JPH0274048A - 微小部品位置決め装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、微小部品位置決め装置および方法に関し、特
に顕ｖＩｔ鏡を用いて微小部品を位置合わせする微小部
品位置決め装置および方法に関する。

〔従来技術〕

基板のボンディングパッドに被加工物を設置して加工す
る方法には、顕微鏡を用いて高精度の位置決めが行う方
法がある。

この位置決め方法は、例えば第２図および第３図に示さ
れる。

第２図および第３図において、２０はボンディングパッ
ド、２１は加工具、２２は被加工物（ボール）、２３は
顕微鏡、２４は基準点、２５は基準面、２６は誤基準点
、２７は位置ずれ量、２８は基板２９の高低差、２９は
基板である。

また、加工具２１は垂直方向に配置し、＠微鏡２３は斜
め方向から被加工物２２を捉える。

この場合、基板２９の反りや高低差２８があると、被加
工物２２を載せる基板２９をある距離移動させる際に基
準面２５を見誤まり、作業者は基準点２４に基板２９の
ボンディングパッド２ｏと被加工物２２を置いたつもり
でも、顕微鏡２３の光軸上の誤基準点２６に合わせて加
工しようとすると、基準点２４から大きくずれてしまう
。

このため、加工具２１とボンディングパッド２０、ある
いは加工具２１と被加工物２２との間に位置ずれ量２７
が生じて加工不良が発生する。

このような作業の具体例としては、手動のワイヤボンデ
ィングにおいて基板２９上のボンディングパッド２０に
微細線のボールを被加工物２２として位置決めし、加工
具２１のボンディングヘッドを高精度に位置決めして、
ボールを垂直方向から加圧した後、加熱するか、あるい
は超音波を加えて微１８線を接合する場合等がある。

なお、従来の顕微鏡では１位置決め用目盛板を内蔵する
場合、接眼レンズに固定されていた。また被測長物の測
長を目的とした顕微鏡には、その顕微鏡内に設けた目盛
板を一方向に移動させ、被測長物の位置に合わせてこれ
を測長するものもある。

この種の装置として関連するものには９例えば特開昭５
９−２２５５３７号が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、加工具を垂直方向に位置させ、顕微
鏡によって斜め方向から被加工物を捉える場合、基板の
反りや高低差があると１作業者は顕微鏡の光軸上の誤基
準点に合わせて加工してしまい、基準点から大きくずれ
るため、加工具とボンディングパッド、あるいは加工具
と被加工物との間には１位置ずれ量が生じて加工不良が
多発するという問題があった。

本発明の目的は、このような問題点を改善し。

顕微鏡を斜め方向から使用して被加工物の位置決めを行
う場合、基板の反りや高低差があっても、位置ずれを防
止して高精度に位置決めを行うことが可能な微小部品位
置決め装置および方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため１本発明の微小部品位置決め装
置は、被加工物を斜め方向から見る位置に設置した顕微
鏡、および被加工物を設置する基板を移動する手段を備
え、高低差のある基板のボンディングパッドに被加工物
を！！して、固定された加工具により加工する場合、基
板を移動させ、加工具のヘッドに対応する基準点に、顕
微鏡により被加工物およびボンディングパッドを位置決
めする微小部品位置決め装置において、顕微鏡の接眼レ
ンズと対物レンズと間の焦点が定まった位置に、加工具
および被加工物の形状に対応するマークを有する目盛板
、および目盛板をＸＹ力方向微調整する手段（微調ツマ
ミ）を設けたことに特徴がある。

また５本発明の微小部品位置決め方法は、高低差のある
基板のボンディングパッドに被加工物を設置して、固定
された加工具により加工する場合、顕ｖｌＪ鏡で斜め方
向から該被加工物を捉え１Ｍ基板を移動させて、該加工
具のヘッドに対応する基準点に該被加工物およびボンデ
ィングパッドを位置決めする微小部品位置決め方法にお
いて、顕微鏡の接眼レンズおよび対物レンズ間の焦点位
置に、加工具および被加工物の形状に対応するマークを
有する目盛板、および該目盛板をＸＹ力方向微調整する
手段（＊調ツマミ）を設け、顕微鏡の目盛とその目盛に
対応する加工具ヘッドの位置を確認して、目盛板を移動
させ、対応するマークを加工具に合わせた後、目盛板を
基準として被加工物を移動させて、被加工物をマークに
合わせることに特徴がある。

〔作用〕

本発明においては、顕微鏡の接眼レンズと対物レンズと
の間に、ＸＹ力方向微調ツマミを有する目盛板を設置す
ることにより、顕微鏡を斜め方向から使用して被加工物
の位置決めを行う場合、基板の反りや高低差があっても
、加工具に対する被加工物の位置決めを精度良く行うこ
とができる。

すなわち、基板への搭載作業を行う際、接眼レンズを覗
き、基板の反りや高低差が無い場合には。

そのまま目盛板を目安に搭載作業を行う。

また、基板の反りや高低差がある場合には、目盛板上の
クロスマークを移動させて、対応する加工具のセンタに
位置合わせした後、この目盛板を基準として被加工物を
移動させて目盛板上のクロスマークと対応する被加工物
を位置合わせすることにより、加工具の被加工物に対す
る高精度の位置決めを行うことができる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を図面により説明する。

第１図は、本発明の一実施例における目盛板を組み込ん
だ顕微鏡の接眼レンズホルダ内部を示す構成図、第４図
は本発明の一実施例における目盛板の概観図、第５図は
本発明の一実施例における目盛板の刻印部分の拡大図で
ある。

第１図、第４図および第５図において、１は目盛板、２
はセンタライン、３はボール外形ライン。

４はヘッド外形ライン、５はパッド外形ライン。

６は接眼レンズ、７は接眼レンズホルダ、８は微調ツマ
ミである。

第４図の目盛板１は、透明なガラス板上に目盛が刻印さ
れたものであり、また第４図における刻印部分Ａの拡大
図は第５図に示される。

このボール外形ライン３は、クロスマークを有し、ボン
ディングパッドとパッド外形ライン５との位置合わせを
した後、ボンディングパッド上に被加工物のボールを置
く際の目安にする。またヘッド外形ライン４は、ヘッド
を下降させて、加工具のヘッドの像と一致させるために
用いる。またパッド外形ライン５は、位置決めの始めに
、ボンディングパッドと合わせてボンディングパッドの
位置を設定する際、およびボンディングパッドとの位に
合わせ（微調整）を行う際に用いる。

また、目盛板１を顕微鏡の接眼レンズに組み込んだ場合
の構成は第１図に示される。

本実施例では、接眼レンズ６の焦点に目盛板１が位置す
るように、ＸＹ力方向微調ツマミ８を設ける。これによ
り、ボンディングパッドとパッド外形ライン５との位置
合わせを行う際、ＸＹ力方向微調整を行う。

なお１本実施例におけるクロスマークはボール径の大小
を問わず２位置決めを正確に行うためのものであり、ボ
ールセンタを合わせるために設けている。

次に、本実施例の微小部品位置決め方法について述べる
。

第６図は、本発明の一実施例における微小部品位置決め
方法の手順を示す説明図、第７図は本発明の一実施例に
おける位置ずれ量と従来の方法による位置ずれ量との比
較を示す説明図である。

第６図において、２はセンタライン、３はボール外形ラ
イン、４はヘッド外形ライン、５はパッド外形ライン、
９は基板、１０はボンディングパッド、１１は加工具の
ヘッド、１２はボール（被加工物）である。

本実施例では、顕微鏡の中に設けたクロスマークあるい
は目盛を、目盛板の微調ツマミを用いて移動させ、加工
具のセンタ（センタライン２）あるいはヘッド外形ライ
ン４に合わせる手順と、被加工物１２を移動させ、対応
する目盛に合わせる手順と、加工具により被加工物１２
に所定の加工を行う手順とを基本にして、微小部品の位
置決めを行う。

すなわち、まずステップ■のように、接眼レンズを覗き
ながら、ボンディングパッド１０の像とスコープ内に見
えるパッド外形ライン５を、基板９をＸＹ力方向動かし
て一致させる。この場合。

必要に応じて基板９を回転させ、θ方向の位置ずれを補
正する。

次に、ステップ■のように、加工具のヘッド１１を下降
させる。

次に、ステップイ■のように、ヘッド１１の像とヘッド
外形ライン４を、ＸＹ力方向微調ツマミ８を使用して一
致させる。なお、θ方向の位置ずれもあれば、接眼レン
ズを回転させて位置合わせする。

次に、ステップ■のように、ヘッド１１を上昇させる。

次に、ステップ■のように、接眼レンズを覗きながら、
ステップ■でずれたボンディングパッド１０の像とスコ
ープ内に見えるパッド外形ライン５を基板９を動かして
一致させる。

次に、ステップ■のように、接眼レンズ６を覗きながら
、ボール外形ライン３を目安にして、ボンディングパッ
ド１ｏの上にボール１２を置く。

このような手順で作業することにより、ヘッド１１に対
してＷ！微鏡を斜めに取り付けた場合、基板の反りや高
低差によって生じる位置ずれ、つまりヘッド１１に対す
るボンディングパッド１０およびボール１２の位置ずれ
を容易に補正することができる。

また、本実施例により位置決めした場合の位置ずれ量は
第７図に示される。

すなわち、基板の反りや高低差がある場合でも、治具を
用いない場合や目盛のみを使用した場合に比べ、高精度
に位置決めすることが可能である。

なお１本実施例の他にも１例えば、（１）高精度微小部
品を垂直方向から基板上に搭載する際、搭載する部品形
状を斜め方向からモニタして自動認識し、モニタのセン
タに対する部品のずれを予め認識した上で、搭載パター
ンの位置に部品のずれ分を補正して位置決めする場合、
（２）高倍率で斜視方向から測長する際、測定する基準
面を一定にして測長するため、試料の反りや高低差によ
り生じるずれを検知し、そのずれに対して目盛板を合わ
せ込むように微調移動した後、対象物の寸法を目盛板上
から読み取る場合、（３）位置決めを容易にするため、
加工部分を斜視方向からレーザ等の微細ポインタにて表
示する際、加工具を加工ポイントに位置させた状態で斜
視方向のレーザーポインタを合わせ込み、その後にポイ
ンタを目安に被加工物を位置決めする場合等について１
本実施例を応用して同様の効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、顕微鏡を斜め方向から使用して被加工
物の位置決めを行う場合、基板の反りや高低差があって
も、加工具に対する被加工物の位置決めを精度良く行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における目盛板を組み込んだ
顕微鏡の接眼レンズホルダ内部を示す構成図、第２図お
よび第３図は従来の微小部品位置決め方法を示す説明図
、第４図は本発明の一実施例における目盛板のｍａ図、
第５図は本発明の一実施例における目盛板の刻印部分の
拡大図、第６図は本発明の一実施例における微小部品位
置決め方法の手順を示す説明図、第７図は本発明の一実
施例における位置ずれ量と従来の方法による位置ずれ量
との比較を示す説明図である。 １：目盛板、２：センタライン、３：ボール外形ライン
、４：ヘッド外形ライン、５：パッド外形ライン、６：
接眼レンズ、７：接眼レンズホルダ、８：＠調ツマミ、
９，２９：基板、１０，２０：ボンデイングパッド、１
１：加工具のヘッド、１２゜２２：ボール（被加工物）
、２１：加工具、２３：顕微鏡、２４：基準点、２Ｓ：
基準面、２６：誤基板点、２７：位置ずれ量、２８：基
板２９の高低差。 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、斜め方向から被加工物を見る顕微鏡、および該被加
   工物を設置する基板を移動する手段を備え、高低差のあ
   る基板のボンディングパッドに被加工物を設置して、固
   定された加工具により加工する場合、該基板を移動させ
   、該加工具のヘッドに対応する基準点に、該顕微鏡によ
   り該被加工物およびボンディングパッドを位置決めする
   微小部品位置決め装置において、上記顕微鏡の接眼レン
   ズ鏡筒内に、加工具および被加工物の形状に対応するマ
   ークを有する目盛板、および該目盛板をＸＹ方向に微調
   整する手段を設けたことを特徴とする微小部品位置決め
   装置。 ２、高低差のある基板のボンディングパッドに被加工物
   を設置して、固定された加工具により加工する場合、顕
   微鏡で斜め方向から該被加工物を捉え、該基板を移動さ
   せて、該加工具のヘッドに対応する基準点に該被加工物
   およびボンディングパッドを位置決めする微小部品位置
   決め方法において、上記顕微鏡の接眼レンズ鏡筒内に、
   加工具および被加工物の形状に対応するマークを有する
   目盛板、および該目盛板をＸＹ方向に微調整する手段を
   設け、該顕微鏡の目盛と該目盛に対応する加工具ヘッド
   の位置を確認して、該目盛板を移動させ、対応する該マ
   ークを該加工具に合わせた後、該目盛板を基準として被
   加工物を移動させ、該被加工物を該マークに合わせるこ
   とを特徴とする微小部品位置決め方法。