CN104041205A - 电子元件安装装置及电子元件安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可使多个等级混在一起安装的电子元件安装装置。本发明的电子元件安装装置(1)具备：电子元件保持桌(11)，其用于保持晶片薄板(200)，该晶片薄板(200)上有呈晶圆状配置的多个不同等级的电子元件(100)；电子元件信息存储部(41)，用于存储电子元件信息，该电子元件信息由电子元件保持桌(11)中的晶片薄板(200)上的电子元件(100)的位置信息和该电子元件的等级信息所组成；移载头(30)，以每次一个或多个的方式从晶片薄板(200)取出电子元件(100)并移送安装至安装基板(300)；排列信息存储部(42)，用于存储安装基板(300)中的电子元件(100)的排列信息；以及控制部(40)，其根据电子元件信息和排列信息，控制移载头(30)，以将所述电子元件(100)在多个等级混在一起的状态下安装至安装基板(300)中的规定位置。

Description

电子元件安装装置及电子元件安装方法

技术领域

本发明涉及一种拾取并移送、安装芯片等电子元件的电子元件安装装置及电子元件安装方法。

背景技术

近年来，作为电子元件移送装置，已知有拾取通过切割机分割的呈晶圆状配置的电子元件，并且按照等级排列于移送目的地的装置。这种电子元件移送装置利用与真空泵连接的吸嘴，从电子元件的上侧吸附电子元件，并且通过从下侧顶起的动作，逐个地拾取并移送电子元件。此时，为了在后工序中易于将电子元件安装至基板，电子元件移送装置只将相同等级的电子元件排列在一定空间中。

由于呈晶圆状配置的电子元件由非常多的电子元件构成，所以要求移送电子元件的电子元件移送装置能够在短时间内移送大量的电子元件。因此，为了缩短移送工序的节拍时间，有了如专利文献1的能同时移送多个电子元件的发明。

专利文献1公开了利用呈列状配置的多个吸嘴一次性吸附一列半导体产品(电子元件)，并移送至移送目的地的结构。于该结构中，在吸附半导体产品时，通过用顶针从下侧顶起适当等级的半导体产品，来进行拾取的辅助与所拾取的半导体产品的等级分类。

另外，专利文献2还记载了在接合晶圆状的芯片(电子元件)时，根据芯片的特性数据和位置数据，只接合相同等级的芯片的结构。

专利文献

专利文献1：日本专利3712695号

专利文献2：日本特开平4-262543号

发明内容

发明要解决的问题

近年来，对电子元件的检查精度提升，对等级的设定也更加详细。另外，从最高等级到可允许使用的等级之间有多个等级，依据产品的不同，也有不要求只使用最高等级的产品。另外，一件产品的基板需要多个电子元件，因此，要求尽量不浪费前工序中制造的电子元件，有效地利用有限的资源以及降低成本。

但是，如上所述，现有的电子元件移送装置的结构是移送并排列相同的等级，以使在后工序的安装工程中容易接合。另外，虽然具有将晶圆状的芯片从晶圆直接接合的结构，但是，只是将属于同一等级的芯片接合的结构。

也就是说，现有技术可按等级排列，将同一等级的电子元件接合于一个产品或基板上，但是，无法对一个产品或基板使多个等级混在一起制造。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其中一个目的在于提供一种可使多个等级混在一起安装的电子元件安装装置及电子元件安装方法。

解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明的电子元件安装装置具备：电子元件保持桌，其用于保持晶片薄板，该晶片薄板上有呈晶圆状配置的多个不同等级的电子元件；电子元件信息存储部，其用于存储电子元件信息，该电子元件信息由所述电子元件保持桌中的所述晶片薄板上的所述电子元件的位置信息和所述电子元件的等级信息所组成；电子元件移送安装部，其从所述晶片薄板每次取出一个或多个所述电子元件并移送、安装至基板；排列信息存储部，其用于存储所述基板中的所述电子元件的排列信息；以及控制部，其根据所述电子元件信息和所述排列信息，控制所述电子元件移送安装部，以将所述电子元件在多个等级混在一起的状态下安装至所述基板中的规定位置。

为了更进一步解决上述问题，本发明的电子元件安装方法具备：晶片薄板保持工序，将晶片薄板保持在电子元件保持桌上，该晶片薄板上有呈晶圆状配置的多个不同等级的电子元件；电子元件信息存储工序，将电子元件信息存储于电子元件信息存储部，该电子元件信息由所述电子元件保持桌中的所述晶片薄板上的所述电子元件的位置信息和所述电子元件的等级信息所组成；排列信息存储工序，将基板中的所述电子元件的排列信息存储于排列信息存储部；以及控制工序，根据所述电子元件信息和所述排列信息，从所述晶片薄板每次取出一个或多个所述电子元件，并将所述电子元件在多个等级混在一起的状态下移送、安装至基板中的规定位置。

附图说明

图1是表示本实施方式的电子元件安装装置及电子元件安装方法的结构的框图。

图2是表示电子元件安装装置的各个部件的位置关系和动作方向的图。

图3是表示电子元件安装装置所进行的电子元件拾取状态的图。

图4是表示本实施方式的电子元件安装装置及电子元件安装方法的动作流程的流程图。

图5是表示本实施方式的拾取动作流程的流程图。

图6是表示本实施方式的安装动作流程的流程图。

图7是表示晶片薄板上的发光二极管元件和安装于基板的发光二极管模块的例子。

图8是表示晶片薄板上的发光二极管元件，以及安装在配置于安装基板保持台上的多个基板上的发光二极管模块的例子。

图9是表示晶片薄板上的发光二极管元件，以及安装在配置于安装基板保持台上的多个基板上的发光二极管模块的例子。

具体实施方式

以下，利用附图详细说明本发明的实施方式。图1是显示本实施方式的电子元件安装装置及电子元件安装方法的结构的框图。

参照图1说明本发明的电子元件安装装置的实施方式，即电子元件安装装置1的结构。在该图1的拾取部10以及安装部20内，将左右方向作为X方向、将从近侧向远侧的方向作为Y方向、将上下方向作为Z方向、将XY平面中的角度作为θ来进行之后的说明。

如图1所示，电子元件安装装置1具备拾取部10、安装部20、电子元件移送安装部即移载头30、控制部40、电子元件信息存储部41以及排列信息存储部42。拾取部10与安装部20配置为在X方向上彼此隔离。本发明中，电子元件移送安装部由具备吸嘴的移载头以及使该移载头运作的移载头致动器所构成。

拾取部10是在电子元件安装装置1中配置有电子元件100的晶片薄板200上进行电子元件100的拾取的单元。拾取部10具备电子元件保持桌11、电子元件保持桌致动器12、拾取锤13、上圆板凸轮14、拾取马达15、顶针16、下圆板凸轮17、顶起马达18以及相机19。

拾取部10中设定了一处拾取位置Pu，用于通过移载头30拾取配置在晶片薄板200上的电子元件100。拾取位置Pu表示拾取部10中X方向以及Y方向的规定位置。

电子元件保持桌11是具有平坦面的部件，可以保持配置有电子元件100的晶片薄板200。电子元件保持桌11通过保持晶片薄板200的周缘部并伸展具有伸缩性的粘胶片，使配置于晶片薄板200上的电子元件100按规定的距离彼此隔离。

电子元件保持桌致动器12由使电子元件保持桌11在配置有电子元件100的面内(换言之，XY平面内)移动且使电子元件保持桌11在该面内的θ方向上旋转的致动器所构成。电子元件保持桌致动器12依据由控制部40所提供的控制信号来移动电子元件保持桌11，由此将配置在晶片薄板200上的期望的电子元件100设定在拾取位置Pu处。

在拾取位置Pu处，拾取锤13具有配设在晶片薄板200上方的轴承状端部。拾取锤13的轴承状端部通过臂与上圆板凸轮14连接。

上圆板凸轮14是依据拾取马达15的旋转而旋转的圆板状凸轮。拾取马达15依据由控制部40所提供的控制信号而旋转，从而使上圆板凸轮14旋转。臂依据上圆板凸轮14的旋转而移动，从而使拾取锤13的轴承状端部在Z方向上往复移动。

在拾取位置Pu处，顶针16为配设在晶片薄板200下方的针状结构。顶针16通过臂与下圆板凸轮17连接，并且伴随着下圆板凸轮17的旋转在Z方向移动。

顶针16通过下圆板凸轮17的旋转在Z方向上往上方移动，从而使顶针16的上端接触晶片薄板200。顶针16在移动范围的上端贯穿晶片薄板200从而接触电子元件100，并且将电子元件100顶起。

顶针16的针状上端配设为可将配置于拾取位置Pu的电子元件100顶起的形态。顶起马达18依据由控制部40所提供的控制信号使下圆板凸轮17旋转。

相机19配设为能将经过位置调整而配置在晶片薄板200上的拾取位置Pu的电子元件100以及配置在其周边的电子元件100纳入拍摄范围内。相机19中拍摄到的电子元件100的图像发送至控制部40。

安装部20是将通过吸嘴31在拾取部10中所吸附的电子元件100安装至安装基板300的单元，具有安装基板保持台21、安装基板保持台致动器22、安装锤23、圆板凸轮24、安装马达25以及相机26。

另外，安装部20中设定了一处安装位置Pl，用于将吸嘴31所吸附的电子元件100安装至安装基板300。

安装位置Pl表示安装部20中X方向以及Y方向的规定位置。另外，安装位置Pl设定于在X方向上与拾取位置Pu隔着规定距离的位置上。

安装基板保持台21是具有平坦面的部件，可以保持安装有电子元件100的安装基板300。安装基板300可以是陶瓷基板、玻璃基板、印刷基板等基板。

安装基板保持台致动器22是具有可动轴的致动器，该可动轴可使安装基板保持台21在安装有电子元件100的面方向(换言之，X方向、Y方向以及θ方向)上移动。

保持在安装基板保持台21上的安装基板300中安装有由移载头30的吸嘴31所吸附的多个电子元件100，该多个电子元件100分别按规定间隔隔离地安装。之后，将安装基板300上应安装各个电子元件100的位置称为电子元件安装位置。另外，电子元件安装位置，例如，设定为安装基板300上多个行以及列所组成的矩阵状。

安装锤23的轴承状端部与臂连接，通过该臂与圆板凸轮24连接。圆板凸轮24可依据安装马达25的驱动而旋转。

臂伴随圆板凸轮24的旋转而移动，从而使安装锤23的轴承状端部在Z方向上往复移动。安装马达25依据由控制部40所提供的控制信号使圆板凸轮24旋转。

相机26配设为能将安装在安装基板300上的安装位置Pl处的电子元件100，以及其周边纳入拍摄范围内。相机26中拍摄到的安装基板300的图像发送至控制部40。

移载头30保持多个圆筒状的吸嘴31，在移载头致动器32的动作下而在拾取部10和安装部20之间移动，并且进行电子元件100的拾取动作以及安装动作。移载头30配设在拾取部10的电子元件保持桌11以及安装部20的安装基板台21的Z方向上的上方。

吸嘴31通过设置在移载头30内的吸气通道(未图示)与真空泵等减压装置(未图示)连接，并且依据由控制部40所提供的控制信号对抵接的电子元件100进行吸附和吸附解除。

移载头致动器32是依据由控制部40所提供的控制信号使移载头30可在X方向上移动的单轴致动器。如图1的箭头所示，移载头致动器32使移载头30沿着连接拾取位置Pu与安装位置Pl的直线，在拾取部10和安装部20之间移动。

移载头30具有弹簧机构，该弹簧机构使吸嘴31的下端保持为在Z方向上与电子元件100的上端隔离规定距离，进一步在Z方向上的上方施加作用力以使吸嘴31稳定地固定在保持位置上。

将控制信号传送至安装基板保持台致动器22、电子元件保持桌致动器12、移载头致动器32并分别控制上述致动器的控制部40，与电子元件信息存储部41以及排列信息存储部42相连接。

电子元件信息存储部41从前工序或探针检查机获取并存储包括晶片薄板200上的电子元件100的位置信息以及等级信息的电子元件信息。

上述电子元件信息是通过LAN的服务器路径等方法或CD、存储器等电子存储介质等方法获取的。位置信息包括晶片薄板200上的索引，等级信息包括光量、波长、电阻值、处理速度、耐高电压、电流增益等信息。另外，等级信息也可以分类为依据光量、波长、电阻值、处理速度、耐高电压、电流增益等信息而预先决定的等级。

排列信息存储部42存储配置在安装基板保持台21上的安装基板300中的电子元件100的排列信息。排列信息至少包括安装基板内的各个电子元件的安装位置以及在安装位置中的各个电子元件100的等级信息。

此外，还包括应安装在安装基板上的电子元件100的数量信息、根据成品的期望发光强度(lux)来设定的电子元件(例如，发光二极管元件)的等级和关于其数量与位置的信息、以及作为模式而预先设计的电子元件的等级和关于其数量与位置的信息等多个排列模式信息。

图2是表示电子元件安装装置的各个部件的位置关系和动作方向的图。

参照图2，进一步说明电子元件安装装置1的各个部件的位置关系。图2是表示从Z方向的上方观察图1的电子元件安装装置1时的拾取部10的电子元件保持桌11、安装部20的安装基板保持台21以及移载头30的配置和动作方向的图。

如图2所示，移载头30在连接拾取部10的拾取位置Pu与安装部20的安装位置Pl的直线上，使多个吸嘴31分别隔离规定间隔并保持为一列。

因此，在拾取部10中，通过移载头致动器32的动作使移载头30在X方向上移动，从而使保持在移载头30上的吸嘴31逐个地移送至拾取位置Pu。另一方面，在安装部20中，通过移载头致动器32的动作使移载头30在X方向上移动，从而使保持在移载头30上的吸嘴31逐个地移送至安装位置Pl。

控制部40为控制拾取部10、安装部20以及移载头30的各个部件的动作的控制用CPU，与各个相关部件连接，并且通过提供控制信号等进行动作控制。

控制部40例如通过解析由相机19发送的晶片薄板200上的电子元件100的图像，从而对各个电子元件100上设定位置坐标。控制部40依据期望的电子元件100的位置坐标，使电子元件保持桌致动器12动作，从而进行电子元件保持桌11的位置调整，以使电子元件100到达拾取位置Pu。

另外，控制部40在安装基板300上设定位置坐标，将期望的坐标作为电子元件安装位置，使安装基板保持台致动器22动作，从而进行安装基板保持台21的位置调整，以使电子元件的安装位置到达安装位置Pl。

另外，控制部40根据相机26发送的图像解析结果，进行配置于安装基板300上的电子元件100的品质检查和位置信息的获取等。

另外，控制部40参照由相机19、相机26拍摄的图像，当电子元件100在XY平面中在θ方向上偏移配置时，向电子元件保持桌致动器13与安装基板保持台致动器22发送控制信号，进行使电子元件保持桌11、安装基板保持台21分别向θ方向挪动的修正。由此，能更加准确地进行电子元件的拾取及安装。

控制部40依据来自电子元件信息存储部41和排列信息存储部42的信息进行上述动作。例如，控制部40从电子元件信息存储部41的等级信息和排列信息存储部42的在安装基板300中的必需数量及其等级的信息，计算出如何在安装基板300上有效率地安装晶片薄板200上的电子元件100，并且发送控制信号。在此，所谓排列信息至少包括安装基板内的各个电子元件的安装位置，以及安装位置中各个电子元件100的等级信息。

此外，控制部40从排列信息存储部42中设定的期望性能的信息和电子元件信息存储部41的等级信息，计算出如何有效率地制造在作为产品的合格范围内使等级混在一起的电子元件100，并且发送控制信号。

此外，还具备计算用部件，其从外部接收模块完成时期望性能的信息输入，由排列信息存储部42的安装基板300中的必需安装数量和位置信息，计算出安装基板300中的电子元件100的安装位置和等级，从而得到期望的性能。也可以依据该计算结果进行控制。

图3是表示电子元件安装装置所进行的电子元件拾取状态的图。

接着，参照图3说明移载头30的吸嘴31吸附晶片薄板200上的电子元件100的拾取动作。图3中各个部件的位置关系被分开记载为状态1至状态4。以下说明的各个部件的动作由控制部40的控制来实施。

电子元件100的拾取动作中，首先，电子元件保持桌致动器12使电子元件保持桌11移动，并使期望的电子元件100移动至拾取位置Pu(虚线所示的轴上)。

同时或在此前后，移载头致动器32使移载头30移动，使期望的吸嘴31移动至拾取位置Pu(状态1)。在该状态下的拾取锤13、顶针、吸嘴31在Z方向的位置分别是其在Z方向的初始位置。

接着，拾取马达15使上圆板凸轮14旋转，从而使拾取锤13向下方移动。拾取锤13随着移动而与吸嘴31的上端接触之后，克服向上方对吸嘴31施力的弹簧机构的作用力，将吸嘴31向下方压下。

被压下的吸嘴31在拾取锤13到达移动范围的下端的位置处，抵接电子元件100，控制部40事先使吸嘴31进行吸附的动作，从而吸附电子元件100。另外，顶起马达18使下圆板凸轮17旋转，使顶针16朝向电子元件100移动(状态2)。

接着，拾取马达15使上圆板凸轮14旋转，使拾取锤13向上方移动，从而解除对吸嘴31的下压。解除下压的吸嘴31借助弹簧机构的作用力，在吸附有电子元件100的状态下向上方移动。同时，顶针16的上端贯穿晶片薄板200，向上方顶起电子元件100，从而使电子元件100的下端向从晶片薄板200剥离的方向移动(状态3)。

拾取锤13及顶针16返回各自的初始位置，在下端吸附有电子元件100的吸嘴31也返回Z方向中的初始位置。然后，电子元件保持桌致动器12使电子元件保持桌11移动，来将下一个电子元件100移动到下一个拾取位置Pu。同时或在此前后，移载头致动器32使移载头30移动，来将下一个吸嘴31移动到拾取位置Pu(状态4)。

根据以上说明的动作，电子元件100被移载头30的吸嘴31吸附。通过反复多次进行上述动作，从而保持于移载头30的多个吸嘴31各自吸附电子元件100。

此外，以同样的顺序实施安装部20中的安装动作。下面说明具体的顺序。在电子元件100的安装动作中，首先，安装基板保持台致动器22使安装基板保持台21移动，将安装基板300上的期望的电子元件安装位置移动至安装位置Pl。同时或在此前后，移载头致动器32使移载头30移动，将吸附有电子元件100的吸嘴31移动到安装位置Pl。此时，安装锤23处于Z方向中的初始位置。

接着，安装马达25使圆板凸轮24旋转，从而使安装锤23向下方移动。安装锤23随着移动与吸嘴31的上端接触之后，克服向上方对吸嘴31施力的弹簧机构的作用力，将吸嘴31向下方压下。被压下的吸嘴31所吸附的电子元件100在安装锤23到达移动范围的下端的位置，抵接安装基板300。

此时，控制部40解除吸附有电子元件100的吸嘴31的吸附状态，从而使电子元件100配置在安装基板300上的电子元件安装位置。安装基板300具有粘性，因此电子元件100在电子元件安装位置粘着于安装基板300上。

接着，安装马达25使圆板凸轮24旋转，使安装锤23向上方移动，从而解除吸嘴31的下压状态。解除了下压状态的吸嘴31借助弹簧机构的作用力，以未吸附电子元件100的状态向上方移动。

在安装锤23返回初始位置，并且完成了电子元件100配置的吸嘴31也返回Z方向中的初始位置之后，安装基板保持台致动器22使安装基板保持台21移动，将下一个安装位置移动至安装位置Pl。

同时或在此前后，移载头致动器32使移载头30移动，使吸附有下一个电子元件100的吸嘴31移动至安装位置Pl。

根据以上说明的动作，移载头30移送的电子元件100安装在安装基板300上。通过反复多次进行上述动作，移载头30具备的多个吸嘴31分别吸附的电子元件100安装在安装基板300上。

图4是表示本实施方式的电子元件安装装置及电子元件安装方法的动作流程的流程图。接着，参照图4的流程图所表示的包括电子元件安装装置1的拾取动作以及安装动作的全体动作的流程，进行电子元件安装装置1的动作说明。

电子元件安装装置1中，当一连串的动作开始的时候，保持有电子元件100的晶片薄板200设置在拾取部10的电子元件保持桌11上(步骤S1)。在该晶片薄板200上，有呈晶圆状配置的多个不同等级的电子元件100。

同时或在此前后，将安装电子元件100的安装基板300设置在安装部20的安装基板保持台21上(步骤S2)。

接着，拾取部10的相机19对配置在晶片薄板200上的全部电子元件100拍摄图像，并将图像信息发送至控制部40。控制部40根据接收的图像信息，对照晶片薄板200上的索引与从电子元件信息存储部41获取的电子元件信息(包括等级信息和位置信息)所含有的索引。

控制部40使对照结果匹配的电子元件信息(包括等级信息和位置信息)的位置信息，与根据上述相机19所拍摄到的图像信息设定各个电子元件100的坐标所生成的位置信息链接。借此，控制部40能识别出配置在晶片薄板200上的电子元件100的位置及等级。此外，电子元件信息存储部41是从前工序的探针检查装置的存储部或服务器上的存储部获取电子元件信息(步骤S3)。

接着，控制部40从排列信息存储部42获取安装于安装基板300的电子元件100的排列信息(包括等级信息和位置信息)(步骤S4)。

控制部40从电子元件信息和排列信息生成控制信号，并发送至各个致动器(步骤S5)。

接着，控制部40使移载头30向拾取部10移动(步骤S6)，执行拾取动作(步骤S7)。

通过该拾取动作，配置在晶片薄板200上的电子元件100分别被移载头30的多个吸嘴31吸附。此外，将在后面详细说明拾取动作。

接着，控制部40使移载头30向安装部20移动(步骤S8)，执行安装动作(步骤S9)。

通过该安装动作，分别被移载头30内的多个吸嘴31吸附的电子元件100安装于安装基板300。此外，将在后面详细说明安装动作。

控制部40反复进行步骤S6到步骤S9的一连串动作，直到晶片薄板200上应移动的全部电子元件100都安装到安装基板300为止(步骤S10：是)之后，结束动作。通过上述工序，可得到在多个等级混在一起状态下安装的电子模块。

将晶片薄板保持在电子元件保持桌的晶片薄板保持工序对应于步骤S1，上述晶片薄板上有多个不同等级的电子元件呈晶圆状配置。

电子元件信息存储于电子元件信息存储部的电子元件信息存储工序对应于步骤S3，上述电子元件信息是由电子元件保持桌中的晶片薄板上的电子元件的位置信息与电子元件的等级信息组成的。

将基板中的电子元件的排列信息存储于排列信息存储部的排列信息存储工序对应于步骤S4。

根据电子元件信息和排列信息，控制每次取出晶片薄板上的一个或多个电子元件，并在多个等级混在一起的状态下移送安装至基板中的规定位置的控制工序，对应于步骤S5～S9。

图5是表示本实施方式的拾取动作流程的流程图。接下来参照图5的流程图来说明电子元件安装装置1的拾取部10所进行的电子元件100的拾取动作(图4的步骤S7)。

首先，控制部40将最初要拾取的电子元件100设定为基准电子元件。相机19拍摄该基准电子元件的图像，并将图像信息发送至控制部40。控制部40根据接收到的图像信息再次对基准电子元件设定坐标，并生成位置信息(步骤S101)。

控制部40比较最初由相机19拍摄的图像所获取的(图4，步骤S3)全部电子元件100的位置信息和重新获取的基准电子元件的位置信息，检测基准电子元件的位置相对于最初的(即，在步骤S3中检测出的)位置偏移了多少，并计算出用于修正偏移的位置修正量(步骤S102)。

控制部40适用重新获取的基准电子元件的位置信息，对所存储的基准电子元件的位置信息进行更新(步骤S103)。

接着，控制部40根据基准电子元件的更新后的位置信息使电子元件保持桌致动器12进行动作，使电子元件保持桌11移动，以将基准电子元件移动到拾取位置Pu(步骤S104)。

同时或在此前后，控制部40使移载头致动器32动作，使移载头30移动以将未吸附电子元件100的吸嘴31移动到拾取位置Pu(步骤S105)。

接着，控制部40使吸嘴31吸附基准电子元件，来拾取电子元件100(步骤S106)。

具体地说，控制部40驱动拾取马达15，使拾取锤13压下吸嘴31。同时，控制部40驱动顶起马达18，使顶针16顶起电子元件100。

电子元件100与被拾取锤13压下的吸嘴31接触而被吸附，再通过吸嘴31向上方移动并且被顶针16进一步顶起，电子元件100从晶片薄板200剥离并被拾取。

接着，在具有能够拾取的电子元件100(步骤S107：是)并且具有未吸附电子元件100且能够吸附的吸嘴31的情况下(步骤S108：是)，进行下一个电子元件100的拾取。

控制部40就下一个电子元件100读出所存储的位置信息，比较该电子元件100的坐标和更新前的基准电子元件的坐标(即，在步骤S3中检测出的坐标)，进行该电子元件100的位置是否在修正量适用区域内的判定。

修正量适用区域旨在表示以基准电子元件的位置坐标为起点的规定的范围。在该修正量适用区域内，能够认为各个电子元件100从最初检测出电子元件100位置(即，图4的步骤S3)到再次检测出基准电子元件的位置(即，图5的步骤S101)之间产生的位置偏移是一样的。

伸展的晶片薄板200的伸缩是电子元件100位置偏移的主要原因，只要是距离近到一定程度的范围内的电子元件100，就认为位置偏移的程度相同。

在拾取了基准电子元件之后，只要是被拾取的电子元件处于修正量适用区域内，就认为电子元件的位置偏移与基准电子元件的位置偏移程度相同。因此，可认为即使不针对该电子元件重新检测坐标而获取位置信息，通过适用基准电子元件的修正量也能够计算出下次要拾取的电子元件偏移后的位置信息。

此外，可以适当变更用于规定修正量适用区域、以基准电子元件为中心的规定区域，例如可以依据成为电子元件100的位置偏移的主要原因的晶片薄板200的伸缩性等进行适当变更。

在下一个电子元件100的位置在以基准电子元件为基准的修正量适用区域内的情况下(步骤S109：是)，控制部40使用基准电子元件的位置修正量，进行该电子元件100的位置信息的修正(步骤S110)。

具体地说，将适用基准电子元件的位置修正量对所存储的该电子元件100的位置信息进行修正而形成的位置信息，作为修正后的位置信息。

控制部40根据下一个电子元件100的修正后的位置信息，使电子元件保持桌致动器12动作，以使电子元件保持桌11移动，而将该电子元件100移动到拾取位置Pu(步骤S111)。

接着，使未吸附电子元件100的下一个吸嘴31移动到拾取位置Pu(步骤S105)，进行下一个电子元件100的拾取。

另一方面，在下一个电子元件100的位置位于以基准电子元件为基准的修正量适用区域外的情况下(步骤S109：否)，控制部40将该电子元件100设定为新的基准电子元件。

控制部40针对新的基准电子元件，通过拍摄图像获取位置信息(步骤S101)，计算出位置修正量(步骤S102)，并更新位置信息(步骤S103)，执行步骤S104以后的拾取动作。

根据以上说明的结构，保持于移载头30的多个吸嘴31能够连续地对配置在晶片薄板200上的电子元件100进行吸附动作。因此，通过移载头30的一次移动，能够将多个电子元件100一起移送至安装部20。

在电子元件安装装置1中，确定取出电子元件100的位置即拾取位置Pu，将吸嘴31及电子元件100逐个按顺序地移送至该拾取位置Pu。因此，能够在比较短的时间内进行定位，缩短节拍时间。

此外，并行地进行电子元件100的移送和吸嘴31的移送，能够进一步缩短节拍时间。另外，通过依据电子元件100的状态、形状及等级，适当地选择要吸附的电子元件100，从而能够分类电子元件100。

图6是表示本实施方式的安装动作流程的流程图。接下来参照图6的流程图，说明电子元件安装装置1的安装部20所进行的电子元件100的安装动作(图4的步骤S9)。

控制部40根据依据排列信息在安装基板保持台21上预先设定的坐标等，发送使安装基板保持台致动器22动作的控制信号，使安装基板保持台21移动，以使安装基板300上的期望的电子元件安装位置移动到安装位置Pl(步骤S201)。

同时或在此前后，控制部40使移载头致动器32动作，使移载头30移动，以将吸附有电子元件100的吸嘴31移动到安装位置Pl(步骤S202)。

接着，控制部40进行吸附的解除，将被吸嘴31吸附的电子元件100安装在安装基板300上的电子元件安装位置(步骤S203)。

具体地说，控制部40驱动安装马达25，而使安装锤23压下吸嘴31。在被压下的吸嘴31所吸附的电子元件100接触到安装基板300之后，控制部40解除该吸嘴31的吸附状态，将电子元件100安装在安装基板300上的电子元件安装位置。

接着，控制部40反复进行步骤S201到步骤S203的一连串动作，直到设置在移载头30的吸嘴31所吸附的电子元件不存在为止(步骤S204：否)。

关于吸嘴31上是否存在电子元件，在由控制部40所指定的应移送数量与通过相机26所拍摄到的图像上的已移送的数量匹配的情况下，可视为吸嘴31上已经不存在电子元件。

此外，也可以将电子元件100安装在安装基板300上，直到达到根据排列信息所设定的电子元件100的安装数量或所设定的电子元件100的每个等级的安装数量为止，将步骤转移到接下来的检查工序。

在吸嘴31所吸附的全部电子元件100安装在安装基板300上之后(步骤S204：是)，控制部40借由相机26拍摄安装在安装基板300上的电子元件100的图像，并接收图像信息的输入。接着，根据所接收的图像信息，进行电子元件100被安装与否、电子元件100的排列精度以及电子元件100外观的检查(步骤S205)。控制部40在检查电子元件100之后，结束安装动作。

接着，参照图7至图9说明在适用发光二极管元件作为电子元件的情况下，从晶片薄板到基板的安装。此外，电子元件安装装置1所进行的移送、安装可直接适用上述结构以及动作，故省略说明。

图7是表示晶片薄板上的发光二极管元件和安装于基板的发光二极管模块的例子。在此，电子元件100为发光二极管元件，安装基板300为陶瓷基板或玻璃基板等。作为发光二极管模块的基板为可安装发光二极管元件的基板。

晶片薄板200上的发光二极管元件由于前工序中发光二极管元件的制造工序的制造条件等因素而品质参差不齐。该品质的参差不齐是发光二极管元件制造时腔室内的气体、发光二极管元件的清洗、发光二极管元件的膜厚的参差不齐等所产生的制造中无可避免的参差不齐。若不考虑该品质参差不齐而制造产品或模块，则成品将出现品质参差不齐的问题，最终导致成品率降低。

因此，通过探针检查等逐个地检查发光二极管元件，并依据检查结果进行等级分类。图7的晶片薄板示意地表示检查结果，○为A级，●为B级，×为C级。实际上有数十个等级，但在本实施方式的说明中以3个等级来做说明。等级即使有数十个等级也可适用本发明。

该检查结果和等级分类的信息与位置信息绑定，与附加在每片晶片薄板上的索引编号或编码等一起存储于服务器上或者前工序的检查装置的存储部等。另外，也可以直接存储于电子元件信息存储部41中。

电子元件信息存储部41从前工序的检查装置或上述存储部获取电子元件信息。另一方面，排列信息存储部42接收基板中应安装的发光二极管元件的等级和位置的相关信息，即排列信息。

排列信息有例如发光二极管元件的发光强度(lux)和光量、波长等进行等级分类所必需的信息、依据该信息预先分级的等级信息和位置信息等。

具体说明发光二极管模块中的等级信息和位置信息。参照图7的状态3，说明经过对基板进行各个等级的安装工序之后，所完成的发光二极管模块的状态。

在发光二极管模块的模块中所使用的全部发光二极管元件不必是最高等级。这是因为从结果上来看，模块的光量或发光强度的偏差较小，因此只要能制造出在规格允许范围内的模块即可。

因此，发光二极管模块也安装了除最高等级以外的等级的发光二极管元件。但是，依据该发光二极管模块的规格也会有一些限制，比如端部因为对比度等原因而要求等级较高的发光二极管元件，而中心部可以是等级较低的发光二极管元件等。

图7的状态3的发光二极管模块中，安装于端部的发光二极管元件使用最高等级的A级，越往中心，使用的等级越低。也就是说，等级低的C级安装在中心，其周围安装的是B级，B级的周围被A级包围，从而保证了整个模块的发光强度与光量。

为了满足最终产品所要求的规格，将必需等级的发光二极管元件安装在适当的位置，而准备了多种如上所述的排列模式。因此，例如安装部20的安装基板保持台21保持有多个基板时，该多个基板可分别以相同的排列模式安装，也可以以不同的模式安装。

控制部40依据排列信息，参照电子元件信息，计算出要拾取在晶片薄板200上的哪个位置、哪个等级的发光二极管元件安装至基板上，并发送控制信号至电子元件保持桌致动器12、安装基板保持台致动器22和移载头30。

借此，通过移载头30的吸附嘴31从晶片薄板200拾取发光二极管元件，并安装至基板。

例如，在图7中，对配置在安装基板保持台21的一片基板，首先将应安装的发光二极管元件中最多的A级发光二极管元件安装至基板(状态1)。

接着，从晶片薄板200上拾取并安装B级发光二极管元件(状态2)，最后从晶片薄板200上拾取并安装C级发光二极管元件(状态3)。

此外，也可以在安装完各个等级的发光二极管元件之后检查已安装的电子元件。在安装完各个等级后进行这样的检查可以缩短节拍时间。另外，从晶片薄板200上较多的如A级等的发光二极管元件开始进行检查，可以在A级安装后的检查中检查出问题时停止向该基板的安装，以避免较少的电子元件即B级或C级发光二极管元件的浪费。

还有，也可以在向基板的安装结束之后进行每个基板的检查。该检查根据安装部20的相机26所拍摄的图像来进行。

检查相机26所拍摄的图像中的各个发光二极管元件是否存在于应该在的位置、应该在的位置与其他发光二极管元件之间是否间隔有规定的距离、是否被斜着或横着安装等。

另外，图7的说明中，虽然说明了从基板上安装最多的A级发光二极管元件开始安装，但是安装的顺序不以此为限，也可以从基板上安装最少的等级的发光二极管元件、晶片薄板200上最多的等级的发光二极管元件或最少的发光二极管元件开始安装。

图8是表示晶片薄板上的发光二极管元件，以及安装在配置于安装基板保持台上的多个基板上的发光二极管模块的例子。接着，参照图8说明在安装基板保持台21上配置多个基板时的发光二极管元件的安装。

控制部40对各个致动器发送控制信号，进行拾取、安装。例如，针对多个基板，首先在基板1上安装A级发光二极管元件，接着在基板2上安装A级发光二极管元件，再接着在基板3上安装A级发光二极管元件，这样将同一等级的发光二极管安装至配置在安装基板保持台的多个基板上。

在安装基板保持台21上的多个基板1～3上的A级发光二极管元件安装完成之后，接着将B级发光二极管元件同样地安装至基板1～3。如此对多个基板1～3按每个等级安装发光二极管元件，最后在安装基板保持台21上的多个基板1～3上都安装了发光二极管元件。

采用这种方式安装时，可在各个等级的发光二极管元件的安装之后进行对完成安装的发光二极管元件的检查。检查相机26所拍摄的图像中的各个发光二极管元件是否存在于应该在的位置、应该在的位置与其他发光二极管元件之间是否间隔有规定的距离、是否被斜着或横着安装等。通过在各个等级的安装后进行这样的检查，可缩短节拍时间。

图9是表示晶片薄板上的发光二极管元件，以及安装在配置于安装基板保持台21上的多个基板上的发光二极管模块的例子。接着，参照图9，说明在安装基板保持台21上配置多个基板时的发光二极管元件的安装。

控制部40对各个致动器发送控制信号，进行拾取、安装。首先在基板1上安装A级发光二极管元件，接着安装B级发光二极管元件，再接着安装C级发光二极管元件，对同一基板，在多个等级的发光二极管元件混在一起的状态下，安装至配置于安装基板保持台21的基板上。

安装基板保持台21上的基板1上的A级、B级、C级的发光二极管元件安装好、作为发光二极管模块完成之后，接着对基板2安装A级、B级、C级的发光二极管元件。

同样的，在基板3上也安装A级、B级、C级的发光二极管元件。如此对多个基板1～3的每个基板安装发光二极管元件、最终在安装基板保持台21上的多个基板1～3都安装了发光二极管元件。

采用这种方式安装时，可在各基板安装了发光二极管元件之后，对基板上完成安装的发光二极管元件进行检查。检查相机26所拍摄的图像中的各个发光二极管元件是否存在于应该在的位置、应该在的位置与其他发光二极管元件之间是否间隔有规定的距离、是否被斜着或横着安装等。通过在各个等级的安装后进行这样的检查，可缩短节拍时间。

此外，晶片薄板200上的发光二极管元件的拾取并不限于每次多个，也可以是由移载头30上形成的一个吸嘴31逐个拾取。可以通过形成在移载头30的单个吸嘴，将发光二极管元件逐个地按等级顺序安装在每个基板上以完成每个基板，或是按等级顺序安装在安装基板保持台21上的多个安装基板300上以完成向多个基板的安装。

在这个安装动作中，可在按等级(发光二极管元件or电子元件100)安装后或是按基板安装后，根据相机26所拍摄的图像进行检查。例如，在对基板1、基板2、基板3安装了A级电子元件100之后，检查A级电子元件100是否精确地安装在基板1、基板2及基板3上。

另外，对基板1安装A级、B级及C级的发光二极管元件，作为模块完成的基板上，检查是否精确地安装了发光二极管元件。

接着，说明本实施方式中与电子元件相关信息的处理。在本实施方式中，最终制造的安装基板300上的每个电子元件100的等级信息，通过控制部40，存储于电子元件安装装置的存储部。被存储的等级信息也与电子元件信息存储部41的电子元件信息链接(着)，构筑可追踪安装基板300上的某个电子元件100相当于晶片薄板200上的哪个电子元件100的可追溯系统。该可追溯系统根据存储于电子元件信息存储部41和电子元件安装装置的存储部中的信息进行。更进一步，也可与根据安装之后由相机26拍摄的图像的检查结果信息链接。

该可追溯系统可进行例如安装在某安装基板300上的电子元件100的等级信息是针对晶片薄板200上的哪个部分的电子元件100的追踪。借此，除了反馈等级信息之外，还可反馈针对某产品从晶片薄板200上的某部分拾取的电子元件100为最佳的信息，从而改善产品。

<实施方式的结构及效果>

本实施方式中的电子元件安装装置具备:电子元件保持桌，其用于保持晶片薄板，该晶片薄板上有呈晶圆状配置的多个不同等级的发光二极管元件；电子元件信息存储部，其用于存储电子元件信息，该电子元件信息由电子元件保持桌中的晶片薄板上的发光二极管元件的位置信息和该发光二极管元件的等级信息所组成；电子元件移送安装部，其从晶片薄板上每次取出一个或多个发光二极管元件并移送、安装至基板；排列信息存储部，其用于存储基板中的发光二极管元件的排列信息；以及控制部，其根据电子元件信息和排列信息来控制电子元件移送安装部，以将所述发光二极管元件在多个等级混在一起的状态下安装至基板中的规定位置。

通过上述结构，可直接从晶片薄板安装至基板，无需现有的电子元件移送装置所进行的按每个等级排列的工序，从而可大幅减少节拍时间。

另外，现有的电子元件移送装置所进行的按每个等级排列发光二极管元件时，在制造容许多个等级的发光二极管元件的产品(如发光二极管模块)上，需要追加其他工序。但是，根据本实施方式，由于能够从配置有多个不同等级的发光二极管元件的晶片薄板直接安装至基板，因此无需另外追加工序就能制造出具备多个不同等级的发光二极管元件的发光二极管模块。

借此，不只能减少节拍时间，还能有效率地利用晶片薄板上的发光二极管元件，并且实现装置本身尺寸的最小化。

排列信息至少包括安装在基板内的各个发光二极管元件的安装位置以及在该安装位置中的各个发光二极管元件的等级信息。排列信息依据产品规格，具备在哪个位置上安装哪个等级的发光二极管元件的信息，因此，作为排列信息，通过指定位置和等级，可对应发光二极管模块的各种规格。

此外，排列信息是根据成品中期望的发光强度来设定的。因此，排列信息依据作为发光二极管模块使用时所要求的发光强度，包括哪个等级的发光二极管元件是以如何的位置关系、其个数、是否是必需等信息，并且可依据该规格制造发光二极管模块。

此外，可利用电子元件安装装置的外部或电子元件安装装置内部的控制部计算出期望的发光强度的输入，以作为排列信息来使用等。

排列信息存储部具备多个排列模式信息。因此，可在已设定的位置上准确地安装已设定等级的发光二极管元件。另外，多个排列模式可应用于每个基板，从而也可以使安装基板保持台上的多个基板分别作为不同排列模式所组成的发光二极管模块而制造。

具备检查部，其在向基板的安装中，每安装到设定数量的已设定等级的发光二极管元件时，检查已安装的发光二极管元件。

每安装到设定数量的已设定等级的发光二极管元件时，检查相机26所拍摄的图像中的各个发光二极管元件是否存在于应该在的位置、应该在的位置与其他发光二极管元件之间是否间隔有规定的距离、是否被斜着或横着安装等。这样的检查可在各个等级的安装后进行，从而可缩短节拍时间。

具备检查部，其在向基板的每次安装中，检查已安装的基板(发光二极管模块)。

将发光二极管元件安装至各个基板之后，针对已完成的发光二极管模块上的已安装的发光二极管元件，检查相机26所拍摄的图像中的各个发光二极管元件是否存在于应该在的位置、应该在的位置与其他发光二极管元件之间是否间隔有规定的距离、是否被斜着或横着安装等。这样的检查可在各个等级的安装后进行，从而可缩短节拍时间。

本实施方式中的电子元件安装方法具备：晶片薄板保持工序，将晶片薄板保持在电子元件保持桌上，晶片薄板上有呈晶圆状配置的多个不同等级的发光二极体元件；电子元件信息存储工序，将电子元件信息存储于电子元件信息存储部，电子元件信息由电子元件保持桌中的晶片薄板上的发光二极体元件的位置信息和发光二极体元件的等级信息所组成；排列信息存储工序，将基板中的发光二极体元件的排列信息存储于排列信息存储部；以及控制工序，根据电子元件信息和排列信息，以每次一个或多个的方式从所述晶片薄板取出发光二极体元件，并将发光二极体元件在多个等级混在一起的状态下移送、安装至基板中的规定位置。

<定义部>

本发明中，作为一例，电子元件使用了发光二极管元件，但是，也可以是例如半导体元件、电阻元件、三极管等，另外，只要元件性质为可以分类为多个等级的电子元件即可。

本发明中的基板也可以是例如陶瓷基板、玻璃基板或印刷基板等基板，只要是可以安装电子元件的基板即可。

本发明中，所谓电子元件信息，例如可以是包含晶片薄板上的索引的各个发光二极管元件的位置信息、和包含光量、波长等信息的等级信息。另外，等级信息也可以是从光量、波长等信息而预先决定好等级分类的等级信息。还有，电子元件信息存储部除了可以是在电子元件安装装置的存储部，还可以是电子元件安装装置的外部存储装置，例如，前工序的探针检查装置的存储部、与该探针检查装置连接的服务器、CD、存储器等存储介质，只要是可以存储的装置即可。

本发明中，所谓排列信息，可以是基板内的各个发光二极管元件的安装位置信息、以及安装位置中的各个发光二极管元件的等级信息。此外，排列信息存储部除了可以是电子元件安装装置的存储部，还可以是电子元件安装装置的外部存储装置，例如，与电子元件安装装置连接的计算机、服务器、CD、存储器等存储介质，只要是可以存储的装置即可。

符号说明

1 电子元件安装装置

10 拾取部

11 电子元件保持桌

12 电子元件保持桌致动器

13 拾取锤

14 上圆板凸轮

15 拾取马达

16 顶针

17 下圆板凸轮

18 顶起马达

19 相机

20 安装部

21 安装基板保持台

22 安装基板保持台致动器

23 安装锤

24 圆板凸轮

25 安装马达

26 相机

30 移载头

31 吸嘴

32 移载头致动器

40 控制部

41 电子元件信息存储部

42 排列信息存储部

100 电子元件

200 晶片薄板

300 安装基板

Pu 拾取位置

Pl 安装位置

Claims (8)

1.一种电子元件安装装置，其特征在于，具备：

电子元件保持桌，其用于保持晶片薄板，该晶片薄板上有呈晶圆状配置的多个不同等级的电子元件；

电子元件信息存储部，其用于存储电子元件信息，该电子元件信息由所述电子元件保持桌的所述晶片薄板上的所述电子元件的位置信息和所述电子元件的等级信息所组成；

电子元件移送安装部，其从所述晶片薄板每次取出一个或多个所述电子元件并移送、安装至基板；

排列信息存储部，其用于存储所述基板中的所述电子元件的排列信息；以及

控制部，其根据所述电子元件信息和所述排列信息，控制所述电子元件移送安装部，以将所述电子元件在多个等级混在一起的状态下安装至所述基板中的规定位置。

2.根据权利要求1所述的电子元件安装装置，其特征在于，所述排列信息至少包括安装在所述基板内的各个电子元件的安装位置，以及所述安装位置中的所述各个电子元件的等级信息。

3.根据权利要求2所述的电子元件安装装置，其特征在于，所述排列信息是根据成品中期望的发光强度来设定的。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子元件安装装置，其特征在于，所述排列信息存储部具备多个排列模式信息。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电子元件安装装置，其特征在于，具备检查部，其在向所述基板的安装中，每安装到设定数量的已设定等级的电子元件时，检查已安装的所述电子元件。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的电子元件安装装置，其特征在于，具备检查部，其在向所述基板的每次安装中，检查已安装的所述基板。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电子元件安装装置，其特征在于，所述电子元件为发光二极管元件，所述基板为发光二极管模块。

8.一种电子元件安装方法，其特征在于，具备：

晶片薄板保持工序，将晶片薄板保持在电子元件保持桌上，该晶片薄板上有呈晶圆状配置的多个不同等级的电子元件；

电子元件信息存储工序，将电子元件信息存储于电子元件信息存储部，该电子元件信息由所述电子元件保持桌中的所述晶片薄板上的所述电子元件的位置信息和所述电子元件的等级信息所组成；

排列信息存储工序，将基板中的所述电子元件的排列信息存储于排列信息存储部；以及

控制工序，根据所述电子元件信息和所述排列信息，从所述晶片薄板每次取出一个或多个所述电子元件，并将所述电子元件在多个等级混在一起的状态下移送、安装至基板中的规定位置。