JP4467599B2 - Bonding equipment - Google Patents
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Description
本発明は、オフセット測定方法、ツール位置検出方法およびボンディング装置に係り、特にボンディング部品を撮像する位置検出用撮像器とツールなどの処理部材とのオフセット量を正確に算出できる方法および装置に関する。 The present invention relates to an offset measurement method, a tool position detection method, and a bonding apparatus, and more particularly, to a method and apparatus capable of accurately calculating an offset amount between a position detection imager that images a bonding component and a processing member such as a tool.
以下、一例としてワイヤボンディング装置について説明する。XYテーブル上に搭載されたボンディングヘッドには、半導体デバイスなどのボンディング部品上のボンディング点を特定するためにボンディング部品上の基準パターンを撮像するための位置検出用カメラと、ボンディングを行うツールが一端に取り付けられたボンディングアームとが設けられている。そして、位置検出用カメラがボンディング部品上の基準パターンを撮像する際に、ツールおよびボンディングアームが位置検出用カメラの視野の妨げにならないように、位置検出用カメラの光軸とツールの軸心とは一定距離ずらしてボンディングヘッドに組付けられている。一般に、位置検出用カメラの光軸とツールの軸心との距離をオフセットと呼んでいる。 Hereinafter, a wire bonding apparatus will be described as an example. A bonding head mounted on an XY table includes a position detection camera for imaging a reference pattern on a bonding component and a bonding tool for specifying a bonding point on the bonding component such as a semiconductor device. And a bonding arm attached to the. When the position detection camera images the reference pattern on the bonding part, the optical axis of the position detection camera and the axis of the tool are arranged so that the tool and the bonding arm do not interfere with the visual field of the position detection camera. Are assembled to the bonding head with a certain distance. In general, the distance between the optical axis of the position detection camera and the axis of the tool is called an offset.
位置検出用カメラはツールを移動させる位置を知るための基準点を求めるものであるから、位置検出用カメラがツールからどれだけオフセットされているかを知ることは非常に重要である。しかし、実際のオフセット量は、高温のボンディングステージからの輻射熱によるカメラホルダやボンディングアームの熱膨張により刻々変化するため、ボンディング作業の開始の際や作業の合間の適宜のタイミングで、オフセット量を較正する必要がある。 Since the position detection camera obtains a reference point for knowing the position where the tool is moved, it is very important to know how much the position detection camera is offset from the tool. However, the actual offset amount changes with the thermal expansion of the camera holder and bonding arm due to radiant heat from the high-temperature bonding stage, so the offset amount is calibrated at the beginning of the bonding operation and at appropriate timing between operations. There is a need to.
この目的から従来、ボンディング範囲内の適当な場所にツールにより圧痕をつけ、その圧痕の位置を位置検出用カメラで検出することにより、ツールの位置を検出し、これに基づいてオフセット量を較正する方法が提案されている(例えば、特開昭59−69939号公報)。この方法では、位置検出用カメラからの光電変換された画像データに所定の画像処理を施すことにより圧痕の中心の座標を求め、これに基づいてオフセット量を算出している。 For this purpose, conventionally, an indentation is made with a tool at an appropriate location within the bonding range, and the position of the indentation is detected by a position detection camera, whereby the position of the tool is detected, and the offset amount is calibrated based on the detected position. A method has been proposed (for example, JP 59-69939 A). In this method, predetermined image processing is performed on the photoelectrically converted image data from the position detection camera to obtain the coordinates of the center of the indentation, and the offset amount is calculated based on this.
しかし、この従来の構成では、ツールの圧痕は必ずしも明瞭でない上、画像処理に適した専用のパターンとは異なり個々の圧痕の形状は互いに異なるため、検出が必ずしも正確でないという問題点があった。 However, this conventional configuration has a problem that the impression of the tool is not always clear and the shape of each impression is different from that of a dedicated pattern suitable for image processing, so that detection is not always accurate.
本発明は上記課題を解決すべくなされたものであって、その目的は、ツールの位置の検出を正確に実行できる新規な手段を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a novel means capable of accurately detecting the position of a tool.
本発明に係るボンディング装置は、ボンディング部品を撮像する位置検出用撮像器と、位置検出用撮像器に対しオフセットして設けられボンディング部品を処理するツールと、位置検出用撮像器とツールとを一体的に移動させるXYテーブルとを備えたボンディング装置において、真上に配置された位置検出用撮像器にツールの像光を導く光路変換手段と、光路変換手段の上面に設けられるリファレンスマークであって、XYテーブルの平面内の基準位置と関連付けられたリファレンス位置に配置されるリファレンスマークと、XYテーブルの平面内の基準位置に関連付けられる位置に配置され、XY平面に対し垂直な軸心を有するツールに向けて、XYテーブルの平面に対して所定の傾斜角をもってX方向基準パターンとY方向基準パターンとを投影する光源であって、Y方向基準パターンを投影する光源の位置とリファレンス位置との間のX方向のずれ量がX方向オフセット量と同じに設定され、X方向基準パターンを投影する光源の位置とリファレンス位置との間のY方向のずれ量がゼロに設定される光源と、XY平面内におけるオフセット量を求める演算制御装置と、を備え、演算制御装置は、リファレンスマークを位置検出用撮像器で撮像してリファレンスマークと位置検出用撮像器との間の位置関係を測定した測定値と、光路変換手段を介してツールを位置検出用撮像器によって撮像して、撮像されたツールの輪郭とツール上の基準パターンとに基づいて、リファレンスマークとツールとの間の位置関係を測定した測定値と、Y方向基準パターンを投影する光源の位置とリファレンス位置との間のX方向のずれ量と、X方向基準パターンを投影する光源の位置とリファレンス位置との間のY方向のずれ量と、に基づいてXY平面内におけるオフセット量を求めることを特徴とする。 A bonding apparatus according to the present invention integrates a position detection image pickup device that picks up an image of a bonding component, a tool that is provided offset from the position detection image pickup device and processes the bonding component, and a position detection image pickup device and the tool. An optical path converting means for guiding the image light of the tool to a position detection image pickup device arranged directly above, and a reference mark provided on the upper surface of the optical path converting means. A reference mark arranged at a reference position associated with a reference position in the plane of the XY table, and a tool having an axis perpendicular to the XY plane arranged at a position associated with the reference position in the plane of the XY table The X-direction reference pattern and the Y-direction reference pattern with a predetermined inclination angle with respect to the plane of the XY table The light source for projecting the bets, the light source displacement amount in the X direction between the position and the reference position of the light source for projecting a Y direction reference pattern is set the same as the X direction offset amount, projecting the X-direction reference pattern A light source in which the amount of deviation in the Y direction between the position of the reference and the reference position is set to zero, and an arithmetic control device that obtains an offset amount in the XY plane. The arithmetic control device uses the reference mark for position detection. The measured value of the positional relationship between the reference mark and the position detection imager captured by the imager and the tool imaged by the position detection imager via the optical path conversion means, based on the reference pattern on the contour and tools, and measurements taken of the positional relationship between the reference mark and the tools, positions of the light source for projecting a Y-direction reference pattern Obtaining the X-direction displacement amount between the reference position, the Y direction deviation amount between the position and the reference position of the light source for projecting an X-direction reference pattern, an offset amount in the XY plane based on the It is characterized by.
基準平面内の基準位置に関連付けられる所定位置に配置された光源から、基準平面に対して所定の傾斜角をもって基準パターンをツールに向けて投影すると、ツール上に投影された基準パターンはツールの位置に応じて異なる位置や形状として検出されることとなり、これによりツールの位置の検出を正確に実行できる。 When a reference pattern is projected toward a tool from a light source arranged at a predetermined position associated with a reference position in the reference plane with a predetermined inclination angle with respect to the reference plane, the reference pattern projected on the tool is the position of the tool. Accordingly, the position and shape of the tool are detected in accordance with the position of the tool, whereby the position of the tool can be accurately detected.
また、光源は、光路変換手段の上面の向く方向を上方側として、上方側から下方側に向かってX方向基準パターンとY方向基準パターンとを投影することもでき、下方側から上方側に向かってX方向基準パターンとY方向基準パターンとを投影することもできる。 In addition, the light source can project the X-direction reference pattern and the Y-direction reference pattern from the upper side to the lower side, with the direction toward the upper surface of the optical path changing unit as the upper side, and from the lower side to the upper side. Thus, the X-direction reference pattern and the Y-direction reference pattern can be projected.
また、リファレンス部材またはリファレンスマークは、基準平面内の基準位置に関連付けられる所定位置に設置されるので、リファレンス部材またはリファレンスマークを介することによりツールの位置の測定と位置検出用撮像器の位置の測定を極めて正確に実行できる。 In addition, since the reference member or the reference mark is installed at a predetermined position associated with the reference position in the reference plane, the measurement of the position of the tool and the position of the image sensor for position detection are performed via the reference member or the reference mark. Can be performed very accurately.
また、本発明に係るボンディング装置は、ボンディング部品を撮像する位置検出用撮像器と、位置検出用撮像器に対しオフセットして設けられボンディング部品を処理するツールと、位置検出用撮像器とツールとを一体的に移動させるXYテーブルとを備えたボンディング装置において、真上に配置された位置検出用撮像器にツールの像光を導く光路変換手段と、XYテーブルの平面内の基準位置と関連付けられたリファレンス位置に配置されるリファレンス部材と、XYテーブルの平面内の基準位置に関連付けられる位置に配置され、XY平面に対し垂直な軸心を有するツールに向けて、XYテーブルの平面に対して所定の傾斜角をもってツール側基準パターンを、XY平面に対し立設されたリファレンス部材に向けて、リファレンス部材側基準パターンを、それぞれ投影する光源と、XY平面内におけるオフセット量を求める演算制御装置と、を備え、演算制御装置は、光路変換手段を介してリファレンス部材とツールとを位置検出用撮像器によって撮像して、リファレンス部材の輪郭と、リファレンス部材上のリファレンス部材側基準パターンと、ツールの輪郭と、ツール上のツール側基準パターンとに基づいて、リファレンス部材とツールとの間の位置関係を測定した測定値と、XYテーブルの移動によって位置検出用撮像器をリファレンス部材に近接させた状態で、リファレンス部材を位置検出用撮像器で撮像してリファレンス部材と位置検出用撮像器との間の位置関係を測定した測定値と、に基づいてXY平面内におけるオフセット量を求めることを特徴とする。 In addition, a bonding apparatus according to the present invention includes a position detection image pickup device that picks up an image of a bonding component, a tool that is provided offset from the position detection image pickup device, and processes the bonding component, a position detection image pickup device, and a tool. In a bonding apparatus having an XY table that integrally moves the optical path conversion means for guiding the image light of the tool to the position detection image pickup device arranged directly above, and a reference position in the plane of the XY table. The reference member arranged at the reference position and the reference member in the plane of the XY table are arranged at a position associated with the reference position, and a predetermined axis with respect to the plane of the XY table is directed to a tool having an axis perpendicular to the XY plane. The reference member is directed toward the reference member standing upright with respect to the XY plane with the inclination angle of A light source for projecting each reference pattern and an arithmetic control device for obtaining an offset amount in the XY plane are provided, and the arithmetic control device images the reference member and the tool by the position detection image sensor via the optical path changing means. The positional relationship between the reference member and the tool was measured based on the reference member contour, the reference member side reference pattern on the reference member, the tool contour, and the tool side reference pattern on the tool. The measured value and the positional relationship between the reference member and the position detection imager when the position detection imager is brought close to the reference member by moving the XY table and the reference member is imaged by the position detection imager. The offset amount in the XY plane is obtained based on the measured value obtained by measuring the above.
光源からツールおよびリファレンス部材の両方にそれぞれ基準パターンを投影し、ツールおよびリファレンス部材の両方の像光に基づいてツールの位置を測定するので、ツールと光源との間の位置関係と、リファレンス部材と光源との間の位置関係の双方に基づいて、リファレンス部材とツールとの位置関係を精度よく求めることができる。 Since the reference pattern is projected from the light source to both the tool and the reference member, and the position of the tool is measured based on the image light of both the tool and the reference member, the positional relationship between the tool and the light source, The positional relationship between the reference member and the tool can be accurately obtained based on both the positional relationship between the light source and the light source.
さらに、ツールの位置の測定に関し、ツールに投影された基準パターンに基づいてツールの位置を測定した測定値と、ツールおよびリファレンス部材の像光を位置検出用撮像器に導いてツールとリファレンス部材との位置関係を位置検出用撮像器により測定した測定値とを用いることとすれば、ツールの位置をより正確に求めることができる。 Furthermore, regarding the measurement of the position of the tool, the measurement value obtained by measuring the position of the tool based on the reference pattern projected onto the tool, the image light of the tool and the reference member are guided to the position detection image pickup device, the tool and the reference member, The position of the tool can be obtained more accurately by using the measured value obtained by measuring the positional relationship with the image sensor for position detection.
さらに、本発明に係るボンディング装置は、ボンディング部品を撮像する位置検出用撮像器と、位置検出用撮像器に対しオフセットして設けられボンディング部品を処理するツールと、位置検出用撮像器とツールとを一体的に移動させるXYテーブルとを備えたボンディング装置において、真上に配置された位置検出用撮像器にツールの像光を導く光路変換手段と、光路変換手段の上面に設けられるリファレンスマークであって、XYテーブルの平面内の基準位置と関連付けられたリファレンス位置に配置されるリファレンスマークと、XYテーブルの平面内の基準位置に関連付けられる位置に配置され、XY平面に垂直なツールの軸心を中心としてXYテーブルの平面に対して所定の傾斜角を有するリング状の光を放射する光源であって、ツールの長手方向の所定の位置に設けられる撮像基準位置にツールの全周に基準パターンを投影する光源と、XY平面内におけるオフセット量を求める演算制御装置と、を備え、演算制御装置は、リファレンスマークを位置検出用撮像器で撮像してリファレンスマークと位置検出用撮像器との間の位置関係を測定した測定値と、光路変換手段を介してツールを位置検出用撮像器によって撮像して、撮像されたツールの輪郭とツールの上の基準パターンとに基づいて、リファレンスマークとツールとの間の位置関係を測定した測定値と、に基づいてXY平面内におけるオフセット量を求めることを特徴とする。 Furthermore, a bonding apparatus according to the present invention includes a position detection image pickup device that picks up an image of a bonding component, a tool that is provided offset from the position detection image pickup device, and processes the bonding component, a position detection image pickup device, and a tool. In a bonding apparatus having an XY table that integrally moves the optical path conversion means for guiding the image light of the tool to the position detection image pickup device arranged directly above, and a reference mark provided on the upper surface of the optical path conversion means A reference mark arranged at a reference position associated with a reference position in the plane of the XY table, and a tool axis perpendicular to the XY plane arranged at a position associated with the reference position in the plane of the XY table A light source that emits ring-shaped light having a predetermined inclination angle with respect to the plane of the XY table. A light source that projects a reference pattern to the entire circumference of the tool at an imaging reference position provided at a predetermined position in the longitudinal direction of the tool, and an arithmetic control device that calculates an offset amount in the XY plane. The reference mark is imaged by the position detection image sensor, the measured value of the positional relationship between the reference mark and the position detection image sensor is measured, and the tool is imaged by the position detection image sensor via the optical path changing means. An offset amount in the XY plane is obtained based on a measured value obtained by measuring a positional relationship between the reference mark and the tool based on the contour of the imaged tool and a reference pattern on the tool. And
また、この場合でも、光源は、光路変換手段の上面の向く方向を上方側として、下方側から上方側に向かって基準パターンを投影することが好ましい。 Also in this case, it is preferable that the light source projects the reference pattern from the lower side to the upper side with the direction of the upper surface of the optical path changing unit as the upper side.
本発明の実施形態を以下に図面に従って説明する。図1から図9は、本発明の各実施形態の基本となる参考実施形態であるが、ここでは便宜上第1実施形態と呼ぶことにする。本発明の実施形態は、後述する第2実施形態から第5実施形態である。第1実施形態における内容は、可能である範囲において、本発明の各実施形態に適用することができる。図1は第1実施形態から第5実施形態に共通に係るワイヤボンディング装置を示す。図示のように、XYテーブル1に搭載されたボンディングヘッド2にはボンディングアーム3が設けられ、ボンディングアーム3は図示しない上下駆動手段で上下方向(すなわちZ方向)に駆動される。ボンディングアーム3の先端部にはツール4が取り付けられ、ツール4にはワイヤ5が挿通されている。またボンディングヘッド2にはカメラホルダ6が固定されており、カメラホルダ6の先端部には、電荷結合素子(CCD)を備えた光電変換式の撮像器である位置検出用カメラ7が固定されている。位置検出用カメラ7の光軸7a、およびツール4の軸心4aはいずれも垂直に上下方向、すなわちZ方向に向かっている。光軸7aと軸心4aはXY方向にオフセット量Xt、Ytだけオフセットされている。XYテーブル1は、その近傍に設置された図示しない2個のパルスモータによりX方向およびY方向に正確に移動できるように構成されており、これにより位置検出用カメラ7とツール4とが、オフセット量Xt、Ytを維持したまま、一体的にX方向およびY方向に移動する。これらは周知の構造である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 to FIG. 9 are reference embodiments serving as the basis of each embodiment of the present invention, but will be referred to as the first embodiment for convenience here. Embodiments of the present invention are second to fifth embodiments described later. The contents in the first embodiment can be applied to each embodiment of the present invention as far as possible. FIG. 1 shows a wire bonding apparatus common to the first to fifth embodiments. As shown in the figure, a
図示しない半導体デバイスを位置決め載置するボンディングステージ10の近傍にレール13が設けられており、レール13の上面には、リファレンス部材30が立設されたリファレンス台11が固定されている。リファレンス台11には、プリズム18、基準パターン用の光源としてのレーザダイオード15、および透過光光源としてのレーザダイオード16が設置されている。
A
レーザダイオード15は、図2に示すように、リファレンス台11上に設けられた光源台14の上端に、水平方向に対し下45度の傾斜角をもって固定されており、基準パターンLをツール4の先端部に向けて投影する。
As shown in FIG. 2, the
基準パターンLとしては、図3(b)に示すような水平方向の直線のパターンが用いられる。したがって、図3(a)においてツール4がAの位置にある場合には、基準パターンLは図3(c)のようにツール4の中ほどに投影され、また、ツール4がBの位置にある場合には、基準パターンLは図3(d)のようにツール4の下端部付近に投影される。このように、基準パターンLを水平方向に対して傾斜角をもって投影することに起因して、基準パターンLはツール4のX方向の位置に応じて異なる高さ位置に投影されることとなる。
As the reference pattern L, a horizontal straight line pattern as shown in FIG. Therefore, when the
レーザダイオード16は、リファレンス部材30に向けて平行光を照射するように設定されている。プリズム18の反射面18aは、水平方向に対して45°の角度で交差している。したがって、ツール4をリファレンス部材30に近接させた姿勢において、ツール4の下端とリファレンス部材30の上端との光像は、レーザダイオード16の光に対する影として、プリズム18の反射面18aを経て位置検出用カメラ7に導かれる。なお、プリズム18に代えてミラー等の鏡面体を用いてもよい。ハーフミラーを用いてもよい。すなわち、ツール4の像光を位置検出用カメラ7に導くことができる光路変換手段であればよく、ガラス、樹脂等で構成される光学素子としてプリズム、ミラー、ハーフミラー等を用いることができる。
The
プリズム18の反射面の中心18bとリファレンス部材30の軸心30aとの間隔d2は、位置検出用カメラ7の光軸7aとツール4の軸心4aとのX方向のオフセット量Xtと略等しくする。
The distance d2 between the center 18b of the reflecting surface of the
位置検出用カメラ7は、テレセントリックレンズであるレンズ7bを備える。ここにいうテレセントリックレンズとは、テレセントリック光学系、すなわち結像する主光線がレンズの後側焦点を通るように構成した光学系をいう。テレセントリックレンズは、結像面への対向方向の位置ずれに対する許容範囲が広く、特に平行光である透過光で照射した場合に物体位置が変動しても像の大きさ(すなわち、光軸からの距離)が変化しないことで一般に知られており、各種の工業用測定器において採用されているが、ボンディング装置においてもテレセントリックレンズか、テレセントリックに近い特性を有する光学系が広く用いられている。
The
図4に示すように、XYテーブル1は、演算制御装置20の指令によりXYテーブル制御装置21を介して駆動される。位置検出用カメラ7により撮像した画像は、電気信号に変換されて画像処理装置22により処理され、コンピュータよりなる演算制御装置20によって後述する方法により正確なオフセット量Xt、Ytが算出される。メモリ23には予めオフセット量Xw、Ywが記憶されている。そこで、正確なオフセット量Xt、Ytとメモリ23に予め記憶されたオフセット量Xw、Ywとの差、すなわちオフセット較正量をΔX、ΔYとすると、これら正確なオフセット量Xt、Yt、予め記憶されたオフセット量Xw、Yw、およびオフセット較正量ΔX、ΔYは数1の関係になる。なお、図中24は入出力装置を示す。
As shown in FIG. 4, the XY table 1 is driven via the XY
(数1)
Xt=Xw+ΔX
Yt=Yw+ΔY
次に、オフセット量Xt、Ytの算出方法を説明する。まず、図5中実線で示すように、ツール4の軸心4aがリファレンス部材30の近傍に位置するように、演算処理装置20(図4)の指令によりXYテーブル制御装置21を介してXYテーブル1を駆動し、ツール4をリファレンス部材30すれすれの高さまで下降させる。ここで、ツール4は、位置検出用カメラ7がツール4およびリファレンス部材30を撮像できる位置であればよく、リファレンス部材30の軸心30aにツール4の軸心4aを一致させる必要はない。
(Equation 1)
Xt = Xw + ΔX
Yt = Yw + ΔY
Next, a method for calculating the offset amounts Xt and Yt will be described. First, as indicated by the solid line in FIG. 5, the XY table is set via the XY
そして、位置検出用カメラ7によりツール4およびリファレンス部材30の両方を撮像し、両者の位置関係、すなわちΔX1、ΔY1を測定する。
Then, both the
ここで、レーザダイオード16の照射により、ツール4およびリファレンス部材30の像光が、レーザダイオード16の光に対する影として、プリズム18の反射面18aで反射して位置検出用カメラ7に導かれる。その結果、位置検出用カメラ7では図6のとおりの像が得られる。ここで、この画像に適宜の画像処理を施すことにより、ツール4とリファレンス部材30の輪郭の位置座標に基づいて、両者のずれ量、すなわちツール4の軸心4aとリファレンス部材30の軸心30aとのY方向のずれ量ΔY1が算出される。
Here, by the irradiation of the
他方、レーザダイオード15から投影された基準パターンLは、上述のとおり、XYテーブルの平面内の基準位置からのツール4のX方向の位置に応じて、ツール4の軸心方向に沿って異なる高さ位置に投影されることとなる。ここで、ツール4の輪郭と基準パターンLの輪郭と基準パターンLのXYテーブルの平面に対する傾斜角度とに基づいて、XYテーブルの平面内の基準位置からのツール4のX方向の位置と、基準パターンLのツール4上における投影のツール4の軸心方向に沿った高さ位置との関係を求めることができる。したがって、図6におけるツール4の軸心方向に沿った基準パターンLの高さを示す画像に適宜の画像処理を施すことにより、XYテーブルの平面内の基準位置からのツール4のX方向の位置が求められる。ここで、リファレンス部材30の軸心30aの位置をXYテーブルの平面内の基準位置とすることで、ツール4の軸心4aとリファレンス部材30の軸心30aとのX方向のずれ量ΔX1が算出される。
On the other hand, as described above, the reference pattern L projected from the
このようにしてツール4とリファレンス部材30との位置関係すなわちΔX1、ΔY1が測定されると、次に演算制御装置20は、メモリ23に予め記憶されたオフセット量Xw、Ywにより、XYテーブル制御装置21を介してXYテーブル1を駆動し、図5において点線で示すように、位置検出用カメラ7をリファレンス部材30の近傍に移動させる。そして、この状態でリファレンス部材30を撮像し(図7)、その画像に適宜の画像処理を施すことにより、リファレンス部材30の軸心30aと、位置検出用カメラ7の光軸7aとのずれ量ΔX2、ΔY2を算出する。
When the positional relationship between the
もし、予め記憶されたオフセット量Xw、Ywが正確なオフセット量Xt、Ytであれば、オフセット較正量ΔX、ΔYは0であるので、ΔX1,ΔY1はΔX2,ΔY2に一致する筈である。しかし、予め記憶されたオフセット量Xw、Ywが大体の値であった場合、またカメラホルダ6やボンディングアーム3が熱的影響により膨張し、オフセット量Xt、Ytが変化した場合には、ΔX1,ΔY1はΔX2,ΔY2に一致せず、誤差(オフセット較正量)ΔX、ΔYが生じる。そこで、測定値ΔX1、ΔY1と測定値ΔX2、ΔY2とにより、数2によりオフセット較正量ΔX、ΔYを算出する。
If the offset amounts Xw and Yw stored in advance are accurate offset amounts Xt and Yt, the offset calibration amounts ΔX and ΔY are 0, so ΔX 1 and ΔY 1 coincide with ΔX 2 and ΔY 2. It is. However, if the offset amounts Xw and Yw stored in advance are approximate values, or if the
(数2)
ΔX=ΔX1−ΔX2
ΔY=ΔY1−ΔY2
そこで、演算制御装置20は数2によりオフセット較正量ΔX、ΔYを算出し、数1により予め記憶されたオフセット量Xw、Ywにオフセット較正量ΔX、ΔYを加算して正確なオフセット量Xt、Ytを算出し、メモリ23に記憶されたオフセット量Xw、Ywを正確なオフセット量Xt、Ytに補正(更新)する。このようにして求められたオフセット量Xw、Ywは、以後のボンディング作業において位置検出用カメラ7とツール4のオフセット量として用いられる。
(Equation 2)
ΔX = ΔX 1 −ΔX 2
ΔY = ΔY 1 −ΔY 2
Therefore, the arithmetic and
このように、本第1実施形態では、所定位置に配置されたレーザダイオード15から水平方向に対する傾斜角をもって基準パターンLをツール4に向けて投影すると共に、ツール4に投影された基準パターンLに基づいてツール4のX方向の位置を測定する。このため、ツール4の位置に応じて基準パターンLは異なる高さ位置に投影されることとなり、これに基づいてツール4のX方向の位置の検出を正確に実行できる。
As described above, in the first embodiment, the reference pattern L is projected toward the
また、位置検出用カメラ7の位置の測定を、位置検出用カメラ7でリファレンス部材30を撮像することにより実行することとしたので、本来半導体デバイスを撮像するためのものである位置検出用カメラ7をオフセット量の測定に利用できる。
Further, since the position of the
また、位置検出用カメラ7の位置をリファレンス部材30を基準として測定し、ツール4のY方向の位置をリファレンス部材30を基準として測定すると共に、これらの測定値と、両測定の間の位置検出用カメラ7およびツール4の移動量である予め記憶されたオフセット量Xw、Ywとに基づいてオフセット量を求めることとしたので、リファレンス部材30を介することによりオフセット量の測定をきわめて正確に実行できる。
Further, the position of the
また、ツール4とリファレンス部材30との像光を位置検出用カメラ7に導くプリズム18を設けたので、位置検出用カメラ7を、位置検出用カメラ7自体の位置の検出のみならず、ツール4の位置の検出にも利用できる。
Further, since the
さらに、ツール4の位置の測定に関し、ツール4に投影された基準パターンLに基づいてツール4の位置を測定したX方向の測定値と、ツール4およびリファレンス部材30の像光を位置検出用カメラ7に導いてツール4とリファレンス部材30との位置関係を位置検出用カメラ7により測定したY方向の測定値とを用いることとしたので、一般にずれ量の比較的大きいY方向の測定を、比較的視野の広いツール4の輪郭の画像に基づく方法で行えると共に、ずれ量の比較的小さいX方向の測定を基準パターンLの像に基づいて精度よく行うことができる。
Further, regarding the measurement of the position of the
なお、本第1実施形態のように、ツール4のX方向の位置の測定をツール4に投影された基準パターンLに基づいて行う一方、ツール4のY方向の位置の測定をツール4の輪郭の画像に基づいて行う構成のほか、ツール4の測定をX方向・Y方向共に基準パターンの投影によって行う構成とすることもでき、この場合には、例えばレーザダイオード15と同様に水平方向に対して所定の傾斜角を持った光源をリファレンス部材30に対してY方向に設けると共に、リファレンス部材30をY方向から専用のカメラで撮像すればよく、さらには、リファレンス部材30をY方向からみた光像を位置検出用カメラ7に導く光学部材を設けてもよい。
Note that, as in the first embodiment, the measurement of the position of the
また、本第1実施形態では、レーザダイオード15の照射方向を、水平方向に対し斜め下方としたが、逆に測定姿勢におけるツール4の位置に対し斜め下方にレーザダイオード15を設置し斜め上方にツール4を照射する構成としてもよい。
In the first embodiment, the irradiation direction of the
また、本第1実施形態では、レーザダイオード15の照射方向を、水平方向に対し下45度としたが、レーザダイオード15の照射方向は他の角度でもよく、傾斜角が大きいほど高い測定精度を得ることができる。また、本第1実施形態ではツール4のX方向のずれ量の測定をツール4を水平方向からみた光像に基づいて行う構成としたので、画像処理にあたりX座標への変換が容易であるという利点があるが、レーザダイオード15による照射方向と画像の検出方向とが互いに異なるのであれば同様の方法によるツール4のX方向のずれ量の測定が可能であり、例えば基準パターンLの照射方向を水平方向とする一方、ツール4のX方向のずれ量の測定をツール4を水平方向とは異なる角度からみた光像に基づいて行う構成としてもよい。
In the first embodiment, the irradiation direction of the
また、本第1実施形態では、レーザダイオード15を光源台14を介してリファレンス台11に固定する構成としたが、レーザダイオード15は他の任意の位置に設置することができ、特に、位置検出用カメラ7に固定する構成としてもよい。
In the first embodiment, the
また、本第1実施形態ではレーザダイオード16により透過光照明を行う構成としたが、ツール4の輪郭の画像に基づく位置の測定については反射光を使用してもよく、例えば位置検出用カメラ7に光源を内蔵してプリズム18を介してツール4を照明する構成としてもよい。また、本第1実施形態では平行光を生ずるように設定されたレーザダイオード16を用いる構成としたが、このような構成に代えて、ピンホールとレンズとを任意の光源と組み合わせ、これにより平行光を得る構成としてもよい。この場合の光源としては、例えばLED(発光ダイオード)、ハロゲンランプ、タングステンランプ、あるいは光ファイバの出射口などが好適である。ピンホールはなくてもよいが、ピンホールを用いない場合には光線の平行度は劣ることとなる。
Further, in the first embodiment, the transmitted light illumination is performed by the
また、本第1実施形態では基準パターンLを水平方向の直線のパターンとしたが、基準パターンLは他の構成でもよく、例えば図8(a)のようなスポット光、図8(b)のようなゼブラパターン、図8(c)のような格子パターン、図8(e)のようなカラーパターンなどを用いてもよい。また、図8(d)のような正弦パターン、すなわち光強度が正弦分布であるパターンを用いてもよく、この場合には位相を120度ずつ異にしたパターンを照明した撮像を3回実行してこれらの画像を重ね合わせることにより、ツール4の表面の傷や汚れの影響をキャンセルして精度よく測定を行うことができる。
In the first embodiment, the reference pattern L is a horizontal straight line pattern. However, the reference pattern L may have other configurations, for example, spot light as shown in FIG. Such a zebra pattern, a lattice pattern as shown in FIG. 8C, a color pattern as shown in FIG. Further, a sine pattern as shown in FIG. 8D, that is, a pattern having a sine distribution of light intensity may be used. In this case, imaging with illumination of a pattern whose phase is different by 120 degrees is executed three times. By superimposing these images, the influence of scratches and dirt on the surface of the
また、本第1実施形態のように、位置検出用カメラ7を、ツール4およびリファレンス部材30の撮像に兼用する場合、ボンディング部品から位置検出用カメラ7までの距離が、ツール4およびリファレンス部材30から位置検出用カメラ7までの距離と異なることに起因して、後者の像の大きさが変化し、その結果ツール4とリファレンス部材30との位置関係が正しく検出できないことが考えられる。この点本第1実施形態では、被写体位置が変動しても像の大きさが変化しない特性をもつテレセントリックレンズであるレンズ7bを位置検出用カメラ7に備えたので、これらの撮像に基づく位置関係の検出をいずれも正確に実行することができ好適である。
When the
また、本第1実施形態では、ツール4およびリファレンス部材30を、X方向およびY方向から、すなわち互いに90°角度を異にして捉えた像を用いて、両者のずれ量を測定する構成としたが、両者の相対角度は90°でなくてもよい。また、リファレンス部材を設ける位置は、本第1実施形態で示す位置に限られず、ボンディング部品にできるだけ近い位置とするのが好適であり、さらには、ボンディング部品自体(例えばリードフレーム)の何らかの突起をリファレンス部材として利用してもよい。
Further, in the first embodiment, the
また、本第1実施形態では、ツール4とリファレンス部材30との位置関係を測定してからツール4と位置検出用カメラ7とを移動して位置検出用カメラ7とリファレンス部材30との位置関係を測定する構成としたが、両測定の順番は逆であってもよく、かかる構成も本発明の範疇に含まれるものである。
In the first embodiment, the positional relationship between the
なお、本第1実施形態ではツール4およびリファレンス部材30の光像をそのままプリズム18を経て位置検出用カメラ7に導く構成としたが、図9に示すように、プリズム18とリファレンス部材30との間に、補正レンズ50を備える構成としてもよい。補正レンズ50は補正レンズ支持台52によりリファレンス台11に固定されている。レンズ7eのみが用いられた場合のピント位置は、位置検出用カメラ7の結像面から距離d1だけ離れたプリズム18の反射面18aの中心18bである。また、レンズ7eと補正レンズ50との両者が用いられた場合のピント位置は、位置検出用カメラ7の結像面から距離d1+d2だけ離れたリファレンス部材30の軸心30aである。位置検出用カメラ7に装着されたレンズ7eはテレセントリックレンズでなくてもよい。なお本変形例においても、図2の構成と同様に光源台14およびレーザダイオード15を設置しているが、図9では図示を省略している。
In the first embodiment, the optical images of the
しかしてこの変形例では、位置検出用カメラ7により、補正レンズ50およびプリズム18を介して、ツール4およびリファレンス部材30の両方を撮像する。この場合のピント位置までの距離は、補正レンズ50を介しているのでd1+d2となる。次に位置検出用カメラ7を移動してリファレンス部材30に近接させ、その状態で位置検出用カメラ7によりリファレンス部材30を直接撮像する。この場合のピント位置までの距離は、補正レンズ50を介していないのでd1となる。このように、この変形例では、リファレンス台11ひいてはリファレンス部30と一体的に保持された補正レンズ50により、ピント位置までの距離を変更する構成としたので、ツール4およびリファレンス部材30を撮像する姿勢へ移動する動作に伴って補正レンズ50が光路中に介装されることとなり、位置検出用カメラ7によりツール4およびリファレンス部材30の両方を撮像する場合と、位置検出用カメラ7によりリファレンス部材30を直接撮像する場合との間で、機械的・電気的手段による位置検出用カメラ7の焦点合わせ操作が不要であるという利点がある。
In this variation, however, both the
次に、第2実施形態について説明する。上記第1実施形態では、ツール4とリファレンス部材30との位置関係の測定と、位置検出用カメラ7とリファレンス部材30との位置関係の測定との間で、ツール4と位置検出用カメラ7とを移動させ、この移動量を加算してオフセット量を求める構成としたため、両測定の共通の基準点であるリファレンス部材30を介してオフセット量をきわめて正確に測定できる利点があるが、両測定の間でツール4と位置検出用カメラ7とを移動させない(すなわち、移動量をゼロとする)構成とすることも可能である。すなわち、図10に示すように、上面にリファレンスマーク130aを設けたプリズム130をリファレンス台11上に設け、他方、位置検出用カメラ7をリファレンスマーク130aの真上に配置した場合においてツール4をX方向およびY方向からそれぞれ斜め下向きに基準パターンLx,Lyを照射するような位置に、図2と同様の光源台14およびレーザダイオード15(図示せず)をそれぞれ配置する。リファレンスマーク130aの位置とレーザダイオード15の基準パターンL y を照射する位置とのX方向のずれ量d3は、上記実施形態において予め記憶されているオフセット量Xwと等しくし、また、リファレンスマーク130aの位置とレーザダイオード15の基準パターンL x を照射する位置とのY方向のずれ量はゼロとする。なお、この構成において図9の補正レンズ50と同様の補正レンズを設けてもよい。
Next, a second embodiment will be described. In the first embodiment, between the measurement of the positional relationship between the
しかして、この構成では、位置検出用カメラ7によりリファレンスマーク130aを撮像し、これを電気信号に変換して画像処理を施すことによりずれ量ΔX 2 ,ΔY 2 を求める。次に、その状態で位置検出用カメラ7によりプリズム130を介してツール4を撮像し、撮像した画像におけるツール4の輪郭の画像とツール4上に投影された基準パターンの画像とに基づいて画像処理を施すことにより、ずれ量ΔX 1 ,ΔY 1 を求める。そしてこれらのずれ量を用い、上記のリファレンスマーク130aとレーザダイオード15の基準パターンL y を照射する位置とのX方向のずれ量d3をXwとし、リファレンスマーク130aの位置とレーザダイオード15の基準パターンL x を照射する位置とのY方向のずれ量のゼロをYwとして、上記数1および数2により正確なオフセット量を算出する。
Therefore, in this configuration, the
この構成によれば、位置検出用カメラ7の位置の測定とツール4の位置の測定との間で、位置検出用カメラ7とツール4とを移動する必要がないため、オフセットの補正を迅速に実行できる利点がある。なお、この構成では、測定にリファレンスマーク130aとレーザダイオード15の基準パターンL x ,L y を照射する位置との位置関係の狂いが含まれるものではあるが、両者の位置関係に狂いが出にくい構成とし、かつ定期的に両者の位置関係を較正することにより、誤差を最小限に抑えることが可能である。
According to this configuration, it is not necessary to move the
次に、第3実施形態について説明する。第3実施形態は、図11(a)に示すように、ツール4およびリファレンス部材30の両方に、共通の光源であるレーザダイオード(図示せず)から基準パターンLX1,LX2を斜め下向きに投影するものである。基準パターンLX1,LX2はそれぞれ別個の光源から投影してもよいが、その場合には両光源の間隔および角度は精密に設定されている必要がある。なお、この構成において図9の補正レンズ50と同様の補正レンズを設けてもよい。
Next, a third embodiment will be described. In the third embodiment, as shown in FIG. 11A, the reference patterns L X1 and L X2 are obliquely directed downward from a laser diode (not shown) as a common light source on both the
しかして、この構成では、位置検出用カメラ7によりプリズム18を介してツール4およびリファレンス部材30を撮像すると、ツール4上に投影された基準パターンLX1と、リファレンス部材30に投影された基準パターンLX2との画像、すなわち図11(b)に示されるような画像が得られる。この画像に画像処理を施すことによりツール4とリファレンス部材30とのずれ量ΔX 1 ,ΔY 1 を求め、これに基づいて正確なオフセット量を算出する。
In this configuration, when the
このように、第3実施形態では、ツール4とリファレンス部材30の両方に対して基準パターンLX1,LX2を投影し、これらの像に基づいてツール4の位置を測定するので、リファレンス部材30と光源との位置関係に基づいて、ツール4と光源との位置関係の測定値を補正でき、リファレンス部材30とツール4との位置関係を一層精度よく求めることができる。
As described above, in the third embodiment, the reference patterns L X1 and L X2 are projected onto both the
次に、第4実施形態について説明する。第4実施形態は、図12に示すように、上面に図10のものと同様のリファレンスマーク130aを設けたプリズム130をリファレンス台11上に設け、他方、位置検出用カメラ7をリファレンスマーク130aの真上に配置した場合においてツール4の軸心4aを囲むリファレンス台11上の位置に、リング状光源115を設置し、このリング状光源115は、全周からツール4の長手方向の中ほどである撮像基準位置に、基準パターンL3を斜め上向きに投影するように設定する。なお、この構成において図9の補正レンズ50と同様の補正レンズを設けてもよい。
Next, a fourth embodiment will be described. In the fourth embodiment, as shown in FIG. 12, a
しかして、この構成では、位置検出用カメラ7によりプリズム130を介してツール4を撮像し、撮像した画像におけるツール4の輪郭の画像とツール4上に投影された基準パターンL3の画像とに基づいて画像処理を施すことにより、ずれ量ΔX 1 ,ΔY 1 を求め、これに基づいて正確なオフセット量を算出する。
Thus, in this configuration, the
ここで、ツール4の撮像によって得られる画像は、ツール4の軸心4aの位置によって異なり、リング状光源115の中心115aとツール4の軸心4aとが一致している場合には図13(a)のとおりとなるが、それぞれ、ツール4の軸心4aがY方向にずれている場合には図13(b)、−Y方向にずれている場合には図13(c)、−X方向にずれている場合には図13(d)、X方向にずれている場合には図13(e)のとおりとなる。このような画像の変化に基づき、第4実施形態ではツール4の位置を正確に求めることができる。
Here, the image obtained by imaging of the
次に、第5実施形態について説明する。図14に示す第5実施形態は、上記第2実施形態と同様に、XY2方向から、図3(b)に示すものと同様の水平のライン状である基準パターンL4,L5をツール4に投影するものであるが、投影方向が斜め上向きである点で上記第2実施形態と異なる。なお光源は図14においても図示省略している。 Next, a fifth embodiment will be described. In the fifth embodiment shown in FIG. 14, the reference patterns L 4 and L 5 , which are horizontal lines similar to those shown in FIG. Is different from the second embodiment in that the projection direction is obliquely upward. The light source is not shown in FIG.
しかして、この構成におけるツール4の撮像によって得られる画像は、ツール4の軸心4aの位置によって異なり、ツール4の軸心4aが撮像基準位置にある場合には図15(a)のとおりとなるが、それぞれ、ツール4の軸心4aがY方向にずれている場合には図15(b)、−Y方向にずれている場合には図15(c)、−X方向にずれている場合には図15(d)、X方向にずれている場合には図15(e)のとおりとなる。このような画像の変化に基づき、第5実施形態ではツール4の位置を正確に求めることができる。
Thus, an image obtained by imaging of the
なお、上記各実施形態では、本発明における処理部材を単独のツール4とした場合について説明したが、本発明は複数の加工ヘッドと位置検出用撮像器とのオフセット量の測定や、これら複数の加工ヘッド相互間のオフセット量の測定について適用することも可能である。
In each of the above embodiments, the case where the processing member according to the present invention is a
また、上記実施形態では光学部材としてプリズム18,130を用いる構成としたが、本発明における光学部材は、処理部材およびリファレンス部材(あるいはリファレンスマーク)の像光を位置検出用撮像器に導きうる構成であればよく、例えば処理部材に対し互いに角度を異にして対向するように配置された光ファイバであってもよい。また、上記実施形態では撮像器としてカメラを用いたが、本発明における撮像器は光を検出しうる構成であればよく、例えばラインセンサでもよい。また上記実施形態では、本発明をワイヤボンディング装置に適用した場合について説明したが、本発明をダイボンディング装置、テープボンディング装置、フリップチップボンディング装置などの他の各種のボンディング装置に適用できることは勿論である。
In the above embodiment, the
1 XYテーブル、2 ボンディングヘッド、3 ボンディングアーム、4 ツール、4a 軸心、7 位置検出用カメラ、7a 光軸、11 リファレンス台、18,130 プリズム、15,16 レーザダイオード、30 リファレンス部材、30a 軸心、50 補正レンズ。 1 XY table, 2 bonding head, 3 bonding arm, 4 tool, 4a axis, 7 position detection camera, 7a optical axis, 11 reference base, 18, 130 prism, 15, 16 laser diode, 30 reference member, 30a axis Heart, 50 correction lens.
Claims (6)
真上に配置された位置検出用撮像器にツールの像光を導く光路変換手段と、
光路変換手段の上面に設けられるリファレンスマークであって、XYテーブルの平面内の基準位置と関連付けられたリファレンス位置に配置されるリファレンスマークと、
XYテーブルの平面内の基準位置に関連付けられる位置に配置され、XY平面に対し垂直な軸心を有するツールに向けて、XYテーブルの平面に対して所定の傾斜角をもってX方向基準パターンとY方向基準パターンとを投影する光源であって、Y方向基準パターンを投影する光源の位置とリファレンス位置との間のX方向のずれ量がX方向オフセット量と同じに設定され、X方向基準パターンを投影する光源の位置とリファレンス位置との間のY方向のずれ量がゼロに設定される光源と、
XY平面内におけるオフセット量を求める演算制御装置と、
を備え、
演算制御装置は、
リファレンスマークを位置検出用撮像器で撮像してリファレンスマークと位置検出用撮像器との間の位置関係を測定した測定値と、
光路変換手段を介してツールを位置検出用撮像器によって撮像して、撮像されたツールの輪郭とツール上の基準パターンとに基づいて、リファレンスマークとツールとの間の位置関係を測定した測定値と、
Y方向基準パターンを投影する光源の位置とリファレンス位置との間のX方向のずれ量と、X方向基準パターンを投影する光源の位置とリファレンス位置との間のY方向のずれ量と、
に基づいてXY平面内におけるオフセット量を求めることを特徴とするボンディング装置。 A position detecting image pickup device for picking up an image of the bonding component, a tool for offsetting the position detecting image pickup device for processing the bonding component, and an XY table for integrally moving the position detecting image pickup device and the tool. In the provided bonding apparatus,
An optical path changing means for guiding the image light of the tool to the position detection image pickup device disposed directly above;
A reference mark provided on the upper surface of the optical path changing means, and a reference mark arranged at a reference position associated with a reference position in the plane of the XY table;
An X-direction reference pattern and a Y-direction are arranged at a position associated with a reference position in the plane of the XY table and have a predetermined inclination angle with respect to the plane of the XY table toward a tool having an axis perpendicular to the XY plane. A light source for projecting a reference pattern, wherein the amount of deviation in the X direction between the position of the light source projecting the Y direction reference pattern and the reference position is set to be the same as the amount of X direction offset, and the X direction reference pattern is projected A light source in which the amount of deviation in the Y direction between the position of the light source to be performed and the reference position is set to zero,
An arithmetic and control unit for obtaining an offset amount in the XY plane;
With
The arithmetic and control unit
A measurement value obtained by imaging a reference mark with a position detection image sensor and measuring a positional relationship between the reference mark and the position detection image sensor;
Measurement value obtained by measuring the positional relationship between the reference mark and the tool on the basis of the imaged tool outline and the reference pattern on the tool, by imaging the tool with the position detection imager through the optical path changing means. When,
A deviation amount in the X direction between the position of the light source projecting the Y direction reference pattern and the reference position, a deviation amount in the Y direction between the position of the light source projecting the X direction reference pattern and the reference position,
An offset amount in the XY plane is obtained based on the above.
光源は、光路変換手段の上面の向く方向を上方側として、上方側から下方側に向かってX方向基準パターンとY方向基準パターンとを投影することを特徴とするボンディング装置。 The bonding apparatus according to claim 1,
The light source projects the X-direction reference pattern and the Y-direction reference pattern from the upper side to the lower side, with the direction toward the upper surface of the optical path changing means as the upper side.
光源は、光路変換手段の上面の向く方向を上方側として、下方側から上方側に向かってX方向基準パターンとY方向基準パターンとを投影することを特徴とするボンディング装置。 The bonding apparatus according to claim 1,
The light source projects the X-direction reference pattern and the Y-direction reference pattern from the lower side to the upper side, with the direction facing the upper surface of the optical path changing means as the upper side.
真上に配置された位置検出用撮像器にツールの像光を導く光路変換手段と、
XYテーブルの平面内の基準位置と関連付けられたリファレンス位置に配置されるリファレンス部材と、
XYテーブルの平面内の基準位置に関連付けられる位置に配置され、XY平面に対し垂直な軸心を有するツールに向けて、XYテーブルの平面に対して所定の傾斜角をもってツール側基準パターンを、XY平面に対し立設されたリファレンス部材に向けて、リファレンス部材側基準パターンを、それぞれ投影する光源と、
XY平面内におけるオフセット量を求める演算制御装置と、
を備え、
演算制御装置は、
光路変換手段を介してリファレンス部材とツールとを位置検出用撮像器によって撮像して、リファレンス部材の輪郭と、リファレンス部材上のリファレンス部材側基準パターンと、ツールの輪郭と、ツール上のツール側基準パターンとに基づいて、リファレンス部材とツールとの間の位置関係を測定した測定値と、
XYテーブルの移動によって位置検出用撮像器をリファレンス部材に近接させた状態で、リファレンス部材を位置検出用撮像器で撮像してリファレンス部材と位置検出用撮像器との間の位置関係を測定した測定値と、
に基づいてXY平面内におけるオフセット量を求めることを特徴とするボンディング装置。 A position detecting image pickup device for picking up an image of the bonding component, a tool for offsetting the position detecting image pickup device for processing the bonding component, and an XY table for integrally moving the position detecting image pickup device and the tool. In the provided bonding apparatus,
An optical path changing means for guiding the image light of the tool to the position detection image pickup device disposed directly above;
A reference member disposed at a reference position associated with a reference position in the plane of the XY table;
The tool-side reference pattern is placed at a predetermined inclination angle with respect to the plane of the XY table toward the tool having an axis perpendicular to the XY plane and arranged in a position associated with the reference position in the plane of the XY table. A light source for projecting a reference member side reference pattern to a reference member erected with respect to a plane,
An arithmetic and control unit for obtaining an offset amount in the XY plane;
With
The arithmetic and control unit
The reference member and the tool are imaged by the position detection imager via the optical path changing means, and the reference member contour, the reference member side reference pattern on the reference member, the tool contour, and the tool side reference on the tool Based on the pattern, a measured value that measures the positional relationship between the reference member and the tool,
Measurement by measuring the positional relationship between the reference member and the position detection imager by imaging the reference member with the position detection imager while the position detection imager is brought close to the reference member by moving the XY table. Value and
An offset amount in the XY plane is obtained based on the above.
真上に配置された位置検出用撮像器にツールの像光を導く光路変換手段と、
光路変換手段の上面に設けられるリファレンスマークであって、XYテーブルの平面内の基準位置と関連付けられたリファレンス位置に配置されるリファレンスマークと、
XYテーブルの平面内の基準位置に関連付けられる位置に配置され、XY平面に垂直なツールの軸心を中心としてXYテーブルの平面に対して所定の傾斜角を有するリング状の光を放射する光源であって、ツールの長手方向の所定の位置に設けられる撮像基準位置にツールの全周に基準パターンを投影する光源と、
XY平面内におけるオフセット量を求める演算制御装置と、
を備え、
演算制御装置は、
リファレンスマークを位置検出用撮像器で撮像してリファレンスマークと位置検出用撮像器との間の位置関係を測定した測定値と、
光路変換手段を介してツールを位置検出用撮像器によって撮像して、撮像されたツールの輪郭とツールの上の基準パターンとに基づいて、リファレンスマークとツールとの間の位置関係を測定した測定値と、
に基づいてXY平面内におけるオフセット量を求めることを特徴とするボンディング装置。 A position detecting image pickup device for picking up an image of the bonding component, a tool for offsetting the position detecting image pickup device for processing the bonding component, and an XY table for integrally moving the position detecting image pickup device and the tool. In the provided bonding apparatus,
An optical path changing means for guiding the image light of the tool to the position detection image pickup device disposed directly above;
A reference mark provided on the upper surface of the optical path changing means, and a reference mark arranged at a reference position associated with a reference position in the plane of the XY table;
A light source that is arranged at a position associated with a reference position in the plane of the XY table and emits ring-shaped light having a predetermined inclination angle with respect to the plane of the XY table with respect to the axis of the tool perpendicular to the XY plane. A light source that projects a reference pattern on the entire circumference of the tool at an imaging reference position provided at a predetermined position in the longitudinal direction of the tool;
An arithmetic and control unit for obtaining an offset amount in the XY plane;
With
The arithmetic and control unit
A measurement value obtained by imaging a reference mark with a position detection image sensor and measuring a positional relationship between the reference mark and the position detection image sensor;
Measurement by measuring the positional relationship between the reference mark and the tool based on the contour of the imaged tool and the reference pattern on the tool based on the image of the tool captured by the position detection imager through the optical path changing means Value and
An offset amount in the XY plane is obtained based on the above.
光源は、光路変換手段の上面の向く方向を上方側として、下方側から上方側に向かって基準パターンを投影することを特徴とするボンディング装置。 In the bonding apparatus according to claim 5,
The light source projects a reference pattern from the lower side to the upper side, with the direction toward the upper surface of the optical path changing means as the upper side.
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