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CN112017992A - 接合装置 - Google Patents

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Publication number
CN112017992A
CN112017992A CN202010343680.2A CN202010343680A CN112017992A CN 112017992 A CN112017992 A CN 112017992A CN 202010343680 A CN202010343680 A CN 202010343680A CN 112017992 A CN112017992 A CN 112017992A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chip
bonding
substrate
unit
stage
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
CN202010343680.2A
Other languages
English (en)
Inventor
向井康人
玉村友宏
米光智史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibuya Corp
Original Assignee
Shibuya Kogyo Co Ltd
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 Shibuya Kogyo Co Ltd filed Critical Shibuya Kogyo Co Ltd
Publication of CN112017992A publication Critical patent/CN112017992A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • H01L21/67121Apparatus for making assemblies not otherwise provided for, e.g. package constructions
    • 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
    • H05K13/02Feeding of components
    • 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
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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

本发明旨在提供一种接合装置(3),其能尽可能地减少移动单元所导致的移动误差和机械误差,并进行有效率的动作。本发明的接合装置(3),其具备:基板供给单元(6),对接合台(4)供给上述基板(2);芯片供给单元(7),对中继台(5)供给上述芯片(1);及接合头(8),将上述芯片(1)接合于接合台(4)上的基板(2)。朝着水平的第1方向(X方向)设有导引构件(9),且沿着上述导引构件(9)配置有上述基板供给单元(6)、上述芯片供给单元(7)、上述接合头(8),接合台及中继台通过接合台移动单元及中继台移动单元而沿着上述导引构件移动。

Description

接合装置
技术领域
本发明涉及接合装置,详言之,涉及将芯片接合于基板的接合装置。
背景技术
以往,作为将芯片接合于基板的接合装置,已知一种接合装置,其具备:载置基板的接合台;载置上述芯片的中继台;对上述接合台供给基板的基板供给单元;对上述中继台供给芯片的芯片供给单元;及将芯片接合于基板的接合头。
在上述结构中,通过使上述接合台及中继台各自由移动单元移动,而将基板或芯片搬运至接合头。
在此,为了将基板及芯片正确地接合,需要使上述移动单元所进行的基板或芯片的移动能正确执行,然而实际上,因有移动单元的移动误差或机械误差,故需要进行调整。
因此,已知例如通过将上述中继台及接合台设为一体并使其一体移动,而使移动误差或机械误差减少(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本特开2010-238974号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,上述专利文献1的构成,由于将中继台与接合台构成为一体,故难以分别地进行对接合台的作业及对中继台的作业,且芯片供给单元或基板供给单元的布局亦受到限制。
有鉴于此,本发明旨在提供一种接合装置,其能尽量地减少移动单元所造成的移动误差或机械误差,同时能进行有效率的动作。
解决问题的方案
即,技术方案1的发明所涉及的接合装置,其特征在于,具备:接合台,载置基板;接合台移动单元,使该接合台移动;中继台,载置芯片;中继台移动单元,使该中继台移动;基板供给单元,对上述接合台供给上述基板;芯片供给单元,对上述中继台供给上述芯片;及接合头,从上述中继台取出上述芯片并将上述芯片接合于接合台上的基板;
设置有朝着水平的第1方向设置的导引构件,并沿着上述导引构件配置上述基板供给单元、上述芯片供给单元及上述接合头;
上述接合台移动单元及中继台移动单元,使接合台及中继台沿着上述导引构件移动。
另外,技术方案2的发明的特征在于,在技术方案1的接合装置中,上述接合头具有能进行下述接合的结构:面向下接合,在上述芯片的主面朝下方的状态下保持该芯片,并将上述主面接合于上述基板;及面向上接合,在上述芯片的主面朝上方的状态下保持该芯片,并在维持上述主面朝上方的状况下将芯片接合于上述基板,
沿着上述导引构件设置有:基板拍摄单元,从上方拍摄载置于上述接合台的基板;及芯片顶面拍摄单元,在进行面向上接合时,从上方拍摄载置于上述中继台的芯片的主面,
沿着上述导引构件还以可移动的方式设置有:芯片底面拍摄单元,在进行面向下接合时,从下方拍摄保持于上述接合头的芯片的主面。
再者,技术方案3的发明的特征在于,在技术方案2的接合装置中,具备用于进行上述基板拍摄单元、上述芯片顶面拍摄单元及上述芯片底面拍摄单元的校准作业的目标记号,该目标记号以可沿着该导引构件移动的方式设置,
在为了进行上述面向下接合而进行上述基板拍摄单元及上述芯片底面拍摄单元的校准作业时,
使上述目标记号位于上述芯片底面拍摄单元的上方及上述基板拍摄单元的下方,并通过上述芯片底面拍摄单元及基板拍摄单元拍摄目标记号,
在为了进行上述面向上接合而进行上述基板拍摄单元及上述芯片顶面拍摄单元的校准作业时,
使上述目标记号位于上述芯片顶面拍摄单元的下方及上述基板拍摄单元的下方,并通过上述芯片顶面拍摄单元及基板拍摄单元拍摄目标记号。
发明效果
依据上述技术方案1的发明,沿着导引构件设置有基板供给单元、芯片供给单元、接合头,接合台及中继台能沿着此导引构件在第1方向移动。
亦即,因接合台及中继台沿着共享的导引构件在第1方向移动,故不易产生接合台与中继台向第1方向的机械误差。
另一方面,接合台及中继台因可由接合台移动单元及中继台移动单元而分别移动,故对接合台及中继台的作业可独立进行,可进行有效率的接合。
依据上述技术方案2的发明,可使面向上接合及面向下接合兼用进行,且通过技术方案3的发明,能进行设置于这种能兼用面向上接合及面向下接合的接合装置的拍摄单元的校准作业。
附图说明
图1是本实施例之接合装置的结构图。
图2是接合台的俯视图及目标记号的动作说明图。
图3是目标记号的拍摄图像的例。
图4是进行面向下接合时的动作说明图。
图5是进行面向下接合时的动作说明图。
图6是进行面向下接合时的动作说明图。
图7是进行面向下接合时的动作说明图。
图8是进行面向上接合时的动作说明图。
图9是进行面向上接合时的动作说明图。
图10是进行校准作业时的动作说明图。
图11是进行校准作业时的动作说明图。
附图标记说明
1芯片;
2基板;
3接合装置;
4接合台;
5中继台;
6基板供给单元;
7芯片供给单元;
8接合头;
9第一引导构件;
10接合台移动单元;
11中继台移动单元;
41基板拍摄单元;
42芯片底面拍摄单元;
43芯片顶面拍摄单元;
51目标记号。
具体实施方式
以下,针对图示实施例进行说明,图1示出将芯片1接合于基板2的接合装置3的结构图,在上述芯片1的任一侧的面,形成有电极、LED的发光部、电路图案等,在以下说明中,将这种形成有电极等的面称为芯片1的主面。
此外,本实施例的接合装置3,可进行:面向上接合,在芯片1的主面朝向上方的状态下接合于基板2;及面向下接合,在芯片1的主面朝向下方的状态下接合于上述基板2。
上述接合装置3具备:接合台4,载置上述基板2;中继台5,载置上述芯片1;基板供给单元6,对上述接合台4供给上述基板2;芯片供给单元7,对上述中继台5供给芯片1;及接合头8,将上述芯片1接合于基板2。
在此,在以下说明中,将作为本发明的第1方向的X方向,以图1的图示左右方向表示,将作为第2方向的Y方向,以图1的纸面深度方向表示,并以图示上下方向作为Z方向进行说明。
本实施例的接合装置3中,朝着上述X方向设有第1导引构件9,且分别于该第1导引构件9的图标右侧端,配置有上述基板供给单元6;于中央部,配置有接合头8;于左侧端,配置有上述芯片供给单元7。
另外,上述接合台4及中继台5,可各自由接合台移动单元10及中继台移动单元11沿着上述第1导引构件9分别移动。
具有如此构成的接合装置3,由控制单元12所控制,通过预先进行设定,亦可进行面向上接合与面向下接合的切换。
上述接合台4具有当将上述基板2载置于其顶面时由未图示的吸附机构将该基板2加以吸附保持的结构,而且,通过未图示的加热器,可在接合时加热上述基板2。
图2示出上述接合台4的俯视图,设置成横跨由平行设置于X方向的一对轨条所构成的上述第1导引构件9。
上述接合台移动单元10包括沿着上述第1导引构件9在X方向移动的X滑动件10a、在该X滑动件10a的顶面朝着Y方向设置的1对Y方向导引构件10b、及沿着该Y方向导引构件10b在上述Y方向移动的Y滑动件10c,在上述Y滑动件10c的上部,固定有上述接合台4。
另外,图2所示的基板2是接合有一个芯片1的结构,但也可以是能接合多个芯片1的基板2。
上述中继台5与上述接合台4同样具有当将上述芯片1载置于其顶面时由未图示的吸附机构将该芯片1加以吸附保持的结构,在进行上述面向上接合时,在芯片1的主面朝着上方的状态下保持,在进行面向下接合时,在芯片1的主面朝下方的状态下保持。
上述中继台移动单元11也包括由沿着上述第1导引构件9在X方向移动的X滑动件11a、在该X滑动件11a的顶面朝着Y方向设置的Y方向导引构件11b、及沿着该Y方向导引构件10b在上述Y方向移动的Y滑动件11c所构成,在上述Y滑动件11c的上部,固定有上述中继台5。
上述基板供给单元6包括:基板储存库21,收容芯片1接合前的基板2;产品储存库22,收容已接合芯片1并产品化的基板2;基板保持头23,保持上述基板2;及基板保持头移动单元24,使该基板保持头23移动。
上述基板保持头23具有将基板2顶面予以吸附保持的结构,上述基板保持头移动单元24具备在X方向设于上述第1导引构件9的上部的第2导引构件24a,还具有使上述基板保持头23沿着第2导引构件24a在X方向移动且在Z方向升降的机构。
在第2导引构件24a的下方,在X方向排列设置有上述基板储存库21及产品储存库22,而且,该第2导引构件24a的图示左侧的端部与上述第1导引构件9的图示右侧的端部重叠地设置。
另外,在上述第2导引构件24a与第1导引构件9重叠的部分,设定有上述接合台4及上述基板保持头23停止并交接基板2的基板供给位置A。
另外,也可以设为能在Y方向移动上述基板保持头23的结构,且设为使上述基板储存库21及产品储存库22在Y方向排列的结构,而且,也可以设置2个基板保持头23,将其中一者用于与上述接合台4交接基板2,并将另一者用于从接合台4取出基板2。
上述芯片供给单元7具备:芯片供给部31,供给芯片1;芯片保持头32,保持该芯片供给部31的芯片1;芯片保持头移动单元33,使该芯片保持头32移动;及芯片翻转单元34,使芯片1翻转。
将芯片1以收容于晶圆环(wafer ring)或承载盘(tray)的状态下供给至上述芯片供给部31,该芯片1无论是进行面向上接合还是面向下接合,皆以主面朝向上方的状态被供给。
上述芯片保持头32构成为将供给至芯片供给部31的芯片1的顶面予以吸附保持,上述芯片保持头移动单元33具备在X方向设于上述第1导引构件9的上部的第3导引构件33a,并具有使上述芯片保持头32沿着该第3导引构件33a在X方向移动且在Z方向升降的结构。
在上述第3导引构件33a的下方,设有上述芯片供给部31及芯片翻转单元34,上述第3导引构件33a的图示右侧的端部与上述第1导引构件9的图示左侧的端部重叠地设置。
上述芯片翻转单元34构成为:在进行面向下接合时,将上述芯片保持头32所吸附保持的芯片1的底面予以吸附保持,进一步沿着设于Z方向的第4导引构件34a升降,且通过未图示旋转机构旋转180°。
而且,在上述第3导引构件33a与第1导引构件9重叠的部分,设定有:设有上述芯片翻转单元34的第1芯片供给位置B1、及上述中继台5及上述芯片保持头32停止并交接芯片1的第2芯片供给位置B2。
另外,作为上述芯片翻转单元34,亦可将吸附上述芯片1的吸附部设于相对的位置,当以一者的吸附部吸附保持芯片1的状态下使旋转机构作动时,吸附该芯片1的吸附部朝下方,而另一者的吸附部朝上方,从而可吸附新的芯片1。
上述接合头8沿着上述第1导引构件9设置,并具有吸附保持上述芯片1的顶面并加热所保持的芯片1的机构。
另外,接合头8具备在Z方向升降且使所保持的芯片1在水平面内(绕Z轴)旋转的机构。换言之,接合头未设有在水平方向移动的机构。
另外,在与接合头8相邻的位置,设有对芯片1底面或基板2顶面供给接合辅助剂(热固化性树脂等的粘合剂、助焊剂等的抗氧化剂)的未图示的分注器。
再者,在设有接合头8的位置,设定有上述接合台4及中继台5停止的接合位置C,上述接合头8从停止于该接合位置C的中继台5取出上述芯片1,并将上述芯片1接合于停止于接合位置C的接合台4的基板2。
此时,为了将芯片1正确接合于基板2,需要修正接合头8所保持的芯片1与载置于接合台4的基板2的位置偏移及倾斜度偏移。
因此,在上述接合位置C,接合台移动单元10通过使上述接合台4在X方向及Y方向移动,而使上述基板2移动从而修正芯片1与基板2的位置。另一方面,上述接合头8通过使芯片1在水平面内旋转,而修正芯片1与基板2的位置。
另外,利用上述接合头8使上述基板2与芯片1接合的技术本身是以往公知的,故省略其详细说明。
其次,如上所述,当利用接合头8将芯片1接合于基板2时,修正芯片1与基板2的位置偏移及倾斜度偏移,为此,需要预先识别上述芯片1的位置和倾斜度及基板2的位置和倾斜度。
于是,本实施例的接合装置3具备:基板拍摄单元41,拍摄上述接合台4上的基板2;芯片底面拍摄单元42,拍摄在进行面向下接合时保持于上述接合头8的芯片1的底面;及芯片顶面拍摄单元43,拍摄在进行面向上接合时载置于上述中继台5的芯片1的顶面。
上述控制单元12设有图像识别单元,该图像识别单元将这些拍摄单元41~43所拍摄的图像加以图像识别,并识别所拍摄的芯片1或基板2的位置和倾斜度。
具体的图像识别方法是以往公知的,故省略详细说明,在上述芯片1的主面或基板2的顶面预先设有对准标记,图像处理单元根据此对准标记,能识别芯片1的中心或基板2中的载置位置的中心、或能识别它们的倾斜度。另外,为了识别芯片1的位置和倾斜度,并非一定要有对准标记,例如亦可通过识别形成于芯片1的规定形状的部件或配线图案,而识别该芯片1的位置和倾斜度。
上述基板拍摄单元41位于上述接合头8与基板供给单元6之间,上述接合台4停止于设定于该基板拍摄单元41下方的基板拍摄位置D,而能从上方拍摄载置于接合台4的基板2。
上述芯片顶面拍摄单元43位于上述接合头8与芯片供给单元7之间,上述中继台5停止于设定于该芯片顶面拍摄单元43下方的芯片顶面拍摄位置E,而能从上方拍摄载置于中继台5且主面朝上方的芯片1。
另一方面,如图2所示,上述芯片底面拍摄单元42设于使上述接合台4移动的接合台移动单元10,且为接合台4与芯片底面拍摄单元42一体移动的结构。
上述芯片底面拍摄单元42通过由上述接合台移动单元10的X滑动件10a在X方向移动,且由Y滑动件10c在Y方向移动,而停止于设定于上述接合头8下方的接合位置C,而能从下方拍摄由接合头8所吸附的主面朝下方的芯片1。
另外,若将上述芯片底面拍摄单元42设置成相对于上述接合台4排列于X方向,则在拍摄由接合头8所吸附的芯片1时,则利用上述Y滑动件10c向Y方向的移动是不必要的。
如此,本实施例的接合装置3中,使用上述拍摄单元41~43识别芯片1和基板2的位置偏移和倾斜度偏移。
然而,因接合装置3的使用所造成的经时变化,而产生装置整体的机械误差或偏移,特别是在上述拍摄单元41~43中,有时会因安装位置的偏移或变形等,而导致拍摄位置偏移。
这样的拍摄单元41~43的位置偏移,会影响上述图像识别单元所得的识别结果,而造成无法正确接合,因此修正这些拍摄单元41~43的偏移的校准作业是有必要的。
本实施例中,能进行下述的校准作业:在进行面向下接合时所使用的基板拍摄单元41与芯片底面拍摄单元42的校准作业;及在进行面向上接合时所使用的基板拍摄单元41与芯片顶面拍摄单元43的校准作业。
为了进行上述校准作业,本实施例的接合装置如图2所示使用与上述接合台4相邻设置的目标记号51。
上述目标记号51为在由透明材料所构成的本体上记载有能分别从正面及背面拍摄的十字型记号的板状构件,并且可由上述接合台移动单元10,与上述接合台4和上述芯片底面拍摄单元42一体移动。
目标记号51设置成能够由设于上述接合台移动单元10的Y滑动件10c的移动机构52进退移动,能移动至退避至上述芯片底面拍摄单元42的拍摄范围外的退避位置(a)、及突出至上拍摄范围内的突出位置(b)。
如此,目标记号51在进行接合时位于退避位置,在进行校准作业时位于突出位置。
利用这种结构,通过使目标记号51位于突出位置,可通过上述芯片底面拍摄单元42拍摄目标记号51,而且,通过上述接合台移动单元10使目标记号51停止于上述基板拍摄位置D及芯片顶面拍摄位置E,由此,可通过上述基板拍摄单元41及芯片顶面拍摄单元43拍摄目标记号51。
另外,图3示出表示通过上述基板拍摄单元41、芯片底面拍摄单元42、芯片顶面拍摄单元43拍摄上述目标记号51的结果的示意图。
具体而言,图像识别单元针对基板拍摄单元41,识别目标记号51相对于拍摄中心41c的位置及倾斜度,并将此识别作为基板拍摄单元41的偏移量41g。
与此相同,图像识别单元亦可针对上述芯片底面拍摄单元42识别拍摄中心42c的偏移量42g,又亦可针对芯片顶面拍摄单元43识别拍摄中心43c的偏移量43g。
如此,若各拍摄单元41~43的偏移量41g~43g被识别,则可以如下方式进行校准作业。
首先,说明第1校准作业的顺序。起初,面向下接合所使用的基板拍摄单元41及芯片底面拍摄单元42的校准量,可通过将所识别出的基板拍摄单元41的偏移量41g与芯片底面拍摄单元42的偏移量42g相加而计算。
接着,面向上接合所使用的基板拍摄单元41与芯片顶面拍摄单元43的校准量,可通过将所识别出的基板拍摄单元41的偏移量41g与芯片顶面拍摄单元43的偏移量43g相加而计算。
相对于此,第2校准作业的顺序考虑以下方法。
首先,面向下接合所使用的基板拍摄单元41与芯片底面拍摄单元42的校准量,与上述第1方法同样,将基板拍摄单元41的偏移量41g与芯片底面拍摄单元42的偏移量42g相加。
接着,为了进行面向上接合所使用的基板拍摄单元41与芯片顶面拍摄单元43的校准作业,首先,将芯片顶面拍摄单元43的偏移量43g与芯片底面拍摄单元42的偏移量42g相加。
之后,求得相加后的偏移量43g与偏移量42g的值、和由先前所算出的偏移量41g与偏移量42g所成的面向下接合用的校准量之差,而此差值成为面向上接合用的校准量。
以下,使用图4~图8说明具有上述构成的接合装置3的动作。其中,图4~图7表示有关面向下接合的动作;图8、图9表示有关面向上接合的动作。
图4示出表示对上述接合台4供给基板2且对上述中继台5供给主面朝下方状态的芯片1的作业。
首先,接合台4由上述接合台移动单元10沿着第1导引构件9在X方向移动,并在上述基板供给位置A停止。
之后,在上述基板供给单元6中,基板保持头23在上述基板储存库21的位置升降并保持储存库21内的基板,接着在上述基板供给位置A下降,而将基板2载置于接合台4上。
另一方面,中继台5由中继台移动单元11沿着第1导引构件9在X方向移动,并在上述第1芯片供给位置B1停止。
之后,在上述芯片供给单元7中,芯片保持头32在上述芯片供给部31的位置升降并保持主面朝上方的芯片1,接着向设于上述第1芯片供给位置B1的芯片翻转单元34的上方移动,之后下降并将芯片1交接给上述芯片翻转单元34的吸附部。
接着,芯片翻转单元34通过旋转机构使吸附部旋转180°以使芯片1的主面朝下方,在此状态下吸附部下降,而将芯片1载置于中继台5上。
接下来,图5示出表示识别接合台4上的基板2的位置且将中继台5的芯片1交接给上述接合头8的作业。
首先,接合台4由上述接合台移动单元10沿着第1导引构件9在X方向移动,并在上述基板拍摄位置D停止。
之后,基板拍摄单元41拍摄接合台4上的基板2,而图像识别单元识别接合台4中的基板2的位置及倾斜度。
另一方面,中继台5由中继台移动单元11沿着第1导引构件9在X方向移动,并在上述接合位置C停止。
之后,接合头8在Z方向升降,而吸附保持中继台5上的芯片1。
接下来,图6示出表示识别保持于接合头8的芯片1的位置且使中继台5向芯片供给单元7移动的作业。
首先,与接合台4一体设置的芯片底面拍摄单元42,由上述接合台移动单元10沿着第1导引构件9在X方向移动,并停止在上述接合位置C。
之后,上述芯片底面拍摄单元42从吸附于接合头8的芯片1的下方拍摄,图像识别单元识别吸附于接合头8的芯片1的位置及倾斜度。
另一方面,中继台5由中继台移动单元11沿着第1导引构件9在X方向移动,并停止在上述第1芯片供给位置B1。
在芯片供给单元7中,上述芯片保持头32在上述芯片供给部31将主面朝上方的芯片1吸附保持,并使该芯片1移动至位于上述第1芯片供给位置B1的芯片翻转单元34的上方。
另外,图7示出表示接合头8将芯片1接合于基板2且芯片供给单元7将芯片1供给至中继台5的作业。
首先,上述接合台4由接合台移动单元10沿着第1导引构件9在X方向移动,而停止在上述接合位置C。
另一方面,图像识别单元根据上述基板拍摄单元41所拍摄的基板2的位置及倾斜度、以及上述芯片底面拍摄单元42所拍摄的芯片1的位置及倾斜度,计算载置于接合台4的基板2与保持于接合头8的芯片1间的位置偏移量及倾斜度偏移量。
之后,控制单元12控制上述接合台移动单元10,使接合台4在X方向及Y方向移动,以使上述基板2与芯片1的位置偏移消除。此时,在已进行了上述校准作业的情况下,也加入校准量并使其移动。
再者,控制单元12控制上述接合头8的旋转机构,使接合头8在水平面内旋转,以使上述基板2与芯片1的倾斜度偏移消除。此时,在已进行了上述校准作业的情形时,亦可加入校准量并使其旋转。
在此状态下,上述接合头8在Z方向下降,当主面朝下方的芯片1抵接于基板2的顶面时,通过接合头8及接合台4使已加热的芯片1与基板2接合。
另一方面,在芯片供给单元7中,上述芯片保持头32下降,以将芯片1交接给芯片翻转单元34中的朝向上方的吸附部。
其后,当已完成接合的接合头8退避至接合台4的上方时,接合台4由接合台移动单元10向基板供给位置A移动。
之后,基板供给单元6的基板保持头23从接合台4将已接合有芯片1的基板2予以保持后,将该基板2收容于上述产品储存库22。
其后,基板供给单元6通过基板保持头23将新的基板2从上述基板储存库21取出,并将该新的基板2供给至接合台4上。
接下来,使用图8、图9,说明进行面向上接合时的动作。另外,对于与上述面向下接合共通的作业,省略其说明。
图8示出表示与图4所说明的作业相对应的作业,该作业是对接合台4上供给基板2且对中继台5供给芯片1。
针对对接合台4供给基板2的作业,与进行面向下接合时同样,通过基板供给单元6将基板2载置于接合台4上。
另一方面,在对中继台5供给芯片1的作业中,上述中继台移动单元11使中继台5停止于第2芯片供给位置B2。
接着,在芯片供给单元7中,芯片保持头32将从芯片供给部31所取出的芯片1直接载置于中继台5,由此,在主面朝上方的状态下,将芯片1载置于中继台5上。
图9示出表示与图5所说明的作业相对应的作业,该作业是识别接合台4上的基板2的位置且识别中继台5上的芯片1的位置。
识别接合台4上的基板2的位置的作业,与进行面向下接合时同样,使上述接合台4移动至基板拍摄位置D,通过上述基板拍摄单元41拍摄接合台4上的基板2。
另一方面,在识别中继台5上的芯片1的位置的作业中,首先,上述中继台移动单元11使中继台5移动至芯片顶面拍摄位置E。
之后,上述芯片顶面拍摄单元43拍摄中继台5上的芯片1。
其后的作业,除了利用芯片底面拍摄单元42的拍摄外,与面向下接合同样,进行如图5所示的使中继台5位于接合位置C并通过接合头8吸附芯片1的作业、及如图7所示的一边修正基板2与芯片1的位置偏移及倾斜度偏移一边将芯片1接合于基板2的作业。
由此,使主面朝上方的芯片1接合于基板2。
如此,依据本实施例的接合装置3,载置上述基板2的接合台4及载置芯片1的中继台5,可沿着上述第1导引构件9在X方向移动。
在此基础上,以沿着上述第1导引构件9在X方向排列的方式,设置有供给基板2的基板供给单元6、供给芯片1的芯片供给单元7及接合头8。
亦即,因接合台4与中继台5沿着一个第1导引构件9在X方向相对移动,故向相对的Y方向的移动变少,且与使接合台4与中继台5沿着不同导引构件移动的情形相比,为不易产生向Y方向的机械误差的构造。
如此,本实施例的接合装置3可谓具有能尽可能地减少移动单元所导致的移动误差或机械误差的结构。
另外,本实施例中,接合台4及中继台5能由接合台移动单元10及中继台移动单元11分别移动,在上述接合动作中,能对接合台4及中继台5分别进行作业。
相对于此,如专利文献1那样将接合台与中继台设为一体的情况下,若如本实施例那样基板供给单元6与芯片供给单元7分隔,则需要将一体化的接合台与中继台频繁移动,将使得接合作业变得没有效率。
如此,本实施例的接合装置3可谓具有能进行有效率动作的结构,特别是,本实施例的接合装置3因能兼用面向下接合及面向上接合,故可谓具有更有效率的结构。
其次,使用图10、图11,说明基板拍摄单元41、芯片底面拍摄单元42及芯片顶面拍摄单元43在校准作业时的动作。
图10是示出用于面向下接合的基板拍摄单元41及芯片底面拍摄单元42的校准作业的图。
在此,为了进行校准作业,如图2所示,上述目标记号51从退避状态移动至突出状态,目标记号51位于上述芯片底面拍摄单元42的上方。
在此状态下,接合台移动单元10与接合台4及芯片底面拍摄单元42一起使上述目标记号51向基板拍摄位置D移动。
之后,上述基板拍摄单元41从上方拍摄目标记号51,且芯片底面拍摄单元42从下方拍摄目标记号51。
图像识别单元根据如上所述的基板拍摄单元41所拍摄的目标记号51的图像及芯片底面拍摄单元42所拍摄的目标记号51的图像,计算基板拍摄单元41与芯片底面拍摄单元42间的位置偏移量或倾斜度偏移量,并存储之。
另外,针对芯片底面拍摄单元42,不必一定要在基板拍摄位置D进行目标记号51的拍摄,也可进行在任意位置的拍摄。
其次,图11是示出用于上述面向上接合的基板拍摄单元41及芯片顶面拍摄单元43的校准作业的图。
首先,如图10所示,接合台移动单元10与接合台4一起使上述目标记号51向基板拍摄位置D移动,上述基板拍摄单元41从上方拍摄目标记号51。
其后,如图11所示,接合台移动单元10使目标记号51向芯片顶面拍摄位置E移动,上述芯片顶面拍摄单元43从上方拍摄目标记号51。
图像识别单元根据如上所述的基板拍摄单元41所拍摄的目标记号51的图像及芯片顶面拍摄单元43所拍摄的目标记号51的图像,计算基板拍摄单元41与芯片顶面拍摄单元43间的位置偏移量或倾斜度偏移量,并存储之。
如此,依据本实施例,在能兼用面向下接合及面向上接合的接合装置3中,能进行用于它们的拍摄单元41~43的校准作业。
另外,在此情况下,因上述接合台4沿着第1导引构件9在X方向移动,故能尽可能地抑制往Y方向的机械误差。
另外,在上述实施例中,为使上述芯片底面拍摄单元42及目标记号51与上述接合台4一体移动的结构,但也可以是通过上述中继台移动单元11使它们与中继台5一体移动的结构。再者,也可以是使芯片底面拍摄单元42及目标记号51能各自沿着上述第1导引构件9分别移动的结构。
另外,上述实施例中的基板供给单元6及芯片供给单元7,在图1中,使上述基板保持头23及芯片保持头32与第1导引构件9同样地在X方向移动,以供给基板2及芯片1,但也可以使这些保持头23、32往Y方向移动,这些布局可加以各种变更。

Claims (4)

1.一种接合装置,其特征在于,包括:
接合台,载置基板;
接合台移动单元,使该接合台移动;
中继台,载置芯片;
中继台移动单元,使该中继台移动;
基板供给单元,对所述接合台供给所述基板;
芯片供给单元,对所述中继台供给所述芯片;和
接合头,从所述中继台取出所述芯片并将该芯片接合于接合台上的基板;
所述接合装置设置有朝着水平的第1方向设置的导引构件,并沿着该导引构件配置有所述基板供给单元、所述芯片供给单元及所述接合头;
所述接合台移动单元及中继台移动单元使接合台及中继台沿着所述导引构件移动。
2.如权利要求1所述的接合装置,其特征在于,
所述接合头具有能进行下述接合的结构:面向下接合,在所述芯片的主面朝下方的状态下保持该芯片,将所述主面接合于所述基板;和面向上接合,在所述芯片的主面朝上方的状态下保持该芯片,并在维持所述主面朝上方的状况下将芯片接合于所述基板,
沿着所述导引构件设置有:基板拍摄单元,从上方拍摄载置于所述接合台的基板;及芯片顶面拍摄单元,在进行面向上接合时,从上方拍摄载置于所述中继台的芯片的主面,
沿着所述导引构件还以可移动的方式设置有:芯片底面拍摄单元,在进行面向下接合时,从下方拍摄保持于所述接合头的芯片的主面。
3.如权利要求2所述的接合装置,其特征在于,
还包括用于进行所述基板拍摄单元、所述芯片顶面拍摄单元及所述芯片底面拍摄单元的校准作业的目标记号,该目标记号以可沿着所述导引构件移动的方式设置;
当为了进行所述面向下接合而进行所述基板拍摄单元及所述芯片底面拍摄单元的校准作业时,
使所述目标记号位于所述芯片底面拍摄单元的上方及所述基板拍摄单元的下方,并通过所述芯片底面拍摄单元及基板拍摄单元拍摄目标记号;
当为了进行所述面向上接合而进行所述基板拍摄单元及所述芯片顶面拍摄单元的校准作业时,
使所述目标记号位于所述芯片顶面拍摄单元的下方及所述基板拍摄单元的下方,并通过所述芯片顶面拍摄单元及基板拍摄单元拍摄目标记号。
4.如权利要求3所述的接合装置,其特征在于,
所述芯片底面拍摄单元及所述目标记号以能够与所述接合台一体地由所述接合台移动单元移动的方式设置,
所述目标记号还包括移动机构,所述移动机构使该目标记号移动到突出至所述芯片底面拍摄单元所进行的拍摄范围内的突出位置和从该拍摄范围退避的退避位置。
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