KR20120002409A - 부품 반송 방법, 부품 반송 장치 및 부품 실장 장치 - Google Patents

Abstract

[과제] 베어 칩을 인출하기 위한 헤드 등의 위치결정 정밀도를 고도로 유지한다.
[해결 수단] Y축 방향으로만 이동가능한 웨이퍼 스테이지(20)에 지지된 베어 칩을 이동 카메라(50)에 의해 화상 인식한 후, X축 방향으로만 이동가능한 돌상 헤드(30)에 의해 돌상시키고 이 베어 칩을 웨이퍼 헤드(42a, 42b)에 의해 유지하여 반송한다. 이 동작 전에 웨이퍼 스테이지(20)에 형성된 마크를 이동 카메라(50)에 의해 촬상하는 공정, 이동 카메라(50)를 이동시킬 때의 X축 방향의 기준 좌표를 그 촬상 결과에 의거하여 결정하는 공정, 돌상 헤드(30)에 형성된 마크를 이동 카메라(50)에 의해 촬상하는 공정, 이동 카메라(50)를 이동시킬 때의 Y축 방향의 기준 좌표 및 돌상 헤드(30)를 이동시킬 때의 기준 좌표를 그 촬상 결과에 의거하여 결정하는 공정, 및 웨이퍼 스테이지(20)를 이동시킬 때의 기준 좌표를 상기 양 촬상 결과에 의거하여 결정하는 공정을 실행한다.

Description

부품 반송 방법, 부품 반송 장치 및 부품 실장 장치{COMPONENT TRANSPORTING METHOD, COMPONENT TRANSPORTING APPARATUS, AND COMPONENT MOUNTING APPARATUS}

본 발명은 웨이퍼로부터 베어 칩을 인출하여 반송하는 부품 반송 방법, 부품 반송 장치 및 이 부품 반송 장치를 구비하는 부품 실장 장치에 관한 것이다.

종래부터, 다이싱되어서 웨이퍼 스테이지 상에 고정된 웨이퍼로부터 베어 칩을 인출하고, 이것을 기판 상에 반송하여 바로 장착하는 소위 베어 칩 실장이 가능한 부품 실장 장치가 알려져 있다. 또한, 베어 칩 및 패키지 부품 양방의 부품을 기판에 장착할 수 있도록 한 복합형 부품 실장 장치도 알려져 있다.

이들 부품 실장 장치는 인출 대상이 되는 베어 칩을 웨이퍼의 하방으로부터 돌상(突上)시키는 돌상 장치(돌상 헤드), 및 베어 칩을 흡착하여 반송하기 위한 부품 인출용 헤드를 구비하고 있고, 상기 돌상 장치에 의해 베어 칩을 돌상시키고, 이에 따라 웨이퍼 시트에 점착된 베어 칩을 그 웨이퍼 시트로부터 박리시키면서 부품 인출용 헤드에 의해 흡착시켜 웨이퍼로부터 인출한다. 따라서, 웨이퍼로부터의 베어 칩의 인출을 계속적으로 양호한 정밀도로 행하기 위해서는 부품 인출용 헤드의 구동계의 열 수축 등에 의한 경시적인 이동 오차를 정기적으로 교정함으로써 부품 인출용 헤드 등의 위치결정 정밀도를 확보하는 것이 필요하다. 이 점에 관해서, 예를 들면 특허문헌 1에는 부품 인출용 헤드와 일체로 이동하는 카메라를 구비하여 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 스테이지 상에 형성된 2개의 마크를 이 카메라로 촬상하고, 웨이퍼 스테이지와 부품 인출용 헤드의 상대적인 위치 관계나 이동 오차를 검출하여 제어계의 교정 처리를 행하도록 한 부품 실장 장치가 기재되어 있다.

일본 특허 공개 제2005-277271호 공보

상기 특허문헌 1에 기재된 종래 장치에 의하면 웨이퍼 스테이지(웨이퍼)에 대한 부품 인출용 헤드의 위치결정 정밀도를 양호하게 확보할 수 있다. 그러나, 웨이퍼로부터의 베어 칩의 인출에는 돌상 장치도 중요한 역활을 하므로 웨이퍼 스테이지(웨이퍼)에 대한 돌상 장치의 위치결정 정밀도를 확보하는 것도 중요하지만 이 점에 대해서는 상기 특허문헌 1에는 언급이 없다. 또한, 최근에는 레이아웃 상의 형편이나 작업 효율의 관점에서 가동식 웨이퍼 스테이지를 설치하는 것도 고려되고 있고, 이 경우에는 부품 인출용 헤드, 돌상 장치 및 웨이퍼 스테이지가 개별적으로 이동되므로 이들 상호의 위치결정 정밀도를 확보하는 것이 중요하게 된다. 또한, 이와 같이 부품 인출용 헤드, 돌상 장치 및 웨이퍼 스테이지가 이동되는 경우, 특허문헌 1의 장치에 준하여 이들 부품 인출용 헤드 등의 각각에 카메라를 탑재하고 이들 카메라로 공통의 마크를 화상 인식함으로써 상호의 위치 관계를 파악하는 것이 고려된다. 그러나, 이와 같이 부품 인출용 헤드 등의 복수개의 가동 요소 각각에 카메라를 탑재하는 것은 경제적이지 않다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 웨이퍼로부터 베어 칩을 인출하여 반송하는 부품 반송 장치나 이것을 구비하는 부품 실장 장치에 관한 것이고, 특히, 부품 인출용 헤드, 돌상 장치 및 웨이퍼 스테이지 등이 서로 이동되는 경우에 간소한 구성으로 이들의 위치결정을 양호한 정밀도로 달성하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 다이싱된 웨이퍼를 소정의 작업 위치에 있어서 수평으로 유지하고, 또한 이 웨이퍼의 면과 평행한 Y축 방향으로만 이동가능하게 설치되는 웨이퍼 지지 부재, 이 웨이퍼 지지 부재의 상방 위치에 있어서 Y축 방향으로 일체적으로 이동가능하게 설치되고, 또한 Y축 방향과 직교하는 방향으로서 상기 웨이퍼의 면과 평행한 X축 방향으로 각각 개별적으로 이동가능하게 설치되는 부품 인식 카메라 및 부품 인출용 헤드, 및 상기 작업 위치에 있어서 상기 웨이퍼 지지 부재의 하방 위치에서 X축 방향으로만 이동가능하게 설치되는 부품 돌상용 헤드를 구비한 부품 실장 장치를 사용하여 상기 웨이퍼로부터 베어 칩을 인출하여 소정 위치로 반송하는 방법으로서, 상기 웨이퍼로부터 베어 칩을 인출하여 소정 위치로 반송하는 부품 반송 공정, 및 이 부품 반송 공정에 앞서 이 부품 반송 공정에 있어서 상기 웨이퍼 지지 부재, 부품 돌상용 헤드 및 부품 인식 카메라를 이동시킬 때의 X-Y 좌표 평면 상에서의 기준 위치를 각각 결정하는 기준 좌표 설정 공정을 포함하고, 상기 부품 반송 공정은 상기 웨이퍼 지지 부재를 Y축 방향으로 이동시켜서 인출 대상이 되는 베어 칩을 X축 방향과 평행한 축선 상으로서 상기 부품 돌상용 헤드가 이동되는 경로 상에 배치하고, 또한 상기 부품 인식 카메라를 상기 축선 상으로서 상기 인출 대상이 되는 베어 칩의 상방 위치로 이동시켜서 상기 베어 칩을 촬상하는 부품 촬상 공정, 상기 인출 대상이 되는 베어 칩을 돌상시킬 수 있도록 상기 부품 촬상 공정의 촬상 결과에 의거하여 상기 부품 돌상용 헤드 및 상기 부품 인출용 헤드를 각각 이동시켜서 상기 베어 칩을 상기 부품 돌상용 헤드에 의해 돌상시키는 부품 돌상 공정, 및 상기 부품 돌상용 헤드에 의해 돌상된 베어 칩을 상기 부품 인출용 헤드에 의해 유지하여 소정 위치로 반송하는 부품 인출 반송 공정을 포함하고, 상기 기준 좌표 설정 공정은 상기 웨이퍼 지지 부재에 형성된 마크를 상기 부품 인식 카메라에 의해 촬상하는 제 1 마크 촬상 공정, 상기 부품 인식 카메라를 이동시킬 때의 X축 방향의 기준 좌표를 상기 제 1 마크 촬상 공정의 촬상 결과에 의거하여 결정하는 카메라 좌표(X축) 설정 공정, 상기 부품 돌상용 헤드에 형성된 마크를 상기 부품 인식 카메라에 의해 촬상하는 제 2 마크 촬상 공정, 상기 웨이퍼 지지 부재를 이동시킬 때의 기준 좌표를 상기 제 1, 제 2 마크 촬상 공정의 촬상 결과에 의거하여 결정하는 지지 부재 좌표 설정 공정, 상기 부품 인식 카메라를 이동시킬 때의 Y축 방향의 기준 좌표를 상기 제 2 마크 촬상 공정의 촬상 결과에 의거하여 결정하는 카메라 좌표(Y축) 설정 공정, 및 상기 부품 돌상용 헤드를 이동시킬 때의 기준 좌표를 상기 제 2 마크 촬상 공정의 촬상 결과에 의거하여 결정하는 돌상 헤드 좌표 설정 공정을 포함하는 것이다.

이 방법에서는 웨이퍼 지지 부재 및 부품 돌상용 헤드에 형성된 각 마크를 부품 인식 카메라에 의해 촬상하고, 그 촬상 결과에 의거하여 부품 인식 카메라, 웨이퍼 지지 부재 및 부품 돌상용 헤드의 각 기준 좌표를 결정한다. 즉, 부품 인식 카메라에 의해 웨이퍼 지지 부재의 마크를 촬상, 인식함으로써(제 1 마크 촬상 공정) 부품 인식 카메라와 웨이퍼 지지 부재의 상대적인 위치 관계를 파악할 수 있고, 부품 인식 카메라에 의해 부품 돌상용 헤드의 마크를 촬상, 인식함으로써(제 2 마크 촬상 공정) 부품 인식 카메라와 부품 돌상용 헤드의 상대적인 위치 관계를 파악할 수 있다. 또한, 이들 양 촬상 결과(제 1, 제 2 마크 촬상 공정)로부터 웨이퍼 지지 부재와 부품 돌상용 헤드의 상대적인 위치 관계를 파악할 수 있다. 그 때문에, 상술한 바와 같이 부품 인식 카메라에 의해 웨이퍼 지지 부재 및 부품 돌상용 헤드에 형성된 각 마크를 촬상하고, 그 촬상 결과에 의거하여 상기 부품 인식 카메라의 기준 위치를 결정하는 방법에 의하면, 베어 칩을 화상 인식하기 위한 공통의 부품 인식 카메라를 사용한 간단하고 또한 합리적인 구성으로 상기 부품 인식 카메라, 웨이퍼 지지 부재 및 부품 돌상용 헤드의 각 기준 좌표를 서로 관련지어 결정할 수 있고, 부품 반송 공정에서는 이러한 기준 좌표에 의거하여 부품 인식 카메라, 웨이퍼 지지 부재 및 부품 돌상용 헤드를 이동시킴으로써 상기 부품 인식 카메라 등, 상호의 위치결정 정밀도를 고도로 유지할 수 있다.

이 방법에 있어서, 상기 기준 좌표 설정 공정은 상기 부품 돌상용 헤드를 소정 위치에 배치하고, 상기 부품 인출용 헤드 및 상기 부품 돌상용 헤드에 각각 형성된 감합부를 서로 감합시킴으로써 그 감합 상태에 있어서의 상기 부품 인출용 헤드의 상기 X축 방향 및 Y축 방향의 현재 위치를 구하고, 또한 이 위치를 상기 부품 인출용 헤드의 기준 좌표 위치로서 결정하는 인출 헤드 좌표 설정 공정을 더 포함한다.

이 방법에 의하면, 부품 돌상용 헤드와의 감합에 의해 부품 인출용 헤드와 상기 부품 돌상용 헤드를 물리적으로 관련지은 다음에 그 기준 좌표를 결정하므로 부품 돌상용 헤드와 부품 인출용 헤드의 위치결정 정밀도가 보다 한층 향상된다.

또한, 상술한 부품 반송 방법에 있어서는 상기 웨이퍼 지지 부재에 그 중심 위치를 중심으로 하는 원으로서 기지의 반경값을 갖는 원 상에 배열된 복수개의 마크를 형성해 두고, 상기 제 1 마크 촬상 공정에서는 이들 복수개의 마크를 상기 부품 인식 카메라에 의해 촬상하여 상기 웨이퍼 지지 부재 중심 좌표를 구하고, 상기 카메라 좌표(X축) 설정 공정, 상기 카메라 좌표(Y축) 설정 공정, 상기 지지 부재 좌표 설정 공정 및 돌상 헤드 좌표 설정 공정에서는 상기 중심 좌표에 의거하여 기준 좌표를 각각 설정하도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 웨이퍼 지지 부재의 중심을 기준으로 부품 인식 카메라, 웨이퍼 지지 부재 및 부품 돌상용 헤드의 각 기준 좌표를 결정하도록 하면, 부품 돌상용 헤드나 부품 인식 카메라의 위치결정 정밀도를 웨이퍼면 내에서 보다 균일화할 수 있다.

한편, 본 발명의 부품 반송 장치는 다이싱된 웨이퍼로부터 베어 칩을 인출하여 반송하는 부품 반송 장치에 있어서, 상기 웨이퍼를 수평으로 유지하고 또한 웨이퍼의 면과 평행한 Y축 방향으로만 이동이 가능해지도록 지지하는 웨이퍼 지지 부재, 상기 웨이퍼로부터 베어 칩을 인출하기 위한 소정의 작업 위치를 포함하는 영역 내에서 상기 웨이퍼 지지 부재를 Y축 방향으로 이동시키는 웨이퍼 지지 부재 구동 수단, 상기 작업 위치를 포함하는 영역의 상방 위치에 있어서 Y축 방향으로만 이동가능하게 지지되는 프레임 부재, 이 프레임 부재를 Y축 방향으로 이동시키는 프레임 구동 수단, 상기 Y축 방향과 직교하는 방향으로서 상기 웨이퍼의 면과 평행한 X축 방향으로 이동가능해지도록 상기 프레임 부재에 지지되어 상기 베어 칩을 그 상측으로부터 촬상하는 부품 인식 카메라, 이 부품 인식 카메라를 X축 방향으로 이동시키는 카메라 구동 수단, 상기 X축 방향으로의 이동이 가능해지도록 상기 프레임 부재에 지지되어 상기 웨이퍼로부터 베어 칩을 인출하는 부품 인출용 헤드, 상기 부품 인출용 헤드를 상기 X축 방향으로 이동시키는 부품 인출 헤드 구동 수단, 상기 작업 위치의 하방 위치에 있어서 X축 방향과 평행한 방향으로만 이동가능하게 지지되어 상기 웨이퍼 지지 부재에 지지되는 상기 베어 칩을 그 하방으로부터 돌상시키기 위한 부품 돌상용 헤드, 이 부품 돌상용 헤드를 X축 방향으로 이동시키는 돌상 헤드 구동 수단, 및 웨이퍼로부터 베어 칩을 인출하여 소정 위치로 반송하는 소정의 부품 반송 공정, 및 이 부품 반송 공정에 앞서 이 부품 반송 공정에 있어서 상기 웨이퍼 지지 부재, 부품 돌상용 헤드 및 부품 인식 카메라를 이동시킬 때의 X-Y 좌표 평면 상에서의 기준 위치를 각각 결정하는 기준 좌표 설정 공정을 실행하도록 상기 각 구동 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하고, 이 제어 수단은, 상기 부품 반송 공정에서는 상기 웨이퍼 지지 부재를 Y축 방향으로 이동시켜서 인출 대상이 되는 베어 칩을 X축 방향과 평행한 축선 상으로서 상기 부품 돌상용 헤드가 이동되는 경로 상에 배치하고, 또한 상기 부품 인식 카메라를 상기 축선 상으로서 상기 인출 대상이 되는 베어 칩의 상방 위치로 이동시켜서 상기 베어 칩을 촬상하는 부품 촬상 공정, 상기 인출 대상이 되는 베어 칩을 돌상시킬 수 있도록 상기 부품 촬상 공정의 촬상 결과에 의거하여 상기 부품 돌상용 헤드 및 상기 부품 인출용 헤드를 각각 이동시켜서 상기 베어 칩을 상기 부품 돌상용 헤드에 의해 돌상시키는 부품 돌상 공정, 상기 부품 돌상용 헤드에 의해 돌상된 베어 칩을 상기 부품 인출용 헤드에 의해 유지하여 소정 위치로 반송하는 부품 인출 반송 공정을 실행하고, 상기 기준 좌표 설정 공정에서는 상기 웨이퍼 지지 부재에 형성된 마크를 상기 부품 인식 카메라에 의해 촬상하는 제 1 마크 촬상 공정, 상기 부품 인식 카메라를 이동시킬 때의 X축 방향의 기준 좌표를 상기 제 1 마크 촬상 공정의 촬상 결과에 의거하여 결정하는 카메라 좌표(X축) 설정 공정, 상기 부품 돌상용 헤드에 형성된 마크를 상기 부품 인식 카메라에 의해 촬상하는 제 2 마크 촬상 공정, 상기 웨이퍼 지지 부재를 이동시킬 때의 기준 좌표를 상기 제 1, 제 2 마크 촬상 공정의 촬상 결과에 의거하여 결정하는 지지 부재 좌표 설정 공정, 상기 부품 인식 카메라를 이동시킬 때의 Y축 방향의 기준 좌표를 상기 제 2 마크 촬상 공정의 촬상 결과에 의거하여 결정하는 카메라 좌표(Y축) 설정 공정, 및 상기 부품 돌상용 헤드를 이동시킬 때의 기준 좌표를 상기 제 2 마크 촬상 공정의 촬상 결과에 의거하여 결정하는 돌상 헤드 좌표 설정 공정을 실행하는 것이다.

이 부품 반송 장치에 의하면, 상술한 청구항 1에 의한 부품 반송 방법을 실시할 수 있고, 상기 부품 반송 방법에 의거하는 베어 칩의 반송을 자동화할 수 있다.

또한, 이 부품 반송 장치에 있어서, 상기 X축 방향 및 Y축 방향에 있어서의 상기 부품 인출용 헤드의 위치를 검출할 수 있는 위치 검출 수단을 더 구비하고, 상기 부품 돌상용 헤드 및 상기 부품 인출용 헤드는 상하 방향으로 서로 감합될 수 있는 감합부를 각각 구비하고 있고, 상기 제어 수단은 상기 기준 좌표 설정 공정에서는 상기 감합부끼리 감합시켜 상기 위치 검출 수단에 의한 상기 부품 인출용 헤드의 검출 위치에 의거하여 상기 부품 인출용 헤드의 상기 X축 방향 및 Y축 방향의 기준 좌표를 결정하는 인출 헤드 좌표 설정 공정을 더 실행하는 것이다.

이 부품 반송 장치에 의하면, 상술한 청구항 2에 의한 부품 반송 방법을 실시할 수 있고, 상기 부품 반송 방법에 의거하는 베어 칩의 반송을 자동화할 수 있다.

또한, 상술한 부품 반송 장치에 있어서, 상기 웨이퍼 지지 부재는 그 중심 위치를 중심으로 하는 원으로서 기지의 반경값을 갖는 원 상에 배열된 복수개의 마크를 구비하고 있고, 상기 제어 수단은, 상기 제 1 마크 촬상 공정에서는 이들 복수개의 마크를 상기 부품 인식 카메라에 의해 촬상하여 상기 웨이퍼 지지 부재의 중심 좌표를 구하고, 상기 카메라 좌표(X축) 설정 공정, 상기 카메라 좌표(Y축) 설정 공정, 상기 지지 부재 좌표 설정 공정 및 돌상 헤드 좌표 설정 공정에서는 상기중심 좌표에 의거하여 기준 좌표를 각각 설정하는 것이다.

이 부품 반송 장치에 의하면, 상술한 청구항 3에 의한 부품 반송 방법을 실시할 수 있고, 상기 부품 반송 방법에 의거한 베어 칩의 반송을 자동화할 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 부품 실장 장치는 다이싱된 웨이퍼로부터 베어 칩을 인출하여 기판 상에 장착하는 부품 실장 장치로서, 상술한 부품 반송 장치를 구비하고, 이 부품 반송 장치의 상기 부품 인출용 헤드에 의해 상기 웨이퍼로부터 인출된 베어 칩을 그대로 상기 기판 상에 반송하여 장착하도록 구성되어 있는 것이다.

또한, 다이싱된 웨이퍼로부터 베어 칩을 인출하여 기판 상에 장착하는 부품 실장 장치로서, 상술한 부품 반송 장치, 및 이 부품 반송 장치의 상기 부품 인출용 헤드에 의해 상기 웨이퍼로부터 인출된 베어 칩을 수취하여 그 베어 칩을 상기 기판 상에 반송하여 실장하는 부품 실장용 헤드를 구비하고 있는 것이다.

이들 부품 실장 장치에 의하면, 부품 인식 카메라, 웨이퍼 지지 부재 및 부품 돌상용 헤드 등의 상호의 위치결정 정밀도를 고도로 유지할 수 있고, 이에 따라 웨이퍼로부터의 베어 칩의 인출을 원활하고 또한 정확하게 행하면서 기판 상에 실장할 수 있다.

<발명의 효과>

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 베어 칩을 화상 인식하기 위한 공통의 부품 인식 카메라를 사용한 간단하고 또한 합리적인 구성으로 상기 부품 인식 카메라, 웨이퍼 지지 부재 및 부품 돌상용 헤드의 각 기준 좌표를 서로 관련지어 결정할 수 있고, 이에 따라 웨이퍼로부터 베어 칩을 인출할 때에는 부품 인식 카메라, 웨이퍼 지지 부재 및 부품 돌상용 헤드의 위치결정을 양호한 정밀도로 행할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 부품 실장 장치의 전체 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 부품 실장 장치의 구성을 나타내는 주요부 모식도(사시도)이다.
도 3은 부품 실장 장치의 제어계를 나타내는 블록도이다.
도 4는 부품 실장 동작의 제어 플로우 챠트이다.
도 5는 부품 실장 동작의 동작 설명도이다.
도 6은 캘리브레이션 동작의 제어 플로우 챠트이다.
도 7은 캘리브레이션 동작의 제어 플로우 챠트이다.
도 8은 웨이퍼 테이블의 주요부를 나타내는 평면도이다.
도 9는 헤드 및 부품 돌상용 헤드를 나타내는 주요부 단면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 일실시형태에 대해서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 부품 실장 장치(본 발명에 의한 부품 반송 장치가 적용되는 부품 실장 장치)의 전체 구성을 평면도로 개략적으로 나타내고 있다. 또한, 방향 관계를 명확하게 하기 위해서 도면 중에는 XYZ 직각 좌표축을 나타내고 있다. X축 방향은 수평면과 평행한 방향이며, Y축 방향은 수평면 상에서 X축 방향과 직교 하는 방향이고, Z축 방향은 X축, Y축과 각각 직교하는 방향이다.

이 도면에 나타낸 부품 실장 장치는 다이싱된 웨이퍼(W)로부터 베어 칩을 인출하여 기판 상에 실장(장착)함과 아울러, 부품 공급 장치에 의해 공급되는 패키지 부품 등을 기판 상에 실장할 수 있는 소위 복합형 부품 실장 장치이다.

이 부품 실장 장치는, 동 도면에 나타낸 바와 같이, 기대(基台)(1), 소정의 실장 작업 위치에 프린트 배선판(P)[이하, 기판(P)이라고 함]을 반입, 반출하기 위한 컨베이어 쌍(2), 제 1, 제 2 부품 공급부(4, 5), 기판(P) 상에 부품을 실장하기 위한 부품 실장 기구, 다이싱된 웨이퍼(W)가 수납되는 웨이퍼 수납부(10), 이 웨이퍼 수납부(10)로부터 웨이퍼(W)를 인출하여 지지하는 웨이퍼 지지 장치(12), 및 웨이퍼(W)로부터 베어 칩을 인출하여 상기 부품 실장 기구로 주고받는 칩 인출 장치(14)를 포함한다. 또한, 본 예에서는 웨이퍼 지지 장치(12) 및 칩 인출 장치(14)가 본 발명의 부품 반송 장치에 상당한다.

상기 컨베이어 쌍(2)은 기판(P)을 반송하는 컨베이어 본체, 및 이 컨베이어 본체 상에서 기판(P)을 들어올려서 위치결정하는 도면 외의 위치결정 기구를 포함하고, 동 도면의 우측으로부터 좌측을 향하여 기판(P)을 거의 수평 자세로 X축 방향으로 반송하고, 소정의 실장 작업 위치에 기판(P)을 위치결정 고정한다. 본 예에서는 컨베이어 쌍(2)에 의한 반송 경로 상으로서 X축 방향으로 소정 간격만큼 이간되는 위치[도면 중의 기판(P)의 위치]가 각각 실장 작업 위치가 된다. 또한, 이하의 설명에서는 적절히 이들 실장 작업 위치 중 기판(P)의 반송 방향 상류측의 위치를 제 1 작업 위치, 하류측의 위치를 제 2 작업 위치라고 칭한다.

제 1, 제 2 부품 공급부(4, 5)는 상기 컨베이어 쌍(2)을 사이에 두고 서로 반대측의 위치에 설치되어 있다. 구체적으로는, 부품 공급부(4, 5) 중 제 1 부품 공급부(4)는 컨베이어 쌍(2)에 대하여 전방측(장치의 전방측: 동 도면에서는 하측)에, 제 2 부품 공급부(5)는 후방측에 설치되어 있다.

제 1 부품 공급부(4)는, 동 도면에 나타낸 바와 같이, X축 방향으로 분할되어 있고, 이들 사이에는 웨이퍼 수납부(10)가 배치되어 있다. 제 1 부품 공급부(4)는 트랜지스터, 저항, 콘덴서 등의 칩 부품을 공급하는 것이며, 이 제 1 부품 공급부(4)에는 예를 들면 테이프 피더(4a) 등의 부품 공급 장치가 컨베이어 쌍(2)을 따라 병렬로 배치되어 있다. 테이프 피더(4a)는 상기 트랜지스터 등의 칩 부품을 소정 간격으로 수납, 유지한 테이프가 권회되는 릴, 이 릴을 유지하는 유지 부재, 및 상기 릴로부터 테이프를 인출하면서 피더 선단의 부품 공급 위치에 부품을 송출하는 부품 송출 기구 등을 포함하고, 실장용 헤드 유닛(6A, 6B)의 후기 부품 실장용 헤드에 의해 상기 부품 공급 위치에 있어서 부품이 픽업됨에 따라 다음의 부품을 상기 부품 공급 위치에 계속 투입하도록 구성되어 있다. 또한, 제 1 부품 공급부(4)는 상기 테이프 피더(4a) 대신에 반도체 패키지 등의 대형 패키지 부품을 적재한 트레이를 구비하는 것도 가능하고, 이 경우에는 부품 실장용 헤드에 의해 상기 트레이 상으로부터 직접 패키지 부품이 픽업된다.

제 2 부품 공급부(5)는 베어 칩을 공급하는 것이다. 이 제 2 부품 공급부(5)에는 다이싱된 웨이퍼(W)가 웨이퍼 지지 장치(12)에 지지된 상태로 배치되고, 이 웨이퍼(W)로부터 칩 인출 장치(14)에 의해 베어 칩이 인출된다.

부품 실장 기구는 각 부품 공급부(4, 5)에 있어서 공급되는 부품을 기판(P) 상에 실장하는 것이며, 컨베이어 쌍(2)의 상방 위치에 있어서 각각 수평 방향(X-Y 방향)으로 이동할 수 있는 2개의 실장용 헤드 유닛(6A, 6B)[제 1 실장용 헤드 유닛(6A), 제 2 실장용 헤드 유닛(6B)이라 함), 및 이들을 개별적으로 구동하는 구동 수단을 포함한다.

이들 실장용 헤드 유닛(6A, 6B) 중 제 1 실장용 헤드 유닛(6A)은 기대(1) 상측 중 주로 제 1 작업 위치를 포함하는 상류측의 영역을 가동 영역으로 하여 이 영역 내에서만 이동가능하게 된다. 한편, 제 2 실장용 헤드 유닛(6B)은 기대(1) 상측 중 주로 제 2 작업 위치를 포함하는 하류측의 영역을 가동 영역으로 하여 이 영역 내에서만 이동가능하게 된다. 각 실장용 헤드 유닛(6A, 6B)은 X축 방향으로 배열된 2개의 부품 실장용 헤드(도시 생략)를 각각 구비하고 있고, 상기 테이프 피더(4a)에 의해 공급되는 부품을 이들 부품 실장용 헤드에 의해 흡착하여 기판(P) 상에 실장함과 아울러, 칩 인출 장치(14)에 의해 상기 웨이퍼(W)로부터 인출되는 베어 칩을 이들 부품 실장용 헤드로 흡착하여 기판(P) 상에 실장한다. 이에 따라, 각 실장용 헤드 유닛(6A, 6B)은 트랜지스터, 콘덴서 등의 부품과 베어 칩 양쪽을 기판(P) 상에 실장한다.

실장용 헤드 유닛(6A, 6B)의 각 구동 수단에 대해서는 자세하게 도시되어 있지 않지만, 상기 구동 수단은 실장용 헤드 유닛(6A, 6B)을 각각 X축 방향으로 이동가능하게 지지하는 지지 부재(7), 이 지지 부재(7)를 Y축 방향으로 이동가능하게 지지하는 고정 레일, 지지 부재(7)에 대하여 실장용 헤드 유닛(6A, 6B)을 X축 방향으로 이동시키기 위한 모터 및 볼 나사 축의 조합으로 이루어지는 이동 기구, 및 지지 부재(7)를 상기 고정 레일을 따라 Y축 방향으로 이동시키기 위한 모터 및 볼 나사 축의 조합으로 이루어지는 이동 기구를 각각 포함한다.

또한, 기대(1) 상으로서 실장용 헤드 유닛(6A, 6B) 각각의 가동 영역 내에는 부품 인식용 고정 카메라(66A, 66B)가 배치되어 있다. 이들 고정 카메라(66A, 66B)는 예를 들면 CCD나 CMOS 등의 촬상 소자를 구비하는 카메라이며, 각 실장용 헤드 유닛(6A, 6B)의 상기 부품 실장용 헤드에 의해 흡착되어 있는 부품을 하측으로부터 촬상하여 그 화상 신호를 후기 제어 장치(70)에 출력하는 것이다.

상기 웨이퍼 지지 장치(12)는 웨이퍼 수납부(10)에 수납되어 있는 웨이퍼(W)를 제 2 부품 공급부(5)로 인출하여 칩 인출 장치(14)에 의한 베어 칩의 인출이 가능해지도록 지지하는 것이다.

이 웨이퍼 지지 장치(12)는 웨이퍼(W)를 지지하는 웨이퍼 스테이지(20)(본 발명의 웨이퍼 지지 부재에 상당함), 이것을 기대(1) 상에 있어서 Y축 방향으로 이동가능하게 지지하는 한쌍의 고정 레일(22), 및 웨이퍼 스테이지(20)를 상기 고정 레일(22)을 따라 이동시키기 위한 구동 수단(본 발명의 웨이퍼 지지 부재 구동 수단에 상당함)을 포함한다. 이 구동 수단은 상기 고정 레일(22)과 평행하게 연장되고 또한 웨이퍼 스테이지(20)의 너트 부분에 나사결합 삽입되는 볼 나사 축(24), 및 이것을 회전 구동하기 위한 스테이지 구동 모터(26)를 포함한다. 이 구성에 의해 스테이지 구동 모터(26)가 작동되면 컨베이어 쌍(2)에 지지되는 기판(P)의 하방 위치를 통과하여 상기 웨이퍼 스테이지(20)가 상기 제 2 부품 공급부(5)의 소정의 부품 인출 작업 위치와 상기 웨이퍼 수납부(10) 근방의 웨이퍼 수취 위치(도면 중 2점 쇄선으로 나타낸 위치) 사이를 이동한다.

여기서, 상기 웨이퍼 수납부(10)는 다이싱된 복수장의 웨이퍼(W)를 수용하는 것이다. 이 웨이퍼 수납부(10)는 웨이퍼(W)가 유지된 대략 원환상의 홀더(Wh)를 상하 복수단에 수용(도 2 참조)하는 래크, 및 이 래크를 승강 구동하는 구동 수단을 포함하고, 상기 래크의 승강에 따라 소망의 웨이퍼(W)를 상기 웨이퍼 스테이지(20)에 대하여 출입할 수 있는 소정의 출입 높이 위치에 배치한다. 한편, 상기 웨이퍼 스테이지(20)는 웨이퍼(W)의 출입 기구를 구비하고 있다. 이 출입 기구는 웨이퍼 스테이지(20)가 상기 웨이퍼 수취 위치에 배치된 상태에서 상기 출입 높이 위치에 배치된 상기 래크 내의 웨이퍼(W)[홀더(Wh)]를 웨이퍼 수납부(10)로부터 웨이퍼 스테이지(20) 상으로 인출함과 아울러, 웨이퍼 스테이지(20) 상의 웨이퍼(W)를 래크 내에 수용하는(반환하는) 것이 가능하게 구성되어 있다. 웨이퍼 수납부(10)에 수용되어 있는 각 웨이퍼(W)는 각각 베어 칩이 페이스 업(face up) 상태, 즉 회로 형성면[기판(P)에 대한 실장면)이 상향하도록 웨이퍼 시트 상에 점착되고, 이 웨이퍼 시트를 통하여 홀더(Wh)에 의해 유지되어 있다.

이와 같이, 웨이퍼 지지 장치(12)는 웨이퍼 수납부(10)에 대하여 웨이퍼(W)를 출입시키면서 상기 웨이퍼(W)를 제 2 부품 공급부(5)의 부품 인출 작업 위치에 배치한다.

또한, 웨이퍼 스테이지(20)에는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 그 중앙부에 상하 방향(Z축 방향)으로 관통하는 개구부(20a)가 형성되어 있고, 이 개구부(20a)의 주위에는 한쌍의 위치결정 핀(21a, 21b)이 세워 설치되어 있다. 한편, 홀더(Wh)에는 이들 위치결정 핀(21a, 21b)에 감합될 수 있는 노치부가 형성되어 있고, 홀더(Wh)는 상기 노치부가 상기 위치결정 핀(21a, 21b)에 감합되도록 상기 출입 기구에 의해 웨이퍼 스테이지(20) 상에 인입됨으로써 상기 웨이퍼 스테이지(20)에 대하여 위치결정된다. 각 위치결정 핀(21a, 21b)은 웨이퍼 스테이지(20)의 중심 위치, 즉 상기 개구부(20a)의 중심 위치를 중심으로 하는 공통의 원주 상에 설치되어 있고, 웨이퍼(W)는 그 중심이 웨이퍼 스테이지(20)의 중심 위치와 일치하도록 홀더(Wh) 및 위치결정 핀(21a, 21b)을 통하여 상기 웨이퍼 스테이지(20)에 위치결정된다.

상기 칩 인출 장치(14)는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 칩 돌상 장치(14A)와 칩 반송 장치(14B)를 포함한다.

이 칩 돌상 장치(14A)는 제 2 부품 공급부(5)에 배치되어 있다. 이 칩 돌상 장치(14A)는 부품 인출 작업 위치에 배치된 웨이퍼 스테이지(20) 상의 웨이퍼(W) 중 인출 대상이 되는 베어 칩을 그 하측으로부터 돌상시킴으로써 상기 베어 칩을 웨이퍼 시트로부터 박리시키면서 돌상시키는 것이다.

이 칩 돌상 장치(14A)는 한쌍의 돌상 핀(32a, 32b)[적절하게는, 제 1 돌상 핀(32a), 제 2 돌상 핀(32b)이라고 함]을 구비한 돌상 헤드(30)(본 발명의 부품 돌상용 헤드에 상당함), 이것을 기대(1) 상에 있어서 X축 방향으로 이동가능하게 지지하는 고정 레일(34), 및 돌상 헤드(30)를 상기 고정 레일(34)을 따라 이동시키기 위한 구동 수단(본 발명의 돌상용 헤드 구동 수단에 상당함)을 포함한다. 이 구동 수단은 상기 고정 레일(34)과 평행하게 연장되고 또한 돌상 헤드(30)에 나사결합 삽입되는 도면 외의 볼 나사 축, 및 이것을 회전 구동하기 위한 돌상 헤드 구동 모터(36)(도 3에 나타냄)를 포함하고, 이 돌상 헤드 구동 모터(36)의 작동에 의해 웨이퍼 스테이지(20) 상에 지지되어 있는 웨이퍼(W)에 대하여 돌상 헤드(30)를 X축 방향의 임의의 위치로 이동시킨다.

상기 돌상 헤드(30)의 각 돌상 핀(32a, 32b)은 상하 방향으로 연장되고, 각각 도면 외의 액츄에이터(에어 실린더 등)에 의해 개별적으로 승강 구동된다. 즉, 상기 돌상 헤드(30)는 웨이퍼 스테이지(20)의 상기 개구부(20a)의 내측에 이들 돌상 핀(32a, 32b)이 배치된 상태에서 상기 돌상 핀(32a, 32b)이 상승 구동됨으로써 베어 칩을 돌상시킨다.

상기 칩 반송 장치(14B)는 칩 돌상 장치(14A)에 의해 돌상된 베어 칩을 흡착하여 상기 실장용 헤드 유닛(6A, 6B)과 주고받는 것이다.

이 칩 반송 장치(14B)는 칩 인출용 헤드 유닛(40) 및 부품 인식용 이동 카메라(50)(본 발명의 부품 인식 카메라에 상당함), 및 이들을 제 2 부품 공급부(5)의 상방 위치에 있어서 수평 방향(X-Y 방향)으로 이동시키기 위한 구동 수단을 포함한다. 이 구동 수단은 이하와 같은 구성을 갖는다.

즉, 제 2 부품 공급부(5)의 상방 위치에는 X축 방향으로 소정 간격을 두고 배치되고 또한 Y축 방향으로 서로 평행하게 연장되는 한쌍의 고가(高架)의 고정 레일(52), 이들 레일(52) 상에 이동가능하게 지지되어서 X축 방향으로 연장되는 프레임 부재(46), 각 고정 레일(52)에 근접하는 위치에 배치되어서 Y축 방향으로 연장되고 또한 상기 프레임 부재(46)의 너트 부분에 각각 나사결합 삽입되는 한쌍의 볼 나사 축(54), 및 이들 볼 나사 축(54)을 회전 구동하는 한쌍의 프레임 구동 모터(56)가 설치되어 있다. 상기 프레임 부재(46)에는 그 전방측에 고정되어서 X축 방향으로 연장되는 제 1 레일(도시 생략), 및 후방측에 고정되어서 X축 방향으로 연장되는 제 2 레일(도시 생략)이 설치되고, 상기 제 1 레일에 상기 칩 인출용 헤드 유닛(40)이, 상기 제 2 레일에 상기 이동 카메라(50)가 각각 이동가능하게 지지되어 있다. 그리고, 상기 프레임 부재(46)에 X축 방향으로 연장되어 상기 칩 인출용 헤드 유닛(40)에 나사결합 삽입되는 볼 나사 축(도시 생략), 이 볼 나사 축을 회전 구동하는 헤드 유닛 구동 모터(60), X축 방향으로 연장되어 상기 이동 카메라(50)에 나사결합 삽입되는 볼 나사 축(도시 생략), 및 이 볼 나사 축을 회전 구동하는 카메라 구동 모터(62)가 구비되어 있다. 즉, 이 구동 수단은 상기 각 프레임 구동 모터(56)의 작동에 의해 칩 인출용 헤드 유닛(40) 및 이동 카메라(50)를 프레임 부재(46)와 일체적으로 Y축 방향으로 이동시킨다. 또한, 상기 헤드 유닛 구동 모터(60)의 작동에 의해 프레임 부재(46)의 전방측의 위치에서 상기 칩 인출용 헤드 유닛(40)을 X축 방향으로 이동시킴과 아울러, 카메라 구동 모터(62)의 작동에 의해 프레임 부재(46)의 후방측의 위치에서 상기 이동 카메라(50)를 X축 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 칩 인출용 헤드 유닛(40) 및 이동 카메라(50)가 제 2 부품 공급부(5)의 상방 위치에 있어서 수평 방향(X-Y 방향)으로 이동가능하게 되어 있다. 또한, 본 예에서는 상기 볼 나사 축(54) 및 프레임 구동 모터(56) 등이 본 발명의 프레임 구동 수단에 상당하고, 카메라 구동 모터(62) 및 도면 외의 볼 나사 축 등이 본 발명의 카메라 구동 수단에 상당하며, 헤드 유닛 구동 모터(60) 및 도면 외의 볼 나사 축 등이 본 발명의 부품 인출 헤드 구동 수단에 상당한다.

상기 칩 인출용 헤드 유닛(40)의 X-Y 방향에 있어서의 가동 영역과 상기 실장용 헤드 유닛(6A, 6B)의 동일한 가동 영역은 일부 중복되어 있고, 이에 따라 후술하는 바와 같이 칩 인출용 헤드 유닛(40)으로부터 각 실장용 헤드 유닛(6A, 6B)으로의 베어 칩의 주고받기가 가능하게 되어 있다. 또한, 칩 인출용 헤드 유닛(40), 이동 카메라(50) 및 이들의 상기 구동 수단은 실장용 헤드 유닛(6A, 6B) 및 이들의 구동 수단보다 하방에 위치되어 있고, 따라서 칩 인출용 헤드 유닛(40) 등의 가동 영역과 각 실장용 헤드 유닛(6A, 6B)의 가동 영역은 상술한 바와 같이 일부 중복되지만 칩 인출용 헤드 유닛(40)과 실장용 헤드 유닛(6A, 6B)이 서로 간섭하는 일은 없다.

칩 인출용 헤드 유닛(40)은 한쌍의 웨이퍼 헤드(42a, 42b)[제 1 웨이퍼 헤드(42a), 제 2 웨이퍼 헤드(42b)라고 함; 본 발명의 부품 인출용 헤드에 상당함]를 구비하고 있다.

이들 웨이퍼 헤드(42a, 42b)는 드럼형 헤드이다. 즉, 각 웨이퍼 헤드(42a, 42b)는 X축 방향과 평행한 축선 주위에서 회전이 가능하고 또한 상하 방향으로의 이동(승강)이 가능해지도록 칩 인출용 헤드 유닛(40)의 프레임 부분에 지지되는 헤드 본체, 및 그 외주면 상에 설치되는 부품 흡착용의 한쌍의 노즐(44)을 갖는다.

제 1 웨이퍼 헤드(42a)의 각 노즐(44)은 상하 정반대의 위치, 즉 일방측의 노즐(44)이 바로 아래를 향할 때에 타방측의 노즐(44)이 바로 위를 향하도록 설치되어 있고, 웨이퍼 헤드 구동 모터(64)에 의해 제 1 웨이퍼 헤드(42a)가 회전 구동됨으로써 이 회전에 따른 각 노즐(44)의 위치가 교대로 스위칭된다. 또한, 도면 외의 구동 모터의 구동에 의해 노즐(44)을 포함하는 제 1 웨이퍼 헤드(42a) 전체가 승강된다. 제 2 웨이퍼 헤드(42b)도 같은 구성이다. 또한, 이들 웨이퍼 헤드(42a, 42b)의 노즐(44)끼리의 간격(X축 방향의 간격)은 각 실장용 헤드 유닛(6A, 6B)에 탑재되는 상기 부품 실장용 헤드의 간격과 동일한 간격으로 되어 있다. 이에 따라, 각 웨이퍼 헤드(42a, 42b)로부터 제 1 실장용 헤드 유닛(6A)[또는 제 2 실장용 헤드 유닛(6B)]의 각 부품 실장용 헤드에 대하여 동시에 베어 칩의 주고받기가 가능하게 되어 있다.

이동 카메라(50)는 예를 들면 CCD나 CMOS 등의 촬상 소자를 구비하는 카메라이며, 웨이퍼(W)로부터의 베어 칩의 인출에 앞서 인출 대상이 되는 베어 칩을 촬상하고 그 화상 신호를 후기 제어 장치(70)로 출력하는 것이다. 또한, 이 이동 카메라(50)는 후술하는 캘리브레이션 처리시에 웨이퍼 스테이지(20) 상의 마크 등의 촬상도 행한다.

도 3은 이 부품 실장 장치의 제어계를 블록도로 나타내고 있다. 동 도면에 나타낸 바와 같이, 이 부품 실장 장치는 CPU나 각종 메모리, HDD 등으로 이루어지는 제어 장치(70)(본 발명의 제어 수단에 상당함)를 구비하고 있다. 이 제어 장치(70)에는 상기 각 모터(26, 36, 56, 60, 62, 64), 상기 이동 카메라(50) 및 고정 카메라(66A, 66B) 등이 각각 전기적으로 접속되어 있고, 이에 따라 각 부의 동작이 상기 제어 장치(70)에 의해 통괄적으로 제어된다. 또한, 이 제어 장치(70)에는 도면 외의 입력 장치가 전기적으로 접속되어 있고, 오퍼레이터에 의한 각종 정보가 이 입력 장치의 조작에 의거하여 입력된다. 또한, 이 제어 장치(70)에는 상기 각 모터(26, 36, 56, 60, 62, 64)에 내장되는 도면 외의 인코더 등의 위치 검출 수단으로부터의 출력 신호도 입력된다.

이 제어 장치(70)는 그 기능 요소로서 상기 각 모터(26, 36, 56, 60, 62, 64)의 구동을 제어하는 축 제어부(73), 상기 각 카메라(50, 66A, 66B)로부터의 화상 신호에 소정의 처리를 실시하는 화상 처리부(74), 도면 외의 센서로부터의 신호의 입력 및 각종 제어 신호의 출력 등을 제어하는 I/O 처리부(75), 외부 장치와의 통신을 제어하는 통신 제어부(76), 실장 프로그램 등의 각종 프로그램이나 각종 데이터를 기억하는 기억부(72), 및 이들 각 부(72~76)를 통괄적으로 제어함과 아울러, 각종의 연산 처리를 실행하는 주연산부(71)를 포함하고 있다.

그리고, 이 제어 장치(70)는 웨이퍼 지지 장치(12), 칩 인출 장치(14) 및 실장용 헤드 유닛(6A, 6B) 등을 제어함으로써, 즉 상기 각 모터(26, 36, 56, 60, 62, 64) 등을 미리 정해진 프로그램에 의거하여 제어함으로써 웨이퍼 수납부(10)에 대한 웨이퍼(W)의 출입, 웨이퍼(W)로부터의 베어 칩의 인출 및 실장용 헤드 유닛(6A, 6B)에 의한 부품의 실장 등의 일련의 동작(부품 실장 동작)을 실행시킴과 아울러, 소정의 타이밍에서 웨이퍼 스테이지(20), 돌상 헤드(30) 및 웨이퍼 헤드(42a, 42b) 등의 작동시의 기준이 되는 기준 좌표를 교정하는 캘리브레이션 동작을 실행시킨다.

이하, 이 제어 장치(70)에 의한 부품 실장 동작의 제어와 캘리브레이션 동작의 제어에 대해서 설명한다. 우선, 부품 실장 동작의 제어에 대해서 설명한다.

도 4는 제어 장치(70)에 의한 부품 실장 동작의 제어를 나타내는 플로우 챠트이며, 도 5는 이 플로우 챠트에 따른 부품 실장 동작의 각 부의 움직임을 나타내는 부품 실장 장치의 시계열도이다.

실장 동작이 개시되면 제어 장치(70)는 웨이퍼 지지 장치(12)를 제어함으로써 웨이퍼 수납부(10)로부터 웨이퍼(W)를 인출하여 제 2 부품 공급부(5)에 배치한다[스텝(S1)]. 구체적으로는, 스테이지 구동 모터(26)를 구동함으로써 웨이퍼 스테이지(20)를 웨이퍼 수취 위치로 이동시키고, 상기 출입 기구에 의해 웨이퍼(W)[홀더(Wh)]를 웨이퍼 수납부(10)로부터 웨이퍼 스테이지(20) 상으로 인출한 후, 상기 웨이퍼 스테이지(20)를 제 2 부품 공급부(5)로 이동시킨다. 이에 따라, 웨이퍼(W)를 제 2 부품 공급부(5)의 부품 인출 작업 위치에 배치한다. 이때, 제어 장치(70)는 웨이퍼(W) 내의 베어 칩 중 인출 대상이 되는 베어 칩이 돌상 헤드(30)의 상기돌상 핀(32a, 32b)의 이동 경로 상에 위치되도록 웨이퍼 스테이지(20)를 이동시킨다.

웨이퍼(W)가 부품 인출 작업 위치에 배치되면, 제어 장치(70)는 칩 반송 장치(14B)를 제어하여 이동 카메라(50)를 웨이퍼(W)의 상방 위치로 이동시킨다. 구체적으로는, 프레임 구동 모터(56)를 구동함으로써 프레임 부재(46)를 Y축 방향으로, 카메라 구동 모터(62)를 구동함으로써 이동 카메라(50)를 Y축 방향으로 각각 이동시키고, 이에 따라 인출 대상(흡착 대상)이 되는 베어 칩의 상방 위치에 이동 카메라(50)를 배치한다. 그리고, 상기 이동 카메라(50)로 이 베어 칩을 촬상시키고, 이 화상 데이터에 의거하여 상기 베어 칩의 위치를 구한다[스텝(S2); 도 5(a)]. 이 경우, 제어 장치(70)는 필요에 따라 복수개의 베어 칩을 한번에 또는 연속하여 이동 카메라(50)로 촬상시킨다.

이어서, 제어 장치(70)는 이동 카메라(50)에 의한 촬상 결과에 의거하여 칩 인출 장치(14)[칩 돌상 장치(14A) 및 칩 반송 장치(14B)] 및 웨이퍼 지지 장치(12)를 제어하고, 돌상 헤드(30) 및 칩 인출용 헤드 유닛(40)과 인출 대상이 되는 베어 칩을 서로 위치결정한다[스텝(S3)]. 구체적으로는, 돌상 헤드 구동 모터(36)를 구동함으로써 돌상 헤드(30)를 X축 방향으로 이동시킴과 아울러, 스테이지 구동 모터(26)를 구동함으로써 웨이퍼 스테이지(20)를 Y축 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 돌상 헤드(30)의 돌상 핀(32a, 32b)을 인출 대상이 되는 베어 칩의 하방 위치로 이동시킨다. 또한, 프레임 구동 모터(56)를 구동함으로써 프레임 부재(46)를 Y축 방향으로 이동시킴과 아울러, 헤드 유닛 구동 모터(60)를 구동함으로써 칩 인출용 헤드 유닛(40)을 X축 방향으로 각각 이동시키고, 이에 따라 웨이퍼 헤드(42a, 42b)를 베어 칩의 상방 위치로 이동시킨다.

그리고, 제어 장치(70)는 상기 돌상 핀(32a, 32b)을 구동하여(상승시켜서) 상기 베어 칩을 그 하측으로부터 돌상시키는 한편으로 웨이퍼 헤드(42a, 42b)를 하강시키고, 이에 따라 상기 베어 칩을 노즐(44)에 의해 흡착시킨다[스텝(S4); 도5(b)]. 이에 따라, 웨이퍼(W)로부터의 베어 칩의 인출이 행해진다.

이어서, 제어 장치(70)는 칩 반송 장치(14B)를 제어함으로써 소정의 부품 주고받기 위치로 칩 인출용 헤드 유닛(40)을 이동시킴과 아울러, 부품 실장 기구를 제어함으로써 실장용 헤드 유닛(6A)(또는 6B)을 상기 부품 주고받기 위치로 이동시킨다[스텝(S5); 도 5(c)]. 이에 따라, 부품 주고받기 위치에 있어서 칩 인출용 헤드 유닛(40)과 실장용 헤드 유닛(6A)(또는 6B)을 상하에 배치한다. 또한, 부품 주고받기 위치는 각 실장용 헤드 유닛(6A, 6B)의 가동 영역 내에 각각 결정되어 있고, 도 5(c)의 예는 제 1 실장용 헤드 유닛(6A)과 베어 칩을 주고받는 경우를 나타내고 있다.

칩 인출용 헤드 유닛(40) 및 실장용 헤드 유닛(6A)(6B)이 부품 주고받기 위치에 배치되면 제어 장치(70)는 웨이퍼 헤드(42a, 42b)를 회전시키고, 이에 따라 각 노즐(44)에 흡착되는 베어 칩을 반전[페이스 다운(face down)의 상태로 반전]시킨 후, 상기 베어 칩을 실장용 헤드 유닛(6A)(6B)의 각 부품 실장용 헤드에 의해 흡착시킨다[스텝(S6)]. 이에 따라, 칩 인출용 헤드 유닛(40)으로부터 실장용 헤드 유닛(6A)(6B)으로의 베어 칩의 주고받기를 행한다.

이어서, 제어 장치(70)는 실장용 헤드 유닛(6A)(6B)을 고정 카메라(66A) 상으로 이동시키고, 각 부품 실장용 헤드에 흡착된 베어 칩을 상기 고정 카메라(66A)로 촬상시킴과 아울러, 그 화상 데이터에 의거하여 각 부품 실장용 헤드에 대한 베어 칩의 흡착 어긋남을 연산한다[스텝(S7); 도 5(d)]. 그리고, 제어 장치(70)는 실장용 헤드 유닛(6A)(6B)을 기판(P) 상으로 이동시키고 소정의 실장 위치에서 부품 실장용 헤드를 하강시킴으로써 베어 칩을 상기 기판(P) 상에 실장한다[스텝(S8, S9); 도 5(e)].

또한, 본 예에서는 상기 스텝(S1, S2)이 본 발명의 부품 촬상 공정에 상당하고, 스텝(S3)이 본 발명의 부품 돌상 공정에 상당하며, 스텝(S4, S5)이 본 발명의 부품 인출 반송 공정에 상당하고, 상기 스텝(S1~S5)이 본 발명의 부품 반송 공정에 상당한다.

이상, 제어 장치(70)에 의한 부품 실장 동작의 제어에 대해서 설명하였지만, 이 플로우 챠트에 나타낸 제어는 가장 기본적인 부품 실장 동작의 제어예이다. 즉, 실제의 기판(P)의 생산시에는 보다 효율적으로 기판(P)을 생산하기 위해서 제어 장치(70)는 웨이퍼 지지 장치(12)에 의한 웨이퍼(W)의 출입 동작, 칩 인출 장치(14)에 의한 베어 칩의 인출 동작, 및 각 실장용 헤드 유닛(6A, 6B)의 실장 동작 등의 복수개의 동작의 일부를 병행하여 실행한다.

또한, 상술한 바와 같이 웨이퍼 스테이지(20), 돌상 헤드(30), 칩 인출용 헤드 유닛(40) 및 이동 카메라(50)의 상호 동작에 의해 베어 칩을 웨이퍼(W)로부터 인출하는 상기 부품 실장 장치에서는 이들의 X-Y 평면 내에서의 위치결정 정밀도를 고도로 유지하는 것이 웨이퍼(W)로부터 베어 칩을 정확하게 인출하여 부품 실장용 헤드에 주고받음에 있어서 중요하게 된다. 이 부품 실장 장치에서는 제어용 X-Y 좌표계에 있어서 웨이퍼 스테이지(20) 등을 제어할 때의 기준 좌표[하기 (1)~(4)]가 미리 결정되어 있어 제어 장치(70)는 이 기준 좌표를 원점 위치로 하여 웨이퍼 스테이지(20) 등을 구동 제어한다. 그리고, 제어 장치(70)는 이 기준 좌표를 교정하기 위한 캘리브레이션 동작(본 발명의 기준 좌표 설정 공정에 상당함)을 소정 타이밍에서 실행하도록 되어 있다.

(1) 웨이퍼 스테이지(20)의 기준 좌표(Ya)

(2) 돌상 헤드(30)의 기준 좌표(Xb)

(3) 이동 카메라(50)의 기준 좌표(Xc, Yc)

(4) 칩 인출용 헤드 유닛(40)의 기준 좌표

제 1 웨이퍼 헤드(42a)의 기준 좌표(Xd, Yd, Rd)

제 2 웨이퍼 헤드(42b)의 기준 좌표(Xe, Ye, Re)

이하, 이 캘리브레이션 동작에 대해서 설명한다.

도 6, 도 7은 제어 장치(70)에 의한 캘리브레이션 동작의 제어를 나타내는 플로우 챠트이다. 이 캘리브레이션 동작은 예를 들면 그 날의 생산 시작전 등, 미리 프로그램된 타이밍에서 정기적으로(또는 부정기적으로) 실행되지만, 오퍼레이터에 의한 지시 입력 조작에 의거하여 실행되도록 하여도 좋다.

이 동작 제어가 개시되면 제어 장치(70)는 현재 기억되어 있는 기준 좌표(현재의 좌표계)에 의거하여 이동 카메라(50)를 그 가동 영역에 있어서의 Y축 방향의 말단 위치로 이동시킨다[스텝(S11)]. 본 예에서는 장치 전방측[컨베이어 쌍(2)측]의 말단 위치로 이동시킨다.

이어서, 제어 장치(70)는 현재의 기준 좌표에 의거하여 웨이퍼 스테이지(20) 상에 형성된 제 1 마크(M1)와 이동 카메라(50)의 화상 중심(시야 중심)이 일치하는 위치로 상기 이동 카메라(50) 및 웨이퍼 스테이지(20)를 이동시키고, 이동 카메라(50)에 의해 상기 제 1 마크(M1)를 촬상시킨다[스텝(S13, S15)]. 이때, 이동 카메라(50)는 X축 방향으로만 이동시킨다. 본 예에서는 웨이퍼 스테이지(20) 상에 설치된 상기 한쌍의 위치결정 핀(21a, 21b) 중 일방측의 핀의 선단면을 제 1 마크(M1)로 하고 있다(도 8 참조).

제어 장치(70)는 이 화상 데이터에 의거하여 이동 카메라(50)의 화상 중심과 제 1 마크(M1)의 어긋남을 구하고, 어긋남이 있을 경우에는 그 어긋남이 해소되는 위치로 이동 카메라(50) 및 웨이퍼 스테이지(20)를 이동시킴과 아울러, 그때의 이동 카메라(50)의 X축 방향의 위치 좌표(좌표 x1) 및 웨이퍼 스테이지(20)의 Y축 방향의 위치 좌표(좌표 y1)를 기억한다[스텝(S17, S19)]. 이때, 제어 장치(70)는 스테이지 구동 모터(26) 및 카메라 구동 모터(62)의 각 위치 검출 수단으로부터의 출력에 의거하여 각 좌표 위치를 구한다. 또한, 이 예에서는 이동 카메라(50)의 화상 중심과 제 1 마크(M1)의 위치에 어긋남이 있을 경우, 실제로 이동 카메라(50) 및 웨이퍼 스테이지(20)를 이동시키고, 그때의 각 위치 검출 수단으로부터의 출력에 의거하여 상기 좌표 위치를 구하고 있지만, 물론 상기 화상 데이터에 의거하여 상기 좌표 위치를 연산으로 구하도록 하여도 좋다.

이어서, 제어 장치(70)는 현재의 기준 좌표에 의거하여 웨이퍼 스테이지(20) 상에 형성된 제 2 마크(M2)에 대하여 스텝(S13)~스텝(S19)과 같은 동작을 실행하고, 그때의 이동 카메라(50)의 X축 방향의 위치 좌표(좌표 x2) 및 웨이퍼 스테이지(20)의 Y축 방향의 위치 좌표(좌표 y2)를 기억한다[스텝(S21~S27)]. 본 예에서는 웨이퍼 스테이지(20) 상의 상기 위치결정 핀(21a, 21b) 중 제 1 마크(M1)와는 다른 측의 핀의 선단면을 제 2 마크(M2)로 한다(도 8 참조).

이와 같이 하여 각 마크(M1, M2)의 좌표 데이터를 취득하면, 제어 장치(70)는 스텝(S19, S27)에서 취득된 좌표 데이터에 의거하여 하기 수학식 1, 2에 의거하여 이들 마크(M1, M2)가 위치되는 원의 중심, 즉 웨이퍼 스테이지(20)의 중심의 좌표(X, Y)를 구한다[스텝(S29)].

여기서, r은 마크(M1, M2)[위치결정 핀(21a, 21b)]가 위치되는 원의 반경값이며, 설계상의 미리 결정된 값이다.

웨이퍼 스테이지(20)의 중심 위치의 좌표가 구해지면 제어 장치(70)는 그 좌표(X, Y)에 의거하여 그 X 좌표를 이동 카메라(50)의 X축 방향의 새로운 기준 좌표(Xc)로서 결정하고, Y 좌표를 웨이퍼 스테이지(20)의 새로운 기준 좌표(Ya)로서 결정한다[스텝(S31)].

이어서, 제어 장치(70)는 이동 카메라(50)를 X축 방향으로 이동시키고, 상기 이동 카메라(50)를 그 화상 중심과 스텝(S31)에서 결정된 기준 좌표(Xc)가 일치하는 위치에 배치함과 아울러, 웨이퍼 스테이지(20)를 Y축 방향으로 이동시키고, 상기 웨이퍼 스테이지(20)를 그 중심 위치와 스텝(S31)에서 결정된 기준 좌표(Ya)가 일치하는 위치에 배치한다[스텝(S33)].

이어서, 제어 장치(70)는 현재의 기준 좌표에 의거하여 돌상 헤드(30)를 X축 방향으로 이동시키고, 상기 돌상 헤드(30)를 그 제 1 돌상 핀(32a)의 중심 위치와 웨이퍼 스테이지(20)의 중심 위치가 X축 방향에 있어서 일치하는 위치에 배치한 후, 이동 카메라(50)에 의해 제 1 돌상 핀(32a)의 선단을 촬상시킨다[스텝(S35, S37)]. 또한, 돌상 핀(32a, 32b)의 선단에는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 칩 인출용 헤드 유닛(40)의 노즐(44) 선단이 감합될 수 있는 감합용 오목부(33)가 형성됨과 아울러, 그 내저면의 노즐 중심 위치에 마크(M3)가 형성되어 있어 스텝(S37)의 처리에서는 이 마크(M3)가 촬상된다. 즉, 본 실시형태에서는 노즐(44) 및 감합용 오목부(33)가 본 발명의 감합부에 상당한다.

제어 장치(70)는 이 화상 데이터에 의거하여 이동 카메라(50)의 화상 중심과 제 1 돌상 핀(32a)[마크(M3)]의 X축 방향의 어긋남을 구하고, 어긋남이 있을 경우에는 돌상 헤드(30)를 X축 방향으로 이동시켜서 그 어긋남이 해소되는 위치에 상기 돌상 헤드(30)를 배치함과 아울러, 마찬가지로 이동 카메라(50)의 화상 중심과 제 1 돌상 핀(32a)의 Y축 방향의 어긋남을 구하고, 어긋남이 있을 경우에는 이동 카메라(50)를 Y축 방향으로 이동시켜서 그 어긋남이 해소되는 위치에 상기 이동 카메라(50)를 배치한다[스텝(S39)].

그리고, 제어 장치(70)는 이때의 돌상 헤드(30)의 X축 방향의 위치 좌표를 상기 돌상 헤드(30)의 기준 좌표(Xb)로서 결정함과 아울러, 이동 카메라(50)의 Y축 방향의 위치 좌표를 상기 이동 카메라(50)의 Y축 방향의 기준 좌표(Yc)로서 결정한다[스텝(S41)]. 또한, 제어 장치(70)는 스텝(S31)의 처리에 있어서 결정된 웨이퍼 스테이지(20)의 기준 좌표(Ya)로부터 스텝(39)의 어긋남 보정에 있어서 이동 카메라(50)를 이동시킨 양(Y축 방향의 이동량)을 감산한 좌표 위치를 구하고, 이 위치를 웨이퍼 스테이지(20)의 기준 좌표(Ya)로 함으로써 스텝(S31)의 처리에서 결정된 상기 기준 좌표(Ya)를 보정한다[스텝(S43)].

제어 장치(70)는 현재의 기준 좌표에 의거하여 칩 인출용 헤드 유닛(40)을 이동시키고, 그 제 1 웨이퍼 헤드(42a)의 중심이 돌상 헤드(30)의 상기 제 1 돌상 핀(32a)의 중심과 일치하는 위치에 칩 인출용 헤드 유닛(40)을 배치한 후, 제 1 웨이퍼 헤드(42a)의 일방측의 노즐(44)[하향한 노즐(44)]을 제 1 돌상 핀(32a)의 상기 감합용 오목부(33)에 감합시킨다[스텝(S45, S47)]. 이 경우에는 감합용 오목부(33)에 확실하게 노즐(44)이 감합되도록, 예를 들면 오퍼레이터가 제어 장치(70)에 지시를 줌으로써 칩 인출용 헤드 유닛(40)의 위치를 미세 조정하도록 하여도 좋다.

제 1 돌상 핀(32a)으로의 노즐(44)의 감합이 완료되면, 제어 장치(70)는 그 때의 제 1 웨이퍼 헤드(42a)의 노즐(44)의 좌표 위치, 및 제 1 웨이퍼 헤드(42a)의 회전 각도 위치(X축 방향과 평행한 축선 주위의 회전 각도 위치)를 상기 제 1 웨이퍼 헤드(42a)의 기준 좌표(Xd, Yd, Rd)로서 결정한다[스텝(S49)].

이어서, 제어 장치(70)는 스텝(S49)에서 결정된 제 1 웨이퍼 헤드(42a)의 기준 좌표(Xd, Yd, Rd)와 제 1, 제 2 웨이퍼 헤드(42a, 42b)의 기지의 위치 관계에 의거하여 제 2 웨이퍼 헤드(42b)의 X축 및 Y축 방향의 기준 좌표(Xe, Ye)를 구한다[스텝(S51)]. 또한, 제어 장치(70)는 칩 인출용 헤드 유닛(40)을 기대(1) 상에 설치된 도면 외의 고정 카메라 상으로 이동시켜서 이 고정 카메라에 의해 각 웨이퍼 헤드(42a, 42b)의 노즐(44)[바로 아래에 위치하는 노즐(44)]을 그 하측으로부터 각각 촬상시키고, 그 화상에 의거하여 제 2 웨이퍼 헤드(42b)의 회전 각도 위치의 기준 좌표(Re)를 결정한다. 구체적으로는, 양 노즐(44)의 선단 위치의 어긋남으로부터 제 2 웨이퍼 헤드(42b)의 회전 각도 위치를 구하고, 그 값을 기준 좌표(Re)로서 결정한다.

이와 같이 하여 웨이퍼 스테이지(20), 돌상 헤드(30), 이동 카메라(50), 및 칩 인출용 헤드 유닛(40)[제 1, 제 2 웨이퍼 헤드(42a, 42b)]의 모든 기준 좌표가 각각 결정되면, 제어 장치(70)는 이들의 기준 좌표를 새로운 기준 좌표로서 상기 기억부(72)에 갱신적으로 기억하고, 일련의 캘리브레이션 동작을 종료한다. 이에 따라, 상기 캘리브레이션 동작 후에는 갱신 후의 기준 좌표에 의거하여 웨이퍼 스테이지(20) 등이 제어 장치(70)에 의해 제어된다.

또한, 본 예에서는 상기 스텝(S15, S23)이 본 발명의 제 1 마크 촬상 공정에 상당하고, 스텝(S37)이 본 발명의 제 2 마크 촬상 공정에 상당하며, 스텝(S31)이 본 발명의 카메라 좌표(X축) 설정 공정에 상당하고, 스텝(S41)이 본 발명의 카메라 좌표(Y축) 설정 공정 및 돌상 헤드 좌표 설정 공정에 상당하며, 스텝(S31) 및 스텝(S43)이 본 발명의 지지 부재 좌표 설정 공정에 상당하고, 스텝(S45~S49)이 인출 헤드 좌표 설정 공정에 상당한다.

이상과 같이, 이 부품 실장 장치는 웨이퍼 스테이지(20), 돌상 헤드(30), 칩 인출용 헤드 유닛(40) 및 이동 카메라(50)의 상호 동작에 의해 베어 칩을 웨이퍼(W)로부터 인출하여 실장용 헤드 유닛(6A, 6B)의 주고받기 위치로 반송하는 것이며, 상기 웨이퍼 스테이지(20) 등의 각 구성 요소가 X-Y 평면 상의 기준 위치(기준 좌표)에 따라서 각각 구동 제어되지만, 이 부품 실장 장치에 의하면 상기와 같은 캘리브레이션 동작에 따라서, 우선 제 2 부품 공급부(5)의 부품 인출 작업 위치에 배치된 웨이퍼 스테이지(20)의 마크(M1, M2)를 이동 카메라(50)로 인식하고 상기 웨이퍼 스테이지(20)의 중심 위치의 좌표를 구함과 아울러, 이 중심 위치의 좌표를 기준으로 하여 웨이퍼 스테이지(20), 이동 카메라(50), 돌상 헤드(30) 및 칩 인출용 헤드 유닛(40)의 각 기준 좌표를 결정함으로써 상기 웨이퍼 스테이지(20) 등의 구성 요소의 기준 좌표를 서로 관련짓고 있다. 그리고, 이러한 캘리브레이션 동작을 정기적으로(또는 부정기적으로) 실행함으로써 상기 웨이퍼 스테이지(20) 등의 기준 좌표를 갱신하도록 하고 있으므로 웨이퍼 스테이지(20) 등의 각 구성 요소의 X-Y 평면 내에서의 위치결정 정밀도를 고도로 유지할 수 있다. 따라서, 구동계의 경시 열화나 열변형 등의 영향을 배제하고 웨이퍼(W)로부터 소망의 베어 칩을 정확하게 인출하여 실장용 헤드 유닛(6A, 6B)과 주고받는 동작을 계속적으로 또한 정확하게 실행할 수 있고, 이에 따라 고품질의 기판(P)을 안정적으로 생산할 수 있다는 효과가 있다.

특히, 상술한 캘리브레이션 동작(방법)에서는 웨이퍼(W)로부터의 베어 칩의 인출시에 그 베어 칩을 화상 인식하기 위한 이동 카메라(50)를 사용하고, 웨이퍼 스테이지(20) 상의 위치결정 핀(21a, 21b)(마크 M1, M2)을 화상 인식함과 아울러, 돌상 핀(32a, 32b)에 형성한 마크(M3)를 화상 촬상함으로써, 상술한 바와 같이 웨이퍼 스테이지(20), 돌상 헤드(30), 칩 인출용 헤드 유닛(40) 및 이동 카메라(50)의 각 기준 좌표를 결정하므로 상기 캘리브레이션 동작을 위해서 지그 등을 부품 인출 작업 위치에 세팅하는 등의 필요가 없고, 따라서 기판(P)의 생산의 사이에 간단히 캘리브레이션 동작을 실행할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 이 부품 실장 장치에서는 상술한 대로 웨이퍼 스테이지(20), 돌상 헤드(30), 칩 인출용 헤드 유닛(40) 및 이동 카메라(50)의 각 기준 위치는 웨이퍼 스테이지(20)의 중심 위치, 즉 웨이퍼 스테이지(20)에 지지되는 웨이퍼(W)의 중심 위치를 기준으로 하여 결정하므로 돌상 헤드(30)에 의한 베어 칩의 돌상 정밀도나 칩 인출용 헤드 유닛(40)에 의한 베어 칩의 인출의 정밀도가 웨이퍼면 내에서 보다 균일하게 된다. 따라서, 이 부품 실장 장치에 의하면 웨이퍼(W)로부터의 베어 칩의 인출을 의해 정확하게 또는 확실하게 행할 수 있다는 이점이 있다.

그런데, 이상 설명한 본 발명의 부품 실장 장치는 본 발명의 바람직한 실시형태의 예시이며, 그 구체적인 구성이나 이 부품 실장 장치에 있어서 실시되는 상기 캘리브레이션의 구체적인 방법 및 동작은 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경가능하다.

예를 들면, 이 실시형태에서는 웨이퍼 스테이지(20)의 중심 위치를 중심으로 하는 동일 원주 상에 위치되는 2개의 마크(M1, M2)[위치결정 핀(21a, 21b)와 미리 결정된 값[반경(r)]에 의거하여 연산으로 웨이퍼 스테이지(20)의 중심 위치를 구하고 있지만[도 6의 스텝(S11)~스텝(S31)], 원주 상에 위치되는 3개의 마크와 미리 결정된 값[반경(r)]에 의거하여 웨이퍼 스테이지(20)의 중심 위치를 구하도록 하여도 좋다. 물론, 웨이퍼 스테이지(20) 상의 마크의 수나 위치는 이것에 한정되지 않고, 웨이퍼 스테이지(20)의 중심 위치의 좌표를 구할 수 있으면 적절히 변경가능하다.

또한, 상기 실시형태에서는 칩 인출용 헤드 유닛(40) 및 이동 카메라(50)가 프레임 부재(46)에 대하여 X축 방향으로 각각 개별적으로 이동될 수 있지만, 칩 인출용 헤드 유닛과 이동 카메라를 일체로 이동할 수 있도록 하여도 좋다. 단, 작업 효율의 면에서는 상기 실시형태와 같이 칩 인출용 헤드 유닛(40) 및 이동 카메라(50)가 X축 방향으로 각각 개별적으로 이동될 수 있는 쪽이 바람직하다.

또한, 상기 실시형태의 부품 실장 장치는 웨이퍼 헤드(42a, 42b)에 의해 웨이퍼(W)로부터 베어 칩을 인출하고, 이것을 실장용 헤드 유닛(6A, 6B)과 주고받음으로써 상기 실장용 헤드 유닛(6A, 6B)이 기판(P) 상에 베어 칩을 실장하는 것이지만, 물론 웨이퍼(W)로부터 인출한 베어 칩을 웨이퍼 헤드(42a, 42b)가 그대로 기판(P) 상에 실장하도록 구성되는 것이어도 좋다.

6A: 제 1 실장용 헤드 유닛 6B: 제 2 실장용 헤드 유닛
10: 웨이퍼 수납부 12: 웨이퍼 지지 장치
14: 칩 인출 장치 14A: 칩 돌상 장치
14B: 칩 반송 장치 20: 웨이퍼 스테이지
30: 돌상 헤드 32a: 제 1 돌상 핀
32b: 제 2 돌상 핀 40: 칩 인출용 헤드 유닛
42a: 제 1 웨이퍼 헤드 42b: 제 2 웨이퍼 헤드
44: 노즐 50: 이동 카메라
W: 웨이퍼 Wh: 홀더
M1: 제 1 마크 M2: 제 2 마크
M3: 마크

Claims (8)

1. 다이싱된 웨이퍼를 소정의 작업 위치에 있어서 수평으로 유지하고, 또한 이 웨이퍼의 면과 평행한 Y축 방향으로만 이동가능하게 설치되는 웨이퍼 지지 부재; 이 웨이퍼 지지 부재의 상방 위치에 있어서 Y축 방향으로 일체적으로 이동가능하게 설치되고, 또한 Y축 방향과 직교하는 방향으로서 상기 웨이퍼의 면과 평행한 X축 방향으로 이동가능하게 설치되는 부품 인식 카메라 및 부품 인출용 헤드; 및 상기 작업 위치에 있어서 상기 웨이퍼 지지 부재의 하방 위치에서 X축 방향으로만 이동가능하게 설치되는 부품 돌상용 헤드를 구비한 부품 반송 장치를 사용하여 상기 웨이퍼로부터 베어 칩을 인출하여 소정 위치로 반송하는 방법으로서:
   상기 웨이퍼로부터 베어 칩을 인출하여 소정 위치로 반송하는 부품 반송 공정, 및 이 부품 반송 공정에 앞서 이 부품 반송 공정에 있어서 상기 웨이퍼 지지 부재, 부품 돌상용 헤드 및 부품 인식 카메라를 이동시킬 때의 X-Y 좌표 평면 상에서의 기준 위치를 각각 결정하는 기준 좌표 설정 공정을 포함하고;
   상기 부품 반송 공정은 상기 웨이퍼 지지 부재를 Y축 방향으로 이동시켜서 인출 대상이 되는 베어 칩을 상기 부품 돌상용 헤드가 이동되는 경로 상에 배치하고, 또한 상기 부품 인식 카메라를 상기 경로 상으로서 상기 인출 대상이 되는 베어 칩의 상방 위치로 이동시켜서 상기 베어 칩을 촬상하는 부품 촬상 공정,
   상기 인출 대상이 되는 베어 칩을 돌상시킬 수 있도록 상기 부품 촬상 공정의 촬상 결과에 의거하여 상기 부품 돌상용 헤드를 이동시켜서 상기 베어 칩을 상기 부품 돌상용 헤드에 의해 돌상시키는 부품 돌상 공정, 및
   상기 부품 돌상용 헤드에 의해 돌상된 베어 칩을 상기 부품 인출용 헤드에 의해 유지하여 소정 위치로 반송하는 부품 인출 반송 공정을 포함하고;
   상기 기준 좌표 설정 공정은 상기 웨이퍼 지지 부재에 형성된 마크를 상기 부품 인식 카메라에 의해 촬상하는 제 1 마크 촬상 공정,
   상기 부품 인식 카메라를 이동시킬 때의 X축 방향의 기준 좌표를 상기 제 1 마크 촬상 공정의 촬상 결과에 의거하여 결정하는 카메라 좌표(X축) 설정 공정,
   상기 부품 돌상용 헤드에 형성된 마크를 상기 부품 인식 카메라에 의해 촬상하는 제 2 마크 촬상 공정,
   상기 웨이퍼 지지 부재를 이동시킬 때의 Y축 방향의 기준 좌표를 상기 제 1, 제 2 마크 촬상 공정의 촬상 결과에 의거하여 결정하는 지지 부재 좌표 설정 공정,
   상기 부품 인식 카메라를 이동시킬 때의 Y축 방향의 기준 좌표를 상기 제 2 마크 촬상 공정의 촬상 결과에 의거하여 결정하는 카메라 좌표(Y축) 설정 공정, 및
   상기 부품 돌상용 헤드를 이동시킬 때의 X축 방향의 기준 좌표를 상기 제 2 마크 촬상 공정의 촬상 결과에 의거하여 결정하는 돌상 헤드 좌표 설정 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 반송 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 기준 좌표 설정 공정은 상기 부품 돌상용 헤드를 소정 위치에 배치하고, 상기 부품 인출용 헤드 및 상기 부품 돌상용 헤드에 각각 형성된 감합부를 서로 감합시킴으로써 이 감합 상태에 있어서의 상기 부품 인출용 헤드의 상기 X축 방향 및 Y축 방향의 현재 위치를 구하고, 또한 이 위치를 상기 부품 인출용 헤드의 기준 좌표 위치로서 결정하는 인출 헤드 좌표 설정 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 반송 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 웨이퍼 지지 부재에 그 중심 위치를 중심으로 하는 원으로서 미리 결정된 반경값을 갖는 원 상에 배열된 복수개의 마크를 형성해 두고, 상기 제 1 마크 촬상 공정에서는 이들 복수개의 마크를 상기 부품 인식 카메라에 의해 촬상하여 상기 웨이퍼 지지 부재 중심 좌표를 구하고, 상기 카메라 좌표(X축) 설정 공정, 상기 카메라 좌표(Y축) 설정 공정, 상기 지지 부재 좌표 설정 공정 및 돌상 헤드 좌표 설정 공정에서는 상기 중심 좌표에 의거하여 기준 좌표를 각각 설정하는 것을 특징으로 하는 부품 반송 방법.
4. 다이싱된 웨이퍼로부터 베어 칩을 인출하여 반송하는 부품 반송 장치에 있어서:
   상기 웨이퍼를 수평으로 유지하고 또한 웨이퍼의 면과 평행한 Y축 방향으로만 이동이 가능해지도록 지지하는 웨이퍼 지지 부재,
   상기 웨이퍼로부터 베어 칩을 인출하기 위한 소정의 작업 위치를 포함하는 영역 내에서 상기 웨이퍼 지지 부재를 Y축 방향으로 이동시키는 웨이퍼 지지 부재 구동 수단,
   상기 작업 위치를 포함하는 영역의 상방 위치에 있어서 Y축 방향으로만 이동가능하게 지지되는 프레임 부재,
   이 프레임 부재를 Y축 방향으로 이동시키는 프레임 구동 수단,
   상기 Y축 방향과 직교하는 방향으로서 상기 웨이퍼의 면과 평행한 X축 방향으로 이동가능해지도록 상기 프레임 부재에 지지되어 상기 베어 칩을 그 상측으로부터 촬상하는 부품 인식 카메라,
   이 부품 인식 카메라를 X축 방향으로 이동시키는 카메라 구동 수단,
   상기 X축 방향으로의 이동이 가능해지도록 상기 프레임 부재에 지지되어 상기 웨이퍼로부터 베어 칩을 인출하는 부품 인출용 헤드,
   상기 부품 인출용 헤드를 상기 X축 방향으로 이동시키는 부품 인출 헤드 구동 수단,
   상기 작업 위치의 하방 위치에 있어서 X축 방향과 평행한 방향으로만 이동가능하게 지지되어 상기 웨이퍼 지지 부재에 유지되는 상기 웨이퍼의 베어 칩을 그 하방으로부터 돌상시키기 위한 부품 돌상용 헤드,
   이 부품 돌상용 헤드를 X축 방향으로 이동시키는 돌상 헤드 구동 수단, 및
   웨이퍼로부터 베어 칩을 인출하여 소정 위치로 반송하는 소정의 부품 반송 공정, 및 이 부품 반송 공정에 앞서 이 부품 반송 공정에 있어서 상기 웨이퍼 지지 부재, 부품 돌상용 헤드 및 부품 인식 카메라를 이동시킬 때의 X-Y 좌표 평면 상에서의 기준 위치를 각각 결정하는 기준 좌표 설정 공정을 실행하도록 상기 각 구동 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하고;
   이 제어 수단은,
   상기 부품 반송 공정에서는 상기 웨이퍼 지지 부재를 Y축 방향으로 이동시켜서 인출 대상이 되는 베어 칩을 상기 부품 돌상용 헤드가 이동되는 경로 상에 배치하고, 또한 상기 부품 인식 카메라를 상기 경로 상으로서 상기 인출 대상이 되는 베어 칩의 상방 위치로 이동시켜서 상기 베어 칩을 촬상하는 부품 촬상 공정,
   상기 인출 대상이 되는 베어 칩을 돌상시킬 수 있도록 상기 부품 촬상 공정의 촬상 결과에 의거하여 상기 부품 돌상용 헤드를 이동시켜서 상기 베어 칩을 상기 부품 돌상용 헤드에 의해 돌상시키는 부품 돌상 공정,
   상기 부품 돌상용 헤드에 의해 돌상된 베어 칩을 상기 부품 인출용 헤드에 의해 유지하여 소정 위치로 반송하는 부품 인출 반송 공정을 실행하고,
   상기 기준 좌표 설정 공정에서는 상기 웨이퍼 지지 부재에 형성된 마크를 상기 부품 인식 카메라에 의해 촬상하는 제 1 마크 촬상 공정,
   상기 부품 인식 카메라를 이동시킬 때의 X축 방향의 기준 좌표를 상기 제 1 마크 촬상 공정의 촬상 결과에 의거하여 결정하는 카메라 좌표(X축) 설정 공정,
   상기 부품 돌상용 헤드에 형성된 마크를 상기 부품 인식 카메라에 의해 촬상하는 제 2 마크 촬상 공정,
   상기 웨이퍼 지지 부재를 이동시킬 때의 Y축 방향의 기준 좌표를 상기 제 1, 제 2 마크 촬상 공정의 촬상 결과에 의거하여 결정하는 지지 부재 좌표 설정 공정,
   상기 부품 인식 카메라를 이동시킬 때의 Y축 방향의 기준 좌표를 상기 제 2 마크 촬상 공정의 촬상 결과에 의거하여 결정하는 카메라 좌표(Y축) 설정 공정, 및
   상기 부품 돌상용 헤드를 이동시킬 때의 X축 방향의 기준 좌표를 상기 제 2 마크 촬상 공정의 촬상 결과에 의거하여 결정하는 돌상 헤드 좌표 설정 공정을 실행하는 것을 특징으로 하는 부품 반송 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 X축 방향 및 Y축 방향에 있어서의 상기 부품 인출용 헤드의 위치를 검출할 수 있는 위치 검출 수단을 더 구비하고, 상기 부품 돌상용 헤드 및 상기 부품 인출용 헤드는 상하 방향으로 서로 감합될 수 있는 감합부를 각각 구비하고 있고, 상기 제어 수단은 상기 기준 좌표 설정 공정에서는 상기 감합부끼리 감합시킨 상태에서의 상기 위치 검출 수단에 의한 상기 부품 인출용 헤드의 검출 위치에 의거하여 상기 부품 인출용 헤드의 상기 X축 방향 및 Y축 방향의 기준 좌표를 결정하는 인출 헤드 좌표 설정 공정을 더 실행하는 것을 특징으로 하는 부품 반송 장치.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
   상기 웨이퍼 지지 부재는 그 중심 위치를 중심으로 하는 원으로서 미리 결정된 반경값을 갖는 원 상에 배열된 복수개의 마크를 구비하고 있고;
   상기 제어 수단은, 상기 제 1 마크 촬상 공정에서는 이들 복수개의 마크를 상기 부품 인식 카메라에 의해 촬상하여 상기 웨이퍼 지지 부재의 중심 좌표를 구하고, 상기 카메라 좌표(X축) 설정 공정, 상기 카메라 좌표(Y축) 설정 공정, 상기지지 부재 좌표 설정 공정 및 돌상 헤드 좌표 설정 공정에서는 상기 중심 좌표에 의거하여 기준 좌표를 각각 설정하는 것을 특징으로 하는 부품 반송 장치.
7. 다이싱된 웨이퍼로부터 베어 칩을 인출하여 기판 상에 장착하는 부품 실장 장치로서:
   제 4 항 또는 제 5 항에 기재된 부품 반송 장치를 구비하고, 이 부품 반송 장치의 상기 부품 인출용 헤드에 의해 상기 웨이퍼로부터 인출된 베어 칩을 그대로 상기 기판 상에 반송하여 장착하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
8. 다이싱된 웨이퍼로부터 베어 칩을 인출하여 기판 상에 장착하는 부품 실장 장치로서:
   제 4 항 또는 제 5 항에 기재된 부품 반송 장치, 및 이 부품 반송 장치의 상기 부품 인출용 헤드에 의해 상기 웨이퍼로부터 인출된 베어 칩을 수취하여 그 베어 칩을 상기 기판 상에 반송하여 실장하는 부품 실장용 헤드를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.

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