CN102160162A - 元件安装装置和元件安装方法 - Google Patents

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Abstract

提供了元件安装装置和元件安装方法，其中通过正确地布置三个工作台，即元件供应台、元件中间台和元件安装台，并使拾取头和安装头高效地移动，提高了生产效率。元件安装装置具有：拾取头(5)，从晶片板保持器(2)拾取芯片(4)；芯片中间台(6)，所拾取的芯片(4)暂时放置在其上；安装头(7)，接收暂时放置在芯片中间台(6)上的芯片(4)；和基板支撑台(9)，安装头(7)所接收的芯片(4)被安装在基板(8)上。通过将芯片中间台(6)布置成使得其高度位于晶片板保持器(2)的高度与基板支撑台(9)的高度之间，来平衡拾取头(5)的移动时间和安装头(7)的移动时间。

Description

元件安装装置和元件安装方法
技术领域
本发明涉及一种元件安装装置和一种元件安装方法，其中，通过将硅晶片切成小片而分离为单个片的诸如管芯(die)的元件被安装在板上。
背景技术
迄今为止，管芯连结装置包括三个工作台，即，元件供应台、元件中间台和元件安装台，元件供应台供应通过将层叠的硅晶片切成小片而分离为单个片的管芯(元件)，拾取头从元件供应台拾取的管芯暂时放置在元件中间台上，从而送至安装头，在元件安装台上安装头将管芯连结到板。元件中间台在管芯面朝上安装时使用。当管芯面朝下安装时，拾取头倒置，从而具有面朝下姿态的管芯被直接送至安装头(参见专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP-A-2006-93321
发明内容
本发明要解决的问题
在面朝上安装的情况下，拾取头在元件供应台与元件中间台之间往复移动，安装头在元件中间台与元件安装台之间往复移动，以执行管芯连结。因此，这两个头在没有浪费的等待时间的条件下的有效率的移动是提高生产效率的重要课题。
因此，本发明的目的是提供一种元件安装装置和一种元件安装方法，其中，三个台，即元件供应台、元件中间台和元件安装台，适当地设置，以实现拾取头和安装头的高效移动，从而提高生产效率。
解决问题的手段
本发明第一方面描述的元件安装装置包括：元件供应台；拾取头，从元件供应台拾取元件；元件中间台，所拾取的元件暂时放置在该元件中间台上；安装头，接收被暂时放置在元件中间台上的元件；和元件安装台，在该元件安装台上，安装头所接收的元件被安装在板上；其中，元件中间台设置在元件供应台与元件安装台之间的高度处。
本发明第二方面描述的元件安装装置是权利要求1描述的元件安装装置，其中：水平移动的元件供应台的至少一个部分可以进入的空间形成在元件中间台的下方。
本发明第三方面描述的元件安装装置是权利要求1或2描述的元件安装装置，其中：元件中间台设置在接近元件安装台的高度处。
本发明第四方面描述的元件安装装置是权利要求1-3中任一项描述的元件安装装置，其中：拾取头可以进入元件中间台，并可以围绕水平轴线翻转；并且安装头接收随着拾取头的翻转而翻转的元件或者未翻转且暂时放置在元件中间台上的元件。
本发明第五方面描述的元件安装方法是这样一种元件安装方法，其包括如下步骤：使用拾取头拾取从元件供应台供给的元件并将元件暂时放置在元件中间台上(暂时放置步骤)；和使用安装头接收被暂时放置在元件中间台上的元件并将元件安装在板上(安装步骤)；其中：在暂时放置步骤中，元件从自元件供应台供给元件的第一高度传送到位于比第一高度高的第二高度处的元件中间台；在安装步骤中，元件从设置元件中间台的第二高度传送到位于比第二高度高的第三高度处的板；暂时放置步骤包括使拾取头从元件中间台移动到元件供应台以从元件供应台拾取元件的第一步骤、以及使拾取头从元件供应台移动到元件中间台以将元件暂时放置在元件中间台上的第二步骤；安装步骤包括使安装头从板移动到元件中间台以接收元件中间台上的元件的第三步骤、以及使安装头从元件中间台移动到板以将元件安装在板上的第四步骤；并且，暂时放置步骤中的第二步骤和安装步骤中的第三步骤同时执行。
本发明的效果
由于元件中间台设置在元件供应台与元件安装台之间的高度处，因此可以保持在元件供应台和元件中间台之间移动的拾取头的移动距离与在元件安装台和元件中间台之间移动的安装头的移动距离之间的平衡。由于移动距离彼此平衡的两个头高效地移动，而没有浪费的等待时间，因此元件安装装置和元件安装方法中的生产效率得到提高。
附图说明
图1是根据本发明实施例的元件安装装置的透视图。
图2是根据本发明实施例的元件安装装置的示意性构造图。
具体实施方式
参照附图描述本发明的实施例。图1是根据本发明实施例的元件安装装置的透视图。图2是根据本发明实施例的元件安装装置的示意性构造图。
首先参照图1和2描述元件安装装置的总体构造和操作。元件安装装置1包括：晶片板保持器2；拾取头5，从被保持在晶片板保持器2中的晶片板3取出芯片4；芯片中间台6，拾取头5从晶片板3取出的芯片4暂时放置在芯片中间台6上；安装头7，从拾取头5或芯片中间台6接收从晶片板3取出的芯片4；板支撑台9，对板8进行支撑；分配器10，施加用于将芯片4连结在板8上的膏剂粘合剂；第一照相机11，用于确认附着到晶片板3的芯片4的位置和方向；第二照相机12，用于确认暂时放置在芯片中间台6上的芯片4的位置和方向；第三照相机13，用于确认设定为将要施加在板8上的膏剂粘合剂的位置；和第四照相机14，用于确认安装头7接收到的芯片4的位置和方向。第一照相机11、第二照相机12和第三照相机13中的每个设置在待拍照对象的垂直上方，从而照相机垂直下方的区域用作可拍照区域。另一方面，第四照相机14设置在待拍照对象的垂直下方，从而照相机垂直上方的区域用作可拍照区域。
安装头7可以在第一直线运动装置20和第二直线运动装置21的作用下垂直地和水平地(在第一方向上)移动。以与安装头7类似的方式，分配器10可以在第三直线运动装置22和第二直线运动装置21的作用下垂直地和水平地(在第一方向上)移动。拾取头5附接到在第二方向上延伸的旋转臂23的前端，第二方向在水平面内与第一方向正交。旋转臂23可以围绕中心轴线旋转，使得拾取头5可以通过旋转臂23的旋转而倒置，从而将喷嘴24的方向改变为向上或向下。拾取头5与旋转臂23一起附接到第四直线运动装置25，使得拾取头5可以垂直地和水平地(在第一和第二方向上)移动。
晶片板保持器2可以在第五直线运动装置26的作用下在预定的高度水平地(在第一和第二方向上)移动。芯片4的上推装置27设置在晶片板保持器2的下方。上推装置27设置在第一照相机11垂直下方的位置。晶片板保持器2相对于上推装置27水平移动，使得附着到晶片板的任何一个芯片4定位在上推装置27的垂直上方。被上推装置27上推的芯片4由拾取头5的喷嘴24吸入，从而从晶片板3剥离。
芯片中间台6可以在第六直线运动装置28的作用下在预定的高度沿第一和第二方向移动，板支撑台9可以在第七直线运动装置29的作用下在预定的高度沿第一和第二方向移动。分配器10和被面朝下附接到安装头7的喷嘴30吸入的芯片4在第一方向上移动，同时板8在第二方向上移动，从而将膏剂粘合剂施加在板8的任意位置上并将芯片4安装在该位置。当芯片4要面朝上安装时，拾取头5拾取的芯片4不翻转，而是暂时放置在芯片中间台6上，并由安装头7拾取，从而被安装在板8上。相反，当芯片4要面朝下安装时，拾取头5倒置，使得以面朝上姿态从晶片板3拾取的芯片4翻转成面朝下姿态，然后直接送到安装头7。
接下来参照图2描述晶片板保持器2、芯片中间台6和板支撑台9的布置。芯片中间台6和板支撑台9在第一方向并行设置在台31上。板支撑台9设置成在位置上比芯片中间台6高。台31被支撑在位于板支撑台9侧的装置支架上，使得在芯片中间台6下方形成空间。晶片板保持器2设置在台31的芯片中间台6侧，从而在位置上比台31低。形成在芯片中间台6下方的空间是在将任意芯片4定位在上推装置27垂直上方时晶片板保持器2的一部分可以进入的空间。
当元件安装装置1要将一个芯片4面朝上安装在板8上时，拾取头5在被保持在晶片板保持器2中的晶片板3与芯片中间台6之间移动以暂时放置芯片4，而安装头7在芯片中间台6与被支撑在板支撑台9上的板8之间移动以安装芯片4。在该情况下，在暂时放置芯片4的步骤中，芯片4从设置晶片板3的第一高度传送到位于比第一高度高的第二高度处的芯片中间台6。在安装芯片4的步骤中，芯片4从设置芯片中间台6的第二高度传送到位于比第二高度高的第三高度处的板8。而且，暂时放置芯片4的步骤包括如下步骤：使拾取头5从芯片中间台6移动到晶片板3，以从晶片板3拾取芯片4(第一步骤)；以及使拾取头5从晶片板3移动到芯片中间台6，从而将所拾取的芯片4暂时放置在芯片中间台6上(第二步骤)。安装芯片4的步骤包括如下步骤：使安装头7从被支撑在板支撑台9上的板8移动到芯片中间台6，从而接收芯片中间台6上的芯片4(第三步骤)；以及使安装头7从芯片中间台6移动到被支撑在板支撑台9上的板8，从而将芯片4安装在板8上(第四步骤)。在基于上面多个头的协作的安装方法中，期望的是，在执行暂时放置芯片4的步骤中的第二步骤时，安装芯片4的步骤中的第四步骤与该第二步骤同时执行，使得安装可以在这样的时机进行：拾取头5暂时放置芯片4之后，安装头7就来接收芯片4，这样不会导致任何头移动所用的等待时间。还期望的是，在执行暂时放置芯片4的步骤中的第一步骤时，安装芯片4的步骤中的第四步骤与该第一步骤同时执行，使得安装可以在这样的时机进行：在拾取头5去晶片板3拾取芯片4之后，安装头7就到板8安装芯片4。因此，在元件安装装置1中，如上所述，芯片中间台6设置在晶片板保持器2与板支撑台9之间的高度处，从而保持拾取头5和安装头7的移动时间之间的平衡。
考虑拾取头5和安装头7的移动速度和水平移动距离、拾取所需的时间、安装所需的时间等来确定芯片中间台6应当具体设置的高度。由于在芯片的安装过程中对准、加热等通常需要时间，因此在多数情况下，这样做是优选的：芯片中间台6设置在板支撑台9附近，从而减小安装头7的移动距离。当芯片中间台6以此方式设置时，可以消除安装头7去接收芯片4时芯片4还没有被暂时放置在芯片中间台6上的情况或者拾取头5去暂时放置另一芯片4时前一个芯片4仍被暂时放置的情况。因此，生产效率提高。
在元件安装装置1中，因为晶片板保持器2可以进入的空间设置在台31的下方，因此拾取头5的水平移动距离可以减小，从而芯片中间台6可以设置成更接近板支撑台9。结果，安装头7的移动距离可以减小。因此，由于两个头5和7的移动距离可以整个减小，更大程度地提高了生产效率。
工业实用性
本发明对于将在多个头之间传送的元件安装在板上的元件安装装置和元件安装方法来讲是有用的。
附图标记和符号说明
1 元件安装装置
2 晶片板保持器
3 晶片板
4 芯片
5 拾取头
6 芯片中间台
7 安装头
8 板
9 板支撑台

Claims (5)

1.一种元件安装装置，包括：
元件供应台；
拾取头，从元件供应台拾取元件；
元件中间台，所拾取的元件暂时放置在该元件中间台上；
安装头，接收被暂时放置在元件中间台上的元件；和
元件安装台，在该元件安装台上，安装头所接收的元件被安装在板上；
其中，元件中间台设置在元件供应台与元件安装台之间的高度处。
2.如权利要求1所述的元件安装装置，其中，水平移动的元件供应台的至少一个部分能够进入的空间形成在元件中间台的下方。
3.如权利要求1或2所述的元件安装装置，其中，元件中间台设置在接近元件安装台的高度处。
4.如权利要求1-3中任一项所述的元件安装装置，其中，拾取头能够进入元件中间台，并能够围绕水平轴线翻转；并且
安装头接收随着拾取头的翻转而翻转的元件或者未翻转且暂时放置在元件中间台上的元件。
5.一种元件安装方法，包括如下步骤：
使用拾取头拾取从元件供应台供给的元件并将元件暂时放置在元件中间台上，即暂时放置步骤；和
使用安装头接收被暂时放置在元件中间台上的元件并将元件安装在板上，即安装步骤；
其中，在暂时放置步骤中，元件从自元件供应台供给元件的第一高度传送到位于比第一高度高的第二高度处的元件中间台；
在安装步骤中，元件从设置元件中间台的第二高度传送到位于比第二高度高的第三高度处的板；
暂时放置步骤包括使拾取头从元件中间台移动到元件供应台以从元件供应台拾取元件的第一步骤、以及使拾取头从元件供应台移动到元件中间台以将元件暂时放置在元件中间台上的第二步骤；
安装步骤包括使安装头从板移动到元件中间台以接收元件中间台上的元件的第三步骤、以及使安装头从元件中间台移动到板以将元件安装在板上的第四步骤；并且
暂时放置步骤中的第二步骤和安装步骤中的第三步骤同时执行。
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