TWI858718B - 封裝裝置、封裝方法及封裝控制程式 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種封裝裝置、封裝方法及封裝控制程式，可於不追加專用的檢測單元的情況下檢測載台面或作為封裝作業的對象的作業平面的傾斜，可提高封裝處理的作業效率。封裝裝置使用基於第一俯視圖像及第二俯視圖像而算出的多個部位的各自的高度資訊，檢測載台面或作業平面相對於基準平面的傾斜，所述第一俯視圖像及第二俯視圖像是使支撐第一拍攝單元及第二拍攝單元及進行封裝作業的封裝工具的頭部相對於載台位移，使第一拍攝單元及第二拍攝單元分別拍攝並輸出載台面或封裝處理的對象即作業平面的所述多個部位而成，所述第一拍攝單元及第二拍攝單元是使各自的光學系統及拍攝元件滿足沙姆條件地進行配置，以使與基準平面平行的平面成為焦點面。

Description

封裝裝置、封裝方法及封裝控制程式

本發明是有關於一種封裝裝置、封裝方法及封裝控制程式。

於將半導體晶片封裝於基板上的封裝裝置中，於將半導體晶片精度良好地封裝於目標位置的方面，重要的是將作為封裝對象的基板保持與基準面平行。例如，於封裝時進行至焊接接合部的接合為止的熱壓接合（Thermal Compression Bonding，TCB）工法中，接合面的水平維持對焊接間隙的控制造成大的影響。不限於半導體晶片的封裝裝置，於廣泛的半導體處理裝置中，重要的是載台的水平調整，例如普及了將雷射光照射至載台並進行水平調整的技術（例如，參照專利文獻1）。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2000-114141號公報

[發明所欲解決之課題]

雷射光照射單元專門設置用於載台的水平調整，使裝置結構複雜。另外，由於使用雷射光照射單元的載台的水平調整與將半導體晶片封裝於基板上的封裝處理分開實施，因此亦成為降低作業效率的原因。

本發明是為了解決此種問題而成者，提供一種封裝裝置等，可於不追加專用的檢測單元的情況下檢測載台面或作為封裝作業的對象的作業平面的傾斜，可提高封裝處理的作業效率。 [解決課題之手段]

本發明的第一態樣的封裝裝置包括：載台，載置封裝有封裝體的基板；封裝工具，對載置於載台的基板及已經封裝於基板的其他封裝體中的至少任一者進行封裝作業；第一拍攝單元及第二拍攝單元，使各自的光學系統與拍攝元件滿足沙姆（Scheimpflug）條件地進行配置，以使與基準平面平行的平面成為焦點面，且用於俯視拍攝進行封裝作業的作業區域；頭部，支撐封裝工具、第一拍攝單元及第二拍攝單元，且能夠相對於載台位移；以及檢測部，使用基於第一俯視圖像及第二俯視圖像而算出的多個部位的各自的高度資訊，檢測載台面或作業平面相對於基準平面的傾斜，所述第一俯視圖像及第二俯視圖像是使頭部位移，使第一拍攝單元及第二拍攝單元分別拍攝並輸出載台的載台面或包含作業區域的作業平面的多個部位而成。

另外，本發明的第二態樣的封裝方法是使用封裝裝置的封裝體的封裝方法，所述封裝裝置包括：載台，載置封裝有封裝體的基板；封裝工具，對載置於載台的基板及已經封裝於基板的其他封裝體中的至少任一者進行封裝作業；第一拍攝單元及第二拍攝單元，使各自的光學系統與拍攝元件滿足沙姆條件地進行配置，以使與基準平面平行的平面成為焦點面，且用於俯視拍攝進行封裝作業的作業區域；以及頭部，支撐封裝工具、第一拍攝單元及第二拍攝單元，且能夠相對於載台位移，所述封裝方法包括：獲取步驟，獲取基於第一俯視圖像及第二俯視圖像而算出的多個部位的各自的高度資訊，所述第一俯視圖像及第二俯視圖像是使頭部位移，使第一拍攝單元及第二拍攝單元分別拍攝並輸出載台的載台面或包含作業區域的作業平面的多個部位而成；以及檢測步驟，使用高度資訊，檢測載台面或作業平面相對於基準平面的傾斜。

另外，本發明的第三態樣的封裝控制程式是對封裝裝置進行控制的封裝控制程式，所述封裝裝置包括：載台，載置封裝有封裝體的基板；封裝工具，對載置於載台的基板及已經封裝於基板的其他封裝體中的至少任一者進行封裝作業；第一拍攝單元及第二拍攝單元，使各自的光學系統與拍攝元件滿足沙姆條件地進行配置，以使與基準平面平行的平面成為焦點面，且用於俯視拍攝進行封裝作業的作業區域；以及頭部，支撐封裝工具、第一拍攝單元及第二拍攝單元，且能夠相對於載台位移，所述封裝控制程式使電腦執行如下步驟：獲取步驟，獲取基於第一俯視圖像及第二俯視圖像而算出的多個部位的各自的高度資訊，所述第一俯視圖像及第二俯視圖像是使頭部位移，使第一拍攝單元及第二拍攝單元分別拍攝並輸出載台的載台面或包含作業區域的作業平面的多個部位而成；以及檢測步驟，使用高度資訊，檢測載台面或作業平面相對於基準平面的傾斜。 [發明的效果]

藉由本發明，可提供一種封裝裝置等，可於不追加專用的檢測單元的情況下檢測載台面或作為封裝作業的對象的作業平面的傾斜，可提高封裝處理的作業效率。

以下，藉由發明的實施方式對本發明進行說明，但並非將申請專利範圍的發明限定於以下的實施方式。另外，實施方式中所說明的全部結構未必必須是用於解決課題的手段。再者，於各圖中，於具有相同或同樣結構的結構物存在多個的情況下，為了避免變得煩雜，有時對一部分標註符號，其他省略標註相同符號。

圖1是包含本實施方式的接合裝置100的倒裝晶片接合機的整體結構圖。倒裝晶片接合機主要包含作為封裝裝置的一例的接合裝置100及晶片供給裝置500。晶片供給裝置500是將作為封裝體的經切割過的半導體晶片310載置於其上表面並供給至接合裝置100的裝置。具體而言，晶片供給裝置500包含拾取機構510及翻轉機構520。拾取機構510是將所載置的任意的半導體晶片310朝向翻轉機構520上推的裝置。翻轉機構520是將由拾取機構510上推來的半導體晶片310吸附、翻轉，藉此使其上下方向的朝向交換的裝置。接合裝置100是藉由後述的接合工具120撿拾在由翻轉機構520翻轉的狀態下被吸附的半導體晶片310並載置於引線框架330的目標位置進行接著的裝置。引線框架330是載置於載台190的基板的一例。

接合裝置100主要包括頭部110、接合工具120、第一拍攝單元130、第二拍攝單元140、第三拍攝單元150、校準單元170、載台190。頭部110支撐接合工具120、第一拍攝單元130、第二拍攝單元140，能夠藉由頭驅動馬達111向平面方向及垂直方向移動。即，頭部110能夠相對於載台190位移。於本實施方式中，如圖所示，平面方向是由X軸方向與Y軸方向規定的水平方向，垂直方向（高度方向）是與X軸方向及Y軸方向正交的Z軸方向。

接合工具120能夠藉由工具驅動馬達121，相對於頭部110向高度方向移動。接合工具120是封裝工具的一例，具有於前端部吸附半導體晶片310的夾頭122及對夾頭122所吸附的半導體晶片310進行加熱的加熱器124。接合工具120將由夾頭122吸附的半導體晶片310載置於在載台190上所載置的引線框架330的框架面330a上所設定的規定位置，於利用夾頭122的前端部進行加壓的同時，利用加熱器124進行加熱並接著。

第一拍攝單元130與第二拍攝單元140是俯視拍攝引線框架330的拍攝單元。第一拍攝單元130包括第一光學系統131與第一拍攝元件132，且使其光軸朝向接合工具120的下方而傾斜設置於頭部110。第一光學系統131與第一拍攝元件132滿足沙姆條件地進行配置，以使與基準平面平行的平面成為焦點面110a。於本實施方式中，基準平面為水平面。將哪個平面作為基準平面是根據封裝裝置的性質或其利用狀況來決定。

第二拍攝單元140包括第二光學系統141與第二拍攝元件142，於相對於接合工具120而言與第一拍攝單元130相反的一側，使其光軸朝向接合工具120的下方而傾斜設置於頭部110。第二光學系統141與第二拍攝元件142滿足沙姆條件地進行配置，以使與基準平面平行的平面成為焦點面110a。再者，於以下的說明中，有時將第一拍攝單元130及第二拍攝單元140總稱為「俯視用拍攝單元」。

第三拍攝單元150是用於仰視拍攝保持於接合工具120的夾頭122的狀態的所述半導體晶片的拍攝單元。如圖所示，若將載台190的載台面190a作為分割面，則第三拍攝單元150配置於與配置有俯視用拍攝單元的空間相反的一側的空間。

第三拍攝單元150包括第三光學系統151與第三拍攝元件152，且是使其光軸朝向上方而設置。第三拍攝單元150是配置成第三光學系統151及第三拍攝元件152與光軸正交的一般的拍攝單元，其焦點面150a與第三拍攝元件152的光接收面平行。另外，焦點面150a被設定成與引線框架330的框架面330a一致。再者，第三光學系統151將隔著焦點面150a的一定的深度範圍作為景深。因此，使焦點面150a與框架面330a一致的設置調整只要為景深D _p的範圍內，則容許偏移。另外，於以下的說明中，有時將第三拍攝單元150稱為「仰視用拍攝單元」。

校準單元170主要包括標誌驅動馬達171、標誌板172、校準標誌173。校準標誌173例如是規定了成為十字標記的交點等基準位置的參考標記。標誌板172例如是玻璃或透明樹脂的薄板，於其一面印刷了校準標誌173。即，亦可自標誌板172的任一面側觀察校準標誌173。於本實施方式中，校準標誌173印刷於標誌板172中與和第三拍攝單元150相向的表面相反的一側的表面。於本實施方式中，將印刷有校準標誌173的表面稱為標誌面173a。再者，校準標誌173並不限於印刷，亦可藉由貼附封條或標誌板172表面的劃線等來設置。

標誌驅動馬達171使標誌板172繞Z軸回旋，藉此使校準標誌173向第三拍攝單元150的視野中心附近移動或自所述視野退避。於校準標誌173向第三拍攝單元150的視野中心附近移動時，標誌面173a成為與引線框架330的框架面330a及第三拍攝單元150的焦點面150a相同的面。

載台190設置於架台180上，藉由驅動載台驅動馬達191，可於規定範圍內調整相對於架台180的高度及傾斜。高度的調整是使載台190的載台面190a向Z軸方向移動的調整，傾斜的調整是使載台190的載台面190a繞X軸及Y軸轉動的調整。

圖2是接合裝置100的系統結構圖。接合裝置100的控制系統主要包含運算處理部210、記憶部220、輸入輸出器件230、第一拍攝單元130、第二拍攝單元140、第三拍攝單元150、頭驅動馬達111、工具驅動馬達121、標誌驅動馬達171、載台驅動馬達191。

運算處理部210是進行接合裝置100的控制與程式的執行處理的處理器（中央處理單元（CPU：Central Processing Unit））。處理器亦可為與應用特定積體電路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）或圖形處理單元（Graphics Processing Unit，GPU）等運算處理晶片聯合的結構。運算處理部210讀出記憶於記憶部220中的接合控制程式，執行與接合控制相關的各種處理。

記憶部220是非揮發性的記憶介質，例如包含硬式磁碟機（Hard Disk Drive，HDD）。記憶部220除了可記憶接合控制程式以外，亦可記憶用於控制或運算的各種參數值、函數、對照表等。記憶部220特別是記憶校準資料221。校準資料221具體而言將後述，是與如下校準值相關的資料，所述校準值是對於相同的觀察對象，對基於俯視圖像而算出的座標值與基於仰視圖像而算出的座標值的差分進行校準。

輸入輸出器件230例如包含鍵盤、鼠標、顯示監視器，是受理用戶進行的菜單操作或將資訊提示給用戶的器件。例如，運算處理部210亦可將所獲取的俯視圖像或仰視圖像顯示於作為輸入輸出器件230之一的顯示監視器。

第一拍攝單元130自運算處理部210接收拍攝要求訊號並執行拍攝，將第一拍攝元件132所輸出的第一俯視圖像作為圖像訊號發送給運算處理部210。第二拍攝單元140自運算處理部210接收拍攝要求訊號並執行拍攝，將第二拍攝元件142所輸出的第二俯視圖像作為圖像訊號發送給運算處理部210。第三拍攝單元150自運算處理部210接收拍攝要求訊號並執行拍攝，將第三拍攝元件152所輸出的仰視圖像作為圖像訊號發送給運算處理部210。

頭驅動馬達111自運算處理部210接收驅動訊號，使頭部110向水平面方向及高度方向移動。工具驅動馬達121自運算處理部210接收驅動訊號，使接合工具120向高度方向移動並繞Z軸旋轉。標誌驅動馬達171自運算處理部210接收驅動訊號，使標誌板172回旋。載台驅動馬達191自運算處理部210接收驅動訊號，使載台190向Z軸方向移動並繞X軸及Y軸轉動。

運算處理部210亦承擔作為功能運算部的作用，所述功能運算部根據接合控制程式所指示的處理執行各種運算。運算處理部210可作為圖像獲取部211、驅動控制部212、校準控制部213、封裝控制部214、檢測部215發揮功能。圖像獲取部211向第一拍攝單元130、第二拍攝單元140、第三拍攝單元150發送拍攝要求訊號，獲取第一俯視圖像、第二俯視圖像、仰視圖像的圖像訊號。驅動控制部212向頭驅動馬達111、工具驅動馬達121、標誌驅動馬達171、載台驅動馬達191發送與控制量對應的驅動訊號，藉此使頭部110、接合工具120、標誌板172、載台190向目標狀態位移。另外，向拾取機構510或翻轉機構520發送驅動訊號，藉此將成為目標的半導體晶片310上推，或將半導體晶片310吸附並翻轉。

校準控制部213藉由控制圖像獲取部211或驅動控制部212等，基於使俯視用拍攝單元拍攝並輸出校準標誌173的俯視圖像及使仰視用拍攝單元拍攝並輸出校準標誌173的仰視圖像，對所述校準值進行運算。封裝控制部214藉由控制圖像獲取部211或驅動控制部212等，基於使仰視用拍攝單元拍攝並輸出保持於接合工具120的半導體晶片310的仰視圖像，識別半導體晶片310的基準位置。然後，以所述基準位置與基於使俯視用拍攝單元拍攝並輸出要載置所述半導體晶片310的載置預定區域的俯視圖像及所述校準值而確定的目標位置吻合的方式，使接合工具120將所述半導體晶片310載置並接合於載置預定區域。

檢測部215使用基於第一俯視圖像及第二俯視圖像算出的多個部位的各自的高度資訊，檢測載台面或作業平面相對於基準平面的傾斜，所述第一俯視圖像及第二俯視圖像是使頭部110位移，使第一拍攝單元130及第二拍攝單元140分別拍攝並輸出載台面190a或框架面330a等作業平面的所述多個部位而成。校準控制部213、封裝控制部214、檢測部215的具體的控制或處理將在後文詳述。

圖3是用於說明第一拍攝單元130所採用的沙姆光學系統的說明圖。第二拍攝單元140中亦採用了同樣的沙姆光學系統，但此處代表性地對第一拍攝單元130的沙姆光學系統進行說明。

於圖3中，平面S ₁是相對於基準平面平行的焦點面110a。假想面S ₂是包含將物側透鏡群131a與像側透鏡群131b作為結構群的第一光學系統131的主平面的平面。假想面S ₃是包含第一拍攝元件132的光接收面的平面。於本實施方式中，沙姆光學系統包含滿足沙姆條件地配置的第一光學系統131與第一拍攝元件132。所謂滿足沙姆條件的配置是平面S ₁、假想面S ₂、假想面S ₃於共同的直線P上相互交叉的配置。

光圈133配置於物側透鏡群131a與像側透鏡群131b之間，限制透過的光束。可藉由光圈133的直徑來調整景深D _P。因此，若進行封裝作業的對象作業區域位於該景深內，則可於聚焦狀態下拍攝該作業區域。

第二拍攝單元140包括與第一拍攝單元130同樣的結構，相對於包含接合工具120的中心軸的YZ平面而言對稱地配設於頭部110。因此，第二拍攝單元140與第一拍攝單元130同樣地，亦可以聚焦狀態拍攝對象作業區域。第一拍攝單元130的焦點面與第二拍攝單元140的焦點面較佳為於焦點面110a一致，但即便產生偏移，只要相互的景深的一部分重合，亦可均以聚焦狀態拍攝對象作業區域。

且說，若採用此種採用了沙姆光學系統的拍攝單元，則可自斜方向對接合工具120的正下方進行觀察。因此，即便於使半導體晶片310保持於接合工具120，並使接合工具120移動至作為所述載置預定區域的晶片焊盤（die pad）的正上方的狀態下，亦可利用俯視用拍攝單元對所述晶片焊盤進行觀察。即，可使接合工具120移動至作為載置預定區域的晶片焊盤的正上方，然後基於俯視用拍攝單元所輸出的俯視圖像，確定載置半導體晶片310的目標位置。如此一來，只要使半導體晶片310自所述狀態移動至目標位置即可，因此可大幅抑制頭部110或接合工具120的移動，從而可實現移動所伴隨的位置偏移的減少或前置時間的縮短（lead time）。

但是，可知採用沙姆光學系統的拍攝單元就光學系統的結構上的特性而言，只要光學系統或拍攝元件隨著周邊環境的溫度變化而位移，則輸出圖像容易向平面方向位移。即，可知像會因周邊環境的溫度變化而移位。此種現象於基於俯視圖像來確定載置半導體晶片310的目標位置的情況下，可使所述目標位置產生誤差。因此，於想要更高精度地將該半導體晶片接合於目標位置的情況下，可執行吸收此種誤差的補償處理。具體而言，例如於設想周邊環境的溫度變化的規定的時機執行算出校準值的校準處理，所述校準值是對於相同的觀察對象，對基於俯視圖像而算出的座標值與基於仰視圖像而算出的座標值的差分進行校準。然後，於將半導體晶片310接合於引線框架330的目標位置的封裝處理中，使用算出的校準值來確定精確的目標位置。以下，依次說明校準處理及封裝處理。

校準處理是由校準控制部213來執行。校準控制部213首先使第一拍攝單元130、第二拍攝單元140及第三拍攝單元150拍攝校準標誌173。圖4是表示三個拍攝單元拍攝校準標誌173的情況的圖。

如圖所示，校準控制部213開始校準處理時，經由驅動控制部212對標誌驅動馬達171進行驅動，藉此，使標誌板172移動至第三拍攝單元150的視野內。當標誌板172移動至第三拍攝單元150的視野內時，設置於標誌板172的校準標誌173相對於經固定的第三拍攝單元150的視野而言，位於大致中心。

接下來，校準控制部213經由驅動控制部212對頭驅動馬達111進行驅動，藉此使頭部110移動，以使俯視用拍攝單元的焦點面110a與標誌面173a一致且使校準標誌173位於接合工具120的正下方。再者，接合工具120退避至不進入俯視用拍攝單元的視野中的位置。

於如上所述般分別配置的狀態下，校準控制部213經由圖像獲取部211，自第一拍攝單元130獲取第一俯視圖像，自第二拍攝單元140獲取第二俯視圖像，自第三拍攝單元150獲取仰視圖像。然後，根據分別拍進第一俯視圖像與第二俯視圖像中的校準標誌173的像的圖像座標，算出校準標誌173的三維座標（X _hr、Y _hr、Z _hr）。另外，根據拍進仰視圖像中的校準標誌173的像的圖像座標，算出校準標誌173的三維座標（X _sr、Y _sr、Z _sr）。若假設俯視用拍攝單元未受周邊環境的溫度變化的影響，而保持了於接合裝置100的初始狀態下拍攝單元間的座標被準確調整過的狀態，則應該至少變成X _hr=X _sr、Y _hr=Y _sr。

但是，如上所述，於開始使用接合裝置100並經過一段時間時，根據俯視圖像而算出的三維座標會受到周邊環境的溫度變化的影響而包含誤差。因此，將作為所述誤差的（∆X，∆Y）作為校準值。具體而言，誤差是以差分的形式表示，可設為∆X=X _sr-X _hr、∆Y=Y _sr-Y _hr。只要如上所述般預先算出校準值，之後由俯視用拍攝單元拍攝某一觀察對象並根據所述俯視圖像而算出的三維座標為（X _ht，Y _ht，Z _ht），便可加上校準值來修正為（X _ht+∆X，Y _ht+∆Y，Z _ht）。可以說所述修正過的座標值相對於即使由仰視用拍攝單元拍攝相同的觀察對象並根據於所述情況下獲得的仰視圖像而算出的座標值而言，亦不存在誤差。

校準控制部213將如上所述般算出的校準值作為校準資料221記憶於記憶部220中。於評價為周邊環境的溫度可能會進一步變化而需要再一次校準處理之前，於後述的封裝處理中參照校準資料221。換言之，若評價為需要再一次校準處理，則校準控制部213重覆進行所述處理並更新校準值。

作為評價為需要再一次校準處理的例子，考慮封裝控制部214完成預先設定的批次量的半導體晶片310的接合的時機。具體而言，亦可對應於向晶片供給裝置500供給新批次的半導體晶片310的時機，使校準控制部213執行校準處理。另外，亦可將封裝控制部214所執行的接合作業的作業時間作為標準。例如，可規定為於持續執行60分鐘接合作業的情況下執行校準處理。進而，於頭部110設置檢測俯視用拍攝單元的溫度的溫度檢測部，亦可為由所述溫度檢測部檢測到預先設定的溫度的時機。具體而言，預先設定多個溫度，於檢測到周邊溫度已跨過該溫度變動的情況下執行校準處理。只要如上所述般更新校準值，便能夠遍及持續進行封裝處理的期間，將根據俯視圖像而算出的座標值的誤差控制於一定範圍。

封裝處理是由封裝控制部214來執行。封裝控制部214首先撿拾作為對象的半導體晶片310。圖5是表示接合工具120撿拾半導體晶片310的情況的圖。

封裝控制部214經由驅動控制部212對頭驅動馬達111進行驅動，藉此使頭部110移動至晶片供給裝置500的上部，對工具驅動馬達121進行驅動，藉此使接合工具120下降。與此同時，拾取機構510將載置於晶片供給裝置500的半導體晶片310中作為封裝對象的半導體晶片310朝向翻轉機構520上推，翻轉機構520吸附所述半導體晶片310並使其翻轉。然後，下降的接合工具120藉由夾頭122吸附並撿拾所述半導體晶片310，使接合工具120上升。

封裝控制部214於標誌板172位於第三拍攝單元150的視野內的情況下，於接合工具120撿拾半導體晶片310的作業前後，使標誌板172自第三拍攝單元150的視野中退避。具體而言，封裝控制部214經由驅動控制部212對標誌驅動馬達171進行驅動，藉此移動標誌板172。

接著，封裝控制部214使第三拍攝單元150拍攝由接合工具120所吸附的半導體晶片310。圖6是表示第三拍攝單元150拍攝吸附於接合工具120的半導體晶片310的情況的圖。

封裝控制部214經由驅動控制部212對頭驅動馬達111進行驅動，藉此使頭部110移動，以使俯視用拍攝單元的焦點面110a與標誌面173a一致，且使第三拍攝單元150位於接合工具120的正下方。然後，對工具驅動馬達121進行驅動，藉此使接合工具120下降，以使所保持的半導體晶片310中與引線框架330接觸的接觸預定面與標誌面173a一致。於完成此種配置的調整後，封裝控制部214經由圖像獲取部211使第三拍攝單元150拍攝保持於接合工具120的半導體晶片310。

圖7是示意性地表示第三拍攝單元150拍攝並輸出保持於接合工具120的半導體晶片310的仰視圖像的圖。再者，對圖中的各被攝體像直接標註對應的被攝體的編號來進行說明。

如上所述，接合工具120藉由利用夾頭122吸附由晶片供給裝置500準備的半導體晶片310而撿拾並加以保持。此時，接合工具120想要以預先設定的方向吸附半導體晶片310的中心，但實際上亦存在包含偏移來吸附所述半導體晶片的情況。因此，封裝控制部214確認半導體晶片310實際上以什麼方向被保持於什麼位置，識別用於將該半導體晶片310載置於引線框架330的基準位置。

圖7所示的仰視圖像是第三拍攝單元150仰望拍攝半導體晶片310而得的圖像，因此保持半導體晶片310的夾頭122亦被拍到。因此，封裝控制部214藉由檢測作為夾頭122的輪廓的圓，來算出夾頭中心123的圖像座標。

另外，本實施方式中的半導體晶片310於與引線框架330接觸的接觸預定面設置了晶片基準標記311，封裝控制部214算出仰視圖像中所拍到的晶片基準標記311的圖像座標。封裝控制部214可根據如上所述般算出的夾頭中心123的圖像座標與晶片基準標記311的圖像座標，來識別半導體晶片310相對於夾頭122而言，實際以什麼方向保持於什麼位置。例如，若將設置了晶片基準標記311的位置作為用於將半導體晶片310載置於引線框架330的基準位置，則封裝控制部214可算出拍攝仰視圖像的時間點的半導體晶片310的基準位置的三維座標。因此，即便之後接合工具120或頭部110移動，只要夾頭122繼續保持該半導體晶片310，便可追蹤基準位置的三維座標。

於封裝控制部214識別出基準位置的三維座標後，對工具驅動馬達121進行驅動，藉此使接合工具120上升至所保持的半導體晶片310自俯視用拍攝單元的視野中退避的位置為止。然後，對頭驅動馬達111進行驅動，藉此使頭部110移動，以使接合工具120成為接下來載置半導體晶片310的晶片焊盤的正上方，且使俯視用拍攝單元的焦點面110a與作為引線框架330的載置預定面的框架面330a一致。再者，接合工具120的上升與頭部110的移動亦可並列進行。

圖8是表示於頭部110與接合工具120如上所述般配置的狀態下，第一拍攝單元130與第二拍攝單元140拍攝引線框架330的作業區域的情況的圖。另外，圖9是圖8的局部立體圖。本實施方式中的引線框架330於將來被切出並收納於一個封裝體（package）中的各單位區域322具有一個晶片焊盤320。於本實施方式中，單位區域322是進行接合作業的作業區域，包括載置半導體晶片310的載置預定區域。另外，框架面330a是包含作業區域的作業平面。於各個單位區域322中設置有表示所述基準位置的焊盤基準標記321。於本實施方式中，可將焊盤基準標記321識別為作業平面的特定部位。

於如圖8及圖9般配置的狀態下，第一拍攝單元130及第二拍攝單元140分別可於視野內捕捉到相同的單位區域322中所包含的晶片焊盤320與焊盤基準標記321並以聚焦狀態進行拍攝。封裝控制部214使用第一拍攝單元130所輸出的第一俯視圖像與第二拍攝單元140所輸出的第二俯視圖像，算出將半導體晶片310載置於晶片焊盤320時應使所述基準位置吻合的目標位置的座標。

圖10是表示根據第一俯視圖像及第二俯視圖像算出載置半導體晶片310的目標座標為止的順序的圖。第一拍攝單元130是針對晶片焊盤320，自焊盤基準標記321側對它們進行拍攝，因此單位區域322是以向焊盤基準標記321側擴張的梯形形狀被拍進作為晶片焊盤320的輸出圖像的第一俯視圖像中。反之，第二拍攝單元140是針對晶片焊盤320，自焊盤基準標記321相反的一側對它們進行拍攝，因此單位區域322是以向焊盤基準標記321側縮窄的梯形形狀被拍進作為晶片焊盤320的輸出圖像的第二俯視圖像中。

封裝控制部214根據第一俯視圖像確定焊盤基準標記321的圖像座標（x _1k，y _1k），另外，根據第二俯視圖像確定焊盤基準標記321的圖像座標（x _2k，y _2k）。然後，藉由參照例如將圖像座標變換成三維座標的變更表，來根據所述圖像座標算出作為焊盤基準標記321的三維座標的標誌座標（X _k，Y _k，Z _k）。所述標誌座標的座標值是用於算出精確的目標位置的臨時目標位置，如上所述般會受到周邊環境的溫度變化的影響而包含誤差。因此，自校準資料221中讀出校準值（∆X，∆Y）後進行修正。可期待如上所述般獲得的修正後的標誌座標（X _k+∆X，Y _k+∆Y，Z _k）的座標值相對於根據仰視圖像而算出的空間座標而言不存在誤差。

已知預先設定的晶片焊盤320的目標位置與焊盤基準標記321的相對位置，因此封裝控制部214可根據經修正過的標誌座標（X _k+∆X，Y _k+∆Y，Z _k）精確地算出目標位置的座標（X _T，Y _T，Z _T）。

於確定了目標位置的座標後，將半導體晶片310載置並接合於所述目標位置。圖11是表示接合工具120將半導體晶片310載置並接合於目標位置的情況的圖。

如上所述般，封裝控制部214相對於接合工具120或頭部110的移動而追蹤掌握半導體晶片310的基準位置的三維座標，使半導體晶片310移動，以使所述基準位置與晶片焊盤320的目標位置吻合。具體而言，經由驅動控制部212對頭驅動馬達111進行驅動，藉此對頭部110的XY方向上的位置進行微調，對工具驅動馬達121進行驅動，藉此對接合工具120繞Z軸的旋轉量進行微調。然後，於基準位置的X座標及Y座標與目標位置的X座標及Y座標分別一致的狀態下使接合工具120下降，將半導體晶片310載置於晶片焊盤320。然後，利用夾頭122的前端部對半導體晶片310進行加壓，並且利用加熱器124進行加熱，而將所述半導體晶片310接著於晶片焊盤320。

於本實施方式中，使俯視用拍攝單元的焦點面110a及校準標誌173的標誌面173a與引線框架330的框架面330a對齊並算出校準值。即，算出校準值時的頭部110的Z方向上的位置與俯視用拍攝單元拍攝晶片基準標記311時的頭部110的Z方向上的位置相同。另外，如使用圖6及圖7所說明般，使保持於夾頭122的半導體晶片310的接觸預定面與引線框架330的框架面330a對齊並算出晶片基準標記311的三維座標。即，算出晶片基準標記311的三維座標時的接合工具120的Z方向上的位置與將半導體晶片310載置於晶片焊盤320時的接合工具120的Z方向上的位置相同。

因此，無須考慮於Z方向上移動頭部110或接合工具120的情況下可能會產生的實際的三維座標與已識別的三維座標相對於XY方向的誤差。例如，於圖8的狀態下，接合工具120保持半導體晶片310並自俯視用拍攝單元的視野中退避，但亦存在所述狀態下的實際的基準位置的X座標及Y座標因使接合工具120上下移動的移動機構的組件間的游隙等的影響，而與封裝控制部214所識別的X座標及Y座標並不一致的情況。但是，如圖11般將半導體晶片310載置於框架面330a時的接合工具120的高度變得與算出晶片基準標記311的三維座標時的接合工具120的高度相同，因移動機構而產生的誤差因素被去除。即，將半導體晶片310載置於框架面330a時的實際的基準位置的X座標及Y座標變得與封裝控制部214所識別的X座標及Y座標一致。就此種觀點而言，於算出校準值的情況下，有效的是使焦點面110a與校準標誌173的標誌面173a相對於框架面330a而言一致，或於算出晶片基準標記311的三維座標的情況下，有效的是使半導體晶片310的接觸預定面相對於框架面330a而言一致。

再者，於使框架面330a與標誌面173a一致的情況下，可調整標誌面173a的高度而使其與框架面330a一致，亦可調整框架面330a的高度而使其與標誌面173a一致。於調整標誌面173a的高度的情況下，例如只要藉由標誌驅動馬達171的驅動使標誌面173a以標誌面173a與焦點面150a保持一致的狀態的方式與第三拍攝單元150一起向Z軸方向位移即可。於調整框架面330a的高度的情況下，例如只要藉由載台驅動馬達191的驅動使框架面330a向Z軸方向位移即可。

圖12是表示接合工具120退避的情況的圖。如圖所示，於完成半導體晶片310的接合後，封裝控制部214經由驅動控制部212對工具驅動馬達121進行驅動，藉此使接合工具120上升。進而，於接合新的半導體晶片310的情況下，再次返回至圖5的狀態，並重覆進行處理。

且說，於以上的校準處理及封裝處理中，對如下情況進行了說明：仰視用拍攝單元的焦點面150a、校準標誌173的標誌面173a及引線框架330的框架面330a分別調整為與作為基準平面的一例的水平面平行，另外，標誌面173a及框架面330a調整為成為相同的平面。但是，於載台190包括可調整載台面190a的高度或傾斜的機構、或者引線框架330由於製造上的偏差而表背面相互不平行般的情況下，作為封裝作業的作業平面的框架面330a有時自基準平面傾斜。

於半導體晶片的封裝處理中作業平面傾斜的情況可成為產生各種不良情況的原因。例如，於本實施方式中，若框架面330a相對於基準平面傾斜，則即便俯視用拍攝單元可相對於某作業區域聚焦，但對於相同的框架面330a上的其他作業區域，除非重新調整頭部110的高度，否則可能產生無法聚焦的狀況。如此一來，每當出現無法聚焦的作業區域時，就需要用於重新調整頭部110的高度的步驟，而違反縮短前置時間的要求。特別是，於如本實施方式般為了高精度化而使用校準值時，有時亦需要再次執行校準處理來算出相對於該作業區域的高度的修正值。

於本實施方式中，如使用圖10所說明般，封裝控制部214於算出設置於單位區域322的焊盤基準標記321的平面座標（X _k，Y _k）時，同時亦算出焊盤基準標記321的高度座標Z _k。另外，為了確認引線框架330以什麼朝向載置於載台面190a上的什麼位置，亦存在觀察設置於載台面190a上的標誌或設置於引線框架330的周緣部的標誌並算出其平面座標的情況。於此種情況下，封裝控制部214同時亦算出高度座標。若作為算出三維座標的對象的三個以上的標誌未排列於一條直線上，則藉由利用根據該些標誌算出的三維座標，可檢測設置有該些多個標誌的平面的傾斜。

本實施方式的接合裝置100包括檢測部215，所述檢測部215於如上所述般封裝控制部214使半導體晶片310封裝的一系列作業中，於算出載台面190a或框架面330a的三個以上的特定部位的面內座標（即平面座標）時，利用一併算出的高度座標來檢測載台面190a或框架面330a相對於基準平面的傾斜。

圖13是對檢測框架面330a相對於基準平面的傾斜的檢測原理進行說明的圖。具體而言，圖13是俯視觀察示意性地表示的引線框架330的圖。引線框架330於左下端具有第一單位區域322a，於左上端具有第二單位區域322b，於右上端具有第三單位區域322c。此處，按照第一單位區域322a→第二單位區域322b→第三單位區域322c的順序連續地封裝半導體晶片310，然後依次封裝於其他單位區域。

於封裝控制部214獲取設置於第一單位區域322a內的第一焊盤基準標記321a的三維座標（X _Ta，Y _Ta，Z _Ta），並基於該三維座標來封裝半導體晶片310後，檢測部215自封裝控制部214接收該三維座標。同樣地，自封裝控制部214亦接收設置於第二單位區域322b中的第二焊盤基準標記321b的三維座標（X _Tb，Y _Tb，Z _Tb）及設置於第三單位區域322c中的第三焊盤基準標記321c的三維座標（X _Tc，Y _Tc，Z _Tc）。然後，使用三個三維座標來算出框架面330a的傾斜。此處，該傾斜可作為框架面330a的法線矢量來算出，亦可作為繞X軸的傾斜角度及繞Y軸的各自的傾斜角度來算出。

另外，於使用四點以上的三維座標來算出傾斜的情況下，只要於求出適用該些三維座標的回歸平面後算出該回歸平面的傾斜即可。另外，於上文中，亦利用算出的焊盤基準標記321的平面座標（X _Tx，Y _Tx）的資訊來算出傾斜，但由於引線框架330上的各焊盤基準標記321於框架面330a中的位置是已知的，因此亦可組合所述已知資訊及算出的高度座標Z _k來算出傾斜。另外，於上文中，為了提高算出的傾斜的精度，選擇了分別設置於引線框架330的周緣部的三個焊盤基準標記321，但為了算出傾斜而測量的焊盤基準標記321並不限定於該些。

圖14是表示進行框架面330a的平行調整的情況的圖。於檢測部215算出框架面330a的傾斜後，封裝控制部214於執行下一次對半導體晶片310進行封裝的封裝處理之前，經由驅動控制部212驅動載台驅動馬達191，藉此進行平行調整，以使框架面330a與基準平面平行。此時，如圖所示，封裝控制部214亦可同時執行接合工具120自晶片供給裝置500撿拾下一次進行封裝的半導體晶片310的作業。如上所述，若於對多個半導體晶片310進行封裝的一系列封裝處理中可消除框架面330a的傾斜，則可縮短封裝處理所需的前置時間，另外，可實現精度更高的封裝處理。

再者，根據框架面330a的傾斜程度，亦有時於任一單位區域中焊盤基準標記均不收斂於俯視用拍攝單元的景深D _p內，無法算出三維座標。於此種情況下，封裝控制部214使頭部110上下移動，將該單位區域收斂於景深D _p的範圍內，然後算出設置於該單位區域內的焊盤基準標記的三維座標。此時，保留半導體晶片310於該單位區域中的封裝。然後，檢測部215基於該些三維座標來算出框架面330a的傾斜。封裝控制部214基於其結果來驅動載台驅動馬達191以消除該傾斜並且調整框架面330a以與標誌面173a成為相同的面。然後，重新使頭部110上下移動來算出焊盤基準標記的三維座標，基於該三維座標將半導體晶片310封裝於該單位區域。

接著，沿著流程圖對包含以上所說明的校準處理、封裝處理、平行調整處理的整體的接合順序進行彙總。圖15是說明半導體晶片310的接合順序的流程圖。

校準控制部213於步驟S11中，開始為了進行校準處理的校準控制步驟。詳細內容稍後作為子流程進行說明。再者，於自準確調整了拍攝單元間的座標的初始狀態開始封裝處理的情況下，亦可跳過最初的校準控制步驟。

於校準控制部213結束校準控制步驟的執行後，進入步驟S12，封裝控制部214開始為了進行封裝處理的封裝控制步驟。詳細內容稍後作為子流程進行說明。

於封裝控制部214結束封裝控制步驟的執行後，進入步驟S13，校準控制部213判斷所述時間點的接合裝置100的狀態是否滿足預先設定的校準時機的條件。作為預先設定的校準時機的條件，設定可認為需要再一次的校準處理的條件。例如，如上所述，已完成處理的批次數量或接合作業的作業時間、由溫度檢測部所檢測到的溫度等成為設定條件的候補。

於步驟S13中，於校準控制部213判斷為滿足條件的情況下，返回至步驟S11中。於判斷為不滿足條件的情況下，進入步驟S14。於進入步驟S14的情況下，封裝控制部214判斷此時的接合裝置100的狀態是否滿足預先設定的平行調整時機的條件。預先設定的平行調整時機的條件設定可認為需要平行調整處理的條件。例如，如上所述，於周緣部設定的三個單位區域322上封裝完半導體晶片310的時間點、或封裝完規定個數或規定批次數量的半導體晶片310的時間點成為設定條件的候補。再者，如上所述，亦可將引線框架330載置於載台190上的時間點作為設定條件。

於步驟S14中封裝控制部214判斷為滿足條件的情況下，進入步驟S15，檢測部215開始平行調整步驟。於完成平行調整步驟後，返回至步驟S12。於步驟S14中判斷為不滿足條件的情況下，進入步驟S16。

於進入步驟S16時，封裝控制部214判斷預定的全部封裝處理是否完成。若判斷為應進行封裝處理的半導體晶片310殘留，則返回步驟S12，若判斷為完成全部的封裝處理，則結束一系列的處理。

圖16是說明校準控制步驟的順序的子流程圖。於校準控制步驟中，主要執行使用圖4所說明的處理。校準控制部213於步驟S1101中，移動標誌板172而將校準標誌173投入至第三拍攝單元150的視野中心。接著，於步驟S1102中，校準控制部213移動頭部110，以使校準標誌173成為第一拍攝單元130及第二拍攝單元140的焦點面110a，並且校準標誌173位於接合工具120的正下方。

校準控制部213進入步驟S1103，經由圖像獲取部211使各拍攝單元進行拍攝，自第一拍攝單元130獲取第一俯視圖像，自第二拍攝單元140獲取第二俯視圖像，自第三拍攝單元150獲取仰視圖像。然後，於後續步驟S1104中，基於分別拍進第一俯視圖像與第二俯視圖像中的校準標誌173的像的圖像座標，算出校準標誌173的三維座標，基於拍進仰視圖像中的校準標誌173的像，算出校準標誌173的三維座標。校準控制部213算出如上所述般算出的各三維座標中XY平面方向的差分作為校準值。將所算出的校準值作為校準資料221記憶於記憶部220中。

然後，校準控制部213於步驟S1105中，移動標誌板172以使校準標誌173自第三拍攝單元150的視野退避。於完成校準標誌173的退避後，返回至主流程。再者，校準標誌173的退避亦可於後續封裝處理中進行。

圖17是說明封裝控制步驟的順序的子流程圖。於封裝控制步驟中，主要執行使用圖5至圖12所說明的處理。

封裝控制部214於步驟S1201中，使頭部110向晶片供給裝置500的上部移動，使接合工具120下降。然後，藉由拾取機構510及翻轉機構520使載置於晶片供給裝置500中的半導體晶片310中作為封裝對象的半導體晶片310翻轉，並藉由夾頭122將其吸附並撿拾，使接合工具120上升。

封裝控制部214於步驟S1202中，使頭部110移動，以使俯視用拍攝單元的焦點面110a與標誌面173a一致，並且第三拍攝單元150位於接合工具120的正下方。進而，於步驟S1203中，使接合工具120下降，以使所保持的半導體晶片310中的與引線框架330接觸的接觸預定面和標誌面173a一致。

於完成此種配置的調整後，封裝控制部214於步驟S1204中，使第三拍攝單元150拍攝保持於接合工具120的半導體晶片310的接觸預定面。然後，於步驟S1205中，獲取第三拍攝單元150所輸出的仰視圖像，並基於所拍到的晶片基準標記311的圖像座標等，識別半導體晶片310的基準位置的三維座標。

封裝控制部214於步驟S1206中，使接合工具120上升至所保持的半導體晶片310自俯視用拍攝單元的視野中退避的位置，並且使頭部110移動，以使接合工具120成為接下來載置半導體晶片310的晶片焊盤320的正上方。於後續步驟S1207中，調整頭部110的高度，以使俯視用拍攝單元的焦點面110a與引線框架330的框架面330a一致。

於完成此種配置的調整後，封裝控制部214於步驟S1208中，使第一拍攝單元130與第二拍攝單元140拍攝載置預定面中包含作為對象的晶片焊盤320與焊盤基準標記321的單位區域322。然後，於步驟S1209中，獲取第一拍攝單元130所輸出的第一俯視圖像與第二拍攝單元140所輸出的第二俯視圖像，並基於所拍到的焊盤基準標記321的圖像座標及校準值等，算出目標位置的三維座標。

於確定目標位置後，進入步驟S1210，使頭部110與接合工具120移動，以使半導體晶片310的基準位置與所述目標位置吻合，將半導體晶片310載置於晶片焊盤320上。然後，對半導體晶片310進行加壓/加熱，完成接合。於完成接合後，使接合工具120上升，返回至主流程。

圖18是說明平行調整步驟的順序的子流程圖。於平行調整步驟中，主要執行使用圖13及圖14所說明的處理。

檢測部215於步驟S1501中，獲取封裝控制步驟中算出的三點以上的焊盤基準標記的三維座標。於後續步驟S1502中，基於所獲取的三維座標檢測框架面330a相對於基準平面的傾斜。驅動控制部212於步驟S1503中驅動載台驅動馬達191，以將檢測部215檢測出的傾斜設為0，於本實施方式中，特別是使框架面330a為水平。此時，於框架面330a的高度與標誌面173a的高度偏離的情況下，可同時進行高度調整以成為相同的高度。於完成框架面330a的調整後，返回至主流程。

於以上的說明中，雖說明了於引線框架330的框架面330a上接合半導體晶片310的實施方式，但於將半導體晶片積層封裝於已經封裝於基板面上的其他半導體晶片的實施方式中，亦可實施所述的平行調整。圖19是用於說明該實施方式的第一應用例的接合裝置100的局部立體圖。第一應用例的接合裝置100是與所述接合裝置100相同的硬體結構，但於進行積層封裝半導體晶片的封裝控制的方面不同。雖然圖19是與圖9對應的圖，但是對於與已經說明的組件相同的組件，只要未特別提及，則標註相同的符號並省略其說明。

於引線框架330的各個單位區域322中封裝作為第一層的第一半導體晶片310a之前，與所述說明中將半導體晶片310封裝於各個單位區域322之前的處理相同。圖19表示將作為第二層的第二半導體晶片310b重疊封裝於第一半導體晶片310a的情況。具體而言為由夾頭122吸附接下來要封裝的第二半導體晶片310b的狀態，且是俯視用拍攝單元對作為載置該第二半導體晶片310b的載置面的已經封裝的第一半導體晶片310a的上表面進行拍攝的情況。

於第一半導體晶片310a的上表面設置有表示基準位置的積層基準標記323，於第一俯視圖像、第二俯視圖像中均拍進該積層基準標記323。封裝控制部214根據該些圖像算出積層基準標記323的三維座標（X _j，Y _j，Z _j）。此處，若已經算出另外兩個以上的積層基準標記323的三維座標，則檢測部215可算出包含各個第一半導體晶片310a的上表面的作業平面相對於基準平面的傾斜。若假設該作業平面相對於基準平面傾斜容許範圍以上，則驅動控制部212驅動載台驅動馬達191以消除該傾斜。若傾斜被消除，或者若未檢測出容許範圍以上的傾斜，則封裝控制部214使接合工具120下降，於第一半導體晶片310a的上表面接合第二半導體晶片310b。

所述平行調整亦可於引線接合機中實施。圖20是用於說明該實施方式的第二應用例的作為引線接合機的接合裝置100'的局部立體圖。雖然圖20是與圖9對應的圖，但是對於與已經說明的組件相同的組件，只要未特別提及，則標註相同的符號並省略其說明。

接合裝置100'是利用作為接合線的線350將半導體晶片340的焊盤電極341與引線框架330'的引線電極342連接的接合裝置。焊盤電極341與引線電極342是測量三維座標並供給線350的對象。

頭部110'支撐接合工具120'、第一拍攝單元130、第二拍攝單元140。接合工具120'例如承擔供給作為金屬線的線350的功能，並且包括線夾、換能器（transducer）、毛細管。於向焊盤電極341進行第一接合時，如圖所示，線350自前端部延伸，藉由未圖示的焊槍電極而於線350的前端部形成自由空氣球（Free Air Ball，FAB）。

封裝控制部214利用俯視用拍攝單元對藉由線350連接的焊盤電極341與引線電極342進行拍攝並算出各自的三維座標。此處，若已經算出另外兩個以上的引線電極342的三維座標，則檢測部215可算出引線框架330'的框架面相對於基準平面的傾斜。若假設該框架面相對於基準平面傾斜容許範圍以上，則驅動控制部212驅動載台驅動馬達191以消除該傾斜。若傾斜被消除，或者未檢測出容許範圍以上的傾斜，則封裝控制部214使接合工具120'下降，執行接線處理。

以上，與兩個變形例一起說明本實施方式，但並不限於該些接合裝置，對載置於載台的基板及已經封裝於基板的其他封裝體中的至少任一者進行封裝作業的封裝工具與俯視用拍攝單元一起被頭部支撐，若是該頭部相對於載台位移而進行封裝處理的半導體裝置，則可使用基於第一俯視圖像及第二俯視圖像算出的多個部位的各自的高度資訊，來檢測載台面或作業平面相對於基準平面的傾斜。於本實施方式中，說明了驅動載台以消除檢測出的傾斜而繼續封裝處理的情況，但基於檢測出的傾斜之後的處理不限於驅動載台的處理。例如，亦可於檢測出容許範圍以上的傾斜的時間點中止封裝處理。

100、100':接合裝置 110、110':頭部 110a、150a:焦點面 111:頭驅動馬達 120、120':接合工具 121:工具驅動馬達 122:夾頭 123:夾頭中心 124:加熱器 130:第一拍攝單元 131:第一光學系統 131a:物側透鏡群 131b:像側透鏡群 132:第一拍攝元件 133:光圈 140:第二拍攝單元 141:第二光學系統 142:第二拍攝元件 150:第三拍攝單元（仰視用拍攝單元） 151:第三光學系統 152:第三拍攝元件 170:校準單元 171:標誌驅動馬達 172:標誌板 173:校準標誌 173a:標誌面 180:架台 190:載台 190a:載台面 191:載台驅動馬達 210:運算處理部 211:圖像獲取部 212:驅動控制部 213:校準控制部 214:封裝控制部 215:檢測部 220:記憶部 221:校準資料 230:輸入輸出器件 310:半導體晶片 310a:第一半導體晶片 310b:第二半導體晶片 311:晶片基準標記 320:晶片焊盤 321:焊盤基準標記 321a:第一焊盤基準標記 321b:第二焊盤基準標記 321c:第三焊盤基準標記 322:單位區域 322a:第一單位區域 322b:第二單位區域 322c:第三單位區域 323:積層基準標記 330、330':引線框架 330a:框架面 340:半導體晶片 341:焊盤電極 342:引線電極 350:線 500:晶片供給裝置 510:拾取機構 520:翻轉機構 D _p:景深 P:直線 S ₁:平面 S ₂、S ₃:假想面 S11～S16、S1101～S1105、S1201～S1210、S1501～S1503:步驟 X、Y、Z:軸

圖1是包含本實施方式的接合裝置的倒裝晶片接合機的整體結構圖。 圖2是接合裝置的系統結構圖。 圖3是用於說明沙姆光學系統的說明圖。 圖4是表示三個拍攝單元拍攝校準標誌的情況的圖。 圖5是表示接合工具撿拾半導體晶片的情況的圖。 圖6是表示第三拍攝單元拍攝半導體晶片的情況的圖。 圖7是示意性地表示第三拍攝單元所輸出的仰視圖像的圖。 圖8是表示第一拍攝單元及第二拍攝單元拍攝引線框架的情況的圖。 圖9是圖8的局部立體圖。 圖10是表示根據第一俯視圖像及第二俯視圖像算出載置半導體晶片的目標座標為止的順序的圖。 圖11是表示接合工具將半導體晶片載置並接合於目標位置的情況的圖。 圖12是表示接合工具退避的情況的圖。 圖13是對檢測框架面相對於基準平面的傾斜的檢測原理進行說明的圖。 圖14是表示進行框架面的平行調整的情況的圖。 圖15是說明半導體晶片的接合順序的流程圖。 圖16是說明校準控制步驟的順序的子流程圖。 圖17是說明封裝控制步驟的順序的子流程圖。 圖18是說明平行調整步驟的順序的子流程圖。 圖19是用於說明第一應用例的倒裝晶片接合機的局部立體圖。 圖20是用於說明第二應用例的引線接合機的局部立體圖。

100:接合裝置

110:頭部

110a、150a:焦點面

111:頭驅動馬達

120:接合工具

121:工具驅動馬達

122:夾頭

124:加熱器

130:第一拍攝單元

131:第一光學系統

132:第一拍攝元件

140:第二拍攝單元

141:第二光學系統

142:第二拍攝元件

150:第三拍攝單元(仰視用拍攝單元)

151:第三光學系統

152:第三拍攝元件

170:校準單元

171:標誌驅動馬達

172:標誌板

173:校準標誌

173a:標誌面

180:架台

190:載台

190a:載台面

191:載台驅動馬達

310:半導體晶片

330:引線框架

330a:框架面

500:晶片供給裝置

510:拾取機構

520:翻轉機構

X、Y、Z:軸

Claims (8)

1. 一種封裝裝置，包括： 載台，載置封裝有封裝體的基板； 封裝工具，對載置於所述載台的所述基板及已經封裝於所述基板的其他所述封裝體中的至少任一者進行封裝作業； 第一拍攝單元及第二拍攝單元，使各自的光學系統與拍攝元件滿足沙姆條件地進行配置，以使與基準平面平行的平面成為焦點面，且用於俯視拍攝進行所述封裝作業的作業區域； 頭部，支撐所述封裝工具、所述第一拍攝單元及所述第二拍攝單元，且能夠相對於所述載台位移；以及 檢測部，使用基於第一俯視圖像及第二俯視圖像而算出的多個部位的各自的高度資訊，檢測載台面或作業平面相對於所述基準平面的傾斜，所述第一俯視圖像及第二俯視圖像是使所述頭部位移，使所述第一拍攝單元及所述第二拍攝單元分別拍攝並輸出所述載台的所述載台面或包含所述作業區域的所述作業平面的所述多個部位而成。
2. 如請求項1所述的封裝裝置，包括驅動控制部，所述驅動控制部基於所述檢測部檢測出的所述傾斜，驅動所述載台，以使所述載台面或所述作業平面與所述基準平面平行。
3. 如請求項2所述的封裝裝置，包括封裝控制部，所述封裝控制部藉由控制包含所述封裝工具的控制對象，將所述封裝體封裝於所述作業區域， 所述檢測部於所述封裝控制部封裝所述封裝體的一系列作業中，基於所述第一俯視圖像及所述第二俯視圖像來算出所述載台面或所述作業平面的特定部位的面內座標時，將一併算出的所述特定部位的高度座標作為所述高度資訊來利用。
4. 如請求項3所述的封裝裝置，其中，所述檢測部藉由利用於所述封裝控制部確認所述基板相對於所述載台的載置位置的作業中算出的所述高度座標來檢測所述傾斜， 所述驅動控制部於所述封裝控制部將所述封裝體載置至所述作業區域之前驅動所述載台，以使所述作業平面與所述基準平面平行。
5. 如請求項3所述的封裝裝置，其中，所述檢測部藉由利用於所述封裝控制部封裝三個以上的所述封裝體的期間算出的各自的所述作業平面的所述高度座標來檢測所述傾斜， 所述驅動控制部於進一步封裝所述封裝體的情況下，於載置至所述作業區域之前，驅動所述載台，以使所述作業平面與所述基準平面平行。
6. 如請求項3至5中任一項所述的封裝裝置，包括： 第三拍攝單元，用於對於所述載台面自與所述第一拍攝單元及所述第二拍攝單元相反的一側仰視拍攝保持於所述封裝工具的狀態下的所述封裝體；以及 校準控制部，基於使所述第一拍攝單元及所述第二拍攝單元分別拍攝並輸出預先設定的校準標誌的所述第一俯視圖像及所述第二俯視圖像、以及使所述第三拍攝單元拍攝並輸出所述校準標誌的所述仰視圖像對校準值進行運算，所述校準值對基於由所述第一拍攝單元及所述第二拍攝單元分別輸出的所述第一俯視圖像及所述第二俯視圖像算出的座標值與基於由所述第三拍攝單元輸出的仰視圖像算出的座標值的差分進行校準， 所述封裝控制部基於所述仰視圖像，識別所述封裝體的基準位置，並基於第一俯視圖像及第二俯視圖像及所述校準值，識別所述作業區域的目標位置，以使所述基準位置與所述目標位置吻合的方式將所述封裝體載置並封裝於所述作業區域中，所述仰視圖像是以使所述作業平面成為與所述校準標誌的標誌面相同的高度的方式調整所述封裝工具的位置，使所述第三拍攝單元拍攝並輸出所述封裝體的封裝面而成，所述第一俯視圖像及第二俯視圖像是以所述焦點面相對於與所述標誌面高度相同的所述作業平面成為相同的高度的方式調整所述第一拍攝單元及所述第二拍攝單元的位置，使所述第一拍攝單元及所述第二拍攝單元分別拍攝所述作業區域而成。
7. 一種封裝方法，是使用封裝裝置的封裝體的封裝方法，所述封裝裝置包括：載台，載置封裝有所述封裝體的基板；封裝工具，對載置於所述載台的所述基板及已經封裝於所述基板的其他所述封裝體中的至少任一者進行封裝作業；第一拍攝單元及第二拍攝單元，使各自的光學系統與拍攝元件滿足沙姆條件地進行配置，以使與基準平面平行的平面成為焦點面，且用於俯視拍攝進行所述封裝作業的作業區域；以及頭部，支撐所述封裝工具、所述第一拍攝單元及所述第二拍攝單元，且能夠相對於所述載台位移，所述封裝方法包括： 獲取步驟，獲取基於第一俯視圖像及第二俯視圖像而算出的多個部位的各自的高度資訊，所述第一俯視圖像及第二俯視圖像是使所述頭部位移，使所述第一拍攝單元及所述第二拍攝單元分別拍攝並輸出所述載台的載台面或包含所述作業區域的作業平面的所述多個部位而成；以及 檢測步驟，使用所述高度資訊，檢測所述載台面或所述作業平面相對於所述基準平面的傾斜。
8. 一種封裝控制程式，是對封裝裝置進行控制的封裝控制程式，所述封裝裝置包括：載台，載置封裝有封裝體的基板；封裝工具，對載置於所述載台的所述基板及已經封裝於所述基板的其他所述封裝體中的至少任一者進行封裝作業；第一拍攝單元及第二拍攝單元，使各自的光學系統與拍攝元件滿足沙姆條件地進行配置，以使與基準平面平行的平面成為焦點面，且用於俯視拍攝進行所述封裝作業的作業區域；以及頭部，支撐所述封裝工具、所述第一拍攝單元及所述第二拍攝單元，且能夠相對於所述載台位移，所述封裝控制程式使電腦執行如下步驟： 獲取步驟，獲取基於第一俯視圖像及第二俯視圖像而算出的多個部位的各自的高度資訊，所述第一俯視圖像及第二俯視圖像是使所述頭部位移，使所述第一拍攝單元及所述第二拍攝單元分別拍攝並輸出所述載台的載台面或包含所述作業區域的作業平面的所述多個部位而成；以及 檢測步驟，使用所述高度資訊，檢測所述載台面或所述作業平面相對於所述基準平面的傾斜。