專(zhuān)利名稱(chēng)：使用棱鏡測(cè)繪毛細(xì)工具尖端的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般性地涉及一種使用棱鏡測(cè)繪毛細(xì)工具尖端(capillarytool tip)位置的方法和裝置。更具體地，本發(fā)明涉及使用棱鏡例如直角棱鏡(cornercube prism)來(lái)解決由于該毛細(xì)工具尖端在不同的Z高度處位置(例如X和Y位置)偏差引起的接合位置的誤差。
背景技術(shù)：
電子組件例如集成電路芯片的制造通常要在不同制造工藝階段對(duì)設(shè)備進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)檢查。這種對(duì)準(zhǔn)檢查步驟往往利用圖像系統(tǒng)(visionsystem)或者圖像處理系統(tǒng)(例如捕獲圖像、使之?dāng)?shù)字化并且使用計(jì)算機(jī)完成圖像分析的系統(tǒng))，以排列制造機(jī)器，從而正確布置和/或?qū)?zhǔn)各組件和接合線。
在常規(guī)系統(tǒng)中，采用后附檢查(post attach inspection)來(lái)確定制造機(jī)器的位置的變化是否適當(dāng)以影響到接合線的正確布置和/或附著。同樣，這些常規(guī)系統(tǒng)通常在產(chǎn)生這種不適當(dāng)?shù)母街?attachment)之后對(duì)偏移(misalignment)進(jìn)行補(bǔ)償，由此對(duì)成品率和生產(chǎn)量具有負(fù)面影響。這些常規(guī)系統(tǒng)具有另外的缺陷，即，不能容易地補(bǔ)償由于接合毛細(xì)工具尖端在接觸到被結(jié)合的設(shè)備時(shí)在X和Y位置上的偏差引起的接合位置的變化，進(jìn)一步影響到設(shè)備成品率且負(fù)面地影響制造時(shí)間。
圖11示出一種常規(guī)的圖像系統(tǒng)。如圖11所示，該常規(guī)系統(tǒng)包括兩個(gè)圖像設(shè)備，放在工件平面1112之下向上觀測(cè)物體的第一成像設(shè)備1104和放在工件平面1112之上向下觀測(cè)物體的第二成像設(shè)備。這些常規(guī)系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于除了要用到多于一個(gè)的圖像設(shè)備之外，它們還不能容易地補(bǔ)償由于例如溫度改變引起的系統(tǒng)中的變化。
此外，當(dāng)毛細(xì)管尖端接觸到處于不同高度Z的各種設(shè)備時(shí)，由于其在X和Y位置上的偏差而導(dǎo)致的在接合位置中的誤差在常規(guī)系統(tǒng)中不能得到充分解決。本發(fā)明著眼于填補(bǔ)常規(guī)系統(tǒng)中的這個(gè)空白。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案，本發(fā)明提供了一個(gè)和引線接合器和光學(xué)成像器一起使用來(lái)確定引線接合工具位置的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括設(shè)在該光學(xué)成像器和該引線接合工具之下的棱鏡。該系統(tǒng)還包括位于該棱鏡和該引線接合工具的下部之間且沿第一光軸的至少一個(gè)透鏡。該至少一個(gè)透鏡和該棱鏡限定了一個(gè)位于該至少一個(gè)透鏡和該引線接合工具的該下部之間的物平面。該至少一個(gè)透鏡沿第二光軸位于該棱鏡和該光學(xué)成像器之間。該至少一個(gè)透鏡和該棱鏡限定了一個(gè)位于該至少一個(gè)透鏡和該光學(xué)成像器之間的像平面。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方案，提供了一種測(cè)繪毛細(xì)工具尖端的X軸和Y軸位置中至少之一的方法。該方法包括在光學(xué)成像器中接收處于第一Z軸位置的毛細(xì)工具尖端的第一圖像。該方法還包括在光學(xué)成像器中接收處于第二Z軸位置的毛細(xì)工具尖端的第二圖像。該方法還包括利用所接收的第一圖像和所接收的第二圖像，確定該毛細(xì)工具尖端從第一Z軸位置到第二Z軸位置的(1)X軸位置差或者(2)Y軸位置差中的至少一個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)示例性實(shí)施方案，提供了一種測(cè)量在使用引線接合機(jī)器時(shí)由于具有棱鏡的光學(xué)系統(tǒng)的角度變化而引入的誤差的方法。該方法包括確定設(shè)在該光學(xué)系統(tǒng)的物平面處的第一分劃板上的第一十字準(zhǔn)線位置。該方法還包括確定設(shè)在該光學(xué)系統(tǒng)的像平面處的第二分劃板上的第二十字準(zhǔn)線位置。該方法還包括確定第一十字準(zhǔn)線位置與第二十字準(zhǔn)線位置之間的偏差，以測(cè)量該誤差。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)示例性實(shí)施方案，提供了一種采用光學(xué)成像器確定當(dāng)引線接合工具沿Z軸移動(dòng)時(shí)該引線接合工具位置誤差的方法。該方法包括在該光學(xué)成像器中接收處于第一Z軸位置的該引線接合工具的至少一部分的第一圖像，并且將第一圖像提供給處理器。該方法還包括在該光學(xué)成像器中接收處于第二Z軸位置的該引線接合工具的至少一部分的第二圖像，并且將第二圖像提供給處理器。該方法還包括確定第一和第二位置之間的位置誤差。
下面將參照附圖和對(duì)本發(fā)明示例性的實(shí)施方案的描述闡述本發(fā)明的這些和其它方面。


從下面具體描述并結(jié)合閱讀附圖中可以最清楚地理解本發(fā)明。需要強(qiáng)調(diào)指出，根據(jù)常見(jiàn)應(yīng)用，附圖中的各個(gè)部件沒(méi)有按比例繪出。相反，為清楚起見(jiàn)故意放大或者減小了各個(gè)部件的尺寸。附圖中包括有下列這些圖圖1是本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的透視圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)示例性實(shí)施方案的成像光跡的側(cè)視圖；圖2B是根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)示例性實(shí)施方案的成像光跡的側(cè)視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方案的成像光跡的透視圖；圖4A和圖4B分別是本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方案的透視圖和側(cè)視圖；圖5示出本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方案的聚焦遠(yuǎn)心；圖6是根據(jù)本發(fā)明所述的示例性反向反射直角棱鏡偏移(cornercube offset)工具的細(xì)節(jié)圖；圖7A-7C示出繞所述示例性圖像系統(tǒng)的直角棱鏡的頂點(diǎn)傾斜的結(jié)果；圖8A-8C示出繞所述示例性圖像系統(tǒng)的X軸和Y軸傾斜的結(jié)果；圖9是根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)示例性實(shí)施方案的成像光跡的側(cè)視圖；圖10A-10D是本發(fā)明的第四個(gè)示例性實(shí)施方案的各個(gè)視圖；圖11是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)所述的圖像系統(tǒng)；圖12A-12F是本發(fā)明第五個(gè)示例性實(shí)施方案的圖解；圖13A-13D是本發(fā)明的第六個(gè)示例性實(shí)施方案的不同視圖；圖14A示出當(dāng)毛細(xì)管尖端沿Z軸移動(dòng)時(shí)用于測(cè)繪其X和Y位置的一個(gè)示例性裝置的一部分；圖14B示出該毛細(xì)管尖端在一個(gè)規(guī)定位置附近的幾個(gè)示例性高度Z的前進(jìn)路徑的圖像；圖15A示出通過(guò)使用兩個(gè)十字準(zhǔn)線確定光軸的位移位置的偏差的示例性裝置的一部分；和圖15B示出作為該系統(tǒng)所測(cè)到的接合位置誤差的分劃板初始位置和最終位置的照相圖像。
詳細(xì)描述在這里特意將2003年6月6日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10/458535和2001年7月24提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.09/912024的整個(gè)公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)參考而全部引入，如同將其全部闡明一樣。
本發(fā)明的一個(gè)目的是測(cè)量并校正因在位置X和Y上的偏離而引入的毛細(xì)管尖端在不同Z位置時(shí)的位置誤差。
根據(jù)特定示例性的實(shí)施方案，本發(fā)明涉及采用直角棱鏡偏移工具測(cè)繪毛細(xì)工具尖端在沿Z軸移動(dòng)時(shí)其X和Y位置的方法和裝置。引線接合器的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)合直角棱鏡偏移工具一起測(cè)繪出毛細(xì)管尖端沿Z軸移動(dòng)時(shí)的X和Y位置。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性方案，該系統(tǒng)通過(guò)采用兩個(gè)分劃板確定光軸角度中偏差。將第一分劃板布置在像平面(也即光學(xué)系統(tǒng)的物平面)，將第二分劃板布置在物平面，并且其經(jīng)由直角棱鏡設(shè)備成像在該像平面。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方案，引線接合器光學(xué)系統(tǒng)包括低放大率和高放大率光學(xué)元件，其包括透鏡和照相機(jī)和圖像處理系統(tǒng)。該毛細(xì)管尖端的像形成在該引線接合器光學(xué)系統(tǒng)的像平面，然后由圖像處理系統(tǒng)處理。因而，圖像系統(tǒng)獲得并且處理位于每個(gè)規(guī)定高度Z的該毛細(xì)管尖端的像，從而確定它的X和Y位置。因而，當(dāng)毛細(xì)管尖端與不同高度Z的各個(gè)設(shè)備接觸時(shí)由于毛細(xì)管尖端的X和Y位置的偏差而導(dǎo)致的接合位置誤差能夠得以校正。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)示例性方面，該系統(tǒng)用于正常工作期間的球形接合器，以通過(guò)校正由于毛細(xì)管尖端在高度Z變化時(shí)的在X和Y位置上的偏差而導(dǎo)致的誤差，從而提高接合位置的精度。通過(guò)允許校正因光軸角度的變化而引起的誤差也提高了接合位置精度。
使用由引線接合器，直角棱鏡偏移工具和合適的照明器構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，可以在引線接合器毛細(xì)管的尖端沿Z軸移動(dòng)的時(shí)候測(cè)繪出其X和Y位置。通過(guò)確定至少一個(gè)分劃板上的十字準(zhǔn)線的位置變化，可以測(cè)得因光學(xué)系統(tǒng)的位移位置的變化引入的誤差。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，一個(gè)分劃板放在光學(xué)系統(tǒng)的像平面上，另一個(gè)分劃板置于物平面上并且經(jīng)由直角棱鏡偏移工具成像在像平面。
參照?qǐng)D1，其示出本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的透視圖。該系統(tǒng)包含于引線接合機(jī)器100中，并且采用一個(gè)直角棱鏡106(也即直角隅鏡106)，該直角棱鏡具有多個(gè)內(nèi)反射表面(圖6中有最佳顯示)，位于接合工具104的物平面112A(物平面112A示于圖2A中，是圖1所示的平面112的一部分)處或者之下。
在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，直角棱鏡偏移對(duì)準(zhǔn)工具109(包括直角棱鏡106和透鏡元件108，110)具有總共三個(gè)內(nèi)反射表面218，220和221(圖6中有最佳顯示，并在下面描述)。在另一個(gè)示例性實(shí)施方案中，直角棱鏡106可以具有多個(gè)全內(nèi)反射表面。例如，直角棱鏡106可以由熔融石英，藍(lán)寶石，金剛石，氟化鈣或者其他光學(xué)玻璃形成或者包括這些材料。要指出的是，還可以使用由Duryea PA的SchottGlass Technologies制造的光學(xué)性能玻璃例如BK7。還要指出，可以選擇直角棱鏡106的材料，使之相對(duì)于所需工作波長(zhǎng)具有最大透射率。
在像平面112B(圖2A中所示像平面112B是圖1所示的平面112的一部分)上方安裝一個(gè)光學(xué)成像單元102，例如CCD成像器，CMOS成像器或者照相機(jī)，以通過(guò)直角棱鏡偏移對(duì)準(zhǔn)工具(cornercube offsetalignment tool)109接收接合工具104的間接圖像。在另一個(gè)示例性實(shí)施方案中，還可以采用例如由Houston，TX的Ionwerks Inc.制造的位置敏感探測(cè)器(PSD)作為光學(xué)成像單元102。在這種實(shí)施方案中，當(dāng)例如采用光纖來(lái)照射接合工具104中的孔時(shí)，能夠利用該P(yáng)SD來(lái)記錄由接合工具104反射的光點(diǎn)的位置。還應(yīng)考慮，根據(jù)需要，該P(yáng)SD可以是四單元(quad cell)或者二單元(bi-cell)探測(cè)器。
在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該圖像系統(tǒng)的焦點(diǎn)(與圖2所示的假想平面211重合)位于直角棱鏡106的底表面(示于圖2A)的上方。另外，該示例性實(shí)施方案包括兩個(gè)位于物平面112A和像平面112B處或者之下的優(yōu)選為相同的透鏡元件108，110。示于圖2B中的另一個(gè)示例性實(shí)施方案包括位于平面112之下并且與光軸114，116(示于圖1)一致的單個(gè)透鏡元件205。以下，將直角棱鏡106(也即角隅棱鏡)和透鏡元件108，110(或者透鏡元件205)的組合稱(chēng)為組件109、直角棱鏡偏移工具109、和/或直角棱鏡偏移對(duì)準(zhǔn)工具109。
包括透鏡元件108，110的直角棱鏡偏移工具109的像平面與光學(xué)成像單元102的物平面112B重合。換句話說(shuō)，直角棱鏡106和透鏡元件108，110的像平面與也位于物平面112A內(nèi)的接合工具104對(duì)準(zhǔn)。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，透鏡元件108，110(或者205)優(yōu)選具有單一的(unitary)放大因子。第一透鏡元件108布置在接合工具104和直角棱鏡106之間的第一光軸114上。第二透鏡元件110與第一透鏡元件108基本上處于同一平面內(nèi)，并且布置在光學(xué)成像單元102和直角棱鏡106之間的第二光軸116上(參見(jiàn)圖1)。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，根據(jù)接合機(jī)器100具體的設(shè)計(jì)因素，第一光軸和第二光軸114和116基本上彼此平行，并且互相分開(kāi)。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，盡管根據(jù)與該接合機(jī)器相關(guān)的設(shè)計(jì)因素，距離118可以小到0.100in.(2.54mm)，第一光軸114和第二光軸116之間的距離118大約為0.400in.(10.160mm)。
圖2A是成像光跡的詳細(xì)的側(cè)視圖，并示出本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方案中成像的一般概念。在圖2A中，為清楚而將示例性的光跡210，214分開(kāi)，以解釋由于位置改變而得到的像所具有的相對(duì)抗擾性(immunity)。因?yàn)橥哥R元件108，110是作為單一放大率中繼器，所以像點(diǎn)也分開(kāi)相同的距離。圖2A也顯示了接合工具104位置的改變?cè)鯓拥玫窖a(bǔ)償。例如，一旦采用常規(guī)方法來(lái)精確測(cè)量成像單元102和接合工具104之間的距離(示于圖1)，本發(fā)明能夠補(bǔ)償由于系統(tǒng)的變化而引起的接合工具104偏移位置222的變化。接合工具104的位置能夠被精確地測(cè)量出來(lái)，因?yàn)橹苯抢忡R偏移工具109將接合工具104成像到光學(xué)系統(tǒng)(該圖中未示出)的像平面112B上。
接合工具104的基準(zhǔn)位置被示出作為從第一位置202沿著第一光軸114(示于圖1)傳播的一條反射光線，構(gòu)成從第一位置202穿過(guò)第一透鏡元件108的直接圖像光束210。直接圖像光束210繼續(xù)沿著第一光軸114前進(jìn)，然后它通過(guò)直角棱鏡106的頂表面226到達(dá)第一內(nèi)反射表面218上。然后，直接圖像光束210反射到第二內(nèi)反射表面220，該表面接著將它引導(dǎo)到第三內(nèi)反射表面221(圖3中有最佳顯示)。接著，直接圖像光束210通過(guò)直角棱鏡106的頂表面226返回，形成沿著第二光軸116(示于圖1)的反射圖像光束212，并且通過(guò)第二透鏡元件110到達(dá)像平面112B。反射圖像光束212被圖像單元102作為圖像204探測(cè)。
現(xiàn)在考慮例如由于系統(tǒng)中溫度的變化導(dǎo)致接合工具104的位置偏移了距離222的情況。如圖2A所示，接合工具104的偏移圖像示為位置206，并且沿著第二位置光跡214的路徑成像。如圖2A所示，直接圖像光束214沿著與來(lái)自于第一位置202的直接圖像光束210類(lèi)似的路徑傳播。通過(guò)第一透鏡元件108，第二位置206圖像作為直接圖像光束214傳播。之后，直接圖像光束214通過(guò)直角棱鏡106的頂表面226，到達(dá)第一內(nèi)反射表面218。然后，直接圖像光束214反射到第二內(nèi)反射表面220，該表面接著將該光束引導(dǎo)到第三內(nèi)反射表面221(圖3中有最佳顯示)。接著，直接圖像光束214傳播通過(guò)直角棱鏡106的頂表面226，形成反射圖像光束216，并且通過(guò)第二透鏡元件110到達(dá)像平面112B。反射圖像光束216作為在第二位置208形成的反射圖像被成像單元102觀測(cè)到。盡管上面的例子是基于沿X軸的位置變化來(lái)描述的，但是其同樣適用于沿Y軸的變化。
如圖所示，接合工具104的初始位移(示出為偏移位置222)是由接合工具104的被測(cè)量到的位置的的第二位置208相對(duì)于基準(zhǔn)位置204的位置差224來(lái)表示的。如上面圖示所顯示的，組件109中的位移不會(huì)影響成像單元102所觀測(cè)到的反射圖像。換句話說(shuō)，本發(fā)明的組件109可以沿著X和Y軸中的一個(gè)或者兩個(gè)軸平移，使得接合工具104的圖像顯得對(duì)成像單元102來(lái)說(shuō)是相對(duì)靜止的。但是，由于透鏡系統(tǒng)中的畸變，接合工具104的測(cè)量位置會(huì)有最小限度的誤差(下面具體討論)。
再次參照?qǐng)D2A，直角棱鏡偏移對(duì)準(zhǔn)工具109的頂點(diǎn)228(示出為虛線)位于第一光軸114和第二光軸226之間近似中點(diǎn)的位置。為了便于安裝直角棱鏡106，可以去掉直角棱鏡106的下部235，提供一個(gè)基本上平行于頂表面226的底表面223。除去下部235不會(huì)影響到圖像光線的反射，因?yàn)閺奈锲矫?12A發(fā)出的圖像光線不會(huì)碰到底表面223。
示例性直角棱鏡106包括頂表面226，第一反射表面218，底表面223，第二反射表面220，和第三反射表面221。如果設(shè)置頂表面226，使得光軸114，116與該頂表面226垂直，那么第一反射表面218相對(duì)于頂表面226將具有大約45°的第一角度230，并且相對(duì)于底表面223具有大約135°的第二角度234。同樣地，分水線(ridgeline)225(由第二和第三反射表面220和221相交形成)分別相對(duì)于頂表面226和底表面223具有類(lèi)似的角度232和236。此外，第二和第三反射表面220和221沿分水線225彼此正交。在這個(gè)示例性實(shí)施方案中，如果需要的話，可以把直角棱鏡106的底表面223作為安裝表面。但是，應(yīng)該指出，不一定需要形成使得圖像光線和反射光線與之垂直的頂表面226。這樣，直角棱鏡106將重新引導(dǎo)入射光或者傳輸接合工具104的圖像平行于它自身，使入射光和反射光束具有等于118的偏移。
本發(fā)明可以采用例如在可見(jiàn)光，UV和IR光譜內(nèi)的光，優(yōu)選采用其波長(zhǎng)相對(duì)于直角棱鏡106的制造材料表現(xiàn)出全內(nèi)反射的光。制造直角棱鏡偏移對(duì)準(zhǔn)工具106的材料是根據(jù)該工具將通過(guò)的光的所希望的波長(zhǎng)為基礎(chǔ)選擇的。預(yù)計(jì)，制造直角棱鏡偏移對(duì)準(zhǔn)工具109可能用來(lái)處理位于UV(1nm)到近IR(3000nm)之間的預(yù)定范圍波長(zhǎng)的光。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，可以選擇光的波長(zhǎng)范圍位于大約i)1到400nm，ii)630到690nm，以及iii)750到3000nm之間。也可以通過(guò)環(huán)境光或者利用人工光源(未示出)來(lái)提供照明。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，可以采用典型的具有折射率為1.5到1.7的光學(xué)玻璃來(lái)制造直角棱鏡106。注意，該折射率是基于所選的材料而言的，該材料在所需的工作波長(zhǎng)處具有最大透射率。在一個(gè)實(shí)施方案中，直角棱鏡偏移對(duì)準(zhǔn)工具109具有大約1.517的折射率。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方案所述的在與透鏡元件108，110的間距垂直的方向上傳輸?shù)膱D像光跡的透視圖。圖2A中所示的成像屬性也在圖3中同樣明顯。例如，接合工具104的基準(zhǔn)位置用第一位置302表示，它的像304被看作第一直接圖像光線310，該光線沿著第一光軸114傳播，通過(guò)第一透鏡元件108；穿過(guò)直角棱鏡106的頂表面226；與直角棱鏡106的第一反射表面218碰撞；在平行于頂表面226的路徑上傳播通過(guò)直角棱鏡106；與第二反射表面220碰撞；與第三反射表面221碰撞，通過(guò)頂表面226從直角棱鏡106出射，并且沿著第二光軸116傳播通過(guò)第二透鏡元件110，到達(dá)像平面112B，構(gòu)成光跡312，并且在位置304處由成像單元102觀測(cè)。圖3也示出了接合工具104的位移，該位移由從第二位置306到第二觀測(cè)位置308的光跡314，316的路徑示出。
圖4A-4B分別是本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方案中的透射圖和側(cè)視圖，示出了透鏡元件108，110和直角棱鏡106。兩個(gè)透鏡元件108，110(或者205)優(yōu)選為成對(duì)透鏡(doublet)，根據(jù)它們離開(kāi)物平面112A和像平面112B的焦距以及假想平面211，將其設(shè)在直角棱鏡106上方。優(yōu)選成對(duì)透鏡是基于它們的出色的光學(xué)性能。如圖4A-4B所示，一個(gè)示例性實(shí)施方案中的直角棱鏡106具有三個(gè)內(nèi)反射表面218，220和221。如圖4B所示，透鏡元件108，110的外緣與直角棱鏡106彼此重合。
圖5圖示出本發(fā)明的圖像系統(tǒng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案中的聚焦遠(yuǎn)心(telecentricity)。如圖5所示，透鏡元件108，110產(chǎn)生一個(gè)單一放大率，并且這樣相對(duì)于直角棱鏡106設(shè)置，使得能夠保持該機(jī)器圖像系統(tǒng)的聚焦遠(yuǎn)心。注意，從透鏡元件108到直角棱鏡106的頂點(diǎn)228之間的前焦距502等于從透鏡元件110到直角棱鏡106的頂點(diǎn)228之間的前焦距502。還要指出的是，從透鏡元件108到物平面112A之間的后焦距504等于從透鏡元件110到像平面112B之間的后焦距504。
圖6是本發(fā)明中的一個(gè)示例性直角棱鏡106的細(xì)節(jié)圖。應(yīng)指出的是，內(nèi)反射表面218和分水線225允許接合工具104的像在X和Y方向上偏移。還要指出的是，優(yōu)選對(duì)直角棱鏡106的表面進(jìn)行研磨，以使反射光束在5弧秒(arc second)的范圍內(nèi)與入射光束平行。
如圖6所示，表面220和221沿著分水線225彼此正交。此外，分水線225和表面218之間的角度大約為90°。還有，表面218和分水線相對(duì)于頂表面226和底表面223形成45°的角。還要指出的是，表面218，220和221相交形成三角形的底表面223，可以利用該底表面方便地安裝直角棱鏡106。
圖7A-7C圖示出在一個(gè)示例性圖像系統(tǒng)中圍繞直角棱鏡偏移對(duì)準(zhǔn)工具109的正交坐標(biāo)軸傾斜的結(jié)果。圖7A是透鏡元件108，110和直角棱鏡106的俯視圖。示例性的像起始點(diǎn)(image origin)702，703，704，706，707和708對(duì)應(yīng)于成像光跡210，214(示于圖2A)的位置。注意，光軸位置710對(duì)應(yīng)于如果直角棱鏡106不沿Z軸傾斜的話，接合工具104的像所處的地方。
圖7B-7C是繞Z軸傾斜所得結(jié)果的曲線圖，表示了以弧分(arcminute)為單位的傾斜與以微米為單位的誤差的關(guān)系。圖7B示出圍繞Z軸傾斜與誤差和沿Y軸的圖像位置的關(guān)系的結(jié)果，圖7C示出圍繞Z軸傾斜與誤差和沿X軸的圖像位置的關(guān)系的結(jié)果。
圖8A-8C示出圍繞該示例性的圖像系統(tǒng)的X和Y軸傾斜所得結(jié)果。圖8A是附加的示例性圖像光跡210，212，214，216的側(cè)視圖。在圖8A中，分別用箭頭804和點(diǎn)802表示X軸和Y軸，箭頭806表示傾斜。
圖8B-8C是繞X和Y軸傾斜所得結(jié)果的曲線圖，表示了以弧分為單位的傾斜與以微米為單位的誤差的關(guān)系。圖8B示出繞X軸傾斜對(duì)誤差和沿Y軸的圖像位置的曲線，圖8C示出繞Y軸傾斜對(duì)誤差和沿X軸的圖像位置的曲線。
圖9是根據(jù)本發(fā)明第三示例性實(shí)施方案的圖像光跡的詳細(xì)的側(cè)視圖。在圖9中，示出接合工具104的基準(zhǔn)位置作為反射光線，它從第一位置914(在構(gòu)成所示平面112一部分的物平面112A上)沿著第一光軸114(示于圖1中)傳播，構(gòu)成直接圖像光束922從第一位置914通過(guò)透鏡元件902。注意在這個(gè)示例性實(shí)施方案中，透鏡元件902具有一個(gè)相對(duì)平坦的上表面904和一個(gè)凸起的下表面906。直接圖像光束922沿第一光軸114傳播，然后通過(guò)透鏡元件902的上表面904，在穿過(guò)凸起的下表面906。之后，直接圖像光束922反射到全反射表面908上。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，全反射表面908是一個(gè)平面鏡。接著，直接圖像光束922沿著第二光軸116(示于圖1中)返回通過(guò)透鏡元件902，構(gòu)成反射圖像光束920，并且達(dá)到像平面112B上。成像單元102(示于圖1中)探測(cè)到的是反射圖像光束920的像912。類(lèi)似地，接合工具104的位移也示于圖9中，并且通過(guò)從第二位置910到第二觀測(cè)位置916的直接圖像光束918、924的路徑示出。
由于常規(guī)引線接合機(jī)器的性質(zhì)，當(dāng)將毛細(xì)管工具從閑置(idle)位置移到接合位置，該毛細(xì)管工具傾向于以弓形方式(圖14A中所圖示的弧1414)移動(dòng)。因而，當(dāng)使毛細(xì)管尖端1400進(jìn)入對(duì)設(shè)備(未示出)進(jìn)行接合的狀態(tài)的時(shí)候，它沿弧1414的移動(dòng)就引入X和Y位置誤差。毛細(xì)管尖端1400接觸設(shè)備的高度因系統(tǒng)而變，還隨接合的設(shè)備的高度不同而變。這些X和Y位置誤差以及光軸角度的變化導(dǎo)致接合位置誤差。
圖14A圖示了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明所述的當(dāng)毛細(xì)管1404的尖端1400移到接合設(shè)備(未示出)的位置的時(shí)候，其沿Z軸沿弧1414移動(dòng)時(shí)用來(lái)測(cè)繪尖端1400的X和Y位置的裝置。這個(gè)示例性系統(tǒng)測(cè)量并且校正因毛細(xì)管尖端1400沿Z軸不同位置的X和Y的偏差所引入的誤差。理想地，該實(shí)施方案包括光學(xué)系統(tǒng)成像器1402，透鏡110和108(或者單個(gè)透鏡，例如圖2B所示)，照明器1020例如環(huán)式照明器，和直角棱鏡106。
在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，光學(xué)系統(tǒng)1402包括低放大率和高放大率光學(xué)元件。如圖14A所示，將透鏡110沿第一光軸1401設(shè)置在光學(xué)系統(tǒng)1402和直角棱鏡106之間。將透鏡108沿第二光軸1403設(shè)在物平面1412和直角棱鏡106之間，且與透鏡110處于同一水平軸上。第一和第二光軸基本上彼此平行，如果不是絕對(duì)平行的話。
利用照明系統(tǒng)1020(例如環(huán)式照明器)，透鏡108和110，以及直角棱鏡106，在光學(xué)系統(tǒng)1402的像平面1410上形成毛細(xì)管尖端1400的像。該毛細(xì)管尖端1400在每個(gè)額定的Z高度的像可以由圖像系統(tǒng)1402獲得并且處理，以確定毛細(xì)工具尖端1400沿弧1414移動(dòng)時(shí)X和Y的位置。當(dāng)毛細(xì)管尖端1400在不同的Z高度與不同設(shè)備接觸同時(shí)沿弧1414移動(dòng)時(shí)(如圖14B所示)，由于它在X和Y位置的偏離而導(dǎo)致的接合位置的誤差能夠通過(guò)例如合適的X-Y表(未示出)的重定位來(lái)校正，因而提高了在接合非常微小節(jié)距設(shè)備時(shí)的引線邊界的精度。如圖14B所示，利用這個(gè)示例性系統(tǒng)，當(dāng)毛細(xì)管尖端1400沿弧1414從起點(diǎn)1520到終點(diǎn)1522移動(dòng)時(shí)，可以追蹤到毛細(xì)管尖端1400的像。
圖15A-15B圖示了本發(fā)明另一個(gè)示例性實(shí)施方案。因?yàn)楣廨S角度的偏差是另一個(gè)產(chǎn)生誤差的因素，所以本發(fā)明人提出一個(gè)方法來(lái)測(cè)量和最終解決這個(gè)誤差。如圖15A所示，將第一位置指示器1501例如分劃板按需放在像平面1410(相對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)1402，像平面1410可視為物平面1410)處。將第二位置指示器1503設(shè)在物平面1412上方，并且，由直角棱鏡106以及透鏡108和110將其成像在像平面1410，從而通過(guò)將兩個(gè)十字準(zhǔn)線1502，1504(分別設(shè)在分劃板1501，1503內(nèi))疊加起來(lái)，以確定光軸的角度的偏差。
圖15B圖示了在光學(xué)系統(tǒng)1402所觀測(cè)到的位置指示器1501和1503的位置1512和1514之間的位移誤差。
因而，通過(guò)確定分劃板1501和1503上的兩個(gè)十字準(zhǔn)線的位置的偏差可以測(cè)量由光學(xué)系統(tǒng)1402的角度變化引入的誤差，然后補(bǔ)償該誤差。該誤差是這樣測(cè)得的首先確定像平面1410(像平面1410可以視為相對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)1402的物平面)處的分劃板1501上的第一十字準(zhǔn)線的位置。其次，確定位于直角棱鏡106的物平面1412的第二十字準(zhǔn)線的位置。最后，通過(guò)測(cè)量第一和第二位置之間的差計(jì)算位移誤差。從這個(gè)數(shù)據(jù)可以校正接合位置的誤差，該誤差是當(dāng)毛細(xì)管尖端1400在不同高度接觸不同設(shè)備時(shí)，由于光學(xué)系統(tǒng)角度的變化和/或毛細(xì)管尖端1400的位置差造成的X(ΔX)和/或Y(ΔY)位置偏差引起的。
參照?qǐng)D10A，其圖示了本發(fā)明又一個(gè)示例性實(shí)施方案的側(cè)視圖。在圖10A中，圖像系統(tǒng)1000包括多個(gè)直角棱鏡1014，1020，1026和各自的透鏡組1016/1018，1022/1024，1028/1030，它們被用作對(duì)準(zhǔn)裝置，以提高模片固定和組件的拾取/放置的精度，例如模片1008，1010，1012。這將有效地取代常規(guī)的仰視(up-looking)照相機(jī)(也即壓模照相機(jī)(die camera)——未示出)，這種照相機(jī)常見(jiàn)于大多數(shù)常規(guī)的中精度到高精度放置(例如模片固定和拾取/放置)設(shè)備。在該示例性實(shí)施方案中，成組的各自帶有不同的透鏡間距1017，1023，1029的多個(gè)直角棱鏡1014，1020，1026各自提供模片1018，1010，1012的位置的間接圖像。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，一次僅僅觀測(cè)一個(gè)模片。采用多個(gè)直角棱鏡/透鏡的結(jié)合使得能夠使用各種不同尺寸的模片。在其它方面，例如所用的材料，反射方法等等，這個(gè)示例性實(shí)施方案與第一示例性實(shí)施方案類(lèi)似。
如上所述，第一示例性實(shí)施方案的這個(gè)變例適應(yīng)這些類(lèi)型的設(shè)備接受和放置的各種模片尺寸。在這個(gè)示例性實(shí)施方案中，朝下的光學(xué)探測(cè)器1002，例如照相機(jī)(例如襯底照相機(jī))觀測(cè)將要放置的元件例如模片1008，1010或者1012的下側(cè)面上的特征。之后通過(guò)圖像系統(tǒng)(未示出)能夠識(shí)別模片1008，1010，1012的這些特征，以便利用拾取工具1004部分地根據(jù)拾取/放置工具1004和光學(xué)探測(cè)器1002之間的預(yù)定距離將模片精確地放在基板(未示出)上。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，拾取工具1004可以是旋轉(zhuǎn)或者非旋轉(zhuǎn)拾取工具。這個(gè)示例性實(shí)施方案還保留著在上面第一示例性實(shí)施方案中所述的直角棱鏡對(duì)準(zhǔn)的精確性方面光學(xué)優(yōu)點(diǎn)。
圖10B是圖10A所示的示例性實(shí)施方案的平面圖。在圖10B中，直角棱鏡1014，1020，1026彼此靠近放置，形成組件1015。如果需要的話，可以采用常規(guī)的粘接方法將直角棱鏡1014，1020，1026接合在一起，或者可以使用機(jī)械設(shè)備例如夾具或者例如容器組件將它們互相對(duì)準(zhǔn)地固定。后一種方法允許簡(jiǎn)單地替換各個(gè)直角棱鏡/透鏡組件，以按需容納不同尺寸的模片。盡管這個(gè)示例性實(shí)施方案示出了三個(gè)直角棱鏡偏移工具，但應(yīng)該理解可以使用至少兩個(gè)直角棱鏡偏移工具。
如果需要的話，透鏡1016，1018，1022，1024，1028，1030可以由單一的光學(xué)元件形成，而不是多個(gè)單個(gè)的透鏡，以簡(jiǎn)化系統(tǒng)的組裝。這種方法示于圖10C-10D中。如圖10C所示，透鏡片1040嵌入在與各個(gè)透鏡1016，1018，1022，1024，1028，1030基本上等效的光學(xué)元件1016a，1018a，1022a，1024a，1028a，1030a之內(nèi)。
圖12A-12F圖示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案。在這些示例性實(shí)施方案中，使用直角棱鏡提高光纖的對(duì)準(zhǔn)精度。如前面示例性實(shí)施方案中的一樣，使用直角棱鏡使得可以使用單個(gè)光學(xué)探測(cè)器，而不需要常規(guī)的多個(gè)探測(cè)器系統(tǒng)。
參照?qǐng)D12A，這個(gè)示例性實(shí)施方案包括直角棱鏡1014，透鏡1016，1018，對(duì)纖芯1212，1213各自的光纖包層邊緣1210，1211(其依次產(chǎn)生反射1224，1225以顯示出包層邊緣1210，1211的輪廓)進(jìn)行照明的暗場(chǎng)照明系統(tǒng)1220，1221(對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是公知的)。在這個(gè)示例性實(shí)施方案中，朝下的光纖1208由面向下的光學(xué)探測(cè)器1002例如照相機(jī)(也即襯底照相機(jī))觀測(cè)。面朝下的光學(xué)探測(cè)器1002探測(cè)來(lái)自纖芯1212發(fā)射的光1222，然后能夠確定光纖中心線1223和向下的光學(xué)探測(cè)器1002的中心線之間的合適的偏移1027。如圖12A中進(jìn)一步所示的，朝下的光纖1208和光學(xué)探測(cè)器1002彼此偏離一個(gè)預(yù)定的距離1006。還示出了設(shè)在直角棱鏡1014附近的朝上的光纖1209和相關(guān)的暗場(chǎng)照明系統(tǒng)1221的情況。
圖12B是圖12A所示的示例性實(shí)施方案的平面圖，其示出了透鏡組1016/1018和直角棱鏡1014的相對(duì)位置。
然后，在圖12C中，將朝下的光學(xué)探測(cè)器1002和朝下的光纖1208重新定位，使得朝下的光學(xué)探測(cè)器1002的中心線1229與朝上的光纖1209的中心線1231對(duì)準(zhǔn)。再一次使用暗場(chǎng)照明系統(tǒng)1221照射朝上的光纖1209，以通過(guò)圖像系統(tǒng)進(jìn)行辨認(rèn)，從而確保與光學(xué)探測(cè)器1002的正確對(duì)準(zhǔn)。
接著，如圖12D所示，根據(jù)在上面相對(duì)于圖12A討論的過(guò)程中所確定的偏移1027，再次將光學(xué)探測(cè)器1002和朝下的光纖1208重新定位。結(jié)果，朝下的光纖1208和朝上的光纖1209得以互相對(duì)準(zhǔn)。
然后，如圖12E所示，使用常規(guī)技術(shù)在接點(diǎn)1226將光纖1208和1209連接起來(lái)，例如使用輻射(未示出)將光纖熔融在一起，或者例如機(jī)械裝置。
圖12F圖示了本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案。在這個(gè)示例性實(shí)施方案中，使用直角棱鏡偏移對(duì)準(zhǔn)工具1014將光纖分束器1200的各個(gè)光纖(子光纖)1202a相對(duì)于單獨(dú)的光纖1208等對(duì)準(zhǔn)。如前面示例性實(shí)施方案中一樣，使用直角棱鏡偏移對(duì)準(zhǔn)工具允許使用單個(gè)光學(xué)探測(cè)器，而無(wú)需常規(guī)的多探測(cè)器系統(tǒng)。由于將光纖1208和子光纖1202a，b等對(duì)準(zhǔn)并且耦合的步驟與上面的示例性實(shí)施方案類(lèi)似，這里不再重復(fù)。
一旦將第一子光纖與單個(gè)光纖1208對(duì)準(zhǔn)，則針對(duì)另一子光纖例如1202b以及另外的單個(gè)光纖(未示出)重復(fù)這個(gè)過(guò)程。
當(dāng)然，這個(gè)示例性實(shí)施方案不限于位于光學(xué)探測(cè)器1002的下面光纖分束器的光纖簇。該實(shí)施方案也可以顛倒光纖簇1200和光纖1208的相對(duì)位置，使得光纖簇1200位于直角棱鏡1014的上方。
圖13A-13D圖示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案。在這個(gè)示例性實(shí)施方案中，使用直角棱鏡偏移對(duì)準(zhǔn)工具提高光纖1208與電路元件例如探測(cè)器1302的對(duì)準(zhǔn)精度。在圖13A中，示例性探測(cè)器1302是陣列1300的一部分，盡管本發(fā)明不限于此。還期望探測(cè)器1302可以是二極管例如光電二極管或者光輻射發(fā)射體。如前面示例性實(shí)施方案中一樣，使用直角棱鏡偏移對(duì)準(zhǔn)工具允許使用單個(gè)光學(xué)探測(cè)器，而無(wú)需常規(guī)的多探測(cè)系統(tǒng)。
參照?qǐng)D13A，這個(gè)示例性實(shí)施方案包括直角棱鏡1014，透鏡1016，1018，對(duì)光纖芯層1212的光纖包層邊緣1210(其產(chǎn)生反射1224以顯示出包層邊緣1210的輪廓)照明的暗場(chǎng)照明系統(tǒng)1220(對(duì)熟悉本領(lǐng)域的人是公知的)，以及光學(xué)探測(cè)器1002。在這個(gè)示例性實(shí)施方案中，朝下的光纖1208由朝下的光學(xué)探測(cè)器1002例如照相機(jī)(例如襯底照相機(jī))觀測(cè)。朝下的光學(xué)探測(cè)器1002探測(cè)來(lái)自光纖芯層1212發(fā)射的光1222，然后能夠確定光纖中心線1223和朝下的光學(xué)探測(cè)器1002的中心線1229之間的合適偏移1027。如圖13A中進(jìn)一步示出的，朝下的光纖1208和光學(xué)探測(cè)器1002彼此偏移開(kāi)一個(gè)預(yù)定的距離1006。
在圖13B中，然后將朝下的光學(xué)探測(cè)器1002和朝下的光纖1208重新定位，使得朝下的光學(xué)探測(cè)器1002的中心線1229與探測(cè)器1302的光學(xué)中心線1304對(duì)準(zhǔn)?？梢岳斫?，光學(xué)中心線1304可以不必與探測(cè)器的物理中心重合，而是取決于探測(cè)器1302的特定的布局。在這里，確定光學(xué)中心線1304可以通過(guò)確定探測(cè)器的激活敏感區(qū)域的中心的位置來(lái)完成。
接著，如圖13C所示，根據(jù)在上面參照?qǐng)D13A所討論的過(guò)程中確定的偏移1027(圖13A中示出了偏移1027)將光學(xué)探測(cè)器1002和朝下的光纖1208再次重新定位。結(jié)果，朝下的光纖1208和探測(cè)器1302得以互相對(duì)準(zhǔn)。如圖13D所示，然后使用常規(guī)技術(shù)例如光學(xué)環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)，UV環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)將光纖1208和探測(cè)器1302保持在對(duì)準(zhǔn)位置。
盡管本發(fā)明主要通過(guò)采用直角棱鏡設(shè)備(例如直角棱鏡)進(jìn)行圖示和描述，但本發(fā)明并不限于此?？梢允褂闷渌睦忡R設(shè)備，特別是其它的反射棱鏡。在本發(fā)明的某些設(shè)置中，希望具有平行的圖像光線。在這種設(shè)置中，反射棱鏡例如直角棱鏡可以提供基本上互相平行地進(jìn)入且射出的光束；然而，在一些設(shè)置中，可能需要非平行光束/圖像光線，因此可以利用其它類(lèi)型的棱鏡。
盡管本發(fā)明已經(jīng)參照這些示例性實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但是其不限于此。相反，應(yīng)該認(rèn)為所附權(quán)利要求包括本發(fā)明的其它變例和實(shí)施方案，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范疇的前提下獲得這些變例和實(shí)施方案。
權(quán)利要求
1.和引線接合器和光學(xué)成像器一起使用來(lái)確定引線接合工具位置的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括設(shè)在該光學(xué)成像器和該引線接合工具之下的棱鏡；和沿第一光軸位于該棱鏡和該引線接合工具的下部之間的至少一個(gè)透鏡，該至少一個(gè)透鏡和該棱鏡限定了一個(gè)位于該至少一個(gè)透鏡和該引線接合工具的該下部之間的物平面，且沿第二光軸該至少一個(gè)透鏡位于該棱鏡和該光學(xué)成像器之間，該至少一個(gè)透鏡和該棱鏡限定了一個(gè)位于該至少一個(gè)透鏡和該光學(xué)成像器之間的像平面。
2.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該棱鏡是直角棱鏡。
3.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該至少一個(gè)透鏡包括第一透鏡和第二透鏡，沿第一光軸第一透鏡位于該棱鏡和該引線接合工具的該下部之間，第一透鏡和該棱鏡限定該物平面，沿第二光軸第二透鏡位于該棱鏡和該光學(xué)成像器之間，第二透鏡和該棱鏡限定該像平面。
4.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中第一光軸和第二光軸基本上彼此平行。
5.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括設(shè)在第一光軸內(nèi)和該物平面上方的第一位置基準(zhǔn)；和設(shè)在第二光軸內(nèi)和該像平面上方的第二位置基準(zhǔn)。
6.如權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中第一位置基準(zhǔn)和第二位置基準(zhǔn)分別是分劃板，第一分劃板的像疊加在第二分劃板的像上，并且提供給該光學(xué)成像器。
7.如權(quán)利要求6的系統(tǒng)，還包括與該光學(xué)成像器通信的處理器，用來(lái)確定第一和第二分劃板間的X軸之差或者Y軸之差中的至少一個(gè)。
8.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括設(shè)在該物平面和該引線接合工具的該下部之間的照明器。
9.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，當(dāng)該引線接合工具沿一個(gè)基本上垂直的軸移動(dòng)的時(shí)候，該引線接合工具的至少其尖端的位置的間接圖像經(jīng)過(guò)該至少一個(gè)透鏡和該棱鏡而提供給該光學(xué)成像器。
10.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該至少一個(gè)透鏡提供圖像的多個(gè)放大率級(jí)別。
11.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該光學(xué)成像器是照相機(jī)或者位置敏感探測(cè)器。
12.測(cè)繪毛細(xì)工具尖端的X軸和Y軸位置中至少之一的方法，該方法包括在光學(xué)成像器中接收位于第一Z軸位置的毛細(xì)工具尖端的第一圖像；在光學(xué)成像器中接收位于第二Z軸位置的毛細(xì)工具尖端的第二圖像；利用所接收的第一圖像和所接收的第二圖像，確定該毛細(xì)工具尖端從第一Z軸位置到第二Z軸位置的(1)X軸位置差或者(2)Y軸位置差中的至少一個(gè)。
13.如權(quán)利要求12的方法，其中所述確定步驟包括確定X軸位置差和Y軸位置差。
14.如權(quán)利要求12的方法，其中(1)接收第一圖像的步驟包括在光學(xué)成像器中接收經(jīng)由直角棱鏡偏移工具提供的作為間接圖像的第一圖像，(2)接收第二圖像的步驟包括在該光學(xué)成像器中接收經(jīng)由該直角棱鏡偏移工具提供的作為另一間接圖像的第二圖像。
15.如權(quán)利要求12的方法，還包括對(duì)X軸位置差和Y軸位置差中的至少一個(gè)進(jìn)行校正。
16.用于測(cè)量在使用引線接合機(jī)器時(shí)由于具有棱鏡的光學(xué)系統(tǒng)的角度變化而引入的誤差的方法，該方法包括確定設(shè)在該光學(xué)系統(tǒng)的物平面的第一分劃板上的第一十字準(zhǔn)線位置；確定設(shè)在該光學(xué)系統(tǒng)的像平面的第二分劃板上的第二十字準(zhǔn)線位置；以及確定第一十字準(zhǔn)線位置與第二十字準(zhǔn)線位置之間的偏差，以測(cè)量該誤差。
17.采用光學(xué)成像器確定引線接合工具在其沿Z軸移動(dòng)時(shí)的位置誤差的方法，該方法包括在該光學(xué)成像器中接收位于第一Z軸位置處的該引線接合工具的至少一部分的第一圖像；將第一圖像提供給處理器；在該光學(xué)成像器中接收位于第二Z軸位置處的該引線接合工具的至少一部分的第二圖像；將第二圖像提供給處理器；確定第一和第二位置之間的位置誤差。
18.如權(quán)利要求17的方法，其中(1)接收第一圖像的步驟包括經(jīng)由一個(gè)直角棱鏡偏移工具接收作為間接圖像的第一圖像，和(2)接收第二圖像的步驟包括經(jīng)由該直角棱鏡偏移工具接收作為另一間接圖像的第二圖像。
全文摘要
提供了一個(gè)和引線接合器和光學(xué)成像器一起使用來(lái)確定引線接合工具位置的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括設(shè)在該光學(xué)成像器和該引線接合工具之下的棱鏡。該系統(tǒng)還包括位于該棱鏡和該引線接合工具的下部之間且沿第一光軸的至少一個(gè)透鏡。該至少一個(gè)透鏡和該棱鏡限定了位于該至少一個(gè)透鏡和該引線接合工具的該下部之間的物平面。該至少一個(gè)透鏡位于該棱鏡和該光學(xué)成像器之間且沿第二光軸。該至少一個(gè)透鏡和該棱鏡限定了一個(gè)該至少一個(gè)透鏡和該光學(xué)成像器之間的像平面。
文檔編號(hào)H01L21/60GK1722399SQ20051007868
公開(kāi)日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2005年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月21日
發(fā)明者戴維·T·貝特松, 迪帕克·索德, 諾曼·盧卡斯 申請(qǐng)人:庫(kù)利克和索夫工業(yè)公司