CN107079619B - 安装装置与测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种安装装置与测量方法,将电子零件安装于基板的安装装置包括:安装工具(14),利用作为前端面的保持面(14a)来保持电子零件;移动机构,使安装工具(14)相对于基板相对地移动;角度检测机构,对保持于保持面(14a)的平板状的测量夹具(64)的斜度进行测量;以及控制部,对安装装置的驱动进行控制,控制部在保持面(14a)的检查时,使安装工具(14)保持测量夹具(64),并且使角度检测机构对测量夹具(64)的斜度进行测量。由此,提供一种安装装置,可更准确地测量安装工具的保持面的状态。

Description

安装装置与测量方法
技术领域
本发明涉及一种将电子零件安装于基板的安装装置、以及对在安装装置中保持电子零件的安装工具的保持面的状态进行测量的测量方法。
背景技术
近年来,实现了如下的方法(approach):伴随电子装置的高性能化、高功能化,对构成所述电子装置的电子零件附加多种功能,从而即便电子零件自身大型化,也可实现作为电子装置的小型高功能化。伴随此,在将电子零件安装于基板上时,为了获得凸块与电极间的优选的接合状态,而寻求使分散地配置于一定程度以上的区域的所有凸块均等地与电极接触,且附加均等的负载。而且,近年来,也使用有对电子零件附加光学功能者,从而期望所述电子零件维持高平行度(parallelism)地接合于附加了光波导等的电路基板。
因此,以前,提出在将电子零件安装于基板的安装装置中,在安装电子零件之前,对保持所述电子零件的安装工具的保持面的平行度进行测量或对斜度进行调整。
例如,专利文献1中揭示了如下技术:将接触销埋设于基板平台的表面,使安装部(安装工具)下降,使电子零件的吸附面(保持面)的多个部位与接触销前端接触,求出此时的安装部与安装单元的相对移动量,并根据所述相对移动量来以数值形式获得与基板平台吸附面的平行度。根据所述技术,可相对简单地测量安装工具的保持面的平行度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本专利特开2014-17328号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,专利文献1的技术中,根据使接触销仅与安装工具的保持面的特定部位接触的结果,来测量保持面的平行度。然而,通常在安装工具的保持面形成着与负压发生源连通的抽吸孔或与所述抽吸孔连通的抽吸槽。专利文献1的技术中,在接触销与所述抽吸孔或抽吸槽的形成部位接触的情况下,专利文献1的技术无法正常地测量保持面的平行度。当然,为了使接触销不与抽吸孔或抽吸槽接触,可预先对安装工具的移动位置进行控制。然而,抽吸孔或抽吸槽的位置或形状根据安装装置的种类或安装对象的电子零件种类等的不同而有多种,从而根据所述抽吸孔或抽吸槽的位置或形状来变更安装工具的移动程序将会耗费功夫。
而且,专利文献1的技术中,虽可测量保持面的平行度,但无法检测异物对保持面的附着。亦即,安装步骤的过程中,保持面上有时会附着粉尘等异物。在附着所述异物的状态下利用保持面来对电子零件进行抽吸保持时,电子零件成为相对于保持面倾斜的状态。所述情况下,即便保持了保持面的平行度,也无法保持电子零件的平行度,从而导致安装精度的降低。
因此,本实施方式的目的在于提供一种可更准确地测量安装工具的保持面的状态的安装装置以及测量方法。
解决问题的技术手段
本发明的安装装置将电子零件安装于基板,包括:安装工具,由作为前端面的保持面来保持电子零件;移动机构,使安装工具相对于基板相对地进行移动;平板状的测量夹具,保持于保持面;角度检测机构,对测量夹具的斜度进行测量;以及控制部,对安装装置的驱动进行控制,控制部在保持面的检查时,使安装工具保持测量夹具,并且使角度检测机构对测量夹具的斜度进行测量。
优选的方式中,角度检测机构包括:接触销,朝向保持面突出并被固定住;运算部,根据位置信息来运算测量夹具的斜度,所述位置信息是使接触销依次与保持在保持面的测量夹具的表面的多个部位接触时的安装工具的相对的位置信息。
另一优选的方式中,控制部根据测量的斜度来调整保持面的斜度。另一优选的方式中,安装工具还包括将所述安装工具的姿势锁定或解除锁定的工具支持机构,控制部在工具支持机构解除安装工具的姿势锁定的状态下,经由测量夹具将保持面的一部分按压至接触销,由此来调整保持面的斜度。另一优选的方式中,测量夹具为覆盖保持面整体的尺寸。
作为另一本发明的测量方法,使用将电子零件安装于基板的安装装置,来测量保持电子零件的安装工具的保持面的状态,所述测量方法包括下述步骤:准备安装装置,所述安装装置包括:利用作为前端面的保持面来保持电子零件的安装工具、以及测量保持于保持面的平板状的测量夹具的斜度的角度检测机构;利用安装工具的保持面来保持平板状的测量夹具;使用搭载于安装装置的角度测量机构来对测量夹具的斜度进行测量;以及根据保持的测量夹具的斜度来判断保持面是否优良。
发明的效果
根据本发明,因使安装工具保持测量夹具并对所述测量夹具的斜度进行测量,故可不受到形成于安装工具的保持面的抽吸孔或抽吸槽的影响来测量保持面的斜度或有无异物。
附图说明
图1(a)是作为本发明的实施方式的安装装置的立体图。
图1(b)是安装装置的主要部分放大图。
图2是安装装置的概略构成图。
图3是安装工具的正面图。
图4是图3的A-A剖面图。
图5是表示工具支持机构的构成的图。
图6是保持面的底面图。
图7(a)、图7(b)是表示保持面的检查的情况的图。
图8是表示保持面的检查·调整的流程的流程图。
图9是表示保持面的检查的流程的流程图。
图10是表示保持面的调整的流程的流程图。
图11是表示现有的保持面的检查的情况的图。
图12是表示现有的保持面的检查的情况的图。
符号的说明
10:安装装置
11:基底
12:安装头
14:安装工具
14a:保持面
14b:抽吸孔
14c:抽吸槽
16:基底构件
17:Z轴导轨
18:Z轴马达
20:联轴器
22:导螺杆
24:移动体
26:马达保持器
28:移动区块
30:音圈马达
32:定子
34:转子
36:滑动轴
38:测力器
42:线性标尺
44:保护构件
45:工具支持机构
46:固定部
46a:空腔部
47:可动部
48:磁铁
49:泵
50:基板平台
52:XY平台
54:框架
60:接触销
62:夹具平台
64:测量夹具
66:相机单元
70:控制部
72;CPU
74:存储器
76:数据界面
100:基板
102:污物
104:半导体芯片
S10~S32、S40~S54、S60~S76:步骤
X、Y、Z:轴
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1(a)是作为本发明的实施方式的电子零件的安装装置10的立体图,图1(b)是安装装置10的主要部分放大图。而且,图2是安装装置的概略构成图,图3是安装头12的正面图,图4是图3的A-A剖面图。
安装装置10是将作为电子零件的半导体芯片以面朝下(face down)的状态安装于基板100上的装置,例如为覆晶(flip chip)安装装置。安装装置10包括:具备安装工具14的安装头12或将半导体芯片供给至安装工具14的芯片供给部件(未图示),载置着基板100的基板平台50,以及使基板平台50沿XY方向(水平方向)移动的XY平台52等。
半导体芯片由芯片供给部件而供给至安装工具14。关于芯片供给部件的构成,考虑有多种,例如,考虑利用中转臂自载置于晶片平台的晶片中拾取半导体芯片并移送至中转平台的构成。所述情况下,XY平台52将中转平台移送至安装工具14的正下方,安装工具14自位于正下方的中转平台拾取半导体芯片。
若利用安装工具14拾取半导体芯片,则继而利用XY平台52将基板100移送至安装工具14的正下方。若成为所述状态,则安装工具14朝向基板100下降,并将抽吸保持于前端的半导体芯片压接并安装于基板100。
安装头12固接于自安装装置10的基底11立足的框架54,其水平位置为固定。在与安装头12相向的位置设置着保持基板100的基板平台50。所述基板平台50上装入有对基板100进行加热的加热装置等。基板平台50设置于XY平台52上,根据来自控制部70的指示,适当地沿水平方向移动。
而且,在基板平台50的附近,还设置着接触销60或载置有测量夹具64的夹具平台62、相机单元66等。接触销60以及测量夹具64均用于对安装工具14的保持面14a的状态进行检查·调整。
接触销60设置于XY平台52中的基板平台50的附近,为向上侧(亦即安装工具14侧)突出的销。所述接触销60由热膨胀系数低的金属,例如以瑙比纳特(Nobinite)(注册商标)的制品名而为人所知的铸铁系材料而制作。接触销60的前端为圆锥形,能够以一点而与抽吸保持于安装工具14的测量夹具64进行接触。所述接触销60与进行运算处理的安装装置10的控制部70作为对保持于安装工具14的测量夹具64的斜度进行测量的角度检测机构发挥功能。
测量夹具64是在保持面14a的检查时由保持面14a抽吸保持的板(plate)。所述测量夹具64为厚度均匀、上表面以及底面平坦的平板状,成为覆盖安装工具14的保持面14a整体的尺寸。测量夹具64由热膨胀系数低且容易形成平面的材料,例如玻璃等而制作。测量夹具64通常载置于XY平台52中的配置于基板平台50的附近的夹具平台62上。在对保持面14a的状态进行检查时,使安装工具14自所述夹具平台62拾取并保持测量夹具64。然后,在所述状态下,使测量夹具64与接触销60接触,从而根据接触时的安装工具14的位置信息来检查保持面14a的状态。
而且,在基板平台50的侧方搭载着相机单元66,所述相机单元66用以自下侧对安装工具14以及保持于安装工具14的半导体芯片进行拍摄。所述相机单元66或接触销60、夹具平台62均设置于XY平台52上,根据来自控制部70的指示而适当地沿水平方向移动。
安装头12上,除具备对半导体芯片进行抽吸保持的安装工具14外,还具备使所述安装工具14向下方移动而对半导体芯片赋予负载的第一加压机构、第二加压机构,或对安装工具14升降自如地加以支持的支持机构,固接于框架54的基底构件16等。
基底构件16是固接于框架54上且其水平·垂直位置为固定的构件。所述基底构件16上安装着构成第一加压机构的Z轴马达18或对支持机构的升降进行导引的Z轴导轨17等。
支持机构将安装工具14或第二加压机构可沿铅垂方向滑动地加以支持。支持机构包括组装在Z轴导轨17的移动体24或马达保持器26、移动区块28等。所述移动体24或马达保持器26、移动区块28彼此连结,均沿铅垂方向滑动移动。马达保持器26是对构成第二加压机构的音圈马达(以下称作“VCM”)30加以保持的构件。在所述马达保持器26的上侧,设置着螺合着构成第一加压机构的导螺杆22的移动区块28。伴随导螺杆22的旋转,所述移动区块28升降,进而,连结于移动区块28的马达保持器26或移动体24、VCM 30、安装工具14升降。
第一加压机构是使安装工具14连同支持机构沿铅垂方向移动的移动机构,且是对半导体芯片赋予相对较大的第一负载的机构。利用第一加压机构,安装工具14朝向基板100下降,抽吸保持于所述安装工具14的前端的半导体芯片被按压至基板100上。此时,赋予至半导体芯片的负载为相对较大的值,例如为10N~500N。
第一加压机构包括:连结于基底构件16的Z轴马达18,以及经由联轴器(coupling)20而连结于所述Z轴马达18的输出轴的导螺杆22。伴随Z轴马达18的驱动,导螺杆22旋转,由此移动区块28、进而第二加压机构或安装工具14升降。另外,此处说明的第一加压机构的构成为一例,第一加压机构只要可使安装工具14或第二加压机构、支持机构均沿铅垂方向移动,则其构成不作限定。例如,作为加压机构的驱动源,可不采用马达,而采用气缸或油压缸等。
第二加压机构是插入于支持机构与安装工具14之间,使安装工具14相对于支持机构移动的移动机构。第二加压机构比起第一加压机构,将相对较小的第二负载赋予至半导体芯片。利用第二加压机构而安装工具14朝向基板100下降,抽吸保持于所述安装工具14的前端的半导体芯片被按压至基板100上。此时,赋予至半导体芯片的负载为相对较小的值,例如为0.1N~50N。
第二加压机构以VCM 30为驱动源。VCM 30包含如下而构成:内周面配置着永久磁铁的大致圆筒形的定子32,以及与所述定子32同心地配置于所述定子32的内侧的转子34。定子32保持于马达保持器26。转子34是在其周围卷绕着线圈而成的大致圆筒形构件,通过对线圈通电而相对于定子32在轴方向上进退。另外,此处说明的第二加压机构的构成为一例,第二加压机构只要可使安装工具14相对于支持机构沿铅垂方向移动,则其构成不作限定。
VCM 30的转子34上连结着滑动轴36。所述滑动轴36是插入于转子34与安装工具14之间的构件,随转子34一并沿铅垂方向移动。支持机构上固接着覆盖所述滑动轴36的周围的保护构件44。保护构件44上形成直径稍大于滑动轴36的贯通孔,滑动轴36在所述贯通孔内进退。在滑动轴36的前端安装着将安装工具14姿势可变地加以保持的工具支持机构45。
在VCM 30的转子34与马达保持器26之间设置着测力器(load cell)38。测力器38是用以对经由安装工具14而赋予至半导体芯片的负载进行检测的压力检测器。在使用第一加压机构来赋予相对较高的负载时,使VCM 30的转子34上升,而使测力器38与马达保持器26接触,从而使测力器38产生预负载(preload)。
支持机构上进而还固接着线性标尺42。所述线性标尺42测量滑动轴36、进而安装工具14的相对于支持机构的位移量。然后,根据所述位移量来检测安装工具14的Z轴方向位置。
工具支持机构45是保持安装工具14的机构,且可将安装工具14的姿势锁定或解除锁定。图5是表示工具支持机构45的构成的概略图。工具支持机构45大致分为:固接于滑动轴36的固定部46,以及相对于所述固定部46可动的可动部47。固定部46的底面为凹状的球面形状。而且,所述固定部46的内部形成着与所述凹状球面连通的空腔部46a,所述空腔部46a进而与设置于外部的泵49连通。通过所述泵49的驱动,对所述空腔部46a供给压缩空气,或对空腔部进行真空抽吸。进而,空腔部46a内还设置着对可动部47进行吸引保持的磁铁48。
可动部47的上表面为与凹状球面对应的凸状的球面,且其底面上安装着安装工具14。所述可动部47、进而安装工具14的姿势通过对空腔部46a进行真空抽吸而被锁定,且通过对空腔部46a供给压缩空气而解除锁定。亦即,若对空腔部46a进行真空抽吸,则可动部47利用所述真空抽吸力以及磁铁48的磁吸引力而密接并固定于固定部46的凹状球面,因而可动部47的姿势几乎无法变更。另一方面,若对空腔部46a供给压缩空气,则可动部47抵抗磁铁48的磁吸引力而向下方移动。此时,以磁铁48的磁吸引力与压缩空气的斥力对抗的方式来调整压缩空气的供给量,由此在可动部47与凹状球面之间形成微小的间隙,从而可动部47与固定部46之间的滑动阻力大幅降低。结果,可动部47可相对于固定部46自由地移动,且可自由地变更其姿势。
安装工具14是对半导体芯片进行抽吸保持的部位。所述安装工具14的前端面为对半导体芯片进行抽吸保持的保持面14a。图6是表示所述保持面14a的一例的图。保持面14a上通常形成着用以对半导体芯片进行抽吸的1个以上的抽吸孔14b。抽吸孔14b与设置于安装工具14的外部的抽真空泵(未图示)连通。而且,保持面14a上还形成着与所述抽吸孔14b连通的抽吸槽14c。另外,图6中,抽吸槽14c形成为大致H字状,但抽吸槽14c的形状根据安装装置10的种类的不同而适当地不同。
控制部70包括进行各种运算处理的中央处理器(Central Processing Unit,CPU)72、或记忆各种数据或程序的存储器74、以及管理数据的输入输出的数据界面76等。存储器74记录着用以进行安装控制的程序或各种数据。而且,CPU 72根据由测力器38或线性标尺42等传感器检测出的值来执行各种运算,并且依据记忆于存储器74的程序,将控制信号经由数据界面76而输出,所述控制信号用以对加压机构或XY平台52、基板平台50上搭载的加热器等进行驱动。
在利用以上的安装装置10将半导体芯片安装于基板100时,当然,是在安装工具14的前端抽吸保持半导体芯片,所述状态下,将半导体芯片按压至基板100上。此时,若保持于安装工具14的半导体芯片的表面与基板100不平行,则无法对半导体芯片的整个面均等地施加负载,从而导致安装精度的下降。
因此,以前提出对保持面14a的斜度进行测量并检查的技术。例如,考虑在XY平台52上设置斜度测量用的传感器,例如位移传感器等,利用所述斜度测量用传感器来测量保持面14a的斜度。然而,此种斜度测量用传感器的追加设置会导致电气配线的增加,从而使电气配线复杂化。而且,通常,在安装半导体芯片时,因将基板100或安装工具14加热至高温,故斜度测量用传感器的设置部位周边也容易成为高温。所述高温环境下,难以保持传感器的精度,而耐热温度高的传感器的价格非常高。
因此,提出如下技术,即,在部分与保持面14a的相向面上固定设置接触销,通过使保持面14a与所述接触销接触而测量保持面14a的斜度。亦即,提出如下技术:使接触销接触于保持面14a的多个部位,根据所述接触时的安装工具14的高度位置来测量保持面14a的斜度。根据所述技术,无需为了进行斜度测量而另外追加新的传感器,因而可使电气配线简化,而且可降低成本。
然而,现有的技术中,使接触销与保持面14a直接接触。所述情况下,有无法正确地探测保持面14a的斜度的担忧。亦即,如所述般,保持面14a上通常形成着抽吸孔14b或抽吸槽14c。在斜度测量时,接触销60的前端如图11所示,若与所述抽吸孔14b或抽吸槽14c接触,则存在无法正确地检测保持面14a的高度的问题。
而且,现有的技术中,因使接触销60仅与保持面14a的一部分接触,故即便保持面14a上附着有污物等异物,也无法检测。亦即,在重复进行半导体芯片的安装的过程中,有时会在保持面14a上附着污物等异物。如图12所示,在附着有所述污物102的状态下,若利用保持面14a抽吸半导体芯片104,则即便保持面14a相对于基板100平行,半导体芯片104也会倾斜。所述状态下,即便将半导体芯片压接至基板100,负载也不会均等地施加至半导体芯片104的整个面,从而导致安装的精度劣化。
因此,本实施方式中,与所述现有技术不同,为了不追加传感器等而确实地探测保持面14a的状态,而使用测量夹具64。关于此,参照图7(a)、图7(b)来进行说明。图7(a)、图7(b)是表示检查的情况的示意图。如已述般,在对保持面14a进行检查时,将测量夹具64抽吸保持于保持面14a。此处,测量夹具64为厚度均匀、上表面以及下表面平坦的平板状。因此,若保持面14a上无异物等,则抽吸保持于保持面14a的测量夹具64的下表面与保持面14a平行。因此,通过对所述测量夹具64的下表面的斜度进行测量,而可推测出保持面14a的斜度。
本实施方式中,在利用保持面14a来对测量夹具64进行抽吸保持的状态下,使XY平台52驱动,并如图7(a)所示,使测量夹具64上的规定的测量点与接触销60的前端在Z轴方向上相向、排列。继而,使VCM 30动作,使安装工具14沿Z轴下降。然后,若测量夹具64与接触销的前端接触,则安装工具14的下降停止。若利用线性标尺42探测到所述下降停止,则控制部70判断已产生测量夹具64与接触销60的接触,从而停止VCM 30的驱动。然后,控制部70将直至与接触销60接触为止的安装工具14的下降量作为测量点的高度位置信息而加以记忆。若探测到一个测量点与接触销的接触,则驱动VCM 30,使安装工具14上升,从而使测量夹具64与接触销60隔开。接着,以后对其他测量点也进行同样的接触·测量。另外,此处所测量的测量点只要为不在同一直线上排列的3点以上,则其位置或个数不作限定。然而,为了减少测量误差,理想的是多个测量点隔开。本实施方式中,在矩形的测量夹具64的四角附近,分别逐个地设定共计四点的测量点。
若关于所有测量点获得高度位置信息,则根据他们的相对关系来算出测量夹具64的斜度。例如,以由一个测量点获得的高度位置信息为基准,求出所述基准的高度位置信息(安装工具14的下降量)与其他测量点的高度位置信息(安装工具14的下降量)的差分值。在所获得的各个差分值为预先规定的阈值以上的情况下,判定测量夹具64的平行度未达到所需值。
此处,关于测量夹具64的平行度未达到所需值的原因,认为有如下两种情况:安装工具14的姿势不恰当,安装工具14的保持面14a附着异物。关于确认测量夹具64是因两种情况下的哪个而倾斜的方法,考虑多种方法。例如,也可使用设置于XY平台52的相机单元66对安装工具14的保持面14a进行拍摄,根据所获得的图像,来确认有无附着异物。而且,作为另一方法,也可在经由测量夹具64测量平行度后,在卸除测量夹具64的状态下,再次测量平行度。亦即,使接触销60与保持面14a直接接触,根据此时的安装工具14的下降量(高度位置信息)等来测量保持面14a的平行度。结果,在保持面14a的平行度与测量夹具64的平行度一致的情况下,可判断为安装工具14的姿势不良。相反,在保持面14a的平行度与测量夹具64的平行度大幅背离的情况下,认为安装工具14的保持面14a上附着有某些异物。另外,在使接触销60与安装工具14的保持面14a直接接触的情况下,考虑以接触销60不与抽吸孔14b或抽吸槽14c接触的方式来设定测量点。
在判断为保持面14a上附着有异物的情况下,在将所述异物去除后,再次对保持于保持面14a的测量夹具64的斜度进行测量。而且,在判断为安装工具14的姿势不良的情况下,调整安装工具14的姿势。作为调整安装工具14的姿势的方法,考虑有几种方法。例如,预先准备与基板平台50平行的基准面,在调整安装工具14的姿势时,也可在解除安装工具14的姿势锁定的状态下,将所述安装工具14的保持面14a抵压至基准面。
而且,作为另一方法,也可经由测量夹具64,利用接触销60上推保持面14a而调整安装工具14的姿势。亦即,根据测量夹具64的四个测量点的高度位置信息,来算出测量夹具64的中心点的高度并作为基准高度。然后,工具支持机构45中,解除对空腔部46a的真空抽吸,另一方面,开始供给压缩空气,并解除安装工具14的姿势锁定。所述状态下,使接触销60位于四个测量点中的比所述中心点低的测量点的正下方。所述状态下,使安装工具14下降,而将接触销60抵压至测量点。此时,安装工具14的姿势被解除锁定,因而安装工具14受到经由测量夹具64传递的来自接触销60的抵压力,且姿势逐渐变化。然后,若最终接触点的高度达到基准高度(中心点的高度),则停止下降,使安装工具14上升以与接触销60隔开。而且,对低于基准高度的所有测量点进行相同的处理。
另外,即便接触销60的水平位置相同,测量夹具64根据斜度不同,而测量夹具64上的与接触销60的接触点也不同。换句话说,在测量夹具64倾斜的情况下,预先设定的测量点与实际的接触点之间产生偏移。此种偏移成为斜度的测量结果或所述斜度的调整结果的误差的原因。然而,通过重复进行利用了接触销60的测量夹具64的斜度的测量与调整,而可逐渐减少此种误差,从而最终可将测量夹具64(进而保持面14a)调整为与基板平台50平行。
其次,参照图8~图10对本实施方式中的安装工具14的保持面14a的状态的检查与调整的流程进行说明。图8~图10是表示安装工具14的保持面14a的状态的检查与调整的流程的流程图。
在对安装工具14的保持面14a的状态进行检查·调整时,首先,将测量夹具64抽吸保持于安装工具14的保持面14a(S10)。然后,在所述状态下,对预先规定的四点的测量点的高度进行测量(S12)。具体而言,首先,驱动XY平台52,使接触销60移动至测量夹具64的第1个测量点的正下方(S40、S42)。然后,使安装工具14下降直至测量夹具64与接触销60接触为止(S44、S46)。例如可通过对线性标尺42的值进行监控而探测到所述接触。若测量夹具64与接触销60接触,则在所述时间点记忆安装工具14的高度位置,并且为了使安装工具14与接触销60隔开而使其上升(S48、S50)。对剩余三点的测量点也进行相同的程序,如果可检测出所有测量点的高度位置,则进入至步骤S14。
步骤S14中,算出所获得的四个测量点的高度位置的差分值。然后,对所获得的差分值与预先规定的阈值进行比较(S16)。在比较的结果为差分值低于阈值的情况下,判断为测量夹具64进而保持面14a与基板平台50大致平行。所述情况下解除安装工具14对测量夹具64的保持(S18)。
另一方面,在差分值为阈值以上的情况下,判断保持面14a的状态有问题。所述情况下,首先,检查保持面14a有无附着异物(S20~S24)。图8的例中,根据由相机单元66所获得的摄像图像来判断有无异物。检查的结果为在保持面14a上附着有异物的情况下,将所述异物去除(S30),并再次保持测量夹具64,然后回到步骤S12中,再次检查保持面的状态。
在保持面14a上未附着有异物的情况下,判断为安装工具14的姿势不良。所述情况下,利用安装工具14来保持测量夹具64(S26),然后调整安装工具14的姿势(S28)。具体而言,首先,根据所测量的四个测量点的高度位置,来算出测量夹具64的中心点的高度并作为基准高度(S60)。然后,判断第一个测量点的高度位置是否低于所述基准高度(S62、S64)。在判断的结果为高于基准高度的情况下,对下一个测量点进行相同的判断。
另一方面,在测量点的高度低于基准高度的情况下,使接触销60移动至所述测量点的正下方(S66)。然后,若成为所述状态,则开始安装工具14的下降,并且解除安装工具14的姿势锁定(S68)。亦即,工具支持机构45中,对空腔部46a供给压缩空气,在固定部46与可动部47之间形成微小间隙。若伴随安装工具14的下降,而测量夹具64抵接于接触销60,则安装工具14进而保持安装工具14的可动部47接收到力矩。在解除了姿势锁定的状态下,接收到所述力矩,为了测量点向上方向移动,而可动部47沿着凹状球面滑动。然后,若最终测量点的高度位置达到基准高度,则停止安装工具14的下降并且锁定安装工具14的姿势(S70、S72)。而且,为了使安装工具14与接触销60隔开,而使安装工具14上升(S74)。
若对所有测量点进行以上的步骤S64~步骤S74的处理,则回到步骤S12,再次进行保持面14a的检查。而且,重复所述步骤直至最终测量点的高度位置的差分值小于阈值为止(步骤S16中至否(No)为止)。
如以上的说明可知,本实施方式中,为了检查保持面14a的状态,使由安装工具14抽吸保持的测量夹具64与接触销60接触。通过设为所述构成,即便在保持面14a上形成抽吸孔14b或抽吸槽14c,也可容易地测量保持面14a的斜度。而且,通过在接触销60与保持面14a之间插入测量夹具64,也可检测保持面14a上附着的异物。
另外,至此说明的构成或流程为一例,只要对保持于安装工具14的保持面14a的测量夹具64的斜度进行测量,并根据所述测量结果来判断保持面14a的状态,则其他构成也可适当地进行变更。
例如,在图8的例中,在探测到测量夹具64的斜度的情况下,对保持面14a有无附着异物进行检查(S20~S24)。然而,在安装装置起动后等异物立即附着于保持面14a的可能性低的情况下等,也可省略检查有无异物附着的检查步骤。而且,关于有无附着异物,不限于使用相机的情况,也可利用其它方法来探测。例如,也可将测量夹具64自保持面14a卸下,对所述保持面14a的斜度直接进行探测,在与插入测量夹具64的情况下的斜度的差异大的情况下,可判断为附着有异物。
而且,本实施方式中,以安装工具14的保持面14a与基板平台50平行的方式进行检查·调整,但也可视情况,而以保持面14a相对于基板平台50具有特定的角度的方式进行检查·调整。而且,本实施方式中,根据使接触销60与测量夹具64接触时的安装工具14的下降量,来对测量点的高度位置进行测量,但只要可对测量夹具64的多个测量点的相对高度位置进行测量,则也可利用其它方法来测量。例如,也可使用接触式或非接触式(光学式或超声波式)的距离传感器等,来对测量夹具64的多个测量点的相对高度位置进行测量。
本发明并不限定于以上所说明的实施方式,而包含不脱离由权利要求所规定的本发明的技术范围或本质的所有变更及修正。

Claims (3)

1.一种安装装置,将电子零件安装于基板,其特征在于包括:
安装平台,具有保持所述基板的安装面;
安装工具,由作为前端面的保持面来保持所述电子零件;
一个接触销,朝向所述保持面突出;以及
控制部,使所述安装工具在高度方向上移动,而使所述保持面直接或间接地多次抵压至所述接触销来对被抵压在所述接触销的多个点的相对所述高度方向的高度进行测量,并且根据测量到的所述多个点的所述高度方向的高度的相对关系,对所述保持面的相对于所述安装面的平行度进行测量;
所述安装工具还包括将所述安装工具的姿势锁定或解除锁定的工具支持机构,
所述控制部在所述工具支持机构解除锁定的状态下,使所述保持面多次抵压至所述接触销来对所述保持面的相对于所述安装面的斜度进行调整。
2.根据权利要求1所述的安装装置,其中所述安装装置包括保持于所述安装工具的所述保持面且抵压至所述接触销的平板状的测量夹具,所述测量夹具为覆盖所述保持面整体的尺寸。
3.一种测量方法,使用将电子零件安装于基板的安装装置,来测量保持所述电子零件的安装工具的保持面的状态,其特征在于包括下述步骤:
准备所述安装装置,所述安装装置包括:具有保持所述基板的安装面的安装平台、相对于所述安装面在高度方向上可移动地设置且利用作为前端面的所述保持面来保持所述电子零件的安装工具、朝向所述保持面突出的一个接触销、保持于所述安装工具的所述保持面且抵压至所述接触销的平板状的测量夹具、以及将所述安装工具的姿势锁定或解除锁定的工具支持机构;
使所述安装工具在所述高度方向上移动而使所述保持面直接或间接地多次抵压至所述接触销来对被抵压在所述接触销的多个点的相对所述高度方向的高度进行测量;
根据测量到的所述多个点的所述高度方向的高度的相对关系对所述保持面的相对于所述安装面的平行度进行测量;以及
在所述工具支持机构解除锁定的状态下,使所述保持面多次抵压至所述接触销来对所述保持面的相对于所述安装面的斜度进行调整。
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