CN104185384A - 部件的安装方法及安装装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供不受存在安装装置的温度变化的工艺或因长时间驱动造成的安装装置的热膨胀的影响而能够高精度地安装构件间间隙的部件的安装方法及安装装置。在安装中同时测定至安装构件(11)的距离(B)与至基板(12)的上表面(14)的距离(A),算出构件间间隙(D),以成为预先设定的值的方式进行控制并安装。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过接合构件将安装构件安装在基板的部件的安装方法及安装装置。此处所称的安装例如为通过焊料凸点将MEMS元件安装在基板的安装或通过粘接树脂将光学玻璃安装在图像传感器芯片的安装。
背景技术
近年来,随着智能手机、手写板终端的小型化及高性能化的消费者需求,在这些终端中使用的设备的小型及高性能化的潮流加速。
这种设备中,存在安装构件与基板之间的构件间间隙对传感器特性产生很大影响的产品。
作为一个示例,存在摄像装置。就摄像装置的封装件方法而言,从由陶瓷等的封装件将光学玻璃与图像传感器芯片气密封闭的以往的封装件类型转向能够实现进一步的小型化的芯片尺寸封装件类型。在芯片尺寸封装件类型的摄像装置中,成为如下的构造,即,由作为接合构件的粘接树脂包围图像传感器芯片的受光部的外周,将光学玻璃接合在该粘接树脂之上,而将受光部气密封闭。在摄像装置中,为了对合焦点距离,不得不使光学玻璃与图像传感器芯片的距离固定。在以往的封装件类型的摄像装置中,由封装件来矫正光学玻璃与图像传感器芯片的距离,然而在芯片尺寸封装件类型中,由粘接树脂进行接合,因此不存在矫正光学玻璃与图像传感器芯片的距离的构件。因此,需要以高精度地维持光学玻璃与图像传感器芯片之间的构件间间隙的方式进行安装。
而且,作为其他示例,而存在静电电容式MEMS加速度传感器。在该传感器中,检测形成于重物的可动电极与对置的固定电极之间的静电电容。形成有可动电极的重物被可动电子束保持。若对该重物施加加速度,则重物以可动电子束为旋转的基点而旋转,可动电极与固定电极之间的间隙变化。将该间隙变化作为静电电容值的变化,而换算为静电电容值。该静电电容式MEMS加速度传感器对间隙的敏感度非常高,因此不得不以数微米级的误差安装静电电容式MEMS加速度传感器与ASIC之间的构件间间隙。
以往,作为高精度控制安装高度的部件的安装装置,通过被搭载在安装机的头的侧面的激光位移计,测定从激光位移计的检测面至基板的上表面的距离,而且将其测定结果反馈并使安装头驱动而进行安装。
以下,利用图6对以往的以高精度控制构件间间隙的部件的安装装置进行说明。
在以往的安装中,具有通过位于安装头101的前端的吸附工具102而能够将安装构件104吸附保持在吸附面103的机构,相对于固定在工作台105上的基板106使安装头101下降,而通过接合构件107进行安装。
此时,通过下文记载的方法控制构件间间隙。首先,安装前如图7所示,利用具有基准面110的基准夹具111求出激光位移计108的检测面109至吸附工具102的吸附面103的距离B。即,在使吸附工具102的吸附面103与基准夹具111的基准面110接触而使吸附工具102的吸附面103与基准面110接触了的状态下,通过激光位移计108测定从检测面109至基准面110的距离,而求出从检测面109至吸附工具102的吸附面103的距离B。
然后,如图6所示,在安装中,利用设在安装头101的侧面的激光位移计108,求出从检测面109至基板106的上表面113的距离A。
若假定吸附工具102的吸附面103与安装构件104的上表面112一致,则在由吸附工具102的吸附面103吸附保持了安装构件104的上表面112的状态下,根据从检测面109至基板106的上表面113的距离A、从检测面109至吸附工具102的吸附面103的距离B,能够通过E=A-B算出从吸附工具102的吸附面103至基板106的上表面113的距离即从安装构件104的上表面112至基板106的上表面113的高度E。而且,若事先测定安装构件104的厚度C,则能够通过D=E-C求出安装构件104与基板106之间的构件间间隙D。而且,在将安装构件104安装在基板106时,控制所述头101的向下降方向的驱动,以使所述构件间间隙D成为预先设定的值。例如,参照专利文献1。
【在先技术文献】
【专利文献】
专利文献1:日本特开2007-157767号公报
发明内容
【发明要解决的课题】
但是,在所述以往的结构中,由于事先测定从激光位移计108的检测面109至吸附工具102的吸附面103的距离B,因此受到长时间的工作造成的驱动部的温度上升或因焊料接合中的焊料熔化造成的温度上升所导致的安装装置的热膨胀的影响。因此,如图8的(a)及(b)所示,由于从激光位移计108的检测面109至吸附工具102的吸附面103的距离B成为与距离B不同的距离B’,因此从事先测定的结果产生变化。因此,存在如下的问题:构件间间隙D在测定结果与实际的值之间产生差异,从而不能高精度地控制。
本发明的目的在于,提供一种部件的安装方法及安装装置,不受驱动部的温度上升或焊料接合中的焊料熔化造成的温度上升等所导致的安装装置的热膨胀的影响,而能够高精度地控制并安装构件间间隙。
【用于解决课题的手段】
为了实现所述目的,本发明以如下的方式构成。
根据本发明的一个方式,提供如下的部件的安装方法,其中,
将作为部件的安装构件保持在安装头,
使所述安装头相对于固定在工作台上的基板进行对位,
由测定部对至所述安装构件的高度和所述基板的上表面的高度进行测定,并且根据由所述测定部测定出的至所述安装构件的所述高度和由所述测定部测定出的所述基板的所述上表面的所述高度,由控制装置进行控制以使作为所述安装构件与所述基板之间的距离的构件间间隙成为预先设定的值,同时使所述安装头下降,通过接合构件将所述安装构件安装在所述基板。
根据本发明的其他方式,提供如下的部件的安装装置,其中,具备:
安装头;
吸附工具,其配备于所述安装头的前端,并能够吸附保持作为部件的安装构件;
工作台,其将基板固定;
升降驱动装置,其使所述安装头升降,在所述安装头的下降时通过接合构件对所述安装构件进行安装;
第一非接触光学距离测定部,其测定测定光通过所述安装头内的空洞而从第一检测面至所述安装构件的高度;
第二非接触光学距离测定部,其测定测定光通过所述安装头内的空洞而从第二检测面至所述基板的上表面的高度;
控制装置,其如下进行动作控制,即,根据由所述第一非接触光学距离测定部测定出的所述安装构件的所述高度和由所述第二非接触光学距离测定部测定出的所述基板的所述上表面的所述高度,控制所述升降驱动装置而使所述安装头下降以使作为所述安装构件与所述基板之间的距离的构件间间隙成为预先设定的值,通过所述接合构件将所述安装构件安装在所述基板。
【发明效果】
根据本发明的所述方式,在安装中同时测定至安装构件的距离与至基板的上表面的距离,算出构件间间隙,控制并安装构件间间隙。因此,不受安装头的升降驱动装置等驱动部分的温度上升或因焊料接合中的焊料熔化造成的温度上升等所导致的安装装置的热膨胀的影响,而能够高精度地控制并安装构件间间隙。
附图说明
根据与关于添加的附图的优选的实施方式相关的以下的记述可以明确本发明的内容与其他目的和特征。在本附图中,
图1中(a)为说明常温时及(b)为说明安装装置热膨胀时的、本发明的第一实施方式中的部件的安装装置的简略剖视图,
图2A为表示使用第一实施方式中的部件的安装装置的部件与基板的安装流程(高速下降时)的说明图,
图2B为表示使用第一实施方式中的部件的安装装置的部件与基板的安装流程(低速下降时)的说明图,
图2C为表示使用第一实施方式中的部件的安装装置的部件与基板的安装流程(接合构件接触及间隙保持时)的说明图,
图2D为表示使用第一实施方式中的部件的安装装置的部件与基板的安装流程(提起及冷却时)的说明图,
图2E为表示使用第一实施方式中的部件的安装装置的部件与基板的安装流程(高速上升时)的说明图,
图3为说明本发明的第二实施方式中的部件的安装装置的简略剖视图,
图4A为说明安装构件不透过激光光的情况下的本发明的第三实施方式中的部件的安装装置的简略剖视图,
图4B为说明安装构件透过激光光的情况下的第三实施方式中的部件的安装装置的简略剖视图,
图5A为说明利用棱镜的测定光的一次折射及安装构件不透过激光光的情况下的第三实施方式的变形例中的部件的安装装置的简略剖视图,
图5B为说明利用棱镜的测定光的二次折射及安装构件不透过激光光的情况下的第三实施方式的变形例中的部件的安装装置的简略剖视图,
图5C为说明利用棱镜的测定光的二次折射及安装构件透过激光光的情况下的第三实施方式的变形例中的部件的安装装置的简略剖视图,
图6为说明以往例中的部件的安装装置的简略剖视图,
图7为通过以往例中的基准夹具求出吸附工具的保持面与激光位移计的检测面的高度的差时的说明图,
图8中(a)为说明常温时及(b)为说明安装装置热膨胀时的、以往例中的部件的安装装置的简略剖视图。
具体实施方式
在继续本发明的记述以前,在添加附图中对相同构件标注相同参照符号。
以下,参照附图说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
图1的(a)为表示常温时的、本发明的第一实施方式所涉及的部件安装装置的结构的示意图。
本发明的第一实施方式所涉及的部件安装装置具备:将形成有接合构件15的基板12固定的工作台10;能够将形成有接合构件15并且作为部件而发挥功能的安装构件11吸附的、作为吸附工具的一个示例的玻璃吸附工具4;在下端搭载有该玻璃吸附工具4的安装头3;用于安装头3的驱动的作为升降驱动装置的一个示例的Z轴驱动机构1;控制Z轴驱动机构1的驱动的控制装置16。
安装头3具备测定安装头3的Z轴方向(上下方向)的位移的位移测量机构2。位移测量机构2例如为光学式激光编码器或线性传感器等。在处于测定后述的距离A的第二非接触光学距离测定部7的能够检测的距离外的情况下,根据基于位移测量机构2的测量值,由控制装置16控制Z轴驱动机构1的驱动。当到达第二非接触光学距离测定部7的能够检测的距离时,从基于位移测量机构2的测量值的控制,切换成基于第一非接触光学距离测定部5及第二非接触光学距离测定部7的测定值的控制。
在安装头3的下端支承有玻璃吸附工具4。玻璃吸附工具4能够由作为下端面的吸附面26吸附保持安装构件11的上表面13。通过控制装置16的控制来进行玻璃吸附工具4的吸附及吸附解除动作,即,未图示的真空吸引装置的开启及关闭、或基于真空吸引装置与吸附面26的吸附孔之间的管路的阀的开闭。
需要说明的是,在第一及后述的第二实施方式中,作为吸附工具的一个示例,利用能够透过测定部5、7的激光光(测定光)L5、L7的玻璃吸附工具4而进行了说明,然而并不限定于此。例如,在设为不透过激光光的吸附工具并且由吸附工具吸附了安装构件时,可以使安装构件的局部从吸附工具露出,而使来自测定部5的激光光照射在该露出的安装构件的局部的上表面13。
安装头3在其侧部具有分别朝向下方并且分别作为基准面而发挥功能的第一检测面6与第二检测面8,并且具备第一非接触光学距离测定部5与第二非接触光学距离测定部7。第一检测面6与第二检测面8相对于Z轴方向而配置在同一面上。
第一非接触光学距离测定部5对从所述第一检测面6至由玻璃吸附工具4吸附保持的所述安装构件11的上表面13的距离B进行测定。
第二非接触光学距离测定部7对从所述第二检测面8至所述基板12的上表面14的距离A进行测定。
需要说明的是,作为一个示例而将第一非接触光学距离测定部5的第一检测面6及第二非接触光学距离测定部7的第二检测面8分别作为基准面,然而也可以将安装头3或工作台10上的某个面作为基准面。
作为测定距离B的第一非接触光学距离测定部5与测定距离A的第二非接触光学距离测定部7,作为一个示例,而分别由激光位移计构成。
而且,关于从第一非接触光学距离测定部5与第二非接触光学距离测定部7分别射出的测定光L5、L7,安装头3内的、玻璃吸附工具4以外的光路由空洞9构成。即,从第一非接触光学距离测定部5射出的测定光L5在通过空洞9后透过玻璃吸附工具4而到达安装构件11的上表面13,从而测定从所述第一检测面6至所述安装构件11的上表面13的距离B。从第二非接触光学距离测定部7射出的测定光L7在通过空洞9后透过玻璃吸附工具4而到达基板12的上表面14,从而测定从所述第二检测面8至所述基板12的上表面14的距离A。
第一非接触光学距离测定部5与第二非接触光学距离测定部7的检测信号及事先测定出的安装构件11的厚度C被输入控制装置16。由从第一检测面6至安装构件11的上表面13的距离B、从第二检测面8至基板12的上表面14的距离A和事先测定出的安装构件11的厚度C,而通过控制装置16(具体而言,控制装置16内的运算部)算出作为安装构件11的下表面50与基板12的上表面14之间的距离的构件间间隙D(D=A-B-C)。
而且,在将安装构件11向基板12安装时,由控制装置16算出构件间间隙D,并且通过来自控制装置16的控制信号而由Z轴驱动机构1进行安装头3的向下降方向的驱动控制,以使基板12的构件间间隙D达到预先设定的值。
需要说明的是,作为一个示例,而控制作为安装构件11的下表面50与基板12的上表面14之间的距离的构件间间隙D,然而在对象构件的应当控制的值为从安装构件11的上表面13至基板12的上表面14的高度E的情况下,也可以基于从第一检测面6至安装构件11的距离B与从第二检测面8至基板12的上表面14的距离A而由控制装置16算出高度E(E=A-B),使高度E达到预先设定的值而控制安装头3的Z轴驱动机构1地进行安装。
如图1的(b)中示出的安装装置热膨胀时的状态,例如即使在因长时间的驱动等产生的温度上升或存在温度变化的工艺造成安装装置热膨胀,而导致从第二检测面8至基板12的上表面14的距离A变化为与距离A不同的距离A’的情况、或从第一检测面6至安装构件11的上表面13的距离B变化为与距离B不同的距离B’的情况下,由于在安装中测定从第一检测面6至安装构件11的上表面13的距离B’而算出作为安装构件11与基板12之间的距离的构件间间隙D,因此不受安装装置的热膨胀的影响而能够高精度地安装构件间间隙D。
利用图2,说明作为接合构件15的一个示例而通过焊料凸点安装安装构件11与基板12的情况的安装流程。然而,安装构件11也可以为像IC芯片那样的一般的半导体芯片或MEMS元件。而且,基板12也可以为IC芯片或在由陶瓷及有机材料构成的基材形成有配线图案的配线基板。
将形成有接合构件15的基板12固定在例如被保持为120~160℃的工作台10。另一方面,由例如设置在被保持为250~350℃的安装头3的玻璃吸附工具4来吸附保持形成有接合构件15的安装构件11。
接下来,使对安装构件11进行吸附保持的安装头3与固定在工作台10上的基板12对位。
接下来,为了将安装构件11安装在基板12,首先,通过Z轴驱动机构1使安装头3高速下降(图2A)。此时,在从第二检测面8至基板12的上表面14的距离A大于第二非接触光学距离测定部7的能够检测的距离的情况下,根据由位移测量机构2测量出的测量值,控制装置16对Z轴驱动机构1进行驱动控制。
接下来,安装头3沿Z轴下降方向被驱动,而到达测定距离A的第二非接触光学距离测定部7的能够检测的距离时,通过第二非接触光学距离测定部7检测从第二检测面8至基板12的上表面14的距离A。当由第二非接触光学距离测定部7检测出距离A时,将Z轴的驱动控制从利用位移测量机构2的下降控制变更为利用第一非接触光学距离测定部5及第二非接触光学距离测定部7的构件间间隙D的控制。
然后,由控制装置16算出构件间间隙D,并且当被玻璃吸附工具4保持的安装构件11接近基板12而下降至规定的高度时,控制装置16对Z轴驱动机构1进行驱动控制,使安装头3的下降速度减速(图2B)。若分别形成在安装构件11与基板12的接合构件15的直径为例如60~80μm,则将安装头3的下降速度减速的情况设定为,比分别形成在安装构件11与基板12的接合构件15彼此接触的位置靠上方的位置、即作为安装构件11与基板12之间的距离的构件间间隙D达到例如220~260μm的时刻。
接下来,控制装置16对Z轴驱动机构1进行驱动控制,在安装头3进一步下降而作为安装构件11与基板12之间的距离的构件间间隙D达到例如90~130μm的情况下,由控制装置16(具体而言,控制装置16内的判断部)判断为安装构件11经由接合构件15而与基板12接触,并在该状态停止,在安装头3与工作台10之间相对于基板12而对安装构件11加热加压并保持例如3~5秒,将接合构件15熔化(图2C)。
接下来,控制装置16对Z轴驱动机构1进行驱动控制而将安装头3提起,以使安装构件11与基板12之间的距离即构件间间隙D成为被预先设定的值,例如100~140μm,并在该状态停止,将安装头3冷却至例如120~160℃(图2D)。
接下来,在通过控制装置16的控制来解除玻璃吸附工具4的吸附而将安装构件11从玻璃吸附工具4分离后,控制装置16对Z轴驱动机构1进行驱动控制而使安装头3以高速上升(图2E)。
如图1的(b)所示在所述安装流程中的、安装头3的升温或冷却时因安装装置的热膨胀而造成从第二检测面8至基板12的上表面14的距离A变化为距离A’的情况或从第一检测面6至安装构件11的上表面13的距离B变化为距离B’的情况下,控制装置16对Z轴驱动机构1进行驱动控制而对安装头3的位置进行控制,以使构件间间隙D成为预先设定的值。
在所述安装流程中,在安装头下降中或安装构件11通过接合构件15向基板12的安装中,由控制装置16算出构件间间隙D,控制装置16对Z轴驱动机构1进行驱动控制而对安装头3的位置进行控制以成为预先设定的值。但是,也可以在安装头下降中或安装构件11通过接合构件15向基板12的安装中,在由第一非接触光学距离测定部5与第二非接触光学距离测定部7测定出构件间间隙D后,由控制装置16算出构件间间隙D,根据这些测定及算出结果,控制装置16对Z轴驱动机构1进行驱动控制而使安装头3驱动。后者的方法能够不受安装装置的热膨胀(例如因安装装置的长时间驱动造成的热膨胀)的影响地进行安装。另外,前者的方法能够不受安装装置的热膨胀(例如因安装装置的长时间驱动造成的热膨胀)的影响及因安装工艺中的温度变化造成的安装装置的热膨胀的影响地进行安装。
如上所述,在安装中,根据从第一检测面6至安装构件11的上表面13的距离B与从第二检测面8至基板12的上表面14的距离A的同时测定结果和安装构件11的厚度C,由控制装置16算出构件间间隙D,控制装置16对Z轴驱动机构1进行驱动控制的同时安装构件间间隙D,因此不受例如因长时间的工作造成的Z轴驱动机构1等驱动部分的温度上升或因焊料接合中的焊料熔化造成的温度上升等导致的安装装置的热膨胀的影响,而能够高精度地控制并安装构件间间隙D,例如,能够使构件间间隙D的偏差成为3σ下6μm。
(第二实施方式)
利用图3,说明作为本发明的第二实施方式的部件安装装置的结构。第二实施方式与第一实施方式的安装构件不同。
说明第一非接触光学距离测定部5的测定光L5在厚度方向上透过安装构件11而能够测定从第一检测面6至安装构件11的下表面50的距离的情况的构件间间隙D的计算方法。第一非接触光学距离测定部5的测定光L5透过安装构件11的情况例如是指,安装构件11为玻璃而透过第一非接触光学距离测定部5的测定光L5的情况、或安装构件11为硅芯片而第一非接触光学距离测定部5的测定光L5的波长使用容易透过硅的1100nm~5000nm的波长的情况等。
在该情况下,第一非接触光学距离测定部5测定从所述第一检测面6至由玻璃吸附工具4吸附保持的安装构件11的下表面50的距离F。第二非接触光学距离测定部7测定从所述第二检测面8至所述基板12的上表面14的距离A。
然后,根据从第一检测面6至安装构件11的下表面50的距离F与从第二检测面8至基板12的上表面14的距离A,由控制装置16(具体而言,控制装置16内的运算部)算出构件间间隙D(D=A-F)。
然后,在将安装构件11向基板12安装时,由控制装置16算出构件间间隙D,并且通过来自控制装置16的控制信号而由Z轴驱动机构1进行安装头3的向下降方向的驱动控制,以使基板12的构件间间隙D成为预先设定的值。
安装流程除间隙的计算方法以外与第一实施方式相同。
如此在测定光L5在厚度方向上透过安装构件11的情况下,无需事先测定安装构件11的厚度C。因此,不受安装构件11的厚度C的测定误差的影响,而能够以更高精度安装构件间间隙D。
(第三实施方式)
利用图4A及图4B,说明作为第三实施方式的部件安装装置的结构。第三实施方式与第一实施方式的非接触光学距离测定部不同。图4A表示以使激光光(测定光)L21不透过安装构件11的方式配置分光干涉方式激光位移计21、检测面22与空洞9的结构。图4B表示以使激光光(测定光)L21透过安装构件11的方式配置分光干涉方式激光位移计21、检测面22与空洞9的结构。
第一实施方式及第二实施方式中的第一非接触光学距离测定部5与第二非接触光学距离测定部7,在第三实施方式中,由一个非接触光学距离测定部例如分光干涉方式激光位移计21构成。分光干涉方式激光位移计21通过将在激光光(测定光)L21行进的各界面的反射光的干涉光分光而换算成距离,能够一次测定从作为基准面的检测面22至光路上的各面的距离。因此,能够通过分光干涉方式激光位移计21同时测定从检测面22至玻璃吸附工具4的吸附面26的距离B与从检测面22至基板12的上表面14的距离A。此处,在安装构件11被保持在玻璃吸附工具4的情况下,假定安装构件11的上表面13与玻璃吸附工具4的吸附面26在同一平面上,假定从分光干涉方式激光位移计21的检测面22至安装构件11的上表面13的距离与从检测面22至玻璃吸附工具4的吸附面26的距离相等。
需要说明的是,作为一个示例,作为基准面而采用了检测面22,然而也可以将安装头或工作台上的某个面作为基准面。
而且,构件间间隙D的计算方法除将从检测面22至安装构件11的上表面13的距离替换为从检测面22至玻璃吸附工具4的吸附面26的距离B以外,与第一实施方式同样。
作为第一非接触光学距离测定部5的测定光L5透过安装构件11而能够测定从第一检测面6至安装构件11的下表面50的距离的情况的部件的安装装置的结构,如图4B所示以分光干涉方式激光位移计21的激光光L21照射在安装构件11的方式配置。而且,构件间间隙D的计算方法与第二实施方式同样。
在第三实施方式中,安装构件11可以为像IC芯片那样的一般的半导体芯片或MEMS元件。而且,分光干涉方式激光位移计21的激光光L21的光点直径为例如20~40μm,为了通过激光位移计21测定从检测面22至基板12的距离,若使基板12的尺寸相对于安装构件11而超出例如40~80μm以上,则也可以为IC芯片或在由陶瓷或有机材料构成的板状的基材形成有配线图案的配线基板。设为基板12的尺寸相对于安装构件11而超出例如40~80μm以上即可,然而考虑到基板12的尺寸偏差或安装构件11向玻璃吸附工具4的吸附位置,优选超出例如100μm以上。
接下来,关于通过棱镜使分光干涉方式激光位移计21的激光光L21折射而实现安装头3的小型化时的结构,作为第三实施方式的变形例而利用图5A~图5C进行说明。
作为一个示例,如图5A所示,在与玻璃吸附工具4的吸附面13相比靠上部并且在安装头3的外部的侧面沿着横向(例如,沿着水平方向)具备所述分光干涉方式激光位移计21。而且,在激光光L21的光路上,通过设在安装头3内的棱镜24使激光光L21朝向下方以90°折射到不存在安装构件11的位置,而照射在基板12的上表面。其中,以不照射在安装构件11并且激光光L21通过安装构件11的附近的方式,将棱镜24设置在安装头3内。由此,由于能够在安装构件11的附近测定从检测面22至基板12的上表面14的距离A,因此即使在基板12弯曲的情况下,也能够减小基板12的弯曲的影响。如此,通过由棱镜24使分光干涉方式激光位移计21的激光光L21折射,能够确保分光干涉方式激光位移计21的测定距离。因此,与将分光干涉方式激光位移计21配置在安装头3内的测定位置的正上方相比,能够实现安装头3的小型化。
而且,作为其他的例,如图5B所示,在与玻璃吸附工具4的吸附面13相比靠上部并且在安装头3的外部的侧面朝向下方地具备所述分光干涉方式激光位移计21。而且,在来自激光位移计21的激光光L21的光路上,具有与玻璃吸附工具4的吸附面13相比靠上部配置的两个棱镜(棱镜23与棱镜24)。通过安装头3的外侧面的棱镜23使激光光L21朝向安装头折射90°,使激光光L21从横方向射入安装头3内。而且,在通过棱镜23使激光光L21折射时,在激光光L21的光路上,将设在安装头3内的第二个棱镜24配置在不存在安装构件11的位置。通过该棱镜24使激光光L21进一步朝向下方折射90°,而将激光光L21照射在基板12的上表面。其中,以不照射在安装构件11并且激光光L21通过安装构件11的附近的方式,将第二个棱镜24设置在安装头3内。由此,在安装构件11的附近测定从检测面22至基板12的上表面14的距离A。
接下来,说明安装构件11为分光干涉方式激光位移计21的激光光(测定光)L21透过的部件的情况。在该情况下,如图5C所示在通过第二个棱镜25使激光光L21朝向下方地折射90°而透过安装构件11时,以激光光L21通过安装构件11而照射在基板12的上表面13的方式,将第二个棱镜25设置在安装头3内的中央部分。
需要说明的是,通过使所述各种实施方式或变形例中的任意的实施方式或变形例适宜组合,能够起到各自具有的效果。
工业实用性
本发明的部件的安装方法及安装装置能够不受存在安装装置的温度变化的工艺或安装装置的热膨胀(例如因安装装置的长时间驱动造成的热膨胀)的影响,而高精度地安装构件间间隙,因此在构件间间隙对设备特性产生很大影响的芯片尺寸封装件类型的摄像装置或静电电容型MEMS加速度传感器的安装中有用。
对于本发明,参照添加附图而与优选的实施方式关联而充分地进行了记载,然而就熟悉该技术的技术人员而言了解各种变形及修正。应当理解为这种变形及修正只要不超出添加的权利要求书所限定的本发明的范围,则包含于其中。
Claims (11)
1.一种部件的安装方法,其中,
将作为部件的安装构件保持在安装头,
使所述安装头相对于固定在工作台上的基板进行对位,
由测定部对至所述安装构件的高度和所述基板的上表面的高度进行测定,并且根据由所述测定部测定出的至所述安装构件的所述高度和由所述测定部测定出的所述基板的所述上表面的所述高度,由控制装置进行控制以使作为所述安装构件与所述基板之间的距离的构件间间隙成为预先设定的值,同时使所述安装头下降,通过接合构件将所述安装构件安装在所述基板。
2.如权利要求1所述的部件的安装方法,其中,
至所述安装构件的所述高度为至所述安装构件的上表面的高度,
由所述测定部测定至所述安装构件的所述上表面的所述高度和所述基板的所述上表面的所述高度,并且根据由所述测定部测定出的至所述安装构件的所述上表面的所述高度和由所述测定部测定出的所述基板的所述上表面的所述高度、所述安装构件的厚度,由所述控制装置进行控制以使所述构件间间隙成为所述预先设定的值,同时使所述安装头下降,通过所述接合构件将所述安装构件安装在所述基板。
3.如权利要求1所述的部件的安装方法,其中,
至所述安装构件的所述高度为至所述安装构件的下表面的高度,
由所述测定部测定至所述安装构件的所述下表面的所述高度和所述基板的所述上表面的所述高度,并且根据由所述测定部测定出的至所述安装构件的所述下表面的所述高度和由所述测定部测定出的所述基板的所述上表面的所述高度,由所述控制装置进行控制以使所述构件间间隙成为所述预先设定的值,同时使所述安装头下降,通过所述接合构件将所述安装构件安装在所述基板。
4.如权利要求1~3中的任意一项所述的部件的安装方法,其中,
在所述安装头的下降前算出所述构件间间隙,利用算出的所述构件间间隙,由所述控制装置对所述安装头进行下降控制。
5.一种部件的安装装置,其中,具备:
安装头;
吸附工具,其配备于所述安装头的前端,并能够吸附保持作为部件的安装构件;
工作台,其将基板固定;
升降驱动装置,其使所述安装头升降,在所述安装头的下降时通过接合构件对所述安装构件进行安装;
第一非接触光学距离测定部,其测定测定光通过所述安装头内的空洞而从第一检测面至所述安装构件的高度;
第二非接触光学距离测定部,其测定测定光通过所述安装头内的空洞而从第二检测面至所述基板的上表面的高度;
控制装置,其如下进行动作控制,即,根据由所述第一非接触光学距离测定部测定出的所述安装构件的所述高度和由所述第二非接触光学距离测定部测定出的所述基板的所述上表面的所述高度,控制所述升降驱动装置而使所述安装头下降以使作为所述安装构件与所述基板之间的距离的构件间间隙成为预先设定的值,通过所述接合构件将所述安装构件安装在所述基板。
6.如权利要求5所述的部件的安装装置,其中,
所述第一非接触光学距离测定部测定从所述第一检测面至所述安装构件的上表面的高度来作为从所述第一检测面至所述安装构件的所述高度,
所述控制装置如下进行动作控制,即,根据由所述第一非接触光学距离测定部测定出的至所述安装构件的所述上表面的所述高度、由所述第二非接触光学距离测定部测定出的所述基板的所述上表面的所述高度、所述安装构件的厚度算出作为所述安装构件与所述基板之间的距离的所述构件间间隙,控制所述升降驱动装置而使所述安装头下降以使所述构件间间隙成为所述预先设定的值,通过所述接合构件将所述安装构件安装在所述基板。
7.如权利要求5所述的部件的安装装置,其中,
所述第一非接触光学距离测定部测定从所述第一检测面至所述安装构件的下表面的高度来作为从所述第一检测面至所述安装构件的所述高度,
所述控制装置如下进行动作控制,即,根据由所述第一非接触光学距离测定部测定出的至所述安装构件的所述下表面的所述高度、由所述第二非接触光学距离测定部测定出的所述基板的所述上表面的所述高度、所述安装构件的厚度算出作为所述安装构件与所述基板之间的距离的所述构件间间隙,控制所述升降驱动装置而使所述安装头下降以使所述构件间间隙成为所述预先设定的值,通过所述接合构件将所述安装构件安装在所述基板。
8.如权利要求5所述的部件的安装装置,其中,
所述第一非接触光学距离测定部与所述第二非接触光学距离测定部由一个分光干涉方式激光位移计构成。
9.如权利要求8所述的部件的安装装置,其中,
所述分光干涉方式激光位移计配备于所述安装头和相同的所述升降驱动装置,并且配置在所述安装头的外部,
在所述测定光的光路上具有棱镜以使所述测定光朝向所述安装构件与所述基板折射。
10.如权利要求9所述的部件的安装装置,其中,
所述分光干涉方式激光位移计沿横方向配置在所述安装头,
以使来自所述分光干涉方式激光位移计的所述测定光朝向所述安装构件与所述基板折射90°的方式配置棱镜。
11.如权利要求9所述的部件的安装装置,其中,
在来自所述分光干涉方式激光位移计的测定光的光路上具有两个棱镜,
所述两个棱镜中的配置在所述安装头的侧面的第一个棱镜以使来自所述分光干涉方式激光位移计的所述测定光朝向所述安装头折射90°的方式配置,
所述两个棱镜中的第二个棱镜以使由所述第一个棱镜折射后的所述测定光朝向所述安装构件与所述基板进一步折射90°的方式配置。
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