JP2008512864A - 電気的な構成要素を準備するためのウエハテーブル及び構成要素を基板に装着するための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、電気的な構成要素を備えたウエハのためのウエハテーブルに関し、ウエハテーブルは、ウエハを載せるための水平な回転円板、及びウエハの支持シートから構成要素を分離するための定位置のエジェクタを備えている。回転円板は、ウエハ平面に対して平行にかつ直線的に断続的なステップ若しくは行程で微動移動可能な往復台に支承されていて、微動操作可能な回転駆動部によって回動させられるようになっている。回転駆動部と直線駆動部とは、各構成要素をエジェクタの位置によって規定された取り出し位置に到達させるように位置決めされている。これによって、ウエハテーブルを小さいスペースで配置して操作できるようになっている。

Description

本発明は、ウエハの電気的な構成要素を準備するためのウエハテーブルであって、ウエハはウエハテーブルの回転円板上に載せられるようになっており、回転円板は、構成要素（構成エレメント）を定められた所定の取り出し位置に到達させるために、ウエハ平面に対して平行に不連続のステップ若しくは不連続の行程で運動させられるようになっており、前記取り出し位置に対応して少なくとも１つの補助装置を定位置に設けてある形式のものに関する。

前記形式のウエハテーブル(wafer table)は、例えば欧州特許出願公開第０９７１３９０Ａ号明細書により公知である。この場合に実装ヘッドは、所定の位置に定めて設けられた２つの箇所の間、つまり位置固定された２つの箇所の間を、基板（サブストレート）に対して平行に直線運動可能になっており、基板はクロック制御式のベルトコンベヤ上に案内されている。ベルトコンベヤに並べてウエハテーブルを配置してあり、ウエハテーブルはｘ・ｙ方向移動可能なクロススライダを備えており、ウエハテーブルにおいて構成要素若しくは電子部品は基板に平行なウエハ内に準備される。この場合に構成要素はそれぞれ１つずつ、位置固定（定位置）の取り出し箇所（ピックアップ箇所）で実装ヘッドによってつかまれ、基板の上へ移され、次いで基板上に載せられる。ウエハテーブルは限定されたｘ・ｙ方向移動領域しか有していないので、すべての構成要素を実装ヘッドの取り出し位置へ移すことは不可能である。ウエハ(wafer)はクロススライダの回転円板上に載せられていて、残りの構成要素を取り出すために、９０°若しくは１８０°にわたって回動させられるようになっている。

本発明の課題は、設置幅の狭い簡単なウエハテーブルを提供することである。

前記課題は、本発明に基づき請求項１に記載の構成によって解決される。本発明に基づくウエハテーブルにおいては、クロススライダのｘ・ｙ方向の直線座標軸のうちの１つの代わりに微動可能な回転駆動部を設けてあり、該回転駆動部は、定位置のリニアガイド（直線案内）及び直線駆動部（直線運動を生ぜしめる駆動部）の代わりに、簡単な１つの回転支承装置若しくは回転軸受及び１つの回転駆動装置を備えている。このように簡単な案内若しくは構成は、複数の運動を互いに重畳する複雑なクロスガイドよりも高い位置決め精度を可能にするものである。回転運動は付加的な運動スペースを必要としない。回転円板（回転ディスク）は直線運動させられるだけである。したがってウエハテーブルは、狭い設置幅で形成され、このことは例えばプリント配線板の実装分野においてウエハテーブルの使用範囲を拡大できることを意味している。ウエハの回動によって、各構成要素の角度位置は変わる。角度位置の変化は、例えば実装ヘッドのグリッパ装置を変化に対応して相応に回動させることによって補正され、つまり補償される。

本発明の有利な実施態様を請求項２乃至６に記載してある。請求項２に記載の構成によって、押し出しニードルの角度位置はその都度取り出すべき構成要素に適合される。

請求項３に記載の反転装置によって、例えばフリップチップとして形成された構成要素は、組み付けに適合した方向に向けられた状態で、実装ヘッドへの引き渡し位置へ移される。

請求項４に記載の構成の実装装置においては、ウエハテーブルの設置幅は著しく狭められている。

請求項５に記載のカメラによって、実装ヘッドのグリッパにおける構成要素の殊に角度位置は正確であるか否かを検出されて、相応に補正されるようになっている。

請求項６に記載の実施態様は、ウエハテーブルの幅を狭く形成することによって実施され、その結果、追加的な構成要素は、別の貯蔵部（リザーバー）、例えば構成要素保持ベルトからベルトコンベヤによって準備されるようになる。

次に本発明を図示の実施例に基づき詳細に説明する。図面において、
図１は、本発明に基づくウエハテーブルを備えた実装装置の側面図であり、
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。

図１及び図２に示す装置は、扁平な基板１に電気的な構成要素２を、作業平面で基板１に対して平行に走行可能な実装ヘッド３によって実装するためのものである。装置のフレーム４は定位置（不動）の支持体５を有しており、該支持体に位置決めアーム６を第２の座標軸Ｙの方向で移動可能に案内してあり、位置決めアームはリニアモータを用いて駆動されるようになっている。実装ヘッド３は長尺の位置決めアーム６に沿って、第２の座標軸ｙに対して垂直な第１の座標軸ｘの方向に移動可能に案内されている。支持体５は、長手方向に延びる剛性の鉛直な支持壁８と全長にわたって堅く結合されている。

支持壁８は中央の領域に貫通部９を備えており、該貫通部を通って、基板１のための搬送区域１０は支持壁に対して垂直に延びている。装置全体は支持壁８の両側に対称的に形成されていて、両側に張り出した支持体５、位置決めアーム６及び実装ヘッド３を備えている。基板１は、図示してあるように支持壁８の両側の実装箇所で搬送区域１０上に一時的に固定されるようになっている。

搬送区域の横に並べて、ウエハテーブル２１のための設置箇所並びに互いに並んで位置する複数の狭い構成要素供給部１５のための設置箇所を配置してある。構成要素供給部は一列の取り出し箇所２３を有しており、該取り出し箇所で、例えばリールから繰り出して送られた構成要素２は実装ヘッド３によって取り出され、実装ヘッドは、取り出した構成要素２を基板１上の装着箇所へ搬送するようになっている。

実装ヘッド３の波線で示した最大のアクセス領域（作動領域）２４は、基板１の装着領域及び構成要素２の取り出し領域を覆って、つまりカバーしている。構成要素の取り出し領域は取り出し箇所２３を含んでいる。ウエハテーブル２１は一部の構成要素供給部１５に隣接して配置されていて、回転円板２６を備えており、回転円板上にウエハ２５を載せてあり、ウエハは基板に対して平行に位置している。
回転円板２６は、ウエハ２５に対して垂直な回転軸を有していて、回転駆動部（図示省略）に連結されており、回転駆動部は回転円板２６の回動を小さな回転量（ステップ角）で可能にするものである。回転円板２６は、往復台２０上に支承されており、該往復台（キャリッジ[carriage]）は定位置のリニアガイド１１に移動可能に配置されていて、直線駆動部（図示省略）によって微細に精度良く移動させられるようになっている。

往復台２０の直線座標と回転円板２６の角度目盛りとを組み合わせることによって、ウエハ２５の下側で定位置に、つまり位置不動に配置されているエジェクタ２８の位置によって規定された所定の取り出し位置で各構成要素２を運動させることができるようになっている。エジェクタは、上方に向いている昇降可能な複数の押し出しニードル２７を備えており、押し出しニードルは構成要素２をウエハの支持シートから押し上げるようになっている。押し出しニードル２７は、エジェクタ２８の微細に角度調節可能なロータ２９に支承されていて、構成要素２に適合した角度位置へ回動させられるようになっている。

エジェクタ２８の上方でウエハテーブル２１に回転式の反転装置１６を配置してあり、該反転装置は押し上げられた構成要素２のための吸引グリッパ１７を備えている。吸引グリッパ１７は水平軸を中心とした間欠的な回動運動若しくは断続的な回動運動によって、該吸引グリッパに吸着された構成要素２を伴って上方へ、つまり引き渡し位置へ回動移動されつつ、方向転換される。引き渡し位置では、構成要素２は実装ヘッド３のグリッパ７によってつかまれる。実装ヘッドは、フレーム内に保持されたカメラ１９の上を通って移動するようになっており、カメラは、実装ヘッドのグリッパ７につかまれた構成要素２の位置を測定するようになっている。グリッパ７は第２の回転駆動部によって該グリッパの縦軸線を中心として回動させられて、つかんでいる構成要素２を所定の装着位置へ移すようになっている。

往復台２０の水平面内での移動方向は、基板１の搬送区域１０に対して直角に向けられている。これによって、ウエハテーブル２１は狭い設置幅しか必要とせず、その結果、追加の構成要素供給部１５のための設置スペースを確保できるようになっている。

本発明に基づくウエハテーブルを備えた実装装置の側面図 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図

符号の説明

１ 基板、 ２ 構成要素、 ３ 実装ヘッド、 ４ フレーム、 ５ 支持体、 ６ 位置決めアーム、 ７ グリッパ、 ８ 支持壁、 ９ 貫通部、 １０ 搬送区域、 １５ 構成要素供給部、 １６ 反転装置、 １７ 吸引グリッパ、 １８ リニアモータ、 １９ カメラ、 ２０ 往復台、 ２１ ウエハテーブル、 ２３ 取り出し箇所、 ２４ アクセス領域、 ２５ ウエハ、 ２６ 回転円板、 ２７ 押し出しニードル、 ２８ エジェクタ、 ２９ ロータ

Claims (6)

1. ウエハ（２５）の電気的な構成要素（２）を準備するためのウエハテーブル（２１）であって、ウエハはウエハテーブル（２１）の回転円板（２６）上に載せられるようになっており、回転円板（２６）は、構成要素（２）を所定の取り出し位置に到達させるために、ウエハ平面に対して平行に不連続のステップで運動させられるようになっており、前記取り出し位置に対応して少なくとも１つの補助装置を定位置に設けてある形式のものにおいて、回転円板（２６）は微動操作可能な第１の回転駆動部によって回動させられるようになっており、回転円板（２６）は、定位置のリニアガイド（１１）に沿って移動可能な往復台（２０）に支承されており、往復台は微動操作可能な直線駆動部によってウエハ（２５）に対して平行に移動させられるようになっており、前記第１の回転駆動部と前記直線駆動部とは、各構成要素（２）を所定の取り出し位置に到達させるように位置決めされていることを特徴とする、電気的な構成要素を準備するためのウエハテーブル。
2. 補助装置は、構成要素をウエハ（２５）の支持シートから分離するためのエジェクタ（２８）として形成されていて、かつロータ（２９）を有しており、ロータ（２９）はウエハ平面に対して垂直な回転軸を有し、かつ構成要素（２）のための互いに離間された少なくとも２つの押し出しニードル（２７）を備えており、ロータ（２９）は回転円板の角度位置に相応して微動回転させられるようになっている請求項１に記載のウエハテーブル。
3. 取り出し位置に別の補助装置を設けてあり、該補助装置は、構成要素（２）の受容及び反転のための定位置の反転装置（１６）として形成されている請求項１又は２に記載のウエハテーブル。
4. 基板（１）に、請求項１、２又は３に記載のウエハテーブル上に準備された電気的な構成要素を実装ヘッド（３）によって装着するための装置であって、前記実装ヘッドは、基板（１）に対して平行に移動させられるようになっていて、かつ構成要素（２）のための少なくとも１つのグリッパ（７）を備えており、基板（１）は第１の座標軸Ｘの方向で該装置を通して搬送されるようになっている形式のものにおいて、グリッパ（７）は微動操作可能な第２の回転駆動部に連結されており、往復台（２０）は第１の座標軸（ｘ）に対して実質的に垂直な第２の座標軸（ｙ）の方向で移動させられるようになっていることを特徴とする、構成要素を基板に装着するための装置。
5. 構成要素を基板に装着するための装置は、グリッパ（７）における構成要素（２）の位置の検出のためのカメラ（１９）を備えている請求項４に記載の装置。
6. 実装ヘッド（３）のアクセス領域（２４）内でウエハテーブル（２１）に並べて、異なる形式の供給装置（１５）のための設置箇所を設けてある請求項４又は５に記載の装置。

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