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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bauelementaufnahmevorrichtung und einen Bestückungsautomaten.
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Allgemeiner Stand der Technik
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In Patentdokument 1 ist eine Vorrichtung (Rohchipzuführvorrichtung) offenbart, die Rohchips aus einem zertrennten Halbleiterwafer aufnimmt und einem Bestückungsautomaten zuführt. Bei der Rohchipzuführvorrichtung aus Patentdokument 1 ist an einer Waferpalette 22 eine Informationsaufzeichnungseinheit 35 bereitgestellt, auf der Waferinformationen bezüglich einer Wafergröße und/oder eines Aufnahmevorgangsbereichs angegeben sind.
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Die auf der Informationsaufzeichnungseinheit 35 angegebenen Informationen werden durch eine Informationsausleseeinheit ausgelesen, wodurch ein Bewegungsbereich eines Hebekolbens 51 automatisch so eingestellt werden kann, dass der Hebekolben 51 nicht mit einem Randabschnitt einer runden Öffnung der Waferpalette 22 interferiert (diesen berührt). So muss ein Bediener keine Arbeiten zum Eingeben des Bewegungsbereichs ausführen, wodurch die Produktivität gesteigert wird.
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Dokumente des Stands der Technik
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Patentdokumente
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Patentdokument 1:
JP 2012-099680 A -
Kurzdarstellung der Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
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Chips (Bauelemente) aus einem zertrennten Wafer sind auf einer über einen runden Öffnungsabschnitt (Durchgangsloch eines Trägerrings) einer Waferpalette gespannten Vereinzelungsfolie (Bauelementanbringungsfolie) angeordnet. Ein Auswerfer (Hebekolben) bewegt sich innerhalb des Durchgangslochs und hebt ein ein Aufnahmeobjekt darstellendes Bauelement von unten an. Es kommt vor, dass die Abmessungen des Auswerfers je nach Größe des das Aufnahmeobjekt darstellenden Bauelements unterschiedlich sind.
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Bei der Ausgestaltung aus Patentdokument 1 werden zwar die Waferinformationen von der Waferpalette abgerufen, jedoch nicht die Abmessungen des tatsächlich genutzten Auswerfers. Wenn der Auswerfer gewechselt wird, besteht daher die Möglichkeit, dass der Auswerfer bei seiner Bewegung im Inneren des Durchgangslochs den Trägerring berührt. Die Bauelemente sind dabei nicht auf Rohchips aus einem zertrennten Wafer beschränkt, und dasselbe Problem liegt auch in Bezug auf andere kleine Bauelemente vor.
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Die vorliegende Erfindung wurde getätigt, um dieses Problem zu lösen. In der vorliegenden Schrift wird eine Technik offenbart, die die Bewegung des Auswerfers auf Grundlage einer Abmessung des Auswerfers und einer Abmessung des Durchgangslochs so einschränkt, dass eine Berührung des Trägerrings durch den Auswerfer vermieden wird.
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Mittel zum Lösen der Aufgabe
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Bei einer in der vorliegenden Schrift offenbarten Bauelementaufnahmevorrichtung handelt es sich um eine Bauelementaufnahmevorrichtung, die einen Trägerring positioniert, der ein in Oben-unten-Richtung durchgängiges Durchgangsloch aufweist, und ein Bauelement von einer Bauelementanbringungsfolie aufnimmt, die derart über die obere Fläche des Trägerrings gespannt ist, dass sie das Durchgangsloch abdeckt. Diese Bauelementaufnahmevorrichtung beinhaltet einen Auswerfer, der sich innerhalb des Durchgangslochs des Trägerrings bewegt und das Bauelement von unterhalb der Bauelementanbringungsfolie anhebt, einen Saugkopf, der das durch den Auswerfer angehobene Bauelement durch Ansaugen aufnimmt, eine Erlangungseinheit, die Informationen oder ein Bild des Auswerfers erlangt, und eine Steuereinheit.
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Die Steuereinheit erlangt auf Grundlage der Informationen oder des Bildes des Auswerfers, die bzw. das durch die Erlangungseinheit erlangt wird, eine Abmessung des Auswerfers, und schränkt die Bewegung des Auswerfers innerhalb des Durchgangslochs auf Grundlage der erlangten Abmessung des Auswerfers und einer Abmessung des Durchgangslochs derart ein, dass eine Berührung des Trägerrings durch den Auswerfer vermieden wird.
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Wirkung der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Bewegung des Auswerfers auf Grundlage der Abmessung des tatsächlich benutzten Auswerfers und der Abmessung des Durchgangslochs eingeschränkt, wodurch eine Berührung des Trägerrings durch den Auswerfer vermieden werden kann.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Es zeigen:
- 1 eine Draufsicht auf einen Bestückungsautomaten, auf den die Bauelementaufnahmevorrichtung angewandt wurde;
- 2 eine perspektivische auseinandergezogene Ansicht der Teile des Mechanismus der Bauelementaufnahmevorrichtung;
- 3 eine schematische Ansicht eines Zustands, in dem in der Ausgestaltung von Ausführungsform 1 ein Chip von einer Bauelementanbringungsfolie aufgenommen wird;
- 4 ein Blockschaubild eines Steuersystems des Bestückungsautomaten;
- 5 eine schematische Ansicht des Positionsverhältnisses zwischen einem Trägerring, einem Auswerfer, und einem Chip;
- 6 Informationen des Auswerfers, die in einer Speichereinheit gespeichert sind;
- 7 ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb des Bestückungsautomaten veranschaulicht;
- 8 eine Ansicht, die die Beziehung zwischen dem das Aufnahmeobjekt darstellenden Chip und dem Trägerring veranschaulicht;
- 9 eine schematische Ansicht eines Zustands, in dem in der Ausgestaltung von Ausführungsform 2 ein Chip von einer Bauelementanbringungsfolie aufgenommen wird;
- 10 eine Ansicht von Informationen, die in einem RFID-Tag aufgezeichnet sind;
- 11 eine Draufsicht auf einen Auswerfer, der eine Kennung auf seiner oberen Fläche aufweist;
- 12 eine Ansicht, die die Kennung sowie die Art und den Außendurchmesser R2 eines der Kennung entsprechenden Auswerfers veranschaulicht;
- 13 eine Draufsicht für den Fall, dass der gesamte Auswerfer in ein Sichtfeld einer Kamera fällt; und
- 14 eine Draufsicht für den Fall, dass nicht der gesamte Auswerfer in das Sichtfeld der Kamera fällt.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Ausführungsform 1
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Übersicht über den Bestückungsautomaten
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Im Folgenden wird anhand der 1 bis 8 eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben. Eine Bauelementaufnahmevorrichtung 13 der vorliegenden Erfindung kann auf verschiedene Vorrichtungen wie beispielsweise einen Die-Bonder, eine Bandaufbringungsvorrichtung, mit der vereinzelte Chips auf ein Band aufgenommen werden, einen Bestückungsautomaten, mit dem eine Leiterplatte mit Bauelementen bestückt wird, oder dergleichen angewandt werden. In Ausführungsform 1 wird die Bauelementaufnahmevorrichtung 13 auf einen Bestückungsautomaten 10 angewandt.
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1 ist eine Draufsicht, die den Gesamtaufbau des Bestückungsautomaten 10 veranschaulicht. 2 ist eine perspektivische auseinandergezogene Ansicht, die hauptsächlich die Teile des Mechanismus der Bauelementaufnahmevorrichtung 13 des Bestückungsautomaten 10 veranschaulicht. Der Bestückungsautomat 10 ist eine Vorrichtung, die Chips (Beispiel für das „Bauelement“) C aus einem vereinzelten Wafer W aufnimmt und ein Bestückungsobjekt M damit bestückt. In der vorliegenden Schrift wird der Chip C als Beispiel für das Bauelement angeführt, doch kann es sich auch um ein anderes Bauelement als einen Chip wie beispielsweise ein passives Bauelement wie einen Keramikkondensator oder einen spritzgegossenen Leadframe oder dergleichen handeln.
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Der Bestückungsautomat 10 beinhaltet ein Gestell 11, ein Förderband 12, eine Palettenaufnahmeeinheit 70 und eine Bauelementaufnahmevorrichtung 13.
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Das Förderband 12 transportiert das Bestückungsobjekt M an eine festgelegte Bestückungsarbeitsposition und transportiert das Bestückungsobjekt M nach den Bestückungsarbeiten von der Bestückungsarbeitsposition ab. Das Förderband 12 beinhaltet einen sich in X-Richtung erstreckenden Förderbandgrundkörper, der das Bestückungsobjekt M transportiert, und einen nicht gezeigten Positionierungsmechanismus, der das Bestückungsobjekt M auf den Förderbandgrundkörper hebt und positioniert. Das Förderband 12 transportiert das Bestückungsobjekt M in einer im Wesentlichen horizontalen Stellung von rechts nach links in 1 und positioniert und fixiert es an der festgelegten Bestückungsarbeitsposition.
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Die Palettenaufnahmeeinheit 70 ist ein Gerät, das mehrere Paletten 20 aufnimmt, und ist in 1 an einem mittleren Abschnitt vor dem Bestückungsautomaten 10 angeordnet. Die Palettenaufnahmeeinheit 70 beinhaltet ein Rack (nicht gezeigt), in dem die Paletten 20 auf mehreren vertikalen Stufen aufgenommen sind, und eine Antriebseinrichtung (nicht gezeigt), die das Rack anhebend und absenkend antreibt. Durch das Anheben und Absenken des Racks ordnet die Palettenaufnahmeeinheit 70 eine gewünschte Palette 20 in einer Höhenposition an, in der sie auf einen Palettenhaltetisch 30 gelegt und von diesem entfernt werden kann. Nach dem Anordnen der Palette 20 in der Höhenposition, in der sie auf den Palettenhaltetisch 30 gelegt und von diesem entfernt werden kann, wird sie auf dem Palettenhaltetisch 30 abgelegt.
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Beschreibung der Palette
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Unter Bezugnahme auf 2 und 3 wird die grundlegende Struktur der Palette 20 beschrieben. Die Palette 20 weist einen Palettengrundkörper 26 in Form einer rechteckigen Platte, einen Trägerring 23 und einen Expansionsring 24 auf. An dem Palettengrundkörper 26 öffnet sich ein in Oben-unten-Richtung durchgängiges Durchgangsloch. Die Beschreibung erfolgt anhand des Beispiels, dass das Durchgangsloch des Palettengrundkörpers 26 rund ist. Allerdings ist die Form des Durchgangslochs des Palettengrundkörpers 26 beliebig und kann in geeigneter Weise festgelegt werden.
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Der Trägerring 23 ist ein ringförmiges Element, in dessen Mitte sich ein Durchgangsloch 22 öffnet. In der vorliegenden Offenbarung erfolgt die Beschreibung anhand des Beispiels, dass der Trägerring 23 die Form eines runden Rings aufweist. Allerdings ist die Form des Trägerrings 23 nicht auf die Form eines runden Rings beschränkt, und es kann sich beispielsweise auch um ein ringförmiges Element handeln, dessen Außenumfangsseite eine runde Form aufweist, während sich ein rechteckiges Durchgangsloch 22 darin öffnet. Auch kann es sich bei dem Trägerring 23 um ein ringförmiges Element handeln, bei dem sich das Durchgangsloch 22 in einem plattenförmigen Element öffnet, oder um ein ringförmiges Element, bei dem sich das Durchgangsloch 22 in einem Rundsäulenkörper von festgelegter Dicke öffnet. Die Form und die Größe des Durchgangslochs 22 sind in geeigneter Weise entsprechend dem Durchgangsloch des Palettengrundkörpers 26 festgelegt. Die Form und die Größe des Durchgangslochs 22 sind im Wesentlichen identisch mit dem Durchgangsloch des Palettengrundkörpers 26.
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Der Trägerring 23 ist in einem Zustand, in dem das Durchgangsloch 22 das Durchgangsloch des Palettengrundkörpers 26 überlagert, in Oben-unten-Richtung bewegbar an den Palettengrundkörper 26 montiert. Die Bauelementaufnahmevorrichtung 13 weist einen Mechanismus auf, der den Trägerring 23 in Bezug auf den Palettengrundkörper 26 in Oben-unten-Richtung bewegt. Das Innere (der innere Abschnitt) des Durchgangslochs 22 ist, wie nachstehend beschrieben, ein Bewegungsbereich, in dem sich ein Auswerfer 41 bewegt.
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An der oberen Fläche des Palettengrundkörpers 26 sind vier Rastabschnitte 21 bereitgestellt. Die vier Rastabschnitte 21 sind in gleichmäßigen Abständen um den Trägerring 23 herum angeordnet. Die Rastabschnitte 21 sind in Bezug auf die obere Fläche des Palettengrundkörpers 26 kippbar und fixieren den Expansionsring 24 im Bereich der oberen Fläche des Palettengrundkörpers 26, indem sie von oben am Endrand des Expansionsrings 24 einrasten. An dem Expansionsring 24 ist eine Bauelementanbringungsfolie S (im Folgenden kurz „Folie S“) angebracht.
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Wie in 3 gezeigt, wird beim Einrasten des Expansionsrings 24 am Palettengrundkörper 26 die Folie S so gespannt, dass sie die Öffnung an der oberen Fläche des Trägerrings 23 abdeckt. Wird der Trägerring 23 in Bezug auf den Palettengrundkörper 26 angehoben, so wird die Folie S vom Öffnungsrand an der oberen Fläche des Trägerrings 23 schräg nach unten gezogen. Da der Expansionsring 24 am Palettengrundkörper 26 eingerastet ist, wird dabei die gesamte Folie S durch die Aufwärtsbewegung des Trägerrings 23 gedehnt.
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Bei der Folie S handelt es sich beispielsweise um eine flexible Folie aus lichtdurchlässigem Kunststoff. An einem Teil der oberen Fläche der Folie S, der bei Betrachtung in Draufsicht auf der Innenseite des Trägerrings 23 liegt, ist ein in mehrere Chips C zertrennter Wafer W angeklebt. Wird die Folie S gedehnt, so erweitert sich der Abstand zwischen den Chips C (Expansionsverarbeitung) .
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Die Paletten 20 sind in diesem Zustand mit erweiterten Abständen zwischen den auf die Folie S geklebten Chips C in der Palettenaufnahmeeinheit 70 aufgenommen. Hinsichtlich der in der Palettenaufnahmeeinheit 70 aufgenommenen Paletten 20 kommt es vor, dass mehrere Arten von Paletten 20 aufgenommen sind, die aufgrund der Größe des Wafers W oder dergleichen eine unterschiedliche Abmessung des Durchgangslochs 22 (des Innendurchmessers des Trägerrings 23) R1 aufweisen. Zum Unterscheiden dieser mehreren Arten von Paletten 20 ist an einer Plattenfläche des Palettengrundkörpers 26 eine der jeweiligen Art der Palette 20 entsprechende Kennung 25 bereitgestellt.
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Unter Bezugnahme auf 1 werden erneut die Aufbauelemente des Bestückungsautomaten 10 beschrieben. Wie bereits erwähnt, weist der Bestückungsautomat 10 die Bauelementaufnahmevorrichtung 13 auf. Die Bauelementaufnahmevorrichtung 13 beinhaltet den die Paletten 20 haltenden Palettenhaltetisch 30, eine Anhebeeinheit 40 (siehe 2), eine Ansaugeinheit 50 und eine Steuereinheit 80.
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Der Palettenhaltetisch 30 hält die aus der Palettenaufnahmeeinheit 70 herausgezogene Palette 20 in einer mittleren Position. Auf diese Weise wird der die Palette 20 ausbildende Trägerring 23 in Bezug auf den Palettenhaltetisch 30 positioniert. An dem Palettenhaltetisch 30 ist ein durchgängiger Öffnungsabschnitt bereitgestellt, der bei Betrachtung in Draufsicht das Durchgangsloch 22 des gehaltenen Trägerrings 23 überlagert. Die in der Palettenaufnahmeeinheit 70 aufgenommene Palette 20 wird durch einen Palettenablagemechanismus (nicht gezeigt) auf dem Palettenhaltetisch 30 abgelegt.
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Der Palettenablagemechanismus ist ein Aufbauelement des Bestückungsautomaten 10, das die Palette 20 aus der Palettenaufnahmeeinheit 70 herauszieht und auf dem Palettenhaltetisch 30 ablegt. Der Bestückungsautomat 10 kann auch einen Rückgabemechanismus (nicht gezeigt) umfassen, der die auf dem Palettenhaltetisch 30 gehaltene Palette 20 zurück in die Palettenaufnahmeeinheit 70 bringt. Der Ablagemechanismus und der Rückgabemechanismus können unabhängig und voneinander entfernt oder einstückig ausgebildet sein.
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Der Palettenhaltetisch 30 kann sich durch einen Tischantriebsmotor 33 auf dem Gestell 11 in Y-Richtung zwischen einer Bauelemententnahmearbeitsposition und einer Palettenannahmeposition bewegen. Konkret wird der Palettenhaltetisch 30 auf dem Gestell 11 in Bezug auf ein sich in Y-Richtung erstreckendes Paar Fixierungsschienen 31 bewegbar gelagert und bewegt sich durch eine festgelegte Antriebseinrichtung an den Fixierungsschienen 31 entlang.
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Die Antriebseinrichtung zum Bewegen des Palettenhaltetischs 30 erstreckt sich parallel zu den Fixierungsschienen 31 und beinhaltet eine Kugelgewindespindel 32, die in einen Mutternteil des Palettenhaltetischs 30 geschraubt ist, und den Tischantriebsmotor 33 zum drehenden Antreiben der Kugelgewindespindel 32.
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Es ist möglich, dass der Palettenhaltetisch 30 an einer Position unterhalb des Förderbands 12 verläuft. Ein solcher Palettenhaltetisch 30 kann sich frei zwischen einer festgelegten Bauelemententnahmearbeitsposition (Position des Palettenhaltetischs 30 in 1) und einer Palettenannahmeposition im Bereich der Palettenaufnahmeeinheit 70 bewegen. Der Palettenhaltetisch 30 kann sich an den Fixierungsschienen 31 entlang in Y-Richtung bewegen.
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Beschreibung der Anhebeeinheit
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Die Anhebeeinheit 40 hebt in der Bauelemententnahmearbeitsposition von den mehreren auf die Folie S geklebten Chips C einen das Aufnahmeobjekt darstellenden Chip C mitsamt der Folie S von unten an. Der angehobene Chip C wird von der Folie S gelöst und hochgehoben. Wie in 2 gezeigt, beinhaltet die Anhebeeinheit 40 einen Auswerfer 41, eine Z-Achsenbewegungseinheit 42, eine X-Achsenbewegungseinheit 43, eine Fixierungsschiene 44 und einen Anhebeeinheitsantriebsmotor 45 (siehe 4).
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Wie in 3 gezeigt, weist der Auswerfer 41 die Form einer Säule auf, deren Achse in Oben-unten-Richtung verläuft und die einen Außendurchmesser R2 aufweist, und ist an seiner unteren Fläche mit der Z-Achsenbewegungseinheit 42 verbunden. Der Außendurchmesser R2 ist ein Beispiel für die „Abmessung des Auswerfers“. In dem Auswerfer 41 sind mehrere Stifte 41a enthalten, die nach oben ausfahren können. Der Auswerfer 41 hebt den Chip C auf der Folie S mithilfe der Stifte 41a an. Konkret fährt der Auswerfer 41 einen Stift 41a aus, der sich an einer bei Betrachtung in Draufsicht mit dem das Aufnahmeobjekt darstellenden Chip C übereinstimmenden Position befindet, während die übrigen Stifte 41a im Inneren des Auswerfers 41 aufgenommen bleiben, wodurch von den mehreren Chips C ausschließlich der das Aufnahmeobjekt darstellende Chip C angehoben wird. Der Auswerfer 41 kann den oder die ausfahrenden Stifte 41a nach Bedarf entsprechend der Größe des das Aufnahmeobjekt darstellenden Chips C ändern.
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Der Auswerfer 41 ist lösbar am Z-Achsenbewegungseinheit 42 angebracht. Von dem Auswerfer 41 liegen mehrere Arten unterschiedlicher Größe vor, und es wird jeweils ein der Größe des das Aufnahmeobjekt darstellenden Chips C entsprechender Auswerfer 41 benutzt. Bei einem kleinen das Aufnahmeobjekt darstellenden Chip C wird beispielsweise ein Auswerfer 41 mit einem kleinen Außendurchmesser R2 an der Z-Achsenbewegungseinheit 42 angebracht. Bei einem großen das Aufnahmeobjekt darstellenden Chip C dagegen wird ein Auswerfer 41 mit einem großen Außendurchmesser R2 an der Z-Achsenbewegungseinheit 42 angebracht.
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Die Z-Achsenbewegungseinheit 42 ist zwischen der X-Achsenbewegungseinheit 43 und dem Auswerfer 41 angeordnet, und ihr unteres Ende ist an der X-Achsenbewegungseinheit 43 fixiert. Die Z-Achsenbewegungseinheit 42 kann sich in Z-Richtung (Oben-unten-Richtung) bewegen und so den an ihrem oberen Ende angebrachten Auswerfer 41 in Z-Richtung bewegen. Wenn der Auswerfer 41 angehoben wird, kann der Auswerfer 41 von unten an die über den Trägerring 23 gespannte Folie S angenähert werden. Wenn der Palettenhaltetisch 30 zwischen der Bauelemententnahmearbeitsposition und der Palettenannahmeposition bewegt wird, kann der Auswerfer 41 hierfür abgesenkt werden, um den Auswerfer 41 einzufahren, damit es nicht zu einem Kontakt zwischen dem Trägerring 23 und dem Auswerfer 41 kommt.
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Die Fixierungsschiene 44 ist eine sich in X-Richtung erstreckende Schiene, die auf dem Gestell 11 fixiert ist. Wie in 2 gezeigt, lagert die Fixierungsschiene 44 die X-Achsenbewegungseinheit 43 so, dass sie sich in X-Richtung bewegen kann.
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Der Auswerfer 41 ist an der X-Achsenbewegungseinheit 43 installiert. Daher kann sich der Auswerfer 41 mittels der X-Achsenbewegungseinheit 43 in X-Richtung bewegen. Auch kann sich der Palettenhaltetisch 30 an den Fixierungsschienen 31 entlang in Y-Richtung bewegen. Somit kann sich der Auswerfer 41 in Bezug auf die auf dem Palettenhaltetisch 30 gehaltene Palette 20 frei in XY-Richtung (horizontaler Richtung) bewegen. Auf diese Weise kann sich der Auswerfer 41 unmittelbar unter einen beliebigen Chip C bewegen und den Chip C anheben. Die Bewegung des Auswerfers 41 und der Ausfahrvorgang der Stifte 41a erfolgen, indem die Steuereinheit 80 den Tischantriebsmotor 33 und den Anhebeeinheitsantriebsmotor 45 steuert.
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Beschreibung des Ansaugabschnitts
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Wie in 1 gezeigt, weist der Ansaugabschnitt 50 eine Kopfeinheit 50A und einen Kopfeinheitantriebsmechanismus 50B auf.
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Die Kopfeinheit 50A ist eine Vorrichtung, die den auf die Folie S geklebten Chip C aufnimmt und eine Bestückungsfläche M1 damit bestückt. Die Kopfeinheit 50A wird durch den am Gestell 11 bereitgestellten Kopfeinheitantriebsmechanismus 50B angetrieben und bewegt sich innerhalb eines Bewegungsbereichs über dem Gestell 11 in XY-Richtung (horizontaler Richtung).
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Konkret umfasst der Kopfeinheitantriebsmechanismus 50B ein Paar Fixierungsschienen 57, ein Einheitslagerungselement 55, ein Paar Y-Achsenkugelumlaufspindeln 58 und einen Y-Achsenmotor 59.
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Das Paar Fixierungsschienen 57 ist auf dem Gestell 11 fixiert und erstreckt mit einem festgelegten Abstand in X-Richtung parallel zur Y-Richtung. Das Einheitslagerungselement 55 weist eine in X-Richtung längliche Form auf und wird in X-Richtung verschiebbar an der Kopfeinheit 50A gelagert.
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Das Einheitslagerungselement 55 wird durch die beiden Fixierungsschienen 57 bewegbar gelagert und kann sich in Y-Richtung verschieben.
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Die Y-Achsenkugelumlaufspindeln 58 weisen eine in Y-Richtung längliche Achsenform auf und sind neben den Fixierungsschienen 57 angeordnet. Die Y-Achsenkugelumlaufspindeln 58 sind über eine Kupplung mit dem Y-Achsenmotor 59 verbunden. Die Y-Achsenkugelumlaufspindeln 58 drehen sich aufgrund des Antriebs durch den Y-Achsenmotor 59.
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Die Y-Achsenkugelumlaufspindeln 58 bilden einen Kugelumlaufspindelmechanismus aus, der die Drehkraft des Y-Achsenmotors 59 in eine Vorschubkraft in Y-Richtung umwandelt. Die Y-Achsenkugelumlaufspindeln 58 üben eine Vorschubkraft in Y-Richtung auf das Einheitslagerungselement 55 und die Kopfeinheit 50A aus. Dadurch werden das Einheitslagerungselement 55 und die Kopfeinheit 50A in Y-Richtung bewegt (Y-Achsenservomechanismus).
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Der Kopfeinheitantriebsmechanismus 50B umfasst eine X-Achsenkugelumlaufspindel und einen X-Achsenmotor 56, der die X-Achsenkugelumlaufspindel antreibt. Die X-Achsenkugelumlaufspindel ist im Einheitslagerungselement 55 untergebracht.
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Die Y-Achsenkugelumlaufspindel bildet einen Kugelumlaufspindelmechanismus aus, der die Drehkraft des X-Achsenmotors 56 in eine Vorschubkraft in X-Richtung umwandelt, und indem die X-Achsenkugelumlaufspindel eine Vorschubkraft in X-Richtung auf die Kopfeinheit 50A ausübt, wird diese in X-Richtung bewegt (X-Achsenservomechanismus).
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Wie oben beschrieben, bewegt sich die Kopfeinheit 50A aufgrund des Antriebs durch den Y-Achsenservomechanismus in Y-Richtung und aufgrund des Antriebs durch den X-Achsenservomechanismus in X-Richtung.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst die Kopfeinheit 50A einen Kopfeinheitgrundkörper 61, einen Saugkopf 51, einen Z-Achsenmotor 52 und eine Kamera 53. Der Saugkopf 51 ist an eine Motorwelle des Z-Achsenmotors 52 gekoppelt. Der Z-Achsenmotor 52 ist am Kopfeinheitgrundkörper 61 fixiert. Der Saugkopf 51 kann sich aufgrund des Antriebs durch den Z-Achsenmotor 52 in Bezug auf den Kopfeinheitgrundkörper 61 in Oben-unten-Richtung bewegen.
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Der Saugkopf 51 weist eine in Oben-unten-Richtung längliche Form auf, und an seinem mittleren Abschnitt ist ein in Oben-unten-Richtung verlaufender Luftzufuhrkanal bereitgestellt. Durch Anlegen von Unterdruck an den Luftzufuhrkanal mittels einer Vakuumpumpe (nicht gezeigt) entsteht am Vorderende (unteren Ende) des Saugkopfs 51 ein Unterdruck.
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Durch das Anlegen des Unterdrucks wird am unteren Ende des Saugkopfs 51 eine Saugkraft erzeugt. Auf diese Weise hält der Saugkopf 51 den Chip C. Der angelegte Druck kann dabei von Unterdruck auf Überdruck umgeschaltet werden. Durch Anlegen von Überdruck gibt der Saugkopf 51 den gehaltenen Chip C frei.
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Beschreibung der Kamera
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Die Kamera 53 ist neben dem Z-Achsenmotor 52 am Kopfeinheitgrundkörper 61 fixiert. Eine Aufnahmefläche der Kamera 53 ist nach unten gerichtet, sodass sie eine Bildaufnahme des auf die obere Fläche der Folie S geklebten Chips C erstellen kann. Das aufgenommene Bild wird an die Steuereinheit 80 gesendet, und durch eine Verarbeitung mittels der Bildverarbeitungseinheit 84 kann die Steuereinheit 80 das Vorhandensein des das Aufnahmeobjekt darstellenden Chips C erkennen. Die Steuereinheit 80 kann auf Grundlage der Position der Kamera 53 während der Bildaufnahme des Chips C und der Position der Palette 20 zu diesem Zeitpunkt die Position des Chips C im Trägerring 23 erfassen.
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Außerdem erstellt die Kamera 53 eine Bildaufnahme des Auswerfers 41 und der Palette 20. Wie in 2 gezeigt, ist der Auswerfer 41 unterhalb der Kamera 53 angeordnet. Wenn sich die Palette 20 zusammen mit dem Palettenhaltetisch 30 in die Palettenannahmeposition bewegt hat, erstellt die Kamera 53 eine Bildaufnahme des Auswerfers 41.
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Wenn der Palettenhaltetisch 30 in der Palettenannahmeposition die Palette 20 entgegengenommen hat, bewegt er sich mit darauf abgelegter Palette 20 in die Bauelemententnahmearbeitsposition. Da sich die Palette 20 nun unter der Kamera 53 befindet, erstellt die Kamera 53 eine Bildaufnahme der Palette 20.
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Der Zweck der Bildaufnahme des Auswerfers 41 und der Palette 20 liegt, wie nachstehend beschrieben, in einer Bilderkennung für den Auswerfer 41 und die Palette 20, um die Art des Auswerfers 41 und der Palette 20 zu erkennen.
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Beschreibung der Steuereinheit
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4 ist ein Blockschaubild eines Steuersystems des Bestückungsautomaten 10. Die Steuereinheit 80 ist ein Controller zur übergreifenden Steuerung des Bestückungsautomaten 10.
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Der Tischantriebsmotor 33, der Anhebeeinheitsantriebsmotor 45, der X-Achsenmotor 56, der Y-Achsenmotor 59, die Kamera 53, eine Eingabeeinheit 81 und eine Ausgabeeinheit (ein Beispiel für die „Anzeigeeinheit“) 82 sind jeweils elektrisch mit der Steuereinheit 80 verbunden. Ein Bediener des Bestückungsautomaten 10 gibt über die Eingabeeinheit 81 verschiedene Informationen oder Befehle in die Steuereinheit 80 ein.
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Außerdem werden Erfassungssignale von Positionserfassungseinrichtungen wie Encodern (nicht gezeigt), die in den einzelnen Antriebsmotoren untergebracht sind, in die Steuereinheit 80 eingespeist. Wenn ein Fehler wie etwa ein Anhalten des Bestückungsautomaten 10 aufgrund einer Annäherung oder Berührung zwischen dem Auswerfer 41 und dem Trägerring 23 auftritt, zeigt die Steuereinheit 80 Informationen zum Auftreten des Fehlers und seiner Art und dergleichen auf der Ausgabeeinheit 82 an und teilt dem Bediener so den Zustand des Bestückungsautomaten 10 mit.
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Die Steuereinheit 80 umfasst eine Achsensteuereinheit 83, eine Bildverarbeitungseinheit 84, eine Speichereinheit 85 und eine Recheneinheit 86. Bei der Achsensteuereinheit 83 handelt es sich um einen Treiber zum Antreiben der einzelnen Antriebsmotoren, der die einzelnen Antriebsmotoren gemäß Anweisungen von der Recheneinheit 86 betätigt. Die Bildverarbeitungseinheit 84 führt eine Bildverarbeitung an den von der Kamera 53 eingespeisten Bildern durch.
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In der Speichereinheit 85 sind verschiedene Programme und verschiedene Daten wie etwa ein Ausführungsprogramm und dergleichen gespeichert. Außerdem sind in der Speichereinheit 85 der je nach Art der Palette 20 unterschiedliche Innendurchmesser R1 des Trägerrings 23, ein je nach Art des Auswerfers 41 unterschiedliches registriertes Bild des Auswerfers 41 und der Außendurchmesser R2 gespeichert, der dem registrierten Bild 1:1 entspricht.
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Indem die Steuereinheit 80 die einzelnen Antriebsmotoren gemäß einem im Voraus festgelegten Programm steuert, betätigt sie das Förderband 12, den Palettenhaltetisch 30, die Anhebeeinheit 40 und die Ansaugeinheit 50. Auf diese Weise wird die Ansaugposition des Chips C durch die Ansaugeinheit 50 geregelt. Außerdem wird durch die Steuereinheit 80 eine Reihe von Vorgängen wie das Herausnehmen der Paletten 20 aus der Palettenaufnahmeeinheit 70 und Zurücklegen in diese, das Aufnehmen der Chips C von der Folie S und die Montage der Chips C durch den Saugkopf 51 gesteuert.
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Kontaktvermeidung zwischen Auswerfer und Palette
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5 ist eine Draufsicht, die das Positionsverhältnis zwischen dem Trägerring 23 und dem Auswerfer 41 veranschaulicht. „R1“ bezeichnet den Innendurchmesser des Trägerrings 23 und „R2“ den Außendurchmesser des Auswerfers 41. „A1“ bezeichnet den Mittelpunkt des Trägerrings 23 und des Durchgangslochs 22 und „A2“ bezeichnet den Mittelpunkt des Auswerfers 41. „A3“ bezeichnet den Mittelpunkt des das Aufnahmeobjekt darstellenden Chips C. In 5 befindet sich der Auswerfer 41 unmittelbar unterhalb des Chips C, und der Mittelpunkt A2 des Auswerfers 41 stimmt mit dem Mittelpunkt A3 des Chips C überein. Der Auswerfer 41 bewegt sich durch das Innere des Trägerrings 23. Aufgrund der Bewegung des Auswerfers 41 verlagert sich daher der Mittelpunkt A2 in Bezug auf den Trägerring 23.
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Wenn bei Definition einer Entfernung D vom Mittelpunkt A1 des Trägerrings 23 bis zum Mittelpunkt A2 des Auswerfers 41 D> (R1-R2) /2 gilt, so berührt der Auswerfer 41 dabei die Innenwand 23 des Trägerrings 23. Bei D<(R1-R2)/2 dagegen wird eine Berührung der Innenwand 23 des Trägerrings 23 durch den Auswerfer 41 vermieden.
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(R1-R2)/2 ist der Wert, der sich ergibt, wenn die Differenz zwischen dem Innendurchmesser R1 des Trägerrings 23 und dem Außendurchmesser R2 des Auswerfers 41 (R1-R2) in den Halbmesser umgerechnet wird. (R1-R2) ist dabei ein Beurteilungswert (Schwellenwert), der zum Beurteilen verwendet wird, ob der Auswerfer 41 den Trägerring 23 berührt.
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In dieser Ausführungsform bringt die Steuereinheit 80 die Bewegung des Auswerfers 41 ausgehend vom Mittelpunkt A1 des Trägerrings 23 in einen Bereich, in dem D<(R1-R2)/2 erfüllt ist. Auf diese Weise wird eine Berührung des Trägerrings 23 durch den Auswerfer 41 vermieden.
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Von dem Auswerfer 41 existieren mehrere Arten von unterschiedlicher Größe. In der vorliegenden Ausführungsform wird zum Unterscheiden der Art des Auswerfers 41 der Außendurchmesser R2 für jede Art von Auswerfer 41 erlangt.
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Auf Grundlage des erlangten Außendurchmessers R2 schränkt die Steuereinheit 80 dann die Bewegung des Auswerfers 41 mit der Bedingung ein, dass D<(R1-R2)/2 erfüllt ist. Die Steuereinheit 80 kann auch einen Bewegungsbereich des Auswerfers 41 so einstellen, dass D<(R1-R2)/2 erfüllt wird. Auf diese Weise kann unabhängig von der Art des benutzten Auswerfers 41 eine Berührung des Trägerrings 23 durch den Auswerfer 41 vermieden werden.
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Beispiel zum Erlangen des Außendurchmessers R2
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In der Speichereinheit 85 der Steuereinheit 80 sind die den Auswerfern 41 entsprechenden Informationen im Voraus gespeichert. 6 zeigt ein Beispiel der gespeicherten Informationen.
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In dieser Ausführungsform sind die Informationen „registriertes Bild“, „Auswerferart“ und „Außendurchmesser R2“ für drei Arten von Auswerfer (TYP_001, 002, 003) in der Speichereinheit 85 gespeichert.
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Die Recheneinheit 86 erlangt Bilddaten GD2 des durch die Kamera 53 aufgenommenen Auswerfers 41. Dann vergleicht die Recheneinheit 86 die in der Speichereinheit 85 gespeicherten registrierten Bilder mit den Bilddaten GD2. Anschließend bestimmt die Recheneinheit 86, welcher Auswerfer 41 dem mit den Bilddaten GD2 übereinstimmenden registrierten Bild entspricht, und liest die Art und den Außendurchmesser R2 des Auswerfers 41 aus der Speicherungseinheit 85 aus. Auf diese Weise kann die Recheneinheit 86 die Art und den Außendurchmesser R2 des für die Produktion benutzten Auswerfers 41 erlangen.
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In dieser Ausführungsform erkennt die Recheneinheit 86 die Art des Trägerrings 23 und erlangt den Innendurchmesser R1 dieses Trägerrings 23. Dann steuert sie auf Grundlage des erlangten Innendurchmessers R1 die Bewegung des Auswerfers 41. Auf diese Weise kann unabhängig von der Art des benutzten Trägerrings 23 eine Berührung des Trägerrings 23 durch den Auswerfer 41 vermieden werden. Der Innendurchmesser R1 des Trägerrings 23 kann erlangt werden, indem eine Bildaufnahme der auf der oberen Fläche des Palettengrundkörpers 26 angebrachten Kennung 25 durch die Kamera 53 erstellt wird und so die Art der Palette 20 erkannt wird.
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Bezüglich des Verfahrens zum Erkennen der Art der Palette 20 und zum Erlangen des Innendurchmessers R1 des Trägerrings 23 sei auf die Beschreibung für den Auswerfer 41 verwiesen.
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Beschreibung eines Betriebsablaufs
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Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm aus 7 der Betriebsvorgang des Bestückungsautomaten 10 zum Aufnehmen eines Chips C von der Folie S beschrieben. Es wird angenommen, dass sich der die Palette 20 haltende Palettenhaltetisch 30 zum Startzeitpunkt in der Palettenannahmeposition befindet.
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Auf Grundlage eines von außen eingegeben Signals gibt die Eingabeeinheit 81 eine Anweisung zum Produktionsbeginn an die Steuereinheit 80 aus. Wenn die Anweisung zum Produktionsbeginn an die Steuereinheit 80 ausgegeben wird, beurteilt die Steuereinheit 80, ob der Außendurchmesser R2 des an dem Bestückungsautomaten 10 angebrachten Auswerfers 41 bereits erlangt wurde (S10). Wenn der Außendurchmesser R2 erlangt wurde (S10: JA), entfallen S20 und S30, und es erfolgt ein Übergang zu S40 (Einzelheiten werden nachstehend beschrieben). Wenn der Außendurchmesser R2 noch nicht erlangt wurde, erstellt die Kamera 53 eine Bildaufnahme der oberen Fläche des Auswerfers 41 und sendet die Bilddaten GD2 an die Steuereinheit 80. Die Steuereinheit 80 erlangt die von der Kamera 53 gesendeten Bilddaten GD2 (S20).
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Die Steuereinheit 80 vergleicht die Bilddaten GD2 mit den mehreren in der Speichereinheit 85 gespeicherten registrierten Bildern (siehe 6) und bestimmt anhand des mit den Bilddaten GD2 übereinstimmenden registrierten Bildes die Art des Auswerfers 41. Dann erlangt die Steuereinheit 80 den dem bestimmten Auswerfer 41 entsprechenden Außendurchmesser R2 durch Auslesen aus der Speichereinheit 85 (S30).
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Als Nächstes bewegt die Steuereinheit 80 den die Palette 20 haltenden Palettenhaltetisch 30 in die Bauelemententnahmearbeitsposition (S40). Dabei wird die Palette 20 unterhalb der Kamera 53 positioniert. Die Kamera 53 erstellt eine Bildaufnahme der auf der Plattenfläche des Palettengrundkörpers 26 gebildeten Kennung 25 und sendet die Bilddaten GD1 an die Steuereinheit 80. Die Steuereinheit 80 liest die in den Bilddaten GD1 enthaltene Kennung 25 ein und erlangt den der Kennung 25 entsprechenden Innendurchmesser R1 durch Auslesen aus der Speicherungseinheit 85 (S50).
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Unter Bezugnahme auf 8 wird im Folgenden die Verarbeitung ab S60 (Aufnahmeverarbeitung des Chips C) beschrieben. 8 ist eine Draufsicht zum Beschreiben der Beziehung zwischen der Folie S, auf deren Oberfläche der Wafer W klebt, und dem Trägerring 23. Die weißen Geraden in 8 sind Vereinzelungslinien. Die Vereinzelungslinien weisen eine Gitterform auf und unterteilen den Wafer W in mehrere (rechteckige) Chips C. Im folgenden Beispiel wird die Aufnahmeverarbeitung der Chips C auf der Folie S unter den rechteckigen Bereichen für die in der Nähe des Trägerrings 23 liegenden rechteckigen Bereiche 1-5 ausgehend von dem rechteckige Bereich 1 beschrieben. Von den rechteckige Bereichen 1-5 befindet sich in den rechteckigen Bereichen 1, 2, 5 ein Chip C, während in den rechteckigen Bereichen 3, 4 kein Chip C vorhanden ist.
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Die Steuereinheit 80 bewegt die Kopfeinheit 50A über die Folie S und erstellt mit der Kamera 53 eine Bildaufnahme des rechteckigen Bereichs 1. Dann beurteilt die Steuereinheit 80, ob in dem Bild der Kamera 53 ein Chip C im rechteckigen Bereich 1 erkannt werden kann (S60).
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Wenn ein Chip C erkannt werden kann (S60: JA), so berechnet die Steuereinheit 80 die Position des Mittelpunkts A3 des in dem rechteckigen Bereich 1 befindlichen Chips C und berechnet auf Grundlage des Mittelpunkts A3 die Entfernung D (S70). Die Entfernung D ist der Abstand vom Mittelpunkt A1 des Trägerrings 23 zum Mittelpunkt A2 des Auswerfers 41, wenn angenommen wird, dass sich der Auswerfer 41 zum Anheben des Chips C unter den rechteckigen Bereich 1 bewegt hat (siehe 5).
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Als Nächstes beurteilt die Steuereinheit 80, ob die Entfernung D kleiner als (R1-R2)/2 ist (S80). Für „R1“ und „R2“ werden die in S30 und S50 erlangten Daten verwendet.
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Wenn die Entfernung D kleiner als (R1-R2)/2 ist, so urteilt die Steuereinheit 80, dass der Auswerfer 41 den Trägerring 23 nicht berühren wird, wenn er unter den rechteckigen Bereich 1 bewegt wird.
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Wenn die Steuereinheit 80 urteilt, dass der Auswerfer 41 den Trägerring 23 nicht berühren wird (S80: NEIN), so bewegt sie den Auswerfer 41 unter den rechteckigen Bereich 1. Konkret bewegt die Steuereinheit 80 den Auswerfer 41 derart unter den rechteckigen Bereich 1, dass der Mittelpunkt A2 des Auswerfers 41 und der Mittelpunkt A3 des Chips C miteinander übereinstimmen.
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Wenn der Auswerfer 41 unter den rechteckigen Bereich 1 bewegt wurde, wird der Stift 41a ausgefahren und der Chip C im rechteckigen Bereich 1 von unten angehoben. Der angehobene Chip C wird durch den Saugkopf 51 angesaugt, wodurch der Chip C von der Folie S aufgenommen wird (S90).
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Anschließend bestückt der Saugkopf 51 eine festgelegte Position auf der Bestückungsfläche M1 mit dem Chip C.
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Nach dem Montieren des Chips C urteilt die Steuereinheit 80 unter Bezugnahme auf das Ausführungsprogramm, ob ein weiterer aufzunehmender Chip C auf der Folie S vorhanden ist.
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Wenn ein aufzunehmender Chip C auf der Folie S vorhanden ist (S100: JA), führt die Steuereinheit 80 eine Aufwärtszählung bis zu dem nächsten rechteckigen Bereich 2 aus, der eine Ansaugposition ist (S110).
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Dann bewegt die Steuereinheit 80 die Kopfeinheit 50A und erstellt mit der Kamera 53 eine Bildaufnahme des rechteckigen Bereichs 2. Dann beurteilt die Steuereinheit 80 auf Grundlage des Bildes der Kamera 53, ob in dem rechteckige Bereich 2 ein Chip C erkannt werden kann (S60).
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Da in diesem Beispiel ein Chip C im rechteckigen Bereich 2 vorhanden ist, urteilt die Steuereinheit 80, dass der Chip C erkannt werden kann (S60: JA). Die Steuereinheit 80 berechnet auf Grundlage des Mittelpunkts A3 des in dem rechteckigen Bereich 2 befindlichen Chips C die Entfernung D (S70). Als Nächstes beurteilt sie, ob die Entfernung D kleiner als (R1-R2)/2 ist (S80). Im Folgenden werden die Fälle D< (R1-R2) /2 und D>(R1-R2)/2 beschrieben.
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Wenn D< (R1-R2) /2
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Wenn die Entfernung D kleiner als (R1-R2)/2 ist, bewegt die Steuereinheit 80 den Auswerfer 41 unter den rechteckigen Bereich 2 und hebt den Chip C im rechteckigen Bereich 2 mittels des Auswerfers 41 an.
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Dann nimmt der Saugkopf 51 den angehobenen Chip C auf und montiert ihn an einer festgelegten Position der Bestückungsfläche M1. Nach der Bestückung führt die Steuereinheit 80 eine Aufwärtszählung bis zu dem nächsten rechteckigen Bereich 3 aus, der eine Ansaugposition ist (S90-S110) .
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Anschließend erfolgt ein Übergang zu S60, und die Steuereinheit 80 urteilt, ob in dem Bild von der Kamera 53 ein Chip C im rechteckigen Bereich 3 erkannt werden kann (S60).
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Wie in 8 gezeigt, ist in diesem Beispiel kein Chip C im rechteckigen Bereich 3 vorhanden, weshalb das Urteil in S60 „NEIN“ lautet. Für den rechteckigen Bereich 3 führt die Steuereinheit 80 daher keine Verarbeitung mit Übergang zu S70 aus, sondern geht zu S110 über und führt eine Aufwärtszählung zu dem nächsten rechteckigen Bereich 4 aus, der eine Ansaugposition ist.
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Auf diese Weise werden die Verarbeitungen von S70-S100 nur für diejenigen rechteckigen Bereiche ausgeführt, bei denen in dem Bild der Kamera 53 ein Chip C zu erkennen ist, und wenn keine aufzunehmenden Chips C mehr vorliegen (S100: NEIN), so endet der Ablauf.
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Wenn D>(R1-R2)/2
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Wenn die Entfernung D größer als (R1-R2)/2 ist, so urteilt die Steuereinheit 80, dass der Auswerfer 41 den Trägerring 23 berühren wird, wenn der Auswerfer 41 unter den rechteckigen Bereich 2 bewegt wird (S80: JA).
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In diesem Fall führt die Steuereinheit 80 die Verarbeitungen von S90-S100 nicht aus, sondern geht zu S110 über und führt eine Aufwärtszählung zu dem nächsten rechteckigen Bereich 3 aus, der eine Ansaugposition ist.
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Falls geurteilt wird, dass der Auswerfer 41 beim Bewegen unter den rechteckigen Bereich 2 den Trägerring 23 berühren wird, bewegt die Steuereinheit 80 daher den Auswerfer 41 nicht unter den rechteckigen Bereich 2 (und nimmt natürlich auch den Chip C nicht auf), obwohl in dem rechteckigen Bereich 2 ein Chip C vorhanden ist, sondern führt eine Aufwärtszählung zu der nächsten Ansaugposition (rechteckiger Bereich 3) aus.
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Da also die Steuereinheit 80 den Auswerfer 41 nur dann unter einen rechteckigen Bereich bewegt, in dem ein Chip C vorhanden ist, wenn geurteilt wird, dass der Auswerfer 41 den Trägerring 23 nicht berühren wird, kann eine Beschädigung des Auswerfers 41 unterbunden werden.
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Wenn geurteilt wird, dass der Auswerfer 41 den Trägerring 23 berühren wird, kann die Steuereinheit 80 die Bewegung des Auswerfers 41 zu dem rechteckigen Bereich mit dem Chip C unterbrechen und den Auswerfer 41 anhalten. Die Steuereinheit 80 kann dem Bediener durch Anzeige auf der Ausgabeeinheit 82 mitteilen, dass der Auswerfer 41 angehalten wurde, oder ob der Chip C aufgenommen werden kann. Wenn sich D=(R1-R2)/2 ergibt, kann geurteilt werden, dass der Auswerfer 41 den Trägerring 23 berühren wird. Für diesen Fall sei auf die Beschreibung für D>(R1-R2)/2 verwiesen.
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Beschreibung der Wirkung
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Bei dieser Ausgestaltung wird die Bewegung des Auswerfers 41 auf Grundlage des Innendurchmessers R1 des Trägerrings 23 und des Außendurchmessers R2 des tatsächlich benutzten Auswerfers 41 eingeschränkt, wodurch ein Kontakt zwischen dem Auswerfer 41 und dem Trägerring 23 vermieden werden kann. Solange der Auswerfer 41 sich in einem Bereich befindet, in dem er den Trägerring 23 nicht berührt, ist ein Anheben des Chips C durch den Auswerfer 41 möglich. Daher kann unterbunden werden, dass die von der Folie S aufgenommene Anzahl Chips mehr als nötig verringert wird.
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Wenn der Auswerfer 41 ausgetauscht wird, bewegt die Steuereinheit 80 die Kamera 53 über den ausgetauschten Auswerfer 41 und erstellt mithilfe der Kamera 53 eine Bildaufnahme des Auswerfers 41. Auf diese Weise kann auf Grundlage der durch die Kamera 53 aufgenommenen Bilddaten GD2 die Art des ausgetauschten Auswerfers 41 ermittelt werden. Daher können die Daten zum Außendurchmesser R2 des Auswerfers 41 durch die Daten nach dem Austausch aktualisiert werden (S20, S30). Auch wenn sich also durch den Austausch des Auswerfers 41 der Wert des Außendurchmessers R2 ändert, kann die Bewegung des Auswerfers 41 unter Verwendung der Daten zum Außendurchmesser R2 derart eingeschränkt werden, dass eine Berührung des Trägerrings 23 durch den Auswerfer 41 vermieden wird.
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Bei dieser Ausgestaltung sind in der Speichereinheit 85 der Steuereinheit 80 im Voraus den Arten von Auswerfern 41 1:1 entsprechende registrierte Bilder und Außendurchmesser R2 gespeichert. Indem die Steuereinheit 80 die Bilddaten GD2 und die registrierten Bilder miteinander vergleicht, ermittelt sie die Art des Auswerfers 41 und erlangt den der Art des Auswerfers 41 entsprechenden Außendurchmesser R2. Der Außendurchmesser R2 kann somit erlangt werden, obwohl der Außendurchmesser R2 während der Ausführung des Ablaufs nicht unmittelbar gemessen wird, wodurch die Taktungszeit der Bauelementaufnahmevorrichtung 13 verbessert werden kann.
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Bei dieser Ausgestaltung weist die Bauelementaufnahmevorrichtung 13 die Kamera 53 auf. Die Kamera 53 kann neben dem Erkennen der Palette 20 und des Auswerfers 41 auch dazu verwendet werden, die Position des das Aufnahmeobjekt darstellenden Chips C zu prüfen (S60, S70). Indem eine einzelne Kamera 53 für mehrere Zwecke verwendet wird, kann eine Kostensteigerung unterbunden werden.
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Ausführungsform 2
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Unter Bezugnahme auf 9 und 10 wird die Ausgestaltung einer Bauelementaufnahmevorrichtung 113 einer Ausführungsform 2 beschrieben. Die Ausführungsform 2 unterscheidet sich dadurch von Ausführungsform 1, dass der Auswerfer 141 ein RFID-Tag (ein Beispiel für die „Informationsaufzeichnungseinheit“) 47 aufweist und die Kopfeinheit 150A einen RFID-Leser (ein Beispiel für die „Informationsausleseeinheit“) 60 aufweist. Für mit Ausführungsform 1 übereinstimmende Teile werden gleiche Bezugszeichen verwendet und ihre ausführliche Beschreibung entfällt.
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Das RFID-Tag 47 ist ein kleines Teil, in dem ein IC-Chip mit eindeutigen Kenninformationen des Auswerfers 141 mit Kunststoff umspritzt ist. Das RFID-Tag 47 ist, wie in 9 gezeigt, an einer Seitenfläche des Auswerfers 141 angebracht. Der RFID-Leser 60 sendet elektromagnetische Wellen im RF-Band an das RFID-Tag 47 aus und empfängt entsprechend von dem RFID-Tag 47 ausgesendete elektromagnetische Wellen. Dabei kann der RFID-Leser 60 die auf dem RFID-Tag 47 aufgezeichneten Kenninformationen kontaktlos auslesen.
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Die auf dem RFID-Tag 47 aufgezeichneten Kenninformationen des Auswerfers 141 sind die Auswerferart und der Außendurchmesser R2. 10 zeigt ein Beispiel für die Beziehung zwischen Signalen A-C, die von dem am Auswerfer 141 angebrachten RFID-Tag 47 ausgesendet werden, und der Auswerferart und dem Auswerferdurchmesser. Wenn der RFID-Leser 60 beispielsweise das Signal C empfängt, so liest der RFID-Leser 60 als die Kenninformationen die Auswerferart „TYP_003“ und den Wert „25 mm“ für den Außendurchmesser R2 aus. Der RFID-Leser 60 sendet die ausgelesenen Kenninformationen an die Steuereinheit 80, und die Steuereinheit 80 erlangt die Auswerferart (TYP_003) und den Außendurchmesser R2 (25 mm).
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Bei dieser Ausgestaltung kann der RFID-Leser 60 die Kenninformationen des Auswerfers 141 kontaktlos auslesen. Wenn der Auswerfer 141 und das RFID-Tag 47 an einer Stelle vorliegen, an der keine Bildaufnahme durch die Kamera 53 möglich ist, kann die Steuereinheit 80 trotzdem die Kenninformationen des Auswerfers 141 erlangen. Wenn sich beispielsweise wie in 9 zwischen dem Auswerfer 141 und dem RFID-Leser 60 die Folie S oder der Chip C befindet, kann die Kamera 53 keine Bildaufnahme des Auswerfers 141 erstellen. Bei Verwendung des RFID-Lesers 60 können jedoch die Kenninformationen des Auswerfers 141 von dem RFID-Tag 47 erlangt und an die Steuereinheit 80 gesendet werden.
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Weitere Ausführungsformen
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- (1) In der oben beschriebenen Ausführungsform 1 wird die Art des Auswerfers 41 durch Vergleichen der Bilddaten GD2 des Auswerfers 41 mit den registrierten Bildern ermittelt. Die Ermittlungsweise der Art des Auswerfers 41 aus den Bilddaten GD2 ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der Auswerfer 41 wie in 11 gezeigt an einer Position, die nicht durch die Stifte 41a überlagert wird, eine Kennung 46 aufweisen. 12 zeigt die Beziehung zwischen der Art des Auswerfers 41 und dem Außendurchmesser R2, die in der Speicherungseinheit 85 gespeichert sind, und der Kennung 46.
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In der Kennung 46 ist die Art des Auswerfers 41 aufgezeichnet. Im Beispiel aus 11 wird ein zweidimensionaler Code als die Kennung 46 verwendet, doch es können verschiedene Kennungen für die Kennung 46 verwendet werden, anhand derer mittels der Kamera 53 Informationen ausgelesen werden können, wie etwa Strichcodes oder festgelegte Symbole oder dergleichen. Die Recheneinheit 86 ermittelt aus der in den Bilddaten GD2 enthaltenen Kennung 46 die Art des Auswerfers 41 und erlangt aus der Speichereinheit 85 den der Art des Auswerfers 41 entsprechenden Außendurchmesser R2.
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In diesem Fall handelt es sich bei den im Voraus in der Speichereinheit 85 gespeicherten Informationen, wie in 12 gezeigt, um die Arten von Auswerfern 41 und die Werte des Außendurchmessers R2 (jeweilige Textinformationen), weshalb anders als in Ausführungsform 1 keine registrierten Bilder der Auswerfer 41 (Bildinformationen) benötigt werden. Die Datenmenge von Textinformationen ist im Allgemeinen geringer als die von Bildinformationen. Daher können auch für den Fall einer geringen Speicherkapazität der Speicherungseinheit 85 die Informationen der Auswerfer 41 als Textinformationen gespeichert werden.
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(2) Bei den in der Kennung 46 aufgezeichneten Informationen kann es sich zusätzlich zu der Art des Auswerfers 41 oder anstelle der Art des Auswerfers 41 auch um den Außendurchmesser R2 handeln. Durch Auslesen der Kennung 46 erlangt die Recheneinheit 86 den Außendurchmesser R2. In diesem Fall müssen die Arten von Auswerfern 41 und die Außendurchmesser R2 nicht in der Speichereinheit 85 gespeichert sein.
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(3) Der Außendurchmesser R2 kann auch unmittelbar aus den Bilddaten GD2 berechnet werden. 13 veranschaulicht auf schematische Weise den Fall, dass die obere Fläche des Auswerfers 41 vollständig in einem Sichtfeld 53a der Kamera 53 enthalten ist. In diesem Fall kann der Außendurchmesser R2 berechnet werden, indem durch die Bildverarbeitungseinheit 84 ein Außenrand 41b des Auswerfers 41 in den im Sichtfeld 53a enthaltenen Bilddaten GD2 erkannt wird.
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Es kommt auch vor, dass bei einem Auswerfer 41 mit großem Außendurchmesser R2 die obere Fläche des Auswerfers 41 nicht vollständig in das Sichtfeld 53a passt. In diesem Fall werden aus jeweiligen Bilddaten GD2 an einer 0°-Position und an einer 180°-Position des kreisförmigen Außenrands 41b Punkte B1, B2 auf dem Außenrand 41b erkannt, und der Außendurchmesser R2 kann durch Ermitteln der Entfernung zwischen den beiden Punkten berechnet werden.
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Wenn der Außendurchmesser R2 unmittelbar aus den Bilddaten GD2 berechnet wird, kann der Außendurchmesser R2 des Auswerfers 41 ohne Vergleich zwischen den Bilddaten GD2 und den registrierten Bildern oder Auslesen der Kennung 46 erlangt werden. Auch wenn kein dem Auswerfer 41 1:1 entsprechendes registriertes Bild in der Speichereinheit 85 vorhanden ist oder das Auslesen der Kennung 46 fehlschlägt, kann auf diese Weise der Außendurchmesser R2 auf Grundlage der Bilddaten GD2 erlangt werden.
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(4) Der Bestückungsautomat 10 kann gesondert von dem Saugkopf 51 auch einen Bestückungskopf aufweisen, der den Chip C auf der Bestückungsfläche M1 montiert. In diesem Fall nimmt der Saugkopf 51 den Chip C von der Palette 20 auf und übergibt den Chip C an den Bestückungskopf.
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(5) In der oben beschriebenen Ausführungsform 1 erlangt die Recheneinheit 86 den Innendurchmesser R1 auf Grundlage der durch die Kamera 53 aufgenommenen Kennung 25 der Palette 20. Es liegt jedoch keine Beschränkung hierauf vor, und der Innendurchmesser R1 kann auch auf andere Weise erlangt werden. Beispielsweise kann die Palette 20 ein RFID-Tag aufweisen, und die Recheneinheit 86 kann den Innendurchmesser R1 durch Auslesen des RFID-Tags mit einem RFID-Leser erlangen.
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(6) In der oben beschriebenen Ausführungsform 1 werden die Bilddaten GD1 der Kennung 25 und die Bilddaten GD2 des Auswerfers 41 jeweils unter Verwendung der Kamera 53 erlangt. Bei der Kamera, die eine Bildaufnahme der Kennung 25 erstellt, und der Kamera, die eine Bildaufnahme des Auswerfers 41 erstellt, kann es sich jedoch auch um unterschiedliche Kameras handeln.
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(7) In der oben beschriebenen Ausführungsform 2 wurde beispielhaft gezeigt, dass das RFID-Tag 47 an der Seitenfläche des Auswerfers 41 angebracht ist, doch kann es auch an der oberen Fläche oder der unteren Fläche des Auswerfers 41 angebracht sein. Es kann auch in den Auswerfer 41 eingebettet sein.
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(8) In der oben beschriebenen Ausführungsform 2 kann es sich bei den im RFID-Tag 47 aufgezeichneten Kenninformationen auch nur um die Auswerferart des Auswerfers 141 handeln. In diesem Fall sind, wie in 10 gezeigt, in der Speichereinheit 85 die Auswerferart und der Außendurchmesser R2 gespeichert, und die Recheneinheit 86 erlangt den Wert des Außendurchmessers R2, der 1:1 der Art des Auswerfers 141 entspricht, durch Auslesen aus der Speichereinheit 85.
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(9) In den oben beschriebenen Ausführungsformen 1, 2 führt die Steuereinheit 80 eine Bilderkennung an den Bilddaten GD1 der Kennung 25 durch, um die Art der Palette 20 zu erkennen. Wenn nur eine Art von Palette 20 vorliegt, kann die Verarbeitung des Ausführens einer Bilderkennung an den Bilddaten GD1 auch wegfallen. In diesem Fall ist die Abmessung des Innendurchmessers R1 des Trägerrings 23 im Voraus in der Speichereinheit 85 gespeichert, und der Bewegungsbereich des Auswerfers 41 kann anhand dieser Daten eingeschränkt werden.
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Wenn mehrere Arten von Palette 20 benutzt werden, können, wie in Ausführungsform 1, 2 beschrieben, mithilfe einer Erlangungseinheit wie der Kamera 53 oder dergleichen Kenninformationen oder eine Bild der Palette 20 erlangt werden, und die Abmessung des Innendurchmessers R1 des Trägerrings 23 kann durch Erkennen der Art aus den erlangten Kenninformationen oder dem Bild erlangt werden. Der Bewegungsbereich des Auswerfers 41 kann dann anhand des erlangten Innendurchmessers R1 eingeschränkt werden.
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(10) In den oben beschriebenen Ausführungsformen 1, 2 wurde ein Aspekt beschrieben, in dem die Bauelementaufnahmevorrichtung 13, 113 die mit der Folie S bespannte Palette 20 hält und den Chip C von der Folie S aufnimmt. Die Palette 20 weist eine Struktur auf, bei der der Trägerring 23 am Palettengrundkörper 26 montiert ist.
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Die Bauelementaufnahmevorrichtung der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf einen Aspekt beschränkt, bei dem die Palette 20 gehalten wird. Beispielsweise kann die Bauelementaufnahmevorrichtung eine Struktur aufweisen, bei der der mit der Folie S bespannte Trägerring 23 unmittelbar gehalten und der Chip C von der Folie S aufgenommen wird. Anders ausgedrückt kann die Palette 20 (Palettengrundkörper 26) wegfallen und der Trägerring 23 stattdessen unmittelbar an der Bauelementaufnahmevorrichtung montiert sein. Die Bauelementaufnahmevorrichtung dieses Aspekts weist einen Mechanismus zum unmittelbaren Halten des Trägerrings 23 auf. Für den Mechanismus zum unmittelbaren Halten des Trägerrings 23 sei auf einen bekannten Mechanismus verwiesen.
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Auch wurde das Beispiel beschrieben, dass die oben erörterte Palette 20 eine Struktur aufweist, bei der der Trägerring 23 am Palettengrundkörper 26 montiert ist. Allerdings kann der Trägerring 23 auch über ein Koppelungselement an dem Palettengrundkörper 26 montiert sein. In diesem Fall ergibt sich eine Ausgestaltung, bei der in der Palette 20 von oben nach unten der Palettengrundkörper 26, das Koppelungselement und der Trägerring 23 aneinander gekoppelt sind.
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Die Rastabschnitte 21 können an dem Koppelungselement bereitgestellt sein. Die Rastabschnitte 21 können ebenso wie unter „Beschreibung der Palette“ angegeben mehrfach um den Trägerring 23 herum bereitgestellt sein, wobei an diesen Rastabschnitten 21 der Expansionsring 24 fixiert ist. Auf diese Weise ist der Expansionsring 24 mittels des Koppelungselements (Rastabschnitte 21) im Bereich der oberen Fläche des Palettengrundkörpers 26 fixiert. Die Abstände zwischen den auf die Folie S geklebten Chips C werden über das Koppelungselement (Rastabschnitte 21) erweitert.
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In der bisherigen Beschreibung war der Trägerring 23 ein Aufbauelement der Palette 20. Allerdings kann der Trägerring 23 auch ein Aufbauelement der Bauelementaufnahmevorrichtung sein. In diesem Fall kann die Bauelementaufnahmevorrichtung beispielsweise einen Transportmechanismus, der den Expansionsring 24 in Richtung des Trägerrings 23 transportiert, einen Haltemechanismus, der den mit dem Transportmechanismus transportierten Expansionsring 24 hält, und einen Dehnungsmechanismus aufweisen, der die Folie S mittels des durch den Haltemechanismus gehaltenen Expansionsrings 24 dehnt. Anders betrachtet lässt sich dies so ausdrücken, dass die Bauelementaufnahmevorrichtung einen automatischen Expansionsmechanismus aufweist.
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(11) In den oben beschriebenen Ausführungsformen wurden als die Erlangungseinheit beispielhaft die Kamera 53 und der RFID-Leser 60 gezeigt. Als die Erlangungseinheit kann beispielsweise auch ein Laser-Wegsensor verwendet werden, der anhand von Laserlicht die Form und die Abmessung eines Objekts (Auswerfer 41, Palette 20 usw.) erlangt.
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(12) In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird als die in der Speicherungseinheit 85 gespeicherten Informationen des Auswerfers 41 der Außendurchmesser R2 (Durchmesser des Auswerfers 41 bei Betrachtung in Draufsicht) verwendet. Als die Informationen des Auswerfers 41 können zusätzlich zu dem Außendurchmesser R2 auch Daten vorliegen, die eine Abmessung in Höhenrichtung (Z-Richtung) beinhalten.
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(13) In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist der Trägerring 23 in Bezug auf den Palettengrundkörper 26 in Oben-unten-Richtung bewegbar montiert. Der Trägerring 23 kann auch in Bezug auf den Palettengrundkörper 26 fixiert sein. Der Trägerring 23 kann beispielsweise durch Verschrauben oder Zusammenstecken an dem Palettengrundkörper 26 fixiert sein. Der Trägerring 23 kann in einem beliebigen Verfahren in einem von der oberen Fläche des Palettengrundkörpers nach oben ragenden Zustand fixiert werden.
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Die Bauelementaufnahmevorrichtung 13 kann einen Mechanismus aufweisen, der den Expansionsring 24 in Bezug auf den Palettengrundkörper 26 in Oben-unten-Richtung bewegt. In diesem Fall erfolgt die Expansionsverarbeitung wie folgt. Zunächst wird der Expansionsring 24, an dem die Folie S angebracht ist, oberhalb des Trägerrings 23 angeordnet und dann in Richtung des Palettengrundkörpers 26 abgesenkt. Indem der Expansionsring 24 weiter abgesenkt wird, nachdem die Folie S mit der Öffnung an der oberen Fläche des Trägerrings 23 in Kontakt gelangt ist, und an den Palettengrundkörper 26 angenähert wird, rastet er an den kippbaren Rastabschnitten 21 ein. Dabei wird die Folie S vom Öffnungsrand an der oberen Fläche des Trägerrings 23 schräg nach unten gezogen, wodurch die Expansionsverarbeitung erfolgt.
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Erläuterung der Bezugszeichen
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- 10
- Bestückungsautomat
- 13, 113
- Bauelementaufnahmevorrichtung
- 22
- Durchgangsloch
- 23
- Trägerring
- 41, 141
- Auswerfer
- 51
- Saugkopf
- 53
- Kamera (Beispiel für die „Erlangungseinheit“)
- 80
- Steuereinheit
- C
- Chip (Beispiel für das „Bauelement“)
- S
- Folie (Bauelementanbringungsfolie)
- R1
- Innendurchmesser (Beispiel für die „Abmessung des Durchgangslochs“)
- R2
- Außendurchmesser (Beispiel für die „Abmessung des Auswerfers“)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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