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KR100819571B1 - Alignment method and apparatus - Google Patents

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KR100819571B1
KR100819571B1 KR1020037006847A KR20037006847A KR100819571B1 KR 100819571 B1 KR100819571 B1 KR 100819571B1 KR 1020037006847 A KR1020037006847 A KR 1020037006847A KR 20037006847 A KR20037006847 A KR 20037006847A KR 100819571 B1 KR100819571 B1 KR 100819571B1
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토레이 엔지니어링 컴퍼니, 리미티드
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Abstract

제1 피접합물과, 피복재를 갖는 제2 피접합물의 상대 위치를 맞출 때, 제1 피접합물의 마크의 위치를 인식 수단에 의해 인식하는 동시에, 그 인식 위치를 기준으로 제2 피접합물의 피복재 외측의 영역에 대응하는 위치에, 제1 피접합물의 위치를 대표하는 기준 마크를 화면 상에 표시하고, 제2 피접합물의 피복재 외측에 부착되어 있는 제2 피접합물의 마크의 위치를 인식 수단에 의해 인식하는 동시에, 그 인식 위치를 화면 상에 표시하여, 제2 피접합물의 마크의 위치가 기준 마크의 위치에 대해 허용 정밀도 내에 들어가도록 제2 피접합물의 위치를 보정하는 얼라인먼트 방법 및 장치이다. 본 발명에 의해, 한 쪽의 피접합물이 피복재를 갖는 경우에도 양 피접합물의 상대 위치를 허용 정밀도 내로 확실하고 또한 용이하게 조정하는 것이 가능해진다. When the relative position of the first to-be-engaged material and the second to-be-joined body with a coating material is matched, the recognition means recognizes the position of the mark of the first to-be-joined material, and at the same time, the coating material of the second to-be-joined object is referred to. A reference mark representative of the position of the first to-be-joined object is displayed on the screen at a position corresponding to the outer region, and the position of the mark of the second to-be-joined adhered to the outer side of the coating material of the second to-be-joined object is recognized by the recognition means. And an alignment method and apparatus for displaying the recognition position on the screen and correcting the position of the second to-be-joined object so that the position of the mark of the second to-be-fitted object falls within an allowable precision with respect to the position of the reference mark. According to the present invention, even when one to-be-joined object has a coating material, it becomes possible to reliably and easily adjust the relative position of both to-be-joined within tolerance.

Description

얼라인먼트 방법 및 장치{METH0D AND DEVICE F0R ALIGNMENT}Alignment method and apparatus {METH0D AND DEVICE F0R ALIGNMENT}

본 발명은, 한 쪽이 비도전성 필름이나 비도전 페이스트 등으로 이루어지는 피복재를 갖는 피접합물끼리를 접합할 때의 상대 위치를 소정의 정밀도 내로 얼라인먼트하는 방법 및 장치에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD This invention relates to the method and apparatus which align the relative position at the time of joining the to-be-joined objects which have a coating material which consists of a nonelectroconductive film, a nonelectroconductive paste, etc. within predetermined precision.

예를 들어 반도체 칩을 기판에 접합하여 실장하는 경우, 비도전성 필름 등의 피복재에 의해 일정 영역이 피복된 기판을 사용하는 경우가 있다. 접합 전에는, 칩과 기판의 상대 위치 관계는 소정의 정밀도 내에 맞추어져야만 한다. 그러나, 기판상의 칩의 위치 맞춤용 마크에 대응하는 위치가 비도전성 필름 등으로 피복되어 있으면, 그 위치에는 기판용 위치 맞춤용 마크를 부착할 수 없고, 즉 비도전성 필름 등으로 차폐되므로 기판용 위치 맞춤용 마크를 부착해도 그를 정확히 판독할 수 없다. 따라서, 현실적으로는, 이와 같은 비도전성 필름 등을 갖는 기판에 대해서는 칩과의 사이의 상대 위치를 매뉴얼이나 오토로(자동적으로) 맞출 수는 없었다.For example, when bonding a semiconductor chip to a board | substrate and mounting, the board | substrate with which the fixed area | region was coat | covered with coating materials, such as a nonelectroconductive film, may be used. Prior to bonding, the relative positional relationship between the chip and the substrate must be tailored within a given precision. However, if the position corresponding to the alignment mark of the chip on the substrate is covered with a non-conductive film or the like, the substrate alignment mark cannot be attached to the position, that is, the position for the substrate is shielded with a non-conductive film or the like. Even if the custom mark is attached, it cannot be read correctly. Therefore, in reality, relative positions between the chip and the substrate having such a non-conductive film or the like cannot be manually or automatically adjusted.

그래서, 본 발명의 목적은 피접합물끼리를 접합하기 위해 얼라인먼트하는 경우에, 또한 한 쪽의 피접합물이 피복재를 갖는 경우에 양 피접합물간의 상대 위치 를 허용 정밀도 내로 확실하고 또한 용이하게 조정하는 것이 가능한 얼라인먼트 방법 및 장치를 제공하는 데 있다. Therefore, it is an object of the present invention to reliably and easily adjust the relative position between the two to-be-adhered objects within the allowable accuracy in the case of alignment to join the joined objects, and when one to-be-joined material has a covering material. It is to provide an alignment method and apparatus capable of doing so.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 얼라인먼트 방법은 제1 피접합물과 피복재를 갖는 제2 피접합물의 상대 위치를 맞출 때, 제1 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 위치를 인식 수단에 의해 인식하는 동시에, 그 인식 위치를 기준으로 제2 피접합물의 피복재 외측의 영역에 대응하는 위치에, 제1 피접합물의 위치를 대표하는 기준 마크를 화면 상에 표시하여 제2 피접합물의 피복재의 외측에 부착되어 있는 제2 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 위치를 인식 수단에 의해 인식하는 동시에, 그 인식 위치를 상기 화면 상에 표시하여 제2 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 위치가 상기 기준 마크의 위치에 대해 미리 정해진 허용 정밀도 내에 들어가도록 제2 피접합물의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 방법으로 이루어진다. In order to achieve the above object, in the alignment method according to the present invention, when the relative position of the first to-be-contained object and the second to-be-contained member which has a coating | coated material is matched, the position of the mark for alignment of the 1st to-be-contained object is recognized by a recognition means. At the same time, the reference mark representing the position of the first to-be-joined object is displayed on the screen at a position corresponding to the area outside the coating material to the second to-be-joined object on the basis of the recognition position. The recognition means recognizes the position of the position alignment mark of the second joined object attached to the display device, and displays the recognition position on the screen so that the position of the position alignment mark of the second adherend is The position of the second to-be-joined body is correct | amended so that it may fall within a predetermined permissible precision with respect to a position.

이 방법에 있어서, 피복재로서는 비투과성인 것, 투과성인 것 중 어느 것이라도 좋고, 이 피복재는, 예를 들어 비도전성 필름이나 비도전 페이스트로 이루어져 제2 피접합물의 소정 영역에 설치되어 있다. 또한, 제1 피접합물은, 예를 들어 반도체 칩으로 이루어지고, 제2의 피접합물은, 예를 들어 기판(예를 들어 유리 기판)으로 이루어진다. In this method, the coating material may be either a non-transmissive or a transparent material, and the coating material is made of, for example, a non-conductive film or a non-conductive paste and is provided in a predetermined region of the second joined object. In addition, a 1st to-be-joined body consists of a semiconductor chip, for example, and a 2nd to-be-joined body consists of a board | substrate (for example, a glass substrate), for example.

또한, 상기 얼라인먼트 방법은 제2 피접합물의 위치를 매뉴얼에서 보정하는 것도, 자동적으로(풀 오토로) 보정할 수도 있다. 또한 상기 얼라인먼트 방법에 있어서는, 제2 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 위치를 인식할 때 인식 수단을 제1 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 인식 위치로부터 제2 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 인식 위치로 이동시키도록 할 수 있다. 인식 수단을 이동시킬 경우에는, 그 이동에 수반하여 인식 수단에 의한 각 마크의 위치 인식 정밀도가 저하될 우려가 있지만, 그 정밀도 저하를 회피하기 위해 인식 수단의 이동에 수반하는 위치 인식의 오차를 기준 게이지로 캐리브레이션하는 것이 바람직하다. In addition, the alignment method may also automatically correct the position of the second to-be-joined object in a manual (full auto). Further, in the alignment method, when recognizing the position of the alignment mark of the second to-be-joined object, the recognition means recognizes the position of the alignment mark of the second to-be-joined object from the recognition position of the alignment mark of the first to-be-joined object. Can be moved to In the case of moving the recognition means, the position recognition accuracy of each mark by the recognition means may decrease with the movement thereof, but in order to avoid the decrease in accuracy, the error of the position recognition accompanying the movement of the recognition means is referred to. It is desirable to calibrate with a gauge.

또한, 상기 얼라인먼트 방법에 있어서는, 상기 화면 상에 표시된 기준 마크와 제2 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 위치 관계로부터 화상 처리에 의해 제2 피접합물의 보정해야 할 양을 구하도록 할 수도 있다. 이 구한 보정량에 의거하여 제2 피접합물의 위치를 보정할 수 있다. Further, in the alignment method, the amount of correction of the second to-be-joined object can be obtained by image processing from the positional relationship between the reference mark displayed on the screen and the mark for alignment of the second to-be-joined object. The position of the second to-be-joined body can be correct | amended based on this calculated correction amount.

또한, 각 피접합물의 보유 지지, 이동계나 인식 수단의 축방향, 이동계 등에 어떤 기계적 요인에 의한 어긋남량이 발생하는 경우에는 그 어긋남량을 고려하여 그 어긋남량에 대응하는 오프셋량을 화면에 상기 제2 피접합물의 위치 맞춤용 마크를 표시할 때에 입력함으로써, 이와 같은 기계적 요인에 의한 오차를 수정하는 것이 가능하다. In addition, when a shift amount due to any mechanical factor occurs in the holding of each joined object, in the axial direction of the moving system or the recognition means, the moving system, and the like, the offset amount corresponding to the shift amount is considered on the screen. It is possible to correct the error due to such a mechanical factor by inputting the mark for positioning the object to be joined.

이와 같은 얼라인먼트 방법에 의해 얼라인먼트한 후에 제2 피접합물의 위치 맞춤용 마크를 다시 인식하고, 정밀도를 확인한 후 제1 피접합물과 제2 피접합물을 접합하는 것이 바람직하다. 이와 같은 본딩 방법을 채용함으로써, 고정밀도의 얼라인먼트에 의한 고정밀도의 접합이 가능해진다. After alignment by such an alignment method, it is preferable to re-recognize the position alignment mark of a 2nd to-be-joined object, and to confirm the precision, and to join a 1st to-be-joined object and a 2nd to-be-joined body. By employing such a bonding method, high precision bonding by high precision alignment is attained.

본 발명에 관한 얼라인먼트 장치는 제1 피접합물과, 피복재를 갖는 제2 피접합물의 상대 위치를 맞추는 얼라인먼트 장치이며, 제1 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 위치 및 제2 피접합물의 피복재 외측에 부착되어 있는 제2 피접합물의 위치 맞춤용 마크를 인식하는 인식 수단과, 인식 수단에 의한 제1 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 인식 위치를 기준으로 제2 피접합물의 피복재의 외측 영역에 대응하는 위치에, 제1 피접합물의 위치를 대표하는 기준 마크를 화면 상에 표시하는 동시에, 인식 수단에 의한 제2 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 인식 위치를 동일한 화면 상에 표시하고, 기준 마크의 위치와 제2 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 인식 위치와의 관계에 따라서 제2 피접합물의 보정량을 파악 가능한 화상 처리 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 것으로 이루어진다. An alignment device according to the present invention is an alignment device for aligning a relative position of a first to-be-adhered object and a second to-be-joined object which has a coating material, and is located outside the position of the mark for position alignment of the first to-be-joined object and the coating material to the outside of the second to-be-joined object. Recognition means for recognizing the alignment mark of the second to-be-adhered body attached, and an outer area | region of the coating | covering material of a 2nd to-be-joined object based on the recognition position of the alignment mark of a 1st to-be-joined object by a recognition means. At the position, the reference mark representing the position of the first to-be-joined object is displayed on the screen, and the recognition position of the position alignment mark of the second to-be-joined object by the recognition means is displayed on the same screen, and the position of the reference mark is displayed. And an image processing means capable of grasping the correction amount of the second to-be-contained object in accordance with the relationship between the recognition position of the alignment mark of the second to-be-contained object. Is made of.

제1 피접합물로서는, 예를 들어 반도체 칩으로 이루어지고, 제2 피접합물은, 예를 들어 피복재로서 비도전성 필름 또는 비도전 페이스트를 소정 영역에 피복한 기판으로 이루어진다. 인식 수단으로서는, 예를 들어 2대의 카메라를 이용할 수 있다. 또한, 인식 수단이 제2 피접합물측의 위치 맞춤용 마크를 인식하기 위해 이동되는 경우에는 인식 수단의 이동에 수반하는 위치 인식의 오차를 캐리브레이션하기 위한 기준 게이지를 갖는 것이 바람직하다. As a 1st to-be-joined material, it consists of a semiconductor chip, for example, and a 2nd to-be-joined body consists of a board | substrate which coat | covered the nonelectroconductive film or nonelectroconductive paste to a predetermined | prescribed area as a coating material, for example. As recognition means, two cameras can be used, for example. In addition, when the recognizing means is moved to recognize the alignment mark on the second to-be-engaged side, it is preferable to have a reference gauge for calibrating an error of position recognition accompanying the movement of the recognizing means.

이와 같은 본 발명에 관한 얼라인먼트 방법 및 장치에 있어서는, 제1 피접합물측의 위치에 의거하는 기준 마크가 화면 상에 설정, 표시되고, 그 제1 피접합물의 위치를 대표하는 기준 마크의 위치를 기준으로 제2 피접합물의 피복재 외의 영역에 부착된 제2 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 위치(즉, 인식 수단에 의한 인식이 가능한 위치)가 인식되는 동시에 화면 상에 표시되고, 화면 상에 있어서의 양 마크의 위치의 어긋남량이 양 피접합물간의 위치 어긋남량으로서 파악된다. 이 위치 어긋남량에 의거하여 제1 피접합물의 위치에 대한 제2 피접합물의 위치를 매뉴 얼 또는 오토로 보정함으로써, 양 피접합물의 상대 위치가 용이하게 허용 정밀도 내로 억제된다. 즉, 한 쪽의 피접합물이 비투과성 차폐재를 갖는 것이라도 원하는 고정밀도의 얼라인먼트가 가능해진다. In such an alignment method and apparatus according to the present invention, the reference mark based on the position on the side of the first to-be-joined object is set and displayed on the screen, and the reference mark representing the position of the first to-be-joined object is referred to. The position of the alignment mark of the second to-be-adhered body (that is, the position which can be recognized by the recognition means) attached to the area | region other than the coating | cover material of a 2nd to-be-adhered body is recognized, it is displayed on a screen, and is displayed on the screen. The shift amount of the position of both marks is grasped | ascertained as the position shift amount between both to-be-joined objects. Based on this position shift amount, the relative position of both to-be-joined objects is easily restrained within an allowable precision by manual or auto correct | amending the position of a 2nd to-be-joined thing with respect to the position of a 1st to-be-joined thing. That is, even if one to-be-joined thing has a non-transmissive shielding material, the desired high precision alignment is attained.

즉, 본 발명의 얼라인먼트 방법 및 장치에 따르면, 한 쪽의 피접합물이 피복재를 갖는 경우의 피접합물끼리의 접합시에, 양 피접합물간의 상대 위치를 확실하고 또한 용이하게 허용 정밀도 내로 조정할 수 있게 되어 종래 곤란했던 얼라인먼트를 실행할 수 있게 된다.That is, according to the alignment method and apparatus of the present invention, when joining one another to be joined when one to be joined has a covering material, the relative position between the two to be joined can be reliably and easily adjusted within the allowable accuracy. It becomes possible to perform the alignment which was conventionally difficult.

도1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 얼라인먼트 장치의 사시도이다. 1 is a perspective view of an alignment device according to an embodiment of the present invention.

도2는 도1의 장치를 갖는 본딩 장치의 부분 사시도이다. FIG. 2 is a partial perspective view of the bonding device with the device of FIG.

도3은 피접합물로서의 칩과 기판의 확대 개략 사시도이다. 3 is an enlarged schematic perspective view of a chip and a substrate as a joined object.

도4는 본 발명의 일실시 형태에 관한 얼라인먼트 방법의 제어 흐름도이다.4 is a control flowchart of the alignment method according to the embodiment of the present invention.

도5는 화면 상에서의 기준 마크와 기판의 위치 맞춤용 마크와의 위치 맞춤의 모습을 도시한 개략 구성도이다. Fig. 5 is a schematic configuration diagram showing the alignment of the reference mark on the screen with the alignment mark of the substrate.

도6은 기준 게이지의 사시도이다. 6 is a perspective view of a reference gauge.

도7은 다른 기준 게이지의 사시도이다.7 is a perspective view of another reference gauge.

이하에, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 도면을 참조하면서 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, preferred embodiment of this invention is described, referring drawings.

도1 내지 도5는 본 발명의 일실시 형태에 관한 얼라인먼트 방법 및 장치를 도시하고 있다. 본 실시 태양에서는 제1 피접합물이 칩으로 이루어지고, 제2 피접 합물이 소정 영역 상에 비도전성 필름을 피복한 유리 기판으로 이루어진다. 이 비도전성 필름은 투과성인 것이라도, 비투과성인 것이라도 좋다. 도면은 칩을 기판에 접합에 의해 실장하기 전의 얼라인먼트를 도시하고 있다. 단, 이들 양 피접합물의 종류는 본 발명에서 규정하는 요건을 만족시키는 한, 특별히 한정되지 않는다. 1 to 5 show an alignment method and apparatus according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the first to-be-contained material consists of a chip | tip, and the 2nd to-be-contained material consists of a glass substrate which coat | covered the nonelectroconductive film on the predetermined area | region. This non-conductive film may be transparent or non-transmissive. The figure shows the alignment before mounting the chip to the substrate by bonding. However, the kind of these to-be-joined objects is not specifically limited as long as the requirements prescribed | regulated by this invention are satisfy | filled.

도1에 도시한 얼라인먼트 장치(1)는 본딩 장치 내에 조립된 장치이다. 제1 피접합물로서의 칩(2)은, 도2에 도시한 바와 같이 칩 트레이(3) 상으로부터 칩 공급 수단(4)에 의해 하나만 취출되어 반전 기능을 갖는 흡착 노즐(5)을 거쳐서 본딩 공구(6)의 하단부에 위치하는 본딩 헤드(7)의 하면에 공급되고, 그 곳에서 흡착 등에 의해 보유 지지된다. 본딩 공구(6)는 가압 실린더(8)에 의해 상하 방향(Z방향)으로 이동 가능하게 구성되어 있는 동시에, 접합시에 필요한 가압력을 부여할 수 있도록 되어 있다. Z 방향으로는 Z축 가이드(9)에 따라서 안내된다. The alignment device 1 shown in FIG. 1 is a device assembled in the bonding device. As shown in Fig. 2, only one chip 2 as the first to-be-joined object is taken out by the chip supply means 4 from the chip tray 3 and passed through a suction nozzle 5 having a reverse function. It is supplied to the lower surface of the bonding head 7 located in the lower end part of (6), and is hold | maintained by suction etc. in that place. The bonding tool 6 is comprised so that a movement to the up-down direction (Z direction) by the pressurizing cylinder 8, and it is possible to apply the pressing force required at the time of joining. It is guided along the Z-axis guide 9 in the Z direction.

도1에 있어서, 상기 본딩 헤드(7)에 보유 지지된 칩(2)의 하방에는 진퇴 및 위치 조정 가능하게 인식 수단으로서의 2대의 카메라(10a, 10b)(카메라 No.1, 카메라 No.2)가 배치된다. 카메라(10a, 10b)는, 본 실시 태양에서는 상방에 위치되는 칩(2)의 위치 맞춤용 마크 및 삽입 동작 후에 상방에 위치되는 제2의 피접합물로서의 기판(11)의 위치 맞춤용 마크를 인식하도록 되어 있고, 상방의 마크만을 판독하는 일방향 카메라로 구성되어 있다. 단, 상방의 칩(2)의 위치와, 기판이 하방에 위치되는 경우의 그 하방에 위치되는 기판의 위치 맞춤용 마크의 위치를 인식할 수 있는 2시야 카메라로 구성하는 것도 가능하다. 2대의 카메라(10a, 10b)는 카메라 테이블(12) 상에서 X 방향(X1, X2 방향)으로 이동 가능하게 구성되어 있는 동시에, 카메라 테이블(12)에 의해 필요에 따라서 상하 방향(Z 방향) 및 진퇴 방향(Y 방향)으로도 위치 조정 가능하게 구성되어 있다. 1, two cameras 10a and 10b (camera No. 1, camera No. 2) as recognition means below the chip 2 held by the bonding head 7 so as to be able to advance and reposition. Is placed. In the present embodiment, the cameras 10a and 10b use marks for alignment of the chip 2 positioned upward and marks for positioning the substrate 11 as the second to-be-joined object positioned upward after the insertion operation. It consists of a one-way camera which reads only an upper mark. However, it is also possible to comprise a 2-view camera which can recognize the position of the upper chip | tip 2, and the position of the position alignment mark of the board | substrate located under the case where the board | substrate is located below. The two cameras 10a and 10b are configured to be movable on the camera table 12 in the X direction (X 1 and X 2 directions), and the camera table 12 moves up and down (Z direction) as necessary. And the position adjustment in the advancing direction (Y direction).

기판(11)은 기판 테이블(13) 상에 흡착 등에 의해 보유 지지되어 있고, 기판 테이블(13)에 의해 X, Y 방향과 함께 회전 방향(θ 방향)으로 위치 조정할 수 있도록 되어 있다. 기판(11)은 기판 테이블(13)을 거쳐서 칩(2) 및 카메라(10a, 10b)의 상방으로 이동할 수 있고, 본 실시 태양에서는 후술하는 위치의 보정시에 기판(11)의 위치가 기판 테이블(13)의 인칭 동작에 의해 매뉴얼에서 미조정할 수 있도록 되어 있다. 이 미조정은 매뉴얼에 한정되지 않고, 풀 오토로 행하는 것도 가능하다. The board | substrate 11 is hold | maintained on the board | substrate table 13 by adsorption | suction, etc., and the board | substrate table 13 is able to adjust the position in a rotation direction (theta direction) with the X, Y direction. The substrate 11 can move upward of the chip 2 and the cameras 10a and 10b via the substrate table 13, and in this embodiment, the position of the substrate 11 is changed at the time of the correction of the position described later. The inching operation of (13) allows fine adjustment in the manual. This fine adjustment is not limited to a manual, but can also be performed in full auto.

기판(11)을 백업 유리 상에 얹는 경우에는 기판(11)과 백업 유리 사이에 0.1 ㎜ 정도의 간극을 두고, 얼라인먼트 후 하강시켜 기판(11)을 백업 유리에 얹는 방법이 바람직하다. 또한, 카메라 Z축이나 헤드 Z축, 기판 승강 Z축의 기울기 등에 의한 기판 하강시의 기계적 요인에 의한 X, Y 방향의 오차는 기판의 위치 맞춤용 마크를 화면에 표시할 때에 그 오차에 대응한 오프셋량을 입력함으로써 방지하는 것이 가능하다. In the case where the substrate 11 is placed on the backup glass, it is preferable to leave a gap of about 0.1 mm between the substrate 11 and the backup glass, and to lower the substrate 11 after the alignment to mount the substrate 11 on the backup glass. In addition, the errors in the X and Y directions due to mechanical factors during the lowering of the substrate due to the tilt of the camera Z axis, the head Z axis, and the substrate lifting Z axis, etc. are offset when the mark for positioning the substrate is displayed on the screen. It is possible to prevent by entering the amount.

본딩 헤드(7)에 보유 지지된 칩(2)의 하면에는, 도3에 도시한 바와 같이 양 측에 각각 칩(2)용의 위치 맞춤용 마크(14a, 14b)가 부착되어 있다. 이 칩(2)의 크기와 대략 대응하는 크기의 비도전성 필름(15)이 기판(11)의 소정 영역[예를 들 어, 복수의 접합용 단자(16)를 갖는 영역]에 피복, 접착되어 있다. 비도전성 필름(15)으로 피복된 영역에서는 비도전성 필름(15)에 의해 빛 등의 측정파가 차단되어 투과할 수 없으므로, 혹은 투과성이지만 정밀도가 좋은 판독이 어려우므로, 가령 위치 맞춤용 마크를 부착해도 그를 하방의 카메라(10a, 10b)로 정확히 판독할 수 없다. 즉, 종래 기술의 문제점으로서 지적한 바와 같다. On the lower surface of the chip 2 held by the bonding head 7, as shown in Fig. 3, the alignment marks 14a and 14b for the chip 2 are respectively attached to both sides. The non-conductive film 15 having a size substantially corresponding to the size of the chip 2 is coated and adhered to a predetermined region of the substrate 11 (for example, a region having a plurality of bonding terminals 16). have. In the area covered with the non-conductive film 15, since the measurement wave such as light is blocked by the non-conductive film 15 and cannot be transmitted therethrough, or it is difficult to read the transparent but high-precision, for example, an alignment mark is attached. Even if it cannot read it correctly with the cameras 10a and 10b below. That is, as pointed out as a problem of the prior art.

본 실시 태양에 있어서는 기판(11)의 비도전성 필름(15)으로 피복된 부분의 외측 영역에, 도3에 도시한 태양에서는 비도전성 필름(15)의 양 외측 영역에 기판(11)측의 위치 맞춤용 마크(17a, 17b)가 부착되어 있다. 기판(11)은 유리 기판으로 구성되어 있으므로 빛을 양호하게 투과할 수 있고, 이들 위치 맞춤용 마크(17a, 17b)는 하방의 카메라(10a, 10b)로 인식할 수 있다. 칩(2)의 위치에 대해 기판(11)의 위치가 다음과 같은 얼라인먼트 방법에 의해 목표로 하는 허용 정밀도 내로 조정된다. In this embodiment, the position on the substrate 11 side in the outer region of the portion covered with the non-conductive film 15 of the substrate 11, and in both outer regions of the non-conductive film 15 in the embodiment shown in FIG. The alignment marks 17a and 17b are attached. Since the board | substrate 11 is comprised with the glass substrate, it can permeate | transmit light favorably, and these positioning marks 17a and 17b can be recognized by the cameras 10a and 10b below. The position of the board | substrate 11 with respect to the position of the chip | tip 2 is adjusted in target tolerance with the following alignment method.

도4에 도시한 바와 같이, 우선 칩(2)의 위치 맞춤용 마크(14a, 14b)가 카메라(10a, 10b)에 의해 판독되고(스텝 S1), 판독한 위치 맞춤용 마크(14a, 14b)의 인식 위치를 기준으로, 기판(11)의 비도전성 필름(15)의 외측 영역에 대응하는 위치에[즉, 기판(11)의 위치 맞춤용 마크(17a, 17b)의 위치에 대응하는 위치에] 칩(2)의 위치를 대표하는 기준 마크[예를 들어, 도3에 도시한 바와 같은 열십자(十)형 마크(18a, 18b)]가 화면 상에 설정, 표시된다(스텝 S2). 다음에 기판(11)이 기판 테이블(13)의 작동에 의해 카메라(10a, 10b)의 상방으로 삽입된다(스텝 S3). 그리 고, 카메라(10a, 10b)가 카메라 테이블(12) 위를 X1, X2 방향으로 기판(11)의 위치 맞춤용 마크(17a, 17b)의 위치로 이동된다(스텝 S4). As shown in Fig. 4, first, the alignment marks 14a and 14b of the chip 2 are read by the cameras 10a and 10b (step S1), and the read alignment marks 14a and 14b are read. At a position corresponding to an outer region of the non-conductive film 15 of the substrate 11 (that is, at a position corresponding to the position of the alignment marks 17a and 17b of the substrate 11) with respect to the recognition position of the substrate 11. Reference marks (for example, crisscross-shaped marks 18a and 18b as shown in Fig. 3) representing the position of the chip 2 are set and displayed on the screen (step S2). Next, the substrate 11 is inserted above the cameras 10a and 10b by the operation of the substrate table 13 (step S3). Then, the cameras 10a and 10b are moved on the camera table 12 to the positions of the alignment marks 17a and 17b of the substrate 11 in the X 1 and X 2 directions (step S4).

다음에, 기판(11)의 위치 맞춤용 마크(17a, 17b)를 카메라(10a, 10b)에 의해 인식하고, 도5에 도시한 바와 같이 상술한 기준 마크(18a, 18b)를 표시한 화면(19) 상에 상기 기준 마크(18a, 18b)의 위치를 기준으로 하여 화상 처리에 의해, 또한 위치 맞춤용 마크(17a, 17b)의 인식 위치를 화상 마크(20a, 20b)로서 표시한다(스텝 S5). 도5의 (a)는 열십자형의 기준 마크(18a, 18b)에 대해 원형의 화상 마크(20a, 20b)로서 표시한 것이다. 도5의 (b)는 열십자형의 기준 마크(18a, 18b)에 대해 정사각형의 화상 마크(20a', 20b')로서 표시한 것이다. Next, a screen on which the alignment marks 17a and 17b of the substrate 11 are recognized by the cameras 10a and 10b, and the above-described reference marks 18a and 18b are displayed as shown in FIG. On the 19, the recognition position of the alignment marks 17a and 17b is further displayed as the image marks 20a and 20b by image processing on the basis of the positions of the reference marks 18a and 18b (step S5). ). Fig. 5 (a) shows the reference marks 18a and 18b of the crisscross shape as circular image marks 20a and 20b. FIG. 5B shows square image marks 20a 'and 20b' as reference marks 18a and 18b.

상기 화상 처리에 의해 화면(19) 상에 표시할 때는, 동시에 기준 마크(18a, 18b)의 위치에 기판(11)측 마크(20a, 20b)의 위치가 맞도록 기준 마크(18a, 18b)의 위치에 대한 기판(11)의 보정 이동해야 할 양을 X, Y, θ 방향에 관하여 표시할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.When displaying on the screen 19 by the image processing, the reference marks 18a and 18b of the reference marks 18a and 18b are simultaneously aligned with the positions of the reference marks 18a and 18b. It is preferable to be able to display the amount to be corrected and moved of the substrate 11 with respect to the position with respect to the X, Y and θ directions.

상기 표시 화면을 보면서, 예를 들어 기판 테이블(13)을 미소 인칭 작동시키면서 매뉴얼에서(사람 손에 의해) 기판(11)을 이동하여(단, 풀 오토로 이동시켜도 좋음), 그 위치를 조정한다(스텝 S6). 즉, 도5의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 기판(11)측의 화상 마크(20a, 20b)(20a', 20b')의 위치가 기준 마크(18a, 18b)의 위치와 일치하도록 조정한다. 이 얼라인먼트에서는 현재 기판(11)의 위치를 정확하게 인식하기 위해 화상 처리를 행하므로, 확인 버튼을 눌러 기판(11)의 위치 맞 춤용 마크(17a, 17b)의 위치를 상기 화상 마크(20a, 20b)의 위치로서 화상 처리에 의해 위치 인식하여 얼라인먼트 오차를 표시한다(스텝 S7). 또한, 다음에 보정해야 할 양을 표시할 수 있도록 해 두는 것이 바람직하다. While watching the display screen, for example, the substrate 11 is moved (by human hands) while the inching operation of the substrate table 13 is carried out (but may be moved to full auto), and the position thereof is adjusted. (Step S6). That is, as shown in Figs. 5A and 5B, the positions of the image marks 20a and 20b and 20a 'and 20b' on the substrate 11 side are the positions of the reference marks 18a and 18b. Adjust to match In this alignment, image processing is performed to accurately recognize the position of the current substrate 11, so that the position of the alignment marks 17a and 17b of the substrate 11 is pressed by pressing the confirmation button. The position is recognized by the image processing as the position of and the alignment error is displayed (step S7). Moreover, it is desirable to be able to display the quantity which should be corrected next.

이와 같이 하여 얼라인먼트된 칩(2)의 위치를 대표하는 기준 마크(18a, 18b)의 위치에 대한 기판(11)의 위치 맞춤용 마크(17a, 17b)에 대응하는 화상 마크(20a, 20b)의 위치가 허용 정밀도 내로 들어갔는지의 여부가 판정된다(스텝 S8). 허용 정밀도 내로 들어가지 않은 경우에는 스텝 S6으로 복귀하여 상기와 같은 동작을 반복한다. 허용 정밀도 내로 들어갔다고 판정되면, 칩 본딩 동작을 실행한다(스텝 S9). 이 허용 정밀도 내로 들어갔는지 여부의 확인 동작에 있어서는, 얼라인먼트 후에 기판(11)의 위치 맞춤용 마크(17a, 17b)를 다시 판독하여 정밀도를 확인한 후 본딩하도록 하면, 보다 확실하게 고정밀도로 본딩을 행할 수 있다. Of the image marks 20a and 20b corresponding to the alignment marks 17a and 17b of the substrate 11 with respect to the positions of the reference marks 18a and 18b representing the positions of the chips 2 aligned in this manner. It is determined whether the position has entered within the allowable precision (step S8). If it is not within the allowable accuracy, the process returns to step S6 and the above operation is repeated. If it is determined that the allowable precision has been entered, the chip bonding operation is executed (step S9). In the operation of confirming whether or not it has entered within the allowable accuracy, if alignment marks 17a and 17b of the substrate 11 are read again after alignment after confirming the accuracy, the bonding can be performed with high accuracy. have.

이와 같이 본 실시 태양에 관한 얼라인먼트에 있어서는, 기판(11)이 비도전성 필름(15)에 의한 피복 영역을 갖는 경우라도 그 영역 밖에 위치 맞춤용 마크(17a, 17b)를 부착하여 그를 적절하게 이용하는 것이 가능해져, 칩(2)과 기판(11)이 용이하고 또한 고정밀도로 허용 오차 내에 확실하게 위치 맞춤된다. Thus, in the alignment concerning this embodiment, even if the board | substrate 11 has the coverage area | region by the nonelectroconductive film 15, it is affixed to the positioning mark 17a, 17b outside that area, and using it suitably. It becomes possible, and the chip | tip 2 and the board | substrate 11 are reliably and reliably positioned within tolerance with high precision.

또한, 상기와 같이 기판(11)의 위치 맞춤용 마크(17a, 17b) 인식을 위해 카메라(10a, 10b)를 이동시키므로, 이 이동에 수반하여 기계적인 덜걱거림 등에 의해 위치 인식의 정밀도 오차가 생길 우려가 있다. 그러나 그와 같은 경우에는, 예를 들어 도6에 도시한 바와 같은 기준 게이지(21)를 마련해 둠으로써 적절하게 캐리브레이션할 수 있고, 이동에 수반하여 발생한 오차를 정확하게 보정할 수 있다. 즉, 카메라(10a, 10b)의 이동 방향(X1, X2) 또는 이동로에 따라서 미리 설정된 고정밀도의 비교 참조 마크(22)가 복수 배열된 기준 게이지(21)를 마련해 두어, 각 비교 참조 마크(22)와, 그들을 카메라(10a, 10b)로 판독한 위치(이동 중인 각 카메라 위치)와의 관계로부터 카메라(10a, 10b)의 이동에 수반하는 오차가 정확하게 교정된다. In addition, since the cameras 10a and 10b are moved to recognize the alignment marks 17a and 17b of the substrate 11 as described above, precision errors in position recognition may occur due to mechanical rattling or the like with this movement. There is concern. However, in such a case, by providing the reference gauge 21 as shown in FIG. 6, for example, it can be appropriately calibrated and the error which arises with a movement can be corrected correctly. That is, the camera direction of movement of the (10a, 10b) (X 1 , X 2) , see comparison of high accuracy pre-set according to the in or moving mark 22 is put provided a plurality arrangement the reference gauge 21, and Comparative Reference The error accompanying the movement of the cameras 10a and 10b is corrected correctly from the relationship between the marks 22 and the positions (each camera position in movement) where they are read by the cameras 10a and 10b.

또한, 상기 기준 게이지는, 예를 들어 도7에 도시한 바와 같이 X, Y 방향으로 비교 참조 마크(22')를 배열한 기준 게이지(21')로 구성해 두고, 이동 방향(X1, X2) 및 이동 방향(Y1, Y2)의 양 방향에 대해 캐리브레이션하는 것도 가능하다. In addition, the reference gauge is, for example, leave it consists of a X, "a reference gauge (21 arranging) comparing the reference mark 22 'in the Y-direction as shown in Figure 7, the direction of movement (X 1, X 2), and it is also possible to carry calibration for both directions of the movement direction (Y 1, Y 2).

본 발명에 관한 얼라인먼트 방법 및 장치는 한 쪽이 피복재를 갖는 피접합물끼리의 위치 맞춤을 필요로 하는 모든 장치에 적용 할 수 있고, 특히 그와 같은 얼라인먼트를 사전에 필요로 하는 본딩 장치에 적합하다.The alignment method and apparatus according to the present invention can be applied to any apparatus requiring one side to be aligned with a member having a covering material, and is particularly suitable for a bonding apparatus requiring such alignment in advance. .

Claims (10)

제1 피접합물과, 피복재를 갖는 제2 피접합물과의 상대 위치를 맞출 때, 제1 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 위치를 인식 수단에 의해 인식하는 동시에, 그 인식 위치를 기준으로 제2 피접합물의 피복재의 외측 영역에 대응하는 위치에, 제1 피접합물의 위치를 대표하는 기준 마크를 화면 상에 표시하고, 제2 피접합물의 피복재 외측에 부착되어 있는 제2 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 위치를 인식 수단에 의해 인식하는 동시에, 그 인식 위치를 상기 화면 상에 표시하여 제2 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 위치가 상기 기준 마크의 위치에 대해 미리 정해진 허용 정밀도 내로 들어가도록 제2 피접합물의 위치를 보정하고,When aligning the relative position between the first to-be-engaged article and the second to-be-joined article having the covering material, the position of the alignment mark of the first to-be-joined article is recognized by the recognition means, and the first position is determined based on the recognition position. 2 A reference mark representative of the position of the first to-be-joined object is displayed on the screen at a position corresponding to the outer region of the cladding material of the joined object, and the alignment of the second to-be-adhered body attached to the outer side of the cladding material of the second to-be-joined material is displayed. The recognition mark is recognized by the recognizing means, and the recognition position is displayed on the screen so that the position of the alignment mark of the second to-be-joined object falls within a predetermined allowable precision relative to the position of the reference mark. 2 Correct the position of the object to be joined, 상기 화면 상에 제2 피접합물의 위치 맞춤용 마크를 표시할 때에, 기계적 요인에 의한 어긋남량을 고려하여 오프셋량을 입력하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법. And an offset amount is input in consideration of the shift amount due to a mechanical factor when displaying the position alignment mark of the second joined object on the screen. 제1항에 있어서, 제2 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 위치를 인식할 때, 인식 수단을 제1 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 인식 위치로부터 제2 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 인식 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법. The recognition position of the alignment mark of a 2nd to-be-engaged object of Claim 1, when recognizing the position of the alignment mark of a 2nd to-be-engaged object, The recognition means is made from the recognition position of the alignment mark of a 1st to-be-joined object. Alignment method characterized by moving to. 제2항에 있어서, 인식 수단의 이동에 수반하는 위치 인식의 오차를 기준 게이지로 캐리브레이션하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법. The alignment method according to claim 2, wherein the error of position recognition accompanying the movement of the recognition means is calibrated with a reference gauge. 제1항에 있어서, 상기 화면 상에 표시된 기준 마크와 제2의 피접합물의 위치 맞춤용 마크와의 위치 관계로부터 화상 처리에 의해 제2 피접합물의 보정해야 할 양을 구하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법. The alignment method according to claim 1, wherein the amount to be corrected of the second to-be-joined object is calculated by image processing from the positional relationship between the reference mark displayed on the screen and the mark for positioning the second to-be-joined object. . 삭제delete 제1항에 기재된 방법에 의한 얼라인먼트 후, 제2 피접합물의 위치 맞춤용 마크를 다시 인식하고, 정밀도를 확인한 후 제1 피접합물과 제2 피접합물을 접합하는 것을 특징으로 하는 본딩 방법. A bonding method comprising bonding the first to-be-engaged article and the second to-be-joined article after the alignment mark of the second to-be-joined object is recognized again after alignment by the method according to claim 1, and the accuracy is confirmed. 제1 피접합물과, 피복재를 갖는 제2 피접합물의 상대 위치를 맞추는 얼라인먼트 장치이며, 제1 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 위치 및 제2 피접합물의 피복재 외측에 부착되어 있는 제2 피접합물의 위치 맞춤용 마크를 인식하는 인식 수단과, 인식 수단에 의한 제1 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 인식 위치를 기준으로 제2 피접합물의 피복재 외측의 영역에 대응하는 위치에, 제1 피접합물의 위치를 대표하는 기준 마크를 화면 상에 표시하는 동시에, 인식 수단에 의한 제2 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 인식 위치를 동일한 화면 상에 표시하고, 기준 마크의 위치와 제2 피접합물의 위치 맞춤용 마크의 인식 위치와의 관계에 따라서 제2 피접합물의 보정량을 파악 가능한 화상 처리 수단과, 상기 화면 상에 제2 피접합물의 위치 맞춤용 마크를 표시할 때에, 기계적 요인에 의한 어긋남량을 고려하여 오프셋량을 입력하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.An alignment device for aligning a relative position of a first to-be-contained object and a second to-be-contained material with a coating material, and a position of the mark for aligning the first to-be-contained material and a second to-be-adhered body attached to the outer side of the coating material of the second to-be-contained material. First to be joined at a position corresponding to an area outside the coating material of the second to-be-joined object based on the recognition position for recognizing the mark for alignment of water and the recognition position of the mark for alignment of the first to-be-joined object by the recognition means. While displaying the reference mark representing the position of the water on the screen, the recognition position of the position alignment mark of the second joined object by the recognition means is displayed on the same screen, and the position of the reference mark and the position of the second joined object are displayed. When displaying the image processing means which can grasp the correction amount of a 2nd to-be-joined according to the relationship with the recognition position of the alignment mark, and the mark for position alignment of a 2nd to-be-joined thing on the said screen, And a means for inputting an offset amount in consideration of the deviation amount due to a mechanical factor. 제7항에 있어서, 제1 피접합물이 칩으로 이루어지고, 제2 피접합물이 피복재로서 비도전성 필름 또는 비도전 페이스트를 소정 영역에 피복한 기판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치. The alignment device according to claim 7, wherein the first to-be-contained material is made of chips, and the second to-be-contained material is a substrate having a non-conductive film or a non-conductive paste coated on a predetermined region as a coating material. 제7항에 있어서, 인식 수단이 2대의 카메라로 이루어지는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.8. An alignment device according to claim 7, wherein the recognition means comprises two cameras. 제7항에 있어서, 인식 수단의 이동에 수반하는 위치 인식의 오차를 캐리브레이션하기 위한 기준 게이지를 갖는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.8. An alignment apparatus according to claim 7, having a reference gauge for calibrating an error of position recognition accompanying the movement of the recognition means.
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