JP2003507885A - 組立装置 - Google Patents
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Abstract
Description
トに位置決めすべき各製品を移送する少なくとも1つの材料移送システムと、組
立テーブル上に取り付けられた少なくとも1つの移送システムと、前記移送シス
テムに配設されかつ垂直方向に移動可能とされ、かつ少なくとも1つの組立ヘッ
ドを備える少なくとも1つのコンポーネント移送ユニットと、を備えるマイクロ
システム技術製品を製造しかつ半導体産業におけるコンポーネントを組み立てる
ための完全自動組立装置に関するものである。
は、3つの主たるカテゴリーに分類可能である。すなわち、エレクトロニクスコ
ンポーネントを製造するためのアセンブラ/インサータと、半導体産業のための
自動組立装置と、マイクロシステム技術立証モデルのサンプルを組み立てるため
の実証装置である。しかしながら、このような組立装置は、特にマイクロシステ
ムの製造に対して、種々の欠点を示している。
(すなわち、100,000挿入ユニット/hまでの配置数の最大処理量)。し
かしながら、これらの装置は、速度の増大とともに、組立精度の低下を伴うとの
欠点を示している。これは、このような組立装置が、非常に制限された範囲のコ
ンポーネント、基板、及び組立工程に対してだけ使用されることを意味している
。マイクロシステムの組み立てのためにアセンブラ/インサータは、特に精度上
の理由及び融通性を欠いているために使用することができない。
は、工程保証(すなわち、特に、比較的高い組立精度)に対して最適化されてい
る。そのために、複数のダイボンダーの構成が知られている。しかしながら、こ
れらは、遂行すべき各組立移動と協動する応用技術及びこれまで知られたフレー
ム技術が、有効スペース(すなわち、組立テーブルにおいて有効である作業スペ
ースに対する制限)、又は適応可能性及び形成可能性に対する妨げになり、かつ
装置のアクセス可能性が妨げられかつ制限されるといった欠点を有している。さ
らに、高い処理数を得るために高い工程速度を有しつつ、高い組立精度を達成す
るための公知のダイボンダー構造の十分な剛性は、現在のところ満足のいく方法
では解決されていない。
、高い処理速度と同時に組立精度に対する複合要求に応じたものではなく、かつ
融通が利くように構成されて、異なる工程要求と異なる材料提案に迅速に適応す
ることもできない。
証する一般的な組立装置を提供することである。
ント移送ユニットが、移送システムによりコンポーネントに配置すべき各製品の
移送方向と平行に移動可能な1つ又は2つ以上のポータル上に配置されている。
前記各製品は順番に材料移送システムにより移動される。
るための組立ヘッドのみを移動させることが可能である。このために、ポータル
自体が、ある組立モードにおいて平衡を保持した短い移動のみを実行し、そのた
めに、比較的小質量のものが移動されねばならない。これにより、組立ヘッドを
高速に移動可能であり、同様に、向上した組立精度において、より高い処理速度
が導かれる。さらに、ポータルの移動によりさらに大きな移動を実現することが
可能であり、このため、組立テーブルの全体有効表面がカバーされ、よって、コ
ンポーネント又は基板の高い変化を可能とする。さらに、材料移送システムの方
向に対して平行に移動可能でありかつ垂直に配置されたポータル(各ポータル)
のために、大きな幅を有する材料とすることが可能であり、コンポーネントに配
置すべき大きな幅を有する各製品を処理可能である。あるいは、いくつかの材料
移送ユニットを組立装置内に同時に配置することが可能であって、このために、
配置速度も目覚ましく増大させることが可能である。ポータル構造により、移送
システムの重心と組立装置の全ての移動可能要素の重心とが、それぞれ組立テー
ブルの表面に比較的近接して配置されることがさらに創意に富んで達成される。
これにより、組立装置のさらなる振動抑制構造が達成され、そのため、非常に高
い組立精度が保証される。ポータル構造のために、組立テーブル上で有効なスペ
ースが維持されている。このことは、アクセス可能性、適応性、及び適合性に対
して有利点を有している。
された第1レールと第2レールとを有するレールシステムを備えている。このレ
ールシステムにより、ポータル(複数のポータル)の精確な移動が保証されてい
る。
置フレーム内に、各コンポーネントに位置決めすべき各製品の移送方向と平行に
移動可能とされた第3レールを備えている。前記各製品は材料移送システム(複
数の材料移送システム)により順に移動される。これにより、少なくとも1つの
ポータルキャリヤが前記レール内に垂直方向に係合し、そのため、ポータル(複
数のポータル)が移動可能である。
向を変えられる。改良されたパワーフラックス(power flux)により振動発生が
最小化される。
レールに対向して位置する端部にベアリングを備えている。該ベアリングは、装
置フレーム内で前記第3レールと平行に構成されたカウンター・ベアリング上に
位置している。これにより、組立平面部で有効なスペースが再び増大していてい
る。さらに、組立装置のアクセス可能性及び該装置の自由適合性が向上している
。
のポータルドライブを示している。単一のポータルドライブの使用により、組立
精度及び組立速度の分野において優秀な結果が導かれるが、各ポータルの一側に
それぞれ配置されている2つのポータルドライブの使用により、さらにより高い
組立精度及び組立速度を得ることができる。これは、ポータルの重心位置がドラ
イブシステムに対して偏心しており、又はポータルの重心位置が連続的に変化す
る荷重状態のために時間変動するとの理由に帰せられる。この偏心性又は時間変
動性により、組立装置又はポータルの位置決め精度にそれぞれ対応する悪影響を
有するアンバランスを招く可能性がある。制御された2つのポータルドライブを
使用することにより、ポータルの重心が常にドライブ間にあり、よって、偏心位
置が生じ得ないことが保証されている。制御された2つのポータルドライブを使
用することで、さらに、ポータルの重心の実際位置に依存して、ドライブ制御を
適応的に考慮することができ、そのため、ポータル構造の高い動的剛性を得るこ
とができることを達成可能である。よって、この本発明の構成により、より一層
精確な方法で位置決めを実行することが可能となっている。
のテーブル平面部に配置されている。これにより、組立装置の全体構造が非常に
振動抑制されるように保証されている。
ブルのテーブル平面部上に配置することが可能である。これにより、組立テーブ
ル表面で有効な自由スペースが増大し、このため、非常に多くの種々のコンポー
ネント又は同様の要素を配置可能である。
相互に同期させることが可能である。よって、製造速度を非常に増大させること
が可能である。それぞれの移動においていくつかのポータルの動的に最適化され
た同期により、装置振動の明確な低減を達成することが可能である(動的釣り合
い)。これにより、組立精度をさらに向上させることが可能である。
配設されたタレットヘッドを備えている。タレットヘッドを使用することにより
、移送行程の数を非常に低減可能である。これにより副移送時間を短縮可能であ
り、かつ同様に製造速度を増大可能である。
置することも可能である。このような配置により組立平面部の数を増し、同様に
、製造速度の増大が導かれ、かつ本発明の組立装置の適用領域に対してより高い
融通性が導かれる。
以下の記載から得られる。
技術製品を製造し、かつ半導体産業におけるコンポーネントを組み立てるための
、完全自動組立装置として使用するための装置を示している。組立装置10は、
組立平面部又はテーブル平面部14を有する組立テーブル12を備えている。テ
ーブル平面部14上には、移送システム16,18が配置されている。移送シス
テム16,18は、平行に配置された2つのレール16,18を有するレールシ
ステムを備えている。さらに、各レール16,18が、組立テーブル12のテー
ブル平面部又は組立平面部14上に配置されていることを理解することができる
。さらに、前記移送システム16,18をテーブル平面部(すなわち、組立テー
ブル上)に配置することも可能であり、又は装置パーツを搬送するための最適化
された移送力を達成するために、移送システム16,18を基礎装置フレームに
直接接合することも可能である。
タル20は第1ポータル支持部22と第2ポータル支持部24とを備え、これら
は、それぞれレール16,18内で係合され、かつ該レールにより案内されてい
る。2つのポータル支持部22,24は、ポータルキャリヤ26により互いに結
合されている。ポータルキャリヤ26はその長手方向に長方形の係合開口部28
を備えており、該開口部内にて、コンポーネント移送ユニット34が係合しかつ
移動可能に案内されている。コンポーネント移送ユニット34上には、組立ヘッ
ド36が移動可能かつ取り外し可能に取り付けられている。
できる。この場合、材料移送は、さらに、x軸方向に材料移送システム38によ
り続いて起こる。該材料移送システムは、同様に、組立平面部又はテーブル平面
部14の領域に配置されている。
直な方向に配置されたポータル20のポータルキャリヤ26がy軸を形成し、か
つコンポーネント移送ユニット34と組立ヘッド36の移動方向(この方向はy
軸に対して垂直である)は、それぞれ組立装置10の空間配置のz軸を形成して
いることが明らかとなっている。これにより、コンポーネント移送ユニット34
全体又はコンポーネント移送ユニット34上の組立ヘッド36のみがz軸方向に
移動可能とされている。
レール16,18にそれぞれ配置された第1ポータルドライブ30,第2ポータ
ルドライブ32の配置を認識することができる。
場合に、組立ヘッドが、垂直方向及び水平方向にそれぞれ配置されたタレットヘ
ッド48,50により置換されている。各タレットヘッド48,50のそれぞれ
垂直方向及び水平方向への配置は、組立平面部又はテーブル平面部14に対する
各タレットヘッド48,50のそれぞれ垂直方向回転及び水平方向回転を意味し
ている。
動可能ポータル20,40を備える組立装置10のさらなる実施形態を示してい
る。この場合に、各ポータル20,40の移動は、相互に同期可能である。各ポ
ータル20,40に対して、それぞれ分離したポータルドライブ又は1つの共通
のポータルドライブを提供することが可能である。さらに、各ポータル20,4
0が種々の高さを示し、そのため、異なる各組立平面部を上昇させることが可能
である。しかしながら、図示した実施形態は、同一に形成された2つのポータル
20,40を有する組立装置10を示している。
ち、各コンポーネントに配置すべき製品の移動軸(x軸)と平行)に移動させる
ための1つの移送システム54とを有する組立装置10のさらなる実施形態を示
している。この場合に、移送システム54は、コンポーネントに位置決めすべき
各製品の移送方向(x軸)と平行に組立装置10の装置フレーム52内に配置さ
れた第3レール54を備え、前記各製品は材料移送システム(又は複数の材料移
送システム)38により順に移動する。このために、ポータル60のポータルキ
ャリヤ68は、組立ヘッド66を有するコンポーネント移送ユニット64を移動
させるための更なる移送システムを備え、かつレール54内で垂直方向(y軸、
図5参照)に係合する。ポータル60はx軸方向に移動可能である。ポータル6
0がレール54を介してフレーム52内に垂直方向に係合するので、コンポーネ
ント移送ユニット64と組立ヘッド66のy軸に沿う移動により生じる移動力は
、装置フレーム52により消散可能であり、これにより、生じた装置振動に対し
て好適な条件を引き起こし、特に、装置フレーム52の使用された剛性のために
、振動を減少可能である。これにより、ポータル60とポータルキャリヤ68は
、それぞれ、レール54に対向して位置する端部にて、ベアリング56を備えて
おり、該ベアリングは装置フレーム52内に形成されかつレール54と平行に配
置されたカウンター・ベアリング58上に位置している。
に移動させるための移送システム54とを備えた組立装置10のさらなる実施形
態を示している。コンポーネント移送ユニット64のための移送システムを具備
するポータル62のポータルキャリヤ70がレール54内に係合し、そのため、
ポータル60がx軸方向に移動可能であることを認識できる。図6に示した組立
装置10の実施形態とは対照的に、この実施形態はポータルキャリヤ70のため
のカウンター・ベアリングを使用していない。
。
のさらなる実施形態を示す図である。
のさらなる実施形態を示す図である。
示す図である。
示す図である。
示す図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 組立装置であって、特に、組立テーブル(12)と、各コン
ポーネントに位置決めすべき各製品を移送する少なくとも1つの材料移送システ
ム(38)と、前記組立テーブル上に配置された少なくとも1つの移送システム
(16,18,54)と、該移送システム(16,18,54)に配設されかつ
垂直方向に移動可能とされかつ少なくとも1つの組立ヘッド(36,46,66
)を備える少なくとも1つのコンポーネント移送ユニット(34,44,64)
と、を備えるマイクロシステム技術製品を製造しかつ半導体産業でのコンポーネ
ントを組み立てるための完全自動組立装置において、 コンポーネント移送ユニット又は複数のコンポーネント移送ユニット(34,
44,64)が、前記移送システム(16,18,54)により、前記各コンポ
ーネントに位置決めすべき各製品の移送方向と平行に移動可能とされた1つ又は
2つ以上のポータル(20,40,60,62)上に配置され、前記各製品が前
記材料移送システム又は複数の材料移送システム(38)により順に移動される
ことを特徴とする組立装置。 - 【請求項2】 前記移送システム(16,18)が、互いに平行に配置され
た第1レール(16)と第2レール(18)とを備えていることを特徴とする請
求項1記載の組立装置。 - 【請求項3】 前記移送システム(54)が、前記組立装置(10)の装置
フレーム(52)内で、前記各コンポーネントに位置決めすべき前記各製品の移
送方向と平行に移動可能とされた第3レールを備え、前記各製品が材料移送シス
テム又は複数の材料移送システム(38)により移動され、少なくとも1つのポ
ータルキャリヤ(68,70)が前記レール54内に垂直方向に係合し、このた
め前記ポータル又は複数の前記ポータル(60,62)が移動可能であることを
特徴とする請求項1記載の組立装置。 - 【請求項4】 前記ポータル(60)及び前記ポータルキャリヤ(68)は
、それぞれ前記レール(54)に対向して位置する端部にて、ベアリング(56
)を備え、該ベアリング(56)が、前記装置フレーム(52)内に形成された
カウンター・ベアリング(58)上に位置し、かつ前記レール(54)と平行に
配置されることを特徴とする請求項3記載の組立装置。 - 【請求項5】 前記移送システム(16,18,54)が少なくとも1つの
ポータルドライブ(30,32)を備えることを特徴とする請求項1乃至4の何
れか1項記載の組立装置。 - 【請求項6】 前記移送システム(16,18,54)が前記組立テーブル
(12)の前記テーブル平面部(14)上に配置されていることを特徴とする請
求項1乃至5の何れか1項記載の組立装置。 - 【請求項7】 前記移送システム(16,18)が、前記組立テーブル(1
2)の前記テーブル平面部(14)上に配置されていることを特徴とする請求項
1乃至5の何れか1項記載の組立装置。 - 【請求項8】 移送システム(16,18,54)の配置方向がx軸を形成
し、ポータル(20,40,60,62)のポータルキャリヤ(26,42,6
8,70)が前記システムに対して垂直方向にy軸を形成し、コンポーネント移
送ユニット(34,44,64)と前記組立ヘッド(36,46,66)の移動
方向が、それぞれ、前記y軸に垂直な方向であって、かつ前記組立装置10の空
間配置のz軸を形成することを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項記載の組
立装置。 - 【請求項9】 複数のポータル(20,40,60,62)の移動が、相互
に同期可能であることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項記載の組立装置
。 - 【請求項10】 前記組立ヘッド(36,46,66)が、垂直方向又は水
平方向に配設されたタレットヘッド(48,50)を備えていることを特徴とす
る請求項1乃至9の何れか1項記載の組立装置。 - 【請求項11】 複数のポータルが互いに上下に配置されていることを特徴
とする請求項1乃至10の何れか1項記載の組立装置。
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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WO (2) | WO2001013697A1 (ja) |
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