专利名称：芯片附着装置中的工件辨识方法及芯片附着装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种芯片附着装置中的工件辨识方法及利用该方法的芯片附着装置，例如关于一种在适于具有多个接合区域(岛状物)的基片上涂敷接合材料，并将半导体芯片进行接合的芯片附着装置的芯片附着装置中的工件辨识方法及芯片附着装置。
背景技术：
半导体装置一般是将半导体芯片(芯片(die))的背面，通过软焊剂、硬焊剂、银膏、树脂等接合材料，在引线架(lead frame)和印刷线路板等基片上进行接合(bonding)而制造。
在这种将半导体芯片(芯片)于基片上进行接合的芯片附着装置中，如图15(A)和图15(B)所示，配置有装载机120、运送装置130、卸载机140，并从装载机120将基片150一片片地供给到运送装置130，且在运送装置130的轨道131上将基片150沿设定的方向进行运送，并在运送途中的接合材料涂敷位置PS将接合材料160涂敷在基片150的接合区域151上，且接合位置PB通过前述接合材料160将半导体芯片(芯片)170进行接合，并由卸载机140收纳到贮存盒(magazine)等中。
而且，提出有一种在前述接合材料涂敷位置PS的上方配置第1图像辨识装置180，且在前述接合位置PB的上方配置第2图像辨识装置190，并由监视器200对利用第1图像辨识装置180的接合材料涂敷状态进行图像辨识，利用监视器210对利用第2图像辨识装置190的半导体芯片的接合状态进行图像辨识的芯片附着装置。
而且，在芯片附着装置中，当拾取半导体芯片时，同样在半导体芯片的拾取位置的上方配置图像辨识装置，并由图像辨识装置对要拾取的半导体芯片进行图像辨识，且进行拾取(例如参照日本专利的特许第2900874号公报、日本专利的特许第3418929号公报。)。
作为这种图像辨识装置，在习知技术可使用从一般析像度(约30万像素)的照相机到被称作megapixel(百万像素)照相机的使用约130万象素左右的拍摄元件的照相机以下，将它们统称为CCD(电荷耦合器件)照相机。
然而，例如在图15所示的芯片附着装置中，如使用CCD照相机作为第1、第2图像辨识装置180、190，则CCD照相机约为30万象素左右的低析像度，所以对例如引线框和印刷线路板等基片150上的宽度方向的各列的全部接合区域151，无法同时高精度地进行图像辨识，而如图16所示那样，反复进行只对各列的全部接合区域151中的部分接合区域151进行图像辨识，当基于该图像辨识的处理结束时，如图示那样使CCD照相机180、190沿基片150的宽度方向进行移动，对该列中的其它接合区域151进行图像辨识，且进行基于该图像辨识的处理动作。
因此，使CCD照相机180、190的支持构件沿基片150的宽度方向进行移动的移动机构是必不可少的，不只使照相机的支持机构复杂化及大型化，且变得高价，还因为CCD照相机180、190向宽度方向的移动时间，而且因为需要到伴随支持构件的移动所产生的振动而引起的图像晃动平息为止的图像辨识的等待时间，所以图像辨识及处理需要长时间，存在无法使芯片附着装置高速化的问题。或者，为了防止振动而需要防止振动机构，还存在芯片附着装置变得高价的问题。
而且，由于需要估计未因在拍摄区域上空进行往返动作的机构部而使拍摄视野被遮蔽的时序进行拍摄，并确保该拍摄时序，所以也存在无法使芯片附着装置高速化的问题。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种能够将例如引线架和印刷线路板等的工件中的接合区域，以更短的时间且高精度地进行图像辨识的芯片附着装置中的工件辨识方法及利用该工件辨识方法的芯片附着装置。
本发明的工件识别方法为一种为了解决上述课题，而在芯片附着装置中的具有多个接合区域的工件的运送路的上方配置图像辨识装置，并对工件的接合区域进行图像辨识的方法，固定高机能照相机作为前述图像辨识装置，并对工件的宽度方向的至少1列的全部接合区域统一进行图像辨识。
这里，上述所说的“高机能照相机”为只使用传感器受光元件的一部分的拍摄可动态且可编程(programable)的照相机。关于像素数，因为可根据形成对象的工件而变化必要条件，所以这里并不成为问题。即，总象素数本身并不是问题，至少可将工件的1列的全部区域统一以足够的析像度进行拍摄即可，工件的长度方向的像素数不怎么成为问题。但是，从要求可将工件的至少1列的全部区域统一进行拍摄的机能的使用目的考虑，不得不形成高析像度照相机。
而且，上述的“将工件的宽度方向的至少1列的全部接合区域统一进行图像辨识”的用语，不只是将工件中的只1列的全部接合区域统一进行图像辨识的情况，还意味着将工件中的任一列和与该列邻接的单一或复数列的全部接合区域统一进行图像辨识的情况。
而且，本发明的工件辨识方法，利用前述高机能照相机，将工件的宽度方向的至少1列的全部接合区域的图像统一进行拍摄后，接着利用到将工件宽度方向的至少1列的全部接合区域进行图像辨识为止的空闲时间，对前述统一拍摄的图像进行处理。
而且，本发明的工件辨识方法中，利用前述高机能照相机对基片的宽度方向的至少1列的全部接合区域统一进行拍摄后，接着利用到将基片宽度方向的至少1列的全部接合区域统一进行图像辨识为止的空闲时间，对前述统一拍摄的图像进行分割扩大，并检查各个接合区域的状态。
而且，本发明的芯片附着装置在具有多个接合区域的工件的运送路上的接合材料涂敷位置的上方，固定配置将工件宽度方向的至少1列的全部接合区域统一进行图像辨识的第1高机能照相机，且在工件的运送路上的接合位置的上方，配置将工件宽度方向的至少1列的全部接合区域统一进行图像辨识的第2高机能照相机。
而且，本发明的芯片附着装置利用前述第1高机能照相机，将工件宽度方向的至少1列的全部接合区域的接合材料涂敷状态统一进行图像辨识，并存储不良接合材料涂敷区域，且在下一接合位置跳过该不良接合材料涂敷区域，而将半导体芯片进行接合。
如利用上述的工件辨识方法，可将引线框和印刷线路板等工件中的宽度方向的至少1列的全部接合区域统一进行图像辨识，例如，可在工件的运送路的接合材料涂敷位置，将宽度方向的至少1列的全部接合区域的接合材料涂敷前的状态及/或涂敷后的状态统一进行图像辨识。而且，例如可在工件的运送路上的半导体芯片的接合位置，对宽度方向的至少1列的全部接合区域的半导体芯片的接合前的状态及/或接合后的状态统一进行图像辨识。
因此，相对于利用习知的CCD照相机，在例如工件运送路上的接合材料涂敷位置，对工件的第n列的全部接合区域中的只是部分接合区域的接合材料涂敷前的状态及涂敷后的状态进行图像辨识后，使CCD照相机沿工件的宽度方向进行移动，并依次对同样第n列的其它接合区域中的接合材料涂敷前的状态及涂敷后的状态进行图像辨识的方法相比，图像辨识所需要的时间显著缩短。
或者，相对于在例如工件运送路上的半导体芯片的接合位置，对工件的第n列的全部接合区域中的部分接合区域的半导体芯片的接合前的状态及接合后的状态进行图像辨识后，使CCD照相机沿工件的宽度方向进行移动，并依次对同样第n列的其它接合区域中的半导体芯片的接合前的状态及接合后的状态进行图像辨识的方法相比，图像辨识所需要的时间显著缩短。
而且，如利用本发明的工件辨识方法，是将工件宽度方向上的至少1列的全部接合区域的图像进行统一拍摄后，利用在对工件宽度方向上的下一列的全部接合区域进行图像辨识之前所产生的空闲时间，对前述统一拍摄的图像进行处理，所以可大幅缩短图像拍摄及图像处理所需要的时间，谋求芯片附着装置的高速化。
而且，如利用本发明的工件辨识方法，是将工件宽度方向上的至少1列的全部接合区域的图像进行统一拍摄后，利用在接着对工件宽度方向上的至少1列的全部接合区域进行图像辨识之前所产生的空闲时间，将前述统一拍摄的图像进行分割扩大，并检查工件的接合区域的状态，所以可进行根据更高精度的图像的检查，谋求芯片附着装置的检查的高精度化。
而且，如利用本发明的工件辨识方法，可由第1高机能照相机对工件宽度方向的至少1列的全部接合区域的接合材料的涂敷前及/或涂敷后的状态统一进行拍摄，并可由第2高机能照相机对工件宽度方向的至少1列的全部接合区域的半导体芯片的接合前及/或接合后的状态统一进行拍摄。
因此，在工件运送路的眼前侧，可在接合材料的涂敷前检查接合区域是否达到正常的位置，万一接合区域与正常的位置偏离，可根据该检查结果自动地调整运送路的工件驱动装置，自动地修正接合区域的位置。而且，在接合材料的涂敷后，对接合材料的涂敷状态例如接合材料的有无、涂敷位置、涂敷量等进行检查，万一接合材料的涂敷状态不佳，可根据该检查结果进行接合材料的涂敷条件的自动修正，或将该不佳位置在存储装置中进行存储，并在下一半导体芯片的接合工程中灵活应用该存储信息。
另外，在工件运送路的前方侧，可在半导体芯片的接合前，检查接合区域是否达到正常的位置，万一接合位置从正常的位置偏离，可根据该检查结果自动地调整运送路的工件驱动装置，自动地修正接合区域的位置。而且，在半导体芯片的接合后，对半导体芯片的接合状态例如芯片的有无、芯片位置、芯片欠缺、接合材料的溢出等进行图像辨识，万一接合状态不佳，可进行接合条件的自动的修正，或将该不佳位置在存储装置中进行存储，并在下一工程中灵活应用该存储信息。
而且，如利用本发明的芯片附着装置，是跳过接合材料的涂敷状态不良的接合区域并将半导体芯片进行接合，所以能够防止使合格品的半导体芯片变得无用，谋求成本的降低。而且，藉由跳过该接合材料的涂敷状态不佳的接合区域，可消除无用的接合时间，使生产率提高。
图1为采用本发明的工件辨识方法的芯片附着装置的概略平面图。
图2为图1的芯片附着装置中的左侧纵断面图。
图3所示为图1的芯片附着装置中的第1、第2高机能照相机的设置状态的扩大正面图。
图4(A)为图1的芯片附着装置中所使用的基片的一个例子的平面图。
图4(B)为图4(A)的基片的正面图。
图5(A)为图1的芯片附着装置的装载机的一个例子的概略正断面图。
图5(B)为图1的芯片附着装置的装载机的另一例子的概略正面图。
图6为图1的芯片附着装置的接合材料涂敷装置的概略扩大侧断面图。
图7为图1的芯片附着装置的接合头的动作说明图。
图8(A)～图8(C)为在图1的芯片附着装置中的半导体芯片的拾取位置所配置的半导体芯片集合体的制造工程的概略纵断面图。
图9为图1的芯片附着装置的卸载机的概略正断面图。
图10所示为图1的芯片附着装置中的运送装置的上下皮带及滑轮的配置状态的正面图。
图11(A)为图1的芯片附着装置中的运送装置的驱动滑轮部分的背面图。
图11(B)为图11(A)的驱动滑轮部分的右侧面图。
图12(A)为图1的芯片附着装置的运送装置的上下驱动滑轮、上下从动滑轮、上侧运送滑轮部分的概略正面图。
图12(B)为图12(A)的上侧运送滑轮部分的概略平面图。
图12(C)为图12(B)的矢量视图A部分的扩大侧断面图。
图12(D)为图12(B)的矢量视图B部分的扩大侧断面图。
图13为关于本发明的工件辨识方法进行说明的概略斜视图。
图14(A)为供给厚度尺寸小的基片的情况的上下皮带及上下运送滑轮的扩大正面图。
图14(B)为供给厚度尺寸大的基片的情况的上下皮带及上下运送滑轮的扩大正面图。
图15(A)为习知的芯片附着装置的概略正面图。
图15(B)为图15(A)的芯片附着装置的概略平面图。
图16是关于习知的芯片附着装置的图像辨识方法进行说明的概略斜视图。
符号的说明1、1a基片2接合区域3把持区域10芯片附着装置20装载机21、51升降机22、52贮存盒
23推动机24按压部25吸附头30接合材料涂敷位置31安装构件32注射管33接合材料34压缩气体35喷嘴40接合头50卸载机60半导体芯片集合体61晶圆环62粘着片63半导体晶圆64划片机65半导体芯片66固定环70运送装置71下侧的同步带71a、72a返回部分72上侧的同步带73、77驱动滑轮73A、77A、82滑轮74、78从动滑轮75、76、79、80运送滑轮75a、76a、79a、80a轴81驱动电动机83拉伸滑轮84同步皮带85拉伸弹簧86导辊87、88拉伸辊89、90、91、92方向转换辊93高度下降的部分94座
100、110CMOS照相机101、111监视器103、113照明装置120装载机130运送装置131轨道140卸载机150基片151接合区域160接合材料170半导体芯片180第1图像辨识装置190第2图像辨识装置200、210监视器P1拾取位置P2拾取位置PB接合位置PS接合材料涂敷位置具体实施方式
下面，对采用本发明的工件辨识方法的芯片附着装置的实施形态，参照图示进行说明。
该芯片附着装置10如图1～图3所示，包括用于供给作为工件的一个例子即引线框和印刷线路板等具有多个接合区域的基片1的装载机20、用于运送基片1的运送装置70、在运送装置70的中途部的眼前侧的接合材料涂敷位置，将接合材料涂敷在基片1上的接合材料涂敷装置30、在运送装置70的中途部的前方侧的接合位置PB，于涂敷有接合材料的基片1上接合半导体芯片(chip)(芯片(die))的接合头40(bonding head)、用于接收接合了半导体芯片的基片1的卸载机50、在接合材料涂敷装置30的上方配置固定的第1高机能照相机例如CMOS照相机100、其监视器101、在前述接合头40的上方配置固定的第2高机能照相机例如CMOS照相机110、其监视器111。
在前述接合材料涂敷位置PS及接合位置PB上，设置有例如将多个发光二极管呈行列状并列设置的照明装置103、113，可利用第1CMOS照相机100、第2CMOS照相机110进行明确的图像辨识。照明装置103、113可为单一且来自1方向的照明，但如图3所示，当利用复数个照明装置进行来自复数个方向的照明时，不会产生因被转印体的凹凸所产生的阴影，可进行更加明确的图像辨识。另外，在图3中，接合材料涂敷位置PS的接合材料涂敷装置30与接合位置PB同样地配置复数个照明装置103，但省略图示，而只显示1个照明装置103。
前述基片1如图4(A)和图4(B)所示，为长度尺寸L、宽度尺寸W、厚度尺寸t的矩形状且为平板状，并在纵方向与横方向具有多个半导体芯片的接合区域2，且在宽度方向的至少一末端沿长度方向延伸，具有无接合区域2的把持区域3。另外，在该把持区域3，不需要习知的运送爪方式的那种运送爪用孔，但如为习知的那种形成有运送爪用孔的基片，也可没有什么障碍地进行使用。
前述装载机20预先贮存多个基片1，并一片片地供给到运送装置70，例如可采用如图5(A)所示，在升降机21(elevator)上载置用于将多个基片1沿上下方向以设定间距呈水平状收纳的贮存盒22(magazine)，并利用升降机21使贮存盒22每次1间距地间歇下降(或上升)，且利用推动机23(pusher)的按压部24从贮存盒22的下方(或上方)的基片1开始依次送出的方式。而且，也可采用如图5(B)所示，预先层叠多个基片1，并利用1个或复数个吸附头25从上方的基片1一片片地进行吸附，且供给到运送装置70的方式。
前述运送装置70最好是把持图4的基片1的把持区域3并进行运送，关于详细的构成和动作将在后面进行说明。
前述接合材料涂敷装置30例如图6所示，在安装构件31上所安装的注射管32内收纳接合材料33，并利用压缩气体(空气、氮)34从喷嘴35(nozzle)每次喷出设定量的接合材料33，且在基片1上进行涂敷，并形成可由X轴驱动电动机(省略图示)沿基片1的宽度方向(X方向)间歇移动的构成，且在沿基片1的宽度方向呈一列配置的接合区域2上，依次涂敷接合材料33。
另外，也可依据需要，对宽度方向的复数个接合区域2同时供给接合材料33。但是，后述的接合头40是在并列于基片1的宽度方向上的各接合区域2上，依次将半导体芯片进行接合，且在实用时具有单一的喷嘴就足够了。
另外，安装有注射管32的安装构件31也可采用可由Y轴驱动电动机(未图示)沿基片1的行进方向进行移动的构成。这样一来，在例如由第1CMOS照相机100，观察接合材料涂敷前的接合区域2的状态和接合材料涂敷后的接合区域2的接合材料33的涂敷状态的情况下，使安装构件31沿Y方向移动退开，能够轻松地对图像进行辨识。
前述半导体芯片的接合头40是利用真空吸附力，如图7所示，从半导体芯片的拾取位置P1将半导体芯片65一个个地进行拾取，并在处于接合位置P2的基片1的涂敷有接合材料33的接合区域2上，依次进行接合。
在前述半导体芯片65的拾取位置P1上，配置有例如图8(C)所示的，在晶圆环61(wafer ring)上所粘贴的粘着片62上接合多个半导体芯片65的半导体芯片集合体60。该半导体芯片集合体60是藉由如图8(A)所示，在晶圆环61上所粘贴的粘着片62上粘贴半导体晶圆63，并如图8(B)所示，利用划片机64将半导体晶圆63纵横切割而分割为各个半导体芯片65之后，如图8(C)所示，使粘着片62载置于固定环66上，并押下晶圆环61而拉长粘着片62，从而使各个半导体芯片65、65分离，且降低粘着片62和半导体芯片65的接合力。
前述卸载机50是如图9所示，在升降机51上载置可将多个基片1沿上下方向以设定间距呈水平状收纳的贮存盒52，并使升降机51每次1间距地进行下降(或上升)，且在贮存盒52内将结束了接合的基片1从下方(或上方)开始一片片地进行收纳。
前述运送装置70如图10所示，使下侧的同步带(timing belt)(以下称作下侧皮带)71、上侧的同步带(以下称作上侧皮带)72上下对向配置。下侧皮带71由在设定的高度位置配置固定的驱动滑轮73、从动滑轮74及多个运送滑轮75、76以水平状态进行支持，并沿图示的箭形符号方向(上侧皮带72侧从左端向右端)进行移动。上侧皮带72由驱动滑轮77、从动滑轮78及多个运送滑轮79、80以水平状态进行支持，并沿图示的箭形符号方向(下侧皮带71侧从左端向右端)进行移动。
如图11(A)、(B)所示，在前述驱动滑轮73、77的旋转轴的另一末端，固定有滑轮73A、77A，且在该滑轮73A、77A上，与在单一的驱动电动机81的旋转轴上所安装的滑轮82、拉伸滑轮83(tension pulley)一起挂接有同步皮带84，使驱动滑轮73、77同步，且沿相反方向进行旋转驱动。
前述下侧皮带71的驱动滑轮73、从动滑轮74及上侧皮带72的驱动滑轮77、78，还有在驱动电动机81上所安装的滑轮82及拉伸滑轮83，为都带有凸缘部(flange)，且在周面上具有用于与上下皮带71、72的内周面上所形成的凹凸进行咬合的凹凸的同步皮带用的滑轮。
另外，在下侧皮带71的运送滑轮75、76及上侧皮带72的运送滑轮79、80中，运送滑轮75、79(在图10中以A表示)为在周面上具有与上下皮带71、72的凹凸咬合的凹凸的同步皮带用的滑轮，运送滑轮76、80(在图10中以B表示)为在周面上不具有与上下皮带71、72的凹凸咬合的凹凸的单纯支持用的滑轮。
而且，由图12(B)及将该图12(B)中的矢量视图A部分扩大的图12(C)可知，前述下侧皮带71侧的运送滑轮75及上侧皮带72侧的运送滑轮79为带有凸缘部的滑轮，使上下皮带71、72不会脱落。
另一方面，由将图12(B)中的矢量视图B部分扩大的图12(D)可知，前述下侧皮带71侧的运送滑轮76及上侧皮带72侧的运送滑轮80，没有凸缘部。藉由象这样使用没有凸缘部及凹凸的廉价滑轮作为运送滑轮76及80，并与具有凸缘部及凹凸的高价运送滑轮75、79交互配置，而谋求降低成本。
而且，前述上侧皮带72的运送滑轮79、80的轴79a、80a，如图10所示，对下侧皮带71的运送滑轮75、76的轴75a、76a，稍向装载机20侧偏心安装。而且，如图12(A)所示，各运送滑轮79、80的卸载机50侧，由拉伸弹簧85不断地向斜下方被施力。因此，上侧皮带72利用在各运送滑轮79、80上所作用的拉伸弹簧85的弹性力，而不断地向下侧皮带71被按压。
因此，可由上下皮带71、72把持基片1，且当作用有与前述拉伸弹簧85的弹性力对抗的力时，上侧皮带72的运送滑轮79、80以轴79a、80a为中心沿逆时针方向进行转动，藉此使运送滑轮79、80的卸载机50侧形成可对抗拉伸弹簧85的弹性力而进行上升动作的构成。根据这种构成，当对上下皮带71、72间供给厚度尺寸t为t1(＞t)的基片1时，藉由使运送滑轮79、80的卸载机50侧对抗拉伸弹簧85的弹性力而上升，从而可使上侧皮带72上升，可由上下皮带71、72确实地把持厚的基片1。
另外，在下侧皮带71的返回部分71a上，设置固定配置的导辊86(guideroll)、可升降的拉伸辊87(tension roll)，且在上侧皮带72的返回部分72a上，设置有适当数目的拉伸辊88，并分别对上下皮带71、72作用以适度的拉伸。
另外，在前述上侧皮带72的返回部分72a的接合头40的移动路径上，如图10所示，为了不妨碍接合头40的移动，设置有由方向转换辊89、90、91、92而使高度降低的部分93。即，从前述半导体芯片集合体60拾取半导体芯片65的拾取位置P1，如图12(B)所示，配置于上下皮带71、72的眼前(图示下方)侧，另一方面，将半导体芯片65进行接合的基片1，位于上下皮带71、72的对向(图示上方)侧，所以接合头40必须在处于上下皮带71、72的眼前侧的半导体芯片的拾取位置P1和处于上下皮带71、72的对向侧的基片1之间，进行往返动作。
因此，如果上侧皮带72的返回部分72a保持象降低了的部分93的两侧那样的高度，则接合头40在该高的上侧皮带72的返回部分72a进行上升→水平移动→下降运动，必须越过上侧皮带72的返回部分72a，需要接合头40的大的上下动作，所以不只是接合头40的驱动机构变得大型且高价，也无法避免接合速度下降。
对此，如图10所示，如在上侧皮带72的返回部分72a上预先设置降低了的部分93，则接合头40通过该降低了的部分93而不用进行大的上下动作，可在上下皮带71、72的眼前侧的半导体芯片拾取位置P1，和处于上下皮带71、72的对向侧的接合位置P2上的基片1的接合区域2之间，高速地进行往返动作，能够提高接合速度。
另外，运送装置70由图1及图2可知，具有在上下皮带71、72的对向侧沿基片1的移动方向设置的座94，可在该座94上运送基片1。
前述第1、第2CMOS照相机100、110，在目前可取得的析像度约为411万像素(2,047×2,008)，CCD照相机的视野内的全像素相应读出时间约为12msec，对习知的CCD照相机的约30万像素(640×840)的析像度约为13倍，对CCD照相机的的视野内全像素读出时间33msec也约达到1/3，为高机能且可高速图像辨识的CMOS照相机。
下面，对采用了上述的工件辨识方法的芯片附着装置10的动作进行说明。
首先，驱动运送装置70的驱动电动机81，使上下皮带71、72沿图10的箭形符号方向同步，并预先以每次基片1的接合区域2的1间距的量，间歇性地进行移动。然后，当从装载机20使1片基片1以其把持区域3为眼前侧(上下皮带71、72侧)而供给到运送装置70上时，运送装置70的上下皮带71、72将该基片1的一末端的把持区域3从上下方向进行把持，并从图1的左端向右端间歇性地进行运送。此时，接合材料涂敷位置30退让到从基片1的第1列的接合区域即接合材料涂敷区域离开的位置。
当基片1的第1列的接合区域2来到接合材料涂敷位置PS即第1CMOS照相机100的下方位置时，在该位置临时停止，并如图13所示，对至少第1列的全部接合区域2统一进行图像辨识，检查是否处于正常的位置。万一接合区域2未处于正常的位置，则利用其检测输出使运送装置70动作，并将接合区域2自动修正到正常的位置。或者，以该偏移量为基础，自动修正以下所述的接合材料的涂敷位置。
当接合区域2位于正规的位置时，接合材料涂敷装置30下降，在基片1的第1列上的第1号的接合区域2上涂敷接合材料33后并上升。于是，利用X方向驱动电动机(省略图示)，使安装构件31沿X方向只水平移动1间距的量并下降，且在基片1的第1列上的第2号的接合区域2上涂敷接合材料33后并上升。以下，同样地在基片1的第1列上的从第3号到第n号的接合区域2上，依次涂敷接合材料33后并上升。
当象这样在基片1的第1列的全部接合区域2上涂敷接合材料33并结束时，利用第1CMOS照相机100对至少第1列的接合区域2的接合材料涂敷状态统一进行图像辨识，万一存在涂敷状态不佳的接合区域2，则对接合材料33的涂敷条件进行调整，或使该不佳涂敷状态的接合区域2在存储装置中进行存储，并在下一工程的半导体芯片的接合时进行活用。
当象这样至少在第1列的全部接合区域2上涂敷接合材料33并对涂敷状态进行图像辨识时，利用上下皮带71、72的移动，使基片1只间歇运送1间距的量。以下，与前述同样地，对基片1的第2列、第3列、…的全部接合区域2的接合材料涂敷前的位置进行图像辨识，并在接合区域2上依次涂敷接合材料33，接着对全部接合区域2的接合材料涂敷状态进行图像辨识。
另外，如前所述，本发明所利用的CMOS照相机100具有高机能，所以如图13所示，不只是基片1的第1列的全部接合区域2，对到第2列以后的数个列的全部接合区域2也可同时统一进行图像辨识，因此接合材料涂敷前及/或接合材料涂敷后的状态，可对视野内的全部接合区域2统一进行图像辨识。因此，在对数列接合区域2统一进行图像辨识后产生空闲时间，所以可利用该空闲时间对图像进行处理。或者，可将统一进行图像辨识的接合区域2中的单一或复数个接合区域2的图像进行分割扩大，并实施更高精度的检查。
涂敷有接合材料33的基片1由上下皮带71、72，向图10的右方被间歇性运送，当第1列的接合区域2来到接合位置PB时，利用第2CMOS照相机110，使至少第1列的涂敷有接合材料33的全部接合区域2统一进行图像辨识。因此，利用该第2CMOS照相机110，可再次对半导体芯片的接合前的接合材料涂敷状态藉由图像辨识进行检查。
万一，由该接合材料涂敷状态的检查及/或利用前述第1CMOS照相机100的检查，发现出在第1列中存在接合材料涂敷状态不良的接合区域2，则跳过这些接合材料涂敷状态不良的接合区域2，而利用接合头40将半导体芯片进行接合。
在该接合位置PB，如图7所示，利用接合头40，在拾取位置P1从半导体芯片集合体60，将半导体芯片65一个个地进行拾取，并在接合位置P2通过在基片1的接合区域2上所涂敷的接合材料33，依次在基片1上进行接合。
此时，如前所述，由于在上侧皮带72的返回部分72a上设置有下降的部分93，所以接合头40可在半导体芯片65的拾取位置P1和基片1的接合位置P2之间，不进行大的上下运作而往返移动，不只是可使接合头40的驱动机构小型且廉价，还可提高接合速度。
当在基片1的第1列的接合区域2上结束半导体芯片65的接合时，基片1只被间歇运送1间距的量，以下在第2列、第3列的接合区域2上，依次将半导体芯片65进行接合。
半导体芯片65的接合状态利用第2CMOS照相机110，对基片1的至少1列的全部接合区域2统一进行图像辨识。由该图像辨识被判断为不佳的接合区域2被存储在存储装置中，在后续工程的特性分选时等可跳过而灵活应用。而且，可将经过辨识的接合状态反馈到以后的接合动作中。
接合有半导体芯片65的基片1向右方被间歇运送，并利用右端的卸载机50，配合升降机51的每1间距的上升动作(或下降动作)，依次被收纳在贮存盒52内。
另外，如前所述，由于本发明所使用的CMOS照相机110具有高机能，所以如图13所示，不只是基片1的第1列的全部接合区域2，也可对到第2列以后的数列的全接合区域2同时统一进行图像辨识，所以半导体芯片的接合前及/或接合后的状态，可对视野内的全接合区域2统一进行图像辨识。因此，由于对数列的接合区域2统一进行图像识别后产生空闲时间，所以可利用该空闲时间对图像进行处理，或将统一进行图像辨识的接合区域2中的单一或复数个图像进行分割扩大，并可利用单一或复数个接合区域2的扩大的图像，实施更高精度的检查。
下面，对利用基片1的品种转换而使基片1的厚度尺寸t变动的情况下的运送装置70的动作进行说明。首先，在供给厚度尺寸为t的基片1的情况下，如前所述，使上侧皮带72侧的运送滑轮79、80的轴79a、80a向装载机20侧偏心安装，且使运送滑轮79、80的卸载机50侧由拉伸弹簧85而向下侧皮带71侧被施力，所以如图14(A)所示，由于运送滑轮79、80的卸载机50侧对抗拉伸弹簧85的弹性力而稍许上升，所以上侧皮带72上升，而且上侧皮带72不断地因拉伸弹簧85的弹性力而向下侧皮带71被施力，因此利用上下皮带71、72可确实地把持厚度尺寸t的基片1的把持区域3并进行运送。
接着，在供给厚度尺寸t1(＞t)的基片1a的情况下，如图14(B)所示，上侧皮带72侧的运送滑轮79、80以轴79a、80a为中心沿逆时针方向转动，但运送滑轮79、80的轴75a、76a向装载机20侧偏心安装，所以运送滑轮79、80的卸载机50侧对抗拉伸弹簧85的弹性力而上升，从而使上侧皮带72上升，可确实地利用上下皮带71、72把持厚度尺寸t1(＞t)的基片1a的把持区域3并进行运送。
这样，在上述的运送装置70中，对应基片1的厚度尺寸的变动，运送辊79、80的卸载机50侧对抗拉伸弹簧85的弹性力而上升，且上侧皮带72上升，结果可不利用适配器(adapter)对运送辊79、80的安装位置进行调整，而能自动地进行对应。因此，上侧皮带72的运送辊79、80的直径尺寸和轴79a、80a的偏心尺寸，需要依据运送该运送装置70的基片的厚度尺寸的变动范围，预先适当地进行设定。
而且，即使利用基片1的品种转换而供给长度尺寸L1(≠L)的基片1b(省略图示)和宽度尺寸W1(≠W)的基片1c(省略图示)，也可如前述那样，使上下皮带71、72把持基片1b、1c的一末端的把持区域3，所以基片1b、1c的长度尺寸L1和宽度尺寸W1完全没有关系，能够确实地把握基片1b、1c的把持区域3，并顺利地进行间歇性的运送。
另外，上述的实施形态是对本发明的特定形态进行了说明，但本发明并不限定于该实施形态，可有各种各样的变形。
例如，在上述实施形态中，是将上侧皮带72侧的运送辊79、80的轴79a、80a对下侧皮带71侧的运送辊75、76的轴75a、76a向装载机20侧偏心安装，且将运送辊79、80的卸载机50侧由拉伸弹簧85向下侧皮带72施力，但也可使运送辊79、80的轴79a、80a本身可升降地安装，并将轴79a、80a由拉伸弹簧向下皮带71进行拉伸，或由压缩弹簧向下皮带71进行按压。
而且，在上述实施形态中，是将上侧皮带72是由1个同步皮带构成，并在其返回部分72a上的接合头的移动路径上，设置高度降低的部分93，但也可将上侧皮带72由接合头的移动路径部分进行2分割，且同步进行移动。
而且，在上述实施形态中，是对在第1高机能照相机100及第2高机能照相机110上利用CMOS照相机的情况进行了说明，但只要为可对工件的至少1列的全部区域统一进行图像辨识的照相机即可，可利用任意的照相机。
而且，在上述实施形态中，是对在第1高机能照相机100及第2高机能照相机110上分别设置监视器101、111的情况进行了说明，但也可利用单一的共用监视器，将第1高机能照相机100的图像和第2高机能照相机110的图像在共用监视器画面上同时进行并列显示。或者，也可将第1高机能照相机100的图像和第2高机能照相机110的图像，利用共用监视器画面在时间上切换显示。
而且，基片1、装载机20、接合材料涂敷装置30、接合头40、卸载机50、运送装置70、卸载机50等，也可采用除了实施形态所示的以外的构成。
本发明的工件识别方法及芯片附着装置对半导体芯片的芯片附着装置中的工件识别方法及芯片附着装置特别有用，但也可作为芯片电阻器和芯片电容器等各种电子构件的芯片附着装置中的工件识别方法及芯片附着装置应用。
权利要求
1.一种芯片附着装置中的工件识别方法，为一种在芯片附着装置中的具有多个接合区域的工件的运送路的上方配置图像辨识装置，并对工件的接合区域进行图像辨识的方法，其特征在于固定配置高机能照相机作为前述图像辨识装置，并对工件的宽度方向的至少1列的全部接合区域统一进行图像辨识。
2.根据权利要求1所述的芯片附着装置中的工件识别方法，其特征在于利用前述高机能照相机，将工件的宽度方向的至少1列的全部接合区域的图像统一进行拍摄后，接着利用到将工件宽度方向的至少1列的全部接合区域进行图像辨识为止的空闲时间，对前述统一拍摄的图像进行处理。
3.根据权利要求1所述的芯片附着装置中的工件识别方法，其特征在于利用前述高机能照相机对基片的宽度方向的至少1列的全部接合区域统一进行拍摄后，接着利用到将基片宽度方向的至少1列的全部接合区域统一进行图像辨识为止的空闲时间，对前述统一拍摄的图像进行分割扩大，并检查各个接合区域的状态。
4.一种芯片附着装置，其特征在于在具有多个接合区域的工件的运送路上的接合材料涂敷位置的上方，固定配置将工件宽度方向的至少1列的全部接合区域统一进行图像辨识的第1高机能照相机，且在工件的运送路上的接合位置的上方，固定配置将工件宽度方向的至少1列的全部接合区域统一进行图像辨识的第2高机能照相机。
5.根据权利要求4所述的芯片附着装置，其特征在于利用前述第1高机能照相机，对工件宽度方向的至少1列的全部接合区域的接合材料涂敷状态统一进行图像辨识，并存储不良接合材料涂敷区域，且在下一接合位置跳过该不良接合材料涂敷区域，而将半导体芯片进行接合。
全文摘要
本发明提供一种芯片附着装置中的工件辨识方法，使芯片附着装置中的图像辨识高速化、高精度化。在处于运送装置(70)的运送路途中的眼前侧的接合材料涂敷装置(PS)的上方，固定配置第1高机能照相机(100)，且在处于运送装置(70)的运送路途中的前方侧的半导体芯片的接合位置(PB)的上方，固定配置第2高机能照相机(110)，并由第1高机能照相机(100)，对基片的至少宽度方向上的1列的全部接合区域2的接合材料涂敷状态统一进行图像辨识，且由第2高机能照相机(110)，对基片1的至少宽度方向上的1列的全部接合区域(2)的半导体芯片接合状态统一进行图像辨识。
文档编号G06T7/00GK1788341SQ03826610
公开日2006年6月14日 申请日期2003年7月31日 优先权日2003年7月31日
发明者三木耕司, 光藤淳 申请人:Nec机械股份有限公司