安装装置、检查装置、元件组装方法及半导体器件的制造方法与流程

1.本发明涉及安装装置，例如能够适用于以膏体(paste)作为接合材料的芯片贴装机。


背景技术：

2.芯片贴装机等安装装置是使用接合材料将例如元件贴附(安装)到基板或元件之上的装置。接合材料例如是树脂膏或焊锡等。树脂膏是液体状的粘接剂，例如是银环氧树脂或银丙烯酸树脂等银膏。以下，将树脂膏简称为膏体。元件例如是半导体芯片(以下称为裸芯片(die))或mems(micro electro mechanical system：微机电系统)等。基板例如是布线基板、由金属薄板形成的引线框架、玻璃基板等。
3.例如，基于使用摄像头及照明装置所获取的图像来确认要被涂敷膏体的基板的位置并进行定位，或者确认涂敷在基板上的膏体是否以规定形状且以规定量被涂敷在规定位置上。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2021-44466号公报


技术实现要素：

7.本发明的课题在于提供一种用于使接合材料的检查精度提高的技术。其他课题和新特征从本说明书的记述及附图得以明确。
8.将本发明中的代表性内容的概要简单说明如下。
9.即，安装装置具备：摄像装置，其面向具有镜面反射面的接合材料；照明装置，其具有设于所述接合材料的上方的光源；和控制装置，其构成为基于改变所述光源的照射位置并由所述摄像装置拍摄所述接合材料而得到的多个图像来检查所述接合材料。
10.发明效果
11.根据本发明，能够使接合材料的检查精度提高。
附图说明
12.图1是表示实施方式中的芯片贴装机的概要的俯视图。
13.图2是说明在图1中从箭头a方向观察时的概略结构的图。
14.图3是表示图1所示的芯片贴装机的控制系统的概略结构的框图。
15.图4是表示使用图1所示的芯片贴装机的半导体器件的制造方法的流程图。
16.图5是表示实施方式中的预加工摄像头、照明装置及涂敷在基板上的膏体的图。
17.图6的(a)至图6的(c)是表示仅点亮图5所示的照明装置的一个光源的情况下的膏体的图像的图。
18.图7的(a)是表示预加工摄像头、光源及膏体的位置关系的图。图7的(b)是表示预
加工摄像头的视野内的亮点位置的图。
19.图8是表示预加工摄像头的视野内的亮点位置的图。
20.图9是用于说明基于平面上的亮点的坐标和其切线方向来计算亮点的z位置的方法的图。
21.图10的(a)是表示具有光源与亮点的相关性的情况下的图像的图。图10的(b)是表示光源与亮点的相关性少的情况下的图像的图。图10的(c)是表示膏体的形状复杂的情况下的图像的图。
22.图11是表示所涂敷的膏体的侧面及其俯视图像的图。
23.图12是表示膏体的溢出和爬升的图。
24.附图标记说明
25.8：控制部(控制装置)
26.10：芯片贴装机(安装装置)
27.94：预加工摄像头(摄像装置)
28.95：照明装置
29.95a～95l：光源
30.pa：膏体(接合材料)
具体实施方式
31.以下，使用附图对实施方式进行说明。但是，在以下说明中有时对相同的构成要素标注相同的附图标记并省略重复说明。此外，为了使说明更明确，附图与实际方式相比有时对各部分的宽度、厚度、形状等进行示意性表示，但其仅为一例，并不限定本发明的解释。
32.使用图1及图2对作为安装装置的一个方式的实施方式中的芯片贴装机的结构进行说明。
33.芯片贴装机10大体具有供给用于安装到基板s上的裸芯片d的裸芯片供给部1、拾取部2、中间载台部3、预加工部9、贴装部4、搬送部5、基板供给部6、基板搬出部7、和监视并控制各部分的动作的控制部(控制装置)8。y轴方向是芯片贴装机10的前后方向，x轴方向是左右方向。裸芯片供给部1配置在芯片贴装机10的近前侧，贴装部4配置在里侧。在此，在基板s上形成有最终成为一个封装的多个产品区域(以下称为贴附区域p)。例如，在基板s是引线框架的情况下，贴附区域p具有载置裸芯片d的接片(tab)。
34.裸芯片供给部1具有保持晶片11的晶片保持台12、和从晶片11剥离裸芯片d的用虚线表示的剥离单元13。晶片保持台12通过未图示的驱动机构而沿xy方向移动，将待拾取的裸芯片d移动到剥离单元13的位置。剥离单元13通过未图示的驱动机构而沿上下方向移动。晶片11粘接在切割带(dicing tape)16上，并被分割为多个裸芯片d。粘贴有晶片11的切割带16被保持在未图示的晶片环上。
35.拾取部2具有：拾取头21；y驱动部23；使筒夹22升降、旋转及沿x轴方向移动的未图示的各驱动部；和晶片识别摄像头24。拾取头21具有将被剥离的裸芯片d吸附保持在前端的筒夹22，从裸芯片供给部1拾取裸芯片d并将其载置于中间载台31。y驱动部23使拾取头21沿y轴方向移动。晶片识别摄像头24掌握待从晶片11拾取的裸芯片d的拾取位置。
36.中间载台部3具有暂时载置裸芯片d的中间载台31、和用于识别中间载台31上的裸
芯片d的载台识别摄像头32。
37.预加工部9具有注射器91、驱动部93、作为摄像装置的预加工摄像头94、和预加工载台96。注射器91在由搬送部5搬送到预加工载台96的基板s上涂敷膏体。驱动部93使注射器91沿x轴方向、y轴方向及上下方向移动。预加工摄像头94掌握注射器91的涂敷位置等。在将膏体涂敷到基板s上时使预加工载台96上升，以使其从下方支撑基板s。预加工载台96具有用于真空吸附基板s的吸附孔(未图示)，能够固定基板s。
38.贴装部4具有贴装头41、y驱动部43、基板识别摄像头44和贴装载台46。贴装头41与拾取头21同样地具有将裸芯片d吸附保持在前端的筒夹42。y驱动部43使贴装头41沿y轴方向移动。基板识别摄像头44拍摄基板s的贴附区域p的位置识别标记(未图示)，识别贴装位置。在将裸芯片d载置到基板s上时使贴装载台46上升，以使其从下方支撑基板s。贴装载台46具有用于真空吸附基板s的吸附孔(未图示)，能够固定基板s。通过这种结构，贴装头41基于载台识别摄像头32的拍摄数据来修正拾取位置和姿势，并从中间载台31拾取裸芯片d。而且，贴装头41基于基板识别摄像头44的拍摄数据而在被搬送来的基板s的涂敷有膏体的贴附区域p上贴装(载置并粘接)裸芯片d。
39.搬送部5具有夹持搬送基板s的基板搬送爪51、和供基板s移动的作为搬送路径的搬送通道52。基板s通过利用沿着搬送通道52设置的未图示的滚珠丝杠来驱动设于搬送通道52上的基板搬送爪51的未图示的螺母而移动。通过这种结构，基板s从基板供给部6沿着搬送通道52经由涂敷位置而移动到贴装位置，并在贴装之后移动到基板搬出部7，并将基板s交付到基板搬出部7。
40.使用图3对芯片贴装机10的控制系统进行说明。
41.控制系统80具备控制部8、驱动部86、信号部87和光学系统88。控制部8大体主要具有由cpu(central processing unit：中央处理器)构成的控制及运算装置81、存储装置82、输入输出装置83、总线84和电源部85。存储装置82具有存储有处理程序等的由ram(random access memory：随机存取存储器)等构成的主存储装置82a、和存储有控制所需的控制数据和图像数据等的由hdd(hard disk drive：硬盘驱动器)等构成的辅助存储装置82b。输入输出装置83具有：显示装置状态和信息等的监视器83a、输入操作员的指示的触摸面板83b、操作监视器的鼠标83c、和取入来自光学系统88的图像数据的图像取入装置83d。另外，输入输出装置83具有驱动部86、控制驱动部86的马达控制装置83e、和从信号部87取入或控制信号的i/o信号控制装置83f。
42.驱动部86中包括裸芯片供给部1的xy工作台(未图示)、图1所示的拾取头21的zy驱动轴即y驱动部23、注射器91的zy驱动轴即驱动部93、以及贴装头41的zy驱动轴即y驱动部43等。信号部87中包括对各种传感器信号和照明装置等的亮度进行控制的开关或电位器(volume)等。光学系统88中包括图1或图2所示的晶片识别摄像头24、预加工摄像头94、载台识别摄像头32、基板识别摄像头44。控制及运算装置81经由总线84取入所需的数据且进行运算，进行贴装头41等的控制并向监视器83a等发送信息。
43.控制部8经由图像取入装置83d将由光学系统88拍摄到的图像数据保存在存储装置82内。基于所保存的图像数据并通过编程得到的软件，来使用控制及运算装置81进行裸芯片d及基板s的定位、膏状粘接剂的涂敷图案的检查、和裸芯片d及基板s的表面检查。基于控制及运算装置81所计算出的裸芯片d及基板s的位置，通过软件并借助马达控制装置83e
使驱动部86工作。通过该工艺进行晶片11上的裸芯片d的定位，并使裸芯片供给部1及贴装部4的驱动部动作而将裸芯片d贴装在基板s上。在光学系统88中使用的识别摄像头使光强度和颜色数值化。
44.使用图4对使用芯片贴装机10的半导体器件的制造工序中的一道工序即贴装工序(半导体器件的制造方法)进行说明。在以下说明中，构成芯片贴装机10的各部分的动作由控制部8控制。
45.(晶片搬入工序(工序s1))
46.将晶片环(未图示)搬入至芯片贴装机10。将所搬入的晶片环供给至裸芯片供给部1。在此，在晶片环上保持着粘贴有从晶片11分割出的裸芯片d的切割带16。
47.(基板搬入工序(工序s2))
48.将储存有基板s的基板盒(magazine)(未图示)搬入至芯片贴装机10。将所搬入的基板盒供给至基板供给部6。利用基板供给部6将基板s固定于基板搬送爪51。
49.(拾取工序(工序s3))
50.在工序s1之后，为了能够从切割带16拾取所希望的裸芯片d而使晶片保持台12移动。通过晶片识别摄像头24拍摄裸芯片d，并基于通过拍摄而获取到的图像数据来进行裸芯片d的定位及表面检查。
51.定位后的裸芯片d由剥离单元13及拾取头21从切割带16剥离。从切割带16剥离的裸芯片d被设于拾取头21上的筒夹22吸附、保持，并被搬送到中间载台31上进行载置。
52.通过载台识别摄像头32拍摄中间载台31之上的裸芯片d，并基于通过拍摄而获取到的图像数据来进行裸芯片d的定位及表面检查。通过对图像数据进行图像处理，从而计算中间载台31上的裸芯片d相对于芯片贴装机10的裸芯片位置基准点的偏移量(x、y、θ方向)并进行定位。需要说明的是，预先将中间载台31的规定位置作为装置的初始设定来保持裸芯片位置基准点。通过对图像数据进行图像处理来进行裸芯片d的表面检查。
53.已将裸芯片d搬送到中间载台31上的拾取头21返回裸芯片供给部1。按照上述步骤将下一个裸芯片d从切割带16剥离，之后按照同样的步骤从切割带16一个一个地剥离裸芯片d。
54.(预加工工序(工序s4))
55.在s2工序之后，通过搬送部5将基板s搬送到预加工载台96上。通过预加工摄像头94拍摄涂敷前的基板s的表面，并基于通过拍摄而获取到的图像数据来确认应涂敷膏体的面。若应涂敷的面没有问题，则确认由预加工载台96支承的基板s的要被涂敷膏体的位置并进行定位。与贴装部4同样地，定位通过图案匹配等来进行。
56.将膏体从注射器91前端的喷嘴喷射出，并将其按照喷嘴的轨迹进行涂敷。以想要涂敷的形状而通过驱动部93在xyz轴上驱动喷嘴，并根据喷嘴的轨迹来描绘
×
标记形状或十字形状等自由轨迹以进行涂敷(描绘)。此外，除了喷嘴以外，也可以在注射器91的前端设置压印头(stamp head)。
57.通过预加工摄像头94拍摄所涂敷的膏体。基于通过拍摄而获取到的图像来确认是否准确地涂敷了膏体，并对所涂敷的膏体进行检查(外观检查)。即，在外观检查中，确认所涂敷的膏体是否以规定形状且以规定量被涂敷在规定位置上。检查内容例如是有无膏体、涂敷面积、涂敷形状(不足、溢出)等。除了在通过二值化处理将膏体的区域分离出来后数像
素数的方法以外，还可以通过基于差分的比较、基于图案匹配的分数比较的方法、基于轮廓提取的形状判定等来进行检查。
58.(贴装工序(工序s5))
59.若涂敷没有问题，则通过搬送部5将基板s搬送到贴装载台46上。通过基板识别摄像头44拍摄载置于贴装载台46上的基板s，并通过拍摄来获取图像数据。通过对图像数据进行图像处理来计算基板s相对于芯片贴装机10的基板位置基准点的偏移量(x、y、θ方向)。需要说明的是，预先将贴装部4的规定位置作为装置的初始设定来保持基板位置基准点。
60.根据在工序s3中计算出的中间载台31上的裸芯片d的偏移量来修正贴装头41的吸附位置，并通过筒夹42吸附裸芯片d。通过从中间载台31吸附了裸芯片d的贴装头41将裸芯片d贴装在由贴装载台46支承的基板s的规定部位。通过基板识别摄像头44拍摄被贴装在基板s上的裸芯片d，并基于通过拍摄而获取到的图像数据来进行裸芯片d是否被贴装在所希望的位置等的检查。
61.已将裸芯片d贴装在基板s上的贴装头41返回中间载台31。按照上述步骤从中间载台31拾取下一个裸芯片d，并将其贴装到基板s上。重复该操作以在基板s的所有贴附区域p上贴装裸芯片d。
62.(基板搬出工序(工序s6))
63.将贴装有裸芯片d的基板s搬送到基板搬出部7。利用基板搬出部7从基板搬送爪51取下贴装有裸芯片d的基板s，并将其储存在基板盒内。从芯片贴装机10搬出储存有基板s的基板盒。
64.如上所述，裸芯片d被安装在基板s上并被从芯片贴装机10搬出。将安装有裸芯片d的基板s搬送到导线接合工序，以使裸芯片d的电极借助au线等与基板s的电极电连接。将基板s搬送到模塑工序，以通过利用模塑树脂(未图示)将裸芯片d和au线密封而完成封装。
65.使用图5对在通过预加工摄像头94拍摄膏体pa时所用的照明装置进行说明。
66.预加工摄像头94设于涂敷在基板s上的膏体pa的上方。照明装置95设于预加工摄像头94的下方且膏体pa的上方。预加工摄像头94、照明装置95及控制部8构成接合材料量的检查装置。
67.预加工摄像头94优选由使用能够实现高速传输的cmos(complementary metal oxide semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器的摄像头(cmos摄像头)构成。预加工摄像头94更优选由高灵敏度的背面照射型cmos摄像头构成。此外，本实施方式中的预加工摄像头94并不限定于cmos摄像头，例如也可以是使用ccd(charge coupled devices：电荷耦合器件)图像传感器的摄像头。
68.照明装置95通过将多个光源95a～95l配置成圆顶(半球状的球壳)状而构成。由此，能够实现光源的多点化。各光源95a～95l能够单独点亮及熄灭。
69.来自光源95e～95h的照射光朝向膏体pa的入射角(相对于预加工摄像头94的光轴的角度)小于来自光源95a～95d的照射光朝向膏体pa的入射角。来自光源95i～95l的照射光的入射角小于来自光源95e～95h的照射光朝向膏体pa的入射角。例如，光源95a～95d配置在同一水平面内。光源95e～95h配置在比光源95a～95d靠上方的同一水平面内。光源95i～95l配置在比光源95e～95h靠上方的同一水平面内。
70.光源95a～95l分别为点光源。光源95a～95l例如分别是利用直径为1mm左右以下、
优选为几百μm左右的光纤进行输出的led(light emitting diode：发光二极管)光源。另外，照明装置95例如也可以是通过在圆顶内表面设置多个由led(light emitting diode)构成的光源而构成的圆顶照明。在该情况下，通过将led单独打开/关闭而能够改变照明光的发光位置。此外，光源的多点化也可以通过移动一个或多个光源来进行。例如，在移动多个光源的情况下，照明装置95也可以构成为具备光源95a、95e、95i，并且光源95a、95e、95i分别在同一平面内移动。
71.控制部8获取来自照明装置95的各光源的照射光直接反射的位置(直接光的反射位置)，并根据所获取的直接光的反射位置来测定作为液体面的膏体pa的形状。在直接光的反射位置上形成亮点。光源的个数越多则越能以高分辨率进行测定。
72.使用图6的(a)、图6的(b)、图6的(c)、图7的(a)、图7的(b)、图8及图9对膏体pa的形状测定方法进行说明。
73.(拍摄)
74.图6的(a)示出了仅光源95a点亮的情况下的图像，图6的(b)示出了仅光源95b点亮的情况下的图像，图6的(c)示出了仅光源95c点亮的情况下的图像。
75.如图6的(a)至图6的(c)所示，控制部8使光源95a、95b、95c一个一个地点亮，并通过预加工摄像头94针对每个光源拍摄在膏体pa的表面直接反射而形成的亮点bs1、bs2、bs3。对于光源95d～95l也是一个一个地点亮并拍摄膏体pa。在此，在附图中用黑色表示膏体pa，并用白色表示亮点bs1、bs2、bs3。
76.(亮点中心的计算)
77.如图6的(a)至图6的(c)所示，由于亮点bs1、bs2、bs3不是点而是椭圆形等具有扩展的形状，所以控制部8在各图像中计算亮点的中心(亮点中心)。以所计算出的亮点中心作为亮点位置。关于亮点中心的决定方法，除了单纯的区域中心(上下或左右的界限点的中心)以外，根据形状的变形情况，也可以是重心、最大光度点、最大内切圆的中心点等。
78.此外，希望光源的发光面面积尽可能小，以使亮点尽可能接近点。换言之，希望从形成亮点的直接光的反射位置来看，光源的视角尽可能小。另外，希望光源尽可能明亮。亮点中心的计算也可以不是在每次拍摄时都进行，而是在所有拍摄之后一起进行。
79.(膏体的形状计算)
80.控制部8根据所计算出的二维图像内的亮点中心(亮点位置)来计算三维空间上的反射点，从而得到膏体的形状。为了不使说明变得复杂，以下对光源位于x轴上的例子进行说明。
81.使用图7的(a)及图7的(b)对形成亮点的反射面的角度的计算方法进行说明。
82.预加工摄像头94处于离膏体pa足够远的位置，以使得从膏体pa来看，能够将预加工摄像头94视为始终处于同一方向。换言之，预加工摄像头94与膏体pa之间的距离(拍摄距离)相对于膏体pa的大小而言足够大。例如，拍摄距离为100mm左右，膏体宽度为0.3～10mm左右。在图7的(a)中，为了方便而设为预加工摄像头94处于膏体pa的正上方，但预加工摄像头94的方向也可以未必是膏体pa的正上方。只要能够近似于在作为拍摄对象的膏体的整个区域内处于恒定方向即可。
83.将图5所示的光源95a～95l之一作为光源ls进行说明。光源ls由于是点光源、且与膏体pa的距离足够长，所以被视为平行光源。来自光源ls的照射光朝向基板s的表面上的预
加工摄像头94的视野的中心o。相对于视野中心o而言的光源ls的位置及预加工摄像头94的位置是已知的。由于光源ls是平行光，所以照射光的行进方向是已知的。另外，膏体pa中的反射光的行进方向是铅垂方向，是已知的。即，以中心o为起点且以光源ls的位置为终点的矢量、和以中心o为起点且以预加工摄像头94的位置为终点的矢量是已知的。因此，光源ls的照射光与反射光所成的角度(θ)是两个矢量所成的角度，从而能够计算出来。
84.若将通过光源ls形成亮点bs的反射面的角度(反射面的法线方向)设为φ，则能够根据反射定律从θ将其计算出来。即φ＝θ/2。所计算出的φ是与铅垂方向所成的角度，且是反射面的切线td的方向(接触面方向)与x方向(水平面)所成的角度(切线td的斜率)。
85.如图7的(b)所示，若将通过光源ls形成的亮点bs相对于预加工摄像头94的视野cv的中心o而言的亮点位置设为x
bs
，则x
bs
能够根据由预加工摄像头94拍摄到的图像而计算出来。
86.接着，使用图8及图9对亮点在z方向上的位置(z位置、高度)的计算方法进行说明。
87.如图8所示，对形成四个亮点bsa、bsb、bsc、bsd的情况进行说明。将四个亮点bsa、bsb、bsc、bsd相对于预加工摄像头94的视野cv的中心o而言的亮点位置设为xa、xb、xc、xd。
88.如图9所示，将形成亮点bsa的位置及形成亮点bsa的反射面的切线tda配置在x轴上。同样地，将形成亮点bsb的位置及形成亮点bsb的反射面的切线tdb配置在x轴上，将形成亮点bsc的位置及形成亮点bsc的反射面的切线tdc配置在x轴上，并将形成亮点bsd的位置及形成亮点bsd的反射面的切线tdd配置在x轴上。在此，若将切线tda、tdb、tdc、tdd的斜率分别设为φa、φb、φc、φd，则φa＜φb＜φc＜φd。通常，随着膏体远离中心或中心线，其表面相对于基板的斜率变大。
89.以相邻的亮点bsa、bsb的两条切线tda、tdb的交点ipa位于两个亮点bsa、bsb的中间点cpa的方式配置亮点bsa、bsb及切线tda、tdb的z位置。在此，中间点cpa位于与视野中心o相距|xa+(xb－xa)/2|的距离处。
90.以两条切线tdb、tdc的交点ipb位于两个亮点bsb、bsc的中间点cpb的方式配置亮点bsb、bsc及切线tdb、tdc的z位置。在此，中间点cpb位于与视野中心o相距|xb+(xc－xb)/2|的距离处。
91.以两条切线tdc、tdd的交点ipc位于两个亮点bsc、bsd的中间点cpc的方式配置亮点bsc、bsd及切线tdc、tdd的z位置。在此，中间点cpc位于与视野中心o相距|xc+(xd－xc)/2|的距离处。
92.由此，能够决定交点ipa～ipc及亮点bsa～bsd的z位置，因此能够根据将各个交点ipa～ipc及亮点bsa～bsd连结的多边形来近似地计算膏体的形状(体积)。此外，上述的插值方法是一个例子，也可以使用例如样条插值或拉格朗日插值等其他方法。
93.最外侧的亮点的z位置能够成为与各亮点整体相关的偏移值。由于作为芯片贴装机只要能够进行相对量的监视即可，所以例如如图8所示，既可以将最外侧的亮点bsd的z位置设为0，也可以将z位置设为0以外的规定值。即，最外侧的亮点的z位置可以暂定。另外，也可以将膏体的边界点的反射面暂定为一定的角度(垂直或接近垂直的值等)。
94.也可以使光源ls向接近包含基板表面的水平面的方向移动，并检索亮点与膏体轮廓面接触的(能够拍摄亮点的最大的φ)位置。由此，能够使最外侧的亮点的高度近似于0，从而能够进行膏体的绝对量测定。
95.为了使本实施方式更加明确而对几个比较例进行说明。
96.(第一比较例)
97.使用图10的(a)、图10的(b)及图10的(c)对第一比较例进行说明。
98.在图5所示的照明装置中，考虑将光源95a～95l全部点亮而形成多个亮点。将该情况称为第一比较例。在第一比较例中，如图10的(a)所示，能够预先大致预测各光源的反射位置即亮点的情况较好。在此，亮点bs1是由光源95a形成的亮点，亮点bs2是由光源95b形成的亮点，亮点bs3是由光源95c形成的亮点，亮点bs4是由光源95d形成的亮点。
99.但是，如图10的(b)所示，在想测定的被摄体的形状不稳定的情况下，用白色表示的亮点的位置没有规则性(与光源的相关性)，难以辨别哪个亮点相当于哪个光源，无法再进行测定。
100.另外，如图10的(c)所示，在膏体的形状复杂的情况下，相对于一个光源产生的亮点并不限于一个，光源的多点化使光源与亮点的组合辨别变得更加困难。
101.在实施方式中，通过单独进行各光源的点亮且每次都进行拍摄，能够保持光源与亮点的相关性。
102.(第二比较例)
103.为了解决第一比较例的上述问题，考虑通过改变每个光源的波长并设置能够进行颜色识别的摄像头来确保光源与亮点的相关性。将该情况称为第二比较例。第二比较例由于按颜色区分时的颜色数量有限，所以多点化光源的个数存在上限。另外，在第二比较例中，由于受到被摄体的分光反射特性(反射光谱)的影响，所以根据带颜色的液体的颜色而有时无法使用。
104.在实施方式中，通过单独进行各光源的点亮且每次都进行拍摄，能够保持光源与亮点的相关性。由此，由于无需改变每个光源的波长，所以不存在上述第二比较例的问题。
105.(第三比较例)
106.使用图11及图12对第三比较例进行说明。
107.考虑如下方法：通过使用设于膏体上方的摄像头(上方摄像头)拍摄膏体并测定其面积来检查膏体的涂敷量。将该情况称为第三比较例。但是，在从上方摄像头进行的拍摄中只单纯知道涂敷面积。例如，膏体的粘度因温度而异，其结果是表面张力不同。因此，如图11的侧视图所示，即使膏体pa与基板s所成的角度(接触角)有差异，如图11的图像所示，涂敷面积也可能相同。换言之，即使是相同的涂敷面积，由于因表面张力等而导致的隆起状态的差异，涂敷量(体积或质量)也会不同且不是恒定的。
108.例如，虽然在微小裸芯片(例如1mm见方左右)上进行微小量(比微小裸芯片小的平面积的微小面积)的膏体的涂敷，膏体的涂敷量容易受到涂敷时的注射器的高度的些微变化等的影响。另外，在微小面积的涂敷中，若通过第三比较例测定涂敷量，则有时会因膏体pa的表面张力等的影响而导致测定量与实际大不相同。当因该原因而导致涂敷量出现差异时，如图12所示，会影响裸芯片被贴装在基板上时的膏体pa的溢出量(hd)和爬升量(ha)。在微小裸芯片的情况下，即使是涂敷量的些微差异也会使变化率变大，因此对贴装工艺有很大影响。
109.微小裸芯片的小型化进一步发展，除了单纯的裸芯片以外还具有mems构造的器件等正在复杂化。膏体也需要微小量涂敷技术，其涂敷量控制也要求更加准确。因此，即使在
进行涂敷量控制方面，也要求能够由进行涂敷工序的芯片贴装机本身测定或检查涂敷量。
110.在实施方式中，由于能够更准确地计算膏体的涂敷量，所以能够对微小裸芯片进行涂敷量的测定或检查，能够进行更准确的涂敷量控制。
111.(其他比较例)
112.也考虑如下方法：使配置为铅垂(正上方)的摄像头的焦点位置变化、并将聚焦的位置进行合计来类推形状的方法(第四比较例)；使用立体摄像头(多个摄像头)立体地进行识别的方法(第五比较例)；使用在平行光光源上设有狭缝而能够形成条纹状影子的斑纹光源来投影条纹的方法(第六比较例)。
113.第四至第六比较例的方法由于利用找出表面位置的像，所以以对象表面发生漫反射为前提。在像膏体等的液体表面那样以镜面反射为主导的对象物的情况下，所反射的光源侧的位置关系和像的影响很强，难以类推反射面的位置。
114.在具有透明性的液体中，几乎都是来自液面内部的光更占主导。由于液体表面的镜面反射光不聚焦，所以只聚焦于表面上的些微漫射光。但是，就其光量而言，来自内部的反射光的光量指数性地更大，会埋没在该光中，在第四比较例或第五比较例的方法中，其结果是无法在表面聚焦。在膏体中，除了透明、半透明的膏体以外还有在内部包含微细粒子状的银等金属的膏体，也有难以检测表面的膏体。
115.在第六比较例的方法中，由于漫反射体不依赖于反射定律，所以拍摄图像根据由平行光光源形成的斑纹光源的光所照射的位置而变成条纹。膏体等形成的半球部分根据光源光的到达位置而形成条纹图案。相对于此，在镜面反射的情况下，当平行光因遵循反射定律而到达表面时，其反射光并不限于聚光于摄像头。因此，在第六比较例的方法中，在镜面反射的情况下只能在表面看到背景的景色弯曲。
116.实施方式除了能够检测作为进行镜面反射的液体的膏体的表面、和透明、半透明的膏体的表面以外，还能够检测在内部包含微细粒子状的银等金属的膏体的表面。另外，实施方式的方法不仅能够适用于膏体，还能适用于焊锡等进行镜面反射的金属的表面检测。即，能够测定或检查具有镜面反射面的立体形状的液体或金属的体积。
117.在实施方式中，由于能够进行膏体的涂敷量的监视，所以具有下述一个或多个效果。
118.(1)能够在生产工序中针对每次涂敷或每隔恒定间隔地检查/测定涂敷量。
119.(2)在生产工序中基于由上述(1)测定出的涂敷量来发出涂敷量异常的警告或错误，或者，通过反馈涂敷量的增减而能够谋求涂敷量的稳定化。
120.(3)通过上述(2)能够使贴装后的膏体的溢出量、爬升量稳定化。
121.(4)能够使芯片贴装机组装的产品的成品率提高。
122.以上，基于实施方式对由本案发明人所完成的发明进行了具体说明，但本发明并不限定于上述实施方式，当然能够进行各种变更。
123.例如，在实施方式中对膏体的刚刚涂敷之后的形状测定(涂敷量检查)进行了说明，但也能适用于贴装后的膏体的润湿性检查(膏体的溢出量或爬升量)、焊锡的形状测定、焊锡的圆角(fillet)检查(焊锡的溢出量或爬升量)。
124.另外，在实施方式中作为照明装置以点光源为例进行了说明，但也可以使用环形照明作为照明装置。由此，能够在膏体的表面获取相等的倾斜角度下的等高线那样的图像，
能够谋求检查速度的提高。
125.另外，在实施方式中对俯视时为圆形的膏体进行了说明，但也能适用于通过一边移动喷嘴一边进行的涂敷(笔形手电筒、描画)而形成的膏体的检查。
126.另外，在实施方式中说明了利用预加工摄像头进行检查的例子，但也可以利用基板识别摄像头或贴装摄像头进行检查。
127.另外，在实施方式中作为照明装置以点光源为例进行了说明，但也可以进一步追加基于点光源或平行光源的同轴照明来进行检查。由此，能够获取φ＝0的图像，能够进行外廓检查。
128.另外，在实施方式中说明了以下例子：在裸芯片供给部1与贴装部4之间设有中间载台部3，将利用拾取头21从裸芯片供给部1拾取的裸芯片d载置于中间载台31上，利用贴装头41从中间载台31再次拾取裸芯片d，并将其贴装在被搬送来的基板s上。但也可以将利用贴装头41从裸芯片供给部1拾取的裸芯片d贴装在基板s上。
129.另外，在实施方式中以芯片贴装机为例进行了说明，但也能适用于倒装芯片贴装机或芯片安装装置。

技术特征：
1.一种安装装置，其特征在于，具备：摄像装置，其面向具有镜面反射面的接合材料；照明装置，其具有设于所述接合材料的上方的光源；和控制装置，其构成为基于改变所述光源的照射位置并由所述摄像装置拍摄所述接合材料而得到的多个图像，来检查所述接合材料。2.根据权利要求1所述的安装装置，其特征在于，所述控制装置构成为，基于拍摄来自所述光源的照射光在所述接合材料的表面上的反射点即亮点而得到的所述多个图像来计算图像内的多个亮点位置，基于所述图像内的多个亮点位置来计算空间上的多个亮点位置，基于所述空间上的亮点位置来计算所述接合材料的形状。3.根据权利要求2所述的安装装置，其特征在于，所述控制装置构成为基于所述图像内的亮点位置、所述光源的位置及所述摄像装置的位置来计算所述空间上的亮点位置。4.根据权利要求3所述的安装装置，其特征在于，所述控制装置构成为，基于所述图像内的亮点位置、所述光源的位置及所述摄像装置的位置来计算所述图像内的亮点位置处的所述接合材料的表面的法线方向，基于所述法线方向来计算所述图像内的亮点位置处的所述接合材料的表面的切线方向，基于所述图像内的亮点位置和所述切线方向来计算所述空间上的亮点位置，基于所述切线方向及所述空间上的亮点位置来计算所述接合材料的形状。5.根据权利要求4所述的安装装置，其特征在于，所述控制装置构成为通过移动所述光源来改变所述照射位置。6.根据权利要求5所述的安装装置，其特征在于，所述控制装置构成为检索所述亮点与所述接合材料的轮廓面接触的位置。7.根据权利要求4所述的安装装置，其特征在于，所述控制装置构成为，将形成在所述接合材料的最外侧的亮点的高度、或所述接合材料的边界点的亮点位置处的所述接合材料的表面的切线方向暂定为规定值。8.根据权利要求1所述的安装装置，其特征在于，所述照明装置具有能够单独点亮及熄灭的多个光源，所述控制装置构成为通过将所述多个光源点亮及熄灭来改变所述照射位置。9.一种检查装置，其特征在于，具备：摄像装置，其面向具有镜面反射面的接合材料；照明装置，其具有设于所述接合材料的上方的光源；和控制装置，其构成为基于改变所述光源的照射位置并由所述摄像装置拍摄所述接合材料而得到的多个图像来检查所述接合材料。10.一种元件组装方法，其特征在于，具有如下工序：将基板搬入安装装置的工序，该安装装置具备面向具有镜面反射面的接合材料的摄像
装置、和具有设于所述接合材料的上方的光源的照明装置；在所述基板上涂敷所述接合材料的工序；基于改变所述光源的照射位置并由所述摄像装置拍摄所述接合材料而得到的多个图像来检查所述接合材料的工序；以及在所述基板上经由所述接合材料贴附元件的工序。11.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，具有如下工序：将基板搬入安装装置的工序，该安装装置具备面向焊锡或膏体即接合材料的摄像装置、和具有设于所述接合材料的上方的光源的照明装置；在所述基板上涂敷所述接合材料的工序；基于改变所述光源的照射位置并由所述摄像装置拍摄所述接合材料而得到的多个图像来检查所述接合材料的工序；以及在所述基板上经由所述接合材料贴装裸芯片的工序。

技术总结
本发明提供一种用于使接合材料的检查精度提高的安装装置、检查装置、元件组装方法及半导体器件的制造方法。安装装置具备：摄像装置，其面向具有镜面反射面的接合材料；照明装置，其具有设于所述接合材料的上方的光源；和控制装置，其构成为基于改变所述光源的照射位置并由所述摄像装置拍摄所述接合材料而得到的多个图像来检查所述接合材料。的多个图像来检查所述接合材料。的多个图像来检查所述接合材料。


技术研发人员：小桥英晴
受保护的技术使用者：捷进科技有限公司
技术研发日：2023.01.31
技术公布日：2023/9/14