JP7496529B2 - Bonding device and manufacturing method of chip components using the same - Google Patents

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JP7496529B2 JP2020153122A JP2020153122A JP7496529B2 JP 7496529 B2 JP7496529 B2 JP 7496529B2 JP 2020153122 A JP2020153122 A JP 2020153122A JP 2020153122 A JP2020153122 A JP 2020153122A JP 7496529 B2 JP7496529 B2 JP 7496529B2
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Description

本開示は、ボンディング装置とこれを用いたチップ部品の製造方法に関する。 This disclosure relates to a bonding device and a method for manufacturing chip components using the same.

半導体デバイスの製造過程では、半導体チップ（以下、単に「チップ」と略記する）を超音波接合等によって基板に接合するボンディング工程が実行される。ボンディング工程には高い位置精度が求められるため、ボンディング工程時の位置誤差を画像認識によって補正することが行われる。例えば特許文献１のボンディング装置は、チップと基板の実装位置決めマークとを、実装直前に撮像して認識する認識システムを備えている。このボンディング装置は、高い位置精度を確保しながら高生産性を実現するために、チップと基板との間に進出した際に、チップの像、ボンディング位置の像をそれぞれ第１の入射口、第２の入射口から入射させ、第１の出射口、第２の出射口から上方に出射させる機能を有する可動プリズムと、出射されたチップの像、ボンディング位置の像を、２回反射ミラーとして機能する４つのプリズムを備えた固定光学ユニットを介して４つの撮像部によって撮像する撮像ユニットとを備える。 In the manufacturing process of semiconductor devices, a bonding process is performed in which a semiconductor chip (hereinafter, simply abbreviated as "chip") is bonded to a substrate by ultrasonic bonding or the like. Since the bonding process requires high positional accuracy, positional errors during the bonding process are corrected by image recognition. For example, the bonding device of Patent Document 1 is equipped with a recognition system that captures and recognizes the mounting positioning marks of the chip and the substrate just before mounting. In order to achieve high productivity while ensuring high positional accuracy, this bonding device is equipped with a movable prism that has the function of making an image of the chip and an image of the bonding position incident from a first entrance and a second entrance, respectively, when it advances between the chip and the substrate, and emitting the image upward from a first exit and a second exit, and an imaging unit that captures the emitted image of the chip and the image of the bonding position by four imaging units via a fixed optical unit equipped with four prisms that function as two-time reflection mirrors.

特開２０１９－２０１００６号公報JP 2019-201006 A

しかしながら、特許文献１の構成では、反射する光路によっては、可動プリズムが移動する時の停止精度以上にチップの位置の認識位置がずれてしまうという課題があった。 However, the configuration of Patent Document 1 had the problem that, depending on the reflected light path, the recognized position of the chip position could shift beyond the stopping accuracy of the movable prism when it moves.

本開示は、上述した従来の状況に鑑みて案出され、プリズムの停止精度が悪化してもボンディング対象となる部品の認識位置の誤差を低減し、高精度で短時間に部品を実装するボンディング装置を提供することを目的とする。 The present disclosure was devised in consideration of the above-mentioned conventional situation, and aims to provide a bonding device that reduces errors in the recognition position of the component to be bonded even if the stopping accuracy of the prism deteriorates, and mounts the component with high precision in a short time.

本開示は、ボンディングツールがチップを保持し、前記チップと対向するように基板が載置されるステージの方向に前記ボンディングツールを下降させて前記チップを前記基板のボンディング位置に接合するボンディング装置であって、前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間に位置した際に、前記チップの像を前記チップに対向する第１の入射口から入射させ前記第１の入射口から水平方向に離間した第１の出射口から上方に出射させるとともに、前記基板の前記ボンディング位置の像を前記ボンディング位置と対向する第２の入射口から入射させ前記第１の入射口から水平方向に離間した第２の出射口から上方に出射させる可動導光体と、前記第１の出射口から出射された前記チップの像を撮像する第１の撮像手段と、前記第２の出射口から出射された前記ボンディング位置の像を撮像する第２の撮像手段と、前記第１の撮像手段によって撮像された前記チップの像と前記第２の撮像手段によって撮像された前記ボンディング位置の像に基づいて、前記チップと前記ボンディング位置の相対的な位置ずれを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記位置ずれに基づいて、前記ボンディングツールと前記ステージとを相対的に移動させるアライメント手段と、前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間の空間に前記可動導光体を進退させる移動手段と、を有し、前記可動導光体は、前記第１の入射口から入射した前記チップの像を第１の方向に反射するとともに、前記第２の入射口から入射した前記ボンディング位置の像を第２の方向に反射する反射体と、前記第１の出射口の真下に配置され入射した前記チップの像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第１の最終反射面と、前記第２の出射口の真下に配置され入射した前記ボンディング位置の像を真上に反射し、前記反射体の反射面と略平行の傾きを有する第２の最終反射面と、を少なくとも含む、ボンディング装置を提供する。 The present disclosure relates to a bonding apparatus in which a bonding tool holds a chip and the bonding tool is lowered in the direction of a stage on which a substrate is placed so as to face the chip, thereby bonding the chip to a bonding position on the substrate, the bonding tool comprising: a movable light guide that, when positioned between the chip located above the bonding position and the substrate, causes an image of the chip to be incident from a first entrance facing the chip and to be emitted upward from a first exit horizontally spaced from the first entrance, and causes an image of the bonding position on the substrate to be incident from a second entrance facing the bonding position and to be emitted upward from a second exit horizontally spaced from the first entrance; a first imaging means for capturing an image of the chip emitted from the first exit, a second imaging means for capturing an image of the bonding position emitted from the second exit, and a first imaging means for capturing an image of the chip captured by the first imaging means and an image of the bonding position captured by the second imaging means. A bonding device is provided that includes a detection means for detecting a relative positional deviation between the chip and the bonding position based on the image of the bonding position detected by the detection means, an alignment means for relatively moving the bonding tool and the stage based on the positional deviation detected by the detection means, and a movement means for moving the movable light guide forward and backward into the space between the chip and the substrate located above the bonding position, the movable light guide including at least a reflector that reflects the image of the chip incident from the first entrance in a first direction and reflects the image of the bonding position incident from the second entrance in a second direction, a first final reflection surface that is arranged directly below the first exit and reflects the image of the chip incident directly upward and has an inclination approximately parallel to the reflector, and a second final reflection surface that is arranged directly below the second exit and reflects the image of the bonding position incident directly upward and has an inclination approximately parallel to the reflection surface of the reflector.

また、本開示は、ボンディングツールがチップを保持し、前記チップと対向するように基板が載置されるステージの方向に前記ボンディングツールを下降させて前記チップを前記基板のボンディング位置に接合するボンディング装置において、前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間に位置した際に、前記チップの像を前記チップに対向する第１の入射口から入射させ前記第１の入射口から水平方向に離間した第１の出射口から上方に出射させるとともに、前記基板の前記ボンディング位置の像を前記ボンディング位置と対向する第２の入射口から入射させ前記第１の入射口から水平方向に離間した第２の出射口から上方に出射させる可動導光体と、前記第１の出射口から出射された前記チップの像の一部である第１の部分像を撮像する第１の撮像手段と、前記第２の出射口から出射された前記ボンディング位置の像の前記第１の部分像に対応する一部である第２の部分像を撮像する第２の撮像手段と、前記第１の出射口から出射された前記チップの像の前記第１の部分像とは異なる一部である第３の部分像を撮像する第３の撮像手段と、前記第２の出射口から出射された前記ボンディング位置の像の前記第３の部分像に対応する一部である第４の部分像を撮像する第４の撮像手段と、前記第１の撮像手段によって撮像された前記第１の部分像と前記第２の撮像手段によって撮像された前記第２の部分像と前記第３の撮像手段によって撮像された前記第３の部分像と前記第４の撮像手段によって撮像された前記第４の部分像に基づいて、前記チップと前記ボンディング位置の相対的な位置ずれを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記位置ずれに基づいて、前記ボンディングツールと前記ステージとを相対的に移動させるアライメント手段と、前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間の空間に前記可動導光体を進退させる移動手段と、を有し、前記可動導光体は、前記第１の入射口から入射した前記チップの像を第１の方向に反射するとともに、前記第２の入射口から入射した前記ボンディング位置の像を第２の方向に反射する反射体と、前記第１の出射口の真下に配置され入射した前記チップの像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第１の最終反射面と、前記第２の出射口の真下に配置され入射した前記ボンディング位置の像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第２の最終反射面と、を少なくとも含む、ボンディング装置を提供する。 The present disclosure also relates to a bonding apparatus in which a bonding tool holds a chip and the bonding tool is lowered toward a stage on which a substrate is placed so as to face the chip, thereby bonding the chip to a bonding position on the substrate, wherein, when the bonding tool is positioned between the chip located above the bonding position and the substrate, an image of the chip is incident from a first entrance port facing the chip and emitted upward from a first exit port horizontally spaced apart from the first entrance port, and an image of the bonding position on the substrate is incident from a second entrance port facing the bonding position and emitted upward from a first exit port horizontally spaced apart from the first entrance port. a movable light guide that emits light upward from a second exit port horizontally spaced from the first entrance port; a first imaging means for capturing a first partial image that is a part of the image of the chip emitted from the first exit port; a second imaging means for capturing a second partial image that is a part corresponding to the first partial image of the image of the bonding position emitted from the second exit port; a third imaging means for capturing a third partial image that is a part different from the first partial image of the image of the chip emitted from the first exit port; and a fourth imaging means for capturing a fourth partial image that is a part corresponding to the third partial image of the image of the bonding position emitted from the second exit port. a fourth imaging means for capturing a partial image; a detection means for detecting a relative positional deviation between the chip and the bonding position based on the first partial image captured by the first imaging means, the second partial image captured by the second imaging means, the third partial image captured by the third imaging means, and the fourth partial image captured by the fourth imaging means; an alignment means for relatively moving the bonding tool and the stage based on the positional deviation detected by the detection means; and an alignment means for detecting an alignment between the chip located above the bonding position and the substrate. A bonding device is provided that has a moving means for moving the movable light guide forward and backward in space, and the movable light guide includes at least a reflector that reflects the image of the chip incident from the first entrance in a first direction and reflects the image of the bonding position incident from the second entrance in a second direction, a first final reflection surface that is arranged directly below the first exit and reflects the incident image of the chip directly upward and has an inclination approximately parallel to the reflector, and a second final reflection surface that is arranged directly below the second exit and reflects the incident image of the bonding position directly upward and has an inclination approximately parallel to the reflector.

また、本開示は、ボンディングツールによって基板のボンディング位置の上方で保持されたチップと前記基板との間に位置した際に、前記チップの像を前記チップに対向する第１の入射口から入射させ前記第１の入射口から水平方向に離間した第１の出射口から上方に出射させるとともに、前記ボンディング位置の像を前記ボンディング位置と対向する第２の入射口から入射させ前記第１の入射口から水平方向に離間した第２の出射口から上方に出射させる可動導光体を用い、前記チップと対向するよう基板が載置されるステージに向かって前記ボンディングツールを下降させて、前記チップを前記基板のボンディング位置に接合するボンディング方法であって、前記第１の出射口から出射された前記チップの像を撮像する第１の撮像工程と、前記第２の出射口から出射された前記ボンディング位置の像を撮像する第２の撮像工程と、前記第１の撮像手段によって撮像された前記チップの像と前記第２の撮像手段によって撮像された前記ボンディング位置の像とに基づいて、前記チップと前記ボンディング位置の相対的な位置ずれを検出する検出工程と、前記検出手段によって検出された前記位置ずれに基づいて、前記ボンディングツールと前記ステージとを相対的に移動させるアライメント工程と、前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間の空間に前記可動導光体を進退させる移動工程と、を含み、前記可動導光体は、前記第１の入射口から入射した前記チップの像を第１の方向に反射するとともに、前記第２の入射口から入射した前記ボンディング位置の像を第２の方向に反射する反射体と、前記第１の出射口の真下に配置され、入射した前記チップの像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第１の最終反射面と、前記第２の出射口の真下に配置され、入射した前記ボンディング位置の像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第２の最終反射面と、を少なくとも含む、ボンディング方法を提供する。 The present disclosure also relates to a bonding method for bonding the chip to the bonding position of the substrate by lowering the bonding tool toward a stage on which a substrate is placed so as to face the chip, using a movable light guide that, when positioned between the substrate and a chip held by a bonding tool above a bonding position of the substrate, causes an image of the chip to be incident from a first entrance facing the chip and to be emitted upward from a first exit horizontally spaced from the first entrance, and causes an image of the bonding position to be incident from a second entrance facing the bonding position and to be emitted upward from a second exit horizontally spaced from the first entrance, the bonding tool being lowered toward a stage on which a substrate is placed so as to face the chip, the bonding tool including a first imaging step of capturing an image of the chip emitted from the first exit, a second imaging step of capturing an image of the bonding position emitted from the second exit, and a second imaging step of capturing an image of the chip captured by the first imaging means and an image of the bonding position captured by the second imaging means. The bonding method includes a detection step of detecting a relative positional deviation between the chip and the bonding position based on the image of the bonding position, an alignment step of relatively moving the bonding tool and the stage based on the positional deviation detected by the detection means, and a movement step of moving the movable light guide forward and backward into the space between the chip and the substrate located above the bonding position, the movable light guide including at least a reflector that reflects the image of the chip incident from the first entrance in a first direction and reflects the image of the bonding position incident from the second entrance in a second direction, a first final reflection surface that is arranged directly below the first exit, reflects the incident image of the chip directly upward, and has an inclination approximately parallel to the reflector, and a second final reflection surface that is arranged directly below the second exit, reflects the incident image of the bonding position directly upward, and has an inclination approximately parallel to the reflector.

また、本開示は、ボンディングツールによって基板のボンディング位置の上方で保持されたチップと前記基板との間に位置した際に、前記チップの像を前記チップに対向する第１の入射口から入射させ前記第１の入射口から水平方向に離間した第１の出射口から上方に出射させるとともに、前記ボンディング位置の像を前記ボンディング位置と対向する第２の入射口から入射させ前記第１の入射口から水平方向に離間した第２の出射口から上方に出射させる可動導光体を用い、前記チップと対向するよう基板が載置されるステージに向かって前記ボンディングツールを下降させて、前記チップを前記基板のボンディング位置に接合するボンディング方法であって、前記第１の出射口から出射された前記チップの像の一部である第１の部分像を撮像する第１の撮像工程と、前記第２の出射口から出射された前記ボンディング位置の像の前記第１の部分像に対応する一部である第２の部分像を撮像する第２の撮像工程と、前記第１の出射口から出射された前記チップの像の前記第１の部分像とは異なる一部である第３の部分像を撮像する第３の撮像工程と、前記第２の出射口から出射された前記ボンディング位置の像の前記第３の部分像に対応する一部である第４の部分像を撮像する第４の撮像工程と、前記第１の撮像手段によって撮像された前記第１の部分像と前記第２の撮像手段によって撮像された前記第２の部分像と前記第３の撮像手段によって撮像された前記第３の部分像と前記第４の撮像手段によって撮像された前記第４の部分像とに基づいて、前記チップと前記ボンディング位置の相対的な位置ずれを検出する検出工程と、前記検出手段によって検出された前記位置ずれに基づいて、前記ボンディングツールと前記ステージとを相対的に移動させるアライメント工程と、前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間の空間に前記可動導光体を進退させる移動工程と、を含み、前記可動導光体は、前記第１の入射口から入射した前記チップの像を第１の方向に反射するとともに、前記第２の入射口から入射した前記ボンディング位置の像を第２の方向に反射する反射体と、前記第１の出射口の真下に配置され、入射した前記チップの像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第１の最終反射面と、前記第２の出射口の真下に配置され、入射した前記ボンディング位置の像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第２の最終反射面と、を少なくとも含む、ボンディング方法を提供する。 The present disclosure also relates to a method for manufacturing a bonding tool that uses a movable light guide that, when positioned between a chip held by a bonding tool above a bonding position on a substrate and the substrate, causes an image of the chip to enter through a first entrance facing the chip and emits it upward from a first exit horizontally spaced from the first entrance, and causes an image of the bonding position to enter through a second entrance facing the bonding position and emits it upward from a second exit horizontally spaced from the first entrance, and lowers the bonding tool toward a stage on which a substrate is placed so as to face the chip, A bonding method for bonding a chip to a bonding position of the substrate, the method comprising: a first imaging step of imaging a first partial image that is a part of an image of the chip emitted from the first emission port; a second imaging step of imaging a second partial image that is a part corresponding to the first partial image of an image of the bonding position emitted from the second emission port; a third imaging step of imaging a third partial image that is a part different from the first partial image of the image of the chip emitted from the first emission port; and a fourth partial image that is a part corresponding to the third partial image of the image of the bonding position emitted from the second emission port. a fourth imaging step of imaging a first partial image taken by the first imaging means, a second partial image taken by the second imaging means, a third partial image taken by the third imaging means, and a fourth partial image taken by the fourth imaging means, based on the first partial image taken by the first imaging means, the second partial image taken by the second imaging means, the third partial image taken by the third imaging means, and the fourth partial image taken by the fourth imaging means, based on the first partial image taken by the first imaging means, the second partial image taken by the second imaging means, and a moving step of moving the movable light guide forward and backward, the movable light guide including at least a reflector that reflects the image of the chip incident from the first entrance in a first direction and reflects the image of the bonding position incident from the second entrance in a second direction, a first final reflection surface that is arranged directly below the first exit, reflects the incident image of the chip directly upward, and has an inclination approximately parallel to the reflector, and a second final reflection surface that is arranged directly below the second exit, reflects the incident image of the bonding position directly upward, and has an inclination approximately parallel to the reflector.

本開示によれば、プリズムの停止精度が悪化してもボンディング対象となる部品の認識位置の誤差を低減でき、高精度で短時間に部品を実装できる。 According to the present disclosure, even if the stopping accuracy of the prism deteriorates, it is possible to reduce errors in the recognition position of the component to be bonded, and the component can be mounted with high accuracy in a short time.

実施の形態１に係るボンディング装置の斜視図FIG. 1 is a perspective view of a bonding apparatus according to a first embodiment; 実施の形態１に係るボンディング装置の側面図1 is a side view of a bonding apparatus according to a first embodiment; 実施の形態１に係るボンディング装置の正面図FIG. 1 is a front view of a bonding apparatus according to a first embodiment; 実施の形態１に係るボンディング装置に装備された撮像ユニットの下面図FIG. 1 is a bottom view of an imaging unit provided in a bonding apparatus according to a first embodiment; 実施の形態１に係るボンディング装置に装備された撮像ユニットの断面図FIG. 3 is a cross-sectional view of an imaging unit provided in the bonding apparatus according to the first embodiment; （ａ），（ｂ）実施の形態１に係るボンディング装置の動作説明図1A and 1B are diagrams illustrating the operation of a bonding apparatus according to a first embodiment of the present invention; 実施の形態１に係るボンディング装置における可動導光体の構成を示す斜視図FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a movable light guide in a bonding apparatus according to a first embodiment; 実施の形態１に係るボンディング装置によるチップおよびボンディング位置の撮像に用いられる撮像部および取得される撮像視野の説明図FIG. 2 is an explanatory diagram of an imaging unit used to image a chip and a bonding position by the bonding device according to the first embodiment, and an imaging field of view obtained; 実施の形態１に係るボンディング装置によるチップおよびボンディング位置の撮像における画像取得経路の説明図FIG. 1 is an explanatory diagram of an image acquisition path when imaging a chip and a bonding position by the bonding device according to the first embodiment; 実施の形態１に係るボンディング装置の制御系の構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control system of a bonding apparatus according to a first embodiment; 比較例に係るボンディング装置における可動導光体の構成を示す斜視図FIG. 13 is a perspective view showing a configuration of a movable light guide in a bonding apparatus according to a comparative example; （ａ），（ｂ）比較例に係る可動導光体に位置ずれが発生したときの視認位置を示す作用説明図1A and 1B are explanatory diagrams showing a visual recognition position when a positional deviation occurs in a movable light guide according to a comparative example. 実施の形態１に係る可動プリズムに位置ずれが発生したときの視認位置を示す作用説明図FIG. 13 is an explanatory diagram showing a visual recognition position when a positional deviation occurs in the movable prism according to the first embodiment;

以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係るボンディング装置およびボンディング方法を具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。なお、ボンディング方法は、ボンディング装置を用いたチップ部品の製造方法である。 Below, with reference to the drawings as appropriate, an embodiment that specifically discloses the bonding apparatus and bonding method according to the present disclosure will be described in detail. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanation of already well-known matters or duplicate explanation of substantially identical configurations may be omitted. This is to avoid the following explanation becoming unnecessarily redundant and to facilitate understanding by those skilled in the art. Note that the attached drawings and the following explanation are provided to enable those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims. Note that the bonding method is a method for manufacturing chip components using a bonding apparatus.

先ず図１、図２、図３を参照して、半導体チップ等のチップを基板のボンディング位置に接合するボンディング装置１の構成を説明する。図１は、実施の形態１に係るボンディング装置１の斜視図である。図２は、実施の形態１に係るボンディング装置１の側面図である。図３は、実施の形態１に係るボンディング装置１の正面図である。 First, the configuration of a bonding apparatus 1 that bonds a chip such as a semiconductor chip to a bonding position on a substrate will be described with reference to Figures 1, 2, and 3. Figure 1 is a perspective view of the bonding apparatus 1 according to the first embodiment. Figure 2 is a side view of the bonding apparatus 1 according to the first embodiment. Figure 3 is a front view of the bonding apparatus 1 according to the first embodiment.

なお、方向を示す矢印が記された図において、Ｘ軸はボンディング装置の右左方向、Ｙ軸はボンディング装置の前後方向、Ｚ軸はボンディング装置の上下方向を示す。Ｘ軸およびＹ軸は直交して水平面に含まれる。Ｚ軸は鉛直面に含まれる。また、いずれか２つの軸の直交点に記される中黒円は矢線先端の正面を示し、中バツ円は矢線後端の背面を示す。図１において、ボンディング装置１は、チップ供給部２、基板保持部３、ボンディング機構４およびこれらの各部を制御する制御部５を備えている。 In the diagram with directional arrows, the X-axis indicates the left-right direction of the bonding device, the Y-axis indicates the front-rear direction of the bonding device, and the Z-axis indicates the up-down direction of the bonding device. The X-axis and Y-axis are orthogonal and are contained in the horizontal plane. The Z-axis is contained in the vertical plane. Also, a black circle drawn at the intersection point of any two axes indicates the front side of the tip of the arrow, and a cross circle indicates the back side of the rear end of the arrow. In Figure 1, the bonding device 1 is equipped with a chip supply unit 2, a substrate holding unit 3, a bonding mechanism 4, and a control unit 5 that controls each of these units.

チップ供給部２は、ボンディング対象の部品であるチップを供給する機能を有する。図２に示すように、チップ供給部２は、第１のＸＹテーブル１０の上面に配置された供給ステージ１１を備えている。供給ステージ１１の上面にはウェハシート１３が展張状態で保持されており、ウェハシート１３の上面には個片に分割された状態のチップ１４が、バンプが形成された能動面を上向きにした姿勢で貼着されている。第１のＸＹテーブル１０の駆動により、供給ステージ１１は、Ｘ方向、Ｙ方向に移動し、取出対象の任意のチップ１４を取出し位置［Ｐ１］に位置させることができる。 The chip supply unit 2 has the function of supplying chips, which are components to be bonded. As shown in FIG. 2, the chip supply unit 2 has a supply stage 11 arranged on the upper surface of a first XY table 10. A wafer sheet 13 is held in a stretched state on the upper surface of the supply stage 11, and chips 14, which have been divided into individual pieces, are attached to the upper surface of the wafer sheet 13 with their active surfaces, on which bumps are formed, facing upward. By driving the first XY table 10, the supply stage 11 moves in the X and Y directions, and any chip 14 to be removed can be positioned at the removal position [P1].

図１に示すように、ピックアップヘッド駆動部１６から延出したアーム部の先端にはピックアップヘッド１５が結合されている。ピックアップヘッド駆動部１６の駆動により、ピックアップヘッド１５は、供給ステージ１１の上方のチップ１４の取出し位置［Ｐ１］とボンディング機構４への受渡位置ピックアップ位置［Ｐ２］との間で移動する。チップ１４のピックアップにおいては、ウェハシート１３の下面側に配置されたエジェクタ１２の作動により、ピックアップ対象のチップ１４がウェハシート１３から剥離される。剥離されたチップ１４は、ピックアップヘッド１５によって能動面を上向きにした姿勢で保持される。 As shown in FIG. 1, a pickup head 15 is connected to the tip of an arm extending from a pickup head drive unit 16. Driven by the pickup head drive unit 16, the pickup head 15 moves between a chip 14 removal position [P1] above the supply stage 11 and a pickup position [P2] for delivery to the bonding mechanism 4. When picking up the chip 14, the chip 14 to be picked up is peeled off from the wafer sheet 13 by the operation of an ejector 12 arranged on the underside of the wafer sheet 13. The peeled chip 14 is held by the pickup head 15 with its active surface facing upward.

取出し位置［Ｐ１］にてチップ１４を保持したピックアップヘッド１５は上昇して、ボンディング機構４のボンディングヘッド２６によるピックアップ位置［Ｐ２］まで移動する（矢印ｃ参照）。この移動途中でのピックアップヘッド１５の上下反転（矢印ｄ参照）により、ピックアップヘッド１５は、ピックアップ位置［Ｐ２］にてチップ１４を能動面を下向きにした姿勢で保持した状態となる。ピックアップヘッド１５およびピックアップヘッド駆動部１６は、取出し位置［Ｐ１］にてチップ供給部２から取り出したチップ１４を光学ヘッド３０によるピックアップ位置［Ｐ２］に移送するチップ移送部１７を構成する。 The pickup head 15 holding the chip 14 at the removal position [P1] rises and moves to the pick-up position [P2] by the bonding head 26 of the bonding mechanism 4 (see arrow c). During this movement, the pickup head 15 is turned upside down (see arrow d), so that the pickup head 15 holds the chip 14 with its active surface facing downward at the pickup position [P2]. The pickup head 15 and the pickup head drive unit 16 form a chip transfer unit 17 that transfers the chip 14 removed from the chip supply unit 2 at the removal position [P1] to the pick-up position [P2] by the optical head 30.

基板保持部３の構成を説明する。図１および図２に示すように、第２のＸＹテーブル２０の上面には、ボンディング対象の基板２２を保持した基板保持ステージ２１が配置されている。第２のＸＹテーブル２０の駆動により、基板保持ステージ２１は、Ｘ方向、Ｙ方向に移動する。これにより、基板２２に設定されたボンディング位置２２ａ（図６参照）を作業位置［Ｐ３］に位置させることができる。このようにして作業位置［Ｐ３］に位置合わせされたボンディング位置２２ａに、ボンディング機構４のボンディングツール２９（後述参照）によってチップ１４がボンディングされる。 The configuration of the substrate holding unit 3 will now be described. As shown in Figures 1 and 2, a substrate holding stage 21 holding a substrate 22 to be bonded is placed on the upper surface of the second XY table 20. The substrate holding stage 21 moves in the X and Y directions by driving the second XY table 20. This allows the bonding position 22a (see Figure 6) set on the substrate 22 to be positioned at the working position [P3]. The bonding tool 29 (see below) of the bonding mechanism 4 bonds the chip 14 to the bonding position 22a thus aligned with the working position [P3].

ボンディング機構４の構成を説明する。図１および図２に示すように、チップ供給部２および基板保持部３の上方には、Ｙ軸フレーム２３がＹ方向に水平に配置されている。Ｙ軸フレーム２３には２列のガイドレール２５を備えたリニアモータ２４が側面に沿って配置されている。ガイドレール２５は基板保持ステージ２１の上方で水平に延びている。ガイドレール２５には、スライダ２５ａ（図３参照）を介して第１の移動ベース２６ａがガイドレール２５に沿って移動可能に装着されている。ガイドレール２５には、第１の移動ベース２６ａとは独立してガイドレール２５に沿って移動可能な第２の移動ベース３０ａが装着されている。 The configuration of the bonding mechanism 4 will be described. As shown in Figures 1 and 2, a Y-axis frame 23 is arranged horizontally in the Y direction above the chip supply unit 2 and the substrate holding unit 3. A linear motor 24 with two rows of guide rails 25 is arranged along the side of the Y-axis frame 23. The guide rails 25 extend horizontally above the substrate holding stage 21. A first moving base 26a is attached to the guide rails 25 via a slider 25a (see Figure 3) so as to be movable along the guide rails 25. A second moving base 30a is attached to the guide rails 25 so as to be movable along the guide rails 25 independently of the first moving base 26a.

第１の移動ベース２６ａにはボンディングヘッド２６が装着されている。ボンディングヘッド２６は、ボンディングツール駆動部２７により駆動されるボンディングツール保持部２８によって、ボンディングツール２９を保持した構成となっている。ボンディングツール２９によるチップ１４の保持状態でのボンディングツール駆動部２７の駆動により、ボンディングツール２９は、下降し、保持したチップ１４を基板２２のボンディング位置２２ａに接合する（図６参照）。すなわち実施の形態１に係るボンディング装置１では、ボンディングツール２９がチップ１４を保持し、チップ１４と対向するように基板２２が載置された基板保持ステージ２１の方向にボンディングツール２９を下降させて、チップ１４を基板２２のボンディング位置２２ａに接合する。 The bonding head 26 is mounted on the first moving base 26a. The bonding head 26 is configured to hold a bonding tool 29 by a bonding tool holding unit 28 driven by a bonding tool driving unit 27. When the bonding tool 29 is holding the chip 14, the bonding tool 29 is driven by the bonding tool driving unit 27, and the bonding tool 29 descends and bonds the held chip 14 to the bonding position 22a of the substrate 22 (see FIG. 6). That is, in the bonding device 1 according to the first embodiment, the bonding tool 29 holds the chip 14, and the bonding tool 29 is lowered toward the substrate holding stage 21 on which the substrate 22 is placed so as to face the chip 14, and the chip 14 is joined to the bonding position 22a of the substrate 22.

第２の移動ベース３０ａには、光源ボックス３１が装着されている。図２に示すように、光源ボックス３１の下部から下方に延出したアーム部３１ａには、可動導光体である可動プリズム３２ａ（図７参照）を内蔵した可動光学ユニット３２が結合されている。ここでアーム部３１ａはボンディングヘッド２６側へ屈曲して設けられており、可動プリズム３２ａは、光学ヘッド３０の中心に対してボンディングヘッド２６側にオフセットした形態となっている。 A light source box 31 is attached to the second moving base 30a. As shown in FIG. 2, a movable optical unit 32 incorporating a movable prism 32a (see FIG. 7), which is a movable light guide, is connected to an arm portion 31a extending downward from the bottom of the light source box 31. Here, the arm portion 31a is bent toward the bonding head 26, and the movable prism 32a is offset toward the bonding head 26 with respect to the center of the optical head 30.

リニアモータ２４の駆動により、第１の移動ベース２６ａおよび第２の移動ベース３０ａは、ガイドレール２５に沿って移動し、これによりボンディングヘッド２６および光学ヘッド３０はＹ方向に移動する。したがって、リニアモータ２４およびガイドレール２５は、ボンディングヘッド２６および光学ヘッド３０を移動させる移動手段となっている。 By driving the linear motor 24, the first moving base 26a and the second moving base 30a move along the guide rail 25, which causes the bonding head 26 and the optical head 30 to move in the Y direction. Therefore, the linear motor 24 and the guide rail 25 serve as a moving means for moving the bonding head 26 and the optical head 30.

すなわち、この移動手段は、ボンディングヘッド２６をボンディングツール２９がチップ１４をピックアップするピックアップ位置［Ｐ２］とチップ１４のボンディングを行う作業位置［Ｐ３］との間を移動させ、可動プリズム３２ａを内蔵した可動光学ユニット３２を作業位置［Ｐ３］に出し入れさせるために光学ヘッド３０を移動させる。 That is, this moving means moves the bonding head 26 between the pick-up position [P2] where the bonding tool 29 picks up the chip 14 and the working position [P3] where the chip 14 is bonded, and moves the optical head 30 to move the movable optical unit 32 containing the movable prism 32a in and out of the working position [P3].

そして光学ヘッド３０の移動により、ボンディング位置２２ａの上方に位置するチップ１４と基板２２との間の空間に、可動光学ユニット３２に内蔵された可動導光体である可動プリズム３２ａを進退させる機能を有している。このように、ボンディングヘッド２６および光学ヘッド３０を同一の移動手段によって動作させる構成とすることにより、ボンディング装置の機構を簡素化して設備コストを低減することが可能となっている。 The movement of the optical head 30 has the function of moving a movable prism 32a, which is a movable light guide built into the movable optical unit 32, forward and backward in the space between the chip 14 located above the bonding position 22a and the substrate 22. In this way, by configuring the bonding head 26 and the optical head 30 to be operated by the same moving means, it is possible to simplify the mechanism of the bonding device and reduce equipment costs.

図３に示すように、Ｙ軸フレーム２３およびリニアモータ２４の下面には、図４に示す撮像ユニット３４が、撮像部移動手段である撮像部移動機構３５のベース部３５ａを介してＸ方向、Ｙ方向に移動自在に装着されている。撮像ユニット３４は、カメラを個別に備えた４つの撮像部を有している。 As shown in FIG. 3, the imaging unit 34 shown in FIG. 4 is attached to the underside of the Y-axis frame 23 and the linear motor 24 so as to be movable in the X and Y directions via the base 35a of the imaging unit moving mechanism 35, which is an imaging unit moving means. The imaging unit 34 has four imaging units, each equipped with a camera.

さらにリニアモータ２４の下面には、図８，図９に示す上左プリズム４５（第１の導光体の一例）、上右プリズム４６（第３の導光体の一例）、下左プリズム４７（第２の導光体の一例）、下右プリズム４８（第４の導光体の一例）を内蔵した固定光学ユニット３３が配置されている。可動光学ユニット３２は、チップ１４と基板２２との間で進退する。実施の形態１においては、撮像ユニット３４を、固定光学ユニット３３および可動光学ユニット３２を組み合わせることにより、チップ１４と基板２２とを撮像ユニット３４によって撮像するようにしている。 Furthermore, a fixed optical unit 33 is arranged on the underside of the linear motor 24, incorporating an upper left prism 45 (an example of a first light guide), an upper right prism 46 (an example of a third light guide), a lower left prism 47 (an example of a second light guide), and a lower right prism 48 (an example of a fourth light guide) as shown in Figures 8 and 9. The movable optical unit 32 advances and retreats between the chip 14 and the substrate 22. In the first embodiment, the imaging unit 34 is a combination of the fixed optical unit 33 and the movable optical unit 32, so that the chip 14 and the substrate 22 are imaged by the imaging unit 34.

図２，図３に示すように、Ｙ軸フレーム２３の上部には、作業位置［Ｐ３］を両側から挟む配置で１対のスポット照明３６が配置されている。スポット照明３６は、Ｙ軸フレーム２３から延出した保持ブラケット３６ａの先端部に保持されて、照射方向を作業位置［Ｐ３］に位置する可動光学ユニット３２に向けた姿勢で配置されている。スポット照明３６から照射された照明光は、可動光学ユニット３２内の可動プリズム３２ａに入射し、基板２２のボンディング位置２２ａに照射される（図１３参照）。すなわちスポット照明３６は、上方から基板２２に照明用の光を照射する照明手段となっている。 As shown in Figures 2 and 3, a pair of spot lights 36 are arranged on either side of the work position [P3] on the upper part of the Y-axis frame 23. The spot lights 36 are held at the tip of a holding bracket 36a extending from the Y-axis frame 23, and are arranged in a position in which the irradiation direction is directed toward the movable optical unit 32 located at the work position [P3]. The illumination light emitted from the spot lights 36 is incident on the movable prism 32a in the movable optical unit 32, and is irradiated onto the bonding position 22a of the substrate 22 (see Figure 13). In other words, the spot lights 36 are an illumination means that irradiates the substrate 22 with illumination light from above.

次に図４，図５を参照して、撮像ユニット３４および撮像ユニット３４を移動させる撮像部移動機構３５の構造を説明する。図４は、実施の形態１に係るボンディング装置１に装備された撮像ユニット３４の下面図である。図５は、実施の形態１に係るボンディング装置１に装備された撮像ユニット３４の断面図である。 Next, the structure of the imaging unit 34 and the imaging section moving mechanism 35 that moves the imaging unit 34 will be described with reference to Figures 4 and 5. Figure 4 is a bottom view of the imaging unit 34 equipped in the bonding device 1 according to embodiment 1. Figure 5 is a cross-sectional view of the imaging unit 34 equipped in the bonding device 1 according to embodiment 1.

図４は図３に示す撮像ユニット３４の下面を示しており、図５は図４におけるＡ－Ａ断面を示している。図４に示すベース部３５ａは矩形状のベースプレートであり、Ｙ軸フレーム２３、リニアモータ２４の下面に装着される（図３参照）。すなわち実施の形態１においては、撮像ユニット３４を構成する第１の撮像手段、第２の撮像手段（図８参照）を、ボンディングヘッド２６および光学ヘッド３０を移動させる移動手段であるリニアモータ２４またはこの移動手段を支持するＹ軸フレーム２３の下面に装着する構成となっている。 Figure 4 shows the underside of the imaging unit 34 shown in Figure 3, and Figure 5 shows the A-A cross section in Figure 4. The base portion 35a shown in Figure 4 is a rectangular base plate, and is attached to the underside of the Y-axis frame 23 and the linear motor 24 (see Figure 3). That is, in the first embodiment, the first imaging means and second imaging means (see Figure 8) that make up the imaging unit 34 are attached to the underside of the linear motor 24, which is the moving means that moves the bonding head 26 and the optical head 30, or the Y-axis frame 23 that supports this moving means.

撮像部移動機構３５の構成を説明する。ベース部３５ａのＹ方向の両端部にＸ方向に配列された１対のガイドレール３７には、略矩形状のＸ方向移動テーブル３５Ｘに固定されたスライダ３７ａがスライド自在に嵌着されている。Ｘ方向移動テーブル３５ＸのＹ方向の一方側の端部に設けられた延出部には、Ｘ軸ナット部材３９Ｘが配置されている。Ｘ軸ナット部材３９Ｘには、撮像ユニットＸ軸モータ３４Ｘによって回転駆動される送りねじ３９Ｘａが螺合している。撮像ユニットＸ軸モータ３４Ｘを正逆駆動することにより、Ｘ方向移動テーブル３５ＸはＸ方向に往復移動する。撮像ユニットＸ軸モータ３４Ｘ、Ｘ軸ナット部材３９Ｘおよび送りねじ３９Ｘａは、撮像部移動機構３５に含まれる第１の移動機構を構成する。 The configuration of the imaging unit movement mechanism 35 will be described. A slider 37a fixed to a substantially rectangular X-direction movement table 35X is slidably fitted to a pair of guide rails 37 arranged in the X-direction at both ends of the Y-direction of the base portion 35a. An X-axis nut member 39X is disposed on an extension provided at one end of the X-direction movement table 35X in the Y-direction. A feed screw 39Xa driven to rotate by the imaging unit X-axis motor 34X is screwed into the X-axis nut member 39X. By driving the imaging unit X-axis motor 34X forward and backward, the X-direction movement table 35X moves back and forth in the X-direction. The imaging unit X-axis motor 34X, the X-axis nut member 39X, and the feed screw 39Xa constitute a first movement mechanism included in the imaging unit movement mechanism 35.

Ｘ方向移動テーブル３５Ｘに配置された１対のガイドレール３８には、第１Ｙ方向移動テーブル３５Ｙ１、第２Ｙ方向移動テーブル３５Ｙ２に固定された複数のスライダ３８ａがスライド自在に嵌着されている。第１Ｙ方向移動テーブル３５Ｙ１、第２Ｙ方向移動テーブル３５Ｙ２のそれぞれにおいて、Ｘ方向の一方側の端部に設けられた延出部には、それぞれ第１Ｙ軸ナット部材３９Ｙ１、第２Ｙ軸ナット部材３９Ｙ２が配置されている。第１Ｙ軸ナット部材３９Ｙ１、第２Ｙ軸ナット部材３９Ｙ２には、撮像ユニットＹ軸モータ３４Ｙによって回転駆動される送りねじ３９Ｙａが螺合している。 A pair of guide rails 38 arranged on the X-direction moving table 35X are fitted with a plurality of sliders 38a fixed to the first Y-direction moving table 35Y1 and the second Y-direction moving table 35Y2 so as to be freely slidable. The first Y-axis nut member 39Y1 and the second Y-axis nut member 39Y2 are respectively arranged on the extensions provided at the ends on one side in the X-direction of the first Y-direction moving table 35Y1 and the second Y-direction moving table 35Y2. A feed screw 39Ya that is rotated by the imaging unit Y-axis motor 34Y is screwed into the first Y-axis nut member 39Y1 and the second Y-axis nut member 39Y2.

ここで送りねじ３９Ｙａに形成された送り溝は、第１Ｙ軸ナット部材３９Ｙ１に螺合する範囲と第２Ｙ軸ナット部材３９Ｙ２に螺合する範囲とで、リード角が逆になっている。撮像ユニットＹ軸モータ３４Ｙを正逆駆動することにより、第１Ｙ方向移動テーブル３５Ｙ１、第２Ｙ方向移動テーブル３５Ｙ２は、Ｙ方向に相互に接近または離隔する方向に移動する。撮像ユニットＹ軸モータ３４Ｙ、第１Ｙ軸ナット部材３９Ｙ１、第２Ｙ軸ナット部材３９Ｙ２、送りねじ３９Ｙａは、撮像部移動機構３５に含まれる第２の移動機構を構成する。 The feed groove formed in the feed screw 39Ya has opposite lead angles in the range where it screws into the first Y-axis nut member 39Y1 and the range where it screws into the second Y-axis nut member 39Y2. By driving the imaging unit Y-axis motor 34Y forward and backward, the first Y-direction moving table 35Y1 and the second Y-direction moving table 35Y2 move toward or away from each other in the Y direction. The imaging unit Y-axis motor 34Y, the first Y-axis nut member 39Y1, the second Y-axis nut member 39Y2, and the feed screw 39Ya constitute a second moving mechanism included in the imaging unit moving mechanism 35.

上記構成において、第１Ｙ方向移動テーブル３５Ｙ１、第２Ｙ方向移動テーブル３５Ｙ２は、Ｘ方向移動テーブル３５Ｘに固定して配置されていることから、上述の第１の移動機構を駆動することにより、第１Ｙ方向移動テーブル３５Ｙ１、第２Ｙ方向移動テーブル３５Ｙ２は同一方向に同一距離移動する。また上述の第２の移動機構を駆動することにより、第１Ｙ方向移動テーブル３５Ｙ１、第２Ｙ方向移動テーブル３５Ｙ２を、反対方向に同一距離移動させることができる。 In the above configuration, the first Y-direction moving table 35Y1 and the second Y-direction moving table 35Y2 are fixed to the X-direction moving table 35X, so that by driving the above-mentioned first moving mechanism, the first Y-direction moving table 35Y1 and the second Y-direction moving table 35Y2 move the same distance in the same direction. Also, by driving the above-mentioned second moving mechanism, the first Y-direction moving table 35Y1 and the second Y-direction moving table 35Y2 can be moved the same distance in the opposite direction.

第１Ｙ方向移動テーブル３５Ｙ１、第２Ｙ方向移動テーブル３５Ｙ２には、それぞれ撮像ユニット３４を構成する上左撮像部４１（第１の撮像部の一例）、上右撮像部４３（第３の撮像部の一例）および下左撮像部４２（第２の撮像部の一例）、下右撮像部４４（第４の撮像部の一例）がＸ方向に配列されている。 The first Y-direction moving table 35Y1 and the second Y-direction moving table 35Y2 each have an upper left imaging section 41 (an example of a first imaging section), an upper right imaging section 43 (an example of a third imaging section), a lower left imaging section 42 (an example of a second imaging section), and a lower right imaging section 44 (an example of a fourth imaging section) arranged in the X direction, which constitute the imaging unit 34.

ここで、撮像ユニット３４を構成する撮像部の構成について説明する。これらの撮像部は、円筒形状の鏡筒部の両端部に入射部およびカメラを装着し、入射部およびカメラの中間に位置する鏡筒部の側面に同軸照明を配置した構成となっている。この構成において、入射部に垂直方向に入射した撮像対象の像は鏡筒部内を水平方向に透過してカメラに入射し、これにより撮像対象の画像が取得される。このとき、同軸照明による照明光がハーフミラーによって撮像光軸に沿って撮像対象に向う方向に照射され、同軸方向から撮像対象に入射する。 Here, we will explain the configuration of the imaging sections that make up the imaging unit 34. These imaging sections are configured with an entrance section and a camera attached to both ends of a cylindrical lens barrel, and a coaxial light is placed on the side of the lens barrel located halfway between the entrance section and the camera. In this configuration, an image of the subject that is vertically incident on the entrance section passes horizontally through the lens barrel and enters the camera, thereby acquiring an image of the subject. At this time, the illumination light from the coaxial light is irradiated by the half mirror in the direction toward the subject along the imaging optical axis, and enters the subject from the coaxial direction.

具体的には、第１の撮像部である上左撮像部４１は、上左鏡筒部４１ａ、上左同軸照明４１ｂ、第１のカメラである上左カメラ４１ｃおよび上左入射部４１ｄを有している。第３の撮像部である上右撮像部４３は、上右鏡筒部４３ａ、上右同軸照明４３ｂ、第３のカメラである上右カメラ４３ｃおよび上右入射部４３ｄを有している。同様に、第２の撮像部である下左撮像部４２は、下左鏡筒部４２ａ、下左同軸照明４２ｂ、第２のカメラである下左カメラ４２ｃおよび下左入射部４２ｄを有している。第４の撮像部である下右撮像部４４は、下右鏡筒部４４ａ、下右同軸照明４４ｂ、第４のカメラである下右カメラ４４ｃおよび下右入射部４４ｄを有している。 Specifically, the upper left imaging section 41, which is the first imaging section, has an upper left lens barrel section 41a, an upper left coaxial lighting 41b, an upper left camera 41c which is the first camera, and an upper left entrance section 41d. The upper right imaging section 43, which is the third imaging section, has an upper right lens barrel section 43a, an upper right coaxial lighting 43b, an upper right camera 43c which is the third camera, and an upper right entrance section 43d. Similarly, the lower left imaging section 42, which is the second imaging section, has a lower left lens barrel section 42a, a lower left coaxial lighting 42b, a lower left camera 42c which is the second camera, and a lower left entrance section 42d. The lower right imaging section 44, which is the fourth imaging section, has a lower right lens barrel section 44a, a lower right coaxial lighting 44b, a lower right camera 44c which is the fourth camera, and a lower right entrance section 44d.

図５における上左撮像部４１、上右撮像部４３の例に示すように、上左鏡筒部４１ａ、上右鏡筒部４３ａは、第１Ｙ方向移動テーブル３５Ｙ１の下面に結合された保持ブラケット４１ｅ、４３ｅによって保持されている。上左入射部４１ｄ、上右入射部４３ｄの上方には、ベース部３５ａに固定された固定光学ユニット３３が位置している。固定光学ユニット３３は、収納部３３ａの内部に上左プリズム４５、上右プリズム４６、下左プリズム４７、下右プリズム４８を内蔵した構成となっている。上左プリズム４５、上右プリズム４６、下左プリズム４７、下右プリズム４８は、入射縁部４５ａ，４６ａ，４７ａ，４８ａから入射した像を内部で反射して出射縁部４５ｂ，４６ｂ，４７ｂ，４８ｂから下方へ出射させる機能を有している（図８参照）。 As shown in the example of the upper left imaging section 41 and the upper right imaging section 43 in FIG. 5, the upper left lens barrel section 41a and the upper right lens barrel section 43a are held by holding brackets 41e and 43e that are joined to the underside of the first Y-direction moving table 35Y1. The fixed optical unit 33 fixed to the base section 35a is located above the upper left entrance section 41d and the upper right entrance section 43d. The fixed optical unit 33 is configured to incorporate an upper left prism 45, an upper right prism 46, a lower left prism 47, and a lower right prism 48 inside the storage section 33a. The upper left prism 45, the upper right prism 46, the lower left prism 47, and the lower right prism 48 have the function of internally reflecting the image incident from the entrance edge section 45a, 46a, 47a, and 48a and outputting it downward from the exit edge section 45b, 46b, 47b, and 48b (see FIG. 8).

固定光学ユニット３３は、以下に説明する可動光学ユニット３２によって取り込まれたチップ１４およびボンディング位置２２ａの上下２視野画像を、左右２つのチップ画像、左右２つのボンディング位置画像に区分して前述の４つの撮像部に伝達する。すなわち上左入射部４１ｄ、下左入射部４２ｄ、上右入射部４３ｄ、下右入射部４４ｄが、それぞれ図８に示す出射縁部４５ｂ，４７ｂ，４６ｂ，４８ｂの下方に位置するように、上左撮像部４１，下左撮像部４２，上右撮像部４３，下右撮像部４４が位置合わせされる。この位置合わせは、前述の撮像部移動機構３５の機能を用いて行われる。 The fixed optical unit 33 divides the two upper and lower field images of the chip 14 and bonding position 22a captured by the movable optical unit 32 described below into two left and right chip images and two left and right bonding position images, and transmits them to the four imaging units described above. That is, the upper left imaging unit 41, the lower left imaging unit 42, the upper right imaging unit 43, and the lower right imaging unit 44 are aligned so that the upper left entrance portion 41d, the lower left entrance portion 42d, the upper right entrance portion 43d, and the lower right entrance portion 44d are positioned below the exit edges 45b, 47b, 46b, and 48b shown in FIG. 8, respectively. This alignment is performed using the function of the imaging unit movement mechanism 35 described above.

すなわち、撮像部移動手段である撮像部移動機構３５は、上左撮像部４１（第１の撮像部の一例）と下左撮像部４２（第２の撮像部の一例）と上右撮像部４３（第３の撮像部の一例）と下右撮像部４４（第４の撮像部の一例）とを、上左プリズム４５（第１の導光体の一例）と下左プリズム４７（第２の導光体の一例）と上右プリズム４６（第３の導光体の一例）と下右プリズム４８（第４の導光体の一例）に対して相対的に移動させる。これにより、上左入射部４１ｄ，下左入射部４２ｄ，上右入射部４３ｄ，下右入射部４４ｄは、出射縁部４５ｂ，４７ｂ，４６ｂ，４８ｂに位置合わせされる。 That is, the imaging unit moving mechanism 35, which is an imaging unit moving means, moves the upper left imaging unit 41 (an example of a first imaging unit), the lower left imaging unit 42 (an example of a second imaging unit), the upper right imaging unit 43 (an example of a third imaging unit), and the lower right imaging unit 44 (an example of a fourth imaging unit) relative to the upper left prism 45 (an example of a first light guide), the lower left prism 47 (an example of a second light guide), the upper right prism 46 (an example of a third light guide), and the lower right prism 48 (an example of a fourth light guide). As a result, the upper left entrance portion 41d, the lower left entrance portion 42d, the upper right entrance portion 43d, and the lower right entrance portion 44d are aligned with the exit edges 45b, 47b, 46b, and 48b.

図６（ａ）および（ｂ）は、実施の形態１に係るボンディング装置１の動作説明図である。つまり、図６（ａ）および（ｂ）は、ボンディング装置１において実行されるボンディング作業における上下２方向認識およびそれに引き続いて実行されるボンディング動作を示している。すなわちボンディング動作の実行に先立って、図６（ａ）に示すように、チップ１４を保持したボンディングツール２９をボンディング位置２２ａの上方に位置させ、ボンディング位置２２ａとチップ１４との間に可動光学ユニット３２を進出させる。 Figures 6(a) and (b) are explanatory diagrams of the operation of the bonding apparatus 1 according to the first embodiment. That is, Figures 6(a) and (b) show the top and bottom two-direction recognition in the bonding work performed by the bonding apparatus 1 and the subsequent bonding operation. That is, prior to the execution of the bonding operation, as shown in Figure 6(a), the bonding tool 29 holding the chip 14 is positioned above the bonding position 22a, and the movable optical unit 32 is advanced between the bonding position 22a and the chip 14.

ここで、可動光学ユニット３２は、光学ヘッド３０の中心に対してボンディングヘッド２６側にオフセットした形態となっていることから、光学ヘッド３０とボンディングヘッド２６との干渉を生じること無く、ボンディング位置２２ａとチップ１４との間に可動光学ユニット３２を位置させることが可能となっている。撮像ユニット３４によるチップ１４およびボンディング位置２２ａの撮像および位置認識はこの状態で行われる。可動光学ユニット３２に入射したチップ１４およびボンディング位置２２ａの象は、上方に固定された固定光学ユニット３３を介して撮像ユニット３４に入射する（図８参照）。 Since the movable optical unit 32 is offset toward the bonding head 26 from the center of the optical head 30, it is possible to position the movable optical unit 32 between the bonding position 22a and the chip 14 without interference between the optical head 30 and the bonding head 26. The imaging unit 34 captures images of the chip 14 and the bonding position 22a and recognizes their positions in this state. The images of the chip 14 and the bonding position 22a that enter the movable optical unit 32 enter the imaging unit 34 via the fixed optical unit 33 fixed above (see Figure 8).

１つのチップ１４を対象とした撮像および位置認識が終えると、図６（ｂ）に示すように、光学ヘッド３０を退避方向（矢印ｅ参照）に移動させる。これにより、可動光学ユニット３２はボンディング位置２２ａとチップ１４との間から退避し（矢印ｆ参照）、ボンディング位置２２ａとチップ１４との間の空間はフリーな状態となる。そしてこの状態で、ボンディングツール駆動部２７を駆動してボンディングツール２９を下降させる（矢印ｇ参照）ことにより、ボンディングヘッド２６はボンディングツール２９に保持したチップ１４を基板２２のボンディング位置２２ａに接合する。 When imaging and position recognition of one chip 14 is completed, the optical head 30 is moved in the retraction direction (see arrow e) as shown in FIG. 6(b). This causes the movable optical unit 32 to retract from between the bonding position 22a and the chip 14 (see arrow f), leaving the space between the bonding position 22a and the chip 14 free. In this state, the bonding tool driver 27 is driven to lower the bonding tool 29 (see arrow g), and the bonding head 26 bonds the chip 14 held by the bonding tool 29 to the bonding position 22a of the substrate 22.

このとき、上述の位置認識結果を反映させてチップ１４のボンディング位置２２ａに対する位置合わせが行われる。この位置認識においては、チップ１４の装着直前にチップ１４とボンディング位置２２ａを同時に撮像してこれらの相対的な位置ずれを検出するようにしている。これにより、ボンディング装置１は、位置ずれ状態を高精度で検出することが可能となり、高精度のボンディング結果を確保することができる。 At this time, the chip 14 is aligned with the bonding position 22a, reflecting the above-mentioned position recognition results. In this position recognition, images of the chip 14 and the bonding position 22a are taken simultaneously immediately before the chip 14 is attached, and any relative positional misalignment between them is detected. This enables the bonding device 1 to detect the misalignment state with high accuracy, ensuring highly accurate bonding results.

次に図７を参照して、可動光学ユニット３２に内蔵された可動プリズム３２ａの構成および機能を説明する。図７は、実施の形態１に係るボンディング装置における可動導光体の構成を示す斜視図である。なお、図７中の撮像経路に重ねて記した実線矢印は、視認方向を示し、終端の矢印はチップ１４の視認位置を示す。また、撮像経路に重ねて記した破線矢印は、視認方向を示し、終端の矢印は基板２２の視認位置を示す。上述のように可動光学ユニット３２はチップ１４と基板２２との間に進退自在となっている。可動プリズム３２ａは、基板２２のボンディング位置２２ａの上方に位置するチップ１４と基板２２の間に位置した際に、チップ１４の像およびボンディング位置２２ａの像を、上方に位置する固定光学ユニット３３に伝達する。 Next, referring to FIG. 7, the configuration and function of the movable prism 32a built into the movable optical unit 32 will be described. FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the movable light guide in the bonding device according to the first embodiment. Note that the solid arrows superimposed on the imaging path in FIG. 7 indicate the viewing direction, and the terminal arrow indicates the viewing position of the chip 14. Also, the dashed arrows superimposed on the imaging path indicate the viewing direction, and the terminal arrow indicates the viewing position of the substrate 22. As described above, the movable optical unit 32 can freely move forward and backward between the chip 14 and the substrate 22. When the movable prism 32a is positioned between the chip 14 located above the bonding position 22a of the substrate 22 and the substrate 22, it transmits the image of the chip 14 and the image of the bonding position 22a to the fixed optical unit 33 located above.

図７において、可動プリズム３２ａは透光性部材よりなる多面反射プリズムであり、対をなす略菱形形状の第１のブロック体５３（第１導光体の一例）および第２のブロック体５４（第２導光体の一例）の鋭角側端部を、直方体形状の反射体５０を介して結合したプリズム体を主体としている。反射体５０は、直角三角柱形状の第１導光体５１および第２導光体５２の斜辺面を合わせて結合した構成となっており、結合面の上面および下面は光を反射する反射面（第１反射面７１、第５反射面７５）として機能する。第１のブロック体５３、第２のブロック体５４の左右端に設けられた斜辺面は、部材内部の光を反射する反射面（第２反射面７２、第３反射面７３、第６反射面７６、第７反射面７７）として機能する。 In FIG. 7, the movable prism 32a is a multi-faceted reflecting prism made of a light-transmitting member, and is mainly a prism body in which the acute-angled ends of a pair of substantially rhombic first block bodies 53 (an example of a first light guide) and second block bodies 54 (an example of a second light guide) are joined via a rectangular parallelepiped reflector 50. The reflector 50 is configured by joining together the hypotenuses of the right-angled triangular prism-shaped first light guide body 51 and second light guide body 52, and the upper and lower surfaces of the joining surface function as reflecting surfaces (first reflecting surface 71, fifth reflecting surface 75) that reflect light. The hypotenuses provided at the left and right ends of the first block body 53 and the second block body 54 function as reflecting surfaces (second reflecting surface 72, third reflecting surface 73, sixth reflecting surface 76, seventh reflecting surface 77) that reflect light inside the member.

第１導光体５１の上面および第２導光体５２の下面は、それぞれ撮像対象の像を入射させる第１の入射口６１、第２の入射口６２となっている。可動プリズム３２ａをチップ１４と基板２２との間に位置させる際には、反射体５０がチップ１４と基板２２との間に位置するように位置合わせする。この状態では、第１の入射口６１、第２の入射口６２はそれぞれチップ１４および基板２２のボンディング位置２２ａ（図６参照）に対向する位置にある。 The upper surface of the first light guide 51 and the lower surface of the second light guide 52 respectively form a first entrance 61 and a second entrance 62 through which the image of the imaging subject is incident. When the movable prism 32a is positioned between the chip 14 and the substrate 22, the reflector 50 is aligned so as to be positioned between the chip 14 and the substrate 22. In this state, the first entrance 61 and the second entrance 62 are positioned opposite the bonding positions 22a (see FIG. 6) of the chip 14 and the substrate 22, respectively.

第１のブロック体５３および第２のブロック体５４の右側の端部の外側面には、それぞれ直角三角柱形状の第５導光体５５、第６導光体５６が、一方の直角面を第１のブロック体５３、第２のブロック体５４の上面と面一にした姿勢で設けられている。第５導光体５５、第６導光体５６の斜辺面は、第１のブロック体５３、第２のブロック体５４側から入射する光を上方に反射する反射面（第４反射面７４、第８反射面７８）として機能する。そして第５導光体５５、第６導光体５６の上面は、反射された光を出射させる第１の出射口６３、第２の出射口６４となっている。ここでは、第１の出射口６３、第２の出射口６４は、第１の入射口６１、第２の入射口６２から水平方向に離間した位置に設けられている。 The fifth light guide 55 and the sixth light guide 56, each having a right-angled triangular prism shape, are provided on the outer surface of the right end of the first block body 53 and the second block body 54, respectively, with one right-angled surface being flush with the upper surface of the first block body 53 and the second block body 54. The hypotenuse surfaces of the fifth light guide 55 and the sixth light guide 56 function as reflective surfaces (fourth reflective surface 74 and eighth reflective surface 78) that reflect light incident from the first block body 53 and the second block body 54 side upward. The upper surfaces of the fifth light guide 55 and the sixth light guide 56 serve as the first exit 63 and the second exit 64 that emit the reflected light. Here, the first exit 63 and the second exit 64 are provided at positions horizontally spaced apart from the first entrance 61 and the second entrance 62.

チップ１４とボンディング位置２２ａの撮像における可動プリズム３２ａの機能の詳細を説明する。可動プリズム３２ａがチップ１４と基板２２との間に位置した際には、チップ１４の像をチップ１４に対向する第１の入射口６１から入射させるとともに、ボンディング位置２２ａの象をボンディング位置２２ａと対向する第２の入射口６２から入射させる。 The function of the movable prism 32a in capturing images of the chip 14 and the bonding position 22a will now be described in detail. When the movable prism 32a is positioned between the chip 14 and the substrate 22, an image of the chip 14 is incident from a first entrance 61 facing the chip 14, and an image of the bonding position 22a is incident from a second entrance 62 facing the bonding position 22a.

次に、第１の入射口６１から入射したチップ１４の像を、反射体５０の第１反射面７１によって第１の水平方向（例えば矢印ｈ１参照）に反射する。これとともに、第２の入射口６２から入射したボンディング位置２２ａの像を、反射体５０の第５反射面７５によって第１の水平方向とは反対の第２の水平方向（例えば矢印ｈ２参照）に反射する（図９参照）。 Next, the image of the chip 14 incident from the first entrance 61 is reflected in a first horizontal direction (e.g., see arrow h1) by the first reflecting surface 71 of the reflector 50. At the same time, the image of the bonding position 22a incident from the second entrance 62 is reflected in a second horizontal direction (e.g., see arrow h2) opposite to the first horizontal direction by the fifth reflecting surface 75 of the reflector 50 (see FIG. 9).

つまり、ボンディング装置１において、第１の水平方向（例えば矢印ｈ１参照）と第２の水平方向（例えば矢印ｈ２参照）とは、互いに逆向きであり、かつ水平方向となる。 In other words, in the bonding device 1, the first horizontal direction (e.g., see arrow h1) and the second horizontal direction (e.g., see arrow h2) are opposite to each other and are horizontal directions.

次に、第１の水平方向に反射されたチップ１４の像を、複数のチップ像反射面（第２反射面７２、第３反射面７３および第４反射面７４）によって順次反射して第１の出射口６３に導く。これとともに、第２の水平方向に反射されたボンディング位置２２ａの像を、複数の基板像反射面（第６反射面７６、第７反射面７７および第８反射面７８）によって順次反射して第２の出射口６４に導く。 Next, the image of the chip 14 reflected in the first horizontal direction is reflected in sequence by a plurality of chip image reflecting surfaces (second reflecting surface 72, third reflecting surface 73, and fourth reflecting surface 74) and guided to the first exit 63. At the same time, the image of the bonding position 22a reflected in the second horizontal direction is reflected in sequence by a plurality of substrate image reflecting surfaces (sixth reflecting surface 76, seventh reflecting surface 77, and eighth reflecting surface 78) and guided to the second exit 64.

第１のブロック体５３に設けられた上述の複数のチップ像反射面は、第１の出射口６３の真下に配置され、水平に入射したチップ１４の像を真上に反射する第１の最終反射面（第４反射面７４）と、第１反射面７１によって水平方向に反射されたチップ１４の像を第１の最終反射面に導く、少なくとも一つの第１の中継反射面（第２反射面７２、第３反射面７３）とを含む形態となっている。 The above-mentioned multiple chip image reflecting surfaces provided on the first block body 53 are arranged directly below the first exit port 63 and include a first final reflecting surface (fourth reflecting surface 74) that reflects the image of the horizontally incident chip 14 directly upwards, and at least one first relay reflecting surface (second reflecting surface 72, third reflecting surface 73) that guides the image of the chip 14 reflected horizontally by the first reflecting surface 71 to the first final reflecting surface.

また第２のブロック体５４に設けられた上述の基板像反射面は、第２の出射口６４の真下に配置され、水平に入射したボンディング位置２２ａの像を真上に反射する第２の最終反射面（第８反射面７８）と、第５反射面７５によって水平方向に反射されたボンディング位置２２ａの像を第２の最終反射面に導く、少なくとも一つの第２の中継反射面（第６反射面７６、第７反射面７７）とを含む形態となっている。 The above-mentioned substrate image reflecting surface provided on the second block body 54 is disposed directly below the second exit port 64 and includes a second final reflecting surface (eighth reflecting surface 78) that reflects the image of the bonding position 22a incident horizontally directly upward, and at least one second relay reflecting surface (sixth reflecting surface 76, seventh reflecting surface 77) that guides the image of the bonding position 22a reflected horizontally by the fifth reflecting surface 75 to the second final reflecting surface.

可動プリズム３２ａは、チップ１４の像を第１の最終反射面（第４反射面７４）に対して直接導く第１の中継反射面（第３反射面７３）から第１の最終反射面に対するチップ１４の像の第１の最終反射面への光路の方向と、ボンディング位置２２ａの像を第２の最終反射面（第８反射面７８）に直接導く第２の中継反射面（第７反射面７７）から第２の最終反射面に対するボンディング位置２２ａの像の第２の最終反射面への光路の方向と、が略同一となっている。 The movable prism 32a has a substantially identical optical path direction from the first relay reflecting surface (third reflecting surface 73), which directly guides the image of the chip 14 to the first final reflecting surface (fourth reflecting surface 74), to the first final reflecting surface of the image of the chip 14, and a substantially identical optical path direction from the second relay reflecting surface (seventh reflecting surface 77), which directly guides the image of the bonding position 22a to the second final reflecting surface (eighth reflecting surface 78), to the second final reflecting surface of the image of the bonding position 22a.

そして、可動プリズム３２ａは、第１の最終反射面（第４反射面７４）への光路の方向と第２の最終反射面（第８反射面７８）への光路の方向が可動プリズム３２ａの移動の方向（Ｙ軸に沿う方向）と略平行である。 The direction of the optical path to the first final reflecting surface (fourth reflecting surface 74) and the direction of the optical path to the second final reflecting surface (eighth reflecting surface 78) of the movable prism 32a are approximately parallel to the direction of movement of the movable prism 32a (the direction along the Y axis).

上記構成を有する可動プリズム３２ａにおいて、第１の最終反射面（第４反射面７４）は、第１の出射口６３の真下に配置され、入射したチップ１４の像を真上に反射し、反射体５０の第１反射面７１と略平行の傾きを有する。また、第２の最終反射面（第８反射面７８）は、第２の出射口６４の真下に配置され、入射したボンディング位置２２ａの像を真上に反射し、反射体５０の第５反射面７５と略平行の傾きを有する。ここで、第１反射面７１および第５反射面７５は、平行である。つまり、可動プリズム３２ａは、第１の最終反射面（第４反射面７４）と第２の最終反射面（第８反射面７８）とが、略平行となる。 In the movable prism 32a having the above configuration, the first final reflection surface (fourth reflection surface 74) is disposed directly below the first exit 63, reflects the incident image of the chip 14 directly upward, and has an inclination that is approximately parallel to the first reflection surface 71 of the reflector 50. The second final reflection surface (eighth reflection surface 78) is disposed directly below the second exit 64, reflects the incident image of the bonding position 22a directly upward, and has an inclination that is approximately parallel to the fifth reflection surface 75 of the reflector 50. Here, the first reflection surface 71 and the fifth reflection surface 75 are parallel. In other words, the first final reflection surface (fourth reflection surface 74) and the second final reflection surface (eighth reflection surface 78) of the movable prism 32a are approximately parallel.

そして、可動プリズム３２ａは、第１の最終反射面（第４反射面７４）への光路の方向（例えば矢印ｈ２）と第２の最終反射面（第８反射面７８）への光路の方向（例えば矢印ｈ２）が可動プリズム３２ａの移動の方向（例えば矢印ｈ１、矢印ｈ２）と略平行となっている。 The direction of the optical path to the first final reflecting surface (fourth reflecting surface 74) (e.g., arrow h2) and the direction of the optical path to the second final reflecting surface (eighth reflecting surface 78) (e.g., arrow h2) of the movable prism 32a are approximately parallel to the direction of movement of the movable prism 32a (e.g., arrows h1 and h2).

第１のブロック体５３と第２のブロック体５４とは、反射体５０の中心を通過して第１の水平方向（例えば矢印ｈ１）と第２の水平方向（例えば矢印ｈ２）と水平面内で直交する直線（中心線ＣＬ）を基準に非線対称になっている。第１のブロック体５３は、例えば平面視が台形となって２つ以上の辺部が反射平面を有する透明体で形成できる。第２のブロック体５４は、例えば平面視で平行四辺形となって２つ以上の辺部が反射平面を有する透明体で形成できる。なお、略平行とは、真の平行を含むことに加え、アライメントにおいて支障のない程度の平行度の誤差は含む意である。 The first block body 53 and the second block body 54 are asymmetrical with respect to a straight line (center line CL) that passes through the center of the reflector 50 and is perpendicular to the first horizontal direction (e.g., arrow h1) and the second horizontal direction (e.g., arrow h2) in the horizontal plane. The first block body 53 can be formed, for example, of a transparent body that is trapezoidal in plan view and has two or more reflective sides. The second block body 54 can be formed, for example, of a transparent body that is parallelogrammatic in plan view and has two or more reflective sides. Note that "approximately parallel" includes true parallelism as well as an error in parallelism that does not interfere with alignment.

上記の可動プリズム３２ａの機能を総括すると、可動プリズム３２ａは、ボンディング位置２２ａの上方に位置するチップ１４と基板２２との間に位置した際に、チップ１４の像をチップ１４に対向する第１の入射口６１から入射させ第１の入射口６１から水平方向に離間した第１の出射口６３から上方に出射させる。これともに可動プリズム３２ａは、基板２２のボンディング位置２２ａの像をボンディング位置２２ａと対向する第２の入射口６２から入射させ第２の入射口６２から水平方向に離間した第２の出射口６４から上方に出射させる機能を有する。 To summarize the functions of the movable prism 32a described above, when the movable prism 32a is positioned between the chip 14 located above the bonding position 22a and the substrate 22, the image of the chip 14 is incident on the first entrance 61 facing the chip 14 and is emitted upward from the first exit 63 horizontally spaced from the first entrance 61. In addition, the movable prism 32a has the function of causing an image of the bonding position 22a on the substrate 22 to be incident on the second entrance 62 facing the bonding position 22a and being emitted upward from the second exit 64 horizontally spaced from the second entrance 62.

このように、ボンディングツール２９に保持されたチップ１４と基板２２のボンディング位置２２ａとの間に進退させて上下２視野の認識を同時に行うために用いられる可動導光体として、本実施の形態に示すような構成の可動プリズム３２ａを用いることにより、以下に述べるような効果を得る。まず、可動プリズム３２ａは、第１のブロック体５３、第２のブロック体５４などのプリズムを組み合わせて構成されていることから、可動光学ユニット３２の全体形状における厚み寸法を極力小さくできるとともに、重量の軽量化が可能となっている。 In this way, by using the movable prism 32a configured as shown in this embodiment as a movable light guide that is moved back and forth between the chip 14 held by the bonding tool 29 and the bonding position 22a on the substrate 22 to simultaneously recognize two fields of view, upper and lower, the following effects are obtained. First, the movable prism 32a is configured by combining prisms such as the first block body 53 and the second block body 54, so that the thickness dimension of the overall shape of the movable optical unit 32 can be minimized and the weight can be reduced.

したがって、図６（ａ）に示す撮像動作において、チップ１４を保持したボンディングツール２９を待機させる待機高さを極力低く設定することが可能となっている。これにより、図６（ｂ）に示すボンディング動作において、ボンディングツール２９が昇降するボンディング動作ストロークを小さくすることが可能となり、動作タクトタイムが短縮されている。加えて可動光学ユニット３２を進退させる進退動作において、重量の軽量化が図られていることから高速動作が可能になり、動作タクトタイムの更なる短縮が実現される。 Therefore, in the imaging operation shown in FIG. 6(a), it is possible to set the standby height at which the bonding tool 29 holding the chip 14 waits as low as possible. This makes it possible to reduce the bonding operation stroke in which the bonding tool 29 rises and falls in the bonding operation shown in FIG. 6(b), thereby shortening the operation tact time. In addition, the weight of the movable optical unit 32 has been reduced, making it possible to perform high-speed operation, thereby further shortening the operation tact time.

なお、実施の形態１では、可動導光体として多面反射プリズムを用いた可動プリズム３２ａを用いる例を示しているが、可動プリズム３２ａには限定されない。すなわち、上述の機能を実現可能な構成であれば、ミラーなどの反射体やレンズなどの光学要素を組み込んで可動導光体を構成するようにしてもよい。 In the first embodiment, an example is shown in which a movable prism 32a using a multifaceted reflecting prism is used as the movable light guide, but the present invention is not limited to the movable prism 32a. In other words, as long as the configuration can realize the above-mentioned functions, the movable light guide may be configured by incorporating optical elements such as a reflector such as a mirror or a lens.

また実施の形態１では、第１の入射口６１、第２の入射口６２から水平方向に離間した位置に、第１の出射口６３、第２の出射口６４を配置する構成を採用しているが、このような構成には限定されない。すなわち、第１の入射口６１、第２の入射口６２から取り込まれたチップ１４の像、ボンディング位置２２ａの像を、上左撮像部４１（第１の撮像部の一例）と下左撮像部４２（第２の撮像部の一例）と上右撮像部４３（第３の撮像部の一例）と下右撮像部４４（第４の撮像部の一例）とに伝達可能なように、可動プリズム３２ａと固定光学ユニット３３および撮像ユニット３４との取合い部が設定されていればよい。 In addition, in the first embodiment, the first exit 63 and the second exit 64 are arranged at positions horizontally spaced apart from the first entrance 61 and the second entrance 62, but the present invention is not limited to such a configuration. That is, it is only necessary that the interface between the movable prism 32a and the fixed optical unit 33 and the imaging unit 34 is set so that the image of the chip 14 and the image of the bonding position 22a captured from the first entrance 61 and the second entrance 62 can be transmitted to the upper left imaging unit 41 (an example of a first imaging unit), the lower left imaging unit 42 (an example of a second imaging unit), the upper right imaging unit 43 (an example of a third imaging unit), and the lower right imaging unit 44 (an example of a fourth imaging unit).

次に、上述構成の可動プリズム３２ａと固定光学ユニット３３との組み合わせを使用して、撮像ユニット３４によってチップ１４とボンディング位置２２ａを撮像する際の撮像視野および撮像経路について、図８、図９を参照して説明する。図８において、可動プリズム３２ａの反射体５０の上方に示す上左画像ＵＬ、上右画像ＵＲは、撮像対象となるチップ１４の画像を示しており、反射体５０の下方に示す下左画像ＤＬ、下右画像ＤＲは、撮像対象となるボンディング位置２２ａの画像を示している。なお太線の破線にて示すＣ１～Ｃ１１は、チップ１４の像が撮像ユニット３４に導かれる撮像の経路を示しており、また太線の一点鎖線にて示すＢ１～Ｂ１１は、ボンディング位置２２ａの像が撮像ユニット３４に導かれる撮像の経路を示している。 Next, the imaging field of view and imaging path when the imaging unit 34 images the chip 14 and bonding position 22a using the combination of the movable prism 32a and fixed optical unit 33 configured as described above will be described with reference to Figures 8 and 9. In Figure 8, the upper left image UL and upper right image UR shown above the reflector 50 of the movable prism 32a show an image of the chip 14 to be imaged, and the lower left image DL and lower right image DR shown below the reflector 50 show an image of the bonding position 22a to be imaged. Note that C1 to C11 shown by thick dashed lines show the imaging path along which the image of the chip 14 is guided to the imaging unit 34, and B1 to B11 shown by thick dashed lines show the imaging path along which the image of the bonding position 22a is guided to the imaging unit 34.

ここで、上左画像ＵＬは、チップ１４の像の一部（左半分）である第１の部分像に該当し、上右画像ＵＲはチップ１４の像の第１の部分像とは異なる一部（右半分）である第３の部分像に該当する。また下左画像ＤＬは、ボンディング位置２２ａの像の第１の部分像に対応する一部（左半分）である第２の部分像に該当し、下右画像ＤＲはボンディング位置２２ａの像の第３の部分像に対応する一部（右半分）である第４の部分像に該当する。ここで、「対応する」とは、これらの部分像を取得する際の撮像視野が上下に重なった状態であることを意味している。 Here, the upper left image UL corresponds to a first partial image that is a part (left half) of the image of the chip 14, and the upper right image UR corresponds to a third partial image that is a different part (right half) from the first partial image of the image of the chip 14. The lower left image DL corresponds to a second partial image that is a part (left half) that corresponds to the first partial image of the image of the bonding position 22a, and the lower right image DR corresponds to a fourth partial image that is a part (right half) that corresponds to the third partial image of the image of the bonding position 22a. Here, "corresponding" means that the imaging fields of view when acquiring these partial images are vertically overlapped.

チップ１４の上左画像ＵＬ、上右画像ＵＲは、反射体５０の上面の第１の入射口６１に入射し（経路Ｃ１）、第１のブロック体５３内を導かれて第５導光体５５の上面の第１の出射口６３から上方へ出射する（経路Ｃ５）。ボンディング位置２２ａの下左画像ＤＬ、下右画像ＤＲは、反射体５０の下面の第２の入射口６２に入射し（経路Ｂ１）、第２のブロック体５４内を導かれて第６導光体５６の上面の第２の出射口６４から上方へ出射する（経路Ｂ５）。 The upper left image UL and the upper right image UR of the chip 14 enter the first entrance 61 on the upper surface of the reflector 50 (path C1), are guided through the first block body 53, and exit upward from the first exit 63 on the upper surface of the fifth light guide 55 (path C5). The lower left image DL and the lower right image DR of the bonding position 22a enter the second entrance 62 on the lower surface of the reflector 50 (path B1), are guided through the second block body 54, and exit upward from the second exit 64 on the upper surface of the sixth light guide 56 (path B5).

図８，図９に示すように、第１のブロック体５３内では、反射体５０から入射したチップ１４の像（経路Ｃ２）は、第２反射面７２に入射してＸ方向に反射され（経路Ｃ３）、さらに第３反射面７３に入射してＹ方向に反射される（経路Ｃ４）。次に第５導光体５５の第４反射面７４に入射して上方に反射され、第１の出射口６３に至る。また第２のブロック体５４内では、反射体５０から入射したボンディング位置２２ａの像（経路Ｂ２）は第６反射面７６に入射してＸ方向に反射され（経路Ｂ３）、さらに第７反射面７７に入射してＹ方向に反射される（経路Ｂ４）。次いで第６導光体５６の第８反射面７８に入射して上方に反射され、第２の出射口６４に至る。 8 and 9, in the first block body 53, the image of the chip 14 (path C2) incident from the reflector 50 is incident on the second reflecting surface 72 and reflected in the X direction (path C3), and then incident on the third reflecting surface 73 and reflected in the Y direction (path C4). Next, it is incident on the fourth reflecting surface 74 of the fifth light guide 55 and reflected upward, and reaches the first exit 63. In the second block body 54, the image of the bonding position 22a incident from the reflector 50 (path B2) is incident on the sixth reflecting surface 76 and reflected in the X direction (path B3), and then incident on the seventh reflecting surface 77 and reflected in the Y direction (path B4). Next, it is incident on the eighth reflecting surface 78 of the sixth light guide 56 and reflected upward, and reaches the second exit 64.

第５導光体５５の上方には、上左プリズム４５の入射縁部４５ａ、上右プリズム４６の入射縁部４６ａが位置しており、第６導光体５６の上方には、下左プリズム４７の入射縁部４７ａ、下右プリズム４８の入射縁部４８ａが位置している（図８参照）。ここで上左プリズム４５、上右プリズム４６は、入射縁部４５ａ、入射縁部４６ａが、第５導光体５５の上面の第１の出射口６３を左右方向に２つに区分した第１の左出射口６３Ｌ、第１の右出射口６３Ｒの上方にそれぞれ位置するように配置されている（図７参照）。また下左プリズム４７、下右プリズム４８は、入射縁部４７ａ、入射縁部４８ａが、第６導光体５６の上面の第２の出射口６４を左右方向に２つに区分した第２の左出射口６４Ｌ、第２の右出射口６４Ｒの上方にそれぞれ位置するように配置されている（図７参照）。 The entrance edge 45a of the upper left prism 45 and the entrance edge 46a of the upper right prism 46 are located above the fifth light guide 55, and the entrance edge 47a of the lower left prism 47 and the entrance edge 48a of the lower right prism 48 are located above the sixth light guide 56 (see FIG. 8). Here, the upper left prism 45 and the upper right prism 46 are arranged so that the entrance edge 45a and the entrance edge 46a are located above the first left exit 63L and the first right exit 63R, which divide the first exit 63 on the upper surface of the fifth light guide 55 into two in the left-right direction, respectively (see FIG. 7). The lower left prism 47 and the lower right prism 48 are arranged so that the entrance edge 47a and the entrance edge 48a are located above the second left exit 64L and the second right exit 64R, which divide the second exit 64 on the upper surface of the sixth light guide 56 into two in the left-right direction (see FIG. 7).

このような構成により、チップ１４の像、ボンディング位置２２ａの像を左右２つに区分した４つの部分像のそれぞれを、撮像ユニット３４を構成する４つの撮像部によって取り込むことができるようになっている。すなわち第１の出射口６３から出射されたチップ１４の像のうち、第１の左出射口６３Ｌから出射される上左画像ＵＬ、第１の右出射口６３Ｒから出射される上右画像ＵＲは、上左プリズム４５の入射縁部４５ａ、上右プリズム４６の入射縁部４６ａにそれぞれ入射する（経路Ｃ６，Ｃ７）。 This configuration allows the image of the chip 14 and the image of the bonding position 22a to be divided into four partial images, one for each side, and captured by the four imaging sections that make up the imaging unit 34. That is, of the image of the chip 14 emitted from the first exit 63, the upper left image UL emitted from the first left exit 63L and the upper right image UR emitted from the first right exit 63R are incident on the entrance edge 45a of the upper left prism 45 and the entrance edge 46a of the upper right prism 46, respectively (paths C6 and C7).

そして上左プリズム４５の入射縁部４５ａ、上右プリズム４６の入射縁部４６ａにそれぞれ入射した上左画像ＵＬ、上右画像ＵＲは、上左プリズム４５、上右プリズム４６内でそれぞれ出射縁部４５ｂ、出射縁部４６ｂ側に反射され（図８に示す経路Ｃ８、Ｃ１０参照）、ここで下方に反射されて上左撮像部４１、上右撮像部４３に入射する（経路Ｃ９、Ｃ１１）。 The upper left image UL and the upper right image UR that are incident on the entrance edge 45a of the upper left prism 45 and the entrance edge 46a of the upper right prism 46, respectively, are reflected to the exit edge 45b and the exit edge 46b within the upper left prism 45 and the upper right prism 46, respectively (see paths C8 and C10 shown in FIG. 8), where they are reflected downward and enter the upper left imaging section 41 and the upper right imaging section 43 (paths C9 and C11).

また第２の出射口６４から出射されたボンディング位置２２ａの像のうち、第２の左出射口６４Ｌ（図７参照）から出射される下左画像ＤＬ、第２の右出射口６４Ｒ（図７参照）から出射される下右画像ＤＲは、下左プリズム４７の入射縁部４７ａ、下右プリズム４８の入射縁部４８ａにそれぞれ入射する（経路Ｂ６，Ｂ７）。そして下左プリズム４７の入射縁部４７ａ、下右プリズム４８の入射縁部４８ａにそれぞれ入射した下左画像ＤＬ、下右画像ＤＲは、下左プリズム４７、下右プリズム４８内でそれぞれ出射縁部４７ｂ、出射縁部４８ｂ側に反射され（図８に示す経路Ｂ８、Ｂ１０参照）、ここで下方に反射されて下左撮像部４２、下右撮像部４４に入射する（経路Ｂ９、Ｂ１１）。 Of the images of the bonding position 22a emitted from the second exit 64, the lower left image DL emitted from the second left exit 64L (see FIG. 7) and the lower right image DR emitted from the second right exit 64R (see FIG. 7) are incident on the entrance edge 47a of the lower left prism 47 and the entrance edge 48a of the lower right prism 48, respectively (paths B6 and B7). The lower left image DL and the lower right image DR that are incident on the entrance edge 47a of the lower left prism 47 and the entrance edge 48a of the lower right prism 48, respectively, are reflected to the exit edge 47b and the exit edge 48b side in the lower left prism 47 and the lower right prism 48, respectively (paths B8 and B10 shown in FIG. 8), where they are reflected downward and enter the lower left imaging unit 42 and the lower right imaging unit 44 (paths B9 and B11).

上記構成において、上左撮像部４１は、第１の出射口６３から出射されたチップ１４の像の一部である第１の部分像（上左画像ＵＬ）を撮像し、下左撮像部４２は第２の出射口６４から出射されたボンディング位置２２ａの像の第１の部分像（上左画像ＵＬ）に対応する一部である第２の部分像（下左画像ＤＬ）を撮像する。また上右撮像部４３は、第１の出射口６３から出射されたチップ１４の像の第１の部分像（上左画像ＵＬ）とは異なる一部である第３の部分像（上右画像ＵＲ）を撮像し、下右撮像部４４は、第２の出射口６４から出射されたボンディング位置２２ａの像の第３の部分像（上右画像ＵＲ）に対応する一部である第４の部分像（下右画像ＤＲ）を撮像する。 In the above configuration, the upper left imaging unit 41 captures a first partial image (upper left image UL) that is a part of the image of the chip 14 emitted from the first emission port 63, and the lower left imaging unit 42 captures a second partial image (lower left image DL) that is a part corresponding to the first partial image (upper left image UL) of the image of the bonding position 22a emitted from the second emission port 64. The upper right imaging unit 43 captures a third partial image (upper right image UR) that is a part different from the first partial image (upper left image UL) of the image of the chip 14 emitted from the first emission port 63, and the lower right imaging unit 44 captures a fourth partial image (lower right image DR) that is a part corresponding to the third partial image (upper right image UR) of the image of the bonding position 22a emitted from the second emission port 64.

さらに詳細に述べると、ボンディング装置１が備えた固定光学ユニット３３は、第１の出射口６３から出射されたチップ１４の像の一部である第１の部分像（上左画像ＵＬ）を入射させ出射させる第１の導光体（上左プリズム４５）と、第２の出射口６４から出射されたボンディング位置２２ａの像の一部である第２の部分像（下左画像ＤＬ）を入射させ出射させる第２の導光体（下左プリズム４７）と、第１の出射口６３から出射されたチップ１４の像の第１の部分像（上左画像ＵＬ）とは異なる一部である第３の部分像（上右画像ＵＲ）を入射させ出射させる第３の導光体（上右プリズム４６）と、第２の出射口６４から出射されたボンディング位置２２ａの像の第２の部分像（下左画像ＤＬ）とは異なる一部である第４の部分像（下右画像ＤＲ）を入射させ出射させる第４の導光体（下右プリズム４８）とを備えている。 In more detail, the fixed optical unit 33 provided in the bonding device 1 includes a first light guide (upper left prism 45) that receives and emits a first partial image (upper left image UL) that is a part of the image of the chip 14 emitted from the first emission port 63, a second light guide (lower left prism 47) that receives and emits a second partial image (lower left image DL) that is a part of the image of the bonding position 22a emitted from the second emission port 64, and a first light guide (upper left prism 48) that receives and emits a second partial image (lower left image DL) that is a part of the image of the bonding position 22a emitted from the second emission port 64. It is equipped with a third light guide (upper right prism 46) that allows a third partial image (upper right image UR) to enter and exit, which is a part different from the first partial image (upper left image UL) of the image of the chip 14 emitted from the emission port 63, and a fourth light guide (lower right prism 48) that allows a fourth partial image (lower right image DR) to enter and exit, which is a part different from the second partial image (lower left image DL) of the image of the bonding position 22a emitted from the second emission port 64.

そして上左撮像部４１は第１の導光体（上左プリズム４５）から出射された第１の部分像（上左画像ＵＬ）を撮像し、下左撮像部４２は、第２の導光体（下左プリズム４７）から出射された第２の部分像（下左画像ＤＬ）を撮像する。また上右撮像部４３は、第３の導光体（上右プリズム４６）から出射された第３の部分像（上右画像ＵＲ）を撮像し、下右撮像部４４は、第４の導光体（下右プリズム４８）から出射された第４の部分像（下右画像ＤＲ）を撮像する。 The upper left imaging unit 41 captures the first partial image (upper left image UL) emitted from the first light guide (upper left prism 45), and the lower left imaging unit 42 captures the second partial image (lower left image DL) emitted from the second light guide (lower left prism 47). The upper right imaging unit 43 captures the third partial image (upper right image UR) emitted from the third light guide (upper right prism 46), and the lower right imaging unit 44 captures the fourth partial image (lower right image DR) emitted from the fourth light guide (lower right prism 48).

上述構成の撮像ユニット３４によるチップ１４ とボンディング位置２２ａの撮像において、撮像対象のチップ１４、ボンディング位置２２ａの形状、サイズ、認識点の位置などによって撮像視野の位置を調整する必要が生じる場合がある。このような場合には、撮像部移動機構３５によって、上左撮像部４１、下左撮像部４２、上右撮像部４３、下右撮像部４４を、上左プリズム４５、下左プリズム４７、上右プリズム４６、下右プリズム４８に対して相対的に移動させることにより、各撮像部の撮像視野の位置を調整する。 When capturing images of the chip 14 and bonding position 22a using the imaging unit 34 configured as described above, it may be necessary to adjust the position of the imaging field of view depending on the shape, size, and position of the recognition point of the chip 14 and bonding position 22a to be captured. In such cases, the imaging unit moving mechanism 35 moves the upper left imaging unit 41, the lower left imaging unit 42, the upper right imaging unit 43, and the lower right imaging unit 44 relative to the upper left prism 45, the lower left prism 47, the upper right prism 46, and the lower right prism 48, thereby adjusting the position of the imaging field of view of each imaging unit.

ここで、図８に示すように、チップ１４における上左撮像部４１の視野（上左画像ＵＬ）とボンディング位置２２ａにおける下左撮像部４２の視野（下左画像ＤＬ）は上下に重なった位置関係にある。また同様に、チップ１４における上右撮像部４３の視野（上右画像ＵＲ）とボンディング位置２２ａにおける下右撮像部４４の視野（下右画像ＤＲ）は上下に重なった位置関係にある。 Here, as shown in FIG. 8, the field of view (upper left image UL) of the upper left imaging section 41 on the chip 14 and the field of view (lower left image DL) of the lower left imaging section 42 on the bonding position 22a are in a vertically overlapping positional relationship. Similarly, the field of view (upper right image UR) of the upper right imaging section 43 on the chip 14 and the field of view (lower right image DR) of the lower right imaging section 44 on the bonding position 22a are in a vertically overlapping positional relationship.

前述のように、撮像部移動機構３５の構成において、上左撮像部４１と下左撮像部４２と上右撮像部４３と下右撮像部４４とは、第１の移動機構によってＸ方向には同一方向に同一距離だけ移動する。そして第２の移動機構によって、上左撮像部４１と上右撮像部４３とを同一方向に同一距離移動させるとともに、下左撮像部４２と下右撮像部４４とを、上左撮像部４１と上右撮像部４３とは反対方向に同一距離だけ移動させることができるようになっている。 As described above, in the configuration of the imaging unit movement mechanism 35, the upper left imaging unit 41, the lower left imaging unit 42, the upper right imaging unit 43, and the lower right imaging unit 44 are moved the same distance in the same direction in the X direction by the first movement mechanism. Then, the upper left imaging unit 41 and the upper right imaging unit 43 are moved the same distance in the same direction by the second movement mechanism, and the lower left imaging unit 42 and the lower right imaging unit 44 are moved the same distance in the opposite direction to the upper left imaging unit 41 and the upper right imaging unit 43.

上左撮像部４１、上右撮像部４３、下左撮像部４２、下右撮像部４４をこのような条件で移動させることにより、撮像部移動機構３５は、上左撮像部４１の視野と下左撮像部４２の視野が重なった状態と上右撮像部４３の視野と下右撮像部４４の視野が重なった状態とを維持しながら、上左撮像部４１と下左撮像部４２と上右撮像部４３と下右撮像部４４とを移動させることができる。これにより、チップ１４とボンディング位置２２ａの上下２つの撮像対象のそれぞれを区分した４つの部分像の位置関係を正しく維持した状態で、各撮像部の撮像視野の位置を調整することが可能となっている。 By moving the upper left imaging section 41, the upper right imaging section 43, the lower left imaging section 42, and the lower right imaging section 44 under these conditions, the imaging section moving mechanism 35 can move the upper left imaging section 41, the lower left imaging section 42, the upper right imaging section 43, and the lower right imaging section 44 while maintaining a state in which the field of view of the upper left imaging section 41 and the field of view of the lower left imaging section 42 overlap and a state in which the field of view of the upper right imaging section 43 and the field of view of the lower right imaging section 44 overlap. This makes it possible to adjust the position of the imaging field of view of each imaging section while correctly maintaining the positional relationship of the four partial images that divide the two upper and lower imaging targets of the chip 14 and the bonding position 22a.

上述のチップ１４とボンディング位置２２ａの撮像に用いられる構成要素を、撮像対象毎に区分すると、上左プリズム４５と上左撮像部４１との第１の組み合わせ、または上右プリズム４６と上右撮像部４３との第３の組み合わせは、可動プリズム３２ａの第１の出射口６３から出射されたチップ１４の像を撮像する第１の撮像手段を構成する。また下左プリズム４７と下左撮像部４２との第２の組み合わせ、または下右プリズム４８と下右撮像部４４との第４の組み合わせは、可動プリズム３２ａの第２の出射口６４から出射されたボンディング位置２２ａの像を撮像する第２の撮像手段を構成する。 If the components used to capture the above-mentioned chip 14 and bonding position 22a are divided by the imaging target, the first combination of the upper left prism 45 and the upper left imaging unit 41, or the third combination of the upper right prism 46 and the upper right imaging unit 43, constitutes a first imaging means for capturing an image of the chip 14 emitted from the first emission port 63 of the movable prism 32a. The second combination of the lower left prism 47 and the lower left imaging unit 42, or the fourth combination of the lower right prism 48 and the lower right imaging unit 44, constitutes a second imaging means for capturing an image of the bonding position 22a emitted from the second emission port 64 of the movable prism 32a.

なお、第１の撮像手段、第２の撮像手段において、それぞれの２つの組み合わせのうちのいずれか一方のみを用いてもよく、また双方を用いてもよい。一方の組み合わせのみを用いる場合とは、例えば第１の撮像手段として第１の組み合わせを用い、第２の撮像手段として第２の組み合わせを用いる場合のように、撮像視野の片側の部分像のみを撮像する場合を云う。 Note that for the first imaging means and the second imaging means, either one of the two combinations may be used, or both may be used. Using only one combination refers to a case where only a partial image on one side of the imaging field is captured, such as when the first combination is used as the first imaging means and the second combination is used as the second imaging means.

すなわちボンディング対象が小型のチップ１４であってボンディング動作時の認識が、チップ中心の一点認識で足りるような場合には、片側の撮像部のみを用いる。これに対し、ボンディング対象が大型のチップ１４であってボンディング動作時の認識において、チップの対角位置等の２点を認識することが必要な場合には、前述の２つの組み合わせの双方を用いるようにする。すなわち、チップ１４、ボンディング位置２２ａの双方のそれぞれを、２つの撮像部によって撮像する。このように、実施の形態１に係るボンディング装置１では、小型のチップから大型のチップまで多品種のチップに対応可能であり、汎用性に優れたボンディング装置が実現されている。 That is, when the bonding target is a small chip 14 and recognition during the bonding operation requires recognition of a single point at the center of the chip, only one imaging unit is used. On the other hand, when the bonding target is a large chip 14 and recognition during the bonding operation requires recognition of two points, such as diagonal positions of the chip, both of the above-mentioned two combinations are used. That is, both the chip 14 and the bonding position 22a are imaged by two imaging units. In this way, the bonding device 1 according to the first embodiment is capable of handling a wide variety of chips, from small chips to large chips, and a highly versatile bonding device is realized.

そして上述の第１の撮像手段によって撮像されたチップ１４の像と、第２の撮像手段によって撮像されたボンディング位置２２ａの像に基づいて、チップ１４とボンディング位置２２ａとの相対的な位置ずれが、画像認識により検出される。この画像認識による位置ずれ検出は、制御部５が備えた画像認識部９３（図１０参照）の処理機能によって実行される。したがって、制御部５の画像認識部９３は、チップ１４の像と、ボンディング位置２２ａの像に基づいて、チップ１４とボンディング位置２２ａとの相対的な位置ずれを検出する検出手段となっている。 Then, based on the image of the chip 14 captured by the above-mentioned first imaging means and the image of the bonding position 22a captured by the second imaging means, the relative positional deviation between the chip 14 and the bonding position 22a is detected by image recognition. This positional deviation detection by image recognition is performed by the processing function of the image recognition unit 93 (see FIG. 10) provided in the control unit 5. Therefore, the image recognition unit 93 of the control unit 5 serves as a detection means for detecting the relative positional deviation between the chip 14 and the bonding position 22a based on the image of the chip 14 and the image of the bonding position 22a.

このようにして検出手段によって検出されたチップ１４とボンディング位置２２ａとの相対的な位置ずれに基づいて、制御部５のアライメント処理部９２（図１０）が第２のＸＹテーブル２０を制御することにより、チップ１４を保持したボンディングツール２９と基板２２を保持した基板保持ステージ２１とを相対的に移動させて、チップ１４とボンディング位置２２ａとを位置合わせするアライメント処理が行われる。したがって制御部５のアライメント処理部９２は、ボンディングツール２９と基板保持ステージ２１とを相対的に移動させるアライメント手段を構成する。 Based on the relative positional deviation between the chip 14 and the bonding position 22a detected by the detection means in this manner, the alignment processing section 92 (FIG. 10) of the control section 5 controls the second XY table 20 to relatively move the bonding tool 29 holding the chip 14 and the substrate holding stage 21 holding the substrate 22, thereby performing an alignment process to align the chip 14 with the bonding position 22a. Therefore, the alignment processing section 92 of the control section 5 constitutes an alignment means for relatively moving the bonding tool 29 and the substrate holding stage 21.

ボンディング装置１における撮像手段の定義は複数の定義が可能であり、以下に示すような定義を用いてもよい。すなわち上左プリズム４５と上左撮像部４１との組み合わせを、第１の出射口６３から出射されたチップ１４の像の一部である第１の部分像（上左画像ＵＬ）を撮像する第１の撮像手段と定義し、下左プリズム４７と下左撮像部４２との組み合わせを、第２の出射口６４から出射されたボンディング位置２２ａの像の第１の部分像（上左画像ＵＬ）に対応する一部である第２の部分像（下左画像ＤＬ）を撮像する第２の撮像手段と定義する。 The imaging means in the bonding device 1 can be defined in multiple ways, and the following definition may be used. That is, the combination of the upper left prism 45 and the upper left imaging unit 41 is defined as a first imaging means that captures a first partial image (upper left image UL) that is a part of the image of the chip 14 emitted from the first emission port 63, and the combination of the lower left prism 47 and the lower left imaging unit 42 is defined as a second imaging means that captures a second partial image (lower left image DL) that is a part corresponding to the first partial image (upper left image UL) of the image of the bonding position 22a emitted from the second emission port 64.

また上右プリズム４６と上右撮像部４３との組み合わせを、第１の出射口６３から出射されたチップ１４の像の第１の部分像（上左画像ＵＬ）とは異なる一部である第３の部分像（上右画像ＵＲ）を撮像する第３の撮像手段と定義し、下右プリズム４８と下右撮像部４４との組み合わせを、第２の出射口６４から出射されたボンディング位置２２ａの像の第３の部分像（上右画像ＵＲ）に対応する一部である第４の部分像（下右画像ＤＲ）を撮像する第４の撮像手段と定義する。 The combination of the upper right prism 46 and the upper right imaging unit 43 is defined as a third imaging means for capturing a third partial image (upper right image UR) which is a part different from the first partial image (upper left image UL) of the image of the chip 14 emitted from the first emission port 63, and the combination of the lower right prism 48 and the lower right imaging unit 44 is defined as a fourth imaging means for capturing a fourth partial image (lower right image DR) which is a part corresponding to the third partial image (upper right image UR) of the image of the bonding position 22a emitted from the second emission port 64.

そして上述の第１の撮像手段によって撮像された第１の部分像（上左画像ＵＬ）と、第２の撮像手段によって撮像された第２の部分像（下左画像ＤＬ）と、第３の撮像手段によって撮像された第３の部分像（上右画像ＵＲ）と、第４の撮像手段によって撮像された第４の部分像（下右画像ＤＲ）と、に基づいて、チップ１４とボンディング位置２２ａの相対的な位置ずれが、前述の検出手段によって検出される。そしてこのようにして検出手段によって検出されたチップ１４とボンディング位置２２ａとの相対的な位置ずれに基づいて、前述のアライメント手段によってボンディングツール２９と基板保持ステージ２１とを相対的に移動させることにより、チップ１４とボンディング位置２２ａとを位置合わせするアライメント処理が行われる。 Then, based on the first partial image (upper left image UL) captured by the first imaging means described above, the second partial image (lower left image DL) captured by the second imaging means, the third partial image (upper right image UR) captured by the third imaging means, and the fourth partial image (lower right image DR) captured by the fourth imaging means, the relative positional deviation between the chip 14 and the bonding position 22a is detected by the detection means described above. Then, based on the relative positional deviation between the chip 14 and the bonding position 22a thus detected by the detection means, the alignment means described above moves the bonding tool 29 and the substrate holding stage 21 relatively to each other, thereby performing an alignment process for aligning the chip 14 and the bonding position 22a.

次に図１０を参照して、制御系の構成を説明する。図１０は、実施の形態１に係るボンディング装置の制御系の構成を示すブロック図である。図１０において、制御部５は内部処理機能部としてのボンディング動作制御部９１、アライメント処理部９２、画像認識部９３、視野位置設定部９４および記憶部９５を備えている。また制御部５には、リニアモータ２４、第１のＸＹテーブル１０、第２のＸＹテーブル２０、ボンディングヘッド２６、ピックアップヘッド１５、撮像ユニットＸ軸モータ３４Ｘ、撮像ユニットＹ軸モータ３４Ｙ、上左カメラ４１ｃ、下左カメラ４２ｃ、上右カメラ４３ｃ、下右カメラ４４ｃ、上側光源８１、下側光源８２、スポット照明３６、上左同軸照明４１ｂ、下左同軸照明４２ｂ、上右同軸照明４３ｂ、下右同軸照明４４ｂおよびタッチパネル９６が接続されている。タッチパネル９６は、画像認識部９３による認識画面や制御部５への操作入力やデータ入力用の操作画面などを表示する。 Next, the configuration of the control system will be described with reference to FIG. 10. FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the control system of the bonding device according to the first embodiment. In FIG. 10, the control unit 5 includes a bonding operation control unit 91, an alignment processing unit 92, an image recognition unit 93, a field of view position setting unit 94, and a memory unit 95 as internal processing function units. The control unit 5 is also connected to the linear motor 24, the first XY table 10, the second XY table 20, the bonding head 26, the pickup head 15, the imaging unit X-axis motor 34X, the imaging unit Y-axis motor 34Y, the upper left camera 41c, the lower left camera 42c, the upper right camera 43c, the lower right camera 44c, the upper light source 81, the lower light source 82, the spot lighting 36, the upper left coaxial lighting 41b, the lower left coaxial lighting 42b, the upper right coaxial lighting 43b, the lower right coaxial lighting 44b, and the touch panel 96. The touch panel 96 displays a recognition screen by the image recognition unit 93, an operation screen for inputting operations and data to the control unit 5, and the like.

ボンディング動作制御部９１は、リニアモータ２４、第１のＸＹテーブル１０、第２のＸＹテーブル２０、ボンディングヘッド２６、ピックアップヘッド１５を制御することにより、ピックアップヘッド１５によってチップ供給部２から取り出したチップ１４をボンディングヘッド２６によって基板２２にボンディングするボンディング動作を制御する。 The bonding operation control unit 91 controls the linear motor 24, the first XY table 10, the second XY table 20, the bonding head 26, and the pick-up head 15 to control the bonding operation in which the chip 14 picked up from the chip supply unit 2 by the pick-up head 15 is bonded to the substrate 22 by the bonding head 26.

画像認識部９３は、上左カメラ４１ｃ、下左カメラ４２ｃ、上右カメラ４３ｃ、下右カメラ４４ｃによってチップ１４とボンディング位置２２ａを撮像して得られた画像を認識処理することにより、チップ１４とボンディング位置２２ａとの位置ずれを検出する。すなわち画像認識部９３はチップ１４とボンディング位置２２ａとの相対的な位置ずれを検出する検出手段となっている。上左カメラ４１ｃ、下左カメラ４２ｃ、上右カメラ４３ｃ、下右カメラ４４ｃによる撮像時には、画像認識部９３が備えた照明制御機能によって上側光源８１、下側光源８２、スポット照明３６、上左同軸照明４１ｂ、下左同軸照明４２ｂ、上右同軸照明４３ｂ、下右同軸照明４４ｂの点灯が制御される。 The image recognition unit 93 detects the positional deviation between the chip 14 and the bonding position 22a by performing recognition processing on the images obtained by capturing images of the chip 14 and the bonding position 22a using the upper left camera 41c, the lower left camera 42c, the upper right camera 43c, and the lower right camera 44c. In other words, the image recognition unit 93 is a detection means for detecting the relative positional deviation between the chip 14 and the bonding position 22a. When capturing images using the upper left camera 41c, the lower left camera 42c, the upper right camera 43c, and the lower right camera 44c, the lighting control function of the image recognition unit 93 controls the lighting of the upper light source 81, the lower light source 82, the spot lighting 36, the upper left coaxial lighting 41b, the lower left coaxial lighting 42b, the upper right coaxial lighting 43b, and the lower right coaxial lighting 44b.

視野位置設定部９４は、撮像ユニットＸ軸モータ３４Ｘ、撮像ユニットＹ軸モータ３４Ｙの駆動を制御することにより、撮像ユニット３４を移動させる。これにより、上左撮像部４１、下左撮像部４２、上右撮像部４３、下右撮像部４４の撮像視野の位置が撮像対象に応じて設定される。記憶部９５はボンディング動作制御部９１によるボンディング動作の制御に用いられるボンディングデータや、画像認識部９３による認識処理に用いられる認識データ、さらに視野位置設定部９４による視野位置の設定に用いられる撮像視野データなどのデータを記憶する。 The field of view position setting unit 94 moves the imaging unit 34 by controlling the driving of the imaging unit X-axis motor 34X and the imaging unit Y-axis motor 34Y. This sets the positions of the imaging field of view of the upper left imaging unit 41, the lower left imaging unit 42, the upper right imaging unit 43, and the lower right imaging unit 44 according to the imaging target. The memory unit 95 stores data such as bonding data used to control the bonding operation by the bonding operation control unit 91, recognition data used in the recognition process by the image recognition unit 93, and imaging field of view data used to set the field of view position by the field of view position setting unit 94.

次に、実施の形態１に係るボンディング装置１の作用を説明する。 Next, we will explain the operation of the bonding device 1 according to the first embodiment.

実施の形態１に係るボンディング装置１あるいはボンディング方法は、ボンディングツール２９がチップ１４を保持し、チップ１４と対向するように基板２２が載置されるステージ（例えば基板保持ステージ２１）に向かってボンディングツール２９を下降させてチップ１４を基板２２のボンディング位置２２ａに接合する。ボンディング装置１は、ボンディング位置２２ａの上方に位置するチップ１４と基板２２との間に位置した際に、チップ１４の像（上左画像ＵＬ、上右画像ＵＲ）をチップ１４に対向する第１の入射口６１から入射させ第１の入射口６１から水平方向に離間した第１の出射口６３から上方に出射させるとともに、基板２２のボンディング位置２２ａの像（下左画像ＤＬ、下右画像ＤＲ）をボンディング位置２２ａと対向する第２の入射口６２から入射させ第１の入射口６１から水平方向に離間した第２の出射口６４から上方に出射させる可動導光体（可動プリズム３２ａ）を有する。ボンディング装置１は、第１の出射口６３から出射されたチップ１４の像を撮像する第１の撮像手段（上左撮像部４１、上左プリズム４５）と、第２の出射口６４から出射されたボンディング位置２２ａの像を撮像する第２の撮像手段（下左撮像部４２、下左プリズム４７）と、第１の撮像手段によって撮像されたチップ１４の像と第２の撮像手段によって撮像されたボンディング位置２２ａの像に基づいて、チップ１４とボンディング位置２２ａの相対的な位置ずれを検出する検出手段（画像認識部９３）と、検出手段によって検出された位置ずれに基づいて、ボンディングツール２９とステージとを相対的に移動させるアライメント手段（アライメント処理部９２）と、ボンディング位置２２ａの上方に位置するチップ１４と基板２２との間の空間に可動導光体を進退させる移動手段（リニアモータ２４、ガイドレール２５）と、を有する。可動導光体は、第１の入射口６１から入射したチップ１４の像を第１の方向（例えば矢印ｈ１）に反射するとともに、第２の入射口６２から入射したボンディング位置２２ａの像を第２の方向（例えば矢印ｈ２）に反射する反射体５０と、第１の出射口６３の真下に配置され入射したチップ１４の像を真上に反射し、反射体５０と略平行の傾きを有する第１の最終反射面（第４反射面７４）と、第２の出射口６４の真下に配置され入射したボンディング位置２２ａの像を真上に反射し、反射体５０の反射面と略平行の傾きを有する第２の最終反射面（第８反射面７８）と、を少なくとも含む。 In the bonding apparatus 1 or bonding method according to the first embodiment, the bonding tool 29 holds the chip 14, and the bonding tool 29 is lowered toward a stage (e.g., the substrate holding stage 21) on which the substrate 22 is placed so as to face the chip 14, thereby joining the chip 14 to the bonding position 22a of the substrate 22. The bonding apparatus 1 has a movable light guide (movable prism 32a) which, when positioned between the chip 14 located above the bonding position 22a and the substrate 22, allows an image of the chip 14 (upper left image UL, upper right image UR) to enter through a first entrance 61 facing the chip 14 and emits it upward from a first exit 63 horizontally spaced from the first entrance 61, and allows an image of the bonding position 22a on the substrate 22 (lower left image DL, lower right image DR) to enter through a second entrance 62 facing the bonding position 22a and emits it upward from a second exit 64 horizontally spaced from the first entrance 61. The bonding apparatus 1 has a first imaging means (upper left imaging section 41, upper left prism 45) that captures an image of the chip 14 emitted from the first emission port 63, a second imaging means (lower left imaging section 42, lower left prism 47) that captures an image of the bonding position 22a emitted from the second emission port 64, a detection means (image recognition section 93) that detects a relative positional deviation between the chip 14 and the bonding position 22a based on the image of the chip 14 captured by the first imaging means and the image of the bonding position 22a captured by the second imaging means, an alignment means (alignment processing section 92) that moves the bonding tool 29 and the stage relatively based on the positional deviation detected by the detection means, and a moving means (linear motor 24, guide rail 25) that moves a movable light guide forward and backward in the space between the chip 14 located above the bonding position 22a and the substrate 22. The movable light guide includes at least a reflector 50 that reflects the image of the chip 14 incident from the first entrance 61 in a first direction (e.g., arrow h1) and reflects the image of the bonding position 22a incident from the second entrance 62 in a second direction (e.g., arrow h2), a first final reflection surface (fourth reflection surface 74) that is arranged directly below the first exit 63 and reflects the incident image of the chip 14 directly upward and has an inclination approximately parallel to the reflector 50, and a second final reflection surface (eighth reflection surface 78) that is arranged directly below the second exit 64 and reflects the incident image of the bonding position 22a directly upward and has an inclination approximately parallel to the reflection surface of the reflector 50.

実施の形態１に係るボンディング装置１における作用の説明に先立ち、比較例に係る可動プリズムについて、図１１、図１２、図１３を参照して説明する。図１１は、比較例に係るボンディング装置における可動導光体の構成を示す斜視図である。図１２（ａ）および（ｂ）は、比較例に係る可動導光体に位置ずれが発生したときの視認位置を示す作用説明図である。図１３は、実施の形態１に係る可動プリズム３２ａに位置ずれが発生したときの視認位置を示す作用説明図である。図１１に示す比較例の可動プリズム１０１は、第１のブロック体１０３に設けられた複数のチップ像反射面が、第１の出射口６３の真下に配置され、水平に入射したチップ１４の像を真上に反射する第１の最終反射面（第４反射面１０９）と、第１反射面７１によって水平方向に反射されたチップ１４の像を第１の最終反射面（第４反射面１０９）に導く、少なくとも一つの第１の中継反射面（第２反射面７２、第３反射面１０５）とを含む。 Prior to describing the operation of the bonding device 1 according to embodiment 1, the movable prism according to the comparative example will be described with reference to Figures 11, 12, and 13. Figure 11 is a perspective view showing the configuration of a movable light guide in a bonding device according to the comparative example. Figures 12(a) and (b) are operation explanatory diagrams showing the viewing position when a positional deviation occurs in the movable light guide according to the comparative example. Figure 13 is an operation explanatory diagram showing the viewing position when a positional deviation occurs in the movable prism 32a according to embodiment 1. The comparative movable prism 101 shown in FIG. 11 includes a first block body 103 with multiple chip image reflecting surfaces arranged directly below the first exit port 63, a first final reflecting surface (fourth reflecting surface 109) that reflects the image of the chip 14 incident horizontally directly upward, and at least one first relay reflecting surface (second reflecting surface 72, third reflecting surface 105) that guides the image of the chip 14 reflected horizontally by the first reflecting surface 71 to the first final reflecting surface (fourth reflecting surface 109).

この可動プリズム１０１において、第１のブロック体１０３と第２のブロック体５４、第１の最終反射面（第４反射面１０９）と第２の最終反射面（第８反射面７８）、並びに第１の中継反射面（第２反射面７２、第３反射面１０５）と第２の中継反射面（第６反射面７６、第７反射面７７）とは、反射体５０の中心を通過して第１の水平方向（例えば矢印ｈ１）と第２の水平方向（例えば矢印ｈ２）と水平面内で直交する直線（中心線ＣＬ）を基準に線対称になっている。他の構成は、可動プリズム３２ａと同じである。 In this movable prism 101, the first block body 103 and the second block body 54, the first final reflecting surface (fourth reflecting surface 109) and the second final reflecting surface (eighth reflecting surface 78), as well as the first intermediate reflecting surface (second reflecting surface 72, third reflecting surface 105) and the second intermediate reflecting surface (sixth reflecting surface 76, seventh reflecting surface 77) are symmetrical with respect to a straight line (center line CL) that passes through the center of the reflector 50 and is perpendicular to the first horizontal direction (e.g., arrow h1) and the second horizontal direction (e.g., arrow h2) in the horizontal plane. The other configurations are the same as those of the movable prism 32a.

図１１において、可動プリズム１０１の撮像経路に記した実線矢印は、第１の出射口６３からの視認方向を示し、最先端の矢印はチップ１４の視認位置を示す。また、可動プリズム１０１の撮像経路に記した破線矢印は、第２の出射口６４からの視認方向を示し、最先端の矢印は基板２２の視認位置を示す。可動プリズム１０１は、チップ１４と基板２２との間にＹ軸に沿う前後方向で進退自在となる。 In FIG. 11, the solid arrow on the imaging path of the movable prism 101 indicates the viewing direction from the first exit 63, and the most distal arrow indicates the viewing position of the chip 14. The dashed arrow on the imaging path of the movable prism 101 indicates the viewing direction from the second exit 64, and the most distal arrow indicates the viewing position of the substrate 22. The movable prism 101 can be moved forward and backward between the chip 14 and the substrate 22 in the forward and backward directions along the Y axis.

図１２（ａ）に示すように、この可動プリズム１０１では、第１の出射口６３から視認されるチップ１４への視線は、光の入射方向と逆に辿ると（実際には、チップ１４からの光は矢印と逆方向で入射する）、まず第４反射面１０９、第３反射面１０５（図１１参照）、第２反射面７２（図１１参照）、第１反射面７１を順に経てチップ１４へと至る。また、可動プリズム１０１では、第２の出射口６４から視認されるボンディング位置２２ａへの視線は、入射方向と逆に辿ると（実際には、ボンディング位置２２ａからの光は矢印と逆方向で入射する）、まず第８反射面７８、第７反射面７７（図１１参照）、第６反射面７６（図１１参照）、第５反射面７５を順に経てボンディング位置２２ａへと至る。 As shown in FIG. 12(a), in this movable prism 101, when the line of sight to the chip 14 viewed from the first exit 63 is traced in the opposite direction to the incident direction of the light (in reality, the light from the chip 14 is incident in the opposite direction to the arrow), it first passes through the fourth reflecting surface 109, the third reflecting surface 105 (see FIG. 11), the second reflecting surface 72 (see FIG. 11), and the first reflecting surface 71 in this order to the chip 14. Also, in the movable prism 101, when the line of sight to the bonding position 22a viewed from the second exit 64 is traced in the opposite direction to the incident direction (in reality, the light from the bonding position 22a is incident in the opposite direction to the arrow), it first passes through the eighth reflecting surface 78, the seventh reflecting surface 77 (see FIG. 11), the sixth reflecting surface 76 (see FIG. 11), and the fifth reflecting surface 75 in this order to the bonding position 22a.

ここで、可動プリズム１０１は、例えば前方向（Ｙ方向）へ移動したとき、図１２（ｂ）に示すように、本来の停止位置に対しΔＹのずれが生じると、チップ１４とボンディング位置２２ａの中心を通る仮想鉛直線ＫＬに対し反射体５０の中心がＹ方向にΔＹだけずれる。このとき、第４反射面１０９を見る視線は上側にずれ、第１反射面７１を見る視線も上側にずれる。第１反射面７１は、第４反射面１０９に対してＹ方向の逆側へ傾斜し、非平行であるため、距離２ΔＹ分だけチップ１４の前側を視認することになる。すなわち、第１の出射口６３からチップ１４を視認する位置は、仮想鉛直線ＫＬからＹ方向に２ΔＹだけずれた位置となる。 Here, when the movable prism 101 moves, for example, in the forward direction (Y direction), as shown in FIG. 12(b), if a deviation of ΔY occurs from the original stopping position, the center of the reflector 50 is shifted by ΔY in the Y direction with respect to the imaginary vertical line KL passing through the center of the chip 14 and the bonding position 22a. At this time, the line of sight to see the fourth reflecting surface 109 shifts upward, and the line of sight to see the first reflecting surface 71 also shifts upward. Since the first reflecting surface 71 is inclined in the opposite direction to the fourth reflecting surface 109 in the Y direction and is non-parallel, the front side of the chip 14 is viewed by a distance of 2ΔY. In other words, the position at which the chip 14 is viewed from the first emission port 63 is shifted by 2ΔY in the Y direction from the imaginary vertical line KL.

一方、第８反射面７８を見る視線は下側にずれ、第５反射面７５を見る視線も下側にずれるが、第８反射面７８と第５反射面７５が平行であるため、第２の出射口６４からボンディング位置２２ａを視認する位置は、仮想鉛直線ＫＬからずれが生じない。従って、可動プリズム１０１では、停止精度以上に前方向へ移動したとき、チップ１４とボンディング位置２２ａとの間で２ΔＹの位置ずれが生じる。 On the other hand, the line of sight when viewing the eighth reflecting surface 78 shifts downward, and the line of sight when viewing the fifth reflecting surface 75 also shifts downward, but because the eighth reflecting surface 78 and the fifth reflecting surface 75 are parallel, the position at which the bonding position 22a is viewed from the second exit 64 does not shift from the imaginary vertical line KL. Therefore, when the movable prism 101 moves forward beyond the stopping accuracy, a positional shift of 2ΔY occurs between the chip 14 and the bonding position 22a.

これに対し、実施の形態１に係るボンディング装置１に用いられる図１３（ａ）の可動プリズム３２ａは、前方向（Ｙ方向）へ移動したとき、図１３（ｂ）に示すように、本来の停止位置に対しΔＹのずれが生じると、チップ１４とボンディング位置２２ａの中心を通る仮想鉛直線ＫＬに対し反射体５０の中心がＹ方向にΔＹだけずれる。このとき、第４反射面７４を見る視線は下側にずれ、第１反射面７１を見る視線も下側にずれる。第１反射面７１は、第４反射面７４と平行であるため、第１反射面７１および第４反射面７４がＹ方向へ平行移動されるだけとなり、チップ１４の中心を視認したままとなる。その結果、第１の出射口６３からチップ１４を視認する位置は、仮想鉛直線ＫＬからずれが生じない。 In contrast, when the movable prism 32a in FIG. 13(a) used in the bonding device 1 according to the first embodiment moves forward (Y direction), as shown in FIG. 13(b), if a deviation of ΔY occurs from the original stop position, the center of the reflector 50 is shifted by ΔY in the Y direction with respect to the imaginary vertical line KL passing through the center of the chip 14 and the bonding position 22a. At this time, the line of sight to see the fourth reflecting surface 74 shifts downward, and the line of sight to see the first reflecting surface 71 also shifts downward. Since the first reflecting surface 71 is parallel to the fourth reflecting surface 74, the first reflecting surface 71 and the fourth reflecting surface 74 are only translated in the Y direction, and the center of the chip 14 remains visible. As a result, the position at which the chip 14 is viewed from the first emission port 63 does not shift from the imaginary vertical line KL.

また、上述と同様に、第８反射面７８を見る視線は下側にずれ、第５反射面７５を見る視線も下側にずれるが、第８反射面７８と第５反射面７５が平行であるため、第２の出射口６４からボンディング位置２２ａを視認する位置は、仮想鉛直線ＫＬからずれが生じない。従って、可動プリズム３２ａでは、前方向へ移動したとき、チップ１４とボンディング位置２２ａとの間で視認位置のずれが生じない。その結果、ボンディング装置１によれば、可動プリズム３２ａの停止精度が悪化しても認識位置に変化を生じなくすることができ、高精度で短時間に部品を実装することが可能となる。 As described above, the line of sight when viewing the eighth reflecting surface 78 shifts downward, and the line of sight when viewing the fifth reflecting surface 75 also shifts downward, but because the eighth reflecting surface 78 and the fifth reflecting surface 75 are parallel, the position at which the bonding position 22a is viewed from the second exit 64 does not shift from the imaginary vertical line KL. Therefore, when the movable prism 32a moves forward, there is no shift in the viewing position between the chip 14 and the bonding position 22a. As a result, with the bonding device 1, even if the stopping accuracy of the movable prism 32a deteriorates, the recognition position can be prevented from changing, making it possible to mount components with high accuracy and in a short time.

また、ボンディング装置１では、光学ヘッド３０を移動させて可動光学ユニット３２をチップ１４と基板２２との間に位置させた状態で、撮像ユニット３４によってチップ１４の像とボンディング位置２２ａの像を撮像する。これにより、ボンディング装置１は、機構を簡素化して設備コストを低減することが可能となっている。 In addition, in the bonding device 1, the optical head 30 is moved to position the movable optical unit 32 between the chip 14 and the substrate 22, and the imaging unit 34 captures an image of the chip 14 and an image of the bonding position 22a. This allows the bonding device 1 to simplify its mechanism and reduce equipment costs.

また、ボンディング装置１において、可動導光体は、第１の方向（例えば矢印ｈ１）に反射されたチップ１４の像を第１の最終反射面（第４反射面７４）に導く第１の中継反射面（第２反射面７２、第３反射面７３）と、第２の方向（例えば矢印ｈ２）に反射されたボンディング位置２２ａの像を第２の最終反射面（第８反射面７８）に導く第２の中継反射面（第６反射面７６、第７反射面７７）と、をさらに含む。 In addition, in the bonding device 1, the movable light guide further includes a first relay reflecting surface (second reflecting surface 72, third reflecting surface 73) that guides the image of the chip 14 reflected in a first direction (e.g., arrow h1) to a first final reflecting surface (fourth reflecting surface 74), and a second relay reflecting surface (sixth reflecting surface 76, seventh reflecting surface 77) that guides the image of the bonding position 22a reflected in a second direction (e.g., arrow h2) to a second final reflecting surface (eighth reflecting surface 78).

このボンディング装置１では、可動プリズム３２ａが、第１の中継反射面（第２反射面７２、第３反射面７３）と、第２の中継反射面（第６反射面７６、第７反射面７７）とを有する。第１の中継反射面（第２反射面７２、第３反射面７３）は、第１のブロック体５３に設けられる。第２の中継反射面（第６反射面７６、第７反射面７７）は、第２のブロック体５４に設けられる。第１のブロック体５３は、平面視が台形となって２つ以上の辺部が反射平面を有する透明体で形成されることにより、第１の方向（例えば矢印ｈ１）に反射されたチップ１４の像を第２の方向（例えば矢印ｈ２）で第１の最終反射面（第４反射面７４）に導くことができる。第２の中継反射面（第６反射面７６、第７反射面７７）は、第２のブロック体５４に設けられる。第２のブロック体５４は、平面視が平行四辺形となって２つ以上の辺部が反射平面を有する透明体で形成されることにより、第２の方向（例えば矢印ｈ２）に反射されたチップ１４の像を第２の方向（例えば矢印ｈ２）で第２の最終反射面（第８反射面７８）に導くことができる。これにより、第１の最終反射面（第４反射面７４）と第２の最終反射面（第８反射面７８）の平行配置が可能となる。 In this bonding device 1, the movable prism 32a has a first relay reflection surface (second reflection surface 72, third reflection surface 73) and a second relay reflection surface (sixth reflection surface 76, seventh reflection surface 77). The first relay reflection surface (second reflection surface 72, third reflection surface 73) is provided on the first block body 53. The second relay reflection surface (sixth reflection surface 76, seventh reflection surface 77) is provided on the second block body 54. The first block body 53 is formed of a transparent body having a trapezoidal shape in a plan view and two or more sides having reflection planes, so that the image of the chip 14 reflected in the first direction (e.g., arrow h1) can be guided to the first final reflection surface (fourth reflection surface 74) in the second direction (e.g., arrow h2). The second relay reflection surface (sixth reflection surface 76, seventh reflection surface 77) is provided on the second block body 54. The second block body 54 is formed of a transparent body having a parallelogram shape in a plan view with two or more sides having flat reflecting surfaces, so that the image of the chip 14 reflected in the second direction (e.g., arrow h2) can be guided to the second final reflecting surface (eighth reflecting surface 78) in the second direction (e.g., arrow h2). This allows the first final reflecting surface (fourth reflecting surface 74) and the second final reflecting surface (eighth reflecting surface 78) to be arranged in parallel.

また、ボンディング装置１は、チップ１４の像を第１の最終反射面（第４反射面７４）に対して直接導く第１の中継反射面（第３反射面７３）から第１の最終反射面に対するチップ１４の像の第１の最終反射面への光路の方向（例えば矢印ｈ２）と、ボンディング位置２２ａの像を第２の最終反射面（第８反射面７８）に直接導く第２の中継反射面（第７反射面７７）から第２の最終反射面に対するボンディング位置２２ａの像の第２の最終反射面への光路の方向（例えば矢印ｈ２）と、が略同一である。 In addition, the bonding device 1 has an optical path direction (e.g., arrow h2) from the first relay reflecting surface (third reflecting surface 73) that directly guides the image of the chip 14 to the first final reflecting surface (fourth reflecting surface 74) to the first final reflecting surface of the image of the chip 14, and an optical path direction (e.g., arrow h2) from the second relay reflecting surface (seventh reflecting surface 77) that directly guides the image of the bonding position 22a to the second final reflecting surface (eighth reflecting surface 78) to the second final reflecting surface of the image of the bonding position 22a.

このボンディング装置１では、第３反射面７３から第４反射面７４への光路の方向と、第７反射面７７から第８反射面７８への光路の方向とが、略同一の方向（例えば矢印ｈ２）となる。これにより、第１の最終反射面（第４反射面７４）と第２の最終反射面（第８反射面７８）の平行配置を実現し、かつ可動プリズム３２ａの停止精度以上の変位方向（例えば矢印ｈ２）に、平行配置された第４反射面７４および第８反射面７８への光路の方向を一致させることが可能となる。 In this bonding device 1, the direction of the optical path from the third reflecting surface 73 to the fourth reflecting surface 74 and the direction of the optical path from the seventh reflecting surface 77 to the eighth reflecting surface 78 are substantially the same direction (e.g., arrow h2). This allows the first final reflecting surface (fourth reflecting surface 74) and the second final reflecting surface (eighth reflecting surface 78) to be arranged in parallel, and makes it possible to align the directions of the optical paths to the parallel-arranged fourth reflecting surface 74 and eighth reflecting surface 78 in a displacement direction (e.g., arrow h2) that is equal to or greater than the stopping accuracy of the movable prism 32a.

また、ボンディング装置１は、第１の最終反射面への光路の方向（例えば矢印ｈ２）と第２の最終反射面への光路の方向（例えば矢印ｈ２）が可動導光体の移動の方向（例えば矢印ｈ１、矢印ｈ２）と略平行である。 In addition, in the bonding device 1, the direction of the optical path to the first final reflection surface (e.g., arrow h2) and the direction of the optical path to the second final reflection surface (e.g., arrow h2) are approximately parallel to the direction of movement of the movable light guide (e.g., arrow h1, arrow h2).

このボンディング装置１では、第４反射面７４と第８反射面７８の平行配置を実現し、かつ第４反射面７４および第８反射面７８に対する光路の方向（例えば矢印ｈ２）が可動プリズム３２ａの移動の方向（例えば矢印ｈ１、矢印ｈ２）と略平行となる。これにより、停止精度が悪化し、可動プリズム３２ａの停止位置にずれが生じても、認識位置には変化を生じさせない光学系の構成が可能となる。 In this bonding device 1, the fourth reflecting surface 74 and the eighth reflecting surface 78 are arranged in parallel, and the direction of the optical path relative to the fourth reflecting surface 74 and the eighth reflecting surface 78 (e.g., arrow h2) is approximately parallel to the direction of movement of the movable prism 32a (e.g., arrows h1 and h2). This makes it possible to configure an optical system that does not cause a change in the recognition position even if the stopping accuracy deteriorates and a shift occurs in the stopping position of the movable prism 32a.

また、ボンディング装置１において、第１の方向（例えば矢印ｈ１）と第２の方向（例えば矢印ｈ２）は互いに逆向きである。 In addition, in the bonding device 1, the first direction (e.g., arrow h1) and the second direction (e.g., arrow h2) are opposite to each other.

このボンディング装置１では、可動プリズム３２ａに設けられた反射体５０が、上方のチップ１４からの光を第１反射面７１から入射させ、下方の基板２２からの光を第５反射面７５から入射させる。反射体５０は、第１反射面７１および第５反射面７５が、仮想鉛直線ＫＬに対して４５°で傾斜した面の表裏に形成される。これにより、可動プリズム３２ａは、ボンディングツール２９に保持されたチップ１４と基板２２のボンディング位置２２ａとの間に進退させて上下２視野の認識を同時に行うことが可能となる。 In this bonding device 1, the reflector 50 provided on the movable prism 32a allows light from the chip 14 above to be incident on the first reflecting surface 71, and allows light from the substrate 22 below to be incident on the fifth reflecting surface 75. The reflector 50 has the first reflecting surface 71 and the fifth reflecting surface 75 formed on the front and back of a surface inclined at 45° with respect to the imaginary vertical line KL. This allows the movable prism 32a to be moved forward and backward between the chip 14 held by the bonding tool 29 and the bonding position 22a of the substrate 22, allowing for simultaneous recognition of two fields of view, upper and lower.

また、ボンディング装置１において、第１の方向（例えば矢印ｈ１）と第２の方向（例えば矢印ｈ２）は水平方向である。 In addition, in the bonding apparatus 1, the first direction (e.g., arrow h1) and the second direction (e.g., arrow h2) are horizontal directions.

このボンディング装置１では、可動プリズム３２ａが矢印ｈ１と矢印ｈ２の方向に移動され、可動プリズム３２ａに設けられる反射体５０により、上下２視野の認識を同時に行うことができる。これにより、可動プリズム３２ａの全体形状における厚み寸法を極力小さくできるとともに、重量の軽量化が可能となる。 In this bonding device 1, the movable prism 32a is moved in the directions of the arrows h1 and h2, and the reflector 50 provided on the movable prism 32a allows for simultaneous recognition of two fields of view, upper and lower. This allows for the thickness dimension of the overall shape of the movable prism 32a to be minimized, and allows for a reduction in weight.

また、ボンディング位置２２ａの像（下左画像ＤＬ、下右画像ＤＲ）とチップ１４の像（上左画像ＵＬ、上右画像ＵＲ）が複数の撮像手段で撮像されるボンディング装置１あるいはボンディング方法は、ボンディングツール２９がチップ１４を保持し、チップ１４と対向するように基板２２が載置されるステージ（基板保持ステージ２１）に向かってボンディングツール２９を下降させてチップ１４を基板２２のボンディング位置２２ａに接合する。ボンディング装置１は、ボンディング位置２２ａの上方に位置するチップ１４と基板２２との間に位置した際に、チップ１４の像をチップ１４に対向する第１の入射口６１から入射させ第１の入射口６１から水平方向に離間した第１の出射口６３から上方に出射させるとともに、基板２２のボンディング位置２２ａの像をボンディング位置２２ａと対向する第２の入射口６２から入射させ第１の入射口６１から水平方向に離間した第２の出射口６４から上方に出射させる可動導光体（可動プリズム３２ａ）を有する。ボンディング装置１は、第１の出射口６３から出射されたチップ１４の像の一部である第１の部分像（上左画像ＵＬ）を撮像する第１の撮像手段（上左撮像部４１、上左プリズム４５）と、第２の出射口６４から出射されたボンディング位置２２ａの像の第１の部分像に対応する一部である第２の部分像（下左画像ＤＬ）を撮像する第２の撮像手段（下左撮像部４２、下左プリズム４７）と、第１の出射口６３から出射されたチップ１４の像の第１の部分像とは異なる一部である第３の部分像（上右画像ＵＲ）を撮像する第３の撮像手段（上右撮像部４３、上右プリズム４６）と、第２の出射口６４から出射されたボンディング位置２２ａの像の第３の部分像に対応する一部である第４の部分像（下右画像ＤＲ）を撮像する第４の撮像手段（下右撮像部４４、下右プリズム４８）と、第１の撮像手段によって撮像された第１の部分像と第２の撮像手段によって撮像された第２の部分像と第３の撮像手段によって撮像された第３の部分像と第４の撮像手段によって撮像された第４の部分像に基づいて、チップ１４とボンディング位置２２ａの相対的な位置ずれを検出する検出手段（画像認識部９３）と、検出手段によって検出された位置ずれに基づいて、ボンディングツール２９とステージ（基板保持ステージ２１）とを相対的に移動させるアライメント手段（アライメント処理部９２）と、ボンディング位置２２ａの上方に位置するチップ１４と基板２２との間の空間に可動導光体を進退させる移動手段（リニアモータ２４、ガイドレール２５）と、を有する。可動導光体は、第１の入射口６１から入射したチップ１４の像を第１の方向（例えば矢印ｈ１）に反射するとともに、第２の入射口６２から入射したボンディング位置２２ａの像を第２の方向（例えば矢印ｈ２）に反射する反射体５０と、第１の出射口６３の真下に配置され入射したチップ１４の像を真上に反射し、反射体５０の反射面と略平行の傾きを有する第１の最終反射面（第４反射面７４）と、第２の出射口６４の真下に配置され入射したボンディング位置２２ａの像を真上に反射し、反射体５０の反射面と略平行の傾きを有する第２の最終反射面（第８反射面７８）と、を少なくとも含む。 In addition, in a bonding apparatus 1 or bonding method in which images of bonding position 22a (lower left image DL, lower right image DR) and images of chip 14 (upper left image UL, upper right image UR) are captured by multiple imaging means, a bonding tool 29 holds the chip 14, and the bonding tool 29 is lowered toward a stage (substrate holding stage 21) on which a substrate 22 is placed so as to face the chip 14, thereby joining the chip 14 to the bonding position 22a of the substrate 22. The bonding apparatus 1 has a movable light guide (movable prism 32a) which, when positioned between the chip 14 located above the bonding position 22a and the substrate 22, causes an image of the chip 14 to enter through a first entrance 61 facing the chip 14 and to exit upward from a first exit 63 horizontally spaced from the first entrance 61, and causes an image of the bonding position 22a on the substrate 22 to enter through a second entrance 62 facing the bonding position 22a and to exit upward from a second exit 64 horizontally spaced from the first entrance 61. The bonding apparatus 1 includes a first imaging means (upper left imaging section 41, upper left prism 45) for imaging a first partial image (upper left image UL) which is a part of the image of the chip 14 emitted from the first emission port 63, a second imaging means (lower left imaging section 42, lower left prism 47) for imaging a second partial image (lower left image DL) which is a part corresponding to the first partial image of the image of the bonding position 22 a emitted from the second emission port 64, a third imaging means (upper right imaging section 43, upper right prism 46) for imaging a third partial image (upper right image UR) which is a part different from the first partial image of the image of the chip 14 emitted from the first emission port 63, and a fourth imaging means (upper right image DR) which is a part corresponding to the third partial image of the image of the bonding position 22 a emitted from the second emission port 64. The system includes imaging means (lower right imaging section 44, lower right prism 48), detection means (image recognition section 93) for detecting a relative positional misalignment between the chip 14 and the bonding position 22a based on a first partial image captured by the first imaging means, a second partial image captured by the second imaging means, a third partial image captured by the third imaging means, and a fourth partial image captured by the fourth imaging means, alignment means (alignment processing section 92) for relatively moving the bonding tool 29 and the stage (substrate holding stage 21) based on the positional misalignment detected by the detection means, and moving means (linear motor 24, guide rail 25) for moving a movable light guide forward and backward in the space between the chip 14 located above the bonding position 22a and the substrate 22. The movable light guide includes at least a reflector 50 that reflects the image of the chip 14 incident from the first entrance 61 in a first direction (e.g., arrow h1) and reflects the image of the bonding position 22a incident from the second entrance 62 in a second direction (e.g., arrow h2), a first final reflection surface (fourth reflection surface 74) that is arranged directly below the first exit 63 and reflects the incident image of the chip 14 directly upward and has an inclination approximately parallel to the reflection surface of the reflector 50, and a second final reflection surface (eighth reflection surface 78) that is arranged directly below the second exit 64 and reflects the incident image of the bonding position 22a directly upward and has an inclination approximately parallel to the reflection surface of the reflector 50.

このボンディング装置１では、上述と同様の構成により得られる作用によって、可動プリズム３２ａの停止精度が悪化しても認識位置に変化を生じなくすることができ、高精度で短時間に部品を実装することが可能となる。また、機構を簡素化して設備コストを低減することが可能となる。 In this bonding device 1, due to the effect obtained by the same configuration as described above, even if the stopping accuracy of the movable prism 32a deteriorates, the recognition position does not change, making it possible to mount components with high accuracy and in a short time. In addition, it is possible to reduce equipment costs by simplifying the mechanism.

これに加え、このボンディング装置１は、第１の出射口６３から出射されたチップ１４の第１の部分像（上左画像ＵＬ）、第３の部分像（上右画像ＵＲ）、第２の出射口６４から出射されたボンディング位置２２ａのチップ１４の第２の部分像（下左画像ＤＬ）、第４の部分像（下右画像ＤＲ）を、４つのプリズムによって下方に反射する。反射されたこれらの画像を撮像ユニット３４の４つの撮像部に入射させて撮像する。ボンディング装置１は、この構成において、４つの撮像部を撮像部移動手段によって固定光学ユニット３３の４つのプリズムに対して相対的に移動させることにより、４つの撮像部による撮像視野の位置を調整する。これにより、サイズや認識点の位置が異なる多品種のチップ１４を対象とすることが可能となる。 In addition, the bonding device 1 reflects downward the first partial image (upper left image UL) and third partial image (upper right image UR) of the chip 14 emitted from the first emission port 63, and the second partial image (lower left image DL) and fourth partial image (lower right image DR) of the chip 14 at the bonding position 22a emitted from the second emission port 64 by the four prisms. These reflected images are incident on the four imaging sections of the imaging unit 34 and are captured. In this configuration, the bonding device 1 adjusts the position of the imaging field of view of the four imaging sections by moving the four imaging sections relative to the four prisms of the fixed optical unit 33 by the imaging section moving means. This makes it possible to target a wide variety of chips 14 with different sizes and recognition point positions.

また、ボンディング位置２２ａの像とチップ１４の像が複数の撮像手段で撮像されるボンディング装置１において、可動導光体は、第１の方向に反射されたチップ１４の像を第１の最終反射面に導く第１の中継反射面（第２反射面７２、第３反射面７３）と、第２の方向に反射されたボンディング位置２２ａの像を第２の最終反射面に導く第２の中継反射面（第６反射面７６、第７反射面７７）と、をさらに含む。 In addition, in the bonding device 1 in which an image of the bonding position 22a and an image of the chip 14 are captured by multiple imaging means, the movable light guide further includes a first relay reflecting surface (second reflecting surface 72, third reflecting surface 73) that guides the image of the chip 14 reflected in the first direction to the first final reflecting surface, and a second relay reflecting surface (sixth reflecting surface 76, seventh reflecting surface 77) that guides the image of the bonding position 22a reflected in the second direction to the second final reflecting surface.

このボンディング装置１では、サイズや認識点の位置が異なる多品種のチップ１４を対象とすることができるのに加え、第１の最終反射面（第４反射面７４）と第２の最終反射面（第８反射面７８）の平行配置が可能となる。 This bonding device 1 can handle a wide variety of chips 14 with different sizes and recognition point positions, and can also arrange the first final reflection surface (fourth reflection surface 74) and the second final reflection surface (eighth reflection surface 78) in parallel.

また、ボンディング位置２２ａの像とチップ１４の像が複数の撮像手段で撮像されるボンディング装置１は、チップ１４の像を第１の最終反射面に対して直接導く第１の中継反射面から第１の最終反射面に対するチップ１４の像の第１の最終反射面への光路の方向と、ボンディング位置２２ａの像を第２の最終反射面に直接導く第２の中継反射面から第２の最終反射面に対するボンディング位置２２ａの像の第２の最終反射面への光路の方向と、が略同一である。 In addition, in the bonding device 1 in which the image of the bonding position 22a and the image of the chip 14 are captured by multiple imaging means, the direction of the optical path from the first relay reflecting surface, which directly guides the image of the chip 14 to the first final reflecting surface, to the first final reflecting surface of the image of the chip 14 relative to the first final reflecting surface, and the direction of the optical path from the second relay reflecting surface, which directly guides the image of the bonding position 22a to the second final reflecting surface, to the second final reflecting surface of the image of the bonding position 22a relative to the second final reflecting surface, are approximately the same.

このボンディング装置１では、サイズや認識点の位置が異なる多品種のチップ１４を対象とすることができるのに加え、第１の最終反射面（第４反射面７４）と第２の最終反射面（第８反射面７８）の平行配置を実現し、かつ可動プリズム３２ａの停止精度以上の変位方向（例えば矢印ｈ２）に、平行配置された第４反射面７４および第８反射面７８への光路の方向を一致させることが可能となる。 This bonding device 1 can handle a wide variety of chips 14 with different sizes and recognition point positions, and can also realize a parallel arrangement of the first final reflecting surface (fourth reflecting surface 74) and the second final reflecting surface (eighth reflecting surface 78), and can align the direction of the optical path to the parallel arranged fourth reflecting surface 74 and eighth reflecting surface 78 in a displacement direction (e.g., arrow h2) that is equal to or greater than the stopping accuracy of the movable prism 32a.

また、ボンディング位置２２ａの像とチップ１４の像が複数の撮像手段で撮像されるボンディング装置１は、第１の最終反射面への光路の方向と第２の最終反射面への光路の方向が可動導光体の移動の方向と略平行である。 In addition, in the bonding device 1 in which an image of the bonding position 22a and an image of the chip 14 are captured by multiple imaging means, the direction of the optical path to the first final reflection surface and the direction of the optical path to the second final reflection surface are approximately parallel to the direction of movement of the movable light guide.

このボンディング装置１では、サイズや認識点の位置が異なる多品種のチップ１４を対象とすることができるのに加え、停止精度が悪化し、可動プリズム３２ａの停止位置にずれが生じても、認識位置には変化を生じさせない光学系の構成が可能となる。 This bonding device 1 can handle a wide variety of chips 14 with different sizes and recognition point positions, and can also configure an optical system that does not cause a change in the recognition position even if the stopping accuracy deteriorates and the stopping position of the movable prism 32a shifts.

また、ボンディング位置２２ａの像とチップ１４の像が複数の撮像手段で撮像されるボンディング装置１において、第１の方向と第２の方向は互いに逆向きである。 In addition, in a bonding device 1 in which an image of the bonding position 22a and an image of the chip 14 are captured by multiple imaging means, the first direction and the second direction are opposite to each other.

このボンディング装置１では、サイズや認識点の位置が異なる多品種のチップ１４を対象とすることができるのに加え、可動プリズム３２ａは、ボンディングツール２９に保持されたチップ１４と基板２２のボンディング位置２２ａとの間に進退させて上下２視野の認識を同時に行うことが可能となる。 This bonding device 1 can handle a wide variety of chips 14 with different sizes and recognition point positions, and the movable prism 32a can be moved forward and backward between the chip 14 held by the bonding tool 29 and the bonding position 22a on the substrate 22 to simultaneously recognize two fields of view, upper and lower.

また、ボンディング位置２２ａの像とチップ１４の像が複数の撮像手段で撮像されるボンディング装置１において、第１の方向と第２の方向は水平方向である。 In addition, in a bonding device 1 in which an image of the bonding position 22a and an image of the chip 14 are captured by multiple imaging means, the first direction and the second direction are horizontal.

このボンディング装置１では、サイズや認識点の位置が異なる多品種のチップ１４を対象とすることができるのに加え、可動プリズム３２ａの全体形状における厚み寸法を極力小さくできるとともに、重量の軽量化が可能となる。 This bonding device 1 can handle a wide variety of chips 14 with different sizes and recognition point positions, and it also makes it possible to minimize the thickness dimension of the overall shape of the movable prism 32a and reduce its weight.

したがって、実施の形態１に係るボンディング装置１によれば、プリズムの停止精度が悪化しても認識位置は変化せず、高精度で短時間に部品実装できる。 Therefore, with the bonding device 1 according to the first embodiment, even if the stopping accuracy of the prism deteriorates, the recognition position does not change, and components can be mounted with high accuracy in a short time.

以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各種の実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 Although various embodiments have been described above with reference to the drawings, it goes without saying that the present disclosure is not limited to such examples. It is clear that a person skilled in the art can conceive of various modifications, amendments, substitutions, additions, deletions, and equivalents within the scope of the claims, and it is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present disclosure. Furthermore, the components in the various embodiments described above may be combined in any manner as long as it does not deviate from the spirit of the invention.

本開示は、プリズムの停止精度が悪化してもボンディング対象となる部品の認識位置の誤差を低減し、高精度で短時間に部品を実装するボンディング装置およびボンディング方法として有用である。 The present disclosure is useful as a bonding device and bonding method that reduces errors in the recognition position of the component to be bonded even if the stopping accuracy of the prism deteriorates, and mounts the component with high precision in a short time.

１ ボンディング装置
１４ チップ
２１ 基板保持ステージ
２２ 基板
２２ａ ボンディング位置
２４ リニアモータ
２５ ガイドレール
２９ ボンディングツール
６１ 第１の入射口
６２ 第２の入射口
６３ 第１の出射口
６４ 第２の出射口
３２ａ 可動プリズム
４１ 上左撮像部
４２ 下左撮像部
４３ 上右撮像部
４４ 下右撮像部
４５ 上左プリズム
４６ 上右プリズム
４７ 下左プリズム
４８ 下右プリズム
５０ 反射体
７２ 第２反射面
７３ 第３反射面
７４ 第４反射面
７６ 第６反射面
７７ 第７反射面
７８ 第８反射面
９２ アライメント処理部
９３ 画像認識部 1 Bonding device 14 Chip 21 Substrate holding stage 22 Substrate 22a Bonding position 24 Linear motor 25 Guide rail 29 Bonding tool 61 First entrance 62 Second entrance 63 First exit 64 Second exit 32a Movable prism 41 Upper left imaging section 42 Lower left imaging section 43 Upper right imaging section 44 Lower right imaging section 45 Upper left prism 46 Upper right prism 47 Lower left prism 48 Lower right prism 50 Reflector 72 Second reflection surface 73 Third reflection surface 74 Fourth reflection surface 76 Sixth reflection surface 77 Seventh reflection surface 78 Eighth reflection surface 92 Alignment processing section 93 Image recognition section

Claims (14)

ボンディングツールがチップを保持し、前記チップと対向するように基板が載置されるステージに向かって前記ボンディングツールを下降させて前記チップを前記基板のボンディング位置に接合するボンディング装置であって、
前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間に位置した際に、前記チップの像を前記チップに対向する第１の入射口から入射させ前記第１の入射口から水平方向に離間した第１の出射口から上方に出射させるとともに、前記ボンディング位置の像を前記ボンディング位置と対向する第２の入射口から入射させ前記第１の入射口から水平方向に離間した第２の出射口から上方に出射させる可動導光体と、
前記第１の出射口から出射された前記チップの像を撮像する第１の撮像手段と、
前記第２の出射口から出射された前記ボンディング位置の像を撮像する第２の撮像手段と、
前記第１の撮像手段によって撮像された前記チップの像と前記第２の撮像手段によって撮像された前記ボンディング位置の像とに基づいて、前記チップと前記ボンディング位置の相対的な位置ずれを検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記位置ずれに基づいて、前記ボンディングツールと前記ステージとを相対的に移動させるアライメント手段と、
前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間の空間に前記可動導光体を進退させる移動手段と、を有し、
前記可動導光体は、
前記第１の入射口から入射した前記チップの像を第１の方向に反射するとともに、前記第２の入射口から入射した前記ボンディング位置の像を第２の方向に反射する反射体と、
前記第１の出射口の真下に配置され、入射した前記チップの像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第１の最終反射面と、
前記第２の出射口の真下に配置され、入射した前記ボンディング位置の像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第２の最終反射面と、を少なくとも含む、
ボンディング装置。 A bonding apparatus in which a bonding tool holds a chip, and the bonding tool is lowered toward a stage on which a substrate is placed so as to face the chip, thereby bonding the chip to a bonding position of the substrate,
a movable light guide which, when positioned between the chip located above the bonding position and the substrate, causes an image of the chip to be incident from a first entrance facing the chip and to be emitted upward from a first exit opening spaced horizontally from the first entrance, and causes an image of the bonding position to be incident from a second entrance facing the bonding position and to be emitted upward from a second exit opening spaced horizontally from the first entrance;
a first imaging means for capturing an image of the chip emitted from the first emission port;
a second imaging means for capturing an image of the bonding position emitted from the second emission port;
a detection means for detecting a relative positional deviation between the chip and the bonding position based on an image of the chip captured by the first imaging means and an image of the bonding position captured by the second imaging means;
an alignment means for relatively moving the bonding tool and the stage based on the positional deviation detected by the detection means;
a moving means for moving the movable light guide into and out of a space between the chip and the substrate located above the bonding position,
The movable light guide is
a reflector that reflects the image of the chip incident from the first incident port in a first direction and reflects the image of the bonding position incident from the second incident port in a second direction;
a first final reflection surface that is disposed directly below the first exit port, reflects the incident image of the chip directly upward, and has an inclination that is approximately parallel to the reflector;
a second final reflection surface that is disposed directly below the second exit port, reflects the incident image of the bonding position directly upward, and has an inclination that is approximately parallel to the reflector;
Bonding equipment. 前記可動導光体は、
前記第１の方向に反射された前記チップの像を前記第１の最終反射面に導く第１の中継反射面と、
前記第２の方向に反射された前記ボンディング位置の像を前記第２の最終反射面に導く第２の中継反射面と、をさらに含む、
請求項１に記載のボンディング装置。 The movable light guide is
a first intermediate reflecting surface that guides the image of the chip reflected in the first direction to the first final reflecting surface;
a second relay reflecting surface that guides the image of the bonding position reflected in the second direction to the second final reflecting surface.
2. The bonding apparatus according to claim 1. 前記チップの像を前記第１の最終反射面に直接導く前記第１の中継反射面から前記第１の最終反射面への前記チップの像の光路の方向と、前記ボンディング位置の像を前記第２の最終反射面に直接導く前記第２の中継反射面から前記第２の最終反射面への前記ボンディング位置の像の光路の方向と、が略同一である、
請求項２に記載のボンディング装置。 a direction of an optical path of the image of the chip from the first relay reflecting surface to the first final reflecting surface, which directly guides the image of the chip to the first final reflecting surface, and a direction of an optical path of the image of the bonding position from the second relay reflecting surface to the second final reflecting surface, which directly guides the image of the bonding position to the second final reflecting surface, are substantially the same.
3. The bonding apparatus according to claim 2. 前記第１の最終反射面への前記チップの像の光路の方向と、前記第２の最終反射面への前記ボンディング位置の像の光路の方向とは、前記可動導光体の移動の方向と略平行である、
請求項３に記載のボンディング装置。 a direction of an optical path of an image of the chip on the first final reflection surface and a direction of an optical path of an image of the bonding position on the second final reflection surface are substantially parallel to a direction of movement of the movable light guide;
4. The bonding apparatus according to claim 3. 前記第１の方向と前記第２の方向とは、互いに逆向きである、
請求項１～４のうちいずれか一項に記載のボンディング装置。 The first direction and the second direction are opposite to each other.
The bonding apparatus according to any one of claims 1 to 4. 前記第１の方向と前記第２の方向とは、水平方向である、
請求項１～５のうちいずれか一項に記載のボンディング装置。 The first direction and the second direction are horizontal directions.
The bonding apparatus according to any one of claims 1 to 5. ボンディングツールがチップを保持し、前記チップと対向するように基板が載置されるステージに向かって前記ボンディングツールを下降させて前記チップを前記基板のボンディング位置に接合するボンディング装置であって、
前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間に位置した際に、前記チップの像を前記チップに対向する第１の入射口から入射させ前記第１の入射口から水平方向に離間した第１の出射口から上方に出射させるとともに、前記ボンディング位置の像を前記ボンディング位置と対向する第２の入射口から入射させ前記第１の入射口から水平方向に離間した第２の出射口から上方に出射させる可動導光体と、
前記第１の出射口から出射された前記チップの像の一部である第１の部分像を撮像する第１の撮像手段と、
前記第２の出射口から出射された前記ボンディング位置の像の前記第１の部分像に対応する一部である第２の部分像を撮像する第２の撮像手段と、
前記第１の出射口から出射された前記チップの像の前記第１の部分像とは異なる一部である第３の部分像を撮像する第３の撮像手段と、
前記第２の出射口から出射された前記ボンディング位置の像の前記第３の部分像に対応する一部である第４の部分像を撮像する第４の撮像手段と、
前記第１の撮像手段によって撮像された前記第１の部分像と前記第２の撮像手段によって撮像された前記第２の部分像と前記第３の撮像手段によって撮像された前記第３の部分像と前記第４の撮像手段によって撮像された前記第４の部分像とに基づいて、前記チップと前記ボンディング位置の相対的な位置ずれを検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記位置ずれに基づいて、前記ボンディングツールと前記ステージとを相対的に移動させるアライメント手段と、
前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間の空間に前記可動導光体を進退させる移動手段と、を有し、
前記可動導光体は、
前記第１の入射口から入射した前記チップの像を第１の方向に反射するとともに、前記第２の入射口から入射した前記ボンディング位置の像を第２の方向に反射する反射体と、
前記第１の出射口の真下に配置され、入射した前記チップの像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第１の最終反射面と、
前記第２の出射口の真下に配置され、入射した前記ボンディング位置の像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第２の最終反射面と、を少なくとも含む、
ボンディング装置。 A bonding apparatus in which a bonding tool holds a chip, and the bonding tool is lowered toward a stage on which a substrate is placed so as to face the chip, thereby bonding the chip to a bonding position of the substrate,
a movable light guide which, when positioned between the chip located above the bonding position and the substrate, causes an image of the chip to be incident from a first entrance facing the chip and to be emitted upward from a first exit opening spaced horizontally from the first entrance, and causes an image of the bonding position to be incident from a second entrance facing the bonding position and to be emitted upward from a second exit opening spaced horizontally from the first entrance;
a first imaging means for capturing a first partial image which is a part of the image of the chip emitted from the first emission port;
a second imaging means for imaging a second partial image which is a part of the image of the bonding position emitted from the second emission port and corresponds to the first partial image;
a third imaging means for capturing a third partial image which is a part of the image of the chip emitted from the first emission port, the third partial image being different from the first partial image;
a fourth imaging means for capturing a fourth partial image which is a part of the image of the bonding position emitted from the second emission port and corresponds to the third partial image;
a detection means for detecting a relative positional deviation between the chip and the bonding position based on the first partial image captured by the first imaging means, the second partial image captured by the second imaging means, the third partial image captured by the third imaging means, and the fourth partial image captured by the fourth imaging means;
an alignment means for relatively moving the bonding tool and the stage based on the positional deviation detected by the detection means;
a moving means for moving the movable light guide into and out of a space between the chip and the substrate located above the bonding position,
The movable light guide is
a reflector that reflects the image of the chip incident from the first incident port in a first direction and reflects the image of the bonding position incident from the second incident port in a second direction;
a first final reflection surface that is disposed directly below the first exit port, reflects the incident image of the chip directly upward, and has an inclination that is approximately parallel to the reflector;
a second final reflection surface that is disposed directly below the second exit port, reflects the incident image of the bonding position directly upward, and has an inclination that is approximately parallel to the reflector;
Bonding equipment. 前記可動導光体は、
前記第１の方向に反射された前記チップの像を前記第１の最終反射面に導く第１の中継反射面と、前記第２の方向に反射された前記ボンディング位置の像を前記第２の最終反射面に導く第２の中継反射面と、をさらに含む、
請求項７に記載のボンディング装置。 The movable light guide is
a first relay reflecting surface that guides the image of the chip reflected in the first direction to the first final reflecting surface, and a second relay reflecting surface that guides the image of the bonding position reflected in the second direction to the second final reflecting surface.
The bonding apparatus according to claim 7. 前記チップの像を前記第１の最終反射面に直接導く前記第１の中継反射面から前記第１の最終反射面への前記チップの像の光路の方向と、前記ボンディング位置の像を前記第２の最終反射面に直接導く前記第２の中継反射面から前記第２の最終反射面への前記ボンディング位置の像の光路の方向と、が略同一である、
請求項８に記載のボンディング装置。 a direction of an optical path of the image of the chip from the first relay reflecting surface to the first final reflecting surface, which directly guides the image of the chip to the first final reflecting surface, and a direction of an optical path of the image of the bonding position from the second relay reflecting surface to the second final reflecting surface, which directly guides the image of the bonding position to the second final reflecting surface, are substantially the same.
The bonding apparatus according to claim 8. 前記第１の最終反射面への前記チップの像の光路の方向と、前記第２の最終反射面への前記ボンディング位置の像の光路の方向とは、前記可動導光体の移動の方向と略平行である、
請求項９に記載のボンディング装置。 a direction of an optical path of an image of the chip on the first final reflection surface and a direction of an optical path of an image of the bonding position on the second final reflection surface are substantially parallel to a direction of movement of the movable light guide;
The bonding apparatus according to claim 9. 前記第１の方向と前記第２の方向とは、互いに逆向きである、
請求項７～１０のうちいずれか一項に記載のボンディング装置。 The first direction and the second direction are opposite to each other.
The bonding apparatus according to any one of claims 7 to 10. 前記第１の方向と前記第２の方向とは、水平方向である、
請求項７～１１のうちいずれか一項に記載のボンディング装置。 The first direction and the second direction are horizontal directions.
The bonding apparatus according to any one of claims 7 to 11. ボンディングツールによって基板のボンディング位置の上方で保持されたチップと前記基板との間に位置した際に、前記チップの像を前記チップに対向する第１の入射口から入射させ前記第１の入射口から水平方向に離間した第１の出射口から上方に出射させるとともに、前記ボンディング位置の像を前記ボンディング位置と対向する第２の入射口から入射させ前記第１の入射口から水平方向に離間した第２の出射口から上方に出射させる可動導光体を用い、前記チップと対向するよう基板が載置されるステージに向かって前記ボンディングツールを下降させて、前記チップを前記基板のボンディング位置に接合するボンディング方法であって、
前記第１の出射口から出射された前記チップの像を撮像する第１の撮像工程と、
前記第２の出射口から出射された前記ボンディング位置の像を撮像する第２の撮像工程と、
前記第１の撮像工程によって撮像された前記チップの像と前記第２の撮像工程によって撮像された前記ボンディング位置の像とに基づいて、前記チップと前記ボンディング位置の相対的な位置ずれを検出する検出工程と、
前記検出工程によって検出された前記位置ずれに基づいて、前記ボンディングツールと前記ステージとを相対的に移動させるアライメント工程と、
前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間の空間に前記可動導光体を進退させる移動工程と、を含み、
前記可動導光体は、
前記第１の入射口から入射した前記チップの像を第１の方向に反射するとともに、前記第２の入射口から入射した前記ボンディング位置の像を第２の方向に反射する反射体と、
前記第１の出射口の真下に配置され、入射した前記チップの像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第１の最終反射面と、
前記第２の出射口の真下に配置され、入射した前記ボンディング位置の像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第２の最終反射面と、を少なくとも含む、
ボンディング方法。 a bonding method for bonding the chip to the bonding position of the substrate by lowering the bonding tool toward a stage on which the substrate is placed so as to face the chip, the bonding tool using a movable light guide which, when positioned between the substrate and a chip held by a bonding tool above the bonding position of the substrate, causes an image of the chip to enter through a first entrance facing the chip and to exit upward from a first exit horizontally spaced from the first entrance, and causes an image of the bonding position to enter through a second entrance facing the bonding position and to exit upward from a second exit horizontally spaced from the first entrance,
a first imaging step of capturing an image of the chip emitted from the first emission port;
a second imaging step of capturing an image of the bonding position emitted from the second emission port;
a detection step of detecting a relative positional deviation between the chip and the bonding position based on an image of the chip captured by the first imaging step and an image of the bonding position captured by the second imaging step;
an alignment step of relatively moving the bonding tool and the stage based on the positional deviation detected by the detection step;
a moving step of moving the movable light guide forward and backward into a space between the chip and the substrate located above the bonding position,
The movable light guide is
a reflector that reflects the image of the chip incident from the first incident port in a first direction and reflects the image of the bonding position incident from the second incident port in a second direction;
a first final reflection surface that is disposed directly below the first exit port, reflects the incident image of the chip directly upward, and has an inclination that is approximately parallel to the reflector;
a second final reflection surface that is disposed directly below the second exit port, reflects the incident image of the bonding position directly upward, and has an inclination that is approximately parallel to the reflector;
Bonding method. ボンディングツールによって基板のボンディング位置の上方で保持されたチップと前記基板との間に位置した際に、前記チップの像を前記チップに対向する第１の入射口から入射させ前記第１の入射口から水平方向に離間した第１の出射口から上方に出射させるとともに、前記ボンディング位置の像を前記ボンディング位置と対向する第２の入射口から入射させ前記第１の入射口から水平方向に離間した第２の出射口から上方に出射させる可動導光体を用い、前記チップと対向するよう基板が載置されるステージに向かって前記ボンディングツールを下降させて、前記チップを前記基板のボンディング位置に接合するボンディング方法であって、
前記第１の出射口から出射された前記チップの像の一部である第１の部分像を撮像する第１の撮像工程と、
前記第２の出射口から出射された前記ボンディング位置の像の前記第１の部分像に対応する一部である第２の部分像を撮像する第２の撮像工程と、
前記第１の出射口から出射された前記チップの像の前記第１の部分像とは異なる一部である第３の部分像を撮像する第３の撮像工程と、
前記第２の出射口から出射された前記ボンディング位置の像の前記第３の部分像に対応する一部である第４の部分像を撮像する第４の撮像工程と、
前記第１の撮像工程によって撮像された前記第１の部分像と前記第２の撮像工程によって撮像された前記第２の部分像と前記第３の撮像工程によって撮像された前記第３の部分像と前記第４の撮像工程によって撮像された前記第４の部分像とに基づいて、前記チップと前記ボンディング位置の相対的な位置ずれを検出する検出工程と、
前記検出工程によって検出された前記位置ずれに基づいて、前記ボンディングツールと前記ステージとを相対的に移動させるアライメント工程と、
前記ボンディング位置の上方に位置する前記チップと前記基板との間の空間に前記可動導光体を進退させる移動工程と、を含み、
前記可動導光体は、
前記第１の入射口から入射した前記チップの像を第１の方向に反射するとともに、前記第２の入射口から入射した前記ボンディング位置の像を第２の方向に反射する反射体と、
前記第１の出射口の真下に配置され、入射した前記チップの像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第１の最終反射面と、
前記第２の出射口の真下に配置され、入射した前記ボンディング位置の像を真上に反射し、前記反射体と略平行の傾きを有する第２の最終反射面と、を少なくとも含む、
ボンディング方法。 a bonding method for bonding the chip to the bonding position of the substrate by lowering the bonding tool toward a stage on which the substrate is placed so as to face the chip, the bonding tool using a movable light guide which, when positioned between the substrate and a chip held by a bonding tool above the bonding position of the substrate, causes an image of the chip to enter through a first entrance facing the chip and to exit upward from a first exit horizontally spaced from the first entrance, and causes an image of the bonding position to enter through a second entrance facing the bonding position and to exit upward from a second exit horizontally spaced from the first entrance,
a first imaging step of capturing a first partial image which is a part of an image of the chip emitted from the first emission port;
a second imaging step of imaging a second partial image which is a part of the image of the bonding position emitted from the second emission port and corresponds to the first partial image;
a third imaging step of capturing a third partial image which is a part of the image of the chip emitted from the first emission port, the third partial image being different from the first partial image;
a fourth imaging step of imaging a fourth partial image which is a part of the image of the bonding position emitted from the second emission port and corresponds to the third partial image;
a detection step of detecting a relative positional deviation between the chip and the bonding position based on the first partial image captured by the first imaging step, the second partial image captured by the second imaging step, the third partial image captured by the third imaging step, and the fourth partial image captured by the fourth imaging step;
an alignment step of relatively moving the bonding tool and the stage based on the positional deviation detected by the detection step;
a moving step of moving the movable light guide forward and backward into a space between the chip and the substrate located above the bonding position,
The movable light guide is
a reflector that reflects the image of the chip incident from the first incident port in a first direction and reflects the image of the bonding position incident from the second incident port in a second direction;
a first final reflection surface that is disposed directly below the first exit port, reflects the incident image of the chip directly upward, and has an inclination that is approximately parallel to the reflector;
a second final reflection surface that is disposed directly below the second exit port, reflects the incident image of the bonding position directly upward, and has an inclination that is approximately parallel to the reflector;
Bonding method.
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