(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定ピッチで格子状に整列配置された多数のチップが搭載された可動テーブルをピッチ移動させながら前記チップを撮像し、その映像信号を画像処理して得られた認識データに基づいて、良品チップのみを所定ポジションに位置決めするに際して、現時点でピックアップポジションに位置するチップの直前に位置する複数のチップの認識データからチップ間距離及び配列方向を算出し、その算出結果に基づいて次にピッチ移動して認識対象とするチップまでのチップ間距離及び配列方向を予測し、その予測データに基づいて可動テーブルをピッチ移動させることを特徴とするチップ位置決め方法。
【請求項２】
現時点でピックアップポジションに位置するチップの直前に位置する複数のチップのうち、良品のチップを選択してそれらの認識データからチップ間距離及び配列方向を算出することを特徴とする請求項１記載のチップ位置決め方法。
【請求項３】
現時点でピックアップポジションに位置するチップの直前に位置して多列に配置された複数のチップに基づく認識データから列間のチップ間距離及び配列方向を算出することを特徴とする請求項１記載のチップ位置決め方法。
【請求項４】
所定ピッチで格子状に整列配置された多数のチップが搭載された可動テーブルをピッチ移動させながら前記チップを光学系により撮像して画像処理部で画像認識し、その認識データに基づいて良品チップのみを所定ポジションに位置決めした上でアーム系によりピックアップする装置において、現時点でピックアップポジションに位置するチップの直前に位置する複数のチップの認識データからチップ間距離及び配列方向を算出し、その算出結果に基づいて次にピッチ移動して認識対象とするチップまでのチップ間距離及び配列方向を予測し、その予測データに基づいて可動テーブルをピッチ移動させる制御部を具備したことを特徴とするピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はピックアップ装置及びチップ位置決め方法に関し、詳しくは、電子部品の製造で使用されるピックアップ装置、及びチップのピックアップ時にチップを位置決めするチップ位置決め方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体装置の製造におけるマウント工程では、半導体ウェーハから分割された多数のチップ（半導体ペレット）を画像認識した上で、良品チップのみをリードフレーム上にマウントしている。
【０００３】
具体的には、図５に示すように半導体ウェーハ１は展延可能な粘着シート２上に貼着された上で、ダイシングにより各チップＴごとに分割される。その上で、図６に示すように粘着シート２を放射状に展延することにより多数のチップＴを所定ピッチで離間した状態で整列配置して粘着シート２をリング状枠体に張設している。そして、この粘着シート２が張設されたリング状枠体（ウェーハリング）を図７に示すピックアップ装置の可動テーブル７にセッティングしている。
【０００４】
ピックアップ装置では、同図に示すようにウェーハリング３上の多数のチップＴを予め固定値として設定したチップ間距離に基づいて制御部６によりピッチ移動して、認識対象とする一つのチップＴをピックアップポジションに配置すると共に光学系４（カメラを含む）で撮像し、その撮像により得られた映像信号を画像処理部５で画像処理する。この画像処理は、映像信号をデジタル化（例えば二値化）しフレームメモリ（図示せず）に画像データとして記憶すると共にそのデータに基づいてチップの良否及び位置を画像認識する。この画像認識データに基づいて良品チップのみを制御部６により可動テーブル７を移動させながら正確なピックアップポジションに位置決めした上でアーム系８のコレットによりピックアップする。このピックアップ動作の完了後、又は、上記画像認識で不良チップを検出した場合、次の認識対象とするチップＴを同様にピッチ移動によりピックアップポジションに配置した上で前述した動作を繰り返す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、認識対象とするチップをピックアップポジションに配置する際に行なわれるピッチ移動は、最初に予め設定されて固定値であるチップ間距離Ｐに基づいている。
【０００６】
一方、ピックアップ装置の可動テーブル７上にセッティングされるウェーハリング３は、分割された多数のチップＴを貼着した粘着シート２を放射状に展延したものであるため、粘着シート２の展延状態が中心部分と周辺部分とで異なり、その中心部分と周辺部分とでチップ間距離Ｐが異なってくる。
【０００７】
また、チップ間距離Ｐが異なるのは、粘着シート２の展延による中心部分と周辺部分とに限らない。即ち、コレットによるチップＴの吸着時、チップＴが粘着シート２から容易に剥離するように突き上げピンにより粘着シート２をその下方から突き上げるようにしているが、この突き上げにより粘着シート２が局部的に引き延ばされることによっても、チップ間距離Ｐが異なることもある。
【０００８】
このように中心部分と周辺部分や一部分でチップ間距離Ｐが異なっていると、前述したように最初に予め設定された固定のチップ間距離Ｐに基づいてピッチ移動させていたのでは、設定されたチップ間距離と大きなずれが生じることがある。この場合、図９に示すようにチップ間距離Ｐによるピッチ移動後（ステップ２０１）、チップ位置の検出により（ステップ２０２）、チップ位置決めするための可動テーブル７の移動量も大きくなり（ステップ２０３）、チップ位置の検出（ステップ２０４）により位置決めを完了するまでに無駄な動作を必要とし、インデックスの向上を図ることが難しい。
【０００９】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、チップ間距離が部分的に異なっても、最適量のピッチ移動によりすべてのチップを正確かつ迅速に位置決めし得るピックアップ装置及びチップ位置決め方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための技術的手段として、本発明方法は、所定ピッチで格子状に整列配置された多数のチップが搭載された可動テーブルをピッチ移動させながら前記チップを撮像し、その映像信号を画像処理して得られた認識データに基づいて、良品チップのみを所定ポジションに位置決めするに際して、現時点でピックアップポジションに位置するチップの直前に位置する複数のチップの認識データからチップ間距離及び配列方向を算出し、その算出結果に基づいて次にピッチ移動して認識対象とするチップまでのチップ間距離及び配列方向を予測し、その予測データに基づいて可動テーブルをピッチ移動させることを特徴とする。
【００１１】
尚、本発明方法では、現時点でピックアップポジションに位置するチップの直前に位置する複数のチップのうち、良品のチップを選択してそれらの認識データからチップ間距離及び配列方向を算出する手法、また、現時点でピックアップポジションに位置するチップの直前に位置して多列に配置された複数のチップに基づく認識データから列間のチップ間距離及び配列方向を算出する手法を採用することが望ましい。
【００１２】
更に、本発明のピックアップ装置は、所定ピッチで格子状に整列配置された多数のチップが搭載された可動テーブルをピッチ移動させながら前記チップを光学系により撮像して画像処理部で画像認識し、その認識データに基づいて良品チップのみを所定ポジションに位置決めした上でアーム系によりピックアップする装置において、現時点でピックアップポジションに位置するチップの直前に位置する複数のチップの認識データからチップ間距離及び配列方向を算出し、その算出結果に基づいて次にピッチ移動して認識対象とするチップまでのチップ間距離及び配列方向を予測し、その予測データに基づいて可動テーブルをピッチ移動させる制御部を具備したことを特徴とする。
【００１３】
【作用】
本発明では、現時点でピックアップポジションに位置するチップの直前に位置する複数のチップの認識データからチップ間距離及び配列方向を算出し、その算出結果に基づいて次にピッチ移動して認識対象とするチップまでのチップ間距離及び配列方向を予測し、その予測データに基づいて可動テーブルをピッチ移動させるようにしたから、予測データによりチップ間距離及び配列方向の傾向を把握することができ、チップ間距離が部分的に異なっても、最適量のピッチ移動ですべてのチップを正確かつ迅速に位置決めすることができる。
【００１４】
【実施例】
本発明の一実施例を図１乃至図４に示して説明する。尚、図５乃至図９と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
【００１５】
本発明のピックアップ装置では、従来と同様（図７参照）、可動テーブル７上に搭載されたウェーハリング３の粘着シート２上で所定ピッチでもって格子状に整列配置された多数のチップＴを制御部６によりピッチ移動して、認識対象とする一つのチップＴをピックアップポジションに配置すると共に光学系４（カメラを含む）で撮像し、その撮像により得られた映像信号を画像処理部５で画像処理する。この画像処理は、映像信号をデジタル化（例えば二値化）しフレームメモリ（図示せず）に画像データとして記憶すると共にそのデータに基づいてチップの良否及び位置を画像認識する。この画像認識データに基づいて良品チップのみを制御部６により可動テーブル７を移動させながら正確なピックアップポジションに位置決めした上でアーム系８のコレットによりピックアップする。このピックアップ動作の完了後、又は、上記画像認識で不良チップを検出した場合、次の認識対象とするチップＴを同様にピッチ移動によりピックアップポジションに配置した上で前述した動作を繰り返す。
【００１６】
本発明の特徴は、前記制御部６によるピッチ移動が、図２に示すように現時点でピックアップポジションに位置するチップＴn の直前に位置する複数（例えば、図では３個）のチップＴn-1 ，Ｔn-2 ，Ｔn-3 の認識データからチップ間距離Ｐn ，Ｐn-1 ，Ｐn-2 及び配列方向を算出し、その算出結果に基づいて次にピックアップポジションにピッチ移動して認識対象とする良品チップＴn+1 までのチップ間距離Ｐn+1 及び配列方向を予測し、その予測データに基づいて行なわれることにある。
【００１７】
前述したチップ間距離Ｐn ，Ｐn-1 ，Ｐn-2 及び配列方向の算出は、例えば、チップ間距離Ｐn ，Ｐn-1 ，Ｐn-2 に関しては、直前に位置する複数のチップＴn-1 ，Ｔn-2 ，Ｔn-3 のチップ間距離Ｐn ，Ｐn-1 ，Ｐn-2 の平均値を算出することにより得られ、また、配列方向に関しては、直前に位置する複数のチップＴn-1 ，Ｔn-2 ，Ｔn-3 の位置の最小二乗法により直線近似することにより算出することができる。このチップ間距離Ｐn ，Ｐn-1 ，Ｐn-2 及び配列方向の算出方法としては、その他に種々の手法が存在する。
【００１８】
尚、本発明では、直前に位置する複数のチップＴn-1 ，Ｔn-2 ，Ｔn-3 のすべてについてそれらの認識データからチップ間距離Ｐn ，Ｐn-1 ，Ｐn-2 及び配列方向を算出する以外にも、例えば、直前に位置する複数のチップＴn-1 ，Ｔn-2 ，Ｔn-3 のうち、良品のチップを選択してそれらの認識データからチップ間距離及び配列方向を算出するようにしてもよい。このようにすれば、チップの不良状態による位置検出精度の悪化等の影響を受けず、高精度に次に認識対象とすべきチップＴn+1 までのチップ間距離Ｐn+1 及び配列方向を予測できるという利点がある。
【００１９】
また、通常、チップのピックアップ時での位置決めは、ウェーハ一枚分について列ごとのピッチ移動（Ｘ方向）と、図３に示すようにその列ごとのピッチ移動後に方向転換する際の列間でのピッチ移動（Ｙ方向）とについて行なわれる。そこで、多列に亘って直前に位置する複数のチップの認識データに基づいて、列ごと（Ｘ方向）のチップ間距離及び配列方向だけでなく、列間（Ｙ方向）のチップ間距離Ｐ’及び配列方向を算出するようにしてもよい。このようにすれば、列間での方向転換時にもチップをピッチ移動により正確かつ迅速に位置決めすることができる。
【００２０】
上記構成からなるピックアップ装置では、従来と同様（図７参照）、ウェーハリング３の粘着シート２上の多数のチップＴを光学系４のカメラで撮像して画像処理部５で画像処理した後、その認識データに基づいて良品チップをアーム系８のコレットによりピックアップする。
【００２１】
本発明では、ピッチ移動して認識対象とするチップのピックアップポジションへの配置時、現時点でピックアップポジションに位置するチップＴn の直前に位置する複数のチップＴn-1 ，Ｔn-2 ，Ｔn-3 の認識データからチップ間距離Ｐn ，Ｐn-1 ，Ｐn-2 及び配列方向を制御部６により算出し、その算出結果に基づいて次にピックアップポジションにピッチ移動して認識対象とするチップＴn+1 までのチップ間距離Ｐn+1 及び配列方向を予測し、その予測データに基づいて可動テーブル７をピッチ移動させる。
【００２２】
図１に示すようにこの予測データによるピッチ移動により（ステップ１０１）、粘着シート２の展延によりウェーハリング３での中心部分と周辺部分とでチップ間距離が異なっていたり、或いは、突き上げピンによりウェーハリング３の一部分でチップ間距離が異なっていたりしても、次にピックアップポジションにピッチ移動して認識対象とするチップを正確に配置でき、その後の画像処理での良品チップの位置の検出後（ステップ１０２）、実際のチップ位置とのずれがあれば、チップの位置決めを行なった上で（ステップ１０３）、チップ位置の検出（ステップ１０４）により位置決めを完了する。この場合、前述した実際のチップ位置とのずれは、ピッチ移動が予測データに基づくため、チップの位置決め（ステップ１０３）時での移動量は小さくて済む。
【００２３】
このようにして得られた予測データのチップ間距離に基づけば、ウェーハリング３での実際上のチップ間距離が異なる場合でも、それに追従して良品チップを正確かつ迅速に位置決めでき、また、予測データの配列方向に基づけば、ウェーハリング３でチップが直線上に配列せずに例えば彎曲して配列している場合でも（図４参照）、その配列方向に沿って良品チップを正確かつ迅速に位置決めできる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、現時点でピックアップポジションに位置するチップの直前に位置する複数のチップの認識データからチップ間距離及び配列方向を算出し、その算出結果に基づいて次にピッチ移動して認識対象とするチップまでのチップ間距離及び配列方向を予測し、その予測データに基づいて可動テーブルをピッチ移動させるようにしたから、予測データによりチップ間距離及び配列方向の傾向を把握することができ、チップ間距離が部分的に異なっても、最適量のピッチ移動ですべてのチップを正確かつ迅速に位置決めすることができ、インデックスタイムの向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の一実施例を説明するためのフローチャート
【図２】チップの配列状態の一例を示す平面図
【図３】多列のチップ配列での方向転換を説明するための平面図
【図４】チップ配列が彎曲した状態を示す平面図
【図５】半導体ウェーハを粘着シートに貼着してダイシングした状態を示す斜視図
【図６】粘着シートを展延したウェーハリング上のチップを示す平面図
【図７】ピックアップ装置の概略構成図
【図８】チップの配列状態を示す平面図
【図９】従来のチップ位置決めを説明するためのフローチャート
【符号の説明】
４    光学系
５    画像処理部
６    制御部
７    可動テーブル
８    アーム系
Ｔn   チップ
Ｔn-1 ，Ｔn-2 ，Ｔn-3     直前に位置する複数のチップ
Ｐn ，Ｐn-1 ，Ｐn-2     直前に位置する複数のチップでのチップ間距離
Ｔn+1     次に認識対象とするチップ
Ｐn+1     次に認識対象とするチップまでのチップ間距離
Ｐ’    列間のチップ間距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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