JP3822923B2 - ピックアップ装置及びチップ位置決め方法 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明はピックアップ装置及びチップ位置決め方法に関し、詳しくは、電子部品の製造で使用されるピックアップ装置、及びチップのピックアップ時にチップを位置決めするチップ位置決め方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、半導体装置の製造におけるマウント工程では、半導体ウェーハから分割された多数のチップ(半導体ペレット)を画像認識した上で、良品チップのみをリードフレーム上にマウントしている。
【0003】
具体的には、図5に示すように半導体ウェーハ1は展延可能な粘着シート2上に貼着された上で、ダイシングにより各チップTごとに分割される。その上で、図6に示すように粘着シート2を放射状に展延することにより多数のチップTを所定ピッチで離間した状態で整列配置して粘着シート2をリング状枠体に張設している。そして、この粘着シート2が張設されたリング状枠体(ウェーハリング)を図7に示すピックアップ装置の可動テーブル7にセッティングしている。
【0004】
ピックアップ装置では、同図に示すようにウェーハリング3上の多数のチップTを予め固定値として設定したチップ間距離に基づいて制御部6によりピッチ移動して、認識対象とする一つのチップTをピックアップポジションに配置すると共に光学系4(カメラを含む)で撮像し、その撮像により得られた映像信号を画像処理部5で画像処理する。この画像処理は、映像信号をデジタル化(例えば二値化)しフレームメモリ(図示せず)に画像データとして記憶すると共にそのデータに基づいてチップの良否及び位置を画像認識する。この画像認識データに基づいて良品チップのみを制御部6により可動テーブル7を移動させながら正確なピックアップポジションに位置決めした上でアーム系8のコレットによりピックアップする。このピックアップ動作の完了後、又は、上記画像認識で不良チップを検出した場合、次の認識対象とするチップTを同様にピッチ移動によりピックアップポジションに配置した上で前述した動作を繰り返す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、認識対象とするチップをピックアップポジションに配置する際に行なわれるピッチ移動は、最初に予め設定されて固定値であるチップ間距離Pに基づいている。
【0006】
一方、ピックアップ装置の可動テーブル7上にセッティングされるウェーハリング3は、分割された多数のチップTを貼着した粘着シート2を放射状に展延したものであるため、粘着シート2の展延状態が中心部分と周辺部分とで異なり、その中心部分と周辺部分とでチップ間距離Pが異なってくる。
【0007】
また、チップ間距離Pが異なるのは、粘着シート2の展延による中心部分と周辺部分とに限らない。即ち、コレットによるチップTの吸着時、チップTが粘着シート2から容易に剥離するように突き上げピンにより粘着シート2をその下方から突き上げるようにしているが、この突き上げにより粘着シート2が局部的に引き延ばされることによっても、チップ間距離Pが異なることもある。
【0008】
このように中心部分と周辺部分や一部分でチップ間距離Pが異なっていると、前述したように最初に予め設定された固定のチップ間距離Pに基づいてピッチ移動させていたのでは、設定されたチップ間距離と大きなずれが生じることがある。この場合、図9に示すようにチップ間距離Pによるピッチ移動後(ステップ201)、チップ位置の検出により(ステップ202)、チップ位置決めするための可動テーブル7の移動量も大きくなり(ステップ203)、チップ位置の検出(ステップ204)により位置決めを完了するまでに無駄な動作を必要とし、インデックスの向上を図ることが難しい。
【0009】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、チップ間距離が部分的に異なっても、最適量のピッチ移動によりすべてのチップを正確かつ迅速に位置決めし得るピックアップ装置及びチップ位置決め方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための技術的手段として、本発明方法は、所定ピッチで格子状に整列配置された多数のチップが搭載された可動テーブルをピッチ移動させながら前記チップを撮像し、その映像信号を画像処理して得られた認識データに基づいて、良品チップのみを所定ポジションに位置決めするに際して、現時点でピックアップポジションに位置するチップの直前に位置する複数のチップの認識データからチップ間距離及び配列方向を算出し、その算出結果に基づいて次にピッチ移動して認識対象とするチップまでのチップ間距離及び配列方向を予測し、その予測データに基づいて可動テーブルをピッチ移動させることを特徴とする。
【0011】
尚、本発明方法では、現時点でピックアップポジションに位置するチップの直前に位置する複数のチップのうち、良品のチップを選択してそれらの認識データからチップ間距離及び配列方向を算出する手法、また、現時点でピックアップポジションに位置するチップの直前に位置して多列に配置された複数のチップに基づく認識データから列間のチップ間距離及び配列方向を算出する手法を採用することが望ましい。
【0012】
更に、本発明のピックアップ装置は、所定ピッチで格子状に整列配置された多数のチップが搭載された可動テーブルをピッチ移動させながら前記チップを光学系により撮像して画像処理部で画像認識し、その認識データに基づいて良品チップのみを所定ポジションに位置決めした上でアーム系によりピックアップする装置において、現時点でピックアップポジションに位置するチップの直前に位置する複数のチップの認識データからチップ間距離及び配列方向を算出し、その算出結果に基づいて次にピッチ移動して認識対象とするチップまでのチップ間距離及び配列方向を予測し、その予測データに基づいて可動テーブルをピッチ移動させる制御部を具備したことを特徴とする。
【0013】
【作用】
本発明では、現時点でピックアップポジションに位置するチップの直前に位置する複数のチップの認識データからチップ間距離及び配列方向を算出し、その算出結果に基づいて次にピッチ移動して認識対象とするチップまでのチップ間距離及び配列方向を予測し、その予測データに基づいて可動テーブルをピッチ移動させるようにしたから、予測データによりチップ間距離及び配列方向の傾向を把握することができ、チップ間距離が部分的に異なっても、最適量のピッチ移動ですべてのチップを正確かつ迅速に位置決めすることができる。
【0014】
【実施例】
本発明の一実施例を図1乃至図4に示して説明する。尚、図5乃至図9と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
【0015】
本発明のピックアップ装置では、従来と同様(図7参照)、可動テーブル7上に搭載されたウェーハリング3の粘着シート2上で所定ピッチでもって格子状に整列配置された多数のチップTを制御部6によりピッチ移動して、認識対象とする一つのチップTをピックアップポジションに配置すると共に光学系4(カメラを含む)で撮像し、その撮像により得られた映像信号を画像処理部5で画像処理する。この画像処理は、映像信号をデジタル化(例えば二値化)しフレームメモリ(図示せず)に画像データとして記憶すると共にそのデータに基づいてチップの良否及び位置を画像認識する。この画像認識データに基づいて良品チップのみを制御部6により可動テーブル7を移動させながら正確なピックアップポジションに位置決めした上でアーム系8のコレットによりピックアップする。このピックアップ動作の完了後、又は、上記画像認識で不良チップを検出した場合、次の認識対象とするチップTを同様にピッチ移動によりピックアップポジションに配置した上で前述した動作を繰り返す。
【0016】
本発明の特徴は、前記制御部6によるピッチ移動が、図2に示すように現時点でピックアップポジションに位置するチップTn の直前に位置する複数(例えば、図では3個)のチップTn-1 ,Tn-2 ,Tn-3 の認識データからチップ間距離Pn ,Pn-1 ,Pn-2 及び配列方向を算出し、その算出結果に基づいて次にピックアップポジションにピッチ移動して認識対象とする良品チップTn+1 までのチップ間距離Pn+1 及び配列方向を予測し、その予測データに基づいて行なわれることにある。
【0017】
前述したチップ間距離Pn ,Pn-1 ,Pn-2 及び配列方向の算出は、例えば、チップ間距離Pn ,Pn-1 ,Pn-2 に関しては、直前に位置する複数のチップTn-1 ,Tn-2 ,Tn-3 のチップ間距離Pn ,Pn-1 ,Pn-2 の平均値を算出することにより得られ、また、配列方向に関しては、直前に位置する複数のチップTn-1 ,Tn-2 ,Tn-3 の位置の最小二乗法により直線近似することにより算出することができる。このチップ間距離Pn ,Pn-1 ,Pn-2 及び配列方向の算出方法としては、その他に種々の手法が存在する。
【0018】
尚、本発明では、直前に位置する複数のチップTn-1 ,Tn-2 ,Tn-3 のすべてについてそれらの認識データからチップ間距離Pn ,Pn-1 ,Pn-2 及び配列方向を算出する以外にも、例えば、直前に位置する複数のチップTn-1 ,Tn-2 ,Tn-3 のうち、良品のチップを選択してそれらの認識データからチップ間距離及び配列方向を算出するようにしてもよい。このようにすれば、チップの不良状態による位置検出精度の悪化等の影響を受けず、高精度に次に認識対象とすべきチップTn+1 までのチップ間距離Pn+1 及び配列方向を予測できるという利点がある。
【0019】
また、通常、チップのピックアップ時での位置決めは、ウェーハ一枚分について列ごとのピッチ移動(X方向)と、図3に示すようにその列ごとのピッチ移動後に方向転換する際の列間でのピッチ移動(Y方向)とについて行なわれる。そこで、多列に亘って直前に位置する複数のチップの認識データに基づいて、列ごと(X方向)のチップ間距離及び配列方向だけでなく、列間(Y方向)のチップ間距離P’及び配列方向を算出するようにしてもよい。このようにすれば、列間での方向転換時にもチップをピッチ移動により正確かつ迅速に位置決めすることができる。
【0020】
上記構成からなるピックアップ装置では、従来と同様(図7参照)、ウェーハリング3の粘着シート2上の多数のチップTを光学系4のカメラで撮像して画像処理部5で画像処理した後、その認識データに基づいて良品チップをアーム系8のコレットによりピックアップする。
【0021】
本発明では、ピッチ移動して認識対象とするチップのピックアップポジションへの配置時、現時点でピックアップポジションに位置するチップTn の直前に位置する複数のチップTn-1 ,Tn-2 ,Tn-3 の認識データからチップ間距離Pn ,Pn-1 ,Pn-2 及び配列方向を制御部6により算出し、その算出結果に基づいて次にピックアップポジションにピッチ移動して認識対象とするチップTn+1 までのチップ間距離Pn+1 及び配列方向を予測し、その予測データに基づいて可動テーブル7をピッチ移動させる。
【0022】
図1に示すようにこの予測データによるピッチ移動により(ステップ101)、粘着シート2の展延によりウェーハリング3での中心部分と周辺部分とでチップ間距離が異なっていたり、或いは、突き上げピンによりウェーハリング3の一部分でチップ間距離が異なっていたりしても、次にピックアップポジションにピッチ移動して認識対象とするチップを正確に配置でき、その後の画像処理での良品チップの位置の検出後(ステップ102)、実際のチップ位置とのずれがあれば、チップの位置決めを行なった上で(ステップ103)、チップ位置の検出(ステップ104)により位置決めを完了する。この場合、前述した実際のチップ位置とのずれは、ピッチ移動が予測データに基づくため、チップの位置決め(ステップ103)時での移動量は小さくて済む。
【0023】
このようにして得られた予測データのチップ間距離に基づけば、ウェーハリング3での実際上のチップ間距離が異なる場合でも、それに追従して良品チップを正確かつ迅速に位置決めでき、また、予測データの配列方向に基づけば、ウェーハリング3でチップが直線上に配列せずに例えば彎曲して配列している場合でも(図4参照)、その配列方向に沿って良品チップを正確かつ迅速に位置決めできる。
【0024】
【発明の効果】
本発明によれば、現時点でピックアップポジションに位置するチップの直前に位置する複数のチップの認識データからチップ間距離及び配列方向を算出し、その算出結果に基づいて次にピッチ移動して認識対象とするチップまでのチップ間距離及び配列方向を予測し、その予測データに基づいて可動テーブルをピッチ移動させるようにしたから、予測データによりチップ間距離及び配列方向の傾向を把握することができ、チップ間距離が部分的に異なっても、最適量のピッチ移動ですべてのチップを正確かつ迅速に位置決めすることができ、インデックスタイムの向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の一実施例を説明するためのフローチャート
【図2】チップの配列状態の一例を示す平面図
【図3】多列のチップ配列での方向転換を説明するための平面図
【図4】チップ配列が彎曲した状態を示す平面図
【図5】半導体ウェーハを粘着シートに貼着してダイシングした状態を示す斜視図
【図6】粘着シートを展延したウェーハリング上のチップを示す平面図
【図7】ピックアップ装置の概略構成図
【図8】チップの配列状態を示す平面図
【図9】従来のチップ位置決めを説明するためのフローチャート
【符号の説明】
4 光学系
5 画像処理部
6 制御部
7 可動テーブル
8 アーム系
Tn チップ
Tn-1 ,Tn-2 ,Tn-3 直前に位置する複数のチップ
Pn ,Pn-1 ,Pn-2 直前に位置する複数のチップでのチップ間距離
Tn+1 次に認識対象とするチップ
Pn+1 次に認識対象とするチップまでのチップ間距離
P’ 列間のチップ間距離
Claims (4)
- 所定ピッチで格子状に整列配置された多数のチップが搭載された可動テーブルをピッチ移動させながら前記チップを撮像し、その映像信号を画像処理して得られた認識データに基づいて、良品チップのみを所定ポジションに位置決めするに際して、現時点でピックアップポジションに位置するチップの直前に位置する複数のチップの認識データからチップ間距離及び配列方向を算出し、その算出結果に基づいて次にピッチ移動して認識対象とするチップまでのチップ間距離及び配列方向を予測し、その予測データに基づいて可動テーブルをピッチ移動させることを特徴とするチップ位置決め方法。
- 現時点でピックアップポジションに位置するチップの直前に位置する複数のチップのうち、良品のチップを選択してそれらの認識データからチップ間距離及び配列方向を算出することを特徴とする請求項1記載のチップ位置決め方法。
- 現時点でピックアップポジションに位置するチップの直前に位置して多列に配置された複数のチップに基づく認識データから列間のチップ間距離及び配列方向を算出することを特徴とする請求項1記載のチップ位置決め方法。
- 所定ピッチで格子状に整列配置された多数のチップが搭載された可動テーブルをピッチ移動させながら前記チップを光学系により撮像して画像処理部で画像認識し、その認識データに基づいて良品チップのみを所定ポジションに位置決めした上でアーム系によりピックアップする装置において、現時点でピックアップポジションに位置するチップの直前に位置する複数のチップの認識データからチップ間距離及び配列方向を算出し、その算出結果に基づいて次にピッチ移動して認識対象とするチップまでのチップ間距離及び配列方向を予測し、その予測データに基づいて可動テーブルをピッチ移動させる制御部を具備したことを特徴とするピックアップ装置。
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