JP6069723B2 - Repair equipment for workpieces with small balls - Google Patents

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Description

本発明は、搭載手段によって上面に所定パターンで形成された複数の搭載箇所のそれぞれに微小ボールが搭載されたワークにおける搭載ミスを検出し修正する微小ボール搭載ワークのリペア装置の改良に関するものである。   The present invention relates to an improvement of a repair device for a microball-mounted workpiece that detects and corrects a mounting error in a workpiece in which a microball is mounted on each of a plurality of mounting locations formed in a predetermined pattern on the upper surface by a mounting means. .

ワークの上面に所定パターンで形成された複数の搭載箇所のそれぞれに微小ボールを搭載する手段として、特許文献1に記載されているような搭載装置が知られている。そして、このような搭載手段によって微小ボールが搭載されたワークのリペアを行う装置、あるいは搭載ミスを検出する装置として、特許文献2〜5に記載されたような装置が知られている。これら特許文献2〜5に記載された装置は、いずれも1つのカメラによる画像を用いて搭載ミスを検出し、リペアを行っている。   As a means for mounting a minute ball on each of a plurality of mounting portions formed in a predetermined pattern on the upper surface of a work, a mounting device as described in Patent Document 1 is known. And as an apparatus which repairs the workpiece | work with which the microball was mounted by such a mounting means, or an apparatus which detects a mounting mistake, the apparatus as described in patent documents 2-5 is known. All of the apparatuses described in Patent Documents 2 to 5 detect a mounting error using an image from one camera and perform repair.

しかし、近年、微小ボールのピッチや径が狭小化しているため、1つのカメラでワーク全体を撮像した画像では、解像度が足りず、高精度なリペアを行うのに十分な搭載ミスの位置情報を取得するのが困難であるという問題点があった。その問題点を避けるため、解像度をあげて全体を撮像した画像を用いると、搭載ミスを検出する過程で時間がかかりすぎるという別の問題を生じていた。   In recent years, however, the pitch and diameter of microballs have become narrower, so the image of the entire workpiece captured by a single camera is insufficient in resolution, and sufficient mounting error location information is required to perform highly accurate repairs. There was a problem that it was difficult to obtain. In order to avoid the problem, when an image obtained by capturing the entire image with a higher resolution is used, another problem has occurred in that it takes too much time to detect a mounting error.

特開2008−153336号公開特許公報Japanese Patent Laid-Open No. 2008-153336 特許第3271461号特許公報Japanese Patent No. 3271461 特開2009−177015号公開特許公報Japanese Patent Laid-Open No. 2009-177015 特開2006−349441号公開特許公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-349441 特開2008−251983号公開特許公報Japanese Patent Laid-Open No. 2008-251983

本発明は、上記問題点を解決しようとするもので、搭載ミス検査手段を、全体画像から概略位置情報を取得する第1検査手段と、第1検査手段が検出した搭載ミス箇所を含む所定領域の所定領域画像から詳細位置情報を取得する第2検査手段とを組み合わせることにより、精細な搭載ミスの位置情報を時間をかけずに取得し、更に、搭載ミスを修正する修正手段を、第2検査手段が取得した詳細位置情報に基づき当該搭載ミスを修正するものとし、微小ボールが狭小に配列されたワークであっても高精度なリペアを行うことを可能とするリペア装置である。
The present invention is intended to solve the above-described problem. The mounting error inspection unit includes a first inspection unit that acquires approximate position information from the entire image, and a predetermined region that includes a mounting error point detected by the first inspection unit. In combination with a second inspection unit that acquires detailed position information from a predetermined region image, a fine mounting error position information is acquired without taking time, and a correction unit that corrects the mounting error is further The mounting apparatus corrects the mounting error based on the detailed position information acquired by the inspection means, and is a repair device that enables highly accurate repair even for a work in which minute balls are arranged narrowly.

上記課題を解決するため、第1の発明は、微小ボール搭載ワークのリペア装置に次の手段を採用する。
第1に、搭載手段によって上面に所定パターンで形成された複数の搭載箇所のそれぞれに微小ボールが搭載されたワークを搬送する搬送手段と、前記搬送手段上のワークを撮像するとともに、撮像した画像から当該ワークの搭載箇所における微小ボールの搭載ミスの有無を検出するとともに当該搭載ミスの位置情報を取得する搭載ミス検査手段とを備え、前記搭載ミス検査手段の検査結果に基づき、前記搭載ミスを修正する修正手段とを備えた微小ボール搭載ワークのリペア装置とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the first invention employs the following means in a repair device for a work with a small ball mounted thereon.
1stly, while conveying the workpiece | work with which the microball was mounted in each of the some mounting location formed in the predetermined pattern on the upper surface by the mounting means, and imaging the workpiece | work on the said conveyance means, the imaged image Mounting error inspection means for detecting the presence or absence of a mounting error of the minute ball at the mounting position of the workpiece and acquiring positional information of the mounting error, and based on the inspection result of the mounting error inspection means, the mounting error is detected. A repair apparatus for a work mounted on a microball provided with a correcting means for correcting.

第2に、前記搭載ミス検査手段は、前記ワークの上面全体を撮像するとともに、該撮像した全体画像から搭載ミスを検出して当該搭載ミスについての概略位置情報を取得する第1検査手段と、前記第1検査手段が取得した概略位置情報に基づき、前記ワークの上面のうちの前記第1検査手段が検出した搭載ミスを含む所定領域を撮像するとともに、該撮像した所定領域画像から当該搭載ミスについての詳細位置情報を取得する第2検査手段とから構成される。
第3に、前記修正手段は、前記第2検査手段が取得した詳細位置情報に基づき当該搭載ミスを修正する。
第4に、前記搬送手段は、複数の搬送ステージと、当該搬送ステージ間でワークを移載する移載手段とから構成される。
第5に、前記第1検査手段は前記複数の搬送ステージのうちの上流側の搬送ステージに設けられる。
第6に、前記第2検査手段および修正手段は前記第1検査手段が設けられる搬送ステージの下流側の搬送ステージに設けられる。
Second, the mounting error inspection means captures the entire upper surface of the workpiece, detects a mounting error from the captured whole image, and acquires approximate position information about the mounting error; and Based on the approximate position information acquired by the first inspection means, the predetermined area including the mounting error detected by the first inspection means on the upper surface of the workpiece is imaged, and the mounting error is detected from the captured predetermined area image. And second inspection means for acquiring detailed positional information .
Thirdly, the correction means corrects the mounting error based on the detailed position information acquired by the second inspection means.
Fourthly, the transfer means includes a plurality of transfer stages and transfer means for transferring a workpiece between the transfer stages.
Fifth, the first inspection means is provided on an upstream conveyance stage among the plurality of conveyance stages.
Sixth, the second inspection means and the correction means are provided on a transport stage downstream of the transport stage on which the first inspection means is provided.

第1の発明は、搭載ミス検査手段を、ワークの全体画像から搭載ミスを検出して当該搭載ミスについての概略位置情報を取得する第1検査手段と、この概略位置情報に基づき、搭載ミスを含む所定領域を撮像するとともに、該撮像した所定領域画像から当該搭載ミスについての詳細位置情報を取得する第2検査手段とで構成することにより、全体総てに対し詳細位置情報を取得するのと比較して短時間で、精細な搭載ミスの位置情報を取得することが可能となった。
According to a first aspect of the present invention, the mounting error inspection means detects a mounting error from the entire image of the workpiece and acquires approximate position information about the mounting error. Based on the approximate position information , the mounting error is detected. By capturing with a second inspection means that captures a predetermined area including the image and captures detailed position information about the mounting error from the captured predetermined area image, the detailed position information is acquired for all Compared to a short time, it is possible to acquire detailed positional information of mounting errors.

又、搭載ミスを修正する修正手段は、第2検査手段が取得した詳細位置情報に基づき搭載ミスを修正することにより、微小ボールが狭小に配列されたワークであっても高精度にリペアすることが可能となった。
In addition, the correcting means for correcting the mounting error is capable of repairing even a work in which minute balls are arranged narrowly by correcting the mounting error based on the detailed position information acquired by the second inspection means. Became possible.

更に、第1検査手段は複数の搬送ステージのうちの上流側の搬送ステージに設けられ、第2検査手段および修正手段は第1検査手段が設けられる搬送ステージの下流側の搬送ステージに設けられることにより、第1検査手段と第2検査手段とを同時に可動させることができ、装置の処理能力を高めることが可能となった。
Further , the first inspection means is provided on the upstream conveyance stage among the plurality of conveyance stages, and the second inspection means and the correction means are provided on the conveyance stage downstream of the conveyance stage on which the first inspection means is provided. Thus, the first inspection means and the second inspection means can be moved simultaneously, and the processing capability of the apparatus can be increased.

微小ボール搭載ワークのリペア装置の概略平面説明図Schematic plan view of the work for repairing workpieces with small balls 同リペア装置のリペアステーションを表す正面説明図Front explanatory view showing the repair station of the repair device ラインカメラの撮像範囲の説明図Illustration of imaging range of line camera エリアカメラの撮像範囲の説明図Illustration of imaging range of area camera 半田ボールの搭載ミスを示す説明図であり、(a)はミッシングボールを示し、(b)はダブルボールを示し、(c)はエクストラボールを示し、(d)はサイズエラーボールを示す。It is explanatory drawing which shows the mounting mistake of a solder ball, (a) shows a missing ball, (b) shows a double ball, (c) shows an extra ball, (d) shows a size error ball.

以下,図示の実施例と共に実施の形態について説明する。
図1は、微小ボール搭載ワークのリペア装置の概略平面説明図であり、図2は、同リペア装置のリペアステーションを表す正面説明図である。図1中符号1は、リペア装置であり、リペア装置1には、ウエハ供給ステーション2と、本発明に係る第1検査手段が配置された第1検査ステーション3と、本発明に係る第2検査手段および修正手段が配置されたリペアステーション4と、ウエハ排出ステーション34が備えられている。
Hereinafter, embodiments will be described together with illustrated examples.
FIG. 1 is a schematic plan view of a repair device for a work loaded with microballs, and FIG. 2 is a front view showing a repair station of the repair device. Reference numeral 1 in FIG. 1 denotes a repair device. The repair device 1 includes a wafer supply station 2, a first inspection station 3 in which a first inspection unit according to the present invention is disposed, and a second inspection according to the present invention. A repair station 4 in which means and correction means are arranged, and a wafer discharge station 34 are provided.

ウエハ供給ステーション2には、供給用カセット5とアライナ6と第1ウエハロボット7とが備えられている。供給用カセット5には、搭載手段によって上面に所定パターンで形成された複数の搭載箇所のそれぞれに微小ボールが一括搭載されたワークであるウエハ8が水平状態で縦に複数枚並べて収納されている。該収納されているウエハ8が搭載ミス検査対象となる。   The wafer supply station 2 includes a supply cassette 5, an aligner 6, and a first wafer robot 7. In the supply cassette 5, a plurality of wafers 8, which are workpieces in which microballs are collectively mounted on each of a plurality of mounting portions formed in a predetermined pattern on the upper surface by the mounting means, are stored in a horizontal state in a vertical arrangement. . The stored wafer 8 becomes a mounting error inspection target.

アライナ6は、供給用カセット5から移載されたウエハ8のノッチまたはオリフラを検出して、ウエハ8を所定の向きに揃えるものである。   The aligner 6 detects notches or orientation flats of the wafer 8 transferred from the supply cassette 5 and aligns the wafer 8 in a predetermined direction.

第1ウエハロボット7は、ウエハ8を、供給用カセット5からアライナ6へ移送し、且つ、アライナ6から第1検査ステーション3の第1搬送ステージ30のスタート位置に待機する搬送テーブル9へと移載する。   The first wafer robot 7 transfers the wafer 8 from the supply cassette 5 to the aligner 6 and moves from the aligner 6 to the transfer table 9 waiting at the start position of the first transfer stage 30 of the first inspection station 3. Included.

第1検査ステーション3は、ウエハ8上の搭載ミスとその概略位置41の情報を取得するステーションであって、搬送テーブル9を有する第1搬送ステージ30とアライメントカメラ10とラインセンサ11とが備えられている。ここにおける概略位置41の情報が本発明における概略位置情報である。
The first inspection station 3 is a station for acquiring information on a mounting error on the wafer 8 and its approximate position 41, and includes a first transfer stage 30 having a transfer table 9, an alignment camera 10, and a line sensor 11. ing. Information of approximate position 41 in this case is the approximate location information in the present invention.

本発明における上流側の搬送ステージとなる第1搬送ステージ30には、ウエハ8が載置された搬送テーブル9をY軸方向(図1中上下方向)へ移動させるY軸移動機構が備えられており、搬送テーブル9は、θ軸方向(回転方向)へ回転させる回転機構を有している。アライメントカメラ10は、二次元の視野を持つカメラであり、ウエハ8上のアライメントマーク等の目印を撮像し、ウエハ8の姿勢情報を取得する。   The first transfer stage 30 serving as the upstream transfer stage in the present invention is provided with a Y-axis moving mechanism for moving the transfer table 9 on which the wafer 8 is placed in the Y-axis direction (vertical direction in FIG. 1). The transport table 9 has a rotation mechanism that rotates in the θ-axis direction (rotation direction). The alignment camera 10 is a camera having a two-dimensional field of view, images a mark such as an alignment mark on the wafer 8, and acquires posture information of the wafer 8.

ラインセンサ11は、本発明に係る第1検査手段であり、ウエハ8の上面全体を撮像するとともに、該撮像した全体画像40から搭載ミスを検出して当該搭載ミスについての概略位置41の情報を取得する。該ラインセンサ11が撮像した全体画像40は、搭載ミスの検出可能な概略レベルでの画像である。   The line sensor 11 is a first inspection unit according to the present invention, which images the entire upper surface of the wafer 8 and detects a mounting error from the captured whole image 40 to obtain information on the approximate position 41 regarding the mounting error. get. The entire image 40 captured by the line sensor 11 is an image at an approximate level where mounting errors can be detected.

ラインセンサ11は、具体的には1画素を1列に並べた視野のセンサで、視野長は図3に示すようにウエハ8のX方向(図3中左右方向)の全幅の約4分の1程度であり、第1検査ステーション3で第1搬送ステージ30の搬送テーブル9をY軸方向(図3中上下方向)へ2往復させ、通過の度にラインセンサ11の位置をX軸方向にずらし、4回の分割画像に分けて全体画像40を撮像する。   Specifically, the line sensor 11 is a field-of-view sensor in which one pixel is arranged in a line, and the field length is about 4 minutes of the entire width of the wafer 8 in the X direction (left-right direction in FIG. 3) as shown in FIG. 1 and the first inspection station 3 reciprocates the transfer table 9 of the first transfer stage 30 in the Y-axis direction (vertical direction in FIG. 3), and the position of the line sensor 11 in the X-axis direction every time it passes. The entire image 40 is captured by dividing into four divided images.

ラインセンサ11の画像の処理は、撮像画像における半田ボール14と予め登録してある基準画像における半田ボールとを比較して搭載ミスを検出する。   The image processing of the line sensor 11 detects a mounting error by comparing the solder ball 14 in the captured image with the solder ball in the reference image registered in advance.

第1検査ステーション3とリペアステーション4の間には、本発明における移載手段となる第2ウエハロボット12が設けられる。第2ウエハロボット12は、第1検査ステーション3を経たウエハ8をリペアステーション4へ移載する。具体的には、第1検査ステーション3における第1搬送ステージ30の搬送テーブル9からリペアステーション4における第2搬送ステージ31の搬送テーブル24へと移載する。   Between the first inspection station 3 and the repair station 4, a second wafer robot 12 serving as transfer means in the present invention is provided. The second wafer robot 12 transfers the wafer 8 that has passed through the first inspection station 3 to the repair station 4. Specifically, the transfer is performed from the transfer table 9 of the first transfer stage 30 in the first inspection station 3 to the transfer table 24 of the second transfer stage 31 in the repair station 4.

リペアステーション4は、搭載ミスの詳細位置42の情報を取得するとともに、該搭載ミス箇所のリペアを行うステーションであり、図1および図2に示されるように、リペアステーション4には、本発明における第2検査手段ともなるエリアカメラ13と、本発明における修正手段となるリペアヘッド15、フラックス転写ヘッド18、搭載ミスボール除去ヘッド19、ボール供給部20、フラックストレイ21、除去ボール載置部23と、本発明における下流側の搬送ステージとなる第2搬送ステージ31とが備えられている。   The repair station 4 is a station that acquires information on the detailed position 42 of the mounting error and repairs the mounting error location. As shown in FIGS. 1 and 2, the repair station 4 includes the repair station 4 in the present invention. An area camera 13 that also serves as second inspection means, a repair head 15 that serves as correction means in the present invention, a flux transfer head 18, a mounting miss ball removal head 19, a ball supply unit 20, a flux tray 21, and a removal ball placement unit 23 , And a second transfer stage 31 serving as a downstream transfer stage in the present invention.

第2搬送ステージ31には、ウエハ8が載置される搬送テーブル24および搬送テーブル24をY軸方向(図1中上下方向)へ移動させるY軸移動機構が備えられており、搬送テーブル24は、θ軸方向へ回転させる回転機構と昇降機構とを有している。   The second transfer stage 31 is provided with a transfer table 24 on which the wafer 8 is placed and a Y-axis moving mechanism for moving the transfer table 24 in the Y-axis direction (vertical direction in FIG. 1). , A rotating mechanism for rotating in the θ-axis direction and a lifting mechanism.

第2搬送ステージ31の途中の上方には、第2搬送ステージ31の搬送方向と直交する方向に横切る横移動装置25が配置される。横移動装置25には、第1横移動体26および第2横移動体27が装備され、第1横移動体26にはエリアカメラ13およびリペアヘッド15が上下に昇降可能に取り付けられ、第2横移動体27にはフラックス転写ヘッド18および搭載ミスボール除去ヘッド19が上下に昇降可能に取り付けられている。尚、エリアカメラ13は、リペアステーション4に設けられた制御部28にケーブル29を介して接続されている。   Above the middle of the second transfer stage 31, a lateral movement device 25 that crosses in a direction orthogonal to the transfer direction of the second transfer stage 31 is disposed. The lateral movement device 25 is equipped with a first lateral movement body 26 and a second lateral movement body 27, and the area camera 13 and the repair head 15 are attached to the first lateral movement body 26 so as to be movable up and down. A flux transfer head 18 and a mounting miss ball removing head 19 are attached to the laterally movable body 27 so as to be movable up and down. The area camera 13 is connected to a control unit 28 provided in the repair station 4 via a cable 29.

尚、第1横移動体26の移動範囲には、リペア用の半田ボールが収納されたボール供給部20が設置され、第2横移動体27の移動範囲には、フラックストレイ21および除去ボール載置部23が設置されている。   A ball supply unit 20 in which a repairing solder ball is stored is installed in the moving range of the first horizontal moving body 26, and the flux tray 21 and the removal ball are mounted in the moving range of the second horizontal moving body 27. A placement unit 23 is installed.

第1横移動体26に取り付けられているエリアカメラ13は、二次元の視野を持つカメラであり、ウエハの姿勢情報の取得、搭載ミスの詳細位置情報の取得、リペアの成否の確認に用いられる。ウエハの姿勢情報の取得は、リペアステーション4の第2搬送ステージ31のスタート位置で搬送テーブル24に載置されたウエハ8上のアライメントマーク等の目印を撮像することにより行われる。   The area camera 13 attached to the first lateral moving body 26 is a camera having a two-dimensional field of view, and is used for acquiring wafer posture information, acquiring detailed position information of mounting errors, and confirming the success or failure of repair. . Acquisition of wafer orientation information is performed by imaging a mark such as an alignment mark on the wafer 8 placed on the transfer table 24 at the start position of the second transfer stage 31 of the repair station 4.

本発明における詳細位置情報である搭載ミスの詳細位置42の情報の取得は次のように行われる。まず、エリアカメラ13は、第1の検査手段であるラインセンサ11が取得した概略位置41の情報に基づき、ウエハ8の上面のうちのラインセンサ11が検出した搭載ミスを含む所定領域43を撮像する。
The acquisition of the information on the detailed position 42 of the mounting error which is the detailed position information in the present invention is performed as follows. First, the area camera 13 images a predetermined region 43 including a mounting error detected by the line sensor 11 on the upper surface of the wafer 8 based on the information of the approximate position 41 acquired by the line sensor 11 as the first inspection means. To do.

該撮像された画像は修正するために必要とする位置情報を取得可能な高解像度での画像である。この撮像した所定領域43の画像から当該搭載ミスについての詳細位置42の情報を取得する。   The captured image is a high-resolution image capable of acquiring position information necessary for correction. From the captured image of the predetermined area 43, information on the detailed position 42 regarding the mounting error is acquired.

第1横移動体26に取り付けられているリペアヘッド15は、1つの半田ボール14を吸着保持するノズルで構成される。リペアヘッド15は、第1横移動体26の移動により図1および図2の左右方向(横方向)へ移動し、必要位置で停止し、リペア用の半田ボール14の搭載という動作を行う。   The repair head 15 attached to the first laterally moving body 26 is constituted by a nozzle that holds one solder ball 14 by suction. The repair head 15 moves in the left-right direction (lateral direction) in FIGS. 1 and 2 by the movement of the first lateral moving body 26, stops at a necessary position, and performs an operation of mounting the repairing solder balls 14.

第2横移動体27に取り付けられているフラックス転写ヘッド18は、その先端にある転写ピン17を用いて、リペア箇所のウエハ8のランド16にフラックスを転写するという動作を行う。   The flux transfer head 18 attached to the second lateral moving body 27 performs an operation of transferring the flux to the land 16 of the repaired wafer 8 using the transfer pin 17 at the tip.

第2横移動体27に取り付けられている搭載ミスボール除去ヘッド19は、棒状の金属部材の先端に粘着部を設けたもので、ウエハ8から搭載ミスの半田ボールを、該粘着部を用いて付着させ、リペア箇所より除去する。   The mounting miss ball removing head 19 attached to the second laterally movable body 27 is provided with an adhesive portion at the tip of a rod-shaped metal member. Adhere and remove from the repair location.

尚、搭載ミスボール除去ヘッド19およびフラックス転写ヘッド18は図1および図2の左右方向(横方向)へ移動し、必要位置で停止し、搭載ミスの半田ボールの除去およびフラックスの転写という各動作を行う。   The mounting ball removal head 19 and the flux transfer head 18 move in the left and right direction (lateral direction) in FIGS. 1 and 2, stop at necessary positions, and perform various operations such as removal of mounting balls and transfer of flux. I do.

第1横移動体26の移動範囲に設置されたボール供給部20は、リペアヘッド15が1つの半田ボール14をピックアップできるようにリペア用の半田ボール14を1つずつ切り出す。   The ball supply unit 20 installed in the moving range of the first lateral moving body 26 cuts out the repairing solder balls 14 one by one so that the repair head 15 can pick up one solder ball 14.

第2横移動体27の移動範囲に設置されたフラックストレイ21は、フラックスを貯留する。このフラックストレイ内に貯留されるフラックスに転写ピン17先端をディッピングする。第2横移動体27の移動範囲に設置された除去ボール載置部23は、搭載ミスボール除去ヘッド19が除去した半田ボール14を更に除去するものである。   The flux tray 21 installed in the moving range of the second lateral moving body 27 stores the flux. The tip of the transfer pin 17 is dipped into the flux stored in the flux tray. The removal ball mounting portion 23 installed in the movement range of the second lateral moving body 27 further removes the solder balls 14 removed by the mounting miss ball removal head 19.

リペアステーション4の下流にはウエハ排出ステーション34が配置される。ウエハ排出ステーション34には、排出用カセット33と第3ウエハロボット32が備えられている。第3ウエハロボット32は、リペア済みのウエハ8および搭載ミスなしと判定されて、リペアステーション4から排出されるウエハ8を排出用カセット33へ収納する手段である。   A wafer discharge station 34 is disposed downstream of the repair station 4. The wafer discharge station 34 is provided with a discharge cassette 33 and a third wafer robot 32. The third wafer robot 32 is means for storing the repaired wafer 8 and the wafer 8 that is determined to have no mounting error and is discharged from the repair station 4 in the discharge cassette 33.

以下、本実施例におけるリペア装置1の動作について説明する。
まず、ウエハ供給ステーション2では、第1ウエハロボット7により、供給用カセット5から未処理のウエハ8を取り出し、アライナ6に移載してウエハ8のノッチまたはオリフラを検出して所定の向きに位置合わせをした後、第1搬送ステージ30の搬送テーブル9(図1中点線で示される)上にウエハ8を移載する。
Hereinafter, the operation of the repair device 1 in the present embodiment will be described.
First, in the wafer supply station 2, the unprocessed wafer 8 is taken out from the supply cassette 5 by the first wafer robot 7 and transferred to the aligner 6 to detect the notch or orientation flat of the wafer 8 and position it in a predetermined direction. After the alignment, the wafer 8 is transferred onto the transfer table 9 (indicated by the dotted line in FIG. 1) of the first transfer stage 30.

第1検査ステーション3では、ウエハ8を移載された搬送テーブル9が、アライメントカメラ10およびラインセンサ11が配備される位置へとY軸移動し、アライメントカメラ10をX軸移動させて、アライメントカメラ10によりウエハ8の撮像を行って、ウエハ8の姿勢を認識する。この際、搬送テーブル9によりウエハ8のθ軸方向の位置の調整を行う。   In the first inspection station 3, the transfer table 9 to which the wafer 8 is transferred moves to the position where the alignment camera 10 and the line sensor 11 are arranged, moves the alignment camera 10 to the X axis, and moves the alignment camera 10. The wafer 8 is imaged by 10 to recognize the posture of the wafer 8. At this time, the position of the wafer 8 in the θ-axis direction is adjusted by the transfer table 9.

その後、第1検査ステーション3のラインセンサ11でウエハ8をスキャンして全体画像40を撮像し、この全体画像40を画像処理して搭載ミスの発生箇所を特定する。即ち、ラインセンサ11は、ウエハ8の上面全体を撮像するとともに、該撮像した全体画像40から搭載ミスを検出して当該搭載ミスについての概略位置41の情報を取得する。   Thereafter, the wafer 8 is scanned by the line sensor 11 of the first inspection station 3 to capture the entire image 40, and the entire image 40 is subjected to image processing to identify the location where the mounting error occurs. That is, the line sensor 11 captures the entire upper surface of the wafer 8, detects a mounting error from the captured entire image 40, and acquires information on the approximate position 41 regarding the mounting error.

画像処理では、まず全体画像を二値化して、搭載物を抽出し、搭載物の面積、形状(真円度)を算出する。その結果、面積過多または過小のもの、形状が所定の真円度を満たさないものを搭載ミスと判定し、その位置座標を概略位置41として取得する。この処理によって、ダブルボール14A、サイズエラーボール14Cが検出される。   In the image processing, first, the entire image is binarized, the mounted object is extracted, and the area and shape (roundness) of the mounted object are calculated. As a result, an area that is excessive or small, or that does not satisfy a predetermined roundness is determined as a mounting error, and its position coordinates are acquired as the approximate position 41. By this processing, the double ball 14A and the size error ball 14C are detected.

次に、予め登録しておいた基準画像を、ウエハ8の姿勢に基づいて全体画像40と重ね合わせ、基準画像中の基準ボールと全体画像40中の半田ボール14との対応をチェックする。この処理によって、ミッシングボール、エクストラボール14Bが検出される。   Next, a reference image registered in advance is superimposed on the entire image 40 based on the attitude of the wafer 8, and the correspondence between the reference ball in the reference image and the solder ball 14 in the entire image 40 is checked. By this process, the missing ball and extra ball 14B are detected.

この段階で、搭載ミスの数がゼロであった場合、リペア不要と判定してリペアステーション4を通過させる。尚、ミッシングボールとは図5(a)に示されるように搭載すべきランド16に半田ボール14がないものであり、ダブルボール14Aとは図5(b)に示されるように2つ以上の半田ボール14と半田ボール14Aが連なっているものであり、エクストラボール14Bとは図5(c)に示されるように搭載すべきランド以外の箇所に半田ボール14Bが搭載されたものであり、サイズエラーボール14Cとは、図5(d)に示されるようにサイズが異なる半田ボール14Cが搭載されたものである。   At this stage, if the number of mounting errors is zero, it is determined that repair is not necessary, and the repair station 4 is passed. As shown in FIG. 5 (a), the missing ball is one in which the solder ball 14 does not exist on the land 16 to be mounted, and the double ball 14A has two or more as shown in FIG. 5 (b). The solder ball 14 and the solder ball 14A are connected, and the extra ball 14B is a solder ball 14B mounted on a place other than a land to be mounted as shown in FIG. The error ball 14C is a solder ball 14C having a different size as shown in FIG. 5 (d).

第1検査ステーション3での検査が終了すると、第1搬送ステージ30の搬送テーブル9は、Y軸移動してウエハ8を終了位置まで搬送する。搬送されたウエハ8は、第2ウエハロボット12によってリペアステーション4における第2搬送ステージ31の搬送テーブル24に移載される。   When the inspection at the first inspection station 3 is completed, the transfer table 9 of the first transfer stage 30 moves in the Y axis and transfers the wafer 8 to the end position. The transferred wafer 8 is transferred to the transfer table 24 of the second transfer stage 31 in the repair station 4 by the second wafer robot 12.

リペアステーション4では、搬送テーブル24と第1横移動体26との移動によりウエハ8をエリアカメラ13の下方に位置させるとともに、エリアカメラ13でウエハ8上のアライメントマーク等の目印を撮像してウエハ8の姿勢情報を取得する。この際、ウエハ8のθ軸方向の位置の調整を行う。その後、エリアカメラ13によって、第1検査ステーション3のラインセンサ11で発見した搭載ミスを視野中心に位置させた所定領域43の拡大画像を撮像し、詳細位置42の情報を取得する。   In the repair station 4, the wafer 8 is positioned below the area camera 13 by the movement of the transfer table 24 and the first laterally moving body 26, and marks such as alignment marks on the wafer 8 are imaged by the area camera 13. 8 posture information is acquired. At this time, the position of the wafer 8 in the θ-axis direction is adjusted. Thereafter, the area camera 13 captures an enlarged image of the predetermined area 43 in which the mounting error discovered by the line sensor 11 of the first inspection station 3 is located at the center of the visual field, and acquires information on the detailed position 42.

以下では、ミッシングボールの場合、ダブルボール14Aおよびサイズエラーボール14Cの場合、エクストラボール14Bの3つの場合に分けて説明する。   The following description is divided into three cases: a missing ball, a double ball 14A, a size error ball 14C, and an extra ball 14B.

ミッシングボールの処理は、予め登録しておいた基準画像をエリアカメラ13で取得したウエハ8の姿勢に基づいて所定領域43の拡大画像と重ね合わせ、基準画像中の基準ボールと拡大画像中の半田ボール14との対応をチェックし、ミッシングボールであることを再認識するとともに、リペア用の半田ボール14を搭載するランド16の位置情報(詳細位置情報)を取得する。尚、2値化で抽出されたもののうち、所定の面積と真円度を有するものをランド16と判定する。
The processing of the missing ball is performed by superimposing a reference image registered in advance on the enlarged image of the predetermined region 43 based on the attitude of the wafer 8 acquired by the area camera 13, and soldering the reference ball in the reference image and the solder in the enlarged image. The correspondence with the ball 14 is checked to re-recognize that it is a missing ball, and the position information ( detailed position information ) of the land 16 on which the repairing solder ball 14 is mounted is acquired. Of those extracted by binarization, a land 16 having a predetermined area and roundness is determined.

次に、第2横移動体27を移動させることにより、転写ピン17をフラックストレイ21の上方に位置させ、転写ピン17の先端をフラックストレイ21にディッピングし、転写ピン17の先端部にフラックスを付着させる。更に、エリアカメラ13により認識したランド16のフラックス転写部位の上方に、転写ピン17を位置合わせし、リペア対象のランド16にフラックスを塗布する。   Next, the transfer pin 17 is positioned above the flux tray 21 by moving the second lateral moving body 27, the tip of the transfer pin 17 is dipped on the flux tray 21, and the flux is applied to the tip of the transfer pin 17. Adhere. Further, the transfer pin 17 is positioned above the flux transfer portion of the land 16 recognized by the area camera 13 and the flux is applied to the land 16 to be repaired.

リペアヘッド15がボール供給部20から1つのリペア用の半田ボール14を取り出し、エリアカメラ13が撮像した所定領域43の拡大画像から算出された詳細位置42の情報に基づき、リペア対象となるランド16にリペア用の半田ボール14を搭載する。その後、エリアカメラ13でリペア箇所を視野中心とする拡大画像を取得し、基準画像と比較することでリペアの成否を確認する。   The repair head 15 takes out one repair solder ball 14 from the ball supply unit 20 and, based on the information on the detailed position 42 calculated from the enlarged image of the predetermined area 43 imaged by the area camera 13, the land 16 to be repaired. A solder ball 14 for repair is mounted on the board. Thereafter, the area camera 13 obtains an enlarged image with the repair location as the center of the visual field, and confirms the success or failure of the repair by comparing it with the reference image.

ダブルボール14Aおよびサイズエラーボール14Cの処理は、予め登録しておいた基準画像をエリアカメラ13で取得したウエハ8の姿勢に基づいて所定領域43の拡大画像と重ね合わせ、基準画像中の基準ボールと拡大画像中の半田ボール14との対応をチェックし、再度、半田ボール14の面積や形状(真円度)を確認後、面積過多または過小のもの、形状が所定の真円度を満たさないものを搭載ミスであるダブルボール14Aあるいはサイズエラーボール14Cと判定し、除去すべき搭載ミスの半田ボールの座標情報(詳細位置情報)を取得する。 The processing of the double ball 14A and the size error ball 14C is performed by superimposing a pre-registered reference image on the enlarged image of the predetermined region 43 based on the posture of the wafer 8 acquired by the area camera 13, and the reference ball in the reference image And the correspondence between the solder ball 14 in the enlarged image, and after confirming the area and shape (roundness) of the solder ball 14 again, the area is too large or too small, and the shape does not satisfy the predetermined roundness. It is determined that the object is a double ball 14A or a size error ball 14C that is a mounting error, and coordinate information ( detailed position information ) of a mounting ball that is to be removed is acquired.

搭載ミスボール除去ヘッド19で搭載ミスのダブルボール14Aあるいはサイズエラーボール14Cを除去した後、再度エリアカメラ13で撮像し、除去が成功したかを確認する。即ち、エリアカメラ13で除去箇所を視野中心とする拡大画像を取得して予め登録しておいた基準画像との比較を行い、ミッシングであれば除去成功と判定する。   After removing the mismounted double ball 14A or the size error ball 14C with the mounting miss ball removing head 19, the area camera 13 captures an image again to check whether the removal is successful. That is, an enlarged image centering on the field to be removed is acquired by the area camera 13 and compared with a reference image registered in advance. If missing, it is determined that removal is successful.

除去された搭載ミスの半田ボールは、搭載ミスボール除去ヘッド19により、除去ボール載置部23に載置される。尚、除去の際、除去ピンで正規のボールも除去する可能性があるが、その場合はミッシングボールと判定される。ミッシングボールの位置情報を取得し、リペアヘッド15でその位置に半田ボール14を搭載し、再度エリアカメラ13で撮像し、リペアの成否を確認する。   The removed solder ball with the mounting mistake removed is placed on the removal ball placing portion 23 by the mounting mistake ball removing head 19. In the removal, there is a possibility that the regular ball is also removed by the removal pin. In this case, it is determined as a missing ball. The position information of the missing ball is acquired, the solder ball 14 is mounted at the position by the repair head 15, and the image is picked up again by the area camera 13, and the success or failure of the repair is confirmed.

エクストラボール14Bの処理は、予め登録しておいた基準画像をエリアカメラ13で取得したウエハ8の姿勢に基づいて所定領域43の拡大画像と重ね合わせ、基準画像中の基準ボールと拡大画像中の半田ボールとの対応をチェックしエクストラボール14Bであることを再確認するとともに、エクストラボール14Bの位置情報を取得する。   The processing of the extra ball 14B is performed by superimposing a pre-registered reference image on the enlarged image of the predetermined area 43 based on the attitude of the wafer 8 acquired by the area camera 13, and the reference ball in the reference image and the enlarged image in the enlarged image. The correspondence with the solder ball is checked to reconfirm that it is the extra ball 14B, and the position information of the extra ball 14B is acquired.

搭載ミスボール除去ヘッド19でエクストラボール14Bを除去した後、ダブルボール14Aやサイズエラーボール14Cの場合と同様、再度エリアカメラ13で撮像し、除去が成功したか否かを確認する。除去の際に搭載ミスボール除去ヘッド19で正規の半田ボール14も除去する可能性があるが、この場合、基準画像との比較によりミッシングボールと判定されるので、リペアヘッド15により再搭載を行う。   After the extra ball 14B is removed by the mounting miss ball removal head 19, as in the case of the double ball 14A and the size error ball 14C, an image is picked up again by the area camera 13, and it is confirmed whether or not the removal is successful. There is a possibility that the regular solder ball 14 is also removed by the mounting miss ball removing head 19 at the time of removal. In this case, since it is determined as a missing ball by comparison with the reference image, the repair head 15 performs remounting. .

リペアステーション4での処理が終了し、第2搬送ステージ31の末端まで搬送されたウエハ8は、第3ウエハロボット32により排出用カセット33へと収容される。   The wafer 8 that has been processed at the repair station 4 and has been transferred to the end of the second transfer stage 31 is accommodated in the discharge cassette 33 by the third wafer robot 32.

1・・・・・・・・リペア装置
2・・・・・・・・ウエハ供給ステーション
3・・・・・・・・第1検査ステーション
4・・・・・・・・リペアステーション
5・・・・・・・・供給用カセット
6・・・・・・・・アライナ
7・・・・・・・・第1ウエハロボット
8・・・・・・・・ウエハ
9・・・・・・・・搬送テーブル
10・・・・・・・アライメントカメラ
11・・・・・・・ラインセンサ
12・・・・・・・第2ウエハロボット
13・・・・・・・エリアカメラ
14・・・・・・・半田ボール
15・・・・・・・リペアヘッド
16・・・・・・・ランド
17・・・・・・・転写ピン
18・・・・・・・フラックス転写ヘッド
19・・・・・・・搭載ミスボール除去ヘッド
20・・・・・・・ボール供給部
21・・・・・・・フラックストレイ
23・・・・・・・除去ボール載置部
24・・・・・・・搬送テーブル
25・・・・・・・横移動装置
26・・・・・・・第1横移動体
27・・・・・・・第2横移動体
28・・・・・・・制御部
29・・・・・・・ケーブル
30・・・・・・・第1搬送ステージ
31・・・・・・・第2搬送ステージ
32・・・・・・・第3ウエハロボット
33・・・・・・・排出用カセット
34・・・・・・・ウエハ排出ステーション
40・・・・・・・全体画像
41・・・・・・・概略位置
42・・・・・・・詳細位置
43・・・・・・・所定領域
14A・・・・・・ダブルボール
14B・・・・・・エクストラボール
14C・・・・・・サイズエラーボール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... ・ ・ ・ ・ ・ Repair apparatus 2 ......... Wafer supply station 3 ... ・ ・ ・ ・ ・ First inspection station 4 ... ・ ・ ・ ・ ・ Repair station 5 .... ············································ 6 ··········································································・ Transfer table 10 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Alignment camera 11 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Line sensor 12 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Second wafer robot 13 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Area camera 14 ・ ・ ・ ・... Solder balls 15 ... Repair head 16 ... Land 17 ... Transfer pin 18 ... Flux transfer head 19 ... ... Mounted ball removal head 20 ... Ball supply unit 21 ... ··· Flux tray 23 ························································ Transport table 25 Body 27... Second laterally moving body 28... Controller 29... Cable 30... First transport stage 31. ... Second transfer stage 32 ... Third wafer robot 33 ... Eject cassette 34 ... Eject wafer discharge station 40 ... Image 41 ·················································································································· 14B .... Size error ball

Claims (1)

搭載手段によって上面に所定パターンで形成された複数の搭載箇所のそれぞれに微小ボールが搭載されたワークを搬送する搬送手段と、
前記搬送手段上のワークを撮像するとともに、撮像した画像から当該ワークの搭載箇所における微小ボールの搭載ミスの有無を検出するとともに当該搭載ミスの位置情報を取得する搭載ミス検査手段とを備え、
前記搭載ミス検査手段の検査結果に基づき、前記搭載ミスを修正する修正手段とを備えた微小ボール搭載ワークのリペア装置において、
前記搭載ミス検査手段は、
前記ワークの上面全体を撮像するとともに、該撮像した全体画像から搭載ミスを検出して当該搭載ミスについての概略位置情報を取得する第1検査手段と、
前記第1検査手段が取得した概略位置情報に基づき、前記ワークの上面のうちの前記第1検査手段が検出した搭載ミスを含む所定領域を撮像するとともに、該撮像した所定領域画像から当該搭載ミスについての詳細位置情報を取得する第2検査手段とから構成され、
前記修正手段は、前記第2検査手段が取得した詳細位置情報に基づき当該搭載ミスを修正するものであり、
前記搬送手段は、複数の搬送ステージと、当該搬送ステージ間でワークを移載する移載手段とから構成され、前記第1検査手段は前記複数の搬送ステージのうちの上流側の搬送ステージに設けられ、前記第2検査手段および修正手段は前記第1検査手段が設けられる搬送ステージの下流側の搬送ステージに設けられる
ことを特徴とする微小ボール搭載ワークのリペア装置。
A transporting means for transporting a work in which microballs are mounted on each of a plurality of mounting locations formed in a predetermined pattern on the upper surface by the mounting means;
A mounting error inspection unit that captures an image of the workpiece on the transport unit, detects presence / absence of a mounting error of the microball at the mounting position of the workpiece from the captured image, and acquires position information of the mounting error,
In a repair apparatus for a work mounted with a micro ball, comprising a correcting means for correcting the mounting error based on the inspection result of the mounting error inspection means,
The mounting error inspection means is
A first inspection unit that images the entire upper surface of the workpiece, detects a mounting error from the captured whole image, and acquires approximate position information about the mounting error;
Based on the approximate position information acquired by the first inspection means, the predetermined area including the mounting error detected by the first inspection means on the upper surface of the workpiece is imaged, and the mounting error is detected from the captured predetermined area image. Second inspection means for obtaining detailed position information about
The correction means corrects the mounting error based on the detailed position information acquired by the second inspection means ,
The transfer means is composed of a plurality of transfer stages and a transfer means for transferring a workpiece between the transfer stages, and the first inspection means is provided on an upstream transfer stage of the plurality of transfer stages. The apparatus for repairing a microball mounted work , wherein the second inspection means and the correction means are provided on a transfer stage downstream of the transfer stage on which the first inspection means is provided .
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