CN115148657A - 拾取筒夹、拾取装置及安装装置 - Google Patents

拾取筒夹、拾取装置及安装装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可以不接触的方式拾取电子零件的拾取筒夹、拾取装置及安装装置。实施方式的拾取筒夹(200)是抽吸保持电子零件(2)并进行拾取的拾取筒夹(200),具有多孔质构件(201),所述多孔质构件(201)具有通气性且将被供给的气体经由与电子零件(2)相向的相向面(201a)的细孔呈面状喷出至内部,在多孔质构件(201)中设置有抽吸孔(201c),所述抽吸孔(201c)在相向面(201a)具有开口(201d)且通过负压抽吸电子零件(2),沿着相向面(201a)的外缘设置有限制电子零件(2)的移动的引导部(201e)。

Description

拾取筒夹、拾取装置及安装装置
技术领域
本发明涉及一种拾取筒夹(pickup collet)、拾取装置及安装装置。
背景技术
在将作为逻辑、存储器、图像传感器等半导体元件的电子零件安装在基板上时,通过切断形成有半导体元件的晶片而制成单片化的芯片。然后,将所述芯片一个个拾取并移送至基板来进行安装。
作为芯片的其中一面的表面成为形成有微细的回路的功能面。若在从晶片拾取所述芯片时拾取的构件与功能面直接接触,则回路等有破损的担心,因此有希望避免接触的要求。
另外,还使芯片的表面的连接端子与基板的连接端子相向地接合。此时,为了确保并提高连接端子彼此的接合性,有时对芯片的表面进行等离子体处理或表面活性化处理等表面处理。为了维持进行了此种处理的芯片的表面状态,也有希望避免拾取的构件与芯片的表面直接接触的要求。
为了应对使构件不与芯片的表面接触的要求,以往在作为拾取芯片的构件的筒夹中,将保持芯片的面作为锥面,以并非芯片的表面而是仅周缘部与筒夹的锥面接触的状态被保持(参照专利文献1)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利实开昭63-124746号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
然而,在如所述那样的现有技术中,在芯片的周边部也存在与筒夹的接触。因此,通过与芯片的表面的周缘部接触,有可能产生芯片的缺损、破裂。另外,芯片与筒夹的接触原本就会导致颗粒(particle)的产生。因此,要求即使对于芯片的表面的周缘部也可以不接触的方式保持的筒夹。
本发明是为了解决如所述那样的课题而完成的,其目的在于提供一种能够以不接触的方式拾取电子零件的拾取筒夹、拾取装置及安装装置。
[解决问题的技术手段]
本发明是抽吸保持电子零件并进行拾取的拾取筒夹,具有多孔质构件,所述多孔质构件具有通气性且将被供给的气体经由与所述电子零件相向的相向面的细孔呈面状喷出至内部,在所述多孔质构件中设置有抽吸孔,所述抽吸孔在所述相向面具有开口且通过负压抽吸所述电子零件,沿着所述相向面的外缘设置有限制所述电子零件的移动的引导部。
另外,本发明是从贴附有所述电子零件的片材中拾取所述电子零件的拾取装置,具有:所述拾取筒夹;以及筒夹移动机构,使所述拾取筒夹接近至所述片材中的能够抽吸保持所述电子零件的位置,能够将抽吸保持的所述电子零件从所述片材上剥落并移送。
另外,本发明的安装装置具有:所述拾取装置;接合头,设置成能够相对于所述拾取筒夹相对移动,从所述拾取筒夹接收所述电子零件;以及安装部,将保持在所述接合头的所述电子零件移送至基板并进行安装。
[发明的效果]
根据本发明的拾取筒夹、拾取装置及安装装置,可以不接触的方式拾取电子零件。
附图说明
图1是表示实施方式的移送装置及安装装置的正视图。
图2是表示实施方式的移送装置及安装装置的平面图。
图3的(A)是表示利用拾取筒夹进行的电子零件的保持原理的剖面示意图,图3的(B)是表示基座的底面侧立体图。
图4是表示拾取筒夹及装卸部的底面侧立体图。
图5是表示拾取筒夹及装卸部的上表面侧立体图。
图6是表示移送装置及安装装置的控制装置的框图。
图7是表示基于实施方式的拾取动作的顺序的流程图。
图8的(A)~图8的(D)是表示基于实施方式的拾取动作的说明图。
图9是表示设置有引导部的变形例的底面侧立体图。
图10是表示设置有引导部的变形例的上表面侧立体图。
图11是表示设置有引导部的变形例的剖面示意图。
图12是表示设置有具有引导用多孔质构件的引导部的变形例的剖面示意图。
图13是表示设置有具有喷出口的引导部的变形例的剖面示意图。
图14是表示引导部突出时的拾取动作的说明图。
图15是表示将引导部的气体的喷出方向设为下方的变形例的剖面示意图。
图16是表示使引导部的气体的喷出方向倾斜的变形例的剖面示意图。
图17的(A)及图17的(B)是表示引导部的配置的变形例的底视图。
[符号的说明]
1:移送装置
2:电子零件
10:供给装置
11:片材
12:供给载台
13:载台移动机构
20:拾取装置
21:拾取头
22:筒夹移动机构
23:方向转换部
24:上推销
30:搭载装置
31:接合头
31a:喷嘴
32:头移动机构
50:控制装置
51:供给装置控制部
52:上推销控制部
53:拾取控制部
54:接合头控制部
56:基板载台控制部
57:存储部
60:基板载台
61:载台移动机构
100:安装装置
200:拾取筒夹
201:多孔质构件
201a:相向面
201b:背面
201c:抽吸孔
201d:开口
201e:引导部
201f:引导用多孔质构件
201g:通气路径
201h:喷出口
202:基座
202a:供气孔
202b:排气孔
202c:安装孔
221:滑动机构
221a、321a:支持框架
221b、321b:导轨
221c、321c:滑动器
222、322:升降机构
222a:臂
222b:装卸部
222c:销
241:支撑体
321:滑动机构
H1:接近位置
H2:剥落位置
G:气体
P1:供给位置
P2:交接位置
P3:安装位置
S01~S09:步骤
具体实施方式
参照附图来说明本发明的实施方式。再者,附图是示意图,各部的尺寸、比率等为了容易理解而包含夸张的部分。如图1及图2所示,本实施方式的拾取筒夹200用于电子零件2的移送装置1。移送装置1包括拾取装置20、搭载装置30及控制装置50,是通过拾取装置20将电子零件2向搭载装置30交接的装置。
电子零件2例如是芯片状的零件。本实施方式中,电子零件2是将晶片分割成单片的半导体芯片。另外,安装装置100是经由利用移送装置1进行的移送将从供给装置10供给的电子零件2安装在基板上的装置。即,安装装置100除了包括移送装置1的结构以外,还包括供给装置10、支持基板的基板载台60。
供给装置10是向拾取装置20供给电子零件2的装置。供给装置10使作为拾取对象的电子零件2移动至供给位置P1。所谓供给位置P1,是拾取装置20拾取作为拾取对象的电子零件2的位置。供给装置10包括支持贴附有电子零件2的片材11的供给载台12、使供给载台12移动的载台移动机构13。作为所述载台移动机构13,例如可使用通过由伺服电动机驱动的滚珠丝杠机构而使滑动器在导轨上移动的线性引导件。
此处,贴附有电子零件2的片材11是贴附在未图示的晶片环上的具有粘着性的晶片片材。在片材11上,电子零件2配置成矩阵(matrix)状。本实施方式中,电子零件2以功能面露出至上方的朝上状态配置。
供给载台12是水平支持贴附有片材11的晶片环的台。即,供给载台12经由晶片环支持贴附有电子零件2的片材11。供给载台12被设置成通过载台移动机构13能够在水平方向上移动。片材11由供给载台12以及载台移动机构13水平地支持,因此片材11及载置于所述片材11上的电子零件2也另外被设置成能够在水平方向上移动。
再者,如图1所示,将水平方向中供给装置10与搭载装置30排列的方向称为X轴方向,将与X轴正交的方向称为Y轴方向。另外,将与片材11的平面正交的方向称为Z轴方向或上下方向。所谓上方向,是以片材11的平面为边界且载置有电子零件2的一侧的方向,所谓下方向,是以片材11的平面为边界且未载置电子零件2的一侧的方向。
[拾取装置]
拾取装置20是从供给装置10拾取电子零件2并将拾取的电子零件2交接至搭载装置30的装置。所述拾取装置20包括拾取筒夹200、筒夹移动机构22、方向转换部23、以及上推销24。
如图3的(A)、图3的(B)~图5所示,拾取筒夹200是抽吸保持电子零件2并解除抽吸保持而释放电子零件2的构件。拾取筒夹200具有多孔质构件201、基座202。
多孔质构件201是具有通气性且经由与电子零件2相向的相向面201a的细孔供给被供给至内部的气体的构件。本实施方式的多孔质构件201为长方体的板状,整体上致密且大致均匀地形成有连通的微细空间。多孔质构件201通过所述结构而具有通气性,但其流导率非常小。多孔质构件201的任意一个面成为相向面201a,当从相向面201a的相反的一侧的背面201b向内部供给气体时,从相向面201a的致密且均等地存在的细孔喷出气体。所述喷出成为向喷出的相向面201a的整个面扩展的实质上为面状的喷出。所述喷出极其缓慢,可以说是渗出来的感觉,是靠近手指稍微感觉到气流的程度。再者,在相向面201a与背面201b以外的面,细孔也可堵塞。
多孔质构件201是如上所述作为内部的微细空间的细孔相互连通且气体能够通过细孔间的连续结构体。作为此种多孔质构件201,可使用烧结金属、陶瓷、树脂等。就内部粒子难以分离流出的观点而言,优选为设为烧结金属。
进而,如图3的(A)、图3的(B)及图4所示,在多孔质构件201中设置有抽吸孔201c,所述抽吸孔201c是在相向面201a具有开口201d且通过负压抽吸电子零件2的贯通孔。本实施方式的抽吸孔201c从背面201b的中央呈直线状地贯通至相向面201a的中央。
基座202是覆盖相向面201a以外的多孔质构件201的面的构件。本实施方式的基座202是下方开口的长方体形状的箱。多孔质构件201从基座202的开口以底面作为相向面201a而露出的方式插入,组装至基座202内并加以固定。
如图3的(A)、图3的(B)及图5所示,在基座202的顶面上设置有供气孔202a、排气孔202b、安装孔202c。供气孔202a是用于向多孔质构件201供气的贯通孔。供气孔202a由于与供气孔202a连接的配管而形成在靠近基座202的外缘的位置处。排气孔202b是用于经由抽吸孔201c使开口201d产生负压的贯通孔。排气孔202b向下方延伸,以与多孔质构件201的抽吸孔201c一致的方式形成。在排气孔202b的周围的基座202的内表面与多孔质构件201之间形成有气体滞留的空间。再者,排气孔202b也可贯通抽吸孔201c而到达相向面201a。在所述情况下,多孔质构件201的抽吸孔201c、开口201d以与到达多孔质构件201的相向面201a的排气孔202b的外侧密接的方式设置。安装孔202c是在与筒夹移动机构22连接时用于防止偏移的一对凹陷孔。
供气孔202a经由未图示的配管连接至气体的供给回路。供给回路包括气体的供给源、泵、阀等而构成。此处,经由供气孔202a向多孔质构件201供给的气体设为惰性气体。排气孔202b经由未图示的配管而与包括真空泵、阀等的负压产生回路连通。
筒夹移动机构22是使装设有拾取筒夹200的拾取头21在供给位置P1与交接位置P2之间往复移动且在供给位置P1及交接位置P2升降的机构。再者,所谓交接位置P2,是拾取装置20将在供给位置P1拾取的电子零件2交接至作为后述的接收部发挥功能的接合头31的位置。供给位置P1及交接位置P2主要是指XY方向的位置,不一定是指Z轴方向的位置。
另外,即使在是指Z轴方向的位置(高度)的情况下,其高度也具有规定的宽度。规定的宽度包括电子零件2的厚度、将电子零件2上推的距离、能够吸附电子零件2的距离等。在尤其是指Z轴方向的位置(高度)的情况下,在供给位置P1,将接近位置处的高度设为H1,将剥落位置处的高度设为H2(参照图8的(A)~图8的(D))。
筒夹移动机构22具有安装有拾取头21的臂222a,通过移动臂222a而移动装设在拾取头21上的拾取筒夹200。在拾取头21的前端设置有装卸部222b,装卸部222b在内部包括磁铁,利用磁铁的抽吸力吸附保持拾取筒夹200的基座202。如图4及图5所示,在装卸部222b的与基座202的接触面上设置有一对销222c。销222c嵌入设置在基座202上的安装孔202c中,由此防止拾取筒夹200相对于装卸部222b的偏移。再者,虽未图示,但与排气孔202b连接的配管通过装卸部222b内,与供气孔202a连接的配管由装卸部222b支持。
筒夹移动机构22包括滑动机构221、升降机构222。滑动机构221通过移动安装有拾取头21的臂222a而使拾取筒夹200在供给位置P1与交接位置P2之间往复移动。此处,滑动机构221具有:与X轴方向平行地延伸且固定于支持框架221a的导轨221b、以及在导轨221b上行进的滑动器221c。虽未图示,但滑动器221c通过由旋转电动机驱动的滚珠丝杠、线性电动机等而受到驱动。
升降机构222通过移动安装有拾取头21的臂222a而使拾取筒夹200在上下方向上移动。具体而言,升降机构222可使用通过由伺服电动机驱动的滚珠丝杠机构而使滑动器在导轨上移动的线性引导件。即,通过伺服电动机的驱动,拾取筒夹200沿着Z轴方向升降。再者,拾取筒夹200经由装卸部222b被拾取头21弹性支持且设置成能够相对于拾取头21在Z轴方向上上下滑动移动。而且,拾取头21具有检测所述滑动器移动的传感器。
方向转换部23设置在拾取筒夹200与筒夹移动机构22之间。此处,方向转换部23是包括变更拾取筒夹200的朝向的电动机等驱动源、滚珠轴承等旋转引导件而成的致动器。所谓拾取筒夹200的朝向,设为从拾取筒夹200的基座202侧朝向相向面201a的朝向。所谓变更朝向,是在上下方向上旋转0°~180°。例如,使相向面201a朝向供给载台12的拾取筒夹200在供给位置P1吸附保持电子零件2。之后,方向转换部23以吸附面朝上的方式变更拾取筒夹200的朝向。此时,旋转角度为180°。
上推销24设置在供给装置10的片材11的下方。上推销24是前端尖锐的针状构件。上推销24以长度方向平行于Z轴方向的方式设置在支撑体241的内部。
支撑体241具有使上推销24从其内部进出或退避至其内部的驱动机构。所述进出或退避在上下方向上进行。所述驱动机构例如包括由上下方向的导轨引导而移动的滑动器、以及驱动滑动器的气缸或凸轮机构。
[搭载装置]
搭载装置30是将从拾取装置20接收到的电子零件2搬运至安装位置P3并搭载在基板上的装置。所谓安装位置P3,是将电子零件2安装在基板上的位置。搭载装置30具有接合头31、头移动机构32。
接合头31是具有作为在交接位置P2从拾取筒夹200接收电子零件2的接收部的功能且将所述电子零件2在安装位置P3安装在基板上的装置。接合头31保持电子零件2,并且在安装后解除保持状态而释放电子零件2。
具体而言,接合头31包括喷嘴31a。喷嘴31a保持电子零件2,并且解除保持状态而释放电子零件2。喷嘴31a包括喷嘴孔。喷嘴孔在喷嘴31a的前端的吸附面开口。喷嘴孔与真空泵等负压产生回路(未图示)连通,通过所述回路产生负压,在喷嘴31a的吸附面吸附保持电子零件2。另外,通过解除负压,从吸附面解除电子零件2的保持状态。
头移动机构32是使接合头31在交接位置P2与安装位置P3之间往复移动且在交接位置P2及安装位置P3升降的机构。具体而言,头移动机构32包括滑动机构321、升降机构322。
滑动机构321使接合头31在交接位置P2与安装位置P3之间往复移动。此处,滑动机构321具有:与X轴方向平行地延伸且固定在支持框架321a上的两根导轨321b、以及在导轨321b上行进的滑动器321c。虽未图示,但滑动器321c通过由旋转电动机驱动的滚珠丝杠、线性电动机等而受到驱动。
再者,虽未图示,但滑动机构321具有使接合头31在Y轴方向上滑动移动的滑动机构。所述滑动机构也可包括Y轴方向的导轨与在导轨上行进的滑动器。滑动器通过由旋转电动机驱动的滚珠丝杠、线性电动机等而受到驱动。升降机构322使接合头31在上下方向上移动。具体而言,升降机构322可使用通过由伺服电动机驱动的滚珠丝杠机构而使滑动器在导轨上移动的线性引导件。即,通过伺服电动机的驱动,接合头31沿着Z轴方向升降。
基板载台60是支持用于安装电子零件2的基板的台。基板载台60设置在载台移动机构61。载台移动机构61是使基板载台60在XY平面上滑动移动且将电子零件2在基板上的安装预定位置定位在安装位置P3的移动机构。载台移动机构61例如可使用通过由伺服电动机驱动的滚珠丝杠机构而使滑动器在导轨上移动的线性引导件。
[控制装置]
控制装置50控制供给装置10、拾取装置20、搭载装置30、基板载台60的启动、停止、速度、动作时机等。即,控制装置50是移送装置1及安装装置100的控制装置。控制装置50例如可通过专用的电子回路或以规定的程序运作的计算机等实现。操作者输入控制所需的指示或信息的输入装置、用于确认装置的状态的输出装置与控制装置50连接。输入装置可使用开关、触摸屏、键盘、鼠标等。输出装置可使用液晶、有机电致发光(electroluminescence,EL)等的显示部。
图6是控制装置50的功能框图。控制装置50具有:控制供给装置10的供给装置控制部51、控制拾取装置20的上推销控制部52及拾取控制部53、控制搭载装置30的接合头控制部54、控制基板载台60的基板载台控制部56、以及存储部57。
供给装置控制部51控制供给载台12的移动。即,控制载置于片材11上的作为拾取对象的电子零件2的移动。上推销控制部52控制上推销24的移动、即支撑体241的动作。
拾取控制部53控制拾取筒夹200的移动。即,拾取控制部53控制筒夹移动机构22及方向转换部23的动作。另外,拾取控制部53控制与供气孔202a连通的供给回路、与排气孔202b连通的负压产生回路,控制电子零件2的保持及释放。
接合头控制部54控制接合头31的移动、即头移动机构32的动作。另外,接合头控制部54控制与接合头31的喷嘴孔连通的负压产生回路,控制电子零件2的保持及释放。基板载台控制部56控制基板载台60的移动、即载台移动机构61的动作。
存储部57是包括作为记录介质的各种存储器(硬盘驱动器(Hard Disk Drive,HDD)或固态驱动器(Solid State Drive,SSD)等)、记录介质与外部的接口的存储装置。存储部57中预先存储有移送装置1的动作所需的数据、程序,且存储移送装置1的动作所需的数据。所谓所述所需数据,例如是气体的供给量、排气压力、供给位置P1、交接位置P2、安装位置P3的位置坐标、各移动机构的位置坐标。所述各移动机构基于这些坐标进行各结构的移动控制。
[利用拾取筒夹进行的抽吸保持的原理]
接着,对利用如所述那样的拾取筒夹200可抽吸保持电子零件2的原理进行说明。如图3的(A)所示,从供气孔202a供给的气体G从相向面201a的细孔呈面状地喷出,由此在与电子零件2之间形成气体的层。所述层例如成为2μm~10μm。然后,在通过负压产生回路使负压作用于抽吸孔201c的状态下,使相向面201a接近电子零件2,由此抽吸保持电子零件2。此时,在相向面201a与电子零件2之间形成有气体的层,因此相向面201a与电子零件2维持不接触的状态。另外,通过解除由负压产生回路产生的负压,负压不会作用于抽吸孔201c,因此从拾取筒夹200释放电子零件2。
[动作]
关于在如以上那样的移送装置1中通过拾取装置20从供给装置10拾取电子零件2并将所述电子零件2交接至搭载装置30的动作,除了参照图1~图6以外,还参照图7的流程图、图8的(A)~图8的(D)的说明图在下文进行说明。
首先,通过拾取装置20及供给装置10,使拾取筒夹200移动至上推销24所在的供给位置P1,使拾取筒夹200的相向面201a与上推销24相向(步骤S01)。此时,经由供气孔202a向多孔质构件201供给经加压的气体,从相向面201a吹出气体。另外,此时,不从排气孔202b排气,不从开口201d进行抽吸。
另一方面,供给装置10使供给载台12移动,如图8的(A)所示,使作为拾取对象的电子零件2位于供给位置P1(步骤S02)。之后,从相向面201a供给了气体G的拾取筒夹200与拾取头21一起下降,而接近电子零件2。当拾取筒夹200接近电子零件2时,相向面201a的气体G被相向面201a与电子零件2夹持,形成气体层。认为此时的被夹持的气体层成为粘性流层。因此,气体层自身的气体G的流动性非常差,几乎不发生由来自后述的排气孔202b的排气引起的抽吸、从气体层外缘部的流出。然后,如图8的(B)所示,拾取筒夹200通过不进一步被压缩的气体层停止相对于电子零件2的下降(步骤S03)。
此处,在拾取筒夹200与电子零件2接触时,拾取筒夹200自身停止。其中,拾取筒夹200由拾取头21弹性支持,因此即使拾取筒夹200停止,拾取头21也继续下降,拾取头21相对于拾取筒夹200滑动移动。在利用传感器检测到所述滑动时,拾取控制部53识别出拾取筒夹200与电子零件2接触,停止拾取头21的下降。此时,拾取筒夹200不与电子零件2接触。但是,在相向面201a与电子零件2之间形成气体层,因此相向面201a不进一步靠近电子零件2而停止。此时的拾取筒夹200的高度位置成为接近位置H1。即,接近位置H1并不预先设定为特定的停止位置。
如此,在拾取筒夹200经由气体层停止且进而拾取头21停止的状态下,通过来自排气孔202b的排气,开始利用抽吸孔201c进行的抽吸(步骤S04)。即,在拾取筒夹200经由气体层将电子零件2推压在由支撑体241支持的片材11上的状态下,即在与支撑体241之间夹持片材11及电子零件2的状态下,开始抽吸。
在所述状态下,如图8的(C)所示,拾取筒夹200上升,并且与此同步地,由上推销24的上升引起的上推开始(步骤S05)。由此,片材11从电子零件2的背面开始剥离。进而,如图8的(D)所示,上推销24当上升预先设定的规定量时停止。然后,通过进一步上升的拾取筒夹200,在维持由气体的层产生的间隙的状态下通过负压被抽吸至拾取筒夹200的电子零件2从片材11上被剥落,由此被拾取(步骤S06)。如此,电子零件2被完全剥落的高度位置是剥落位置H2,但并不预先设定为特定的停止位置。
拾取装置20利用方向转换部23使拾取筒夹200反转(步骤S07)。即,使拾取筒夹200的朝向在上下方向上旋转180°,使拾取筒夹200的相向面201a朝向上方。再者,此处,步骤S07的反转动作在拾取电子零件2之后立即进行,但也可在从供给位置P1至交接位置P2之间的任意地点进行。
拾取装置20利用筒夹移动机构22使拾取的电子零件2移动至交接位置P2(步骤S08)。在交接位置P2,搭载装置30的接合头31待机,经由电子零件2而与拾取筒夹200的相向面201a相向。
在使接合头31向位于交接位置P2的拾取筒夹200下降并利用接合头31保持电子零件2后,拾取筒夹200解除负压,由此从拾取筒夹200向接合头31交接电子零件2(步骤S09)。再者,之后,接合头31以离开拾取筒夹200的方式上升,向安装位置P3移动,将电子零件2安装在基板上。
[效果]
(1)本实施方式的拾取筒夹200是抽吸保持电子零件2并进行拾取的拾取筒夹200,具有多孔质构件201,所述多孔质构件201具有通气性且经由与电子零件2相向的相向面201a的细孔供给被供给至内部的气体,在多孔质构件201中设置有在相向面201a具有通过负压将电子零件2抽吸至相向面201a的开口201d的抽吸孔201c。
另外,本实施方式的拾取装置20具有筒夹移动机构22,所述筒夹移动机构22使拾取筒夹200接近至片材11上的能够抽吸保持电子零件2的位置,能够将抽吸保持的电子零件2从片材11上剥落并移送。
进而,本实施方式的安装装置100具有:接合头31,设置成能够相对于拾取筒夹200能够相对移动,从拾取筒夹200的前端接收电子零件2;以及安装部,将保持在接合头31的电子零件2移送至基板并进行安装。
因此,在通过从抽吸孔201c的抽吸拾取电子零件2时,通过从多孔质构件201的细孔排出的气体的层,可使电子零件2与相向面201a不接触,可抑制对电子零件2造成损伤。另外,即使在电子零件2的移送时,也可在减少与相向面201a接触而对电子零件2造成损伤的可能性的同时,保持电子零件2而防止落下等。
此处,考虑到如下情况:使从所述空间排出的气体在电子零件2和与电子零件2相向的面之间流动,由此通过利用由大量气流产生的负压产生抽吸力的伯努利吸盘来保持电子零件2。在所述情况下,抽吸力非常弱,即使可在与筒夹远离一定距离的状态下保持电子零件2,也无法获得将粘着在片材11上的电子零件2剥落的吸附力。另外,为了获得伯努利效应,需要使每单位时间的气体的流量非常多,因此用于在维持不接触的同时进行保持的抽吸力的调整非常困难。进而,由于大量的气体向拾取部位的周围吹出,有产生颗粒的担心。
另外,在筒夹的与电子零件2相向的面上设置与抽吸孔同等尺寸的气体的喷出孔而不设置如多孔质构件201那样的细孔,向电子零件2喷射气体使电子零件2浮动,在要通过抽吸孔抽吸电子零件2来对抗由所述喷射引起的电子零件2的浮动力的情况下,也与所述同样地,用于在维持不接触(浮动)的同时进行保持的抽吸力的调整非常困难,由于大量的气体向拾取部位的周围吹出,有产生颗粒的担心。
与此相对,本实施方式中,经由相向面201a的微细孔,从相向面201a的整体呈面状地吹出的气体的流量极少。因此,无产生颗粒的担心。从相向面201a的吹出不是积极地使电子零件2浮动,而是在相向面201a与电子零件2接近时形成粘性流的气体的层。因此,抽吸力越强,越容易将相向面201a与电子零件2保持为不接触状态,即使将来自抽吸孔201c的由负压引起的抽吸力设为用于从片材11上剥落电子零件2的充分的力,也可通过相向面201a与电子零件2之间的气体的层来防止接触,因此不论是获得强抽吸力、还是抽吸力的调整均变得容易。
基于本申请的发明者进行的研究的结果为,例如若是以下的条件,则可获得如下结果、即通过拾取筒夹200,可在维持与电子零件2的不接触的同时进行抽吸保持的结果。首先,作为多孔质构件201,使用通气率为例如在供给压力为0.3MPa时,从多孔质构件201流出的气体的流量为0.7L/min左右的构件。向多孔质构件201供给的气体(氮气)的压力可为0.1MPa~0.7MPa左右的范围内,此时,经由多孔质构件201流动的气体的流量为0.3L/min~1.5L/min左右的范围内,可确实地维持拾取筒夹200与电子零件2的不接触。另外,抽吸的压力为-10kPa~-90kPa的范围内,可确实地从片材11拾取电子零件2。此时,电子零件2与相向面201a之间的气体层中的压力可获得0.1MPa~0.5MPa。
作为比较例,使用与所述拾取筒夹200为相同尺寸且作为原材料不具有细孔的不锈钢(steel use stainless,SUS)制的筒夹。在所述筒夹中,以矩阵配设有50个直径0.3mm的孔,从孔喷出以0.02MPa的压力供给的气体的情况下,抽吸的压力为-50kPa,可维持电子零件2与相向面201a不接触的电子零件2与相向面201a之间的压力为0.025MPa~0.035MPa而极小,其宽度也小。即,判明了:与多孔质构件201的细孔不同,在利用形成在筒夹的多个孔进行的气体的吹出中,即使是微小的按压力或抽吸力,另外即使是按压力或抽吸力发生微小的变化,电子零件2也会容易与相向面接触。进而,当为了增加电子零件2与相向面201a之间的压力而增加供给压力时,电子零件2容易脱落。
(2)在相向面201a与电子零件2相向的状态下,开口201d设置在电子零件2的投影面内、即与电子零件2重叠的位置。本实施方式中,在相向面201a的中央设置有与抽吸孔201c连通的一个开口201d。因此,气体不从电子零件2的外缘流入,利用大气压可确保强的抽吸力。再者,开口201d可为多个,其位置只要是相向面201a与电子零件2重叠的位置,则并不限定于中央。
[变形例]
本发明并不限定于所述实施方式。基本结构与所述实施方式相同,如以下那样的变形例也能够应用。
(1)在如所述那样的拾取筒夹200的情况下,被保持的电子零件2容易在水平的相向面201a内移动。尤其是在电子零件2的反转时、移送时、交接时等,在增大动作的加减速的情况下,有可能产生位置偏移。进而,也有无法维持保持而脱落的担心。
为了应对此情况,也可沿着相向面201a的外缘设置限制电子零件2的移动的引导部。例如,如图9、图10及图11所示,将引导部201e设为设置在基座202的四个侧面的矩形的板状体。各引导部201e具有较相向面201a而言突出的突出部分。引导部201e从相向面201a突出的距离(突出量)只要可限制经由气体层被保持在相向面201a上的电子零件2的移动即可,只要至少为从相向面201a向经由气体层被保持的电子零件2施加的程度以上即可。其中,在所述引导部201e的突出部分成为超出经由气体层被保持在相向面201a上的电子零件2而突出的距离的情况下,需要考虑在从晶片拾取时与拾取的电子零件2的周围的电子零件2不接触。因此,引导部201e的突出部分从相向面201a突出的距离优选为设为经由气体层被保持在相向面201a上的电子零件2的侧面内。再者,如后所述,通过在拾取时控制上推销24,可对应于各种突出量而不与周围的电子零件2接触。
在此种变形例中,即使由于反转时等的电子零件2的移动所伴随的惯性力而电子零件2在以非接触的方式被保持的相向面201a上水平移动,也可防止从拾取筒夹200偏离。另外,即使在被引导部201e包围的区域内电子零件2的位置偏移,若由开口201d产生的抽吸在电子零件2的投影面内,则无论开口201d的位置如何,均能够进行抽吸保持。
其中,当电子零件2与引导部201e接触时,电子零件2有可能受到影响。因此,通过引导部201e喷出气体而与电子零件2不接触,从而可在防止从拾取筒夹200脱离的同时,消除由于与引导部201e接触而对电子零件2造成的损伤的产生。
例如,如图12所示,在引导部201e中的突出部分的与电子零件2的侧面相向的位置设置引导用多孔质构件201f。在引导部201e的内部设置有连通外部与引导用多孔质构件201f的通气路径201g。通气路径201g经由未图示的配管而与气体的供给回路连接。
引导部201e经由引导用多孔质构件201f喷出气体G。由此,沿着电子零件2的侧面形成有气体G的层,因此可抑制电子零件2的偏移或偏离,并且也可维持电子零件2与引导部201e不接触。因此,也可减少电子零件2的缺损、破裂,抑制由接触引起的颗粒的产生。气体G的喷出量也少,因此也可抑制由气流引起的颗粒的产生。进而,也可减少移送时的电子零件2的偏移或落下。
另外,如图13所示,通过不设置引导用多孔质构件201f而从与通气路径201g连通的喷出口201h向电子零件2的侧面喷出气体G,也能够抑制电子零件2的偏移或偏离、与电子零件2的接触。在所述情况下,只要形成有避免与电子零件2接触的气体G的层即可,因此喷出量也少。
再者,如上所述,在有从相向面201a突出的引导部201e的情况下,需要在拾取时使引导部201e与片材11上的拾取对象的周围的电子零件2不接触。因此,可在拾取时预先上推电子零件2。即,如图14所示,根据引导部201e的从相向面201a的突出量,在拾取筒夹200下降开始的同时,上推销24上升而上推作为拾取对象的电子零件2,由此上升至引导部201e不会碰撞周围的电子零件2的高度为止,以便引导部201e不碰撞周围的电子零件2。在所述状态下拾取筒夹200接近,经由气体层而停止后开始抽吸,由此可如上所述那样进行拾取。
进而,引导部201e也可不从相向面201a突出。例如,如图15所示,将引导部201e的下端设为与基座202、相向面201a共面或更上方,将喷出口201h设置在引导部201e的下表面。然后,从喷出口201h喷出气体G。如此,引导部201e向沿着电子零件2的侧面的上下的方向喷出气体G,由此由引导部201e的气体G的喷出方向成为下方的气体G形成壁,因此可抑制电子零件2的偏移或偏离。另外,在与电子零件2的侧面相向的位置没有突出部分,因此与电子零件2的侧面不接触,在拾取时也与其他的电子零件2不接触。
再者,如图16所示,也可以来自喷出口201h的气体G的喷出方向成为朝向电子零件2的侧面的方向的方式使通气路径201g倾斜。在所述情况下,可使气体G更强力地碰撞至电子零件2的侧面,因此可抑制气体G的喷出量。
如所述那样的引导部201e只要以可限制电子零件2的移动的方式沿着相向面201a的外缘设置即可。因此,可不设置在相向面201a的整周,也可为一部分。例如,通过如图17的(A)所示沿着角部或者如图17的(B)所示夹着角部而配置引导部201e,气体G从四个方向向夹持的方向喷出,因此可提高定位效果。
(2)抽吸孔201c及开口201d的数量或尺寸并不限定于所述实施方式。在多孔质构件201的相向面201a中,通过电子零件2被气体的层支撑的面积与开口201d的总面积的平衡,可实现抽吸保持状态与不接触状态的维持。
(3)抽吸孔201c及开口201d的位置或形状也不限定于所述实施方式。例如,如上所述,开口201d的形状可为圆形、矩形,也可为其他的椭圆形、多边形、圆角多边形、星形等。
(4)拾取筒夹200设置成能够更换,由此可根据电子零件2的形状、尺寸进行更换。作为所述能够更换的结构,可由磁铁抽吸保持的结构简单,更换作业也容易。其中,只要是能够更换拾取筒夹200的结构即可。例如,可为使用负压的吸附保持,也可为机械保持的结构。
[其他实施方式]
本发明并不限定于所述实施方式,也包含下述所示的其他实施方式。另外,本发明也包含将所述实施方式及下述其他实施方式全部或任意组合后的形态。进而,可在不脱离发明的范围的范围内对这些实施方式进行各种省略或置换、变更,其变形也包含在本发明中。

Claims (8)

1.一种拾取筒夹,是抽吸保持电子零件并进行拾取的拾取筒夹,其特征在于,
具有多孔质构件,所述多孔质构件具有通气性且将被供给的气体经由与所述电子零件相向的相向面的细孔呈面状喷出至内部,
在所述多孔质构件中设置有抽吸孔,所述抽吸孔在所述相向面具有开口且通过负压抽吸所述电子零件,
沿着所述相向面的外缘设置有限制所述电子零件的移动的引导部。
2.根据权利要求1所述的拾取筒夹,其特征在于,
所述引导部设置成能够喷出气体。
3.根据权利要求2所述的拾取筒夹,其特征在于,
所述引导部朝向所述电子零件的侧面喷出气体。
4.根据权利要求2或3所述的拾取筒夹,其特征在于,
所述引导部向沿着所述电子零件的侧面的上下的方向喷出气体。
5.根据权利要求2或3所述的拾取筒夹,其特征在于,
所述引导部经由引导用多孔质构件喷出气体。
6.根据权利要求1至3、5中任一项所述的拾取筒夹,其特征在于,
所述引导部具有自所述相向面突出的突出部分。
7.一种拾取装置,是从贴附有所述电子零件的片材中拾取所述电子零件的拾取装置,其特征在于具有:
如权利要求1至6中任一项所述的拾取筒夹;以及
筒夹移动机构,使所述拾取筒夹接近至所述片材中的能够抽吸保持所述电子零件的位置,能够将抽吸保持的所述电子零件从所述片材上剥落并移送。
8.一种安装装置,其特征在于具有:
如权利要求7所述的拾取装置;
接合头,设置成能够相对于所述拾取筒夹相对移动,从所述拾取筒夹接收所述电子零件;以及
安装部,将保持在所述接合头的所述电子零件移送至基板并进行安装。
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