JP4870031B2 - Pickup device - Google Patents
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Description
本発明は半導体チップなどのピックアップ対象物を高速でピックアップできるピックアップ装置に関する。 The present invention relates to a pickup device that can pick up a pickup object such as a semiconductor chip at high speed.
従来から、ＩＣチップ等の半導体チップをプリント基板等に装着する方法として熱圧着方法が採用されている。半導体ウエハから切り出した状態で配列された多数の半導体チップは、粘着性のシートの片面にそのまま貼着され、二次元的に駆動制御されるリング状の架台に装着される。架台に支持された複数の半導体チップはピックアップ装置で１つずつピックアップされて熱圧着部に受け渡される。 Conventionally, a thermocompression bonding method has been adopted as a method of mounting a semiconductor chip such as an IC chip on a printed circuit board or the like. A large number of semiconductor chips arranged in a state of being cut out from a semiconductor wafer are directly attached to one side of an adhesive sheet, and are mounted on a ring-shaped pedestal that is two-dimensionally driven and controlled. The plurality of semiconductor chips supported on the gantry are picked up one by one by a pickup device and delivered to the thermocompression bonding section.
一般的なピックアップ装置は、半導体チップを装着した架台の下方に配置される突き上げユニットと、それに対向するように架台の上方に配置される吸着コレットを備えている。吸着コレットは真空吸着口を有する単一の吸着部を有し、その吸着部が半導体チップを支持する架台側とその反対側に配置された圧着部に交互に対向するように、吸着コレットは昇降および往復回転駆動される。このようなピックアップ装置は例えば特許文献１に記載されている。一方、ピックアップ速度を上げる技術として、吸着コレットの本体に複数の吸着部を設け、吸着コレットを回転させることにより複数の吸着部を順次架台に対向させながら半導体チップを次々と吸着していく方法が特許文献２に記載されている。
A general pickup device includes a push-up unit disposed below a gantry on which a semiconductor chip is mounted, and an adsorption collet disposed above the gantry so as to face the unit. The suction collet has a single suction part with a vacuum suction port, and the suction collet is raised and lowered so that the suction part alternately faces the cradle side supporting the semiconductor chip and the crimping part arranged on the opposite side. And reciprocatingly driven. Such a pickup device is described in Patent Document 1, for example. On the other hand, as a technique for increasing the pickup speed, there is a method in which a plurality of suction portions are provided in the main body of the suction collet and the semiconductor chips are sequentially sucked while rotating the suction collet while sequentially facing the plurality of suction portions to the gantry. It is described in
ピックアップ装置にはさらにピックアップ位置を照明する照明部と、照明されたピックアップ位置を撮像する撮像部と、撮像部で撮像されたピックアップ位置情報を基に、ピックアップすべき半導体チップがピックアップ位置に一致するように、半導体チップを支持した架台を二次元的に駆動制御する制御装置が設けられる。 The pickup device further includes an illumination unit that illuminates the pickup position, an imaging unit that images the illuminated pickup position, and a semiconductor chip to be picked up based on the pickup position information captured by the imaging unit. As described above, a control device that two-dimensionally drives and controls the gantry supporting the semiconductor chip is provided.
図８は単一の吸着部を有する一般的なピックアップ装置を利用して半導体チップをピックアップする方法を説明する模式的な図である。ピックアップ装置１は吸着コレット２、突き上げユニット３、吸着対象物４を支持する架台５、架台５を二次元的に駆動する二次元駆動手段６、照明部７、撮像部８および制御装置９を備えている。吸着コレット２は本体１０とその本体１０に設けた吸着部１１を有し、本体１０は回転軸１２を回転中心として図示しない回転駆動手段で矢印Ａ方向に１８０度往復回転駆動されると共に、図示しない昇降駆動手段により矢印Ｂ方向に昇降駆動される。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a method of picking up a semiconductor chip using a general pickup device having a single suction part. The pickup device 1 includes a
吸着対象物４は粘着シート１３上に配列した複数の半導体チップ１４である。先ず吸着コレット２を点線の位置に回転すると共に下降させることにより、その吸着部１１が架台５側に対向し、ピックアップ位置Ｐに一致している半導体チップ１４が真空吸着力により吸着できる状態となる。その際、吸着部１１に半導体チップ１４が密着するように突き上げユニット３が上昇駆動される。
The
次に吸着部１１で半導体チップ１４を吸着した吸着コレット２を上昇させながら１８０度回転し、上方に待機する圧着ヘッド１５の吸着部１６に半導体チップ１４を受け渡す。この状態の吸着コレット２が実線で示されている。次に半導体チップ１４を受け取った圧着ヘッド１５を矢印Ｃ方向に水平移動し、さらに矢印Ｄ方向に下降させて圧着ステージ１７上に配置した基板１８の所定位置に半導体チップ１４を圧着する。
Next, the
前記照明部７の照射方向および撮像部８の撮像方向は点線の矢印Ｅと実線の矢印Ｆのように真上からピックアップ位置に向かうようになっている。そして吸着コレット２が実線の状態にあるときに、照明部７の照射光がピックアップ位置の領域を照射すると共に、その反射光を利用して撮像部８がピックアップ位置を撮像する。
The illumination direction of the
その際、ピックアップ位置には前回のピックアップ操作により半導体チップ１４が除かれた状態になっているので、その状態を撮像したピックアップ位置情報を受けた制御装置９は、次にピックアップすべき半導体チップ１４がピックアップ位置Ｐに一致するように二次元駆動手段６を駆動制御する。以下、上記操作を繰り返して半導体チップ１４を次々とピックアップする。
At this time, since the
一般に、架台５に支持された半導体チップ１４を吸着コレット２でピックアップして圧着ヘッド１５に受け渡すサイクルにかかる速度と、圧着ヘッド１５で受け取った半導体チップ１４を基板１８に圧着するサイクルにかかる速度を比較すると、前者より後者の速度は短い。そのため半導体チップ１４のピックアップ速度は吸着コレット２の速度に左右されることになる。
In general, the speed required for the cycle in which the
そこで、吸着コレットの速度を速くする方法として、前記特許文献２に記載されているように、吸着コレット２に複数の吸着部１１を設け、それら吸着部１１で順次半導体チップ１４を吸着させる方法が考えられる。しかし吸着コレット２に例えば２つの吸着部１１を設けた場合、図８のようにピックアップ位置Ｐの真上に設けた照明部７からの照射光と撮像部８に入射する撮像は、いずれかもその下方に存在する吸着部１１に遮られてピックアップ位置の撮像ができないという問題が生じる。
Therefore, as described in
そこで本発明はこのような問題を解決することを課題とし、そのための吸着コレットの高速化とピックアップ位置の撮像の両方を可能とする新しいピックアップ装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a new pickup device that can solve both of these problems, and that enables both the speed of the suction collet and the imaging of the pickup position.
前記課題を解決する本発明のピックアップ装置は、昇降および１８０度往復回転する吸着コレット(2) と、ピックアップ位置Ｐの領域を照明する照明部(7)と、ピックアップ位置Ｐを撮像する撮像部(8) と、吸着対象物(4)を支持する架台(5)とを備え、吸着コレット(2) は本体(10)と、本体(10)に１８０度向きを変えて設けた２つの吸着部(11)を備え、本体(10)が１８０度回転するごとに２つの吸着部(11)が交互に架台(5)のピックアップ位置Ｐに対向するように構成され、照明部(7)の照射方向と撮像部(8) の撮像方向が吸着コレット(2) を避けて該吸着コレット(2) の斜め上方から前記ピックアップ位置Ｐの領域に向けられて、
前記吸着コレット(2) に反射ミラー(10a) が設けられ、前記１８０度の往復回転の途中の吸着コレット(2) が特定の回転角度に達したときに、前記照明部(7)からの照射光が反射ミラー(10a) を介してピックアップ位置Ｐを照射し、前記撮像部(8) がピックアップ位置Ｐを撮像するように構成されていることを特徴とする（請求項１）。
The pick-up device of the present invention that solves the above problems includes an adsorption collet (2) that moves up and down and reciprocates 180 degrees, an illuminating unit (7) that illuminates the area of the pick-up position P, and an image-capturing unit that images the pick-up position P ( 8) and a gantry (5) for supporting the object to be adsorbed (4) , and the adsorbing collet (2) is provided with the main body (10) and two adsorbing portions provided on the main body (10) with the direction turned 180 degrees. (11), and each time the main body (10) rotates 180 degrees, the two suction portions (11) are alternately opposed to the pickup position P of the gantry (5), and the illumination portion (7) is irradiated. Direction and the imaging direction of the imaging unit (8) are directed from the diagonally upper side of the suction collet (2) to the area of the pickup position P, avoiding the suction collet (2),
A reflection mirror (10a) is provided on the suction collet (2), and when the suction collet (2) in the middle of the 180-degree reciprocating rotation reaches a specific rotation angle, irradiation from the illumination unit (7) is performed. The light irradiates the pickup position P via the reflection mirror (10a), and the imaging unit (8) is configured to image the pickup position P (claim 1).
請求項１において、前記２つの吸着部(11)のうち一方のみの側面に反射ミラー(10a) が設けられ、吸着コレット(2)が時計方向および反時計方向に往復回転するそれぞれの途中で特定の回転角度に達したときに、前記照明部(7)からの照射光が反射ミラー(10a) を介してピックアップ位置Ｐを照射し、前記撮像部(8) がピックアップ位置Ｐを撮像するように構成されていることを特徴とするピックアップ装置（請求項２）。 In Claim 1, a reflecting mirror (10a) is provided on only one side surface of the two suction portions (11), and the suction collet (2) is specified in the middle of each reciprocating rotation in the clockwise and counterclockwise directions. When the rotation angle is reached, the irradiation light from the illumination unit (7) irradiates the pickup position P via the reflection mirror (10a), and the imaging unit (8) images the pickup position P. A pickup device characterized in that it is configured (claim 2).
上記いずれかのピックアップ装置において、前記撮像部からのピックアップ位置情報を基に、吸着対象物がピックアップ位置に一致するように前記架台を駆動制御する制御装置を設け、吸着コレット(2)が対象物(4)を吸着するまで回転途中の間に、前記架台(5)を駆動制御することができる（請求項３）。 In any one of the above-described pickup devices, a control device is provided for driving and controlling the gantry so that the suction object matches the pickup position based on the pickup position information from the imaging unit , and the suction collet (2) is the target. The gantry (5) can be driven and controlled during the rotation until (4) is adsorbed (Claim 3).
上記制御装置を設けたピックアップ装置において、前記吸着対象物が粘着シート上に配列された複数の半導体チップである場合、ピックアップすべき半導体チップをピックアップ位置に移動するための二次元駆動手段を前記架台に備え、その二次元駆動手段を前記制御装置で駆動制御するように構成することができる（請求項４）。 In the pickup device provided with the control device, when the suction object is a plurality of semiconductor chips arranged on an adhesive sheet, two-dimensional driving means for moving the semiconductor chip to be picked up to the pickup position is provided on the mount The two-dimensional drive means can be configured to be driven and controlled by the control device (claim 4).
上記ピックアップ装置において、前記吸着コレットの斜め上方から撮像したピックアップ位置情報を吸着コレットの真上から撮像したピックアップ位置情報に修正する修正手段を制御装置に設け、その修正されたピックアップ位置情報を基に、制御装置が前記架台を駆動制御するように構成することができる（請求項５）。 In the above pickup apparatus, the control device is provided with correction means for correcting the pickup position information imaged from obliquely above the suction collet to the pickup position information imaged from directly above the suction collet, and based on the corrected pickup position information. The control device can be configured to drive and control the gantry.
本発明のピックアップ装置は、請求項１に記載のように、吸着コレットに２つの吸着部が設けられ、それら吸着部を交互に用いて吸着対象物を吸着するので、吸着コレットの高速化を図れる。それと共に、照明部の照射方向と撮像部の撮像方向が吸着コレットを避けて該吸着コレットの斜め上方から前記ピックアップ位置の領域に向けられているので、往復回転駆動される吸着コレットに２つの吸着部を設けても、ピックアップ位置の撮像が可能になる。 According to the pickup device of the present invention, as described in claim 1, the suction collet is provided with two suction parts, and these suction parts are alternately used to suck the suction object, so that the speed of the suction collet can be increased. . At the same time, since the irradiation direction of the illumination unit and the imaging direction of the imaging unit are directed from the diagonally upper side of the suction collet to the pickup position area avoiding the suction collet, two suctions are performed on the suction collet that is driven to reciprocate. Even if the portion is provided, the pickup position can be imaged.
さらに、吸着コレットに反射ミラーを設け、その１８０度の回転の途中の吸着コレットが特定の回転角度に達したときに、照明部からの照射光が反射ミラーを介してピックアップ位置の領域を照射し、撮像部でピックアップ位置を撮像するように構成したので、撮像のための準備時間等の時間のロスをなくし、対象物を高速でピックアップできる。それと共に、照明部から反射ミラーを経由してピックアップ位置の領域を照射できるので、照明部の設定位置の自由度が増え、例えば撮像部との間隔に左右されずに照明部の位置を設定でき、結果として装置をコンパクト化できる。
また、請求項２に記載のように、前記２つの吸着部(11)のうち一方のみの側面に反射ミラー(10a) を設け、吸着コレット(2)を時計方向および反時計方向にそれぞれ往復回転する途中で特定の回転角度に達したときに、前記照明部(7)からの照射光を反射ミラー(10a) を介してピックアップ位置Ｐに照射し、前記撮像部(8) がピックアップ位置Ｐを撮像するようにした場合には、吸着コレット(2)の構造が簡単となり、軽量で吸着コレット(2)の回転、移動を正確に且つ迅速に行える。
In addition, a reflection mirror is provided on the suction collet, and when the suction collet during the 180-degree rotation reaches a specific rotation angle, the irradiation light from the illumination unit irradiates the area at the pickup position via the reflection mirror. Since the imaging unit is configured to image the pickup position, it is possible to eliminate a time loss such as a preparation time for imaging and pick up an object at high speed. At the same time, since the area of the pickup position can be irradiated from the illumination unit via the reflection mirror, the degree of freedom of the setting position of the illumination unit is increased. As a result, the apparatus can be made compact.
Further, as described in
上記いずれかのピックアップ装置において、請求項３に記載のように、撮像部からのピックアップ位置情報を基に、吸着対象物がピックアップ位置に一致するように架台を駆動制御する制御装置を設け、吸着コレット(2)が対象物(4)を吸着するまでの間に、前記架台(5)を駆動制御することができる。このように構成すると、吸着対象物を迅速にピックアップ位置に移動させ、架台の位置決め時間が吸着コレット(4)の回転時間に含まれて、装置の高速化を図れる。
Above in any one of the pick-up device, as claimed in
上記制御装置を設けたピックアップ装置において、請求項４に記載のように、吸着対象物が粘着シート上に配列された複数の半導体チップである場合、架台にピックアップすべき半導体チップをピックアップ位置に移動するための二次元駆動手段を備え、その二次元駆動手段を前記制御装置で駆動制御するように構成することができる。このように構成すると、架台に支持された複数の半導体チップの中から、ピックアップすべきものを迅速にピックアップ位置に移動させることができる。
In the pickup device provided with the control device, as described in
上記ピックアップ装置において、請求項５に記載のように、制御装置に吸着コレットの斜め上方から撮像したピックアップ位置情報を吸着コレットの真上から撮像したピックアップ位置情報に修正する修正手段を設け、その修正されたピックアップ位置情報を基に、前記架台を駆動制御するように構成することができる。このように構成すると、架台に支持された複数の半導体チップの中から、ピックアップすべきものを迅速かつ正確にピックアップ位置に移動させることができる。
In the above pickup apparatus, as described in
次に、図面に基づいて本発明の最良の実施形態を説明する。図１は本発明に係るピックアップ装置の主要部を模式的に示す図であり、図８と同じ部分には同一符号が付されている。 Next, the best embodiment of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing a main part of a pickup device according to the present invention, and the same parts as those in FIG.
本実施形態が図８の例と異なる部分は，吸着コレット２に２つの吸着部１１が設けられていること、照明部７の照射方向と撮像部８の撮像方向が吸着コレット２を避けて該吸着コレット２の斜め上方からピックアップ位置Ｐの領域に向けられていること、および制御装置９の制御プログラム等であり、そのほかは同様に構成される。なお図８には示されている圧着ヘッド等は図面上省略されている。
8 is different from the example of FIG. 8 in that the
吸着コレット２は互いに密着した２つの本体１０を有し、各本体１０にはそれぞれ吸着部１１が設けられ、一方の本体１０の側面のみに反射ミラー１０ａが設けられている。各吸着部１１の前面には図示しない真空装置に連通する吸着口が開口しており、真空装置による真空吸着力で吸着対象物４としての半導体チップ１４を吸着するようになっている。吸着コレット２は図示しない回転駆動手段により回転軸１２を中心として１８０度往復回転駆動されると共に、図示しない昇降駆動手段により架台５方向に上下往復駆動され、それらの駆動制御信号は制御装置９から出力される。なお吸着コレット２に対向するように架台５の下側に突き上げユニット３が配置される。
The
照明部７は発光ダイオードや半導体レーザ等で構成することができ、図示しない装置フレームに高さ調整および角度調整可能に取り付けられる。照明部７の照射方向（照射軸）は前記のようにピックアップ位置Ｐの領域に向けられる。
The
撮像部８は半導体撮像部とレンズ機構を備えたテレビカメラ等で構成することができ、図示しないフレームに高さ調整および角度調整可能に取り付けられる。その撮像方向（吸着対象物からの反射光を受光する光軸）は前記のようにピックアップ位置Ｐの領域に向けられている。撮像部８から出力される撮像信号（ピックアップ位置情報）は制御装置９に入力され、制御装置９は入力されたそのピックアップ位置情報を基に、ピックアップすべき吸着対象物４がピックアップ位置に一致するように架台５の二次元駆動手段６を制御する。
The
図２は架台５とそれを二次元的（Ｘ−Ｙ方向）に駆動する二次元駆動手段６の１例を模式的に示す斜視図である。なお本実施形態の吸着対象物４は半導体ウエファーに形成された複数の半導体チップ１４であり、半導体ウエファーからカッターで互いに切り離された各半導体チップ１４は粘着シート１３（図１参照）上に縦横に二次元的に配列されている。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing an example of the
二次元駆動手段６はＸ駆動部２０とＹ駆動部２１を備えている。Ｘ駆動部２０は図示しないフレームに固定された可逆モータ２２と、可逆モータ２２の出力軸に設けたネジ棒２４を有する。Ｙ駆動部２１はフレーム２５の固定された可逆モータ２６と、可逆モータ２６の出力軸に設けたネジ棒２８を有する。フレーム２５の端部にはネジ孔が形成され、そのネジ孔に前記Ｘ駆動部２０を構成するネジ棒２４が螺着している。Ｙ駆動部２１のネジ棒２８は架台５の端部に形成されたネジ孔に螺着している。そして可逆モータ２２を駆動することによりＹ駆動部２１を介して架台５がＸ方向に駆動される。また、可逆モータ２６を駆動することにより架台５が直接Ｙ方向に駆動される。各ネジ棒２４，２８の端部は軸受２３，２７に軸支されている。
The two-
図３は制御装置９とそれに接続される関連機器のブロック図である。制御装置９は例えばパソコンなどのコンピュータ装置で構成することができ、制御部（中央演算装置）３０、記憶部３１、表示部３２、入力部３３、およびインターフェイス３４，３５を有する。制御部３０は制御プログラムに従い各駆動手段を制御する。記憶部３１にはその制御プログラムが記憶されると共に、検出情報や各駆動手段の制御状況なども記憶することができる。表示部３２は液晶ディスプレーで構成され、記憶部３１に記憶された検出情報や入力部３３からの入力情報等を表示する。入力部３３はキーボードやマウスで構成され、ピックアップ装置１の起動―停止操作、制御の初期条件や必要な制御パラメータ等の入力を行う。
FIG. 3 is a block diagram of the
インターフェイス３４は、撮像部８と制御部３０間の信号変換を行うために設けられ、インターフェイス３５は、架台５の二次元駆動手段６、吸着コレット２の昇降駆動手段３６や回転駆動手段３７と制御部３０間の信号変換を行うために設けられる。
The
次に、図４（Ａ）〜（Ｄ），図５（Ａ）〜（Ｄ）を参照し、ピックアップ装置１のピックアップ動作について説明する。
先ず図４（Ａ）は、初期位置を示し、本体１０の吸着部１１が垂直状態にあり、その反射ミラー１０ａが斜め上方に向けられている。そのため、照明部７からの光は上方に反射されている。また、ピックアップすべき半導体チップ１４は、制御装置により吸着部１１のおおよそ直下に位置されている。次に、制御装置９から回転駆動手段３７に回転駆動信号が出力されて吸着コレット２が時計周りに１８０度回転する。
Next, the pickup operation of the pickup device 1 will be described with reference to FIGS. 4 (A) to (D) and FIGS. 5 (A) to (D).
First, FIG. 4 (A) shows the initial position, the
吸着コレット２が１８０度回転する途中の図４（Ｂ）の１時期に、照明部７からの照射光が反射ミラー１０ａを介してピックアップ位置Ｐの比較的狭い領域に照射される。ピックアップ位置Ｐの領域に光が照射されると、撮像部８にはピックアップ位置Ｐの反射映像がピックアップ位置情報として入光され、撮像されたピックアップ位置情報はインターフェイス３４を介して制御部３０に入力される。なお反射映像は半導体チップの反射率と粘着シートの反射率の差を利用して認識する。この粘着シートの映像は各半導体チップの境目に存在する。
4B when the
次に、図４（Ｃ）の如く、ピックアップすべき半導体チップ１４がピックアップ位置に正確に一致するように、制御装置９は二次元駆動手段６のＸ駆動部２０とＹ駆動部２１に制御信号を出力し、架台を二次元的（ＸＹ方向）に駆動制御する。そしてピックアップすべき半導体チップ１４がピックアップ位置に正確に一致するように補正し、二次元駆動手段６の駆動制御を停止する。この架台５の駆動制御は、図４（Ｃ）では吸着コレット２の回転駆動中に行っているが、吸着コレット２が180度完全に回転して、その吸着コレット２が停止した状態で行ってもよい。
Next, as shown in FIG. 4C, the
次いで、図４（Ｄ）の如く、吸着コレット２を制御装置９により下降し、反射ミラー１０ａのない本体１０の吸着部１１により半導体チップ１４を吸着して上昇させる。このとき、制御装置９は突き上げユニット３を上昇駆動し、突き上げユニット３の鋭利な先端部が粘着シート１３を貫通して半導体チップ１４を持ち上げる。同時に制御部９は昇降駆動手段３６を下降駆動し、それにより下側に回転した吸着部１１を半導体チップ１４の上面に接触させてそれを吸着し、次いで昇降駆動手段３６を上昇駆動して半導体チップ１４をピックアップすると共に、さらに次に述べるように回転駆動手段３７を回転駆動し、上向きになった状態の半導体チップ１４を圧着ヘッドに受け渡す。
Next, as shown in FIG. 4D, the
次に、制御装置により、次のピックアップすべき半導体チップ１４をピックアップ位置にほぼ一致するように、二次元駆動手段６を駆動制御する。次いで、図５（Ａ）の如く、吸着コレット２を前記と逆方向の半時計方向に１８０度回転する。吸着コレット２が半時計方向に回転する途中の１時期に前記図４（Ａ）と同様に、照明部７からの照射光が反射ミラー１０ａを介してピックアップ位置Ｐの比較的狭い領域に照射され、撮像部８にピックアップ位置Ｐの反射映像がピックアップ位置情報として入光され、撮像されたピックアップ位置情報は制御部３０に入力される。
Next, the two-dimensional driving means 6 is driven and controlled by the control device so that the
次に、図５（Ｂ）の如く、ピックアップすべき半導体チップ１４がピックアップ位置に正確に一致するように、制御装置９は二次元駆動手段６のＸ駆動部２０とＹ駆動部２１に制御信号を出力し、架台を二次元的（ＸＹ方向）に駆動制御して、半導体チップ１４の位置を補正し、二次元駆動手段６の駆動制御を停止する。ついで、今度は反射ミラーを有する本体１０の吸着部１１により半導体チップ１４を吸着する。そして次に吸着する半導体チップ１４を制御装置により、ほぼ次の位置に移動する。次いで、図５（Ｄ）の如く、吸着コレット２を時計方向に、１８０度回転し、前記同様の操作を順次繰り返す。
Next, as shown in FIG. 5B, the
このように吸着コレット２を往復回転駆動させ、その往回転時と復回転時を利用してピックアップ位置情報を得る方法を採用すると、反射ミラー１０ａが１つで済むので、吸着コレット２の重量を軽くでき、それによってピックアップ速度をより高くすることが可能になる。本実施形態では吸着コレット２の本体１０に反射ミラー１０ａを設けているが、照明部７と撮像部８の設置間隔に余裕がある場合は、反射ミラー１０ａを省略することもできる。反射ミラー１０ａを省略したときは、照明部７からの照射光が常にピックアップ位置Ｐの領域を照射できるので、架台５の位置調整に時間的余裕を持たせることができる。
When the
本実施形態では制御装置９に吸着コレットの斜め上方から撮像したピックアップ位置情報を吸着コレットの真上から撮像したピックアップ位置情報に修正する修正手段が設けられる。すなわち、本発明では撮像部８が吸着コレットの斜め上方に配置されるが、配置位置とピックアップ位置との角度が大きくなると、得られた位置情報は真上からの撮像した場合の位置情報（正しい位置情報）に対するズレが大きくなってくる。
In the present embodiment, the
そのズレが許容範囲を超えるとピックアップミスを生じるおそれがあるので、それを防止するため前記修正手段が設けられる。この修正手段は制御部３０により構成され、制御部３０に組み込まれた修正プログラムによって自動的に行われ、本実施形態では検出位置を座標上でＸＹ伸縮補正をする方法を採用している。
If the deviation exceeds an allowable range, there is a possibility of causing a pickup error. Therefore, the correction means is provided to prevent this. This correction means is configured by the
ＸＹ伸縮補正法を具体的に説明すると、先ず図２のように架台５に測定対象物（吸着対象物）を支持し、図１のように撮像部８を吸着コレット２の斜め上方の所定位置に設置してその撮像方向をピックアップ位置Ｐに向ける。次に、ピックアップ位置Ｐに一致する測定対象物をその都度撮像し、正方格子を作るように各検出位置の軌跡（すなわち位置情報の軌跡）を記憶部３１に記憶させる。その位置情報の例を図６（ａ）に示す。図６（ａ）は下側が撮像部８に近い領域で上側が遠い領域であり、遠いほど検出位置の間隔が狭く撮像される。
The XY expansion / contraction correction method will be specifically described. First, a measurement object (adsorption object) is supported on the
次に検出位置ごとに位置補正を行い、そのときの測定対象物の検出位置とＸＹステージの機械座標を記憶部３１に記憶する。ここでＸＹステージの機械座標とは、撮像部８をピックアップ位置Ｐの真上に設置した場合の正しい検出座標を意味し、位置補正とは図６（ａ）の軌跡を図６（ｂ）の座標に変換する（補正する）ことを意味する。従ってここで述べるＸＹ伸縮補正法とは、図６（ａ）からＸＹ伸縮して図６（ｂ）のＸＹ機械座標に変換するものをいう。
Next, position correction is performed for each detection position, and the detection position of the measurement object at that time and the machine coordinates of the XY stage are stored in the
図７（ａ）は架台５に支持した粘着シート１３上に配列された各半導体チップ１４を吸着コレット２の斜め上方に配置した撮像部８で撮像した位置情報（変換前の位置情報）であり、それを図７（ａ）中に矢印で示すようにＸＹ伸縮補正することにより、図７（ｂ）のＸＹ機械座標の状態に変換される。この変換（修正）操作は制御部３０が記憶部３１に記憶された図６（ａ）と図６（ｂ）の関係を利用して自動的に行う。そして図７（ｂ）の位置情報を基に、制御装置９が二次元駆動手段６に制御信号を出力し、架台５を二次元駆動する。
FIG. 7A shows position information (position information before conversion) obtained by imaging each
本発明のピックアップ装置は、半導体チップ等のピックアップ対象物をピックアップして熱圧着装置などに受け渡すために利用できる。 The pickup apparatus of the present invention can be used for picking up an object to be picked up such as a semiconductor chip and delivering it to a thermocompression bonding apparatus or the like.
１ ピックアップ装置
２ 吸着コレット
３ 突き上げユニット
４ 吸着対象物
５ 架台
６ 二次元駆動手段
７ 照明部
８ 撮像部
９ 制御装置
１０ 本体
１０ａ 反射ミラー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
１１ 吸着部
１２ 回転軸
１３ 粘着シート
１４ 半導体チップ
１５ 圧着ヘッド
１６ 吸着部
１７ 圧着ステージ
１８ 基板
DESCRIPTION OF
２０ Ｘ駆動部
２１ Ｙ駆動部
２２ 可逆モータ
２３ 軸受
２４ ネジ棒
２５ フレーム
２６ 可逆モータ
２７ 軸受
２８ ネジ棒
20 X drive unit 21
３０ 制御部
３１ 記憶部
３２ 表示部
３３ 入力部
３４，３５ インターフェイス
３６ 昇降駆動手段
３７ 回転駆動手段
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記吸着コレット(2) に反射ミラー(10a) が設けられ、前記１８０度の往復回転の途中の吸着コレット(2) が特定の回転角度に達したときに、前記照明部(7)からの照射光が反射ミラー(10a) を介してピックアップ位置Ｐを照射し、前記撮像部(8) がピックアップ位置Ｐを撮像するように構成されていることを特徴とするピックアップ装置。 Supports the suction collet (2) that moves up and down and reciprocates 180 degrees, the illumination unit (7) that illuminates the area of the pickup position P, the imaging unit (8) that images the pickup position P, and the suction object (4) The suction collet (2) includes a main body (10) and two suction parts (11) provided to the main body (10) so as to be turned 180 degrees . The two suction parts (11) are alternately opposed to the pick-up position P of the gantry (5) for every rotation, and the irradiation direction of the illumination part (7) and the imaging direction of the imaging part (8) are sucked. Avoiding the collet (2), the suction collet (2) is directed from the diagonally upper side to the area of the pickup position P,
A reflection mirror (10a) is provided on the suction collet (2), and when the suction collet (2) in the middle of the 180-degree reciprocating rotation reaches a specific rotation angle, irradiation from the illumination unit (7) is performed. A pickup apparatus characterized in that light is applied to a pickup position P via a reflection mirror (10a), and the imaging unit (8) is configured to image the pickup position P.
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