KR20200136906A - Tool height adjustment device and chip part transfer device having the same - Google Patents

Tool height adjustment device and chip part transfer device having the same Download PDF

Info

Publication number
KR20200136906A
KR20200136906A KR1020207026819A KR20207026819A KR20200136906A KR 20200136906 A KR20200136906 A KR 20200136906A KR 1020207026819 A KR1020207026819 A KR 1020207026819A KR 20207026819 A KR20207026819 A KR 20207026819A KR 20200136906 A KR20200136906 A KR 20200136906A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chip
tool
transparent plate
chip holding
adjustment device
Prior art date
Application number
KR1020207026819A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102633517B1 (en
Inventor
다케시 마츠모토
가츠미 데라다
Original Assignee
토레이 엔지니어링 컴퍼니, 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 토레이 엔지니어링 컴퍼니, 리미티드 filed Critical 토레이 엔지니어링 컴퍼니, 리미티드
Publication of KR20200136906A publication Critical patent/KR20200136906A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102633517B1 publication Critical patent/KR102633517B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/52Mounting semiconductor bodies in containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67721Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations the substrates to be conveyed not being semiconductor wafers or large planar substrates, e.g. chips, lead frames
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/681Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0406Drive mechanisms for pick-and-place heads, e.g. details relating to power transmission, motors or vibration damping
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

칩 보유 지지부에 접촉에 수반되는 압력 변화가 작은 유연 부재를 사용한 픽업 툴에 있어서, 칩 보유 지지부의 높이 위치 조정을 정확하게 행할 수 있는 툴 높이 조정 장치를 제공한다. 구체적으로는, 투명판과, 상기 투명판의 하측으로부터, 상기 투명판 상면에 초점을 맞추어 화상을 취득하는 촬상 수단과, 상기 픽업 툴의 상하 구동을 제어하는 기능과, 상기 촬상 수단의 동작을 제어하는 기능과, 상기 촬상 수단이 취득한 화상을 해석하는 기능을 갖는 제어 수단을 구비하고, 상기 제어 수단이, 상기 칩 보유 지지부를 상기 투명판 방향으로 접근시키면서 상기 촬상 수단이 취득한 화상을 해석하여, 상기 칩 보유 지지부가 상기 투명판 상면을 유효하게 보유 지지하는 높이 위치를 검출하는, 툴 높이 조정 장치를 제공한다.A pick-up tool using a flexible member having a small change in pressure accompanying contact with the chip holding portion, provides a tool height adjustment device capable of accurately adjusting the height position of the chip holding portion. Specifically, a transparent plate, an image pickup means for capturing an image by focusing on the upper surface of the transparent plate from a lower side of the transparent plate, a function of controlling vertical driving of the pickup tool, and an operation of the image pickup means And a control means having a function of analyzing the image acquired by the imaging means, and the control means analyzing the image acquired by the imaging means while approaching the chip holding part in the direction of the transparent plate, A tool height adjustment device is provided in which a chip holding portion detects a height position at which the upper surface of the transparent plate is effectively held.

Description

툴 높이 조정 장치 및 이것을 구비한 칩 부품 전사 장치Tool height adjustment device and chip part transfer device having the same

본 발명은 전사원 기판 상의 칩 부품을 전사처 기판에 전사할 때에 사용하는 칩 부품 전사 장치에 있어서, 전사원 기판 상의 칩 부품을 픽업할 때에 사용하는 픽업 툴의 툴 높이 조정 장치에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a tool height adjustment device for a pick-up tool used when picking up a chip component on a transfer source substrate in a chip component transfer device used when transferring a chip component on a transfer source substrate to a transfer destination substrate.

미세 가공 기술의 진보에 의한 반도체 칩의 소형화나, LED의 발광 효율 향상에 의한 LED 칩의 소형화가 진행되고 있다. 이 때문에, 반도체 칩이나 LED 칩 등의 칩 부품을, 1매의 웨이퍼 기판에, 밀하게 다수 형성할 수 있게 되었다.Miniaturization of semiconductor chips due to advances in microfabrication technology and miniaturization of LED chips by improving the luminous efficiency of LEDs are in progress. For this reason, a large number of chip components, such as a semiconductor chip and an LED chip, can be formed on a single wafer substrate densely.

이와 같이 소형의 칩 부품이 밀하게 다수 형성되면, 칩 부품을 다른 기판에 전사하는 데 있어서, 하나씩 전사하는 것은 매우 비효율적이다. 그래서 효율 개선을 위해 다양한 방법이 검토되고 있고, 그 중 하나로서 복수의 칩 부품을 동시에 픽업하는 방법이 있다(예를 들어 특허문헌 1).When a large number of small chip parts are formed in such a way, it is very inefficient to transfer the chip parts one by one in transferring the chip parts to another substrate. Therefore, various methods have been studied to improve efficiency, and one of them is a method of simultaneously picking up a plurality of chip parts (for example, Patent Document 1).

도 7은, 전사원 기판 B0 상에 밀하게 배치된 칩 부품(C)을 복수 동시에 픽업하여, 전사처 기판 B1 상에 간격을 두고 전사하는 예를 도시한 것이며, 칩 부품(C)을 보유 지지하는 칩 보유 지지부(21)를 복수 갖는 픽업 툴(2)을 사용하여 전사를 행하는 모습을 도시한 것이다.FIG. 7 shows an example in which a plurality of chip parts C closely arranged on the transfer source substrate B0 are picked up at the same time and transferred onto the transfer destination substrate B1 at intervals, and the chip parts C are held. It shows a mode in which the transfer is performed using the pick-up tool 2 having a plurality of chip holding portions 21.

도 7의 (a)는, 칩 보유 지지부(21)와 칩 부품(C)의 위치 정렬을 행한 상태를 도시하고, 그 후, 픽업 툴(2)을 강하시켜, 도 7의 (b)와 같이 칩 보유 지지부(21)를 칩 부품(C)에 접촉시키고, 칩 보유 지지부(21)가 칩 부품(C)을 보유 지지한 상태에서 픽업 툴(2)을 상승시키면, 도 7의 (c)와 같이 전사원 기판 B0으로부터, 칩 부품(C)을 복수 동시에 픽업할 수 있다. 이 후, 도 7의 (d)와 같이 픽업 툴(2)의 하부에 전사처 기판 B1을 배치한 상태에서, 도 7의 (e)와 같이 픽업 툴(2)을 강하하여 칩 부품(C)을 전사처 기판 B1과 밀착시키고 나서, 칩 보유 지지부(21)에 의한 칩 부품(C)의 보유 지지를 해제하여, 도 7의 (f)와 같이 픽업 툴(2)을 상승시키면 전사처 기판 B1에의 칩 부품(C)의 전사를 행할 수 있다.Fig. 7(a) shows a state in which the chip holding part 21 and the chip component C are aligned, and then the pickup tool 2 is lowered, as shown in Fig. 7(b). When the chip holding part 21 is brought into contact with the chip part C, and the pick-up tool 2 is raised while the chip holding part 21 holds the chip part C, as shown in Fig. 7(c) Similarly, a plurality of chip components C can be picked up simultaneously from the transfer source substrate B0. After that, in a state in which the transfer destination substrate B1 is disposed under the pickup tool 2 as shown in FIG. 7(d), the pickup tool 2 is lowered as shown in FIG. 7(e), and the chip component C The transfer destination substrate B1 is brought into close contact with the transfer destination substrate B1, and then the holding of the chip component C by the chip holding portion 21 is released, and the pickup tool 2 is raised as shown in Fig. 7F. The chip component C can be transferred to.

일본 특허 공표 제2015-529400호 공보Japanese Patent Publication No. 2015-529400 일본 특허 공개 제2008-201883호 공보Japanese Patent Publication No. 2008-201883

도 7에 도시한 바와 같은 칩 보유 지지부(21)가 칩 부품(C)을 보유 지지하는 데 있어서, 종래는 진공 흡착 방식이 사용되고 있다. 즉, 도 8의 (a)에 단면도를 도시하는 칩 보유 지지부(21)에 있어서, 칩 보유 지지부(21)의 흡착 구멍(2V)이 접촉한 상태에서 흡착 구멍(2V) 내를 감압함으로써 칩 보유 지지부(21)는 칩 부품(C)을 흡착하고, 이 상태에서 칩 보유 지지부(21)가 상승하면 전사원 기판 B0으로부터 칩 부품(C)을 박리하여 픽업할 수 있다. 여기서, 픽업 툴(2) 및 칩 보유 지지부(21)로서는, 기계적 강도나 가공성의 관점에서 통상은 금속이 사용되고 있다.When the chip holding part 21 as shown in FIG. 7 holds the chip component C, a vacuum adsorption method is conventionally used. That is, in the chip holding part 21 shown in the cross-sectional view in Fig. 8A, the chip is held by depressurizing the inside of the suction hole 2V while the suction hole 2V of the chip holding part 21 is in contact. The support portion 21 adsorbs the chip component C, and when the chip holding portion 21 rises in this state, the chip component C can be peeled off from the transfer source substrate B0 and picked up. Here, as the pick-up tool 2 and the chip holding portion 21, metal is usually used from the viewpoint of mechanical strength and workability.

그런데, 도 7에 도시한 바와 같이, 복수 동시에 픽업하는 칩 부품(C)은 한 변이 수십 ㎛인 정사각형으로 매우 작다. 이 때문에, 금속제의 칩 보유 지지부(21)가 접촉할 때의 압력에 의해, 도 8의 (b)와 같이 크랙을 발생하는 칩 부품(C)도 있다. 이러한 칩 부품(C)은, 도 8의 (c)와 같이 픽업 과정에서 파손되어 흡착 보유 지지할 수 없는 것도 있지만, 크랙이 발생된 채 전사처 기판 B1에 전사되어도 문제를 발생한다.By the way, as shown in FIG. 7, the chip component C which picks up a plurality of pieces at the same time is very small in a square with one side of several tens of micrometers. For this reason, there is also a chip component C that generates a crack as shown in Fig. 8B due to the pressure when the metal chip holding portion 21 contacts. Although such a chip component C is damaged in the pick-up process as shown in FIG. 8C and cannot be held by adsorption, a problem arises even if it is transferred to the transfer destination substrate B1 with cracks.

그래서 이러한 픽업 시의 칩 부품(C)의 파손의 대책으로서, 칩 보유 지지부(21)의 칩 부품(C)과 접촉하는 부분에 유연 부재(21S)를 사용하는 것을 생각할 수 있다. 도 9의 (a) 내지 도 9의 (c)는 유연 부재(21S)를 갖는 칩 보유 지지부(21)에서 칩 부품(C)을 픽업하는 모습을 도시한 것이며, 유연 부재(21S)가 변형됨으로써, 칩 부품(C)에 급격하게 압력이 가해지는 일은 없다.Therefore, as a countermeasure against damage to the chip component C during pickup, it is conceivable to use the flexible member 21S for the portion of the chip holding portion 21 that contacts the chip component C. 9A to 9C show a state in which the chip component C is picked up from the chip holding part 21 having the flexible member 21S, and the flexible member 21S is deformed. , There is no sudden pressure applied to the chip component (C).

또한, 미소한 칩 부품(C)을 흡착하기 위한 흡착 구멍(2V)의 형성에는 매우 미세한 가공이 필요하고 비용도 높다는 점에서, 진공 흡착 이외의 방법에 의한 칩 부품(C)의 보유 지지도 고려되고 있다. 그 중 하나가 반데르발스 힘을 사용하는 것이며, 소위 게코 테이프(특허문헌 2) 등의 이용이 해당된다(도 10). 이러한 경우에 있어서도, 칩 보유 지지부(21)에서 칩 부품(C)과 접촉하는 부분은 금속 등과는 달리 유연한 부재가 된다. 그래서 도 10에 도시한 게코 테이프도 유연 부재(21S)라고 기재하고 있다. 도 10의 (a) 내지 도 10의 (c)는 반데르발스 힘으로 칩 부품(C)을 보유 지지 가능한 유연 부재(21S)를 갖는 칩 보유 지지부(21)로 칩 부품(C)을 픽업하는 모습을 나타낸 것이며, 도 9의 (a) 내지 도 9의 (c)와 마찬가지로, 유연 부재(21S)가 변형됨으로써, 칩 부품(C)에 급격하게 압력이 가해지는 일은 없다.In addition, since the formation of the adsorption hole 2V for adsorbing the microchip part C requires very fine processing and the cost is high, holding of the chip part C by a method other than vacuum adsorption is also considered. have. One of them is the use of van der Waals force, and the use of so-called Gecko tape (Patent Document 2), etc. is applicable (Fig. 10). In this case as well, the portion of the chip holding portion 21 in contact with the chip component C becomes a flexible member unlike metal. Therefore, the gecko tape shown in Fig. 10 is also described as the flexible member 21S. 10(a) to 10(c) show that the chip part C is picked up by the chip holding part 21 having a flexible member 21S capable of holding the chip part C by van der Waals force. The state is shown, and as in Figs. 9A to 9C, the flexible member 21S is deformed, so that no sudden pressure is applied to the chip component C.

그러나 칩 보유 지지부(21)에 유연 부재를 사용함으로써, 칩 부품(C)의 파손을 방지할 수 있는 반면, 칩 보유 지지부(21)의 높이 위치 조정에 있어서 문제도 발생하고 있다. 즉, 유연 부재(21S)를 사용하는 칩 보유 지지부(21)에 있어서도 칩 부품(C)을 확실하게 보유 지지하기 위해서는 칩 부품(C)과의 상대 거리를 파악 할 필요가 있지만, 그 전제가 되는 칩 보유 지지부(21)의 높이 위치 조정이 종래 방식에서는 곤란하게 되어 있다. 왜냐하면, 종래 방식에서는 높이 위치가 기지인 면에 접촉하였을 때의 압력 변화를 검출하여 칩 보유 지지부(21)의 높이 위치를 파악하고 있지만, 유연 부재(21S)를 사용함으로써 칩 보유 지지 부재(21)와 면이 접촉하였을 때의 압력 변화를 검출하는 것이 어렵게 되어 있기 때문이다.However, by using a flexible member for the chip holding portion 21, damage to the chip component C can be prevented, while a problem also arises in adjusting the height position of the chip holding portion 21. That is, even in the chip holding portion 21 using the flexible member 21S, in order to reliably hold the chip component C, it is necessary to grasp the relative distance with the chip component C, but the premise is Adjustment of the height position of the chip holding portion 21 is difficult in the conventional method. Because, in the conventional method, the height position of the chip holding part 21 is grasped by detecting the pressure change when the surface is in contact with the known height position. However, by using the flexible member 21S, the chip holding member 21 This is because it becomes difficult to detect a pressure change when the and surfaces are in contact.

본 발명은, 상기 문제에 비추어 이루어진 것이며, 칩 보유 지지부에 접촉에 수반되는 압력 변화가 작은 유연 부재를 사용한 픽업 툴에 있어서, 칩 보유 지지부의 높이 위치 조정을 정확하게 행할 수 있는 툴 높이 조정 장치를 제공하는 것이다. 또한, 이 툴 높이 조정 장치를 구비한 칩 부품 전사 장치도 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of the above problem, and provides a tool height adjustment device capable of accurately adjusting the height position of the chip holding portion in a pick-up tool using a flexible member having a small change in pressure accompanying contact with the chip holding portion. Is to do. Further, it is also to provide a chip component transfer device provided with this tool height adjustment device.

상기한 과제를 해결하기 위해, 청구항 1에 기재된 발명은, 칩 보유 지지부를 상하 이동시켜 칩 부품을 픽업하는 픽업 툴의, 상기 칩 보유 지지부의 높이 위치를 조정하는 툴 높이 조정 장치이며,In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 1 is a tool height adjustment device that adjusts the height position of the chip holding portion of a pickup tool that picks up chip parts by moving the chip holding portion up and down,

투명판과, 상기 투명판의 하측으로부터, 상기 투명판 상면에 초점을 맞추어 화상을 취득하는 촬상 수단과, 상기 픽업 툴의 상하 구동을 제어하는 기능과, 상기 촬상 수단의 동작을 제어하는 기능과, 상기 촬상 수단이 취득한 화상을 해석하는 기능을 갖는 제어 수단을 구비하고, 상기 제어 수단이, 상기 칩 보유 지지부를 상기 투명판 방향으로 접근시키면서 상기 촬상 수단이 취득한 화상을 해석하여, 상기 칩 보유 지지부가 상기 투명판 상면을 유효하게 보유 지지하는 높이 위치를 검출하는, 툴 높이 조정 장치이다.A transparent plate; an image pickup means for capturing an image by focusing on the upper surface of the transparent plate from a lower side of the transparent plate; a function of controlling vertical driving of the pickup tool; a function of controlling an operation of the image pickup means; And a control means having a function of analyzing the image acquired by the imaging means, wherein the control means analyzes the image acquired by the imaging means while approaching the chip holding part in the direction of the transparent plate, and the chip holding part It is a tool height adjustment device that detects a height position that effectively holds the upper surface of the transparent plate.

청구항 2에 기재된 발명은, 칩 보유 지지부를 상하 이동시켜 칩 부품을 픽업하는 픽업 툴의, 상기 칩 보유 지지부의 높이 위치를 조정하는 툴 높이 조정 장치이며,The invention according to claim 2 is a tool height adjustment device that adjusts the height position of the chip holding portion of a pick-up tool for picking up chip parts by moving the chip holding portion up and down,

투명판과, 상기 투명판의 하측으로부터, 상기 투명판 상면에 초점을 맞추어 화상을 취득하는 촬상 수단과, 상기 픽업 툴의 상하 구동을 제어하는 기능과, 상기 촬상 수단의 동작을 제어하는 기능과, 상기 촬상 수단이 취득한 화상을 해석하는 기능을 갖는 제어 수단을 구비하고, 상기 제어 수단이, 상기 칩 보유 지지부를 상기 투명판에 일단 밀착시켜, 상기 칩 보유 지지부를 상기 투명판으로부터 이격되는 방향으로 픽업 툴을 구동시키면서 상기 촬상 수단이 취득한 화상을 해석하여, 상기 칩 보유 지지부가 상기 투명판 상면을 유효하게 보유 지지하는 높이 위치를 검출하는, 툴 높이 조정 장치이다.A transparent plate; an image pickup means for capturing an image by focusing on the upper surface of the transparent plate from a lower side of the transparent plate; a function of controlling vertical driving of the pickup tool; a function of controlling an operation of the image pickup means; And a control means having a function of analyzing an image acquired by the imaging means, wherein the control means once in close contact with the chip holding portion to the transparent plate, and picks up the chip holding portion in a direction away from the transparent plate It is a tool height adjustment apparatus which analyzes the image acquired by the said imaging means while driving a tool, and detects the height position at which the said chip holding part effectively holds the upper surface of the transparent plate.

청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 툴 높이 조정 장치이며,The invention according to claim 3 is the tool height adjustment device according to claim 1 or 2,

복수의 칩 보유 지지부가 마련된 픽업 툴의, 칩 보유 지지부의 높이 위치를 조정하는 툴 높이 조정 장치이다.It is a tool height adjustment device that adjusts the height position of a chip holding part of a pick-up tool provided with a plurality of chip holding parts.

청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 3에 기재된 툴 높이 조정 장치이며,The invention according to claim 4 is the tool height adjustment device according to claim 3,

상기 촬상 수단이 취득한 화상을 해석함으로써, 복수의 칩 보유 지지부에 의해 형성되는 영역의, 상기 투명판 상면에 대한 평행도를 평가하는 기능을 상기 제어 수단이 갖고 있는 툴 높이 조정 장치이다.It is a tool height adjustment device in which the control means has a function of evaluating the parallelism of an area formed by a plurality of chip holding portions with respect to the upper surface of the transparent plate by analyzing the image acquired by the imaging means.

청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 툴 높이 조정 장치이며,The invention recited in claim 5 is the tool height adjustment device according to any one of claims 1 to 4,

상기 칩 보유 지지부에 유연 부재가 사용되어 있는 픽업 툴의, 칩 보유 지지부의 높이 위치를 조정하는 툴 높이 조정 장치이다.It is a tool height adjustment device that adjusts the height position of a chip holding part of a pick-up tool in which a flexible member is used in the chip holding part.

청구항 6에 기재된 발명은, 전사원의 기판으로부터 칩 부품을 픽업하여, 전사처의 기판 상에 적재하는 칩 부품 전사 장치이며,The invention according to claim 6 is a chip component transfer device that picks up a chip component from a substrate of a transfer source and places it on a substrate of a transfer destination,

칩 부품을 전사원의 기판으로부터 픽업하는 픽업 툴의, 칩 보유 지지부의 높이 위치를 조정하기 위한, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 툴 높이 조정 장치를 구비한 칩 부품 전사 장치이다.A chip component transfer device comprising the tool height adjustment device according to any one of claims 1 to 5 for adjusting the height position of the chip holding portion of a pickup tool that picks up chip components from a substrate of a transfer source.

칩 보유 지지부에 접촉에 수반되는 압력 변화가 작은 유연 부재를 사용한 픽업 툴에 있어서, 칩 보유 지지부의 높이 위치 조정을 정확하게 행할 수 있고, 픽업 대상인 칩 부품을 가압에 의해 파손시키는 일도 없다.In a pick-up tool using a flexible member having a small change in pressure accompanying contact with the chip holding portion, the height position of the chip holding portion can be accurately adjusted, and the chip component to be picked up is not damaged by pressing.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 툴 높이 조정 장치의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 툴 높이 조정 장치의 동작 상태를 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 관한 툴 높이 조정 장치의 촬상 수단이 취득한 화상의 예이며, (a) 칩 보유 지지부가 촬상 수단의 초점으로부터 이격된 상태, (b) 칩 보유 지지부가 촬상 수단의 초점에 접근 단계인 상태, (c) 칩 보유 지지부가 촬상 수단의 초점에 마련된 면에 접촉한 상태, (d) 칩 보유 지지부가 촬상 수단의 초점에 마련된 면에 밀착한 상태를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 관한 툴 높이 조정 장치와 전사원 스테이지, 전사원 기판, 칩 부품 및 전사처 기판의 관계를 도시하는 일례이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태의 툴 높이 조정 장치에 있어서, (a) 촬상 수단의 포커싱을 행하는 상태, (b) 촬상 수단의 포커싱에 사용하는 포커싱 지그를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태에 관한 툴 높이 조정 장치의 촬상 수단이 취득한 화상이며, 픽업 툴에 경사가 발생한 예를 도시하는 도면이다.
도 7은 미소한 칩 부품을 복수 동시에 픽업하여 전사하는 예이며, (a) 픽업 툴과 칩 부품의 위치 정렬 상태, (b) 픽업 툴에 의한 칩 부품 보유 지지 상태, (c) 픽업 툴에 의한 칩 부품 픽업 상태, (d) 픽업 툴과 전사처 기판의 위치 정렬 상태, (e) 픽업 툴에 의한 칩 부품의 전사처 기판에의 배치, (f) 픽업 툴에 의한 칩 부품의 전사 완료 상태를 도시하는 도면이다.
도 8은 종래의 진공 흡착 방식으로 미소한 칩 부품을 픽업할 때의 문제점을 설명하는 것으로, (a) 칩 부품의 상부에 칩 보유 지지부를 배치한 상태, (b) 칩 보유 지지부를 칩 부품에 밀착시킨 상태, (c) 칩 보유 지지부가 칩 부품을 흡착하여 픽업하는 상태를 도시하는 도면이다.
도 9는 유연 부재를 사용한 칩 보유 지지부에서 미소한 칩 부품을 흡착 보유 지지하여 픽업하는 예를 설명하는 것으로, (a) 유연 부재가 칩 부품에 접촉한 상태, (b) 유연 부재를 칩 부품에 밀착시켜 보유 지지한 상태, (c) 칩 보유 지지부를 상승시켜 칩 부품을 픽업한 상태를 도시하는 도면이다.
도 10은 유연 부재가 갖는 보유 지지력으로 칩 부품을 보유 지지하여 픽업하는 예를 설명하는 것으로, (a) 유연 부재가 칩 부품에 접촉한 상태, (b) 유연 부재를 칩 부품에 밀착시켜 보유 지지한 상태, (c) 칩 보유 지지부를 상승시켜 칩 부품을 픽업한 상태를 도시하는 도면이다.
1 is a cross-sectional view showing a configuration of a tool height adjusting device according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing an operating state of the tool height adjustment device according to the embodiment of the present invention.
3 is an example of an image acquired by the imaging means of the tool height adjusting device according to the embodiment of the present invention, (a) a state in which the chip holding portion is separated from the focus of the imaging means, (b) the chip holding portion of the imaging means It is a figure which shows the state in the approaching stage of a focus, (c) a state in which the chip holding part is in contact with the surface provided at the focal point of the imaging means, and (d) a state in which the chip holding part is in close contact with the surface provided at the focal point of the imaging means.
Fig. 4 is an example showing the relationship between the tool height adjustment device according to the embodiment of the present invention, a transfer source stage, a transfer source substrate, a chip component, and a transfer destination substrate.
Fig. 5 is a diagram showing a focusing jig used for (a) focusing of the imaging means and (b) focusing of the imaging means in the tool height adjusting device according to the embodiment of the present invention.
6 is an image acquired by the imaging means of the tool height adjustment device according to the embodiment of the present invention, and is a diagram showing an example in which an inclination occurs in the pickup tool.
Fig. 7 is an example in which a plurality of minute chip parts are picked up and transferred at the same time, (a) the position of the pick-up tool and the chip parts are aligned, (b) the chip parts are held by the pick-up tool, and (c) the pick-up tool is used. The chip component pickup state, (d) the alignment state of the pickup tool and the transfer destination substrate, (e) the placement of the chip component onto the transfer destination substrate by the pickup tool, and (f) the chip component transfer completion state by the pickup tool. It is a drawing shown.
Fig. 8 illustrates a problem when picking up microchip components by a conventional vacuum adsorption method, (a) a state in which a chip holding part is disposed on the top of the chip part, and (b) the chip holding part is placed on the chip part. It is a figure showing a state in close contact, (c) a state in which the chip holding part adsorbs and picks up a chip part.
Fig. 9 illustrates an example in which a microchip component is suction-held and picked up by a chip holding portion using a flexible member. It is a figure which shows the state in which the chip|tip part was picked up by raising the chip|tip holding part (c) the state which was held in close contact and held.
Fig. 10 illustrates an example in which chip parts are held and picked up with the holding force of the flexible member. (a) the flexible member is in contact with the chip part, and (b) the flexible member is held in close contact with the chip part. It is a figure which shows one state, (c) the state which picked up the chip part by raising the chip holding part.

본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 툴 높이 조정 장치(1)의 구성을 도시하는 단면도이다. 툴 높이 조정 장치(1)는, 픽업 툴(2)의 칩 보유 지지부(21)의 높이 위치를 조정하는 것으로, 투명판(4), 촬상 수단(5), 제어 수단(10)을 구비하고 있다.An embodiment of the present invention will be described. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a tool height adjusting device 1 according to an embodiment of the present invention. The tool height adjustment device 1 adjusts the height position of the chip holding part 21 of the pick-up tool 2, and is provided with a transparent plate 4, an imaging device 5, and a control device 10. .

여기서, 픽업 툴(2)은 전사원 스테이지(3)가 보유 지지하는 전사원 기판 B0으로부터 칩 부품(C)을 픽업하는 것이며, 복수 개의 칩 부품(C)을 동시에 픽업하도록 복수의 칩 보유 지지부(21)를 갖고 있다. 복수의 칩 보유 지지부(21)에 의해 형성되는 영역은, 동일면 상에 존재하는 복수의 칩 부품(C)을 동시에 보유 지지하기 위해, 면을 형성하고 있다. 또한, 칩 보유 지지부(21)는, 칩 부품(C)과 접촉하는 부분에 도 9, 도 10에 도시한 바와 같은 유연 부재(21S)를 사용하고 있다. 또한, 칩 부품(C)은 한 변이 500㎛인 정사각형보다 작은 미소 칩이면 특별히 재질이나 용도를 한정하지 않으며, LED 칩, 무선 칩, MEMS 칩 등에 사용되는 칩 부품이 대상이 된다.Here, the pick-up tool 2 is to pick up the chip parts C from the transfer source substrate B0 held by the transfer source stage 3, and a plurality of chip holding portions 21 to pick up a plurality of chip parts C at the same time. Has. The region formed by the plurality of chip holding portions 21 is formed with a surface in order to simultaneously hold the plurality of chip parts C existing on the same surface. In addition, the chip holding part 21 uses a flexible member 21S as shown in Figs. 9 and 10 for a portion in contact with the chip component C. In addition, the chip component C is not particularly limited in material or use as long as it is a microchip smaller than a square having a side of 500 μm, and chip components used in LED chips, radio chips, MEMS chips, and the like are targeted.

픽업 툴(1)에 있어서의 투명판(4)은, 전사원 스테이지(3)에 마련된 투명판이며, 투명판 상면(41)이 전사원 스테이지 상면(31)과 평행이 되도록 마련되어 있다. 투명판(4)으로서는, 탁도가 없는 투명성과, 변형되기 어렵고, 흠집이 생기기 어려운 재질이 적합하며, 유리나 석영이 바람직하다. 또한, 전사원 스테이지 상면(31)에 대한 투명판 상면(41)의 높이는 정확하게 장악할 수 있으면 임의로 설정해도 되지만, 0㎛(투명판 상면(41)이 전사원 스테이지 상면(31)과 동일 평면을 형성) 내지 상하 1000㎛의 범위 내가 바람직하다.The transparent plate 4 in the pickup tool 1 is a transparent plate provided on the transfer source stage 3, and is provided so that the transparent plate upper surface 41 is parallel to the transfer source stage upper surface 31. As the transparent plate 4, transparency without turbidity and a material that is hard to deform and scratches are suitable, and glass or quartz is preferred. In addition, the height of the top surface 41 of the transparent plate relative to the top surface 31 of the transfer source stage may be arbitrarily set as long as it can be accurately grasped, but 0 µm (the top surface of the transparent plate 41 forms the same plane as the top surface 31 of the transfer source stage). It is preferably in the range of up to and down to 1000 μm.

촬상 수단(5)은, 도 1에 도시하는 바와 같이 투명판(4)을 개재하여 픽업 툴(2)의 칩 보유 지지부(21)가 시야에 들어가도록 투명판(4)의 하측에 배치하고 있다. 도 1에서, 촬상 수단(5)은, 프리즘(51)에 의해 광축을 굴곡시키고 나서 촬상 장치(50)가 화상을 취득하는 구성으로 되어 있지만, 투명판(4)의 바로 아래에 충분한 스페이스를 형성할 수 있으면, 프리즘(51)을 사용하지 않고 촬상 장치(50)가 직접 상방에 시야를 갖는 구성으로 해도 된다.The imaging means 5 is disposed below the transparent plate 4 so that the chip holding portion 21 of the pickup tool 2 enters the field of view through the transparent plate 4 as shown in FIG. 1. . In Fig. 1, the imaging means 5 has a configuration in which the optical axis is bent by the prism 51, and then the imaging device 50 acquires an image, but a sufficient space is formed immediately under the transparent plate 4 If possible, the image pickup device 50 may have a view directly above it without using the prism 51.

제어 수단(10)은, 도시하지 않은 구동 수단을 통해 픽업 툴(2)의 상하 구동을 제어하는 기능과, 촬상 수단(5)의 동작을 제어하는 기능과, 촬상 수단(5)이 취득한 화상을 해석하는 기능을 갖고 있다. 여기서, 픽업 툴(2)의 상하 구동에 있어서는, 인코더 등을 사용하여 상하 이동 거리를 산출하면서 상하 구동을 제어하는 것이 가능하다. 촬상 수단(5)의 동작에 있어서는 화상을 취득하는 타이밍을 제어할 수 있고, 픽업 툴(2)의 상하 구동 위치와 연동하여 화상을 취득하는 것도 가능하다. 또한, 촬상 수단(5)이 취득한 화상의 해석 기능에 대해서는 범용의 화상 해석 소프트웨어를 이용해도 된다.The control means 10 includes a function of controlling the vertical drive of the pickup tool 2 through a driving means (not shown), a function of controlling the operation of the imaging means 5, and an image acquired by the imaging means 5. It has a function to interpret. Here, in the vertical drive of the pickup tool 2, it is possible to control the vertical drive while calculating the vertical movement distance using an encoder or the like. In the operation of the imaging means 5, the timing of acquiring an image can be controlled, and it is also possible to acquire an image in conjunction with the vertical drive position of the pickup tool 2. In addition, general-purpose image analysis software may be used for the analysis function of the image acquired by the imaging means 5.

이하, 툴 높이 조정 장치(1)를 사용하여, 픽업 툴(2)의 칩 보유 지지부(21)의 높이를 조정하는 공정에 대해 설명한다.Hereinafter, the process of adjusting the height of the chip holding part 21 of the pick-up tool 2 using the tool height adjusting device 1 is demonstrated.

먼저, 촬상 수단(5)(의 촬상 장치(50))에 대해서는, 미리 초점을 투명판 상면(41)에 맞추어 둔다. 이 단계에서는, 도 1과 같이, 칩 보유 지지부(21)는 투명판 상면(41)으로부터 이격되도록 픽업 툴(2)은 배치되어 있다.First, for the imaging means 5 (the imaging device 50), the focus is set on the transparent plate upper surface 41 in advance. In this step, as shown in FIG. 1, the pick-up tool 2 is arranged so that the chip holding portion 21 is spaced apart from the upper surface 41 of the transparent plate.

이 상태로부터, 제어 수단(10)은, 픽업 툴(2)을 서서히 강하시켜, 도 2와 같이 칩 보유 지지부(21)가 투명판 상면(41)에 밀착된 단계에서 정지시킨다. 또한, 칩 보유 지지부(21)가 유연 부재(21S)를 사용하고 있어도, 유연 부재(21S)가 충분히 압직되면 픽업 툴(2)에도 큰 압력이 가해지므로, 압력 검출에 의해 칩 보유 지지부(21)가 투명판 상면(41)에 밀착되는 것을 검지하는 것은 가능하다.From this state, the control means 10 gradually lowers the pick-up tool 2 and stops the chip holding part 21 at a stage in which the chip holding part 21 is in close contact with the upper surface 41 of the transparent plate as shown in FIG. Further, even if the chip holding portion 21 uses the flexible member 21S, a large pressure is also applied to the pick-up tool 2 when the flexible member 21S is sufficiently pressed, so that the chip holding portion 21 is subjected to pressure detection. It is possible to detect that is in close contact with the upper surface 41 of the transparent plate.

픽업 툴(2)이, 도 1의 상태로부터 도 2의 상태에 이르는 동안에 있어서, 제어 수단(10)은 픽업 툴(2)의 이동 거리와 관련지어, 촬상 수단(5)에 의해 화상을 취득한다. 즉, 칩 보유 지지부(21)가 투명판 상면(41)에 접근하고 있는 상태에서, 거리와 관련지어 화상을 취득하는 것이며, 취득한 화상의 예를 도 3에 도시한다. 도 3에 있어서, 도 3의 (a)는 칩 보유 지지부(21)가 투명판 상면(41)으로부터 이격된 상태이며, 촬상 수단(5)의 초점은 투명판 상면(41)이기 때문에, 칩 보유 지지부(21)의 이미지(I21)는 뿌옇게 되어 있다. 그 후, 픽업 툴(2)을 강하시키고 있는 것에 수반하여, 이미지(I21)의 콘트라스트는 향상(도 3의 (b))된다. 그 후, 도 3의 (c)와 같이 칩 보유 지지부(21)가 투명판 상면(41)에 접촉하고 나서도, 도 3의 (d)와 같이 칩 보유 지지부(21)가 투명판 상면(41)에 밀착되어 압박될 때까지의 동안에도, 이미지(I21)의 콘트라스트는 향상된다. 이것은, 칩 보유 지지부(21)의 표면이 평활하지 않고, 미소한 요철이 있기 때문에 광이 칩 보유 지지부(21)와 투명판(4) 사이에서 난반사하여 콘트라스트가 악화되고, 칩 보유 지지부(21)가 투명판(4)에 밀착되어 감으로써 난반사가 억제되어, 콘트라스트가 향상되어 선명한 화상이 얻어지게 되기 때문이라고 생각된다.While the pickup tool 2 reaches from the state of FIG. 1 to the state of FIG. 2, the control means 10 acquires an image by the imaging means 5 in association with the moving distance of the pickup tool 2. . That is, in a state in which the chip holding portion 21 approaches the upper surface 41 of the transparent plate, an image is acquired in association with the distance, and an example of the acquired image is shown in FIG. In FIG. 3, (a) of FIG. 3 is a state in which the chip holding portion 21 is spaced apart from the upper surface 41 of the transparent plate, and the focal point of the imaging means 5 is the upper surface 41 of the transparent plate, The image I21 of the support part 21 is blurred. Thereafter, as the pickup tool 2 is lowered, the contrast of the image I21 is improved (Fig. 3(b)). After that, even after the chip holding part 21 contacts the upper surface 41 of the transparent plate as shown in FIG. 3(c), the chip holding part 21 remains in contact with the upper surface 41 of the transparent plate as shown in FIG. 3(d). Even while it is in close contact with and is pressed, the contrast of the image I21 is improved. This is because the surface of the chip holding part 21 is not smooth and there are minute irregularities, so the light is diffusely reflected between the chip holding part 21 and the transparent plate 4, and the contrast deteriorates, and the chip holding part 21 It is thought that this is because diffuse reflection is suppressed by adhering to the transparent plate 4, the contrast is improved, and a clear image is obtained.

그런데, 칩 보유 지지부(21)가 칩 부품(C)을 픽업하는 데 있어서, 유연 부재(21S)의 선단밖에 칩 부재(C)에 도달해 있지 않은 상태에서는 칩 부품(C)을 보유 지지하는 것은 곤란하다. 한편, 유연 부재(21S)를 지나치게 압축하는 상태까지 칩 보유 지지부(21)를 칩 부품(C)에 밀착시키면, 칩 부품(C)을 파손시킬 우려도 있다. 이 때문에, 칩 부품(C)을 유효하게 보유 지지하는 것은, 유연 부재(21S)가 적절하게 압축되어 투명판 상면(41)에 밀착된 상태임을 알 수 있다.By the way, when the chip holding part 21 picks up the chip part C, holding the chip part C in the state where it does not reach the chip member C outside the tip of the flexible member 21S is It is difficult. On the other hand, if the chip holding portion 21 is brought into close contact with the chip component C until the flexible member 21S is excessively compressed, there is a fear that the chip component C will be damaged. For this reason, it is understood that effectively holding the chip component C is a state in which the flexible member 21S is properly compressed and is in close contact with the transparent plate upper surface 41.

그래서 본 발명의 툴 높이 조정에 있어서도, 칩 보유 지지부(21)가 투명판 상면(41)에 접촉한 상태로부터, 투명판(4)에 일정 이상의 압력이 인가될 때까지의 동안에, 칩 보유 지지부(21)가 실질적으로 투명판 상면(41)에 도달(하여 투명판 상면(41)을 유효하게 보유 지지)하였다고 판정하는 높이 위치를 검출하게 된다. 즉, 촬상 수단(5)이 취득한 화상을 제어 수단(10)이 해석하고, 이미지(I21)가, 도 3의 (c)로부터 도 3의 (d)에 이르는 동안에, 칩 보유 지지부(21)가 실질적으로 투명판 상면(41)에 도달하였다고 판정한다. 구체적으로는, 제어 수단(10)은, 픽업 툴(2)을 강하시키는 거리와 관련지어 취득한 화상의 콘트라스트 등의 평가 항목에 대해 해석하여, 평가 항목이 일정 기준에 도달한 단계를, 칩 보유 지지부(21)가 실질적으로 투명판 상면(41)에 도달하였다고 판정한다.Therefore, even in the tool height adjustment of the present invention, from the state in which the chip holding portion 21 is in contact with the top surface 41 of the transparent plate until a predetermined or higher pressure is applied to the transparent plate 4, the chip holding portion ( The height position at which it is determined that 21) has substantially reached the transparent plate upper surface 41 (and effectively holds the transparent plate upper surface 41) is detected. That is, the control means 10 analyzes the image acquired by the imaging means 5, and while the image I21 reaches from FIG. 3(c) to FIG. 3(d), the chip holding part 21 is It is determined that it has substantially reached the upper surface 41 of the transparent plate. Specifically, the control means 10 analyzes the evaluation items such as the contrast of the image acquired in association with the distance at which the pickup tool 2 is descended, and determines the stage at which the evaluation item reaches a certain standard, the chip holding unit It is determined that (21) has substantially reached the upper surface 41 of the transparent plate.

이상의 공정에 의해, 픽업 툴(2)의 이동 거리에 있어서의 높이의 기준 위치를 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 4와 같이 전사원 스테이지 상면(31)에 대한 투명판 상면(41)의 높이 h0을 레이저 센서(7) 등으로 측정해 두면, 칩 보유 지지부(21)가 전사원 스테이지 상면(31)에 실질적으로 도달하는 높이 위치를 설정할 수 있다. 또한, 전사원 스테이지 상면에 대한 전사원 기판 B0의 높이 h1, 전사원 기판 B0 상의 칩 부품(C)의 높이 h2를 측정해 두면, 칩 보유 지지부(21)가 칩 부품(C)을 유효하게 보유 지지하는 높이 위치를 설정하는 것이 가능해진다.By the above process, the reference position of the height in the moving distance of the pickup tool 2 can be set. For example, if the height h0 of the top surface of the transparent plate 41 with respect to the top surface of the transfer source stage 31 is measured with a laser sensor 7 or the like, as shown in FIG. 4, the chip holding portion 21 becomes the top surface of the transfer source stage 31 You can set the height position to reach substantially. In addition, if the height h1 of the transfer source substrate B0 relative to the upper surface of the transfer source stage and the height h2 of the chip component C on the transfer source substrate B0 are measured, the height at which the chip holder 21 effectively holds the chip component C It becomes possible to set the position.

또한, 투명판 상면(41)에 대한 전사처 기판 B1의 높이도 마찬가지로 측정해 두면, 칩 부품의 높이 h2를 고려함으로써, 칩 부품(C)을 전사처 기판 B1에 전사할 때의 칩 보유 지지부(21)를 적정한 높이로 설정하는 것도 가능해진다.In addition, if the height of the transfer destination substrate B1 relative to the upper surface 41 of the transparent plate is also measured in the same way, taking into account the height h2 of the chip component, the chip holding portion when transferring the chip component C to the transfer destination substrate B1 ( It is also possible to set 21) to an appropriate height.

또한, 여기까지의 설명에 있어서, 칩 보유 지지부(21)를 투명판 상면(41)에 접근시키면서 칩 보유 지지부(21)가 실질적으로 투명판 상면(41)에 도달하는 높이 위치를 검출하는 실시 형태에 대해 설명하였지만, 칩 보유 지지부(21)를 투명판 상면(41)으로부터 이격시키는 방향에서도 칩 보유 지지부(21)가 투명판 상면(41)으로부터 실질적으로 이격되는(투명판 상면(41)의 보유 지지를 해제하는) 높이 위치를 검출하는 것도 가능하다. 즉, 칩 보유 지지부(21)를, 투명판(41)에 인가하는 압력이 소정값에 달하는 밀착 상태로 하고 나서, 칩 보유 지지부(21)를 투명판 상면(41)으로부터 이격되도록 픽업 툴(2)을 구동시켜, 이동 거리와 관련지어, 촬상 수단(5)에 의해 화상을 취득해도 된다. 이 방법에 의해, 칩 보유 지지부(21)가 투명판 상면(41)으로부터 실질적으로 이격되는 높이 위치를 알 수 있지만, 이 높이 위치로부터 칩 보유 지지부(21)와 투명판 상면(41)이 접근하면 유효한 보유 지지를 할 수 있는 것도 알 수 있다.In addition, in the description so far, the embodiment of detecting the height position at which the chip holding portion 21 substantially reaches the transparent plate upper surface 41 while bringing the chip holding portion 21 closer to the transparent plate upper surface 41 Has been described, but the chip holding part 21 is substantially spaced apart from the transparent plate upper surface 41 even in the direction in which the chip holding part 21 is separated from the transparent plate upper surface 41 (retention of the transparent plate upper surface 41). It is also possible to detect the height position (releasing the support). That is, after making the chip holding part 21 in close contact with the pressure applied to the transparent plate 41 reaching a predetermined value, the pick-up tool 2 so that the chip holding part 21 is separated from the upper surface 41 of the transparent plate. ) May be driven and an image may be acquired by the imaging means 5 in association with the moving distance. By this method, the height position at which the chip holding part 21 is substantially separated from the transparent plate upper surface 41 can be known, but when the chip holding part 21 and the transparent plate upper surface 41 approach from this height position It can also be seen that effective holding is possible.

그런데, 촬상 수단(5)의 초점을 투명판 상면(41)에 맞추는 데 있어서는, 도 5의 (a)와 같이, 포커싱용 마크 6M이 기재된 포커싱 지그(6)를 사용하면 된다. 여기서, 도 5의 (b)와 같이, 포커싱 지그(6)에는 복수의 마크 6M을 배치하여, 촬상 수단(5)의 시야 내에 복수의 마크 6M이 들어있는 상태에서 위치 정렬을 행하면, 투명판 상면(41)에 대해 수직으로 광축 맞춤을 행할 수도 있다.By the way, in order to focus the image pickup means 5 on the upper surface 41 of the transparent plate, as shown in Fig. 5A, the focusing jig 6 with the focusing mark 6M may be used. Here, as shown in Fig. 5(b), when a plurality of marks 6M are arranged on the focusing jig 6, and the position is aligned with the plurality of marks 6M in the field of view of the imaging means 5, the top surface of the transparent plate It is also possible to align the optical axis vertically with respect to (41).

촬상 수단(5)의 광축을 투명판 상면(41)에 수직으로 맞춤으로써, 복수의 칩 보유 지지부(21)에 의해 형성되는 영역과, 투명판 상면(41)의 평행도의 평가도 가능하다. 즉, 복수의 칩 보유 지지부(21)에 의해 형성되는 영역이, 투명판 상면(41)에 대해 경사가 있는 경우, 시야 내의 복수의 칩 보유 지지부(21)의 이미지(I21)의 콘트라스트에 차가 발생한다. 이 모습을 나타낸 것이 도 6이며, 이미지(21A)에 대응하는 칩 보유 지지부(21A)와 이미지(21B)에 대응하는 칩 보유 지지부(21B)에서는, 투명판 상면(41)과의 거리에 차가 있음을 알 수 있다. 또한, 칩 보유 지지부(21A)에 비해 칩 보유 지지부(21B) 쪽이 투명판 상면(41)과의 거리가 큰 것도 알 수 있으므로, 이 화상을 참고로 하여 픽업 툴(2)의 경사 등의 조정도 행할 수 있다.By aligning the optical axis of the imaging means 5 perpendicularly to the upper surface 41 of the transparent plate, it is also possible to evaluate the parallelism of the region formed by the plurality of chip holding portions 21 and the upper surface 41 of the transparent plate. That is, when the area formed by the plurality of chip holding parts 21 is inclined with respect to the top surface 41 of the transparent plate, a difference occurs in the contrast of the images I21 of the plurality of chip holding parts 21 in the field of view. do. Fig. 6 shows this state, and there is a difference in the distance from the top surface 41 of the transparent plate in the chip holding portion 21A corresponding to the image 21A and the chip holding portion 21B corresponding to the image 21B. Can be seen. In addition, since it can be seen that the distance from the upper surface 41 of the transparent plate is larger in the chip holding part 21B than in the chip holding part 21A, adjusting the inclination of the pick-up tool 2, etc. with reference to this image You can also do it.

여기까지, 본 실시 형태에서는 칩 보유 지지부(21)가 유연 부재(21S)를 사용하는 것을 전제로 하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 유연 부재(21S)를 사용하지 않는 칩 보유 지지부(21)라도 적용 가능하다. 즉, 유연 부재(21S)를 사용하지 않고 칩 부품(C)을 보유 지지하는 면이 평탄하면, 칩 보유 지지부(21)가 투명판 상면(41)과 접촉한 직후에, 촬상 수단(5)이 취득하는 화상의 (콘트라스트 등의) 평가 항목이 판정 기준에 도달하기 때문에 툴 높이 조정에 이용할 수 있다.So far, in the present embodiment, it is assumed that the chip holding portion 21 uses the flexible member 21S, but the present invention is not limited to this, and the chip holding portion not using the flexible member 21S Even (21) is applicable. That is, if the surface holding the chip component C is flat without using the flexible member 21S, the imaging means 5 will be immediately after the chip holding part 21 comes into contact with the upper surface 41 of the transparent plate. Since the evaluation items (such as contrast) of the image to be acquired reach the judgment standard, they can be used for tool height adjustment.

이상으로부터, 본 발명의 툴 높이 조정 장치를, 도 4에 도시하는 바와 같은 전사원 스테이지(3)가 보유 지지한 전사원 기판으로부터 칩 부품을 픽업하여 전사처 기판에 전사하는 칩 부품 전사 장치에 사용함으로써, 칩 부품이 미소해도 정확하게 보유 지지하여 파손시키는 일 없이 전사를 행할 수 있다.From the above, by using the tool height adjusting device of the present invention in a chip component transfer device that picks up chip components from the transfer source substrate held by the transfer source stage 3 as shown in FIG. 4 and transfers them to the transfer destination substrate, Even if the chip part is small, it can be accurately held and transferred without causing damage.

1: 툴 높이 조정 장치
2: 픽업 툴
3: 전사원 스테이지
4: 투명판
5: 촬상 수단
6: 포커싱 지그
7: 레이저 측장기
10: 제어 수단
21: 칩 보유 지지부
21S: 유연 부재
31: 전사원 스테이지 상면
41: 투명판 상면
50: 촬상 장치
51: 프리즘
61: 포커싱 지그의 하면
B0: 전사원 기판
B1: 전사처 기판
C: 칩 부품
I21: 칩 보유 지지부 이미지
1: tool height adjustment device
2: pickup tool
3: Warrior stage
4: transparent plate
5: imaging means
6: focusing jig
7: laser measuring instrument
10: control means
21: chip holding part
21S: flexible member
31: Warrior stage top
41: transparent plate top surface
50: imaging device
51: Prism
61: the lower surface of the focusing jig
B0: transfer source substrate
B1: Transfer destination substrate
C: chip components
I21: Image of chip holder

Claims (6)

칩 보유 지지부를 상하 이동시켜 칩 부품을 픽업하는 픽업 툴의, 상기 칩 보유 지지부의 높이 위치를 조정하는 툴 높이 조정 장치이며,
투명판과,
상기 투명판의 하측으로부터, 상기 투명판 상면에 초점을 맞추어 화상을 취득하는 촬상 수단과,
상기 픽업 툴의 상하 구동을 제어하는 기능과, 상기 촬상 수단의 동작을 제어하는 기능과, 상기 촬상 수단이 취득한 화상을 해석하는 기능을 갖는 제어 수단을 구비하고,
상기 제어 수단이, 상기 칩 보유 지지부를 상기 투명판 방향으로 접근시키면서 상기 촬상 수단이 취득한 화상을 해석하여, 상기 칩 보유 지지부가 상기 투명판 상면을 유효하게 보유 지지하는 높이 위치를 검출하는, 툴 높이 조정 장치.
It is a tool height adjustment device for adjusting the height position of the chip holding part of the pick-up tool for picking up chip parts by moving the chip holding part up and down,
Transparent plate,
An imaging means for acquiring an image by focusing on an upper surface of the transparent plate from the lower side of the transparent plate;
And a control means having a function of controlling vertical driving of the pickup tool, a function of controlling an operation of the image pickup means, and a function of analyzing an image acquired by the image pickup means,
The control means analyzes the image acquired by the imaging means while bringing the chip holding portion closer to the transparent plate direction, and detects a height position at which the chip holding portion effectively holds the upper surface of the transparent plate. Adjustment device.
칩 보유 지지부를 상하 이동시켜 칩 부품을 픽업하는 픽업 툴의, 상기 칩 보유 지지부의 높이 위치를 조정하는 툴 높이 조정 장치이며,
투명판과,
상기 투명판의 하측으로부터, 상기 투명판 상면에 초점을 맞추어 화상을 취득하는 촬상 수단과,
상기 픽업 툴의 상하 구동을 제어하는 기능과, 상기 촬상 수단의 동작을 제어하는 기능과, 상기 촬상 수단이 취득한 화상을 해석하는 기능을 갖는 제어 수단을 구비하고,
상기 제어 수단이, 상기 칩 보유 지지부를 상기 투명판에 일단 밀착시켜, 상기 칩 보유 지지부를 상기 투명판으로부터 이격되는 방향으로 픽업 툴을 구동시키면서 상기 촬상 수단이 취득한 화상을 해석하여, 상기 칩 보유 지지부가 상기 투명판 상면을 유효하게 보유 지지하는 높이 위치를 검출하는, 툴 높이 조정 장치.
It is a tool height adjustment device for adjusting the height position of the chip holding part of the pick-up tool for picking up chip parts by moving the chip holding part up and down,
Transparent plate,
An imaging means for acquiring an image by focusing on an upper surface of the transparent plate from the lower side of the transparent plate;
And a control means having a function of controlling vertical driving of the pickup tool, a function of controlling an operation of the image pickup means, and a function of analyzing an image acquired by the image pickup means,
The control means analyzes the image acquired by the imaging means while making the chip holding part in close contact with the transparent plate once and driving the pick-up tool in a direction away from the transparent plate to hold the chip holding part. A tool height adjustment device that detects a height position for effectively holding the upper surface of the transparent plate.
제1항 또는 제2항에 있어서,
복수의 칩 보유 지지부가 마련된 픽업 툴의, 칩 보유 지지부의 높이 위치를 조정하는 툴 높이 조정 장치.
The method according to claim 1 or 2,
A tool height adjustment device for adjusting a height position of a chip holding portion of a pickup tool provided with a plurality of chip holding portions.
제3항에 있어서,
상기 촬상 수단이 취득한 화상을 해석함으로써, 복수의 칩 보유 지지부에 의해 형성되는 영역의, 상기 투명판 상면에 대한 평행도를 평가하는 기능을 상기 제어 수단이 갖고 있는 툴 높이 조정 장치.
The method of claim 3,
The tool height adjustment device, wherein the control means has a function of evaluating the parallelism of a region formed by a plurality of chip holding portions with respect to an upper surface of the transparent plate by analyzing the image acquired by the imaging means.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 칩 보유 지지부에 유연 부재가 사용되어 있는 픽업 툴의, 칩 보유 지지부의 높이 위치를 조정하는 툴 높이 조정 장치.
The method according to any one of claims 1 to 4,
A tool height adjustment device for adjusting a height position of a chip holding portion of a pickup tool in which a flexible member is used in the chip holding portion.
전사원의 기판으로부터 칩 부품을 픽업하여, 전사처의 기판 상에 적재하는 칩 부품 전사 장치이며,
칩 부품을 전사원의 기판으로부터 픽업하는 픽업 툴의, 칩 보유 지지부의 높이 위치를 조정하기 위한, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 툴 높이 조정 장치를 구비한 칩 부품 전사 장치.
A chip parts transfer device that picks up chip parts from a substrate of a transfer source and loads them onto a substrate of a transfer destination,
A chip component transfer device comprising the tool height adjustment device according to any one of claims 1 to 5 for adjusting the height position of the chip holding portion of a pickup tool for picking up chip components from a substrate of a transfer source.
KR1020207026819A 2018-03-28 2019-03-18 Tool height adjustment device and chip component transfer device equipped with the same KR102633517B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018061143A JP6752250B2 (en) 2018-03-28 2018-03-28 Tool height adjustment device and chip component transfer device equipped with this
JPJP-P-2018-061143 2018-03-28
PCT/JP2019/011063 WO2019188470A1 (en) 2018-03-28 2019-03-18 Tool height adjustment device and chip component transfer device equipped with same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200136906A true KR20200136906A (en) 2020-12-08
KR102633517B1 KR102633517B1 (en) 2024-02-06

Family

ID=68061534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207026819A KR102633517B1 (en) 2018-03-28 2019-03-18 Tool height adjustment device and chip component transfer device equipped with the same

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6752250B2 (en)
KR (1) KR102633517B1 (en)
WO (1) WO2019188470A1 (en)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0645786A (en) * 1992-07-21 1994-02-18 Tdk Corp Part mounting device equipped with height controlling means
JP2005340697A (en) * 2004-05-31 2005-12-08 Fuji Mach Mfg Co Ltd Method and equipment for packaging electronic component
JP2008201883A (en) 2007-02-20 2008-09-04 Nitto Denko Corp Adhesive member having ridge-like fine structure
JP2009212254A (en) * 2008-03-04 2009-09-17 Toray Eng Co Ltd Chip mounting method and chip mounting apparatus
KR20100104916A (en) * 2009-03-19 2010-09-29 삼성테크윈 주식회사 Chip mounter laser displacement sensor established head assembly and coordinate calibration method
JP2014045011A (en) * 2012-08-24 2014-03-13 Bondtech Inc Substrate support system
CH707308A1 (en) * 2012-12-05 2014-06-13 Esec Ag Method for determining height of adhesive dispensing nozzle over reference surface, involves checking image of plate until image dark area meets preset criterion, and setting detected corresponding height of nozzle as reference height
WO2015083221A1 (en) * 2013-12-02 2015-06-11 富士機械製造株式会社 Die supply device adjustment system and adjustment jig
JP2015126172A (en) * 2013-12-27 2015-07-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electronic component mounting method and electronic component mounting device
JP2015529400A (en) 2012-09-07 2015-10-05 ルクスビュー テクノロジー コーポレイション Mass transfer tool
JP2015192029A (en) * 2014-03-28 2015-11-02 日本電気株式会社 Electronic component packaging device and method of picking up electronic component
KR20160082997A (en) * 2013-11-07 2016-07-11 토레이 엔지니어링 컴퍼니, 리미티드 Bonding apparatus
JP2017098287A (en) * 2015-11-18 2017-06-01 富士機械製造株式会社 Component mounter and wafer component suction height adjustment method of component mounter

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0645786A (en) * 1992-07-21 1994-02-18 Tdk Corp Part mounting device equipped with height controlling means
JP2005340697A (en) * 2004-05-31 2005-12-08 Fuji Mach Mfg Co Ltd Method and equipment for packaging electronic component
JP2008201883A (en) 2007-02-20 2008-09-04 Nitto Denko Corp Adhesive member having ridge-like fine structure
JP2009212254A (en) * 2008-03-04 2009-09-17 Toray Eng Co Ltd Chip mounting method and chip mounting apparatus
KR20100104916A (en) * 2009-03-19 2010-09-29 삼성테크윈 주식회사 Chip mounter laser displacement sensor established head assembly and coordinate calibration method
JP2014045011A (en) * 2012-08-24 2014-03-13 Bondtech Inc Substrate support system
JP2015529400A (en) 2012-09-07 2015-10-05 ルクスビュー テクノロジー コーポレイション Mass transfer tool
CH707308A1 (en) * 2012-12-05 2014-06-13 Esec Ag Method for determining height of adhesive dispensing nozzle over reference surface, involves checking image of plate until image dark area meets preset criterion, and setting detected corresponding height of nozzle as reference height
KR20160082997A (en) * 2013-11-07 2016-07-11 토레이 엔지니어링 컴퍼니, 리미티드 Bonding apparatus
WO2015083221A1 (en) * 2013-12-02 2015-06-11 富士機械製造株式会社 Die supply device adjustment system and adjustment jig
JP2015126172A (en) * 2013-12-27 2015-07-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electronic component mounting method and electronic component mounting device
JP2015192029A (en) * 2014-03-28 2015-11-02 日本電気株式会社 Electronic component packaging device and method of picking up electronic component
JP2017098287A (en) * 2015-11-18 2017-06-01 富士機械製造株式会社 Component mounter and wafer component suction height adjustment method of component mounter

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019188470A1 (en) 2019-10-03
KR102633517B1 (en) 2024-02-06
JP6752250B2 (en) 2020-09-09
CN111868901A (en) 2020-10-30
JP2019175961A (en) 2019-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101897088B1 (en) Bonding apparatus and bonding method
TWI740966B (en) Apparatus and method for automatically setting, calibrating and monitoring or measuring pickup head position and force during component pickup operations
KR101830072B1 (en) Array unit for probe pin bonding device
CN107079619B (en) Mounting device and measuring method
TW201735209A (en) Semiconductor manufacturing device, and method of manufacturing semiconductor device
JP5734278B2 (en) Apparatus and method for separating a substrate from a carrier substrate
KR102329117B1 (en) Manufacturing apparatus of semiconductor and manufacturing method of semiconductor device
JP6653273B2 (en) Semiconductor manufacturing apparatus and semiconductor device manufacturing method
JP4979989B2 (en) Chip mounting apparatus and mounting method
JP2000133684A (en) Bonding apparatus
KR101732467B1 (en) Bonding device, and method for detecting breakage in semiconductor die by bonding device
EP2284863B1 (en) Method and apparatus for inspecting a chip prior to bonding
US20200365430A1 (en) Semiconductor manufacturing apparatus and method of manufacturing semiconductor device
KR102633517B1 (en) Tool height adjustment device and chip component transfer device equipped with the same
US11901234B2 (en) Method of processing wafer, and chip measuring apparatus
JP6938738B2 (en) Chip parts transfer device
CN111868901B (en) Tool height adjusting device and chip component transfer device having the same
JP7218405B2 (en) Chip parts transfer device
JPH05208390A (en) Suction nozzle
KR101064194B1 (en) Probe bonding device
KR102304880B1 (en) Semiconductor manufacturing apparatus and method for manufacturing semiconductor device
CN113252686B (en) Electronic component bonding method
JP2001127421A (en) Ball mounter and mounting method
CN113252687B (en) Electronic component bonding device
TW202339020A (en) Contact position setting device, mounting device, and contact position setting method capable of setting a contact reference height position for a holding portion to contact a contact object while suppressing deviation

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant