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JP6940207B2 - Electronic component mounting device - Google Patents
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JP6940207B2 - Electronic component mounting device - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品実装装置の構造に関する。 The present invention relates to the structure of an electronic component mounting device.

ウェーハから半導体ダイをピックアップして基板或いはリードフレームに実装する電子部品実装装置が多く用いられている。このような電子部品実装装置では、基板上の実装位置をカメラで認識しその実装位置に実装コレットの中心位置を合わせることにより半導体ダイと実装位置の位置決めを行っている。一方、半導体ダイの実装は、基板の温度を100℃程度に保った状態で行われるので、長時間実装を継続していると経時的な温度変化により、カメラとコレットと基板との位置関係が変化してしまい位置決め精度が低下してくる場合がある。 Electronic component mounting devices that pick up semiconductor dies from wafers and mount them on substrates or lead frames are often used. In such an electronic component mounting device, the semiconductor die and the mounting position are positioned by recognizing the mounting position on the substrate with a camera and aligning the center position of the mounting collet with the mounting position. On the other hand, the semiconductor die is mounted while the temperature of the substrate is maintained at about 100 ° C. Therefore, if the mounting is continued for a long time, the positional relationship between the camera, the collet, and the substrate may change due to the temperature change over time. It may change and the positioning accuracy may decrease.

このため、基板を搬送する搬送路とコレットが取り付けられているボンディングヘッドとにそれぞれ基準マークを設け、各基準マークをカメラで撮像して搬送路に対するカメラとボンディングヘッドとの位置ずれを検出し、カメラとコレットと基板との位置関係を補正することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 For this reason, reference marks are provided on the transport path for transporting the substrate and the bonding head to which the collet is attached, and each reference mark is imaged by a camera to detect the positional deviation between the camera and the bonding head with respect to the transport path. It has been proposed to correct the positional relationship between the camera, the collet, and the substrate (see, for example, Patent Document 1).

特開2016−197630号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-197630

ところで、電子部品実装装置において、長時間実装を行うとウェーハから半導体ダイをピックアップするピックアップ部にも経時的な温度変化の影響が及んでくる。ピックアップ部では、ピックアップする半導体ダイをカメラで認識し、その中心位置にピックアップコレットの中心位置を合わせて半導体ダイをピックアップし、基板の上に移送されて、基板の実装位置に実装される。このため、ピックアップコレットの中心位置とピックアップする半導体ダイの中心位置とがずれると、半導体ダイの基板への実装精度が低下する場合があった。 By the way, in the electronic component mounting apparatus, if the mounting is performed for a long time, the pick-up portion that picks up the semiconductor die from the wafer is also affected by the temperature change with time. In the pickup unit, the semiconductor die to be picked up is recognized by the camera, the center position of the pickup collet is aligned with the center position of the semiconductor die, the semiconductor die is picked up, transferred onto the substrate, and mounted at the mounting position of the substrate. Therefore, if the center position of the pickup collet and the center position of the semiconductor die to be picked up deviate from each other, the mounting accuracy of the semiconductor die on the substrate may decrease.

そこで、本発明は、電子部品実装装置において、半導体ダイの基板への実装精度の低下を抑制することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to suppress a decrease in mounting accuracy of a semiconductor die on a substrate in an electronic component mounting device.

本発明の電子部品実装装置は、ウェーハを保持するウェーハリングと、中心穴を有し、ウェーハから電子部品をピックアップするコレットと、コレットを水平方向に駆動するコレット駆動部と、コレットの根元側からコレットの中心穴に光を入射させるウェーハ側照明部と、コレットの根元側からコレットの画像を撮像するウェーハ側撮像装置と、ウェーハ側撮像装置が撮像した画像を処理する画像処理部と、コレットの位置を調整する制御部と、を備える電子部品実装装置であって、ウェーハ側撮像装置は、コレットの中心穴に入射してコレットの直下のウェーハの表面で反射した反射光の画像を撮像し、画像処理部は、ウェーハ側撮像装置が撮像したウェーハの表面で反射した反射光の画像に基づいてコレットの中心穴の中心位置をコレット中心位置として検出し、検出したコレット中心位置とウェーハ側撮像装置の視野の中の基準位置との間の偏差を検出し、制御部は、偏差に基づいてコレット駆動部によってコレットの水平方向の位置を調整すること、を特徴とする。 The electronic component mounting device of the present invention has a wafer ring that holds a wafer, a collet that has a center hole and picks up electronic components from the wafer, a collet drive unit that drives the collet in the horizontal direction, and a collet root side. A wafer-side lighting unit that injects light into the center hole of the collet, a wafer-side imaging device that captures the collet image from the base side of the collet, an image processing unit that processes the image captured by the wafer-side imaging device, and the collet. An electronic component mounting device including a control unit for adjusting the position, the wafer-side imaging device captures an image of reflected light incident on the center hole of the collet and reflected on the surface of the wafer directly under the collet. The image processing unit detects the center position of the center hole of the collet as the collet center position based on the image of the reflected light reflected on the surface of the wafer imaged by the wafer side image pickup device, and detects the collet center position and the wafer side image pickup device. The control unit detects the deviation from the reference position in the field of view of the wafer, and the control unit adjusts the horizontal position of the collet by the collet drive unit based on the deviation.

このように、コレット中心位置とウェーハ側撮像装置の視野の中の基準位置との間の偏差を検出し、偏差に基づいてコレットの水平方向の位置を補正してコレットの位置調整を行うので、コレット中心位置とウェーハ側撮像装置の視野の中の基準位置との間の位置関係にずれが生じた場合に、そのずれ量を随時補正することができ、ウェーハから半導体ダイを正確にピックアップすることができる。 In this way, the deviation between the center position of the collet and the reference position in the field of view of the wafer-side imaging device is detected, and the horizontal position of the collet is corrected based on the deviation to adjust the position of the collet. If there is a deviation in the positional relationship between the center position of the collet and the reference position in the field of view of the wafer-side imaging device, the amount of deviation can be corrected at any time, and the semiconductor die can be accurately picked up from the wafer. Can be done.

本発明の電子部品実装装置において、コレットがピックアップする電子部品をウェーハの下側から突き上げる突き上げピンを含み、ウェーハ側撮像装置は、上側から突き上げピンの画像を撮像し、画像処理部は、ウェーハ側撮像装置が撮像した突き上げピンの画像に基づいて突き上げピンの中心位置をピンセンタとして検出し、検出したピンセンタをウェーハ側撮像装置の視野の中の基準位置に設定すること、としてもよい。また、ウェーハリングを水平方向に駆動するウェーハリング駆動部を含み、ウェーハ側撮像装置は、ウェーハの上側からコレットがピックアップする電子部品を撮像し、画像処理部は、ウェーハ側撮像装置が撮像したコレットがピックアップする電子部品の画像に基づいてコレットがピックアップする電子部品の中心位置をチップセンタとして検出し、制御部は、チップセンタがウェーハ側撮像装置の視野の中の基準位置となるようにウェーハリング駆動部によってウェーハリングの水平方向の位置を調整すること、としてもよい。 In the electronic component mounting device of the present invention, the electronic component mounting device includes a push-up pin that pushes up the electronic component picked up by the collet from the lower side of the wafer, the wafer-side imaging device captures an image of the push-up pin from the upper side, and the image processing unit is on the wafer side. The center position of the push-up pin may be detected as a pin center based on the image of the push-up pin captured by the image pickup device, and the detected pin center may be set as a reference position in the field of view of the wafer-side image pickup device. Further, the wafer ring driving unit for driving the wafer ring in the horizontal direction is included, the wafer-side imaging device images the electronic components picked up by the collet from the upper side of the wafer, and the image processing unit captures the collet imaged by the wafer-side imaging device. Based on the image of the electronic component picked up by the wafer, the center position of the electronic component picked up by the collet is detected as the chip center, and the control unit rings the wafer so that the chip center becomes the reference position in the field of view of the wafer side image pickup device. The horizontal position of the wafer ring may be adjusted by the drive unit.

このように、突き上げピンの中心位置をウェーハ側撮像装置の視野の中の基準位置に設定し、コレットがピックアップする電子部品の中心位置であるチップセンタをウェーハ側撮像装置の視野の中の基準位置となるようにウェーハリングの水平方向の位置を調整するので、突き上げピンとピックアップする半導体ダイの中心位置を合わせることができる。また、コレット中心位置とウェーハ側撮像装置の視野の中の基準位置との間の位置関係にずれが生じた場合にそのずれ量を随時補正するので、突き上げピンとピックアップする半導体ダイの中心位置とコレットの中心位置とを合わせた状態で半導体ダイをピックアップできる。これによりピックアップ時のチップずれが発生することを抑制し、経時的な温度変化があった場合でも半導体ダイの基板への実装精度の低下を抑制することができる。 In this way, the center position of the push-up pin is set to the reference position in the field of view of the wafer-side image pickup device, and the chip center, which is the center position of the electronic component picked up by the collet, is set to the reference position in the field of view of the wafer-side image pickup device. Since the horizontal position of the wafer ring is adjusted so as to be, the center position of the push-up pin and the semiconductor die to be picked up can be aligned. In addition, if there is a deviation in the positional relationship between the center position of the collet and the reference position in the field of view of the wafer-side imaging device, the amount of deviation is corrected at any time, so the center position of the push-up pin and the semiconductor die to be picked up and the collet The semiconductor die can be picked up with the center position of. As a result, it is possible to suppress the occurrence of chip misalignment during pickup, and it is possible to suppress a decrease in mounting accuracy of the semiconductor die on the substrate even when the temperature changes over time.

本発明の電子部品実装装置において、コレットの根元側からコレットの中心穴に光を入射させるフレーム側照明部と、コレットの根元側からコレットの画像を撮像するフレーム側撮像装置と、を含み、コレットは、先端に吸着した電子部品を実装対象物に実装し、画像処理部は、フレーム側撮像装置が撮像した画像を処理し、フレーム側撮像装置は、コレットの先端に電子部品を吸着させた状態で、コレットの中心穴に入射してコレットの先端に吸着された電子部品の表面で反射した反射光の画像を撮像し、画像処理部は、フレーム側撮像装置が撮像したコレットの先端に吸着された電子部品の表面で反射した反射光の画像に基づいてコレットの中心穴の中心位置をコレット中心位置として検出し、検出したコレット中心位置とフレーム側撮像装置の視野の中の基準位置との間の第1偏差を検出し、制御部は、第1偏差に基づいてコレット駆動部によってコレットの水平方向の位置を調整すること、としてもよい。 The electronic component mounting device of the present invention includes a frame-side illumination unit that injects light into the center hole of the collet from the root side of the collet, and a frame-side image pickup device that captures an image of the collet from the root side of the collet. Mounts the electronic component adsorbed on the tip on the object to be mounted, the image processing unit processes the image captured by the frame-side image pickup device, and the frame-side image pickup device adsorbs the electronic component on the tip of the collet. Then, an image of the reflected light incident on the center hole of the collet and reflected on the surface of the electronic component adsorbed on the tip of the collet is imaged, and the image processing unit is adsorbed on the tip of the collet imaged by the frame-side imaging device. The center position of the center hole of the collet is detected as the collet center position based on the image of the reflected light reflected on the surface of the electronic component, and between the detected collet center position and the reference position in the field of view of the frame side image pickup device. The first deviation may be detected, and the control unit may adjust the horizontal position of the collet by the collet driving unit based on the first deviation.

このように、突き上げピンとピックアップする半導体ダイの中心位置とコレットの中心位置とを合わせた状態で半導体ダイをピックアップすることに加え、コレット中心位置とフレーム側撮像装置の視野の中の基準位置との間の第1偏差を検出し、第1偏差に基づいてコレットの水平方向の位置を調整するので、コレット中心位置とフレーム側撮像装置の視野の中の基準位置との間の位置関係にずれが生じた場合に、そのずれ量を随時補正することができ、半導体ダイを正確に実装することができる。 In this way, in addition to picking up the semiconductor die with the push-up pin, the center position of the semiconductor die to be picked up, and the center position of the collet aligned, the center position of the collet and the reference position in the field of view of the frame-side image pickup device Since the first deviation between the two is detected and the horizontal position of the collet is adjusted based on the first deviation, there is a deviation in the positional relationship between the center position of the collet and the reference position in the field of view of the frame-side imaging device. When it occurs, the deviation amount can be corrected at any time, and the semiconductor die can be mounted accurately.

本発明の電子部品実装装置において、フレーム側撮像装置は、実装対象物の画像を撮像し、画像処理部は、フレーム側撮像装置が撮像した実装対象物の画像に基づいて電子部品を実装する実装位置を検出し、検出した実装位置とフレーム側撮像装置の視野の中の基準位置との間の第2偏差を検出し、制御部は、第1偏差と第2偏差とに基づいてコレット駆動部によってコレットの水平方向の位置を調整すること、としてもよい。 In the electronic component mounting device of the present invention, the frame-side imaging device captures an image of the mounting object, and the image processing unit mounts the electronic component based on the image of the mounting target captured by the frame-side imaging device. The position is detected, the second deviation between the detected mounting position and the reference position in the field of view of the frame-side imaging device is detected, and the control unit is a collet drive unit based on the first deviation and the second deviation. The horizontal position of the collet may be adjusted by.

このように、実装対象物である基板或いはリードフレームの実装位置とフレーム側撮像装置の視野の中の基準位置との間の第2偏差を検出し、第1偏差と第2偏差とに基づいてコレットの水平方向の位置を調整するので、コレット中心位置と実装位置との間の位置関係にずれが生じた場合に、そのずれ量を随時補正することができ、半導体ダイを更に正確に実装位置に実装することができる。 In this way, the second deviation between the mounting position of the substrate or lead frame to be mounted and the reference position in the field of view of the frame-side imaging device is detected, and based on the first deviation and the second deviation. Since the horizontal position of the collet is adjusted, if there is a deviation in the positional relationship between the collet center position and the mounting position, the amount of deviation can be corrected at any time, and the semiconductor die can be mounted more accurately. Can be implemented in.

本発明の電子部品実装装置において、ウェーハから電子部品をピックアップするピックアップ部と、ピックアップした電子部品を実装対象物に実装する実装部との間に配置され、コレットの先端の画像とコレットの先端に吸着された電子部品の裏面の画像とを撮像する裏面カメラを備え、画像処理部は、裏面カメラが撮像したコレットの先端の画像と電子部品の裏面の画像とに基づいて、コレットに対する電子部品の位置ずれ量を検出し、制御部は、第1偏差と第2偏差とコレットに対する電子部品の位置ずれ量とに基づいてコレット駆動部によってコレットの水平方向の位置を調整してもよい。 In the electronic component mounting device of the present invention, it is arranged between a pickup unit that picks up an electronic component from a wafer and a mounting unit that mounts the picked up electronic component on a mounting object, and is placed on an image of the tip of a collet and the tip of the collet. A back surface camera that captures an image of the back surface of the attracted electronic component is provided, and the image processing unit is based on the image of the tip of the collet captured by the back surface camera and the image of the back surface of the electronic component, and the image processing unit of the electronic component with respect to the collet. The misalignment amount may be detected, and the control unit may adjust the horizontal position of the collet by the collet drive unit based on the first deviation, the second deviation, and the misalignment amount of the electronic component with respect to the collet.

これにより、コレットに対する電子部品の位置にずれがある場合でも、そのずれを補正して、電子部品のチップセンタDCを実装位置に一致させた状態で電子部品を基板に実装することができる。 As a result, even if there is a deviation in the position of the electronic component with respect to the collet, the deviation can be corrected and the electronic component can be mounted on the substrate in a state where the chip center DC of the electronic component matches the mounting position.

本発明の電子部品実装装置において、中心穴を有し、先端に吸着した電子部品を実装対象物に実装する実装コレットと、実装コレットを水平方向に駆動する実装コレット駆動部と、実装コレットの根元側から実装コレットの中心穴に光を入射させるフレーム側照明部と、実装コレットの根元側から実装コレットの画像を撮像するフレーム側撮像装置と、を含み、画像処理部は、フレーム側撮像装置が撮像した画像を処理し、制御部は、実装コレットの位置を調整し、フレーム側撮像装置は、実装コレットの先端に電子部品を吸着させた状態で、実装コレットの中心穴に入射して実装コレットの先端に吸着された電子部品の表面で反射した反射光の画像とを撮像し、画像処理部は、フレーム側撮像装置が撮像した実装コレットの先端に吸着された電子部品の表面で反射した反射光の画像に基づいて実装コレットの中心穴の中心位置を実装コレット中心位置として検出し、検出した実装コレット中心位置とフレーム側撮像装置の視野の中の基準位置との間の第1偏差を検出し、制御部は、第1偏差に基づいて実装コレット駆動部によって実装コレットの水平方向の位置を調整すること、としてもよい。 In the electronic component mounting device of the present invention, a mounting collet having a center hole and mounting an electronic component attracted to the tip on a mounting object, a mounting collet drive unit for driving the mounting collet in the horizontal direction, and a base of the mounting collet. The image processing unit includes a frame-side illumination unit that injects light into the center hole of the mounting collet from the side and a frame-side imaging device that captures an image of the mounting collet from the root side of the mounting collet. The captured image is processed, the control unit adjusts the position of the mounting collet, and the frame-side imaging device is incident on the center hole of the mounting collet with the electronic components adsorbed on the tip of the mounting collet. The image of the reflected light reflected on the surface of the electronic component adsorbed on the tip of the mounting collet is imaged, and the image processing unit reflects the reflection reflected on the surface of the electronic component adsorbed on the tip of the mounting collet imaged by the frame-side image pickup device. The center position of the center hole of the mounting collet is detected as the mounting collet center position based on the light image, and the first deviation between the detected mounting collet center position and the reference position in the field of view of the frame-side imaging device is detected. However, the control unit may adjust the horizontal position of the mounting collet by the mounting collet driving unit based on the first deviation.

このように、突き上げピンとピックアップする半導体ダイの中心位置とコレットの中心位置とを合わせた状態で半導体ダイをピックアップすることに加え、実装コレット中心位置とフレーム側撮像装置の視野の中の基準位置との間の第1偏差を検出し、第1偏差に基づいて実装コレットの水平方向の位置を調整するので、実装コレット中心位置とフレーム側撮像装置の視野の中の基準位置との間の位置関係にずれが生じた場合に、そのずれ量を随時補正することができ、半導体ダイを正確に実装することができる。 In this way, in addition to picking up the semiconductor die with the center position of the push-up pin and the semiconductor die to be picked up aligned with the center position of the collet, the center position of the mounting collet and the reference position in the field of view of the frame-side image pickup device Since the first deviation between the two is detected and the horizontal position of the mounting collet is adjusted based on the first deviation, the positional relationship between the center position of the mounting collet and the reference position in the field of view of the frame-side imaging device. When a deviation occurs, the amount of the deviation can be corrected at any time, and the semiconductor die can be mounted accurately.

本発明の電子部品実装装置において、フレーム側撮像装置は、実装対象物の画像を撮像し、画像処理部は、フレーム側撮像装置が撮像した実装対象物の画像に基づいて電子部品を実装する実装位置を検出し、検出した実装位置とフレーム側撮像装置の視野の中の基準位置との間の第2偏差を検出し、制御部は、第1偏差と第2偏差とに基づいて実装コレット駆動部によって実装コレットの水平方向の位置を調整すること、としてもよい。 In the electronic component mounting device of the present invention, the frame-side imaging device captures an image of the mounting object, and the image processing unit mounts the electronic component based on the image of the mounting target captured by the frame-side imaging device. The position is detected, the second deviation between the detected mounting position and the reference position in the field of view of the frame-side imaging device is detected, and the control unit drives the mounting collet based on the first deviation and the second deviation. The horizontal position of the mounting collet may be adjusted by the unit.

このように、実装対象物である基板或いはリードフレームの実装位置とフレーム側撮像装置の視野の中の基準位置との間の第2偏差を検出し、第1偏差と第2偏差とに基づいて実装コレットの水平方向の位置を調整するので、実装コレット中心位置と実装位置との間の位置関係にずれが生じた場合に、そのずれ量を随時補正することができ、半導体ダイを更に正確に実装位置に実装することができる。 In this way, the second deviation between the mounting position of the substrate or lead frame to be mounted and the reference position in the field of view of the frame-side imaging device is detected, and based on the first deviation and the second deviation. Since the horizontal position of the mounting collet is adjusted, if there is a deviation in the positional relationship between the center position of the mounting collet and the mounting position, the amount of deviation can be corrected at any time, making the semiconductor die more accurate. It can be mounted at the mounting position.

本発明の電子部品実装装置において、ウェーハから電子部品をピックアップするピックアップ部と、ピックアップした電子部品を実装対象物に実装する実装部との間に配置され、実装コレットの先端の画像と実装コレットの先端に吸着された電子部品の裏面の画像とを撮像する裏面カメラを備え、画像処理部は、裏面カメラが撮像した実装コレットの先端の画像と電子部品の裏面の画像とに基づいて、実装コレットに対する電子部品の位置ずれ量を検出し、制御部は、第1偏差と第2偏差と実装コレットに対する電子部品の位置ずれ量とに基づいて実装コレット駆動部によって実装コレットの水平方向の位置を調整してもよい。 In the electronic component mounting apparatus of the present invention, the image of the tip of the mounting collet and the mounting collet are arranged between the pickup unit that picks up the electronic component from the wafer and the mounting unit that mounts the picked up electronic component on the mounting object. It is equipped with a back surface camera that captures the image of the back surface of the electronic component adsorbed on the tip, and the image processing unit is based on the image of the tip of the mounting collet captured by the back surface camera and the image of the back surface of the electronic component. The control unit detects the amount of misalignment of the electronic component with respect to the mounting collet, and the control unit adjusts the horizontal position of the mounting collet by the mounting collet drive unit based on the first deviation and the second deviation and the amount of misalignment of the electronic component with respect to the mounting collet. You may.

これにより、実装コレットに対する電子部品の位置にずれがある場合でも、そのずれを補正して、電子部品のチップセンタDCを実装位置に一致させた状態で電子部品を基板に実装することができる。 As a result, even if there is a deviation in the position of the electronic component with respect to the mounting collet, the deviation can be corrected and the electronic component can be mounted on the substrate in a state where the chip center DC of the electronic component matches the mounting position.

本発明の電子部品実装装置は、中心穴を有し、先端に吸着した電子部品を実装対象物に実装する実装コレットと、実装コレットを水平方向に駆動する実装コレット駆動部と、実装コレットの根元側から実装コレットの中心穴に光を入射させるフレーム側照明部と、実装コレットの根元側から実装コレットの画像を撮像するフレーム側撮像装置と、フレーム側撮像装置が撮像した画像を処理する画像処理部と、実装コレットの位置を調整する制御部と、を備える電子部品実装装置であって、フレーム側撮像装置は、実装コレットの先端に電子部品を吸着させた状態で、実装コレットの中心穴に入射して実装コレットの先端に吸着された電子部品の表面で反射した反射光の画像を撮像し、画像処理部は、フレーム側撮像装置が撮像した実装コレットの先端に吸着された電子部品の表面で反射した反射光の画像に基づいて実装コレットの中心穴の中心位置を実装コレット中心位置として検出し、検出した実装コレット中心位置とフレーム側撮像装置の視野の中の基準位置との間の第1偏差を検出し、制御部は、第1偏差に基づいて実装コレット駆動部によって実装コレットの水平方向の位置を調整すること、を特徴とする。 The electronic component mounting device of the present invention has a mounting collet that has a center hole and mounts an electronic component attracted to the tip on a mounting object, a mounting collet drive unit that drives the mounting collet in the horizontal direction, and a base of the mounting collet. A frame-side illumination unit that injects light into the center hole of the mounting collet from the side, a frame-side imaging device that captures an image of the mounting collet from the root side of the mounting collet, and image processing that processes the image captured by the frame-side imaging device. An electronic component mounting device including a unit and a control unit for adjusting the position of the mounting collet. The frame-side imaging device is placed in the center hole of the mounting collet in a state where the electronic component is attracted to the tip of the mounting collet. An image of the reflected light that is incident and reflected on the surface of the electronic component that is adsorbed on the tip of the mounting collet is imaged, and the image processing unit captures the surface of the electronic component that is adsorbed on the tip of the mounting collet imaged by the frame-side image pickup device. The center position of the center hole of the mounting collet is detected as the mounting collet center position based on the image of the reflected light reflected by the mounting collet, and the position between the detected mounting collet center position and the reference position in the field of view of the frame-side imaging device is 1 The deviation is detected, and the control unit adjusts the horizontal position of the mounting collet by the mounting collet driving unit based on the first deviation.

これにより、実装コレット中心位置とフレーム側撮像装置の視野の中の基準位置との間の第1偏差を検出し、第1偏差に基づいて実装コレットの水平方向の位置を調整するので、実装コレット中心位置とフレーム側撮像装置の視野の中の基準位置との間の位置関係にずれが生じた場合に、そのずれ量を随時補正することができ、半導体ダイを正確に実装することができる。 As a result, the first deviation between the center position of the mounting collet and the reference position in the field of view of the frame-side imaging device is detected, and the horizontal position of the mounting collet is adjusted based on the first deviation. When a deviation occurs in the positional relationship between the center position and the reference position in the field of view of the frame-side imaging device, the deviation amount can be corrected at any time, and the semiconductor die can be accurately mounted.

本発明の電子部品実装装置において、フレーム側撮像装置は、実装対象物の画像を撮像し、画像処理部は、フレーム側撮像装置が撮像した実装対象物の画像に基づいて電子部品を実装する実装位置を検出し、検出した実装位置とフレーム側撮像装置の視野の中の基準位置との間の第2偏差を検出し、制御部は、第1偏差と第2偏差とに基づいて実装コレット駆動部によって実装コレットの位置を調整すること、としてもよい。 In the electronic component mounting device of the present invention, the frame-side imaging device captures an image of the mounting object, and the image processing unit mounts the electronic component based on the image of the mounting target captured by the frame-side imaging device. The position is detected, the second deviation between the detected mounting position and the reference position in the field of view of the frame-side imaging device is detected, and the control unit drives the mounting collet based on the first deviation and the second deviation. The position of the mounting collet may be adjusted depending on the unit.

このように、実装対象物である基板或いはリードフレームの実装位置とフレーム側撮像装置の視野の中の基準位置との間の第2偏差を検出し、第1偏差と第2偏差とに基づいて実装コレットの水平方向の位置を調整するので、実装コレット中心位置と実装位置との間の位置関係にずれが生じた場合に、そのずれ量を随時補正することができ、半導体ダイを更に正確に実装位置に実装することができる。 In this way, the second deviation between the mounting position of the substrate or lead frame to be mounted and the reference position in the field of view of the frame-side imaging device is detected, and based on the first deviation and the second deviation. Since the horizontal position of the mounting collet is adjusted, if there is a deviation in the positional relationship between the center position of the mounting collet and the mounting position, the amount of deviation can be corrected at any time, making the semiconductor die more accurate. It can be mounted at the mounting position.

本発明の電子部品実装装置は、半導体ダイの基板への実装精度の低下を抑制することができる。 The electronic component mounting device of the present invention can suppress a decrease in mounting accuracy of a semiconductor die on a substrate.

実施形態の電子部品実装装置の構成を示す立面図である。It is an elevation view which shows the structure of the electronic component mounting apparatus of embodiment. 実施形態の電子部品実装装置の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the electronic component mounting apparatus of embodiment. 実施形態の電子部品実装装置のピックアップ部の立断面図である(図1、2に示すA−A断面図)。It is a vertical sectional view of the pickup part of the electronic component mounting apparatus of an embodiment (AA sectional view shown in FIGS. 1 and 2). 実施形態の電子部品実装装置の実装部の立断面図である(図1、2に示すB−B断面図)。It is a vertical sectional view of the mounting part of the electronic component mounting apparatus of an embodiment (BB sectional view shown in FIGS. 1 and 2). 実施形態の電子部品実装装置のピックアップ部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the pickup part of the electronic component mounting apparatus of embodiment. 実施形態の電子部品実装装置において、上側からウェーハ側カメラで突き上げ針を撮像している状態を示す立断面図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing a state in which a push-up needle is imaged by a wafer-side camera from above in the electronic component mounting device of the embodiment. 図6の状態におけるウェーハ側カメラの視野を示す図である。It is a figure which shows the field of view of the wafer side camera in the state of FIG. ピックアップヘッドのコレットをウェーハの直上に移動した状態を示す立断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the state which the collet of a pickup head is moved right above a wafer. 図8に示す状態におけるウェーハ側カメラの視野を示す図である。It is a figure which shows the field of view of the wafer side camera in the state shown in FIG. ピックアップヘッドのコレットの中心位置をウェーハ側カメラの基準位置に合わせた状態を示す立断面図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the center position of the collet of the pickup head is aligned with the reference position of the wafer side camera. 図10に示す状態におけるウェーハ側カメラの視野を示す図である。It is a figure which shows the field of view of the wafer side camera in the state shown in FIG. 半導体ダイをウェーハからピックアップする状態を示す立断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the state which picks up a semiconductor die from a wafer. 実施形態の電子部品実装装置の実装部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the mounting part of the electronic component mounting apparatus of embodiment. 実施形態の半導体実装装置において、先端に半導体ダイを吸着した実装コレットを基板の直上に移動させた状態を示す立断面図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing a state in which a mounting collet having a semiconductor die adsorbed on its tip is moved directly above a substrate in the semiconductor mounting device of the embodiment. 図14に示す状態におけるフレーム側カメラの視野を示す図である。It is a figure which shows the field of view of the frame side camera in the state shown in FIG. フレーム側カメラで基板の実装位置を撮像する状態を示す立断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the state which imaged the mounting position of a substrate by the frame side camera. 図16の状態におけるフレーム側カメラの視野を示す図である。It is a figure which shows the field of view of the frame side camera in the state of FIG. 図17に示す視野の図に図15に示す視野の図を重ね合わせた図である。It is the figure which superposed the figure of the field of view shown in FIG. 15 on the figure of the field of view shown in FIG. 実装コレットの中心位置と半導体ダイの中心位置と実装位置とが一致した状態のフレーム側カメラの視野を示す図である。It is a figure which shows the field of view of the frame side camera in the state where the center position of a mounting collet, the center position of a semiconductor die, and the mounting position coincide with each other. 実装コレットによって半導体ダイを基板の実装位置に実装する状態を示す立断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the state which the semiconductor die is mounted at the mounting position of a substrate by the mounting collet. 半導体ダイの実装が終了した状態を示す立断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the state which the mounting of the semiconductor die is completed. 図21に示す状態におけるフレーム側カメラの視野を示す図である。It is a figure which shows the field of view of the frame side camera in the state shown in FIG. 他の実施形態の電子部品実装装置のピックアップ部の立断面図である。It is a vertical sectional view of the pickup part of the electronic component mounting apparatus of another embodiment. 他の実施形態の電子部品実装装置の実装部の立断面図である。It is a vertical sectional view of the mounting part of the electronic component mounting apparatus of another embodiment. 他の実施形態の電子部品実装装置の構成を示す立面図である。It is an elevation view which shows the structure of the electronic component mounting apparatus of another embodiment. 他の実施形態の電子部品実装装置の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the electronic component mounting apparatus of another embodiment. 他の実施形態の電子部品実装装置の実装部の立断面図である(図25、26に示すB−B断面図)。It is a vertical sectional view of the mounting part of the electronic component mounting apparatus of another embodiment (BB sectional view shown in FIGS. 25 and 26). 他の実施形態の電子部品実装装置の構成を示す立面図である。It is an elevation view which shows the structure of the electronic component mounting apparatus of another embodiment. 図28に示す電子部品実装装置の裏面カメラの視野を示す図である。It is a figure which shows the field of view of the back side camera of the electronic component mounting apparatus shown in FIG. 28.

<電子部品実装装置の構成>
以下、図面を参照しながら実施形態の電子部品実装装置100について説明する。なお、視野を示す図以外の各立面図、各平面図、各立断面図では、理解しやすいように半導体ダイ36、コレット30を実際の寸法よりも大きく描いてある。
<Configuration of electronic component mounting device>
Hereinafter, the electronic component mounting device 100 of the embodiment will be described with reference to the drawings. In each elevation view, each plan view, and each elevation cross-sectional view other than the view showing the field of view, the semiconductor die 36 and the collet 30 are drawn larger than the actual dimensions for easy understanding.

図1、2に示すように、実施形態の電子部品実装装置100は、ベース10と、ピックアップ部101と、実装部102と、制御装置80とを含んでいる。各図面において、基板74の搬送方向をX方向、X方向と直角方向をY方向、上下方向をZ方向として説明する。XY方向は水平方向である。 As shown in FIGS. 1 and 2, the electronic component mounting device 100 of the embodiment includes a base 10, a pickup section 101, a mounting section 102, and a control device 80. In each drawing, the transport direction of the substrate 74 will be described as the X direction, the direction perpendicular to the X direction as the Y direction, and the vertical direction as the Z direction. The XY direction is the horizontal direction.

図1、2に示すように、ピックアップ部101は、ウェーハリング42と、突き上げユニット43と、コレット30が取り付けられたピックアップヘッド20と、ウェーハ側撮像装置であるウェーハ側カメラ12と、を有している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the pickup unit 101 includes a wafer ring 42, a push-up unit 43, a pickup head 20 to which a collet 30 is attached, and a wafer-side camera 12 which is a wafer-side image pickup device. ing.

図3に示すように、ウェーハリング42は、上面にウェーハ35を保持し、側面に配置されたウェーハリング駆動部41によってXY方向に駆動される。突き上げユニット43は、ウェーハリング42の下側のベース10に取り付けられており、中央にはZ方向に移動してピックアップする半導体ダイ36をウェーハ35の下側から突き上げる突き上げピン44が設けられている。ピックアップヘッド20は、ベース10に固定されてピックアップ部101と実装部102とを通してX方向に伸びるリニアガイド14にガイドされてピックアップ部101と実装部102との間をX方向に移動する。 As shown in FIG. 3, the wafer ring 42 holds the wafer 35 on the upper surface and is driven in the XY direction by the wafer ring driving unit 41 arranged on the side surface. The push-up unit 43 is attached to the base 10 on the lower side of the wafer ring 42, and a push-up pin 44 for pushing up the semiconductor die 36 that moves in the Z direction and picks up from the lower side of the wafer 35 is provided in the center. .. The pickup head 20 is fixed to the base 10 and is guided by a linear guide 14 extending in the X direction through the pickup unit 101 and the mounting unit 102, and moves in the X direction between the pickup unit 101 and the mounting unit 102.

ピックアップヘッド20は、リニアガイド14にガイドされてピックアップ部101と実装部102との間を移動する本体21と、本体21の下側に設けられたブラケット22と、ブラケット22の下端部の回転軸24の回りに回転可能に取り付けられたアーム23と、アーム23のX方向プラス側端に取り付けられたコレット30とを有している。ピックアップヘッド20のコレット30は、半導体ダイ36のピックアップと基板74への実装とを行う。アーム23のX方向マイナス側端とブラケット22の上側に取り付けられた突出部25との間にはスプリング26が設けられている。スプリング26はアーム23のX方向マイナス端を上方向に引張り、アーム23のX方向マイナス端の上面をブラケット22の下面に押し付けている。 The pickup head 20 has a main body 21 that is guided by a linear guide 14 and moves between the pickup portion 101 and the mounting portion 102, a bracket 22 provided on the lower side of the main body 21, and a rotation shaft at the lower end of the bracket 22. It has an arm 23 rotatably attached around 24 and a collet 30 attached to the positive end of the arm 23 in the X direction. The collet 30 of the pickup head 20 picks up the semiconductor die 36 and mounts it on the substrate 74. A spring 26 is provided between the negative end in the X direction of the arm 23 and the protrusion 25 attached to the upper side of the bracket 22. The spring 26 pulls the negative end in the X direction of the arm 23 upward, and presses the upper surface of the negative end in the X direction of the arm 23 against the lower surface of the bracket 22.

本体21は、内部にピックアップヘッド20をY方向に駆動するY方向駆動機構と、コレット30をZ方向に駆動するZ方向駆動機構とを含んでいる。Y方向の駆動機構は、例えば、リニアモータであり、Z方向の駆動機構は、例えば、サーボモータとねじ機構で構成されていてもよい。また、リニアガイド14は、図示しないリニアガイド駆動機構によってX方向に移動する。ピックアップヘッド20とリニアガイド駆動機構とは、コレット30をXY方向に駆動するコレット駆動部を構成する。 The main body 21 includes a Y-direction drive mechanism for driving the pickup head 20 in the Y-direction and a Z-direction drive mechanism for driving the collet 30 in the Z-direction. The drive mechanism in the Y direction may be, for example, a linear motor, and the drive mechanism in the Z direction may be composed of, for example, a servomotor and a screw mechanism. Further, the linear guide 14 is moved in the X direction by a linear guide drive mechanism (not shown). The pickup head 20 and the linear guide drive mechanism form a collet drive unit that drives the collet 30 in the XY directions.

コレット30は、根本側のシャフト31と先端側のコレット本体33とで構成される。シャフト31は金属製でコレット本体33は例えば、耐熱樹脂等で構成されている。シャフト31、コレット本体33の中心には、同軸に円形の中心穴32,34が設けられている。シャフト31の上端は、アーム23の凹部23aが設けられた部分に取り付けられており、シャフト31の中心穴32は、アーム23の上部に設けられた凹部23aに連通し、凹部23aからZ方向上側に向かって開放されている。コレット本体33の中心穴34は、シャフト31の中心穴32に連通し、下端面からZ方向下側に向かって開放されている。 The collet 30 is composed of a shaft 31 on the root side and a collet body 33 on the tip side. The shaft 31 is made of metal, and the collet body 33 is made of, for example, a heat-resistant resin. At the center of the shaft 31 and the collet main body 33, circular center holes 32 and 34 are provided coaxially. The upper end of the shaft 31 is attached to a portion of the arm 23 where the recess 23a is provided, and the center hole 32 of the shaft 31 communicates with the recess 23a provided in the upper part of the arm 23 and is upward in the Z direction from the recess 23a. It is open toward. The center hole 34 of the collet main body 33 communicates with the center hole 32 of the shaft 31 and is opened from the lower end surface downward in the Z direction.

アーム23の凹部23aの上面には、光源27とビームスプリッタ28とが設けられている。また、コレット30の上側の上側ベース11には、コレット30の根本側からコレット30の画像を撮像するウェーハ側カメラ12が取り付けられている。ウェーハ側カメラ12は、設計上、光軸13と突き上げピン44の中心のピンセンタPCとは水平位置が同一となるように配置されている。 A light source 27 and a beam splitter 28 are provided on the upper surface of the recess 23a of the arm 23. Further, a wafer-side camera 12 that captures an image of the collet 30 from the root side of the collet 30 is attached to the upper base 11 on the upper side of the collet 30. By design, the wafer-side camera 12 is arranged so that the optical axis 13 and the pin center PC at the center of the push-up pin 44 have the same horizontal position.

ビームスプリッタ28は、シャフト31の中心穴32の直上に配置され、光源27からの光を反射してシャフト31の中心穴32、コレット本体33の中心穴34の中に入射させる。また、ビームスプリッタ28は、コレット30の直下に位置するウェーハ35の表面で反射した反射光をZ方向上側に向かって透過させ、ウェーハ側カメラ12に入射させる。光源27とビームスプリッタ28とはウェーハ側照明部29を構成する。ここで、光源27は、高輝度LED或いはレーザ光源であってもよい。また、ビームスプリッタ28に代えてハーフミラーで構成してもよい。 The beam splitter 28 is arranged directly above the center hole 32 of the shaft 31, reflects the light from the light source 27, and is incident on the center hole 32 of the shaft 31 and the center hole 34 of the collet body 33. Further, the beam splitter 28 transmits the reflected light reflected on the surface of the wafer 35 located directly below the collet 30 toward the upper side in the Z direction, and causes the beam splitter 28 to enter the wafer side camera 12. The light source 27 and the beam splitter 28 form a wafer-side illumination unit 29. Here, the light source 27 may be a high-intensity LED or a laser light source. Further, a half mirror may be used instead of the beam splitter 28.

図1、2に示すように、実装部102は、実装対象物である基板74を吸着固定する実装ステージ72と、フレーム側撮像装置であるフレーム側カメラ63とを有している。先に説明したように、ピックアップヘッド20は、ピックアップ部101と実装部102とを通して伸びるリニアガイド14にガイドされてピックアップ部101と実装部102との間を移動し、実装部102で半導体ダイ36の基板74への実装とを行う。 As shown in FIGS. 1 and 2, the mounting unit 102 has a mounting stage 72 for sucking and fixing the substrate 74, which is a mounting object, and a frame-side camera 63, which is a frame-side imaging device. As described above, the pickup head 20 moves between the pickup unit 101 and the mounting unit 102 guided by the linear guide 14 extending through the pickup unit 101 and the mounting unit 102, and the semiconductor die 36 at the mounting unit 102. Is mounted on the substrate 74.

実装ステージ72は、台座71を介してベース10に取り付けられている。実装ステージ72のY方向の両側には、X方向に伸びる2本のガイドレールで構成されて基板74をX方向に搬送する搬送機構73が設けられている。 The mounting stage 72 is attached to the base 10 via the pedestal 71. On both sides of the mounting stage 72 in the Y direction, a transport mechanism 73 composed of two guide rails extending in the X direction and transporting the substrate 74 in the X direction is provided.

図4に示すように、実装ステージ72の上側には、ピックアップヘッド20が実装部102に移動した際にコレット30の根本側からコレット30の画像を撮像するフレーム側カメラ63が取り付けられている。フレーム側カメラ63は、上側ベース11に取り付けられてY方向に伸びるリニアガイド61にガイドされてY方向に移動可能であるアーム62の先端に取り付けられている。アーム62の内部にはアーム62をY方向に移動させるリニアモータ等のY方向駆動機構が取り付けられている。 As shown in FIG. 4, a frame-side camera 63 that captures an image of the collet 30 from the root side of the collet 30 when the pickup head 20 moves to the mounting portion 102 is attached to the upper side of the mounting stage 72. The frame-side camera 63 is attached to the tip of an arm 62 that is attached to the upper base 11 and is guided by a linear guide 61 that extends in the Y direction and can move in the Y direction. Inside the arm 62, a Y-direction drive mechanism such as a linear motor that moves the arm 62 in the Y direction is attached.

制御装置80は、内部にCPUとメモリとを含むコンピュータであり、CPUと記憶部であるメモリとが協働して動作することにより機能する制御部81と画像処理部82の2つの機能ブロックを有している。 The control device 80 is a computer including a CPU and a memory inside, and has two functional blocks, a control unit 81 and an image processing unit 82, which function by operating the CPU and the memory which is a storage unit in cooperation with each other. Have.

ウェーハ側カメラ12、ピックアップヘッド20、ウェーハリング駆動部41、フレーム側カメラ63、搬送機構73、実装ステージ72、は、制御部81に接続され、制御部81の指令によって動作する。ウェーハ側カメラ12が撮像した画像は画像処理部82に入力され、画像処理部82で画像処理される。画像処理で得られたデータは、制御部81に入力される。 The wafer-side camera 12, the pickup head 20, the wafer ring drive unit 41, the frame-side camera 63, the transfer mechanism 73, and the mounting stage 72 are connected to the control unit 81 and operate according to the command of the control unit 81. The image captured by the wafer-side camera 12 is input to the image processing unit 82, and the image processing unit 82 processes the image. The data obtained by the image processing is input to the control unit 81.

<ピックアップ部の動作>
以上の様に構成された電子部品実装装置100のピックアップ部101の動作について、図5から図12を参照して説明する。
<Pickup operation>
The operation of the pickup unit 101 of the electronic component mounting device 100 configured as described above will be described with reference to FIGS. 5 to 12.

図5のステップS101、図6に示すように、制御部81は、ウェーハリング42の上側からウェーハ側カメラ12で突き上げピン44の画像を撮像して画像処理部82に出力する。図5のステップS102に示すように、画像処理部82は、入力された画像データを処理して突き上げピン44の先端の位置を突き上げピン44の中心のピンセンタPCとして検出する。画像データの処理は、例えば、突き上げピン44の先端画像の輝度が突き上げピン44の先端近傍のテーパ面の画像の輝度よりも高くなることを利用してもよい。 As shown in steps S101 and 6 of FIG. 5, the control unit 81 captures an image of the push-up pin 44 from the upper side of the wafer ring 42 with the wafer side camera 12 and outputs the image to the image processing unit 82. As shown in step S102 of FIG. 5, the image processing unit 82 processes the input image data and detects the position of the tip of the push-up pin 44 as the pin center PC at the center of the push-up pin 44. The image data processing may utilize, for example, that the brightness of the tip image of the push-up pin 44 is higher than the brightness of the image of the tapered surface near the tip of the push-up pin 44.

先に述べたように、設計上、ウェーハ側カメラ12の光軸13と突き上げピン44の中心のピンセンタPCとは同一位置に配置されているので、ウェーハ側カメラ12の光軸13と突き上げピン44とが設計通りの位置にある場合には、図7に示す突き上げピン44のピンセンタPCはウェーハ側カメラ12の視野15のX方向の基準線16とY方向の基準線17の交点で示される基準位置C1と同一位置となっている。しかし、図7に示すように、ピンセンタPCの位置と基準位置C1の位置がずれている場合がある。 As described above, since the optical axis 13 of the wafer-side camera 12 and the pin center PC at the center of the push-up pin 44 are arranged at the same position in the design, the optical axis 13 of the wafer-side camera 12 and the push-up pin 44 are arranged at the same position. When is in the position as designed, the pin center PC of the push-up pin 44 shown in FIG. 7 is a reference indicated by the intersection of the reference line 16 in the X direction and the reference line 17 in the Y direction of the field of view 15 of the wafer side camera 12. It is in the same position as position C1. However, as shown in FIG. 7, the position of the pin center PC and the position of the reference position C1 may deviate from each other.

図5のステップS103、図7に示すように、制御部81は、基準位置C1がピンセンタPCに一致するように視野15の基準位置C1を規定するX方向の基準線16とY方向の基準線17をXY方向に移動させる。そして、移動させた位置を視野15の基準位置C1に設定する。 As shown in steps S103 and 7 of FIG. 5, the control unit 81 defines the reference position C1 of the visual field 15 so that the reference position C1 coincides with the pin center PC, and the reference line 16 in the X direction and the reference line in the Y direction. 17 is moved in the XY direction. Then, the moved position is set to the reference position C1 of the field of view 15.

制御部81は、図8に示すようにピックアップヘッド20の本体21のXY方向、Z方向の駆動機構によってコレット30をウェーハ35の直上で、コレット本体33下面がウェーハ35から例えば、0.1mm程度の微小な高さの位置とする。そして、コレット30の中心軸とウェーハ側カメラ12の光軸13とを合わせる。次に、制御部81は、ピックアップヘッド20に設けた光源27を点灯させる。光源27からの光は、X方向に進んだ後、ビームスプリッタ28に反射してZ方向下向きに向かって進み、コレット30の根元側からシャフト31の中心穴32に入射する。中心穴32に入射した光は、中心穴32からコレット本体33の中心穴34を通って、コレット本体33の直下のウェーハ35の表面で反射する。ウェーハ35の表面で反射した反射光は、中心穴34、32をZ方向上方に向かって進み、ビームスプリッタ28を通過してウェーハ側カメラ12に入射する。 As shown in FIG. 8, the control unit 81 drives the collet 30 directly above the wafer 35 by the drive mechanism of the main body 21 of the pickup head 20 in the XY and Z directions, and the lower surface of the collet main body 33 is, for example, about 0.1 mm from the wafer 35. The position is at a very small height. Then, the central axis of the collet 30 and the optical axis 13 of the wafer side camera 12 are aligned with each other. Next, the control unit 81 turns on the light source 27 provided in the pickup head 20. The light from the light source 27 travels in the X direction, is reflected by the beam splitter 28, travels downward in the Z direction, and is incident on the center hole 32 of the shaft 31 from the root side of the collet 30. The light incident on the center hole 32 passes through the center hole 34 of the collet body 33 from the center hole 32 and is reflected on the surface of the wafer 35 directly below the collet body 33. The reflected light reflected on the surface of the wafer 35 travels upward in the Z direction through the center holes 34 and 32, passes through the beam splitter 28, and enters the wafer side camera 12.

ウェーハ側カメラ12の焦点は、コレット本体33の下面近傍に合わせてあるので、図9に示すように、コレット本体33の下面近傍に位置しているウェーハ35の表面からの反射光はウェーハ側カメラ12の視野15には中心穴32,34の白い円形の画像として現れる。 Since the focus of the wafer side camera 12 is aligned with the vicinity of the lower surface of the collet main body 33, as shown in FIG. 9, the reflected light from the surface of the wafer 35 located near the lower surface of the collet main body 33 is the wafer side camera. In the field of view 15 of 12, it appears as a white circular image of the center holes 32 and 34.

先に説明したように、各立面図、各平面図、各立断面図では、半導体ダイ36、コレット30の大きさを実際の大きさよりも大きく描いているが、実際には、半導体ダイ36、コレット30、中心穴32,34の大きさは非常に小さく、ウェーハ側カメラ12の視野15の大きさは、アーム23の上部に設けられた凹部23aよりも小さくなっている。また、ウェーハ側カメラ12の焦点は、コレット本体33の下面近傍に合わせてある。このため、視野15の中心穴32,34の白い円形の画像の周囲には、凹部23aの底面の画像ではなく、ウェーハ側カメラ12と焦点面であるコレット本体33の下面と間にあるアーム23の凹部23aが黒い影の背景として現れる。 As described above, in each elevation view, each plan view, and each elevation cross-sectional view, the sizes of the semiconductor die 36 and the collet 30 are drawn larger than the actual sizes, but in reality, the semiconductor die 36 is drawn. The size of the collet 30 and the center holes 32 and 34 is very small, and the size of the field of view 15 of the wafer-side camera 12 is smaller than that of the recess 23a provided in the upper part of the arm 23. Further, the focus of the wafer side camera 12 is aligned with the vicinity of the lower surface of the collet main body 33. Therefore, around the white circular image of the center holes 32 and 34 of the field of view 15, the arm 23 is located between the wafer side camera 12 and the lower surface of the collet main body 33 which is the focal plane, instead of the image of the bottom surface of the recess 23a. The recess 23a of the above appears as a background of a black shadow.

ウェーハ側カメラ12は、図5のステップS104に示すように黒い背景に中に浮き出たコレット30の中心穴32,34に入射してウェーハ35の表面で反射した反射光の白い画像を撮像する。撮像した画像は画像処理部82に出力される。なお、凹部23aの底面で光の反射がある場合には、白い円形の画像の周囲に凹部23aの底面のぼやけた画像が現れる場合があるが、この場合には、凹部23aの底面を黒色とすることにより、白い円形の画像の周囲に黒い背景が現われるようにできる。 As shown in step S104 of FIG. 5, the wafer-side camera 12 captures a white image of the reflected light incident on the center holes 32 and 34 of the collet 30 protruding inside on a black background and reflected on the surface of the wafer 35. The captured image is output to the image processing unit 82. If light is reflected on the bottom surface of the recess 23a, a blurred image of the bottom surface of the recess 23a may appear around the white circular image. In this case, the bottom surface of the recess 23a is black. By doing so, a black background can be made to appear around the white circular image.

画像処理部82は、図5のステップS105に示すように、入力された画像を処理してコレット30の中心穴32,34の中心位置をコレット中心位置CC1として検出する。
コレット中心位置CC1を検出する画像処理の方法は様々な方法があるが、一例を示すと、黒い背景と中心穴32,34の白い円形の画像とのコントラストから白い円形の画像の境界線を検出し、その円の中心位置を計算することによりコレット中心位置CC1を検出する。図9に示すように、視野15の中ではコレット中心位置CC1はX方向中心線37、Y方向中心線38の交点となる。
As shown in step S105 of FIG. 5, the image processing unit 82 processes the input image and detects the center positions of the center holes 32 and 34 of the collet 30 as the collet center position CC1.
There are various image processing methods for detecting the collet center position CC1. For example, the boundary line of the white circular image is detected from the contrast between the black background and the white circular image of the center holes 32 and 34. Then, the collet center position CC1 is detected by calculating the center position of the circle. As shown in FIG. 9, in the field of view 15, the collet center position CC1 is the intersection of the X-direction center line 37 and the Y-direction center line 38.

図9に示すように、ウェーハ側カメラ12の視野15の基準位置C1と、コレット中心位置CC1との間に位置ずれが発生している場合がある。画像処理部82は、図5のステップS106に示すように検出したコレット中心位置CC1と視野15の基準位置C1とのX方向の偏差ΔX1とY方向の偏差ΔY1とを検出し制御部81に出力する。制御部81は入力された各偏差ΔX1,ΔY1を記憶部に格納する。 As shown in FIG. 9, there is a case where a misalignment occurs between the reference position C1 of the field of view 15 of the wafer side camera 12 and the collet center position CC1. The image processing unit 82 detects the deviation ΔX1 in the X direction and the deviation ΔY1 in the Y direction between the collet center position CC1 detected as shown in step S106 of FIG. 5 and the reference position C1 of the visual field 15 and outputs the deviation to the control unit 81. do. The control unit 81 stores the input deviations ΔX1 and ΔY1 in the storage unit.

また、画像処理部82は、図5のステップS107、図9に示すように、ピックアップしようとする半導体ダイ36を視野15の中に認識し、図5のステップS108に示すように、その半導体ダイ36の中心位置をチップセンタDCとして検出し、制御部81に出力する。制御部81は入力されたチップセンタDCを記憶部に格納する。チップセンタDCの検出は、例えば、認識した半導体ダイ36の画像を処理して半導体ダイ36の四角い輪郭線を求め、X方向中心線36x、Y方向中心線36yを求め、この交点としてチップセンタDCを検出するようにしてもよい。 Further, the image processing unit 82 recognizes the semiconductor die 36 to be picked up in the field of view 15 as shown in steps S107 and 9 of FIG. 5, and as shown in step S108 of FIG. 5, the semiconductor die 36 is recognized. The center position of 36 is detected as the chip center DC and output to the control unit 81. The control unit 81 stores the input chip center DC in the storage unit. To detect the chip center DC, for example, the image of the recognized semiconductor die 36 is processed to obtain the square contour line of the semiconductor die 36, the center line 36x in the X direction and the center line 36y in the Y direction are obtained, and the chip center DC is used as an intersection. May be detected.

制御部81は、記憶部からチップセンタDCを読み出して、図5のステップS109に示すように、ピックアップする半導体ダイ36のチップセンタDCがウェーハ側カメラ12の視野15の中の基準位置C1となるようにウェーハリング駆動部41によってウェーハリング42を移動させる。先に説明したように基準位置C1は突き上げピン44のピンセンタPCの位置と同一位置に設定されているので、この動作により、チップセンタDCと基準位置C1とピンセンタPCとを同一位置とすることができる。 The control unit 81 reads the chip center DC from the storage unit, and as shown in step S109 of FIG. 5, the chip center DC of the semiconductor die 36 to be picked up becomes the reference position C1 in the field of view 15 of the wafer side camera 12. The wafer ring 42 is moved by the wafer ring driving unit 41 in this way. As described above, the reference position C1 is set to the same position as the position of the pin center PC of the push-up pin 44. Therefore, by this operation, the chip center DC, the reference position C1 and the pin center PC can be set to the same position. can.

制御部81は、記憶部から各偏差ΔX1,ΔY1を読み出して、図5のステップS110に示すように、偏差ΔY1分だけ位置を補正してコレット中心位置CC1をウェーハ側カメラ12の視野15の中の基準位置C1に合わせる。具体的には、図9に示すようにコレット中心位置CC1と基準位置C1との間のY方向の偏差がΔY1の場合、制御部81は、ピックアップヘッド20をY方向プラス側に向かって移動させる際には、ピックアップヘッド20のY方向位置を検出するリニアスケールの目盛が基準位置C1に対応する目盛よりも偏差ΔY1だけ大きくなる位置までピックアップヘッド20を移動させる。これにより、偏差ΔY1が補正されて、コレット30のY方向位置が基準位置C1に一致する。また、偏差ΔX1については、図示しないリニアガイド駆動機構によってリニアガイド14をX方向に偏差ΔX1だけ移動させることによって補正する。 The control unit 81 reads each deviation ΔX1 and ΔY1 from the storage unit, corrects the position by the deviation ΔY1 as shown in step S110 of FIG. 5, and sets the collet center position CC1 in the field of view 15 of the wafer side camera 12. Align with the reference position C1 of. Specifically, as shown in FIG. 9, when the deviation in the Y direction between the collet center position CC1 and the reference position C1 is ΔY1, the control unit 81 moves the pickup head 20 toward the plus side in the Y direction. At this time, the pickup head 20 is moved to a position where the scale of the linear scale for detecting the Y-direction position of the pickup head 20 is larger than the scale corresponding to the reference position C1 by a deviation ΔY1. As a result, the deviation ΔY1 is corrected, and the Y-direction position of the collet 30 coincides with the reference position C1. Further, the deviation ΔX1 is corrected by moving the linear guide 14 in the X direction by the deviation ΔX1 by a linear guide drive mechanism (not shown).

このように、ウェーハリング42、コレット30の位置を調整することにより、図10に示す状態では、図11に示すように、チップセンタDCと基準位置C1とピンセンタPCとコレット中心位置CC1を同一位置とすることができる。 By adjusting the positions of the wafer ring 42 and the collet 30 in this way, in the state shown in FIG. 10, the chip center DC, the reference position C1, the pin center PC, and the collet center position CC1 are at the same position as shown in FIG. Can be.

この状態で制御部81は、図5のステップS111、図12に示すように、ピックアップヘッド20の本体21のZ方向駆動機構によりコレット30をピックアップする半導体ダイ36の上に降下させて半導体ダイ36の表面に半導体ダイ36を吸着させるとともに、突き上げピン44を上方向に移動させて半導体ダイ36を下側から突き上げ、半導体ダイ36をウェーハ35からピックアップする。 In this state, as shown in steps S111 and 12 of FIG. 5, the control unit 81 is lowered onto the semiconductor die 36 that picks up the collet 30 by the Z-direction drive mechanism of the main body 21 of the pickup head 20, and the semiconductor die 36 is lowered. The semiconductor die 36 is attracted to the surface of the wafer, and the push-up pin 44 is moved upward to push up the semiconductor die 36 from below, and the semiconductor die 36 is picked up from the wafer 35.

この際、チップセンタDCと基準位置C1とピンセンタPCとコレット中心位置CC1が同一位置になっているので、突き上げピン44で半導体ダイ36の中心を突き上げて、コレット本体33の中心に半導体ダイ36を吸着させることができる。このため、ウェーハ35から半導体ダイ36を正確にピックアップすることができ、半導体ダイ36の基板74への実装精度の低下を抑制することができる。 At this time, since the chip center DC, the reference position C1, the pin center PC, and the collet center position CC1 are at the same position, the center of the semiconductor die 36 is pushed up by the push-up pin 44, and the semiconductor die 36 is placed in the center of the collet body 33. Can be adsorbed. Therefore, the semiconductor die 36 can be accurately picked up from the wafer 35, and the deterioration of the mounting accuracy of the semiconductor die 36 on the substrate 74 can be suppressed.

また、コレット本体33の中心で半導体ダイ36をピックアップできるので、コレット本体33が半導体ダイ36を偏ってピックアップすることによりコレット本体33の先端が変形することを抑制できる。 Further, since the semiconductor die 36 can be picked up at the center of the collet main body 33, it is possible to prevent the tip of the collet main body 33 from being deformed by the collet main body 33 picking up the semiconductor die 36 in a biased manner.

本実施形態の電子部品実装装置100は、コレット30の上側から中心穴32、34に光を入射させ、コレット30の直下のウェーハ35からの反射光によってコレット中心位置CC1の検出を行うので、図5のステップS104からステップS106までの偏差を検出する動作をウェーハ35から半導体ダイ36をピックアップする動作の間に行うことができる。 In the electronic component mounting device 100 of the present embodiment, light is incident on the center holes 32 and 34 from the upper side of the collet 30 and the collet center position CC1 is detected by the reflected light from the wafer 35 immediately below the collet 30. The operation of detecting the deviation from step S104 to step S106 of step 5 can be performed during the operation of picking up the semiconductor die 36 from the wafer 35.

このため、何回かのピックアップ動作を行う毎に偏差を補正してピックアップを継続することができるので、経時的な変化があった場合でも半導体ダイ36を正確にピックアップすることができ、基板74への半導体ダイ36の実装精度の低下を効果的に抑制することができる。 Therefore, since the deviation can be corrected and the pickup can be continued every time the pickup operation is performed several times, the semiconductor die 36 can be accurately picked up even if there is a change over time, and the substrate 74 can be picked up accurately. It is possible to effectively suppress a decrease in mounting accuracy of the semiconductor die 36 on the semiconductor die 36.

また、何回かのピックアップ毎ではなく、ピックアップの都度、偏差検出、補正を行ってもよい。この場合には、画像処理部82が検出したX方向の偏差ΔX1とY方向の偏差ΔY1制御部81の記憶部に格納しておき、その後の実装においては、記憶部に格納した偏差を用いて補正を行い、所定回数のピックアップを行うことができる。この場合には、ボンディング効率を低下させることを抑制しつつ、基板74への半導体ダイ36の実装精度の低下を効果的に抑制することができる。 Further, the deviation may be detected and corrected each time the pickup is picked up, instead of every time the pickup is performed several times. In this case, the deviation ΔX1 in the X direction and the deviation ΔY1 in the Y direction detected by the image processing unit 82 are stored in the storage unit of the control unit 81, and in the subsequent mounting, the deviation stored in the storage unit is used. It can be corrected and picked up a predetermined number of times. In this case, it is possible to effectively suppress the decrease in the mounting accuracy of the semiconductor die 36 on the substrate 74 while suppressing the decrease in the bonding efficiency.

<実装部の動作>
次に図13、図14から図22を参照しながら、実装部102の動作について説明する。
<Operation of mounting part>
Next, the operation of the mounting unit 102 will be described with reference to FIGS. 13 and 14 to 22.

図13のステップS201、図14に示すように、制御部81は、ピックアップヘッド20の本体21の内部に配置されたY方向駆動機構を動作させてピックアップヘッド20をフレーム側カメラ63の下側に移動させる。この際、制御部81は、コレット30のコレット中心位置CC2がフレーム側カメラ63の光軸64の位置と一致するようにピックアップヘッド20を移動させる。また、フレーム側カメラ63の焦点は、基板74の表面となっているので、コレット30の先端に吸着した半導体ダイ36の表面を基板74の表面から極僅か、例えば、0.1mm程度離間した位置となるようにコレット30を降下させ、半導体ダイ36の上側の面がフレーム側カメラ63の焦点深度の中に入るようにする。コレット30の降下は、ピックアップヘッド20の本体21の内部に配置されたZ方向駆動により行う。 As shown in steps S201 and 14 of FIG. 13, the control unit 81 operates a Y-direction drive mechanism arranged inside the main body 21 of the pickup head 20 to move the pickup head 20 to the lower side of the frame-side camera 63. Move. At this time, the control unit 81 moves the pickup head 20 so that the collet center position CC2 of the collet 30 coincides with the position of the optical axis 64 of the frame-side camera 63. Further, since the focus of the frame-side camera 63 is the surface of the substrate 74, the surface of the semiconductor die 36 adsorbed on the tip of the collet 30 is located at a position slightly separated from the surface of the substrate 74, for example, about 0.1 mm. The collet 30 is lowered so that the upper surface of the semiconductor die 36 is within the depth of focus of the frame-side camera 63. The collet 30 is lowered by driving in the Z direction arranged inside the main body 21 of the pickup head 20.

フレーム側カメラ63の光軸64の位置は、図15に示すようにフレーム側カメラ63の視野65の中ではX方向の中心線66とY方向の中心線67との交点で示される基準位置C2となる。また、視野65の中ではコレット中心位置CC2はX方向中心線55x、Y方向中心線55yの交点となる。コレット中心位置CC2がフレーム側カメラ63の光軸64の位置と一致している場合には、コレット中心位置CC2は基準位置C2に一致する。しかし、図15に示すように、コレット中心位置CC2と基準位置C2とがずれている場合がある。 As shown in FIG. 15, the position of the optical axis 64 of the frame-side camera 63 is the reference position C2 indicated by the intersection of the center line 66 in the X direction and the center line 67 in the Y direction in the field of view 65 of the frame-side camera 63. It becomes. Further, in the field of view 65, the collet center position CC2 is an intersection of the center line 55x in the X direction and the center line 55y in the Y direction. When the collet center position CC2 coincides with the position of the optical axis 64 of the frame side camera 63, the collet center position CC2 coincides with the reference position C2. However, as shown in FIG. 15, the collet center position CC2 and the reference position C2 may be misaligned.

制御部81は、先に説明したと同様、ピックアップヘッド20に設けた光源27aを点灯させる。光源27からの光は、コレット30の中心穴32,34に入射し、ウェーハ35の表面で反射した反射光の白い画像となり、図15に示すように、白い画像の周囲は黒い背景となる。フレーム側カメラ63は、黒い背景に中に浮き出た反射光の白い画像を撮像する。撮像した画像は画像処理部82に出力される。 The control unit 81 lights the light source 27a provided on the pickup head 20 as described above. The light from the light source 27 enters the center holes 32 and 34 of the collet 30 and becomes a white image of the reflected light reflected on the surface of the wafer 35. As shown in FIG. 15, the periphery of the white image becomes a black background. The frame-side camera 63 captures a white image of the reflected light that emerges inside on a black background. The captured image is output to the image processing unit 82.

画像処理部82は、図13のステップS203に示すように、先に説明したと同様、入力された画像を処理してコレット30の中心穴32,34の中心位置をコレット中心位置CC2として検出する。 As shown in step S203 of FIG. 13, the image processing unit 82 processes the input image and detects the center positions of the center holes 32 and 34 of the collet 30 as the collet center positions CC2, as described above. ..

図15に示すように、フレーム側カメラ63の視野65の基準位置C2と、コレット中心位置CC2との間に位置ずれが発生している場合がある。画像処理部82は、図13のステップS204に示すように検出したコレット中心位置CC2と視野65の基準位置C2とのX方向第1偏差ΔX2と、Y方向第1偏差ΔY2とを検出し、制御部81に出力する。制御部81は入力されたX方向第1偏差ΔX2と、Y方向第1偏差ΔY2とを記憶部に格納する。 As shown in FIG. 15, there is a case where a misalignment occurs between the reference position C2 of the field of view 65 of the frame-side camera 63 and the collet center position CC2. The image processing unit 82 detects and controls the first deviation ΔX2 in the X direction and the first deviation ΔY2 in the Y direction between the collet center position CC2 detected as shown in step S204 of FIG. 13 and the reference position C2 of the visual field 65. Output to unit 81. The control unit 81 stores the input X-direction first deviation ΔX2 and Y-direction first deviation ΔY2 in the storage unit.

また、制御部81は、図16に示すように、フレーム側カメラ63の視野65の基準位置C2が基板74の上の半導体ダイ36を実装する実装領域75の中心の実装位置BCが視野に入るような位置にフレーム側カメラ63を移動させる。Y方向の移動は、アーム62の中に配置したY方向駆動機構によっておこなう。 Further, as shown in FIG. 16, in the control unit 81, the reference position C2 of the field of view 65 of the frame-side camera 63 enters the field of view of the mounting position BC at the center of the mounting area 75 on which the semiconductor die 36 is mounted on the substrate 74. The frame side camera 63 is moved to such a position. The movement in the Y direction is performed by the Y direction drive mechanism arranged in the arm 62.

そして、制御部81は、図13のステップS205に示すように、フレーム側カメラ63を動作させて実装領域75を撮像する。撮像した画像は画像処理部82に入力される。画像処理部82は、図13のステップS206に示すように、取得した画像を処理して実装領域75の中心の実装位置BCを検出し、制御部81に出力する。制御部81は、入力された実装位置BCを記憶部に格納する。画像処理は、例えば、認識した実装領域75画像を処理して実装領域75の四角い輪郭線を求め、X方向中心線76、Y方向中心線77を求め、この交点として実装位置BCを検出するようにしてもよい。 Then, as shown in step S205 of FIG. 13, the control unit 81 operates the frame-side camera 63 to take an image of the mounting area 75. The captured image is input to the image processing unit 82. As shown in step S206 of FIG. 13, the image processing unit 82 processes the acquired image, detects the mounting position BC at the center of the mounting area 75, and outputs the image to the control unit 81. The control unit 81 stores the input mounting position BC in the storage unit. In the image processing, for example, the recognized mounting area 75 image is processed to obtain the square outline of the mounting area 75, the center line 76 in the X direction and the center line 77 in the Y direction are obtained, and the mounting position BC is detected as the intersection. It may be.

図17に示すように、フレーム側カメラ63の視野65の基準位置C2と、実装位置BCとの間に位置ずれが発生している場合がある。画像処理部82は、図13のステップS207に示すように検出した実装位置BCと視野65の基準位置C2とのX方向第2偏差ΔX3と、Y方向第2偏差ΔY3とを検出し、制御部81に出力する。制御部81は、入力されたX方向第2偏差ΔX3と、Y方向第2偏差ΔY3とを記憶部に格納する。 As shown in FIG. 17, there is a case where a positional deviation occurs between the reference position C2 of the field of view 65 of the frame-side camera 63 and the mounting position BC. The image processing unit 82 detects the second deviation ΔX3 in the X direction and the second deviation ΔY3 in the Y direction between the mounted mounting position BC and the reference position C2 in the field of view 65 as shown in step S207 of FIG. 13, and is a control unit. Output to 81. The control unit 81 stores the input X-direction second deviation ΔX3 and the Y-direction second deviation ΔY3 in the storage unit.

制御部81は、記憶部からX方向第2偏差ΔX3と、Y方向第2偏差ΔY3とを読み出して、図13のステップS208、図18に示すように、Y方向第1偏差ΔY2、Y方向第2偏差ΔY3だけ位置を補正し、X方向第1偏差ΔX2、X方向第2偏差ΔX3だけ補正してコレット中心位置CC2を実装位置BCに合わせる。具体的には、制御部81は、ピックアップヘッド20をY方向プラス側に向かって移動させる際には、ピックアップヘッド20のY方向位置を検出するリニアスケールの目盛が実装位置BCに対応する目盛よりもY方向第1偏差ΔY2とY方向第2偏差ΔY3の合計だけ大きくなる位置までピックアップヘッド20を移動させる。また、制御部81は、図示しないリニアガイド駆動機構によってリニアガイド14をX方向に移動させて偏差ΔX2を補正する。これにより、Y方向第1偏差ΔY2、Y方向第2偏差ΔY3及びX方向第1偏差ΔX2、X方向第2偏差ΔX3が補正されてコレット中心位置CC2が実装位置BCに一致する。 The control unit 81 reads the second deviation ΔX3 in the X direction and the second deviation ΔY3 in the Y direction from the storage unit, and as shown in steps S208 and 18 of FIG. 13, the first deviation ΔY2 in the Y direction and the second deviation ΔY3 in the Y direction. 2 The position is corrected by the deviation ΔY3, the first deviation ΔX2 in the X direction and the second deviation ΔX3 in the X direction are corrected, and the collet center position CC2 is aligned with the mounting position BC. Specifically, when the control unit 81 moves the pickup head 20 toward the plus side in the Y direction, the linear scale scale for detecting the Y direction position of the pickup head 20 is larger than the scale corresponding to the mounting position BC. Also, the pickup head 20 is moved to a position where the sum of the first deviation ΔY2 in the Y direction and the second deviation ΔY3 in the Y direction is larger. Further, the control unit 81 corrects the deviation ΔX2 by moving the linear guide 14 in the X direction by a linear guide drive mechanism (not shown). As a result, the first deviation ΔY2 in the Y direction, the second deviation ΔY3 in the Y direction, the first deviation ΔX2 in the X direction, and the second deviation ΔX3 in the X direction are corrected, and the collet center position CC2 coincides with the mounting position BC.

これにより、図19に示すようにチップセンタDCがコレット30のコレット中心位置CC2と一致するように吸着された状態で、コレット中心位置CC2を実装位置BCに一致させることができ、半導体ダイ36のチップセンタDCを実装位置BCに一致させた状態で半導体ダイ36を基板74に実装することができる。 As a result, the collet center position CC2 can be matched with the mounting position BC in a state where the chip center DC is attracted so as to coincide with the collet center position CC2 of the collet 30 as shown in FIG. The semiconductor die 36 can be mounted on the substrate 74 with the chip center DC aligned with the mounting position BC.

制御部81は、図13のステップS209において、図19に示す状態で図20に示すようにコレット30を降下させて半導体ダイ36を実装領域75に実装する。 In step S209 of FIG. 13, the control unit 81 lowers the collet 30 as shown in FIG. 20 in the state shown in FIG. 19 to mount the semiconductor die 36 on the mounting region 75.

図21に示すように、半導体ダイ36の実装が終了した後の基板74を上方向からフレーム側カメラ63で撮像すると図22に示すように半導体ダイ36は、実装領域75にぴったり実装されている。 As shown in FIG. 21, when the substrate 74 after the mounting of the semiconductor die 36 is completed is imaged by the frame-side camera 63 from above, the semiconductor die 36 is exactly mounted in the mounting area 75 as shown in FIG. 22. ..

以上説明したように、本実施形態の電子部品実装装置100では、経時的な変化があった場合の半導体ダイ36の基板74への実装精度の低下を抑制することができる。 As described above, in the electronic component mounting device 100 of the present embodiment, it is possible to suppress a decrease in mounting accuracy of the semiconductor die 36 on the substrate 74 when there is a change over time.

本実施形態の電子部品実装装置100は、コレット30の上側から中心穴32,34に光を入射させ、コレット30の先端に吸着した半導体ダイ36の表面からの反射光によってコレット中心位置CC2の検出を行うので、図13のステップS201からステップS204までの第1偏差を検出する動作と、図13のステップS205からS207の第2偏差を検出して第1、第2偏差を補正する動作とを、半導体ダイ36の実装中に行うことができる。 The electronic component mounting device 100 of the present embodiment detects the collet center position CC2 by incident light into the center holes 32 and 34 from the upper side of the collet 30 and reflected light from the surface of the semiconductor die 36 adsorbed on the tip of the collet 30. The operation of detecting the first deviation from step S201 to step S204 of FIG. 13 and the operation of detecting the second deviation of steps S205 to S207 of FIG. 13 and correcting the first and second deviations are performed. This can be done during mounting of the semiconductor die 36.

例えば、実装部102が半導体ダイ36のピックアップ、実装を繰返し実行している場合、最初は第1偏差を所定の設定値として実装を開始し、何回か実装を行った後の半導体ダイ36を基板74に実装する直前で、コレット30の先端に吸着した半導体ダイ36の表面を基板74の表面から極僅か、例えば、0.1mm程度離間した位置まで降下させた状態で第1偏差の検出を行い、その結果を制御部81の記憶部に格納し、その後の実装においては、記憶部に格納した第1偏差を用いて補正を行い、所定回数の実装を行うことができる。 For example, when the mounting unit 102 repeatedly picks up and mounts the semiconductor die 36, first starts mounting with the first deviation as a predetermined set value, and after mounting the semiconductor die 36 several times, the semiconductor die 36 is mounted. Immediately before mounting on the substrate 74, the first deviation is detected in a state where the surface of the semiconductor die 36 adsorbed on the tip of the collet 30 is lowered to a position slightly separated from the surface of the substrate 74, for example, about 0.1 mm. The result is stored in the storage unit of the control unit 81, and in the subsequent mounting, correction is performed using the first deviation stored in the storage unit, and mounting can be performed a predetermined number of times.

第2偏差の検出も第1偏差の検出と同様、実装を何回が実行した後に検出を行い、その結果を制御部81の記憶部に格納し、その後の実装においては、記憶部に格納した第2偏差を用いて補正を行い、所定回数の実装を行うことができる。 Similar to the detection of the first deviation, the detection of the second deviation is performed after the implementation is executed many times, and the result is stored in the storage unit of the control unit 81, and is stored in the storage unit in the subsequent implementation. Correction can be performed using the second deviation, and mounting can be performed a predetermined number of times.

このため、経時的な変化があっても、何回かの実装を行う毎に、第1偏差、第2偏差を補正して実装を継続することができるので、ボンディング効率を低下させることを抑制しつつ、経時的な変化があった場合の基板74への半導体ダイ36の実装精度の低下を効果的に抑制することができる。 Therefore, even if there is a change over time, the first deviation and the second deviation can be corrected and the mounting can be continued every time the mounting is performed several times, so that the reduction in bonding efficiency can be suppressed. However, it is possible to effectively suppress a decrease in mounting accuracy of the semiconductor die 36 on the substrate 74 when there is a change over time.

なお、本実施形態の電子部品実装装置100では、半導体ダイ36のピックアップと実装とを行うピックアップヘッド20がピックアップ部101と実装部102との間に延びるリニアガイド14にガイドされており、X方向の位置の調整はリニアガイド14をX方向に移動することによって行う。このため、実装部102でX方向第1偏差ΔX2、X方向第2偏差ΔX3の調整を行うと、ピックアップ部101でのX方向のコレット中心位置CC1と基準位置C1,ピンセンタPCとの間にずれが生じる場合がある。この場合には、実装部102からピックアップ部101に戻ってピックアップ動作を行う際に、偏差ΔX1とX方向第1偏差ΔX23或いはX方向第2偏差ΔX3との差を用いてコレット30の位置を補正するようにしてもよい。 In the electronic component mounting device 100 of the present embodiment, the pickup head 20 that picks up and mounts the semiconductor die 36 is guided by a linear guide 14 extending between the pickup section 101 and the mounting section 102, and is guided in the X direction. The position of is adjusted by moving the linear guide 14 in the X direction. Therefore, when the mounting unit 102 adjusts the first deviation ΔX2 in the X direction and the second deviation ΔX3 in the X direction, the pickup unit 101 shifts between the collet center position CC1 in the X direction and the reference position C1 and the pin center PC. May occur. In this case, when returning from the mounting unit 102 to the pickup unit 101 and performing the pickup operation, the position of the collet 30 is corrected by using the difference between the deviation ΔX1 and the first deviation ΔX2 in the X direction or the second deviation ΔX3 in the X direction. You may try to do so.

また、何回かの実装毎ではなく、実装の都度、第1偏差、第2偏差の検出を行い、各偏差の補正を行ってもよい。この場合には、より効果的に基板74への半導体ダイ36の実装精度の低下を効果的に抑制することができる。 Further, the first deviation and the second deviation may be detected and each deviation may be corrected each time the mounting is performed, instead of every several mountings. In this case, it is possible to more effectively suppress a decrease in mounting accuracy of the semiconductor die 36 on the substrate 74.

以上の説明では、基板74に半導体ダイ36を実装することとして説明したが、これに限らず、本実施形態の電子部品実装装置100は、他の半導体ダイ36を実装対象物とし、他の半導体ダイ36の上に半導体ダイ36を実装する場合にも適用できる。この場合、基板74の実装領域75に代えて他の半導体ダイ36の画像を撮像し、その中心位置を検出して実装位置BCとフレーム側カメラ63の基準位置C2との間の第2偏差を検出すればよい。 In the above description, the semiconductor die 36 is mounted on the substrate 74, but the present invention is not limited to this, and the electronic component mounting device 100 of the present embodiment has another semiconductor die 36 as a mounting object and another semiconductor. It can also be applied when the semiconductor die 36 is mounted on the die 36. In this case, an image of another semiconductor die 36 is imaged instead of the mounting area 75 of the substrate 74, the center position thereof is detected, and the second deviation between the mounting position BC and the reference position C2 of the frame side camera 63 is obtained. It should be detected.

<他の実施形態>
次に図23、24を参照して他の実施形態の電子部品実装装置200について説明する。図23は電子部品実装装置200のピックアップ部101の立断面図であり、図24は実装部102の立断面図である。先に図1から図22を参照して説明した電子部品実装装置100と同様の部位には同様の符号を付して説明は省略する。
<Other Embodiments>
Next, the electronic component mounting device 200 of another embodiment will be described with reference to FIGS. 23 and 24. FIG. 23 is a vertical cross-sectional view of the pickup unit 101 of the electronic component mounting device 200, and FIG. 24 is a vertical cross-sectional view of the mounting unit 102. The same parts as those of the electronic component mounting device 100 described above with reference to FIGS. 1 to 22 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

電子部品実装装置100では、アーム23の上に設けられた光源27とビームスプリッタ28によりコレット30の中心穴32,34の中に光を入射させるように構成されていた。電子部品実装装置200ではこれに代えて、図23に示すように、ウェーハ側カメラ12、フレーム側カメラ63の下端側面にリング照明92,92aを配置し、コレット30のシャフト31の上側端に中心穴32を覆うガラスカバー91を取り付け、リング照明92からの光をガラスカバー91を通して中心穴32,34に入射させるように構成したものである。リング照明92,92aとガラスカバー91とはウェーハ側照明部93,フレーム側照明部93aを構成する。 The electronic component mounting device 100 is configured to incident light into the center holes 32 and 34 of the collet 30 by a light source 27 and a beam splitter 28 provided on the arm 23. Instead of this, in the electronic component mounting device 200, as shown in FIG. 23, ring illuminations 92 and 92a are arranged on the lower end side surfaces of the wafer side camera 12 and the frame side camera 63, and are centered on the upper end of the shaft 31 of the collet 30. A glass cover 91 that covers the hole 32 is attached, and the light from the ring illumination 92 is configured to enter the center holes 32 and 34 through the glass cover 91. The ring illuminations 92 and 92a and the glass cover 91 constitute a wafer-side illumination unit 93 and a frame-side illumination unit 93a.

電子部品実装装置200は電子部品実装装置100と同様の作用、効果を奏する。 The electronic component mounting device 200 has the same operation and effect as the electronic component mounting device 100.

次に、図25〜27を参照しながら他の実施形態の電子部品実装装置300について説明する。先に図1から図22を参照して説明した電子部品実装装置100と同様の部位には同様の符号を付して説明は省略する。 Next, the electronic component mounting device 300 of another embodiment will be described with reference to FIGS. 25 to 27. The same parts as those of the electronic component mounting device 100 described above with reference to FIGS. 1 to 22 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

図25、26に示すように、電子部品実装装置300は、ピックアップヘッド20がピックアップ部101でピックアップした半導体ダイ36を載置する中間ステージ48と、中間ステージ48の上に載置された半導体ダイ36をピックアップして実装部102で半導体ダイ36の実装を行う実装ヘッド50とを有している。 As shown in FIGS. 25 and 26, the electronic component mounting device 300 includes an intermediate stage 48 on which the semiconductor die 36 picked up by the pickup head 20 by the pickup unit 101 is placed, and a semiconductor die mounted on the intermediate stage 48. It has a mounting head 50 that picks up the 36 and mounts the semiconductor die 36 on the mounting unit 102.

ピックアップヘッド20の構成は、図3を参照して説明した電子部品実装装置100のピックアップヘッド20と同一である。本実施形態の電子部品実装装置300では、ピックアップヘッド20は、リニアガイド14にガイドされてX方向に移動する。また、リニアガイド14は図示しないリニアガイド駆動機構でY方向に移動する。 The configuration of the pickup head 20 is the same as that of the pickup head 20 of the electronic component mounting device 100 described with reference to FIG. In the electronic component mounting device 300 of the present embodiment, the pickup head 20 is guided by the linear guide 14 and moves in the X direction. Further, the linear guide 14 moves in the Y direction by a linear guide drive mechanism (not shown).

図27に示すように、実装ヘッド50は、Y方向に延びるリニアガイド18にガイドされる本体51と、本体51の下側に設けられたブラケット52と、ブラケット22の下端部に取り付けられたアーム53と、アーム53のX方向プラス側端に取り付けられた実装コレット55とを有している。リニアガイド18は、図示しないリニアガイド駆動機構でX方向に移動する。 As shown in FIG. 27, the mounting head 50 includes a main body 51 guided by a linear guide 18 extending in the Y direction, a bracket 52 provided on the lower side of the main body 51, and an arm attached to the lower end of the bracket 22. It has a 53 and a mounting collet 55 attached to the positive end in the X direction of the arm 53. The linear guide 18 moves in the X direction by a linear guide drive mechanism (not shown).

本体51は、内部に実装ヘッド50をY方向に駆動するY方向駆動機構と、実装コレット55をZ方向に駆動するX方向駆動機構とを含んでいる。Y方向の駆動機構は、例えば、リニアモータであり、Z方向の駆動機構は、例えば、ボイスコイルモータで構成されていてもよい。実装ヘッド50は、実装コレット55をY方向に駆動する実装コレット駆動部を構成する。 The main body 51 includes a Y-direction drive mechanism for driving the mounting head 50 in the Y direction and an X-direction driving mechanism for driving the mounting collet 55 in the Z direction. The drive mechanism in the Y direction may be composed of, for example, a linear motor, and the drive mechanism in the Z direction may be composed of, for example, a voice coil motor. The mounting head 50 constitutes a mounting collet driving unit that drives the mounting collet 55 in the Y direction.

実装コレット55は、根本側のシャフト56と先端側の実装コレット本体58とで構成される。シャフト56は金属製で実装コレット本体58は例えば、金属或いはセラミックス等で構成されている。シャフト56、実装コレット本体58の中心には、同軸に円形の中心穴57,59が設けられている。シャフト56の上端は、アーム53の上側の凹部53aが設けられた部分に取り付けられており、シャフト56の中心穴57は、アーム53の上部の凹部53aに連通し、凹部53aからZ方向上側に向かって開放されている。実装コレット本体58の中心穴59は、シャフト56の中心穴57に連通し、下端面からZ方向下側に向かって開放されている。アーム53の上部の凹部53aの上側には、光源27aとビームスプリッタ28aとが設けられている。 The mounting collet 55 is composed of a shaft 56 on the root side and a mounting collet body 58 on the tip side. The shaft 56 is made of metal, and the mounting collet body 58 is made of, for example, metal or ceramics. At the center of the shaft 56 and the mounting collet body 58, circular center holes 57 and 59 are provided coaxially. The upper end of the shaft 56 is attached to a portion provided with a recess 53a on the upper side of the arm 53, and the center hole 57 of the shaft 56 communicates with the recess 53a on the upper part of the arm 53 and moves upward from the recess 53a in the Z direction. It is open toward you. The center hole 59 of the mounting collet body 58 communicates with the center hole 57 of the shaft 56 and is opened from the lower end surface downward in the Z direction. A light source 27a and a beam splitter 28a are provided above the recess 53a at the top of the arm 53.

ビームスプリッタ28aは、実装コレット55のシャフト56の中心穴57の直上に配置され、光源27aからの光を反射して実装コレット55の根元側からシャフト56の中心穴57、実装コレット本体58の中心穴59の中に入射させる。また、ビームスプリッタ28aは、実装コレット55の実装コレット本体58の先端に吸着された半導体ダイ36の表面で反射した反射光をZ方向上側に向かって透過させ、フレーム側カメラ63に入射させる。光源27aとビームスプリッタ28aとはフレーム側照明部29aを構成する。ここで、光源27aは、高輝度LED或いはレーザ光源であってもよい。また、ビームスプリッタ28aに代えてハーフミラーで構成してもよい。 The beam splitter 28a is arranged directly above the center hole 57 of the shaft 56 of the mounting collet 55, reflects the light from the light source 27a, and is the center hole 57 of the shaft 56 and the center of the mounting collet body 58 from the root side of the mounting collet 55. It is incident into the hole 59. Further, the beam splitter 28a transmits the reflected light reflected by the surface of the semiconductor die 36 adsorbed on the tip of the mounting collet main body 58 of the mounting collet 55 toward the upper side in the Z direction, and causes the beam splitter 28a to enter the frame side camera 63. The light source 27a and the beam splitter 28a form a frame-side illumination unit 29a. Here, the light source 27a may be a high-intensity LED or a laser light source. Further, a half mirror may be used instead of the beam splitter 28a.

図25、26に示すように、中間ステージ48は、ウェーハリング42と搬送機構73との間に配置されてY方向に伸びる長尺部材であるリニアガイド47にガイドされ、図示しない駆動機構によってY方向に移動する。 As shown in FIGS. 25 and 26, the intermediate stage 48 is guided by a linear guide 47, which is a long member arranged between the wafer ring 42 and the transport mechanism 73 and extending in the Y direction, and is Y by a drive mechanism (not shown). Move in the direction.

以上説明した実施形態の電子部品実装装置300のピックアップ部101の動作は先に説明した電子部品実装装置100のピックアップ部101の動作とX方向とY方向とが異なるのみでその他の動きは同様である。また、実装部102の実装ヘッド50の動作は、電子部品実装装置100のピックアップヘッド20が実装部102に移動した後の動作と同様である。 The operation of the pickup unit 101 of the electronic component mounting device 300 of the above-described embodiment is the same as the operation of the pickup unit 101 of the electronic component mounting device 100 described above except that the X direction and the Y direction are different. be. Further, the operation of the mounting head 50 of the mounting unit 102 is the same as the operation after the pickup head 20 of the electronic component mounting device 100 has moved to the mounting unit 102.

本実施形態の電子部品実装装置300は、電子部品実装装置100と同様の作用、効果を奏する。 The electronic component mounting device 300 of the present embodiment has the same functions and effects as the electronic component mounting device 100.

次に、図28を参照しながら他の実施形態の電子部品実装装置400について説明する。電子部品実装装置400は、ピックアップ部101と実装部102との間にコレット30の先端に吸着された半導体ダイ36の画像を撮像する裏面カメラ85と、光源であるストロボ86とを備えている。ストロボ86は、画像処理部82に接続されて画像処理部82の指令によって点灯、消灯する。また、裏面カメラ85が撮像した画像は、画像処理部82に入力される。上記以外は、図1から図22を参照して説明した電子部品実装装置100と同様である。 Next, the electronic component mounting device 400 of another embodiment will be described with reference to FIG. 28. The electronic component mounting device 400 includes a back surface camera 85 that captures an image of a semiconductor die 36 adsorbed on the tip of a collet 30 between the pickup unit 101 and the mounting unit 102, and a strobe 86 that is a light source. The strobe 86 is connected to the image processing unit 82 and is turned on and off according to a command from the image processing unit 82. Further, the image captured by the back surface camera 85 is input to the image processing unit 82. Other than the above, it is the same as the electronic component mounting device 100 described with reference to FIGS. 1 to 22.

図28に示すように、裏面カメラ85は、コレット30が真上の所定の位置に移動してきた際にコレット30の先端に吸着された半導体ダイ36の裏面(Z方向下側の面)に焦点が合うような位置に配置され、半導体ダイ36の裏面のシャープな画像を取得できるように調整されている。ストロボ86は、発光した光をコレット30の方向に向ける反射鏡86aを備えている。 As shown in FIG. 28, the back surface camera 85 focuses on the back surface (lower surface in the Z direction) of the semiconductor die 36 that is attracted to the tip of the collet 30 when the collet 30 moves to a predetermined position directly above. It is arranged at a position where the semiconductor dies 36 are aligned with each other, and is adjusted so that a sharp image of the back surface of the semiconductor die 36 can be obtained. The strobe 86 includes a reflector 86a that directs the emitted light in the direction of the collet 30.

以下、電子部品実装装置400において、裏面カメラ85によってコレット30の先端に吸着されている半導体ダイ36のコレット30に対する位置ずれ量を検出する動作について説明する。 Hereinafter, in the electronic component mounting device 400, an operation of detecting the amount of misalignment of the semiconductor die 36 adsorbed on the tip of the collet 30 with respect to the collet 30 by the back surface camera 85 will be described.

制御部81は、ピックアップヘッド20をピックアップ部101から実装部102に移動させる間に、図28に示すように、コレット30が裏面カメラ85の真上の所定の位置に来て、裏面カメラ85のレンズの中心位置にコレット30の中心軸が合った状態となったらストロボ86を発光させるトリガ信号を出力する。このトリガ信号は、画像処理部82に伝達される。 While the control unit 81 moves the pickup head 20 from the pickup unit 101 to the mounting unit 102, as shown in FIG. 28, the collet 30 comes to a predetermined position directly above the back camera 85, and the back camera 85 When the central axis of the collet 30 is aligned with the center position of the lens, a trigger signal for causing the strobe 86 to emit light is output. This trigger signal is transmitted to the image processing unit 82.

画像処理部82は、このトリガ信号が入力されたら、ストロボ86を発光させる指令を出力する。この指令により、ストロボ86が発光する。また、画像処理部82は、トリガ信号が入力されたら、ストロボ86の発光と同期させて裏面カメラ85から図29に示すような画像を取り込む。取り込んだ画像は、画像処理部82のメモリに格納される。なお、画像の取り込みは、コレット30を移動させながら(移動を停止させずに)行う。 When this trigger signal is input, the image processing unit 82 outputs a command to make the strobe 86 emit light. By this command, the strobe 86 emits light. Further, when the trigger signal is input, the image processing unit 82 takes in an image as shown in FIG. 29 from the back camera 85 in synchronization with the light emission of the strobe 86. The captured image is stored in the memory of the image processing unit 82. The image is captured while moving the collet 30 (without stopping the movement).

図29は裏面カメラ85の視野87を示す図である。図29に示すように裏面カメラ85の視野87には、コレット30の先端を示す円形の画像と、半導体ダイ36の外形を示す四角形の画像が現われている。画像処理部82は、取り込んだ画像を処理してコレット30の外形を示す円形画像191と半導体ダイ36の外形を示す四角画像192とを検出する。そして、画像処理部82は、円形画像191の中心197の位置と、四角画像192の中心198の位置を検出し、円形画像191の中心197を通り裏面カメラ85の視野87のX方向に向かうX方向基準線194と、円形画像191の中心197を通り裏面カメラ85の視野87のY方向に向かうY方向基準線193とを設定する。また、画像処理部82は、四角画像192の中心198を通り四角画像192のX方向基準線194に近い辺に並行なX方向計測線196と四角画像192の中心198を通り四角画像192のY方向基準線193に近い辺に並行なY方向計測線195とを設定する。そして、画像処理部82は、円形画像191の中心197の位置と四角画像192の中心198の位置のX方向、Y方向それぞれのずれ量ΔX4,ΔY4を求める。また、画像処理部82は、X方向基準線194とX方向計測線196とのθ方向の角度差あるいはY方向基準線193とY方向計測線195とのθ方向の角度差から四角画像192のθ方向の回転角度ずれΔθ4を検出する。 FIG. 29 is a diagram showing a field of view 87 of the back camera 85. As shown in FIG. 29, a circular image showing the tip of the collet 30 and a quadrangular image showing the outer shape of the semiconductor die 36 appear in the field of view 87 of the back camera 85. The image processing unit 82 processes the captured image to detect a circular image 191 showing the outer shape of the collet 30 and a square image 192 showing the outer shape of the semiconductor die 36. Then, the image processing unit 82 detects the position of the center 197 of the circular image 191 and the position of the center 198 of the square image 192, passes through the center 197 of the circular image 191 and goes toward the X direction of the field of view 87 of the back camera 85. A direction reference line 194 and a Y direction reference line 193 that passes through the center 197 of the circular image 191 and faces the Y direction of the field of view 87 of the back camera 85 are set. Further, the image processing unit 82 passes through the center 198 of the square image 192 and passes through the X-direction measurement line 196 parallel to the side close to the X-direction reference line 194 of the square image 192 and the center 198 of the square image 192, and Y of the square image 192. A Y-direction measurement line 195 parallel to the side close to the direction reference line 193 is set. Then, the image processing unit 82 obtains the deviation amounts ΔX4 and ΔY4 of the position of the center 197 of the circular image 191 and the position of the center 198 of the square image 192 in the X and Y directions, respectively. Further, the image processing unit 82 determines the square image 192 from the angle difference in the θ direction between the X direction reference line 194 and the X direction measurement line 196 or the angle difference in the θ direction between the Y direction reference line 193 and the Y direction measurement line 195. The rotation angle deviation Δθ4 in the θ direction is detected.

画像処理部82は、検出したX方向、Y方向それぞれのずれ量ΔX4,ΔY4と、θ方向の回転角度ずれΔθ4とを制御部81に出力する。制御部81は、入力されたΔX4,ΔY4,Δθ4を記憶部に格納する。 The image processing unit 82 outputs the detected deviation amounts ΔX4 and ΔY4 in the X direction and the Y direction, and the rotation angle deviation Δθ4 in the θ direction to the control unit 81. The control unit 81 stores the input ΔX4, ΔY4, Δθ4 in the storage unit.

制御部81は、先に図18を参照して説明したように、Y方向第1偏差ΔY2、Y方向第2偏差ΔY3だけ位置を補正してコレット中心位置CC2を実装位置BCに合わせ、X方向第1偏差ΔX2、X方向第2偏差ΔX3だけ補正してコレット中心位置CC2を実装位置BCに合わせる際に、コレット30に対する半導体ダイ36の位置ずれ量であるΔX4,ΔY4、Δθ4を考慮して、コレット中心位置CC2を実装位置BCに合わせる。 As described above with reference to FIG. 18, the control unit 81 corrects the positions by the first deviation ΔY2 in the Y direction and the second deviation ΔY3 in the Y direction to align the collet center position CC2 with the mounting position BC, and adjusts the collet center position CC2 to the mounting position BC in the X direction. When adjusting the collet center position CC2 to the mounting position BC by correcting only the first deviation ΔX2 and the second deviation ΔX3 in the X direction, the displacement amounts of the semiconductor die 36 with respect to the collet 30 are taken into consideration, ΔX4, ΔY4, and Δθ4. Align the collet center position CC2 with the mounting position BC.

以上説明した実施形態の電子部品実装装置400は、コレット30に対する半導体ダイ36の位置にずれがある場合でも、そのずれを補正して、半導体ダイ36のチップセンタDCを実装位置BCに一致させた状態で半導体ダイ36を基板74に実装することができる。 In the electronic component mounting device 400 of the embodiment described above, even if there is a deviation in the position of the semiconductor die 36 with respect to the collet 30, the deviation is corrected so that the chip center DC of the semiconductor die 36 is aligned with the mounting position BC. The semiconductor die 36 can be mounted on the substrate 74 in the state.

以上説明した電子部品実装装置400は、ピックアップヘッド20がピックアップ部101と実装部102とを移動し、コレット30が半導体ダイ36のピックアップと実装を行うものとして説明したが、電子部品実装装置400の裏面カメラ85とストロボ86をピックアップ部101と実装部102との間に配置してコレット30に対する半導体ダイ36の位置ずれ量を検出する構成は、先に図25〜27を参照して説明した電子部品実装装置300にも適用することができる。この場合、画像処理部82は、裏面カメラ85が撮像した実装コレット55の先端の画像と半導体ダイ36の裏面の画像とに基づいて、実装コレット55に対する半導体ダイ36の位置ずれ量ΔX4,ΔY4、Δθ4を検出して制御部81に出力し、制御部81は、第1偏差ΔX2,ΔY2と第2偏差ΔX3,ΔY3と位置ずれ量ΔX4,ΔY4、Δθ4とに基づいて実装コレット駆動部によって実装コレット55の水平方向の位置を調整する。 In the electronic component mounting device 400 described above, the pickup head 20 moves between the pickup section 101 and the mounting section 102, and the collet 30 picks up and mounts the semiconductor die 36. The configuration in which the back surface camera 85 and the strobe 86 are arranged between the pickup unit 101 and the mounting unit 102 to detect the amount of misalignment of the semiconductor die 36 with respect to the collet 30 is described above with reference to FIGS. 25 to 27. It can also be applied to the component mounting device 300. In this case, the image processing unit 82 sets the displacement amount ΔX4, ΔY4 of the semiconductor die 36 with respect to the mounting collet 55 based on the image of the tip of the mounting collet 55 captured by the back surface camera 85 and the image of the back surface of the semiconductor die 36. Δθ4 is detected and output to the control unit 81, and the control unit 81 mounts the collet by the mounting collet drive unit based on the first deviation ΔX2, ΔY2, the second deviation ΔX3, ΔY3, and the displacement amounts ΔX4, ΔY4, Δθ4. Adjust the horizontal position of 55.

10 ベース、11 上側ベース、12 ウェーハ側カメラ、13,64 光軸、14,18,47,61 リニアガイド、15,65,87 視野、16,17 基準線、20 ピックアップヘッド、21,51 本体、22,52 ブラケット、23,53,62 アーム、23a,53a 凹部、24 回転軸、25 突出部、26 スプリング、27,27a 光源、28,28a ビームスプリッタ、29,93 ウェーハ側照明部、29a,93a フレーム側照明部、30 コレット、31,56 シャフト、32,34,57,59 中心穴、33 コレット本体、35 ウェーハ、36 半導体ダイ、36x,37,55x,76 X方向中心線、36y,38,55y,77 Y方向中心線、41 ウェーハリング駆動部、42 ウェーハリング、43 突き上げユニット、44 突き上げピン、48 中間ステージ、50 実装ヘッド、55 実装コレット、58 実装コレット本体、63 フレーム側カメラ、66,67 中心線、71 台座、72 実装ステージ、73 搬送機構、74 基板、75 実装領域、80 制御装置、81 制御部、82 画像処理部、85 裏面カメラ、86 ストロボ、86a 反射鏡、91 ガラスカバー、92,92a リング照明、100,200,300,400 電子部品実装装置、101 ピックアップ部、102 実装部、191 円形画像、192 四角画像、193 Y方向基準線、194 X方向基準線、195 Y方向計測線、196 X方向計測線、197,198 中心、BC 実装位置、C1,C2 基準位置、CC1 コレット中心位置、CC2 コレット中心位置、DC チップセンタ、PC ピンセンタ。 10 base, 11 upper base, 12 wafer side camera, 13,64 optical axis, 14,18,47,61 linear guide, 15,65,87 field view, 16,17 reference line, 20 pickup head, 21,51 main body, 22,52 bracket, 23,53,62 arm, 23a, 53a recess, 24 rotation shaft, 25 protrusion, 26 spring, 27,27a light source, 28,28a beam splitter, 29,93 wafer side illumination unit, 29a, 93a Frame side lighting unit, 30 collets, 31,56 shafts, 32, 34, 57, 59 center holes, 33 collet bodies, 35 wafers, 36 semiconductor dies, 36x, 37, 55x, 76 X direction center lines, 36y, 38, 55y, 77 Y direction center line, 41 wafer ring drive unit, 42 wafer ring, 43 push-up unit, 44 push-up pin, 48 intermediate stage, 50 mounting head, 55 mounting collet, 58 mounting collet body, 63 frame side camera, 66, 67 Center line, 71 Pedestal, 72 Mounting stage, 73 Conveyance mechanism, 74 Board, 75 Mounting area, 80 Control device, 81 Control unit, 82 Image processing unit, 85 Backside camera, 86 Strobe, 86a reflector, 91 Glass cover, 92,92a Ring illumination, 100,200,300,400 Electronic component mounting device, 101 pickup part, 102 mounting part, 191 circular image, 192 square image, 193 Y direction reference line, 194 X direction reference line, 195 Y direction measurement Line, 196 X direction measurement line, 197,198 center, BC mounting position, C1, C2 reference position, CC1 collet center position, CC2 collet center position, DC chip center, PC pin center.

Claims (11)

ウェーハを保持するウェーハリングと、
中心穴を有し、前記ウェーハから電子部品をピックアップするコレットと、
前記コレットを水平方向に駆動するコレット駆動部と、
前記コレットの根元側から前記コレットの中心穴に光を入射させるウェーハ側照明部と、
前記コレットの根元側から前記コレットの画像を撮像するウェーハ側撮像装置と、
前記ウェーハ側撮像装置が撮像した画像を処理する画像処理部と、
前記コレットの位置を調整する制御部と、を備える電子部品実装装置であって、
前記ウェーハ側撮像装置は、前記コレットの中心穴に入射して前記コレットの直下の前記ウェーハの表面で反射した反射光の画像を撮像し、
前記画像処理部は、前記ウェーハ側撮像装置が撮像した前記コレットの画像と前記ウェーハの表面で反射した反射光の画像とに基づいて前記コレットの中心穴の中心位置をコレット中心位置として検出し、検出したコレット中心位置と前記ウェーハ側撮像装置の視野の中の基準位置との間の偏差を検出し、
前記制御部は、前記偏差に基づいてコレット駆動部によって前記コレットを前記ウェーハ側撮像装置に対して移動させ、前記コレットの水平方向の位置を調整すること、
を特徴とする電子部品実装装置。
Wafer ring to hold the wafer and
A collet that has a center hole and picks up electronic components from the wafer,
A collet drive unit that drives the collet in the horizontal direction,
A wafer-side lighting unit that injects light from the root side of the collet into the center hole of the collet, and
A wafer-side imaging device that captures an image of the collet from the root side of the collet, and
An image processing unit that processes the image captured by the wafer-side imaging device, and
An electronic component mounting device including a control unit for adjusting the position of the collet.
The wafer-side imaging device captures an image of reflected light incident on the center hole of the collet and reflected on the surface of the wafer immediately below the collet.
The image processing unit detects the center position of the center hole of the collet as the collet center position based on the image of the collet captured by the wafer-side imaging device and the image of the reflected light reflected on the surface of the wafer. The deviation between the detected center position of the collet and the reference position in the field of view of the wafer-side image pickup apparatus is detected.
The control unit moves the collet with respect to the wafer-side imaging device by the collet drive unit based on the deviation, and adjusts the horizontal position of the collet.
An electronic component mounting device characterized by.
請求項1に記載の電子部品実装装置であって、
前記コレットがピックアップする電子部品を前記ウェーハの下側から突き上げる突き上げピンを含み、
前記ウェーハ側撮像装置は、上側から前記突き上げピンの画像を撮像し、
前記画像処理部は、
前記ウェーハ側撮像装置が撮像した前記突き上げピンの画像に基づいて前記突き上げピンの中心位置をピンセンタとして検出し、
検出した前記ピンセンタを前記ウェーハ側撮像装置の視野の中の基準位置に設定すること、
を特徴とする電子部品実装装置。
The electronic component mounting device according to claim 1.
Includes a push-up pin that pushes up the electronic components picked up by the collet from underneath the wafer.
The wafer-side imaging device captures an image of the push-up pin from above and obtains an image of the push-up pin.
The image processing unit
The center position of the push-up pin is detected as a pin center based on the image of the push-up pin captured by the wafer-side imaging device.
Setting the detected pin center at a reference position in the field of view of the wafer-side imaging device,
An electronic component mounting device characterized by.
請求項2に記載の電子部品実装装置であって、
前記ウェーハリングを水平方向に駆動するウェーハリング駆動部を含み、
前記ウェーハ側撮像装置は、前記ウェーハの上側から前記コレットがピックアップする電子部品を撮像し、
前記画像処理部は、
前記ウェーハ側撮像装置が撮像した前記コレットがピックアップする電子部品の画像に基づいて前記コレットがピックアップする電子部品の中心位置をチップセンタとして検出し、
前記制御部は、前記チップセンタが前記ウェーハ側撮像装置の視野の中の基準位置となるようにウェーハリング駆動部によって前記ウェーハリングの水平方向の位置を調整すること、
を特徴とする電子部品実装装置。
The electronic component mounting device according to claim 2.
A wafer ring drive unit that drives the wafer ring in the horizontal direction is included.
The wafer-side imaging device images an electronic component picked up by the collet from above the wafer.
The image processing unit
The center position of the electronic component picked up by the collet is detected as a chip center based on the image of the electronic component picked up by the collet captured by the wafer-side imaging device.
The control unit adjusts the horizontal position of the wafer ring by the wafer ring drive unit so that the chip center becomes a reference position in the field of view of the wafer-side imaging device.
An electronic component mounting device characterized by.
請求項1から3のいずれか1項に記載の電子部品実装装置であって、
前記コレットの根元側から前記コレットの中心穴に光を入射させるフレーム側照明部と、
前記コレットの根元側から前記コレットの画像を撮像するフレーム側撮像装置と、を含み、
前記コレットは、先端に吸着した電子部品を実装対象物に実装し、
前記画像処理部は、前記フレーム側撮像装置が撮像した画像を処理し、
前記フレーム側撮像装置は、前記コレットの先端に電子部品を吸着させた状態で、前記コレットの中心穴に入射して前記コレットの先端に吸着された電子部品の表面で反射した反射光の画像を撮像し、
前記画像処理部は、前記フレーム側撮像装置が撮像した前記コレットの先端に吸着された電子部品の表面で反射した反射光の画像に基づいて前記コレットの中心穴の中心位置をコレット中心位置として検出し、検出したコレット中心位置と前記フレーム側撮像装置の視野の中の基準位置との間の第1偏差を検出し、
前記制御部は、前記第1偏差に基づいてコレット駆動部によって前記コレットの水平方向の位置を調整すること、
を特徴とする電子部品実装装置。
The electronic component mounting device according to any one of claims 1 to 3.
A frame-side lighting unit that allows light to enter the center hole of the collet from the root side of the collet,
A frame-side imaging device that captures an image of the collet from the root side of the collet, and the like.
The collet mounts an electronic component adsorbed on the tip on the object to be mounted, and then mounts the electronic component on the object to be mounted.
The image processing unit processes the image captured by the frame-side image pickup apparatus and processes the image.
The frame-side imaging device captures an image of reflected light incident on the center hole of the collet and reflected on the surface of the electronic component adsorbed on the tip of the collet in a state where the electronic component is adsorbed on the tip of the collet. Take an image and
The image processing unit detects the center position of the center hole of the collet as the collet center position based on the image of the reflected light reflected on the surface of the electronic component adsorbed on the tip of the collet imaged by the frame-side imaging device. Then, the first deviation between the detected center position of the collet and the reference position in the field of view of the frame-side image pickup apparatus is detected.
The control unit adjusts the horizontal position of the collet by the collet drive unit based on the first deviation.
An electronic component mounting device characterized by.
請求項4に記載の電子部品実装装置であって、
前記フレーム側撮像装置は、前記実装対象物の画像を撮像し、
前記画像処理部は、前記フレーム側撮像装置が撮像した前記実装対象物の画像に基づいて前記電子部品を実装する実装位置を検出し、検出した前記実装位置と前記フレーム側撮像装置の視野の中の基準位置との間の第2偏差を検出し、
前記制御部は、
前記第1偏差と前記第2偏差とに基づいて前記コレット駆動部によって前記コレットの水平方向の位置を調整すること、
を特徴とする電子部品実装装置。
The electronic component mounting device according to claim 4.
The frame-side image pickup apparatus captures an image of the mounting object and obtains an image.
The image processing unit detects a mounting position for mounting the electronic component based on an image of the mounting object captured by the frame-side image pickup device, and within the field of view of the detected mounting position and the frame-side image pickup device. Detects the second deviation from the reference position of
The control unit
Adjusting the horizontal position of the collet by the collet drive unit based on the first deviation and the second deviation.
An electronic component mounting device characterized by.
請求項5に記載の電子部品実装装置であって、
前記ウェーハから前記電子部品をピックアップするピックアップ部と、ピックアップした前記電子部品を前記実装対象物に実装する実装部との間に配置され、前記コレットの先端の画像と前記コレットの先端に吸着された前記電子部品の裏面の画像とを撮像する裏面カメラを備え、
前記画像処理部は、前記裏面カメラが撮像した前記コレットの先端の画像と前記電子部品の裏面の画像とに基づいて、前記コレットに対する前記電子部品の位置ずれ量を検出し、
前記制御部は、
前記第1偏差と前記第2偏差と前記コレットに対する前記電子部品の位置ずれ量とに基づいて前記コレット駆動部によって前記コレットの水平方向の位置を調整すること、
を特徴とする電子部品実装装置。
The electronic component mounting device according to claim 5.
It is arranged between a pickup unit that picks up the electronic component from the wafer and a mounting unit that mounts the picked up electronic component on the mounting object, and is attracted to the image of the tip of the collet and the tip of the collet. A backside camera that captures an image of the backside of the electronic component is provided.
The image processing unit detects the amount of misalignment of the electronic component with respect to the collet based on the image of the tip of the collet captured by the back camera and the image of the back surface of the electronic component.
The control unit
Adjusting the horizontal position of the collet by the collet drive unit based on the first deviation, the second deviation, and the amount of misalignment of the electronic component with respect to the collet.
An electronic component mounting device characterized by.
請求項1から3のいずれか1項に記載の電子部品実装装置であって、
中心穴を有し、先端に吸着した電子部品を実装対象物に実装する実装コレットと、
前記実装コレットを水平方向に駆動する実装コレット駆動部と、
前記実装コレットの根元側から前記実装コレットの中心穴に光を入射させるフレーム側照明部と、
前記実装コレットの根元側から前記実装コレットの画像を撮像するフレーム側撮像装置と、を含み、
前記画像処理部は、前記フレーム側撮像装置が撮像した画像を処理し、
前記制御部は、前記実装コレットの位置を調整し、
前記フレーム側撮像装置は、前記実装コレットの先端に電子部品を吸着させた状態で、前記実装コレットの中心穴に入射して前記実装コレットの先端に吸着された電子部品の表面で反射した反射光の画像を撮像し、
前記画像処理部は、前記フレーム側撮像装置が撮像した前記実装コレットの先端に吸着された電子部品の表面で反射した反射光の画像とに基づいて前記実装コレットの中心穴の中心位置を実装コレット中心位置として検出し、検出した前記実装コレット中心位置と前記フレーム側撮像装置の視野の中の基準位置との間の第1偏差を検出し、
前記制御部は、前記第1偏差に基づいて前記実装コレット駆動部によって前記実装コレットの水平方向の位置を調整すること、
を特徴とする電子部品実装装置。
The electronic component mounting device according to any one of claims 1 to 3.
A mounting collet that has a center hole and mounts electronic components that are attracted to the tip on the mounting target.
A mounting collet drive unit that drives the mounting collet in the horizontal direction,
A frame-side illumination unit that allows light to enter the center hole of the mounting collet from the root side of the mounting collet, and
Includes a frame-side imaging device that captures an image of the mounting collet from the root side of the mounting collet.
The image processing unit processes the image captured by the frame-side image pickup apparatus and processes the image.
The control unit adjusts the position of the mounting collet and adjusts the position of the mounting collet.
The frame-side image pickup device has the electronic component adsorbed on the tip of the mounting collet, and the reflected light incident on the center hole of the mounting collet and reflected on the surface of the electronic component adsorbed on the tip of the mounting collet. I took an image of
The image processing unit determines the center position of the center hole of the mounting collet based on the image of the reflected light reflected on the surface of the electronic component adsorbed on the tip of the mounting collet imaged by the frame-side imaging device. Detected as the center position, the first deviation between the detected center position of the mounting collet and the reference position in the field of view of the frame-side image pickup device is detected.
The control unit adjusts the horizontal position of the mounting collet by the mounting collet driving unit based on the first deviation.
An electronic component mounting device characterized by.
請求項7に記載の電子部品実装装置であって、
前記フレーム側撮像装置は、前記実装対象物の画像を撮像し、
前記画像処理部は、前記フレーム側撮像装置が撮像した前記実装対象物の画像に基づいて前記電子部品を実装する実装位置を検出し、検出した前記実装位置と前記フレーム側撮像装置の視野の中の基準位置との間の第2偏差を検出し、
前記制御部は、
前記第1偏差と前記第2偏差とに基づいて前記実装コレット駆動部によって前記実装コレットの水平方向の位置を調整すること、
を特徴とする電子部品実装装置。
The electronic component mounting device according to claim 7.
The frame-side image pickup apparatus captures an image of the mounting object and obtains an image.
The image processing unit detects a mounting position for mounting the electronic component based on an image of the mounting object captured by the frame-side image pickup device, and within the field of view of the detected mounting position and the frame-side image pickup device. Detects the second deviation from the reference position of
The control unit
Adjusting the horizontal position of the mounting collet by the mounting collet drive unit based on the first deviation and the second deviation.
An electronic component mounting device characterized by.
請求項8に記載の電子部品実装装置であって、
前記ウェーハから前記電子部品をピックアップするピックアップ部と、ピックアップした前記電子部品を前記実装対象物に実装する実装部との間に配置され、前記実装コレットの先端の画像と前記実装コレットの先端に吸着された前記電子部品の裏面の画像とを撮像する裏面カメラを備え、
前記画像処理部は、前記裏面カメラが撮像した前記実装コレットの先端の画像と前記電子部品の裏面の画像とに基づいて、前記実装コレットに対する前記電子部品の位置ずれ量を検出し、
前記制御部は、
前記第1偏差と前記第2偏差と前記実装コレットに対する前記電子部品の位置ずれ量とに基づいて前記実装コレット駆動部によって前記実装コレットの水平方向の位置を調整すること、
を特徴とする電子部品実装装置。
The electronic component mounting device according to claim 8.
It is arranged between the pickup unit that picks up the electronic component from the wafer and the mounting unit that mounts the picked up electronic component on the mounting object, and attracts the image of the tip of the mounting collet and the tip of the mounting collet. A back surface camera that captures an image of the back surface of the electronic component is provided.
The image processing unit detects the amount of misalignment of the electronic component with respect to the mounting collet based on the image of the tip of the mounting collet captured by the back surface camera and the image of the back surface of the electronic component.
The control unit
Adjusting the horizontal position of the mounting collet by the mounting collet drive unit based on the first deviation, the second deviation, and the amount of misalignment of the electronic component with respect to the mounting collet.
An electronic component mounting device characterized by.
中心穴を有し、先端に吸着した電子部品を実装対象物に実装する実装コレットと、
前記実装コレットを水平方向に駆動する実装コレット駆動部と、
前記実装コレットの根元側から前記実装コレットの中心穴に光を入射させるフレーム側照明部と、
前記実装コレットの根元側から前記実装コレットの画像を撮像するフレーム側撮像装置と、
前記フレーム側撮像装置が撮像した画像を処理する画像処理部と、
前記実装コレットの位置を調整する制御部と、を備える電子部品実装装置であって、
前記フレーム側撮像装置は、前記実装コレットの先端に電子部品を吸着させた状態で、前記実装コレットの中心穴に入射して前記実装コレットの先端に吸着された電子部品の表面で反射した反射光の画像を撮像し、
前記画像処理部は、前記フレーム側撮像装置が撮像した前記実装コレットの先端に吸着された電子部品の表面で反射した反射光の画像に基づいて前記実装コレットの中心穴の中心位置を実装コレット中心位置として検出し、検出した前記実装コレット中心位置と前記フレーム側撮像装置の視野の中の基準位置との間の第1偏差を検出し、
前記制御部は、前記第1偏差に基づいて実装コレット駆動部によって前記実装コレットの水平方向の位置を調整すること、
を特徴とする電子部品実装装置。
A mounting collet that has a center hole and mounts electronic components that are attracted to the tip on the mounting target.
A mounting collet drive unit that drives the mounting collet in the horizontal direction,
A frame-side illumination unit that allows light to enter the center hole of the mounting collet from the root side of the mounting collet, and
A frame-side imaging device that captures an image of the mounting collet from the root side of the mounting collet, and
An image processing unit that processes the image captured by the frame-side image pickup device, and
An electronic component mounting device including a control unit for adjusting the position of the mounting collet.
The frame-side image pickup device has the electronic component adsorbed on the tip of the mounting collet, and the reflected light incident on the center hole of the mounting collet and reflected on the surface of the electronic component adsorbed on the tip of the mounting collet. I took an image of
The image processing unit determines the center position of the center hole of the mounting collet based on the image of the reflected light reflected on the surface of the electronic component adsorbed on the tip of the mounting collet imaged by the frame-side imaging device. Detected as a position, the first deviation between the detected center position of the mounting collet and the reference position in the field of view of the frame-side image pickup device is detected.
The control unit adjusts the horizontal position of the mounting collet by the mounting collet driving unit based on the first deviation.
An electronic component mounting device characterized by.
請求項9に記載の電子部品実装装置であって、
前記フレーム側撮像装置は、前記実装対象物の画像を撮像し、
前記画像処理部は、前記フレーム側撮像装置が撮像した前記実装対象物の画像に基づいて前記電子部品を実装する前記実装位置を検出し、検出した前記実装位置と前記フレーム側撮像装置の視野の中の基準位置との間の前記第2偏差を検出し、
前記制御部は、
前記第1偏差と前記第2偏差とに基づいて前記実装コレット駆動部によって前記実装コレットの位置を調整すること、
を特徴とする電子部品実装装置。
The electronic component mounting device according to claim 9.
The frame-side image pickup apparatus captures an image of the mounting object and obtains an image.
The image processing unit detects the mounting position on which the electronic component is mounted based on the image of the mounting object captured by the frame-side imaging device, and the detected mounting position and the field of view of the frame-side imaging device. Detecting the second deviation from the reference position inside,
The control unit
Adjusting the position of the mounting collet by the mounting collet drive unit based on the first deviation and the second deviation.
An electronic component mounting device characterized by.
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