JP4222179B2 - 電子部品搭載装置および電子部品搭載方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品を基板に搭載する電子部品搭載装置および電子部品搭載方法に関するものである。

半導体チップなど半導体ウェハの状態で供給される電子部品は、従来より専用の供給装置を備えた電子部品搭載装置によってリードフレームなどの基板に実装される。半導体ウェハが貼着された粘着シートはウェハリングに保持された状態で供給装置に装着され、１つのウェハリングからすべての半導体チップが取り出されると、空のウェハリングは把持・搬送機能を備えた交換装置によって新たなウェハリングと交換される（例えば特許文献１参照）。

また粘着シートから半導体チップを取り出す際には高い位置精度で精度よく吸着保持する必要があることから、ウェハリングが装着される電子部品供給部では、粘着シート上における半導体チップの位置を認識するために電子部品供給部上で移動可能な部品撮像カメラを備えた構成が知られている（例えば特許文献２参照）。
特開平１０−２７０５３２号公報 特開２００１−２６７３３５号公報

しかしながら従来の電子部品搭載装置では、別個設けられた交換装置を電子部品搭載装置に付設する構成となっていたため、設備全体の大型化が避けられないという設備配置上の問題点とともに、部品認識カメラによる部品認識動作とウェハリングの交換動作との干渉を避けるために動作上のタイムラグが避けられず、作業効率の向上が困難な場合があった。

また近年ウェハサイズは大型化し、１２インチなどの大型ウェハを対象とするようになっているが、従来のウェハリングの交換装置においては、片持ち式の搬送アームによってウェハリングを搬送する構成となっていたため、安定した交換動作が困難な場合があった。

そこで本発明は、コンパクトな電子部品搭載装置および作業効率が優れた電子部品搭載方法を提供することを目的とする。

本発明の電子部品搭載装置は、部品保持治具に平面状に複数個並べて保持された電子部品を供給する電子部品供給部と、前記電子部品供給部から第１方向へ離れた位置に配置された基板保持部と、前記電子部品供給部からピックアップした電子部品を保持し、保持した電子部品を前記基板保持部に保持された基板に搭載する搭載ヘッドと、前記搭載ヘッドを前記電子部品供給部と前記基板保持部との間で移動させる搭載ヘッド移動機構と、前記電子部品供給部の電子部品を撮像する部品撮像カメラと、前記部品撮像カメラで撮像した画像を処理して前記電子部品供給部の電子部品の位置を求める部品認識処理部と、前記部品撮像カメラを保持し部品撮像カメラ移動機構によって前記電子部品供給部の上方で第１方向に移動する両持ち支持型の移動ビームと、前記移動ビームに装着され前記部品保持治具を把持して第１方向に移動させることにより前記電子部品供給部の部品保持治具を交換する治具交換機構とを備えた。

本発明の電子部品実装方法は、部品保持治具に平面状に複数個並べて保持された電子部品を供給する電子部品供給部と、前記電子部品供給部から第１方向へ離れた位置に配置された基板保持部と、前記電子部品供給部からピックアップした電子部品を保持し、保持した電子部品を前記基板保持部に保持された基板に搭載する搭載ヘッドと、前記搭載ヘッドを前記電子部品供給部と前記基板保持部との間で移動させる搭載ヘッド移動機構と、前記電子部品供給部の電子部品を撮像する部品撮像カメラと、前記部品撮像カメラで撮像した画像を処理して前記電子部品供給部の電子部品の位置を求める部品認識処理部と、前記部品撮像カメラを保持し部品撮像カメラ移動機構によって前記電子部品供給部の上方で第１方向に移動する両持ち支持型の移動ビームと、前記移動ビームに装着され前記部品保持治具を把持して第１方向に移動させることにより前記電子部品供給部の部品保持治具を交換する治具交換機構とを備えた電子部品搭載装置による電子部品搭載方法であって、前記部品撮像カメラ移動機構により前記部品撮像カメラを前記電子部品供給部に移動させて電子部品を撮像し、その後部品撮像カメラをこの電子部品供給部の上方から退避させるカメラ退避ステップと、前記部品撮像カメラで撮像した画像を前記部品認識処理部で処理して前記複数の電子部品の位置を求める部品認識ステップと、前記部品認識処理部で求めた複数の電子部品の位置に基づいて前記搭載ヘッドを複数の電子部品に順次位置決めする位置決め動作を前記搭載ヘッド移動機構に行わせながら前記搭載ヘッドで複数の電子部品を順次ピックアップする部品取り出しステップと、前記搭載ヘッドを前記搭載ヘッド移動機構によって移動させながら前記搭載ヘッドに保持されている電子部品を前記基板保持部に保持された基板に順次搭載する部品搭載ステップと、この搭載中に前記部品撮像カメラを再び電子部品供給部の上方に進出させて次にピックアップされる複数の電子部品を撮像するカメラ進出ステップを含み、前記カメラ退避ステップを反復実行する過程において前記治具交換機構によって電子部品供給部から前記部品保持治具を搬出し、前記カメラ進出ステップを反復実行する過程において前記治具交換機構によって電子部品供給部に前記部品保持治具を搬入する。

本発明によれば、電子部品供給部に前記部品保持治具を供給・搬出する治具交換機構を、部品撮像カメラを電子部品供給部の上方で移動させる部品撮像カメラ移動機構によって移動させる構成とすることにより、コンパクトな電子部品搭載装置および動作効率が優れた電子部品搭載方法を実現することができる。

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の平面図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の側断面図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の制御系の構成を示すブロック図、図４，図５，図６は本発明の一実施の形態の電子部品搭載方法の工程説明図である。

まず図１、図２を参照して電子部品搭載装置の全体構造について説明する。図２は図１におけるＡ−Ａ矢視を示している。図１において、基台１上には電子部品供給部２が配設されている。図２に示すように、電子部品供給部２はウェハ保持テーブル３を備えており、ウェハ保持テーブル３は部品保持治具であるウェハリング５を着脱自在に保持する。ウェハリング５に展張されたシート（図示省略）には、電子部品である半導体チップ６（以下、単に「チップ６」と略記。）が個片に分離された状態で貼着されており、ウェハ保持テーブル３にウェハリング５が保持された状態では、電子部品供給部２は部品保持治具に平面状に複数個並べて保持されたチップ６を供給する。

図２に示すように、ウェハ保持テーブル３に保持されたウェハリング５の下方には、エジェクタ８がエジェクタＸＹテーブル７によって水平移動可能に配設されている。エジェ
クタ８はチップ突き上げ用のエジェクタピン（図示省略）を昇降させるピン昇降機構を備えており、後述する搭載ヘッドによってウェハリング５からチップ６をピックアップする際には、エジェクタピンによってウェハリング５の下方からチップ６を突き上げることにより、チップ６はウェハリング５に展張されたシートから剥離される。エジェクタ８は、チップ６をウェハリング５に展張されたシートから剥離するシート剥離機構となっている。

なお、シート剥離機構はここで示したエジェクタ８に限定されるものではなく、チップをシートから剥離できる機構であれば足りる。例えば、チップが貼着されたシートを下方から吸引して、吸引力によってチップをシートから剥離するような機構でもかまわない。

図１に示すように、基台１の上面の電子部品供給部２からＹ方向（第１方向）へ離れた位置には、基板保持部１０が配置されている。基板保持部１０の上流側、下流側にはそれぞれ基板搬入コンベア１２、基板振分部１１、基板保持部１０、基板受渡部１３および基板搬出コンベア１４がＸ方向に直列に配列されている。基板搬入コンベア１２は、基台１と連結されたサブ基台１ａ上に跨って配置されており、サブ基台１ａ上には接着剤塗布装置９が配設されている。接着剤塗布装置９は、上流側から基板搬入コンベア１２に搬入された基板１６に対して、塗布ヘッド９ａによってチップ接着用の接着剤を塗布する。

接着剤塗布後の基板１６は、基板振分部１１に渡される。基板振分部１１は、基板搬入コンベア１２から受け取った基板１６を以下に説明する基板保持部１０の２つの基板保持機構に選択的に振り分ける。基板保持部１０は、第１基板保持機構１０Ａ、第２基板保持機構１０Ｂを備えており、基板振分部１１によって振り分けられた基板１６を保持して実装位置に位置決めする。基板受渡部１３は、実装済みの基板１６を第１基板保持機構１０Ａ、第２基板保持機構１０Ｂから選択的に受け取り、基板搬出コンベア１４に渡す。基板搬出コンベア１４は、渡された実装済みの基板１６を下流側に搬出する。

基台１の上面の電子部品供給部２からＹ方向（第１方向）へ基板保持部１０と反対側に離れた位置には、ウェハ供給部１７が配設されている。ウェハ供給部１７は、ウェハリング５を積層状態で収納したマガジンを保持して昇降させるマガジン保持部１７ａおよびマガジン保持部１７ａ内でマガジンを昇降させるリフタ機構１８を備えている。

リフタ機構１８によってマガジンを昇降させることにより、図２に示すように、ウェハリング５を電子部品供給部２との間で交換するための搬送レベルに位置させることができる。搬送レベルに位置したウェハリング５は押出し機構１９によって右方向に押し出され、後述する治具交換機構４９のチャック部４９ａによって把持されて電子部品部品供給部２に搬送される。そして電子部品部品供給部２において全てのチップ６が取り出された後の空のウェハリング５は、治具交換機構４９によって電子部品部品供給部２からウェハ供給部１７に搬出され、マガジン内に回収される。

図１において、基台１の上面の両端部には、第１のＹ軸ベース２０Ａ，第２のＹ軸ベース２０Ｂが基板搬送方向（Ｘ方向）と直交するＹ方向（第１方向）に長手方向を向けて配設されている。第１のＹ軸ベース２０Ａ，第２のＹ軸ベース２０Ｂの上面には、長手方向（Ｙ方向）に略全長にわたって第１方向ガイド２１が配設されており、１対の第１方向ガイド２１を平行に且つ電子部品供給部２及び基板保持部１０を挟むように配設した形態となっている。

これらの１対の第１方向ガイド２１には、両端部を第１方向ガイド２１によって支持された両持ち支持型の第１ビーム部材３１，センタービーム部材３０および第２ビーム部材３２の３つのビーム部材が、それぞれＹ方向にスライド自在に架設されている。センター
ビーム部材３０の右側の側端部にはナット部材２３ｂが突設されており、ナット部材２３ｂに螺合した送りねじ２３ａは、第１のＹ軸ベース２０Ａ上に水平方向で配設されたＹ軸モータ２２によって回転駆動される。Ｙ軸モータ２２を駆動することにより、センタービーム部材３０は第１方向ガイド２１に沿ってＹ方向に水平移動する。

また、第１ビーム部材３１，第２ビーム部材３２の左側の側端部にはそれぞれナット部材２５ｂ、２７ｂが突設されており、ナット部材２５ｂ、２７ｂに螺合した送りねじ２５ａ、２７ａは、それぞれ第２のＹ軸ベース２０Ｂ上に水平方向で配設されたＹ軸モータ２４，２６によって回転駆動される。Ｙ軸モータ２４，２６を駆動することにより、第１ビーム部材３１，第２ビーム部材３２は第１方向ガイド２１に沿ってＹ方向に水平移動する。

センタービーム部材３０には、搭載ヘッド３３が装着されており、搭載ヘッド３３に結合されたナット部材４１ｂに螺合した送りねじ４１ａは、Ｘ軸モータ４０によって回転駆動される。Ｘ軸モータ４０を駆動することにより、搭載ヘッド３０はセンタービーム部材３０の側面にＸ方向（第２方向）に設けられた第２方向ガイド４２（図２参照）に案内されてＸ方向に移動する。

搭載ヘッド３３は、１個のチップ６を保持するノズル３３ａを複数（ここでは４つ）備え、各ノズル３３ａにそれぞれチップ６を吸着して複数のチップ６を保持した状態で移動可能となっている。Ｙ軸モータ２２およびＸ軸モータ４０を駆動することにより、搭載ヘッド３３はＸ方向、Ｙ方向に水平移動し、電子部品供給部２のチップ６をピックアップして保持し、保持したチップ６を基板保持部１０に保持された基板１６の電子部品搭載位置１６ａに搭載する。

なお、別途、チップのピックアップ機構を設け、このピックアップ機構から搭載ヘッドがチップを受け取って保持するようにしても構わない。さらに、このピックアップ機構にチップ反転機構を備えると、チップを表裏反転して基板に実装するフリップチップ実装にも対応できるので望ましい。

１対の第１方向ガイド２１，センタービーム部材３０，センタービーム部材３０を第１方向ガイド２１に沿って移動させる第１方向駆動機構（Ｙ軸モータ２２，送りねじ２３ａおよびナット部材２３ｂ）と、搭載ヘッド３３を第２方向ガイド４２に沿って移動させる第２方向駆動機構（Ｘ軸モータ４０，送りねじ４１ａおよびナット部材４１ｂ）とは、搭載ヘッド３３を電子部品供給部２と基板保持部１０との間で移動させる搭載ヘッド移動機構を構成する。

第１ビーム部材３１には、第１のカメラ３４が装着されており、第１のカメラ３４を保持するブラケット３４ａにはナット部材４４ｂが結合されている。ナット部材４４ｂに螺合した送りねじ４４ａは、Ｘ軸モータ４３によって回転駆動され、Ｘ軸モータ４３を駆動することにより、第１のカメラ３４は第１ビーム部材３１の側面に設けられた第２方向ガイド４５（図２参照）に案内されてＸ方向に移動する。

Ｙ軸モータ２４およびＸ軸モータ４３を駆動することにより、第１のカメラ３４はＸ方向、Ｙ方向に水平移動する。これにより、第１のカメラ３４は基板保持部１０の第１基板保持機構１０Ａ、第２基板保持機構１０Ｂに保持された基板１６を撮像するための基板保持部１０の上方での移動と、基板保持部１０上からの退避のための移動とを行うことができる。

１対の第１方向ガイド２１，第１ビーム部材３０，第１ビーム部材３１を第１方向ガイ
ド２１に沿って移動させる第１方向駆動機構（Ｙ軸モータ２４，送りねじ２５ａおよびナット部材２５ｂ）と、第１のカメラ３４を第２ガイド４５に沿って移動させる第２方向駆動機構（Ｘ軸モータ４３，送りねじ４４ａおよびナット部材４４ｂ）とは、第１のカメラ３４を基板保持部１０の上方で移動させる第１のカメラ移動機構を構成する。

第２ビーム部材３２（移動ビーム）には、第２のカメラ３５が装着されており、第２のカメラ３５を保持するブラケット３５ａには、ナット部材４７ｂが結合されている。ナット部材４７ｂに螺合した送りねじ４７ａは、Ｘ軸モータ４６によって回転駆動され、Ｘ軸モータ４６を駆動することにより、第２のカメラ３５は第２ビーム部材３２の側面に設けられた第２方向ガイド４８（図２参照）に案内されてＸ方向に移動する。

Ｙ軸モータ２６およびＸ軸モータ４６を駆動することにより、第２のカメラ３５はＸ方向、Ｙ方向に水平移動する。これにより、第２のカメラ３５は電子部品供給部２に保持されたチップ６の撮像のための電子部品供給部２の上方での移動と、電子部品供給部２上からの退避のための移動とを行うことができる。

１対の第１方向ガイド２１，第２ビーム部材３２，第２ビーム部材３２を第１方向ガイド２１に沿って移動させる第１方向駆動機構（Ｙ軸モータ２６，送りねじ２７ａおよびナット部材２７ｂ）と、第２のカメラ３５を第２ガイド４８に沿って移動させる第２方向駆動機構（Ｘ軸モータ４６，送りねじ４７ａおよびナット部材４７ｂ）とは、部品撮像カメラである第２のカメラ３５を移動させる部品撮像カメラ移動機構を構成する。したがって、第２ビーム部材３２は、部品撮像カメラ移動機構によって電子部品供給部２の上方で第１方向に移動する。

第２ビーム部材３２において第２のカメラ３５が装着された側面の反対側には、治具交換機構４９が装着されている。治具交換機構４９はウェハリング５の一方側の端部を挟み込んで把持するチャック爪を備えたチャック部（治具把持部）４９ａと、チャック部４９ａを昇降させるチャック部昇降機構４９ｂより構成される。チャック爪は、チャック爪開閉機構４９ｃ（図３参照）によって開閉駆動される。

第２ビーム部材３２を駆動して、治具交換機構４９をウェハリング５の端部に移動させることにより、チャック部４９ａによってウェハリング５を把持することができ、この状態で第２ビーム部材３２を駆動することにより、治具交換機構４９によってウェハリング５を把持してＹ方向に移動させることができる。これにより、電子部品搭載動作を反復実行する過程において、チップ６が取り出されて空になった電子部品供給部２のウェハリング５を、ウェハ供給部１７に収容された新たなウェハリング５と交換するウェハリング交換動作を行うことが可能となっている。

図２に示すように、電子部品供給部２と基板保持部１０との間には、第３のカメラ１５が配設されている。電子部品供給部２においてチップ６をピックアップした搭載ヘッド３３が第３のカメラ１５の上方をＸ方向に移動することにより、第３のカメラ１５は搭載ヘッド３３に保持されたチップ６を撮像する。

次に図３を参照して、電子部品搭載装置の制御系の構成について説明する。図４において、機構駆動部５０は、以下に示す各機構のモータを電気的に駆動するモータドライバや、各機構のエアシリンダに対して供給される空圧を制御する制御機器などより成り、制御部５４によって機構駆動部５０を制御することにより、以下の各駆動要素が駆動される。

Ｘ軸モータ４０，Ｙ軸モータ２２は、搭載ヘッド３３を移動させる搭載ヘッド移動機構を駆動する。Ｘ軸モータ４３，Ｙ軸モータ２４は、第１のカメラ３４を移動させる第１の
カメラ移動機構を、Ｘ軸モータ４６，Ｙ軸モータ２６は、第２のカメラ３５を移動させる第２のカメラ移動機構をそれぞれ駆動する。

また機構駆動部５０は、搭載ヘッド３３の昇降機構、ノズル３３ａ（図２参照）による部品吸着機構を駆動し、エジェクタ８の昇降シリンダおよびエジェクタＸＹテーブル７の駆動モータを駆動する。さらに機構駆動部５０は、基板搬入コンベア１２，基板搬出コンベア１４，基板振分部１１、基板受渡部１３、第１基板保持機構１０Ａ、第２基板保持機構１０Ｂ、治具交換機構４９のチャック部昇降機構４９ｂ、チャック爪開閉機構４９ｃを駆動する。

第１の認識処理部５５は、第１のカメラ３４で撮像した画像を処理して基板保持部１０に保持された基板１６の電子部品搭載位置１６ａ（図１０参照）の位置を求める。電子部品搭載位置１６ａは、基板１６におけるチップ６の実装位置を示すものであり、画像認識により位置検出が可能となっている。部品認識処理部としての第２の認識処理部５６は、第２のカメラ３５で撮像した画像を処理して電子部品供給部２のチップ６の位置を求める。第３の認識処理部５７は、第３のカメラ１５で撮像した画像を処理して搭載ヘッド３３に保持されたチップ６の位置を求める。

第１の認識処理部５５、第２の認識処理部５６、第３の認識処理部５７による認識結果は、制御部５４に送られる。データ記憶部５３は、実装データや部品データなどの各種のデータを記憶する。操作部５１は、キーボードやマウスなどの入力装置であり、データ入力や制御コマンドの入力を行う。表示部５２は、第１のカメラ３４、第２のカメラ３５、第３のカメラ１５による撮像画面の表示や、操作部５１による入力時の案内画面の表示を行う。

この電子部品搭載装置は上記のように構成されており、以下電子部品実装方法について図４、図５，図６を参照して説明する。図４において、電子部品供給部２のウェハ保持テーブル３に保持されたウェハリング５には、多数のチップ６が貼着されている。また基板保持部１０では、第１基板保持機構１０Ａ、第２基板保持機構１０Ｂにそれぞれ基板１６が位置決めされている。ここで示す電子部品実装においては、複数（ここでは４個）のチップ６を搭載ヘッド３３に備えられた４つの吸着ノズル３３ａによって順次吸着保持し、１実装ターンにおいてこれらの４個のチップ６を基板１６の複数の電子部品搭載位置１６ａに順次搭載する。

まず、図４（ａ）に示すように第２のカメラ３５を第２のカメラ移動機構により電子部品供給部２の上方に移動させ、ピックアップしようとする複数（４個）のチップ６を第２のカメラ３５によって撮像する。その後、図４（ｂ）に示すように第２のカメラ３５をこれらのチップ６の上方から退避させる（カメラ退避ステップ）。そして第２のカメラ３５で撮像した画像を第２の認識処理部５６で認識処理して複数のチップ６の位置を求める（部品認識ステップ）。

次いで搭載ヘッド３３を電子部品供給部２の上方に移動させる。そして求めた複数のチップ６の位置に基づいて搭載ヘッド３３をこれらのチップ６に順次位置決めする位置決め動作を搭載ヘッド移動機構に行わせながら、搭載ヘッド３３の４つの吸着ノズル３３ａによって、複数のチップ６を順次ピックアップして取り出す（部品取り出しステップ）。

このピックアップ動作と並行して、第１のカメラ移動機構により第１のカメラ３４を基板保持部１０の第１基板保持機構１０Ａに保持された基板１６上に移動させる。そして基板１６に設定された電子部品搭載位置のうち、左側の４つの電子部品搭載位置１６ａを画像取り込み対象として第１のカメラ３４を順次移動させて、複数の電子部品搭載位置１６
ａを撮像して画像を取り込み、その後第１のカメラ３４をこの基板１６の上方から退避させる。

そして第１のカメラ３４で撮像した画像を第１の認識処理部５５で処理して、基板１６の電子部品搭載位置１６ａの位置を求める。次いで図５（ａ）に示すように、各吸着ノズル３３ａに４つのチップを保持した搭載ヘッド３３は、第３のカメラ１５の上方を移動するスキャン動作を行う。これにより、各吸着ノズル３３ａに保持されたチップ６の画像が第３のカメラに取り込まれ、この画像を第３の認識部処理部５７で認識処理することにより、チップ６の位置が検出される。

次いで搭載動作に移行する。搭載ヘッド３３は、図５（ｂ）に示すように基板保持部１０の上方に移動する。そしてここで第１の認識処理部５５で求めた電子部品搭載位置１６ａの位置、第３の認識処理部５７で求めたチップ６の位置に基づいて搭載ヘッド３３を搭載ヘッド移動機構によって移動させながら、搭載ヘッド３３に保持されているチップ６を基板保持部１０に保持された基板１６に順次搭載する搭載動作を行う（部品搭載ステップ）。

そして搭載ヘッド３３によるチップ６の搭載中に、第２のカメラ３５を電子部品供給部２において次にピックアップされる複数のチップ６の上方に移動させ、複数のチップ６を第２のカメラ３５で撮像する（カメラ進出ステップ）。そしてこの後、上述と同様の各ステップが反復実行され、これらの各ステップを実行する過程において、電子部品供給部２に保持されているウェハリング５の交換動作が実行される。

すなわち、ウェハリング５のチップ６が全て取り出されたならば、次回のカメラ退避ステップにおいて、図６（ａ）に示すように、治具交換機構４９のチャック部４９ａによって空のウェハリング５を把持する。そして第２のビーム部材３２を駆動して、第２のカメラ３５とともに治具交換機構４９を移動させ、電子部品供給部２からウェハリング５をウェハ供給部１７（図１，図２）に搬出する。

そしてウェハ供給部１７において、空のウェハリング５をマガジン内に収容し、次いで新たなウェハリング５を治具交換機構４９によって把持する。その後、第２ビーム部材３２を駆動して、図６（ｂ）に示すように、第２のカメラ３５とともに治具交換機構４９を電子部品供給部２に向かって移動させ、ウェハ保持テーブル３にウェハリング５を保持させる。

すなわち、カメラ退避ステップを反復実行する過程において、治具交換機構４９によって電子部品供給部２からウェハリング５を搬出し、カメラ進出ステップを反復実行する過程において、治具交換機構４９によって電子部品供給部２にウェハリング５を搬入する

上記説明したように、本実施の形態に示す電子部品搭載装置は、電子部品供給部２にウェハリング５を供給・搬出して交換する治具交換機構４９を、部品撮像カメラである第２のカメラ３５を電子部品供給部２の上方で移動させる部品撮像カメラ移動機構によって移動させる構成としたものである。

これにより、電子部品供給部２とウェハ供給部１７との間でウェハ交換動作を行う治具交換装置を別途設ける従来装置と比較して、省スペース・コンパクトな電子部品搭載装置が実現される。また治具交換機構４９を両持ち支持の第２のビーム部材３２によって移動させる構成となっていることから、ウェハリング５を把持して搬送する状態における治具交換機構４９の動作状態が安定している。したがって、ウェハリングを片持ち支持して搬送する従来装置において発生していたウェハリングの姿勢不安定による不具合が発生せず
、大型サイズのウェハを対象とする場合にあっても、安定したウェハ交換作業が実現される。

また第２のカメラ３５と治具交換機構４９とを一体的に移動させる構成となっていることから、電子部品供給部２においてチップ６を撮像する第２のカメラ３５の撮像動作と、治具交換機構４９によるウェハリング５の交換動作との動作上の干渉が発生しない。すなわち、治具交換装置を別途設ける従来装置において必要とされた、部品認識カメラによる部品認識動作とウェハリングの交換動作との干渉を避けるための動作上のタイムラグを考慮する必要がなく、作業効率を向上させることが可能となっている。

なお本実施の形態においては、ウェハ状態の半導体チップが保持されたウェハリングが、電子部品を平面状に複数個並べて保持する部品保持治具となっているが、部品保持治具の形態はウェハシートが展張されたウェハリングには限定されず、電子部品を並べて載置するトレイなど電子部品を平面状に配置して収容するものであれば本発明の適用対象となる。

本発明の電子部品搭載装置および電子部品搭載方法は、コンパクトな電子部品搭載装置および動作効率が優れた電子部品搭載方法を実現することができるという効果を有し、半導体チップなど半導体ウェハの状態で供給される電子部品を対象とした電子部品搭載の分野に利用可能である。

本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の平面図 本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の側断面図 本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の電子部品実装方法の工程説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装方法の工程説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装方法の工程説明図

符号の説明

２ 電子部品供給部
３ ウェハ保持テーブル
５ ウェハリング
６ チップ
１０ 基板保持部
１６ 基板
１７ ウェハ供給部
３０ センタービーム部材
３１ 第１ビーム部材
３２ 第２ビーム部材
３３ 搭載ヘッド
３４ 第１のカメラ
３５ 第２のカメラ
４９ 治具交換機構
４９ａ チャック部
４９ｂ チャック部昇降機構

Claims (2)

1. 部品保持治具に平面状に複数個並べて保持された電子部品を供給する電子部品供給部と、前記電子部品供給部から第１方向へ離れた位置に配置された基板保持部と、前記電子部品供給部からピックアップした電子部品を保持し、保持した電子部品を前記基板保持部に保持された基板に搭載する搭載ヘッドと、前記搭載ヘッドを前記電子部品供給部と前記基板保持部との間で移動させる搭載ヘッド移動機構と、前記電子部品供給部の電子部品を撮像する部品撮像カメラと、前記部品撮像カメラで撮像した画像を処理して前記電子部品供給部の電子部品の位置を求める部品認識処理部と、前記部品撮像カメラを保持し部品撮像カメラ移動機構によって前記電子部品供給部の上方で第１方向に移動する両持ち支持型の移動ビームと、前記移動ビームに装着され前記部品保持治具を把持して第１方向に移動させることにより前記電子部品供給部の部品保持治具を交換する治具交換機構とを備えたことを特徴とする電子部品搭載装置。
2. 部品保持治具に平面状に複数個並べて保持された電子部品を供給する電子部品供給部と、前記電子部品供給部から第１方向へ離れた位置に配置された基板保持部と、前記電子部品供給部からピックアップした電子部品を保持し、保持した電子部品を前記基板保持部に保持された基板に搭載する搭載ヘッドと、前記搭載ヘッドを前記電子部品供給部と前記基板保持部との間で移動させる搭載ヘッド移動機構と、前記電子部品供給部の電子部品を撮像する部品撮像カメラと、前記部品撮像カメラで撮像した画像を処理して前記電子部品供給部の電子部品の位置を求める部品認識処理部と、前記部品撮像カメラを保持し部品撮像カメラ移動機構によって前記電子部品供給部の上方で第１方向に移動する両持ち支持型の移動ビームと、前記移動ビームに装着され前記部品保持治具を把持して第１方向に移動させることにより前記電子部品供給部の部品保持治具を交換する治具交換機構とを備えた電子部品搭載装置による電子部品搭載方法であって、
   前記部品撮像カメラ移動機構により前記部品撮像カメラを前記電子部品供給部に移動させて電子部品を撮像し、その後部品撮像カメラをこの電子部品供給部の上方から退避させるカメラ退避ステップと、前記部品撮像カメラで撮像した画像を前記部品認識処理部で処理して前記複数の電子部品の位置を求める部品認識ステップと、前記部品認識処理部で求めた複数の電子部品の位置に基づいて前記搭載ヘッドを複数の電子部品に順次位置決めする位置決め動作を前記搭載ヘッド移動機構に行わせながら前記搭載ヘッドで複数の電子部品を順次ピックアップする部品取り出しステップと、前記搭載ヘッドを前記搭載ヘッド移動機構によって移動させながら前記搭載ヘッドに保持されている電子部品を前記基板保持部に保持された基板に順次搭載する部品搭載ステップと、この搭載中に前記部品撮像カメラを再び電子部品供給部の上方に進出させて次にピックアップされる複数の電子部品を撮像するカメラ進出ステップを含み、
   前記カメラ退避ステップを反復実行する過程において前記治具交換機構によって電子部品供給部から前記部品保持治具を搬出し、前記カメラ進出ステップを反復実行する過程において前記治具交換機構によって電子部品供給部に前記部品保持治具を搬入することを特徴とする電子部品搭載方法。
   

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