CN106998646A - 芯片部件贴装机及芯片部件贴装机的误差最小化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种芯片部件贴装机及芯片部件贴装机的误差最小化方法。根据本发明之一实施例的芯片部件贴装机包括：支吊架，可沿平行布置的第一、第二导轨进行往复运动；安装头，在支吊架上沿相对于支吊架的移动方向垂直的方向移动，并将部件吸附或者安装；摄像机，通过拍摄所述部件而辨识所述部件；第一驱动马达，使支吊架沿第一导轨移动；第二驱动马达，使支吊架沿第二导轨移动；第一驱动器，通过施加电流而驱动所述第一驱动马达；第二驱动器，通过施加电流而驱动所述第二驱动马达；第一、第二驱动器控制部，分别控制第一、第二驱动器；判断部，当第一、第二驱动马达中的一个停止驱动时，判断支吊架的位置误差值是否等于或小于已设定误差值。

Description

芯片部件贴装机及芯片部件贴装机的误差最小化方法

技术领域

本发明涉及一种芯片部件贴装机及芯片部件贴装机的误差最小化方法，尤其涉及一种可使由歪斜(skew)变形引起的安装程度误差最小化的芯片部件贴装机及芯片部件贴装机的误差最小化方法。

背景技术

倒装芯片贴装机(flip chip mounter)作为半导体工艺设备，安装程度成为设备性能的主要事项，近来要求8μm至5μm级别的安装程度。

为此，支吊架(gantry)机构物的变形最小化较为重要，以往在组装支吊架机构时使垂直度(perpendicularity)得到保持。然而，在将电源施加于驱动马达的瞬间，发生两侧马达的力的不平衡，从而出现机构物以预定角度扭歪的现象，这被称为歪斜(skew)。

对于倒装芯片贴装机而言，由于贴附在支吊架的头中设置有辨识用摄像机，因此如果发生歪斜变形，则摄像机的位置也会一起变化，于是存在对安装程度造成直接影响的问题。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献01)韩国公开专利公报第10-2005-0041932号(2005.05.04)

发明内容

对此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种可使由歪斜(skew)变形引起的安装程度误差最小化的芯片部件贴装机及芯片部件贴装机的误差最小化方法。

本发明的技术问题并不局限于如上所述的技术问题，本领域技术人员想必可通过如下所述的记载而明确理解未提及的其他技术问题。

为了解决如上所述的技术问题，根据本发明之一实施例的芯片部件贴装机，包括：支吊架，能够沿平行布置的第一导轨和第二导轨而进行往复运动；安装头，在所述支吊架上沿相对于所述支吊架的移动方向垂直的方向移动，并将部件吸附或者安装；摄像机，通过拍摄所述部件而辨识所述部件；第一驱动马达，用于使所述支吊架沿所述第一导轨移动；第二驱动马达，用于使所述支吊架沿所述第二导轨移动；第一驱动器，通过施加电流而驱动所述第一驱动马达；第二驱动器，通过施加电流而驱动所述第二驱动马达；第一驱动器控制部和第二驱动器控制部，分别控制所述第一驱动器和第二驱动器；判断部，当所述第一驱动马达和第二驱动马达中的一个停止驱动时，判断所述支吊架的位置误差值是否等于或小于已设定误差值。

并且，为了解决如上所述的技术问题，根据本发明之一实施例的芯片部件贴装机的误差最小化方法，包括如下步骤：支吊架沿平行布置的第一导轨和第二导轨移动；当包含于所述支吊架的安装头到达部件的吸附或安装位置时，存储部存储支吊架稳定化起始时间；判断部判断所述支吊架的位置误差值是否等于或小于已设定误差值；当所述判断部判断出所述支吊架的位置误差值等于或小于已设定误差值时，所述存储部还存储支吊架稳定化完毕时间。

其他实施例的具体事项包含于详细的说明及附图中。

本发明的实施例至少具有如下的技术效果。

即，根据本发明的实施例的芯片部件贴装机及芯片部件贴装机的误差最小化方法可实现沿着导轨进行往复运动的支吊架因相对于行进方向而不平衡所致的歪斜而发生的安装误差的最小化。

本发明的技术效果并不局限于以上举例的内容，更加多样的技术效果包含于本说明书内。

附图说明

图1为表示根据本发明的实施例的芯片部件贴装机的图。

图2为表示图1的芯片部件贴装机的歪斜发生状态的图。

图3为表示根据本发明的一个实施例的芯片部件贴装机的构造的模块图。

图4为表示根据本发明的实施例的芯片部件贴装机的误差最小化方法的流程图。

图5为表示根据本发明的一个实施例的芯片部件贴装机的误差最小化方法得到执行的结果的曲线图。

符号说明

100：导轨 101：第一驱动马达

102：第二驱动马达 110：支吊架

120：安装头 121：摄像机

131：第一驱动器 132：第二驱动器

131a：第一动力线 132a：第二动力线

200：控制部

具体实施方式

参考以下结合附图而详细阐述的实施例就会明确理解本发明的优点、特征及用于达到目的之方法。然而，本发明并不局限于以下披露的实施例，其可以由互不相同的多样的形态实现，提供本实施例仅用于使本发明的公开得以完整，并旨在将本发明的范围完整地告知本发明所属的技术领域中具备基本知识的人员，本发明仅由权利要求书记载的范围定义。

本说明书中使用的术语仅用于说明实施例，并非旨在限定本发明。在本说明书中，单数型包括复数型，除非语句中另有特别表明。说明书中使用的术语“包括(comprises)”和/或“包含有(comprising)”以除所提及的构成要素、步骤、操作和/或元件之外的一个以上的其他构成要素、步骤、操作和/或元件的存在性或可附加性的含义使用。另外，“和/或”包括所提及的各个项目以及一种以上的所有组合。

而且，以下将会参考作为本发明的理想化的示例图的剖视图和/或概略图而对本说明书中记载的实施例进行说明。因此，示例图的形态可根据制造技术和/或允许误差等而变形。所以，本发明的实施例并不局限于图示的特定形态，而是也包括根据制造工艺而派生的形态。并且，在图示于本发明的各个附图中，可能考虑到说明的方便性而将各个构成要素不同程度地放大或缩小示出。贯穿整个说明书，相同的附图标记指代相同的构成要素。

以下，根据本发明的实施例，通过参考用于说明芯片部件贴装机及芯片部件贴装机的误差最小化方法的附图而对本发明进行说明。

图1表示根据本发明的一个实施例的芯片部件贴装机。

如图1所示，根据本发明的一个实施例的芯片部件贴装机可包括：支吊架110，可沿平行布置的导轨进行往复运动；安装头120，在支吊架110上可沿相对于支吊架110的移动方向垂直(直角)的方向移动；摄像机121，贴附于安装头120，可执行用于辨识所述部件的拍摄。

支吊架110可形成为具有沿X方向的长度的杆(bar)状，以使安装头120能够沿Y方向移动，所述安装头120用于在基座(未图示)上将多样的电子部件逐个分别供应到其部件吸附及安装位置。

所述基座上可包括作为用于将多样的电子部件逐个分别供应到其部件的吸附及安装位置的部件供应装置的支吊架110和安装头120。

支吊架110在下侧可沿至少2个导轨100而朝Y轴方向移动。在此，支吊架110的下侧包括未图示的驱动轮等部件，这样的部件在结合于导轨100的状态下旋转，从而使支吊架110的往复运动得以实现。

并且，可分别布置有用于驱动所述驱动轮的第一驱动马达101和第二驱动马达102。支吊架110借助于各个驱动马达101、102而沿着导轨100朝向Y轴方向移动，据此使结合于支吊架110的安装头120移动到部件吸附或安装位置。

可按如下方式包括安装头120：能够朝向作为沿着支吊架110的长度方向的方向，(即，X轴方向)进行往复移动。当安装头120借助于各个驱动马达101、102而到达Y轴方向的吸附或安装位置时，驱动马达101、102的旋转将停止，且安装头120沿着X轴方向移动，从而最终会到达吸附或安装位置。

安装头120可包括至少一个的吸嘴(未图示)以用于将部件进行吸附或者安装。而且，安装头120还可以包括用于在设定的位置对部件执行图像辨识的摄像机121。

摄像机121在从部件吸附到部件安装为止的支吊架110移动过程中接收吸附支撑于各个吸嘴(未图示)的所有电子部件的图像并对其进行辨识。

还可以包括控制部200，以实现朝向安装头120的吸附或安装位置的移动。控制部200可分别控制用于驱动第一驱动马达101的第一驱动器131及用于驱动第二驱动马达102的第二驱动器132。

控制部200控制第一驱动器131，从第一驱动器131电连接的第一动力线131a可连接于第一驱动马达101，而且控制部200控制第二驱动器132，其中，从第二驱动器132电连接的第二动力线132a可连接于第二驱动马达102。

于是，第一驱动器131和第二驱动器132在从控制部200接收到位置控制的情况下，将会经由第一动力线131a和第二动力线132a而将电流施加到第一驱动马达101和第二驱动马达102。

图2表示图1的芯片部件贴装机的歪斜发生状态。

如图2所示，当控制两个驱动马达101、102而使支吊架110移动时，发生沿着Y1轴和Y2轴移动的各个驱动马达101、102的位置错偏的情况。可以将这样的支吊架110以构成相对于X轴并不平行的斜(skew)轴的状态错偏的现象定义为歪斜(skew)。

图3为表示根据本发明的一个实施例的芯片部件贴装机的构造的模块图。

如图3所示，根据本发明的一个实施例的芯片部件贴装机的控制部200包括第一驱动器控制部201、第二驱动器控制部202、存储部203。

第一驱动器控制部201将控制信号传递给第一驱动器131。第一驱动器131根据所述控制信号而将电流经由第一动力线131a施加到第一驱动马达101。

另外，第二驱动器控制部202将控制信号传递给第二驱动器132。第二驱动器132根据所述控制信号而将电流经由第二动力线132a施加到第二驱动马达102。

所述第一驱动马达101和第二驱动马达102接收所述电流的施加，从而使驱动轮等部件旋转，且所述部件在结合于导轨100的状态下进行旋转，从而实现支吊架110的往复运动。

存储部203将支吊架稳定化时间进行存储。当支吊架110的安装头120到达部件吸附或安装位置时，第一驱动马达101和第二驱动马达102相互之间到达所述位置所需的时间的误差可能在某种程度范围内发生。例如，有可能第一驱动马达101判断为支吊架110的安装头120到达了部件吸附或安装位置而停止驱动，然而第二驱动马达102却判断为尚未到达而继续驱动之后在经过微小的时间后才停止驱动。所谓的支吊架稳定化时间是指这种微小的时间误差减小而使支吊架稳定化所花费的时间。首先，当支吊架110的安装头120到达部件吸附或安装位置时，存储部203将支吊架稳定化起始时间进行存储。另外，如果沿X轴、Y轴及斜轴的位置误差值(error value)小于已设定误差值，则意味着支吊架110的稳定化完毕。存储部203将此时的时间也进行存储。于是，支吊架稳定化起始时间和完毕时间均可得到存储。此外，通过计算支吊架稳定化起始时间与支吊架稳定化完毕时间之间的时间，可测定支吊架稳定化时间。

判断部204判断沿X轴、Y轴及斜轴的位置误差值是否等于或小于已设定误差值。如果所述位置误差值等于或小于已设定误差值，则就在那时所述存储部203存储支吊架稳定化完毕时间。而且，判断部204判断支吊架稳定化时间是否大于已设定稳定化时间。如果支吊架稳定化时间大于已设定稳定化时间，则摄像机121执行部件辨识，如果支吊架稳定化时间不大于已设定稳定化时间，则警告发生部(未图示)发出警告。

以下，对可使由歪斜引起的安装头120的安装误差最小化的方法进行说明。

图4为表示根据本发明的一个实施例的芯片部件贴装机的误差最小化方法的流程图。

如图4所示，根据本发明的一个实施例的利用芯片部件贴装机装置而执行的芯片部件贴装机的误差最小化方法首先对用于使支吊架移动的控制进行初始化(S100)。

在步骤S100之后，对于到支吊架110的目标位置为止的所需时间进行计时(S110)。

在步骤S110之后，对各个驱动马达101、102执行驱动控制以使支吊架110分别朝向沿X、Y轴的方向移动(S120)。其中，电流经由第一动力线131a和第二动力线132a而施加到各个驱动马达101、102，其中，所述第一动力线131a和第二动力线132a分别连接于接收控制部200的控制信号的第一驱动器131和第二驱动器132。

在步骤S120之后，通过编码器(encoder)确认安装头120是否到达部件吸附或安装位置(S130)。其中，在各个驱动马达中设置有编码器(未图示)，并可通过来自这种编码器的脉冲信号而掌握安装头120的位置。

如果不满足步骤S130的条件，则可以反复执行S130步骤，而如果满足步骤S130的条件，则执行控制以使支吊架110沿X轴和Y轴移动。

在步骤S130之后，将支吊架110的稳定化开启的时间进行存储(S140)。

然后，判断支吊架110的沿X轴、Y轴及斜轴的位置误差值是否等于或小于已设定误差值(S141、S142、S143)。此时，已设定误差值例如可设定为1μm，并判断支吊架110的X轴、Y轴及斜轴位置误差值是否均小于或等于1μm(S150)。

图5为表示根据本发明的一个实施例的芯片部件贴装机的误差最小化方法得到执行的结果的曲线图。

如果利用根据本发明的一个实施例的芯片部件贴装机的误差最小化装置而执行芯片部件贴装机的误差最小化方法，则如图5所示，可最小化由歪斜引发的安装误差。以下，具体说明所述S150步骤。

在支吊架110移动之后，沿X轴、Y轴及斜轴的位置误差值随着时间而变化。在图5中，只对斜(Skew)轴将其结果用曲线图进行了图示，然而针对X轴及Y轴，其结果也类似于图5。控制部200通过编码器(未图示)掌握安装头120的位置，据此确认支吊架110是否到达部件吸附或安装位置。如果支吊架110到达了部件吸附或安装位置，则第一驱动马达101和第二驱动马达102中支吊架110率先到达之处的驱动马达101、102将会停止驱动。另外，在经过微小的时间之后，剩下驱动马达101、102的驱动也将会停止。控制部200判断在所述微小的时间之间沿着斜轴的位置误差值是否等于或小于已设定误差值。

如果步骤S150的三种条件均得到满足，即，判断不仅斜轴，是否连沿着X轴及Y轴的位置误差值也等于或小于已设定误差值。如果位置误差值等于或小于已设定误差值，则将支吊架110的稳定化完毕时间进行存储(S 160)。

然后，判断支吊架110的稳定化时间是否大于已设定稳定化时间(S170)。在此，已设定稳定化时间可基于多次的实验而设定为平均值。

如果不满足步骤S170的条件，则发出警告(S172)。在此，如果满足步骤S170的条件，则摄像机121执行辨识动作，或者安装头120开始安装。

即，按照根据本发明的一个实施例的芯片部件贴装机的误差最小化方法，在将支吊架稳定化时间与已设定值进行比较之后执行摄像机辨识或安装头的部件安装，因此可以减少安装头及支吊架的运行时间，并实现生产效率的极大化。

以上，通过参考所附的图而对本发明的实施例进行了说明，然而本发明所属的技术领域中具备基本知识的人员可在不改变本发明的技术思想或必要特征的前提下以其他具体形态加以实施，这一点想必可以理解。因此，以上记载的实施例在所有方面均为示例性的，不应理解为限定性记载。比起上述详细的说明，本发明的范围由权利要求书记载的范围来表现，且应当解释为从权利要求书记载的含义、范围及其等同概念中导出的所有变更或变形的形态都包含于本发明的范围。

Claims (15)

1.一种芯片部件贴装机，包括：

支吊架，能够沿平行布置的第一导轨和第二导轨而进行往复运动；

安装头，在所述支吊架上沿相对于所述支吊架的移动方向垂直的方向移动，并将部件吸附或者安装；

摄像机，通过拍摄所述部件而辨识所述部件；

第一驱动马达，用于使所述支吊架沿所述第一导轨移动；

第二驱动马达，用于使所述支吊架沿所述第二导轨移动；

第一驱动器，通过施加电流而驱动所述第一驱动马达；

第二驱动器，通过施加电流而驱动所述第二驱动马达；

第一驱动器控制部和第二驱动器控制部，分别控制所述第一驱动器和第二驱动器；以及

判断部，当所述第一驱动马达和第二驱动马达中的一个停止驱动时，判断所述支吊架的位置误差值是否等于或小于已设定误差值。

2.如权利要求1所述的芯片部件贴装机，其中，还包括：

存储部，在所述支吊架沿所述导轨移动之后，当所述安装头到达所述部件的吸附或安装位置时，存储支吊架稳定化起始时间。

3.如权利要求2所述的芯片部件贴装机，其中，当所述判断部判断出所述支吊架的位置误差值等于或小于已设定误差值时，所述存储部还存储支吊架稳定化完毕时间。

4.如权利要求3所述的芯片部件贴装机，其中，所述判断部用于判断支吊架稳定化时间是否大于已设定稳定化时间，所述支吊架稳定化时间为存储于所述存储部的支吊架稳定化起始时间与支吊架稳定化完毕时间之间的时间。

5.如权利要求4所述的芯片部件贴装机，其中，如果所述支吊架稳定化时间大于所述已设定稳定化时间，则所述摄像机执行所述部件的辨识。

6.如权利要求4所述的芯片部件贴装机，其中，还包括：

警告发生部，当所述支吊架稳定化时间不大于所述已设定稳定化时间时，发出警告。

7.如权利要求1所述的芯片部件贴装机，其中，还包括：

编码器，在所述支吊架沿所述导轨移动之后，确认所述安装头是否到达所述部件的吸附或安装位置。

8.如权利要求7所述的芯片部件贴装机，其中，所述编码器形成为多个而分别设置于所述第一驱动马达和第二驱动马达，并通过脉冲信号掌握所述安装头的位置。

9.如权利要求1所述的芯片部件贴装机，其中，所述支吊架的位置误差值包括：

所述支吊架的X轴位置误差值；

所述支吊架的Y轴位置误差值；以及

所述支吊架的斜轴位置误差值。

10.一种芯片部件贴装机的误差最小化方法，包括如下步骤：

支吊架沿平行布置的第一导轨和第二导轨移动；

当包含于所述支吊架的安装头到达部件的吸附或安装位置时，存储部存储支吊架稳定化起始时间；

判断部判断所述支吊架的位置误差值是否等于或小于已设定误差值；

当所述判断部判断出所述支吊架的位置误差值等于或小于已设定误差值时，所述存储部还存储支吊架稳定化完毕时间。

11.如权利要求10所述的芯片部件贴装机的误差最小化方法，其中，在还存储所述支吊架稳定化完毕时间的步骤中，还包括如下步骤：

所述判断部判断支吊架稳定化时间是否大于已设定稳定化时间，所述支吊架稳定化时间为存储于所述存储部的支吊架稳定化起始时间与支吊架稳定化完毕时间之间的时间。

12.如权利要求11所述的芯片部件贴装机的误差最小化方法，其中，还包括如下步骤：

当所述支吊架稳定化时间大于所述已设定稳定化时间时，所述摄像机执行所述部件的辨识。

13.如权利要求11所述的芯片部件贴装机的误差最小化方法，其中，还包括如下步骤：

当所述支吊架稳定化时间不大于所述已设定稳定化时间时，警告发生部发出警告。

14.如权利要求10所述的芯片部件贴装机的误差最小化方法，其中，在所述支吊架沿所述第一导轨和第二导轨移动的步骤中，还包括如下步骤：

编码器确认所述安装头是否到达所述部件的吸附或安装位置。

15.如权利要求10所述的芯片部件贴装机的误差最小化方法，其中，所述支吊架的位置误差值包括：

所述支吊架的X轴位置误差值；

所述支吊架的Y轴位置误差值；以及

所述支吊架的斜轴位置误差值。