JPWO2012073286A1

JPWO2012073286A1 - 電子部品分類装置

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Publication number: JPWO2012073286A1
Application number: JP2012546574A
Authority: JP
Inventors: 高之増田
Original assignee: Ueno Seiki Co Ltd
Current assignee: Ueno Seiki Co Ltd
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2014-05-19
Anticipated expiration: 2030-11-30
Also published as: WO2012073286A1; JP5540193B2

Abstract

複数の搬送手段を用いて電子部品の搬送量を増大させ、動作精度を維持しつつ、分類処理の大幅な高速化を図った電子部品分類装置を提供する。ウェハシート（２）から再配列プレート（１０）までＬＥＤチップ（１）を搬送する搬送手段として、旋回アーム（５１〜５３）が３台配置されている。各旋回アーム（５１〜５３）の先端には、ＬＥＤチップ（１）を吸着する吸着ノズル（４）が取り付けられている。３台の旋回アーム（５１〜５３）によりＬＥＤチップ（１）を再配列プレート（１０）に順次搬送することで、ＬＥＤチップ（１）の搬送量を３倍に増やすことができる。

Description

本発明は、ＬＥＤチップなどの電子部品を分類する電子部品分類装置に係り、特に、分類処理の高速化を図った電子部品分類装置に関するものである。

一般に、ＬＥＤチップなどの電子部品は、ウェハシート上に複数のチップが配列されて製造されている。ただし、ウェハシート上のチップは、輝度などの特性にばらつきがあり、異なる製品ランクが分布された状態にある。そのため、ウェハシート上のチップの品質を判定し、分類する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。

ここで、電子部品分類装置の従来例について、図８〜図９を用いて具体的に説明する。図８は一般的なウェハシート上のＬＥＤチップのランク分布状態を示す図（部分拡大図を含む）、図９は従来の電子部品分類装置の構成を示す平面図である。

図８に示すように、ウェハシート２には、特性の異なる複数のＬＥＤチップ１（部分拡大図に示す）が、未分類の状態で円形状に配列されている。図８では、同一のパターン（白抜き部分も含めて）で囲まれたエリアごとに同一ランクのＬＥＤチップが複数並んでいる。図８においては、製品ランクがランク１２、１７、２０、２１であるＬＥＤチップ１が、分布された状態を示している。各エリアには若干のＮＧチップも散在している。このようにウェハシート２上のＬＥＤチップ１のランク分布状態は一様ではない。なお、ウェハシート２上の全てのＬＥＤチップ１に関しては、波長検査などに基づいて、各チップの配列情報が事前にＭＡＰデータ化されている。

続いて、電子部品分類装置の概要について、図９を用いて説明する。図９に示すように、電子部品分類装置には、ウェハシート２を保持するウェハ保持ステージ３が、Ｘ軸、Ｙ軸、θ軸の３方向に移動自在に設けられている。ウェハ保持ステージ３にはウェハ駆動機構（図示せず）が付設されている。ウェハ駆動機構は、ウェハ保持ステージ３上のウェハシート２をＸ軸、Ｙ軸、θ軸の３方向に移動させる機構である。電子部品分類装置では、このウェハ駆動機構によりウェハ保持ステージ３上のウェハシート２を移動させ、ウェハシート２上のピックアップ対象となるＬＥＤチップ１を、所望の姿勢で、予め決められたピックアップポイントＡに位置させる。

また、ウェハ保持ステージ３に隣接して、Ｘ軸及びＹ軸方向に移動可能な再配列ステージ６が配置されている。再配列ステージ６にはＢＩＮプレートなどからなる再配列プレート１０が載置されている。再配列プレート１０は、表面の粘着性シートに同一ランクのＬＥＤチップ１を矩形状等に整列させるものである。

再配列ステージ６には再配列プレート駆動機構（図示せず）が付設されている。再配列プレート駆動機構は、再配列ステージ６をＸ軸及びＹ軸方向に移動させる機構である。電子部品分類装置では、この再配列プレート駆動機構により再配列プレート１０をピッチ移動させ、再配列プレート１０の貼り付け対象スペースを、予め決められた貼り付けポイントＢに位置させている。

ウェハ保持ステージ３及び再配列ステージ６の間には、ＬＥＤチップ１の搬送手段として、先端部に吸着ノズル４を有する旋回アーム５が上下動自在に設けられている。旋回アーム５は、吸着ノズル４がピックアップポイントＡ及び貼り付けポイントＢの上方に達するように往復旋回動作を行い、且つ各ポイントＡ、Ｂにて旋回動作を停止するようになっている。

吸着ノズル４は、旋回アーム５の上下動によりピックアップポイントＡ及び貼り付けポイントＢにおいて昇降動作を行う。吸着ノズル４は、図示しない真空発生装置の空気圧回路と連通しており、負圧の発生によってＬＥＤチップ１を吸着し、真空破壊により吸着力を解除して電子部品を離脱させる。このような吸着ノズル４はピックアップポイントＡに下降してＬＥＤチップ１を一つずつ吸着し、ピックアップポイントＡから上昇する。

吸着ノズル４が上昇位置の維持したまま、旋回アーム５が旋回して吸着ノズル４が貼り付けポイントＢの上方に達すると、旋回アーム５は停止して、吸着ノズル４は貼り付けポイントＢ上に下降する。この間、吸着ノズル４はＬＥＤチップ１の吸着を維持する。貼り付けポイントＢに下降した吸着ノズル４は、吸着力の解除によって再配列プレート１０上にＬＥＤチップ１を貼り付ける。

特開２００９−１０３０３号公報

ところで、電子部品分類装置の分野では、電子部品の生産効率を向上させるべく、分類処理の高速化が強く要請されている。この要請に応えるためには、電子部品分類装置にて実施される動作、つまり電子部品のピックアップ動作や搬送動作、さらには貼り付け動作について、それぞれスピードアップを図ることが考えられる。

しかしながら、単純に各動作の速度を高めると、動作精度の低下を招くおそれがある。動作精度が低下した場合、ＬＥＤチップ１のピックアップミスや貼り付けミス、あるいはＬＥＤチップ１や再配列プレート１０などへのダメージといった不具合を誘発し易い。したがって、各動作のスピードアップには限界があった。

また、上述したようにウェハシート２上のＬＥＤチップ１の分布状態は一様ではない。そのため、ＬＥＤチップ１をピックアップポイントＡに位置させるためのウェハシート２の移動量（ウェハ保持ステージ３のＸＹθ方向の移動量）は、ＬＥＤチップ１ごとに異なる。すなわち、ウェハシート２の移動に要する時間は、ウェハシート２上のＬＥＤチップ１の分布状態に左右される。このため、上記動作の高速化が必ずしも、電子部品に対する分類処理の高速化に繋がる訳ではなかった。

本発明は、上記の課題を解消するために提案されたものであり、複数の搬送手段を用いて電子部品の搬送量を増大させ、動作精度を維持しつつ、分類処理の大幅な高速化を図った電子部品分類装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、未分類状態の電子部品が複数配列されたウェハシート上から、所定の分類情報に基づいて前記電子部品をピックアップし、ピックアップした前記電子部品を再配列プレート上に貼り付ける電子部品分類装置において、次のような特徴を有している。

すなわち、本発明は、前記電子部品を前記ウェハシートから前記再配列プレートまで搬送する搬送手段を複数配置し、複数の前記搬送手段によって前記電子部品を順次搬送するように構成したことを特徴とするものである。

本発明の他の態様として、前記搬送手段は、電子部品の搬送途中における再配列プレートの直前にて、搬送動作を一旦停止し、別の前記搬送手段が前記再配列プレートから退避した直後に停止した搬送動作を再開するように構成しても良い。

また、前記搬送手段による前記電子部品の搬送途中で電子部品の有無を含めてその姿勢情報を取得するセンサーやカメラ等のセンシング手段と、前記電子部品を前記再配列プレートに貼り付ける際に前記再配列プレートを所望の位置に移動させる再配列プレート駆動手段とを備え、前記再配列プレート駆動手段は、前記センシング手段から得た情報に基づいて前記再配列プレートを所望の位置に移動させるように構成しても良い。

また、前記ウェハシートを別のウェハシートに交換するウェハシート交換手段を複数設け、前記ウェハ交換手段は、他のウェハ交換手段とはタイミングをずらしてウェハシートの交換作業を行うように構成しても良い。

さらに、前記ウェハシートを保持するウェハ保持手段を複数備え、前記ウェハシート交換手段は、複数の前記ウェハ保持手段に対して前記ウェハシートの交換作業を行うように構成しても良い。

また、再配列プレートを交換させる再配列プレート交換手段と、前記再配列プレート交換手段の交換した再配列プレートのうち前記電子部品の再配列作業の終了した再配列プレートを回収する再配列プレート回収手段とを設けるようにしても良い。

さらには、前記ウェハシート上の前記電子部品に関して、その配列情報を予めデータ化しておき、前記ウェハシートを所定の方向に移動させるウェハ駆動機構が付設されたウェハ保持手段が複数設けられ、前記ウェハ保持手段に近接して前記ウェハシート上の前記電子部品の画像を撮り込む画像処理機構が設置され、前記ウェハ駆動機構の動作が停止して前記ウェハ保持手段の稼働が停止状態にある時、前記画像処理機構は、前記ウェハシート上の前記電子部品の配列情報を撮り込み、撮り込んだ前記電子部品の配列情報と、予めデータ化しておいた既知の配列情報とを比較して、前記ウェハ保持手段の稼働停止時に、実際の前記電子部品の配列状態を把握するように構成してもよい。

また、前記ウェハ保持手段が複数設けられ、少なくとも１台の前記ウェハ保持手段の稼働が停止状態にあって前記画像処理機構が前記ウェハシート上の前記電子部品の配列情報を撮り込んで実際の前記電子部品の配列状態を把握する時、少なくとも他の一台の前記ウェハ保持手段は、稼働を継続するように構成してもよい。

本発明によれば、複数の搬送手段にて電子部品を搬送することにより、動作速度を抑えつつ電子部品の搬送量を増やすことが可能であり、優れた動作精度の確保と分類処理の高速化を実現することができ、信頼性及び生産性に優れた電子部品分類装置を提供することができる。

本発明に係る代表的な実施形態の構成を示す平面図。本実施形態におけるウェハ保持ステージの側面図。本実施形態における再配列プレート交換機構の側面図。本実施形態の動作の説明図。本実施形態における旋回アームの動作順序を示す説明図。本実施形態における再配列プレート交換機構の動作順序を示す平面図。本発明に係る他の実施形態の構成を示す平面図。一般的なウェハシート上の保従来の電子部品分類装置のＬＥＤチップの分布状態を示す図（部分拡大図を含む）。従来の電子部品分類装置の構成を示す平面図。

以下、本発明に係る電子部品分類装置の実施形態の一例について、図面を参照して具体的に説明する。なお、下記の代表的な実施形態は、図９に示した従来例と同様、ウェハシート２上にある未分類状態のＬＥＤチップ１をピックアップし、搬送して、再配列プレート１０に貼り付けて再配列させる装置である。

そのため、図９の従来例と同一の部材に関しては、同一符号を付して説明は省略する。また、ウェハシート２上の全てのＬＥＤチップ１に関しては、波長検査などに基づくＬＥＤチップ１の配列情報が事前にＭＡＰデータ化されている点も、従来例と同様である。さらに、下記の実施形態では、ＬＥＤチップ１の分類装置を示しているが、分類対象となる電子部品はこれに限定されるものではない。

（代表的な実施形態）
（１）構成
［全体の配置］
本実施形態の全体構成は次の通りである。すなわち、図１に示すように、ウェハ収納カセット１１、１２が２台、ウェハ保持ステージ３１〜３３、旋回アーム５１〜５３、センシング機構９１〜９３が各３台、再配列ステージ６が１台配置され、さらに、再配列プレート交換機構１４と、再配列プレート回収カセット１５が設けられている。

本実施形態では、ウェハシート２から再配列プレート１０までＬＥＤチップ１を搬送する搬送手段として、３台の旋回アーム５１〜５３が配置された点が構成上の特徴である。旋回アーム５１〜５３は、各アームの旋回軸が直角三角形の頂点に位置し、その旋回軌道が互いに重なることの無いように配置されている。

ウェハ保持ステージ３１〜３３は、各旋回アーム５１〜５３に隣接して配置されている。より詳しくは、図１に示すごとく、ウェハ保持ステージ３１は旋回アーム５１の左側に配置され、ウェハ保持ステージ３２は旋回アーム５２の図１での上側に配置され、さらにウェハ保持ステージ３３は旋回アーム５３の右側に配置されている。

ウェハ収納カセット１１は、ウェハ保持ステージ３１の図１中の左側に配置される。ウェハ収納カセット１２は、ウェハ保持ステージ３２の右側もしくはウェハ保持ステージ３３の右側に位置するように移動自在に配置されている。

再配列ステージ６は、旋回アーム５１、５３に挟まれ、且つ旋回アーム５２と向かい合う位置に配置されている。再配列ステージ６は再配列プレート交換機構１４に組み込まれている。さらに、再配列プレート回収カセット１５は、再配列ステージ６が本実施形態の中心として、再配列プレート交換機構部１４の外側寄り（図１での左下）に配置されている。

続いて、本実施形態の各構成要素について説明する。
［ウェハ収納カセット］
ウェハ収納カセット１１、１２は、複数のウェハシート２を多段に収納するする部分である。

ウェハ収納カセット１１は、新たなウェハシート２をウェハ保持ステージ３１に供給すると共に、ＬＥＤチップ１のピックアップを終えたウェハシート２をウェハ保持ステージ３１から回収するように構成されている。また、ウェハ収納カセット１２は、ウェハ保持ステージ３２の右側もしくはウェハ保持ステージ３３の右側に位置するように移動して、新たなウェハシート２をウェハ保持ステージ３２あるいは３３に供給すると共に、ＬＥＤチップ１のピックアップを終えたウェハシート２をウェハ保持ステージ３２、３３から回収するように構成されている。

つまり、ウェハ収納カセット１１、１２はウェハシート２の交換を行う請求項で言うところのウェハシート交換手段となっている。本実施形態では、２台のウェハ収納カセット１１、１２を設けており、一方のウェハ収納カセット１１は、他方のウェハ収納カセット１２とはタイミングをずらしてウェハシート２の交換作業を行うように設定されている。

［ウェハ保持ステージ］
図２に示すように、ウェハ保持ステージ３１（３２、３３）は、ウェハシート２を水平に保持する部分であって、ウェハシート２をＸ軸、Ｙ軸、θ軸の３方向に移動させるウェハ駆動機構７１（７２、７３）が付設されている。ウェハ駆動機構７１（７２、７３）は、ウェハ保持ステージ３１（３２、３３）上のウェハシート２をＸ軸、Ｙ軸、θ軸の３方向に移動させる。

本実施形態では、ウェハ駆動機構７１〜７３によるウェハシート２の移動により、ウェハシート２上のピックアップ対象となるＬＥＤチップ１を、予め決められたピックアップポイントＡ１〜Ａ３（それぞれウェハ保持ステージ３１〜３３上）に位置させている。さらに、図２に示すように、ウェハ保持ステージ３１〜３３の上方には、ピックアップ側の画像処理機構８１〜８３が設置されている。画像処理機構８１〜８３の役割については、後段の動作の部分で述べる。

［旋回アーム］
図２に示すように、旋回アーム５１（５２、５３）は、先端部に吸着ノズル４及びノズル駆動機構４１が取り付けられている。旋回アーム５１（５２、５３）は、吸着ノズル４がピックアップポイントＡ１〜Ａ３及び貼り付けポイントＢの上方に達するように往復旋回し、且つ各ポイントＡ１〜Ａ３、Ｂにて旋回動作を停止するようになっている。

また、旋回アーム５１〜５３はいずれも、旋回途中で、一旦停止するように構成されている。一旦停止する位置を含めて旋回アーム５１〜５３の動作タイミングに関しては後段で説明する。

［センシング機構］
図１に示すように、センシング機構９１〜９３は、旋回アーム５１〜５３が一旦停止する位置で且つ吸着ノズル４の下方に配置されている。すなわち、センシング機構９１〜９３は、旋回アーム５１〜５３の旋回軌道上であって、再配列ステージ６に近接して配置されている。

また、センシング機構９１〜９３は、吸着ノズル４に吸着されたＬＥＤチップ１の画像を撮り込み、ＬＥＤチップ１の有無を含めてＬＥＤチップ１の姿勢情報を取得するように構成されている。センシング機構９１〜９３は取得したＬＥＤチップ１の姿勢情報を再配列プレート駆動機構６１（後述）に送るようになっている。

［再配列ステージ］
図３に示すように、再配列ステージ６は、再配列ステージ６をＸ軸及びＹ軸方向に移動自在な可動ステージであって、再配列プレート駆動機構６１が付設されている。本実施形態では、再配列プレート駆動機構６１により再配列ステージ６をピッチ移動させ、再配列プレート１０の貼り付け対象スペースを、予め決められた貼り付けポイントＢに位置させるようになっている。

再配列プレート駆動機構６１は再配列ステージ６をピッチ移動させる際、センシング機構９１〜９３から送られたＬＥＤチップ１の姿勢情報を反映するようになっている。さらに、図３に示すように、再配列ステージ６上方にはプレース側の画像処理機構６２が設置されている。画像処理機構６２の役割については、後段の動作の部分で述べる。

［再配列プレート交換機構］
図１、図３に示す再配列プレート交換機構１４は、２つの再配列ステージ６を切り替えるために、再配列ステージ６をＸ軸及びＹ軸方向に独立して移動させる機構である。再配列プレート交換機構１４において、再配列ステージ６のＸ軸及びＹ軸方向の移動は、ピッチ移動といった小さな移動ではなく、図６に示すような大きな移動ストロークを取る。なお、図６では図中上方が前進方向、下方が後退方向とする。

［再配列プレート回収カセット］
図１に示すように、再配列プレート回収カセット１５は、再配列プレート交換機構１４とは独立して、その後方に配置されている。再配列プレート回収カセット１５は、再配列プレート交換機構１４からＬＥＤチップ１の貼り付けが完了した再配列プレート１０を回収するものである。

（２）動作
以上のような構成を有する本実施形態の動作について、図１、図４〜図６を参照して説明する。図４は本実施形態の動作の説明図、図５は旋回アーム５１〜５３の動作順序を示す説明図、図６は再配列プレート交換機構１４の動作順序を示す平面図である。

なお、図４では、本実施形態の動作をブロック図にて示すと共に、３台の旋回アーム５１〜５３の旋回動作のタイミングのずれを示す説明図を示している。また、図４中の丸数字の１〜３は、ピックアップ又は貼り付け対象となる一番目〜三番目のＬＥＤチップ１を示している。

［ウェハシート及び再配列プレートの供給］
図４に示すように、まず、ウェハ収納カセット１１、１２からウェハシート２をウェハ保持ステージ３１〜３３に供給し、再配列プレート１０を再配列ステージ６に供給し、載置しておく。この時、旋回アーム５１〜５３は、吸着ノズル４がピックアップポイントＡ１〜Ａ３上方に位置した位置で待機している。

［ウェハシートの初期位置決め］
続いて、ウェハ保持ステージ３１〜３３では、ウェハシート２の初期位置決めを行う。ウェハシート２の初期位置決めは、ピックアップ側の画像処理機構８１〜８３が、ウェハシート２上のＬＥＤチップ１の画像の撮り込み、撮り込んだＬＥＤチップ１の画像を基準にして平行（θ）を出し、ウェハ駆動機構７１〜７３が前記θの角度分だけウェハ保持ステージ３１〜３３を振ることで実施する。

また、画像処理機構８１〜８３では、ＬＥＤチップ１の画像の撮り込みや、平行（θ）出しに加えて、ＬＥＤチップ１のランクに関するМＡＰの作成、ウェハ保持ステージ３１〜３３のピッチ移動時のアライメント、ウェハシート２のバーコード読み取りなどを行う。なお、画像処理機構８１〜８３によるＬＥＤチップ１のランクに関するМＡＰ作成に関しては、ウェハМＡＰのズレ防止処理に寄与することができる。

すなわち、ＬＥＤチップ１のランクに関する配列情報は通常、分類МＡＰデータとして既知なので、この既知の配列情報と、画像処理機構８１〜８３の作成したМＡＰとを照合する。これにより、実際のＬＥＤチップ１のランク別の配列状態と、ランクデータとを一致させ、実際のＬＥＤチップ１の配列状態に対するウェハМＡＰのズレを防ぐことができる。上記のウェハМＡＰのズレ防止処理は、本実施形態の起動時、または、ウェハ駆動機構７１〜７３により稼働するウェハ保持ステージ３１〜３３のいずれか１つが停止している時に（他の２つは稼働させつつ）、実行するようになっている。

［吸着ノズルのピックアップ動作及び旋回アームの旋回動作（往路）］
上記の状態から、旋回アーム５１〜５３の吸着ノズル４がピックアップ動作を開始する。なお、下記の各動作の所要時間は一例であって、その設定は各部の動作速度を変更すれば、それに伴って適宜決定される。

また、以下の説明では、吸着ノズル４のピックアップ動作を順次ずらして始める例を示しているが、他の態様も可能である。例えば、本実施形態の動作スタート時において、旋回アーム５１〜５３の各吸着ノズル４が同時にピックアップ動作を実施し、旋回アーム５１〜５３の旋回動作（往路）途中の一旦停止時間を調整するようにしても良い。

まず、ノズル駆動機構４１の駆動力を受けて旋回アーム５１先端の吸着ノズル４がピックアップポイントＡ１まで下降し、ＬＥＤチップ１を吸着した後、吸着ノズル４がピックアップポイントＡ１から上昇する。このようなピックアップ動作が終わった後、旋回アーム５１が旋回動作（往路）を開始する。

旋回アーム５１の旋回動作を開始してから２５ｍｓ経過した後、ノズル駆動機構４１の駆動力を受けて旋回アーム５２先端の吸着ノズル４がピックアップポイントＡ２まで下降する。そして、吸着ノズル４はＬＥＤチップ１を吸着してピックアップポイントＡ２から上昇して、旋回アーム５２が旋回動作（往路）を開始する。

さらに、旋回アーム５２の旋回動作を開始してから２５ｍｓ経過した後、ノズル駆動機構４１の駆動力を受けて、旋回アーム５３の吸着ノズル４がピックアップポイントＡ３まで下降し、ＬＥＤチップ１を吸着する。その後、吸着ノズル４はピックアップポイントＡ３から上昇して、旋回アーム５３が旋回を開始する。なお、吸着ノズル４の昇降動作を含めて、ピックアップ動作の所要時間は７５ｍｓとする。

このように、吸着ノズル４によるピックアップ動作の開始タイミングをずらして、３本の旋回アーム５１〜５３が順次旋回動作を行う。旋回アーム５１〜５３はいずれも、旋回途中で、一旦停止する。一旦停止を含めて、本実施形態における旋回アーム５１〜５３の動作順序は、図５の（Ａ）〜（Ｃ）に示すようになっている。

図５の（Ａ）に示すように、旋回アーム５１が一旦停止位置Ｘ２から旋回動作完了位置Ｘ３に向かって旋回する時、旋回アーム５２は旋回動作開始位置Ｙ１から一旦停止位置Ｙ２まで旋回し、旋回アーム５３は旋回動作完了位置Ｚ３から旋回動作開始位置Ｚ１に戻る。

また、旋回アーム５１が旋回動作完了位置Ｘ３から旋回動作開始位置Ｘ１に戻る時は、旋回アーム５２は一旦停止位置Ｙ２から旋回動作完了位置Ｙ３に旋回し、旋回アーム５３は旋回動作開始位置Ｚ１から一旦停止位置Ｚ２に旋回する（図５の（Ｂ）参照）。

さらに、旋回アーム５１が旋回動作開始位置Ｘ１から一旦停止位置Ｘ２に旋回する時、旋回アーム５２は旋回動作完了位置Ｙ３から旋回動作開始位置Ｙ１に戻り、旋回アーム５３は一旦停止位置Ｚ２から旋回動作完了位置Ｚ３に旋回に旋回する（図５の（Ｃ）参照）。

なお、各旋回アーム５１〜５３における旋回動作開始位置Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１では、各旋回アーム５１〜５３の吸着ノズル４はピックアップポイントＡ１〜Ａ３の上方に位置しており、各旋回アーム５１〜５３における旋回動作完了位置Ｘ３、Ｙ３、Ｚ３は、各旋回アーム５１〜５３の吸着ノズル４が貼り付けポイントＢの上方に位置している。また、各旋回アーム５１〜５３における一旦停止位置Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２には、各旋回アーム５１〜５３の吸着ノズル４下方にセンシング機構９１〜９３を配置している。

［センシング機構による画像処理］
ところで、旋回アーム５１〜５３の旋回動作が停止しているので、吸着ノズル４下方のセンシング機構９１〜９３は、停止中の吸着ノズル４に吸着されたＬＥＤチップ１の画像を容易に撮り込むことができる。

したがって、センシング機構９１〜９３は、ＬＥＤチップ１の有無及びＬＥＤチップ１の姿勢情報を確実に取得する。センシング機構９１〜９３は取得したＬＥＤチップ１の姿勢情報を再配列プレート駆動機構６１に送り、再配列プレート駆動機構６１はＬＥＤチップ１の姿勢情報を反映させつつ、再配列ステージ６をピッチ移動させる。尚、センシングの手段としては、カメラによる画像処理の他に各種センサーを使用することができる。

上記のセンシング終了後、旋回アーム５１〜５３は旋回動作を再開して、吸着ノズル４が貼り付けポイントＢの上方に達した時点で停止する。旋回アーム５１〜５３の旋回動作（往路）の所要時間は、一旦停止の時間を含めて１１０ｍｓとする。

［吸着ノズルの貼り付け動作及び旋回アームの旋回動作（復路）］
続いて、ノズル駆動機構４１により、吸着ノズル４が貼り付けポイントＢまで下降し、ＬＥＤチップ１の吸着を解除することにより、再配列プレート１０の貼り付け対象スペースにＬＥＤチップ１を貼り付ける。その後、吸着ノズル４はノズル駆動機構４１により貼り付けポイントＢから上昇する。

このようなＬＥＤチップ１の貼り付け動作の所要時間は、吸着ノズル４の下降から上昇までで４０ｍｓとする。そして、旋回アーム５１〜５３は旋回動作（復路）を開始して、吸着ノズル４がピックアップポイントＡ１〜Ａ３上方に位置に達した時点で、旋回動作（復路）を完了する。

なお、吸着ノズル４が貼り付けポイントＢの上方に達した時点では、プレース側の画像処理機構６２が、次のような画像処理を実施する。すなわち、ＬＥＤチップ１を貼り付ける前の再配列プレート１０の状態チェック（より具体的には、異物の有無の確認や、既にＬＥＤチップ１が貼り付けられていないかという確認）を行っている。さらに、画像処理機構６２は、貼り付け後のＬＥＤチップ１のチェック（ＬＥＤチップ１の有無や姿勢の確認、隣接するＬＥＤチップ１との距離の確認）なども行う。

［貼り付け動作の開始タイミングのずれ］
吸着ノズル４がＬＥＤチップ１に対するピックアップ動作を開始してから、旋回アーム５１〜５３の旋回動作における所要時間に関してまとめると、最初に旋回動作を始める旋回アーム５１において、吸着ノズル４がピックアップ動作を開始してから、貼り付け動作を終えるまでには、２２５ｍｓかかる（７５ｍｓ＋１１０ｍｓ＋４０ｍｓ）。

次に旋回動作を始める旋回アーム５２では、２５ｍｓ遅れて吸着ノズル４がピックアップ動作を開始する。つまり、旋回アーム５１における吸着ノズル４のピックアップ動作開始を起点とすると、旋回アーム５２の旋回動作（往路）の完了、すなわちＬＥＤチップ１の貼り付け動作の開始までには、２８５ｍｓかかることになる（７５ｍｓ＋２５ｍｓ＋７５ｍｓ＋１１０ｍｓ）。

したがって、先に旋回する旋回アーム５１の吸着ノズル４が貼り付け動作を終えてから、二番目に旋回する旋回アーム５２の吸着ノズル４が貼り付け動作を始めるまでには２８５ｍｓ−２２５ｍｓ＝６０ｍｓ経過している。このため、旋回アーム５１、５２は高速で旋回動作を実施しているにせよ、万が一にも、再配列プレート１０付近で旋回アーム５１と旋回アーム５２が衝突する心配はない。同様のことが、旋回アーム５２と旋回アーム５３、旋回アーム５３と旋回アーム５１に関しても言える。

［再配列プレートの交換］
１枚の再配列プレート１０において、ＬＥＤチップ１の貼り付け処理が済むと、再配列プレート交換機構１４が２つの再配列ステージ６を切り替える。なお、図６では図中上方が前進方向、下方が後退方向となる。

まず図６の（ａ）に示すように、ＬＥＤチップ１の貼り付け処理が済んだ再配列プレート１０（以下、図６では再配列済みプレート１０Ａとする）は、再配列位置１４ａにある。

また、これからＬＥＤチップ１の貼り付け処理を行う再配列プレート１０（以下、図６では新プレート１０Ｂとする）は前記再配列位置１４ａ後方の回収位置１４ｂにある。この状態から、再配列済みプレート１０Ａは図６中の右方向に移動し、新プレート１０Ｂは図６中の左方向に移動する（図６の（ｂ）に図示）。

続いて、再配列済みプレート１０Ａは後退し、新プレート１０Ｂは前進する（図６の（ｃ）に図示）。最後に、再配列済みプレート１０Ａは図６中の左方向に移動して回収位置１４ｂに達し、新プレート１０Ｂは図６中の右方向に移動して再配列位置１４ａに達する（図６の（ｄ）に図示）。

［再配列プレートの回収］
再配列済みプレート１０Ａが回収位置１４ｂにある時、再配列プレート回収カセット１５がこれを回収する。再配列プレート回収カセット１５は再配列プレート交換機構１４とは独立して設けられているので、旋回アーム５１〜５３の旋回動作や、吸着ノズル４による貼り付け動作とは無関係に、再配列済みプレート１０Ａを確実に回収可能である。

［ウェハシートの回収］
一方、１枚のウェハシート２において、ＬＥＤチップ１のピックアップが完了すると、ウェハ収納カセット１１、１２はウェハ保持ステージ３１〜３３からウェハシート２を回収して、新しいウェハシート２をウェハ保持ステージ３１〜３３へ供給する。

（３）作用効果
以上のような本実施形態によれば、３台の旋回アーム５１〜５３によりＬＥＤチップ１を順次搬送することで、ＬＥＤチップ１の搬送量を３倍に増やすことができる。

しかも、吸着ノズル４によるピックアップ動作や貼り付け列動作、旋回アーム５１〜５３の旋回動作の速度を速める必要がないので、ＬＥＤチップ１のピックアップミスや貼り付けミスを回避することができる。さらにはＬＥＤチップ１及び再配列プレート１０へのダメージも無い。したがって、安定した動作精度を発揮することができ、信頼性の向上に寄与することができる。

また、本実施形態では、動作のスピードアップを意図しておらず、各動作速度を高める必要がないので、ピックアップ動作に要する時間にゆとりがある。したがって、ウェハ保持ステージ３１〜３３において、ウェハ駆動機構７１〜７３によるウェハシート２の移動時間を十分に長く設定することが可能となる。

その結果、ウェハシート２上に配列されたＬＥＤチップ１の分布状態により、ウェハ駆動機構７１（７２、７３）によるウェハシート２の移動時間が変動しても、その影響は、３台の旋回アーム５１〜５３が順次旋回動作を実施する間に吸収することができる。つまり、ＬＥＤチップ１の分類処理に際して、ウェハシート２上のＬＥＤチップ１の分布状態による影響を受け難くするといった効果がある。

また、本実施形態においては、センシング機構９１〜９３の取得したＬＥＤチップ１の姿勢情報に基づいて、再配列プレート駆動機構６１が再配列プレート６を移動させている。すなわち、搬送途中のＬＥＤチップ１の姿勢情報をＬＥＤチップ１の再配列に反映させることができ、貼り付け動作の精度向上を図ることができる。

しかも本実施形態では、１台のウェハ収納カセット１２を移動させながら、２台のウェハ保持ステージ３２、３３に対してウェハシート２を供給し、もう１台のウェハ収納カセット１１がウェハ保持ステージ３１へウェハシート２を供給している。すなわち、３台のウェハ保持ステージ３１〜３３に対し２台のウェハ収納カセット１１、１２にてウェハシート２の交換を行っている。このため、ウェハ収納カセットを３台設けた場合と比べて、装置の占有スペースを縮小することができる。

さらに、本実施形態においては、ウェハ駆動機構７１〜７３によるウェハ保持ステージ３１〜３３の稼働が停止している時に、画像処理機構８１〜８３によってＬＥＤチップ１の画像を撮り込み、МＡＰデータを作成することが可能である。このため、ウェハ保持ステージ３１〜３３の稼働中に（しかも残りの２つのウェハ保持ステージ３１〜３３は稼働させながら）、既知の分類МＡＰデータと、画像処理機構８１〜８３の作成したМＡＰとの照合によるウェハМＡＰのズレ防止処理を実行可能である。これにより、分類処理の効率化が一層向上する。

また、ウェハ収納カセット１２はウェハ保持ステージ３２あるいは３３へのウェハシート２の供給タイミングを択一的に実施するので、３台のウェハ保持ステージ３１〜３３に対するウェハシート２の交換を、同時に行うといった状況に陥ることがない。このため、全ての旋回アーム５１〜５３が同時に動作を停止することがなく、少なくとも１台の旋回アーム５１〜５３は動作を継続することができ、分類処理の高速化に寄与することができる。

さらに、本実施形態では、再配列プレート回収カセット１５による再配列済みプレート１０Ａの回収と同時に、新プレート１０Ｂに対するＬＥＤチップ１の貼り付け動作や、旋回アーム５１〜５３の旋回動作を実施可能である。これにより、作業効率を高めることができ、分類処理の更なる高速化が実現する。

（４）他の実施形態
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、各部材の構成や配置箇所、配置数などは適宜選択可能であり、例えば、図７に示すように、上記実施形態において、ウェハ保持ステージ３１〜３３に対応してウェハ収納カセット１１〜１３が３台あってもよい。また、旋回アーム５１〜５３の長さをそれぞれ変えることで、レイアウトの自由度を高めることが可能である。さらに、電子部品の搬送手段としては、上記のような旋回アーム５１〜５３に限らず、電子部品を直線的に搬送する方式であってもよく、搬送距離も適宜変更可能である。

また、旋回アーム５１〜５３の旋回途中の停止位置を再配列プレート１０のごく直前に設定して、復路の旋回動作を行う旋回アーム５１〜５３が再配列プレート１０から退避した直後に、停止していた旋回アーム５１〜５３を再度旋回させるようにしても良い。あるいは、旋回アーム５１〜５３は停止と再起動を行うのではなく、次のように旋回速度を調整することも可能である。すなわち、再配列プレート１０の直前で旋回アーム５１〜５３を徐行させるように調整したり、または旋回アーム５１〜５３の旋回速度を抑え気味に設定しておき、再配列プレート１０の直前に旋回速度を加速するように調整することもできる。

これらの実施形態によれば、旋回アーム５１〜５３による旋回動作（往路）の最終段階で、吸着ノズル４に吸着されたＬＥＤチップ１は、再配列プレート１０の直前から再配列プレート１０までの短い距離を迅速に移動可能である。したがって、再配列プレート１０に対するＬＥＤチップ１の貼り付け動作を連続的に実施可能であり、時間的なロスがなく、作業効率の向上が図れる。

１…ＬＥＤチップ
２…ウェハシート
３、３１〜３３…ウェハ保持ステージ
４…吸着ノズル
４１…ノズル駆動機構
５、５１〜５３…旋回アーム
６…再配列ステージ
６１…再配列プレート駆動機構
６２…画像処理機構（プレース側）
７１〜７３…ウェハ駆動機構
８１〜８３…画像処理機構（ピックアップ側）
９１〜９３…センシング機構
１０…再配列プレート
１０Ａ…再配列済みプレート
１０Ｂ…新プレート
１１、１２…ウェハ収納カセット
１４…再配列プレート交換機構
１５…再配列プレート回収カセット
Ａ、Ａ１〜Ａ３…ピックアップポイント
Ｂ…貼り付けポイント

Claims

未分類状態の電子部品が複数配列されたウェハシート上から、所定の分類情報に基づいて前記電子部品をピックアップし、ピックアップした前記電子部品を再配列プレート上に貼り付ける電子部品分類装置において、
前記電子部品を前記ウェハシートから前記再配列プレートまで搬送する搬送手段を複数配置し、複数の前記搬送手段によって前記電子部品を順次搬送するように構成したことを特徴とする電子部品分類装置。
前記搬送手段は、電子部品の搬送途中における再配列プレートの直前にて、搬送動作を一旦停止し、別の前記搬送手段が前記再配列プレートから退避した直後に停止した搬送動作を再開するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の電子部品分類装置。
前記搬送手段による前記電子部品の搬送途中で電子部品の有無を含めてその姿勢情報を取得するセンシング手段と、
前記電子部品を前記再配列プレートに貼り付ける際に前記再配列プレートを所望の位置に移動させる再配列プレート駆動手段とを備え、
前記再配列プレート駆動手段は、前記センシング手段から得た情報に基づいて前記再配列プレートを所望の位置に移動させるように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品分類装置。
前記ウェハシートを別のウェハシートに交換するウェハシート交換手段を複数設け、
前記ウェハ交換手段は、他のウェハ交換手段とはタイミングをずらしてウェハシートの交換作業を行うように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子部品分類装置。
前記ウェハシートを保持するウェハ保持手段を複数備え、
前記ウェハシート交換手段は、複数の前記ウェハ保持手段に対して前記ウェハシートの交換作業を行うように構成したことを特徴とする請求項４に記載の電子部品分類装置。
再配列プレートを交換させる再配列プレート交換手段と、
前記再配列プレート交換手段の交換した再配列プレートのうち前記電子部品の再配列作業の終了した再配列プレートを回収する再配列プレート回収手段とを設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子部品分類装置。
前記ウェハシート上の前記電子部品に関して、その配列情報を予めデータ化しておき、
前記ウェハシートを所定の方向に移動させるウェハ駆動機構が付設されたウェハ保持手段が設けられ、
前記ウェハ保持手段に近接して前記ウェハシート上の前記電子部品の画像を撮り込む画像処理機構が設置され、
前記ウェハ駆動機構の動作が停止して前記ウェハ保持手段の稼働が停止状態にある時、前記画像処理機構は、前記ウェハシート上の前記電子部品の配列情報を撮り込み、撮り込んだ前記電子部品の配列情報と、予めデータ化しておいた既知の配列情報とを比較して、実際の前記電子部品の配列状態を把握するように構成されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子部品分類装置。
前記ウェハ保持手段が複数設けられ、
少なくとも１台の前記ウェハ保持手段の稼働が停止状態にあって前記画像処理機構が前記ウェハシート上の前記電子部品の配列情報を撮り込んで実際の前記電子部品の配列状態を把握する時、少なくとも他の一台の前記ウェハ保持手段は、稼働を継続するように構成されたことを特徴とする請求項７に記載の電子部品分類装置。