JP4027014B2 - 電子部品移載装置及び電子部品移載方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品移載装置及び電子部品移載方法に関し、更に言えば、ウエハ内のチップ状電子部品を取出し、当該電子部品をトレイ等の収納手段内に移載する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
以下、従来の電子部品移載装置及び電子部品移載方法について説明する。
【0003】
従来の電子部品移載装置は、上述したようにウエハ内のチップ状電子部品を取出し手段により1個ずつ取出し、前記取出し手段を介して当該電子部品をトレイ等の収納手段内に移載していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、従来の電子部品移載装置では、常時反転機能付き装置あるいは反転機能なし装置の2通りの方式のものしかなかった。例えば、データ変更のみで、上述した反転機能有り・無しを切替え可能な装置は提供されていなかった。
【0005】
また、電子部品を取出した状態で当該電子部品のθ補正機能(例えば、収納エリアに合わせた角度補正機能)が具備されていなかった。
【0012】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題に鑑み、本発明の電子部品移載装置及び電子部品移載方法は、第1として、制御手段は記憶手段に記憶された第1の移載手順プログラムデータに基づいて前記移載ヘッドにより前記ウエハ内から電子部品を取出し当該電子部品を前記収納手段内に取出した状態のままで移載し、また前記制御手段は記憶手段に記憶された第2の移載手順プログラムデータに基づいて前記反転ヘッドにより前記ウエハ内から電子部品を取出し、当該反転ヘッドの回転により電子部品の表裏を反転させた状態で当該電子部品を前記移載ヘッドで保持させて前記収納手段内に前記ウエハからの取出し状態から電子部品の表裏を反転させた状態で移載することを特徴とする。特徴とする。
【0013】
これにより、前記収納手段内に前記ウエハから取出した状態のまま電子部品を移載し、当該収納手段内に前記ウエハからの取出し状態から電子部品の表裏を反転させた状態で移載する各種移載作業が1つのヘッドと、1つの反転ヘッドとによって可能になる。
【0014】
また、第2として、認識手段により前記移載ヘッドで取出す前の前記ウエハ上の電子部品または前記移載ヘッドで取出す前の前記反転ヘッド上の電子部品または前記収納手段内に収納する前の前記取出しヘッドあるいは前記移載ヘッドに保持された電子部品の位置・姿勢を認識することを特徴とする。
【0015】
これにより、前記ウエハ上あるいは前記反転ヘッド上の電子部品の取出しミス、前記収納手段内への収納ミスが抑止される。
【0018】
更にまた、第3として、前記移載ヘッドは、前記ウエハからの電子部品の取出し時あるいは収納手段への電子部品の収納時の上下動機構と、前記ウエハ上から収納手段までの各作業位置への水平移動を可能にする水平移動機構と、保持した電子部品の位置・姿勢を補正する補正機構と、前記ウエハからの電子部品の取出し時あるいは収納手段への電子部品の収納時の荷重を検出する検出手段とを具備し、制御手段は検出手段により検出し、設定した所望荷重に基づいて前記ウエハからの電子部品の取出しあるいは収納手段への電子部品の収納を行うことを特徴とする。
【0019】
これにより、前記ウエハからの電子部品の取出し時あるいは収納手段への電子部品の収納時に電子部品に加える荷重が任意に設定可能となり、電子部品へのダメージが軽減する。
【0020】
このとき、前記検出手段として、例えば近接センサを採用することで、検出精度を±10ミクロン以下と高精度にできる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、まず、本発明とは異なる電子部品移載装置及び電子部品移載方法について説明する。
【0022】
図1は電子部品移載装置の正面図であり、1Aは電子部品移載装置で、2は基台上の部品供給部(図示省略)に準備されたウエハ3内からチップ状電子部品4を1個ずつ取出す取出しヘッドである。
【0023】
5は前記ウエハ3内の電子部品4を位置・姿勢を認識するための認識カメラで、当該ウエハ3の上方位置に準備されている。尚、電子部品4の位置・姿勢を認識する際には、前記取出しヘッド2は認識カメラ5の認識エリア内から移動させておく。この認識結果は、前記取出しヘッド2による電子部品4の取出し動作時に反映される。
【0024】
図2は前記取出しヘッド2の構成を説明するための側面図であり、21は吸着ノズル22を支持するシャフトで、当該シャフト21は上下動機構23(本実施形態では、リニアガイド方式を採用している。)により上下動する断面略コの字状の移動体24に付勢体(本実施形態ではスプリングを採用している。)26による付勢力を介して係合している。
【0025】
即ち、前記シャフト21は、コの字状の移動体24の上片部と下片部にそれぞれ設けられた貫通穴25内に挿入され、その外縁部に突設形成された係合部が、下片部の頭部に当接するように他端が上片部に固定された前記付勢体26により付勢されている。
【0026】
また、27はガイド体(本実施形態では、ボールスプライン方式を採用している。)で、電子部品4の吸着時に前記吸着ノズル22が当該電子部品4の頭部に当接し、更に押し付ける際に、前記シャフト21が前記付勢体26の付勢力に抗して持ち上がる際の案内となる。
【0027】
更に、28は当該シャフト21(吸着ノズル22)をθ回転可能にする回転機構としてのモータで、当該モータ28の回転がモータの回転軸に取り付けられたプーリ29と、前記シャフト側のプーリ(図示省略)、そして両プーリに掛け渡された無端ベルト30とにより、当該モータによる回転が、前記シャフト21(吸着ノズル22)に伝達される。
【0028】
31は前記シャフト21の上部に取り付けられた被検出体で、32は前記移動体24に取り付けられた検出手段としての検出センサであり、前記取出しヘッド2によるウエハ3からの電子部品4の取出し時あるいは前記移載ヘッド9によるトレイ10への電子部品4の収納時における電子部品4への荷重を検出するものである。
【0029】
即ち、前記取出しヘッド2が上下動機構23の駆動により下動してウエハ3内の電子部品4を取出す、あるいは移載ヘッド9が上下動機構23の駆動により下動してトレイ10の収納溝内に電子部品4を収納する際に、電子部品4に所定の荷重をかける必要がある。しかし、過荷重がかかると、電子部品4が破損してしまう。そこで、従来の電子部品移載装置では、ウエハ内の電子部品の高さ及びトレイ高さデータを目合わせで入力していた。これに対して、本発明では検出センサ32を用いることで高精度な検出が可能となり、電子部品の破損を抑止できる。
【0030】
ここで、前記吸着ノズル22の吸着面は、例えば平面形状をしているもの、あるいは図3(a)(b)に示すようないわゆる断面形状が略角錐形状を成すもの(吸着ノズル22a)等、各種取り扱う電子部品の形状に応じて変更可能なものであり、例えば、図3(b)に示すようなバンプ電極側を上にした状態で電子部品4aを吸着保持するような場合等の、即ち、吸着面側がデリケートな電子部品を扱う場合等の直接、吸着ノズルの吸着面をそのデリケートな表面部に当接させたくないような場合には、前述した吸着ノズル22aのような角錐形状のノズルが用いられる。
【0031】
また、6は前記取出しヘッド2に保持された電子部品4を受取り、基台上の中間ステージ7に受け渡す反転ヘッドで、当該反転ヘッド6は取出しヘッド2に保持された電子部品4を受取り吸着載置する受取り部6aを有し、回転機構(図示省略)の駆動により回転軸6bを中心に180度回転し、当該受取り部6aに載置した電子部品4を中間ステージ7上に吸着移載させる。
【0032】
尚、このような回転(反転)機構を設けることで、後述するトレイ10に電子部品4を収納する際に、ユーザー希望に応じてフェイスアップ・フェイスダウンの両方の部品ハンドリングが可能になる。即ち、ウエハ状態(ダイシングシートに載置された状態)の電子部品4の上面を下にした状態で当該電子部品4をトレイ10に収納する場合には、前記反転ヘッド7を介して電子部品4を反転させた状態で中間ステージ7に載置させ、当該中間ステージ7上の電子部品4を後述する移載ヘッド9で吸着し、トレイ10上まで搬送し所定の収納溝内に収納させれば良い。また、ウエハ状態のまま(電子部品4の上面を上にした状態)で当該電子部品4をトレイ10に収納する場合には、前記反転ヘッド7を介さずに電子部品4を中間ステージ7に載置させ、当該中間ステージ7上の電子部品4を移載ヘッド9で吸着し、トレイ10上まで搬送し所定の収納溝内に収納させれば良い。尚、この反転機能を使用するか否かは、データ設定画面上でデータ設定することで可能となっている。
【0033】
8は前記中間ステージ7上に載置させた電子部品4の位置・姿勢を認識するための認識カメラで、当該中間ステージ7の上方位置に準備されている。この認識結果は、前記移載ヘッド9による電子部品4の取出し動作時に反映される。
【0034】
9は前記中間ステージ7上に載置させた電子部品4を吸着保持した状態で基台上のトレイ10上まで搬送し、所定の収納溝内に当該電子部品4を収納する移載ヘッド9で、当該移載ヘッド9の構成は前記取出しヘッド2と同様であるため、重複した説明を避けるため、ここでの説明は省略する。
【0035】
11はトレイ10内に収納する前の移載ヘッド9に吸着保持された状態の電子部品4の位置・姿勢を認識するための認識カメラで、前記中間ステージ7から前記トレイ10までの当該移載ヘッド9による搬送経路中の下方位置に準備されている。この認識結果は、前記移載ヘッド9による電子部品4の収納動作時に反映される。尚、収納手段として前記トレイ10の他にも、例えばテープ方式でも、スティック方式でも構わない。
【0036】
図4は当該電子部品移載装置の要部を示す構成回路図であり、前述した取出しヘッド2、移載ヘッド9、反転ヘッド6、認識カメラ5,8,11、モータ28、検出センサ32等の各種構成要素はインターフェース13を介して記憶手段としてのRAM13、ROM14、そして制御手段としてのCPU15等に接続されている。尚、前記RAM13内には各種データ(例えば、扱う部品毎に所望データが入力された部品データ等)が記憶されており、前記ROM14内にはRAM13内の各種データを使って当該電子部品移載装置をCPU15からの指令に基づいてプログラム制御させるための各種プログラムデータ(例えば、反転機能有り・無し等の指令に基づいた各種作業手順プログラムデータ等)が記憶されている。
【0037】
ここで、前記取出しヘッド2あるいは前記移載ヘッド9による前記ウエハ3からの電子部品4の取出し時あるいはトレイ10への電子部品4の収納時における上下動ストローク(電子部品当接時の荷重)の設定動作について図2及び図4を参照しながら説明する。
【0038】
先ず、作業者は、前記取出しヘッド2を上下動機構23を駆動させることにより、あるいは手動により下動させてウエハ3上の電子部品4(ダミーの電子部品でも良い。)の頭部に当接させる。そして、前記取出しヘッド2を更に押し込むことで、付勢体26の付勢力に抗して当該取出しヘッド2が上昇する。これにより、図2に示すように前記シャフト21の上部に取り付けられている被検出体31が、検出センサ32から離れることで当該検出センサ32がオンする。この検出センサ32がオンしたときに、電子部品4に所望の荷重が加わった状態となるように検出センサ32を移動体24に取り付けておく。
【0039】
また、作業者は、同様にしてトレイ10内の収納溝の底の位置を検出する。即ち、前記移載ヘッド9を上下動機構23を駆動させることにより、あるいは手動により下動させてトレイ10上の内の収納溝の底に当接させる。そして、前記移載ヘッド9を更に押し込むことで、付勢体26の付勢力に抗して当該移載ヘッド9が上昇する。これにより、前記シャフト21の上部に取り付けられている被検出体31が、検出センサ32から離れることで当該検出センサ32がオンする。この検出センサ32がオンしたときに、トレイ10の収納溝内に電子部品4を収納する際に所望の荷重が加わった状態となるように検出センサ32を移動体24に取り付けておく。
【0040】
そして、この検出センサ32がオンしたという情報を基に前記CPU15は、前記取出しヘッド2あるいは前記移載ヘッド9の下動を停止するように上下動機構23に指令を送る。
【0041】
これにより、前記取出しヘッド2が前記ウエハ3上の電子部品4に当接する際、前記移載ヘッド9がトレイ10へ電子部品4を収納する際に、所望圧力以上の荷重が加わらないように設定でき、電子部品4へのダメージを小さくできる。
【0042】
尚、前記検出センサ32として、例えば近接センサを採用することで、検出精度を±10ミクロン以下と高精度にできる。
【0043】
以下、動作について説明する。
【0044】
先ず、作業者は、部品供給部の所望位置にウエハ3を載置させ、部品収納部の所望位置に空のトレイ10を載置させた後、電子部品移載装置1Aを始動させる。このとき、予め、扱う部品4に応じて反転機能を使用するか否かをデータ選択しておく。
【0045】
ここでは、操作画面上にて「反転機能有り」を選択した場合について図1(a)を参照しながら説明する。例えば、ウエハ状態でバンプ電極が上を向いた状態の電子部品4aを後述するように取出しヘッド2で取出し、反転ヘッド6で電子部品4aの表裏を反転させた後、トレイ10に収納する場合である。そして、この場合には前記取出しヘッド2には角錐形状を成す吸着ノズル22aが装着されているものとし、CPU15は、以下の電子部品移載動作において反転機能を使用した制御を行う。
【0046】
図1(a)において、認識カメラ5によりウエハ3上の電子部品4aの位置・姿勢が認識される。この認識結果に基づいて取出しヘッド2は、ウエハ3内の所望の電子部品4aの取出しを行う。即ち、水平移動機構により前記取出しヘッド2は、ウエハ3内の所望の電子部品4a上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品4aの上面に当接しながら当該電子部品4aを吸着ノズル22a下面で吸着する。
【0047】
このとき、取出しヘッド2は、前述した設定方法により設定された上下動ストロークに基づいて上下動することになり、部品吸着時に過荷重が電子部品4aに加わることがなく、従って電子部品4aへのダメージが小さい。また、本実施形態では、近接センサを採用することで、その検出精度を±10ミクロン以下と高精度に検出することができる。
【0048】
続いて、電子部品4aを吸着した状態で取出しヘッド2が上動し、前記水平移動機構により反転ヘッド6上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品4aを反転ヘッド6の受取り部6aに移載する。尚、前記水平移動機構により反転ヘッド6上方まで移動する間で、当該取出しヘッド2に吸着された電子部品4aは、θ補正が可能である。即ち、前記認識結果からθ補正が必要と判定された場合には、回転モータ28の回転により取出しヘッド2が回転され、当該電子部品4aが所定角度回転補正される。
【0049】
次に、この受取り部6a上に吸着載置された電子部品4aは、当該反転ヘッド6の回転により反転された状態で、中間ステージ7上に移載される。ここで、図示した説明は省略するが中間ステージ7への移載時に、前記電子部品4aに加わるダメージを軽減するための機構が準備されている。これは、本実施形態の部品反転機構が、上述したように電子部品4aを載置した状態の反転ヘッド6を回転させて当該電子部品4aを反転する際に、回転中心(回転軸6b)側の電子部品4aの一端部よりも先に他端部だけが中間ステージ7に当接(片当たり)することになるため、その際のダメージの影響が大きくなる。従って、本実施形態では、反転ヘッド6の外周部(前記回転軸6bと反対側)に当接することで当該外周部が持ち上がり、当該反転ヘッド6が略水平な状態となりながら、当該電子部品4aを中間ステージ7に移載することで、上記片当たりによる電子部品4aへのダメージを低減している。特に、この片当たりによるダメージは、例えば1辺が0.5mm程度ほどしかない微細な電子部品を扱う場合等において有効である。
【0050】
更に、中間ステージ7上に吸着載置された電子部品4aの位置・姿勢が認識カメラ8により認識される。この認識結果に基づいて移載ヘッド9は、中間ステージ7上の電子部品4aの取出しを行う。即ち、水平移動機構により前記移載ヘッド9は、中間ステージ7上の電子部品4a上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品4aの上面に当接しながら当該電子部品4aを移載ヘッド9(吸着ノズル22a)下面で吸着する。
【0051】
そして、電子部品4aを吸着した状態で移載ヘッド9が上動し、前記水平移動機構によりトレイ10の所望の収納溝上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品4aをトレイ10の所望の収納溝内に移載する。
【0052】
このとき、前記水平移動機構により中間テーブル7上からトレイ10の所望の収納溝上方まで移動する間で、当該移載ヘッド9に吸着された電子部品4aの位置・姿勢が認識カメラ11により認識され、この認識結果に基づいて前記収納溝内に収納する際にθ補正が必要と判定された場合には、少なくとも収納溝内への収納動作前に当該電子部品4aのθ補正を行う。即ち、回転モータ28の回転により移載ヘッド9が回転され、当該電子部品4aが所定角度回転補正される。
【0053】
尚、この移載ヘッド9の上下動(中間ステージ7上に載置された電子部品4aの吸着時及びトレイ10への電子部品4aの収納時)は、前述した設定方法により設定された上下動ストロークに基づいて上下動することになり、部品吸着時及び部品収納時に過荷重が電子部品4aに加わることがなく、従って電子部品4aへのダメージが小さい。また、前述したように近接センサを採用することで、その検出精度を±10ミクロン以下と高精度に検出することができる。
【0054】
以下、同様にして反転機能有りが選択されている間は、上記した方法により順次、ウエハ3内の電子部品4aがトレイ10の収納溝内に収納されていく。
【0055】
次に、反転機能無しを選択した場合について図1(b)を参照しながら説明する。例えば、ウエハ状態のまま(電子部品4の上面を上にした状態)で当該電子部品4をトレイ10に収納する場合である。そして、この場合には前記取出しヘッド2には平面形状の吸着ノズル22が装着されている。尚、前述したようにバンプ電極が上を向いた状態の電子部品4aをそのままの状態でトレイ10に収納するものであっても良く、同様に前記取出しヘッド2には角錐形状を成す吸着ノズル22aが装着されていても構わない。
【0056】
先ず、作業者は、操作画面上にて「反転機能無し」とデータ切替えを行う。これにより、CPU15は、以下の電子部品移載動作において反転機能を使用しないよう制御する。
【0057】
図1(b)において、認識カメラ5によりウエハ3上の電子部品4の位置・姿勢が認識される。この認識結果に基づいて取出しヘッド2は、ウエハ3内の所望の電子部品4の取出しを行う。即ち、水平移動機構により前記取出しヘッド2は、ウエハ3内の所望の電子部品4上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品4の上面に当接しながら当該電子部品4を吸着ノズル22下面で吸着する。
【0058】
このときの取出しヘッド2の上下動ストロークは、前述した設定方法により任意に設定されている。
【0059】
続いて、電子部品4を吸着した状態で取出しヘッド2が上動し、前記水平移動機構により反転ヘッド6を介さずに中間ステージ7上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品4を中間ステージ7上に移載する。尚、前記水平移動機構により中間ステージ7上方まで移動する間で、当該取出しヘッド2に吸着された電子部品4に対して、前記認識結果からθ補正が必要と判定された場合には、回転モータ28の回転により取出しヘッド2が回転され、当該電子部品4が所定角度回転補正される。
【0060】
次に、中間ステージ7上に吸着載置された電子部品4の位置・姿勢が認識カメラ8により認識される。この認識結果に基づいて移載ヘッド9は、中間ステージ7上の電子部品4の取出しを行う。即ち、水平移動機構により前記移載ヘッド9は、中間ステージ7上の電子部品4上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品4の上面に当接しながら当該電子部品4を移載ヘッド9(吸着ノズル22)下面で吸着する。
【0061】
そして、電子部品4を吸着した状態で移載ヘッド9が上動し、前記水平移動機構によりトレイ10の所望の収納溝上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品4をトレイ10の所望の収納溝内に移載する。
【0062】
このとき、前記水平移動機構により中間テーブル7上からトレイ10の所望の収納溝上方まで移動する間で、当該移載ヘッド9に吸着された電子部品4の位置・姿勢が認識カメラ11により認識され、この認識結果に基づいて前記収納溝内に収納する際にθ補正が必要と判定された場合には、少なくとも収納溝内への収納動作前に当該電子部品4のθ補正を行う。即ち、回転モータ28の回転により移載ヘッド9が回転され、当該電子部品4が所定角度回転補正される。
【0063】
尚、この移載ヘッド9の上下動(中間ステージ7上に載置された電子部品4の吸着時及びトレイ10への電子部品4の収納時)は、前述した設定方法により設定された上下動ストロークに基づいて上下動されるため、部品吸着時及び部品収納時に過荷重が電子部品4に加わることがなく、従って電子部品4へのダメージが小さい。
【0064】
以下、他の電子部品移載装置及び電子部品移載方法について図面を参照しながら説明する。尚、本実施形態と前述した第1の実施形態との相違点は、前述した取出しヘッド2あるいは移載ヘッド9のどちらか1つのヘッドで、上記した反転機能有り・無し動作を可能にし、ヘッド数の削減を図ることで低コスト化を実現したことである。従って、各構成要素は、第1の実施形態と同様であり、重複した説明を避けるために同符号を付して説明を簡略化する。
【0065】
先ず、図5に示す電子部品移載装置1Bは、ウエハ3内の電子部品4を取出す取出しヘッド2と、当該取出しヘッド2により取出された電子部品4を載置した状態で回転可能な反転ヘッド6と、当該反転ヘッド6の回転により表裏が反転された電子部品4または取出しヘッド2により取出された電子部品4を受取る中間ステージ7と、前記取出しヘッド2により前記中間ステージ7上から取出された電子部品4を収納するトレイ10と、前記ウエハ3内の電子部品4の位置・姿勢を認識する認識カメラ5と、前記中間ステージ7上の電子部品4の位置・姿勢を認識する認識カメラ5とを具備している。
【0066】
そして、当該電子部品移載装置1Bにおける電子部品移載動作について説明すると、先ず、作業者は、部品供給部の所望位置にウエハ3を載置させ、部品収納部の所望位置に空のトレイ10を載置させた後、電子部品移載装置1を始動させる。このとき、予め、扱う部品4に応じて反転機能を使用するか否かをデータ選択しておく。
【0067】
ここでは、操作画面上にて「反転機能有り」を選択した場合について説明する。
【0068】
図5において、認識カメラ5によりウエハ3上の電子部品4aの位置・姿勢が認識される。この認識結果に基づいて取出しヘッド2は、ウエハ3内の所望の電子部品4aの取出しを行う。即ち、水平移動機構により前記取出しヘッド2は、ウエハ3内の所望の電子部品4a上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品4aの上面に当接しながら当該電子部品4aを吸着ノズル22a下面で吸着する。
【0069】
このとき、取出しヘッド2は、前述した設定方法により設定された上下動ストロークに基づいて上下動することになり、部品吸着時に過荷重が電子部品4aに加わることがなく、従って電子部品4aへのダメージが小さい。また、本実施形態では、近接センサを採用することで、その検出精度を±10ミクロン以下と高精度に検出することができる。
【0070】
続いて、電子部品4aを吸着した状態で取出しヘッド2が上動し、前記水平移動機構により反転ヘッド6上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品4aを反転ヘッド6の受取り部6aに移載する。尚、前記水平移動機構により反転ヘッド6上方まで移動する間で、当該取出しヘッド2に吸着された電子部品4aは、θ補正が可能である。即ち、前記認識結果からθ補正が必要と判定された場合には、回転モータ28の回転により取出しヘッド2が回転され、当該電子部品4aが所定角度回転補正される。
【0071】
次に、この受取り部6a上に吸着載置された電子部品4aは、当該反転ヘッド6の回転により反転された状態で、中間ステージ7上に移載される。ここで、図示した説明は省略するが中間ステージ7への移載時に、前記電子部品4aに加わるダメージを軽減するための機構が準備されている。これは、本実施形態の部品反転機構が、上述したように電子部品4aを載置した状態の反転ヘッド6を回転させて当該電子部品4aを反転する際に、回転中心(回転軸6b)側の電子部品4aの一端部よりも先に他端部だけが中間ステージ7に当接(片当たり)することになるため、その際のダメージの影響が大きくなる。従って、本実施形態では、反転ヘッド6の外周部(前記回転軸6bと反対側)に当接することで当該外周部が持ち上がり、当該反転ヘッド6が略水平な状態となりながら、当該電子部品4aを中間ステージ7に移載することで、上記片当たりによる電子部品4aへのダメージを低減している。特に、この片当たりによるダメージは、例えば1辺が0.5mm程度ほどしかない微細な電子部品を扱う場合等において有効である。
【0072】
更に、中間ステージ7上に吸着載置された電子部品4aの位置・姿勢が認識カメラ8により認識される。この認識結果に基づいて前記取出しヘッド2は、中間ステージ7上の電子部品4aの取出しを行う。即ち、水平移動機構により前記取出しヘッド2は、中間ステージ7上の電子部品4a上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品4aの上面に当接しながら当該電子部品4aを取出しヘッド2(吸着ノズル22a)下面で吸着する。
【0073】
そして、電子部品4aを吸着した状態で取出しヘッド2が上動し、前記水平移動機構によりトレイ10の所望の収納溝上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品4aをトレイ10の所望の収納溝内に移載する。
【0074】
このとき、前記水平移動機構により中間テーブル7上からトレイ10の所望の収納溝上方まで移動する間で、当該取出しヘッド2に吸着された電子部品4aの位置・姿勢が認識カメラ11により認識され、この認識結果に基づいて前記収納溝内に収納する際にθ補正が必要と判定された場合には、少なくとも収納溝内への収納動作前に当該電子部品4aのθ補正を行う。即ち、回転モータ28の回転により取出しヘッド2が回転され、当該電子部品4aが所定角度回転補正される。
【0075】
以下、同様にして反転機能有りが選択されている間は、上記した方法により順次、ウエハ3内の電子部品4がトレイ10の収納溝内に収納されていく。
【0076】
次に、反転機能無しを選択した場合について説明する。
【0077】
先ず、作業者は、操作画面上にて「反転機能無し」とデータ切替えを行う。これにより、CPU15は、以下の電子部品移載動作において反転機能を使用しないよう制御する。
【0078】
図5において、認識カメラ5によりウエハ3上の電子部品4の位置・姿勢が認識される。この認識結果に基づいて取出しヘッド2は、ウエハ3内の所望の電子部品4の取出しを行う。即ち、水平移動機構により前記取出しヘッド2は、ウエハ3内の所望の電子部品4上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品4の上面に当接しながら当該電子部品4を吸着ノズル22下面で吸着する。
【0079】
このときの取出しヘッド2の上下動ストロークは、前述した設定方法により任意に設定されている。
【0080】
続いて、電子部品4を吸着した状態で取出しヘッド2が上動し、前記水平移動機構により反転ヘッド6を介さずに中間ステージ7上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品4を中間ステージ7上に移載する。尚、前記水平移動機構により中間ステージ7上方まで移動する間で、当該取出しヘッド2に吸着された電子部品4に対して、前記認識結果からθ補正が必要と判定された場合には、回転モータ28の回転により取出しヘッド2が回転され、当該電子部品4が所定角度回転補正される。
【0081】
次に、中間ステージ7上に吸着載置された電子部品4の位置・姿勢が認識カメラ8により認識される。この認識結果に基づいて取出しヘッド2は、中間ステージ7上の電子部品4の取出しを行う。即ち、水平移動機構により前記取出しヘッド2は、中間ステージ7上の電子部品4上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品4の上面に当接しながら当該電子部品4を取出しヘッド2(吸着ノズル22)下面で吸着する。
【0082】
そして、電子部品4を吸着した状態で取出しヘッド2が上動し、前記水平移動機構によりトレイ10の所望の収納溝上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品4をトレイ10の所望の収納溝内に移載する。
【0083】
また、このとき前記水平移動機構により中間テーブル7上からトレイ10の所望の収納溝上方まで移動する間で、当該取出しヘッド2に吸着された電子部品4の位置・姿勢が認識カメラ11により認識させ、この認識結果に基づいて前記収納溝内に収納する際にθ補正が必要と判定された場合には、少なくとも収納溝内への収納動作前に当該電子部品4のθ補正を行うようにしても良い。
【0084】
尚、この取出しヘッド2の上下動(中間ステージ7上に載置された電子部品4の吸着時及びトレイ10への電子部品4の収納時)は、前述した設定方法により設定された上下動ストロークに基づいて上下動されるため、部品吸着時及び部品収納時に過荷重が電子部品4に加わることがなく、従って電子部品4へのダメージが小さい。
【0085】
次に、図6に示す本発明の実施形態の電子部品移載装置1Cは、ウエハ3内の電子部品4を取出した状態で回転可能な反転ヘッド6Aと、当該反転ヘッド6Aの回転により表裏が反転された電子部品4を受取る、あるいは直接、前記ウエハ3内の電子部品4を取出しトレイ10内に収納する移載ヘッド9と、前記ウエハ3内の電子部品4の位置・姿勢を認識する認識カメラ5と、前記移載ヘッド9に保持された電子部品4の位置・姿勢を認識する認識カメラ11とを具備している。
【0086】
そして、当該電子部品移載装置1Cにおける電子部品移載動作について説明すると、先ず、作業者は、部品供給部の所望位置にウエハ3を載置させ、部品収納部の所望位置に空のトレイ10を載置させた後、電子部品移載装置1Cを始動させる。このとき、予め、扱う部品4に応じて反転機能を使用するか否かをデータ選択しておく。
【0087】
ここでは、操作画面上にて「反転機能有り」を選択した場合について説明する。
【0088】
図6において、認識カメラ5によりウエハ3上の電子部品4aの位置・姿勢が認識される。この認識結果に基づいて反転ヘッド6Aは、ウエハ3内の所望の電子部品4aの取出しを行う。即ち、当該反転ヘッド6Aは、ウエハ3上の取出す電子部品4a位置に合わせて水平移動可能とする水平移動機構(図示省略)及びウエハ3内の電子部品4aに当接可能とする上下動機構(図示省略)を有している。そして、当該反転ヘッド6Aによるウエハ3内の電子部品4aの当接時にかかる荷重(上下動ストローク)を上述した設定方法等により設定しておくことで、部品吸着時に過荷重が電子部品4aに加わることがなく、従って電子部品4aへのダメージが小さくなる。
【0089】
続いて、電子部品4aを吸着した状態で反転ヘッド6が回転することで、表裏が反転された電子部品4aを移載ヘッド9で取出す。
【0090】
そして、電子部品4aを吸着した状態で移載ヘッド9が上動し、前記水平移動機構によりトレイ10の所望の収納溝上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品4aをトレイ10の所望の収納溝内に移載する。
【0091】
このとき、前記水平移動機構により反転ヘッド6A上からトレイ10の所望の収納溝上方まで移動する間で、当該移載ヘッド9に吸着された電子部品4aの位置・姿勢が認識カメラ11により認識され、この認識結果に基づいて前記収納溝内に収納する際にθ補正が必要と判定された場合には、少なくとも収納溝内への収納動作前に当該電子部品4aのθ補正を行う。即ち、回転モータ28の回転により取出しヘッド2が回転され、当該電子部品4aが所定角度回転補正される。
【0092】
以下、同様にして反転機能有りが選択されている間は、上記した方法により順次、ウエハ3内の電子部品4がトレイ10の収納溝内に収納されていく。
【0093】
次に、反転機能無しを選択した場合について説明する。
【0094】
先ず、作業者は、操作画面上にて「反転機能無し」とデータ切替えを行う。これにより、CPU15は、以下の電子部品移載動作において反転機能を使用しないよう制御する。
【0095】
図6において、認識カメラ5によりウエハ3上の電子部品4の位置・姿勢が認識される。この認識結果に基づいて移載ヘッド9は、ウエハ3内の所望の電子部品4の取出しを行う。即ち、水平移動機構により前記移載ヘッド9は、ウエハ3内の所望の電子部品4上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品4の上面に当接しながら当該電子部品4を吸着ノズル22下面で吸着する。
【0096】
このときの移載ヘッド9の上下動ストロークは、前述した設定方法により任意に設定されている。
【0097】
続いて、電子部品4を吸着した状態で移載ヘッド9が上動し、前記水平移動機構によりトレイ10の所望の収納溝上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品4をトレイ10の所望の収納溝内に移載する。
【0098】
このとき、前記水平移動機構によりウエハ3上からトレイ10の所望の収納溝上方まで移動する間で、当該移載ヘッド9に吸着された電子部品4の位置・姿勢が認識カメラ11により認識され、この認識結果に基づいて前記収納溝内に収納する際にθ補正が必要と判定された場合には、少なくとも収納溝内への収納動作前に当該電子部品4のθ補正を行う。即ち、回転モータ28の回転により取出しヘッド2が回転され、当該電子部品4が所定角度回転補正される。
【0099】
尚、このトレイ10への電子部品4の収納時の移載ヘッド9の上下動ストロークも、前述した設定方法により設定された上下動ストロークに基づいて上下動されるため、部品吸着時及び部品収納時に過荷重が電子部品4に加わることがなく、従って電子部品4へのダメージが小さい。
【0102】
【発明の効果】
本発明によれば、移載ヘッドによりウエハ内から電子部品を取出し当該電子部品を収納手段内に取出した状態のままで収納する、あるいは反転ヘッドにより前記ウエハ内から電子部品を取出し、当該反転ヘッドの回転により電子部品の表裏を反転させた状態で当該電子部品を前記移載ヘッドで保持させて前記収納手段内に前記ウエハからの取出し状態から電子部品の表裏を反転させた状態で収納することで、各種移載作業を1つの移載ヘッドと、1つの反転ヘッドとで可能になり、低コスト化が図れる。
【0103】
また、認識手段により前記移載ヘッドで取出す前の前記ウエハ上の電子部品または前記移載ヘッドで取出す前の前記反転ヘッド上の電子部品または前記収納手段内に収納する前の前記移載ヘッドに保持された電子部品の位置・姿勢を認識することで、ウエハ上あるいは前記反転ヘッド上の電子部品の取出しミス、前記収納手段内への収納ミスが抑止でき、作業性が向上する。
【0104】
更に、前記認識手段による認識結果に基づいて、補正機構を介して前記移載ヘッドに保持した電子部品の位置・姿勢を補正することで、次の作業工程に渡す前に、当該前記移載ヘッドに保持した電子部品の位置・姿勢の補正が可能となり、次工程での作業性が向上する。
【0105】
更にまた、前記移載ヘッドの上下動ストロークは、作業前に調整されているため、前記ウエハからの電子部品の取出し時あるいは収納手段への電子部品の収納時に電子部品に加える荷重を設定することができ、電子部品への破損を抑止できる。
【0106】
更に言えば、荷重検出手段として、例えば近接センサを採用することで、検出精度を±10ミクロン以下と高精度にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電子部品移載装置を示す正面図である。
【図2】取出しヘッドを示す側面図である。
【図3】吸着ノズルを示す図である。
【図4】電子部品移載装置の要部構成回路図である。
【図5】電子部品移載装置を示す正面図である。
【図6】本発明の実施形態の電子部品移載装置を示す正面図である。
Claims (8)
- ウエハ内のチップ状電子部品を取出し、取出した状態で回転可能な反転ヘッドと、
前記反転ヘッドの回転により表裏が反転された電子部品を受取り、あるいは直接、前記ウエハ内の電子部品を取出し、前記反転ヘッドによって反転された電子部品あるいはウエハから直接取出された電子部品を収納手段内に収納する移載ヘッドとを具備したことを特徴とする電子部品移載装置。 - 前記ウエハ上の電子部品、そして前記移載ヘッドに保持された電子部品の位置・姿勢を認識する認識手段を具備したことを特徴とする請求項1に記載の電子部品移載装置。
- 前記移載ヘッドは、前記ウエハからの電子部品の取出し時あるいは収納手段への電子部品の収納時の上下動機構と、
前記ウエハ上から収納手段までの各作業位置への水平移動を可能にする水平移動機構と、
保持した電子部品の位置・姿勢を補正する補正機構と、
前記収納手段への電子部品の収納時の荷重を調整する調整機構とを具備したことを特徴とする請求項1に記載の電子部品移載装置。 - 前記調整機構が、前記移載ヘッドが前記ウエハ上の電子部品に当接する際、あるいは収納手段へ電子部品を収納する際の上昇を検出して所望圧力以上の荷重が加わらないように設定可能にした検出手段を有することを特徴とする請求項3に記載の電子部品移載装置。
- ウエハ内のチップ状電子部品を取出した状態で回転可能な反転ヘッドと、前記反転ヘッドの回転により表裏が反転された電子部品を受取る、あるいは直接、前記ウエハ内の電子部品を取出し収納手段内に収納する移載ヘッドとを具備したことを特徴とする電子部品移載方法において、
制御手段は記憶手段に記憶された第1の移載手順プログラムデータに基づいて前記移載ヘッドにより前記ウエハ内から電子部品を取出し当該電子部品を前記収納手段内に取出した状態のままで移載し、また前記制御手段は記憶手段に記憶された第2の移載手順プログラムデータに基づいて前記反転ヘッドにより前記ウエハ内から電子部品を取出し、当該反転ヘッドの回転により電子部品の表裏を反転させた状態で当該電子部品を前記移載ヘッドで保持させて前記収納手段内に前記ウエハからの取出し状態から電子部品の表裏を反転させた状態で移載することを特徴とする電子部品移載方法。 - 認識手段により前記移載ヘッドあるいは前記反転ヘッドで取出す前の前記ウエハ上の電子部品、そして前記収納手段内に収納する前の前記移載ヘッドに保持された電子部品の位置・姿勢を認識することを特徴とする請求項6に記載の電子部品移載方法。
- 前記移載ヘッドは、前記ウエハからの電子部品の取出し時あるいは収納手段への電子部品の収納時に上下動可能にする上下動機構と、前記ウエハ上から収納手段までの各作業位置への水平移動を可能にする水平移動機構と、保持した電子部品の位置・姿勢を補正する補正機構と、前記ウエハからの電子部品の取出し時あるいは収納手段への電子部品の収納時の荷重を検出する検出手段とを具備し、
制御手段は検出手段により検出し、設定された所望荷重に基づいて前記収納手段への電子部品の収納を行うことを特徴とする請求項6に記載の電子部品移載方法。 - 前記検出手段が、前記移載ヘッドが前記ウエハ上の電子部品に当接する際、あるいは収納手段へ電子部品を収納する際の上昇を検出していることを特徴とする請求項8に記載の電子部品移載方法。
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