CN101405853A - 电子部件安装装置和电子部件安装方法 - Google Patents

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Abstract

一种电子部件安装装置和电子部件安装方法，可以减小与电子部件类型改变时所需的操作的频率并可以提高生产率。在部件安装操作中，A、B和C部件类型的芯片通过单一安装头从部件供给单元被取出并安装在由第一和第二通道保持的两个基板上，在对基板中先行载入的在先基板上安装部件的在先基板安装步骤中，在该在先基板安装步骤完成之前，如果随后载入的在后基板变为能够进行安装，则在此时通过把将安装在该先基板上的芯片作为安装开始部件来开始在后基板安装步骤，且安装未完成的该在先基板安装步骤继续。藉此，部件类型改变例如嘴部更换时所需的操作的频率可以减小。

Description

电子部件安装装置和电子部件安装方法
技术领域
本发明涉及用于将电子部件例如半导体晶片安装在基板上的电子部件安装装置和电子部件安装方法。
背景技术
用于将例如半导体芯片的电子部件安装在基板的电子部件安装装置具有用于供给电子部件的部件供给部和用于定位和保持基板的基板保持部。通过安装头并利用嘴部(nozzle)来取出电子部件，并将该部件传送和安装在由基板保持部定位的基板上，由此执行部件安装操作。出于提高部件安装操作的生产率的角度，已知的安装装置配置成具有多个基板保持部(例如参考专利文献1)。
在该专利文献中，用作安装平台的基板保持部分两排设置，其中集料器(loading head)在该安装平台上执行安装部件的操作，且由基板保持部保持的两个基板顺序进行安装操作。结果，在一个基板正在进行安装操作中，另一基板的载入和载出可以与该安装操作同时执行且并行地。得到的优点为，通过消除安装头的无用的待机时间，可以提高安装操作的效率。
专利文献1：JP-A-2005-129754
发明内容
本发明解决的问题
顺便提到，安装在一个基板上的电子部件的类型不限于一种，且存在这样的情形，其中试图在安装部件的一个过程中安装多种电子部件。这种情况下，试图将多种电子部件收纳在部件供给部内，并设置嘴部更换机构用于将附着到安装头的嘴部更换为与待安装的电子部件相对应的另一嘴部。在安装操作期间每次切换待安装的电子部件时，必须执行嘴部更换操作来更换安装头的嘴部。
嘴部更换操作是用于将安装头移动到多种嘴部预先收纳于其中的嘴部收纳部，其中该安装头进行用于分离和附着嘴部的操作，且在此期间，安装操作必然被中断。部件供给部还需要用于切换待供给部件的类型的操作。当需要更换嘴部以及切换部件的类型的基板作为安装装置的安装操作的对象时，诸如参照相关技术的前述示例中所述的情形，针对各个基板的每个实施操作必须高频率地反复执行嘴部的更换和部件类型的切换，这导致安装操作的中断时间增加，因此防碍生产率的提高。
相应地，本发明旨在提供一种电子部件安装装置和电子部件安装方法，其通过减小与部件类型切换相关联的必须执行的操作的频率来提高生产率。
解决问题的手段
本发明的电子部件安装装置涉及一种电子部件安装装置，该电子部件安装装置通过可拆除地附着到单个安装头的嘴部，从供给多种类型的电子部件的部件供给部取出电子部件，且该电子部件安装装置将该电子部件传送并安装在多个基板上，该电子部件安装装置包括：
基板保持部，用于分别定位和保持该多个基板；基板运输机构，用于将该多个基板顺序地载入该基板保持部以及将已安装的基板顺序地载出该基板保持部；安装可否判断装置，用于通过分别检测该基板保持部内的基板的状态来判断是否可以实施针对该基板的部件安装操作；头移动机构，用于在该部件供给部和该基板保持部之间移动该单个安装头；以及嘴部更换机构，用于将与相应的多种类型的电子部件相对应的嘴部以可更换的方式附着到该安装头；以及
安装控制装置，基于由该安装可否判断装置进行的判断的结果来控制该基板保持部、基板运输机构、头移动机构和嘴部更换机构，由此实施部件安装操作，用于在更换与待安装的电子部件的类型相对应的嘴部的同时，致使该安装头将多种类型的电子部件顺序地安装到由该基板保持部保持的且已经能够进行部件安装操作的多个基板，其中，
在对该多个基板中先行载入该基板保持部的在先基板进行该部件安装操作的在先基板安装过程中，在与该在先基板安装过程相关联的过程完成之前，如果该多个基板中在该在先基板之后载入该基板保持部的在后基板变为能够进行部件安装操作，则该安装控制装置将在此时已经是用于该在先基板的部件安装操作的对象的电子部件作为该在后基板的安装开始部件。
本发明的电子部件安装方法涉及一种电子部件安装方法，用于通过可拆除地附着到单个安装头的嘴部，从供给多种类型的电子部件的部件供给部取出电子部件，且将该电子部件传送并安装在保持在基板保持部上的多个基板上，该电子部件安装方法包括：
实施部件安装操作，用于在更换与待安装的电子部件的类型相对应的嘴部的同时，通过该安装头将多种类型的电子部件顺序地安装到由该基板保持部保持的且已经能够进行部件安装操作的多个基板，其中，
在对该多个基板中先行载入该基板保持部的在先基板进行该部件安装操作的在先基板安装过程中，在与该在先基板安装过程相关联的过程完成之前，如果该多个基板中在该在先基板之后载入该基板保持部的在后基板变为能够进行部件安装操作，则以在此时已经是该在先基板的部件安装操作的对象的电子部件作为该在后基板的安装开始部件。
本发明的效果
根据本发明，在使多个基板中的先行载入基板保持部内的在先基板经历部件安装操作的在先基板安装过程中，在该在先基板安装过程完成之前，在在先基板之后载入的在后基板进入该在后基板可以进行部件安装操作的状态时，在此时用作待安装在该在先基板上的对象的电子部件被用作该在后基板的安装开始部件，由此减小切换部件类型例如嘴部更换所需执行的操作的频率，从而提高生产率。
附图说明
图1为本发明实施例的电子部件安装装置的平面图。
图2为本发明实施例的电子部件安装装置的侧视断面图。
图3为本发明实施例的电子部件安装装置的部分平面图。
图4为示出本发明实施例的电子部件安装装置的控制系统的构成的框图。
图5A和5B为本发明实施例的电子部件安装装置的操作的说明图。
图6A和6B为本发明实施例的电子部件安装装置的操作的说明图。
图7A和7B为本发明实施例的电子部件安装装置的操作的说明图。
图8为本发明实施例的电子部件安装装置的操作的说明图。
图9为本发明实施例的电子部件安装方法的部件安装操作的执行顺序的时序图。
图10A至10C为本发明实施例的电子部件安装方法的工艺的说明图。
图11A至11C为本发明实施例的电子部件安装方法的工艺的说明图。
图12A至12C为本发明实施例的电子部件安装方法的工艺的说明图。
附图标记说明
2部件供给部
3晶片保持台
5晶片环
6芯片
10基板保持部
11基板
12基板载入带
14基板载出带
17晶片供给部
33安装头
54控制部(安装控制装置)
54a安装可否判断部(安装可否判断装置)
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例。图1为本发明实施例的电子部件安装装置的平面图；图2为本发明实施例的电子部件安装装置的侧视断面图；图3为本发明实施例的电子部件安装装置的部分平面图；图4为示出本发明实施例的电子部件安装装置的控制系统的构成的框图；图5A、5B、6A、6B、7A、7B和8为本发明实施例的电子部件安装装置的操作的说明图；图9为本发明实施例的电子部件安装方法的部件安装操作的执行顺序的时序图；以及图10A至10C、图11A至11C和12A至12C为本发明实施例的电子部件安装方法的工艺的说明图。
首先，将参考图1、2和3描述电子部件安装装置的整体结构。图2示出从图1所示A-A观察的装置。在图1，部件供给部2置于底座1上。如图2所示，部件供给部2具有晶片保持台3，且晶片保持台3可拆除地保持晶片环5，该晶片环5为部件保持夹具。对应于电子部件的半导体芯片6(下文中简单地缩写为“芯片6”)在分离为多片的状态下附着到基片(图中省略)，该基片伸展于晶片环5上。在晶片环5保持在晶片保持台3上的状态下，部件供给部2供给芯片6，该芯片6按二维方式大量地布置并保持在部件保持夹具上。
如图2所示，推出器8由推出器XY平台7布置在由晶片保持台3保持的晶片环5下方，从而沿水平方向可移动。推出器8具有用于升降推出器销(图中省略)的销升降机构，该推出器销(ejector pin)用于向上推芯片。当通过将在下文描述的安装头从晶片环5拾取芯片6时，通过该推出器销从晶片环5下方向上推芯片6，芯片6由此从伸展于晶片环5上的基片剥离。推出器8作为基片剥离机构，用于从伸展于晶片环5上的基片剥离芯片6。
基片剥离机构不限于此处给出的推出器8，能够从基片剥离芯片的任何机构都是足够的。例如，从与芯片剥离的基片下方吸着，由此通过吸着力从该基片剥离芯片的机构。
如图1和3所示，基板保持部10布置在底座1上表面上沿Y方向与部件供给部2分离的位置。基板载入带12、基板分类部13A、基板保持部10、基板传递部13B和基板载出带14串列并沿X方向分别布置于基板保持部10的上游侧和下游侧。基板载入带12布置成跨过连接到底座1的子底座1a，且粘合剂涂布器9布置在子底座1a上。粘合剂涂布器9通过涂布头9a将用于结合芯片的粘合剂涂布到从上游侧载入在基板载入带12上的基板11。基板11为多个基板，其中多个单位基板11a制作成单件(见图10A至10C)，且不同类型的三个芯片6(芯片6A、芯片6B和芯片6C)实施于该单位基板11a的每一个上。
涂布有粘合剂的基板11传送到基板分类部13A，基板分类部13A将这样传送的基板11选择性地分类到将在下文描述的基板保持部10的两个基板保持机构。基板保持部10为具有第一基板保持机构10A和第二基板保持机构10B的多条通道(lane)的形式；分别定位由基板分类部13A分类的两个基板；并保持如此分类的基板。基板传递部13B选择性地仅接收来自第一基板保持机构10A和第二基板保持机构10B的封装基板11，并将所接收的基板传送到基板载出带14。基板载出带14仅沿下游方向载出所接收的封装基板11。具体而言，基板载入带12、基板分类部13A、基板传递部13B和基板载出带14构成基板运输机构，该基板运输机构顺序地将多个基板载入基板保持部10并将封装基板11载出基板保持部10。
如图3所示，第一基板保持机构10A具有基板传感器SA，第二基板保持机构10B具有基板传感器SB。第一基板保持机构10A和第二基板保持机构10B的每一个可以分别检测由基板分类部13A分类的基板11是否恰当地置于正常安装位置并可以进行部件安装操作。
晶片供给部17置于位于基板保持部10的对立侧上并沿Y方向与底座1上表面上的部件供给部2分离的位置。晶片供给部17具有料斗保持部17a和升降机构18，升降机构18升降料斗保持部17a内的料斗。料斗保持部17a保持和升降料斗，该料斗以堆叠方式收纳分别具有多种芯片6A、6B和6C的晶片环5A、5B和5C。
升降机构18升降该料斗，使得料斗可以定位在运输水平，用于使用部件供给部2来更换任一晶片环5A、5B和5C，如图2所示。置于运输水平的任一晶片环5A、5B和5C被推动机构19向右推，并在由将在下文描述的夹具更换机构49的卡盘部49a夹紧的状态下传送到部件供给部2。具体而言，部件供给部2供给多种电子部件。当部件供给部2由于取出所有芯片6而变空时或者当待安装部件的类型切换时，夹具更换机构49执行晶片更换操作；即，在部件供给部2和晶片供给部17之间装载和卸载晶片环5。
在图1，第一Y轴底座20A和第二Y轴底座20B置于底座1上表面的两端，底座的纵向沿Y方向(第一方向)取向，Y方向与基板的运输方向(X方向)正交。在纵向方向(Y方向)的整个长度上，第一方向轨道21置于第一Y轴底座20A的上表面上和第二Y轴底座20B的上表面上。该对第一方向轨道21平行布置，使得部件供给部2和基板保持部10夹置于其间。
第一梁构件31、中心梁构件30和第二梁构件32为中心支持类型，其两端是由第一方向轨道21支持，且架设成跨在该对第一方向轨道21上方并分别沿Y方向可滑动。螺母构件23b突起设置于中心梁构件30的右侧端。与螺母构件23b螺旋结合的进给螺杆23a由水平地布置于第一Y轴底座20A上的Y轴马达22可旋转地驱动。通过驱动Y轴马达22，中心梁构件30沿着第一方向轨道21沿Y方向水平地移动。
螺母构件25b突起设置于第一梁构件31的左侧端，且螺母构件27b突起设置于第二梁构件32的左侧端。与螺母构件25b螺旋结合的进给螺杆25a由水平地布置于第二Y轴底座20B上的Y轴马达24可旋转地驱动，且与螺母构件27b螺旋结合的进给螺杆27a由水平地布置于第二Y轴底座20B上的Y轴马达26可旋转地驱动。通过驱动Y轴马达24和26，第一梁构件31和第二梁构件32沿着第一方向轨道21沿Y方向水平地移动。
中心梁构件30装备有单个安装头33，且与连接到安装头33的螺母构件41b螺旋结合的进给螺杆41a由X轴马达40旋转驱动。由于X轴马达40被驱动，安装头33由第二方向轨道42引导沿X方向移动(见图2)，第二方向轨道42沿X方向(第二方向)设置于中心梁构件30的侧表面上。
安装头33可拆除地装备有多个(本实施例中四个)嘴部33a，每个嘴部33a通过吸着来保持单个芯片6，且安装头33可以通过部件安装操作共同取出同一类型的多个芯片6，并在通过各个嘴部33a保持芯片6时移动。安装头33通过驱动Y轴马达22和X轴马达40沿X和Y方向水平移动，由此拾取和保持部件供给部2的芯片6，并将所保持的芯片6运输和装载到由基板保持部10的第一基板保持机构10A和第二基板保持机构10B保持的多个基板11上的部件安装位置11b。
还可以采用下述配置，分离地设置有用于拾取芯片的机构，且其中安装头从该拾取机构接收芯片并保持该芯片。再者，期望该拾取机构设置有芯片反转机构，如此该机构也可以执行倒装芯片安装，其中芯片倒置安装在基板上。
如图2和3所示，第三相机15夹置于部件供给部2和基板保持部10之间。从部件供给部2拾取芯片6的安装头33沿X方向在第三相机15上方移动，第三相机15由此捕获保持在安装头33上的芯片6的图像。此外，嘴部更换机构16夹置于基板保持部10和部件供给部2之间从而邻近第三相机15。嘴部更换机构16收纳并保持将添加到安装头33的嘴部33a，该嘴部33a在数目和类型上与多种类型的各个芯片6相对应。安装头33访问嘴部更换机构16以由此执行嘴部更换操作。如此，已经附着到安装头33的嘴部33a可以用另一嘴部33a来更换，另一嘴部33a对应于为新待安装对象的电子部件。
该对第一方向轨道21、中心梁构件30、用于沿第一方向轨道21移动中心梁构件30的第一方向驱动机构(Y轴马达22、进给螺杆23a和螺母构件23b)、以及用于沿第二方向轨道42移动安装头33的第二方向驱动机构(X轴马达40、进给螺杆41a和螺母构件41b)构成了用于在部件供给部2和基板保持部10之间移动安装头33的头移动机构。
第一梁构件31装备有第一相机34，且螺母构件44b结合到保持第一相机34的托架34a。与螺母构件44b螺旋结合的进给螺杆44a由X轴马达43旋转驱动，且由于X轴马达43的驱动，第一相机34由第二方向轨道45引导沿X方向移动(见图2)，第二方向轨道45设置于第一梁构件31的侧表面上。
通过驱动Y轴马达24和X轴马达43，第一相机34沿X和Y方向水平地移动。结果，第一相机34可以执行在基板保持部10上方的移动以捕获由基板保持部10的第一基板保持机构10A和第二基板保持机构10B保持的基板11的图像，以及从基板保持部10上方的位置撤回的移动。
该对第一方向轨道21、第一梁构件31、用于沿第一方向轨道21移动第一梁构件31的第一方向驱动机构(Y轴马达24、进给螺杆25a和螺母构件25b)、以及用于沿第二方向轨道45移动第一相机34的第二方向驱动机构(X轴马达43、进给螺杆44a和螺母构件44b)构成第一相机移动机构，用于在基板保持部10上方移动第一相机34。
第二梁构件32(移动梁)装备有第二相机35，且螺母构件47b结合到保持第二相机35的托架35a。与螺母构件47b螺旋结合的进给螺杆47a由X轴马达46旋转驱动，且由于X轴马达46的驱动，第二相机35由第二方向轨道48引导沿X方向移动(见图2)，第二方向轨道48设置于第二梁构件32的侧表面上。
通过驱动Y轴马达26和X轴马达46，第二相机35沿X和Y方向水平地移动。结果，第二相机35可以执行在部件供给部2上方的移动以捕获由部件供给部2保持的芯片6的图像，以及从部件供给部2上方的位置撤回的移动。
该对第一方向轨道21、第二梁构件32、用于沿第一方向轨道21移动第二梁构件32的第一方向驱动机构(Y轴马达26、进给螺杆27a和螺母构件27b)、以及用于沿第二方向轨道48移动第二相机35的第二方向驱动机构(X轴马达46、进给螺杆47a和螺母构件47b)构成部件成像相机移动机构，用于移动用作部件成像相机的第二相机35。因此，通过该部件成像相机移动机构，第二梁构件32在部件供给部2上方沿第一方向移动。
夹具更换机构49附着到装备有第二相机35的第二梁构件32的侧表面的对立侧。夹具更换机构49是由卡盘部49a和卡盘升降机构49b构成，卡盘部49a具有用于夹紧和把持晶片环5的一个端部的卡盘棘爪，卡盘升降机构49b用于升降卡盘部49a。卡盘棘爪由卡盘棘爪开闭机构49c驱动而打开和闭合(见图4)。
第二梁构件32被驱动而由此将夹具更换机构49移动到晶片环5的端部，使得晶片环5可以被卡盘部49a把持。这种状态下，第二梁构件32被驱动，由此使得夹具更换机构49可以把持并沿Y方向移动晶片环5。由此，在反复实施部件安装操作的过程中，可以与待安装部件的类型相对应地执行晶片更换操作，以使用收纳于晶片供给部17内的晶片环5来更换部件供给部2的晶片环5。
现在参考图4描述该电子部件安装装置的控制系统的配置。机构驱动部50是由用于电气驱动设置于下方的各个机构的驱动马达的马达驱动以及用于控制供给到各个机构的气缸的气压的控制装备组成。通过控制部54控制机构驱动部50来驱动各个驱动件。
X轴马达40和Y轴马达22驱动移动安装头33的安装头移动机构。X轴马达43和Y轴马达24驱动移动第一相机34的第一相机移动机构，X轴马达46和Y轴马达26驱动移动第二相机35的第二相机移动机构。
机构驱动部50驱动用于安装头33的升降机构、由嘴部33a形成的部件吸着机构(见图2)、以及嘴部更换机构16，并且驱动用于推出器8的升降气缸以及推出器XY平台7的驱动马达。此外，机构驱动部50驱动基板载入带12、基板载出带14、基板分类部13A、基板传递部13B、第一基板保持机构10A、第二基板保持机构10B、以及夹具更换机构49的卡盘升降机构49b和卡盘棘爪开闭机构49c。来自设于第一基板保持机构10A内的基板传感器SA的检测信号和来自设于第二基板保持机构10B内的基板传感器SB的检测信号发送至控制部54(检测信号发送路径的图示省略)。
基于来自基板传感器SA和SB的基板检测信号，安装可否判断部54a判断是否可以进行针对基板的安装操作。因此，基板传感器SA、SB和安装可否判断部54a作为通过分别检测基板保持部10内基板11的状态来判断是否能够执行针针对该基板的部件安装操作的安装可否判断装置。在本实施例中，如下文所述，在针对由基板保持部10保持的两个基板11的部件安装操作的过程中，控制部54基于由该安装可否判断装置提供的判断结果来控制前述各个部分，由此在以两个基板11为对象的同时，控制安装头33所执行的部件安装操作。
具体而言，在上述配置中，控制部54基于安装可否判断装置给出的判断结果来控制基板保持部10、基板运输机构、头移动机构以及嘴部更换机构。由此，该控制部作为安装控制装置，该安装控制装置致使安装头33执行部件安装操作以将多种类型的芯片顺序地安装在由基板保持部10保持且能够进行部件安装操作的多个基板11上，同时更换与待安装电子部件的类型相对应的嘴部33a。
第一识别处理部55处理由第一相机34捕获的图像，以由此判断由基板保持部10保持的基板11上的部件安装位置11b(见图10A至10C)。部件安装位置11b示出基板11上的芯片6的安装位置，且使得可以通过图像识别来检测位置。用作部件识别处理部的第二识别处理部56，处理由第二相机35捕获的图像，由此判断部件供给部2的芯片6的位置。第三识别处理部57处理由第三相机15捕获的图像，由此判断由安装头33保持的芯片6的位置。
第一识别处理部55、第二识别处理部56和第三识别处理部57执行的识别的结果发送到控制部54。数据存储部53存储各种数据，例如封装数据和部件数据。操作部51为例如键盘和鼠标的输入装置，并执行数据和控制命令的输入。显示部52显示由第一相机34、第二相机35和第三相机15产生的捕获图像屏幕，并在通过操作部51执行输入时显示引导屏幕。
电子部件安装装置如上所述构造，且下面参考图5A、5B、6A、6B、7A、7B和8描述电子部件安装装置的操作。在图5A和5B，多个芯片6A(或6B或6C)贴着到由部件供给部2的晶片保持台3保持的晶片环5A(或5B或5C)。在下述描述中，仅说明晶片环5A和芯片6A。在基板保持部10，基板11分别保持在第一基板保持机构10A和第二基板保持机构10B内。通过这里提供的电子部件安装操作，多个芯片6A被设于安装头33内的四个嘴部33a顺序地吸着和保持，且四个芯片6A顺序地安装在各个单位基板11a的部件安装位置11b。
首先，如图5A所示，第二相机35通过第二相机移动机构被移动到部件供给部2上方的位置，且将被拾取的多个(四个)芯片6A被第二相机35照相。随后，如图5B所示，第二相机35被致使从芯片6上方的位置撤回。第二识别处理部56对第二相机35捕获的图像进行识别处理，由此判断多个芯片6的位置。
安装头33移动到部件供给部2上方的位置。基于如此判断的多个芯片6的位置，安装头移动机构被致使执行定位操作以顺序地将安装头33定位到芯片6，由此通过安装头33的四个嘴部33a来顺序地拾取多个芯片6。
与拾取操作同时地，第一相机移动机构将第一相机34移动到由基板保持部10的第一基板保持机构10A保持的基板11上方。在设置于基板11上的部件安装位置的四个左侧的部件安装位置11b作为其图像将被捕获的对象时，第一相机34顺序地移动，并且多个部件安装位置11b的图像被捕获，且第一相机34随后被致使从基板11上方的位置撤回。
由第一相机34捕获的图像由第一识别处理部55处理，由此判断基板11上的部件安装位置11b。随后，如图6A所示，保持四个芯片于每一嘴部33a上的安装头33执行扫描操作，用于在第三相机15上方移动安装头33。由此，由各个嘴部33a保持的芯片6的图像被第三相机捕获，且第三识别处理部57对该图像进行识别处理，由此检测芯片6的位置。
处理随后进行到部件安装操作。如图6B所示，安装头33移动到基板保持部10上方的位置。在安装头移动机构基于由第一识别处理部55判断的部件安装位置11b和由第三识别处理部57判断的芯片6的位置来移动安装头33时，用于将由安装头33保持的芯片6顺序地安装到由基板保持部10保持的基板11的部件安装操作被执行。
在芯片6由安装头33安装的过程中，第二相机35移动到接着将被部件供给部2拾取的多个芯片6上方的位置，由此通过第二相机35对该多个芯片6照相。随后，与上述类似的步骤相关联的过程被反复地实施，由此在与正在执行的各个步骤相关联的过程中执行用于更换由部件供给部2保持的晶片环5的操作。
具体而言，当待安装的芯片的类型切换时以及当由部件供给部2保持的晶片环5必须用保持另一类型的芯片的晶片环来更换时，已经附着的晶片环5通过夹具更换机构49的卡盘部49a来把持，如图7A所示。第二梁构件32被驱动，且夹具更换机构49与第二相机35一起移动，晶片环5由此从部件供给部2载出到晶片供给部17(图1和2)。
晶片供给部17将晶片环5收纳在料斗内，并通过夹具更换机构49把持具有将新安装的芯片的晶片环5。随后，第二梁构件32被驱动以连同第二相机35将夹具更换机构49朝部件供给部2移动，如图7B所示，由此致使晶片保持台3保持晶片环5。
当待安装芯片被切换时，与前述的晶片更换操作一起执行嘴部更换操作。如图8所示，安装头33移动到嘴部更换机构16上方的位置，安装头33在此相对于嘴部更换机构16升降，由此致动设于嘴部更换机构16内的嘴部形状的钢铁。由此，当已经附着到安装头33的嘴部33a返回到嘴部更换机构16时，指派给为下一安装对象的芯片的嘴部33a附着到安装头33。
现在将参考图9的时序图以及图10A至10C、11A至11C和12A至12C，描述本实施例所示的电子部件安装装置的电子部件安装方法。图9示出，与部件类型切换一起执行的作业操作相关联的，由第一通道(第一基板保持机构10A)和第二通道(第二基板保持机构10B)针对通过基板分类部13A顺序载入基板保持部10的多个基板11执行的每一部件类型A、B和C的部件安装操作例如晶片更换/嘴部更换的顺序。
M1、M2、M3...表示以每个基板为基础对基板保持部10执行的部件安装操作进行概括而确定的基板安装过程，且附加标号对应于基板从基板分类部13A载入基板保持部10的顺序中被赋予的序号。具体而言，基板安装过程M1为在基板安装过程M2之前的基板安装过程，且基板安装过程M2是在基板安装过程M1之后的基板安装过程。即使在针对此后载入的基板11的基板安装过程中，相似的关系在两个基板11之间仍成立，其中一个基板紧挨着在另一基板之前，另一基板紧接着在该一个基板之后。
首先，如图10A所示，第一基板11(1)被载入第一通道(第一基板保持机构10A)并置于安装位置，基板传感器SA在此检测定位状态。安装可否判断部54a判断基板11(1)是否可以开始安装操作。由此，安装头33将芯片6A、6B和6C顺序地安装在构成基板11的各个单位基板11a的部件安装位置11b；即，该实施例中与相应三种部件类型A、B和C相对应的部件安装位置11b(A)、11b(B)和11b(C)。
接着，与第一基板安装过程M1相关联的过程开始，且安装操作沿着预设安装顺序A-B-C对每一部件类型被执行。首先执行针对部件类型A的部件安装操作。安装头33从部件供给部2共同拾取单一类型的芯片6A，将芯片6A顺序地安装到基板11(1)的每一单位基板11a上的部件安装位置11b(A)，如图10B所示。
当安装操作完成时，如图9所示执行将部件类型从类型A切换到类型B的部件切换操作，并执行针对部件类型B的部件安装操作。具体而言，如图10C所示，芯片6B顺序地安装到基板11(1)的相应单位基板11a的部件安装位置11b(B)。与第一基板保持机构10A执行的部件安装操作平行地，第二基板11(2)被载入第二基板保持机构10B。当基板到安装位置的定位完成时，基板传感器SB检测该状态，且安装可否判断部54a判断基板11(1)是否可以进行部件安装操作。
如图11A所示，只要在将芯片6A安装到基板11(1)的部件安装操作完成时第二基板保持机构10B的基板11(2)可以进行部件安装操作，部件类型B作为安装开始部件，与第二基板安装过程M2相关联的过程开始。具体而言，安装头33继续转移到第二基板保持机构10B的基板11(2)的部件安装操作，同时以部件类型B作为对象。第二相机35对芯片6B拍照，且第二识别处理部56对该相片进行识别处理。在被嘴部33a拾取之后，芯片6B顺序地安装到基板11(2)的各个单位基板11a的部件安装位置11b(B)，如图11B所示。
在安装操作完成之后，如图9所示执行用于将部件类型从类型B切换到类型C的部件切换操作，且执行针对部件类型C的安装操作。具体而言，如图11C所示，对尚未完成部件安装操作的基板11(1)继续实施与部件安装操作相关联的过程，由此芯片6C顺序地安装在相应单位基板11a的部件安装位置11b(C)。芯片6C的安装完成之后，针对基板11(1)的第一基板安装过程M1完成。随后，如图12A所示，基板11(1)载到第一基板保持机构10A外部，且新基板11(3)被载入第一基板保持机构10A并定位到用于下一安装操作的安装位置。
与第一基板保持机构10A执行的基板更换/定位操作平行地，第二基板保持机构10B将芯片6C顺序地安装到基板11(2)的相应单位基板11a的部件安装位置11b(C)，如图12A所示。如图12B所示，只要在将芯片6C安装到基板11(2)的安装操作完成时第一基板保持机构10A的基板11(3)已经可以进行部件安装操作，安装头33继续转移到针对部件类型C的第一基板保持机构10A的基板11(3)的部件安装操作。具体而言，如图12C所示，芯片6C顺序地安装到基板11(3)的各个单位基板11a的部件安装位置11b(C)。
随后，如图9所示，执行部件切换操作以将部件类型从类型C切换到类型A，且继续对基板11(2)、11(3)和11(4)执行针对部件类型A的部件安装操作。随后，对部件类型A、B和C循环反复地执行类似的部件安装操作。
具体而言，在前述电子部件安装方法中，在对多个基板11中先行载入基板保持部10的在先基板进行部件安装操作的在先基板安装过程中，在与该在先基板安装过程相关联的过程完成之前，如果多个基板11中在该在先基板之后载入基板保持部10的在后基板变为能够进行部件安装操作，则通过用作安装控制装置的控制部54的控制功能，将在此时已经是在先基板的部件安装操作的对象的芯片6作为在后基板的安装开始部件。与针对尚未完成安装操作的在先基板的在先基板安装过程相关联的过程被继续执行。在与针对特定类型的芯片的在先基板安装过程相关联的过程完成之后，与针对在后基板的在后基板安装过程相关联的过程开始。
由此，当与用于将多种类型芯片安装到单一基板同时每次重复针对每个基板11的部件类型切换操作的相关技术方法相比，切换部件类型例如更换嘴部或晶片所需的操作频率可以显著降低。部件安装操作的中断因此减小至最小，由此提高生产率。具体而言，如同本实施例所示例的情形，当在切换部件类型时候需要将晶片装载在料斗上以及从料斗卸载晶片，由此需要花时间用于部件类型切换操作时，得到尤为显著的优点。
在本实施例中，将半导体芯片保持在晶片状态的晶片环用作部件保持夹具，该部件保持夹具保持大量的二维布置的电子部件。然而，部件保持夹具的形式不限于晶片基板在其上方延伸的晶片环，且任何夹具，例如电子部件并排布置于其上的托盘，可以是本发明的适用对象，只要该夹具按照二维布置的方式来收纳电子部件。
已经详细地或者参考具体实施例描述了本发明，不过本领域技术人员显而易见的是，在不背离本发明中所述的技术范围的情况下可以进行各种变更和调整。
本申请是基于2006年3月22日于日本提交的日本专利申请No.2006-078447，其全部内容引用结合于此。
工业应用性
本发明的电子部件安装装置和电子部件安装方法具有能够减小部件类型切换例如嘴部更换所需的操作频率，由此提高生产率的优点，且适用于在半导体晶片的状态下供给的电子部件例如半导体芯片的电子部件安装领域。

Claims (4)

1.一种电子部件安装装置，所述电子部件安装装置通过可拆除地附着到单个安装头的嘴部，从供给多种类型的电子部件的部件供给部取出电子部件，且所述电子部件安装装置将所述电子部件传送并安装在多个基板上，所述电子部件安装装置包括：
基板保持部，用于分别定位和保持所述多个基板；基板运输机构，用于将所述多个基板顺序地载入所述基板保持部以及将已安装的基板顺序地载出所述基板保持部；安装可否判断装置，用于通过分别检测所述基板保持部内的基板的状态来判断是否可以实施针对所述基板的部件安装操作；头移动机构，用于在所述部件供给部和所述基板保持部之间移动所述单个安装头；以及嘴部更换机构，用于将与相应的多种类型的电子部件相对应的嘴部以可更换的方式附着到所述安装头；以及
安装控制装置，基于由所述安装可否判断装置进行的判断的结果来控制所述基板保持部、基板运输机构、头移动机构和嘴部更换机构，由此实施部件安装操作，用于在更换与待安装的电子部件的类型相对应的嘴部的同时，致使所述安装头将多种类型的电子部件顺序地安装到由所述基板保持部保持的且已经能够进行部件安装操作的多个基板，其中，
在对所述多个基板中先行载入所述基板保持部的在先基板进行所述部件安装操作的在先基板安装过程中，在与所述在先基板安装过程相关联的过程完成之前，如果所述多个基板中在所述在先基板之后载入所述基板保持部的在后基板变为能够进行部件安装操作，则所述安装控制装置将在此时已经是用于所述在先基板的部件安装操作的对象的电子部件作为所述在后基板的安装开始部件。
2.如权利要求1所述的电子部件安装装置，其中多个嘴部附着到所述安装头，且在所述部件安装操作中，单一类型的多个电子部件被共同取出。
3.一种电子部件安装方法，用于通过可拆除地附着到单个安装头的嘴部，从供给多种类型的电子部件的部件供给部取出电子部件，且将所述电子部件传送并安装在保持在基板保持部上的多个基板上，所述电子部件安装方法包括：
实施部件安装操作，用于在更换与待安装的电子部件的类型相对应的嘴部的同时，通过所述安装头将多种类型的电子部件顺序地安装到由所述基板保持部保持的且已经能够进行部件安装操作的多个基板，其中，
在对所述多个基板中先行载入所述基板保持部的在先基板进行所述部件安装操作的在先基板安装过程中，在与所述在先基板安装过程相关联的过程完成之前，如果所述多个基板中在所述在先基板之后载入所述基板保持部的在后基板变为能够进行部件安装操作，则以所述在后基板作为对象，同时以在此时已经用作所述在先基板的部件安装操作的对象的电子部件作为所述在后基板的安装开始部件。
4.如权利要求3所述的电子部件安装方法，其中多个嘴部附着到所述安装头，且在所述部件安装操作中，单一类型的多个电子部件被共同取出。
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