JP5789681B2 - Electronic component mounting apparatus and electronic component mounting method - Google Patents
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Description
本発明は、チップなどの電子部品をピックアップし、移送実装する電子部品実装装置および電子部品実装方法に関する。 The present invention relates to an electronic component mounting apparatus and an electronic component mounting method for picking up an electronic component such as a chip and transferring and mounting it.
近年、電子部品移送装置として、ダイシングにより分割され、ウェハ状に配置された電子部品をピックアップし、ランク毎に移送先に配列する装置が知られている。この種の電子部品移送装置では、真空ポンプに接続された吸着ノズルにより、電子部品を上側から吸着するとともに、下側から突き上げる動作により、電子部品を1つずつピックアップし、移送する。このとき電子部品移送装置は、同一ランクのもののみを、ある一定のスペースに配列し、後工程における基板への実装において利用しやすいようにしていた。 2. Description of the Related Art In recent years, as an electronic component transfer device, a device that picks up an electronic component divided by dicing and arranged in a wafer shape and arranges it at a transfer destination for each rank is known. In this type of electronic component transfer device, the electronic components are picked up from the upper side by the suction nozzle connected to the vacuum pump and picked up one by one by the operation of pushing up from the lower side and transferred. At this time, the electronic component transfer device is arranged only in the same rank in a certain space so that it can be easily used for mounting on a substrate in a subsequent process.
ウェハ状に配置された電子部品は、非常に多くの電子部品で構成されるため、電子部品の移送を行う電子部品移送装置には、多くの電子部品を短時間で移送することが求められる。このため、移送工程のタクトタイムの短縮のために、同時に複数の電子部品を移送可能な特許文献1のような発明がなされている。
Since electronic components arranged in a wafer form are composed of a large number of electronic components, an electronic component transfer device that transfers electronic components is required to transfer many electronic components in a short time. For this reason, in order to shorten the tact time of a transfer process, invention like
特許文献1には、列状に配置された複数の吸着ノズルで、列毎に一括して半導体製品(電子部品)を吸着し、移送先へ移送する構成が開示されている。この構成では、半導体製品を吸着するにあたり、適切なランクの半導体製品を下側から突上げピンで突き上げることで、ピックアップの補助とピックアップする半導体製品のランク分けとを行っている。
また特許文献2には、ウェハ状のチップ(電子部品)をダイボンディングする際に、チップの特性データと位置データから同一ランクに属するチップのみをダイボンディングする構成について記載されている。 Patent Document 2 describes a configuration in which only chips belonging to the same rank are die-bonded from chip characteristic data and position data when die-bonding a wafer-like chip (electronic component).
近年、電子部品に対する検査の精密度が向上しており、ランクの設定も詳細になっている。また、最高ランクから使用が許容できるランクまでに複数のランクがあり、製品によっては必ずしも最高のランクのみを要求しない製品もある。また1つの製品、基板に対して複数個の電子部品が必要となるため、前工程において製造された電子部品をできるだけ無駄なく使用することによって、限りある資源の効率的活用と、コストを下げることが要求されている。 In recent years, the precision of inspection for electronic components has been improved, and the setting of rank has also become detailed. In addition, there are a plurality of ranks from the highest rank to a rank acceptable for use, and some products do not necessarily require only the highest rank. In addition, since multiple electronic components are required for one product or board, the efficient use of limited resources and cost reduction are achieved by using the electronic components manufactured in the previous process as efficiently as possible. Is required.
しかしながら、上述したように従来の電子部品移送装置は、後工程の実装工程でダイボンディングがしやすいように同一のランクを移送し、配列する構成であった。また、ウェハ状のチップを、ウェハから直接ダイボンディングする構成はあるが、同一ランクに属するチップのみをダイボンディングする構成であった。 However, as described above, the conventional electronic component transfer device has a configuration in which the same rank is transferred and arranged so that die bonding can be easily performed in a subsequent mounting process. Further, although there is a configuration in which a wafer-like chip is directly die-bonded from the wafer, only a chip belonging to the same rank is die-bonded.
つまり、従来の技術では、ランク毎に配列をしたり、同一ランクの電子部品を1つの製品、基板にボンディングすることは可能ではあるが、1つの製品、基板に対して複数のランクを混在させて製造することはできなかった。 In other words, in the conventional technology, it is possible to arrange for each rank, or to bond electronic components of the same rank to one product or substrate, but a plurality of ranks are mixed for one product or substrate. Could not be manufactured.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的の一例は、複数のランクを混在させて実装することが可能な電子部品実装装置および電子部品実装方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an example of the object thereof is to provide an electronic component mounting apparatus and an electronic component mounting method capable of mounting a plurality of ranks mixedly.
上記課題を解決するために、本発明の電子部品実装装置は、ランクの異なる複数の電子部品がウェハ状に配置されているウェハシートを保持する電子部品保持テーブルと、前記電子部品保持テーブルにおける前記ウェハシート上の前記電子部品の位置情報と前記電子部品のランク情報からなる電子部品情報を格納する電子部品情報格納部と、前記ウェハシートから前記電子部品を1または複数個ずつ取り出し、基板へ移送実装する電子部品移送実装部と、前記基板における前記電子部品の配列情報を格納する配列情報格納部と、前記電子部品情報と前記配列情報に基づいて前記電子部品を、前記基板における所定の位置へ、複数のランクが混在した状態で実装するように前記電子部品移送実装部を制御する制御部と、前記基板への実装において、実装された前記電子部品を検査する検査手段を備え、前記制御部が前記複数のランクのうち一のランク毎に前記電子部品を実装するように前記電子部品移送実装部を制御し、前記検査手段が、前記一のランクの実装終了後に、当該ランクの電子部品を検査する。 In order to solve the above problems, an electronic component mounting apparatus according to the present invention includes an electronic component holding table that holds a wafer sheet in which a plurality of electronic components having different ranks are arranged in a wafer shape, and the electronic component holding table. An electronic component information storage unit for storing electronic component information including position information of the electronic component on the wafer sheet and rank information of the electronic component, and one or a plurality of the electronic components are taken out from the wafer sheet and transferred to the substrate An electronic component transfer mounting unit to be mounted, an array information storage unit for storing array information of the electronic component on the substrate, and the electronic component to a predetermined position on the substrate based on the electronic component information and the array information a control unit for controlling the electronic component transfer mounting portion so as to implement a state where a plurality of ranks are mixed, mounting odor to the substrate , Comprising an inspection means for inspecting the implementation has been the electronic component, wherein the control unit controls the electronic component transfer mounting portion so as to implement the electronic component for each one rank among the plurality of ranks, said The inspection means inspects the electronic component of the rank after the completion of the mounting of the one rank .
さらに、上記課題を解決するために、本発明の電子部品実装方法は、ランクの異なる複数の電子部品がウェハ状に配置されているウェハシートを電子部品保持テーブルに保持するウェハシート保持工程と、前記電子部品保持テーブルにおける前記ウェハシート上の前記電子部品の位置情報と前記電子部品のランク情報からなる電子部品情報を電子部品情報格納部に格納する電子部品情報格納工程と、基板における前記電子部品の配列情報を配列情報格納部に格納する配列情報格納工程と、前記電子部品情報と前記配列情報に基づいて前記ウェハシート上の前記電子部品を、1または複数個ずつ取り出し、前記基板における所定の位置へ、複数のランクが混在した状態で移送実装するように制御する制御工程と、前記基板への実装において、実装された前記電子部品を検査する検査工程とを備え、前記制御工程において、前記複数のランクのうち一のランク毎に前記電子部品を実装するように制御し、前記検査工程において、前記一のランクの実装終了後に、当該ランクの電子部品を検査する。 Furthermore, in order to solve the above-described problem, the electronic component mounting method of the present invention includes a wafer sheet holding step of holding a wafer sheet in which a plurality of electronic components having different ranks are arranged in a wafer shape on an electronic component holding table; An electronic component information storing step for storing electronic component information including position information of the electronic component on the wafer sheet in the electronic component holding table and rank information of the electronic component in an electronic component information storage unit; and the electronic component on a substrate An array information storage step for storing the array information in the array information storage unit, and taking out one or a plurality of the electronic components on the wafer sheet based on the electronic component information and the array information, to the position, and a control step of controlling to transport mounted in a state where a plurality of ranks are mixed, in the implementation of the said substrate, the real In the a inspection step of inspecting the electronic component, the control process is, the control to implement the electronic component for each one rank among the plurality of ranks, in the inspection step, the rank of the one After completion of mounting, the electronic components of the rank are inspected .
以下、本発明の実施形態を、図面を用いて詳細に説明する。図1は、本実施形態の電子部品実装装置および電子部品実装方法の構成を示すブロック図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an electronic component mounting apparatus and an electronic component mounting method according to the present embodiment.
本発明の電子部品実装装置の実施形態である電子部品実装装置1の構成を図1を参照しながら説明する。この図1のピックアップ部10及び実装部20内において、左右方向をX方向、手前側から奥側に向かう方向をY方向、上下方向をZ方向、XY平面における角度をθとして、以降の説明を行う。
A configuration of an electronic
図1に示されるように、電子部品実装装置1は、ピックアップ部10、実装部20、電子部品移送実装部である移載ヘッド30、制御部40、電子部品情報格納部41及び配列情報格納部42を備えて構成されている。ピックアップ部10と実装部20とは、X方向に相互に離隔して配置される。本発明において、電子部品移送実装部は、吸着ノズルを備えた移載ヘッドおよびこれを作動させるヘッドアクチュエータから構成される。
As shown in FIG. 1, an electronic
ピックアップ部10は、電子部品実装装置1において、電子部品100が配置されるウェハシート200から電子部品100のピックアップを行うユニットである。ピックアップ部10は、電子部品保持テーブル11、電子部品保持テーブルアクチュエータ12、ピックアップハンマ13、上円板カム14、ピックアップモータ15、突き上げ針16、下円板カム17、突き上げモータ18及びカメラ19を備えて構成される。
The pickup unit 10 is a unit that picks up the
ピックアップ部10においては、ウェハシート200に配置される電子部品100を移載ヘッド30によりピックアップするためのピックアップ位置Puが一ヶ所設定される。ピックアップ位置Puは、ピックアップ部10におけるX方向及びY方向の所定の位置を示す。
In the pickup unit 10, one pickup position Pu for picking up the
電子部品保持テーブル11は、電子部品100が配置されるウェハシート200を保持可能な平坦な面を有する部材である。電子部品保持テーブル11は、ウェハシート200の周縁部を保持し、伸縮性のある粘着シートを伸長することで、ウェハシート200上に配置される電子部品100を互いに所定の距離離隔させる。
The electronic component holding table 11 is a member having a flat surface capable of holding the
電子部品保持テーブルアクチュエータ12は、電子部品保持テーブル11を電子部品100が配置される面内(言い換えれば、XY平面内)で移動させるとともに、この面内で電子部品保持テーブル11をθ方向に回転させるアクチュエータから成る。電子部品保持テーブルアクチュエータ12は、制御部40から供給される制御信号に応じて、電子部品保持テーブル11を移動させることで、ウェハシート200上に配置される所望の電子部品100をピックアップ位置Puに設定する。
The electronic component
ピックアップハンマ13は、ピックアップ位置Puにおいて、ウェハシート200の上方に配設されるベアリング状の端部を有する構成である。ピックアップハンマ13のベアリング状の端部は、アームを介して上円板カム14に接続される。
The
上円板カム14は、ピックアップモータ15の回転に応じて回転可能な円板状のカムである。ピックアップモータ15は、制御部40から供給される制御信号に応じて回転し、上円板カム14を回転させる。ピックアップハンマ13は、上円板カム14の回転に応じてアームが移動することで、ベアリング状の端部がZ方向に往復移動する。
The
突き上げ針16は、ピックアップ位置Puにおいて、ウェハシート200の下方に配設される針状の構成である。突き上げ針16は、アームを介して下円板カム17に接続され、下円板カム17の回転に伴って、Z方向に移動する。
The push-
突き上げ針16が、下円板カム17の回転によりZ方向を上方に移動するに従って、突き上げ針16の上端はウェハシート200に接触する。突き上げ針16は、移動範囲の上端において、ウェハシート200を貫通し、電子部品100に接触するとともに、電子部品100を突き上げる。
As the push-up
突き上げ針16は、針状の上端がピックアップ位置Puにおいて配置される電子部品100を突き上げ可能な態様で配設される。突き上げモータ18は、制御部40から供給される制御信号に応じて、下円板カム17を回転させる。
The push-up
カメラ19は、ウェハシート200上のピックアップ位置Puに位置調整して配置される電子部品100及びその周辺に配置される電子部品100を撮像範囲に収められるよう構成され、配設される。カメラ19において撮像された電子部品100の画像は、制御部40に送信される。
The
実装部20は、ピックアップ部10において、吸着ノズル31により吸着された電子部品100を実装基板300に実装するユニットであって、実装基板保持台21、実装基板保持台アクチュエータ22、実装ハンマ23、円板カム24、実装モータ25及びカメラ26を備えて構成される。
The mounting unit 20 is a unit that mounts the
また、実装部20においては、吸着ノズル31に吸着される電子部品100を実装基板300上に実装するための実装位置Plが一ヶ所設定される。
In the mounting unit 20, one mounting position Pl for mounting the
実装位置Plは、実装部20におけるX方向及びY方向の所定の位置を示す。なお、実装位置Plは、ピックアップ位置PuからX方向に所定の距離離隔した位置に設定される。 The mounting position Pl indicates a predetermined position in the X direction and the Y direction in the mounting unit 20. The mounting position Pl is set at a position that is separated from the pickup position Pu by a predetermined distance in the X direction.
実装基板保持台21は、電子部品100が実装される実装基板300を保持可能な平坦な面を有する部材である。実装基板300は、セラミック基板、ガラス基板、プリント基板などの基板である。
The mounting
実装基板保持台アクチュエータ22は、実装基板保持台21を電子部品100が実装される面方向(言い換えれば、X方向、Y方向及びθ方向)で移動可能である可動軸を有するアクチュエータである。
The mounting board holding
実装基板保持台21上に保持される実装基板300には、移載ヘッド30の吸着ノズル31によって吸着される複数の電子部品100がそれぞれ所定のマージン離隔して実装される。以降、実装基板300上のそれぞれの電子部品100が実装されるべき位置を、電子部品実装位置と称して説明する。なお、電子部品実装位置は、例えば、実装基板300上に複数の列及び行から成るマトリックス状に設定される。
A plurality of
実装ハンマ23は、ベアリング状の端部がアームに接続され、該アームを介して円板カム24に接続される。円板カム24は、実装モータ25の駆動に応じて回転可能に構成される。
The mounting
円板カム24の回転に伴ってアームが移動することで、実装ハンマ23のベアリング状の端部がZ方向に往復移動する。実装モータ25は、制御部40から供給される制御信号に応じて、円板カム24を回転させる。
As the
カメラ26は、実装基板300上の実装位置Plに実装される電子部品100及び周辺を撮像範囲に収められるよう構成され、配設される。カメラ26において撮像された実装基板300の画像は、制御部40に送信される。
The camera 26 is configured and arranged so that the
移載ヘッド30は、円筒状の吸着ノズル31を複数保持し、ヘッドアクチュエータ32の動作の下、ピックアップ部10と実装部20との間を移動し、電子部品100のピックアップ動作及び実装動作を行う。移載ヘッド30は、ピックアップ部10の電子部品保持テーブル11及び実装部20の実装基板台21に対して、Z方向上方に配設される。
The
吸着ノズル31は、移載ヘッド30内に設けられる吸気通路(図示せず)を介して、真空ポンプなどの減圧装置(図示せず)に接続されており、制御部40から供給される制御信号に応じて、当接する電子部品100の吸着及び吸着の解除を行う。
The
ヘッドアクチュエータ32は、制御部40から供給される制御信号に応じて、移載ヘッド30をX方向に移動可能な一軸のアクチュエータである。ヘッドアクチュエータ32は、移載ヘッド30をピックアップ位置Puと実装位置Plとを結ぶ直線に沿って、図1の矢印で示されるようにピックアップ部10及び実装部20の間を移動させる。
The
移載ヘッド30は、吸着ノズル31の下端が電子部品100の上端からZ方向に所定距離離隔するよう保持し、更に吸着ノズル31を保持位置において安定に固定するようZ方向上方に付勢するバネ機構を有する。
The
実装基板保持台アクチュエータ22、電子部品保持テーブルアクチュエータ12、ヘッドアクチュエータ32に制御信号を送り、それぞれを制御する制御部40は、電子部品情報格納部41及び配列情報格納部42と接続されている。
A
電子部品情報格納部41は、前工程またはプローブ検査機から、ウェハシート200上の電子部品100の位置情報およびランク情報を含む電子部品情報を取得し格納している。
The electronic component
この電子部品情報はLANによるサーバ経由などの方法やCD、メモリーなどの電子記憶媒体などの方法により取得される。位置情報はウェハシート200上のインデックスを含み、ランク情報は光量、波長、抵抗値、処理速度、耐高電圧、電流増幅率などの情報を含む。また、ランク情報は、光量、波長、抵抗値、処理速度、耐高電圧、電流増幅率などの情報から予め決められたランクに分けられていてもよい。
This electronic component information is acquired by a method such as via a server via a LAN or a method such as an electronic storage medium such as a CD or a memory. The position information includes an index on the
配列情報格納部42は、実装基板保持台21に配置される実装基板300における電子部品100の配列情報を格納している。配列情報は、実装基板内での各電子部品の実装位置、及び実装位置における各電子部品100のランク情報を少なくとも含んでいる。
The arrangement
また、さらに実装基板上に実装されるべき電子部品100の数情報や、完成品における所望の光度(ルクス)に基いて設定される電子部品(例えば、発光ダイオード素子)のランクとその数と位置についての情報、予めパターンとして設計された電子部品のランクとその数と位置についての情報など、複数の配列パターン情報も含まれる。
Further, the rank, number and position of electronic components (for example, light-emitting diode elements) set based on the information on the number of
図2は、電子部品実装装置の各部の位置関係と動作方向を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating the positional relationship and operation direction of each part of the electronic component mounting apparatus.
図2を参照して、電子部品実装装置1の各部の位置関係について更に説明する。図2は、図1の電子部品実装装置1をZ方向上方から見た場合のピックアップ部10の電子部品保持テーブル11、実装部20の実装基板保持台21及び移載ヘッド30の配置及び動作方向を示す図である。
With reference to FIG. 2, the positional relationship of each part of the electronic
図2に示されるように、移載ヘッド30は、ピックアップ部10のピックアップ位置Puと、実装部20の実装位置Plとを結ぶ直線上に、複数の吸着ノズル31をそれぞれ所定のマージン離隔した上で一列に保持する。
As shown in FIG. 2, the
従って、ピックアップ部10においては、ヘッドアクチュエータ32の動作により移載ヘッド30がX方向に移動されることで、移載ヘッド30に保持される吸着ノズル31が一つ一つピックアップ位置Puに移送される。他方で、実装部20においては、ヘッドアクチュエータ32の動作により移載ヘッド30がX方向に移動されることで、移載ヘッド30に保持される吸着ノズル31が一つ一つ実装位置Plに移送される。
Accordingly, in the pickup unit 10, when the
制御部40は、ピックアップ部10、実装部20及び移載ヘッド30の各部の動作を制御する制御用のCPUであって、関連各部と接続され、制御信号を供給することなどによって動作の制御を行う。
The
制御部40は、例えばカメラ19より送信されるウェハシート200上の電子部品100の画像を解析することで、各電子部品100に位置座標を設定する。制御部40は、所望の電子部品100の位置座標に応じて電子部品保持テーブルアクチュエータ12を動作させることによって、電子部品100がピックアップ位置Puに来るよう、電子部品保持テーブル11の位置調整を行う。
The
また、制御部40は、実装基板300上に位置座標を設定し、所望の座標を電子部品実装位置として電子部品の実装位置が実装位置Plに来るよう、実装基板保持台アクチュエータ22を動作させて実装基板保持台21の位置調整を行う。
Further, the
また、制御部40は、カメラ26より送信される画像解析結果に基づいて、実装基板300上に配置された電子部品100の品質の検査や位置情報の取得などを行う。
Further, the
また、制御部40は、カメラ19、カメラ26により撮像された画像を参照し、電子部品100がXY平面においてθ方向にずれて配置されている場合には、電子部品保持テーブルアクチュエータ13と実装基板保持台アクチュエータ22に制御信号を送信し、電子部品保持テーブル11、実装基板保持台21をそれぞれθ方向に動かし補正を行う。これにより、電子部品のピックアップ及び実装がより確実に行われる。
In addition, the
制御部40は、上記動作を電子部品情報格納部41と配列情報格納部42からの情報に応じて行う。例えば、電子部品情報格納部41のランク情報と、配列情報格納部42の実装基板300において必要な数とそのランクの情報から、ウェハシート200上の電子部品100をどのように実装基板300に実装すれば、効率よく実装できるかを制御部40が算出して、制御信号を送信する。ここで、配列情報とは、実装基板内での各電子部品の実装位置、及び実装位置における各電子部品100のランク情報を少なくとも含んでいる。
The
また、配列情報格納部42に設定された所望の性能の情報と電子部品情報格納部41のランク情報から、製品としての合格範囲内で、ランクを混在させて効率よく製造するように、制御部40が算出して、制御信号を送信する。
In addition, from the information on the desired performance set in the array
さらに、モジュール完成時における所望の性能の情報入力を外部から受け、配列情報格納部42の実装基板300における必要実装数と位置情報から、所望の性能が得られるように実装基板300における電子部品100の実装位置とランクを計算する手段を備え、この計算結果に応じて、制御するようにしてもよい。
Further, the
図3は、電子部品実装装置による電子部品のピックアップの態様を示す図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating an aspect of picking up an electronic component by the electronic component mounting apparatus.
次に、図3を参照して、移載ヘッド30の吸着ノズル31がウェハシート200上の電子部品100を吸着によりピックアップする動作について説明する。図3では、各部の位置関係を状態1から状態4に分けて記載した。以下に説明する各部の動作は、制御部40の制御の下、実施される。
Next, with reference to FIG. 3, an operation in which the
電子部品100のピックアップ動作においては、先ず、電子部品保持テーブルアクチュエータ12が電子部品保持テーブル11を移動させ、ピックアップ位置Pu(一点破線で示した軸上)に所望の電子部品100を移動する。
In the pickup operation of the
同時に、又は相前後して、ヘッドアクチュエータ32が移載ヘッド30を移動させ、ピックアップ位置Puに所望の吸着ノズル31を移動する(状態1)。この状態におけるピックアップハンマ13、突き上げ針、吸着ノズル31のZ方向の位置が、それぞれのZ方向における初期位置となる。
At the same time or before and after, the
続いて、ピックアップモータ15が上円板カム14を回転させ、ピックアップハンマ13を下方に移動させる。ピックアップハンマ13は、移動に伴い、吸着ノズル31の上端に接触した後、吸着ノズル31を上方に付勢するバネ機構の付勢力に抗して吸着ノズル31を下方に押し下げる。
Subsequently, the
押し下げられた吸着ノズル31は、ピックアップハンマ13が移動範囲の下端に達した位置で、電子部品100に当接し、あらかじめ制御部40が電子部品100を吸着するために吸着ノズル31の吸着を動作させ、電子部品100を吸着する。また、突き上げモータ18が下円板カム17を回転させ、突き上げ針16を電子部品100に向かって移動させる(状態2)。
The
続いて、ピックアップモータ15が上円板カム14を回転させ、ピックアップハンマ13を上方に移動させることで、吸着ノズル31の押し下げを解除する。押し下げが解除された吸着ノズル31は、バネ機構による付勢力により、電子部品100を吸着した状態で上方向に移動する。同時に、突き上げ針16の上端がウェハシート200を貫通して電子部品100を上方向に突き上げ、電子部品100の下端をウェハシート200から剥離させる方向に向かって移動させる(状態3)。
Subsequently, the
ピックアップハンマ13、及び突き上げ針16が、それぞれの初期位置に戻り、電子部品100を下端に吸着させた吸着ノズル31もZ方向における初期位置に戻る。その後、電子部品保持テーブルアクチュエータ12が電子部品保持テーブル11を、次のピックアップ位置Puに次の電子部品100がくるように移動させる。同時に、又は相前後して、ヘッドアクチュエータ32が移載ヘッド30を移動させ、ピックアップ位置Puに次の吸着ノズル31を移動する(状態4)。
The pick-
以上、説明した動作により、電子部品100が移載ヘッド30の吸着ノズル31に吸着される。上述した動作を複数回繰り返すことにより、移載ヘッド30に保持される複数の吸着ノズル31のそれぞれに電子部品100が吸着される。
As described above, the
なお、実装部20における実装動作についても、同様の手順で実施される。具体的な手順について以下に説明する。電子部品100の実装動作においては、先ず、実装基板保持台アクチュエータ22が実装基板保持台21を移動させ、実装基板300上の所望の電子部品実装位置を実装位置Plに移動する。同時に、又は相前後して、ヘッドアクチュエータ32が移載ヘッド30を移動させ、実装位置Plに電子部品100を吸着する吸着ノズル31を移動する。このとき、実装ハンマ23は、Z方向における初期位置にある。
The mounting operation in the mounting unit 20 is performed in the same procedure. A specific procedure will be described below. In the mounting operation of the
続いて、実装モータ25が円板カム24を回転させ、実装ハンマ23を下方に移動させる。実装ハンマ23は、移動に伴い、吸着ノズル31の上端に接触した後、吸着ノズル31を上方に付勢するバネ機構の付勢力に抗して吸着ノズル31を下方に押し下げる。押し下げられた吸着ノズル31に吸着される電子部品100は、実装ハンマ23が移動範囲の下端に達した位置で、実装基板300に当接する。
Subsequently, the mounting
このとき、制御部40が電子部品100を吸着する吸着ノズル31の吸着を解除することで、電子部品100が実装基板300上の電子部品実装位置に配置される。実装基板300は粘着性を有するため、電子部品100は電子部品実装位置において実装基板300に接着する。
At this time, the
続いて、実装モータ25が円板カム24を回転させ、実装ハンマ23を上方に移動することで、吸着ノズル31の押し下げを解除する。押し下げが解除された吸着ノズル31は、バネ機構による付勢により、電子部品100を吸着していない状態で上方向に移動する。
Subsequently, the mounting
実装ハンマ23が初期位置に戻り、電子部品100の配置を終えた吸着ノズル31もZ方向における初期位置に戻った後、実装基板保持台アクチュエータ22が実装基板保持台21を移動させ、実装位置Plに次の実装位置を移動する。
After the mounting
同時に、又は相前後して、ヘッドアクチュエータ32が移載ヘッド30を移動させ、実装位置Plに次の電子部品100を吸着する吸着ノズル31を移動する。
At the same time or before and after, the
以上、説明した動作により、移載ヘッド30により移送された電子部品100が実装基板300上に実装される。上述した動作を複数回繰り返すことにより、移載ヘッド30に備えられる複数の吸着ノズル31にそれぞれ吸着される電子部品100が実装基板300上に実装される。
As described above, the
図4は、本実施形態の電子部品実装装置および電子部品実装方法の動作の流れを示すフローチャートである。次に、電子部品実装装置1によるピックアップ動作及び実装動作を含む、全体的な動作の流れを示すフローチャートである図4を参照して電子部品実装装置1の動作を説明する。
FIG. 4 is a flowchart showing an operation flow of the electronic component mounting apparatus and the electronic component mounting method of the present embodiment. Next, the operation of the electronic
電子部品実装装置1では、一連の動作の開始時に、電子部品100が保持されるウェハシート200がピックアップ部10の電子部品保持テーブル11の上に設置される(ステップS1)。このウェハシート200上には、ランクの異なる複数の電子部品100がウェハ状に配置されている。
In the electronic
同時に、又は相前後して、電子部品100が実装される実装基板300が実装部20の実装基板保持台21上に設置される(ステップS2)。
At the same time or before and after, the mounting
次に、ピックアップ部10のカメラ19は、ウェハシート200上に配置される全ての電子部品100について画像を撮像し、制御部40へと画像情報を送信する。制御部40は、送信された画像情報に基づき、ウェハシート200上のインデックスと、電子部品情報格納部41から取得した電子部品情報(ランク情報と位置情報を含む)に含まれたインデックスとを照合する。
Next, the
制御部40は、照合が一致した電子部品情報(ランク情報と位置情報を含む)の位置情報と、上記カメラ19によって撮像された画像情報に基いて各電子部品100に座標を設定し、生成された位置情報とをリンクさせる。これによって、制御部40は、ウェハシート200上に配置された電子部品100の位置とランクを認識可能となる。なお、電子部品情報格納部41は、前工程のプローブ検査装置の記憶部またはサーバ上にある記憶部などから電子部品情報を取得している(ステップS3)。
The
続いて、制御部40は、配列情報格納部42から実装基板300に実装する電子部品100の配列情報(ランク情報と位置情報を含む)を取得する(ステップS4)。
Subsequently, the
制御部40は、電子部品情報と配列情報から制御信号を生成し、各アクチュエータへ送信する(ステップS5)。
The
次に、制御部40は、移載ヘッド30をピックアップ部10へと移動させ(ステップS6)、ピックアップ動作を実行する(ステップS7)。
Next, the
かかるピックアップ動作により、ウェハシート200上に配置される電子部品100が、移載ヘッド30の複数の吸着ノズル31のそれぞれに吸着される。なお、ピックアップ動作については後述する。
By such a pickup operation, the
続いて、制御部40は、移載ヘッド30を実装部20へと移動させ(ステップS8)、実装動作を実行する(ステップS9)。
Subsequently, the
かかる実装動作により、移載ヘッド30内の複数の吸着ノズル31のそれぞれに吸着されている電子部品100が、実装基板300へと実装される。なお、実装動作については後述する。
With this mounting operation, the
制御部40は、ウェハシート200上の移動されるべき全ての電子部品100が実装基板300に実装されるまで(ステップS10:Yes)、ステップS6からステップS9までの一連の動作を繰り返したのち、動作を終了する。以上の工程によって、複数のランクが混在した状態で実装された電子モジュールが得られる。
The
ランクの異なる複数の電子部品がウェハ状に配置されているウェハシートを電子部品保持テーブルに保持するウェハシート保持工程は、ステップS1に対応する。 A wafer sheet holding process for holding a wafer sheet in which a plurality of electronic components having different ranks are arranged in a wafer shape on the electronic component holding table corresponds to step S1.
電子部品保持テーブルにおけるウェハシート上の電子部品の位置情報と電子部品のランク情報からなる電子部品情報を電子部品情報格納部に格納する電子部品情報格納工程は、ステップS3に対応する。 The electronic component information storage step of storing electronic component information including position information of electronic components on the wafer sheet in the electronic component holding table and rank information of electronic components in the electronic component information storage unit corresponds to step S3.
基板における電子部品の配列情報を配列情報格納部に格納する配列情報格納工程は、ステップS4に対応する。 The sequence information storage step of storing the sequence information of the electronic components on the board in the sequence information storage unit corresponds to step S4.
電子部品情報と配列情報に基づいてウェハシート上の電子部品を、1または複数個ずつ取り出し、基板における所定の位置へ、複数のランクが混在した状態で移送実装するように制御する制御工程は、ステップS5−9に対応する。 Based on the electronic component information and the arrangement information, one or more electronic components on the wafer sheet are taken out, and the control process for controlling the mounting so that a plurality of ranks are mixed and transferred to a predetermined position on the substrate, This corresponds to step S5-9.
図5は、本実施形態のピックアップ動作の流れを示すフローチャートである。次に電子部品実装装置1のピックアップ部10による電子部品100のピックアップ動作(図4のステップ7)について、図5のフローチャートを参照して説明する。
FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the pickup operation of this embodiment. Next, the pickup operation (step 7 in FIG. 4) of the
先ず、制御部40は、最初にピックアップを行う電子部品100を基準電子部品に設定する。カメラ19は、この基準電子部品について画像を撮像し、制御部40へと画像情報を送信する。制御部40は、送信された画像情報に基づき、基準電子部品に再度座標を設定し、位置情報を生成する(ステップS101)。
First, the
制御部40は、初めにカメラ19による撮像された画像より取得された(図4、ステップS3)全電子部品100の位置情報と、改めて取得された基準電子部品の位置情報とを比較し、基準電子部品の位置が最初の(即ち、ステップS3において検出された)位置からどれだけずれているかを検出し、ずれを補正するための位置補正量を算出する(ステップS102)。
The
制御部40は、改めて取得された基準電子部品の位置情報を適用して、格納される基準電子部品の位置情報を更新する(ステップS103)。
The
次に、制御部40は、基準電子部品の更新後の位置情報に基づいて電子部品保持テーブルアクチュエータ12を動作させ、基準電子部品がピックアップ位置Puに移動されるよう、電子部品保持テーブル11を移動させる(ステップS104)。
Next, the
同時に、又は相前後して、制御部40は、ヘッドアクチュエータ32を動作させ、電子部品100を吸着していない吸着ノズル31がピックアップ位置Puに移動されるよう、移載ヘッド30を移動させる(ステップS105)。
At the same time or before and after, the
続いて、制御部40は、吸着ノズル31に基準電子部品を吸着させ、電子部品100のピックアップを行う(ステップS106)。
Subsequently, the
具体的には、制御部40は、ピックアップモータ15を駆動させ、ピックアップハンマ13に吸着ノズル31を押し下げさせる。同時に、制御部40は、突き上げモータ18を駆動させ、突き上げ針16に電子部品100を突き上げさせる。
Specifically, the
電子部品100は、ピックアップハンマ13に押し下げられた吸着ノズル31と接触することで吸着され、更に吸着ノズル31が上方向に移動するとともに、突き上げ針16により突き上げられることで、ウェハシート200より剥離しピックアップされる。
The
次に、ピックアップ可能な電子部品100が存在し(ステップS107:Yes)、且つ、電子部品100を吸着していない吸着可能な吸着ノズル31が存在する場合(ステップS108:Yes)、次の電子部品100のピックアップが行われる。
Next, when there is an
制御部40は、次の電子部品100について格納されている位置情報を読み出し、この電子部品100の座標と更新前の基準電子部品の座標(即ち、ステップS3において検出された座標)とを比較し、この電子部品100の位置が補正量適用エリア内であるか否かの判定を行う。
The
補正量適用エリアは、基準電子部品の位置座標を起点とする所定の範囲を示す。かかる補正量適用エリア内では、各電子部品100について、最初の電子部品100位置の検出(即ち、図4のステップS3)から、基準電子部品の位置の再検出(即ち、図5のステップS101)との間に生じた位置のずれが同様であると見なすことが出来る。
The correction amount application area indicates a predetermined range starting from the position coordinates of the reference electronic component. Within the correction amount application area, for each
電子部品100位置のずれは、伸長されるウェハシート200の伸縮が大きな要因となっており、ある程度近い範囲内の電子部品100であれば、位置のずれは同程度であると考えられる。
The displacement of the position of the
基準電子部品のピックアップを行った後に、ピックアップされる電子部品が補正量適用エリア内に存在するのであれば、電子部品の位置のずれは、基準電子部品の位置のずれと同程度であると考えられる。このため、この電子部品について改めて座標を検出して、位置情報の取得を行わなくとも、基準電子部品の補正量を適用することで、次にピックアップされる電子部品についてずれた後の位置情報を算出できると考えられる。 If the electronic component to be picked up is present in the correction amount application area after the reference electronic component is picked up, the position shift of the electronic component is considered to be the same as the position shift of the reference electronic component. It is done. For this reason, by detecting the coordinates of the electronic component and acquiring the position information again, the position information after the deviation of the electronic component to be picked up can be obtained by applying the correction amount of the reference electronic component. It can be calculated.
なお、補正量適用エリアを規定する、基準電子部品を中心とする所定の範囲は、適宜変更されてよく、例えば、電子部品100の位置のずれの要因となるウェハシート200の伸縮性などに応じて適宜変更されてよい。
The predetermined range centering on the reference electronic component that defines the correction amount application area may be changed as appropriate, for example, depending on the stretchability of the
制御部40は、次の電子部品100の位置が基準電子部品を基準とする補正量適用エリア内である場合(ステップS109:Yes)、基準電子部品の位置補正量を用いて、この電子部品100の位置情報の補正を行う(ステップS110)。
When the position of the next
具体的には、格納されたこの電子部品100の位置情報に対し、基準電子部品の位置補正量を適用したものを補正後の位置情報とする。
Specifically, the corrected position information is obtained by applying the position correction amount of the reference electronic component to the stored position information of the
制御部40は、次の電子部品100の補正後の位置情報に基づいて、電子部品保持テーブルアクチュエータ12を動作させ、この電子部品100がピックアップ位置Puに移動されるよう、電子部品保持テーブル11を移動させる(ステップS111)。
The
続いて、電子部品100を吸着していない次の吸着ノズル31をピックアップ位置Puに移動させ(ステップS105)、次の電子部品100のピックアップを行わせる。
Subsequently, the
他方で、次の電子部品100の位置が基準電子部品を基準とする補正量適用エリア外である場合(ステップS109:No)、制御部40は、この電子部品100を新しい基準電子部品に設定する。
On the other hand, when the position of the next
制御部40は、新しい基準電子部品について、画像の撮像による位置情報の取得(ステップS101)、位置補正量の算出(ステップS102)、及び位置情報の更新(ステップS103)を行い、ステップS104以降のピックアップ動作を実行させる。
For the new reference electronic component, the
以上、説明した構成によれば、移載ヘッド30に保持される複数の吸着ノズル31について、連続してウェハシート200上に配置される電子部品100の吸着動作を行うことが可能となる。このため、移載ヘッド30の一度の移動で、複数の電子部品100をまとめて実装部20へ移送することが可能となる。
As described above, according to the configuration described above, the suction operation of the
電子部品実装装置1では、電子部品100の取り出しを行う位置であるピックアップ位置Puを定め、このピックアップ位置Puに1つずつ順番に吸着ノズル31及び電子部品100を移送している。このため、比較的短時間で位置決めを行うことが可能となり、タクトタイムの短縮が実現出来る。
In the electronic
なお、電子部品100の移送と、吸着ノズル31の移送を並行して行うことで、更なるタクトタイムの短縮が見込まれる。また、電子部品100の状態や形状、ランクに応じて、吸着する電子部品100を適宜選択することで、電子部品100の仕分けが可能となる。
In addition, the tact time can be further shortened by transferring the
図6は、本実施形態の実装動作の流れを示すフローチャートである。次に電子部品実装装置1の実装部20による電子部品100の実装動作(図4のステップ9)について、図6のフローチャートを参照して説明する。
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the mounting operation of this embodiment. Next, the mounting operation (step 9 in FIG. 4) of the
制御部40は、配列情報に応じて実装基板保持台21上に予め設定された座標などに基づき、実装基板保持台アクチュエータ22を動作させる制御信号を送信し、実装基板300上の所望の電子部品実装位置が実装位置Plに移動されるよう、実装基板保持台21を移動させる(ステップS201)。
The
同時に、又は相前後して、制御部40は、ヘッドアクチュエータ32を動作させ、電子部品100を吸着している吸着ノズル31が実装位置Plに移動されるよう、移載ヘッド30を移動させる(ステップS202)。
At the same time or before and after, the
続いて、制御部40は、吸着ノズル31に吸着される電子部品100が実装基板300上の電子部品実装位置に実装されるよう、吸着の解除を行う(ステップS203)。
Subsequently, the
具体的には、制御部40は、実装モータ25を駆動させ、実装ハンマ23に吸着ノズル31を押し下げさせる。押し下げられた吸着ノズル31に吸着される電子部品100が実装基板300に接触した後に、制御部40は、この吸着ノズル31の吸着を解除し、電子部品100を実装基板300上の電子部品実装位置に実装する。
Specifically, the
次に、移載ヘッド30に設けられた吸着ノズル31が吸着している電子部品が存在しなくなるまで(ステップS204:Yes)、制御部40は、ステップS201からステップS203までの一連の動作を繰り返させる。
Next, the
吸着ノズル31に電子部品が存在しているか否かは、制御部40によって、指定された移送されるべき数と、カメラ26により撮像された画像上の移送済みの数が一致した場合に、吸着ノズル31に電子部品が存在していないと見做すことができる。
Whether or not an electronic component is present in the
なお、配列情報によって設定された電子部品100の実装数、または設定された電子部品100のランク毎の実装数まで、実装基板300に電子部品100を実装し、次の検査工程へ移ってもよい。
Note that the
吸着ノズル31に吸着される全ての電子部品100が実装基板300に実装された後(ステップS204:Yes)、制御部40は、カメラ26により実装基板300に実装された電子部品100の画像を撮像し、画像情報の入力を受ける。そして入力された画像情報に基づいて、電子部品100が実装されているか否か、電子部品100の配列の精度及び電子部品100の外観について検査を行う(ステップS205)。電子部品100検査後、制御部40は、実装動作を終了させる。
After all the
次に図7〜9を参照して、電子部品として発光ダイオード素子を適用した場合における、ウェハシートから基板への実装について説明する。なお、電子部品実装装置1による移送・実装については、上述した構成及び動作がそのまま適用可能であるので、説明を省略する。
Next, with reference to FIGS. 7-9, the mounting from a wafer sheet to a board | substrate in the case of applying a light emitting diode element as an electronic component is demonstrated. In addition, about the transfer and mounting by the electronic
図7は、ウェハシート上の発光ダイオード素子と、基板に実装された発光ダイオードモジュールを示したものの一例である。ここで、電子部品100は発光ダイオード素子であり、実装基板300はセラミック基板又はガラス基板など、発光ダイオードモジュールの基板として、発光ダイオード素子が実装可能な基板である。
FIG. 7 shows an example of a light emitting diode element on a wafer sheet and a light emitting diode module mounted on a substrate. Here, the
ウェハシート200上の発光ダイオード素子には、前工程における発光ダイオード素子の製造工程での製造条件などにより、品質にバラツキがある状態で受け取る。この品質のバラツキは、発光ダイオード素子製造時のチャンバー内の雰囲気や発光ダイオード素子の洗浄、発光ダイオード素子の膜厚のバラツキなどから生じる製造上避けられないバラツキである。このバラツキを考慮せずに製品やモジュールを製造すると、完成品においてバラツキが生じ、最終的に歩留りが悪くなる。
The light emitting diode elements on the
従って、プローブ検査などにより、発光ダイオード素子1つ1つを検査し、検査結果に応じてランク分けを行う。図7のウェハシートは、検査結果を模式的に示したものであり、○がAランク、●がBランク、×がCランクを示している。実際には、数十のランクが存在するが、本実施形態の説明においては3ランクで説明する。ランクが数十ランクになっても、本発明の適用は可能である。 Therefore, each light emitting diode element is inspected by probe inspection or the like, and ranking is performed according to the inspection result. The wafer sheet in FIG. 7 schematically shows the inspection results, where ◯ indicates A rank, ● indicates B rank, and X indicates C rank. Actually, there are several tens of ranks, but in the description of the present embodiment, description will be made with three ranks. Even if the rank becomes several tens of ranks, the present invention can be applied.
この検査結果とランク分けの情報は、位置情報と結び付けられ、1枚1枚に付されたウェハシートのインデックス番号またはコードなどとともに、サーバ上または前工程の検査装置の記憶部などに格納される。または電子部品情報格納部41に直接格納するようにしてもよい。
This inspection result and rank information are linked to the position information and stored in the storage unit of the inspection apparatus on the server or in the previous process together with the index number or code of the wafer sheet attached to each sheet. . Or you may make it store directly in the electronic component
電子部品情報格納部41は、前工程の検査装置または上記記憶部から電子部品情報を取得する。一方、配列情報格納部42では、基板における実装すべき発光ダイオード素子のランクと位置に関する情報である配列情報が入力されている。
The electronic component
配列情報は、例えば、発光ダイオード素子の光度(ルクス)、光量、波長など、ランク分けをするために必要な情報と、この情報に応じて予めランク分けされたランク情報と、位置情報などがある。 The array information includes, for example, information necessary for ranking, such as the luminous intensity (lux), light quantity, and wavelength of the light-emitting diode elements, rank information that is previously ranked according to this information, and position information. .
発光ダイオードモジュールにおけるランク情報と位置情報について、具体的に説明する。図7における、基板に対して各ランクの実装工程を経て、発光ダイオードモジュールとして完成した状態3を参照して説明する。 The rank information and position information in the light emitting diode module will be specifically described. A description will be given with reference to a state 3 in which a light emitting diode module is completed through the mounting process of each rank on the substrate in FIG.
発光ダイオードモジュールの場合、モジュールに使用される全ての発光ダイオード素子が必ずしも最高ランクである必要がない。これは、モジュールとして光量や光度が結果としてバラツキが少なく、仕様上、許容可能な範囲で製造できればいいからである。 In the case of a light emitting diode module, it is not necessary that all light emitting diode elements used in the module have the highest rank. This is because the module is only required to be manufactured within an allowable range in terms of specifications because the amount of light and intensity of the module are less varied as a result.
このため、発光ダイオードモジュールには、最高ランク以外のランクの発光ダイオード素子が実装される。ただし、端部はコントラストなどの関係からランクが比較的高いものが要求され、中心部はランクが低いものであってもよいなど、その発光ダイオードモジュールの仕様に応じての制約はある。 For this reason, light emitting diode elements of ranks other than the highest rank are mounted on the light emitting diode module. However, there is a restriction depending on the specification of the light emitting diode module, such that the end portion may be required to have a relatively high rank due to the contrast, and the center portion may have a low rank.
図7の状態3の発光ダイオードモジュールでは、端部は最高ランクであるAランクが使用され、中心に行くに従って、ランクの低いものを採用するように実装している。つまり、ランクの低いCランクを中心に実装し、その周りをBランク、その周りをAランクで囲うように実装し、モジュール全体の光度、光量を担保するように実装している。 In the light emitting diode module in the state 3 in FIG. 7, the A rank, which is the highest rank, is used at the end, and the lower rank is adopted as it goes to the center. In other words, it is mounted around the lower rank C rank, and is mounted so that it is surrounded by B rank and the periphery is surrounded by A rank, and it is mounted so as to secure the luminous intensity and light quantity of the whole module.
このように配列のパターンは、最終製品で求められる仕様に応じて必要なランクの発光ダイオード素子を、適切な位置に実装するという考えから複数のパターンが用意される。従って、例えば、実装部20の実装基板保持台21に複数の基板が保持されているときに、その複数の基板それぞれに対して同一の配列パターンで実装することも、異なるパターンで実装することも可能となる。
As described above, a plurality of patterns are prepared from the idea that light emitting diode elements having a necessary rank are mounted at appropriate positions according to specifications required for the final product. Therefore, for example, when a plurality of substrates are held on the mounting
制御部40は、配列情報に応じて、電子部品情報を参照して、ウェハシート200上のどの位置の、どのランクの発光ダイオード素子をピックアップし、基板への実装するかを算出し、電子部品保持テーブルアクチュエータ12、実装基板保持台アクチュエータ22、移載ヘッド30に制御信号を送信する。
The
これにより、発光ダイオード素子は、移載ヘッド30の吸着ノズル31によってウェハシート200からピックアップされ、基板へと実装される。
Thereby, the light emitting diode element is picked up from the
例えば、図7では、実装基板保持台21に配置された1枚の基板に対して、実装すべき発光ダイオード素子のうち一番多いAランクの発光ダイオード素子をまず、基板へ実装している(状態1)。 For example, in FIG. 7, the light emitting diode element with the highest rank A among the light emitting diode elements to be mounted is first mounted on the substrate on one substrate arranged on the mounting substrate holding base 21 ( State 1).
次に、Bランクの発光ダイオード素子をウェハシート200上からピックアップし(状態2)、実装し、最後にCランクの発光ダイオード素子をウェハシート200上からピックアップし、実装する(状態3)。
Next, the B rank light emitting diode element is picked up from the wafer sheet 200 (state 2) and mounted. Finally, the C rank light emitting diode element is picked up from the
なお、この実装時に各ランクの発光ダイオード素子の実装後に、実装済みの電子部品について検査をするようにしてもよい。このような検査を各ランクの実装後に行うことで、タクトタイムの短縮が可能となり、またAランクなど、ウェハシート200上に多い発光ダイオード素子から検査を行った場合、Aランクの実装後の検査で問題を検出した場合に、その基板への実装を停止し、より少ない電子部品であるBランクやCランクの発光ダイオード素子を無駄に使用することを防ぐことも可能となる。
It should be noted that the mounted electronic components may be inspected after mounting the light emitting diode elements of each rank at the time of mounting. By performing such inspection after mounting each rank, the tact time can be shortened, and when inspection is performed from many light emitting diode elements on the
また、検査は、基板への実装終了後、基板毎に行ってもよい。検査は、実装部20のカメラ26によって撮像された画像に基いて行われる。 Further, the inspection may be performed for each substrate after completion of mounting on the substrate. The inspection is performed based on an image captured by the camera 26 of the mounting unit 20.
カメラ26によって撮像された画像において、各発光ダイオード素子があるべき位置に存在しているか、あるべき位置に他の発光ダイオード素子と所定の距離離間して実装されているか、斜めや横になって実装されていないかなどを、検査する。 In the image picked up by the camera 26, each light emitting diode element is present at a position where it should be, or is mounted at a certain distance from another light emitting diode element at a position where it should be, or obliquely or horizontally. Check whether it is not mounted.
なお、図7の説明において、基板上で一番多く実装されるAランクの発光ダイオード素子から実装することを説明したが、実装順序はこれに限らず、基板上で一番少なく実装されるランクの発光ダイオード素子からや、ウェハシート200上で一番多いランクの発光ダイオード素子や一番少ない発光ダイオード素子から実装してもよい。
In the description of FIG. 7, it has been described that mounting is performed from the light emitting diode element of rank A that is mounted most on the board, but the mounting order is not limited to this, and the rank that is mounted on the board is the least. The light emitting diode elements may be mounted from the light emitting diode elements having the highest rank on the
図8は、ウェハシート上の発光ダイオード素子と、実装基板保持台に配置された複数の基板に実装された発光ダイオードモジュールを示したものの一例である。次に、図8を参照して、実装基板保持台21に基板を複数枚配置した場合の発光ダイオード素子の実装について説明する。
FIG. 8 shows an example of a light emitting diode element mounted on a plurality of substrates arranged on a mounting substrate holder and a light emitting diode element on a wafer sheet. Next, with reference to FIG. 8, the mounting of the light emitting diode element when a plurality of substrates are arranged on the mounting
制御部40は、それぞれのアクチュエータに制御信号を送り、ピックアップ、実装を行う。例えば、複数の基板それぞれに対して、先ず基板1にAランクの発光ダイオード素子を実装し、次に基板2にAランクの発光ダイオード素子を実装し、この次に基板3にAランクの発光ダイオード素子を実装するというように、同一ランクの発光ダイオード素子を、実装基板保持台に配置された複数の基板に実装していく。
The
実装基板保持台21上の複数の基板1〜3にAランクの発光ダイオード素子が実装できたら、次にBランクの発光ダイオード素子を、同様に基板1〜3に実装していく。このように複数の基板1〜3に対して、ランク毎に発光ダイオード素子を実装していき、最終的に実装基板保持台21上の複数の基板1〜3のすべてに発光ダイオード素子を実装する。
After the A rank light emitting diode elements can be mounted on the plurality of
この実装時に各ランクの発光ダイオード素子の実装後に、実装済みの発光ダイオード素子について検査をするようにしてもよい。カメラ26によって撮像された画像において、各発光ダイオード素子があるべき位置に存在しているか否か、あるべき位置に他の発光ダイオード素子と所定の距離離間して実装されているか否か、斜めや横になって実装されていないかなどを、検査する。このような検査を各ランクの実装後に行うことで、タクトタイムの短縮が可能となる。 At the time of mounting, after mounting the light emitting diode elements of each rank, the mounted light emitting diode elements may be inspected. In the image picked up by the camera 26, whether or not each light emitting diode element is present at a certain position, whether or not the light emitting diode element is mounted at a certain distance from another light emitting diode element, Inspect whether it is mounted lying down. By performing such an inspection after mounting each rank, the tact time can be shortened.
図9は、ウェハシート上の発光ダイオード素子と、実装基板保持台21に配置された複数の基板に実装された発光ダイオードモジュールを示したものの一例である。次に、図9を参照して、実装基板保持台21に基板を複数枚配置した場合の発光ダイオード素子の実装について説明する。
FIG. 9 shows an example of a light emitting diode element on a wafer sheet and a light emitting diode module mounted on a plurality of substrates arranged on the mounting
制御部40は、それぞれのアクチュエータに制御信号を送り、ピックアップ、実装を行う。先ず基板1にAランクの発光ダイオード素子を実装し、次にBランクの発光ダイオード素子を実装し、この次にCランクの発光ダイオード素子を実装するというように、同一の基板に対して複数のランクの発光ダイオード素子を混在した状態で、実装基板保持台21に配置された基板に実装していく。
The
実装基板保持台21上の基板1にAランク、Bランク、Cランクの発光ダイオード素子が実装でき、発光ダイオードモジュールとして完成したら、次に基板2に対して、Aランク、Bランク、Cランクの発光ダイオード素子を実装していく。
When the A rank, B rank, and C rank light emitting diode elements can be mounted on the
同様に、基板3にもAランク、Bランク、Cランクの発光ダイオード素子を実装していく。このように複数の基板1〜3に対して、基板毎に発光ダイオード素子を実装していき、最終的に実装基板保持台21上の複数の基板1〜3のすべてに発光ダイオード素子を実装する。
Similarly, light emitting diode elements of A rank, B rank, and C rank are mounted on the substrate 3 as well. In this way, the light emitting diode elements are mounted on each of the plurality of
この実装時に各基板に発光ダイオード素子を実装後に、基板上の実装済みの発光ダイオード素子について検査をするようにしてもよい。カメラ26によって撮像された画像において、各発光ダイオード素子があるべき位置に存在しているか、あるべき位置に他の発光ダイオード素子と所定の距離離間して実装されているか、斜めや横になって実装されていないかなどを、検査する。このような検査を各ランクの実装後に行うことで、タクトタイムの短縮が可能となる。 At the time of mounting, after mounting the light emitting diode elements on each substrate, the mounted light emitting diode elements on the substrate may be inspected. In the image picked up by the camera 26, each light emitting diode element is present at a position where it should be, or is mounted at a certain distance from another light emitting diode element at a position where it should be, or obliquely or horizontally. Check whether it is not mounted. By performing such an inspection after mounting each rank, the tact time can be shortened.
なお、ウェハシート200上の発光ダイオード素子のピックアップは複数個ずつに限らず、移載ヘッド30に1つの吸着ノズル31が形成されたもので、1つずつピックアップしてもいい。移載ヘッド30に形成された単ノズルによって、発光ダイオード素子を1つずつ、基板毎にランク順に実装して個々の基板を完成させることや、実装基板保持台21上の複数の基板に対してランク順に実装して複数の基板への実装を完成させることができる。
The pick-up of the light-emitting diode elements on the
この実装動作において、ランク毎の実装後や、基板毎の実装後にカメラ26によって撮像された画像に基く検査することも可能である。例えば、基板1、基板2、基板3に対してAランクの電子部品100を実装後に、Aランクの電子部品100が基板1、基板2、基板3に対して精密に実装されているか否かを検査する。
In this mounting operation, it is possible to inspect based on an image captured by the camera 26 after mounting for each rank or after mounting for each substrate. For example, whether or not the A-rank
また、基板1に対してAランク、Bランク、Cランクの発光ダイオード素子を実装し、モジュールとして完成した基板に、発光ダイオード素子が精密に実装されているか否かを検査する。
Further, A rank, B rank, and C rank light emitting diode elements are mounted on the
次に本実施形態における電子部品に関する情報の取り扱いについて説明する。本実施形態において、最終的に製造される実装基板300上の電子部品100それぞれのランク情報は、制御部40により、電子部品実装装置の記憶部に格納される。格納されたランク情報は、電子部品情報格納部41の電子部品情報ともリンクされており、実装基板300上のある電子部品100が、ウェハシート200上のどの電子部品100にあたるかを追跡することができるようなトレーサビリティシステムを構築している。このトレーサビリティシステムは、電子部品情報格納部41と電子部品実装装置の記憶部に格納された情報により行われる。さらに、実装後にカメラ26によって撮像された画像に基く検査の結果情報ともリンク付けされてもいい。
Next, handling of information regarding the electronic component in the present embodiment will be described. In the present embodiment, rank information of each
このトレーサビリティシステムは、例えばある実装基板300に実装された電子部品100のランク情報について、ウェハシート200上のどの部分にあった電子部品100であるかを追跡することが可能となる。これにより、ランクによる情報だけでなく、ある製品については、ウェハシート200上のある部分からピックアップした電子部品100が好ましいなどというようなことがフィードバックされ、製品の改善につながる。
This traceability system can track which part on the
<実施形態の構成及び効果>
本実施形態における電子部品実装装置は、ランクの異なる複数の発光ダイオード素子がウェハ状に配置されているウェハシートを保持する電子部品保持テーブルと、電子部品保持テーブルにおけるウェハシート上の発光ダイオード素子の位置情報とこの発光ダイオード素子のランク情報からなる電子部品情報を格納する電子部品情報格納部と、ウェハシートから発光ダイオード素子を1または複数個ずつ取り出し、基板へ移送実装する電子部品移送実装部と、基板における発光ダイオード素子の配列情報を格納する配列情報格納部と、電子部品情報と配列情報に基づいて発光ダイオード素子を、基板における所定の位置へ、複数のランクが混在した状態で実装するように電子部品移送実装部を制御する制御部とを備える。<Configuration and Effect of Embodiment>
The electronic component mounting apparatus according to the present embodiment includes an electronic component holding table that holds a wafer sheet in which a plurality of light emitting diode elements having different ranks are arranged in a wafer shape, and light emitting diode elements on the wafer sheet in the electronic component holding table. An electronic component information storage unit for storing electronic component information including position information and rank information of the light emitting diode elements; an electronic component transfer mounting unit for extracting one or a plurality of light emitting diode elements from the wafer sheet and transferring and mounting them on a substrate; An array information storage unit for storing array information of light emitting diode elements on the substrate, and mounting the light emitting diode elements at predetermined positions on the substrate in a state where a plurality of ranks are mixed based on the electronic component information and the array information. And a control unit for controlling the electronic component transfer mounting unit.
上記のように構成したことで、ウェハシートから直接基板へと実装することができ、従来の電子部品移送装置で行われていたランク毎に配列する工程が不要となり、タクトタイムの大幅な減少を実現できる。 By configuring as described above, the wafer sheet can be directly mounted on the substrate, and the process of arranging for each rank, which has been performed by the conventional electronic component transfer apparatus, is unnecessary, and the tact time is greatly reduced. realizable.
また、従来の電子部品移送装置で行われていたランク毎に発光ダイオード素子を配列する場合、発光ダイオードモジュールのように、複数ランクの発光ダイオード素子を許容する製品を製造するには、さらに別工程を設ける必要があった。しかし、本実施形態によれば、ランクの異なる複数の発光ダイオード素子が配置されているウェハシートから直接、基板へ実装することができるので、複数のランクの発光ダイオード素子を備える発光ダイオードモジュールを別工程を設けることなく、製造できる。 In addition, in the case where the light emitting diode elements are arranged for each rank, which has been performed in the conventional electronic component transfer device, in order to manufacture a product that allows a plurality of ranks of light emitting diode elements, such as a light emitting diode module, a separate process is required. It was necessary to provide. However, according to the present embodiment, since it is possible to directly mount on the substrate from the wafer sheet on which the plurality of light emitting diode elements having different ranks are arranged, the light emitting diode module including the light emitting diode elements of the plurality of ranks is separately provided. It can manufacture without providing a process.
これにより、タクトタイムの減少だけでなく、ウェハシート上の発光ダイオード素子の効率的利用、装置自体の大きさの最小化などが実現される。 As a result, not only the tact time can be reduced, but also the efficient use of the light emitting diode elements on the wafer sheet and the minimization of the size of the apparatus itself can be realized.
配列情報は、基板内で実装される各発光ダイオード素子の実装位置、及びこの実装位置における各発光ダイオード素子のランク情報を少なくとも含んでいる。配列情報は、製品の仕様に応じて、どの位置に、どのランクの発光ダイオード素子を実装するかについての情報を備えているので、配列情報として、位置とランクを指定することで、発光ダイオードモジュールの様々な仕様に応えることが可能となる。 The array information includes at least the mounting position of each light emitting diode element mounted in the substrate and the rank information of each light emitting diode element at this mounting position. The array information includes information on which position of which light-emitting diode element is to be mounted in accordance with the product specifications, so the light-emitting diode module can be specified by specifying the position and rank as the array information. It is possible to meet various specifications.
さらに配列情報は、完成品における所望の光度に基いて設定される。このため、配列情報は発光ダイオードモジュールとして使用するときに要求される光度に応じて、どのランクの発光ダイオード素子が、どのような位置関係で、何個、必要かなどの情報を含み、その仕様に応じた発光ダイオードモジュールを製造可能となる。 Further, the arrangement information is set based on the desired light intensity in the finished product. For this reason, the array information includes information such as what rank of light emitting diode elements, what positional relationship, how many, etc. are required according to the light intensity required when used as a light emitting diode module, and its specifications. It becomes possible to manufacture a light emitting diode module according to the above.
なお、所望の光度の入力に対して、電子部品実装装置の外部または電子部品実装装置内部の制御部を用いて算出して、配列情報として使用するなども可能である。 It should be noted that it is also possible to calculate a desired light intensity using a control unit outside the electronic component mounting apparatus or inside the electronic component mounting apparatus and use it as arrangement information.
配列情報格納部は、複数の配列パターン情報を備えている。このため、設定された位置に、設定されたランクの発光ダイオード素子を確実に実装できる。また、複数の配列パターンを基板毎に適用することで、実装基板保持台上の複数の基板それぞれを、異なる配列パターンからなる発光ダイオードモジュールとして製造することも可能となる。 The array information storage unit includes a plurality of array pattern information. For this reason, the light emitting diode element of the set rank can be reliably mounted at the set position. Further, by applying a plurality of array patterns for each substrate, it is possible to manufacture each of the plurality of substrates on the mounting substrate holding base as a light emitting diode module having a different array pattern.
基板への実装において、設定されたランクの発光ダイオード素子を、設定数実装する毎に、実装された発光ダイオード素子を検査する検査手段を備えている。 In mounting on a substrate, an inspection means for inspecting the mounted light emitting diode elements each time a set number of light emitting diode elements of a set rank are mounted is provided.
設定されたランクの発光ダイオード素子を設定数実装する毎に、カメラ26によって撮像された画像において、各発光ダイオード素子があるべき位置に存在しているか、あるべき位置に他の発光ダイオード素子と所定の距離離間して実装されているか、斜めや横になって実装されていないかなどを、検査する。このような検査を各ランクの実装後に行うことで、タクトタイムの短縮が可能となる。 Each time a set number of light emitting diode elements of a set rank are mounted, each light emitting diode element is present at a position where the light emitting diode element should be in the image taken by the camera 26 or another light emitting diode element is located at a position where it should be. It is inspected whether it is mounted with a distance of [1] or whether it is mounted diagonally or sideways. By performing such an inspection after mounting each rank, the tact time can be shortened.
基板へ実装する毎に、実装された基板(発光ダイオードモジュール)を検査する検査手段を備えている。 An inspection means for inspecting the mounted substrate (light emitting diode module) each time it is mounted on the substrate is provided.
各基板に発光ダイオード素子を実装後に、完成した発光ダイオードモジュール上の実装済みの発光ダイオード素子について、カメラ26によって撮像された画像において、各発光ダイオード素子があるべき位置に存在しているか、あるべき位置に他の発光ダイオード素子と所定の距離離間して実装されているか、斜めや横になって実装されていないかなどを、検査する。このような検査を各ランクの実装後に行うことで、タクトタイムの短縮が可能となる。 After mounting the light-emitting diode elements on each substrate, the mounted light-emitting diode elements on the completed light-emitting diode module should be present in the positions where the respective light-emitting diode elements should be in the image taken by the camera 26. It is inspected whether it is mounted at a predetermined distance from other light emitting diode elements or whether it is mounted obliquely or horizontally. By performing such an inspection after mounting each rank, the tact time can be shortened.
本実施形態における電子部品実装方法は、ランクの異なる複数の発光ダイオード素子がウェハ状に配置されているウェハシートを電子部品保持テーブルに保持するウェハシート保持工程と、電子部品保持テーブルにおけるウェハシート上の発光ダイオード素子の位置情報と発光ダイオード素子のランク情報からなる電子部品情報を電子部品情報格納部に格納する電子部品情報格納工程と、基板における発光ダイオード素子の配列情報を配列情報格納部に格納する配列情報格納工程と、電子部品情報と配列情報に基づいて前記ウェハシート上の発光ダイオード素子を、1または複数個ずつ取り出し、基板における所定の位置へ、複数のランクが混在した状態で移送実装するように制御する制御工程とを備える。 The electronic component mounting method in the present embodiment includes a wafer sheet holding step for holding a wafer sheet in which a plurality of light emitting diode elements having different ranks are arranged in a wafer shape on the electronic component holding table, and the wafer sheet on the electronic component holding table. Electronic component information storing step for storing electronic component information comprising the position information of the light emitting diode elements and the rank information of the light emitting diode elements in the electronic component information storage section, and storing the array information of the light emitting diode elements on the substrate in the array information storage section Storage information storage step, and on the basis of the electronic component information and the array information, one or a plurality of light emitting diode elements are taken out and transferred to a predetermined position on the substrate in a mixed state with a plurality of ranks. And a control process for controlling to do so.
<定義部>
本発明において、電子部品は、一例として発光ダイオード素子を用いたが、例えば、半導体素子、抵抗素子、トランジスタなどでもよく、また、その性質によって複数のランクに分けることが可能な電子部品であれば、どのような電子部品であってもよい。<Definition part>
In the present invention, a light emitting diode element is used as an example of an electronic component. However, for example, a semiconductor element, a resistance element, a transistor, or the like may be used, and any electronic component that can be divided into a plurality of ranks depending on its property. Any electronic component may be used.
本発明において、基板とは、例えば、セラミック基板、ガラス基板、プリント基板などの基板であり、電子部品を実装可能な基板であればよい。 In the present invention, the substrate is, for example, a substrate such as a ceramic substrate, a glass substrate, or a printed substrate, and may be any substrate that can mount electronic components.
本発明において、電子部品情報とは、例えば、ウェハシート上のインデックスを含む、各発光ダイオード素子の位置情報と、光量、波長などの情報を含むランク情報のことである。また、ランク情報は、光量、波長などの情報から予め決められたランクに分けられたランク情報でもよい。なお、電子部品情報格納部は、電子部品実装装置の記憶部内以外にも、電子部品実装装置の外部の記憶装置、例えば、前工程のプローブ検査装置の記憶部や、このプローブ検査装置と接続されたサーバ、CD、メモリーなどの記憶媒体のことであり、記憶可能なものであれば、どのようなものであってもよい。 In the present invention, the electronic component information is, for example, position information of each light emitting diode element including an index on a wafer sheet, and rank information including information such as a light amount and a wavelength. The rank information may be rank information that is divided into predetermined ranks based on information such as light quantity and wavelength. The electronic component information storage unit is connected to a storage device external to the electronic component mounting apparatus, for example, a storage unit of the probe inspection apparatus in the previous process, or the probe inspection apparatus, in addition to the storage unit of the electronic component mounting apparatus. It is a storage medium such as a server, CD, or memory, and any storage medium can be used as long as it can be stored.
本発明において、配列情報とは、基板内での各発光ダイオード素子の実装位置情報、及び実装位置における各発光ダイオード素子のランク情報のことである。なお、配列情報格納部電子部品実装装置の記憶部内以外にも、電子部品実装装置の外部の記憶装置、例えば、電子部品実装装置と接続されたコンピュータ、サーバ、CD、メモリーなどの記憶媒体のことであり、記憶可能なものであれば、どのようなものであってもよい。 In the present invention, the array information is mounting position information of each light emitting diode element in the substrate and rank information of each light emitting diode element at the mounting position. In addition to the arrangement information storage unit in the storage unit of the electronic component mounting apparatus, a storage device external to the electronic component mounting apparatus, for example, a storage medium such as a computer, server, CD, or memory connected to the electronic component mounting apparatus As long as it can be memorized, it may be anything.
1 電子部品実装装置
10 ピックアップ部
11 電子部品保持テーブル
12 電子部品保持テーブルアクチュエータ
13 ピックアップハンマ
14 上円板カム
15 ピックアップモータ
16 突き上げ針
17 下円板カム
18 突き上げモータ
19 カメラ
20 実装部
21 実装基板保持台
22 実装基板保持台アクチュエータ
23 実装ハンマ
24 円板カム
25 実装モータ
26 カメラ
30 移載ヘッド
31 吸着ノズル
32 ヘッドアクチュエータ
40 制御部
41 電子部品情報格納部
42 配列情報格納部
100 電子部品
200 ウェハシート
300 実装基板
Pu ピックアップ位置
Pl 実装位置DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記電子部品保持テーブルにおける前記ウェハシート上の前記電子部品の位置情報と前記電子部品のランク情報からなる電子部品情報を格納する電子部品情報格納部と、
前記ウェハシートから前記電子部品を1または複数個ずつ取り出し、基板へ移送実装する電子部品移送実装部と、
前記基板における前記電子部品の配列情報を格納する配列情報格納部と、
前記電子部品情報と前記配列情報に基づいて前記電子部品を、前記基板における所定の位置へ、複数のランクが混在した状態で実装するように前記電子部品移送実装部を制御する制御部と、
前記基板への実装において、実装された前記電子部品を検査する検査手段を備え、
前記制御部が前記複数のランクのうち一のランク毎に前記電子部品を実装するように前記電子部品移送実装部を制御し、
前記検査手段が、前記一のランクの実装終了後に、当該ランクの電子部品を検査することを特徴とする電子部品実装装置。 An electronic component holding table for holding a wafer sheet in which a plurality of electronic components having different ranks are arranged in a wafer shape;
An electronic component information storage unit that stores electronic component information including position information of the electronic component on the wafer sheet and rank information of the electronic component in the electronic component holding table;
An electronic component transfer mounting unit for taking out one or a plurality of the electronic components from the wafer sheet,
An array information storage unit for storing array information of the electronic components on the substrate;
A control unit that controls the electronic component transfer mounting unit to mount the electronic component on a predetermined position on the substrate in a state where a plurality of ranks are mixed based on the electronic component information and the arrangement information ;
In implementation of the said substrate, comprising an inspection means for inspecting the implementation has been the electronic component,
The control unit controls the electronic component transfer mounting unit to mount the electronic component for each rank of the plurality of ranks,
The electronic component mounting apparatus , wherein the inspection unit inspects the electronic component of the rank after the completion of the mounting of the one rank .
前記電子部品保持テーブルにおける前記ウェハシート上の前記電子部品の位置情報と前記電子部品のランク情報からなる電子部品情報を電子部品情報格納部に格納する電子部品情報格納工程と、
基板における前記電子部品の配列情報を配列情報格納部に格納する配列情報格納工程と、
前記電子部品情報と前記配列情報に基づいて前記ウェハシート上の前記電子部品を、1または複数個ずつ取り出し、前記基板における所定の位置へ、複数のランクが混在した状態で移送実装するように制御する制御工程と、
前記基板への実装において、実装された前記電子部品を検査する検査工程とを備え、
前記制御工程において、前記複数のランクのうち一のランク毎に前記電子部品を実装するように制御し、
前記検査工程において、前記一のランクの実装終了後に、当該ランクの電子部品を検査することを特徴とする電子部品実装方法。 A wafer sheet holding step for holding a wafer sheet in which a plurality of electronic components having different ranks are arranged in a wafer shape on an electronic component holding table;
An electronic component information storage step of storing electronic component information including position information of the electronic component on the wafer sheet in the electronic component holding table and rank information of the electronic component in an electronic component information storage unit;
An array information storage step of storing array information of the electronic components on the substrate in an array information storage unit;
Based on the electronic component information and the arrangement information, the electronic components on the wafer sheet are taken out one or more at a time, and are controlled to be transported and mounted in a state where a plurality of ranks are mixed in a predetermined position on the substrate. A control process ,
The mounting to the substrate, and a test step of testing the implementation has been the electronic component,
In the control step, the electronic component is controlled to be mounted for each rank of the plurality of ranks,
In the inspection step, the electronic component mounting method is characterized by inspecting the electronic component of the rank after completion of the mounting of the one rank .
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