JPH03217029A

JPH03217029A - 位置検出装置

Info

Publication number: JPH03217029A
Application number: JP1186990A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Yamada; 勝哉山田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-01-23
Filing date: 1990-01-23
Publication date: 1991-09-24
Anticipated expiration: 2013-12-16
Also published as: JP2839614B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は極小部品を取扱う工具の位置を検出するため
に好適する位置検出装置に関する。

（従来の技術）たとえばダイボンダーにおいては、極小部品として４０
０μｍ　Ｘ　８００μｍ程度の極めて小さな発光ダイオ
ードのチップを工具としてのキャピラリでトレイから吸
着してボンデイング位置に供給するということが行われ
ている。その場合、上記キャピラリの先端位置をチップ
に対して高精度に一致させないと、上記キャピラリがチ
ップの上面を吸着せずに側面を吸着してしまうというこ
とがある。したがって、上記チップとキャピラリとの位
置を検出し、上記チップに対して上記キャピラリを高精
度に位置決めしなければならない。

上記チップの位置検出は、チップステージ上のトレイに
収容されたチップに光を当て、ダイボンダーに備えられ
た撮像装置で上記トレイを撮像し、それによって上記チ
ップの位置を検出するようにしている。

これに対してキャピラリは、先端を上記チップに向けて
設けられているから、上記撮像装置によって撮像してそ
の先端の位置を検出するということができない。

そこで、従来はチップステージ上に第４図に示すように
基準穴ａが形成されたマスクプレートｂを設置し、キャ
ピラリＣの斜め上方に配置した顕微鏡ｄを覗きながらマ
スクプレートｂを移動させ、その基準穴ａにキャピラリ
Ｃの先端を合わせ、それによってキャピラリＣの位置を
検知するようにしていた。

しかしながら、このようにしてキャピラリＣの先端の位
置を検出するようにすると、キャピラリＣを顕微鏡ｄに
よって斜め上方から見ることになるから、その先端をマ
スクプレートｂの基準穴ａに高精度に一致させることが
難しいということある。しかも、作業者は肉眼で上記基
準穴ａとキャピラリＣ先端との位置合わせを行わなけれ
ばならないため、作業性が悪いばかりか、作業時間が長
くかかるなどのこともあった。

（発明が解決しようとする課題）このように従来は工具先端の位置検出を顕微鏡によって
斜め上方から観察して行っていたので、精度や作業性な
どの点で問題があった。

この発明は上記事情にもとずきなされたもので、その目
的とするところは、工具の先端の位置を簡単かつ高精度
に検出することができるようにした位置検出装置を提供
することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段及び作用）上記課題を解決
するためにこの発明は、上下方向に駆動される工具と、
この工具の下方に対向して配設された水平方向に駆動さ
れるテーブルと、上面に反射率が高く外力によって塑性
変形されやすい材料からなる検知部材が設けられ上記テ
ーブルに着脱自在に保持されるとともに、上記工具を下
方へ駆動することによりその先端で上記検知部材が押圧
変形させられる位置検出治具と、上記テ一ブルの上方に
配置され抑圧変形させられた上記検知部材を撮像する撮
像装置と、この撮像装置からの信号を処理して上記検知
部材の上記工具によって変形させられた箇所の座標を算
出する画像処理装置とを具備する。

このような構成とすれば、検知部材の変形箇所の座標が
工具先端の位置となるから、その位置を作業者の肉眼に
頼らずに精度よく迅速に検出することができる。

（実施例）以下、この発明の一実施例を第１図乃至第３図を参照し
て説明する。第２図は位置検出装置として利用されるダ
イボンダ−１を示し、このダイボンダー１はテーブル装
置２を備えている。このテーブル装置２は、Ｘ駆動モー
タ３によってＸ方向に駆動されるＸ駆動体４と、Ｙ駆動
モータ５によってＹ方向に駆動されるＹ駆動体６とを有
し、このＹ駆動体６上には四隅下面が支柱７によって水
平に支持されたテーブル８が設けられている。

このテーブル８の上面にはたとえば発光ダイオー５ドのチップなどが行列状に多数収容されたトレイ（とも
に図示せず）を着脱自在に位置決め装着することができ
る溝部９が形成されている。

上記テーブル装置２の上方には工具として上記トレイに
収容されたチップを真空吸着するためのキャビラリ１１
が配置されている。このキャビラリ１１は２駆動モータ
ー２によってＺ方向（上下方向）に駆動されるＺ駆動体
１３の先端に設けられ図示しない真空源に接続された吸
着機構１４に着脱自在に保持されている。上記Ｚ駆動体
１３の後端にはスライダー５が固着され、このスライダ
１５は取付体１６に２方向に沿ってスライド自在に設け
られている。そして、この取付体１６に上記２駆動モー
ター２がブラケット１７によって保持され、このＺ駆動
モーター２の回転軸の回転によって連結部材１８が上下
方向に駆動される。そして、この連結部材１８に上記ス
ライダー５が連結され、それによって２駆動体１３が上
下方向に駆動されるようになっている。

上記取付体１６は水平に架設された帯板状の上６部ガイド体１９にスライド自在に保持され、この取付体
１６は駆動手段２１によって水平方向に駆動されるよう
になっている。

上記テーブル８の上方には撮像装置としてのＴＶカメラ
２２が配設され、このＴＶカメラ２２によって上記テー
ブル８の溝部９に位置決めされたトレイを撮像するよう
になっている。上記ＴＶカメラ２２には画像処理装置２
３が接続され、この画像処理装置２３によって上記ＴＶ
カメラ２２からの画像信号を処理するようになっている
。すなわち、上記溝部９にチップが収容されたトレイを
設置し、そのトレイを上記ＴＶカメラ２２が撮像すると
、チップと他の部分とでは光の反射率が異なるため、そ
の撮像信号を上記画像処理装置２３によって処理するこ
とで、輝度の差によりトレイに収容された各チップのＸ
方向とＹ方向との座標を検出することができるようにな
っている。

上記吸着機構１４に保持されたキャピラリ１１の先端の
座標を検出する場合には、上記テーブル８の溝部９に位
置検出治具２４が装着される。この位置検出治具４は第
１図に示すように上記トレイとほぼ同じ大きさの矩形板
状をなし、その一部には厚さ方向に貫通した通孔２５が
穿設されている。この通孔２５はセロハンテープ２６な
どによって位置検出治具２４の上面に貼着された検知部
材２７で覆われている。この検知部材２７はたとえばア
ルミニュウム箔などのような光の反射率が高く、外力に
よって塑性変形しやすい材料からなる。

上記Ｘ駆動モータ３、Ｙ駆動モータ５、Ｚ駆動モータ１
２、取付体１６の駆動手段および画像処理装置２３は制
御装置２８に接続され、この制御装置２８は各モータ３
、５、１２を上記画像処理装置２３が検出した座標信号
にもとずいて駆動制御するようになっている。

つぎに、キャピラリ１１の先端の位置を検出する手順に
ついて説明する。まず、テーブル８の溝部９に位置検出
治具２４を装着し、テーブル８を駆動して第３図（ａ）
に示すようにキャピラリ１１が上記位置検出治具２４の
検知部材２７が設けられた箇所の上方にくるよう位置決
めする。このときのキャビラリ１１の先端のＸ方向とＹ
方向の座標はそれぞれ零として制御装置２８に記憶され
る。

つぎに、上記キャビラリ１１を第３図（ｂ）に示すよう
に下降させ、その先端で検知部材２７を押圧する。する
と、検知部材２７は上記キャピラリ１１によって押圧変
形させられるから、その箇所には第３図（Ｃ）に示すよ
うに塑性変形せられて位置検出治具２４の通孔２５内へ
突出した凹状の打痕２７ａが形成されることになる。

このようにして検知部材２７に打痕２７ａを形成したな
らば、第３図（Ｃ）に示すようにその箇所がＴＶカメラ
２２の下方に位置するようテープル８を駆動し、このＴ
Ｖカメラ２２によって検知部材２７を撮像し、その撮像
信号を画像処理装置２３で処理する。打痕２７ａが形成
された検知部材２７をＴＶカメラ２２で撮像すると、上
記検知部材２７を照射するＴＶカメラ２２からの光は上
記打痕２７ａでは上方に反射され、検知部材２７９の打痕２７ａ以外の部分では乱反射するため、検知部材
２７の打痕２７ａの箇所と他の箇所とで輝度に差が出て
、それによって上記画像処理装置２３で打痕２７ａを識
別することができる。また、このときのテーブル８の移
動量は制御装置２８に記憶される。

したがって、この画像処理装置２３によって上記打痕２
７ａの座標を求めることができるから、その座標値を制
御装置２８に記憶されたテーブル８のそれまでの移動量
にもとすいて補正すれば、上記検知部材２７に打痕２７
ａを形成したキャピラリ１１の先端の座標を求めること
ができる。

このように、キャピラリ１１の先端の座標を検出したな
らば、テーブル８の溝部に位置検出治具に代わりトレイ
を装着し、チップの座標を検出する。キャピライ１１の
座標に応じてテーブル８を駆動し、キャピラリ１１の先
端とチップの位置を合わせれば、そのキャピラリ１１の
先端によってトレイに収容されたチップの上面を確実に
吸着することができる。

１　０また、この実施例ではダイボンダ−１のキャピラリ１１
の先端の位置を検出するため、ダイボンダ−１に当然必
要な機器であるテーブル装置２、ＴＶカメラ２２、画像
処理装置２３などを利用して上記キャピラリ１１の先端
の位置を検出することができる。そのため、位置検出用
の専用の機器を用いずに上記キャピラリ１１の先端の位
置を検出することができる。

なお、上記一実施例では位置検出治具に設けられる検知
部材としてアルミニュウム箔を用いるようにしたが、他
の材料からなるものであってもよく、要は光の反射率が
高く、外力によって塑性変形しやすい材料であればよい
。また、位置検出治具に対する検知部材の取付け手段は
セロハンテープに限られず、他の手段であってもよく、
要は位置検出治具に固定できればよい。

また、上記一実施例ではダイボンダーに適用した場合に
ついて説明したが、他の装置にも適用可能であり、要は
座標の検出ができる状態に配置された部品をキャピラリ
などのような工具によって１１上方から保持して適所に搬送位置決めするような装置で
あれば適用することができる。

［発明の効果］以上述べたようにこの発明によれば、工具の先端によっ
て位置検出治具に設けられた検知部材を押圧変形させ、
その検知部材を撮像することで検知部材が工具により変
形させられた箇所の座標を求め、それによって上記工具
の先端の座標を検出するようにした。したがって、上記
検知部材を真上から撮像することで工具の先端の位置を
検出することができるから、斜め上方から顕微鏡で検出
しなければならなかった従来に比べて正確に検出するこ
とができる。しかも、その検出作業は熟練を必要とせず
に迅速に行えるなどの利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す位置検出治具の斜視
図、第２図は同じくダイボンダーの概略的構成の斜視図
、第３図（ａ）〜（ｃ）は位置検出治具の検知部材に打
痕をつけてその座標を検１　２出する手順を順次示した説明図、第４図は従来の位置検
出手段を示す説明図である。８・・・テーブル、１１・・・工具（キャピラリ）、２
２・・・撮像装置、２３・・・画像処理装置、２４・・
・位置検出治具、２７・・・検知部材。

Claims

【特許請求の範囲】

上下方向に駆動される工具と、この工具の下方に対向し
て配設された水平方向に駆動されるテーブルと、上面に
反射率が高く外力によって塑性変形されやすい材料から
なる検知部材が設けられ上記テーブルに着脱自在に保持
されるとともに、上記工具を下方へ駆動することにより
その先端で上記検知部材が押圧変形させられる位置検出
治具と、上記テーブルの上方に配置され押圧変形させら
れた上記検知部材を撮像する撮像装置と、この撮像装置
からの信号を処理して上記検知部材の上記工具によって
変形させられた箇所の座標を算出する画像処理装置とを
具備したことを特徴とする位置検出装置。