(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ吸着具取付部を有するターンテーブルと、
上記ターンテーブルの上記チップ吸着具取付部に下向きに取り付けられたチップ吸着具と、
上記ターンテーブルの側方にてチップ吸着具よりも低い位置に設けられたチップ支持部と、
上記チップ支持部をＸ及びＹ方向に移動するチップ支持部移動機構と、
上記ターンテーブルよりも上方から上記チップ支持部上のチップを、上記ターンテーブルが視界を遮らない角度の下で視認してチップ位置を検出する未吸着チップ位置検出手段と、
上記ターンテーブルの上記チップ支持部と周方向に沿って離間した位置にて上記チップ吸着具よりも低い位置に設けられた基板固定台と、
上記基板固定台をＸ及びＹ方向に移動する基板固定台移動機構と、
上記ターンテーブルより上から上記基板固定台上の基板のチップマウント部を、上記ターンテーブルが視界を遮らない角度の下で視認して該チップマウント部位置を検出するチップマウント部位置検出手段と、
を少なくとも備え、
チップ支持部上のチップの位置を、ターンテーブルが視界を遮らない角度の状態で、未吸着チップ位置検出手段により位置検出し、その後、該ターンテーブルをチップ吸着具がチップ支持部側を向く向きに回転すると共に上記位置検出結果に基づいて上記チップ支持部移動機構を上記チップの位置がそのターンテーブル回転後におけるチップ吸着具の下方に位置するように駆動し、その後、チップ吸着具によりそのチップを吸着し、その状態で上記ターンテーブルを所定角度回転して該チップ吸着具が基板固定台側を向く向きにする動作と、
上記チップがマウントされる基板上のチップマウント部の位置を、ターンテーブルが視界を遮らない角度の状態で、チップマウント部位置検出手段により位置検出し、該位置検出結果に基づいて上記基板固定台移動機構をそのチップマウント部の位置がそのターンテーブルの上記所定角度回転後におけるチップ吸着具の下方になるように駆動する動作とを行い、
その後、チップ吸着具によりチップを上記チップマウント部にマウントするようにしてなる
ことを特徴とするチップマウント装置。
【請求項２】
チップ吸着具取付部を有するターンテーブルと、
上記ターンテーブルの上記チップ吸着具取付部に下向きに取り付けられたチップ吸着具と、
上記ターンテーブルの側方にてチップ吸着具よりも低い位置に設けられたチップ支持部と、
上記チップ支持部をＸ及びＹ方向に移動するチップ支持部移動機構と、
上記ターンテーブルよりも上から上記チップ支持部上のチップの位置を、上記ターンテーブルが視界を遮らない角度の状態で、検出する未吸着チップ位置検出手段と、
上記ターンテーブルの上記チップ支持部と周方向に沿って離間した位置にて上記よりも低く設けられた基板固定台と、
上記基板固定台をＸ及びＹ方向に移動する基板固定台移動機構と、
上記ターンテーブル上方から上記基板固定台上の基板のチップマウント部の位置を、上記ターンテーブルが視界を遮らない角度の状態で、検出するチップマウント部位置検出手段と、
上記ターンテーブルの回転によってチップ吸着具が弧を描いてチップ支持部上方の位置から基板固定台上方の位置まで移動する経路の途中の下方に設けられ、チップ吸着具に吸着されたチップの位置を視認する吸着済みチップ位置検出手段と、
を少なくとも備え、
チップ支持部上のチップの位置を、上記未吸着チップ位置検出手段により視認することにより検出し、その後、該ターンテーブルをチップ吸着具がチップ支持部側を向く向きに回転すると共に上記位置検出結果に基づいて上記チップ支持部移動機構を上記チップの位置がそのターンテーブル回転後におけるチップ吸着具の下方に位置するように駆動し、その後、チップ吸着具によりそのチップを吸着し、その状態で上記ターンテーブルを所定角度回転して吸着済みチップ位置検出手段上方に該チップを位置させ、その状態で吸着済みチップ位置検出手段により該チップの位置を検出し、その後更にターンテーブルを所定角度回転させることによりそのチップ吸着具が基板固定台側を向くようにする動作と、
上記チップがマウントされる基板上のチップマウント位置を、チップマウント部位置検出手段により位置検出し、該位置検出結果と、上記吸着済みチップ位置検出手段による検出結果とを演算することにより得られた駆動量を上記基板固定台移動機構を駆動することによりそのチップマウント部の位置がそのターンテーブルの上記所定角度回転後におけるチップ吸着具の下方になるようにする動作とを行い、
その後、チップ吸着具によりチップを上記チップマウント部にマウントするようにしてなる
ことを特徴とするチップマウント装置。
【請求項３】
基板固定台の下側に当該基板固定台及び上記チップ吸着具により吸着されたチップの位置を検出する校正用位置検出手段を設け、
吸着済みチップ位置検出手段による、チップ吸着具により吸着されたチップの位置検出結果と、校正用位置検出手段による、そのチップ吸着具により吸着されたチップの位置検出結果とから、同じ位置に対する当該両検出手段による画像上の位置の相関関係を算出し、
チップマウント部位置検出手段と、上記校正用位置検出手段との両方により基板固定台の基準マークを上下両側から検出することにより得た二つの位置検出結果から同じ位置に対する当該両検出手段による画像上の位置の相関関係を算出し、
上記二つの相関関係の算出結果を演算することにより同じ位置に対する吸着済みチップ位置検出手段とチップマウント部位置検出手段による画像上の位置の相関関係を算出することによる校正をすることによりチップとチップマウント部位置との調整をするようにしてなる
ことを特徴とする請求項２記載のチップマウント装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップマウント装置、特にチップ配設部からチップをチップ吸着具により基板のチップマウント部上まで搬送し、そのチップをそのチップマウント部にマウントする動作を順次繰り返す動作をするチップマウント装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
半導体レーザとして、一部領域にＰＩＮフォトダイオードを形成した半導体装置の他の領域にレーザダイオードチップをボンディングし、レーザダイオードチップの一方の出射面から出射されたレーザビームを信号の読み取り、書き込み、トラッキング、フォーカシング等の本来の目的に使用し、それと反対側の出射面から出射されたレーザビームを上記ＰＩＮフォトダイオードにより受光してレーザダイオードの出力を検出し、その検出結果に基づいてその出力を所定値を保つようにコントロールするようにしたものがある。
【０００３】
このような半導体レーザは、上記ＰＩＮフォトダイオードが形成された多数の半導体装置（ダイシングにより半導体チップとなるべきもの）が一体に形成された状態の半導体ウェハと、それの各半導体装置にボンディングされる多数のレーザダイオードチップとを用意し、該各レーザダイオードチップを一つづつその半導体ウェハの各半導体装置のＰＩＮフォトダイオードが形成されていない領域、換言すればレーザダイオードチップをマウントすべきチップマウント部にボンディングしてゆき、それが済んだ後、半導体ウェハのダイシング、ダイボンディング、ワイヤボンディングを行うという方法で製造される。
【０００４】
そして、そのチップのボンディングには例えば図４に示すチップマウント装置が用いられていた。
【０００５】
図面において、１はベース、２は該ベース１の略中央部に立設された支柱で、その上端にはターンテーブル３が回転可能に支持され、該ターンテーブル３は図面に現れない駆動機構により回転せしめられるようになっている。４、４、４、４はターンテーブル３の周縁部に下向きに取り付けられたチップ吸着具で、その取付位置はターンテーブル３の回転中心から視て９０度ずつ離間している。
【０００６】
５はレーザダイオードチップを用意するチップ配設側、６はチップがボンディングされる半導体ウェハが配置された基板配置側であり、両者はターンテーブル３を挟んで互いに反対側に位置している。
【０００７】
先ず、チップ配設側５について説明する。７はチップ吸着動作時にはチップ位置をＸ方向に前進（ターンテーブル３に近づくことを言う。）させ、チップ位置検出時には後退（ターテーブル３から離れることを言う。）させるためのＸ駆動機構で、直接的にはｙ駆動機構８を駆動する。該ｙ駆動機構８はチップをＹ方向に移動するためのもので、直接的にはｘ駆動機構９を駆動する。該ｘ駆動機構９はチップ支持部１０をＸ方向に移動する。１１は該支持部１０上にセットされたチップ固定台で、これには多数のレーザダイオードチップＣＨが多数配設されている。１２は各チップＣＨの位置を検出する未吸着チップ位置検出用カメラであり、支持部１３を介してベース１に取り付けられており、ベース１に対するＸ及びＹ方向における位置関係は固定されている。
【０００８】
次に、基板配置側６について説明する。１４はチップマウント時には基板（半導体ウェハ）をＸ方向に前進させ、基板のチップマウント位置検出時には該基板を後退させるためのＸ駆動機構で、直接的にはｙ駆動機構１５を駆動する。該ｙ駆動機構１５は基板をＹ方向に移動するためのもので、直接的にはｘ駆動機構１６を駆動する。該ｘ駆動機構１６は基板固定台１７をＸ方向に移動する。１８は該基板固定台１７上にセットされた基板である。１９は基板１８の各チップマウント部の位置を検出するチップマウント部位置検出用カメラであり、支持部２０を介してベース１に取り付けられており、ベース１に対するＸ及びＹ方向における位置関係は固定されている。２１はチップ吸着具４に吸着された吸着済みチップの位置を検出するカメラで、ベース１に取り付けられており、ターンテーブル３の回転により基板配置側６を向いたチップ吸着具４に吸着されたチップＣＨを下側から視認してその位置を検出する。
【０００９】
次に、図４に示したチップマウント装置の動作を説明する。チップ固定台１１上のマウントしようとするチップＣＨは未吸着チップ位置検出用カメラ１２により、その位置が検出され、その位置と吸着され得る位置とのズレが演算され、その演算結果に基づいてｙ駆動機構８及びｘ駆動機構９を駆動することによりそのチップＣＨの位置ズレを無くし、その後、Ｘ駆動機構７をカメラ１２の光軸と、基板側を向いたチップ吸着具４の軸との距離分前進させる。すると、そのカメラ１２により位置検出されたチップＣＨはそのチップ吸着具４下に位置し、吸着可能な状態になる。そこで、そのチップ吸着具４によりそのチップＣＨを吸着する。そして、そのチップ吸着具４がターンテーブル３の回転により基板配置側６に搬送されると、吸着済みチップ位置検出用カメラ２１によりそのチップ吸着具４に吸着されたチップＣＨの位置検出が為される。
【００１０】
その一方において、そのチップＣＨをマウントすべき基板１８上の位置、即ちチップマウント部の位置についてはチップマウント部位置検出用カメラ１９により検出しておき、その検出結果と、吸着済みチップ位置検出用カメラ２１によるチップＣＨの位置についての位置検出結果とを演算処理してチップＣＨをマウントできる位置との位置ズレ量を求め、その結果に基づいてｙ駆動機構１５及びｘ駆動機構１６を駆動することによりそのチップマウント部の位置ズレを無くし、その後、Ｘ駆動機構１４をカメラ１９の光軸と、基板配置側６を向いたチップ吸着具４の軸との距離分前進させる。すると、その基板固定台１７はそのチップマウント部がそのチップ吸着具４下に位置するところへ移動し、チップマウント可能な状態になる。そこで、そのチップ吸着具４によりそのチップＣＨを該基板１８のチップマウント部にマウントする。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図４に示す従来のチップマウント装置には、タイムタクトを短くすることが難しいという問題と、チップマウント装置の占有面積が広いという問題があった。即ち、半導体レーザを光源として用いる電子機器、例えばＣＤプレーヤ、ＭＤプレーヤ等は非常に低価格化が要求され、従って、半導体レーザにも低価格化が要求されるが、それにはその組立コストの低減を図ることが必要であり、そのため、レーザダイオードチップのマウントに要する時間を可能な限り短くすることが必要である。しかし、従来においてはそれが難しかった。なぜならば、従来のチップマウント装置は、チップ吸着に関しては、未吸着チップ位置検出用カメラ１２による位置検出位置と、チップ吸着具４による吸着位置とが異なり、位置検出終了後、Ｘ駆動機構７の働きによりその両位置間の距離だけチップ固定台１１を移動させる必要があり、また、チップマウントに関しては、吸着済みチップ位置検出用カメラ２１による吸着済みチップＣＨの位置及びチップマウント部位置検出用カメラ１９によるチップマウント位置の検出、演算処理を終えた後、Ｘ駆動機構１４により基板固定台１７をカメラ２１、１９の光軸間の距離分Ｘ方向に前進させる必要があるからである。即ち、位置検出、演算、位置調整後にチップＣＨ、基板１８を移動させる動作が必ず１チップマウント毎に必要となり、そのことがチップマウントに要する時間の短縮を阻み、生産性の向上を妨げる要因になっていたのである。
【００１２】
また、未吸着チップ位置検出用カメラ１２が、チップ吸着具４による吸着位置から外側にずれたところに位置し、チップマウント部位置検出用カメラ１９がチップ吸着具４によるチップマウントをする位置から外側にずれたところに位置しているため、チップマウント装置全体の占有面積が広くなってしまうのである。即ち、チップマウントはダストの量が一定以下の環境の下で行う必要があり、そのような環境は形成、維持に相当にコストを要するクリーンルームでなければ行うことはできず、従って、クリーンルームに置かれる各種製造等の装置は可能な限り占有面積が狭いことが要求され、チップマウント装置もその例外ではない。しかるに、位置検出位置と、吸着・マウント位置とにズレのある従来のチップマウント装置によれば、そのズレの存在が装置サイズの小型化を阻んでしまうのである。本発明はこのような問題点を解決すべく為されたものであり、チップマウント装置のチップマウントのタイムタクトを短縮すると共に、装置サイズの小型化を可能にすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明チップマウント装置の第１のものは、ターンテーブルとして回転角度によって位置検出手段の視界を遮ったり遮らなかったりし、視界を遮る部分にチップ吸着具取付部を有するものを用い、チップ支持部上のチップの位置を、ターンテーブルが視界を遮らない角度の状態で未吸着チップ位置検出手段により検出するようにし、基板上のチップマウント部の位置も上記ターンテーブルより上からチップマウント部位置検出手段により該ターンテーブルが視界を遮らない角度の状態の下で検出することとしたことを特徴とする。
【００１４】
従って、本発明チップマウント装置の第１のものによれば、未吸着チップ位置検出手段と、チップ吸着部とを上から視て同じ位置にし、チップマウント部位置検出手段と、チップマウント部とを上から視て同じ位置にすることができる。従って、位置検出後、吸着位置或いはチップマウント位置へチップ或いは基板を移動する必要がなくなるので、１チップのマウント当たりのタイムタクトをその移動に要する時間分短くすることができる。
【００１５】
また、未吸着チップ位置検出手段と、チップ吸着部とを同じ位置にし、チップマウント部位置検出手段と、チップマウント部とを同じ位置にすることができるので、チップマウント装置の占有面積を狭くすることができる。また、図４に示す従来のチップマウント装置に必要としていたＸ駆動機構７、１４を必要とせず、装置その構造の簡単化、小型化を図ることができる。
【００１６】
本発明チップマウント装置の第２のものは、第１のものの外に、ターンテーブルの回転によってチップ吸着具が弧を描いてチップ支持部上方の位置から基板固定台上方の位置まで移動する経路の途中の下方に設けられ、チップ吸着具に吸着されたチップの位置を視認する吸着済みチップ位置検出手段を有し、チップ吸着具によりチップを吸着した状態でターンテーブルを所定角度回転して吸着済みチップ位置検出手段上方に該チップを位置させ、その状態で吸着済みチップ位置検出手段により該チップの位置を検出し、該チップがマウントされる基板上のチップマウント部の位置を、チップマウント部位置検出手段により位置検出し、該位置検出結果と、上記吸着済みチップ位置検出手段による検出結果とを演算することにより得られた駆動量分だけ基板固定台移動機構を駆動することによりそのチップマウント部の位置がそのターンテーブルの上記所定角度回転後におけるチップ吸着具の下方になるようにしてなることを特徴とする。
【００１７】
従って、本発明チップマウント装置の第２のものによれば、吸着されたチップの位置はチップ配設側から基板配置側へ行く途中に設けた吸着済みチップ位置検出手段により位置検出することができるので、その位置検出によりチップ吸着位置のズレを検出することができ、チップのチップマウント部へのマウントに当たってのそのチップ吸着ズレによる位置ズレを修正することが可能になり、より位置決め精度を高めることができる。
【００１８】
尚、更に、基板固定台の下側に基板固定台及びチップ吸着具により吸着されたチップの位置を検出する校正用基板位置検出手段を設け、吸着済チップ位置検出手段による、チップ吸着具により吸着されたチップの位置検出結果と、校正用位置検出手段による、そのチップ吸着具により吸着されたチップの位置検出結果とから、同じ位置に対する当該両検出手段による画像上の位置の相関関係を算出し、チップマウント部位置検出手段と、上記校正用位置検出手段との両方により基板固定台の基準マークを上下両側から検出することにより得た二つの位置検出結果から同じ位置に対する当該両検出手段による画像上の位置の相関関係を算出し、そして、上記二つの相関関係の算出結果を演算することにより同じ位置に対する吸着済みチップ位置検出手段とチップマウント部位置検出手段による画像上の位置の相関関係を算出するので、結局、吸着済みチップ位置検出手段のチップの座標上の位置と、チップマウント部検出手段のそれに対応するチップマウントの座標上の位置とのズレを校正することができる。従って、極めて高い位置決め精度での位置決めが可能になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示実施の形態に従って詳細に説明する。
【００２０】
図１及び図２は本発明チップマウント装置の第１の実施の形態を互いに異なる角度から視た斜視図である。図面において、１はベース、２は該ベース１の略中央部に立設された支柱で、その上端にはターンテーブル３が回転可能に支持され、該ターンテーブル３は図面に現れない駆動機構により回転せしめられるようになっている。該ターンテーブル３は、回転中心からの周縁の距離が不均一で、その距離が大きい部分にチップ吸着具取付部を有する。これは、ターンテーブル３がその回転角度によって後述するカメラ１２、１９の視界を遮らない状態を作ることができるようにするためである。
【００２１】
４、４、４、４はターンテーブル３の周縁部のそのチップ吸着具取付部に下向きに取り付けられたチップ吸着具で、その取付位置はターンテーブル３の回転中心から視て９０度ずつ離間している。５はレーザダイオードチップを用意するチップ配設側、６はチップがボンディングされる半導体ウェハが配置された基板配置側であり、両者はターンテーブル３を挟んで互いに反対側に位置している。
【００２２】
先ず、チップ配設側５について説明する。８はｙ駆動機構で、チップをＹ方向に移動するためのもので、直接的にはｘ駆動機構９を駆動する。該ｘ駆動機構９はチップ支持部１０をＸ方向に移動する。１１は該支持部１０上にセットされたチップ固定台で、これには多数のレーザダイオードチップＣＨが多数配設されている。１２は各チップＣＨの位置を検出する未吸着チップ位置検出手段である未吸着チップ位置検出用カメラであり、支持部１３を介してベース１に取り付けられており、ベース１に対するＸ及びＹ方向における位置関係は固定されている。該カメラ１２は上記チップ固定台１１上方に位置し、その光軸、即ち未吸着チップ位置検出位置と、ターンテーブル３に取り付けられたチップ吸着具４の内のチップ配設側５を向いた状態のチップ吸着具４の軸、即ちチップ吸着位置とは合致せしめられている。
【００２３】
次に、基板配置側６について説明する。ｙ駆動機構１５は基板をＹ方向に移動するためのもので、直接的にはｘ駆動機構１６を駆動する。該ｘ駆動機構１６は基板固定台１７をＸ方向に移動する。１８は該基板固定台１７上にセットされた基板１８である。１９は基板１８の各チップマウント部の位置を検出するチップマウント部位置検出手段であるチップマウント部位置検出用カメラであり、支持部２０を介してベース１に取り付けられており、ベース１に対するＸ及びＹ方向における位置関係は固定されている。２３は基板固定台１７の下側にてベース１に上向きに設けられた校正用位置検出手段である校正用カメラである。該校正用カメラ２３は基板固定台１７の一部を成す透明部分に設けられたクロスマーク（校正用の基準マーク）２４を視認し、また、次に述べる吸着済みチップ位置検出用カメラ２１により位置検出されたチップＣＨについても位置検出することを通じて吸着済みチップ位置検出用カメラ２１の撮影画像の座標上の或る位置と、上記チップマウント部位置検出用カメラ１９の撮像画像座標上のその上記或る位置に対応する位置との間の関係（ズレ）を検出し、そのズレを校正により無くすために設けられている。
【００２４】
次に、チップ配設側５から基板配置側６にチップＣＨがターンテーブル３の回転によりチップ吸着具４で搬送される過程の途中に設けられた吸着済みチップ位置検出手段である吸着済みチップ位置検出用カメラ２１について説明する。該カメラ２１はチップ吸着具４に吸着された吸着済みチップの位置を検出するもので、ターンテーブル３の回転中心から視てチップ配設側５から９０度図２において反時計回り方向に離間したところにてカメラ取付部２２に上向きで取り付けられており、ターンテーブル３の回転により基板配置側６を向いたチップ吸着具４に吸着されたチップＣＨを下側から視認してその位置を検出する。尚、２５はチップθ（回転方向）補正クラッチ、２６は該補正クラッチ２５を保持する上下動可能なチップθ補正テーブルである。該補正クラッチ２５により、カメラ２１のθ方向の相対的位置調整をすることができるようになっている。
【００２５】
次に、図１に示したチップマウント装置の動作の概要を説明する。チップ固定台１１上のマウントしようとするチップＣＨは未吸着チップ位置検出用カメラ１２により、その位置が検出される。尚、このとき、ターンテーブル３はその径が短い部分、即ちチップ吸着具４が取り付けられていない部分がチップ配設側５及び基板配置側６を向き、未吸着チップ位置検出用カメラ１２で、チップ固定台１１上のチップＣＨを、そして、チップマウント部位置検出用カメラ１９で、基板固定台１７上の基板（半導体ウェハ）１８を視認できる状態になっている。この視認は、そして、後述する演算はターンテーブル３の回転中に行われる。即ち、機械的動作と演算とは、可能な限り重複して行われる。勿論、タイムタクトを可能な限り短くするためである。
【００２６】
そして、そのカメラ１２による位置検出結果に基づいてそのチップＣＨのチップ吸着具４がチップ配設側５を向いたときのその位置に対するズレが演算され、その演算結果に基づいてｙ駆動機構８及びｘ駆動機構９を駆動することによりそのチップＣＨの位置ズレを無くす。一方、その演算の終了を待たずして、即ちカメラ１２による位置検出が済めばすぐにターンテーブル３が回転し、チップ吸着具４がチップ配設側５を向いた状態になり、そこで停止する。その結果、そのチップ吸着具４の直下にそのチップＣＨが位置する状態になる。そこで、チップ吸着具４によりチップＣＨを吸着する。
【００２７】
尚、そのチップ吸着具４はターンテーブル３の９０度の回転により吸着済みチップ位置検出用カメラ２１の上方まで搬送されると、該カメラ２１によりそのチップ吸着具４に吸着されたチップＣＨの位置検出が為される。尚、この位置検出に当たり、θ補正クラッチ２５を保持するテーブル２６が下降し、該クラッチ２５によりカメラ２１のチップ吸着具４に対するθ方向の補正を行い、その上でチップＣＨの位置検出をする。ここでも、位置検出結果に対する演算処理が終了するのを待たずしてターテーブル３の回転動作が開始する。
【００２８】
その一方、基板配置側６においては、そのチップＣＨをマウントすべき基板１８上の位置、即ちチップマウント位置についてチップマウント部位置検出用カメラ１９により検出しておく。この検出時には、ターンテーブル３はその径が短い部分、即ちチップ吸着具４が取り付けられていない部分が基板配置側６が向き、そして、チップマウント部位置検出用カメラ１９で、基板固定台１７上の基板（半導体ウェハ）１８を視認できる状態になっている。そして、その検出結果と、吸着済みチップ位置検出用カメラ２１によるチップＣＨの位置についての位置検出結果と、校正用カメラ２３及びチップマウント部位置検出用カメラ１９によるクロスマーク（校正用基準マーク）２４の位置検出結果と、更に校正用カメラ２３によるチップＣＨの位置検出結果を演算処理しておき、チップＣＨをマウントできる位置との位置ズレ量を求め、その結果に基づいてｙ駆動機構１５及びｘ駆動機構１６を駆動することによりそのチップマウント部の位置ズレを無くしておき、上記吸着済みチップ位置検出用カメラ２１による位置検出を終えたチップ吸着具４がターンテーブル３の９０度の回転により基板配置側６を向いたとき、チップマウント可能な状態になる。尚、この回転はその演算処理の終了を待たずして開始することは言うまでもない。そして、そのチップ吸着具４によりそのチップＣＨを該基板１８のチップマウント部にマウントする。尚、校正用カメラ２３による位置検出は決して各チップマウント毎に行うわけではなく、あくまで校正毎に行えば良い。
【００２９】
次に、チップマウント装置のチップＣＨ、基板１８の位置補正及び校正について図３（Ａ）乃至（Ｄ）に従ってより詳細に説明する。本チップマウント装置においては、チップ吸着具４により吸着されたチップＣＨはそのチップ吸着具４が吸着位置から９０度回転して吸着済みチップ位置検出用カメラ２１の上方に位置した状態の時にそのカメラ２１により画像認識されて位置検出を為され、一方、基板（半導体ウェハ）１８のチップマウント部はそのカメラ２１から９０度回転したところに位置するチップマウント部位置検出用カメラ１９により画像認識されて位置検出が為されので、互いに別のカメラ１９・２１で位置検出されたもの同士を位置整合しなければならない。従って、そのカメラ１９とカメラ２１との画像認識に関する相関をとる必要があるが、それを自動的に行うようになっている。
【００３０】
先ず、チップＣＨはチップ配設側５を向いたチップ吸着具４により吸着され、ターンテーブル３が９０度回転してチップ吸着具４が吸着済みチップ位置検出用カメラ２１の上方に来た時にそこで停止し、チップθ補正クラッチ２５がチップθ補正テーブル２６により下降せしめられる。そして、吸着済みチップ位置検出用カメラ２１によりチップＣＨを認識すると共に、チップθ補正クラッチ２５の回転によりθ補正が為される。図３（Ａ）はそのθ補正後の画像を示す。図３において、画像の中心位置をｂ（ｘb ，ｙb ）、チップＣＨの横方向の大きさをｌb とする。
【００３１】
画像認識が終わると、チップθ補正クラッチ２５がチップθ補正テーブル２６により上昇せしめられる。そして、ターンテーブル３は９０度回転してそのチップＣＨを吸着しているチップ吸着具４は基板配置側６に移動し、その状態でチップＣＨの位置が校正用カメラ２３により画像認識される。図３（Ｂ）はそのカメラ２３によるチップＣＨの画像を示す。画像中心位置をｄ（ｘd ，ｙd ）、チップＣＨの横方向の大きさをｌd とする。
【００３２】
すると、吸着済みチップ位置検出用カメラ２１による画像上の位置ｂが校正用カメラ２３による画像上のどの位置ｄに対応するかは下記の式により表すことができる。
【００３３】
ｄ＝ｋbd・ｂ＋ｍbd
但し、ｋad＝Ｉd ／Ｉb 、ｍbd＝（ｘd −ｋbd・ｘb ，ｙd −ｋbd・ｙb ）
尚、ターンテーブル３は４５度戻り、校正用カメラ２３とチップマウント部位置検出用カメラ１９を遮らない状態になることができ、その状態で、基板固定台１７の透明板に形成されているクロスマーク（基準マーク）２４をその二つのカメラ１９、２３により視認（画像認識）することができるようになっている。勿論、そのためには、その二つのカメラ１９、２３の視野範囲にクロスマーク２４が入るように基板１８の位置をｘ駆動機構１６、ｙ駆動機構１５により位置調整する必要があるが、そのような動作は前述のとおり各チップＣＨをマウントする毎に行うことは必要ではなく、校正をする毎に行えば良い。勿論、校正用カメラ２３によるチップＣＨの画像認識も校正をする毎に行えば良い。校正の頻度は例えば数時間置きとか、１日毎とか、カメラ２１、１９間の画像認識の相関の狂いがどの程度の時間で許容範囲を越えるかに応じて設定すれば良い。
【００３４】
図３（Ｃ）はその校正のためのクロスマーク２４の校正用カメラ２３による画像を示し、（Ｄ）は同じくチップマウント部位置検出用カメラ１９による画像を示す。図３において、１番目のクロスマークの画像はI で、２番目のクロスマークの画像はIIで示す。校正用カメラ２３によるクロスマークの交点の１番目の位置をｄ1 （ｘd1，ｙd1）、２番目の位置をｄ2 （ｘd2，ｙd2）、チップマウント部位置検出用カメラ１９によるクロスマークの交点の１番目の位置をｃ1 （ｘc1，ｙc 1 ）、２番目の位置をｃ2 （ｘc2，ｙc2）とする。すると、校正用カメラ２３の画像上の位置ｄがチップマウント位置検出用カメラ１９の画像上のどの位置ｃに対応するかは下記の式により表される。
【００３５】
ｃ＝ｋdc・ｄ＋ｍdc
但し、ｋdc＝（ｘc1−ｘc2）／（ｘd1−ｘd2）、ｍdc＝（ｘc1−ｋdc・ｘd1，ｙc1−ｋdc・ｙd1）
従って、吸着済みチップ位置検出用カメラ２１による画像上の位置ｂがチップマウント部位置検出用カメラ１９による画像上のどの位置ｃに対応するかは下記の式で表される。
【００３６】
ｃ＝ｋdc（ｋbd・ｂ＋ｍbd）＋ｍdc
しかして、この式を用いて演算することにより位置補正をし、チップＣＨのマウント位置の正確なコントロールをすることができる。
【００３７】
このようなチップマウント装置によれば、未吸着チップ位置検出と、チップ吸着とを同じ位置にて行い、チップマウント位置検出と、チップマウントとを同じ位置にて行うので、位置検出後、吸着位置或いはチップマウント位置へチップＣＨ或いは基板１８を移動する必要がなくなるので、それによって１チップのマウント当たりのタイムタクトをその移動に要する時間分短くすることができる。また、ターンテーブル３の回転等の機械的動作と、位置検出、検出結果の演算処理等の電気的動作とは、可能な限りにおいて同時に並行して行うようにされているので、タイムタクトの短縮を図ることができる。
【００３８】
また、未吸着チップ位置検出用カメラ１２と、チップ吸着位置とを同じ位置にし、チップマウント部位置検出用カメラ１９と、チップマウント部とを同じ位置にしたので、チップマウント装置の占有面積を狭くすることができ、また、図４に示す従来のチップマウント装置において存在していたチップ配設側５のＸ駆動機構７及び基板配置側６のＸ駆動機構１４が必要でないので、その分機構を簡単化することができる。
【００３９】
そして、吸着済みチップ位置検出用カメラ２１による画像上の位置と、チップマウント部位置検出用カメラ１９による画像上の位置との対応関係は、基板固定台１７の透明板に設けたクロスマーク２４を該カメラ１９と、それとは別に設けた校正用カメラ２３により画像認識をさせ、更に、校正用カメラ２３にも吸着済みチップ位置検出用カメラ２１により画像認識の済んだチップＣＨの画像認識をさせることにより把握することができ、それを踏まえた校正による位置補正をしながらマウントができるので、チップマウント位置を常に正確に規定することができる。具体的には、±１０μｍ程度の極めて高い精度での位置決めができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明チップマウント装置の第１のものによれば、未吸着チップ位置検出手段と、チップ吸着部とを上から視て同じ位置にし、チップマウント部位置検出手段と、チップマウント部とを上から視て同じ位置にすることができる。従って、位置検出後、吸着位置或いはチップマウント位置へチップ或いは基板を移動する必要がなくなるので、１チップのマウント当たりのタイムタクトをその移動に要する時間分短くすることができる。
【００４１】
また、未吸着チップ位置検出手段と、チップ吸着部とを上から視て同じ位置にし、チップマウント部位置検出手段と、チップマウント部とを上から視て同じ位置にすることができるので、チップマウント装置の占有面積を狭くすることができる。また、図４に示す従来のチップマウント装置に必要としていたＸ駆動機構７，１４を必要とせず、装置の構造の簡単化、小型化を図ることができる。
【００４２】
本発明チップマウント装置の第２のものによれば、吸着されたチップの位置はチップ配設側から基板配置側へ行く途中に設けた吸着済みチップ位置検出手段により位置検出することができるので、その位置検出によりチップ吸着位置のズレを検出することができ、チップのチップマウント部へのマウントに当たってのそのチップ吸着ズレによる位置ズレを修正することが可能になり、より位置決め精度を高めることができる。
【００４３】
尚、更に、本発明チップマウント装置の第２のものにおいて、基板固定台の下側に基板固定台及びチップ吸着具により吸着されたチップの位置を検出する校正用位置検出手段を設け、吸着済みチップ位置検出手段による、チップ吸着具により吸着されたチップの位置検出結果と、校正用位置検出手段による、そのチップ吸着具により吸着されたチップの位置検出結果とから、同じ位置に対する当該両検出手段による画像上の位置の相関関係を算出し、チップマウント部位置検出手段と、上記校正用位置検出手段との両方により基板固定台の基準マークを上下両側から検出することにより得た二つの位置検出結果から同じ位置に対する当該両検出手段による画像上の位置の相関関係を算出し、そして、上記二つの相関関係の算出結果を演算することにより同じ位置に対する吸着済みチップ位置検出手段とチップマウント部位置検出手段による画像上の位置の相関関係を算出することとすれば、吸着済みチップ位置検出手段のチップの座標上の位置と、チップマウント部位置検出手段のそれに対応するチップマウントの座標上の位置とのズレを校正することができる。従って、極めて高い位置決め精度での位置決めが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明チップマウント装置の第１の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】  図１に示したチップマウント装置を別の角度から視た斜視図である。
【図３】  （Ａ）乃至（Ｄ）は第１の実施の形態のチップマウント装置における校正の原理説明図である。
【図４】  チップマウント装置の従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…ベース、  ３…ターンテーブル、  ４…チップ吸着具、  ５…チップ配設側、  ６…基板配置側、  ８、９…ｘｙ駆動機構（チップ支持部移動機構）、  １２…未吸着チップ位置検出用カメラ（未吸着チップ位置検出手段）、  １５、１６…ｘｙ駆動機構（基板固定台移動機構）、  １８…基板（半導体ウェハ）、  １９…チップマウント部位置検出用カメラ（チップマウント部位置検出手段）、  ２１…吸着済みチップ位置検出用カメラ（吸着済みチップ位置検出手段）、  ２３…校正用カメラ（校正用位置検出手段）、  ２４…クロスマーク（基準マーク）、  ＣＨ…チップ。
【図１】
0003747515.tif 000002
【図２】
0003747515.tif 000003
【図３】
0003747515.tif 000004
【図４】
0003747515.tif 000005