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CN111279462B - 接合装置 - Google Patents

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CN111279462B
CN111279462B CN201880069322.8A CN201880069322A CN111279462B CN 111279462 B CN111279462 B CN 111279462B CN 201880069322 A CN201880069322 A CN 201880069322A CN 111279462 B CN111279462 B CN 111279462B
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CN
China
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diaphragm
imaging device
aperture
semiconductor chip
switching
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早田滋
服部裕斗
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Shinkawa Ltd
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Shinkawa Ltd
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Abstract

一种接合装置，以良好的精度执行半导体芯片的厚度大的封装处理与封装处理以外的附带处理。接合装置(10)使用由摄像装置(21)所拍摄的图像，执行半导体芯片的封装处理与封装处理以外的附带处理。接合装置(10)包括：光圈切换机构(40)，设置于摄像装置(21)的光学系统，且至少可切换成第一光圈与光圈孔径比第一光圈大的第二光圈；以及控制部(52)，对光圈切换机构(40)进行控制来切换成第一光圈与第二光圈的任一者。控制部(52)使用切换成第一光圈后所拍摄的图像执行封装处理，使用切换成第二光圈后所拍摄的图像执行附带处理。

Description

接合装置
技术领域
本发明涉及一种设置于接合装置的摄像装置的光学系统。
背景技术
自以往以来，在接合装置设置摄像装置(照相机及光学系统)，并使用由摄像装置所拍摄的图像，进行半导体芯片封装前的装置的校正、封装中的接合位置的确认、封装后的垫上的球形状的检查等。
在专利文献1中公开有一种用于检查封装后的半导体芯片的垫上的球形状的摄像装置。在专利文献1中公开有如下的方法：通过使用来自低照射角度环状照明器的低照射角度的照明，而极力减少来自半导体芯片的上表面的反射光朝物镜的射入后，进而放大光学系统的光圈来使景深(depth of field)变浅，由此使来自并非摄影对象物的打线的反射光变成模糊的图像，而仅明亮地映出作为摄影对象的球。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第2981941号公报
发明内容
发明所要解决的问题
此外，近年来，将多片半导体芯片层叠而成的层叠器件正在增加。此种层叠器件具有大的厚度，例如层叠器件的最上面的垫与引线之间的段差大。当一面使用摄像装置确认位置，一面对此种层叠器件进行封装时，必须进一步扩大厚度方向的可见范围，因此期望缩小光学系统的光圈，使景深变深。
但是，在已缩小光学系统的光圈的情况下，光学分辨率变低，例如存在无法进行需要高的光学分辨率的偏移调整等之虞。再者，所谓偏移调整，是指在半导体芯片封装前测量照相机的光轴与焊针(capillary)的偏移量，所测量的偏移量在封装时使用。
另一方面，在为了偏移调整等而欲提高光学分辨率的情况下，必须放大光学系统的光圈。但是，在此情况下，景深变浅，在层叠器件的封装中产生障碍。如此，在接合装置中存在相反的要求。
本发明的目的在于以良好的精度执行半导体芯片的厚度大的封装处理与封装处理以外的附带处理。
解决问题的技术手段
本发明的接合装置是使用由摄像装置所拍摄的图像，执行半导体芯片的封装处理与封装处理以外的附带处理的接合装置，包括：光圈切换机构，设置于摄像装置的光学系统，且至少可切换成第一光圈与光圈孔径比第一光圈大的第二光圈；以及控制部，对光圈切换机构进行控制来切换成第一光圈与第二光圈的任一者；且控制部使用切换成第一光圈后所拍摄的图像执行封装处理，使用切换成第二光圈后所拍摄的图像执行附带处理。
在本发明的接合装置中，也适宜为：控制部在将光圈切换机构切换成第一光圈来执行封装处理的情况下，切换光圈后不进行焦距的调整，在将光圈切换机构切换成第二光圈来执行附带处理的情况下，切换光圈后进行焦距的调整。
在本发明的接合装置中，也适宜为：附带处理是封装处理前的调整处理。
在本发明的接合装置中，也适宜为：附带处理是封装处理后的测定处理。
在本发明的接合装置中，也适宜为：封装处理是打线接合。
在本发明的接合装置中，也适宜为：封装处理是晶粒接合。
在本发明的接合装置中，也适宜为：附带处理是在封装处理后的半导体芯片的垫所连接的打线的高度的测量处理，控制部在测量处理中，使摄像装置的焦距为固定，使摄像装置的光学位置变化来探索焦点对准打线的位置，并根据焦点已对准的位置上的摄像装置的光学位置而获取打线的高度。
在本发明的接合装置中，也适宜为：附带处理是测量自基板起的半导体芯片的高度的测量处理，控制部在测量处理中，使摄像装置的焦距为固定，使摄像装置的光学位置变化来探索焦点对准半导体芯片的位置，并根据焦点已对准的位置上的摄像装置的光学位置而获取自基板起的半导体芯片的高度。
在本发明的接合装置中，也适宜为：附带处理是测量通过压接于半导体芯片的垫的打线所形成的压接球的高度的测量处理，控制部在测量处理中，使摄像装置的焦距为固定，使摄像装置的光学位置变化来探索焦点对准压接球的位置，并根据焦点已对准的位置上的摄像装置的光学位置而获取压接球的高度。
发明的效果
根据本发明，可精度良好地进行半导体芯片的厚度大的封装，并且通过在光圈孔径大的第二光圈的状态下使用摄像装置，可提高光学分辨率而精度良好地进行封装处理以外的附带处理。
附图说明
图1是表示具有摄像装置的焊线机(wire bonder)的立体图。
图2是摄像装置的立体图。
图3是表示摄像装置的光学系统的构成的说明图。
图4是摄像装置的光圈切换机构的一例的立体图。
图5是表示相对于光圈孔径的分辨率、景深、及进行的处理的图。
图6其中(A)是表示变成通常光圈后所拍摄的图像的图，图6的(B)是表示变成高分辨率光圈后所拍摄的图像的图。
图7是表示焊线机的控制构成的概略的方块图。
图8是表示控制部进行的处理的流程的流程图。
图9是表示层叠器件的打线接合前的状态的剖面与调整处理中的摄像装置的景深的图。
图10是层叠器件的打线接合前的状态的俯视图。
图11是表示偏移调整中的垫上的压痕的图。
图12是表示层叠器件的打线接合后的状态的剖面与打线接合(封装处理)中的摄像装置的景深的图。
图13是表示测定处理中的摄像装置的景深的图。
图14是连接有打线的垫的放大图。
图15是用于说明测量打线的高度的方法的图。
符号的说明
10：焊线机(接合装置)
11：接合头
12：XY工作台
13：超音波焊头
14：焊针
15：夹持器
16：打线
17：线轴
18：Z方向驱动机构
21：摄像装置
22：导入部
23：镜筒
25：照相机
31：摄像元件
33：被摄物侧透镜
34：照相机侧透镜
36：摄像面
40：光圈切换机构
42：驱动马达
44：旋转检测传感器
46：旋转检测制动爪
47：圆筒部
48a、48b：小孔
50a、50b：大孔
52：控制部
54：存储部
56：处理接受部
61：引线框架
62、62a、62b、62c：引线
63、63a、63b、63c：半导体芯片
64、64a、64b、64c：垫
81a、81b：导轨
83：接合平台
90：压痕
具体实施方式
以下，一面参照附图，一面对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中，将引线框架61的输送方向设为X方向，将引线框架61的宽度方向设为Y方向，将高度方向设为Z方向来进行说明。再者，引线框架61是基板的一例。
本实施方式的接合装置是焊线机10。图1是焊线机10的立体图。如图1所示，焊线机10包括安装于接合头11中的Z方向驱动机构18，所述接合头11安装于XY工作台12上且可在XY方向上自如地移动。在Z方向驱动机构18安装有超音波焊头13与夹持器15，在超音波焊头13的前端安装有焊针14。打线16插通于焊针14，且打线16以自线轴17供给的方式构成。然后，摄像装置21固定于接合头11。
在焊线机10的未图示的框架，安装有在晶粒接合步骤中引导安装有半导体芯片63的引线框架61的导轨81a、导轨81b，及真空吸附引线框架61的接合平台83。
焊线机10利用由摄像装置21所获取的图像对半导体芯片63与引线框架61的位置进行检测，通过XY工作台12来使焊针14的位置以与半导体芯片63上的垫的位置一致的方式移动后，使Z方向驱动机构18运行而在Z方向上驱动安装于超音波焊头13的前端的焊针14，并通过插通于焊针14的打线16而在半导体芯片63的垫与引线框架61的引线之间接合(打线接合)打线16。
若一个半导体芯片63的垫与引线框架61的引线的接合结束，则焊线机10通过XY工作台12来使焊针14移动至下一个垫的上方，并与所述同样地通过打线16而将各垫与引线之间接合。然后，若通过打线16而将一个半导体芯片63的所有垫与引线框架61的各引线连接，则以下一个半导体芯片63来到接合位置的方式搬送引线框架61。摄像装置21获取所述半导体芯片63与引线框架61的图像，并根据所获取的图像进行焊针14的定位，进行打线接合。再者，如后述那样，除作为封装处理的打线接合以外，也可在封装处理的前后进行的附带处理中使用摄像装置21。
图2是摄像装置21的立体图。如图2所示，摄像装置21包括：导入部22，导入来自作为被摄物的半导体芯片63或引线框架61的光；镜筒23，在内部包括透镜或镜子等光学零件，引导已进入导入部22的光；以及照相机25，安装于镜筒23，包含接收穿过镜筒23而来的光的摄像元件。再者，虽然图2中未图示，但在导入部22的内侧设置有照射被摄物的照明。
图3是表示摄像装置21的光学系统的构成的图。如图3所示，摄像装置21具有包括如下的光路的光学系统，所述光路自作为被摄物的半导体芯片63或引线框架61经由导入部22而经过被摄物侧透镜33、光圈(光圈切换机构40)、及照相机侧透镜34后到达摄像面36。另外，摄像装置21具有将在摄像面36成像的图像转换成电信号的摄像元件31。摄像元件31是由包含多个像素的电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)或互补金氧半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)元件、或者CCD与CMOS元件等所构成，可将图像转换成各像素的各电信号并输出者。本实施方式的摄像装置21通过具有光圈切换机构40而可使光圈孔径变化。另外，本实施方式的摄像装置21通过使照相机侧透镜34前进·后退而可进行焦点调整。
图4是设置于摄像装置的镜筒23的光圈切换机构40的一例的立体图。如图4所示，光圈切换机构40包括：圆筒部47，形成有构成孔径小的光圈的两个小孔48a、48b、及构成孔径大的光圈的两个大孔50a、50b(但是，大孔50b未图示)；驱动马达42，使圆筒部47旋转；旋转检测制动爪46，与圆筒部47一同旋转；以及旋转检测传感器44，固定于镜筒23的内壁，检测旋转检测制动爪46(圆筒部47)的旋转量。在圆筒部47，两个小孔48a、48b以相向的方式形成，同样地，两个大孔50a、50b以相向的方式形成。两个小孔48a、48b的孔径(半径)相同，同样地，两个大孔50a、50b的孔径相同。另外，小孔48a、48b的孔径比大孔50a、50b的孔径小。
如图4所示，圆筒部47配置于镜筒23的内部，由此两个小孔48a、48b或两个大孔50a、50b位于光路上。图4中表示构成孔径小的光圈的两个小孔48a、48b位于光路上的状态。通过驱动马达42来使圆筒部47旋转90度，成为构成孔径大的光圈的两个大孔50a、50b位于光路上。再者，当使圆筒部47旋转时通过旋转检测制动爪46与旋转检测传感器44来检测旋转量，由此使两个小孔48a、48b或两个大孔50a、50b在光路上正确地对准位置。如此，本实施方式的摄像装置通过光圈切换机构40而可切换孔径小的光圈(第一光圈)与孔径大的光圈(第二光圈)。
图5是表示相对于摄像装置的光圈孔径的光学分辨率、景深、及进行的处理的表。如图5所示，与光圈孔径小的情况(使用孔径小的光圈的情况)相比，在光圈孔径大的情况(使用孔径大的光圈的情况)下，具有光学分辨率变高的特征。所述特征是已知特征，例如可通过以下的(数学式1)式来算出分辨率值δ。分辨率值δ越为小的值，表示光学分辨率越高。
δ＝0.61×(λ/NA)(数学式1)
再者，(数学式1)式中的λ为光的波长，NA为光圈的开口率。
以下，将孔径小的光圈也称为“通常光圈”，将孔径大的光圈也称为“高分辨率光圈”。图的6的(A)是使用通常光圈(孔径小的光圈)并通过摄像装置所拍摄的图像，图6的(B)是使用高分辨率光圈(孔径大的光圈)，并通过摄像装置对与图6的(A)相同的被摄物进行拍摄所得的图像。如图6所示，可知与通常光圈的情况下的图6的(A)的图像相比，高分辨率光圈的情况下的图6的(B)的图像呈鲜明的图像。
另一方面，如图5所示，与高分辨率光圈的情况(使用孔径大的光圈的情况)相比，在通常光圈的情况(使用孔径小的光圈的情况)下，具有景深变深的特征。因此，在本实施方式中，在需要高的光学分辨率的处理中切换成高分辨率光圈来使用摄像装置，在需要深的景深的处理中切换成通常光圈来使用摄像装置。具体而言，如图5所示，在打线接合等封装处理前的调整处理及封装处理后的测定处理(以下，也称为附带处理)中切换成高分辨率光圈来使用摄像装置，在封装处理中切换成通常光圈来使用摄像装置。
接着，对本实施方式的焊线机的控制构成进行说明。图7是表示焊线机10的控制构成的概略的方块图。如图7所示，焊线机10包括控制部52、存储部54、及处理接受部56。控制部52包含中央处理器(Central Processing Unit，CPU)等处理器，按照存储于存储部54中的程序执行处理。由此，控制部52进行光圈切换机构40的孔径小的光圈与孔径大的光圈的切换，并且执行经由处理接受部56而接受的处理。存储部54为只读存储器(Read OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器等，存储控制部52所执行的程序或暂时的数据等。处理接受部56例如为触摸屏，显示设置画面等，并且接受来自操作员的处理的指示。控制部52与处理接受部56、摄像装置21、XY工作台12、及Z方向驱动机构18连接，成为可对各部进行控制。
接着，对本实施方式的焊线机10的控制部52进行的处理进行说明。图8是表示控制部52进行的处理的流程的流程图。
如图8所示，首先在S100中，控制部52经由处理接受部56而接受来自操作员的处理的指示。此处，可接受封装处理前的调整处理、封装处理(打线接合)、及封装处理后的测定处理中的任一种处理的类别。再者，实际上接受调整处理中的具体的处理的内容(后述的偏移调整或接合坐标设定等)或测定处理中的具体的处理的内容(后述的垫上的间隙量的测定或垫上的球径检测等)。
接着，在S102中，控制部52确认所接受的处理是否为封装处理前的调整处理。此处，所谓调整处理，是指作为装置的校正的一种的偏移调整或封装前的接合坐标设定等。为了精度良好地进行这些处理，必须通过摄像装置来拍摄高分辨率的图像。因此，如后述那样，在调整处理中使用高分辨率光圈。
此处，对偏移调整与接合坐标设定进行简单说明。首先，对偏移调整进行说明。摄像装置21以其光轴自焊针14朝X方向或Y方向或XY两方向仅偏移固定的距离的方式安装于接合头11。在打线接合时，通过摄像装置21而获取半导体芯片63表面的标记等图像，并根据所获取的图像而获取半导体芯片63的位置、及配置于半导体芯片63上的垫的位置。然后，使接合头11仅移动偏移量，使焊针14与垫的位置一致来进行接合。所述偏移量为摄像装置21的光轴与焊针14的轴心的距离，因此是事先获取者，但所述偏移量因由来自接合平台83的辐射热等所引起的摄像装置21的镜筒或超音波焊头13的臂等的热膨胀而时刻变化。因此，必须测量偏移量并进行校正，此为偏移调整。
偏移调整有各种方法，对其中的一个方法进行说明。图9是表示层叠有半导体芯片63的层叠器件的打线接合前的状态的剖面图，图10是所述层叠器件的俯视图。偏移调整例如使用图10中所示的半导体芯片63的多个垫64中的一个垫64来进行。首先，如图11所示，通过焊针14来将压痕90附加于垫64上。然后，使接合头11仅移动事先获取的偏移量，而使摄像装置21的光轴来到所述垫64上。然后，通过摄像装置21来拍摄垫64上的压痕90，而确定所述压痕90的位置。由此，获取正确的偏移量。在此种偏移调整中，必须精度良好地获取压痕90的位置等，而要求高的光学分辨率下的拍摄。
接着，对接合坐标设定进行说明。接合坐标设定是在进行打线接合前，决定如图10所示的多个垫64与多个引线62的各者中的进行接合的位置的设定。例如，通过摄像装置21而获取引线框架61表面的标记(未图标)或半导体芯片63表面的标记(未图标)的图像，并确定所述些标记的位置，且根据所确定的位置来进行接合坐标设定。另外，也可通过摄像装置21而获取规定的垫64或规定的引线62的图像，确定所述些垫64或引线62的位置后设定进行接合的位置(接合坐标)。在此种接合坐标设定中，必须精度良好地获取标记或垫64、引线62的位置，而要求高的光学分辨率下的拍摄。
返回至图8，继续流程的说明。在S102中，在所接受的处理为调整处理的情况(S102：是(Yes))下，进入S104。在S104中，控制部52控制摄像装置21的光圈切换机构40，将光学系统的光圈切换成高分辨率光圈(孔径大的光圈)。具体而言，控制部52控制光圈切换机构40的驱动马达42，使光圈切换机构40的圆筒部47旋转，而使孔径大的光圈来到光路上。由此，拍摄高的光学分辨率的图像。
接着，在S106中，控制部52控制摄像装置21的照明(照射被摄物的照明)来调整明亮度。接着，在S108中，控制部52使摄像装置21的照相机侧透镜34(参照图3)前进·后退来进行焦点调整。即，进行焦距的调整。进行所述焦点调整的原因在于：因将摄像装置21的光圈切换成孔径大的光圈而导致景深变浅，焦点未对准被摄物(半导体芯片的垫或引线框架的引线)的可能性高。换言之，为了使焦点对准被摄物而进行焦点调整。
接着，在S110中，控制部52进行所述偏移调整或接合坐标设定等调整处理。因通过摄像装置21来拍摄高的光学分辨率的图像，故可精度良好地进行调整处理。图9中表示摄像装置21的导入部22与进行调整处理时的摄像装置21的景深DS的一例。如图9所示，因使用孔径大的光圈而导致景深变浅。
在图8的S102中，在所接受的处理并非调整处理的情况(S102：否(No))下，进入S112。在S112中，在所接受的处理为封装处理(打线接合)的情况(S112：是)下，进入S114。在S114中，控制部52控制摄像装置21的光圈切换机构40，将光学系统的光圈切换成通常光圈(孔径小的光圈)。具体而言，控制部52控制光圈切换机构40的驱动马达42，使光圈切换机构40的圆筒部47旋转，而使孔径小的光圈来到光路上。由此，拍摄深的景深的图像。
接着，在S116中，控制部52控制摄像装置21的照明(照射被摄物的照明)来调整明亮度。再者，此处未必需要焦点调整(焦距的调整)。其原因在于：因将摄像装置21的光圈切换成孔径小的光圈而导致景深变深，焦点对准被摄物(半导体芯片的垫或引线框架的引线)的可能性高。然后，在S118中，控制部52进行封装处理(打线接合)。在本实施方式中，在图9中所示的引线框架61上进行将半导体芯片63a、半导体芯片63b、半导体芯片63c层叠为三层而成的层叠器件的打线接合。图12是表示对图9的层叠器件进行了打线接合后的状态的剖面图。如图12所示，通过封装处理，各层的半导体芯片63a、半导体芯片63b、半导体芯片63c的各垫64a、垫64b、垫64c与对应于其的引线框架61的各引线62a、引线62b、引线62c利用打线16来连接。各半导体芯片63a、半导体芯片63b、半导体芯片63c分别具有厚度，因此各垫64a、垫64b、垫64c相互具有作为高度方向的Z方向的段差。
图12中一并表示摄像装置21的导入部22与进行封装处理时的摄像装置21的景深DL的一例。如图12所示，层叠器件的最上面的垫64c与引线62c之间的段差非常大。因此，为了进行此种层叠器件的打线接合，必须通过摄像装置21来扩大厚度方向(Z方向)的可见范围。在本实施方式中，当进行封装处理时，使用孔径小的光圈来使景深变深，因此如图12所示，厚度方向的可见范围变大，可精度良好地进行打线接合。
返回至图8，继续流程的说明。在S112中，在所接受的处理并非封装处理的情况(S112：否)下，进入S120。在此情况下，在本实施方式中，作为接受了封装处理后的测定处理者来处理。此处，所谓封装处理后的测定处理，例如是指垫上的间隙量的测定或垫上的球径检测等。为了精度良好地进行这些处理，必须通过摄像装置来拍摄高分辨率的图像。因此，如后述那样，在测定处理中使用高分辨率光圈。
所谓垫上的间隙量的测定，如图14所示，是指测定连接(接合)有打线16的垫64中的间隙量CL者。另外，所谓垫上的球径检测，例如是指利用日本专利第4264458号公报或日本专利第4247299号公报中公开的方法来检测球径者。
在图8的S120中，控制部52控制摄像装置21的光圈切换机构40，将光学系统的光圈切换成高分辨率光圈(孔径大的光圈)。由此，通过摄像装置21来拍摄高的光学分辨率的图像。接着，在S122中，控制部52控制摄像装置21的照明(照射被摄物的照明)来调整明亮度。然后，在S124中，控制部52使摄像装置21的照相机侧透镜34前进·后退来进行焦点调整(焦距的调整)。所述S120～S124的各步骤与调整处理中的S104～S108的各步骤相同。
接着，在S126中，控制部52进行所述垫上的间隙量的测定或垫上的球径检测等测定处理。因通过摄像装置21来拍摄高的光学分辨率的图像，故可精度良好地进行测定处理。图13中表示摄像装置21的导入部22与进行测定处理时的摄像装置21的景深DS的一例。如图13所示，因使用孔径大的光圈而导致景深变浅。
根据以上所说明的本实施方式的焊线机10，通过在光圈孔径小的第一光圈的状态下使用摄像装置21，可使景深变深而精度良好地进行层叠器件等的厚度大的封装，并且通过在光圈孔径大的第二光圈的状态下使用摄像装置21，可提高光学分辨率而精度良好地进行封装处理前后的附带处理(调整处理、测定处理)。
在以上所说明的实施方式中，以进行层叠器件的打线接合的情况作为例子。但是，也可为对晶粒接合于引线框架61的一个半导体芯片63进行打线接合的情况，而非进行层叠器件的打线接合的情况。即，即便在对一层的半导体芯片63进行打线接合的情况下，也要求扩大摄像装置21的厚度方向的可见范围，因此通过在光圈孔径小的第一光圈的状态下使用摄像装置21来使景深变深。由此，可精度良好地进行打线接合。
在以上所说明的实施方式中，摄像装置21的光圈切换机构40是图4中所示者。但是，光圈切换机构40并不限定于图4中所示者。例如，光圈切换机构40也可为可切换三种以上的光圈孔径者。另外，光圈切换机构40也可为可使光圈孔径连续地变化者。另外，光圈切换机构40也可为不利用驱动马达42的动力，操作员可手动切换光圈孔径者。另外，光圈切换机构40也可为如下者：将沿着圆周方向形成有多种光圈孔径的孔的圆盘状构件可旋转地连接于设置在镜筒23的侧壁上的切口的断面上，并使圆盘状构件旋转，由此使圆盘状构件的特定的光圈孔来到光路上。另外，光圈切换机构40也可为如下者：将沿着长边方向形成有多种光圈孔径的孔的大致长方形的可挠性构件配置于镜筒23内部(以可挠性构件的一部分位于光路上的方式沿着相向的两个内壁来配置)，并使可挠性构件于长边方向上滑动，由此使可挠性构件的特定的光圈孔来到光路上。
接着，对将摄像装置21设为高分辨率光圈来测量连接于半导体芯片的垫的打线16的高度的处理进行说明。图15是用于说明测量打线16的高度的方法的图。图15中一并表示摄像装置21的镜筒的导入部22的位置与景深DS。在将摄像装置21设为高分辨率光圈的情况下，如图15所示，景深DS变浅。因此，即便在使导入部22(镜筒)的Z方向(上下方向)的位置仅略微变化的情况下，也可看见(焦点变得未对准)打线16变成模糊的情形。因此，利用所述原理来测量打线16的高度。
首先，使导入部22(镜筒)上下移动直至焦点对准打线16的位置，而探索焦点对准打线16的位置。所述操作是使焦距为固定来进行。然后，在焦点已对准的位置而使导入部22停止，控制部52获取导入部22的Z方向的停止位置。图15的左侧表示在焦点已对准打线16的位置而使导入部22停止的状态。可根据所述导入部22的Z方向的停止位置来求出打线16的高度(Z方向的位置)。再者，虽然此处使摄像装置21的导入部22(镜筒)上下移动，但也可使摄像装置21内的透镜移动来探索焦点对准打线16的位置，并根据焦点已对准的透镜的位置来求出打线16的高度。如此，使摄像装置21的光学位置变化来探索焦点对准打线16的位置，并根据焦点已对准的位置上的摄像装置21的光学位置来求出打线16的高度。
另外，也能够以如下方式测量打线16的高度的变化量。将图15的左侧的导入部22的Z方向的停止位置设为“第一停止位置”。然后，为了检测打线16在其它位置的高度，如图15的右侧所示，使导入部22在X方向上移动，并进行与所述相同的处理。即，使导入部22上下移动直至焦点对准打线16的位置，并在焦点已对准的位置使导入部22停止。再者，所述操作是使焦距为固定来进行，并以与检测到图15的左侧的第一停止位置时相同的焦距来进行。控制部52获取导入部22的Z方向的停止位置(以下，称为“第二停止位置”)。由此，可根据第一停止位置与第二停止位置的差而获取打线16的高度的变化量h。
再者，只要使用所述方法，则并不限定于打线16，也可测量自引线框架(基板)起的半导体芯片的高度。即，可使摄像装置21的焦距为固定，使摄像装置21的光学位置变化来探索焦点对准半导体芯片的上表面的位置，并根据焦点已对准的位置上的摄像装置21的光学位置而获取自引线框架起的半导体芯片的高度。进而，只要使用所述方法，则也可测量将打线16压接于半导体芯片63的垫(电极)时所形成的压接球的高度。即，可使摄像装置21的焦距为固定，使摄像装置21的光学位置变化来探索焦点对准压接球的位置，并根据焦点已对准的位置上的摄像装置21的光学位置而获取压接球的高度。通过测量压接球高度，可检测打线16与垫(电极)之间的接合不良。以上所说明的方法在将摄像装置21设为通常光圈而使景深变深的情况下，因焦点对准的范围变大，故无法精度良好地进行。即，以上所说明的方法是通过将摄像装置21设为高分辨率光圈而可精良好度地进行的方法。
在以上所说明的实施方式中，接合装置为焊线机。但是，接合装置也可为粘晶机(die bonder)或倒装芯片接合机(flip chip bonder)。即，以上所说明的摄像装置21也可设置于粘晶机或覆晶接合机。当在引线框架晶粒接合(封装处理)半导体芯片时，将摄像装置21设为通常光圈而使景深变深来进行。然后，在封装处理后的测定处理(检查处理)时，将摄像装置21设为高分辨率光圈而以高的光学分辨率来进行。尤其，在晶粒接合后，必须对有无半导体芯片的异物或裂纹、半导体芯片与引线框架之间的粘浆(paste)的露出等进行检查，通过将摄像装置21设为高分辨率光圈来进行拍摄，可精度良好地进行所述些检查。

Claims (9)

1.一种接合装置，是使用由摄像装置所拍摄的图像，执行半导体芯片的封装处理与所述封装处理以外的附带处理的接合装置，其特征在于，包括：
光圈切换机构，设置于所述摄像装置的光学系统，且至少能够切换成第一光圈与光圈孔径比所述第一光圈大的第二光圈；以及
控制部，控制所述光圈切换机构来切换成所述第一光圈与所述第二光圈的任一者；且
所述控制部使用切换成所述第一光圈后所拍摄的图像执行所述封装处理，使用切换成所述第二光圈后所拍摄的图像执行所述附带处理。
2.根据权利要求1所述的接合装置，其特征在于：
所述控制部在将所述光圈切换机构切换成所述第一光圈来执行所述封装处理的情况下，切换光圈后不进行焦距的调整，
在将所述光圈切换机构切换成所述第二光圈来执行所述附带处理的情况下，切换光圈后进行焦距的调整。
3.根据权利要求1或2所述的接合装置，其特征在于：
所述附带处理是所述封装处理前的调整处理。
4.根据权利要求1或2所述的接合装置，其特征在于：
所述附带处理是所述封装处理后的测定处理。
5.根据权利要求1或2所述的接合装置，其特征在于：
所述封装处理是打线接合。
6.根据权利要求1或2所述的接合装置，其特征在于：
所述封装处理是晶粒接合。
7.根据权利要求1所述的接合装置，其特征在于：
所述附带处理是在所述封装处理后的所述半导体芯片的垫所连接的打线的高度的测量处理，
所述控制部在所述测量处理中，使所述摄像装置的焦距为固定，使所述摄像装置的光学位置变化来探索焦点对准所述打线的位置，并根据焦点已对准的位置上的所述摄像装置的所述光学位置而获取所述打线的高度。
8.根据权利要求1所述的接合装置，其特征在于：
所述附带处理是测量自基板起的所述半导体芯片的高度的测量处理，
所述控制部在所述测量处理中，使所述摄像装置的焦距为固定，使所述摄像装置的光学位置变化来探索焦点对准所述半导体芯片的位置，并根据焦点已对准的位置上的所述摄像装置的所述光学位置而获取自所述基板起的所述半导体芯片的高度。
9.根据权利要求1所述的接合装置，其特征在于：
所述附带处理是测量通过压接于所述半导体芯片的垫的打线所形成的压接球的高度的测量处理，
所述控制部在所述测量处理中，使所述摄像装置的焦距为固定，使所述摄像装置的光学位置变化来探索焦点对准所述压接球的位置，并根据焦点已对准的位置上的所述摄像装置的所述光学位置而获取所述压接球的高度。
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