接合装置、接合方法以及接合程序制造方法及图纸

接合装置包括：接合工具，向载置于平台的基板的接合点供给接合线；第一摄像单元及第二摄像单元，配置为各自的光学系统及摄像元件以平行于平台的平台面的平面成为焦点面的方式满足沙姆条件；计算部，基于第一摄像单元输出的第一图像中所拍摄到的作为接合点中接下来要供给接合线的目标点的像的第一像、及第二摄像单元输出的第二图像中所拍摄到的作为目标点的像的第二像，算出目标点的三维坐标；以及驱动控制部，基于计算部所算出的目标点的三维坐标使接合工具接近目标点。坐标使接合工具接近目标点。坐标使接合工具接近目标点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】接合装置、接合方法以及接合程序


[0001]本专利技术涉及一种接合装置、接合方法以及接合程序。

技术介绍

[0002]迄今为止的打线接合机中，利用照相机对作业区域自正上方进行拍摄而确认其位置，使照相机退避，使接合工具移动至所述作业区域的正上方后进行接合处理。由于如此般照相机与接合工具的配置存在偏移(off
‑
set)，因而也有时利用正确测定其相对位置的技术(例如参照专利文献1)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：国际公开第2016/158588号

技术实现思路

[0006]专利技术所要解决的问题
[0007]在循序(sequential)执行位置确认及接合处理的情形时，不仅需要时间，而且有时在位置确认与接合处理之间，所测量的位置因热的影响等而发生偏移。另外，若在与头部分立的结构体安装摄像单元，则产生测量误差的要因增大。另一方面，若将之前的摄像单元配设于头部的工具旁，则因其视野狭窄而难以观察作业区域。
[0008]本专利技术是为了解决此种问题而成，提供一种接合装置等，可实现作业区域相对于头部的、精确的三维坐标测量，并且缩短自作业区域的三维坐标测量至执行接合处理为止的前置时间(lead time)。
[0009]解决问题的技术手段
[0010]本专利技术的第一实施例的接合装置包括：接合工具，向载置于平台的基板的接合点供给接合线；第一摄像单元及第二摄像单元，配置为各自的光学系统及摄像元件以平行于平台的平台面的平面成为焦点面的方式满足沙姆(Scheimpflug)条件；计算部，基于第一摄像单元输出的第一图像中所拍摄到的作为接合点中接下来要供给接合线的目标点的像的第一像、以及第二摄像单元输出的第二图像中所拍摄到的作为目标点的像的第二像，算出目标点的三维坐标；驱动控制部，基于计算部所算出的目标点的三维坐标使接合工具接近目标点。
[0011]本专利技术的第二实施例的接合方法具有：摄像工序，使第一摄像单元及第二摄像单元分别拍摄载置于平台的基板的接合点中接下来要供给接合线的目标点，所述第一摄像单元及第二摄像单元配置为各自的光学系统及摄像元件以平行于平台的平台面的平面成为焦点面的方式满足沙姆条件；计算工序，基于第一摄像单元输出的第一图像中所拍摄到的作为目标点的像的第一像、及第二摄像单元输出的第二图像中所拍摄到的作为目标点的像的第二像，算出目标点的三维坐标；以及驱动工序，基于目标点的三维坐标使供给接合线的接合工具接近目标点。
[0012]本专利技术的第三实施例的接合程序使计算机执行：摄像工序，使第一摄像单元及第二摄像单元分别拍摄载置于平台的基板的接合点中接下来要供给接合线的目标点，所述第一摄像单元及第二摄像单元配置为各自的光学系统及摄像元件以平行于平台的平台面的平面成为焦点面的方式满足沙姆条件；计算工序，基于第一摄像单元输出的第一图像中所拍摄到的作为目标点的像的第一像、及第二摄像单元输出的第二图像中所拍摄到的作为目标点的像的第二像，算出目标点的三维坐标；以及驱动工序，基于目标点的三维坐标使供给接合线的接合工具接近目标点。
[0013]专利技术的效果
[0014]根据本专利技术，可提供一种接合装置等，可实现作业区域相对于头部的、精确的三维坐标测量，并且缩短自作业区域的三维坐标测量至执行接合处理为止的前置时间。
附图说明
[0015]图1为示意性地表示本实施方式的打线接合机的要部的立体图。
[0016]图2为打线接合机的系统结构图。
[0017]图3为用以说明沙姆光学系统的说明图。
[0018]图4为用以说明三维坐标的计算原理的说明图。
[0019]图5为用以说明接合点的三维坐标测量的说明图。
[0020]图6为用以说明接合工序的合适与否评价的说明图。
[0021]图7为说明运算处理部的处理顺序的流程图。
具体实施方式
[0022]以下，通过专利技术的实施方式对本专利技术加以说明，但并非将权利要求所记载的专利技术限定于以下的实施方式。另外，未必实施方式中说明的结构全部作为解决问题的手段而必需。
[0023]图1为示意性地表示本实施方式的打线接合机100的要部的立体图。打线接合机100为通过作为接合线的引线310将半导体芯片320的衬垫电极(padelectrode)321与基板330的导线电极(lead electrode)322连线的接合装置。衬垫电极321及导线电极322为测量三维坐标而供给引线310的对象，以下的说明中有时称为接合点(bonding point)等。
[0024]打线接合机100主要包括头部110、接合工具120、第一摄像单元130及第二摄像单元140。头部110支撑接合工具120、第一摄像单元130及第二摄像单元140，通过头驱动马达150而可在平面方向移动。平面方向如图所示，为由X轴方向及Y轴方向规定的水平方向，也为载置于架台210的平台220的移动方向。在平台220上载置并固定有基板330。
[0025]接合工具120例如发挥供给作为金线的引线310的功能，包含引线夹(wire clamp)、转换器(transducer)、瓷嘴。此外，以下的本实施方式中，以使用瓷嘴的球形接合为前提来进行说明，但也可采用利用楔形工具的楔形接合(wedge bonding)。在对衬垫电极321的第一次接合(first bond)时，如图所示，引线310自前端部伸出，采用球形接合的本实施方式的情形时，通过未图示的气炬电极(torch electrode)在引线310的前端部形成无空气球(FreeAir Ball，FAB)。接合工具120通过工具驱动马达160而可相对于头部110在高度方向移动。高度方向如图所示，为与平面方向正交的Z轴方向。
[0026]第一摄像单元130为用以拍摄位于接合工具120的下方的接合点的摄像单元，包括第一光学系统131及第一摄像元件132。具体将于后述，但第一摄像单元130使光轴朝向接合工具120的下方而倾斜设于头部110。第一光学系统131与第一摄像元件132配置为以平行于平台220的平台面的平面成为焦点面的方式满足沙姆条件。
[0027]第二摄像单元140为用以拍摄位于接合工具120的下方的接合点的摄像单元，包括第二光学系统141及第二摄像元件142。具体将于后述，但第二摄像单元140在相对于接合工具120而与第一摄像单元130相反之侧，使光轴朝向接合工具120的下方而倾斜设于头部110。第二光学系统141及第二摄像元件142配置为以平行于平台220的平台面的平面成为焦点面的方式满足沙姆条件。
[0028]XYZ坐标系统为以头部110的基准位置作为原点的空间坐标系统。打线接合机100通过第一摄像单元130及第二摄像单元140来拍摄接合点，根据这些的像算出接合点的三维坐标。具体而言，算出作为第一次接合点的衬垫电极321的三维坐标(X
RTA
，Y
RTA
，Z
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种接合装置，包括：接合工具，向载置于平台的基板的接合点供给接合线；第一摄像单元及第二摄像单元，配置为各自的光学系统及摄像元件以平行于所述平台的平台面的平面成为焦点面的方式满足沙姆条件；计算部，基于所述第一摄像单元输出的第一图像中所拍摄到的作为所述接合点中接下来要供给所述接合线的目标点的像的第一像、及所述第二摄像单元输出的第二图像中所拍摄到的作为所述目标点的像的第二像，算出所述目标点的三维坐标；以及驱动控制部，基于所述计算部所算出的所述目标点的三维坐标使所述接合工具接近所述目标点。2.根据权利要求1所述的接合装置，其中所述计算部基于所述第一图像中所拍摄到的作为所述接合点中后续要供给所述接合线的后续点的像的第三像、及所述第二图像中所拍摄到的作为所述后续点的像的第四像，算出所述后续点的三维坐标，所述驱动控制部在向所述目标点供给所述接合线后，基于所述计算部所算出的所述后续点的三维坐标使所述接合工具移动。3.根据权利要求1或2所述的接合装置，包括：评价部，基于所述第一摄像单元及所述第二摄像单元中的至少任一个输出的图像来评价接合工序合适与否，所述驱动控制部基于所述评价部的评价结果来变更所述接合工具的驱动控制。4.根据权利要求3所述的接合装置，其中所述评价部评价前端像，所述前端像为与所述接合点接触之前的所述接合线的前端部的像。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：瀬山耕平，
申请(专利权)人：株式会社新川，
类型：发明
国别省市：