された前記マーク用テーブルの前記キャ
    リブレーション用基準マークを、前記チップ用カメラに
    より下方から検出すると共に、前記チップ検出レベルよ
    り下方の前記回路基板の上面と同一レベルに移動された
    前記マーク用テーブルの前記キャリブレーション用基準
    マークを、前記基板用カメラにより上方から検出するこ
    とにより得られる所定のパラメータで両カメラの移動制
    御系に予め入力されている先行のパラメータを補正更新
    することを特徴とするチップボンディング装置における
    キャリブレーション方法。
  6. 【請求項6】 チップ用カメラ及び/または基板用カメ
    が移動し得るように装着されていることを特徴とする
    請求項5に記載のチップボンディング装置におけるキャ
    リブレーション方法。
  7. 【請求項7】 チップ用カメラと基板用カメラとが、同
    一レベルに配された姿で移動し得るように装着されてい
    ることを特徴とする請求項6に記載のチップボンディン
    グ装置におけるキャリブレーション方法。
  8. 【請求項8】 チップ用カメラの下方に基板用カメラが
    配された姿で移動し得るように装着されていることを特
    徴とする請求項6に記載のチップボンディング装置にお
    けるキャリブレーション方法。
  9. 【請求項9】 リードをボンディング位置に位置決めし
    たテープのアライメントマークを上方から検出するテー
    プ用カメラと、前記ボンディング位置の側方のチップ検
    出位置へ移動されたボンディングステージ上に載置され
    ている半導体チップのアライメントマークを上方から検
    出するチップ用カメラとを備えたチップボンディング装
    置において、テープのアライメントマークを上方から検
    する少なくともX、Y軸方向へ移動し得るように装着
    されているテープ用カメラと、X、Y、θ軸方向へ移動
    し得るようなボンディングステージと、前記ボンディン
    グステージに設けられたアライメントマークを認識する
    少なくともZ軸方向へ移動し得るように装着されている
    チップ用カメラと、ボンディングステージのチップ支持
    テーブルに設けられたキャリブレーション用基準マーク
    と、前記基準マークをボンディング位置およびチップ検
    出位置に移動させる移動制御機構と、前記基準マークを
    前記テープ用カメラおよび前記チップ用カメラにより認
    識し前記カメラ間の位置ずれを補正するキャリブレーシ
    ョン機構とを有することを特徴とするチップボンディン
    グ装置。
  10. 【請求項10】 ボンディング位置に装着されたボンデ
    ィングツールで保持されている半導体チップのアライメ
    ントマークを下方から検出するチップ用カメラと、前記
    ボンディング位置の側方の基板検出位置に移動されたボ
    ンディングステージ上に載置されている回路基板のアラ
    イメントマークを上方から検出する基板用カメラとを備
    えたチップボンディング装置において、半導体チップの
    アライメントマークを下方から検出する少なくともX、
    Y軸方向へ移動し得るように装着されているチップ用カ
    メラと、X、Y、θ軸方向へ移動し得るようなボンディ
    ングステージと、前記ボンディングステージ上に載置さ
    れている回路基板のアライメントマークを上方から検出
    する少なくともX、Y軸方向へ移動し得るように装着さ
    れている基板用カメラと、ボンディングステージのチッ
    プ支持テーブルに設けられたキャリブレーション用基準
    マークと、前記基準マークをボンディング位置およびチ
    ップ検出位置に移動させる移動制御機構と、前記基準マ
    ークを前記テープ用カメラおよび前記チップ用カメラに
    より認識し前記カメラ間の位置ずれを補正するキャリブ
    レーション機構とを有することを特徴とするチップボン
    ディング装置。
  11. 【請求項11】 ボンディング位置に装着されたボンデ
    ィングツールに保持されている半導体チップのアライメ
    ントマークを下方から検出するチップ用カメラと、前記
    ボンディングツールの下方に装着されたボンディングス
    テージ上に載置された回路基板のアライメントマークを
    上方から検出する基板用カメラとを装着したチップボン
    ディング装置において、半導体チップのアライメントマ
    クを下方から検出する少なくともX、Y軸方向へ移動
    し得るように装着されているチップ用カメラと、X、
    Y、θ軸方向へ移動し得るようなボンディングステージ
    と、前記ボンディングステージ上に載置されている回路
    基板のアライメントマークを上方から検出する少なくと
    もX、Y軸方向へ移動し得るように装着されている基板
    用カメラと、Z軸方向に移動し得るようなマーク用テー
    ブルと、前記マーク用テーブルに設けられたキャリブレ
    ーション用基準マークと、前記基準マークを前記テープ
    用カメラおよび前記チップ用カメラにより認識し前記カ
    メラ間の位置ずれを補正するキャリブレーション機構と
    を有することを特徴とするチップボンディング装置。
JP17932995A 1995-06-21 1995-06-21 チップボンディング装置およびそれにおけるキャリブレーション方法 Expired - Fee Related JP3276537B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17932995A JP3276537B2 (ja) 1995-06-21 1995-06-21 チップボンディング装置およびそれにおけるキャリブレーション方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17932995A JP3276537B2 (ja) 1995-06-21 1995-06-21 チップボンディング装置およびそれにおけるキャリブレーション方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH098104A JPH098104A (ja) 1997-01-10
JP3276537B2 true JP3276537B2 (ja) 2002-04-22

Family

ID=16063943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17932995A Expired - Fee Related JP3276537B2 (ja) 1995-06-21 1995-06-21 チップボンディング装置およびそれにおけるキャリブレーション方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3276537B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150380380A1 (en) * 2013-12-03 2015-12-31 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Systems and methods for determining and adjusting a level of parallelism related to bonding of semiconductor elements

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0756318A1 (en) * 1995-07-24 1997-01-29 International Business Machines Corporation Method for real-time in-situ monitoring of a trench formation process
JP3297718B2 (ja) * 1996-12-03 2002-07-02 松下電器産業株式会社 アライメント用カメラ、電子部品のアライメント方法、およびアライメント装置
JP4562254B2 (ja) * 1999-07-27 2010-10-13 東レエンジニアリング株式会社 チップ実装装置及びそれにおけるキャリブレーション方法
JP4610150B2 (ja) * 1999-11-30 2011-01-12 東レエンジニアリング株式会社 チップ実装装置
JP3569820B2 (ja) * 2000-04-26 2004-09-29 澁谷工業株式会社 位置合わせ装置及び位置合わせ方法
JP4653550B2 (ja) * 2005-04-27 2011-03-16 株式会社東芝 半導体装置の製造装置および製造方法
JP5236223B2 (ja) * 2007-07-25 2013-07-17 キヤノンマシナリー株式会社 ダイボンダ及びダイボンディング方法
JP4883181B2 (ja) 2007-08-17 2012-02-22 富士通株式会社 部品実装方法
CN104697856B (zh) * 2015-02-28 2018-04-27 李军 一种焊接金丝拉力及金球剪切力的测试设备
KR102457415B1 (ko) * 2018-02-26 2022-10-24 야마하 파인 테크 가부시키가이샤 위치 결정 장치 및 위치 결정 방법
JP6968762B2 (ja) * 2018-07-23 2021-11-17 Towa株式会社 搬送機構、電子部品製造装置、搬送方法および電子部品の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150380380A1 (en) * 2013-12-03 2015-12-31 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Systems and methods for determining and adjusting a level of parallelism related to bonding of semiconductor elements
US9425163B2 (en) * 2013-12-03 2016-08-23 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Systems and methods for determining and adjusting a level of parallelism related to bonding of semiconductor elements

Also Published As

Publication number Publication date
JPH098104A (ja) 1997-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100336017B1 (ko) 본딩방법 및 그 장치
JP3276537B2 (ja) チップボンディング装置およびそれにおけるキャリブレーション方法
KR100619471B1 (ko) 본딩 장치
JP2007173801A (ja) フリップチップを基板に取り付ける方法
US20180235080A1 (en) Accurate positioning and alignment of a component during processes such as reflow soldering
JP2010050418A (ja) 電子部品実装装置の制御方法
JP2004528591A (ja) イメージングによる製造におけるレジストレーション制御のための方法および装置
JPH077028A (ja) 半導***置合せ方法
JP2001308148A (ja) 位置合わせ装置及び位置合わせ方法
KR100672227B1 (ko) 본딩 장치
KR100696211B1 (ko) 본딩 장치
JP3071584B2 (ja) 部品実装方法
JP7417684B2 (ja) 実装装置
JP2004146776A (ja) フリップチップ実装装置及びフリップチップ実装方法
US6954272B2 (en) Apparatus and method for die placement using transparent plate with fiducials
JPH0829458B2 (ja) 部品の自動マウント方法
JP3399334B2 (ja) バンプ付電子部品の熱圧着装置および熱圧着方法
JPH0645796A (ja) 部品実装方法
JP4100649B2 (ja) チップボンディング装置及びそれにおけるキャリブレーション方法
JP3886850B2 (ja) アライメント・マーク位置検出方法
JPH04206534A (ja) フリップチップボンディングの位置合わせ方法及び装置
JPH05152794A (ja) Icチツプ実装装置
JPH11330109A (ja) 素子実装装置及び素子実装方法
JPH07283272A (ja) 電子部品搭載装置
JP4100648B2 (ja) チップボンディング装置及びそれにおけるキャリブレーション方法

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20020128

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080208

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090208

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090208

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100208

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100208

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120208

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130208

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140208

Year of fee payment: 12

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees