CN101884089B - 芯片安装系统 - Google Patents

Abstract

提供一种芯片安装系统，其中整个系统可以制作地尺寸紧凑，而不考虑转移台架和工具保持构件安装在芯片馈送部分和基片保持部分之间。在芯片安装系统(1)中，转移台架(16)设置在芯片馈送台架(3)和基片保持台架(4)之间，并且拾取头(22)和安装头(33)设置成沿着Y轴方向移动，所述芯片馈送台架(3)和所述基片保持台架(4)在所述Y轴方向对准，在以直角相交所述Y轴方向的X轴方向上移动的移动平台(15)设置在所述芯片馈送台架(3)和所述基片保持台架(4)之间限定的区域(RO)中，并且所述转移台架16和保持用于所述拾取工具(23)和安装工具(34)至少其中之一的替换工具(23a、24a)的工具保持构件(63)设置在所述移动平台(15)上。

Description

芯片安装系统

技术领域

本发明涉及芯片安装系统，其中从芯片馈送部分馈送的芯片被拾取，从而放置在由基片保持部分保持的基片上。

背景技术

在芯片安装系统中，运输已经由粘结剂涂覆单元涂覆了粘结剂的基片，从而保持在基片保持部分中，同时从芯片馈送部分馈送的芯片被安装头拾取，从而安装在由基片保持部分保持的基片上。在这种类型的芯片安装系统之中，存在一种已知的芯片安装系统，该系统并不让安装头拾取从芯片馈送部分馈送的芯片从而将如此拾取的芯片直接安装到基片上，而是与安装头分开设置的拾取头拾取从芯片馈送部分馈送的芯片，并且所述安装头直接接收或者经由设置在芯片馈送部分和基片保持部分之间的转移台架接收由拾取头如此拾取的芯片，然后将如此接收的芯片安装到基片(专利文件1)。

专利文件1：JP-A-2001-15533

这里，在如上所述配置成芯片借助转移台架放置在基片上的芯片安装系统中，可由拾取头和安装头两者到达的转移台架理想地设置在处于芯片馈送部分和基片保持部分之间的区域中。此外，设置在拾取头上的芯片拾取工具和安装头需要根据它们拾取的芯片形状进行更换，并且用于提前保持这种替换工具的工具保持构件理想地设置在处于芯片馈送部分和基片保持部分之间的区域中。

但是，从实现紧凑性的观点来看，在各种部件和机构彼此拥挤地设置的近来的芯片安装系统中，产生的问题是难于在处于芯片馈送部分和基片保持部分之间的区域中安装转移台架和工具保持构件。

这里，在如上所述配置成安装头接收来自芯片拾取头的芯片从而将如此接收的芯片安装在基片上的芯片安装系统中，不仅需要由安装头用于拾取芯片的工具而且需要由拾取头用于拾取芯片的工具，此外，所述工具需要根据待安装芯片的形状进行更换。因此，提前保持用于拾取工具的替换工具的工具保持构件需要设置在拾取头和安装头都能到达的区域中。为了实现这种目的，工具保持构件理想地安装在限定于芯片保持部分和基片保持部分之间的区域中。

但是，从实现紧凑性的观点来看，在各种部件和机构彼此拥挤地设置的近来的芯片安装系统中，产生的问题是难于在处于芯片馈送部分和基片保持部分之间的区域中安装工具保持构件。

发明内容

本发明着眼于应对这种情况，并且本发明的目的是提供一种可以制作成整体尺寸紧凑的芯片安装系统，而不考虑转移台架和工具保持构件设置在芯片馈送部分和基片保持部分之间这一事实。

而且，本发明着眼于应对上述情况，并且本发明的目的是提供一种芯片安装系统，该系统可以制作成整体尺寸紧凑，而不考虑可以由拾取头和安装头到达的工具保持构件安装在芯片馈送部分和基片保持部分之间这一事实。

为了实现上述目的，根据本发明第一方面，提供了一种芯片安装系统，该系统包括：用于馈送芯片的芯片馈送部分；用于保持基片的基片保持部分；设置在所述芯片馈送部分和所述基片保持部分之间的转移台架；拾取头，所述拾取头设置成可以在水平的第一方向上自由移动，用于以拾取工具拾取从所述芯片馈送部分馈送的芯片，从而将如此拾取的所述芯片转移到转移台架，并且所述芯片馈送部分和所述基片保持部分在所述第一方向上对准；安装头，所述安装头设置成在第一方向上自由移动，用于以安装工具来拾取由所述拾取头转移到所述转移台架上的所述芯片，从而将所述芯片放置在保持于所述基片保持部分中的基片上；和工具保持构件，所述工具保持构件用于保持至少用于所述拾取工具或所述安装工具的替换工具，其中能在以直角相交所述第一方向的水平的第二方向上自由移动的移动平台设置在处于所述芯片馈送部分和所述基片保持部分之间的区域中，以便所述转移台架和所述工具保持构件设置在所述移动平台上。

根据本发明第二方面，提供一种如本发明第一方面所述的芯片安装系统，其中相机设置在所述移动平台上，使其图像感知平面取向向上。

为了实现上述目的，根据本发明第三方面，提供一种芯片安装系统，所述系统包括：用于馈送芯片的芯片馈送部分；用于保持基片的基片保持部分；拾取头，所述拾取头设置成可以在水平的第一方向上移动，用于以拾取工具拾取从所述芯片馈送部分馈送的芯片，并且所述芯片馈送部分和所述基片保持部分在所述第一方向上对准，安装头，所述安装头设置成在第一方向上移动，用于以安装工具接收由所述拾取头拾取的所述芯片，从而将如此接收的所述芯片安装在由所述基片保持部分保持的基片上；分别保持用于所述拾取工具和所述安装工具的替换工具的工具保持构件，其中移动平台设置在限定于所述芯片馈送部分和所述基片保持部分的区域中，从而可以在以直角相交所述第一方向的第二方向上自由移动，以便所述工具保持构件设置在所述移动平台上的所述拾取头移动区域和所述安装头移动区域的重叠区域中。

根据本发明第四方面，提供一种如本发明第一方面所述的芯片安装系统，所述系统包括涂覆头，所述涂覆头设置成在所述第一方向上自由移动，用于以涂覆工具向其上尚未被所述安装头安装芯片的基片涂覆粘结剂，其中所述工具保持构件设置在所述移动平台上的所述拾取头的所述移动区域、所述安装头的所述移动区域以及所述涂覆头的移动区域的重叠区域中，并且用于涂覆工具的替换工具保持在所述工具保持构件上。

在本发明中，由于能在以直角相交所述芯片馈送部分和所述基片保持部分所对准的水平方向(所述第一水平方向)的所述水平方向(所述第二方向)上自由移动的所述移动平台设置在处于所述芯片馈送部分和所述基片保持部分之间的区域中，以便所述转移台架和所述工具保持构件设置在所述移动平台上，所以所述芯片安装系统可以制作成整体尺寸紧凑，而不考虑所述转移台架和所述工具保持构件安装在所述芯片馈送部分和所述基片保持部分之间这一事实。

在本发明中，由于所述移动平台设置在所述芯片馈送部分和所述基片保持部分之间限定的区域中，从而在以直角相交所述水平方向(所述第一方向)的所述水平方向(所述第二方向)上自由移动，以便所述工具保持构件设置在所述移动平台上的所述拾取头的所述移动区域和所述安装头的所述移动区域的重叠区域中，所以所述芯片安装系统可以制作成整体尺寸紧凑，而不考虑能由所述拾取头和所述安装头两者到达的所述工具保持构件安装在所述芯片馈送部分和所述基片保持部分之间这一事实。此外，由于所述移动平台制作成在以直角相交所述芯片馈送部分和所述基片保持部分对准方向的方向上自由移动，并且在所述移动平台移动时，所述拾取头和所述安装头两者可以到达所述移动平台上的任何位置，所以在除所述工具保持构件之外的其他由所述拾取头和所述安装头所共享的设备制作成安装在所述移动平台上的情况下，所述系统的工作特性可以进一步改善。

附图说明

图1是符合本发明实施方式1的芯片安装系统的透视图；

图2是符合本发明实施方式1的芯片安装系统的主要部分的正视图；

图3是符合本发明实施方式1的芯片安装系统的主要部分的正视图；

图4是符合本发明实施方式1的芯片安装系统的控制系统的方块图；

图5是设置在符合本发明实施方式1的芯片安装系统上的移动平台和移动平台移动机构的透视图；

图6是设置在符合本发明实施方式1的芯片安装系统上的移动平台和移动平台移动机构的透视图；

图7是符合本发明实施方式1的芯片安装系统的主要部分的正视图；

图8是符合本发明实施方式1的芯片安装系统的主要部分的正视图；

图9是符合本发明实施方式1的芯片安装系统的主要部分的正视图；

图10是符合本发明实施方式1的芯片安装系统的主要部分的正视图；

图11是符合本发明实施方式2的芯片安装系统的透视图；

图12是符合本发明实施方式2的芯片安装系统的主要部分的正视图；

图13是符合本发明实施方式2的芯片安装系统的主要部分的正视图。

具体实施方式

(实施方式1)

图1是本发明实施方式1的芯片安装系统的透视图；图2和图3是本发明实施方式1的芯片安装系统的主要部分的正视图；图4是本发明实施方式1的芯片安装系统的控制系统的方块图；图5和图6是设置在本发明实施方式1的芯片安装系统上的移动平台和移动平台移动机构的透视图；而图7、8、9和10是本发明实施方式1的芯片安装系统的主要部分的正视图。

在图1和图2中，在芯片安装系统1中，芯片馈送台架3和基片保持台架4设置在基础平台2上，与基础平台2的前后方向(Y轴方向)对准，并且在基础平台2的一侧部分上，设置有沿着Y轴方向延伸的Y轴框架，从而被两个支撑支柱支撑，所述支撑支柱设置在基础平台2的上表面上，其位置在前后方向上对齐，从而可以从基础平台的上表面升高。此后，在实施方式1中，在基础平台2的前后方向上，芯片馈送台架3一侧称为前侧，而基础保持台架4一侧称为后侧。此外，与Y轴方向直角相交的水平方向称为X轴方向，而Y轴框架5所处一侧称为右侧，与其相对的一侧称为左侧。

在图2中，芯片馈送台架移动机构6设置在基础平台2的前部区域中，而芯片馈送台架3连接到芯片馈送台架移动机构6。芯片馈送移动6由XY平台单元构成，并且芯片馈送台架3可以通过驱动芯片馈送台架移动机构6而在水平方向上移动。切割成多个部分(芯片7)的半导体晶片8支撑在芯片馈送台架3上，在这一状态下半导体晶片8附连到板状构件9的上表面，并且顶推件10设置在半导体晶片8下方，用于从下方推起芯片7。

在图2中，包括水平搁置部件11的搁板构件12设置在基础平台2的前部区域中，从而可以从其升高，所述水平搁置构件从上方覆盖芯片馈送台架3的一部分(后部分)。基片保持台架移动机构13设置在搁板构件12的搁置部件11的后部分中，并且基片保持台架4连接到基片保持台架移动机构13。基片保持台架4由XY平台单元构成，并且基片保持台架4可以通过驱动基片保持台架移动机构13而在水平方向移动。作为从芯片馈送台架3提供的芯片7将要安装的对象，基片14保持在基片保持台架4上。

在图2中，搁板构件12的搁置部件11的前部区域11a位于芯片馈送台架3和基片保持台架4之间。能在X轴方向自由移动的移动平台15设在搁置部件11的前部区域11a中，而转移台架16和图像感知平面17a取向向上的芯片识别相机17设置在移动平台15上。

在图1中，拾取头移动机构20设置在Y轴框架5的下表面上。拾取头移动机构20包括拾取头保持臂21，所述拾取头保持臂沿着X轴方向(向左)伸出从而水平延伸，而拾取头22设置在拾取头保持臂21的引导端(左端)。由拾取喷嘴构成的拾取工具23连接到拾取头22。

拾取头移动机构20沿着XY方向(水平方向)和垂直方向(Z轴方向)移动拾取头保持臂21并围绕X轴旋转拾取头保持臂21，从而将拾取头22(即，拾取工具23)上下倒转。第一吸引机构24(图4)设置在拾取头22的内部，用于实施芯片7吸引操作。

在图1和图2中，构成线性马达定子的头部运动引导件25设置在Y轴框架5的左侧，从而沿着Y轴方向延伸。两个上下导轨部分26形成在头部移动引导件25左侧，从而水平延伸，并且构成线性马达运动件的前部移动板27和后部移动板28设置在两个导轨部分26上，从而沿着导轨部分26(沿着头部移动引导件25)在水平方向(Y轴方向)自由移动。头部移动引导件25的前端部分较之位于芯片馈送台架3上方的位置向前延伸地更远(就是说，向着基片保持台架4所处一侧的相反一侧延伸)，而头部移动引导件25的后端部分较之基片保持台架4向后延伸地更远。

头部移动引导件25和前部移动板27构成线性马达，其中头部引导件25作为定子，而前部移动板27作为运动件，并且该线性马达构成安装头水平移动机构30(图4)，用于通过切换前部引导板27的磁极而沿着头部移动引导件25在水平方向(Y轴方向)上移动前部移动板27。

安装头推动板32经由安装头推动机构31连接到前部移动板27左侧，而安装头33连接到安装头推动板32下部分的左侧。在安装头推动机构31受到驱动时，安装头推动板32相对于前部移动板27在垂直方向移动，从而连接到安装头推动板32的安装头33被向上或向下推动。

由吸引喷嘴构成的安装工具34可拆卸地连接到安装头33，从而向下延伸。第二吸引机构35(图4)设置在安装头33内部，用于经由安装工具34实施芯片7的吸引操作。

头部移动引导件25和后部移动板28构成线性马达，其中头部移动引导件25作为定子，而后部移动板28作为运动件，并且该线性马达构成涂覆头水平移动机构40(图4)，用于通过切换后部移动板28的磁极而沿着头部移动引导件25在水平方向(Y轴方向)移动后部移动板28。

涂覆头推动板42经由涂覆头推动机构41连接到后部移动板28左侧。多个(这里是两个)涂覆头43连接到涂覆头推动板42下部分的左侧，并且每一个涂覆喷嘴43保持配料器44，所述配料器由容器44a和涂覆喷嘴44b构成，该容器44a中容纳粘结剂，而所述涂覆喷嘴44b从容器44a向下延伸。在涂覆头推动机构41受到驱动时，涂覆头推动板42相对于后部移动板28沿着垂直方向移动，从而连接到涂覆头推动板42的涂覆头43被向上或或向下推动。

不同类型的粘结剂装载到由各涂覆头43保持的容器44a中，以便涂覆头43可以彼此独立地涂覆不同类型的粘结剂。此外，其中一个实施粘结剂涂覆工作的涂覆头43通过未示出的机构形成为位置低于其他不实施粘结剂涂覆工作的涂覆头43，从而允许任一涂覆头43实施粘结剂涂覆工作。涂覆机构45(图4)设置在每个涂覆头4内部，借助配料器44向基片44实施粘结剂涂覆工作。

在图3中，拾取头22具有沿着Y轴方向限定的区域R1作为其移动区域，在该区域范围内，拾取头22可以拾取从芯片馈送台架3馈送来的芯片7，从而将如此拾取的芯片7转移到转移台架16或者将从芯片拾取台架3拾取的芯片7(以芯片7上下倒置的状态)输送到直接位于芯片识别相机17上方的安装头33的安装工具34。包含在拾取头22的移动区域R1中的是拾取从芯片馈送台架3馈送来的芯片7的点(以下称为拾取点P1)、如此拾取的芯片7被转移到转移台架16上的点(以下称为转移点P2)和被拾取的芯片7输送到直接位于沿着芯片识别相机17的X轴方向限定的移动位置上方的安装头33的点(以下称为输送点P3)。拾取点P1、转移点P2和输送点P3分别确定于芯片馈送台架3上、转移台架16上和沿着芯片识别相机17的X轴方向限定的移动位置上方，作为建立在基础平台2上的坐标系统中的固定点。

在图3中，安装头33具有沿着Y轴方向限定于安装头33移动到前端极限位置时的最前方移动位置(指的是图中由长短交替的点划线所示的安装头33)和安装头移动到头部移动引导件25后端极限位置时的最后方移动位置(指的是图中有实线所示的安装头33)之间的区域R2，作为其移动区域。包括在安装头33移动区域R2中的除了拾取点P1、转移点P2和输送点P3之外，还有从转移点P2或输送点P3拾取的芯片7被安装到保持于基片保持台架4上的基片14上的点(以下称为安装点P4)。安装点P4也确定为建立在基础平台2上的坐标系统中的固定点。

正如前述，搁板构件12的搁置部件11的前部区域11a位于沿着Y轴方向限定在芯片馈送台架3和基片保持台架4之间(位于拾取点P1和安装点P4之间)的区域RO中，并且在搁置部件11的前部区域11a中，导轨构件51设置成支撑在框架构件52上，并且导轨构件51沿着水平方向(即，X轴方向)延伸，该水平方向以直角相交芯片馈送台架3与基片保持台架4所对准的水平方向(即，Y轴方向)。滑块部分15a形成在移动平台15的下表面上，并且滑块部分15a与导轨构件51接合，以便整个移动平台15制作地可以在X轴方向移动。

在图5和6中，螺杆支撑构件53、54设置在框架构件52的左右端部分，以便从其升高，并且平行于导轨构件51(即，沿着X轴方向)延伸的馈送螺杆55的两端部分旋转支撑在螺杆支撑构件53、54中。螺母部分15b(图2)设置在移动平台15的下表面上，从而可以旋拧在馈送螺杆55上，并且在连接到右手侧螺杆支撑构件54的平台移动马达56使得馈送螺杆55围绕X轴旋转时，移动平台15沿着导轨构件51在X轴方向上移动。这样，滑块部分15a、螺母部分15b、导轨构件51以及平台移动马达56组成移动平台移动机构57，用于在X轴方向上移动位于芯片馈送台架3和基片保持台架4之间的移动平台15。

在图5和图6中，上述转移台架16、基准台架61、芯片弃置部分62和工具保持构件63从移动平台15左侧起依所述顺序设置在移动平台15的上表面上。此外，芯片识别相机17设置在移动平台15的后部，处于图像感知平面17a取向向上的位姿。基准台架61包括设置在其上表面上的基准标记61a，而可弃置芯片抛弃开口62a开设于芯片弃置部分62的上表面上。用于设置在拾取头22上的拾取工具23的替换拾取工具(以附图标记23a指代)和用于设置在安装头33上的安装工具34的替换安装工具(以附图标记34a指代)保持在工具保持构件63上。这里，基准标记61a用于针对馈送螺杆55的热膨胀所导致的位置误差而校准移动平台15。

在图1和图2中，芯片馈送台架相机71、转移台架相机72和基片保持台架相机73从头部移动引导件25前部依所述顺序设置在头部移动引导件25的左侧，处于它们的图像感知平面取向向上的位姿。如图3所示，芯片馈送台架相机71的光轴L1穿过设置在芯片馈送台架3上的拾取点P1，而转移台架相机72的光轴L2穿过设置在转移台架16上的转移点P2。此外，在移动平台15沿着X轴方向移动时，芯片识别相机17的光轴L3设置成穿过设置在芯片识别相机17上方的输送点P3，而基片保持台架相机73的光轴L4穿过设置在基片保持台架4上的安装点P4。

在图4中，设置在芯片安装系统1上的控制单元80控制芯片馈送台架移动机构6的操作，从而沿着水平方向相对于基础平台2移动芯片馈送台架3；控制单元80控制基片保持台架移动机构13的操作，从而沿着水平方向相对于基础平台2移动基片保持台架4；并且控制移动平台移动机构57的操作，从而沿着导轨构件51在X轴方向上相对于基础平台2移动移动平台15。

此外，控制单元80控制上述拾取头移动机构20的操作，从而分别围绕X轴和沿着Y轴和Z轴方向旋转和移动拾取头22；和控制第一吸引机构24的操作，从而使得拾取头22借助拾取工具23吸引芯片7。

此外，控制单元80控制安装头水平移动机构30的操作，从而在水平方向(Y轴方向)移动连接到前部移动板27的安装头33；控制安装头推动机构31的操作，从而向上或向下推动安装头33；和控制第二吸引机构35的操作，使得安装头33借助安装工具34吸引芯片7。

此外，控制单元80控制涂覆头水平移动机构40的操作，从而在水平方向(Y轴方向)移动连接到后部移动板28的涂覆头43；控制涂覆头推动机构41的操作，从而向上或向下推动涂覆头43；和控制涂覆机构45的操作，从而使得涂覆头43向基片14涂覆粘结剂。

此外，控制单元80驱动顶推件10，从而向上顶推动处于芯片馈送台架3上的拾取点P1处的芯片7。

此外，控制单元80控制芯片馈送台架相机71的操作，从而使得该相机在包括拾取点P1的区域内实施图像感知操作；控制转移台架相机72的操作，从而使得该相机在包括转移点P2的区域内实施图像感知操作；控制基片保持台架相机73的操作，从而使得该相机在包括安装点P4的区域内实施图像感知操作；和控制芯片识别相机17的操作，从而使得该相机在包括输送点P3的区域内实施图像感知操作(但是，为了让输送点P3包括在芯片识别相机17的图像感知场内，移动平台15的位置需要沿着X轴方向调节)。由芯片馈送台架相机71、转移台架相机72、基片保持台架相机73和芯片识别相机17感知的图像输入到控制单元80中。

此外，控制单元80通过周期性地或以预定时序感知基准标记61a来识别基准标记61a的位置，从而实施校准操作，在校准操作中，相对于X轴方向的移动平台位置误差校准移动平台15。

接着，将描述用于将搁置在芯片馈送台架3上的芯片7安装到保持在芯片安装系统1中的基片保持台架4上的芯片4上的3种安装程序。

首先，参照图2，描述经由转移台架16将搁置在芯片馈送台架3上的芯片7(这里，是一种面朝上安装在基片14上的芯片)安装到保持在基片保持台架4上的基片14上的芯片安装目标位置的第一安装程序。从程序开始，首先控制单元80控制未示出的晶片运输机构的操作，从而使得切割成多片芯片7的半导体晶片8保持在芯片馈送台架3上；并控制未示出的基片运输机构的操作，从而使得构成芯片安装对象的基片14保持在基片保持台架4上(预备步骤)。在预备步骤完成的时点，芯片馈送台架3上的各芯片7处于它们的电路成形表面取向向上的状态。

在预备步骤完成时，控制单元80沿着X轴方向移动转移台架16，以便转移台架16上的预定位置(例如，转移台架16的中心位置)定位于转移点P2(转移台架对准步骤)。

在转移台架对准步骤完成时，控制单元80在芯片馈送台架3上的水平面内移动半导体晶片8，从而在参照芯片馈送台架71感知到的图像的同时，将待安装芯片7定位于拾取点P1(芯片对准步骤)，并且同时在基片保持台架4上的水平面14内移动基片14，从而在参照基片保持台架73感知到的图像的同时，将基片14上的芯片安装目标位置定位在安装点P4处(基片对准步骤)。

在芯片对准步骤和基片对准步骤完成时，控制单元80将拾取头22定位在拾取点P1处，以允许芯片7被拾取工具23吸引(拾取头拾取步骤，在图2中由箭头A表示)。在拾取头拾取步骤中，为了便于拾取工具23吸引芯片7，控制单元80激活顶推件10，以便借助顶推件10从芯片7下方向上顶推芯片7。

在拾取头拾取步骤完成时，控制单元80将拾取头22从拾取位置P1移动到转移点P2，从而将芯片7转移到转移台架16上(芯片转移步骤，在图2中由箭头A2表示)。然后，将把芯片7转移到转移台架16的拾取头22移动到拾取点P1，以实施下一次拾取头拾取步骤。

在芯片转移步骤完成时，通过参照转移台架相机72感知到的图像，控制单元80计算搁置在转移台架16上的芯片7相对于转移点P2的位置误差(位置误差计算步骤)。这里，在获得芯片沿着X轴方向相对于转移点P2的位置误差量时，控制单元80沿着X轴方向移动移动平台15，从而相对于X轴方向的位置误差量校准移动平台15(X轴方向位置校准步骤)。

在位置误差计算步骤和X轴方向位置误差校准步骤完成时，控制单元80将安装头33定位在转移点2上方并让安装工具34吸引已经在芯片转移步骤中放置在转移点P2的芯片7，以便拾取芯片7(安装头拾取步骤，在图2中由箭头A3表示)。与此同时，沿着X轴方向调节处于在转移点P2处的安装头33，从而针对芯片7在Y轴方向相对于转移点P2的位置误差量校准安装头33，芯片7在Y轴方向相对于转移点P2的位置误差量已经在位置误差计算步骤中获得。

此外，基本上在安装头拾取步骤进行的同时，控制单元80将涂覆头43从等待位置(头部移动引导件25的后端部区域，参照图2中所示的涂覆头43的位置)移动到安装点P4上方位置，并且使得如此移动的涂覆头43向安装点P4(即，基片14上的芯片安装目标位置)涂覆粘结剂(粘结剂涂覆步骤，在图2中由箭头A4表示)。

在粘结剂涂覆步骤完成时，控制单元80将涂覆头43从安装点P4撤回到等待位置(涂覆头撤回步骤)。然后，紧接在涂覆头撤回步骤之后，控制单元80将安装头33从转移点P2移动到安装点P4上方位置，从而允许在安装头拾取步骤中拾取的芯片7安装到安装点P4(芯片安装步骤，在图2中由箭头A5表示)。通过这一系列动作，馈送到芯片馈送台架3上的拾取点P1的芯片7就经由转移台架16安装到基片14上的芯片安装目标位置。

这样，在芯片7安装到基片14上的芯片安装目标位置之后，连续重复预备步骤之后的这一系列步骤(转移台架对准步骤→芯片对准步骤和基片对准步骤→......→芯片安装步骤)。

此外，在芯片安装步骤中，在安装头33从转移点P2拾取的芯片7经过芯片识别相机17时，控制单元80暂时停止安装头33的运动，以便吸引到安装工具34的芯片7停留在芯片识别相机17的图像感知场中，从而由芯片识别相机17感知(识别)吸引到安装工具34的芯片7的图像，以便获取有关芯片7位置的信息。通过这种动作，控制单元80可以计算芯片7相对于安装工具34的吸引误差，以便可以通过调节安装头33的运动量以校正芯片7安装到基片14时的吸引误差而将芯片7安装到基片14上的芯片安装目标位置。

接着，参照图7，描述通过旁路芯片转移台架16而将搁置在芯片馈送台架3上的芯片(这里，是一种面朝下安装在基片14上的芯片)安装到基片14上的芯片安装目标位置的第二安装程序。

首先，控制单元80提前沿着X轴方向移动转移台架16，以便转移点P3进入芯片识别相机17的图像感知场。接着，控制单元80实施已经在第一安装程序中描述过的预备步骤。在预备步骤完成的时点，芯片馈送台架3上的各芯片7处于它们的电路成形表面取向向上的状态。在预备步骤完成时，控制单元80在水平面内移动搁置在芯片馈送台架3上的半导体晶片8，然后实施已经在第一安装程序中描述过的芯片对准步骤和基片对准步骤。

在芯片对准步骤和基片对准步骤完成时，控制单元80将拾取头22定位在拾取点P1，以便让拾取工具23吸引芯片7(拾取头拾取步骤，在图7中以箭头B1表示)。

在拾取头拾取步骤完成时，控制单元80将拾取头22移动到直接位于输送点P3下方的位置(也构成直接位于芯片识别相机17上方的位置)(芯片移动步骤，在图7中以箭头B2表示)。然后，控制单元80将拾取头22围绕X轴旋转180度，从而以吸引到拾取工具23的芯片7垂直翻转的状态将吸引到拾取工具23的芯片7定位在输送点P3(芯片翻转步骤，在图7中以箭头B3表示)。

在芯片翻转步骤完成时，控制单元80将安装头33定位于输送点P3上方位置(也构成直接位于芯片识别相机17上方的位置)，以便让已经在芯片翻转步骤中定位于输送点P3的芯片7由安装工具34吸引(安装头拾取步骤，在图7中以箭头B4表示)。通过这一系列动作，芯片7从拾取头22输送到安装头33，并且将芯片7输送到安装头33的拾取头22返回拾取点P1，以实施下一次拾取头拾取步骤。

在实施安装头拾取步骤的同时，控制单元80实施已经在第一安装程序中描述过的粘结剂涂覆步骤(在图7中以箭头B5表示)和涂覆头撤回步骤，并且紧接在涂覆头撤回步骤完成之后，控制单元80使得由安装头33拾取的芯片7安装到安装点4(芯片安装步骤，在图7中以箭头B6表示)。通过这一系列动作，通过旁路转移台架16而将馈送到芯片馈送台架3上的拾取点P1的芯片7安装到基片14上的芯片安装目标位置。

这样，在芯片7安装到基片14上的芯片安装目标位置之后，连续重复预备步骤之后的这一系列步骤(芯片对准步骤和基片对准步骤→......→芯片安装步骤)。

此外，在芯片安装步骤中，在从拾取头22输送的芯片7被安装头33拾取之后，拾取头22返回拾取点P1(即，沿着Y轴方向向前)，以实施下一次拾取头拾取步骤，然后感知(识别)吸引到安装头33的芯片7的图像，从而获取有关芯片7位置的信息，由此在芯片7安装到芯片14时，校正芯片7相对于安装工具24的吸引误差。

接下来，参照图8，将描述借助安装头33拾取搁置在芯片馈送台架3上的芯片(这里，是一种面朝上安装在基片14上的芯片)并将通过旁路转移台架而直接将如此拾取的芯片7安装在基片14上的芯片安装目标位置的第三安装程序。为了实施该程序，控制单元80首先提前实施已经在第一安装程序中描述过的预备步骤、芯片对准步骤和基片对准步骤。

在芯片对准步骤和基片对准步骤完成时，控制单元80将安装头33定位在拾取点P1上方位置，以便让搁置在拾取点P1的芯片7被安装工具34吸引并拾取(安装头拾取步骤，在图8中以箭头C1表示)。然后，基本上与实施安装头拾取步骤的同时，控制单元80实施已经在第一安装程序中描述过的粘结剂涂覆步骤(在图8中以箭头C2表示)和涂覆头撤回步骤，并且让被安装头33拾取的芯片7安装到安装点P4(芯片安装步骤，在图8中由箭头C3表示)。通过这一些列动作，输送到芯片馈送台架3上的拾取点P1的芯片7通过旁路转移台架16而被直接安装在基片14上的芯片安装目标位置。然后已经将芯片7安装到基片14上的安装头33返回拾取点P2，以实施下一次安装头拾取步骤。

这样，在芯片7已经安装到基片14上的芯片安装目标位置之后，连续重复预备步骤之后的这一些列步骤(芯片对准步骤和基片对准步骤→......→芯片安装步骤)。

此外，在芯片安装步骤中，在安装头33从拾取点P1拾取的芯片7经过芯片识别相机17时，控制单元80暂时停止安装头33的运动，以便吸引到安装工具34的芯片7停留在提前定位在预定位置的芯片识别相机17的图像感知场中，由此利用芯片识别相机17感知(识别)芯片7的图像以获取有关芯片7位置的信息，由此在芯片7安装到基片14上时，校正芯片7相对于安装工具34的吸引误差。

偶尔，在此前描述的芯片安装系统1中，设置在拾取头22上的拾取工具23和设置在安装头33上的安装工具34需要在安装芯片的过程中根据待安装到基片14上的芯片7的形状进行更换。虽然如前所述，替换工具(替换拾取工具23a和替换安装工具34a)由工具保持构件63保持(图5、6和9)，但是由于工具保持构件63设置在沿着Y轴方向限定于芯片馈送台架3和基片保持台架4(拾取点P1和安装点P4)之间的区域RO(图3)中，或者具体来说，位于沿着Y轴方向限定的拾取头22移动区域R1和沿着Y轴方向限定的安装头33移动区域R2的重叠区域R(图3)中，所以，可以从拾取头22和安装头33两者到达工具保持构件63，用于更换工具(拾取工具23和安装工具34)(参照是图9中所示的拾取头22移动路径D1和安装头33移动路径D2)。

此外，在本实施方式中，由于工具保持构件63设置在拾取头22移动区域R1和安装头33移动区域R2的重叠区域R中，所以允许替换拾取头22和安装头33的工具，但是在仅允许替换拾取头22和安装头33的工具之一的情况下，工具保持构件63不必设置在拾取头22移动区域R1和安装头33移动区域R2的重叠区域R中。在这种情况下，对于拾取头和安装头33来说，仅仅可以替换工具保持构件63处于其移动区域中的头部的工具。

此外，如上所述，芯片弃置部分62(图5、6)设置在移动平台15上，转移台架16和工具保持构件63也是一样，由于芯片弃置部分62还可以设置在拾取头22移动区域R1和安装头33移动区域R2的重叠区域R中，所以拾取头22和安装头33可以到达移动平台15上的芯片弃置部分62，以便在安装到基片14之前确定的不适合安装的芯片7可以弃置于可弃置芯片抛弃开口62a中。

此外，在芯片安装系统1中，在实施安装头33和涂覆头43维护工作时，如图10所示，安装头33和涂覆头43在Y轴方向沿着头部移动引导件25尽可能向前移动。这里，如前所述，由于头部移动引导件25的前端部分较之位于芯片馈送台架3上方的位置更向前(向基片保持台架4所处一侧的相反一侧)延伸，所以不仅安装头33而且涂覆头43可以向前移动到处于芯片馈送台架3上方的位置，由此，操作者可以极其方便地对安装头33和涂覆头43实施维护工作。

此外，由于在转移台架16上重复实施芯片7放置和拾取操作，所以转移台架16表面被硅片粉末弄脏，因此转移台架16表面需要定期清洁。设置在图5和6中的框架构件52上左侧位置的转移台架清洁器90用于清洁转移台架16。

如图5和6所示，转移台架清洁器90具有设置成从框架52向上延伸的垂直部分91和从垂直部分91上端部分以交叉框架52的方式水平(即，沿着Y轴方向)延伸的毛刷部分93，并且毛刷部分包括以向下延伸的方式种植在其下表面上的多个毛刷凸指92。在控制单元80控制平台移动马达56的操作从而在X轴方向上沿着导轨构件51重复移动移动平台15时，转移台架16的表面被毛刷凸指92扫略并清洁(图6)。未示出的吸引开口设置在毛刷部分93的下表面(种植毛刷凸指92的表面)上，并且该吸引开口连接到未示出的内部吸引管线，所述内部吸引管线穿过毛刷部分93的内部和固定到垂直部分91的连接件94延伸，并经由外部吸引管线95与未示出的真空吸引机构联结。控制单元80控制所述真空吸引机构的操作，从而从外部吸引管线95和内部吸引管线吸入空气，以便毛刷部分93从转移台架16的表面上除去的粉末等可以从吸引孔吸引到所述系统外侧。

(实施方式2)

图11是符合本发明实施方式2的芯片安装系统主要部分的透视图，而图12和图13是符合本发明实施方式2的芯片安装系统主要部分的正视图。

在图11和图12中，实施方式2的芯片安装系统101区别于实施方式1的芯片安装系统1之处在于涂覆头102的结构。芯片安装系统101的涂覆头102并不是由实施方式1中所用的配料器44构成，而是可拆卸地保持类似冲模(销)的涂覆工具103。膏料容器104内的膏料(例如焊膏)被粘附到涂覆工具103的下端面，并且通过垂直移动涂覆头102而将如此粘附的膏料涂覆(转移)到保持在基片保持台架4上的基片14上的芯片安装目标位置。

虽然芯片安装系统101实施的芯片安装程序类似于实施方式1，并且设置在拾取头22上的拾取工具23和设置在安装头33上的安装工具34也是一样，但是涂覆工具103需要根据待安装于基片14的芯片7的形状进行更换。如图12所示，用于涂覆工具103的替换工具(替换涂覆工具103a)保持在工具保持构件63上，保持方式与拾取头22和安装头33的替换工具(替换拾取工具23a和替换安装工具34)的保持方式相同。

在实施方式2中，由于工具保持构件63设置在沿着Y轴方向限定于芯片馈送台架3和基片保持台架4(拾取点P1和安装点P4)之间的区域RO中(图13)，或者具体地说，设置在沿着Y轴方向限定的拾取头22移动区域R1与沿着Y轴方向限定的安装头33移动区域R2以及沿着Y轴方向限定的涂覆头102移动区域R3的重叠区域R中(位于重叠区域R中的移动平台15上)，所以，可以从该3个组成部件诸如拾取头22、安装头33和涂覆头102到达工具保持构件63，用于替换工具(拾取工具23、安装工具34和涂覆工具103)(参照图12中所示的拾取头22移动路径D1、安装头33移动路径D2和涂覆头102移动路径D3)。

如前所述，在本实施方式的芯片安装系统1(101)中，由于移动平台15可以沿着水平方向(第二方向，X轴方向)移动，并且该水平方向以直角相交芯片馈送台架3和基片保持台架4沿着其对准的水平方向(第一方向，Y轴方向)，并且移动平台设置在用于馈送芯片7的芯片馈送台架3与用于保持基片14的基片保持台架4之间(拾取点P1和安装点P4之间)限定的区域RO中，以便转移台架16和工具保持构件63设置在移动平台15上，所以整个芯片安装系统1可以制作地尺寸紧凑，而不考虑转移台架16和工具保持台架63安装在芯片馈送台架3和基片保持台架4之间这一事实。

此外，图像感知平面17a取向向上的相机(芯片识别相机17)设置在移动平台15上，并且如上所述，允许该相机来识别由安装头33拾取的芯片7。因此，虽然在传统芯片安装系统中也是这样做，但是芯片识别相机不必设置在基础平台2上，因此芯片安装系统1可以制作地尺寸更为紧凑。

此外，由于移动平台15制作成在以直角相交芯片馈送台架3和基片保持台架4所对准的方向(Y轴方向)的方向(X轴方向)上自由移动，并且在移动平台15在X轴方向移动时，可以从拾取头22和安装头33两者到达移动平台15上的任何位置，所以，在除了工具保持构件63之外，其他由拾取头22和安装头33共享(在芯片安装系统101的情况下，还由涂覆头102共享)的设备安装在移动平台15上的情况下，所述系统的工作特性可以进一步提高。

虽然前面已经描述了本发明的实施方式，但是本发明并不限于所述实施方式。例如，在所述实施方式中，虽然支撑切割成多个芯片7的半导体晶片8的芯片馈送台架3描述为用于馈送芯片的芯片馈送部分，但是芯片馈送部分并不限于这种台架型结构，因此，除了台架型结构之外的其他结构诸如带状馈送器或者托盘馈送器也可以用作芯片馈送部分。此外，在所述实施方式中，虽然除了转移台架16之外，工具保持构件63和芯片识别相机17、基准台架61和芯片弃置部分62描述为设置在移动平台15上的设备，但是安装在移动平台15上的设备类型并不限于此，因此，也可以设置其他可以提高工作性能的设备。

工业实用性

所述芯片安装系统可以制作地整体尺寸紧凑，而不考虑转移台架和工具保持构件安装在芯片馈送部分和基片保持部分之间之一事实。

Claims (4)

1.一种芯片安装系统，包括：

用于馈送芯片的芯片馈送部分；

用于保持基片的基片保持部分；

设置在所述芯片馈送部分和所述基片保持部分之间的转移台架；

拾取头，所述拾取头设置成在水平的第一方向上自由移动，用于以拾取工具拾取从所述芯片馈送部分馈送的芯片，从而将如此拾取的所述芯片转移到转移台架，并且所述芯片馈送部分和所述基片保持部分在所述第一方向上对准；

安装头，所述安装头设置成在第一方向上自由移动，用于以安装工具来拾取由所述拾取头转移到所述转移台架上的所述芯片，从而将所述芯片放置在由所述基片保持部分保持的基片上；和

工具保持构件，所述工具保持构件用于保持至少用于所述拾取工具或所述安装工具的替换工具，

其中能在以直角相交所述第一方向的水平的第二方向上自由移动的移动平台设置在处于所述芯片馈送部分和所述基片保持部分之间的区域中，以便所述转移台架和所述工具保持构件设置在所述移动平台上。

2.如权利要求1所述的芯片安装系统，其特征在于，

其中相机设置在所述移动平台上，使其图像感知平面取向向上。

3.一种芯片安装系统，包括：

用于馈送芯片的芯片馈送部分；

用于保持基片的基片保持部分；

拾取头，所述拾取头设置成在水平的第一方向上移动，用于以拾取工具拾取从所述芯片馈送部分馈送的芯片，并且所述芯片馈送部分和所述基片保持部分在所述第一方向上对准，

安装头，所述安装头设置成在所述第一方向上移动，用于以安装工具接收由所述拾取头拾取的所述芯片，从而将如此接收的所述芯片安装在保持于所述基片保持部分上的基片上；

分别保持用于所述拾取工具和所述安装工具的替换工具的工具保持构件，

所述工具保持构件设置在所述拾取头移动区域和所述安装头移动区域的重叠区域中。

4.如权利要求1所述的芯片安装系统，进一步包括：

涂覆头，所述涂覆头设置成在所述第一方向上自由移动，用于以涂覆工具向其上尚未被所述安装头安装芯片的基片涂覆粘结剂，和

其中所述工具保持构件设置在所述移动平台上的所述拾取头的所述移动区域、所述安装头的所述移动区域以及所述涂覆头的移动区域的重叠区域中，并且用于所述涂覆工具的替换工具保持在所述工具保持构件上。

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