CN104205317A - 裸片供给装置 - Google Patents

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Abstract

本发明将切割片(34)上的裸片(31)中的由相机(42)拍摄的裸片(31)(以下称作“拍摄裸片”)例如间隔一个裸片(或间隔多个裸片)地间歇地设定，对于拍摄裸片，利用图像处理对该拍摄裸片的位置进行识别，从而执行该拍摄裸片的顶起动作以及吸附动作，对于没有由相机(42)拍摄的裸片(31)(以下称作“非拍摄裸片”)，以相邻的上次拍摄结束后的拍摄裸片的识别位置为基准而对该非拍摄裸片的位置进行推定，而执行该非拍摄裸片的顶起动作以及吸附动作。

Description

裸片供给装置
技术领域
本发明是涉及裸片供给装置的发明，所述裸片供给装置从张设有切割片的晶片张设体供给裸片，所述切割片粘贴有被切割后的晶片且能够伸缩。
背景技术
近年来，如专利文献1(日本特开2010-129949号公报)所记载的那样，存在将供给裸片的裸片供给装置设置于元件安装机并利用元件安装机将裸片安装于电路基板的结构。该裸片供给装置具备：晶片托盘，张设有切割片，上述切割片粘贴有以分割为多个裸片的方式被切割后的晶片且能够伸缩；及顶起销，配置于上述切割片的下方，在使吸嘴下降而对上述切割片上的裸片进行吸附拾取时，利用该顶起销将该切割片中的所要吸附的裸片的粘贴部分顶起而将该裸片的粘贴部分从该切割片部分地剥离，并将该裸片吸附于该吸嘴而从该切割片进行拾取。
在该情况下，切割片在XY方向上均匀地扩张(扩展)并在各裸片之间空出空隙以易于对裸片进行拾取，因此切割片上的各裸片的位置根据切割片的扩张量而变化。因此，在裸片供给装置搭载用于对裸片的位置进行图像识别的相机，并在对切割片上的裸片进行吸附之前，利用相机从上方对作为吸附对象的裸片进行拍摄而对该裸片的位置进行识别，之后执行该裸片的顶起动作以及吸附动作。
另外，在专利文献2(日本特开2005-32827号公报)中，考虑到在一张晶片中包含不合格裸片，利用整体相机对晶片整体的图像进行拍摄而对不合格裸片进行识别，对不合格裸片不进行图像处理，仅对合格裸片利用个别相机进行拍摄而对合格裸片的位置进行图像识别，之后进行拾取动作。
专利文献1：日本特开2010-129949号公报
专利文献2：日本特开2005-32827号公报
发明内容
在上述专利文献2中，对不合格裸片不进行图像处理，仅对合格裸片进行图像处理，但是由于不合格裸片的数目远少于合格裸片的数目，因此仅通过省略不合格裸片的图像处理，缩短平均一张晶片的合计拍摄图像处理时间的效果较小，缩短平均一张晶片的裸片供给时间的效果较小。
因此，本发明所要解决的课题是提供裸片供给装置，能够使得缩短平均一张晶片的合计拍摄图像处理时间的效果较大，能够使得缩短平均一张晶片的裸片供给时间的效果较大。
为了解决上述课题，本发明的裸片供给装置具备：晶片张设体，张设有切割片，上述切割片粘贴有以分割为多个裸片的方式被切割的晶片且能够伸缩；及顶起机构，使配置于上述切割片的下方的顶起销上下移动，在使吸嘴下降而对上述切割片上的裸片进行吸附拾取时，上述裸片供给装置利用上述顶起销将该切割片中的所要吸附的裸片的粘贴部分顶起而将该裸片的粘贴部分从该切割片剥离，将该裸片吸附于该吸嘴而从该切割片进行拾取，其中，具备图像处理单元，该图像处理单元对由相机拍摄上述切割片上的裸片而得到的图像进行处理而对该裸片的位置进行识别，在上述切割片上的裸片中，间隔一个或多个裸片地设定由上述相机拍摄的裸片(以下称作“拍摄裸片”)，对于上述拍摄裸片，利用上述图像处理单元对该拍摄裸片的位置进行识别而执行该拍摄裸片的顶起动作以及吸附动作，对于没有利用上述相机进行拍摄的裸片(以下称作“非拍摄裸片”)，以上述拍摄裸片的识别位置为基准而对该非拍摄裸片的位置进行推定，从而执行该非拍摄裸片的顶起动作以及吸附动作。
通常，如果使用由晶片张设体的制造商提供的产品规格(例如，晶片的尺寸、裸片的尺寸、裸片之间的间隔、裸片的配置信息等)的数据，则能够对切割片上的各裸片的位置进行推定，但是由于产品偏差(切割片的扩张的偏差、晶片的XY方向的倾斜等)而在裸片的推定位置上产生误差。另外，即使裸片的吸附位置、顶起位置稍微错位，如果其错位量较小，则也能够充分地吸附裸片。
考虑到这些情形，在本发明中，间隔一个或多个裸片地间歇设定由相机拍摄的拍摄裸片，对于拍摄裸片，利用图像处理单元对该拍摄裸片的位置进行识别而执行该拍摄裸片的顶起动作以及吸附动作，对于没有利用相机进行拍摄的非拍摄裸片，以拍摄裸片的识别位置为基准而对该非拍摄裸片的位置进行推定，从而执行该非拍摄裸片的顶起动作以及吸附动作。这样一来，能够将由相机拍摄的裸片的数目降低到切割片上的裸片的总数的一半以下，因此能够大幅度地缩短平均一张晶片的合计拍摄图像处理时间，能够增大缩短平均一张晶片的裸片供给时间的效果。并且，对于非拍摄裸片，以拍摄裸片的识别位置为基准而对该非拍摄裸片的位置进行推定，因此能够减小该非拍摄裸片的位置的推定误差，也能够稳定地进行非拍摄裸片的顶起动作以及吸附动作。
通常，由于在切割片上的裸片中包含不合格裸片，因此由制造商提供表示切割片上的裸片是否合格的晶片映射数据(也称作晶片映射数据)的情况较多。在这种情况下，基于晶片映射数据对合格裸片和不合格裸片进行判别，仅对合格裸片执行顶起动作以及吸附动作即可。
在该情况下，对于不合格裸片，也可以不进行所有的不合格裸片的图像处理，但是在不合格裸片连续排列的情况下，当连续排列的不合格裸片的数目变多时，到下一次进行拍摄的合格裸片的距离变长，与此对应地，下一次进行拍摄的合格裸片的位置的推定误差变大，因此在由相机对下一个合格裸片进行拍摄时，有可能将错误的位置的裸片误判定为下一个合格裸片。
作为该对策，对于不合格裸片不进行顶起动作以及吸附动作，但是在不合格裸片以预定数目以上连续排列的情况下，也可以为，由相机间隔一个或多个裸片地对该不合格裸片进行拍摄，利用图像处理单元对该不合格裸片的位置进行识别，以该不合格裸片的位置为基准而对下一次进行拍摄的裸片(不合格裸片或合格裸片)的位置进行推定，在对下一个裸片进行拍摄时，将该裸片的推定位置作为目标拍摄位置，由相机对该裸片进行拍摄，利用该图像处理单元对该裸片的位置进行识别。这样一来，即使在由于不合格裸片连续并较多地排列而到下一次进行拍摄的合格裸片的距离较长的情况下，也反复进行利用相机间隔一个或多个裸片地对不合格裸片进行拍摄而对该不合格裸片的位置进行识别并以该不合格裸片的识别位置为基准对下一次进行拍摄的不合格裸片(或合格裸片)的位置进行推定这样的处理，从而能够减小下一次进行拍摄的合格裸片的位置的推定误差，能够事先防止将错误的位置的裸片误判定为下一个合格裸片。
附图说明
图1是本发明的一实施例中的裸片供给装置的外观立体图。
图2是顶起单元和其周边部分的外观立体图。
图3是晶片托盘的外观立体图。
图4是对在顶起动作时将顶起筒上升至吸附位置后的状态进行表示的局部剖视放大图。
图5是对在顶起动作时将使顶起销从顶起筒突出后的状态进行表示的局部剖视放大图。
图6是对拍摄裸片、非拍摄裸片和不合格裸片的位置关系进行说明的图。
图7是对裸片的排列变形的情况下的拍摄裸片、非拍摄裸片和不合格裸片的位置关系进行说明的图。
具体实施方式
以下，对将用于实施本发明的方式具体化后的一实施例进行说明。
首先，使用图1对裸片供给装置11的结构概略地进行说明。
裸片供给装置11具备料仓保持部22(盘塔)、托盘拉出台23、XY移动机构25和顶起单元28(参照图2)等，将托盘拉出台23设置成插入于元件安装机(未图示)的状态。
在裸片供给装置11的料仓保持部22内以能够上下移动的方式收纳的料仓(未图示)中，安装有晶片张设体30的晶片托盘32装载多层，生产中，从料仓将晶片托盘32拉出到托盘拉出台23上。如图3所示，晶片张设体30将粘贴有对晶片呈棋盘格状进行切割而形成的裸片31的能够伸缩的切割片34以扩展的状态安装在具有圆形的开口部的晶片安装板33上，利用螺纹紧固等将该晶片安装板33安装于托盘主体35。
顶起单元28(参照图2)构成为能够在晶片托盘32的切割片34下方的空间区域沿XY方向移动。并且，利用顶起筒37的顶起销39(参照图4、图5)将切割片34中的所要拾取(吸附)的裸片31的粘贴部分从其下方局部地顶起，从而将该裸片31的粘贴部分从切割片34部分地剥离而使裸片31浮起成易于拾取的状态。
该顶起单元28构成为以伺服电机(未图示)为驱动源而使顶起单元28整体上下移动。在裸片拾取动作时，当顶起单元28上升而使顶起筒37的上表面上升至与晶片托盘32的切割片34大致接触的预定片吸附位置时，利用止动机构(未图示)使顶起单元28的上升停止，当进一步使上升动作继续时，顶起销39(参照图4、图5)从顶起筒37的上表面向上方突出，将切割片34中的所要拾取的裸片31的粘贴部分顶起。在该情况下，通过对作为驱动源的伺服电机的旋转量进行调整，能够对顶起销39的顶起高度位置(顶起量)进行调整。
如图1所示，在XY移动机构25组装吸附头41和相机42，吸附头41和相机42利用该XY移动机构25而一体地沿XY方向移动。对切割片34上的裸片31进行吸附的吸嘴43(参照图4、图5)以上下移动的方式设于吸附头41。相机42从上方对切割片34上的裸片31进行拍摄并对其拍摄图像进行图像处理，从而能够对由吸嘴43所要吸附的裸片31的位置进行识别。
裸片供给装置11的控制装置(未图示)作为权利要求书中所述的图像处理单元而发挥作用，对利用相机42拍摄切割片34上的裸片31中的所要吸附的裸片31而得到的图像进行处理，并对该裸片31的位置进行识别，来确定该裸片31的顶起位置以及吸附位置，如图5所示，利用顶起筒37的顶起销39将切割片34中的所要拾取(吸附)的裸片31的粘贴部分从其下方局部地顶起，从而将该裸片31的粘贴部分从切割片34部分地剥离而使裸片31浮起成易于拾取的状态，并利用吸嘴43对该裸片31进行吸附拾取。
然而，如果使用由晶片张设体30的制造商提供的产品规格(例如晶片的尺寸、裸片31的尺寸、裸片31之间的间隔、裸片31的配置信息等)的数据，则能够对切割片34上的各裸片31的位置进行推定，但是因为产品偏差(切割片34的扩张的偏差、晶片的XY方向的倾斜等)而在裸片31的推定位置上产生误差。另外，即使裸片31的吸附位置、顶起位置稍微错位，如果其错位量较小，则也能够充分地吸附裸片31。
考虑到这些情形，在本实施例中，如图6所示，在切割片34上的裸片31中，例如间隔一个裸片(或间隔多个裸片)地间歇地设定由相机42拍摄的裸片31(以下称作“拍摄裸片”)，对于拍摄裸片，利用图像处理对该拍摄裸片的位置进行识别而执行该拍摄裸片的顶起动作以及吸附动作，对于没有利用相机42进行拍摄的裸片31(以下称作“非拍摄裸片”)，以相邻的上次拍摄结束后的拍摄裸片的识别位置为基准而对该非拍摄裸片的位置进行推定，从而执行该非拍摄裸片的顶起动作以及吸附动作。
在此，对于非拍摄裸片的位置，以相邻的上次拍摄结束后的拍摄裸片的识别位置为基准而进行推定的方法使用上次拍摄结束后的拍摄裸片的识别位置和如下信息(a)～(d)等而在几何学上算出即可。
(a)从上次拍摄结束后的拍摄裸片到作为对象的非拍摄裸片的裸片31的数目
(b)裸片31的尺寸
(c)相邻的裸片31之间的间隔
(d)晶片的XY方向的倾斜(裸片31的排列的倾斜)
如果如本实施例所示地以相邻的上次拍摄结束后的拍摄裸片的识别位置为基准而对非拍摄裸片的位置进行推定，则能够将由相机42拍摄的裸片31的数目降低到切割片34上的裸片31的总数的一半以下，因此能够大幅度地缩短平均一张晶片的合计拍摄图像处理时间，能够增大缩短平均一张晶片的裸片供给时间的效果。并且，通过以相邻的上次拍摄结束后的拍摄裸片的识别位置为基准而对非拍摄裸片的位置进行推定，能够减小该非拍摄裸片的位置的推定误差，也能够稳定地进行非拍摄裸片的顶起动作以及吸附动作。
通常，由于在切割片34上的裸片31中包含不合格裸片，因此由制造商提供表示切割片34上的裸片31是否合格的晶片映射数据的情况较多。因此，在本实施例中，基于晶片映射数据对合格裸片和不合格裸片进行判别，仅对合格裸片进行顶起动作以及吸附动作。
在该情况下，对于不合格裸片，也可以不进行所有的不合格裸片的图像处理，但是在不合格裸片连续排列的情况下，当连续排列的不合格裸片的数目变多时，到下一次进行拍摄的合格裸片的距离变长。因此，如图7所示，在裸片31的排列变形的情况下，当到下一次进行拍摄的合格裸片的距离变长时，下一次进行拍摄的合格裸片的位置的推定误差变大。因此，在由相机对下一个合格裸片进行拍摄时，有可能会将错误的位置的裸片31误判定为下一个合格裸片。
作为该对策，在本实施例中，对于不合格裸片不进行顶起动作以及吸附动作，但是在不合格裸片以预定数目以上(例如两个以上或三个以上)连续排列的情况下，由相机42间隔一个裸片(或间隔多个裸片)地对该不合格裸片进行拍摄，利用图像处理对该不合格裸片的位置进行识别，以该不合格裸片的位置为基准而对下一次进行拍摄的裸片31(不合格裸片或合格裸片)的位置进行推定，在对下一个裸片31进行拍摄时，将该裸片31的推定位置作为目标拍摄位置，由相机42对该裸片31进行拍摄，利用图像处理对该裸片31的位置进行识别。
这样一来，即使在由于不合格裸片连续并较多地排列而到下一次进行拍摄的合格裸片的距离较长的情况下，也反复进行由相机42间隔一个裸片(或间隔多个裸片)地对不合格裸片进行拍摄而对该不合格裸片的位置进行识别并以该不合格裸片的识别位置为基准对下一次进行拍摄的不合格裸片(或合格裸片)的位置进行推定这样的处理，由此能够减小下一次进行拍摄的合格裸片的位置的推定误差，能够事先防止将错误位置的裸片31误判定为下一个合格裸片。
此外，在本实施例中，在对非拍摄裸片的位置进行推定时，作为与该非拍摄裸片相邻的拍摄裸片的识别位置，使用上次拍摄结束后的拍摄裸片的识别位置而对该非拍摄裸片的位置进行推定，但是在将切割片上的吸附结束后的裸片的识别位置存储于存储器并且与作为位置推定对象的非拍摄裸片最接近的裸片是吸附结束后的裸片的情况下，也可以以该吸附结束后的裸片的识别位置为基准而对下一次进行拍摄的裸片的位置进行推定。
另外，在本实施例中，将合格裸片的拍摄间隔和不合格裸片的拍摄间隔设定为相同，但是也可以将不合格裸片的拍摄间隔设定得比合格裸片的拍摄间隔长。
另外，在本实施例中，由相机42间歇地对合格裸片和不合格裸片这两方进行拍摄而对该裸片的位置进行识别，但是例如在由于合格裸片的吸附位置/顶起位置的容许误差较小而间歇地进行拍摄不满足合格裸片的吸附位置/顶起位置的要求精度的情况下，也可以为，对于合格裸片，由相机42对所有的合格裸片进行拍摄而对该裸片的位置进行识别，对于不合格裸片，在不合格裸片以预定数目以上(例如两个以上或三个以上)连续排列的情况下，由相机42对该不合格裸片间歇地进行拍摄，利用图像处理对该不合格裸片的位置进行识别，以该不合格裸片的位置为基准而对下一次进行拍摄的裸片(不合格裸片或合格裸片)的位置进行推定，在对下一个裸片进行拍摄时，将该裸片的推定位置作为目标拍摄位置，由相机42对该裸片进行拍摄，利用图像处理对该裸片的位置进行识别。
另外，本实施例的裸片供给装置11构成为吸附头41和相机42利用XY移动机构25而一体地沿XY方向移动，但是也可以构成为，吸附头41和相机42仅沿X方向移动，并且，晶片托盘32在托盘拉出台23上沿Y方向移动，从而使作为拍摄对象/吸附对象的裸片31的位置沿XY方向移动。
除此之外，本发明也可以对裸片供给装置11的结构、晶片托盘32的结构适当地进行变更等，能够在不脱离要旨的范围内进行各种变更而实施，这是不言而喻的。
附图标记说明
11…裸片供给装置，22…料仓保持部，23…托盘拉出台，25…XY移动机构，28…顶起单元，30…晶片张设体，31…裸片，32…晶片托盘，33…晶片安装板，34…切割片，37…顶起筒，39…顶起销，41…吸附头，42…相机，43…吸嘴。

Claims (4)

1.一种裸片供给装置，具备：晶片张设体，张设有切割片，所述切割片粘贴有以分割为多个裸片的方式被切割的晶片且能够伸缩；及顶起机构，使配置于所述切割片的下方的顶起销上下移动，在使吸嘴下降而吸附并拾取所述切割片上的裸片时，所述裸片供给装置利用所述顶起销将所述切割片中的所要吸附的裸片的粘贴部分顶起而将所述裸片的粘贴部分从所述切割片剥离，将所述裸片吸附于所述吸嘴而从所述切割片进行拾取，
所述裸片供给装置的特征在于，
具备图像处理单元，所述图像处理单元对由相机拍摄所述切割片上的裸片而得到的图像进行处理而对所述裸片的位置进行识别，
在所述切割片上的裸片中，间隔一个或多个裸片地设定由所述相机拍摄的裸片(以下称作“拍摄裸片”)，对于所述拍摄裸片，利用所述图像处理单元对所述拍摄裸片的位置进行识别而执行所述拍摄裸片的顶起动作及吸附动作，对于没有由所述相机拍摄的裸片(以下称作“非拍摄裸片”)，以所述拍摄裸片的识别位置为基准而对所述非拍摄裸片的位置进行推定，而执行所述非拍摄裸片的顶起动作及吸附动作。
2.根据权利要求1所述的裸片供给装置，其特征在于，
基于表示所述切割片上的裸片是否合格的晶片映射数据而对合格裸片和不合格裸片进行判别，仅对合格裸片进行顶起动作及吸附动作，对于不合格裸片则不进行顶起动作以及吸附动作，但是对于作为所述拍摄裸片的不合格裸片则利用所述图像处理单元对所述不合格裸片的位置进行识别。
3.根据权利要求1或2所述的裸片供给装置，其特征在于，
每当利用所述图像处理单元对所述拍摄裸片的位置进行识别时，以所述拍摄裸片的位置为基准而对下一个拍摄裸片的位置进行推定，在对下一个拍摄裸片进行拍摄时，将所述拍摄裸片的推定位置作为目标拍摄位置，由所述相机对所述拍摄裸片进行拍摄，利用所述图像处理单元对所述拍摄裸片的位置进行识别。
4.一种裸片供给装置，具备：晶片供给体，张设有切割片，所述切割片粘贴有以分割为多个裸片的方式被切割的晶片且能够伸缩；及顶起机构，使配置于所述切割片的下方的顶起销上下移动，在使吸嘴下降而吸附并拾取所述切割片上的裸片时，所述裸片供给装置利用所述顶起销将所述切割片中的所要吸附的裸片的粘贴部分顶起而将所述裸片的粘贴部分从所述切割片剥离，将所述裸片吸附于所述吸嘴而从所述切割片进行拾取，
所述裸片供给装置的特征在于，
具备图像处理单元，所述图像处理单元对由相机拍摄所述切割片上的裸片而得到的图像进行处理而对所述裸片的位置进行识别，
基于表示所述切割片上的裸片是否合格的晶片映射数据而对合格裸片和不合格裸片进行判别，在不合格裸片以预定数目以上连续排列的情况下，由所述相机间隔一个或多个裸片地对所述不合格裸片进行拍摄，利用所述图像处理单元对所述不合格裸片的位置进行识别，以所述不合格裸片的位置为基准而对下一次进行拍摄的裸片的位置进行推定，在对下一个裸片进行拍摄时，将所述裸片的推定位置作为目标拍摄位置，由所述相机对所述裸片进行拍摄，利用所述图像处理单元对所述裸片的位置进行识别。
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