JPH0573340B2 - - Google Patents

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、特に顕微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〕

基板のボンデイングパツ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はボンデイ
ングパツド、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、顕微鏡
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のボンデイングパツド２０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とボンデイングパツド２
０、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
ヤボンデイングにおいて基板２９上のボンデイン
グパツド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のボンデイングヘツ
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
えて微細線を接合する場合等がある。

なお、従来の顕微鏡では、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、例えば
特開昭59−225537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、顕微鏡によつ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、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
ンデイングパツド、あるいは加工具と被加工物と
の間には、位置ずれ量が生じて加工不良が多発す
るという問題があつた。

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つても、
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、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
ンデイングパツ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、基板を移動さ
せ、加工具のヘツ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イングパツドを位置
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つた
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方向
に微調整する手段（微調ツマミ）を設けたことに
特徴がある。

また、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イングパツドに被加工物を
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具物を捉え、
該基板を移動させて、該加工具のヘツドに対応す
る基準点に該被加工物およびボンデイングパツド
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方向
に微調整する手段（微調ツマミ）を設け、顕微鏡
の目盛とその目盛に対応する加工具ヘツドの位置
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方向の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つても、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、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はヘツド外形ライン、５はパツド外形ライ
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、ボンデイングパツドとパツド外形ライン５と
の位置合わせをした後、ボンデイングパツド上に
被加工物のボールを置く際の目安にする。またヘ
ツド外形ライン４は、、ヘツドを下降させて、加
工具のヘツドの像と一致させるために用いる。ま
たパツド外形ライン５は、位置決めの始めに、ボ
ンデイングパツドと合わせてボンデイングパツド
の位置を設定する際、およびボンデイングパツド
との位置合わせ（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方向の微調ツマミ８を設
ける。これにより、ボンデイングパツドとパツド
外形ライン５との位置合わせを行う際、XY方向
の微調整を行う。

なお、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、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はヘツド外形ライン、５はパツ
ド外形ライン、９は基板、１０はボンデイングパ
ツド、１１は加工具のヘツド、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
るいはヘツド外形ライン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、まずステツプののように、接眼レ
ンズを覗きながら、ボンデイングパツド１０の像
とスコープ内に見えるパツド外形ライン５を、基
板９をXY方向に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、ステツプのように、加工具のヘツド１
１を下降させる。

次に、ステツプのように、ヘツド１１の像と
ヘツド外形ライン４を、XY方向の微調ツマミ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、ステツプのように、ヘツド１１を上昇
させる。

次に、ステツプのように、接眼レンズを覗き
ながら、ステツプでずれたボンデイングパツド
１０の像とスコープ内に見えるパツド外形ライン
５を基板９を動かして一致させる。

次に、ステツプのように、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
ンデイングパツド１０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、ヘツド
１１に対して顕微鏡を斜めに取り付けた場合、基
板の反りや高低差によつて生じる位置ずれ、つま
りヘツド１１に対するボンデイングパツド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、本実施例の他にも、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、モニタのセンサ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、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
高低差があつても、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、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：ヘツド外形ライン、５：パツド外
形ライン、６：接眼レンズ、７：接眼レンズホル
ダ、８：微調ツマミ、９，２９：基板、１０，２
０：ボンデイングパツド、１１：加工具のヘツ
ド、１２，２２：ボール（被加工物）、２１：加
工具、２３：顕微鏡、２４：基準点、２５：基準
面、２６：誤基板点、２７：位置ずれ量、２８：
基板２９の高低差。

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イングパツドに被
   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、該加工具のヘツド
   に対応する基準点に、該顕微鏡により該被加工物
   およびボンデイングパツ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イングパツドに被
   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、該加工具のヘツドに対
   応する基準点に該被加工物およびボンデイングパ
   ツ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
   工具ヘツ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。