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(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】P2024019446
(43)【公開日】2024-02-09
(54)【発明の名称】実装装置および半導体装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/60 20060101AFI20240201BHJP
H05K 13/08 20060101ALI20240201BHJP
H01L 21/52 20060101ALI20240201BHJP
【ＦＩ】
H01L21/60 311T
H05K13/08 Q
H01L21/52 F
【審査請求】有
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023207335
(22)【出願日】2023-12-08
(62)【分割の表示】P 2019024945の分割
【原出願日】2019-02-14
(71)【出願人】
【識別番号】515085901
【氏名又は名称】ファスフォードテクノロジ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000350
【氏名又は名称】ポレール弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】酒井 一信
(72)【発明者】
【氏名】石川 雄大
(57)【要約】
【課題】ストロボ露光認識撮像において振動影響を低減することが可能な実装装置を提供することである。
【解決手段】実装装置は、撮像対象物に対して相対的移動し、前記撮像対象物を撮像する撮像装置と、前記撮像対象物に光を照射する照明装置と、を備える。前記照明装置は、前記認識対象動作軸が停止後、前記認識対象動作軸以外の動作軸が動作中に前記第一撮像対象物を撮像する場合、前記撮像装置の１回の露光時間内に複数回ストロボ発光するよう構成される。
【選択図】図７
【解決手段】実装装置は、撮像対象物に対して相対的移動し、前記撮像対象物を撮像する撮像装置と、前記撮像対象物に光を照射する照明装置と、を備える。前記照明装置は、前記認識対象動作軸が停止後、前記認識対象動作軸以外の動作軸が動作中に前記第一撮像対象物を撮像する場合、前記撮像装置の１回の露光時間内に複数回ストロボ発光するよう構成される。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第一撮像対象物に対して相対的に移動し、前記第一撮像対象物を撮像する第一撮像装置と、
前記第一撮像対象物に光を照射する第一照明装置と、
認識対象動作軸を含む複数の動作軸と、
を備え、
前記第一照明装置は、前記認識対象動作軸が停止後、前記認識対象動作軸以外の動作軸が動作中に前記第一撮像対象物を撮像する場合、前記第一撮像装置の１回の露光時間内に複数回ストロボ発光するよう構成される実装装置。
前記第一撮像対象物に光を照射する第一照明装置と、
認識対象動作軸を含む複数の動作軸と、
を備え、
前記第一照明装置は、前記認識対象動作軸が停止後、前記認識対象動作軸以外の動作軸が動作中に前記第一撮像対象物を撮像する場合、前記第一撮像装置の１回の露光時間内に複数回ストロボ発光するよう構成される実装装置。
【請求項2】
請求項１の実装装置において、
さらに、前記第一照明装置に照明発光電流を供給するストロボ照明電源を備え、
前記第一撮像装置は撮像トリガ信号に基づいて露光を開始すると共に前記ストロボ照明電源に供給するストロボトリガ信号を生成するよう構成され、
前記ストロボ照明電源は前記ストロボトリガ信号に基づいて周期的に前記照明発光電流を前記第一照明装置に供給するよう構成される実装装置。
さらに、前記第一照明装置に照明発光電流を供給するストロボ照明電源を備え、
前記第一撮像装置は撮像トリガ信号に基づいて露光を開始すると共に前記ストロボ照明電源に供給するストロボトリガ信号を生成するよう構成され、
前記ストロボ照明電源は前記ストロボトリガ信号に基づいて周期的に前記照明発光電流を前記第一照明装置に供給するよう構成される実装装置。
【請求項3】
請求項１の実装装置において、さらに、
前記第一照明装置に照明発光電流を供給するストロボ照明電源と、
トリガ信号に基づいて前記ストロボ照明電源に供給するストロボトリガ信号を生成するパルス発生回路と、
を備え、
前記第一撮像装置は撮像トリガ信号に基づいて露光を開始すると共に前記ストロボ照明電源に供給するストロボトリガ信号を生成するよう構成され、
前記ストロボ照明電源は前記ストロボトリガ信号に基づいて周期的に前記照明発光電流を前記第一照明装置に供給するよう構成される実装装置。
前記第一照明装置に照明発光電流を供給するストロボ照明電源と、
トリガ信号に基づいて前記ストロボ照明電源に供給するストロボトリガ信号を生成するパルス発生回路と、
を備え、
前記第一撮像装置は撮像トリガ信号に基づいて露光を開始すると共に前記ストロボ照明電源に供給するストロボトリガ信号を生成するよう構成され、
前記ストロボ照明電源は前記ストロボトリガ信号に基づいて周期的に前記照明発光電流を前記第一照明装置に供給するよう構成される実装装置。
【請求項4】
請求項１の実装装置において、さらに、
第二撮像対象物に対して相対的移動し、前記第二撮像対象物を撮像する第二撮像装置と、
前記第二撮像対象物に光を照射する第二照明装置と、
を備え、
前記第二照明装置は、前記動作軸の第二認識対象動作軸が停止後、前記第二認識対象動作軸以外の動作軸が動作中に前記第二撮像対象物を撮像する場合、前記第二撮像装置の１回の露光時間内に複数回ストロボ発光するよう構成される実装装置。
第二撮像対象物に対して相対的移動し、前記第二撮像対象物を撮像する第二撮像装置と、
前記第二撮像対象物に光を照射する第二照明装置と、
を備え、
前記第二照明装置は、前記動作軸の第二認識対象動作軸が停止後、前記第二認識対象動作軸以外の動作軸が動作中に前記第二撮像対象物を撮像する場合、前記第二撮像装置の１回の露光時間内に複数回ストロボ発光するよう構成される実装装置。
【請求項5】
請求項４の実装装置において、
前記第一撮像対象物はダイであり、
さらに、前記ダイを搬送する第一実装ヘッドを備え、
前記第一撮像装置は固定され、移動する前記第一実装ヘッドに保持された前記ダイを下方から撮像するよう構成される実装装置。
前記第一撮像対象物はダイであり、
さらに、前記ダイを搬送する第一実装ヘッドを備え、
前記第一撮像装置は固定され、移動する前記第一実装ヘッドに保持された前記ダイを下方から撮像するよう構成される実装装置。
【請求項6】
請求項５の実装装置において、
前記第二撮像対象物は補正マークであり、
前記第二撮像装置は、前記第一実装ヘッドに搭載され、前記第一撮像装置が移動する前記第一実装ヘッドに保持された前記ダイを撮像する際に前記補正マークを上方から撮像するよう構成される実装装置。
前記第二撮像対象物は補正マークであり、
前記第二撮像装置は、前記第一実装ヘッドに搭載され、前記第一撮像装置が移動する前記第一実装ヘッドに保持された前記ダイを撮像する際に前記補正マークを上方から撮像するよう構成される実装装置。
【請求項7】
請求項６の実装装置において、
前記第二撮像装置は前記ダイが載置される基板を上方から撮像するよう構成される実装装置。
前記第二撮像装置は前記ダイが載置される基板を上方から撮像するよう構成される実装装置。
【請求項8】
請求項７の実装装置において、
さらに、前記ダイを搬送するトランスファステージを備え、
前記第二撮像装置は前記トランスファステージに保持された前記ダイを上方から撮像するよう構成される実装装置。
さらに、前記ダイを搬送するトランスファステージを備え、
前記第二撮像装置は前記トランスファステージに保持された前記ダイを上方から撮像するよう構成される実装装置。
【請求項9】
請求項４の実装装置において、
前記第一照明装置は疑似同軸照明と側方照明を備え、
前記第二照明装置は疑似同軸照明と側方照明を備える実装装置。
前記第一照明装置は疑似同軸照明と側方照明を備え、
前記第二照明装置は疑似同軸照明と側方照明を備える実装装置。
【請求項10】
請求項８の実装装置において、さらに、
実装ステージと、
前記実装ステージの上を跨るように第一方向に伸びてその両端がそれぞれ第二方向に移動自在に支持されると第一ビームと、
前記実装ステージの上を跨るように前記第一方向に伸びてその両端がそれぞれ前記第二方向に移動自在に前記実装ステージの上に支持される第二ビームと、
を備え、
前記第一実装ヘッドは前記第一方向に移動自在に前記第一ビームに支持されるよう構成される実装装置。
実装ステージと、
前記実装ステージの上を跨るように第一方向に伸びてその両端がそれぞれ第二方向に移動自在に支持されると第一ビームと、
前記実装ステージの上を跨るように前記第一方向に伸びてその両端がそれぞれ前記第二方向に移動自在に前記実装ステージの上に支持される第二ビームと、
を備え、
前記第一実装ヘッドは前記第一方向に移動自在に前記第一ビームに支持されるよう構成される実装装置。
【請求項11】
請求項１０の実装装置において、さらに、
ダイ供給部から前記ダイをピックアップして反転するフリップピックアップヘッドと、
前記第一方向に自在に移動可能であって前記フリップピックアップヘッドでピックアップした前記ダイをピックアップするピックアップヘッドと、
を備え、
前記トランスファステージは前記第二方向に自在に移動可能であって、前記ピックアップヘッドがピックアップした前記ダイが載置され、
前記第一実装ヘッドは前記トランスファステージに載置された前記ダイをピックアップし、前記実装ステージ上の前記基板に載置するよう構成される実装装置。
ダイ供給部から前記ダイをピックアップして反転するフリップピックアップヘッドと、
前記第一方向に自在に移動可能であって前記フリップピックアップヘッドでピックアップした前記ダイをピックアップするピックアップヘッドと、
を備え、
前記トランスファステージは前記第二方向に自在に移動可能であって、前記ピックアップヘッドがピックアップした前記ダイが載置され、
前記第一実装ヘッドは前記トランスファステージに載置された前記ダイをピックアップし、前記実装ステージ上の前記基板に載置するよう構成される実装装置。
【請求項12】
請求項１１の実装装置において、
前記第一撮像装置は前記第一実装ヘッドが前記ダイを前記トランスファステージから前記実装ステージに搬送する際に前記ダイを下方から撮像するよう構成される実装装置。
前記第一撮像装置は前記第一実装ヘッドが前記ダイを前記トランスファステージから前記実装ステージに搬送する際に前記ダイを下方から撮像するよう構成される実装装置。
【請求項13】
請求項１１の実装装置において、
前記第二撮像装置は前記第一実装ヘッドが前記ダイを前記トランスファステージから前記実装ステージに搬送する際に前記補正マークを上方から撮像するよう構成される実装装置。
前記第二撮像装置は前記第一実装ヘッドが前記ダイを前記トランスファステージから前記実装ステージに搬送する際に前記補正マークを上方から撮像するよう構成される実装装置。
【請求項14】
請求項１１の実装装置において、
さらに、前記第一方向に移動自在に前記第二ビームに支持される第二実装ヘッドを備え、
前記第二実装ヘッドは前記トランスファステージとは異なるトランスファステージに載置されたダイをピックアップし、前記実装ステージ上の前記基板に載置するよう構成される実装装置。
さらに、前記第一方向に移動自在に前記第二ビームに支持される第二実装ヘッドを備え、
前記第二実装ヘッドは前記トランスファステージとは異なるトランスファステージに載置されたダイをピックアップし、前記実装ステージ上の前記基板に載置するよう構成される実装装置。
【請求項15】
ダイを撮像する第一撮像装置と、基板を撮像する第二撮像装置と、前記ダイに光を照射する第一照明装置と、前記基板に光を照射する第二照明装置と、前記ダイを搬送する実装ヘッドと、を備える実装装置に前記基板を搬入する工程と、
前記実装ヘッドによって前記ダイが搬送されているときに前記第一撮像装置が前記ダイを下方から撮像する第一撮像工程と、
前記第二撮像装置が前記基板を上方から撮像する第二撮像工程と、
前記第一撮像工程および第二撮像工程で撮像されたデータに基づいて前記ダイを前記基板に載置する工程と、
を備え、
前記第一撮像工程は、前記第一撮像装置を移動させる認識対象動作軸が停止後、前記認識対象動作軸以外の動作軸が動作中に前記ダイを撮像する場合、前記第一照明装置が前記第一撮像装置の１回の露光時間内に複数回ストロボ発光して前記ダイを撮像し、
前記第二撮像工程は、前記第二撮像装置を移動させる第二認識対象動作軸が停止後、前記第二認識対象動作軸以外の動作軸が動作中に前記ダイを撮像する場合、前記第二照明装置が前記第二撮像装置の１回の露光時間内に複数回ストロボ発光して前記基板を撮像する半導体装置の製造方法。
前記実装ヘッドによって前記ダイが搬送されているときに前記第一撮像装置が前記ダイを下方から撮像する第一撮像工程と、
前記第二撮像装置が前記基板を上方から撮像する第二撮像工程と、
前記第一撮像工程および第二撮像工程で撮像されたデータに基づいて前記ダイを前記基板に載置する工程と、
を備え、
前記第一撮像工程は、前記第一撮像装置を移動させる認識対象動作軸が停止後、前記認識対象動作軸以外の動作軸が動作中に前記ダイを撮像する場合、前記第一照明装置が前記第一撮像装置の１回の露光時間内に複数回ストロボ発光して前記ダイを撮像し、
前記第二撮像工程は、前記第二撮像装置を移動させる第二認識対象動作軸が停止後、前記第二認識対象動作軸以外の動作軸が動作中に前記ダイを撮像する場合、前記第二照明装置が前記第二撮像装置の１回の露光時間内に複数回ストロボ発光して前記基板を撮像する半導体装置の製造方法。
【請求項16】
請求項１５の半導体装置の製造方法において、
前記第一撮像工程は、前記第一撮像装置が前記ダイを撮像すると共に、前記第二撮像装置がアンダビジョン補正マークを撮像し、前記ダイの前記第一撮像装置に対する位置決め位置を認識補正する半導体装置の製造方法。
前記第一撮像工程は、前記第一撮像装置が前記ダイを撮像すると共に、前記第二撮像装置がアンダビジョン補正マークを撮像し、前記ダイの前記第一撮像装置に対する位置決め位置を認識補正する半導体装置の製造方法。
【請求項17】
請求項１５の半導体装置の製造方法において、さらに、
ウェハリングを搬入する工程と、
前記ウェハリング中のダイを撮像する第三撮像工程と、
を備え、
前記第三撮像工程では露光時間内は常時照明して前記ダイを撮像する半導体装置の製造方法。
ウェハリングを搬入する工程と、
前記ウェハリング中のダイを撮像する第三撮像工程と、
を備え、
前記第三撮像工程では露光時間内は常時照明して前記ダイを撮像する半導体装置の製造方法。
【請求項18】
第一撮像対象物に対して相対的に移動し、前記第一撮像対象物を撮像する第一撮像装置と、
前記第一撮像対象物に光を照射する第一照明装置と、
を備え、
前記第一照明装置は、前記第一照明装置に照明発光電流を供給するストロボ照明電源を備え、
前記第一撮像装置は、撮像トリガ信号に基づいて露光を開始すると共に前記ストロボ照明電源に供給するストロボトリガ信号を生成するよう構成され、
前記ストロボ照明電源は、前記ストロボトリガ信号に基づいて周期的に前記照明発光電流を前記第一照明装置に供給するよう構成され、
前記第一照明装置は、認識対象動作軸が停止後であって認識対象軸以外の軸が動作中に前記第一撮像装置がワークを撮像する場合、前記第一撮像装置の１回の露光時間内に複数回ストロボ発光するよう構成される実装装置。
前記第一撮像対象物に光を照射する第一照明装置と、
を備え、
前記第一照明装置は、前記第一照明装置に照明発光電流を供給するストロボ照明電源を備え、
前記第一撮像装置は、撮像トリガ信号に基づいて露光を開始すると共に前記ストロボ照明電源に供給するストロボトリガ信号を生成するよう構成され、
前記ストロボ照明電源は、前記ストロボトリガ信号に基づいて周期的に前記照明発光電流を前記第一照明装置に供給するよう構成され、
前記第一照明装置は、認識対象動作軸が停止後であって認識対象軸以外の軸が動作中に前記第一撮像装置がワークを撮像する場合、前記第一撮像装置の１回の露光時間内に複数回ストロボ発光するよう構成される実装装置。
【請求項19】
請求項１８の実装装置において、
前記第一照明装置は発光時間および発光強度を変更可能に構成される実装装置。
前記第一照明装置は発光時間および発光強度を変更可能に構成される実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は実装装置に関し、例えばストロボ照明を用いる実装装置に適用可能である。
【背景技術】
【0002】
電子部品実装装置にあっては、精度の高い電子部品実装を行なうために、電子部品が吸着ノズルに吸着保持されて実装着部へ移動する間に、該電子部品をＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子を有するデジタルカメラにより撮像して、取り込んだその画像情報を電気信号に変換し、画像処理して測定値を得ている。そして、この測定値に基づいて、電子部品の移動中に、実装位置を補正して該電子部品はプリント基板に実装着されている。このカメラによる電子部品の撮像は、誤差の少ない高い精度の画像を得るためには、所定以上の光量を有する照明装置を用いることが必要であって、一般的には、ストロボによる閃光やハロゲンランプによる連続点灯等の手段が使用されている（例えば、特許文献１）。
ストロボ照明を用いた認識カメラの露光（ストロボ露光）では、露光時間を数十μｓ程度と短時間にすることで高速な動作も撮像でき、認識処理を可能としている。
ストロボ照明を用いた認識カメラの露光（ストロボ露光）では、露光時間を数十μｓ程度と短時間にすることで高速な動作も撮像でき、認識処理を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０００－１２４６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
複数の軸が同時に動作するような装置において、認識撮像中に他の軸が動作した場合、動作振動による影響で撮像した画像が静止位置のものと振動しているときのもので位置がずれることがある。ストロボ露光では高速処理のため短時間で高光量の発光を主眼とした電子回路構成となっており、ストロボの点灯時間の延長には最長発光時間の制約があり、装置の固有振動（例えば、数十Ｈｚ、数十ｍｓなど）の１周期を超えて発光させ撮像することは困難である。
本開示の課題は、ストロボ露光認識撮像において振動影響を低減することが可能な実装装置を提供することである。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
本開示の課題は、ストロボ露光認識撮像において振動影響を低減することが可能な実装装置を提供することである。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
すなわち、実装装置は、撮像対象物に対して相対的移動し、前記撮像対象物を撮像する撮像装置と、前記撮像対象物に光を照射する照明装置と、を備える。前記照明装置は前記撮像装置の１回の露光時間内に複数回ストロボ発光するよう構成される。
すなわち、実装装置は、撮像対象物に対して相対的移動し、前記撮像対象物を撮像する撮像装置と、前記撮像対象物に光を照射する照明装置と、を備える。前記照明装置は前記撮像装置の１回の露光時間内に複数回ストロボ発光するよう構成される。
【発明の効果】
【0006】
上記実装装置によれば、ストロボ露光において振動影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、実施形態および実施例について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明を省略することがある。なお、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
【0009】
＜第一実施形態＞
ストロボ露光の撮像システムについて図１～５を用いて説明する。図１は第一実施形態の撮像システムの構成を示す図である。図２は図１の撮像システムの軸動作停止後短時間に撮像する場合の動作タイミングを示す図である。図３は図１の撮像システムの発光タイミングを示す図である。図４は図１の撮像システムの軸動作停止から認識開始まで認識待ち時間を設けて撮像する場合の動作タイミングを示す図である。図５は図１の撮像システムの軸動作停止後複数回撮像する場合の動作タイミングを示す図である。
ストロボ露光の撮像システムについて図１～５を用いて説明する。図１は第一実施形態の撮像システムの構成を示す図である。図２は図１の撮像システムの軸動作停止後短時間に撮像する場合の動作タイミングを示す図である。図３は図１の撮像システムの発光タイミングを示す図である。図４は図１の撮像システムの軸動作停止から認識開始まで認識待ち時間を設けて撮像する場合の動作タイミングを示す図である。図５は図１の撮像システムの軸動作停止後複数回撮像する場合の動作タイミングを示す図である。
【0010】
図１に示すように、ストロボ露光の撮像システム１００Ｓは、コントローラ１０１と、ストロボ照明電源１０７ａ，１０７ｂと、照明装置１０３と、カメラ１０４ａとレンズ１０４ｂとを有する撮像装置１０４と、認識処理装置１０５と、を備える。
【0011】
コントローラ１０１は撮像トリガ信号をカメラ１０４ａに出力し、カメラ１０４ａは撮像トリガ信号を受け露光開始すると同時に、露光開始から設定された発光遅延時間に照明が点灯するように照明トリガ信号（ストロボトリガ）をストロボ照明電源１０７ａ，１０７ｂに出力する。ストロボ照明電源１０７ａ，１０７ｂはカメラ１０４ａから照明トリガ信号を受けとり、照明発光電流を照明装置１０３に供給する。照明装置１０３は擬似同軸照明１０３ａおよび側方照明１０３ｂ等から構成される。照明装置１０３は、多数個の発光ダイオードをマトリックス状に整列配置させてその面発光の光源により撮像対象のワーク１０８を照明する。
【0012】
図２に示すように、照明装置１０３は撮像トリガ信号から発光遅延時間（Ｔｄ４）後、単発光によるストロボ点灯する。コントローラ１０１は撮像トリガ信号をカメラ１０４ａに入力し、露光遅延時間（Ｔｄ１）後、カメラ１０４ａは設定された露光時間（Ｔｅｘ１）分、シャッタを開放し露光し、レンズ１０４ｂを通して撮像対象のワーク１０８を撮像する。カメラ１０４ａの撮像の完了後（露光終了後転送待ち時間（Ｔｄ２）を経て）、カメラ１０４ａは画像データを認識処理装置１０５に転送し、完了待ち時間（Ｔｄ３）後、認識処理装置１０５は画像データに基づいて位置ずれ量等を算出する。
【0013】
撮像トリガ信号を発行してから認識計算が完了するまでの時間を認識時間（Ｔｒ）とすると、Ｔｒは次式のようになる。
Ｔｒ＝Ｔｄ１＋Ｔｅｘ１＋Ｔｄ２＋Ｔｔｒ＋Ｔｄ３＋Ｔｒｃ
ここで、Ｔｔｒは画像転送時間、Ｔｒｃは認識計算時間である。
Ｔｒ＝Ｔｄ１＋Ｔｅｘ１＋Ｔｄ２＋Ｔｔｒ＋Ｔｄ３＋Ｔｒｃ
ここで、Ｔｔｒは画像転送時間、Ｔｒｃは認識計算時間である。
【0014】
図３に示すように、カメラシャッタを開けている時間である露光時間（Ｔｅｘ１）は、
Ｔｅｘ１＝Ｔｄ４＋Ｔｅｍ＋Ｔｍ
である。ここで、Ｔｅｍは発光時間、Ｔｍは、露光余裕時間である。発光遅延時間、発光時間および発光強度は可変値であり、露光余裕時間は固定値であり、例えば、下記の値である。
発光時間＝５～１０７．４μｓ（０．２μｓ刻み）
発光遅延時間＝１０～１１２．４μｓ（０．２μｓ刻み）
露光余裕時間＝５μs（固定値）
発光強度（光量）＝５１２階調
ストロボ露光は、露光時間（Ｔｅｘ１）を２０μｓ程度など極短く設定でき、実質的な露光時間である発光時間も１０μｓ程度など極短く設定でき、移動中の認識撮像でも認識可能になり、高速化が可能である。ここで、移動中の認識撮像とは、撮像装置１０４が静止した状態で撮像対象のワーク１０８が移動している場合、撮像対象のワーク１０８が静止した状態で撮像装置１０４が移動している場合、撮像装置１０４および撮像対象のワーク１０８の両方が移動している場合の認識撮像である。
Ｔｅｘ１＝Ｔｄ４＋Ｔｅｍ＋Ｔｍ
である。ここで、Ｔｅｍは発光時間、Ｔｍは、露光余裕時間である。発光遅延時間、発光時間および発光強度は可変値であり、露光余裕時間は固定値であり、例えば、下記の値である。
発光時間＝５～１０７．４μｓ（０．２μｓ刻み）
発光遅延時間＝１０～１１２．４μｓ（０．２μｓ刻み）
露光余裕時間＝５μs（固定値）
発光強度（光量）＝５１２階調
ストロボ露光は、露光時間（Ｔｅｘ１）を２０μｓ程度など極短く設定でき、実質的な露光時間である発光時間も１０μｓ程度など極短く設定でき、移動中の認識撮像でも認識可能になり、高速化が可能である。ここで、移動中の認識撮像とは、撮像装置１０４が静止した状態で撮像対象のワーク１０８が移動している場合、撮像対象のワーク１０８が静止した状態で撮像装置１０４が移動している場合、撮像装置１０４および撮像対象のワーク１０８の両方が移動している場合の認識撮像である。
【0015】
上述したように、複数の軸が同時に動作するような装置において、認識撮像中に他の軸が動作した場合、動作振動による影響で撮像した画像が静止位置のものと振動しているときのもので位置がずれることがある。
【0016】
軸動作停止後短時間に撮像すると振動による認識ずれが発生する。図２に示すように、露光中の変位の平均値が認識位置（図２の黒丸）となり、図２ではマイナスの変位に位置し、認識ずれが発生する。すなわち、振動中に１回のストロボ発光で撮像すると位置がずれることがある。
【0017】
図３に示すように、実質的な露光時間、すなわち、発光時間（Ｔｅｍ）を振動周期よりも長くすることで、撮像画像は振動によるぶれが平均化され、振動影響を低減することは可能である。例えば、ストロボの発光時間が１０ｍｓ程度あり、振動周期が１０ｍｓ以下（振動周波数が１００Ｈｚ以上）の場合は、振動影響を低減することは可能である。しかし、移動中の露光、撮像ではストロボ照度を高くするため照明電源出力が高電流となり、電源容量が不足するため長時間発光ができない。発光時間は長くて１００μｓ程度であり、振動周期が１００μｓ以下（振動周波数が１０ｋＨｚ以上）であれば、振動影響を低減することは可能である。
【0018】
図４に示すように、軸動作停止から認識開始まで認識待ち時間（Ｔｒｗ）を設けて振動が収まるのを待ってから露光することが考えられる。これにより、振動周期が長い場合でも振動影響を軽減することが可能である。ただし、長い振動周期を考慮して認識待ち時間（Ｔｒｗ）を長く設定することが必要であり、認識に時間がかかる。
【0019】
図５に示すように、軸動作停止後、撮像および認識計算を複数回（Ｎ回）行い、それらの平均化処理を行うことも考えられる。これにより、長い認識待ち時間を設けなくても、振動影響を軽減することが可能である。ただし、認識時間（Ｔｒ２）は図２、３の場合の認識時間（Ｔｒ）のＮ倍弱になり、認識に時間がかかる。図５の場合、
Ｔｒ２＝Ｎ×Ｔｒ―（Ｎ－１）Ｔｄ４
となる。ここで、Ｎ＝２である。
Ｔｒ２＝Ｎ×Ｔｒ―（Ｎ－１）Ｔｄ４
となる。ここで、Ｎ＝２である。
【0020】
上述した第一実施形態のストロボ露光は露光時間内の発光は1回のみであるので、以下、ストロボ１回露光という。
【0021】
＜第二実施形態＞
第二実施形態のストロボ露光の撮像システムについて図６～８を用いて説明する。図６は第二実施形態の撮像システムの構成を示す図である。図７は図６の撮像システムの動作タイミングを示す図である。図８は図６の撮像システムの発光タイミングを示す図であり、図８（ａ）は発光強度を１／Ｎにした場合であり、図８（ｂ）は発光時間を１／Ｎにした場合である。
第二実施形態のストロボ露光の撮像システムについて図６～８を用いて説明する。図６は第二実施形態の撮像システムの構成を示す図である。図７は図６の撮像システムの動作タイミングを示す図である。図８は図６の撮像システムの発光タイミングを示す図であり、図８（ａ）は発光強度を１／Ｎにした場合であり、図８（ｂ）は発光時間を１／Ｎにした場合である。
【0022】
【0023】
図６、７に示すように、コントローラ１０１は撮像トリガ信号をカメラ１０４ａに出力する。カメラ１０４ａは撮像トリガ信号から露光遅延時間（Ｔｄ１）後露光開始すると共に露光開始から設定された発光遅延時間（Ｔｄ４）を経て連続した照明トリガ信号（ストロボトリガ）をストロボ照明電源１０７ａ，１０７ｂに出力する。ストロボ照明電源１０７ａ，１０７ｂは、照明トリガ信号から予め設定された発光遅延時間（Ｔｄ４）、発光時間（Ｔｅｍ）、光量（発光強度）、発光周期（Ｔｅｐ）で照明装置１０３の発光ダイオードを発光させる。カメラ１０４ａは設定された露光時間（Ｔｅｘ２）分、シャッタを開放し露光し、レンズ１０４ｂを通して撮像対象のワーク１０８を撮像する。カメラ１０４ａの撮像の完了後（露光終了後転送待ち時間（Ｔｄ２）を経て）、カメラ１０４ａは画像データを認識処理装置１０５に転送し、完了待ち時間（Ｔｄ３）後、認識処理装置１０５は画像データに基づいて位置ずれ量等を算出する。カメラ１０４ａは一つの撮像トリガ信号の入力に対して複数のトリガ信号を出力する。
【0024】
認識時間（Ｔｒ３）は第一実施形態と同様に次式のようになる。
Ｔｒ３＝Ｔｄ１＋Ｔｅｘ２＋Ｔｄ２＋Ｔｔｒ＋Ｔｄ３＋Ｔｒｃ
ただし、第二実施形態の露光時間（Ｔｅｘ２）は第一実施形態の露光時間（Ｔｅｘ１）よりも長く、よって、第二実施形態の認識時間（Ｔｒ３）は第一実施形態の認識時間（Ｔｒ）よりも（Ｔｅｘ２－Ｔｅｘ１）だけ長くなる。
Ｔｒ３＝Ｔｄ１＋Ｔｅｘ２＋Ｔｄ２＋Ｔｔｒ＋Ｔｄ３＋Ｔｒｃ
ただし、第二実施形態の露光時間（Ｔｅｘ２）は第一実施形態の露光時間（Ｔｅｘ１）よりも長く、よって、第二実施形態の認識時間（Ｔｒ３）は第一実施形態の認識時間（Ｔｒ）よりも（Ｔｅｘ２－Ｔｅｘ１）だけ長くなる。
【0025】
図８に示すように、露光時間（Ｔｅｘ２）は、
Ｔｅｘ２＝Ｔｅｍ×（Ｎ－１）＋Ｔｄ４＋Ｔｅｍ＋Ｔｍ
である。なお、発光周期は、現状のストロボの制約で１０ｍｓ以上である。例えば、
発光周期＝１０ｍｓ
発光遅延時間＝１０μs
発光時間＝５０μs
露光余裕時間＝５μs
Ｎ＝４
とすると、
Ｔｅｘ２＝１０ｍｓ×（４－１）＋１０μs＋５０μs＋５μs＝３０．１１ｍｓ
となる。
Ｔｅｘ２＝Ｔｅｍ×（Ｎ－１）＋Ｔｄ４＋Ｔｅｍ＋Ｔｍ
である。なお、発光周期は、現状のストロボの制約で１０ｍｓ以上である。例えば、
発光周期＝１０ｍｓ
発光遅延時間＝１０μs
発光時間＝５０μs
露光余裕時間＝５μs
Ｎ＝４
とすると、
Ｔｅｘ２＝１０ｍｓ×（４－１）＋１０μs＋５０μs＋５μs＝３０．１１ｍｓ
となる。
【0026】
上述した第二実施形態のストロボ露光は、露光時間内に複数の発光があるので、以下、ストロボ多重露光という。
【0027】
なお、オーバ露光を防ぐため、第二実施形態のストロボ多重露光の露光総光量を第一実施形態のストロボ１回露光の光量と同じにする。ストロボ１回の光量は発光時間および発光強度を調整して行う。例えば、図８（ａ）に示すように、１回の露光時間でＮ回発光するストロボ多重露光の１回の発光時間をストロボ１回露光の発光時間と同じにする場合は、ストロボ多重露光の１回の発光強度をストロボ１回露光の発光強度の１／Ｎにする。図８（ｂ）に示すように、１回の露光時間でＮ回発光するストロボ多重露光の１回の発光強度をストロボ１回露光の発光強度と同じにする場合は、１回の発光時間を１／Ｎにする。また、例えばストロボ多重露光の１回の発光時間をストロボ１回露光の発光時間の５倍にする場合は、ストロボ多重露光の１回の発光強度をストロボ１回露光の発光強度の１／５Ｎにする。
【0028】
図７に示すように、１回の露光時間内に複数回（本例では４回）ストロボを点灯させる。１枚の画像に複数回のストロボ点灯分の画像が多重に露光され、１枚の画像内で振動成分が平均化される。このためには、カメラのシャッタを開けている時間（露光時間）内に振動周期（Ｔｏｐ）の１／２以下の周期で複数回ストロボ露光する。これにより、軸動作や他軸動作による振動、外乱による振動などによる認識ずれを低減することが可能である。
【0029】
第二実施形態では、１回の撮像中に複数回ストロボを発光させ、多重露光により平均化することで、動作軸停止後の振動や認識対象軸以外の軸動作により発生する振動影響等の外乱影響を低減することが可能である。また、認識対象動作軸が停止後認識開始する時間を短縮することが可能である。また、１回の撮像、データ転送で済むため転送時間と認識計算の処理時間を短縮することができ、通常のストロボ１回露光を複数回撮像するより高速化することが可能である。また、十分な照度の極短時間発光が可能なストロボ照明により実質的な露光時間（発光している間の露光時間）を短くし、移動中認識も可能である。
【0030】
＜変形例＞
以下、実施形態の代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態にて説明されているものと同様の構成および機能を有する部分に対しては、上述の実施形態と同様の符号が用いられ得るものとする。そして、かかる部分の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態における説明が適宜援用され得るものとする。また、上述の実施形態の一部、および、複数の変形例の全部または一部が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。
以下、実施形態の代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態にて説明されているものと同様の構成および機能を有する部分に対しては、上述の実施形態と同様の符号が用いられ得るものとする。そして、かかる部分の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態における説明が適宜援用され得るものとする。また、上述の実施形態の一部、および、複数の変形例の全部または一部が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。
【0031】
（第一変形例）
図９は第一変形例の撮像システムの構成を示す図である。
図９は第一変形例の撮像システムの構成を示す図である。
【0032】
第二実施形態では、複数回のストロボ発光を行うためのトリガ信号をカメラ１０４ａで生成しているが、カメラ１０４ａの外部のパルスジェネレータで生成してもよい。第一変形例の撮像システム１００Ａのカメラ１０４ａは入力された撮像トリガ信号をパルス生成回路１０９に出力し、パルス生成回路１０９は入力された撮像トリガ信号に基づいて所定間隔で所定数のトリガ信号を出力する。
【0033】
（第二変形例）
第二実施形態では、ストロボ多重露光の１回の発光時間をストロボ１回露光の発光時間と同じにする場合は、ストロボ多重露光の１回の発光強度をストロボ１回露光の発光強度の１／Ｎにしているが、ストロボ多重露光の１回の発光強度をストロボ１回露光の発光強度と同様にしてもよい。これにより、異物検出のための外見検査において、１回の露光で照度が不足する暗い対象の認識でも複数回ストロボ露光して明るさを確保し認識可能となる。
第二実施形態では、ストロボ多重露光の１回の発光時間をストロボ１回露光の発光時間と同じにする場合は、ストロボ多重露光の１回の発光強度をストロボ１回露光の発光強度の１／Ｎにしているが、ストロボ多重露光の１回の発光強度をストロボ１回露光の発光強度と同様にしてもよい。これにより、異物検出のための外見検査において、１回の露光で照度が不足する暗い対象の認識でも複数回ストロボ露光して明るさを確保し認識可能となる。
【0034】
（第三変形例）
第一実施形態の撮像システム１００Ｓと第二実施形態の撮像システム１００とを組み合わせてもよい。第三変形例の撮像システムは撮像システム１００Ｓのストロボ１回露光の機能（ストロボ１回露光モード）と撮像システム１００のストロボ多重露光の機能（ストロボ多重露光モード）とを備える。
第一実施形態の撮像システム１００Ｓと第二実施形態の撮像システム１００とを組み合わせてもよい。第三変形例の撮像システムは撮像システム１００Ｓのストロボ１回露光の機能（ストロボ１回露光モード）と撮像システム１００のストロボ多重露光の機能（ストロボ多重露光モード）とを備える。
【0035】
第三変形例の撮像システムは、ストロボ１回露光モードでは、カメラ１０４ａがコントローラ１０１からの撮像トリガ信号に基づいて、単発のトリガ信号を出力し、撮像システム１００Ｓと同様に動作する。ストロボ多重露光モードでは、カメラ１０４ａがコントローラ１０１からの撮像トリガ信号に基づいて、連続のトリガ信号を出力し、撮像システム１００と同様に動作する。
【実施例0036】
以下、上述の実施形態の実装装置の一例であるフリップチップボンダに適用した例について説明する。なお、フリップチップボンダは、例えばチップ面積を超える広い領域に再配線層を形成するパッケージであるファンアウト型ウェハレベルパッケージ（Fan Out Wafer Level Package：ＦＯＷＬＰ）等の製造に用いられる。
【0037】
図１０は実施例のフリップチップボンダの概略を示す上面図である。図１１は図１０において矢印Ａ方向から見たときに、ピックアップフリップヘッド及びトランスファヘッドの動作を説明する図である。図１２は図１０において矢印Ｂ方向から見たときに、ボンディングヘッドの動作を説明する図である。図１３は図１０のダイ供給部の主要部を示す概略断面図である。
図１０に示すように、フリップチップボンダ１０は、大別して、ダイ供給部１と、第一ピックアップ部２ａと、第二ピックアップ部２ｂ、第一トランスファステージ部３ａと、第二トランスファステージ部３ｂと、第一ボンディング部４ａと、第二ボンディング部４ｂと、搬送部５と、基板供給部６Ｋと、基板搬出部６Ｈと、各部の動作を監視し制御する制御装置７と、を備える。なお、第二ピックアップ部２ｂ、第二トランスファステージ部３ｂおよび第二ボンディング部４ｂは、それぞれピックアップされるダイＤを通りＹ軸方向に伸びる線に対して第一ピックアップ部２ａ、第一トランスファステージ部３ａおよび第一ボンディング部４ａと鏡対象に配置され、同様に構成され、同様に動作する。第二ピックアップ部２ｂ、第二トランスファステージ部３ｂおよび第二ボンディング部４ｂの各構成要素の符号の「ｂ」は第一ピックアップ部２ａ、第一トランスファステージ部３ａおよび第一ボンディング部４ａの各要素の符号の「ａ」に対応する。
図１０に示すように、フリップチップボンダ１０は、大別して、ダイ供給部１と、第一ピックアップ部２ａと、第二ピックアップ部２ｂ、第一トランスファステージ部３ａと、第二トランスファステージ部３ｂと、第一ボンディング部４ａと、第二ボンディング部４ｂと、搬送部５と、基板供給部６Ｋと、基板搬出部６Ｈと、各部の動作を監視し制御する制御装置７と、を備える。なお、第二ピックアップ部２ｂ、第二トランスファステージ部３ｂおよび第二ボンディング部４ｂは、それぞれピックアップされるダイＤを通りＹ軸方向に伸びる線に対して第一ピックアップ部２ａ、第一トランスファステージ部３ａおよび第一ボンディング部４ａと鏡対象に配置され、同様に構成され、同様に動作する。第二ピックアップ部２ｂ、第二トランスファステージ部３ｂおよび第二ボンディング部４ｂの各構成要素の符号の「ｂ」は第一ピックアップ部２ａ、第一トランスファステージ部３ａおよび第一ボンディング部４ａの各要素の符号の「ａ」に対応する。
【0038】
まず、ダイ供給部１は、ワークの一例である基板Ｐに実装するダイＤを供給する。ダイ供給部１は、分割されたウェハ１１を保持するウェハ保持台１２と、ウェハ１１からダイＤを突き上げる突上げユニット１３と、ウェハリング供給部１８と、を備える。ダイ供給部１は、図示しない駆動手段によってＸＹ方向に移動し、ピックアップするダイＤを突上げユニット１３の位置に移動させる。ウェハリング供給部１８はウェハリング１４が収納されたウェハカセット（不図示）を有し、順次ウェハリング１４をダイ供給部１に供給し、新しいウェハリングに交換する。ウェハリング１４が収納されたウェハカセットはフリップチップボンダ１０の外部からウェハリング供給部１８に供給される。ダイ供給部１は、所望のダイＤをウェハリング１４からピックアップできるように、ピックアップポイントに、ウェハリング１４を移動する。ウェハリング１４は、ウェハ１１が固定され、ダイ供給部１に取り付け可能な治具である。
【0039】
第一ピックアップ部２ａはピックアップされるダイＤに対して基板供給部６Ｋ側に位置する。第一ピックアップ部２ａは、ダイＤをピックアップして反転するピックアップフリップヘッド２１ａと、コレット２２ａ（図１１参照）を昇降、回転、反転及びＸ軸方向に移動させる駆動部２３ａと、ダイＤを先端に吸着保持するコレット２６ａ（図１１参照）を有するピックアップヘッド２５ａと、ピックアップヘッド２５ａを昇降およびＸ軸方向に移動させる駆動部２７ａと、を備える。ピックアップされるダイＤの真上にウェハ認識カメラ２４が設けられ、第一ピックアップ部２ａと第二ピックアップ部２ｂに共用される。このような構成によって、図１１に示すように、ピックアップフリップヘッド２１ａは、ウェハ認識カメラ２４の撮像データに基づいてダイＤをピックアップし、ピックアップフリップヘッド２１ａを１８０度回転させ、ダイＤのバンプを反転させて下面に向け、ダイＤをピックアップヘッド２５ａに渡す姿勢にする。ピックアップヘッド２５ａは、反転したダイＤをピックアップフリップヘッド２１ａから受けとり、第一トランスファステージ部３ａに載置する。
【0040】
第一トランスファステージ部３ａは、ダイＤを一時的に載置するトランスファステージ３１ａ１，３１ａ２と、アンダビジョンカメラ（第一撮像装置）３４ａと、アンダビジョン補正マーク３５ａと、を備える。トランスファステージ３１ａ１，３１ａ２は図示しない駆動部によりＹ軸方向に移動可能である。
【0041】
第一ボンディング部４ａはピックアップされるダイＤに対して基板供給部６Ｋ側に位置する。第一ボンディング部４ａは、トランスファステージ３１ａ１，３１ａ２からダイＤをピックアップし、搬送されてくる基板Ｐ上にボンディングする。第一ボンディング部４ａは、ボンディングヘッド４１ａと、ボンディングヘッド４１ａをＺ軸方向に移動させるボンドヘッドテーブル４５ａと、ボンドヘッドテーブル４５ａをＹ軸方向に移動させるガントリテーブル（Ｙビーム）４３ａと、ガントリテーブル４３ａをＸ軸方向に移動させる一対のＸビーム（不図示）と、基板Ｐの位置認識マーク（図示せず）を撮像し、ボンディング位置を認識するボンドカメラ（第二撮像装置）４４ａと、を備える。ガントリテーブル４３ａは実装ステージＢＳ（図１２参照）上を跨るようにＹ軸方向に伸びてその両端がそれぞれＸ軸方向に移動自在に一対のＸビームに支持されている。ダイＤが基板Ｐにボンディングされる際、基板Ｐは実装ステージＢＳに吸着固定されている。ボンドカメラ４４ａはボンドヘッドテーブル４５ａに設けられている。図１２に示すように、ボンディングヘッド４１ａは四つのダイＤを先端に吸着保持するコレット４２ａ１，４２ａ２，４２ａ３，４２ａ４をそれぞれ有するボンディングヘッド４１ａ１，４１ａ２，４１ａ３，４１ａ４を備える。
このような構成によって、ボンディングヘッド４１ａは、トランスファステージ３１ａ１，３１ａ２からダイＤをピックアップし、アンダビジョンカメラ３４ａおよびボンドカメラ４４ａでボンディングヘッドがダイＤを保持する位置を撮像する。この撮像データに基づいてボンディング位置決め補正位置を算出し、ボンディングヘッドを移動して基板ＰにダイＤをボンディングする。
このような構成によって、ボンディングヘッド４１ａは、トランスファステージ３１ａ１，３１ａ２からダイＤをピックアップし、アンダビジョンカメラ３４ａおよびボンドカメラ４４ａでボンディングヘッドがダイＤを保持する位置を撮像する。この撮像データに基づいてボンディング位置決め補正位置を算出し、ボンディングヘッドを移動して基板ＰにダイＤをボンディングする。
【0042】
搬送部５は、基板ＰがＸ軸方向に移動する搬送レール５１，５２を備える。搬送レール５１，５２は平行に設けられる。このような構成によって、基板供給部６Ｋから基板Ｐを搬出し、搬送レール５１，５２に沿ってボンディング位置まで移動し、ボンディング後基板搬出部６Ｈまで移動して、基板搬出部６Ｈに基板Ｐを渡す。基板ＰにダイＤをボンディング中に、基板供給部６Ｋは新たな基板Ｐを搬出し、搬送レール５１，５２上で待機する。基板Ｐはフリップチップボンダ１０の外部から基板供給部６Ｋに搬入され、ダイＤが載置された基板Ｐは基板搬出部６Ｈからフリップチップボンダ１０の外部に搬出される。
【0043】
制御装置７は、フリップチップボンダ１０の各部の動作を監視し制御するプログラム（ソフトウェア）やデータを格納する記憶装置（メモリ）と、メモリに格納されたプログラムを実行する中央処理装置（ＣＰＵ）と、を備える。制御装置７は、実施形態のコントローラ１０１や認識処理装置１０５等を備える。
【0044】
図１３に示すように、ウェハ保持台１２は、ウェハリング１４を保持するエキスパンドリング１５と、ウェハリング１４に保持され複数のダイＤが粘着されたダイシングテープ１６を水平に位置決めする支持リング１７と、ダイＤを上方に突き上げるための突上げユニット１３と、を有する。所定のダイＤをピックアップするために、突上げユニット１３は、図示しない駆動機構によって上下方向に移動し、ダイ供給部１は水平方向には移動するようになっている。
【0045】
【0046】
アンダビジョンカメラ３４ａは、カメラ本体３４４ａとレンズ３４４ｂとを有する撮像装置３４４と、疑似同軸照明３４３ａとリング照明３４３ｂとを有する照明装置３４３と、を備える。アンダビジョンカメラ３４ａは上方のダイＤを真下から撮像するよう上を向いて設けられている。カメラ本体３４４ａおよび照明装置３４３は、実施形態の撮像システム１００のカメラ本体１０４ａおよび照明装置１０３と同様に制御される。すなわち、アンダビジョンカメラ３４ａは、制御装置７の指示により実施形態のストロボ１回露光またはストロボ多重露光によりダイＤを撮像することが可能である。アンダビジョンカメラ３４ｂはアンダビジョンカメラ３４ａと同様な構成である。
【0047】
ボンドカメラ４４ａは、カメラ本体４４４ａとレンズ４４４ｂとを有する撮像装置４４４と、疑似同軸照明４４３ａと側方照明４４３ｂとを有する照明装置４４３と、を備える。ボンドカメラ４４ａは下方のアンダビジョン補正マーク３５ａ、ダイＤおよび基板Ｐを上から撮像するよう下を向いて設けられている。カメラ本体４４４ａおよび照明装置４４３は、実施形態の撮像システム１００のカメラ１０４ａおよび照明装置１０３と同様に制御される。すなわち、ボンドカメラ４４ａは、実施形態のストロボ１回露光またはストロボ多重露光によりアンダビジョン補正マーク３５ａ、ダイＤおよび基板Ｐを撮像することが可能である。ボンドカメラ４４ｂはボンドカメラ４４ａと同様な構成である。
【0048】
なお、ウェハ認識カメラ２４は、ボンドカメラ４４ａと同様な構成であるが、通常露光によりウェハ１１（ダイＤ）を撮像するが、アンダビジョンカメラ３４ａやボンドカメラ４４ａと同様、ストロボ露光やストロボ多重露光可能なシステムに置き換えることも可能である。
【0049】
常時点灯照明を用いてカメラシャッタで露光制御する通常露光の撮像システムについて図１５、１６を用いて説明する。図１５は通常露光の撮像システムの構成を示す図である。図１６は図１５の撮像システムの動作タイミングを示す図である。
【0050】
通常露光の撮像システム１００Ｒは、コントローラ１０１と、照明電源１０２ａ，１０２ｂと、照明装置１０３と、カメラ１０４ａとレンズ１０４ｂとを有する撮像装置１０４と、認識処理装置１０５と、を備える。
【0051】
コントローラ１０１は照明ＯＮ／ＯＦＦおよび照度設定等の制御信号を照明電源１０２ａ，１０２ｂに出力し、照明電源１０２ａ，１０２ｂは照明発光電流を照明装置１０３に供給する。照明装置１０３は擬似同軸照明１０３ａおよび側方照明（リング照明または４方向バー照明など）１０３ｂ等から構成される。照明装置１０３は、多数個の発光ダイオードをマトリックス状に整列配置させてその面発光の光源により撮像対象のワーク１０８を照明する。
【0052】
照明装置１０３は常時点灯もしくは認識露光前に点灯する。コントローラ１０１は撮像トリガ信号をカメラ１０４ａに入力し、露光遅延時間（Ｔｄ１）後、カメラ１０４ａは設定された露光時間（Ｔｅｘ３）分、シャッタを開放し露光し、レンズ１０４ｂを通して撮像対象のワーク１０８を撮像する。カメラ１０４ａの撮像の完了後（露光終了後、転送待ち時間（Ｔｄ２）を経て）、カメラ１０４ａは画像データを認識処理装置１０５に転送し、認識処理装置１０５は画像データに基づいて位置ずれ量等を算出する。
【0053】
認識時間（Ｔｒ４）は第一実施形態と同様に次式のようになる。
Ｔｒ４＝Ｔｄ１＋Ｔｅｘ３＋Ｔｄ２＋Ｔｔｒ＋Ｔｄ３＋Ｔｒｃ
ただし、露光時間（Ｔｅｘ３）は第一実施形態の露光時間（Ｔｅｘ１）よりも長く、よって、認識時間（Ｔｒ３）は第一実施形態の認識時間（Ｔｒ）よりも（Ｔｅｘ３－Ｔｅｘ１）だけ長くなる。
Ｔｒ４＝Ｔｄ１＋Ｔｅｘ３＋Ｔｄ２＋Ｔｔｒ＋Ｔｄ３＋Ｔｒｃ
ただし、露光時間（Ｔｅｘ３）は第一実施形態の露光時間（Ｔｅｘ１）よりも長く、よって、認識時間（Ｔｒ３）は第一実施形態の認識時間（Ｔｒ）よりも（Ｔｅｘ３－Ｔｅｘ１）だけ長くなる。
【0054】
上述したように、複数の軸が同時に動作するような装置において、認識撮像中に他の軸が動作した場合、動作振動による影響で撮像した画像が静止位置のものと振動しているときのもので位置がずれることがある。しかし、図１６に示すように、露光時間を長くすることで、撮像画像は振動によるぶれが平均化され、振動影響を低減することは可能である。なお、露光時間を１０ｍｓ以上確保することで、１００Ｈｚ以上の動作振動は撮像で平均化され、振動影響を低減することは可能である。
【0055】
次に、アンダビジョン補正について図１７、１８を用いて説明する。図１７は図１０において矢印Ｂ方向から見たときに、ボンディングヘッドの動作を説明する図であり、図１７（ａ）は一番目のボンディングヘッドおよびそれに対応するアンダビジョン補正マークを撮像する状態を示す図であり、図１７（ｂ）は二番目のボンディングヘッドおよびそれに対応するアンダビジョン補正マークを撮像する状態を示す図であり、図１７（ｃ）は三番目のボンディングヘッドおよびそれに対応するアンダビジョン補正マークを撮像する状態を示す図であり、図１７（ｄ）は四番目のボンディングヘッドおよびそれに対応するアンダビジョン補正マークを撮像する状態を示す図でありである。図１８（ａ）はボンドカメラによるアンダビジョン補正マークの撮像画像を示す図であり、図１８（ｂ）はアンダビジョンカメラによるダイの撮像画像を示す図であり、図１８（ｃ）はボンドカメラによる基板上のリファレンスマークの撮像画像である。なお、図１８の撮像画像は説明を容易にするため外周を黒色、内部を白色で示している。
【0056】
アンダビジョン補正マーク３５ａはアンダビジョンカメラ３４ａを挟んで基板Ｐとは反対側に設けられる。図１７に示すように、アンダビジョン補正マーク３５ａは、光を遮光するプレート３５ａ５の下方に配置されたＬＥＤ等の光源３５ａ６～３５ａ９をプレート３５ａ５が有するピンホール３５ａ１～３５ａ４に照射して構成される点光源によるマークが形成される。四つのピンホール３５ａ１～３５ａ４は四つのコレット４２ａ１～４２ａ４に対応する位置に四つ配置されている。よって、四つのピンホール３５ａ１～３５ａ４は四つのアンダビジョン補正マークを構成する。なお、四つのアンダビジョン補正マークを個々に参照する場合は、符号３５ａ１～３５ａ４を用いる。
【0057】
ボンドカメラ４４ａがアンダビジョン補正マーク３５ａを撮像する場合、アンダビジョンカメラ３４ａにボンドカメラ４４ａの照明装置４４３から発せられる光が入射し、アンダビジョンカメラ３４ａの認識に影響を及ぼさないようにボンドカメラ４４ａの照明装置４４３は消灯される。これにより、後述するアンダビジョンカメラ３４ａによるコレット４２ａの撮像への影響を低減することができる。
【0058】
ボンディングヘッド４１ａおよびボンドカメラ４４ａがＹ軸方向に移動しながら、ボンドカメラ４４ａはアンダビジョン補正マーク３５ａを撮像して認識し、図１８（ａ）に示すように、初期に登録されたアンダビジョン補正マーク３５ａの位置（マーク初期位置）とボンドカメラ４４ａで認識されたアンダビジョン補正マーク３５ａの位置のずれを認識し、（ｄＸmark，ｄＹmark）を算出する。アンダビジョンカメラ３４ａの中心にコレット４２ａを位置決めしたとき、ボンドカメラでアンダビジョン補正マーク３５ａを撮像し、位置を計測してマーク初期位置を登録しておく。ボンドカメラ４４ａによるアンダビジョン補正マーク３５ａの撮像と同時に、アンダビジョンカメラ３４ａはコレット４２ａに吸着保持されたダイＤの搭載面を撮像して認識し、図１８（ｂ）に示すように、アンダビジョンカメラ３４ａの中心からダイＤの位置を認識計測して（ｄＸdie，ｄＹdie）を算出する。（ｄＸmark，ｄＹmark）と（ｄＸdie，ｄＹdie）の結果から、アンダビジョン補正マーク３５ａの位置に対するコレット４２ａに吸着保持されたダイＤの位置を算出する。
【0059】
図１７に示すように、ボンディングヘッド４１ａに４つの搭載されたコレット４２ａ１～４２ａ４についてそれぞれ吸着保持したダイＤをアンダビジョンカメラ３４ａ上に移動させ、ダイＤを撮像して、位置を認識し、コレット４２ａ１～４２ａ４についてそれぞれアンダビジョンカメラ３４ａで認識する位置に対応するアンダビジョン補正マーク３５ａ１～３５ａ４を、アンダビジョンカメラ３４ａでダイＤを認識撮像すると同時にボンドカメラ４４ａで撮像認識する。以下、詳細に説明する。
【0060】
まず、図１７（ａ）に示すように、一番目のボンディングヘッド４１ａ１のコレット４２ａ１に吸着保持されたダイＤをアンダビジョンカメラ３４ａの上に移動させ、ダイＤを撮像して位置を認識すると共に、コレット４２ａ１に吸着保持されたダイＤについてアンダビジョンカメラ３４ａで認識する位置に対応するアンダビジョン補正マーク３５ａ１をボンドカメラ４４ａで撮像して位置を認識する。
【0061】
次に、図１７（ｂ）に示すように、二番目のボンディングヘッド４１ａ２のコレット４２ａ２に吸着保持されたダイＤをアンダビジョンカメラ３４ａの上に移動させ、ダイＤを撮像して位置を認識すると共に、コレット４２ａ２に吸着保持されたダイＤについてアンダビジョンカメラ３４ａで認識する位置に対応するアンダビジョン補正マーク３５ａ２をボンドカメラ４４ａで撮像して位置を認識する。
【0062】
次に、図１７（ｃ）に示すように、三番目のボンディングヘッド４１ａ３のコレット４２ａ３に吸着保持されたダイＤをアンダビジョンカメラ３４ａの上に移動させ、ダイＤを撮像して位置を認識すると共に、コレット４２ａ３に吸着保持されたダイＤについてアンダビジョンカメラ３４ａで認識する位置に対応するアンダビジョン補正マーク３５ａ３をボンドカメラ４４ａで撮像して位置を認識する。
【0063】
次に、図１７（ｄ）に示すように、四番目のボンディングヘッド４１ａ４のコレット４２ａ４に吸着保持されたダイＤをアンダビジョンカメラ３４ａの上に移動させ、ダイＤを撮像して位置を認識すると共に、コレット４２ａ４に吸着保持されたダイＤについてアンダビジョンカメラ３４ａで認識する位置に対応するアンダビジョン補正マーク３５ａ４をボンドカメラ４４ａで撮像して位置を認識する。
【0064】
アンダビジョンカメラ３４ａによるダイＤの位置認識完了後、図１７に示すように、ボンディングヘッド４１ａはダイＤを吸着保持した状態で実装ステージＢＳに吸着固定されている基板Ｐに移動し、基板Ｐの所定の位置にダイＤをボンディングする。その際、ボンドカメラ４４ａで基板Ｐに設けられたリファレンスマークＲＭを撮像して認識し、図１８（ｃ）に示すようにボンドカメラ４４ａの中心から見た基板Ｐ上のリファレンスマークＲＭの位置を認識計測して（ｄＸＲＭ、ｄＹＲＭ）を算出する。このリファレンスマークＲＭの位置からダイＤをボンドする位置を算出するときに、先に求めたアンダビジョン補正マーク３５ａの位置に対するコレット４２ａに吸着保持されたダイＤの位置を加えてボンド位置を算出する。すなわち、各認識結果をボンディングする目標位置決め座標から差し引くことで（Ｘbond，Ｙbond）を算出する。
【0065】
Ｘbond＝ｄＸＲＭ－ｄＸdie－ｄＸmark
Ｙbond＝ｄＹＲＭ－ｄＹdie－ｄＹmark
これにより、ボンディングヘッドの位置決め誤差や、動作振動によるボンディングヘッド位置決め位置のずれなどの影響を相殺することができ、常にアンダビジョン補正マーク３５ａを基準にしてダイＤの位置を算出し、リファレンスマークＲＭからボンド位置を合わせることが可能となる。この例では各コレットでボンディングする位置にヘッドを位置決めした際に、ボンドカメラで撮像可能な視野内にリファレンスマークＲＭを設置し、これを認識することでボンド位置を補正する手法を説明したが、ボンディング時に位置決め位置を補正する方法として、ボンドする基板にあらかじめ設けられたアライメントマークや、基板上の各ボンディング位置に個別に設けられたマーク、もしくはすでにボンド済みのダイなどを基準としてボンドカメラで撮像認識計算し、アンダビジョン補正マークの認識結果と合わせボンド位置を補正することでも同様の効果が得られる。
Ｙbond＝ｄＹＲＭ－ｄＹdie－ｄＹmark
これにより、ボンディングヘッドの位置決め誤差や、動作振動によるボンディングヘッド位置決め位置のずれなどの影響を相殺することができ、常にアンダビジョン補正マーク３５ａを基準にしてダイＤの位置を算出し、リファレンスマークＲＭからボンド位置を合わせることが可能となる。この例では各コレットでボンディングする位置にヘッドを位置決めした際に、ボンドカメラで撮像可能な視野内にリファレンスマークＲＭを設置し、これを認識することでボンド位置を補正する手法を説明したが、ボンディング時に位置決め位置を補正する方法として、ボンドする基板にあらかじめ設けられたアライメントマークや、基板上の各ボンディング位置に個別に設けられたマーク、もしくはすでにボンド済みのダイなどを基準としてボンドカメラで撮像認識計算し、アンダビジョン補正マークの認識結果と合わせボンド位置を補正することでも同様の効果が得られる。
【0066】
次に、実施例のフリップチップボンダにおいて実施されるボンディング方法（半導体装置の製造方法）について図１９を用いて説明する。図１９は実施例のフリップチップボンダで実施されるボンディング方法を示すフローチャートである。第一ピックアップ部２ａ、第一トランスファステージ部３ａおよび第一ボンディング部４ａ側を中心に説明するが、第二ピックアップ部２ｂ、第二トランスファステージ部３ｂおよび第二ボンディング部４ｂ側も同様である。なお、第二ピックアップ部２ｂ、第二トランスファステージ部３ｂおよび第二ボンディング部４ｂは第一ピックアップ部２ａ、第一トランスファステージ部３ａおよび第一ボンディング部４ａと干渉しない範囲で並行して動作する。
【0067】
フリップチップボンダ１０で半導体装置を製造する場合、ウェハリング１４が収納されたウェハカセットはフリップチップボンダ１０の外部からウェハリング供給部１８に供給される。また、基板Ｐはフリップチップボンダ１０の外部から基板供給部６Ｋに搬入される。ダイＤが実装された基板Ｐは基板搬出部６Ｈからフリップチップボンダ１０の外部に搬出される。フリップチップボンダ１０内の動作について以下説明する。
【0068】
ステップＳ１：制御装置７はピックアップするダイＤが突上げユニット１３の真上に位置するようにウェハ保持台１２を移動し、ウェハ認識カメラ２４の撮像データに基づいて剥離対象ダイを突上げユニット１３とコレット２２ａに位置決めする。ダイシングテープ１６の裏面に突上げユニット１３の上面が接触するように突上げユニット１３を移動する。このとき、制御装置７は、ダイシングテープ１６を突上げユニット１３の上面に吸着する。制御装置７は、コレット２２ａを真空引きしながら下降させ、剥離対象のダイＤの上に着地させ、ダイＤを吸着する。制御装置７はコレット２２ａを上昇させ、ダイＤをダイシングテープ１６から剥離する。これにより、ダイＤはピックアップフリップヘッド２１ａによりピックアップされる。
【0069】
ステップＳ２：制御装置７はピックアップフリップヘッド２１ａを移動させる。
【0070】
ステップＳ３：制御装置７はピックアップフリップヘッド２１ａを１８０度回転させ、ダイＤのバンプ面（表面）を反転させて下面に向け、ダイＤのバンプ（表面）を反転させて下面に向け、ダイＤをピックアップヘッド２５ａに渡す姿勢にする。
【0071】
ステップＳ４：制御装置７はピックアップフリップヘッド２１ａのコレット２２ａからピックアップヘッド２５ａのコレット２６ａによりダイＤをピックアップして、ダイＤの受渡しが行われる。
【0072】
ステップＳ５：制御装置７は、ピックアップフリップヘッド２１ａを反転し、コレット２２ａの吸着面を下に向ける。
【0073】
ステップＳ６：ステップＳ５の前または並行して、制御装置７はピックアップヘッド２５ａをトランスファステージ３１ａ１に移動する。
【0074】
ステップＳ７：制御装置７はピックアップヘッド２５ａに保持しているダイＤをトランスファステージ３１ａ１に載置する。
【0075】
ステップＳ８：制御装置７はピックアップヘッド２５ａをダイＤの受渡し位置に移動させる。制御装置７はステップＳ１～Ｓ８を所定回数（実施例では４回）繰り返す。
【0076】
ステップＳ９：ステップＳ８の後または並行して、制御装置７はトランスファステージ３１ａ１をボンディングヘッド４１ａとの受渡し位置に移動させる。
【0077】
ステップＳＡ：制御装置７はボンドカメラ４４ａによりトランスファステージ３１ａ１に保持されたダイＤを撮像すると共に、トランスファステージ３１ａ１からボンディングヘッド４１ａのコレット４２ａにより複数（実施例では四つ）のダイＤを一括してピックアップして、ダイＤの受渡しが行われる。
【0078】
ステップＳＢ：制御装置７は、ボンディングヘッド４１ａ１，４１ａ２，４１ａ３，４１ａ４のコレット４２ａ１，４２ａ２，４２ａ３，４２ａ４が保持している四つのダイＤをトランスファステージ３１ａ１から基板Ｐ上に移動する。このとき、ボンドカメラ４４ａを移動させながらアンダビジョン補正マーク３５ａを撮像すると共に、アンダビジョンカメラ３４ａで移動している四つのダイＤを撮像する。ガントリテーブル４３ａはＸ軸方向に移動すると共にボンディングヘッド４１ａはＹ軸方向に移動する。
【0079】
ステップＳＣ：制御装置７は、ボンドカメラ４４ａにより基板を撮像し、ボンドカメラ４４ａにより撮像したアンダビジョン補正マーク３５ａのデータ、アンダビジョンカメラ３４ａにより撮像したダイＤのデータおよびボンドカメラ４４ａにより撮像した基板のデータに基づいて、トランスファステージ３１ａ１からボンディングヘッド４１ａ１，４１ａ２，４１ａ３，４１ａ４のコレット４２ａ１，４２ａ２，４２ａ３，４２ａ４でピックアップした四つのダイＤを一括して基板Ｐ上に載置する。
【0080】
ステップＳＤ：制御装置７はボンディングヘッド４１ａ１，４１ａ２，４１ａ３，４１ａ４をトランスファステージ３１ａ２との受渡し位置に移動させる。
【0081】
ステップＳＥ：制御装置７はトランスファステージ３１ａ１をピックアップヘッド２５ａとの受渡し位置に移動させる。
【0082】
なお、上記フローでは、トランスファステージ３１ａ１を使用した例であるが、トランスファステージ３１ａ２を使用した場合も同様である。
【0083】
フリップチップボンダ１０では、ダイおよび基板の撮像において、１０μｓ程度と極短時間の発光ストロボを使用することで、撮像対象であるダイおよび基板の移動中に露光撮像（フライスキャンによる認識）し、生産性を向上することが可能だが、極短時間のストロボ１回露光では振動など外乱影響による認識ずれの影響があり、高精度なボンディングには支障をきたすことがある。そういった場合に本発明で提案した事例のようなストロボ多重露光により、１０ｍｓ以上カメラで露光し、露光時間内にストロボを複数回発光させ、撮像時の振動影響による認識ずれを低減し認識補正に誤差が含まれ精度悪化することを抑制することができ、高精度なボンディング動作を提供することが可能になる。
【0084】
以上、本発明者らによってなされた発明を実施形態および実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態および実施例に限定されるものではなく、種々変更可能であることはいうまでもない。
【0085】
実施形態ではコントローラ１０１が撮像トリガ信号をカメラ１０４ａに出力する例を説明したが、認識処理装置１０５が露光開始コマンドをカメラ１０４ａに出力し、露光開始コマンドを受けたカメラ１０４ａが露光開始すると共にカメラ１０４ａからストロボ照明電源１０７ａ，１０７ｂへ照明トリガ信号が出力するようにしてもよい。
【0086】
また、実施形態および実施例では照明装置は擬似同軸照明とリング照明で構成される例について説明したが、擬似同軸照明とリング照明の何れか一つの照明や他の一つ照明、それらを組み合わせた照明で構成してもよい。
【0087】
また、実施例ではボンディングヘッド（実装ヘッド）が四つの例を説明したが、これに限定されるものではなく、一つまたは複数のボンディングヘッドであってもよい。
【0088】
また、実施例では反転機構をピックアップフリップヘッドに設けて、トランスファヘッドでピックアップフリップヘッドからダイを受け取り中間ステージに載置し、中間ステージを移動する例を説明したが、これに限定されるものではなく、ダイをピックアップして反転したピックアップフリップヘッドを移動するようにしてもよいし、ダイの表裏を回転できるステージユニットにピックアップしたダイＤを載置し、ステージユニットを移動するようにしてもよい。
【0089】
また、実施例では、フリップチップボンダに適用した例について説明するが、これに限定されるものではなく、半導体チップ（ダイ）を基板等にボンディングするダイボンダやパッケージされた半導体装置等を基板に実装するチップマウンタ（表面実装機）等にも適用することができる。
【符号の説明】
【0090】
１００：撮像システム
１０１：コントローラ
１０３：照明装置
１０４：撮像装置
１０５：認識処理装置
１０７：ストロボ照明電源
１０８：ワーク（撮像対象）
１０１：コントローラ
１０３：照明装置
１０４：撮像装置
１０５：認識処理装置
１０７：ストロボ照明電源
１０８：ワーク（撮像対象）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】