技術 ダイボンディング装置

0001

本発明は、チップをピックアップする際にウェーハマウントに支持されたウェーハリングをＸＹテーブルで駆動するダイボンディング装置に関する。

0002

従来、図５に示すように、ウェーハリング７０１に張設されたウェーハシート７０２上のウェーハ７０３はダイシングされてチップ７０４が形成されており、このチップ７０４は、ダイボンディング装置によってリードフレームにボンディングされるように構成されている。

0003

このダイボンディング装置において、ウェーハマウントに取り付けられた前記ウェーハリング７０１よりチップ７０４をピックアップする際には、図６に示すように、ピックアップ対象となるチップ７０４をカメラで撮影し、モニタ画面７１１上での中心位置７１２から前記チップ７０４の中心７１３までの位置ズレ量７１４を画像認識で検出し、その位置ズレ量７１４分前記ウェーハマウントのＸＹテーブルを駆動して、前記チップ７０４の位置ズレを補正する。

0004

しかしながら、このようなダイボンディング装置にあっては、ウェーハマウントのＸＹテーブルとモニタ画面とは、どんなに調整しても完全な平行を出すことは困難であった。

0005

このため、図７に示すように、前記ＸＹテーブルのＸＹテーブル座標軸７２１と、モニタのモニタ画面座標軸７２２との間には、角度ズレ７２３が発生してしまい、ＸＹテーブルを駆動してチップの位置ズレを補正しても、僅かなズレが生じてしまう。

0006

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、ボンディング精度のさらなる向上を図ることができるダイボンディング装置を提供することを目的とするものである。

0007

前記課題を解決するために本発明のダイボンディング装置にあっては、ピックアップ対象となるチップをカメラで撮影し、そのモニタ画面上でチップの位置ズレ量を画像認識するとともに、該位置ズレ量に基づいて前記チップをＸＹテーブルで駆動して位置ズレを補正するダイボンディング装置において、前記モニタ画面上の任意のチップを認識し、当該チップの前記モニタ画面上の座標を初期位置座標として記憶する初期位置記憶手段と、前記チップを前記カメラの撮影範囲内にて前記ＸＹテーブルで所定量Ｘ方向へ移動した後、当該チップの前記モニタ画面上の座標を移動後座標として記憶する移動後座標記憶手段と、前記初期位置座標及び前記移動後座標間でのＸ方向へのＸ方向移動量とＹ方向へのＹ方向移動量を求め、前記Ｘ方向移動量及び前記Ｙ方向移動量を用いた三角関数によって前記ＸＹテーブルのＸＹテーブル座標軸に対する前記モニタ画面のモニタ画面座標軸の角度ズレのズレ角を演算するズレ角演算手段と、前記位置ズレ量に基づいて前記チップを前記ＸＹテーブルで駆動して位置ズレを補正する際に、前記ズレ角を用いて前記ＸＹテーブル上での座標を算出する移動量算出手段と、を備えている。

0008

すなわち、ボンディングを行う前工程では、モニタ画面上の任意のチップを認識し、当該チップの前記モニタ画面上の座標を初期位置座標として記憶するとともに、前記チップをカメラの撮影範囲内にてＸＹテーブルで所定量Ｘ方向へ移動した後、当該チップの前記モニタ画面上の座標を移動後座標として記憶する。

0009

次に、前記初期位置座標及び前記移動後座標間でのＸ方向へのＸ方向移動量とＹ方向へのＹ方向移動量を求め、前記Ｘ方向移動量及び前記Ｙ方向移動量を用いた三角関数によって前記ＸＹテーブルのＸＹテーブル座標軸に対する前記モニタ画面のモニタ画面座標軸の角度ズレのズレ角を演算する。これにより、前記ＸＹテーブル座標軸と前記モニタ画面座標軸とのズレ角が求められる。

0010

そして、ピックアップ対象となるチップの位置ズレ量に基づいて当該チップをＸＹテーブルで駆動して位置ズレを補正する際には、前記ズレ角を用いて前記ＸＹテーブル上での座標を算出する。

0011

これにより、位置ズレの生じた前記チップは、前記ＸＹテーブルの駆動によって正確な位置に移動される。

0012

以上説明したように本発明のダイボンディング装置にあっては、チップを駆動するＸＹテーブルのＸＹテーブル座標軸に対するモニタ画面のモニタ画面座標軸のズレ角を予め演算することができる。また、ピックアップ対象となるチップの位置ズレを補正する際には、前記ズレ角を用いて前記ＸＹテーブル上での座標を算出するため、位置ズレの生じたチップを、前記ＸＹテーブルの駆動によって正確な位置に移動することができる。

0013

したがって、前記ＸＹテーブル座標軸に対する前記モニタ画面座標軸の角度ズレを考慮に入れない座標に基づいて前記ＸＹテーブルを駆動する従来と比較して、位置ズレ補正後に生ずる僅かなズレの発生も防止することができる。これにより、ボンディング時には、チップの中心位置をピックアップすることができ、ボンディング精度のさらなる向上を図ることができる。

0014

以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかるダイボンディング装置１を示すブロック図であり、該ダイボンディング装置１は、ウェーハリング２に張設されたウェーハシート３上のチップ４をピックアップしてリードフレーム上へ移送しボンディングする装置である。

0015

このダイボンディング装置１は、マイコンを備えた制御部１１を中心に構成されており、該制御部１１には、ウェーハマウントにセットされた前記ウェーハリング２をＸＹテーブルで駆動するＸＹテーブル駆動部１２が接続されている。これにより、前記制御部１１からの制御信号に従って前記ウェーハマウントにセットされた前記ウェーハリング２を駆動し、ピックアップ対象となるチップ４をピックアップ位置に配置できるように構成されている。

0016

前記制御部１１には、ヘッド駆動部３１が接続されており、該ヘッド駆動部３１は、前記制御部１１からの信号に従って、チップ４を吸着して移送するボンディングヘッド３２を制御するように構成されている。これにより、該ボンディングヘッド３２を、チップ４のピックアップ位置とボンディング位置との間で往復移動できるように構成されており、前記ボンディングヘッド３２によって前記チップ４をピックアップしてリードフレーム上へ移送するとともに、該リードフレームのボンディングポイントに載置してボンディングできるように構成されている。

0017

また、前記制御部１１には、前記ウェーハシート３の画像を取得するカメラ４１と、該カメラ４１で取得した画像を表示するモニタからなる表示部４２と、当該制御部１１に各種データを入力するためのキーボードやマウスからなる入力部４３とが接続されている。

0018

以上の構成にかかる本実施の形態にかかるダイボンディング装置１の動作を、図２のフローチャートに従って説明する。

0019

すなわち、ボンディングを介しする前工程では、先ず、図３に示すように、モニタ画面５１上の任意のチップ４を認識し（Ｓ１）、当該チップ４の中心５２を示す初期位置５３の前記モニタ画面５１上の座標を初期位置座標（Ｘ０，Ｙ０）として記憶する（Ｓ２）。このとき、前記モニタ画面５１上の座標は、モニタ画面５１のｐｉｘｃｌ値で示す一方、前記ＸＹテーブル上の座標は、当該ＸＹテーブルを駆動するパルスモータのパルス数で示すものとする。

0020

そして、前記カメラ４１の撮影範囲内において、前記ＸＹテーブルをＸ方向である右方向へ駆動することで前記チップ４をＸ方向へ移動しながら、前記チップ４の前記モニタ画面５１上の座標を認識する（Ｓ３）。このとき、前記チップ４が前記モニタ画面５１から外れて認識できなくなるため、その認識から外れる直前のチップ４の中心５２を示す移動後位置５５の前記モニタ画面５１上の座標を移動後座標（Ｘ１，Ｙ１）として記憶する（Ｓ４）。

0021

次に、前記初期位置座標（Ｘ０，Ｙ０）及び前記移動後座標（Ｘ１，Ｙ１）間でのＸ方向へのＸ方向移動量とＹ方向へのＹ方向移動量を求め、前記Ｘ方向移動量及び前記Ｙ方向移動量を用いた三角関数によって、図４にも示すように、前記ＸＹテーブルのＸＹテーブル座標軸６１に対する前記モニタ画面５１のモニタ画面座標軸６２の角度ズレ６３のズレ角θを演算する（Ｓ５）。すなわち、前記移動後座標（Ｘ１，Ｙ１）のＸ座標値（Ｘ１）から前記初期位置座標（Ｘ０，Ｙ０）のＸ座標値（Ｘ０）を減算した減算値を、前記移動後座標（Ｘ１，Ｙ１）のＹ座標値（Ｙ１）から前記初期位置座標（Ｘ０，Ｙ０）のＹ座標値（Ｙ０）を減算した減算値で除算するとともに、この除算値のアークタンジェントを算出することによって前記角度ズレ６３のズレ角θを演算する。これにより、前記ＸＹテーブル座標軸６１と前記モニタ画面座標軸６２とのズレ角θが求められる。

0022

そして、ボンディング時において、ピックアップ対象となるチップの位置ズレ量に基づいて当該チップをＸＹテーブルで駆動して位置ズレを補正する際には、前記ズレ角θを用いて前記ＸＹテーブル上での座標を算出し、この座標に基づいて当該ＸＹテーブルを駆動する（Ｓ６）。つまり、モニタ画面５１上でのチップ４の座標（Ｘｐ，Ｙｐ）からＸテーブル上での座標を座標（Ｘｔ，Ｙｔ）を算出する際には、図４の式１に示したＸｔ＝Ｘｐｃｏｓθ−Ｙｐｓｉｎθ、及び式２に示したＹｔ＝ｙｐｃｏｓθ＋Ｘｐｓｉｎθを用いることにより、算出することができる。これにより、位置ズレの生じた前記チップ４は、前記ＸＹテーブルの駆動によって正確な位置に移動される。

0023

このとき、前記モニタ画面５１での分解能と前記ＸＹテーブルでの分解能が異なる場合、前記モニタ画面５１上の座標から前記ＸＹテーブル上での座標への変換時において、前記モニタ画面５１での分解能及び前記ＸＹテーブルでの分解能から予め算出された倍率係数を用いた演算を行うものとする。

0024

このように、前記チップ４を駆動するＸＹテーブルのＸＹテーブル座標軸６１に対するモニタ画面５１のモニタ画面座標軸６２のズレ角θを予め演算し、ピックアップ対象となるチップ４の位置ズレを補正する際には、前記ズレ角θを用いて前記ＸＹテーブル上での座標を算出するため、位置ズレの生じたチップ４を、前記ＸＹテーブルの駆動によって正確な位置に移動することができる。

0025

したがって、前記ＸＹテーブル座標軸６１に対する前記モニタ画面座標軸６１の角度ズレを考慮に入れない座標に基づいて前記ＸＹテーブルを駆動する従来と比較して、位置ズレ補正後に生ずる僅かなズレの発生も防止することができる。これにより、ボンディング時には、チップ４の中心位置をピックアップすることができ、ボンディング精度のさらなる向上を図ることができる。

0026

本発明の一実施の形態の示すブロック図である。
同実施の形態の動作を示すフローチャートである。
同実施の形態の動作を示す説明図である。
図３に続く動作を示す説明図である。
従来例で使用するウェーハリングを示す平面図である。
同従来例の動作を示す説明図である。
図６に続く動作を示す説明図である。

0027

１ダイボンディング装置
４チップ
１１ 制御部
１２ ＸＹテーブル駆動部
４１カメラ
４２ 表示部
５１モニタ画面
６１ ＸＹテーブル座標軸
６２モニタ画面座標軸
６３ 角度ズレ