特開2024-100027ボンディング装置、ボンディング方法及びボンディングプログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024100027
(43)【公開日】2024-07-26
(54)【発明の名称】ボンディング装置、ボンディング方法及びボンディングプログラム
(51)【国際特許分類】
H01L 21/60 20060101AFI20240719BHJP
H05K 13/04 20060101ALI20240719BHJP
【ＦＩ】
H01L21/60 311T
H05K13/04 B
【審査請求】有
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023003724
(22)【出願日】2023-01-13
(71)【出願人】
【識別番号】519294332
【氏名又は名称】株式会社新川
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】田澤 秀博
【テーマコード（参考）】
5E353
5F044
【Ｆターム（参考）】
5E353BB03
5E353BC06
5E353EE89
5E353HH51
5E353HH61
5E353JJ26
5E353QQ05
5F044PP15
5F044PP16
5F044PP17
(57)【要約】
【課題】ボンディングツールの軌跡の好適な調整を図る。
【解決手段】ボンディング装置１は、ボンディングツール３３と、駆動部５０と、制御部９４と、記憶部９１とを備え、制御パラメータは、ボンディングツール３３の初期位置Ｐ１から目標位置Ｐ２までの移動に要する総移動時間と、総移動時間の基準となる基準総移動時間と、ボンディングツール３３の第１方向と第２方向との間の移動開始時間差、及び、第１方向と第２方向との間の移動終了時間差、のうち少なくとも一方の時間差と、基準時間差とを含み、制御部９４は、基準総移動時間に対する総移動時間の比率に応じて、基準時間差に対する少なくとも一方の時間差の比率を設定する。
【選択図】図１
【解決手段】ボンディング装置１は、ボンディングツール３３と、駆動部５０と、制御部９４と、記憶部９１とを備え、制御パラメータは、ボンディングツール３３の初期位置Ｐ１から目標位置Ｐ２までの移動に要する総移動時間と、総移動時間の基準となる基準総移動時間と、ボンディングツール３３の第１方向と第２方向との間の移動開始時間差、及び、第１方向と第２方向との間の移動終了時間差、のうち少なくとも一方の時間差と、基準時間差とを含み、制御部９４は、基準総移動時間に対する総移動時間の比率に応じて、基準時間差に対する少なくとも一方の時間差の比率を設定する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子部品を対象物にボンディングするボンディング装置であって、
前記電子部品を初期位置においてピックアップして前記対象物の上の目標位置においてボンディングするボンディングツールと、
少なくとも第１方向及び前記第１方向と交差する第２方向に前記ボンディングツールを移動させる駆動部と、
時間変数型多項式によって生成される位置指令に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と、
所定の軌跡に沿って前記ボンディングツールを前記初期位置から前記目標位置まで移動させるための、前記制御部の制御パラメータを記憶する記憶部と
を備え、
前記制御パラメータは、
前記ボンディングツールの前記初期位置から前記目標位置までの移動に要する総移動時間と、
前記総移動時間の基準となる基準総移動時間と、
前記ボンディングツールの前記第１方向における移動開始時点と前記第２方向における移動開始時点との間の移動開始時間差、及び、前記ボンディングツールの前記第１方向における移動終了時点と前記第２方向における移動終了時点との間の移動終了時間差、のうち少なくとも一方の時間差と、
前記少なくとも一方の時間差の基準となる基準時間差と
を含み、
前記基準時間差に対する前記少なくとも一方の時間差の比率は、前記基準総移動時間に対する前記総移動時間の比率に応じて設定される、
ボンディング装置。
前記電子部品を初期位置においてピックアップして前記対象物の上の目標位置においてボンディングするボンディングツールと、
少なくとも第１方向及び前記第１方向と交差する第２方向に前記ボンディングツールを移動させる駆動部と、
時間変数型多項式によって生成される位置指令に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と、
所定の軌跡に沿って前記ボンディングツールを前記初期位置から前記目標位置まで移動させるための、前記制御部の制御パラメータを記憶する記憶部と
を備え、
前記制御パラメータは、
前記ボンディングツールの前記初期位置から前記目標位置までの移動に要する総移動時間と、
前記総移動時間の基準となる基準総移動時間と、
前記ボンディングツールの前記第１方向における移動開始時点と前記第２方向における移動開始時点との間の移動開始時間差、及び、前記ボンディングツールの前記第１方向における移動終了時点と前記第２方向における移動終了時点との間の移動終了時間差、のうち少なくとも一方の時間差と、
前記少なくとも一方の時間差の基準となる基準時間差と
を含み、
前記基準時間差に対する前記少なくとも一方の時間差の比率は、前記基準総移動時間に対する前記総移動時間の比率に応じて設定される、
ボンディング装置。
【請求項2】
前記少なくとも一方の時間差は、前記総移動時間に対して比例関係を有するように設定される、
請求項１に記載のボンディング装置。
請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項3】
前記制御部は、
第１時間変数型多項式によって生成される、前記第１方向における位置指令に基づいて、前記駆動部を制御し、
前記第１時間変数型多項式とは独立した第２時間変数型多項式によって生成される、前記第２方向における位置指令に基づいて、前記駆動部を制御する、
請求項１に記載のボンディング装置。
第１時間変数型多項式によって生成される、前記第１方向における位置指令に基づいて、前記駆動部を制御し、
前記第１時間変数型多項式とは独立した第２時間変数型多項式によって生成される、前記第２方向における位置指令に基づいて、前記駆動部を制御する、
請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項4】
前記第１時間変数型多項式の最大次数は、前記第２時間変数型多項式の最大次数よりも大きい、
請求項３に記載のボンディング装置。
請求項３に記載のボンディング装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記第１時間変数型多項式として下記式によって生成される、前記第１方向における位置指令に基づいて、前記駆動部を制御する、
請求項３に記載のボンディング装置。
Ｚ：ｔＺ時点での前記第１方向における位置
Ｓｚ：前記第１方向における最終到達位置の座標
Ｃｚ０，Ｃｚ１，…，Ｃｚ（ｎ－１），Ｃｚｎ：係数（ｎは２以上の整数）
ｔｚ：前記第１方向における移動の開始時点からの経過時間
Ｔｚ：前記第１方向における移動の開始時点から終了時点までの移動時間
請求項３に記載のボンディング装置。
【数1】
Ｚ：ｔＺ時点での前記第１方向における位置
Ｓｚ：前記第１方向における最終到達位置の座標
Ｃｚ０，Ｃｚ１，…，Ｃｚ（ｎ－１），Ｃｚｎ：係数（ｎは２以上の整数）
ｔｚ：前記第１方向における移動の開始時点からの経過時間
Ｔｚ：前記第１方向における移動の開始時点から終了時点までの移動時間
【請求項6】
前記制御部は、前記第２時間変数型多項式として下記式によって生成される、前記第２方向における位置指令に基づいて、前記駆動部を制御する、
請求項３に記載のボンディング装置。
Ｙ：ｔＹ時点での前記第２方向における位置
Ｓｙ：前記第２方向における最終到達位置の座標
Ｃｙ０，Ｃｙ１，…，Ｃｙ（ｍ－１），Ｃｙｍ：係数（ｍは２以上の整数）
ｔｙ：前記第２方向における移動の開始時点からの経過時間
Ｔｙ：前記第２方向における移動の開始時点から終了時点までの移動時間
請求項３に記載のボンディング装置。
【数2】
Ｙ：ｔＹ時点での前記第２方向における位置
Ｓｙ：前記第２方向における最終到達位置の座標
Ｃｙ０，Ｃｙ１，…，Ｃｙ（ｍ－１），Ｃｙｍ：係数（ｍは２以上の整数）
ｔｙ：前記第２方向における移動の開始時点からの経過時間
Ｔｙ：前記第２方向における移動の開始時点から終了時点までの移動時間
【請求項7】
前記ボンディングツールの前記第１方向における移動開始時点は、前記第２方向における移動開始時点よりも早く設定され、
前記ボンディングツールの前記第１方向における移動終了時点は、前記第２方向における移動終了時点よりも遅く設定される、
請求項１から６のいずれか一項に記載のボンディング装置。
前記ボンディングツールの前記第１方向における移動終了時点は、前記第２方向における移動終了時点よりも遅く設定される、
請求項１から６のいずれか一項に記載のボンディング装置。
【請求項8】
前記第１方向は鉛直方向であり、
前記第２方向は水平方向である、
請求項７に記載のボンディング装置。
前記第２方向は水平方向である、
請求項７に記載のボンディング装置。
【請求項9】
前記駆動部は、前記第１方向及び前記第２方向に加えて、前記第１方向及び前記第２方向の両方と交差する第３方向にさらに前記ボンディングツールを移動させ、
前記基準時間差は、前記ボンディングツールの前記第１方向、前記第２方向及び前記第３方向のそれぞれの移動開始時点の間の少なくとも１つの移動開始時間差、及び、前記ボンディングツールの前記第１方向、前記第２方向及び前記第３方向のそれぞれの移動終了時点の間の少なくとも１つの移動終了時間差、のうち少なくとも一つの時間差の基準である、
請求項１に記載のボンディング装置。
前記基準時間差は、前記ボンディングツールの前記第１方向、前記第２方向及び前記第３方向のそれぞれの移動開始時点の間の少なくとも１つの移動開始時間差、及び、前記ボンディングツールの前記第１方向、前記第２方向及び前記第３方向のそれぞれの移動終了時点の間の少なくとも１つの移動終了時間差、のうち少なくとも一つの時間差の基準である、
請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項10】
電子部品を対象物にボンディングするボンディング装置を用いたボンディング方法であって、
前記ボンディング装置は、
前記電子部品を初期位置においてピックアップして前記対象物の上の目標位置においてボンディングするボンディングツールと、
少なくとも第１方向及び前記第１方向と交差する第２方向に前記ボンディングツールを移動させる駆動部と、
時間変数型多項式によって生成される位置指令に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と、
所定の軌跡に沿って前記ボンディングツールを前記初期位置から前記目標位置まで移動させるための、前記制御部の制御パラメータを記憶する記憶部と
を備え、
前記制御パラメータは、
前記ボンディングツールの前記初期位置から前記目標位置までの移動に要する総移動時間と、
前記総移動時間の基準となる基準総移動時間と、
前記ボンディングツールの前記第１方向における移動開始時点と前記第２方向における移動開始時点との間の移動開始時間差、及び、前記ボンディングツールの前記第１方向における移動終了時点と前記第２方向における移動終了時点との間の移動終了時間差、のうち少なくとも一方の時間差と、
前記少なくとも一方の時間差の基準となる基準時間差と
を含み、
前記ボンディング方法は、
前記基準時間差に対する前記少なくとも一方の時間差の比率を、前記基準総移動時間に対する前記総移動時間の比率に応じて設定することと、
前記少なくとも一方の時間差に基づいて、前記ボンディングツールを前記初期位置から前記目標位置まで移動させることと
を含む、
ボンディング方法。
前記ボンディング装置は、
前記電子部品を初期位置においてピックアップして前記対象物の上の目標位置においてボンディングするボンディングツールと、
少なくとも第１方向及び前記第１方向と交差する第２方向に前記ボンディングツールを移動させる駆動部と、
時間変数型多項式によって生成される位置指令に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と、
所定の軌跡に沿って前記ボンディングツールを前記初期位置から前記目標位置まで移動させるための、前記制御部の制御パラメータを記憶する記憶部と
を備え、
前記制御パラメータは、
前記ボンディングツールの前記初期位置から前記目標位置までの移動に要する総移動時間と、
前記総移動時間の基準となる基準総移動時間と、
前記ボンディングツールの前記第１方向における移動開始時点と前記第２方向における移動開始時点との間の移動開始時間差、及び、前記ボンディングツールの前記第１方向における移動終了時点と前記第２方向における移動終了時点との間の移動終了時間差、のうち少なくとも一方の時間差と、
前記少なくとも一方の時間差の基準となる基準時間差と
を含み、
前記ボンディング方法は、
前記基準時間差に対する前記少なくとも一方の時間差の比率を、前記基準総移動時間に対する前記総移動時間の比率に応じて設定することと、
前記少なくとも一方の時間差に基づいて、前記ボンディングツールを前記初期位置から前記目標位置まで移動させることと
を含む、
ボンディング方法。
【請求項11】
電子部品を対象物にボンディングするボンディング装置を動作させるボンディングプログラムであって、
前記ボンディング装置は、
前記電子部品を初期位置においてピックアップして前記対象物の上の目標位置においてボンディングするボンディングツールと、
少なくとも第１方向及び前記第１方向と交差する第２方向に前記ボンディングツールを移動させる駆動部と、
時間変数型多項式によって生成される位置指令に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と、
所定の軌跡に沿って前記ボンディングツールを前記初期位置から前記目標位置まで移動させるための、前記制御部の制御パラメータを記憶する記憶部と
を備え、
前記制御パラメータは、
前記ボンディングツールの前記初期位置から前記目標位置までの移動に要する総移動時間と、
前記総移動時間の基準となる基準総移動時間と、
前記ボンディングツールの前記第１方向における移動開始時点と前記第２方向における移動開始時点との間の移動開始時間差、及び、前記ボンディングツールの前記第１方向における移動終了時点と前記第２方向における移動終了時点との間の移動終了時間差、のうち少なくとも一方の時間差と、
前記少なくとも一方の時間差の基準となる基準時間差と
を含み、
コンピュータに、
前記基準時間差に対する前記少なくとも一方の時間差の比率を、前記基準総移動時間に対する前記総移動時間の比率に応じて設定することと、
前記少なくとも一方の時間差に基づいて、前記ボンディングツールを前記初期位置から前記目標位置まで移動させることと
を実行させる、
ボンディングプログラム。
前記ボンディング装置は、
前記電子部品を初期位置においてピックアップして前記対象物の上の目標位置においてボンディングするボンディングツールと、
少なくとも第１方向及び前記第１方向と交差する第２方向に前記ボンディングツールを移動させる駆動部と、
時間変数型多項式によって生成される位置指令に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と、
所定の軌跡に沿って前記ボンディングツールを前記初期位置から前記目標位置まで移動させるための、前記制御部の制御パラメータを記憶する記憶部と
を備え、
前記制御パラメータは、
前記ボンディングツールの前記初期位置から前記目標位置までの移動に要する総移動時間と、
前記総移動時間の基準となる基準総移動時間と、
前記ボンディングツールの前記第１方向における移動開始時点と前記第２方向における移動開始時点との間の移動開始時間差、及び、前記ボンディングツールの前記第１方向における移動終了時点と前記第２方向における移動終了時点との間の移動終了時間差、のうち少なくとも一方の時間差と、
前記少なくとも一方の時間差の基準となる基準時間差と
を含み、
コンピュータに、
前記基準時間差に対する前記少なくとも一方の時間差の比率を、前記基準総移動時間に対する前記総移動時間の比率に応じて設定することと、
前記少なくとも一方の時間差に基づいて、前記ボンディングツールを前記初期位置から前記目標位置まで移動させることと
を実行させる、
ボンディングプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願発明は、ボンディング装置、ボンディング方法及びボンディングプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
ボンディング装置は、電子部品をピックアップして基板にボンディングするボンディングツールと、ボンディングツールを移動させる駆動部と、ボンディングツールが所定の軌跡に沿って移動するように駆動部を制御する制御部とを備えている。
【0003】
例えば、特許文献１には、制御対象物を所定の軌跡に沿って移動させる数値制御方法が開示されている。ここでは、まず、軌跡を空間多項式で近似すると共に、該多項式を時間関数としての多項式に変換する。次に、変換された時間関数としての多項式を各制御軸について分配し、各軸に分配された時間関数としての多項式に基づいて、各制御軸における制御指令を生成する。次に、制御指令に基づいて、各制御軸を制御して、制御対象物を軌跡に沿って移動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００２－１７５１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、時間関数多項式によって生成される位置指令に基づいて、少なくとも二方向に同時に保持ツールを移動させる場合、当該二方向のそれぞれについての移動開始時点に時間差を設ける場合や、移動終了時点に時間差を設ける場合がある。このような移動開始時間差や移動終了時間差を定数に設定すると、ボンディングツールの総移動時間を変更したときに、保持ツールの軌跡が変動するという問題が生じる。
【0006】
本願発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ボンディングツールの軌跡の好適な調整を図ることができるボンディング装置、ボンディング方法及びボンディングプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本願発明の一態様に係るボンディング装置は、電子部品を対象物にボンディングするボンディング装置であって、電子部品を初期位置においてピックアップして対象物の上の目標位置においてボンディングするボンディングツールと、少なくとも第１方向及び第１方向と交差する第２方向にボンディングツールを移動させる駆動部と、時間変数型多項式によって生成される位置指令に基づいて、駆動部を制御する制御部と、所定の軌跡に沿ってボンディングツールを初期位置から目標位置まで移動させるための、制御部の制御パラメータを記憶する記憶部とを備え、制御パラメータは、ボンディングツールの初期位置から目標位置までの移動に要する総移動時間と、総移動時間の基準となる基準総移動時間と、ボンディングツールの第１方向における移動開始時点と第２方向における移動開始時点との間の移動開始時間差、及び、ボンディングツールの第１方向における移動終了時点と第２方向における移動終了時点との間の移動終了時間差、のうち少なくとも一方の時間差と、少なくとも一方の時間差の基準となる基準時間差とを含み、基準時間差に対する少なくとも一方の時間差の比率は、基準総移動時間に対する総移動時間の比率に応じて設定される。
【0008】
本願発明の他の一態様に係るボンディング方法は、電子部品を対象物にボンディングするボンディング装置を用いたボンディング方法であって、ボンディング装置は、電子部品を初期位置においてピックアップして対象物の上の目標位置においてボンディングするボンディングツールと、少なくとも第１方向及び第１方向と交差する第２方向にボンディングツールを移動させる駆動部と、時間変数型多項式によって生成される位置指令に基づいて、駆動部を制御する制御部と、所定の軌跡に沿ってボンディングツールを初期位置から目標位置まで移動させるための、制御部の制御パラメータを記憶する記憶部とを備え、制御パラメータは、ボンディングツールの初期位置から目標位置までの移動に要する総移動時間と、総移動時間の基準となる基準総移動時間と、ボンディングツールの第１方向における移動開始時点と第２方向における移動開始時点との間の移動開始時間差、及び、ボンディングツールの第１方向における移動終了時点と第２方向における移動終了時点との間の移動終了時間差、のうち少なくとも一方の時間差と、少なくとも一方の時間差の基準となる基準時間差とを含み、ボンディング方法は、基準時間差に対する少なくとも一方の時間差の比率を基準総移動時間に対する総移動時間の比率に応じて設定することと、少なくとも一方の時間差に基づいて、ボンディングツールを初期位置から目標位置まで移動させることとを含む。
【0009】
本願発明の他の一態様に係るボンディングプログラムは、電子部品を対象物にボンディングするボンディング装置を動作させるボンディングプログラムであって、ボンディング装置は、電子部品を初期位置においてピックアップして対象物の上の目標位置においてボンディングするボンディングツールと、少なくとも第１方向及び第１方向と交差する第２方向にボンディングツールを移動させる駆動部と、時間変数型多項式によって生成される位置指令に基づいて、駆動部を制御する制御部と、所定の軌跡に沿ってボンディングツールを初期位置から目標位置まで移動させるための、制御部の制御パラメータを記憶する記憶部とを備え、制御パラメータは、ボンディングツールの初期位置から目標位置までの移動に要する総移動時間と、総移動時間の基準となる基準総移動時間と、ボンディングツールの第１方向における移動開始時点と第２方向における移動開始時点との間の移動開始時間差、及び、ボンディングツールの第１方向における移動終了時点と第２方向における移動終了時点との間の移動終了時間差、のうち少なくとも一方の時間差と、少なくとも一方の時間差の基準となる基準時間差とを含み、コンピュータに、基準時間差に対する少なくとも一方の時間差の比率を、基準総移動時間に対する総移動時間の比率に応じて設定することと、少なくとも一方の時間差に基づいて、ボンディングツールを初期位置から目標位置まで移動させることとを実行させる。
【発明の効果】
【0010】
本願発明によれば、ボンディングツールの軌跡の好適な調整を図ることができるボンディング装置、ボンディング方法及びボンディングプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照しながら本願発明の実施形態について説明する。本実施形態の図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本願発明の技術的範囲を当該実施形態に限定して解するべきではない。
【0013】
＜ボンディング装置＞
まず、図１及び図２を参照しつつ、本願発明の一実施形態に係るボンディング装置１の構成について説明する。図１は、一実施形態に係るボンディング装置の構成を示す図である。図２は、吸着コレットの時間に対する速度の変化を示すグラフである。図２に示すグラフにおいて、縦軸は速度を１で正規化した値を示し、横軸は時間を１で正規化した値を示す。
まず、図１及び図２を参照しつつ、本願発明の一実施形態に係るボンディング装置１の構成について説明する。図１は、一実施形態に係るボンディング装置の構成を示す図である。図２は、吸着コレットの時間に対する速度の変化を示すグラフである。図２に示すグラフにおいて、縦軸は速度を１で正規化した値を示し、横軸は時間を１で正規化した値を示す。
【0014】
なお、図１には、位置関係及び移動方向等を説明するために、便宜的にＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる直交座標を付している。Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸のそれぞれに平行な方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向とする。Ｘ軸方向は紙面に垂直方向、Ｙ軸方向は紙面の左右方向、Ｚ軸方向は紙面の上下方向である。
【0015】
ボンディング装置１は、ダイ（半導体チップ）１２をリードフレーム２１にボンディングするボンディング装置である。ダイ１２は電子部品の一例に相当し、リードフレーム２１は対象物の一例に相当する。ボンディング装置１は、Ｚ軸方向が鉛直方向、且つ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向が水平方向となるように用いられる。
【0016】
なお、電子部品はこれに限定されるものではなく、例えば、能動素子、受動素子又はＭＥＭＳデバイスなどであってもよい。また、対象物は基板の一種であるリードフレーム２１に限定されるものではなく、例えば、インタポーザ基板、半導体基板又はキャリアプレートなどの基板であってもよく、ダイなどの電子部品であってもよい。
【0017】
ボンディング装置１は、ピックアップ部１０、ボンディングステージ２０、ボンディングヘッド３０、撮像部４０、駆動部５０及び制御装置９０を備えている。
【0018】
ピックアップ部１０は、ダイ１２の集合基板であるウェハ１１を搬送し、ボンディングヘッド３０へとダイ１２を供給する。ピックアップ部１０は、電子部品を供給する電子部品供給部の一例に相当する。電子部品供給部は、例えば、トレイフィーダ、パーツフィーダ又はテープフィーダなどであってもよい。
【0019】
ボンディングステージ２０は、リードフレーム２１を供給する。また、ボンディングステージ２０は、搬送されてきたリードフレーム２１にダイ１２をボンディングするためのステージである。ボンディングステージ２０は、リードフレーム２１を搬送するための移動ステージを兼ねてもよい。ボンディングステージ２０は、Ｙ軸方向においてピックアップ部１０と並んで設けられている。ボンディングステージ２０は、対象物への電子部品のボンディングが実行されるボンディング部の一例に相当する。対象物が基板である場合、ボンディング装置１は、例えば、マガジンに収納された基板を供給する基板供給部、基板をマガジンから取り出してボンディング部へ搬送するローダ、電子部品が実装された基板をボンディング部から搬送してマガジンに収容するアンローダ、基板をスライドして搬送するガイドレール、又は、基板を整列させる基板インデックスなどの図示しない構成要素を有しもよい。
【0020】
ボンディングヘッド３０は、ダイ１２をピックアップ及びリリースする。また、ボンディングヘッド３０は、ダイ１２をリードフレーム２１にボンディングする。ボンディングヘッド３０は、ピックアップ部１０の上方の初期位置Ｐ１と、ボンディングステージ２０の上方の目標位置Ｐ２との間を往復する。ボンディングヘッド３０は、その上部において駆動部５０に接続されている。ボンディングヘッド３０は、吸着コレット３３を備えている。
【0021】
吸着コレット３３は、ダイ１２を吸着して保持する保持ツールである。吸着コレット３３は、ボンディングヘッド３０の駆動部５０とは反対側の端部に設けられている。吸着コレット３３は、ダイ１２を初期位置Ｐ１においてピックアップしてリードフレーム２１の上の目標位置Ｐ２においてボンディングしてリリースする。吸着コレット３３は、ボンディングツールの一例に相当する。
【0022】
なお、ボンディングツールは、電子部品のピックアップ及びボンディングが可能であれば、吸着コレットに限定されるものではない。ボンディングツールは、例えば、電子部品を電気的に吸着する静電チャックであってもよく、電子部品を機械的に支持するメカニカルチャックであってもよい。
【0023】
なお、図示を省略しているが、ボンディングヘッド３０は、ダイ１２を吸着するためにエアを吸引する吸引ツール、ダイ１２を加熱する加熱ツール、ダイ１２を冷却する冷却ツール、及び、非酸化性雰囲気を形成するパージガスを供給するパージガス供給ツールなどをさらに備えてもよい。
【0024】
撮像部４０は、初期位置Ｐ１と目標位置Ｐ２との間を往復する吸着コレット３３の先端部を撮像するイメージセンサの一種である。撮像部４０は、吸着コレット３３によるダイ１２の保持状態をダイ１２の搬送中に評価するための撮像画像を取得する。撮像部４０によって撮像された撮像画像は、後述する画像解析部９５に送られる。
【0025】
駆動部５０は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向にボンディングヘッド３０を移動させる直交ロボットである。駆動部５０は、Ｘ軸アクチュエータ５１、Ｙ軸アクチュエータ５２及びＺ軸アクチュエータ５３を有している。Ｘ軸アクチュエータ５１はボンディングヘッド３０をＸ軸方向に沿って移動させ、Ｙ軸アクチュエータ５２はボンディングヘッド３０をＹ軸方向に沿って移動させ、Ｚ軸アクチュエータ５３はボンディングヘッド３０をＺ軸方向に沿って移動させる。駆動部５０は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向のそれぞれにおけるボンディングヘッド３０の移動を独立に制御される。
【0026】
ボンディングヘッド３０がダイ１２を初期位置Ｐ１においてピックアップしてから目標位置Ｐ２においてボンディングするまでの間、駆動部５０は、例えば、ボンディングヘッド３０をＸ軸方向において固定し、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に沿って移動させる。このとき、駆動部５０は、撮像部４０の光軸上の焦点又は焦点近傍を通過する所定の軌跡に沿ってボンディングヘッド３０を移動させる。ピックアップされたダイ１２がピックアップ部１０上の他のダイ１２に接触しないよう、ボンディングヘッド３０は、先にＺ軸方向の移動を開始してから、時間差を付けてＹ軸方向の移動を開始する。同様に、ボンディングするときにダイ１２がリードフレーム２１やボンディング済みの他のダイ１２に接触しないよう、ボンディングヘッド３０は、先にＹ軸方向の移動を終了してから、時間差を付けてＺ軸方向の移動を終了する。
【0027】
なお、ピックアップからボンディングまでの間、駆動部５０は、ボンディングヘッド３０を、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に加えて、Ｘ軸方向にさらに移動させてもよい。この場合であっても、ボンディングヘッド３０がダイ１２をピックアップしてからボンディングするまでの間に、ボンディングヘッド３０が最初に移動を開始する方向、及び、ボンディングヘッド３０が最後に移動を終了する方向、はＺ軸方向である。
【0028】
なお、駆動部は、直交ロボットに限定されるものではなく、例えばロボットマニピュレータ等であってもよい。
【0029】
制御装置９０は、ボンディングヘッド３０、撮像部４０及び駆動部５０を制御する。制御装置９０は、例えば、記憶部９１、算出部９２、指令生成部９３、制御部９４及び画像解析部９５を備えている。制御装置９０の各部は、コンピュータのハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせによって構成される。すなわち、制御装置９０は、コンピュータのハードウェア、ソフトウェア又はこれらの協働によって実行される。コンピュータは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とメモリとを備えている。メモリには本発明のプログラムが格納されている。ＣＰＵは、メモリに格納されたプログラムを実行することによって、記憶部９１、算出部９２、指令生成部９３、制御部９４及び画像解析部９５の機能を実現するように構成されている。
【0030】
記憶部９１は、制御部９４が駆動部５０を制御するための位置指令を生成する時間変数型多項式を記憶する。当該位置指令は、移動開始時間からの経過時間に対する吸着コレット３３の位置を指令する情報である。
【0031】
時間変数型多項式は、互いに独立した第１時間変数型多項式及び第２時間変数型多項式を含む。第１時間変数型多項式は、Ｚ軸方向における吸着コレット３３の位置を指令する位置指令を生成するための関数である。第１時間変数型多項式は、Ｚ軸方向における移動開始時点Ｔｚ１からの時間を変数とし、その時間における吸着コレット３３のＺ軸方向における位置を導出する。第１時間変数型多項式によって生成される位置指令に基づいて、制御部９４は、駆動部５０のＺ軸アクチュエータ５３を制御する。第２時間変数型多項式は、Ｙ軸方向における吸着コレット３３の位置を指令する位置指令を生成するための関数である。第１時間変数型多項式は、Ｙ軸方向における移動開始時点Ｔｙ１からの時間を変数とし、その時間における吸着コレット３３のＹ軸方向における位置を導出する。第２時間変数型多項式によって生成される位置指令に基づいて、制御部９４は、駆動部５０のＹ軸アクチュエータ５２を制御する。
【0032】
例えば、第１時間変数型多項式の最大次数は、第２時間変数型多項式の最大次数よりも大きい。これは、第１時間変数型多項式によって生成される位置指令に基づいて制御されるＺ軸方向の移動が、第２時間変数型多項式によって生成される位置指令に基づいて制御されるＹ軸方向の移動よりも複雑なためである。具体的には、初期位置Ｐ１から目標位置Ｐ２へ移動するとき、吸着コレット３３のＹ軸方向における移動は＋Ｙ軸方向の片方向であるが、吸着コレット３３のＺ軸方向における移動は＋Ｚ軸方向及び－Ｚ軸方向の双方向である。このように、移動経路が複雑な方向における時間変数型多項式の次数を大きくすることで、吸着コレット３３の軌跡を滑らかにすることができる。
【0033】
第１時間変数型多項式は、例えば下記式で表される。一例として、第１時間変数型多項式は、下記式においてｎ＝９とした９次式である。
Ｚ：ｔｚ時点での第１方向における位置
Ｓｚ：Ｚ軸方向における最終到達位置の座標
Ｃｚ０，Ｃｚ１，…，Ｃｚ（ｎ―１），Ｃｚｎ：係数（ｎは２以上の係数）
ｔｚ：Ｚ軸方向における移動開始時点Ｔｚ１からの経過時間
Ｔｚ：Ｚ軸方向における移動開始時点Ｔｚ１から移動終了時点Ｔｚ２までの移動時間
【数1】
Ｚ：ｔｚ時点での第１方向における位置
Ｓｚ：Ｚ軸方向における最終到達位置の座標
Ｃｚ０，Ｃｚ１，…，Ｃｚ（ｎ―１），Ｃｚｎ：係数（ｎは２以上の係数）
ｔｚ：Ｚ軸方向における移動開始時点Ｔｚ１からの経過時間
Ｔｚ：Ｚ軸方向における移動開始時点Ｔｚ１から移動終了時点Ｔｚ２までの移動時間
【0034】
第２時間変数型多項式は、例えば下記式で表される。一例として、第２時間変数型多項式は、下記式においてｍ＝７とした７次式である。
Ｙ：ｔｙ時点での第２方向における位置
Ｓｙ：Ｙ軸方向における最終到達位置の座標
Ｃｙ０，Ｃｙ１，…，Ｃｙ（ｍ－１），Ｃｙｍ：係数（ｍは２以上の係数）
ｔｙ：Ｙ軸方向における移動開始時点Ｔｙ１からの経過時間
Ｔｙ：Ｙ軸方向における移動開始時点Ｔｙ１から移動終了時点Ｔｙ２までの移動時間
【数2】
Ｙ：ｔｙ時点での第２方向における位置
Ｓｙ：Ｙ軸方向における最終到達位置の座標
Ｃｙ０，Ｃｙ１，…，Ｃｙ（ｍ－１），Ｃｙｍ：係数（ｍは２以上の係数）
ｔｙ：Ｙ軸方向における移動開始時点Ｔｙ１からの経過時間
Ｔｙ：Ｙ軸方向における移動開始時点Ｔｙ１から移動終了時点Ｔｙ２までの移動時間
【0035】
記憶部９１は、所定の軌跡に沿って吸着コレット３３を初期位置Ｐ１から目標位置Ｐ２まで移動させるための、制御部９４の制御パラメータをさらに記憶する。当該制御パラメータは、例えば、第１及び第２時間変数型多項式の係数、総移動時間Ｔ、基準総移動時間、基準移動時間差、ダイ１２の大きさや形状、並びに、リードフレーム２１の大きさやボンディング位置などである。
【0036】
記憶部９１に記憶される第１及び第２時間変数型多項式の係数は、係数Ｃｚ０，Ｃｚ１，…，Ｃｚ（ｎ―１），Ｃｚｎ及び係数Ｃｙ０，Ｃｙ１，…，Ｃｙ（ｍ－１），Ｃｙｍの係数データセットである。係数Ｃｚ０，Ｃｚ１，…，Ｃｚ（ｎ―１），Ｃｚｎ及び係数Ｃｙ０，Ｃｙ１，…，Ｃｙ（ｍ－１），Ｃｙｍの組み合わせによって、吸着コレット３３の軌跡は決定される。記憶部９１に記憶される係数データセットは、１組の係数データセットであってもよく、複数組の係数データセットであってもよい。
【0037】
総移動時間Ｔは、吸着コレット３３の初期位置Ｐ１から目標位置Ｐ２までの移動に要する時間の長さである。言い換えると、ダイ１２をピックアップしてからボンディングするまでの間に、吸着コレット３３がＺ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方向において移動している時間の長さである。図２に示すように、Ｚ軸方向において最初に移動開始し且つ最後に移動終了する本実施形態おいて、総移動時間Ｔは、Ｚ軸方向における移動開始時点Ｔｚ１から、Ｚ軸方向における移動終了時点Ｔｚ２までの時間の長さＴｚ２－Ｔｚ１と表される。総移動時間Ｔの代わりに、吸着コレット３３の移動速度が制御パラメータとして入力されてもよい。
【0038】
基準総移動時間は、総移動時間Ｔの基準となる時間の長さである。基準総移動時間は、例えば、量産段階において生産効率や不良品の発生率などを考慮して設定される、標準的な総移動時間である。
【0039】
なお、総移動時間及び基準総移動時間の代わりに、吸着コレットの平均移動速度及び基準平均移動速度が制御パラメータとして入力されてもよい。この場合、入力された平均移動速度及び基準平均移動速度に基づいて、総移動時間及び基準総移動時間を算出してもよい。
【0040】
基準時間差は、後述する移動開始時間差ΔＴ１及び移動終了時間差ΔＴ２の基準となる時間の長さである。基準時間差は、移動開始時間差ΔＴ１の基準となる基準移動開始時間差と、移動終了時間差ΔＴ２の基準となる基準移動終了時間差とを含む。基準移動開始時間差及び基準移動終了時間差は、例えば、基準総移動時間でボンディング装置１を稼働したときの生産効率や不良品の発生率などを考慮して設定される、標準的な移動開始時間差及び移動終了時間差である。
【0041】
第１時間変数型多項式、第２時間変数型多項式、第１及び第２時間変数型多項式の係数、総移動時間Ｔ、基準総移動時間、並びに、基準時間差は、例えば、制御装置９０の図示を省略した入力部によって入力される。入力部は、例えば、キーボード、マウス又はタッチパネルなどである。
【0042】
算出部９２は、移動開始時間差ΔＴ１及び移動終了時間差ΔＴ２を算出する。
【0043】
移動開始時間差ΔＴ１は、吸着コレット３３が初期位置Ｐ１から移動を開始するときの、Ｚ軸方向における移動開始時点Ｔｚ１と、Ｙ軸方向における移動開始時点Ｔｙ１との時間差である。図２に示すように、Ｚ軸方向において最初に移動開始する本実施形態において、移動開始時間差ΔＴ１は、Ｚ軸方向における移動開始時点Ｔｚ１から、Ｙ軸方向における移動開始時点Ｔｙ１までの時間の長さＴｙ１－Ｔｚ１として表される。
【0044】
移動終了時間差ΔＴ２は、吸着コレット３３が目標位置Ｐ２において移動を終了するときの、Ｚ軸方向における移動終了時点Ｔｚ２と、Ｙ軸方向における移動終了時点Ｔｙ２との時間差である。図２に示すように、Ｚ軸方向において最後に移動終了する本実施形態において、移動終了時間差ΔＴ２は、Ｙ軸方向における移動終了時点Ｔｙ２から、Ｚ軸方向における移動終了時点Ｔｚ２までの時間の長さＴｚ２－Ｔｙ２として表される。
【0045】
算出部９２は、基準時間差に対する移動開始時間差ΔＴ１及び移動終了時間差ΔＴ２の比率が、基準総移動時間に対する総移動時間Ｔの比率に応じるように、移動開始時間差ΔＴ１及び移動終了時間差ΔＴ２を算出する。すなわち、基準総移動時間に対して総移動時間Ｔが短い場合、基準時間差に対して移動開始時間差ΔＴ１及び移動終了時間差ΔＴ２を短くする。また、基準総移動時間に対して総移動時間Ｔが長い場合、基準時間差に対して移動開始時間差ΔＴ１及び移動終了時間差ΔＴ２を長くする。特に、移動開始時間差ΔＴ１及び移動終了時間差ΔＴ２が、総移動時間Ｔに対して比例関係を有するように算出されることが望ましい。
【0046】
算出部９２において算出された移動開始時間差ΔＴ１及び移動終了時間差ΔＴ２は、制御パラメータの一部として、記憶部９１に記憶される。
【0047】
指令生成部９３は、記憶部９１に記憶された第１時間変数型多項式及び制御パラメータによって、吸着コレット３３のＺ軸方向における位置指令を生成する。指令生成部９３は、記憶部９１に記憶された第２時間変数型多項式及び制御パラメータによって、吸着コレット３３のＹ軸方向における位置指令を生成する。
【0048】
制御部９４は、ボンディングヘッド３０、撮像部４０及び駆動部５０を制御する。
【0049】
制御部９４は、ボンディングヘッド３０の吸着コレット３３を制御して、吸着コレット３３にダイ１２をピックアップ又はリリースさせる。具体的には、ボンディングヘッド３０が初期位置Ｐ１に到着したときに、制御部９４は、吸着コレット３３の吸引を開始し、ダイ１２を吸着コレット３３に吸着させる。ボンディングヘッド３０が目標位置Ｐ２に到着したときに、制御部９４は、吸着コレット３３の吸引を終了し、ダイ１２を吸着コレット３３から離脱させる。
【0050】
制御部９４は、撮像部４０を制御して、吸着コレット３３が撮像部４０の光軸上の焦点又は焦点近傍を通過するときに、吸着コレット３３の動画又は静止画を撮像させる。制御部９４は、往路及び復路の両方で吸着コレット３３を撮像させる。往路とは、吸着コレット３３が初期位置Ｐ１から目標位置Ｐ２に移動する経路であり、吸着コレット３３の所定の軌跡に相当する。復路とは、吸着コレット３３が目標位置Ｐ２から次のダイ１２上に移動する経路である。
【0051】
制御部９４は、Ｘ軸アクチュエータ５１を制御して、吸着コレット３３をＸ軸方向において移動させる。制御部９４は、Ｙ軸アクチュエータ５２を制御して、吸着コレット３３をＹ軸方向において移動させる。制御部９４は、Ｚ軸アクチュエータ５３を制御して、吸着コレット３３をＺ軸方向において移動させる。具体的には、制御部９４は、指令生成部９３において第１時間変数型多項式によって生成されたＺ軸方向の位置指令に基づいて、Ｚ軸アクチュエータ５５を制御し、吸着コレット３３をＺ軸方向に移動させる。また、制御部９４は、指令生成部９３において第２時間変数型多項式によって生成されたＹ軸方向の位置指令に基づいて、Ｙ軸アクチュエータ５２を制御し、吸着コレット３３をＹ軸方向に移動させる。
【0052】
画像解析部９５は、撮像部４０によって撮像された画像を解析する。画像解析部９５は、往路及び復路の両方における、吸着コレット３３の画像を解析する。
【0053】
往路の吸着コレット３３の画像を解析するとき、画像解析部９５は、吸着コレット３３によるダイ１２の保持状態を評価する。画像解析部９５は、往路の吸着コレット３３にダイ１２が保持されているか否かを評価する。画像解析部９５は、往路の吸着コレット３３にダイ１２が保持されていないと評価した場合、吸着コレット３３が初期位置Ｐ１においてダイ１２をピックアップし損ねたと判断する。この場合、制御部９４は、吸着コレット３３を初期位置Ｐ１に移動させ、吸着コレット３３にダイ１２のピックアップを行わせる。画像解析部９５は、往路の吸着コレット３３にダイ１２が保持されていると評価した場合、吸着コレット３３の正常な保持位置からのダイ１２のズレの有無及び程度を評価する。吸着コレット３３の正常な保持位置からのダイ１２のズレの程度に応じて、指令生成部９３は、吸着コレット３３の位置指令を補正する。
【0054】
復路の吸着コレット３３の画像を解析するとき、画像解析部９５は、ダイ１２が保持されているか否かを評価する。画像解析部９５は、復路の吸着コレット３３にダイ１２が保持されていると評価した場合、吸着コレット３３が目標位置Ｐ２においてダイ１２をリリースし損ねたと判断する。この場合、制御部９４は、吸着コレット３３を目標位置Ｐ２に移動させ、吸着コレット３３にダイ１２のリリースを再実施する。または、制御部９４は、ボンディング装置１の動作を停止するとともにオペレータに通知して当該ダイの廃棄を促す。画像解析部９５が復路の吸着コレット３３にダイ１２が保持されていないと評価した場合、制御部９４は、吸着コレット３３に次のダイ１２をピックアップさせるべく、吸着コレット３３をピックアップ部１０の上方に移動させる。
【0055】
なお、本実施形態においては移動開始時間差及び移動終了時間差の両方を設定しているが、移動開始時間差だけを設定してもよく、移動終了時間差だけを設定してもよい。また、移動開始時間差及び移動終了時間差は算出部によって算出される態様に限定されるものではなく、他の制御パラメータ同様に外部から入力されもよい。
【0056】
【0057】
まず、第１時間変数型多項式及び第２時間変数型多項式を記憶し（Ｓ１１）、基準総移動時間及び基準時間差を記憶する（Ｓ１２）。第１時間変数型多項式、第２時間変数型多項式、基準総移動時間及び基準時間差は、図示を省略した入力部によって入力され、記憶部９１に記憶される。第１時間変数型多項式、第２時間変数型多項式、基準総移動時間及び基準時間差などの入力データは、例えば、ダイ１２及びリードフレーム２１の品種などのボンディング条件の決定後に、ボンディング条件に応じて入力される。但し、ボンディング条件の決定前に複数のボンディング条件に対応する複数の入力データが入力され、ボンディング条件の決定後に、記憶された複数の入力データの中から入力データが適宜選択されてもよい。
【0058】
次に、総移動時間Ｔを記憶する（Ｓ１３）。総移動時間Ｔは、図示を省略した入力部によって入力され、記憶部９１に記憶される。例えば、第１の総移動時間から第２の総移動時間へと変更するときに第２の総移動時間が入力される。但し、第２の総移動時間は、第１の総移動時間でボンディング装置１を稼働させる前に入力された複数の総移動時間から適宜選択されてもよい。なお、総移動時間Ｔが基準総移動時間と同じである場合、総移動時間Ｔの入力及び記憶は省略されてもよい。
【0059】
次に、移動開始時間差ΔＴ１及び移動終了時間差ΔＴ２を算出する（Ｓ１４）。移動開始時間差ΔＴ１及び移動終了時間差ΔＴ２は、算出部９２によって、総移動時間Ｔに基づいて算出される。例えば、基準移動開始時間差に対する移動開始時間差ΔＴ１の比率が、基準総移動時間に対する総移動時間Ｔの比率と等しくなるよう、移動開始時間差ΔＴ１は算出される。同様に、基準移動終了時間差に対する移動終了時間差ΔＴ２の比率が、基準総移動時間に対する総移動時間Ｔの比率と等しくなるよう、移動終了時間差ΔＴ２は算出される。すなわち、移動開始時間差ΔＴ１及び移動終了時間差ΔＴ２は、総移動時間Ｔに対して比例関係を有する。算出された移動開始時間差ΔＴ１及び移動終了時間差ΔＴ２は、記憶部９１に送られて記憶される。
【0060】
なお、基準移動開始時間差に対する移動開始時間差ΔＴ１の比率が、基準総移動時間に対する総移動時間Ｔの比率に応じて設定されるのであれば、移動開始時間差ΔＴ１と総移動時間Ｔとの関係は比例関係に限定されるものではない。但し、総移動時間及び移動開始時間差に起因した吸着コレット３３の軌跡の変動を抑制するためには、総移動時間Ｔが基準総移動時間よりも小さいとき、移動開始時間差ΔＴ１は、基準移動開始時間差よりも小さく設定されることが望ましい。逆に、総移動時間Ｔが基準総移動時間よりも大きいとき、移動開始時間差ΔＴ１は、基準移動開始時間差よりも大きく設定されることが望ましい。移動終了時間差ΔＴ２も同様である。
【0061】
次に、位置指令を生成し（Ｓ１５）、吸着コレット３３を移動させる（Ｓ１６）。指令生成部９３は、記憶部９１に記憶された、第１時間変数型多項式、第２時間変数型多項式、総移動時間Ｔ、移動開始時間差ΔＴ１及び移動終了時間差ΔＴ２に基づいて、Ｚ軸方向の位置指令及びＹ軸方向の位置指令を生成する。制御部９４は、指令生成部９３において生成されたＺ軸方向の位置指令に基づいて、駆動部５０のＺ軸アクチュエータ５３を制御し、吸着コレット３３をＺ軸方向に移動させる。制御部９４は、指令生成部９３において生成されたＹ軸方向の位置指令に基づいて、駆動部５０のＹ軸アクチュエータ５２を制御し、吸着コレット３３をＹ軸方向に移動させる。
【0062】
以上説明したように、ボンディング装置１において、基準時間差に対する移動開始時間差ΔＴ１及び移動終了時間差ΔＴ２の比率が、基準総移動時間に対する総移動時間の比率に応じて設定される。
【0063】
この態様によれば、総移動時間Ｔの変更に応じて位置指令を生成した場合に吸着コレット３３の軌跡を決定する一因である移動開始時間差ΔＴ１及び移動終了時間差ΔＴ２を、総移動時間Ｔに応じて設定することで、吸着コレット３３の軌跡を好適に調整することができる。例えば、総移動時間Ｔを基準総移動時間から短縮又は伸長した場合における吸着コレット３３の軌跡を、基準総移動時間に基づいて移動させた場合の吸着コレット３３の軌跡に近似させることができる。したがって、総移動時間Ｔを変更したときに、吸着コレット３３の軌跡の変動に起因した、吸着コレット３３とボンディング装置１の他の構成要素との衝突を避けることができる。
【0064】
また、撮像部４０において撮像した撮像画像に基づき、吸着コレット３３によるダイ１２の保持状態を評価する場合においては、吸着コレット３３軌跡の変動に起因した評価不良を抑制することができる。具体的には、吸着コレット３３の軌跡の変動によって、撮像部４０の光軸上での吸着コレット３３の通過位置が、撮像部４０の焦点から離間することを抑制できる。このため、撮像画像が不鮮明となり充分な画像解析ができないという事態を避けることができ、吸着コレット３３によるダイ１２の保持状態の評価不良を抑制することができる。
【0065】
一態様として、移動開始時間差ΔＴ１及び移動終了時間差ΔＴ２は、総移動時間Ｔに対して比例関係を有する。
【0066】
これによれば、総移動時間Ｔを変更した場合における吸着コレット３３の軌跡を、基準総移動時間に基づいて移動させた場合の吸着コレット３３の軌跡にさらに近似させることができる。
【0067】
一態様として、制御部９４は、第１時間変数型多項式によって生成されるＺ軸方向における位置指令に基づいてＺ軸アクチュエータ５３を制御し、第２時間変数型多項式によって生成されるＹ軸方向における位置指令に基づいてＹ軸アクチュエータ５２を制御する。第１時間変数型多項式及び第１時間変数型多項式は互いに独立し、第１時間変数型多項式の最大次数は、第２時間変数型多項式の最大次数よりも大きい。
【0068】
これによれば、Ｙ軸方向よりも複雑なＺ軸方向における吸着コレット３３の移動を、滑らかにすることができる。
【0069】
吸着コレット３３のＺ軸方向における移動開始時点Ｔｚ１は、Ｙ軸方向における移動開始時点Ｔｙ１よりも早く設定され、吸着コレット３３のＺ軸方向における移動終了時点Ｔｚ２は、Ｙ軸方向における移動終了時点Ｔｙ２よりも遅く設定される。
【0070】
この態様によれば、ダイ１２のピックアップ時に吸着コレット３３をＹ軸方向よりも先にＺ方向に移動開始し、ボンディング時に吸着コレット３３をＺ軸方向よりも先にＹ軸方向に移動終了する。したがって、吸着コレット３３によるダイ１２のピックアップ時又はボンディング時に、他のダイ１２やリードフレーム２１との衝突によるダイ１２の損傷を避けることができる。このように、移動開始と移動終了との両方の時間差を設定する軌道に沿って吸着コレット３３を移動させる場合でも、本実施形態によれば、吸着コレット３３の軌道を好適に調整することができる。
【0071】
以下に、本発明の実施形態の一部又は全部を付記する。なお、本発明は以下の付記に限定されるものではない。
【0072】
［付記１］
電子部品を対象物にボンディングするボンディング装置であって、電子部品を初期位置においてピックアップして対象物の上の目標位置においてボンディングするボンディングツールと、少なくとも第１方向及び第１方向と交差する第２方向にボンディングツールを移動させる駆動部と、時間変数型多項式によって生成される位置指令に基づいて、駆動部を制御する制御部と、所定の軌跡に沿ってボンディングツールを初期位置から目標位置まで移動させるための、制御部の制御パラメータを記憶する記憶部とを備え、制御パラメータは、ボンディングツールの初期位置から目標位置までの移動に要する総移動時間と、総移動時間の基準となる基準総移動時間と、ボンディングツールの第１方向における移動開始時点と第２方向における移動開始時点との間の移動開始時間差、及び、ボンディングツールの第１方向における移動終了時点と第２方向における移動終了時点との間の移動終了時間差、のうち少なくとも一方の時間差と、少なくとも一方の時間差の基準となる基準時間差とを含み、基準時間差に対する少なくとも一方の時間差の比率は、基準総移動時間に対する総移動時間の比率に応じて設定される、ボンディング装置。
電子部品を対象物にボンディングするボンディング装置であって、電子部品を初期位置においてピックアップして対象物の上の目標位置においてボンディングするボンディングツールと、少なくとも第１方向及び第１方向と交差する第２方向にボンディングツールを移動させる駆動部と、時間変数型多項式によって生成される位置指令に基づいて、駆動部を制御する制御部と、所定の軌跡に沿ってボンディングツールを初期位置から目標位置まで移動させるための、制御部の制御パラメータを記憶する記憶部とを備え、制御パラメータは、ボンディングツールの初期位置から目標位置までの移動に要する総移動時間と、総移動時間の基準となる基準総移動時間と、ボンディングツールの第１方向における移動開始時点と第２方向における移動開始時点との間の移動開始時間差、及び、ボンディングツールの第１方向における移動終了時点と第２方向における移動終了時点との間の移動終了時間差、のうち少なくとも一方の時間差と、少なくとも一方の時間差の基準となる基準時間差とを含み、基準時間差に対する少なくとも一方の時間差の比率は、基準総移動時間に対する総移動時間の比率に応じて設定される、ボンディング装置。
【0073】
この態様によれば、ボンディングツールの軌跡を決定する一因である少なくとも一方の時間差を、総移動時間に応じて設定することで、ボンディングツールの軌跡を好適に調整することができる。例えば、総移動時間を基準総移動時間から短縮又は伸長した場合におけるボンディングツールの軌跡を、基準総移動時間に基づいて移動させた場合のボンディングツールの軌跡に近似させることができる。したがって、総移動時間を変更したときに、ボンディングツールの軌跡の変動に起因した、ボンディングツールとボンディング装置の他の構成要素との衝突を避けることができる。また、ボンディングツールによる電子部品の保持状態を搬送中に評価する場合においては、ボンディングツールの軌跡の変動に起因した評価不良を抑制することができる。
【0074】
［付記２］
少なくとも一方の時間差は、総移動時間に対して比例関係を有するように設定される、［付記１］に記載のボンディング装置。
少なくとも一方の時間差は、総移動時間に対して比例関係を有するように設定される、［付記１］に記載のボンディング装置。
【0075】
この態様によれば、総移動時間を変更した場合におけるボンディングツールの軌跡を、基準総移動時間に基づいて移動させた場合のボンディングツールの軌跡にさらに近似させることができる。
【0076】
［付記３］
制御部は、第１時間変数型多項式によって生成される、第１方向における位置指令に基づいて、駆動部を制御し、第１時間変数型多項式とは独立した第２時間変数型多項式によって生成される、第２方向における位置指令に基づいて、駆動部を制御する、［付記１］又は［付記２］に記載のボンディング装置。
制御部は、第１時間変数型多項式によって生成される、第１方向における位置指令に基づいて、駆動部を制御し、第１時間変数型多項式とは独立した第２時間変数型多項式によって生成される、第２方向における位置指令に基づいて、駆動部を制御する、［付記１］又は［付記２］に記載のボンディング装置。
【0077】
［付記４］
第１時間変数型多項式の最大次数は、第２時間変数型多項式の最大次数よりも大きい、［付記３］に記載のボンディング装置。
第１時間変数型多項式の最大次数は、第２時間変数型多項式の最大次数よりも大きい、［付記３］に記載のボンディング装置。
【0078】
この態様によれば、第１方向におけるボンディングツールの移動を、第２方向における移動よりも複雑で滑らかにすることができる。
【0079】
［付記５］
制御部は、第１時間変数型多項式として下記式によって生成される、第１方向における位置指令に基づいて、駆動部を制御する、［付記３］又は［付記４］に記載のボンディング装置。
Ｚ：ｔＺ時点での第１方向における位置
Ｓｚ：第１方向における最終到達位置の座標
Ｃｚ０，Ｃｚ１，…，Ｃｚ（ｎ－１），Ｃｚｎ：係数（ｎは２以上の整数）
ｔｚ：第１方向における移動の開始時点からの経過時間
Ｔｚ：第１方向における移動の開始時点から終了時点までの移動時間
制御部は、第１時間変数型多項式として下記式によって生成される、第１方向における位置指令に基づいて、駆動部を制御する、［付記３］又は［付記４］に記載のボンディング装置。
【数1】
Ｚ：ｔＺ時点での第１方向における位置
Ｓｚ：第１方向における最終到達位置の座標
Ｃｚ０，Ｃｚ１，…，Ｃｚ（ｎ－１），Ｃｚｎ：係数（ｎは２以上の整数）
ｔｚ：第１方向における移動の開始時点からの経過時間
Ｔｚ：第１方向における移動の開始時点から終了時点までの移動時間
【0080】
［付記６］
制御部は、第２時間変数型多項式として下記式によって生成される、第２方向における位置指令に基づいて、駆動部を制御する、［付記３］から［付記５］のいずれか一つに記載のボンディング装置。
Ｙ：ｔＹ時点での第２方向における位置
Ｓｙ：第２方向における最終到達位置の座標
Ｃｙ０，Ｃｙ１，…，Ｃｙ（ｍ－１），Ｃｙｍ：係数（ｍは２以上の整数）
ｔｙ：第２方向における移動の開始時点からの経過時間
Ｔｙ：第２方向における移動の開始時点から終了時点までの移動時間
制御部は、第２時間変数型多項式として下記式によって生成される、第２方向における位置指令に基づいて、駆動部を制御する、［付記３］から［付記５］のいずれか一つに記載のボンディング装置。
【数2】
Ｙ：ｔＹ時点での第２方向における位置
Ｓｙ：第２方向における最終到達位置の座標
Ｃｙ０，Ｃｙ１，…，Ｃｙ（ｍ－１），Ｃｙｍ：係数（ｍは２以上の整数）
ｔｙ：第２方向における移動の開始時点からの経過時間
Ｔｙ：第２方向における移動の開始時点から終了時点までの移動時間
【0081】
［付記７］
ボンディングツールの第１方向における移動開始時点は、第２方向における移動開始時点よりも早く設定され、ボンディングツールの第１方向における移動終了時点は、第２方向における移動終了時点よりも遅く設定される、［付記１］から［付記６］のいずれか一つに記載のボンディング装置。
ボンディングツールの第１方向における移動開始時点は、第２方向における移動開始時点よりも早く設定され、ボンディングツールの第１方向における移動終了時点は、第２方向における移動終了時点よりも遅く設定される、［付記１］から［付記６］のいずれか一つに記載のボンディング装置。
【0082】
［付記８］
第１方向は鉛直方向であり、第２方向は水平方向である、［付記１］から［付記７］のいずれか一つに記載のボンディング装置。
第１方向は鉛直方向であり、第２方向は水平方向である、［付記１］から［付記７］のいずれか一つに記載のボンディング装置。
【0083】
この態様によれば、電子部品のピックアップ時にボンディングツールを水平方向よりも先に鉛直方向に移動開始し、ボンディング時にボンディングツールを鉛直方向よりも先に水平方向に移動終了する。したがって、ボンディングツールによる電子部品のピックアップ時又はボンディング時に、他の電子部品や対象物との衝突による電子部品の損傷を避けることができる。このように、移動開始と移動終了との両方の時間差を設定する軌道に沿ってボンディングツールを移動させる場合でも、ボンディングツールの軌道を好適に調整することができる。
【0084】
［付記９］
駆動部は、第１方向及び第２方向に加えて、第１方向及び第２方向の両方と交差する第３方向にさらにボンディングツールを移動させ、基準時間差は、ボンディングツールの第１方向、第２方向及び第３方向のそれぞれの移動開始時点の間の少なくとも１つの移動開始時間差、及び、ボンディングツールの第１方向、第２方向及び第３方向のそれぞれの移動終了時点の間の少なくとも１つの移動終了時間差、のうち少なくとも一つの時間差の基準である、［付記１］から［付記８］のいずれか一つに記載のボンディング装置。
駆動部は、第１方向及び第２方向に加えて、第１方向及び第２方向の両方と交差する第３方向にさらにボンディングツールを移動させ、基準時間差は、ボンディングツールの第１方向、第２方向及び第３方向のそれぞれの移動開始時点の間の少なくとも１つの移動開始時間差、及び、ボンディングツールの第１方向、第２方向及び第３方向のそれぞれの移動終了時点の間の少なくとも１つの移動終了時間差、のうち少なくとも一つの時間差の基準である、［付記１］から［付記８］のいずれか一つに記載のボンディング装置。
【0085】
この態様によれば、ボンディングツールを３方向に移動させる場合であっても、ボンディングツールの軌道を好適に調整することができる。
【0086】
［付記１０］
電子部品を対象物にボンディングするボンディング装置を用いたボンディング方法であって、ボンディング装置は、電子部品を初期位置においてピックアップして対象物の上の目標位置においてボンディングするボンディングツールと、少なくとも第１方向及び第１方向と交差する第２方向にボンディングツールを移動させる駆動部と、時間変数型多項式によって生成される位置指令に基づいて、駆動部を制御する制御部と、所定の軌跡に沿ってボンディングツールを初期位置から目標位置まで移動させるための、制御部の制御パラメータを記憶する記憶部とを備え、制御パラメータは、ボンディングツールの初期位置から目標位置までの移動に要する総移動時間と、総移動時間の基準となる基準総移動時間と、ボンディングツールの第１方向における移動開始時点と第２方向における移動開始時点との間の移動開始時間差、及び、ボンディングツールの第１方向における移動終了時点と第２方向における移動終了時点との間の移動終了時間差、のうち少なくとも一方の時間差と、少なくとも一方の時間差の基準となる基準時間差とを含み、ボンディング方法は、基準時間差に対する少なくとも一方の時間差の比率を基準総移動時間に対する総移動時間の比率に応じて設定することと、少なくとも一方の時間差に基づいて、ボンディングツールを初期位置から目標位置まで移動させることとを含む、ボンディング方法。
電子部品を対象物にボンディングするボンディング装置を用いたボンディング方法であって、ボンディング装置は、電子部品を初期位置においてピックアップして対象物の上の目標位置においてボンディングするボンディングツールと、少なくとも第１方向及び第１方向と交差する第２方向にボンディングツールを移動させる駆動部と、時間変数型多項式によって生成される位置指令に基づいて、駆動部を制御する制御部と、所定の軌跡に沿ってボンディングツールを初期位置から目標位置まで移動させるための、制御部の制御パラメータを記憶する記憶部とを備え、制御パラメータは、ボンディングツールの初期位置から目標位置までの移動に要する総移動時間と、総移動時間の基準となる基準総移動時間と、ボンディングツールの第１方向における移動開始時点と第２方向における移動開始時点との間の移動開始時間差、及び、ボンディングツールの第１方向における移動終了時点と第２方向における移動終了時点との間の移動終了時間差、のうち少なくとも一方の時間差と、少なくとも一方の時間差の基準となる基準時間差とを含み、ボンディング方法は、基準時間差に対する少なくとも一方の時間差の比率を基準総移動時間に対する総移動時間の比率に応じて設定することと、少なくとも一方の時間差に基づいて、ボンディングツールを初期位置から目標位置まで移動させることとを含む、ボンディング方法。
【0087】
［付記１１］
電子部品を対象物にボンディングするボンディング装置を動作させるボンディングプログラムであって、ボンディング装置は、電子部品を初期位置においてピックアップして対象物の上の目標位置においてボンディングするボンディングツールと、少なくとも第１方向及び第１方向と交差する第２方向にボンディングツールを移動させる駆動部と、時間変数型多項式によって生成される位置指令に基づいて、駆動部を制御する制御部と、所定の軌跡に沿ってボンディングツールを初期位置から目標位置まで移動させるための、制御部の制御パラメータを記憶する記憶部とを備え、制御パラメータは、ボンディングツールの初期位置から目標位置までの移動に要する総移動時間と、総移動時間の基準となる基準総移動時間と、ボンディングツールの第１方向における移動開始時点と第２方向における移動開始時点との間の移動開始時間差、及び、ボンディングツールの第１方向における移動終了時点と第２方向における移動終了時点との間の移動終了時間差、のうち少なくとも一方の時間差と、少なくとも一方の時間差の基準となる基準時間差とを含み、コンピュータに、基準時間差に対する少なくとも一方の時間差の比率を、基準総移動時間に対する総移動時間の比率に応じて設定することと、少なくとも一方の時間差に基づいて、ボンディングツールを初期位置から目標位置まで移動させることとを実行させる、ボンディングプログラム。
電子部品を対象物にボンディングするボンディング装置を動作させるボンディングプログラムであって、ボンディング装置は、電子部品を初期位置においてピックアップして対象物の上の目標位置においてボンディングするボンディングツールと、少なくとも第１方向及び第１方向と交差する第２方向にボンディングツールを移動させる駆動部と、時間変数型多項式によって生成される位置指令に基づいて、駆動部を制御する制御部と、所定の軌跡に沿ってボンディングツールを初期位置から目標位置まで移動させるための、制御部の制御パラメータを記憶する記憶部とを備え、制御パラメータは、ボンディングツールの初期位置から目標位置までの移動に要する総移動時間と、総移動時間の基準となる基準総移動時間と、ボンディングツールの第１方向における移動開始時点と第２方向における移動開始時点との間の移動開始時間差、及び、ボンディングツールの第１方向における移動終了時点と第２方向における移動終了時点との間の移動終了時間差、のうち少なくとも一方の時間差と、少なくとも一方の時間差の基準となる基準時間差とを含み、コンピュータに、基準時間差に対する少なくとも一方の時間差の比率を、基準総移動時間に対する総移動時間の比率に応じて設定することと、少なくとも一方の時間差に基づいて、ボンディングツールを初期位置から目標位置まで移動させることとを実行させる、ボンディングプログラム。
【0088】
以上説明したように、本願発明の一態様によれば、ボンディングツールの軌跡の好適な調整を図ることができるボンディング装置、ボンディング方法及びボンディングプログラムを提供することができる。
【0089】
以上説明した実施形態は、本願発明の理解を容易にするためのものであり、本願発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【0090】
１…ボンディング装置
１０…ピックアップ部
１１…ウェハ
１２…ダイ
２０…ボンディングステージ
２１…リードフレーム
３０…ボンディングヘッド
３３…吸着コレット
４０…撮像部
５０…駆動部
５１…Ｘ軸アクチュエータ
５２…Ｙ軸アクチュエータ
５３…Ｚ軸アクチュエータ
９０…制御装置
９１…記憶部
９２…算出部
９３…指令生成部
９４…制御部
９５…画像解析部
ΔＴ１…移動開始時間差
ΔＴ２…移動終了時間差
Ｔ…総移動時間
Ｔｚ１，Ｔｙ１…移動開始時点
Ｔｚ２，Ｔｙ２…移動終了時点
１０…ピックアップ部
１１…ウェハ
１２…ダイ
２０…ボンディングステージ
２１…リードフレーム
３０…ボンディングヘッド
３３…吸着コレット
４０…撮像部
５０…駆動部
５１…Ｘ軸アクチュエータ
５２…Ｙ軸アクチュエータ
５３…Ｚ軸アクチュエータ
９０…制御装置
９１…記憶部
９２…算出部
９３…指令生成部
９４…制御部
９５…画像解析部
ΔＴ１…移動開始時間差
ΔＴ２…移動終了時間差
Ｔ…総移動時間
Ｔｚ１，Ｔｙ１…移動開始時点
Ｔｚ２，Ｔｙ２…移動終了時点
【図1】
【図2】
【図3】