CN113451175B - 电子零件的安装装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抑制所产生的尘埃，同时可精度良好地安装的电子零件的安装装置。实施方式的安装装置(1)包括：安装机构(3)，由保持电子零件(C)的安装头(31)在安装位置(OA)将电子零件(C)安装于基板(S)；基板支撑机构(2)，支撑供安装电子零件(C)的基板(S)；供给部(6)，供给电子零件(C)；以及移送部(7)，将电子零件(C)自供给部(6)移送至安装位置(OA)，移送部(7)包括：移送头(71)，自供给部(6)拾取电子零件(C)并使其反转，交予安装头(31)；以及移送机构(73)，使移送头(71)移动至通过基板支撑机构(2)使基板(S)自安装位置(OA)退避而形成的空间。

Description

电子零件的安装装置
技术领域
本发明涉及一种电子零件的安装装置。
背景技术
作为电子零件的半导体芯片(chip)对于基板的安装方法有前面朝上(face-up)、前面朝下(face-down)。将半导体芯片的形成有半导体层的面称为前面(face)。使所述前面侧为与基板相反的一侧来进行安装的方法是前面朝上。例如，在将半导体芯片装于引线框架(lead frame)等，利用导线(wire)在电极与框架之间进行配线的情况下，成为通过前面朝上进行的安装。
使前面侧朝向基板来进行安装的方法是前面朝下。例如，在通过在半导体层的表面设置凸块电极并将凸块电极按压于基板的配线，从而进行固定与电连接的倒装芯片(flip chip)连接的情况下，成为通过前面朝下进行的安装。
在将半导体芯片等电子零件安装于基板时，必须相对于基板精密地定位电子零件。为了应对此问题，例如，使可同时拍摄上下两个方向的照相机进入至吸附保持电子零件的安装工具与基板之间。基于由所述照相机拍摄的图像，识别基板与电子零件在水平方向上的相对位置。然后，基于识别的相对位置，校正安装工具的位置后，将电子零件安装于基板。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2010-129913号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
近年来，在通过多层配置半导体芯片来提高集成度的三维(three dimensional，3D)封装(package)及混合接合(hybrid bonding)中，需要将间距非常窄的电极彼此接合。因此，在对基板安装电子零件时，要求更高的精度，例如亚微米级(submicron order)的精度。进而，在安装时，由用于安装的机构部分的动作引起的误差、由动作产生的尘埃有可能导致接合不良，因此，优选为机构部分进行动作的距离尽可能短。
然而，电子零件是自贴附于晶片片材的状态，由反转工具等拾取并反转后，由移动至接收位置的安装工具进行接收，并搬送至安装位置。如此，若安装工具在安装工具接收电子零件的接收位置与将电子零件安装于基板的安装位置之间移动，则无法固定地维持电子零件在安装位置处的位置，难以获得高的安装精度。另外，由于安装工具移动，在安装位置产生的尘埃的量也会变多。
本发明是为了解决如上所述的课题而提出，其目的在于提供一种抑制所产生的尘埃的量，同时可精度良好地安装的电子零件的安装装置。
[解决问题的技术手段]
本发明的电子零件的安装装置包括：安装机构，保持电子零件的安装头在安装位置将所述电子零件安装于基板；基板支撑机构，支撑供安装所述电子零件的所述基板；供给部，供给所述电子零件；以及移送部，将所述电子零件自所述供给部移送至所述安装位置，所述移送部包括：移送头，自所述供给部拾取所述电子零件并使其反转，交予所述安装头；以及移送机构，使所述移送头移动至通过所述基板支撑机构使所述基板自所述安装位置退避而形成的空间。
[发明的效果]
本发明可提供一种抑制所产生的尘埃的量，同时可精度良好地安装的电子零件的安装装置。
附图说明
图1是表示实施方式的安装装置的概略结构的正面图。
图2是表示电子零件与基板的平面图。
图3的(A)是安装装置的平面图，图3的(B)是安装部位的放大平面图。
图4的(A)、图4的(B)是表示电子零件的反转动作的放大图，左侧是正面图，右侧是平面图。
图5的(A)～图5的(D)是表示电子零件的拾取动作的说明图。
图6的(A)～图6的(E)是表示电子零件的交接动作的说明图。
图7的(A)～图7的(C)是表示安装装置的安装动作的说明图。
图8是表示电子零件的拾取动作与交接动作的过程的流程图。
图9是表示电子零件的安装过程的流程图。
[符号的说明]
1：安装装置
2：基板支撑机构
3：安装机构
4：第一拍摄部
5：第二拍摄部
6：供给部
7：移送部
8：控制装置
11：支撑台
11a：收容孔
21：载台
22：驱动机构
22a、22b、33a、34a、35a、62a、62b：导轨
23：移动板
23a：贯通孔
31：安装头
31a：中空部
31b：保持部
32：驱动机构
33、34、35：移动体
61：支撑机构
61a：环支架
62：驱动机构
71：移送头
71a：吸附喷嘴
71b：反转驱动部
72：臂部
72a：延伸部
72b：基体部
73：移送机构
731：固定体
732：第一驱动部
732a：第一驱动源
732b：第一滑动部
733：移动体
734：第二驱动部
734a：第二驱动源
734b：第二滑动部
B：安装区域
C：电子零件
d、w：宽度
D：吸附区域
F：载置面
h：间隔
H：尺寸
L：载置面的高度位置
m、M：标记
OA：安装位置
S：基板
S101～S105、S201～S206：步骤
t：厚度
T：透过区域
WS：晶片片材
X、Y、Z：坐标轴
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式。如图1及图2所示，本实施方式是将电子零件C安装于基板S的安装装置1。图1是表示安装装置1的概略结构的正面图。图2是表示电子零件C及基板S的平面图。此外，附图是示意性的图，各部的规格(size)(以下也称为尺寸)、形状、各部相互间的规格的比率等有时与现实不同。
[电子零件]
首先，作为本实施方式的安装对象的电子零件C例如可列举集成电路(integratedcircuit，IC)或大规模集成电路(large-scale integrated circuit，LSI)等半导体元件。
如图2所示，本实施方式使用长方体形状的半导体芯片作为电子零件C。各半导体芯片是通过将半导体晶片(wafer)切断成小块状的切割(dicing)而单片化的裸芯片(barechip)。裸芯片在露出的半导体上设有凸块(bump)或无凸块(bumpless)的电极，通过与基板S上的衬垫(pad)接合的倒装芯片连接来安装。
在电子零件C设有用于定位的多个标记m。本实施方式中，两个标记m在矩形形状的电子零件C的成为对角的一对角部各设有一个。标记m设置在电子零件C的形成有电极的面，即前面。本实施方式是用于进行将前面侧朝向基板S安装的前面朝下安装的装置的一例。
[基板]
在本实施方式中，如图2所示，供安装如上所述的电子零件C的基板S是形成有印刷配线等的树脂制等的板状构件、或者形成有电路图案的硅基板等。在基板S设有供安装基板S的区域即安装区域B，在安装区域B的外侧设有用于定位的多个标记M。本实施方式中，两个标记M设置在安装区域B的外侧的位置、且与电子零件C的标记m对应的位置。
[安装装置]
本实施方式的安装装置1是能够实现高精度、例如±0.2μm以下的安装精度的安装的安装装置1，如图1及图3的(A)、图3的(B)所示，包括：基板支撑机构2、安装机构3、第一拍摄部4、第二拍摄部5、供给部6、移送部7、控制装置8。图3的(A)是安装装置1的平面图，图3的(B)是表示透过了后述的安装头31的标记M的平面图。
此外，在以下的说明中，将安装机构3为了将电子零件C安装于基板S而移动的方向设为Z轴，将与其正交的平面中相互正交的两轴设为X轴及Y轴。本实施方式中，Z轴为铅直，将追随重力的方向称为下方，将抵抗重力的方向称为上方，将Z轴上的位置称为高度。另外，X轴及Y轴在水平面上，自图1的正面侧观察，X轴为左右方向，Y轴为进深方向。但是，本发明并不限定于所述设置方向。不管设置方向如何，以基板S或基板支撑机构2为基准，将供安装电子零件C的一侧称为上侧，将其相反侧称为下侧。
基板支撑机构2是支撑供安装电子零件C的基板S的机构，是所谓的基板载台(stage)。安装机构3是将电子零件C安装于基板S的机构。安装机构3具有安装头31。安装头31具有透过部，所述透过部使得在保持电子零件C的状态下，能够透过透过部来识别与电子零件C相向的基板S的标记M。
第一拍摄部4在安装头31将电子零件C安装于基板S的安装位置OA，配置于较基板支撑机构2更靠下侧，且在通过基板支撑机构2而使基板S自安装位置OA退避的状态下，自与电子零件C相向的位置、即下方对安装头31所保持的电子零件C的标记m进行拍摄。安装位置OA是在基板S上安装电子零件C的位置，图中，由穿过要安装的电子零件C的区域内的XY坐标上的点(例如中心点)的、沿着Z轴的方向的一点划线表示。如后所述，安装位置OA与第一拍摄部4、第二拍摄部5的照相机的光轴一致。第二拍摄部5在安装位置OA配置于较安装头31更靠上侧，通过安装头31的透过部拍摄基板S的标记M(以下，将此称为“越过安装头31拍摄”)。基于如此拍摄到的图像，能够进行标记m、标记M的检测，即标记m、标记M的识别。
此外，基板支撑机构2、安装机构3分别具有定位机构。定位机构基于根据第一拍摄部4、第二拍摄部5拍摄的标记m、标记M的图像而求出的基板S与电子零件C的位置，进行基板S与电子零件C的定位。如上所述的安装装置1的各部搭载于设置在设置面的支撑台11。支撑台11的顶面为水平面。
供给部6供给电子零件C。移送部7将电子零件C自供给部6移送至安装位置OA。移送部7具有移送头71、移送机构73。移送头71自供给部6拾取电子零件C并使其反转，交予安装头31。移送机构73使移送头71移动至通过基板支撑机构2使基板自安装位置OA退避而形成的空间，并定位在安装位置OA。
控制装置8控制安装装置1的动作。所述控制装置8例如包括专用的电子电路或以规定的程序运行的计算机等。即，控制装置8由可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，PLC)或中央处理器(Central Processing Unit，CPU)等处理装置自存储装置读出程序及数据等，执行安装装置1的控制。以下，对各部进行详述。
(基板支撑机构)
如图1及图3的(A)所示，基板支撑机构2配置于支撑台11，具有载台21、驱动机构22。载台21是载置基板S的板状的构件。驱动机构22例如是具有X轴方向的导轨22a、Y轴方向的导轨22b，且以未图示的电动机作为驱动源，利用带或滚珠丝杠(ball screw)使载台21在水平面内移动的双轴移动机构。所述驱动机构22作为对基板S进行定位的定位机构发挥功能。此外，虽省略了图示，但驱动机构22具备使载台21在水平面内旋转移动的θ驱动机构。
驱动机构22包括沿着导轨22b在Y轴方向上移动的移动板23。在所述移动板23形成有贯通孔23a，以便第一拍摄部4能够拍摄电子零件C。
此外，虽未图示，但在基板支撑机构2的载台21的X轴方向上的移动端的其中一端(具体而言，图示右侧的移动端)，设有将基板S供给/存放至载台21的装载机/卸载机。因此，基板支撑机构2在使载台21移动至所述移动端的状态下，自装载机接受基板S的供给，或将基板S交予卸载机。
(安装机构)
安装机构3具有安装头31、驱动机构32。安装头31大致为长方体形状，具有作为透过部的中空部31a及保持部31b。中空部31a是以Z轴方向为轴而形成的圆柱形状的贯通孔。保持部31b是能够透过用于拍摄的光的板状构件，以堵住中空部31a的朝向基板S侧的开口的方式装设。例如，将透明的玻璃板用作保持部31b。保持部31b是所谓的安装工具，保持电子零件C。
如图3的(B)所示，在保持部31b的中央设有用于吸附保持电子零件C的吸附区域D。虽未图示，但在吸附区域D形成有吸附孔。在保持部31b的内部形成有用于使吸附孔与负压源连通的流路，通过在吸附孔中产生负压，从而设置成能够吸附保持电子零件C。保持部31b的吸附区域D的周围成为即使在吸附了电子零件C的情况下也能够透过并拍摄基板S的标记M的透过区域T。即，安装头31具有透明的部分，以便能够由第二拍摄部5拍摄基板S的标记M。此外，将保持部31b保持电子零件C的保持面(吸附面)称为下端面。
驱动机构32包括移动体33、移动体34、移动体35，是驱动安装头31的机构。移动体33设置成能够沿着在支撑台11设置的Y轴方向的导轨33a移动。移动体34设置成能够沿着在移动体33的顶面设置的X轴方向的导轨34a移动。移动体35设置成能够沿着在移动体34的正面设置的Z轴方向的导轨35a移动。移动体35在俯视时形成为大致凹形状。这些移动体33、移动体34、移动体35由以电动机为驱动源的滚珠丝杠、直线电动机或气缸等驱动。
安装头31设置于在Z轴方向上移动的移动体35的下部。因此，移动体35进行用于将保持安装头31的保持部31b所保持的电子零件C安装于基板S的动作。另外，设有安装头31的移动体35通过移动体33、移动体34的移动而在X轴方向、Y轴方向上移动。因此，驱动机构32作为对安装头31所保持的电子零件C进行定位的定位机构发挥功能。此外，虽省略了图示，但驱动机构32具备使安装头31在水平面内旋转移动的θ驱动机构。
此外，在本实施方式中，就防止移动误差的观点而言，优选为将驱动机构32在X轴方向、Y轴方向及Z轴方向上的移动量设定得极短。例如，将移动体33、移动体34在X轴方向、Y轴方向上移动量分别设定为几mm～十几mm。另外，移动体35在Z轴方向上的移动量也设定为几mm～十几mm左右。即，安装头31在相对于载台21所载置的基板S的上表面，保持部31b的下端面为数mm、例如1mm～2mm的相向间隔(上下方向的隔开距离)的高度位置，进行电子零件C的接收、接收到的电子零件C的标记m的拍摄。因此，关于移动体35在Z轴方向上的移动量，只要可确保至少可自所述高度位置将保持于保持部31b的电子零件C以规定的加压力加压并安装于基板S的移动量即可。
(第一拍摄部)
第一拍摄部4具有照相机、透镜、镜筒、光源等，固定在设于支撑台11的收容孔11a中。第一拍摄部4以能够拍摄安装头31所保持的电子零件C的标记m的方向配置照相机的光轴。具体而言，以光轴成为垂直方向的方式配置。第一拍摄部4相对于电子零件C的安装位置OA不动。在本实施方式中，第一拍摄部4在基板支撑机构2的下侧的位置即支撑台11的收容孔11a内，以使照相机的光轴与安装位置OA一致的状态向上配置。第一拍摄部4以即使电子零件C为了定位而最大限度移动，两个标记m也不会偏离拍摄视野的大小及位置关系固定于支撑台11。即，第一拍摄部4的拍摄视野是考虑在使光轴与安装位置OA一致并固定的状态下，为了定位而电子零件C的两个标记m能够最大限度移动的范围来设定。
此处，不动是指，第一拍摄部4(后述的第二摄像部5也相同)在进行标记m、标记M的拍摄时不移动。例如，拍摄部4、拍摄部5具备X轴、Y轴方向(水平方向)的驱动装置及Z轴方向(上下方向)的驱动装置，通过这些驱动装置，作为装置的运转准备作业而进行拍摄部4、拍摄部5的水平方向位置的调整及上下方向位置的调整，且在之后的装置的运转中不移动这样的结构包含在不动中。
(第二拍摄部)
第二拍摄部5具有照相机、透镜、镜筒、光源等，由未图示的框架等支撑并固定在支撑台11的上方、更具体而言安装头31的上方的位置。第二拍摄部5以透过安装头31的保持部31b，能够拍摄基板S的安装区域B周围的标记M的方向配置照相机的光轴。即，在本实施方式中，第二拍摄部5在安装头31的正上方的位置，以使照相机的光轴与安装位置OA一致的状态向下配置。与第一拍摄部4同样，第二拍摄部5相对于电子零件C的安装位置OA不动。即，考虑对基板S的安装区域B标注的两个标记为了定位而能够最大限度移动的范围来设定第二拍摄部5的拍摄视野。因此，安装头31的透过部的大小对照第二拍摄部5的拍摄视野来设定。
此处，对本实施方式的第一拍摄部4、第二拍摄部5的配置进行说明。本实施方式的安装装置1优选为获得0.2μm以下的安装精度。为此，第一拍摄部4及第二拍摄部5需要具有能够进行与其精度相称的高倍率、高精细拍摄的性能。
一般而言，已知为了拍摄高精细的图像，需要在靠近作为拍摄对象的电子零件C或基板S的位置配置拍摄部。因此，关于第一拍摄部4及第二拍摄部5，也优选为尽可能配置于电子零件C或基板S附近，即，缩短拍摄距离。
然而，在本实施方式的安装装置1中，为了尽量缩短安装时的电子零件C的下降移动量，在将电子零件C定位在与基板S的上表面高度贴近的位置的状态下，进行电子零件C的标记m的拍摄或基板S的标记M的拍摄。因此，在第一拍摄部4与电子零件C之间存在载台21与驱动机构22的移动板23，在第二拍摄部5与基板S之间存在安装头31。于是，需要避免与移动板23及安装头31的干涉，因此缩短第一拍摄部4与电子零件C的距离、缩短第二拍摄部5与基板S的距离有限度。
因此，本申请发明人研究了能够拍摄可实现所述安装精度的图像的拍摄距离(所谓的工作距离)的最大值。结果，推导出为大致100mm左右。根据所述结果，本实施方式中，将第一拍摄部4不动地配置于距电子零件C的拍摄距离为100mm以内的高度位置，将第二拍摄部5不动地配置于距基板S的拍摄距离为100mm以内的高度位置。
此外，为了确保刚性等，位于第二拍摄部5与基板S之间的安装头31是高度尺寸(Z轴方向尺寸)比较大的构件。因此，认为在通常的结构中会产生干涉。因此，本申请发明人努力研究的结果是，在维持对安装头31所要求的功能及刚性的同时，成功地将高度尺寸最小化。具体而言，将安装头31的高度尺寸(自保持部31b的下端至中空部31a的上侧开口的尺寸)构成为70mm左右。由此，能够相对于基板S将第二拍摄部5配置于100mm以下的高度位置。
(供给部)
供给部6具有支撑机构61、驱动机构62。支撑机构61是支撑贴附有电子零件C的晶片片材WS的装置。驱动机构62使支撑机构61沿着X轴方向及Y轴方向移动。在供给部6中，将搭载有电子零件C的面(区域)称为载置面F。在本实施方式中，电子零件C是贴附于晶片片材WS上的晶片通过切割被分割成单片的零件。因此，晶片片材WS的贴附有电子零件C的面(晶片的面)为载置面F。晶片片材WS贴附于未图示的晶片环。支撑机构61具有装配晶片环的环支架(ring holder)61a。即，支撑机构61的支撑晶片片材WS的面也可称为载置面F。
此外，虽未图示，但在支撑机构61的Y轴方向上的移动端的其中一端(具体而言，附图正面侧的移动端)，设有将晶片环供给/存放至环支架61a的装载机/卸载机。支撑机构61在移动至所述移动端的状态下，自装载机接受晶片环的供给，或将晶片环交予卸载机。
另外，虽未图示，但支撑机构61具有通过将晶片片材WS伸长而在电子零件C之间空出间隙的扩张机构、夹着伸长的晶片片材WS且通过将电子零件C单独上推而分离的上推机构。进而，支撑机构61具备使环支架61a在水平面内旋转移动的θ驱动机构。此外，上推机构固定配置在支撑台11上，由移送部7进行的自供给部6接收电子零件C、即拾取是在此位置(拾取位置)进行。
驱动机构62使支撑机构61向规定的方向移动。例如，驱动机构62是具有X轴方向的导轨62a及Y轴方向的导轨62b，且以未图示的电动机作为驱动源，利用带或滚珠丝杠使支撑机构61在水平面内在X轴、Y轴方向上移动的机构。所述驱动机构62作为将电子零件C相对于移送头71进行定位的定位机构发挥功能。此外，驱动机构62配置在较载置面F的高度位置L(参照图5的(A)～图5的(D))更低的位置。
(移送部)
移送部7具有移送头71、臂部72、移送机构73。如图4的(A)、图4的(B)的放大图所示，移送头71具有吸附喷嘴71a、反转驱动部71b。吸附喷嘴71a经由管与未图示的气压回路连接，通过负压而将电子零件C吸附于前端，通过负压的解除或正压来将电子零件C释放。反转驱动部71b如图4的(A)、图4的(B)所示，使吸附喷嘴71a所吸附的电子零件C在上下方向上反转。即，吸附喷嘴71a设置成能够通过反转驱动部71b而在朝向晶片片材WS的方向与朝向安装头31的方向之间转动。反转驱动部71b例如为电动机。
此外，虽未图示，但移送头71具有缓冲构件，所述缓冲构件在上下方向驱动吸附喷嘴71a，并且在吸附喷嘴71a的前端与电子零件C接触时，施加适当的负荷，吸收过大的负荷。作为缓冲构件，例如使用音圈电动机(voice coil motor)。
臂部72是在一端设置有移送头71的构件。如图3的(A)所示，臂部72具有延伸部72a、基体部72b。延伸部72a是由在朝向正面的Y轴方向上呈直线状延伸的长方体形状的构件、及在朝向安装机构3的X轴方向上呈直线状延伸的长方体形状的构件形成为L字状的构件。在延伸部72a的朝向安装机构3的一端，反转驱动部71b以转动轴成为Y轴方向的方式设置。通过在反转驱动部71b的转动轴装设吸附喷嘴71a，吸附喷嘴71a被设置为能够转动。基体部72b是与X轴方向平行的板状体，固定在延伸部72a的另一端(参照图5的(A)～图5的(D))。
与吸附喷嘴71a连接的用于供给负压的管、反转驱动部71b、与缓冲构件连接且用于电连接的缆线内置于臂部72。内置是指，通过被臂部72的外包装覆盖而未露出在外部。在本实施方式中，在形成于臂部72的内部的中空部，插入有管及缆线。
移送机构73通过驱动臂部72，而使移送头71在供给部6与安装位置OA之间移动。移送机构73具有设置在俯视时与载置面F不重叠的位置的滑动部。换言之，移送机构73的滑动部设置在支撑机构61的移动范围的外侧。移送机构73随着滑动部的滑动来驱动臂部72。此处所谓的滑动部是指，零件彼此一边接触一边移动的结构部。此种滑动部成为尘埃的产生源。如图5的(A)～图5的(D)所示，本实施方式的滑动部包括后述的第一滑动部732b、第二滑动部734b。第一滑动部732b、第二滑动部734b设置在较载置面F的高度位置L更低的位置(下方)。
如图5的(A)～图5的(D)所示，移送机构73具有固定体731、第一驱动部732、移动体733、第二驱动部734。固定体731是固定于支撑台11(参照图3的(A))且在X轴方向上延伸的长方体形状的构件。固定体731的位置相对于安装位置OA固定。
第一驱动部732在X轴方向上驱动臂部72。第一驱动部732具有第一驱动源732a、第一滑动部732b。第一驱动源732a是在X轴方向上延伸的线性电动机，沿着固定体731的上表面设置。第一滑动部732b是在X轴方向上延伸的线性导轨，设置于固定体731的正面。此外，由于动子不与定子接触地移动，因此线性电动机不具有滑动部。
移动体733是长方体形状的块，且通过装设有第一驱动源732a的动子，并且装设有第一滑动部732b的滑动件，从而设置成能够随着第一驱动源732a的运行而在X轴方向上滑动移动。
第二驱动部734在Z轴方向上驱动臂部72。第二驱动部734具有第二驱动源734a、第二滑动部734b。第二驱动源734a是在Z轴方向上延伸的线性电动机，设置于移动体733。第二滑动部734b是在Z轴方向上延伸的线性导轨，设置于移动体733。
臂部72的基体部72b通过装设有第二驱动源734a的动子，并且装设有第二滑动部734b的滑动件，从而设置成能够在Z轴方向上滑动移动。如此，本实施方式的滑动部具有沿正交的两轴呈直线状地滑动移动的第一滑动部732b及第二滑动部734b。而且，第一滑动部732b及第二滑动部734b以在高度方向上重叠的位置关系配置于在共同的移动体733的表背面对面的两侧面。即，正交的两轴的位置成为贴近的位置。另外，优选为移动体733的两个侧面的距离短，即移动体733薄。
(载台上的基板及安装头的相向间隔与移送头的尺寸的关系)
本实施方式中，如图1所示，为了将移送头71移动至安装位置OA，需要基板S的退避，以此设定位于安装位置OA的基板S与安装头31的相向间隔。换言之，为了将移送头71移动至安装位置OA，需要基板S的退避，因此设定与基板支撑机构2所支撑的基板S的上表面的高度位置贴近地，在安装位置OA接收电子零件C时的安装头31的高度位置。更具体而言，位于安装位置OA的基板支撑机构2的载台21上所载置的基板S的上表面的高度位置与接收电子零件C时的安装头31的下端面相向时的间隔h较臂部72的前端的移送头71在高度方向上的尺寸H更短(h<H)。此处，如上所述，自保持部31b的下端面至基板S的上表面的高度位置为止的距离例如为数mm。
(臂部的尺寸)
如图1、图3的(A)、图4的(A)所示，臂部72的延伸部72a的在Y轴方向上呈直线状延伸的构件的宽度w、在X轴方向上呈直线状延伸的构件的宽度d均较Z轴方向上的厚度t更长(w＞t、d＞t)。由此，可抑制臂部72的高度方向的尺寸扩大，同时确保比较长的臂部72的刚性，从而使由移送头71移送的电子零件C的位置稳定。通过抑制臂部72的高度方向的尺寸扩大，无需提高安装头31的接收位置。
(控制装置)
控制装置8基于由第一拍摄部4及第二拍摄部5拍摄的标记m、标记M来控制定位机构，以便将基板S与电子零件C定位。即，控制装置8中，与电子零件C应准确安装的位置对应地，将设计上的电子零件C的标记m在XY坐标上的位置、设计上的基板S的标记M在XY坐标上的位置作为各自的基准位置存储于存储装置。
所述基准位置也可并非设计上的位置，而是设为预先尝试将电子零件C安装于基板S，结果准确地安装时的标记m、标记M的位置。控制装置8求出由第一拍摄部4拍摄的标记m、由第二拍摄部5拍摄的标记M与基准位置之间的偏移，控制定位机构(驱动机构22及驱动机构32)，以使得电子零件C及基板S以偏移被校正的方向及移动量进行移动。
另外，控制装置8基于表示晶片片材WS上的电子零件C的位置坐标的地图信息，来控制移送部7的移送机构73、供给部6的驱动机构62，由此将作为拾取对象的电子零件C依次定位于拾取位置。此外，此处所谓的的拾取是指，使电子零件C自载置有电子零件C的构件、例如晶片片材WS脱离而接收。进而，控制装置8控制移送头71的吸附喷嘴71a对电子零件C的保持、反转驱动部71b对吸附喷嘴71a的反转、由移送机构73进行的移送头71向安装头31的移动、由吸附喷嘴71a进行的电子零件C向安装头31的交接等。
[动作]
参照图3的(A)～图7的(C)的说明图、图8及图9的流程图来说明如上所述的本实施方式的动作。此外，在初始状态下，基板S是自装载机交予基板支撑机构2的载台21，但与载台21一起自与安装头31相向的位置、即安装位置OA退避。
[电子零件的移送]
参照图3的(A)～图6的(E)的说明图、图8的流程图来说明电子零件C的移送动作。在供给部6中的支撑机构61的环支架61a，通过自动装载机而装配有贴附有晶片片材WS的晶片环(参照图3的(A)、图3的(B))。在所述晶片片材WS上贴附有通过切割而被分割为单片的电子零件C。此外，在图5的(A)～图5的(D)中，除了要拾取的电子零件C以外，省略图示。
首先，如图5的(A)、图3的(A)所示，支撑机构61在X轴、Y轴方向上移动，将作为安装对象的电子零件C定位在拾取位置。另外，通过使臂部72在X轴方向上移动，从而将移送头71的吸附喷嘴71a的前端定位在作为安装对象的电子零件C的正上方、即拾取位置(步骤S101)。
此时的晶片片材WS在X轴、Y轴方向上的移动通过供给部6的驱动机构62进行。臂部72在X轴方向上的移动是通过第一驱动部732的第一驱动源732a进行工作，从而移动体733沿着第一滑动部732b移动来进行。
如图5的(B)所示，上推机构(未图示)上推作为安装对象的电子零件C。然后，移送头71的吸附喷嘴71a拾取电子零件C(步骤S102)。即，臂部72及缓冲构件向贴近晶片片材WS的方向移动，在吸附保持电子零件C之后，通过向远离晶片片材WS的方向移动，而使电子零件C自晶片片材WS脱离。
此时的臂部72的移动是通过第二驱动部734的第二驱动源734a进行工作，从而基体部72b沿着第二滑动部734b移动来进行。然后，如图4的(A)、图4的(B)、图5的(C)、图5的(D)所示，反转驱动部71b使吸附喷嘴71a转动180°，从而使电子零件C反转(步骤S103)。
接着，如图6的(A)、图6的(B)所示，通过臂部72在X轴方向上移动，从而将移送头71定位在安装位置OA(步骤S104)。即，移送头71的吸附喷嘴71a所保持的电子零件C到达安装机构3中的与安装头31的保持部31b相向的位置。此时的臂部72在X轴方向上的移动是通过第一驱动部732的第一驱动源732a进行工作，从而移动体733沿着第一滑动部732b移动自拾取位置至安装位置OA的距离来进行。此外，此时安装头31在保持部31b的下端面与基板S的上表面之间的相向间隔为数mm的距离的高度位置待机。另外，所述高度位置维持至后述的电子零件C与基板S的定位完成，即将朝向基板S驱动安装头31之前。
如图6的(C)所示，臂部72向贴近保持部31b的方向移动，从而将电子零件C按压于保持部31b。如图6的(D)所示，安装头31的保持部31b通过负压来吸附保持电子零件C从而接收电子零件C(步骤S105)。与此同时，吸附喷嘴71a解除负压，臂部72向远离保持部31b的方向移动，从而将电子零件C释放。此时的臂部72的移动是通过第二驱动部734的第二驱动源734a进行工作，从而基体部72b沿着第二滑动部734b移动来进行。
进而，如图6的(E)所示，臂部72朝向供给部6移动，由此移送头71自保持部31b的正下方退避。此时的臂部72的移动是通过第一驱动部732的第一驱动源732a进行工作，从而移动体733沿着第一滑动部732b在X轴方向上移动来进行。此外，由移送部7进行的对保持部31b交接电子零件C是在安装位置OA进行，因此在交接时，载台21为了避免与移送机构73的干涉而保持退避的状态。
[电子零件的安装]
接着，参照图7的(A)～图7的(C)的说明图、图9的流程图来说明电子零件C的安装动作。此处，如图7的(A)所示，如上所述保持有电子零件C的安装头31的保持部31b位于第二拍摄部5的正下方。第一拍摄部4拍摄安装头31所保持的电子零件C的标记m(步骤S201)。控制装置8求出由第一拍摄部4拍摄的标记m的位置与基准位置之间的位置偏移量，通过使驱动机构32运行来定位电子零件C，以消除偏移量(步骤S202)。
接着，如图7的(B)所示，基板支撑机构2使载台21移动，以使得基板S的安装区域B(此时供安装电子零件C的安装区域B)到达与安装头31所保持的电子零件C相向的位置，即，安装区域B的中心到达安装位置OA(步骤S203)。而且，如图3的(B)所示，第二拍摄部5越过安装头31，对电子零件C周围的透过区域T中可见的基板S的标记M进行拍摄(步骤S204)。
控制装置8求出由第二拍摄部5拍摄的标记M的位置与基准位置之间的位置偏移量，通过使驱动机构22运行来定位基板S，以消除偏移量(步骤S205)。进而，如图7的(C)所示，通过驱动机构32，将安装头31朝向基板S驱动，将安装头31所保持的电子零件C安装于基板S(步骤S206)。
如此，通过反复进行电子零件C自晶片片材WS的移送、电子零件C向安装头31的交接、电子零件C及基板S的定位、安装的动作，从而在基板S的各安装区域B依次安装电子零件C。安装有规定数量的电子零件C的基板S由基板支撑机构2搬送，并存放于卸载机中。
[作用效果]
(1)本实施方式的电子零件C的安装装置1包括：安装机构3，由保持电子零件C的安装头31在安装位置OA将电子零件C安装于基板S；基板支撑机构2，支撑供安装电子零件C的基板S；供给部6，供给电子零件C；以及移送部7，将电子零件C自供给部6移送至安装位置OA。
而且，移送部7包括：移送头71，自供给部6拾取电子零件C并使其反转，交予安装头31；以及移送机构73，使移送头71移动至通过基板支撑机构2使基板S(载台21)自安装位置OA退避而形成的空间。
因此，安装头31不需要为了自移送机构73接收电子零件C而移动，可固定地维持安装位置OA处的电子零件C的位置，另外，可在与基板S的上表面的高度位置贴近的高度位置接收电子零件C，可获得高的安装精度。如此，由于可减少安装头31的移动量，因此还可减少在安装位置OA产生的尘埃的量。
(2)为了将移送头71移动至安装位置OA，需要基板S的退避，以此设定位于安装位置OA的基板S与安装头31的间隔。因此，可将接收电子零件C时的安装头31的位置设为与安装时的基板S贴近的位置。由此，可使安装头31接收电子零件C后，安装头31为了安装而移动的距离非常短，可防止安装头31的移动引起的位置偏移，从而提高安装精度。
(3)移送部7包括：移送头71，自供给部6的电子零件C的载置面F拾取电子零件C并交予安装头31；臂部72，在一端设置有移送头71；以及移送机构73，具有设置在俯视时与所述载置面F不重叠的位置的滑动部(732b、734b)，且通过随着滑动部的滑动来驱动臂部72，而使移送头71在供给部6与安装位置OA之间移动。
如此，由于滑动部位于与电子零件C的载置面F俯视时不重叠的位置，因此在臂部72随着滑动部的滑动而移动时，自滑动部产生的尘埃不易落到载置面F，可抑制由尘埃附着于电子零件C所导致的接合不良。
(4)滑动部设置在较载置面F的高度位置更低的位置。因此，自滑动部产生的尘埃会落到载置面F的下方，因此几乎不会到达载置面F，可进一步抑制接合不良。
(5)移送头71具有通过负压来吸附电子零件C的吸附喷嘴71a，且向吸附喷嘴71a供给负压的管内置于臂部72。因此，即使自随着臂部72的移动而变形的管中产生尘埃，也不会到达臂部72的外部，因此不会对周围造成影响。
(6)移送头71是由作为反转驱动部71b的电动机驱动，使电子零件C反转的反转头，且向电动机供给电力的缆线内置于臂部72。因此，即使自随着臂部72的移动而变形的管中产生尘埃，也不会到达臂部72的外部，因此不会对周围造成影响。
(7)滑动部具有沿着正交的两轴呈直线状地滑动移动的第一滑动部732b及第二滑动部734b，且第一滑动部732b及第二滑动部734b以在高度方向上重叠的位置关系配置于在共同的移动体733的表背面对面的两侧面。
因此，第一滑动部732b及第二滑动部734b的两轴经由共同的构件配置在贴近的位置，可防止因第一滑动部732b及第二滑动部734b所具有的晃动而产生的移送头71的位置偏移扩大。因此，通过在俯视时与所述载置面F不重叠的位置设置滑动部，即使臂部72为长条，也能够对电子零件C进行准确的定位及移送。
(8)安装头31具有透过部，所述透过部使得在保持电子零件C的状态下能够透过透过部来识别基板S的标记M，且安装装置1包括：第一拍摄部4，在安装位置OA配置于较基板支撑机构2更靠下侧，且在基板S自安装位置OA退避的状态下，对安装头31所保持的电子零件C的标记m进行拍摄；第二拍摄部5，在安装位置OA配置于较安装头31更靠上侧，且通过透过部来拍摄基板S的标记M；以及定位机构，基于根据由第一拍摄部4及第二拍摄部5拍摄的标记m、标记M的图像而求出的基板S与电子零件C的位置，进行基板S与电子零件C的定位。
根据此种实施方式，在使基板S自安装位置OA退避的状态下，利用在安装位置OA配置于较基板支撑机构2更靠下侧的第一拍摄部4对安装头31所保持的电子零件C进行拍摄，利用在安装位置OA配置于较安装头31更靠上侧的第二拍摄部5，通过安装头31的透过部对基板支撑机构2所支撑的基板S进行拍摄，因此，能够在尽量接近电子零件C与基板S的状态下，进行电子零件C的标记m与基板S的标记M的拍摄。
因此，可尽量缩短拍摄标记m、标记M时的电子零件C(安装头31)及基板S(基板支撑机构2)的移动量、及拍摄标记m、标记M后的电子零件C(安装头31)与基板S(基板支撑机构2)的相对移动量。因此，可抑制因使安装头31或基板支撑机构2移动长距离而导致的误差的扩大。另外，机构的移动距离越长，扬尘越多，但本实施方式中，由于可抑制移动距离，因此可防止因尘埃而使清洁度降低、产生接合不良。
此处，在并非越过安装头31来拍摄标记M，而是通过与安装头31邻接设置的照相机进行拍摄的情况下，使用高倍率的照相机来实现高的要求精度，实际上并不可能。即，基板S的供标注标记M的区域只不过是比供安装电子零件C的区域大几毫米左右的范围，安装头31的直径也只不过是比供标注标记M的区域大几毫米左右的直径。因此，即使将摄像机的镜筒与安装头31邻接配置，多个标记M也不会进入到摄像机的视野范围，无法利用摄像机同时拍摄多个标记M。
于是，为了拍摄基板S的多个(两个)标记M，需要使照相机(安装头31)移动大于两个标记M的分离距离地移动安装头31，在所述移动时会产生误差。即，在识别电子零件C的标记m并进行位置对准后，为了识别基板S的标记M而必须使照相机与安装头31一起移动，之后即使返回到原来的位置，也有电子零件C的位置产生偏移的可能性。
为了应对此问题，若首先进行基板S的标记M的识别与位置对准，则在基板S位于应安装的位置的状态下无法进行电子零件C的位置识别，因此必须活动位置对准后的基板S，从而产生基板S的位置偏移。
进而，还可考虑在与应安装的位置不同的位置，准备标注了与基板S的标记M相对应的标记的模板(template)，基于所述模板的标记与基板S的标记M的相对位置来进行定位。但是，在此情况下，每次安装电子零件C时，为了识别模板的标记，必须移动安装头31与照相机。于是，额外花费识别模板的标记所需的时间及定位所需的时间，因此生产性降低。另外，机构的移动距离增大，因此扬尘的量也增加，伴随移动的误差也增大。
本实施方式中，在标记m、标记M的拍摄后，可抑制电子零件C及基板S的移动距离，因此位置偏移、生产性的降低、发尘量的任一个均可抑制。
(9)透过部具有透明的板状构件。因此，在与微小的电子零件C的大小对应的狭窄区域中，可实现对电子零件C的保持及确保基板S的标记M的透过性拍摄。
(10)第一拍摄部4及第二拍摄部5相对于安装位置OA不动地设置。因此，第一拍摄部4的拍摄区域及第二拍摄部5的拍摄区域不会产生偏移，还可防止移动引起的扬尘。
[变形例]
供给部6并不限定于供给贴附于晶片片材WS上的电子零件C的装置。例如，也可为供给托盘上排列的电子零件C的装置。另外，关于移送机构73的结构，也只要可自供给部6单独拾取电子零件C进行移送即可。因此，可为臂部72在X轴及Y轴方向上移动的结构，也可为支撑机构61在X轴及Y轴方向上移动的结构。
在移送机构73中，驱动臂部72的驱动部并不限定于以线性电动机为驱动源的机构。也可为以轴旋转的电动机为驱动源的利用滚珠丝杠或带的机构。在此种机构的情况下会包含滑动部，因此优选为设置在俯视时与载置面F不重叠的位置。进而，优选为将滑动部设置在较载置面F的高度位置更低的位置。另外，在存在多个滑动部的情况下，一部分滑动部也可不设置在俯视时与载置面F不重叠的位置。另外，一部分滑动部也可不设置在较载置面F的高度位置更低的位置。在此种情况下，优选为在滑动部与载置面F之间设置外包装、壁、其他结构部等遮蔽物。另外，优选为延长滑动部与载置面F的距离。
安装头31只要构成为第二拍摄部5可拍摄基板S的标记M即可。因此，安装头31的透过部即使并非由透明的材料形成，也可在与标记M对应的部位形成贯通孔。更具体而言，保持部31b可由不透明的构件形成，而在与标记M对应的部位形成贯通孔，也可不存在中空部31a，且保持部31b由不透明的构件形成，而在与安装头31及保持部31b的标记M对应的部位形成贯通孔。即，此种贯通孔也是安装头31的透过部。
第一拍摄部4及第2拍摄部5也可设置为相对于供安装电子零件C的位置(安装位置OA)能够移动。即，在无法对电子零件C的多个标记m或基板S的多个标记M成批拍摄的情况下，第一拍摄部4及第二拍摄部5也可构成为在标记m间或标记M间移动进行拍摄。即，也可在第一拍摄部4设置用于在标记M间移动的移动装置，或者在第二拍摄部5设置用于在标记M间移动的移动装置。在所述情况下，移动距离短，停留在电子零件C或基板S的安装区域B的大小范围内，因此也可抑制误差或扬尘。
另外，虽然使电子零件C的标记m的位置与基板S的安装区域B的标记M的位置分别对准基准位置，但不限于此，也可使安装区域B的位置对准电子零件C的位置，或者使电子零件C的位置对准安装区域B的位置。总之，只要可使基板S的安装区域B的位置及电子零件C的位置对准即可。
另外，向基板支撑机构2的载台21交接基板S也可在安装位置OA进行。在此情况下，可在向载台21供给基板S之后，在利用第一拍摄部4拍摄电子零件C的标记m之前，使基板S自安装位置OA退避。
[其他实施方式]
以上，对本发明的实施方式及各部的变形例进行了说明，但所述实施方式及各部的变形例是作为一例来提示，并非旨在限定发明的范围。所述这些新颖的实施方式可以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，可进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中，并且包含在权利要求所记载的发明中。

Claims (6)

1.一种电子零件的安装装置，其特征在于，包括：
安装机构，保持电子零件的安装头在安装位置将所述电子零件安装于基板；
基板支撑机构，支撑供安装所述电子零件的所述基板；
供给部，供给所述电子零件；以及
移送部，将所述电子零件自所述供给部移送至所述安装位置，且
所述移送部包括：
移送头，自所述供给部拾取所述电子零件并使其反转，交予所述安装头；以及
移送机构，使所述移送头移动至通过所述基板支撑机构使所述基板自所述安装位置退避而形成的空间，
所述安装头具有透过部，所述透过部使得在保持所述电子零件的状态下能够透过透过部来识别所述基板的标记，且
所述电子零件的安装装置包括：
第一拍摄部，在所述安装位置配置于较所述基板支撑机构更靠下侧，且在所述基板自所述安装位置退避的状态下，对所述安装头所保持的所述电子零件的标记进行拍摄；
第二拍摄部，在所述安装位置配置于较所述安装头更靠上侧，且通过所述透过部来拍摄所述基板的标记；以及
定位机构，基于根据由所述第一拍摄部及所述第二拍摄部拍摄的标记的图像而求出的所述基板与所述电子零件的位置，进行所述基板与所述电子零件的定位。
2.根据权利要求1所述的电子零件的安装装置，其特征在于，为了将所述移送头移动至所述安装位置，需要所述基板的退避，以此设定位于所述安装位置的所述基板与所述安装头的相向间隔。
3.根据权利要求1所述的电子零件的安装装置，其特征在于，所述透过部具有透明的板状构件。
4.根据权利要求1所述的电子零件的安装装置，其特征在于，所述第一拍摄部及所述第二拍摄部相对于所述安装位置不动地设置。
5.根据权利要求1所述的电子零件的安装装置，其特征在于，
所述透过部具有透明的板状构件，且
所述第一拍摄部及所述第二拍摄部相对于所述安装位置不动地设置。
6.根据权利要求1或2所述的电子零件的安装装置，其特征在于，
所述移送部在所述安装位置将所述电子零件交予所述安装头的所述透过部。
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