專利名稱：校準(zhǔn)焊頭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種校準(zhǔn)安裝半導(dǎo)體芯片設(shè)備的焊頭的芯片夾的抓握軸線和旋轉(zhuǎn)軸線的方法。
背景技術(shù)：
在商業(yè)領(lǐng)域中，這種用于安裝半導(dǎo)體芯片的設(shè)備被稱為“DieBonder”。此種設(shè)備用于將芯片承載件上的晶片上鄰接設(shè)置的大量同一類芯片安裝到襯底上，例如金屬引線框。Die Bonder包括設(shè)置芯片承載件的晶片臺(tái)，用于遞送襯底的傳送系統(tǒng)以及將半導(dǎo)體芯片從芯片承載件取出并將其設(shè)置于襯底上的取放系統(tǒng)。取放系統(tǒng)包括帶芯片夾的焊頭，其在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作用下往復(fù)移動(dòng)。該芯片夾可沿垂直軸線旋轉(zhuǎn)，以使半導(dǎo)體芯片的旋轉(zhuǎn)位置能在必要時(shí)改變。芯片夾包含能通過吸嘴抽真空的被稱為“取片器”或“裸片夾頭”的可替換抓爪。
對這一類型設(shè)備的要求很高。為進(jìn)一步處理所安裝芯片，所述芯片必須被精確地定位在襯底上。因此必須非常精確地了解芯片夾旋轉(zhuǎn)軸線的位置和芯片夾抓握軸線的位置。在理想情況下，旋轉(zhuǎn)軸線與抓握軸線是一致的。目前，有用來確定芯片夾旋轉(zhuǎn)軸線的位置和抓握軸線的位置的各種方法a)芯片夾上設(shè)置有金屬尖頭替代吸嘴。把芯片夾設(shè)置到多個(gè)不同的旋轉(zhuǎn)位置，在每一旋轉(zhuǎn)位置，金屬尖頭在一軟質(zhì)金屬上作出印記。根據(jù)所作印記的位置，可以確定金屬尖頭相對于旋轉(zhuǎn)軸線的偏心軸線。這一方法的缺點(diǎn)在于，金屬尖頭可能與隨后的制造中所使用的吸嘴具有不同的中心。
b)把芯片夾設(shè)置到多個(gè)不同的旋轉(zhuǎn)位置，在每一旋轉(zhuǎn)位置，吸嘴在一特氟龍帶上作出印記。根據(jù)所作印記的位置，可以確定吸嘴抓握軸線相對于旋轉(zhuǎn)軸線的偏心度。這一方法的缺點(diǎn)在于，這些印記常常難以辨識(shí)，因此，沒有操作者的輔助就無法進(jìn)行此種測定。
c)吸嘴被有意識(shí)地污染，在待拾取的半導(dǎo)體芯片上作出印記。這一方法的缺點(diǎn)在于，污染物在半導(dǎo)體芯片上留下殘余，這些殘留物會(huì)導(dǎo)致其后用引線連接器對半導(dǎo)體芯片接線的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種確定芯片夾旋轉(zhuǎn)軸線的位置和抓握軸線的位置的簡單可靠方法。
與其外部形狀和材料性質(zhì)無關(guān)的是，芯片夾的吸嘴包含一個(gè)用于施加真空以拾取半導(dǎo)體芯片的空心桿。該空心桿的中心是該芯片夾的抓握軸線。一個(gè)光源，例如發(fā)光二極管，連接于該空心桿與吸嘴開口相對的一端。從吸嘴開口出射的光束在Die Bonder的平臺(tái)上形成一個(gè)光斑。制造過程中，芯片夾移動(dòng)通過一個(gè)固定布置的光電探測器。當(dāng)芯片夾夾持住半導(dǎo)體芯片時(shí)，沒有光線從吸嘴開口出射，因此沒有光斑經(jīng)過光電探測器。然而，當(dāng)芯片夾未夾持半導(dǎo)體芯片時(shí)，光線從吸嘴開口出射，光斑經(jīng)過光電探測器，在光電探測器中產(chǎn)生短暫電流脈沖。因而，光電探測器輸出端的信號(hào)包含有芯片夾是否已拾取半導(dǎo)體芯片的信息。本發(fā)明提出，依靠固定布置的光電探測器確定芯片夾抓握軸線的位置。本發(fā)明進(jìn)一步提出，在不同旋轉(zhuǎn)位置確定芯片夾抓握軸線的位置，并據(jù)此計(jì)算芯片夾的旋轉(zhuǎn)軸線和抓握軸線相對于旋轉(zhuǎn)軸線的位置。因此，依照本發(fā)明，芯片夾被設(shè)置到至少三個(gè)旋轉(zhuǎn)位置。在每一旋轉(zhuǎn)位置，芯片夾沿兩個(gè)相互正交的方向移動(dòng)通過光電探測器，當(dāng)光斑的中心定位于光電探測器的中心上時(shí)，依據(jù)從光電探測器給出的信號(hào)和焊頭的位置信號(hào)，可以確定焊頭的一對坐標(biāo)。然后，依據(jù)所述至少三對坐標(biāo)計(jì)算出芯片夾的旋轉(zhuǎn)軸線和旋轉(zhuǎn)軸線與抓握軸線之間的偏移量。
由此，一種校準(zhǔn)安裝半導(dǎo)體芯片設(shè)備的焊頭的芯片夾的抓握軸線和旋轉(zhuǎn)軸線的方法，其中，該芯片夾具有帶縱向鉆孔的桿和帶吸嘴開口的吸嘴，所述縱向鉆孔可以被抽成真空，所述方法包括以下步驟——為芯片夾的桿的縱向鉆孔照明，使光束從吸嘴的吸嘴開口出射，——沿第一行進(jìn)軌跡移動(dòng)焊頭，使其越過固定布置的光電探測器的光敏感區(qū)域的第一邊緣，依據(jù)光電探測器的輸出信號(hào)和焊頭的第一位置信號(hào)確定第一坐標(biāo)xa，沿第二行進(jìn)軌跡移動(dòng)焊頭，使其越過光電探測器的光敏感區(qū)域與第一邊緣相對的第二邊緣，依據(jù)光電探測器的輸出信號(hào)和焊頭的第一位置信號(hào)確定第二坐標(biāo)xb，按照x1=xa+xb2]]>計(jì)算坐標(biāo)x1，——沿第三行進(jìn)軌跡移動(dòng)焊頭，使其越過光電探測器的光敏感區(qū)域的第三邊緣，依據(jù)光電探測器的輸出信號(hào)和焊頭的第二位置信號(hào)確定第一坐標(biāo)ya，沿第四行進(jìn)軌跡移動(dòng)焊頭，使其越過光電探測器的光敏感區(qū)域與第三邊緣相對的第四邊緣，依據(jù)光電探測器的輸出信號(hào)和焊頭的第二位置信號(hào)確定第二坐標(biāo)yb，按照y1=ya+yb2]]>計(jì)算坐標(biāo)y1，從而以坐標(biāo)(x1，y1)表征抓握軸線的位置。
由此，一種校準(zhǔn)安裝半導(dǎo)體芯片設(shè)備的焊頭的芯片夾的抓握軸線和旋轉(zhuǎn)軸線的方法，該芯片夾具有帶縱向鉆孔的桿和帶有吸嘴開口的吸嘴，所述縱向鉆孔可以抽成真空，且該芯片夾可沿旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，包括以下步驟——為芯片夾的桿的縱向鉆孔照明，使光束從吸嘴的吸嘴開口出射，——確定芯片夾在n個(gè)不同旋轉(zhuǎn)位置處的坐標(biāo)(xm，ym)，其中，參數(shù)m取值從1至n，按照——沿第一行進(jìn)軌跡移動(dòng)焊頭，使其越過固定布置的光電探測器的光敏感區(qū)域的第一邊緣，依據(jù)光電探測器的輸出信號(hào)和焊頭的第一位置信號(hào)確定第一坐標(biāo)xa，沿第二行進(jìn)軌跡移動(dòng)焊頭，使其越過光電探測器的光敏感區(qū)域與第一邊緣相對的第二邊緣，依據(jù)光電探測器的輸出信號(hào)和焊頭的第一位置信號(hào)確定第二坐標(biāo)xb，按照xm=xa+xb2]]>計(jì)算坐標(biāo)xm，并且——沿第三行進(jìn)軌跡移動(dòng)焊頭，使其越過光電探測器的光敏感區(qū)域的第三邊緣，依據(jù)光電探測器的輸出信號(hào)和焊頭的第二位置信號(hào)確定第一坐標(biāo)ya，沿第四行進(jìn)軌跡移動(dòng)焊頭，使其越過光電探測器的光敏感區(qū)域與第三邊緣相對的第四邊緣，依據(jù)光電探測器的輸出信號(hào)和焊頭的第二位置信號(hào)確定第二坐標(biāo)yb，按照ym=ya+yb2]]>計(jì)算坐標(biāo)ym，——用數(shù)學(xué)擬合的方式確定圓心(xc，yc)和圓的半徑，以使該圓接近于芯片夾的n個(gè)旋轉(zhuǎn)位置所確定的坐標(biāo)(xm，ym)，從而，該圓的圓心就表征了旋轉(zhuǎn)軸線的位置，并確定一個(gè)矢量來表征相對于旋轉(zhuǎn)軸線位置的抓握軸線位置。


附圖與說明書結(jié)合并作為其組成部分，闡述本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，并與具體實(shí)施方式
部分共同解釋本發(fā)明的原理與具體實(shí)施。該附圖并非按比例繪制。
在附圖中圖1示出了用于安裝半導(dǎo)體芯片的設(shè)備，圖2示出了具有芯片夾和光電探測器的焊頭，圖3和圖4示出了芯片夾及其抓握軸線和旋轉(zhuǎn)軸線和光電探測器的側(cè)視圖、俯視圖，圖5示出了焊頭在芯片夾的不同旋轉(zhuǎn)位置處產(chǎn)生的橢圓形光斑在平面上的投影。
具體實(shí)施例方式
圖1是用于安裝半導(dǎo)體芯片的設(shè)備，即所謂的“Die Bonder”，的示意性俯視圖。Die Bonder包括其上設(shè)置有待安裝半導(dǎo)體芯片2的晶片臺(tái)1，待裝配襯底4由一未示出的傳送裝置設(shè)置于其上的平臺(tái)3，從晶片臺(tái)1取出半導(dǎo)體芯片2并將其放置在襯底4上的取放系統(tǒng)5。取放系統(tǒng)5包括帶有可更換芯片夾7的焊頭6(圖2)和用于在三個(gè)相互正交的方向x、y、z上移動(dòng)焊頭6的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。z方向垂直于投影平面。這一取放系統(tǒng)5公開于例如中國專利ZL98123078.4中。
圖2示出了帶芯片夾7的焊頭6的剖面?zhèn)纫晥D。芯片夾7包含帶有縱向鉆孔9的桿8，該鉆孔可以被抽成真空。芯片夾7的下端形成吸嘴或裝配有可夾持在桿8上的吸嘴10，桿8的縱向鉆孔9由所述吸嘴通向外部。芯片夾7的桿8以可拆卸的方式，例如借助磁耦合，安裝在焊頭6的空心桿13上，所述空心桿可依靠驅(qū)動(dòng)器11沿旋轉(zhuǎn)軸線12旋轉(zhuǎn)。齒輪14設(shè)置于由驅(qū)動(dòng)器11驅(qū)動(dòng)的空心桿13上?？招臈U13與吸嘴10相對的的端部緊鄰玻璃體15，并可在具有活塞17的壓力腔16中旋轉(zhuǎn)。壓力腔16在與空心桿13末端相對的壁上有鉆孔18，該鉆孔內(nèi)插入有發(fā)光二極管19。焊頭6的空心桿13有真空接頭20，從側(cè)向提供真空。帶有芯片夾7的空心桿13可以在z方向上相對于焊頭6偏轉(zhuǎn)。
發(fā)光二極管19的作用在于為空心桿13內(nèi)部照明，以使光束經(jīng)由吸嘴10的吸嘴開口21到達(dá)外部。在本例中，發(fā)光二極管19出射的光經(jīng)過焊頭6的壓力腔16、玻璃體15、空心桿13以及芯片夾7的桿8的縱向鉆孔9，并經(jīng)由吸嘴10的吸嘴開口21到達(dá)外部。然而，發(fā)光二極管19也可以代替玻璃體15直接插入空心桿13。
取放系統(tǒng)5的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(圖1)設(shè)計(jì)為使焊頭6既可沿y方向和x方向移動(dòng)，也可沿z方向上下移動(dòng)。焊頭6的x、y、z坐標(biāo)由適當(dāng)?shù)默F(xiàn)有測量裝置獲得，并由控制器調(diào)節(jié)。因此，實(shí)際的x、y、z坐標(biāo)表示焊頭6的三個(gè)位置信號(hào)。
圖3示出了設(shè)置有可附接的橡膠質(zhì)吸嘴10的芯片夾7，即所謂的“橡膠工具”，以及設(shè)置于焊頭6移動(dòng)軌跡上的光電探測器22。光電探測器22有光敏感區(qū)域23，在本例中，其面積由具有正方形開口的平板24限定。吸嘴10的吸嘴開口21的中心定于在其表面拾取半導(dǎo)體芯片2(圖1)的點(diǎn)。也就是說，吸嘴10的吸嘴開口21的中心限定了芯片夾7的抓握軸線25。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器11(圖2)轉(zhuǎn)動(dòng)焊頭6固定于空心桿13的齒輪14時(shí)，于是芯片夾7沿旋轉(zhuǎn)軸線12轉(zhuǎn)動(dòng)。在本例中，抓握軸線25和旋轉(zhuǎn)軸線12偏移一個(gè)矢量v。矢量v在投影平面上的分量記為vx。為了清楚起見，對旋轉(zhuǎn)軸線12描繪了比實(shí)際操作中的預(yù)期值更大的偏移量。由于加工的原因，以矢量v表征的抓握軸線25對旋轉(zhuǎn)軸線12的偏移可以達(dá)到超過所需公差值的顯著值。為使半導(dǎo)體芯片2(圖1)盡管如此也能夠以所需位置精度設(shè)置于襯底4(圖1)上，旋轉(zhuǎn)軸線12的位置和矢量v必須是已知的。
圖4是在芯片夾7的一個(gè)旋轉(zhuǎn)角設(shè)為θ＝0°的預(yù)定旋轉(zhuǎn)位置下光電探測器22以及旋轉(zhuǎn)軸線12和抓握軸線25的位置、矢量v的俯視圖。同時(shí)示出了吸嘴開口(圖3)中出射的光在平板24上形成的光斑26。繪出了兩組光斑26、抓握軸線25和旋轉(zhuǎn)軸線12，也即下文將詳述的焊頭6位于第一位置和第二位置的情形。在本例中，吸嘴開口21的形狀為橢圓形。因此，光斑26的形狀也是橢圓形的。抓握軸線25定義為設(shè)置在由其兩主軸線限定的橢圓形中心。光電探測器22的光敏感區(qū)域23的四個(gè)邊緣27至30分別平行于取放系統(tǒng)5的x或y方向，也就是焊頭6的移動(dòng)方向。
依照下述步驟來確定旋轉(zhuǎn)軸線12的位置和矢量v——將焊頭6設(shè)置到一個(gè)位置，在該位置處，吸嘴10的吸嘴開口21設(shè)置得從在x方向上看與光電探測器22側(cè)向相鄰，并處于光電探測器22上方一個(gè)特定距離Δz處，以使光斑26不落在光電探測器22的光敏感區(qū)域23上。光敏感區(qū)域23以四個(gè)邊緣27至30為邊界。距離Δz優(yōu)選在10微米量級取值。
——焊頭6沿x方向從光電探測器22的一邊移動(dòng)到其相對的一邊。此時(shí)，光斑26掃過光電探測器22。起初，光電探測器22未被照射，其輸出信號(hào)為一確定的電平P。光斑26一到達(dá)光電探測器22光敏感區(qū)域23的邊緣27，輸出信號(hào)就增大，達(dá)到一最大值，而一旦光斑26已通過光電探測器22的光敏感區(qū)域23的相對的邊緣28，該信號(hào)就減小，并再次回復(fù)至電平P。在此過程中，依據(jù)焊頭6的第一位置信號(hào)確定兩x坐標(biāo)xa和xb。坐標(biāo)xa相應(yīng)于當(dāng)光電探測器22的輸出信號(hào)超過一預(yù)定電平P+ΔP時(shí)，即是光斑26到達(dá)光電探測器22的第一邊緣27、且光斑26的一小部分落在光電探測器22上時(shí)，焊頭6所在的x坐標(biāo)。圖4中左側(cè)的光斑26相應(yīng)于這一位置。第二坐標(biāo)xb相應(yīng)于當(dāng)光電探測器22的輸出信號(hào)再次低于預(yù)定電平P+ΔP時(shí)，即光斑26幾乎已經(jīng)通過光電探測器22的第二邊緣28、僅光斑26的一小部分還落在光電探測器22的光敏感區(qū)域23上時(shí)，焊頭6所在的x坐標(biāo)。這一位置相應(yīng)于圖4中右側(cè)的光斑26’。
——把焊頭6設(shè)置到一個(gè)位置，在該位置處，吸嘴10的吸嘴開口21在y方向上看與光電探測器22側(cè)向相鄰，以使光斑26不照射光敏感區(qū)域23。
——焊頭6沿y方向從光電探測器22的一邊移動(dòng)到另一邊。此時(shí)，光斑26沿y方向掃過光電探測器22。在此過程中，依據(jù)焊頭6的第二位置信號(hào)確定兩y坐標(biāo)ya和yb。第一坐標(biāo)ya相應(yīng)于當(dāng)光電探測器22的輸出信號(hào)超過電平P+ΔP時(shí)，即光斑26到達(dá)光電探測器22的第三邊緣29時(shí)，焊頭6所在的y坐標(biāo)。第二坐標(biāo)yb相應(yīng)于當(dāng)光電探測器22的輸出信號(hào)再次低于電平P+ΔP時(shí)，即光斑26離開光電探測器22的第四邊緣30時(shí)，焊頭6所在的y坐標(biāo)。
——現(xiàn)在，計(jì)算坐標(biāo)(x1，y1)x1=xa+xb2]]>y1=ya+yb2]]>坐標(biāo)(x1，y1)相應(yīng)于當(dāng)芯片夾7的抓握軸線25穿過光電探測器22的中心時(shí)的焊頭6所在的坐標(biāo)。
只要光電探測器22沒有顯示出滯后行為，也即只要光電探測器22在同一電平上接通和關(guān)斷，這一過程就是合適的。然而實(shí)際上，光電探測器22可能會(huì)顯示出滯后效應(yīng)，也即在不同的電平上接通和關(guān)斷。為此，如下改變受該效應(yīng)影響的過程是有利的，當(dāng)確定邊緣27和28的坐標(biāo)xa和xb時(shí)，從外向內(nèi)或從內(nèi)向外地通過光電探測器22的光敏感區(qū)域23，從而當(dāng)光電探測器22的輸出信號(hào)或者在行進(jìn)方向從外向內(nèi)時(shí)超過預(yù)定電平P+ΔP時(shí)，或者在行進(jìn)方向從內(nèi)向外時(shí)落到該電平之下時(shí)確定坐標(biāo)xa和xb。該方法同樣適用于確定ya和yb。
沿一選定的從外向內(nèi)的行進(jìn)方向，以箭頭31、32、33和34所示的四條行進(jìn)軌跡使得焊頭6(圖2)從外向內(nèi)依次經(jīng)過光電探測器22的光敏感區(qū)域23的第一邊緣27、與第一邊緣27相對的第二邊緣28、第三邊緣29和與第三邊緣29相對的第四邊緣30，以確定坐標(biāo)xa、xb、ya和yb。行進(jìn)路徑的順序并不重要。
上述方法的優(yōu)選實(shí)施方式為，對芯片夾7給出n個(gè)預(yù)定的不同旋轉(zhuǎn)位置，以便能確定旋轉(zhuǎn)軸線12和抓握軸線25之間的任何偏移。旋轉(zhuǎn)位置的數(shù)量至少為n＝3。對每一旋轉(zhuǎn)位置m給定一旋轉(zhuǎn)角θm。根據(jù)上面描述的過程步驟，在每一旋轉(zhuǎn)位置確定坐標(biāo)(xm，ym)。從而，坐標(biāo)(xm，ym)描述了當(dāng)芯片夾7的抓握軸線25穿過處于旋轉(zhuǎn)角θm表征的旋轉(zhuǎn)位置的光電探測器22的中心時(shí)焊頭6所在的坐標(biāo)。
坐標(biāo)(xm，ym)位于其圓心由旋轉(zhuǎn)軸線12的位置限定的圓35(圖5)上。圓35的半徑相應(yīng)于矢量v的大小。為了盡可能準(zhǔn)確地確定該圓的半徑，旋轉(zhuǎn)角θm優(yōu)選地在360°上均分，即，例如旋轉(zhuǎn)位置的數(shù)量為n＝3時(shí)，θ1＝0°，θ2＝120°，θ3＝240°。
圖5示出了不同旋轉(zhuǎn)位置的數(shù)量為n＝6，且旋轉(zhuǎn)角為θ1＝0°，θ2＝60°，θ3＝120°，θ4=180°，θ5＝240°，θ6＝300°時(shí)，橢圓形光斑26在光電探測器22的光敏感區(qū)域23(圖3)限定的平面上的投影，以及給定旋轉(zhuǎn)角θm下抓握軸線25和已確定的旋轉(zhuǎn)軸線12的位置。由各橢圓的中心以及依照上述方法在i＝1...n時(shí)確定的它們的坐標(biāo)(xm，ym)所限定的抓握軸線25的六個(gè)位置位于半徑為r的圓35上，旋轉(zhuǎn)軸線12在坐標(biāo)(xc，yc)處穿過該圓的圓心。
由參數(shù)m取值從1至n的n個(gè)確定的坐標(biāo)(xm，ym)，以如下擬合確定半徑為r的圓35的圓心坐標(biāo)(xc，yc)按照公認(rèn)的數(shù)學(xué)準(zhǔn)則(例如，最小二乘法擬合)，圓35為最接近確定的坐標(biāo)(xm，ym)的圓。矢量v，表征抓握軸線25相對于旋轉(zhuǎn)軸線12位置的位置，優(yōu)選為旋轉(zhuǎn)角θ1＝0°所限定，也即，矢量v由α角和圓35的半徑r給出，所述α角由旋轉(zhuǎn)角θ1＝0°時(shí)的抓握軸線25與x軸線所夾角。例如，α角可以由坐標(biāo)(x1，y1)和(xc，yc)計(jì)算出。
為使半導(dǎo)體芯片2(圖1)能夠設(shè)置于襯底4(圖1)上的其正確位置處，光電探測器22的位置必須相對于取放系統(tǒng)5校準(zhǔn)。然后，焊頭6可得到控制，以使被拾取的半導(dǎo)體芯片2距其理想旋轉(zhuǎn)方位的可能旋轉(zhuǎn)偏離能得以校正，并且，芯片夾7的抓握軸線25在拾取半導(dǎo)體芯片2時(shí)指向期望的拾取點(diǎn)，或者在放置半導(dǎo)體芯片2時(shí)指向期望的放置點(diǎn)。
以上已說明了本發(fā)明的實(shí)施方式和應(yīng)用，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易發(fā)現(xiàn)，在不脫離本發(fā)明原理的范圍內(nèi)，除了上述內(nèi)容之外還可以有許多改進(jìn)。因此，除了所附的權(quán)利要求書及其等效限定的內(nèi)涵之外，上述實(shí)施例并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種校準(zhǔn)安裝半導(dǎo)體芯片的設(shè)備的焊頭(6)的芯片夾(7)的夾持軸線(25)的方法，其中，該芯片夾(7)包括帶有能夠抽成真空的縱向鉆孔(9)的軸(8)和帶有吸嘴開口(21)的吸嘴(10)，該方法包括下述步驟——照射芯片夾(7)的軸(8)的縱向鉆孔(9)，使光束從吸嘴(10)的吸嘴開口(21)出射，——沿第一行進(jìn)軌跡移動(dòng)焊頭(6)，越過一個(gè)固定布置的光電探測器(22)的光敏感區(qū)域(23)的第一邊緣(27)，依據(jù)光電探測器(22)的輸出信號(hào)和焊頭(6)的第一位置信號(hào)確定第一坐標(biāo)xa，沿第二行進(jìn)軌跡移動(dòng)焊頭(6)，越過光電探測器(22)的光敏感區(qū)域(23)的、與第一邊緣(27)相對的第二邊緣(28)，并依據(jù)光電探測器(22)的輸出信號(hào)和焊頭(6)的第一位置信號(hào)確定第二坐標(biāo)xb，并按照x1=xa+xb2]]>計(jì)算坐標(biāo)x1，——沿第三行進(jìn)軌跡移動(dòng)焊頭(6)，越過光電探測器(22)的光敏感區(qū)域(23)的第三邊緣(29)，依據(jù)光電探測器(22)的輸出信號(hào)和焊頭(6)的第二位置信號(hào)確定第一坐標(biāo)ya，沿第四行進(jìn)軌跡移動(dòng)焊頭(6)，越過光電探測器(22)的光敏感區(qū)域(23)的、與第三邊緣(29)相對的第四邊緣(30)，依據(jù)光電探測器(22)的輸出信號(hào)和焊頭(6)的第二位置信號(hào)確定第二坐標(biāo)yb，按照y1=ya+yb2]]>計(jì)算坐標(biāo)y1，從而以坐標(biāo)(x1，y1)表示夾持軸線(25)的位置。
2.一種校準(zhǔn)安裝半導(dǎo)體芯片的設(shè)備的焊頭(6)的芯片夾(7)的夾持軸線(25)和旋轉(zhuǎn)軸線(12)的方法，其中，該芯片夾(7)包括帶有能夠抽成真空的縱向鉆孔(9)的軸(8)和帶有吸嘴開口(21)的吸嘴(10)，且該芯片夾(7)可沿旋轉(zhuǎn)軸線(12)旋轉(zhuǎn)，該方法包括下述步驟——照射芯片夾(7)的軸(8)的縱向鉆孔(9)，以使得光束從吸嘴(10)的吸嘴開口(21)出射，——確定芯片夾(7)在n個(gè)不同旋轉(zhuǎn)位置處的坐標(biāo)(xm，ym)，其中，參數(shù)m取值從1至n，按照——沿第一行進(jìn)軌跡移動(dòng)焊頭(6)，越過固定布置的光電探測器(22)的光敏感區(qū)域(23)的第一邊緣(27)，依據(jù)光電探測器(22)的輸出信號(hào)和焊頭(6)的第一位置信號(hào)確定第一坐標(biāo)xa，沿第二行進(jìn)軌跡移動(dòng)焊頭(6)，越過光電探測器(22)的光敏感區(qū)域(23)的、與第一邊緣(27)相對的第二邊緣(28)，依據(jù)光電探測器(22)的輸出信號(hào)和焊頭(6)的第一位置信號(hào)確定第二坐標(biāo)xb，并按照xm=xa+xb2]]>計(jì)算坐標(biāo)xm，并且——沿第三行進(jìn)軌跡移動(dòng)焊頭(6)，越過光電探測器(22)的光敏感區(qū)域(23)的第三邊緣(29)，依據(jù)光電探測器(22)的輸出信號(hào)和焊頭(6)的第二位置信號(hào)確定第一坐標(biāo)ya，沿第四行進(jìn)軌跡移動(dòng)焊頭(6)，越過光電探測器(22)的光敏感區(qū)域(23)的、與第三邊緣(29)相對的第四邊緣(30)，依據(jù)光電探測器(22)的輸出信號(hào)和焊頭(6)的第二位置信號(hào)確定第二坐標(biāo)ya，按照ym=ya+yb2]]>計(jì)算坐標(biāo)ym；——用數(shù)學(xué)擬合的方式確定一個(gè)圓(35)的圓心(xc，yc)和半徑，以使該圓(35)接近于為芯片夾(7)的n個(gè)旋轉(zhuǎn)位置確定的坐標(biāo)(xm，ym)，從而以該圓(35)的圓心(xc，yc)表示旋轉(zhuǎn)軸線(12)的位置，并確定一個(gè)矢量，該矢量用于表示夾持軸線(25)相對于旋轉(zhuǎn)軸線(12)的位置。
全文摘要
依靠固定布置的光電探測器，確定安裝半導(dǎo)體芯片的設(shè)備的焊頭(6)的芯片夾(7)的抓握軸線位置。芯片夾(7)包含吸嘴(10)，所述吸嘴具有限定了抓握軸線(25)位置的吸嘴開口(21)。芯片夾(7)包含帶有能夠抽成真空的縱向鉆孔(9)的桿(8)，發(fā)光二極管對其照射以使光由吸嘴(10)的吸嘴開口(21)出射。焊頭(6)沿不同方向移動(dòng)并越過光電探測器的邊緣，并根據(jù)光電探測器的輸出信號(hào)和焊頭(6)的位置信號(hào)確定表示抓握軸線位置的坐標(biāo)。如果在芯片夾(7)的不同旋轉(zhuǎn)位置上實(shí)施這一方法，那么就能夠確定焊頭(6)的抓握軸線(25)相對于旋轉(zhuǎn)軸線(12)的任何偏移。
文檔編號(hào)H01L21/60GK1794439SQ200410104570
公開日2006年6月28日 申請日期2004年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月22日
發(fā)明者丹尼爾·博利格爾 申請人:優(yōu)利訊國際貿(mào)易有限責(zé)任公司