KR20220136195A - 픽업 콜릿, 픽업 장치 및 실장 장치 - Google Patents

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KR20220136195A
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collet
pickup
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suction
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KR1020220037827A
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요스케 하네
마사노리 하시모토
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시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤
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Abstract

전자 부품을 비접촉으로 픽업할 수 있는 픽업 콜릿, 픽업 장치 및 실장 장치를 제공한다.
실시 형태의 픽업 콜릿(200)은, 전자 부품(2)을 흡인 보유 지지하여 픽업하는 픽업 콜릿(200)이며, 통기성을 갖고, 내부에 공급된 기체를, 전자 부품(2)에 대향하는 대향면(201a)의 세공을 통하여 면 형상으로 분출하는 다공질 부재(201)를 갖고, 다공질 부재(201)에는, 대향면(201a)에 개구(201d)를 갖고, 부압에 의해 전자 부품(2)을 흡인하는 흡인 구멍(201c)이 마련되고, 흡인 구멍(201c)의 개구(201d)의 주위에는, 대향면(201a)으로부터의 기체의 분출에 의해 형성되는 기체의 층이, 전자 부품(2)을 지지하지 않는 불지지 영역이 마련되어 있다.

Description

픽업 콜릿, 픽업 장치 및 실장 장치{PICKUP COLLET, PICKUP APPARATUS AND BONDING APPARATUS}
본 발명은, 픽업 콜릿, 픽업 장치 및 실장 장치에 관한 것이다.
로직, 메모리, 화상 센서 등의 반도체 소자인 전자 부품을, 기판에 실장할 때에는, 반도체 소자가 형성된 웨이퍼를 절단함으로써 개편화한 칩으로 한다. 그리고, 이 칩을 하나씩 픽업하여, 기판으로 이송하여 실장하는 것이 행해지고 있다.
칩의 한쪽 면인 표면은, 미세한 회로가 형성된 기능면으로 되어 있다. 이 칩을 웨이퍼로부터 픽업할 때, 픽업하는 부재가 기능면에 직접 접촉하면, 회로 등이 파손될 우려가 있으므로, 접촉을 피하고 싶다고 하는 요구가 있다.
또한, 칩의 표면의 접속 단자와, 기판의 접속 단자를 대향시켜서 접합하는 것도 행해지고 있다. 이때, 접속 단자끼리의 접합성을 확보, 향상시키기 위해, 칩의 표면에 대하여, 플라스마 처리나 표면 활성화 처리 등의 표면 처리가 행해지는 경우가 있다. 이러한 처리가 된 칩의 표면의 상태를 유지하기 위해서도, 픽업하는 부재가 칩의 표면에 직접 접촉하는 것을 피하고 싶다고 하는 요구가 있다.
칩의 표면에, 부재를 접촉시키지 않는다고 하는 요구에 대응하기 위해, 종래, 칩을 픽업하는 부재인 콜릿에 있어서, 칩을 보유 지지하는 면을 테이퍼면으로 하여, 칩의 표면은 아니고 주연부만이, 콜릿의 테이퍼면에 접촉한 상태에서 보유 지지되도록 하고 있었다(특허문헌 1 참조).
일본 실용신안 공개 소63-124746호 공보
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 있어서도, 칩의 주변부에 있어서, 콜릿과의 접촉이 존재한다. 이 때문에, 칩의 표면의 주연부에 접촉함으로써, 칩의 절결, 균열이 발생할 가능성이 있다. 또한, 애당초 칩과 콜릿의 접촉이 발생하는 것이, 파티클의 발생으로 이어진다. 이 때문에, 칩의 표면의 주연부에 대해서도, 비접촉으로 보유 지지할 수 있는 콜릿이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그 목적은, 전자 부품을 비접촉으로 픽업할 수 있는 픽업 콜릿, 픽업 장치 및 실장 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 전자 부품을 흡인 보유 지지하여 픽업하는 픽업 콜릿이며, 통기성을 갖고, 내부에 공급된 기체를, 전자 부품에 대향하는 대향면의 세공을 통하여 면 형상으로 분출하는 다공질 부재를 갖고, 상기 다공질 부재에는, 상기 대향면에 개구를 갖고, 부압에 의해 상기 전자 부품을 흡인하는 흡인 구멍이 마련되고, 상기 흡인 구멍의 개구의 주위에는, 상기 대향면으로부터의 기체의 분출에 의해 형성되는 기체의 층이, 상기 전자 부품을 지지하지 않는 불지지(不支持) 영역이 마련되어 있다.
또한, 본 발명은, 상기 전자 부품이 첩부된 시트로부터, 상기 전자 부품을 픽업하는 픽업 장치이며, 상기 픽업 콜릿과, 상기 픽업 콜릿을, 상기 시트에 있어서의 상기 전자 부품을 흡인 보유 지지 가능한 위치까지 접근시키고, 흡인 보유 지지한 상기 전자 부품을 상기 시트로부터 떼어내어 이송 가능하게 하는 콜릿 이동 기구를 갖는다.
또한, 본 발명의 실장 장치는, 상기 픽업 장치와, 상기 픽업 콜릿에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 마련되고, 상기 픽업 콜릿으로부터 상기 전자 부품을 수취하는 본딩 헤드와, 상기 본딩 헤드에 보유 지지된 상기 전자 부품을, 기판으로 이송하여 실장하는 실장부를 갖는다.
본 발명의 픽업 콜릿, 픽업 장치 및 실장 장치에 의하면, 전자 부품을 비접촉으로 픽업할 수 있다.
도 1은 실시 형태의 이송 장치 및 실장 장치를 도시하는 정면도이다.
도 2는 실시 형태의 이송 장치 및 실장 장치를 도시하는 평면도이다.
도 3은 픽업 콜릿에 의한 전자 부품의 보유 지지 원리를 도시하는 단면 모식도(A), 베이스를 도시하는 저면측 사시도(B)이다.
도 4는 픽업 콜릿 및 착탈부를 도시하는 저면측 사시도이다.
도 5는 픽업 콜릿 및 착탈부를 도시하는 상면측 사시도이다.
도 6은 이송 장치 및 실장 장치의 제어 장치를 도시하는 블록도이다.
도 7은 실시 형태에 의한 픽업 동작의 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 실시 형태에 의한 픽업 동작을 도시하는 설명도이다.
도 9는 실시 형태에 있어서의 개구로부터의 흡인력을 도시하는 단면 모식도이다.
도 10은 불지지 영역을 비분출부로 한 변형예를 도시하는 단면 모식도이다.
도 11은 불지지 영역을 오목부로 한 변형예를 도시하는 단면 모식도이다.
도 12는 불지지 영역을 경사부로 한 변형예를 도시하는 단면 모식도이다.
도 13은 개구의 배치의 변형예를 도시하는 저면도이다.
본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 도면은 모식도이며, 각 부의 사이즈, 비율 등은, 이해를 용이하게 하기 위해 과장되어 있는 부분을 포함하고 있다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 픽업 콜릿(200)은, 전자 부품(2)의 이송 장치(1)에 사용된다. 이송 장치(1)는 픽업 장치(20), 탑재 장치(30) 및 제어 장치(50)를 구비하고, 전자 부품(2)을 픽업 장치(20)에 의해 탑재 장치(30)로 전달하는 장치이다.
전자 부품(2)은, 예를 들어, 칩 형상의 부품이다. 본 실시 형태에서는, 전자 부품(2)은 웨이퍼를 개편으로 분할한 반도체 칩이다. 또한, 실장 장치(100)는 공급 장치(10)로부터 공급된 전자 부품(2)을 이송 장치(1)에 의한 이송을 통하여 기판에 실장하는 장치이다. 즉, 실장 장치(100)는 이송 장치(1)의 구성에 더하여, 공급 장치(10), 기판을 지지하는 기판 스테이지(60)를 구비한다.
공급 장치(10)는 전자 부품(2)을 픽업 장치(20)로 공급하는 장치이다. 공급 장치(10)는 픽업 대상의 전자 부품(2)을 공급 위치 P1로 이동시킨다. 공급 위치 P1이란, 픽업 장치(20)가 픽업 대상이 되는 전자 부품(2)을 픽업하는 위치이다. 공급 장치(10)는 전자 부품(2)이 첩부된 시트(11)를 지지하는 공급 스테이지(12), 공급 스테이지(12)를 이동시키는 스테이지 이동 기구(13)를 구비한다. 이 스테이지 이동 기구(13)로서는, 예를 들어, 서보 모터에 의해 구동되는 볼 나사 기구에 의해, 레일 상을 슬라이더가 이동하는 리니어 가이드를 사용할 수 있다.
전자 부품(2)이 첩부된 시트(11)는, 여기서는, 도시하지 않은 웨이퍼 링에 첩부된 점착성을 갖는 웨이퍼 시트이다. 시트(11) 상에는 전자 부품(2)이 매트릭스(행렬)상으로 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 전자 부품(2)은 기능면이 상방으로 노출된 페이스 업 상태에서 배치되어 있는 것으로 한다.
공급 스테이지(12)는, 시트(11)가 첩부된 웨이퍼 링을 수평하게 지지하는 다이이다. 즉, 공급 스테이지(12)는 전자 부품(2)이 첩부된 시트(11)를, 웨이퍼 링을 통하여 지지한다. 공급 스테이지(12)는 스테이지 이동 기구(13)에 의해, 수평 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다. 시트(11)는 공급 스테이지(12)와 함께 스테이지 이동 기구(13)에 수평하게 지지되어 있으므로, 시트(11) 및 당해 시트(11)에 적재된 전자 부품(2)도 또한, 수평 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 수평 방향 중, 공급 장치(10)와 탑재 장치(30)가 배열되는 방향을 X축 방향, X축에 직교하는 방향을 Y축 방향이라고 하자. 또한, 시트(11)의 평면에 직교하는 방향을 Z축 방향 또는 상하 방향이라고 하자. 상측 방향이란, 시트(11)의 평면을 경계로 하여 전자 부품(2)이 적재되어 있는 측의 방향이며, 하측 방향이란, 시트(11)의 평면을 경계로 하여 전자 부품(2)이 적재되어 있지 않은 측의 방향이다.
[픽업 장치]
픽업 장치(20)는, 공급 장치(10)로부터 전자 부품(2)을 픽업하고, 픽업한 전자 부품(2)을 탑재 장치(30)로 전달하는 장치이다. 이 픽업 장치(20)는 픽업 콜릿(200)과, 콜릿 이동 기구(22)와, 방향 전환부(23)와, 밀어올림 핀(24)을 구비한다.
픽업 콜릿(200)은, 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 전자 부품(2)을 흡인 보유 지지하고, 또한 흡인 보유 지지를 해제하여 전자 부품(2)을 해방하는 부재이다. 픽업 콜릿(200)은 다공질 부재(201), 베이스(202)를 갖는다.
다공질 부재(201)는 통기성을 갖고, 내부에 공급된 기체를, 전자 부품(2)에 대향하는 대향면(201a)의 세공을 통하여 공급하는 부재이다. 본 실시 형태의 다공질 부재(201)는 직육면체의 판 형상이며, 전체로서 연통하는 미세한 공간이 치밀하게 거의 균일하게 형성되어 있다. 다공질 부재(201)는, 이 구조에 의해 통기성을 갖지만, 그 컨덕턴스는 매우 작다. 다공질 부재(201)는, 어느 하나의 면이 대향면(201a)이 되고, 대향면(201a)과 반대측의 배면(201b)으로부터 내부에 기체가 공급되면, 대향면(201a)의 치밀하고 균등하게 존재하는 세공으로부터 기체가 분출된다. 이 분출은, 분출된 대향면(201a)의 전체면에 퍼진 실질적으로 면 형상의 분출이 된다. 이 분출은 매우 완만한 것으로, 말하자면 배어 나오는 듯한 느낌이며, 손가락을 가까이 대어 기류를 약간 느낄 정도인 것이다. 또한, 대향면(201a)과 배면(201b) 이외의 면은, 세공이 막혀 있어도 된다.
다공질 부재(201)는, 전술한 바와 같이 내부의 미세한 공간인 세공이 서로 연통되어 있고, 기체가 세공 사이를 통과 가능한 연속 구조체이다. 이러한 다공질 부재(201)로서는, 소결 금속, 세라믹, 수지 등을 사용할 수 있다. 내부의 입자가 분리되어 유출되기 어렵다고 하는 관점에서는, 소결 금속으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 다공질 부재(201)에는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 대향면(201a)에 개구(201d)를 갖고, 부압에 의해 전자 부품(2)을 흡인하는 관통 구멍인 흡인 구멍(201c)이 마련되어 있다. 본 실시 형태의 흡인 구멍(201c)은, 배면(201b)의 중앙으로부터 대향면(201a)의 중앙으로 직선형으로 관통하고 있다.
베이스(202)는, 대향면(201a) 이외의 다공질 부재(201)의 면을 덮는 부재이다. 본 실시 형태의 베이스(202)는, 하방이 개구된 직육면체 형상의 상자이다. 다공질 부재(201)는 베이스(202)의 개구로부터, 저면이 대향면(201a)으로 되어 노출되도록 삽입되고, 베이스(202) 내에 부착되어 고정되어 있다.
베이스(202)의 천장면에는, 도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이, 급기 구멍(202a), 배기 구멍(202b), 설치 구멍(202c)이 마련되어 있다. 급기 구멍(202a)은, 다공질 부재(201)에 급기하기 위한 관통 구멍이다. 급기 구멍(202a)은, 급기 구멍(202a)에 접속되는 배관을 위해 베이스(202)의 외연으로 치우친 위치에 형성되어 있다. 배기 구멍(202b)은, 흡인 구멍(201c)을 통하여 개구(201d)에 부압을 발생시키기 위한 관통 구멍이다. 배기 구멍(202b)은 하방으로 연장되어, 다공질 부재(201)의 흡인 구멍(201c)에 맞도록 형성되어 있다. 배기 구멍(202b)의 주위에 있어서의 베이스(202)의 내면과 다공질 부재(201) 사이에는, 기체 고임의 공간이 형성되어 있다. 또한, 배기 구멍(202b)은, 흡인 구멍(201c)을 관통하여, 대향면(201a)에 도달하고 있어도 된다. 이 경우, 다공질 부재(201)의 흡인 구멍(201c), 개구(201d)는 다공질 부재(201)의 대향면(201a)에 도달한 배기 구멍(202b)의 외측에 밀착하도록 마련된다. 설치 구멍(202c)은 콜릿 이동 기구(22)와의 접속 시에, 어긋남을 방지하기 위한 한 쌍의 오목부 구멍이다.
급기 구멍(202a)은, 도시하지 않은 배관을 통하여 기체의 공급 회로에 접속되어 있다. 공급 회로는 기체의 공급원, 펌프, 밸브 등을 포함하여 구성되어 있다. 여기서, 급기 구멍(202a)을 통하여 다공질 부재(201)에 공급되는 기체는, 불활성 가스로 한다. 배기 구멍(202b)은, 도시하지 않은 배관을 통하여, 진공 펌프, 밸브 등을 포함하는 부압 발생 회로와 연통하고 있다.
콜릿 이동 기구(22)는, 공급 위치 P1과 전달 위치 P2 사이에서 픽업 콜릿(200)을 장착한 픽업 헤드(21)를 왕복 이동시키고, 또한, 공급 위치 P1 및 전달 위치 P2로 승강시키는 기구이다. 또한, 전달 위치 P2란, 픽업 장치(20)가 공급 위치 P1에서 픽업한 전자 부품(2)을 후술하는 수취부로서 기능하는 본딩 헤드(31)로 전달하는 위치이다. 공급 위치 P1 및 전달 위치 P2는, 주로 XY 방향의 위치를 의미하고, 반드시 Z축 방향의 위치를 의미하는 것만은 아니다.
또한, Z축 방향의 위치(높이)를 의미하는 경우라도, 그 높이에는 소정의 폭이 있는 것으로 한다. 소정의 폭에는, 전자 부품(2)의 두께, 전자 부품(2)을 밀어올리는 거리, 전자 부품(2)을 흡착 가능한 거리 등이 포함된다. 특히 Z축 방향의 위치(높이)를 의미하는 경우, 공급 위치 P1에 있어서, 접근 위치에 있어서의 높이를 H1, 박리 위치에 있어서의 높이를 H2라 하자(도 8 참조).
콜릿 이동 기구(22)는, 픽업 헤드(21)가 설치된 암(222a)을 갖고, 암(222a)을 이동시킴으로써, 픽업 헤드(21)에 장착된 픽업 콜릿(200)을 이동시킨다. 픽업 헤드(21)의 선단에는, 착탈부(222b)가 마련되어 있다. 착탈부(222b)는 내부에 자석을 구비하고, 자석의 흡인력에 의해 픽업 콜릿(200)의 베이스(202)를 흡착 보유 지지한다. 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 착탈부(222b)의 베이스(202)와의 접촉면에는, 한 쌍의 핀(222c)이 마련되어 있다. 핀(222c)이 베이스(202)에 마련된 설치 구멍(202c)에 끼임으로써, 착탈부(222b)에 대한 픽업 콜릿(200)의 어긋남이 방지된다. 또한, 도시는 하지 않지만, 배기 구멍(202b)에 접속되는 배관은 착탈부(222b) 내를 통과하고, 급기 구멍(202a)에 접속되는 배관은 착탈부(222b)에 지지되어 있다.
콜릿 이동 기구(22)는 슬라이드 기구(221), 승강 기구(222)를 구비한다. 슬라이드 기구(221)는, 픽업 헤드(21)가 설치된 암(222a)을 이동시킴으로써, 픽업 콜릿(200)을 공급 위치 P1과 전달 위치 P2 사이에서 왕복 이동시킨다. 여기서는, 슬라이드 기구(221)는 X축 방향과 평행하게 연장되고, 지지 프레임(221a)에 고정된 레일(221b)과, 레일(221b) 상을 주행하는 슬라이더(221c)를 갖는다. 슬라이더(221c)는 도시는 하지 않지만, 회전 모터에 의해 구동되는 볼 나사, 리니어 모터 등에 의해 구동된다.
승강 기구(222)는 픽업 헤드(21)가 설치된 암(222a)을 이동시킴으로써, 픽업 콜릿(200)을 상하 방향으로 이동시킨다. 구체적으로는, 승강 기구(222)는, 서보 모터에 의해 구동되는 볼 나사 기구에 의해, 레일 상을 슬라이더가 이동하는 리니어 가이드를 사용할 수 있다. 즉, 서보 모터의 구동에 의해, 픽업 콜릿(200)이 Z축 방향을 따라서 승강한다. 또한, 픽업 콜릿(200)은 착탈부(222b)를 통하여 픽업 헤드(21)에 탄성 지지됨과 함께, 상하로 픽업 헤드(21)에 대하여 Z축 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 마련되어 있다. 그리고, 픽업 헤드(21)는, 이 슬라이드 이동을 검지하는 센서를 갖고 있다.
방향 전환부(23)는 픽업 콜릿(200)과 콜릿 이동 기구(22) 사이에 마련되어 있다. 방향 전환부(23)는, 여기서는, 픽업 콜릿(200)의 방향을 변경하는 모터 등의 구동원, 볼 베어링 등의 회전 가이드를 포함하여 이루어지는 액추에이터이다. 픽업 콜릿(200)의 방향이란, 픽업 콜릿(200)의 베이스(202)측으로부터, 대향면(201a)을 향하는 방향으로 한다. 방향을 변경한다고 함은, 상하 방향으로 0° 내지 180° 회전시키는 것이다. 예를 들어, 대향면(201a)을 공급 스테이지(12)를 향한 픽업 콜릿(200)이 공급 위치 P1에서 전자 부품(2)을 흡착 보유 지지한다. 그 후, 방향 전환부(23)는 흡착면이 위를 향하도록 픽업 콜릿(200)의 방향을 변경한다. 이때, 회전 각도는 180°이다.
밀어올림 핀(24)은 공급 장치(10)의 시트(11)의 하방에 마련되어 있다. 밀어올림 핀(24)은 선단이 뾰족한 침상의 부재이다. 밀어올림 핀(24)은 길이 방향이 Z축 방향에 평행해지도록 백업체(241)의 내부에 마련되어 있다.
백업체(241)는 밀어올림 핀(24)을 그 내부로부터 진출 또는 그 내부로 퇴피시키는 구동 기구를 갖는다. 이 진출 또는 퇴피는, 상하 방향으로 행해진다. 이 구동 기구는, 예를 들어, 상하 방향의 레일에 가이드되어 이동하는 슬라이더와, 슬라이더를 구동하는 에어 실린더나 캠 기구를 포함한다.
[탑재 장치]
탑재 장치(30)는, 픽업 장치(20)로부터 수취한 전자 부품(2)을 실장 위치 P3까지 반송하여, 기판에 탑재하는 장치이다. 실장 위치 P3이란, 전자 부품(2)을 기판에 실장하는 위치이다. 탑재 장치(30)는 본딩 헤드(31), 헤드 이동 기구(32)를 갖는다.
본딩 헤드(31)는, 전달 위치 P2에서 픽업 콜릿(200)으로부터 전자 부품(2)을 수취하는 수취부로서의 기능을 갖고, 또한 당해 전자 부품(2)을 실장 위치 P3에서 기판에 실장하는 장치이다. 본딩 헤드(31)는 전자 부품(2)을 보유 지지하고, 또한 실장 후는 보유 지지 상태를 해제하여 전자 부품(2)을 해방한다.
구체적으로는, 본딩 헤드(31)는 노즐(31a)을 구비한다. 노즐(31a)은 전자 부품(2)을 보유 지지하고, 또한 보유 지지 상태를 해제하여 전자 부품(2)을 해방한다. 노즐(31a)은 노즐 구멍을 구비한다. 노즐 구멍은, 노즐(31a)의 선단의 흡착면에 개구된다. 노즐 구멍은 진공 펌프 등의 부압 발생 회로(도시하지 않음)와 연통하고 있고, 당해 회로가 부압을 발생시킴으로써, 노즐(31a)의 흡착면에 전자 부품(2)을 흡착 보유 지지한다. 또한, 부압을 해제함으로써 흡착면으로부터 전자 부품(2)의 보유 지지 상태를 해제한다.
헤드 이동 기구(32)는, 본딩 헤드(31)를 전달 위치 P2와 실장 위치 P3 사이에서 왕복 이동시키고, 또한, 전달 위치 P2 및 실장 위치 P3에서 승강시키는 기구이다. 구체적으로는, 헤드 이동 기구(32)는 슬라이드 기구(321), 승강 기구(322)를 구비한다.
슬라이드 기구(321)는, 본딩 헤드(31)를 전달 위치 P2와 실장 위치 P3 사이에서 왕복 이동시킨다. 여기서는, 슬라이드 기구(321)는 X축 방향과 평행하게 연장되고, 지지 프레임(321a)에 고정된 2개의 레일(321b)과, 레일(321b) 상을 주행하는 슬라이더(321c)를 갖는다. 슬라이더(321c)는 도시는 하지 않지만, 회전 모터에 의해 구동되는 볼 나사, 리니어 모터 등에 의해 구동된다.
또한, 도시는 하지 않지만, 슬라이드 기구(321)는 본딩 헤드(31)를 Y축 방향으로 슬라이드 이동시키는 슬라이드 기구를 갖고 있다. 이 슬라이드 기구도, Y축 방향의 레일과 레일을 주행하는 슬라이더에 의해 구성할 수 있다. 슬라이더는, 회전 모터에 의해 구동되는 볼 나사, 리니어 모터 등에 의해 구동된다. 승강 기구(322)는, 본딩 헤드(31)를 상하 방향으로 이동시킨다. 구체적으로는, 승강 기구(322)는, 서보 모터에 의해 구동되는 볼 나사 기구에 의해, 레일 상을 슬라이더가 이동하는 리니어 가이드를 사용할 수 있다. 즉, 서보 모터의 구동에 의해, 본딩 헤드(31)가 Z축 방향을 따라서 승강한다.
기판 스테이지(60)는, 전자 부품(2)을 실장하기 위한 기판을 지지하는 다이이다. 기판 스테이지(60)는, 스테이지 이동 기구(61)에 마련되어 있다. 스테이지 이동 기구(61)는, 기판 스테이지(60)를 XY 평면 상에서 슬라이드 이동시키고, 기판에 있어서의 전자 부품(2)의 실장 예정 위치를 실장 위치 P3에 위치 부여하는 이동 기구이다. 스테이지 이동 기구(61)는, 예를 들어, 서보 모터에 의해 구동되는 볼 나사 기구에 의해, 레일 상을 슬라이더가 이동하는 리니어 가이드를 사용할 수 있다.
[제어 장치]
제어 장치(50)는 공급 장치(10), 픽업 장치(20), 탑재 장치(30), 기판 스테이지(60)의 기동, 정지, 속도, 동작 타이밍 등을 제어한다. 즉, 제어 장치(50)는, 이송 장치(1) 및 실장 장치(100)의 제어 장치이다. 제어 장치(50)는, 예를 들어, 전용의 전자 회로 또는 소정의 프로그램으로 동작하는 컴퓨터 등에 의해 실현할 수 있다. 제어 장치(50)에는, 오퍼레이터가 제어에 필요한 지시나 정보를 입력하는 입력 장치, 장치의 상태를 확인하기 위한 출력 장치가 접속되어 있다. 입력 장치는, 스위치, 터치 패널, 키보드, 마우스 등을 사용할 수 있다. 출력 장치는, 액정, 유기 EL 등의 표시부를 사용할 수 있다.
도 6은, 제어 장치(50)의 기능 블록도이다. 제어 장치(50)는, 공급 장치(10)를 제어하는 공급 장치 제어부(51), 픽업 장치(20)를 제어하는 밀어올림 핀 제어부(52) 및 픽업 제어부(53), 탑재 장치(30)를 제어하는 본딩 헤드 제어부(54), 기판 스테이지(60)를 제어하는 기판 스테이지 제어부(56) 및 기억부(57)를 갖고 있다.
공급 장치 제어부(51)는, 공급 스테이지(12)의 이동을 제어한다. 즉, 시트(11)에 적재된 픽업 대상이 되는 전자 부품(2)의 이동을 제어한다. 밀어올림 핀 제어부(52)는 밀어올림 핀(24)의 이동, 즉 백업체(241)의 동작을 제어한다.
픽업 제어부(53)는, 픽업 콜릿(200)의 이동을 제어한다. 즉 픽업 제어부(53)는 콜릿 이동 기구(22) 및 방향 전환부(23)의 동작을 제어한다. 또한, 픽업 제어부(53)는 급기 구멍(202a)과 연통한 공급 회로, 배기 구멍(202b)과 연통한 부압 발생 회로를 제어하여, 전자 부품(2)의 보유 지지 및 해방을 제어한다.
본딩 헤드 제어부(54)는 본딩 헤드(31)의 이동, 즉 헤드 이동 기구(32)의 동작을 제어한다. 또한, 본딩 헤드 제어부(54)는 본딩 헤드(31)의 노즐 구멍과 연통한 부압 발생 회로를 제어하여, 전자 부품(2)의 보유 지지 및 해방을 제어한다. 기판 스테이지 제어부(56)는 기판 스테이지(60)의 이동, 즉 스테이지 이동 기구(61)의 동작을 제어한다.
기억부(57)는 기록 매체인 각종 메모리(HDD: Hard Disk Drive나 SSD: Solid State Drive 등), 기록 매체와 외부와의 인터페이스를 포함하는 기억 장치이다. 기억부(57)에는, 이송 장치(1)의 동작에 필요한 데이터, 프로그램이 미리 기억되고, 또한, 이송 장치(1)의 동작에 필요한 데이터를 기억한다. 이 필요한 데이터란, 예를 들어, 기체의 공급량, 배기 압력, 공급 위치 P1, 전달 위치 P2, 실장 위치 P3의 위치 좌표, 각 이동 기구의 위치 좌표이다. 상술한 각 이동 기구는, 이들 좌표에 기초하여 각 구성의 이동 제어를 행한다.
[픽업 콜릿에 의한 흡인 보유 지지의 원리]
다음에, 상기와 같은 픽업 콜릿(200)에 의해, 전자 부품(2)을 흡인 보유 지지할 수 있는 원리를 설명한다. 도 3의 (A)에 도시한 바와 같이, 급기 구멍(202a)으로부터 공급되는 기체 G는, 대향면(201a)의 세공으로부터 면 형상으로 분출됨으로써, 전자 부품(2)과의 사이에 기체의 층이 형성된다. 이 층은, 예를 들어, 2 내지 10㎛가 된다. 그리고, 부압 발생 회로에 의해 흡인 구멍(201c)에 부압을 작용시킨 상태에서, 대향면(201a)을 전자 부품(2)에 접근시킴으로써, 전자 부품(2)이 흡인 보유 지지된다. 이때, 대향면(201a)과 전자 부품(2) 사이에는, 기체의 층이 형성되어 있으므로, 대향면(201a)과 전자 부품(2)은 비접촉인 상태가 유지된다. 또한, 부압 발생 회로에 의한 부압을 해제함으로써, 흡인 구멍(201c)에 부압이 작용하지 않게 되므로, 픽업 콜릿(200)으로부터 전자 부품(2)이 해방된다.
[동작]
이상과 같은 이송 장치(1)에 있어서, 픽업 장치(20)에 의해 공급 장치(10)로부터 전자 부품(2)을 픽업하고, 당해 전자 부품(2)을 탑재 장치(30)로 전달하는 동작을, 도 1 내지 도 6에 추가하여, 도 7의 흐름도, 도 8의 설명도를 참조하면서, 이하에 설명한다.
먼저, 픽업 장치(20) 및 공급 장치(10)에 의해, 픽업 콜릿(200)을 밀어올림 핀(24)이 위치하는 공급 위치 P1로 이동시키고, 픽업 콜릿(200)의 대향면(201a)과 밀어올림 핀(24)을 대향시킨다(스텝 S01). 이때, 다공질 부재(201)에는 급기 구멍(202a)을 통하여, 가압된 기체가 공급되고 있어, 대향면(201a)으로부터 기체가 분출되고 있다. 또한 이때, 배기 구멍(202b)으로부터 배기하고 있지 않아, 개구(201d)로부터의 흡인은 하고 있지 않다.
한편, 공급 장치(10)는 공급 스테이지(12)를 이동시켜, 도 8의 (A)에 도시한 바와 같이, 공급 위치 P1에 픽업 대상의 전자 부품(2)을 위치시킨다(스텝 S02). 이 후, 대향면(201a)으로부터 기체 G가 공급되고 있는 픽업 콜릿(200)이 픽업 헤드(21)와 함께 강하하여, 전자 부품(2)에 접근해 간다. 픽업 콜릿(200)이 전자 부품(2)에 근접하면, 대향면(201a)의 기체 G가, 대향면(201a)과 전자 부품(2)에 끼움 지지되어, 기체층을 형성한다. 이때 끼움 지지된 기체층은, 점성류층으로 되어 있다고 생각된다. 그 때문에, 기체층 자체의 기체 G는 매우 유동성이 나빠, 후술하는 배기 구멍(202b)으로부터의 배기에 의한 흡인, 기체층 외연부로부터의 유출이 거의 발생하지 않는다. 그리고, 도 8의 (B)에 도시한 바와 같이, 픽업 콜릿(200)은, 그 이상 압축되지 않는 기체층에 의해 전자 부품(2)에 대한 하강이 정지된다(스텝 S03).
여기서, 픽업 콜릿(200)이 전자 부품(2)에 접촉하면, 픽업 콜릿(200) 자체는 정지한다. 단, 픽업 콜릿(200)은 픽업 헤드(21)에 탄성 지지되어 있으므로, 픽업 콜릿(200)이 정지되어도, 픽업 헤드(21)는 하강을 계속해서, 픽업 콜릿(200)에 대하여 픽업 헤드(21)가 슬라이드 이동한다. 이 슬라이드를 센서로 검지하면, 픽업 제어부(53)는 픽업 콜릿(200)이 전자 부품(2)에 접촉했다고 인식하여, 픽업 헤드(21)의 하강을 정지한다. 이때, 픽업 콜릿(200)은 전자 부품(2)과는 접촉하고 있지 않다. 그러나, 대향면(201a)과 전자 부품(2) 사이에 기체층이 형성되므로, 대향면(201a)은 전자 부품(2)에 그 이상 접근하지 않게 되어 정지한다. 이때의 픽업 콜릿(200)의 높이 위치가, 접근 위치 H1이 된다. 즉, 접근 위치 H1은, 미리 특정 정지 위치로서 설정되어 있는 것은 아니다.
이와 같이, 기체층을 통하여 픽업 콜릿(200)이 정지되고, 또한 픽업 헤드(21)가 정지된 상태에서, 배기 구멍(202b)으로부터의 배기에 의해, 흡인 구멍(201c)에 의한 흡인을 개시한다(스텝 S04). 즉, 픽업 콜릿(200)이 기체층을 통하여 전자 부품(2)을 백업체(241)에 지지된 시트(11)에 압박하고 있는 상태, 즉 백업체(241)와의 사이에서 시트(11) 및 전자 부품(2)을 끼움 지지하고 있는 상태에서, 흡인을 개시한다.
이 상태에서, 도 8의 (C)에 도시한 바와 같이, 픽업 콜릿(200)이 상승함과 함께, 이와 동기하여 밀어올림 핀(24)의 상승에 의한 밀어올리기가 개시된다(스텝 S05). 이에 의해, 전자 부품(2)의 이면으로부터, 시트(11)가 박리를 개시한다. 또한, 도 8의 (D)에 도시한 바와 같이, 밀어올림 핀(24)은, 미리 설정된 소정량 상승하면 정지한다. 그리고, 또한 상승하는 픽업 콜릿(200)에 의해, 픽업 콜릿(200)에, 기체의 층에 의한 간극을 유지한 상태에서 부압에 의해 흡인된 전자 부품(2)이 시트(11)로부터 떼어내짐으로써, 픽업된다(스텝 S06). 이와 같이 전자 부품(2)이 완전히 떼어내지는 높이 위치가 박리 위치 H2이기는 하지만, 미리 특정 정지 위치로서 설정되어 있는 것은 아니다.
픽업 장치(20)는 방향 전환부(23)에 의해, 픽업 콜릿(200)을 반전시킨다(스텝 S07). 즉, 픽업 콜릿(200)의 방향을 상하 방향으로 180° 회전시켜, 픽업 콜릿(200)의 대향면(201a)을 상방으로 향하게 한다. 또한, 여기서는 스텝 S07의 반전 동작은 전자 부품(2)을 픽업한 직후에 행해지지만, 공급 위치 P1로부터 전달 위치 P2까지의 사이의 어느 지점에서 행해져도 된다.
픽업 장치(20)는 콜릿 이동 기구(22)에 의해, 전달 위치 P2에 픽업한 전자 부품(2)을 이동시킨다(스텝 S08). 전달 위치 P2에서는, 탑재 장치(30)의 본딩 헤드(31)가 대기하고 있고, 전자 부품(2)을 사이에 두고 픽업 콜릿(200)의 대향면(201a)과 대향한다.
전달 위치 P2에 위치한 픽업 콜릿(200)을 향하여 본딩 헤드(31)를 하강시켜, 본딩 헤드(31)로 전자 부품(2)을 보유 지지한 후, 픽업 콜릿(200)이 부압을 해제함으로써, 픽업 콜릿(200)으로부터 본딩 헤드(31)로 전자 부품(2)을 전달한다(스텝 S09). 또한, 이 후, 본딩 헤드(31)는 픽업 콜릿(200)으로부터 이격하도록 상승, 실장 위치 P3으로 이동하여, 전자 부품(2)을 기판에 실장한다.
[효과]
(1) 본 실시 형태의 픽업 콜릿(200)은, 전자 부품(2)을 흡인 보유 지지하여 픽업하는 픽업 콜릿(200)이며, 통기성을 갖고, 내부에 공급된 기체를, 전자 부품(2)에 대향하는 대향면(201a)의 세공을 통하여 공급하는 다공질 부재(201)를 갖고, 다공질 부재(201)에는, 대향면(201a)에, 부압에 의해 전자 부품(2)을 대향면(201a)에 흡인하는 개구(201d)를 갖는 흡인 구멍(201c)이 마련되어 있다.
또한, 본 실시 형태의 픽업 장치(20)는 픽업 콜릿(200)을, 시트(11)에 있어서의 전자 부품(2)을 흡인 보유 지지 가능한 위치까지 접근시키고, 흡인 보유 지지한 전자 부품(2)을 시트(11)로부터 떼어내어 이송 가능하게 하는 콜릿 이동 기구(22)를 갖는다.
또한, 본 실시 형태의 실장 장치(100)는 픽업 콜릿(200)에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 마련되고, 픽업 콜릿(200)의 선단으로부터 전자 부품(2)을 수취하는 본딩 헤드(31)와, 본딩 헤드(31)에 보유 지지된 전자 부품(2)을 기판으로 이송하여 실장하는 실장부를 갖는다.
이 때문에, 흡인 구멍(201c)으로부터의 흡인에 의해 전자 부품(2)을 픽업할 때, 다공질 부재(201)의 세공으로부터 배출되는 기체의 층에 의해, 전자 부품(2)과 대향면(201a)을 비접촉으로 할 수 있어, 전자 부품(2)에 대미지가 가해지는 것이 억제된다. 또한, 전자 부품(2)의 이송 시에 있어서도, 대향면(201a)에 접촉하여 전자 부품(2)에 대미지가 가해질 가능성을 저감하면서, 전자 부품(2)을 보유 지지하여 낙하 등을 방지할 수 있다.
여기서, 전자 부품(2)과, 전자 부품(2)과 대향하는 면 사이에, 이 공간으로부터 배출되는 기체를 흘림으로써, 대량의 기류에 의해 발생하는 부압을 이용하여 흡인력을 생성시키는 베르누이 척에 의해, 전자 부품(2)을 보유 지지하는 경우를 생각하자. 이 경우, 흡인력이 매우 약하여, 콜릿과 일정 거리 떨어진 상태에서 전자 부품(2)을 보유 지지할 수 있었다고 해도, 시트(11)에 점착되어 있는 전자 부품(2)을 떼어내는 흡착력을 얻을 수 없다. 또한, 베르누이 효과를 얻기 위해서는, 단위 시간당의 기체의 유량을 매우 많게 할 필요가 있으므로, 비접촉을 유지하면서, 보유 지지하기 위한 흡인력의 조정이 매우 곤란하다. 또한, 대량의 기체가 픽업 개소의 주위로 불어내짐으로써, 파티클을 발생시킬 우려가 있다.
또한, 콜릿의 전자 부품(2)과 대향하는 면에, 다공질 부재(201)와 같은 세공이 아니라, 흡인 구멍 동등한 사이즈의 기체의 분출 구멍을 형성하고, 전자 부품(2)을 향하여 기체를 분사하여 전자 부품(2)을 부유시키고, 이 분사에 의한 전자 부품(2)의 부유력에 저항하여 전자 부품(2)을 흡인 구멍에 의해 흡인하고자 하는 경우도, 상술과 마찬가지로 비접촉(부유)을 유지하면서, 보유 지지하기 위한 흡인력의 조정이 매우 곤란하며, 대량의 기체가 픽업 개소의 주위로 불어내짐으로써, 파티클을 발생시킬 우려가 있다.
이에 반해, 본 실시 형태에서는, 대향면(201a)의 미세한 구멍을 통하여, 대향면(201a)의 전체로부터 면 형상으로 불어내지는 기체의 유량은, 극히 얼마 안된다. 이 때문에, 파티클을 발생시킬 우려는 없다. 대향면(201a)으로부터의 불어냄은 적극적으로 전자 부품(2)을 부유시키는 것이 아니라, 대향면(201a)과 전자 부품(2)이 근접했을 때에 점성류의 기체의 층을 형성하는 것이다. 따라서, 대향면(201a)과 전자 부품(2)을 비접촉 상태로 유지하는 것은, 흡인력이 강할수록 용이하고, 흡인 구멍(201c)으로부터의 부압에 의한 흡인력을, 전자 부품(2)을 시트(11)로부터 떼어내기 위해 충분한 힘으로 해도, 대향면(201a)과 전자 부품(2) 사이의 기체의 층에 의해 접촉을 방지할 수 있으므로, 강한 흡인력을 얻는 것도, 흡인력의 조정도 용이하게 된다.
본원의 발명자에 의한 검토의 결과, 예를 들어, 이하의 조건이면, 픽업 콜릿(200)에 의해, 전자 부품(2)과의 비접촉을 유지하면서, 흡인 보유 지지할 수 있다는 결과가 얻어졌다. 먼저, 다공질 부재(201)로서는, 통기율이, 예를 들어, 공급 압력이 0.3MPa일 때, 다공질 부재(201)로부터 유출되는 기체의 유량이 0.7L/min 정도의 것을 사용하였다. 다공질 부재(201)에 공급하는 가스(질소 가스)의 압력은, 0.1 내지 0.7MPa 정도의 범위이어도 되고, 이 때, 다공질 부재(201)를 통하여 흐르는 가스의 유량은 0.3 내지 1.5L/min 정도의 범위에서, 확실하게, 픽업 콜릿(200)과 전자 부품(2)의 비접촉이 유지되었다. 또한, 흡인의 압력으로서는, -10 내지 -90kPa의 범위에서, 확실하게, 전자 부품(2)을 시트(11)로부터 픽업할 수 있었다. 이때, 전자 부품(2)과 대향면(201a) 사이의 기체층에서의 압력은 0.1 내지 0.5MPa가 얻어졌다.
비교예로서, 상기의 픽업 콜릿(200)과 동일 사이즈이고, 소재로서 세공을 갖지 않는 스테인리스(SUS)제의 콜릿을 사용하였다. 이 콜릿에, 직경 0.3㎜의 구멍 50개를 행렬로 배치하여, 구멍으로부터 0.02MPa의 압력으로 공급한 가스를 분출시킨 경우, 흡인의 압력이 -50kPa이고, 전자 부품(2)과 대향면(201a)이 비접촉을 유지할 수 있는 전자 부품(2)과 대향면(201a) 사이의 압력은, 0.025 내지 0.035MPa로 매우 작고, 그 폭도 좁은 것이었다. 즉, 다공질 부재(201)의 세공과는 달리, 콜릿에 형성한 복수의 구멍에 의한 가스의 불어냄에서는, 약간의 압박력 혹은 흡인력이라도, 또한 약간이지만 압박력 혹은 흡인력이 변화되어 버리면, 전자 부품(2)이 용이하게 대향면과 접촉되어 버리는 것이 판명되었다. 또한, 전자 부품(2)과 대향면(201a) 사이에서의 압력을 증가시키기 위해, 공급 압력을 증가시키면, 용이하게 전자 부품(2)이 탈락되어 버렸다.
(2) 전자 부품(2)에 대향면(201a)이 대향하고 있는 상태에서, 개구(201d)가 전자 부품(2)의 투영면 내, 즉 전자 부품(2)에 겹치는 위치에 마련되어 있다. 본 실시 형태에서는, 대향면(201a)의 중앙에, 흡인 구멍(201c)에 연통한 1개의 개구(201d)가 마련되어 있다. 이 때문에, 전자 부품(2)의 외연으로부터의 기체의 유입이 없어, 대기압을 이용하여 강한 흡인력을 확보할 수 있다. 또한, 개구(201d)는 복수이어도 되고, 그 위치는, 대향면(201a)이 전자 부품(2)에 겹치는 위치라면, 중앙에 한정되지는 않는다.
[변형예]
본 발명은 상기의 실시 형태에 한정되지는 않는다. 상기의 실시 형태와 기본적인 구성은 마찬가지로 하여, 이하와 같은 변형예도 적용 가능하다.
(1) 흡인 구멍(201c)의 개구(201d)의 주위에, 대향면(201a)으로부터의 기체의 분출에 의해 형성되는 기체의 층이, 전자 부품(2)을 지지하지 않는 불지지 영역이 마련되어 있어도 된다. 이러한 불지지 영역을 마련하는 이유는, 이하와 같다.
상기와 같은 픽업 콜릿(200)의 경우, 보유 지지된 전자 부품(2)이, 수평한 대향면(201a) 내로 이동하기 쉽다. 특히, 전자 부품(2)의 반전 시, 이송 시, 전달 시 등에 있어서, 동작의 가감속을 크게 하는 경우, 위치 어긋남이 발생할 가능성이 있다. 또한, 보유 지지를 유지할 수 없어, 탈락되어 버릴 우려도 있다.
여기서, 흡인력이 작용하는 개구(201d) 부분에 있어서는, 전자 부품(2)이 개구(201d)의 중심을 향하여 인입되는(외측으로부터 압입되는) 것에 의한 힘이 발생한다. 이 힘은, 도 9의 음영의 화살표에 나타낸 바와 같이, 전자 부품(2)에 대한 굽힘 응력으로서 작용한다. 도 9에서는, 이해를 용이하게 하기 위해 전자 부품(2)이 변형하는 듯이 나타내고 있다. 실제로는 변형이 일어나지 않을 정도의 흡인력으로 하는 것이 바람직하고, 그 경우라도 전자 부품(2)에는 이와 같은 힘은 작용하고 있다.
이러한 응력이 작용하면, 전자 부품(2)이 개구(201d)의 중심으로 끌어 당겨져, 대향면(201a)에 평행한 방향의 이동이 제한되므로, 전자 부품(2)을 일단 보유 지지한 위치로부터의 어긋남이나 벗어남을 저감할 수 있다. 이 끌어 당겨지는 힘은, 개구(201d)로부터 응력의 지지점이 되는 위치까지의 거리가 길면 커진다고 생각된다. 여기서, 개구(201d)에 있어서의 흡인력은, 개구(201d)의 바로 아래의 전체에 균등하게 작용한다. 그러나, 도 9에 도시한 바와 같이, 개구(201d)의 바로 아래로부터 벗어나는 영역은, 대향면(201a)으로부터의 기체의 층이 존재하므로 흡인력이 작용하지 않고, 기체의 층에서 전자 부품(2)은 지지된다. 따라서, 이 경우, 개구(201d)의 테두리의 부분이 응력의 지지점이 된다. 그래서, 개구(201d)의 주위에, 기체의 분출에 의한 층이 존재하지 않는 영역인 불지지 영역을 마련함으로써, 개구(201d)의 중심으로부터 응력의 지지점이 되는 위치를 멀리 떨어지게 함으로써, 전자 부품(2)에 가해지는 응력의 증대를 도모할 수 있다.
보다 구체적으로는, 전자 부품(2)을 흡인하는 개구의 주위이며, 기체의 층에 의해 전자 부품(2)을 지지하지 않는 영역을 불지지 영역으로 한다. 예를 들어, 도 10에 도시한 바와 같이, 대향면(201a)의 개구(201d)의 주위에 형성된 기체를 분출하지 않는 영역인 비분출부(201e)를 불지지 영역으로 한다. 비분출부(201e)는, 개구(201d)와 동심원상의 통기 부분을 갖지 않는 부재나 재료를 매립하거나 씌우거나 함으로써 구성할 수 있다.
또한, 대향면(201a)이 오목해진 영역을, 불지지 영역으로 한다. 예를 들어, 도 11에 도시한 바와 같이, 대향면(201a)의 개구(201d)의 주위에 형성된 오목부(201f)를 불지지 영역으로 한다. 오목부(201f)는 개구(201d)와 동심원상으로 오목해진 부분을 형성함으로써 구성할 수 있다. 이 경우, 불지지 영역에 있어서도 기체의 분출은 발생하고 있지만, 기체층이 형성되어 있는 면과 비교하여, 전자 부품(2)에 대한 거리가 길어지므로, 충분히 압축된 기체층이 형성되지 않아, 기체층에 의한 지지를 할 수 없다.
또한, 대향면(201a)과 개구(201d) 사이의 경사진 영역을, 불지지 영역으로 한다. 예를 들어, 도 12에 도시한 바와 같이, 대향면(201a)과 개구(201d) 사이의 경사진 경사부(201g)를 불지지 영역으로 한다. 경사부(201g)는 개구(201d)와 동심으로, 개구(201d)로부터 하방을 향하여 넓어지도록 경사진 테이퍼면으로 함으로써 구성할 수 있다. 이 경우, 불지지 영역에 있어서도 기체의 분출은 발생하고 있지만, 기체층이 형성되어 있는 면과 비교하여, 전자 부품(2)에 대한 거리가 긴 부분을 포함하고, 균등한 얇은 간극이 형성되지 않으므로, 충분히 압축된 기체층이 형성되지 않아, 기체층에 의한 지지를 할 수 없다.
이상과 같은 불지지 영역을 형성함으로써, 개구(201d)로부터의 흡인에 의해, 전자 부품(2)이 개구(201d)의 중심으로 압입되는 응력이 증대된다. 그러면, 전자 부품(2)의 대향면(201a)에 평행한 방향의 이동이 제한되므로, 특별한 기구 등을 마련하지 않아도, 전자 부품(2)을 보유 지지한 위치로부터의 어긋남이나 벗어남 등을 저감할 수 있다. 이송 시에 있어서도, 어긋남이나 낙하를 보다 한층 저감할 수 있다. 또한, 도 9 내지 도 12에 있어서는, 전자 부품(2)이 변형된 상태를 나타내고 있지만, 실제로는 변형이 일어나지 않을 정도의 흡인력으로 하는 것이 바람직하고, 그 경우라도 전자 부품(2)에는 이와 같은 힘은 작용하고 있는 것은, 도 9와 마찬가지이다.
(2) 흡인 구멍(201c) 및 개구(201d)의 형상이나 위치도, 상기의 양태에 한정되지는 않는다. 개구(201d)의 형상은, 상기한 바와 같이, 원형, 직사각형이어도 되고, 그 밖의 타원형, 다각형, 둥근 모서리 다각형, 별형 등이어도 된다. 단, 상기와 같은 불지지 영역을 마련하는 경우에는, 개구(201d)를 원형으로 하면, 개구(201d)의 중심을 향하는 응력이, 전체 방위 균등하게 작용하므로, 전자 부품(2)에 대한 대미지를 적게 할 수 있다. 또한, 개구(201d)가 직사각형인 경우에는, 직사각형의 구석 부분에 상당하는 전자 부품(2)의 부위에는, 직사각형에 있어서의 인접하는 2변의 2방향으로부터의 응력이 집중되어 작용하지만, 개구(201d)를 다각 형상으로 하면, 응력의 집중에 의한 대미지를 적게 할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이, 개구(201d)가 대향면(201a)의 중앙에 1개 있는 경우에는, 전자 부품(2)을 대향면(201a)의 중앙에 위치 결정할 수 있다. 단, 중앙에 1개인 경우, 전자 부품(2)이 대향면(201a)과 평행한 방향으로 회전할 가능성이 있다. 이 때문에, 개구(201d)를 복수, 즉 적어도 2개의 개구(201d)를 마련함으로써, 회전을 억제하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 13에 도시한 바와 같이, 점선으로 나타내는 전자 부품(2)의 투영면 내, 즉 전자 부품(2)에 겹치는 영역 내이며, 도 13의 (A)와 같이, 개구(201d)를 대향면(201a)의 중앙과, 중앙에서 어긋난 위치의 2군데에 마련해도 되고, 도 13의 (B)에 도시한 바와 같이, 대향면(201a)의 중심에 대하여, 대칭으로 복수 마련해도 된다.
(3) 흡인 구멍(201c) 및 개구(201d)의 수나 사이즈는, 상기의 양태에 한정되지는 않는다. 다공질 부재(201)의 대향면(201a)에 있어서, 전자 부품(2)이 기체의 층에 지지되는 면적과 개구(201d)의 총 면적의 밸런스에 의해, 흡인 보유 지지 상태와 비접촉 상태의 유지를 실현할 수 있다.
(4) 픽업 콜릿(200)은 교체 가능하게 마련함으로써, 전자 부품(2)의 형상, 사이즈에 따라서 교체할 수 있다. 이 교체 가능하게 하는 구성으로서는, 자석에 의해 흡인 보유 지지할 수 있는 구조가 간단하며, 교체 작업도 용이하게 된다. 단, 픽업 콜릿(200)을 교체 가능한 구성이면 된다. 예를 들어, 부압을 사용한 흡착 보유 지지이어도 되고, 기계적으로 보유 지지하는 구조이어도 된다.
[다른 실시 형태]
본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 하기에 나타내는 다른 실시 형태도 포함한다. 또한, 본 발명은, 상기 실시 형태 및 하기의 다른 실시 형태를 모두 또는 어느 것을 조합한 형태도 포함한다. 또한, 이들의 실시 형태를 발명의 범위를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략이나 치환, 변경을 행할 수 있고, 그 변형도 본 발명에 포함된다.
1: 이송 장치
2: 전자 부품
10: 공급 장치
11: 시트
12: 공급 스테이지
13: 스테이지 이동 기구
20: 픽업 장치
21: 픽업 헤드
22: 콜릿 이동 기구
23: 방향 전환부
24: 밀어올림 핀
30: 탑재 장치
31: 본딩 헤드
31a: 노즐
32: 헤드 이동 기구
50: 제어 장치
51: 공급 장치 제어부
52: 밀어올림 핀 제어부
53: 픽업 제어부
54: 본딩 헤드 제어부
56: 기판 스테이지 제어부
57: 기억부
60: 기판 스테이지
61: 스테이지 이동 기구
100: 실장 장치
200: 픽업 콜릿
201: 다공질 부재
201a: 대향면
201b: 배면
201c: 흡인 구멍
201d: 개구
201e: 비분출부
201f: 오목부
201g: 경사부
202: 베이스
202a: 급기 구멍
202b: 배기 구멍
202c: 설치 구멍
221: 슬라이드 기구
221a: 지지 프레임
221b: 레일
221c: 슬라이더
222: 승강 기구
222a: 암
222b: 착탈부
222c: 핀
241: 백업체
321: 슬라이드 기구
321a: 지지 프레임
321b: 레일
321c: 슬라이더
322: 승강 기구

Claims (8)

  1. 전자 부품을 흡인 보유 지지하여 픽업하는 픽업 콜릿이며,
    통기성을 갖고, 내부에 공급된 기체를, 전자 부품에 대향하는 대향면의 세공을 통하여 면 형상으로 분출하는 다공질 부재를 갖고,
    상기 다공질 부재에는, 상기 대향면에 개구를 갖고, 부압에 의해 상기 전자 부품을 흡인하는 흡인 구멍이 마련되고,
    상기 흡인 구멍의 개구의 주위에는, 상기 대향면으로부터의 기체의 분출에 의해 형성되는 기체의 층이, 상기 전자 부품을 지지하지 않는 불지지 영역이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 픽업 콜릿.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 불지지 영역은, 상기 대향면이 오목해진 영역인 것을 특징으로 하는, 픽업 콜릿.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 불지지 영역은, 상기 대향면과 상기 개구 사이의 경사진 영역인 것을 특징으로 하는, 픽업 콜릿.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 불지지 영역은, 상기 기체가 분출되지 않는 영역인 것을 특징으로 하는, 픽업 콜릿.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 흡인 구멍이 부압으로 됨으로써, 상기 대향면으로부터 공급되는 기체에 의해 형성되는 기체층을 통하여, 상기 대향면에 상기 전자 부품을 보유 지지하는 것을 특징으로 하는, 픽업 콜릿.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전자 부품에 상기 대향면이 대향하고 있는 상태에서, 상기 개구가, 상기 전자 부품의 투영면 내에 있는 것을 특징으로 하는, 픽업 콜릿.
  7. 상기 전자 부품이 첩부된 시트로부터, 상기 전자 부품을 픽업하는 픽업 장치이며,
    제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 픽업 콜릿과,
    상기 픽업 콜릿을, 상기 시트에 있어서의 상기 전자 부품을 흡인 보유 지지 가능한 위치까지 접근시키고, 흡인 보유 지지한 상기 전자 부품을 상기 시트로부터 떼어내어 이송 가능하게 하는 콜릿 이동 기구를 갖는 것을 특징으로 하는, 픽업 장치.
  8. 제7항에 기재된 픽업 장치와,
    상기 픽업 콜릿에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 마련되고, 상기 픽업 콜릿으로부터 상기 전자 부품을 수취하는 본딩 헤드와,
    상기 본딩 헤드에 보유 지지된 상기 전자 부품을, 기판으로 이송하여 실장하는 실장부를 갖는 것을 특징으로 하는, 실장 장치.
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