JP2007201115A - チップ部品移載装置及びチップ部品移載方法 - Google Patents

チップ部品移載装置及びチップ部品移載方法 Download PDF

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Masayuki Fukuda
正行 福田
Naoya Murakami
直也 村上
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Abstract

【課題】ウエハテーブル上のシートにチップ部品を貼り付ける基準位置のティーチングを行なう必要もなく、貼り付け位置精度の高い移載装置及び移載方法の提供。
【解決手段】トレー2から移載ノズル8が取出した後にこのチップ部品の吸着姿勢を部品姿勢認識カメラ15が撮像した画像を認識処理装置26が認識処理し、CPU21がこの認識処理結果に基づいて移載ノズル8を角度方向の補正をするように且つウエハテーブル4をX及びY方向の補正をするように制御し、この補正制御により移載ノズル8によりウエハテーブル4上のシート5に移載した状態のチップ部品を貼付部品認識カメラ16が撮像し、この画像を認識処理装置26が認識処理した認識処理結果に基づいた貼付されるべき位置とのズレ量をRAM22に格納し、CPU21がこのズレ量を加味して次回の貼付の際にウエハテーブル4のピッチ送りを制御する。
【選択図】図4

Description

本発明は、部品供給部から取出されたチップ部品を順次移載ノズルにより一定のピッチ送りされるウエハテーブル上のシートに貼付して移載するチップ部品移載装置及びチップ部品移載方法に関する。
チップ部品供給部からチップ部品を取出して、チップ部品収納部に移載する移載装置は、特開2002−240802号公報(特許文献1)などで広く知られている。
特開2002−240802号公報
一般に、チップ部品収納部としてのウエハテーブル上のシートにチップ部品を貼り付ける移載装置では、貼り付けていくとき、その精度が低いとチップ部品が整列しなくなる(列が傾く等)。
そこで本発明は、ウエハテーブル上のシートにチップ部品を順次貼り付けていくときの貼り付け位置精度の高い移載装置及び移載方法を提供することを目的とする。
このため第1の発明は、部品供給部から取出されたチップ部品を順次移載ノズルにより一定のピッチ送りされるウエハテーブル上のシートに貼付して移載するチップ部品移載装置において、前記部品供給部から前記移載ノズルが取り出した後に該移載ノズルに吸着保持されたチップ部品の吸着姿勢を撮像する部品姿勢認識カメラと、この部品姿勢認識カメラが撮像した画像を認識処理する第1認識処理装置と、この第1認識処理装置の認識処理結果に基づいて前記移載ノズルを角度方向の補正をするように制御すると共に前記ウエハテーブルをX及びY方向の補正をするように制御する第1制御装置と、この第1制御装置による補正制御により前記移載ノズルにより前記ウエハテーブル上のシートに移載した状態のチップ部品を撮像する貼付部品認識カメラと、この貼付部品認識カメラが撮像した画像を認識処理する第2認識処理装置と、この第2認識処理装置の認識処理結果に基づいた貼付されるべき位置とのズレ量を格納する記憶装置と、この記憶装置に格納されたズレ量を加味して次回の貼付の際に前記ウエハテーブルの前記ピッチ送りを制御する第2制御装置とを備えたことを特徴とする。
第2の発明は、部品供給部から取出されたチップ部品を順次移載ノズルにより一定のピッチ送りされるウエハテーブル上のシートに貼付して移載するチップ部品移載方法において、前記部品供給部から前記移載ノズルが取り出した後に該移載ノズルに吸着保持されたチップ部品の吸着姿勢を部品姿勢認識カメラが撮像し、
前記部品姿勢認識カメラが撮像した画像を第1認識処理装置が認識処理し、第1制御装置が前記第1認識処理装置の認識処理結果に基づいて前記移載ノズルを角度方向の補正をするように制御すると共に前記ウエハテーブルをX及びY方向の補正をするように制御し、前記第1制御装置による補正制御により前記移載ノズルにより前記ウエハテーブル上のシートに移載した状態のチップ部品を貼付部品認識カメラが撮像し、前記貼付部品認識カメラが撮像した画像を第2認識処理装置が認識処理し、前記第2認識処理装置の認識処理結果に基づいた貼付されるべき位置とのズレ量を記憶装置に格納し、第2制御装置が前記記憶装置に格納されたズレ量を加味して次回の貼付の際に前記ウエハテーブルの前記ピッチ送りを制御することを特徴とする。
本発明は、ウエハテーブル上のシートにチップ部品を順次貼り付けていくときの貼り付け位置精度の高い移載装置及び移載方法を提供することができる。
以下、本発明の移載装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。先ず、図1の移載装置の平面図、図2の同じく正面図に基づき、移載装置について説明する。1は移載装置本体で、この移載装置本体1にはダイと呼ばれるチップ部品を縦横に載置収納するチップ部品供給部としてのトレー2を載置したトレー移動テーブル3がY軸駆動モータ3Yの駆動によりY方向に移動可能に設けられる。4は上面に前記チップ部品が貼付されるシート5が設けられたウエハテーブルで、X軸駆動モータ4X及びY軸駆動モータ4Yの駆動によりX方向及びY方向に移動可能である。
7は移載ノズル8を備えた移載ヘッドで、X軸駆動モータ7Xの駆動によりX方向に移動可能であり、前記移載ノズル8はZ軸駆動モータ8Zの駆動により上下動可能であると共にθ軸駆動モータ8Cの出力軸に設けられたプーリ9とノズル取付体10に設けられたプーリ11との間にタイミングベルト12が張架されてθ軸駆動モータ8Cの駆動によりθ回転可能である。
15は前記トレー2上から移載ヘッド7の移載ノズル8が吸着して取り出したチップ部品を撮像する部品姿勢認識カメラで、前記移載ノズル8に吸着保持されたチップ部品に光源からの照射光が照射されて得られた透過光を反射ミラー15Aが反射して、この反射像を前記部品姿勢認識カメラ15が撮像する。16は前記ウエハテーブル4の上面のチップ部品を撮像する貼付部品認識カメラである。
ここで、図3に基づき、本移載装置の制御ブロック図について説明すると、21は移載装置のチップ部品の移載に係る動作を統括制御する制御装置としてのCPU、22はチップ部品のサイズデータ、シート5のチップ部品の貼付を行なえる範囲である円の直径や貼付ピッチ、シート5上に最後に貼付されたチップ部品の位置等を格納するRAM(ランダム・アクセス・メモリ)及び23はROM(リ−ド・オンリー・メモリ)である。そして、CPU21は前記RAM22に記憶されたデータに基づき、前記ROM23に格納されたプログラムに従い、移載装置のチップ部品の移載に係る動作を統括制御する。即ち、CPU21は、インターフェース24及び駆動回路25を介して前記各駆動モータの駆動を制御している。
また、26はインターフェース24を介して前記CPU21に接続される認識処理装置で、各認識カメラ15、16により撮像して取込まれた画像の認識処理が該認識処理装置26にて行われ、CPU21に処理結果が送出される。即ち、CPU21は、各認識カメラ15,16に撮像された画像を認識処理するように指示を認識処理装置26に出力すると共に、認識処理結果を認識処理装置26から受取るものである。
30は移載装置の自動運転を開始させるスタートスイッチで、31は手動で運転を開始させる手動スイッチで、32は移載装置の運転を停止させるための停止スイッチである。
以上の構成により、以下図4に基づき動作について説明する。先ず、作業者がスタートスイッチ30を押圧操作すると、貼付部品認識カメラ16の下方へ前記ウエハテーブル4上面に貼付された最後尾位置のチップ部品、即ちウエハテーブル4上にチップ部品を順次貼付する場合の最後に貼付されたチップ部品が位置するように、CPU21はRAM22に格納された最後に貼付されたチップ部品の位置データに基づきウエハテーブル4のX軸駆動モータ4X及びY軸駆動モータ4Yを駆動させて、移動させるよう制御する。
そして、貼付部品認識カメラ16がウエハテーブル4上に最後に貼付されたチップ部品を撮像し、認識処理装置26が認識処理してチップ部品の有無検出をする。この有無検出によりCPU21がチップ部品が有ると判断すると、CPU21は前記ウエハテーブル4をRAM22に格納された後述する最新の補正量を加味して1ピッチだけ移動させた後、再度貼付部品認識カメラ16がウエハテーブル4上面を撮像し、認識処理装置26が認識処理してチップ部品の有無検出をする。
この場合、この有無検出によりCPU21がチップ部品が有ると判断すると、CPU21は当該移載装置の運転を停止させるように制御する。この場合は、移載装置、言い換えると、RAM22に格納されている最後に貼付されたチップ部品の位置ではなくて、実際には最後に貼付されたものではないと判断できる場合であり、シート5が張り替えられた場合が考えられる。この停止後の再開前に、手動スイッチ31を押圧操作して、ウエハテーブル4を適切な位置、即ち貼付部品認識カメラ16の直下方位置へ最後に貼付されたチップ部品を位置させる。
もし、前述したように、前記ウエハテーブル4を1ピッチだけ移動させて貼付部品認識カメラ16で撮像した結果により、チップ部品の有無検出をしてCPU21がチップ部品が無いと判断すると、CPU21はX軸駆動モータ7Xを駆動させて移載ヘッド7をX方向に移動させて、Z軸駆動モータ8Zを駆動させて下降した移載ノズル8によりトレー移動テーブル3上のトレー2からチップ部品を取出すように制御する。そして、CPU21はX軸駆動モータ7Xを駆動させて、部品姿勢認識カメラ15の下方位置へ前記移載ノズル8を位置させて、吸着保持されたチップ部品を撮像して、認識処理装置26がチップ部品の姿勢を認識処理する。
そして、この認識結果に基づいて、CPU21はチップ部品の角度方向についてはθ軸駆動モータ8Cにより、X及びY方向についてはX軸駆動モータ4X及びY軸駆動モータ4Yにより補正移動させる。即ち、θ方向に対しては移載ノズル8をθ回転の補正をさせ、X及びYに対してはウエハテーブル4をX及びY方向に補正移動させるように、CPU21が制御する。
この後、Z軸駆動モータ8Zにより、移載ノズル8を下降させて、ウエハテーブル4上のシート5上に吸着保持されたチップ部品を貼付する。そして、この貼付されたチップ部品を貼付部品認識カメラ16が撮像し、認識処理装置26が認識処理してチップ部品の貼付位置の確認をする。この認識結果によりCPU21は本来貼付されるべき位置(シート5の貼付される範囲である円の直径や貼付ピッチから算出される貼付されるべき位置)とのズレ量を算出し、RAM22に補正量として格納し、次回のウエハテーブル4の1ピッチ送りの際に貼付されるべき位置をRAM22に格納された補正量に基づいて補正制御する。
これにより、ウエハテーブル4上のシート5に貼り付け位置精度の高いチップ部品の貼付を行なうことができる。
そして、全てのチップ部品のシート5への貼付作業が完了したら、当該シート5への作業が完了するので、移載装置の運転を停止し、シート5の張替え作業を行う。全てのチップ部品のシート5への貼付作業が完了しない場合には、CPU21は前記RAM22に格納された前記補正量を加味して(即ち、例えば貼付されるべき位置からズレ量分減算した位置を貼付位置として)、ウエハテーブル4を1ピッチ移動させる。即ち、1ピッチ分の距離に前記補正量を加味して、X軸駆動モータ4X及びY軸駆動モータ4Yを補正制御してウエハテーブル4を補正移動させる。
その後、貼付部品認識カメラ16がウエハテーブル4上を撮像して、認識処理装置26が認識処理して、CPU21がチップ部品の有無の確認をする。この場合に、有ると判断されると、CPU21は当該移載装置の運転を停止させるように制御するが、無いと判断した場合には、前述したように、CPU21は移載ヘッド7をX方向に移動させて、下降した移載ノズル8によりトレー移動テーブル3上のトレー2からチップ部品を取出すように制御すると共に部品姿勢認識カメラ15の下方位置へ前記移載ノズル8を位置させて、吸着保持されたチップ部品を撮像して姿勢を認識し、移載ノズル8やウエハテーブル4を補正移動させ、シート5上にチップ部品を貼付する作業を行なわせる。以下、前述した動作を繰り返す。
なお、作業者がスタートスイッチ30を押圧操作して、貼付部品認識カメラ16の下方へ前記ウエハテーブル4上面に貼付された最後尾位置のチップ部品が位置するように、CPU21はウエハテーブル4を移動させて貼付部品認識カメラ16がこの最後に貼付されたチップ部品を撮像し、認識処理装置26が認識処理してチップ部品の有無検出をした際に、最後尾位置にあるはずのチップ部品が無い場合(シート5を張り替えた場合などが考えられる。)には、1ピッチ前の貼付されたであろう貼付位置が貼付部品認識カメラ16の直下方位置となるようウエハテーブル4を移動させるように、CPU21はウエハテーブル4のX軸駆動モータ4X及びY軸駆動モータ4Yを制御する。
そして、貼付部品認識カメラ16が1ピッチ前の貼付されたであろうチップ部品を撮像し、認識処理装置26が有無認識処理をして、CPU21が有ると判断した場合には、前述したように、CPU21はRAM22に格納された最新の補正量を加味して1ピッチだけ移動させた後、再度貼付部品認識カメラ16がウエハテーブル4上面を撮像し、認識処理装置26が認識処理してチップ部品の有無検出をする。
なお、1ピッチ前の貼付されたであろうチップ部品を撮像して有無認識処理をして、CPU21が無いと判断した場合には、第1ポイント、即ちシート5のチップ部品の貼付を行なえる範囲である円の直径や貼付ピッチ等より定められた当該シート5への最初の貼付位置が貼付部品認識カメラ16の直下方位置となるようウエハテーブル4を移動させるように、CPU21はウエハテーブル4のX軸駆動モータ4X及びY軸駆動モータ4Yを制御する。
そして、貼付部品認識カメラ16が第1ポイントに貼付されたであろうチップ部品を撮像し、認識処理装置26が有無認識処理をして、CPU21が有ると判断した場合には、前述したように、CPU21はRAM22に格納された最新の補正量を加味して1ピッチだけ移動させた後、再度貼付部品認識カメラ16がウエハテーブル4上面を撮像し、認識処理装置26が認識処理してチップ部品の有無検出をする。
また、第1ポイントに貼付されたであろうチップ部品を撮像して有無認識処理をして、CPU21が無いと判断した場合には、前述したように、CPU21は移載ヘッド7をX方向に移動させて、下降した移載ノズル8によりトレー移動テーブル3上のトレー2からチップ部品を取出すように制御すると共に部品姿勢認識カメラ15の下方位置へ前記移載ノズル8を位置させて、吸着保持されたチップ部品を撮像して姿勢を認識し、移載ノズル8やウエハテーブル4を補正移動させ、シート5上にチップ部品を貼付する作業を行なわせる。以下、前述したような動作を繰り返す。
このように制御することにより当該シート5へ貼付抜け(歯抜け)を生じることなく、確実に貼付することができる。
なお、第1の実施形態がチップ部品供給部としてトレー2を利用したが、これに限らず、図5に示すように、チップ部品が貼付されたシート50が設けられたウエハテーブル40でもよい。この場合、このウエハテーブル40はトレー2と同様に、X及びY方向に移動できるように構成する。
このように、ウエハテーブル40上のシート50からウエハテーブル4上のシート5へ移載するのは、例えば良品のチップ部品のみを移載する場合や、シート50の径と異なるシート5へ移載する場合などが考えられる。
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
移載装置を示す平面図である。 移載装置の正面図である。 移載装置の制御ブロック図である。 フローチャートを示す図である。 第2の実施形態の移載装置を示す平面図である。
符号の説明
1 移載装置本体
2 トレー
3 トレー移動テーブル
4 ウエハテーブル
7 移載ヘッド
8 移載ノズル
15 部品姿勢認識カメラ
16 貼付部品認識カメラ
21 CPU
22 RAM
26 認識処理装置

Claims (2)

  1. 部品供給部から取出されたチップ部品を順次移載ノズルにより一定のピッチ送りされるウエハテーブル上のシートに貼付して移載するチップ部品移載装置において、前記部品供給部から前記移載ノズルが取り出した後に該移載ノズルに吸着保持されたチップ部品の吸着姿勢を撮像する部品姿勢認識カメラと、この部品姿勢認識カメラが撮像した画像を認識処理する第1認識処理装置と、この第1認識処理装置の認識処理結果に基づいて前記移載ノズルを角度方向の補正をするように制御すると共に前記ウエハテーブルをX及びY方向の補正をするように制御する第1制御装置と、この第1制御装置による補正制御により前記移載ノズルにより前記ウエハテーブル上のシートに移載した状態のチップ部品を撮像する貼付部品認識カメラと、この貼付部品認識カメラが撮像した画像を認識処理する第2認識処理装置と、この第2認識処理装置の認識処理結果に基づいた貼付されるべき位置とのズレ量を格納する記憶装置と、この記憶装置に格納されたズレ量を加味して次回の貼付の際に前記ウエハテーブルの前記ピッチ送りを制御する第2制御装置とを備えたことを特徴とするチップ部品移載装置。
  2. 部品供給部から取出されたチップ部品を順次移載ノズルにより一定のピッチ送りされるウエハテーブル上のシートに貼付して移載するチップ部品移載方法において、前記部品供給部から前記移載ノズルが取り出した後に該移載ノズルに吸着保持されたチップ部品の吸着姿勢を部品姿勢認識カメラが撮像し、前記部品姿勢認識カメラが撮像した画像を第1認識処理装置が認識処理し、第1制御装置が前記第1認識処理装置の認識処理結果に基づいて前記移載ノズルを角度方向の補正をするように制御すると共に前記ウエハテーブルをX及びY方向の補正をするように制御し、前記第1制御装置による補正制御により前記移載ノズルにより前記ウエハテーブル上のシートに移載した状態のチップ部品を貼付部品認識カメラが撮像し、前記貼付部品認識カメラが撮像した画像を第2認識処理装置が認識処理し、前記第2認識処理装置の認識処理結果に基づいた貼付されるべき位置とのズレ量を記憶装置に格納し、第2制御装置が前記記憶装置に格納されたズレ量を加味して次回の貼付の際に前記ウエハテーブルの前記ピッチ送りを制御することを特徴とする。

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CN111398311A (zh) * 2020-02-17 2020-07-10 深圳市海铭德科技有限公司 一种用于芯片镀膜工艺的砝码压力检测校验系统及方法

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