KR20230141554A - Mounting device and mounting method - Google Patents
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Abstract
본딩 헤드 및 촬상부의 이동에 의한 오차를 저감시킬 수 있는 실장 장치 및 실장 방법을 제공한다.
실시 형태의 실장 장치(1)는, 본딩 헤드(310)에 보유 지지된 전자 부품(2)과 헤드 마크(313)를 촬상한 제1 화상 α에 기초하여, 헤드 마크(313)와 전자 부품(2)의 제1 위치 관계를 산출하는 제1 위치 관계 산출부(73), 실장 위치 P3에 있어서 기판 마크(3b)를 촬상한 제2 화상 β와 본딩 헤드(310)가 보유 지지한 전자 부품(2)이 실장 영역(3a)에 대향한 상태에서, 헤드 마크(313)를 촬상한 제3 화상 γ에 기초하여, 헤드 마크(313)와 기판 마크(3b)의 제2 위치 관계를 산출하는 제2 위치 관계 산출부(74), 제1 위치 관계와 제2 위치 관계에 기초하여, 전자 부품(2)과 기판 마크(3b)의 제3 위치 관계를 산출하는 제3 위치 관계 산출부(75), 제3 위치 관계에 기초하여 전자 부품(2)과 기판 마크(3b)를 위치 결정하는 위치 결정 기구를 갖는다.A mounting device and method that can reduce errors caused by movement of a bonding head and an imaging unit are provided.
The mounting device 1 of the embodiment displays the head mark 313 and the electronic component ( 2) a first positional relationship calculation unit 73 that calculates the first positional relationship, a second image β obtained by imaging the substrate mark 3b at the mounting position P3, and an electronic component held by the bonding head 310 ( 2) Calculate the second positional relationship between the head mark 313 and the substrate mark 3b based on the third image γ captured of the head mark 313 in a state facing the mounting area 3a. 2. A positional relationship calculation unit 74, and a third positional relationship calculation unit 75 that calculates a third positional relationship between the electronic component 2 and the substrate mark 3b based on the first positional relationship and the second positional relationship. , and has a positioning mechanism for positioning the electronic component 2 and the substrate mark 3b based on the third positional relationship.
Description
본 발명은, 실장 장치 및 실장 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mounting device and a mounting method.
반도체 칩 등의 전자 부품을, 웨이퍼나 트레이로부터 픽업하여, 기판 상으로 반송하고, 기판에 가압해 붙여서 실장하는 것이 행해지고 있다. 이러한 전자 부품의 실장에서는, 하나의 기판에 다수의 전자 부품을 실장하는 것도 있다. 예를 들어, 마이크로 LED 디스플레이의 제조 공정에 있어서는, 매스 트랜스퍼라고 불리는 장치에 의해, 전자 부품인 마이크로 LED를, 다수 일괄하여 기판에 실장하고 있다. 이러한 다수의 전자 부품의 실장에 있어서는, 미탑재부나 전자 부품의 불량부가 발생하는 경우가 있다. 미탑재부는, 전자 부품이 탑재되어 있지 않은 부분이다. 또한, 전자 부품의 불량부는, 검사에 의해 불량이라고 판정된 전자 부품의 부분이다. 상술한 마이크로 LED에서는, 미점등부를 들 수 있다. 미점등부는, 탑재된 마이크로 LED 중 검사에 의해 점등하지 않는 것이 명확해진 부분이다.Electronic components such as semiconductor chips are picked up from a wafer or tray, transported onto a substrate, and mounted by pressing and attaching them to the substrate. In such mounting of electronic components, there is a case where multiple electronic components are mounted on one board. For example, in the manufacturing process of a micro LED display, a large number of micro LEDs, which are electronic components, are collectively mounted on a substrate using a device called a mass transfer. In the mounting of such a large number of electronic components, unmounted parts or defective electronic parts may occur. The unmounted portion is a portion in which no electronic components are mounted. Additionally, a defective part of an electronic component is a part of an electronic component that is determined to be defective through inspection. In the above-mentioned micro LED, there is a non-lit portion. The non-illuminated part is a part of the installed micro LED that was found not to light through inspection.
이러한 미탑재부나 전자 부품의 불량부에 대해서는, 리페어 공정을 실시할 필요가 있다. 리페어 공정은, 미탑재부에 전자 부품을 탑재하거나, 불량부의 전자 부품을 제거하고, 다시 전자 부품을 탑재하는 공정이다. 리페어 공정에 있어서는, 본딩 헤드에 의해, 전자 부품을 하나씩 탑재할 필요가 있다. 이 경우, 기판에 있어서의 하나하나의 실장 영역에 대하여, 전자 부품을 정밀하게 위치 결정해야만 한다. 예를 들어, 사이즈가 한 변이 20㎛인 정사각형의 마이크로 LED인 경우, 1㎛ 정도의 정밀도가 필요해진다.It is necessary to perform a repair process on such unmounted parts or defective parts of electronic components. The repair process is a process of mounting electronic components on the non-mounted portion, removing electronic components from the defective portion, and mounting the electronic component again. In the repair process, it is necessary to mount electronic components one by one using a bonding head. In this case, the electronic components must be precisely positioned for each mounting area on the board. For example, in the case of a square micro LED with a side of 20㎛, a precision of about 1㎛ is required.
기판과 전자 부품을 위치 결정하기 위해, 이하와 같은 방법이 행해지고 있다. 먼저, 하단면에 전자 부품을 흡착 유지한 본딩 헤드를, 기판의 실장 영역의 상방에서 대기시키고, 본딩 헤드와 기판 사이에, 상하 양방향을 동시에 촬상할 수 있는 촬상부를 진입시켜 본딩 헤드에 흡착 유지된 전자 부품과 기판의 실장 영역을 촬상하고, 후퇴시킨다. 그리고, 촬상부가 촬상한 화상에 기초하여, 기판과 전자 부품의 수평 방향의 상대 위치를 인식하고, 그 위치 인식에 기초하여, 본딩 헤드를 위치 결정하여 전자 부품을 기판에 실장한다.The following methods are used to position the substrate and electronic components. First, the bonding head holding the electronic components on the bottom surface is placed on standby above the mounting area of the board, and an imaging unit capable of simultaneously capturing images in both directions is introduced between the bonding head and the board, and the bonding head holding the electronic components is brought into contact with the bonding head. The mounting area of the electronic components and the board is imaged and retracted. Then, based on the image captured by the imaging unit, the relative position of the substrate and the electronic component in the horizontal direction is recognized, and based on the position recognition, the bonding head is positioned to mount the electronic component on the substrate.
전자 부품과 기판 사이에 촬상부를 삽입하기 위해서는, 전자 부품과 기판 사이에 상하 방향으로 큰 간격을 둘 필요가 있다. 이 때문에, 촬상부를 전자 부품과 기판 사이로부터 후퇴시키고, 본딩 헤드를 하강시켜 전자 부품을 기판에 탑재할 때의 이동 거리가 길어진다. 그러면, 촬상이나 위치 결정한 위치로부터, 이동에 의해 발생하는 위치 어긋남이 발생하기 쉬워진다. 또한, 이동 거리가 길면, 이동 중에 기구 부분으로부터 발생하는 진애가 많아진다. 또한, 촬상부가 진입과 후퇴를 위한 이동을 반복하기 때문에, 촬상마다 촬상 위치가 변동됨과 함께, 상하의 카메라의 촬상 위치에 오차가 발생하기 쉽다.In order to insert an imaging unit between an electronic component and a board, it is necessary to leave a large gap in the vertical direction between the electronic part and the board. For this reason, the moving distance when the imaging unit is retracted from between the electronic component and the substrate, the bonding head is lowered, and the electronic component is mounted on the substrate becomes longer. Then, positional deviation caused by movement from the imaging or positioning position is likely to occur. Additionally, if the moving distance is long, the amount of dust generated from the mechanism portion during movement increases. Additionally, since the imaging unit repeats movements for entry and retreat, the imaging position changes for each imaging and errors are likely to occur in the imaging positions of the upper and lower cameras.
본 발명의 실시 형태는, 본딩 헤드 및 촬상부의 이동에 의한 오차를 저감시킬 수 있는 실장 장치 및 실장 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of embodiments of the present invention is to provide a mounting device and a mounting method that can reduce errors due to movement of the bonding head and the imaging unit.
상기한 목적을 달성하기 위해, 실시 형태의 실장 장치는, 헤드 마크가 마련된 본딩 헤드를 갖고, 상기 본딩 헤드에 보유 지지된 전자 부품을, 실장 위치에 있어서의 기판의 실장 영역에 탑재하는 탑재 장치와, 상기 본딩 헤드에 보유 지지된 상기 전자 부품을, 상기 헤드 마크와 함께 촬상하는 제1 화상을 촬상 가능한 위치에 마련된 제1 촬상부와, 상기 실장 위치에 있어서, 상기 실장 영역에 마련된 기판 마크를 촬상하는 제2 화상과, 상기 제2 화상을 촬상한 후, 상기 본딩 헤드가 상기 실장 위치에 위치 부여되고, 상기 본딩 헤드에 보유 지지된 상기 전자 부품이 상기 실장 영역에 대향한 상태에서, 상기 헤드 마크를 촬상하는 제3 화상을 촬상 가능하게 마련된 제2 촬상부와, 상기 제1 화상에 기초하여, 상기 헤드 마크와 상기 전자 부품의 위치 관계인 제1 위치 관계를 산출하는 제1 위치 관계 산출부와, 상기 제2 화상 및 상기 제3 화상에 기초하여, 상기 헤드 마크와 상기 기판 마크의 위치 관계인 제2 위치 관계를 산출하는 제2 위치 관계 산출부와, 상기 제1 위치 관계 및 상기 제2 위치 관계에 기초하여, 상기 전자 부품과 상기 기판 마크의 위치 관계인 제3 위치 관계를 산출하는 제3 위치 관계 산출부와, 상기 제3 위치 관계에 기초하여, 상기 전자 부품의 탑재 전에, 상기 전자 부품과 상기 기판 마크를 위치 결정하는 위치 결정 기구를 갖는다.In order to achieve the above object, the mounting device of the embodiment includes a mounting device that has a bonding head provided with a head mark and mounts the electronic component held by the bonding head on the mounting area of the substrate at the mounting position; , a first imaging unit provided at a position capable of capturing a first image of the electronic component held by the bonding head together with the head mark, and, at the mounting position, imaging a substrate mark provided in the mounting area. a second image, and after capturing the second image, the bonding head is positioned at the mounting position, and the electronic component held by the bonding head faces the mounting area, the head mark a second imaging unit provided to be capable of capturing a third image, and a first positional relationship calculation unit that calculates a first positional relationship, which is a positional relationship between the head mark and the electronic component, based on the first image; A second positional relationship calculation unit that calculates a second positional relationship that is a positional relationship between the head mark and the substrate mark, based on the second image and the third image, and the first positional relationship and the second positional relationship A third positional relationship calculation unit that calculates a third positional relationship, which is the positional relationship between the electronic component and the substrate mark, based on the third positional relationship, and a third positional relationship between the electronic component and the substrate before mounting the electronic component, based on the third positional relationship. It has a positioning mechanism for positioning the mark.
실시 형태의 실장 방법은, 제1 촬상부에 의해, 헤드 마크가 마련된 본딩 헤드에 보유 지지된 전자 부품이, 상기 헤드 마크와 함께 촬상된 제1 화상을 촬상하고, 제2 촬상부에 의해, 기판에 있어서의 상기 전자 부품의 실장 영역에 마련된 기판 마크가 촬상된 제2 화상을 촬상하고, 상기 제2 촬상부에 의해, 상기 제2 화상을 촬상한 후에, 상기 실장 영역에 상기 전자 부품이 대향하도록 상기 본딩 헤드를 배치한 상태에서, 상기 헤드 마크가 촬상된 제3 화상을 촬상하고, 제1 위치 관계 산출부가, 상기 제1 화상에 기초하여, 상기 헤드 마크와 상기 전자 부품의 위치 관계인 제1 위치 관계를 산출하고, 제2 위치 관계 산출부가, 상기 제2 화상 및 상기 제3 화상에 기초하여, 상기 헤드 마크와 상기 기판 마크의 위치 관계인 제2 위치 관계를 산출하고, 제3 위치 관계 산출부가, 상기 제1 위치 관계 및 상기 제2 위치 관계에 기초하여, 상기 전자 부품과 상기 기판 마크의 위치 관계인 제3 위치 관계를 산출하고, 위치 결정 기구가, 상기 제3 위치 관계에 기초하여, 상기 전자 부품과 상기 기판 마크를 위치 결정하고, 탑재 장치가, 상기 본딩 헤드에 보유 지지된 상기 전자 부품을, 상기 기판의 상기 실장 영역에 탑재한다.In the mounting method of the embodiment, a first image of an electronic component held by a bonding head provided with a head mark is imaged together with the head mark by a first imaging unit, and a substrate is captured by a second imaging unit. A second image in which a substrate mark provided in the mounting area of the electronic component is imaged is captured, and after the second image is captured by the second imaging unit, the electronic component faces the mounting area. In a state in which the bonding head is disposed, a third image in which the head mark is captured is captured, and a first positional relationship calculation unit determines a first position, which is the positional relationship between the head mark and the electronic component, based on the first image. A relationship is calculated, and a second positional relationship calculation unit calculates a second positional relationship, which is a positional relationship between the head mark and the substrate mark, based on the second image and the third image, and a third positional relationship calculation unit, Based on the first positional relationship and the second positional relationship, a third positional relationship that is a positional relationship between the electronic component and the substrate mark is calculated, and the positioning mechanism calculates a third positional relationship between the electronic component and the substrate mark based on the third positional relationship. and positions the substrate mark, and a mounting device mounts the electronic component held by the bonding head on the mounting area of the substrate.
본 발명의 실시 형태에서는, 본딩 헤드 및 촬상부의 이동에 의한 오차를 저감시킬 수 있다.In the embodiment of the present invention, errors due to movement of the bonding head and the imaging unit can be reduced.
도 1은 실시 형태의 실장 장치를 나타내는 정면도 및 제어 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 실장 장치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1의 실장 장치의 전자 부품의 전달 시를 나타내는 정면도이다.
도 4는 도 3의 상태의 실장 장치를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 1의 A-A 단면도이고, 전자 부품의 실장 시를 나타내는 도면이다.
도 6은 본딩 헤드의 선단 부분을 나타내는 단면도이다.
도 7은 제1 촬상부에 의한 제1 화상의 촬상을 나타내는 설명도, 제2 촬상부에 의한 제2 화상 및 제3 화상의 촬상을 나타내는 설명도이다.
도 8은 실시 형태에 의한 실장 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 변형예의 헤드 마크를 나타내는 단면도이다.1 is a front view showing a mounting device of an embodiment and a block diagram showing a control device.
Figure 2 is a plan view showing the mounting device of Figure 1.
FIG. 3 is a front view showing the electronic component of the mounting device of FIG. 1 when delivered.
Figure 4 is a plan view showing the mounting device in the state of Figure 3.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1 and is a diagram showing the electronic components when mounted.
Figure 6 is a cross-sectional view showing the tip of the bonding head.
Fig. 7 is an explanatory diagram showing imaging of a first image by the first imaging unit and imaging of a second image and a third image by the second imaging unit.
Fig. 8 is a flowchart showing the mounting procedure according to the embodiment.
Fig. 9 is a cross-sectional view showing a head mark of a modified example.
본 발명의 실시 형태(이하, 본 실시 형태라고 칭함)에 대하여, 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 또한, 도면은 모식도이며, 각 부의 사이즈, 비율 등은, 이해를 용이하게 하기 위해 과장되어 있는 부분을 포함하고 있다.An embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment) will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the drawing is a schematic diagram, and the size and proportion of each part include exaggerated portions to facilitate understanding.
[개요][outline]
도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태의 실장 장치(1)는, 전자 부품(2)의 공급 장치(10), 픽업 장치(20), 탑재 장치(30), 기판 스테이지(40), 제1 촬상부(50), 제2 촬상부(60) 및 제어 장치(70)를 갖는다. 실장 장치(1)는, 전자 부품(2)을, 공급 장치(10)로부터 픽업 장치(20)에 의해 픽업하여 반전시키고, 탑재 장치(30)로 전달하고, 탑재 장치(30)에 의해 기판 스테이지(40)에 지지된 기판(3)에 탑재함으로써 실장한다.1 to 4, the
전자 부품(2)은, 예를 들어 직사각 형상의 박소편 부품이다. 본 실시 형태에서는, 전자 부품(2)은 마이크로 LED이다. 마이크로 LED는, 표리 중 한쪽의 면이, 전극부를 갖고 기판(3)에 실장되는 실장면(2a)이다. 기판(3)은, 예를 들어, 전자 부품(2)이 탑재되는 복수의 실장 영역(3a)이, 매트릭스(행렬) 형상으로 마련된 판체이다. 각 실장 영역(3a)에는 전극부가 마련되어 있다. 본 실시 형태의 전극부는, 얼라인먼트 마크로서의 기판 마크(3b)(도 7 참조)가 된다. 본 실시 형태의 기판 마크(3b)는, 평행한 2열의 직선 형상이다. 이 실장 영역(3a)의 전극부에, 전자 부품(2)의 전극부가 접합된다. 그 때문에, 전자 부품(2)과 실장 영역(3a)을 위치 결정할 필요가 있다.The
[공급 장치][Supply device]
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, 복수의 전자 부품(2)이 적재된 트레이(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. 공급 장치(10)는, 스테이지 이동 기구(13)에 의해, 공급 스테이지(12)에 트레이(11)를 통해 지지되는 복수의 전자 부품(2) 중, 픽업 대상의 전자 부품(2)을 공급 위치 P1로 이동시킨다.The
전자 부품(2)이 적재되는 트레이(11)는, 상면에 전자 부품(2)을 적재하는 판체이다. 트레이(11) 상에는, 도시는 하지 않지만, 오목부가 매트릭스(행렬) 형상으로 형성되어 있다. 각 오목부에, 전자 부품(2)이 적재됨으로써, 트레이(11) 상에 전자 부품(2)이 매트릭스 형상으로 나열된다. 본 실시 형태에서는, 전자 부품(2)은, 실장면(2a)이 상방에 노출된 페이스 업 상태로 배치되어 있는 것으로 한다.The
공급 스테이지(12)는, 전자 부품(2)이 적재된 트레이(11)를, 수평하게 지지하는 대이다. 공급 스테이지(12)는, 스테이지 이동 기구(13)에 의해, 수평 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다. 트레이(11)는 공급 스테이지(12)에 지지되어 있기 때문에, 스테이지 이동 기구(13)에 의해 공급 스테이지(12)가 이동함과 함께, 트레이(11) 및 당해 트레이(11)에 적재된 전자 부품(2)도 또한, 수평 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다.The
또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 수평 방향 중, 공급 장치(10)와 탑재 장치(30)가 나열되는 방향을 X축 방향, X축에 직교하는 방향을 Y축 방향이라고 한다. 또한, 트레이(11)의 평면에 직교하는 방향을 Z축 방향 또는 상하 방향이라고 한다. 또한, 수평 방향에 있어서의 회전 방향을 θ축 방향이라고 한다. 단, 이들 방향은 실장 장치(1)의 설치 방향을 한정하는 것은 아니다.As shown in FIG. 1, among the horizontal directions, the direction in which the
[픽업 장치][Pick-up device]
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 노즐(21)과, 이동 기구(22)와, 반전 기구(23)를 구비한다.The
(픽업 노즐)(pickup nozzle)
픽업 노즐(21)은, 전자 부품(2)을 흡인하여 보유 지지하고, 또한 흡인을 해제하여 전자 부품(2)을 해방하는 기구이다. 픽업 노즐(21)은, 선단면에 개구된 노즐 구멍을 구비한다. 노즐 구멍은 진공 펌프 등을 포함하는 부압 발생 회로(도시하지 않음)와 연통되어 있고, 당해 회로가 부압을 발생시킴으로써, 픽업 노즐(21)의 선단면에 전자 부품(2)을 흡인하여 보유 지지한다. 또한, 부압을 해제함으로써 선단면으로부터 전자 부품(2)의 보유 지지 상태를 해제한다.The
이동 기구(22)는, 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 공급 위치 P1과 전달 위치 P2 사이에서 픽업 노즐(21)을 왕복 이동시키고, 또한 공급 위치 P1 및 전달 위치 P2에서 픽업 노즐(21)을 승강시키는 기구이다. 또한, 전달 위치 P2란, 픽업 장치(20)가, 공급 위치 P1에서 픽업한 전자 부품(2)을 후술하는 수취부로서 기능하는 본딩 헤드(310)로 전달하는 위치이다. 공급 위치 P1 및 전달 위치 P2는, 주로 XY 방향의 위치를 의미하고, 반드시 Z축 방향의 위치를 의미하는 것은 아니다.As shown in FIGS. 1 to 4, the moving
(이동 기구)(Mobile device)
이동 기구(22)는, 픽업 노즐(21)이 설치된 암(22a)을 갖고, 암(22a)을 이동시킴으로써, 픽업 노즐(21)을 이동시킨다. 이동 기구(22)는, 슬라이드 기구(22b), 승강 기구(22f)를 구비한다. 슬라이드 기구(22b)는, 픽업 노즐(21)이 설치된 암(22a)을 이동시킴으로써, 픽업 노즐(21)을 공급 위치 P1과 전달 위치 P2 사이에서 왕복 이동시킨다. 여기서는, 슬라이드 기구(22b)는, X축 방향과 평행하게 연장되어, 지지 프레임(22c)에 고정된 레일(22d)과, 레일(22d) 상을 주행하는 슬라이더(22e)를 갖는다. 슬라이더(22e)는, 도시는 하지 않지만, 회전 모터에 의해 구동되는 볼 나사, 리니어 모터 등에 의해 구동된다.The moving
승강 기구(22f)는, 픽업 노즐(21)이 설치된 암(22a)을 이동시킴으로써, 픽업 노즐(21)을 상하 방향으로 이동시킨다. 구체적으로는, 승강 기구(22f)는, 서보 모터에 의해 구동되는 볼 나사 기구에 의해, 레일 상을 슬라이더가 이동하는 리니어 가이드를 사용할 수 있다. 즉, 서보 모터의 구동에 의해, 픽업 노즐(21)이 Z축 방향을 따라 승강한다.The
(반전 기구)(inversion mechanism)
반전 기구(23)는, 픽업 노즐(21)과 이동 기구(22) 사이에 마련되어 있다. 반전 기구(23)는, 여기서는, 픽업 노즐(21)의 방향을 변경하는 모터 등의 구동원, 볼 베어링 등의 회전 가이드를 포함하여 이루어지는 액추에이터이다. 방향을 변경한다는 것은, 상하 방향으로 0° 내지 180° 회전시키는 것이다.The
[탑재 장치][Mounted device]
탑재 장치(30)는, 전자 부품(2)을 기판(3)의 실장 영역(3a)에 탑재하는 장치이다. 탑재 장치(30)는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 픽업 장치(20)로부터 수취한 전자 부품(2)을 실장 위치 P3까지 반송하고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 기판(3)에 탑재함으로써 실장한다. 실장 위치 P3이란, 전자 부품(2)을 기판(3)에 실장하는 위치이다. 실장 위치 P3은, 주로 XY 방향의 위치를 의미하고, 반드시 Z축 방향의 위치를 의미하는 것은 아니다. 탑재 장치(30)는, 본딩 헤드(310), 헤드 이동 기구(320)를 갖는다.The mounting
(본딩 헤드)(bonding head)
본딩 헤드(310)는, 전달 위치 P2에서 픽업 노즐(21)로부터 전자 부품(2)을 수취하는 수취부로서의 기능을 갖고, 또한 당해 전자 부품(2)을 실장 위치 P3에서 기판(3)에 실장하는 장치이다. 본딩 헤드(310)는, 전자 부품(2)을 보유 지지하고, 또한 실장 후에는 보유 지지 상태를 해제하여 전자 부품(2)을 해방한다.The
구체적으로는, 본딩 헤드(310)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 본딩 툴(311), 보유 지지 기구(314)를 갖는다. 본딩 툴(311)은, 투광성을 갖는 판체이다. 투광성을 갖는다는 것은, 후술하는 제1 촬상부(50), 제2 촬상부(60)에 의한 촬상에 필요한 광을 투과한다는 의미이다. 본 실시 형태의 본딩 툴(311)은, 원형의 유리판이다. 본딩 툴(311)의 한쪽의 면은, 하방을 향하고, 전자 부품(2)을 보유 지지하는 보유 지지면(311a)이다. 보유 지지면(311a)의 중앙에는, 점착부(312)가 마련되어 있다. 점착부(312)는, 전자 부품(2)을 점착 보유 지지하는 부재이다. 점착부(312)는, 예를 들어 PDMS(Polydimethylsiloxane)를 사용한다.Specifically, the
본딩 툴(311)의 보유 지지면(311a)과 반대 측의 면은, 상방을 향하고, 후술하는 보유 지지 기구(314)에 보유 지지되는 피보유 지지면(311b)이다. 피보유 지지면(311b)에는, 헤드 마크(313)가 마련되어 있다. 도 6 및 도 7에서는, 헤드 마크(313)는, 전자 부품(2)과 공통의 단면에 나타나 있지 않기 때문에, 편의적으로 점선으로 나타나 있다. 헤드 마크(313)는, 도 7의 (D)에 나타낸 바와 같이, 점착부(312)에 점착 보유 지지된 전자 부품(2)의 외측, 즉 평면에서 보아 전자 부품(2)과 겹치지 않는 위치에 마련된 얼라인먼트 마크이다. 본 실시 형태에서는, 헤드 마크(313)는, 평면에서 보아 전자 부품(2)을 사이에 두는 위치에 2개 마련되어 있다. 헤드 마크(313)는, 원 형상으로 오목한 오목부이다. 본딩 툴(311)은 투광성을 갖기 때문에, 하방의 보유 지지면(311a) 측으로부터, 헤드 마크(313)를 촬상할 수 있다.The surface opposite to the holding
보유 지지 기구(314)는, 본딩 툴(311)을 보유 지지하는 기구이다. 보유 지지 기구(314)는, 보유 지지부(315), 하중 제어부(316), 회동 유닛(317)을 갖는다. 보유 지지부(315)는, 본딩 툴(311)을 보유 지지하고, 또한 보유 지지 상태를 해제하여 본딩 툴(311)을 해방하는 판 형상의 부재이다. 보유 지지부(315)는, 본딩 툴(311)과 마찬가지로, 유리 등, 투광성을 갖는 재질로 형성되어 있다. 보유 지지부(315)는, 흡인 구멍(315a)을 구비한다. 흡인 구멍(315a)의 일단은, 보유 지지부(315)의 저면에 개구되고, 타단은 보유 지지부(315)의 측면에 개구되고, 진공 펌프 등을 포함하는 부압 발생 회로(도시하지 않음)와 연통되어 있다. 이 때문에, 부압 발생 회로가 부압을 발생시킴으로써, 보유 지지부(315)의 저면에 본딩 툴(311)을 흡인하여 보유 지지한다. 또한, 부압을 해제함으로써, 저면으로부터 본딩 툴(311)의 보유 지지 상태를 해제한다.The
하중 제어부(316)는, 보유 지지부(315)의 상하 방향의 위치를 제어함과 함께 보유 지지부(315)가 전자 부품(2)에 가하는 하중을 제어하는 부재이다. 하중 제어부(316)는, 슬리브(316a), 가동축(316b)을 갖는 에어 베어링이다. 슬리브(316a)는 내부에, 상하로 관통한 원기둥 형상의 공극을 갖는다. 가동축(316b)은, 슬리브(316a)의 내부에 소정 범위에서 상하 이동 가능하게 마련된 통 형상체이다. 가동축(316b)의 하단에는, 보유 지지부(315)의 상면이 설치되어 있다. 이와 같이, 에어 베어링을 사용함으로써, 1N 이하의 저하중에 의한 실장이 가능해진다.The
회동 유닛(317)은, 외통(317a)과, 외통(317a) 내에 회동 가능하게 마련된 회동축(317b)을 갖는다. 회동축(317b)은 통 형상체이고, 도시하지 않은 모터에 의해 벨트를 통해 회동 가능하게 마련되어 있다. 회동축(317b)의 하단은, 하중 제어부(316)의 슬리브(316a)에 설치되어 있다. 이 때문에, 회동 유닛(317)은, 하중 제어부(316)에 보유 지지된 본딩 툴(311)을 수평 방향으로 회동시킬 수 있다. 이로써, 회동 유닛(317)은, 본딩 툴(311)에 보유 지지된 전자 부품(2)을, θ축 방향으로 위치 결정할 수 있다. 또한, 회동축(317b)의 중공 부분, 가동축(316b)의 중공 부분, 투광성을 갖는 보유 지지부(315)를 통해, 헤드 마크(313)를 상방으로부터 촬상할 수 있다.The
(헤드 이동 기구)(Head moving mechanism)
헤드 이동 기구(320)는, 본딩 헤드(310)를, 전달 위치 P2와 실장 위치 P3 사이에서 왕복 이동시키고, 또한 전달 위치 P2 및 실장 위치 P3에서 승강시키는 기구이다. 본 실시 형태의 헤드 이동 기구(320)는, 상기한 회동 유닛(317)과 함께, 기판(3)의 실장 영역(3a)에 대하여 전자 부품(2)의 실장면(2a)을 위치 결정하는 위치 결정 기구로서 기능한다. 구체적으로는, 헤드 이동 기구(320)는, 슬라이드 기구(321), 승강 기구(322)를 구비한다.The
슬라이드 기구(321)는, 본딩 헤드(310)를 전달 위치 P2와 실장 위치 P3 사이에서 왕복 이동시킨다. 여기서는, 슬라이드 기구(321)는, X축 방향과 평행하게 연장되어, 지지 프레임(321a)에 고정된 2개의 레일(321b)과, 레일(321b) 상을 주행하는 슬라이더(321c)를 갖는다. 슬라이더(321c)는, 도시하지는 않지만, 회전 모터에 의해 구동되는 볼 나사, 리니어 모터 등에 의해 구동된다.The
또한, 도시하지는 않지만, 슬라이드 기구(321)는, 본딩 헤드(310)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.In addition, although not shown, the
승강 기구(322)는, 본딩 헤드(310)를 상하 방향으로 이동시킨다. 구체적으로는, 승강 기구(322)는, 서보 모터(322a)에 의해 구동되는 볼 나사 기구에 의해, 레일(322b) 상을 슬라이더(322c)가 이동하는 리니어 가이드를 사용할 수 있다. 즉, 서보 모터(322a)의 구동에 의해, 본딩 헤드(310)가 Z축 방향을 따라 승강한다.The
[기판 스테이지][Substrate stage]
기판 스테이지(40)는, 전자 부품(2)을 실장하기 위한 기판(3)을 지지하여, 실장 영역(3a)을 실장 위치 P3에 위치 부여하는 기구이다. 기판 스테이지(40)는, 기판(3)이 적재되는 지지대(41)가 스테이지 이동 기구(42)에 마련되어 있다. 스테이지 이동 기구(42)는, 지지대(41)를 XY 평면 상에서 슬라이드 이동시키고, 기판(3)에 있어서의 실장 영역(3a)을 실장 위치 P3에 위치 부여한다. 스테이지 이동 기구(42)는, 예를 들어 서보 모터에 의해 구동되는 볼 나사 기구에 의해, 레일 상을 슬라이더가 이동하는 리니어 가이드를 사용할 수 있다.The
[제1 촬상부][First imaging unit]
제1 촬상부(50)는, 도 7의 (A)에 나타낸 바와 같이, 본딩 헤드(310)에 보유 지지된 전자 부품(2)을, 헤드 마크(313)와 함께 촬상 가능한 위치에 마련되어 있다. 도 7의 (D)에 나타낸 바와 같이, 제1 촬상부(50)에 의해 촬상되는 전자 부품(2) 및 헤드 마크(313)를 포함하는 화상을, 제1 화상 α라고 칭한다. 더 구체적으로는, 제1 촬상부(50)는, 카메라, 렌즈, 경통, 광원 등을 갖고, 본 실시 형태에서는, 전달 위치 P2에 설치되어 있다. 제1 촬상부(50)는, 카메라가 위를 향하고, 본딩 툴(311)에 보유 지지된 전자 부품(2) 및 헤드 마크(313)를 촬상 가능하게 되도록, 광축이 수직 방향으로 배치되어 있다.As shown in FIG. 7 (A), the
제1 촬상부(50)는, 촬상 위치, 즉 전달 위치 P2에 있어서, 전자 부품(2) 및 헤드 마크(313)가 촬상 시야로부터 벗어나는 일이 없도록 마련되어 있다. 전달 위치 P2에 있어서, 전달 위치 P2에 위치 부여되는 본딩 헤드(310)의 위치, 픽업 노즐(21)로부터 본딩 툴(311)로 전달되는 전자 부품(2)의 보유 지지 위치에는, 변동이 있다. 즉, 전달 위치 P2에 대하여 전자 부품(2) 및 헤드 마크(313)의 위치가 변동된다. 이 변동의 최대의 범위가, 전달 위치 P2에 있어서의 전자 부품(2) 및 헤드 마크(313)가 최대한 이동할 수 있는 범위가 된다.The
제1 촬상부(50)는, 필요한 실장 정밀도를 확보하기 위해 충분한 배율과, 광원에 의한 조명의 조도나 위치 인식에 필요한 밝기로 촬상할 수 있도록 고려되어 있다. 또한, 상술한 전달 위치 P2에 있어서의 헤드 마크(313)가 최대한 이동할 수 있는 범위도 고려되어, 그것들의 조건으로부터 정해지는 촬상 시야(시야 범위)를 갖는다. 제1 촬상부(50)는, 촬상 시야의 중심이, 전달 위치 P2에 일치하는 위치에 마련되어 있다. 제1 촬상부(50)는, 본딩 헤드(310) 및 픽업 노즐(21)의 이동 동작을 방해하지 않도록, 이것들과는 독립하여 마련되어 있다.The
제1 촬상부(50)는, 제1 화상 α를 촬상 가능한 위치에 고정 지지되어 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 촬상부(50)는, 전자 부품(2)의 전달 위치 P2에 대하여 부동이다. 여기서 말하는 부동이란, 전달 위치 P2로부터 후퇴한 위치와, 전달 위치 P2 사이에서 이동하는 동작을 행하지 않는다는 의미이고, 예를 들어 카메라의 초점을 맞추기 위해, 수밀리 상하 이동시켜도 된다.The
[제2 촬상부][2nd imaging unit]
제2 촬상부(60)는, 도 7의 (B)에 나타낸 바와 같이, 실장 위치 P3에 있어서, 기판 마크(3b)를 촬상한다. 그 후, 본딩 헤드(310)가 실장 위치 P3으로 이동해 오고, 도 7의 (C)에 나타낸 바와 같이, 본딩 헤드(310)의 보유 지지한 전자 부품(2)이 실장 영역(3a)에 대향한 상태에서, 헤드 마크(313)를 촬상한다. 도 7의 (E)에 나타낸 바와 같이, 제2 촬상부(60)에 의해 촬상되는 기판 마크(3b)의 화상을 제2 화상 β라고 칭한다. 도 7의 (F)에 나타낸 바와 같이, 제2 촬상부(60)에 의해 촬상되는 헤드 마크(313)의 화상을 제3 화상 γ라고 칭한다. 또한, 도 7의 (E)에서는, 이해를 용이하게 하기 위해, 실장 영역(3a)을 점선으로 나타내고 있다. 마찬가지로, 도 7의 (F)에서는, 전자 부품(2)을 일점 쇄선으로 나타내고, 기판 마크(3b)를 이점 쇄선으로 나타내고 있다.As shown in FIG. 7(B), the
더 구체적으로는, 제2 촬상부(60)는, 카메라, 렌즈, 경통, 광원 등을 갖고, 실장 위치 P3으로 온 본딩 헤드(310)의 상방이 되는 위치에, 프레임(61)에 의해 지지되어 있다. 제2 촬상부(60)는, 카메라가 아래를 향하고, 보유 지지부(315)를 투과하고, 헤드 마크(313)를 촬상 가능하게 되도록, 광축이 수직 방향으로 배치되어 있다.More specifically, the
제2 촬상부(60)는, 촬상 위치, 즉 실장 위치 P3에 있어서, 기판(3)의 기판 마크(3b), 본딩 헤드(310)의 헤드 마크(313)가 촬상 시야로부터 벗어나는 일이 없도록 마련되어 있다. 기판 스테이지(40)에 적재되는 기판(3)의 지지 위치에는, 변동이 있다. 즉, 실장 위치 P3에 대하여 기판(3)의 위치가 변동된다. 이 때문에, 기판(3)의 기판 마크(3b)의 위치도 변동된다. 이 변동의 최대의 범위가, 실장 위치 P3에 있어서의 기판(3)의 기판 마크(3b)가 최대한 이동할 수 있는 범위가 된다. 또한, 실장 위치 P3에 있어서 본딩 헤드(310)가 이르는 위치에는 변동이 있다. 즉, 실장 위치 P3에 대하여 헤드 마크(313)의 위치가 변동된다. 이 변동의 최대의 범위가, 실장 위치 P3에 있어서의 헤드 마크(313)가 최대한 이동할 수 있는 범위가 된다.The
제2 촬상부(60)는, 필요한 실장 정밀도를 확보하기 위해 충분한 배율과, 광원에 의한 조명의 조도나 위치 인식에 필요한 밝기로 촬상할 수 있도록 고려되어 있다. 또한, 상술한 실장 위치 P3에 있어서의 기판 마크(3b), 헤드 마크(313)가 최대한 이동할 수 있는 범위도 고려되어, 그것들의 조건으로부터 정해지는 촬상 시야(시야 범위)를 갖는다. 본딩 헤드(310)의 본딩 툴(311)의 크기는, 제2 촬상부(60)의 촬상 시야에 맞추어 설정한다.The
제2 촬상부(60)는, 촬상 시야의 중심이 실장 위치 P3에 일치하는 위치에 마련되어 있다. 제2 촬상부(60)는, 본딩 헤드(310) 및 기판 스테이지(40)의 이동 동작을 방해하지 않도록, 이것들과는 독립하여 마련되어 있다.The
제2 촬상부(60)는, 제2 화상 β 및 제3 화상 γ를 촬상 가능한 위치에 고정 지지되어 있다. 본 실시 형태의 제2 촬상부(60)는, 제1 촬상부(50)와 마찬가지로, 전자 부품(2)의 실장 위치 P3에 대하여 부동이다. 여기서 말하는 부동이란, 실장 위치 P3으로부터 후퇴한 위치와, 실장 위치 P3 사이에서 이동하는 동작을 행하지 않는다는 의미이고, 예를 들어 카메라의 초점을 맞추기 위해, 수밀리 상하 이동시켜도 된다.The
또한, 제1 촬상부(50), 제2 촬상부(60)가 각각 갖는 좌표는, 실장 장치(1)의 좌표와 일치하도록 조정되어 있다. 구체적으로는, 제어 장치(70)가 갖는 좌표는, 실장 장치(1)의 설계상의 XY 좌표이고, 그 원점은 실장 위치 P3으로 할 수 있다. 또한, 원점으로부터 소정 거리 이격한 정점을 전달 위치 P2로 할 수 있다.Additionally, the coordinates of the
제2 촬상부(60)가 갖는 좌표는, 예를 들어 촬상 중심이 XY 좌표의 원점이 되고, 이 원점이 기계적 혹은 연산 가능한 정보로서 실장 위치 P3과 일치하도록 설정된다. 이 경우, 실장 장치(1)에 있어서의 XY 좌표 상의 기준 위치란 실장 위치 P3이고, 제2 촬상부(60)의 촬상 중심도 동일한 기준 위치가 된다. 또한, 제1 촬상부(50)가 갖는 좌표는, 예를 들어 촬상 중심이 XY 좌표의 원점이 되고, 이 원점이 기계적 혹은 연산 가능한 정보로서 전달 위치 P2와 일치하도록 설정된다. 전달 위치 P2가 실장 위치 P3에 대하여 소정 거리 이격된 위치이므로, 제1 촬상부(50)의 촬상 중심도 동일한 실장 장치(1)의 기준 위치를 갖는다.The coordinates of the
[제어 장치][controller]
제어 장치(70)는, 공급 장치(10), 픽업 장치(20), 탑재 장치(30), 기판 스테이지(40), 제1 촬상부(50), 제2 촬상부(60)의 기동, 정지, 속도, 동작 타이밍 등을 제어한다. 제어 장치(70)는, 실장 장치(1)의 각종 기능을 실현하기 위해, 프로그램을 실행하는 프로세서, 프로그램이나 동작 조건 등의 각종 정보를 기억하는 메모리, 각 요소를 구동하는 구동 회로 등을 갖는다. 또한, 제어 장치(70)에는, 오퍼레이터가 제어에 필요한 지시나 정보를 입력하는 입력 장치, 장치의 상태를 확인하기 위한 출력 장치가 접속되어 있다.The
본 실시 형태의 제어 장치(70)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 기구 제어부(71), 화상 처리부(72), 제1 위치 관계 산출부(73), 제2 위치 관계 산출부(74), 제3 위치 관계 산출부(75), 기억부(76)를 갖는다. 기구 제어부(71)는, 공급 장치(10), 픽업 장치(20), 탑재 장치(30), 기판 스테이지(40)의 각 부의 기구를 제어한다. 예를 들어, 기구 제어부(71)는, 회동 유닛(317), 헤드 이동 기구(320)를 제어함으로써, 전자 부품(2)의 실장면(2a)을 기판(3)의 실장 영역(3a)에 대하여 위치 결정한다. 또한, 기구 제어부(71)는, 하중 제어부(316)를 제어함으로써, 본딩 툴(311)이 전자 부품(2) 및 기판(3)에 가하는 하중을 제어한다.As shown in FIG. 1, the
화상 처리부(72)는, 제1 촬상부(50)에 의해 촬상된 제1 화상 α를 처리하여, 헤드 마크(313) 및 전자 부품(2)의 형상을 추출한다. 또한, 화상 처리부(72)는, 제2 촬상부(60)에 의해 촬상된 제2 화상 β 및 제3 화상 γ를 처리하여, 기판 마크(3b), 헤드 마크(313)의 형상을 추출한다. 또한, 헤드 마크(313)의 사이즈, 복수의 헤드 마크(313)의 거리는 기지이기 때문에, 제1 촬상부(50)와 제2 촬상부(60)의 배율차에 의해, 각각이 촬상한 헤드 마크(313)의 사이즈, 복수의 헤드 마크(313)의 거리에 상이가 있어도, 기지의 사이즈, 거리의 데이터에 기초하여 교정할 수 있다.The
제1 위치 관계 산출부(73)는, 제1 화상 α의 헤드 마크(313) 및 전자 부품(2)의 무게 중심, 각도 등을 검출함으로써, 양자의 위치 관계인 제1 위치 관계를 산출한다. 즉, 제1 위치 관계 산출부(73)는, 제1 촬상부(50)의 촬상 중심을 원점으로 하는 좌표 상에서 각각의 위치를 특정하기 위해, 제1 화상 α의 헤드 마크(313)의 위치 좌표(X, Y, θ), 전자 부품(2)의 위치 좌표(X, Y, θ)를 구한다.The first positional
제2 위치 관계 산출부(74)는, 제2 화상 β의 기판 마크(3b), 제3 화상 γ의 헤드 마크(313)의 무게 중심, 각도 등을 검출함으로써, 양자의 위치 관계인 제2 위치 관계를 산출한다. 제2 화상 β도 제3 화상 γ도 동일한 제2 촬상부(60)에 의해 촬상되어 있다. 따라서, 제2 화상 β도 제3 화상 γ도 동일한 제2 촬상부(60)의 좌표계가 된다. 또한, 고정의 제2 촬상부(60)에서 촬상되어 있으므로, 제2 화상 β도 제3 화상 γ의 원점 어긋남은 없다. 즉, 제2 위치 관계 산출부(74)는, 제2 촬상부(60)의 촬상 중심을 원점으로 하는 좌표 상에서, 제2 위치 관계인 기판 마크(3b)와 헤드 마크(313)의 위치를 특정하기 위해, 제2 화상 β의 기판 마크(3b)의 위치 좌표(X, Y, θ), 제3 화상 γ의 헤드 마크(313)의 위치 좌표(X, Y, θ)를 구한다.The second positional relationship calculation unit 74 detects the center of gravity, angle, etc. of the
제3 위치 관계 산출부(75)는, 제1 위치 관계와 제2 위치 관계에 기초하여, 전자 부품(2)과 기판 마크(3b)의 위치 관계인 제3 위치 관계를 산출한다. 즉, 제1 위치 관계에 있어서의 헤드 마크(313)의 위치 좌표와 제2 위치 관계에 있어서의 헤드 마크(313)의 위치 좌표의 어긋남량과, 제1 위치 관계에 있어서의 전자 부품(2)의 위치 좌표와 제2 위치 관계에 있어서의 기판 마크(3b)의 위치 좌표의 어긋남량을 구한다. 즉, 헤드 마크(313)의, 수취 위치 P2에 있어서의 위치와 실장 위치 P3에 있어서의 위치의 어긋남량을 구하고, 전자 부품(2)과 기판 마크(3b)의 어긋남량에 가산함으로써, 실장 위치 P3에 있어서의 기판 마크(3b)의 위치에 대한 전자 부품(2)의 위치를 구할 수 있다.The third positional
기구 제어부(71)는, 제3 위치 관계에 기초하여, 어긋남량이 보정되어 전자 부품(2)과 기판 마크(3b)가 일치하는(실장의 허용 범위 내가 됨) 이동량과 방향에서, 전자 부품(2)이 이동하도록, 위치 결정 기구(회동 유닛(317) 및 헤드 이동 기구(320))를 제어한다. 이러한 위치 결정 후, 기구 제어부(71)는, 헤드 이동 기구(320)의 승강 기구(322)에 의해 본딩 헤드(310)를 하강시키고, 전자 부품(2)을 기판(3)의 실장 영역(3a)에 실장한다.Based on the third positional relationship, the
또한, 화상 처리부(72), 제1 위치 관계 산출부(73)는, 제1 촬상부(50)가 갖는 회로에 구성해도 된다. 또한, 화상 처리부(72), 제2 위치 관계 산출부(74), 제3 위치 관계 산출부(75)는, 제2 촬상부(60)가 갖는 회로에 구성해도 된다.Additionally, the
기억부(76)는, 기록 매체인 각종 메모리(HDD: Hard Disk Drive나 SSD: Solid State Drive 등), 기록 매체와 외부의 인터페이스를 포함하는 기억 장치이다. 기억부(76)에는, 실장 장치(1)의 동작에 필요한 데이터, 프로그램이 기억된다. 필요한 데이터는, 예를 들어 제1 화상 α, 제2 화상 β, 제3 화상 γ, 제1 위치 관계, 제2 위치 관계, 제3 위치 관계, 각종 역치 등을 포함한다. 또한, 각 장치가 출력하는 데이터도, 기억부(76)에 적절히 기억된다. 이하의 설명에서는, 예를 들어 제1 촬상부(50)가 촬상한 화상, 제2 촬상부(60)가 촬상한 화상 등, 각 장치에 있어서 출력되는 데이터를 취득하는 것도, 기억부(76)에 기억하는 것에 상당한다.The
[동작][movement]
이상과 같은 실장 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 전달하고, 탑재 장치(30)에 있어서 전자 부품(2)을 기판(3)에 실장하는 수순을, 상기한 도 1 내지 도 7에 추가하고, 도 8의 흐름도를 참조하여 설명한다.In the
즉, 픽업 장치(20)의 이동 기구(22)에 의해, 픽업 노즐(21)을 공급 위치 P1로 이동시킨다. 한편, 공급 장치(10)는, 공급 스테이지(12)를 이동시켜, 공급 위치 P1에 픽업 대상의 전자 부품(2)을 위치시킨다. 이 후, 픽업 노즐(21)이 강하하여, 전자 부품(2)에 접근해 가고, 전자 부품(2)에 접촉하여 정지한다. 그리고, 픽업 노즐(21)이 정지한 상태에서, 노즐 구멍으로부터의 흡인을 개시한다. 이 상태에서, 픽업 노즐(21)이 상승하면, 픽업 노즐(21)에 의해 흡인된 전자 부품(2)이, 트레이(11)로부터 픽업된다.That is, the
픽업 장치(20)는, 반전 기구(23)에 의해, 픽업 노즐(21)을 반전시킨다. 픽업 장치(20)는, 이동 기구(22)에 의해, 전달 위치 P2로 픽업한 전자 부품(2)을 이동시킨다. 도 3, 도 4에 나타낸 바와 같이, 전달 위치 P2에서는, 탑재 장치(30)의 본딩 헤드(310)가 대기하고 있고, 반전된 픽업 노즐(21)에 보유 지지된 전자 부품(2)과 대향한다. 본딩 헤드(310)를 향해 픽업 노즐(21)을 상승시키고, 본딩 툴(311)의 점착부(312)에 전자 부품(2)을 부착시켜 보유 지지시킨 후, 픽업 노즐(21)이 부압을 해제함으로써, 본딩 헤드(310)로 전자 부품(2)을 전달한다. 이 후, 픽업 노즐(21)은, 본딩 헤드(310)로부터 이격되도록 하강하여, 공급 위치 P1로 복귀된다.The
이 상태에서, 도 7의 (A), (D)에 나타낸 바와 같이, 제1 촬상부(50)가, 제1 화상 α를 촬상한다(스텝 S101). 즉, 제1 촬상부(50)는, 본딩 툴(311)에 보유 지지된 전자 부품(2)과 함께, 본딩 툴(311)에 마련된 헤드 마크(313)를 촬상한다. 제1 위치 관계 산출부(73)는, 제1 화상 α를 화상 처리부(72)가 처리한 화상에 기초하여, 제1 위치 관계를 산출한다(스텝 S102). 또한, 이것과 병행하여, 도 7의 (B), (E)에 나타낸 바와 같이, 제2 촬상부(60)가, 제2 화상 β를 촬상한다(스텝 S103). 즉, 제2 촬상부(60)는, 기판 스테이지(40)에 지지되어, 실장 영역(3a)이 실장 위치 P3에 위치 부여된 기판(3)의 기판 마크(3b)를 촬상한다.In this state, as shown in Fig. 7 (A) and (D), the
다음으로, 본딩 헤드(310)는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 실장 위치 P3으로 이동함으로써, 전자 부품(2)의 실장면(2a)과 기판(3)의 실장 영역(3a)을 대향시킨다(스텝 S104). 그리고, 도 7의 (C), (F)에 나타낸 바와 같이, 제2 촬상부(60)가, 제3 화상 γ를 촬상한다(스텝 S105). 즉, 제2 촬상부(60)는, 보유 지지부(315)를 투과하고, 본딩 툴(311)의 헤드 마크(313)를 촬상한다. 제2 위치 관계 산출부(74)는, 제2 화상 β 및 제3 화상 γ를 화상 처리부(72)가 처리한 화상에 기초하여, 제2 위치 관계를 산출한다(스텝 S106).Next, as shown in FIGS. 1 and 2, the
제3 위치 관계 산출부(75)는, 제1 위치 관계, 제2 위치 관계에 기초하여, 제3 위치 관계를 산출한다(스텝 S107). 즉, 헤드 마크(313)의 X, Y, θ의 어긋남량, 전자 부품(2)과 기판 마크(3b)의 X, Y, θ의 어긋남량을 구한다. 기구 제어부(71)는, 제3 위치 관계에 기초하여, 어긋남량이 해소되도록, 회동 유닛(317) 및 헤드 이동 기구(320)를 동작시킴으로써, 위치 결정을 행한다(스텝 S108). 그리고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 헤드 이동 기구(320)의 승강 기구(322)에 의해 본딩 헤드(310)를 하강시켜, 전자 부품(2)을 기판(3)의 실장 영역(3a)에 실장한다(스텝 S109).The third positional
[위치 관계의 산출][Calculation of positional relationship]
상기한 위치 관계의 산출에 대하여, 더 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 설명의 「좌표계에서」란, 상기한 각 좌표에 있어서의 원점에 대한 X, Y, θ의 위치를 나타낸다. 먼저, 제1 화상 α에 기초하여, 전달 위치 P2에서 제1 촬상부(50)의 좌표계에서, 헤드 마크(313)의 위치를 산출한다. 또한, 제1 촬상부(50)의 좌표계에서, 전자 부품(2)의 위치를 산출한다. 다음으로, 실장 위치 P3에 있어서의, 제2 화상 β에 기초하여, 제2 촬상부(60)의 좌표계에서, 기판 마크(3b)의 위치를 산출한다. 또한, 제3 화상 γ에 기초하여, 제2 촬상부(60)의 좌표계에서, 헤드 마크(313)의 위치를 산출한다. 그리고, 제1 촬상부(50)의 좌표계에 있어서의 헤드 마크(313)의 위치와 제2 촬상부(60)의 좌표계에 있어서의 헤드 마크(313)의 위치의 어긋남량을 구한다. 헤드 마크(313)는 공통이므로, 이 어긋남량이, 제1 촬상부(50)의 좌표계와 제2 촬상부(60)의 좌표계의 어긋남에 상당한다.The calculation of the above positional relationship will be explained in more detail. In addition, “in the coordinate system” in the description below refers to the positions of X, Y, and θ with respect to the origin in each of the above-mentioned coordinates. First, based on the first image α, the position of the
따라서, 제1 촬상부(50)의 좌표계에 있어서의 전자 부품(2)의 위치를, 이 어긋남량으로 보정함으로써, 제2 촬상부(60)의 좌표계에 있어서의 위치로 변환할 수 있다. 이 변환된 제2 촬상부(60)의 좌표계에 있어서의 전자 부품(2)의 위치와 제2 촬상부(60)의 좌표계에 있어서의 기판 마크(3b)의 어긋남량이, 실장 위치 P3에 있어서의 전자 부품(2)과 기판 마크(3b)의 어긋남량에 상당하고, 즉 제3 위치 관계로 된다. 기구 제어부(71)는, 제3 위치 관계인 전자 부품(2)과 기판 마크(3b)의 어긋남량이 해소되도록, 양자를 위치 결정한다. 이로써, 전자 부품(2)이, 실장되어야 할 기판(3)의 실장 영역에 실장된다.Therefore, the position of the
[효과][effect]
(1) 본 실시 형태의 실장 장치(1)는, 헤드 마크(313)가 마련된 본딩 헤드(310)를 갖고, 본딩 헤드(310)에 보유 지지된 전자 부품(2)을, 실장 위치 P3에 있어서의 기판(3)의 실장 영역(3a)에 탑재하는 탑재 장치(30)와, 본딩 헤드(310)에 보유 지지된 전자 부품(2)을, 헤드 마크(313)와 함께 촬상하는 제1 화상 α를 촬상 가능한 위치에 마련된 제1 촬상부(50)와, 실장 위치 P3에 있어서, 실장 영역(3a)에 마련된 기판 마크(3b)를 촬상하는 제2 화상 β와, 제2 화상 β를 촬상한 후, 본딩 헤드(310)가 실장 위치 P3에 위치 부여되고, 본딩 헤드(310)에 보유 지지된 전자 부품(2)이 실장 영역(3a)에 대향한 상태에서, 헤드 마크(313)를 촬상하는 제3 화상 γ를 촬상 가능하게 마련된 제2 촬상부(60)를 갖는다.(1) The mounting
또한, 실장 장치(1)는, 제1 화상 α에 기초하여, 헤드 마크(313)와 전자 부품(2)의 위치 관계인 제1 위치 관계를 산출하는 제1 위치 관계 산출부(73)와, 제2 화상 β와 제3 화상 γ에 기초하여, 헤드 마크(313)와 기판 마크(3b)의 위치 관계인 제2 위치 관계를 산출하는 제2 위치 관계 산출부(74)와, 제1 위치 관계와 제2 위치 관계에 기초하여, 전자 부품(2)과 기판 마크(3b)의 위치 관계인 제3 위치 관계를 산출하는 제3 위치 관계 산출부(75)와, 제3 위치 관계에 기초하여, 전자 부품(2)의 탑재 전에, 전자 부품(2)과 기판 마크(3b)를 위치 결정하는 위치 결정 기구를 갖는다.Additionally, the mounting
또한, 본 실시 형태의 실장 방법은, 제1 촬상부(50)에 의해, 헤드 마크(313)가 마련된 본딩 헤드(310)에 보유 지지된 전자 부품(2)이, 헤드 마크(313)와 함께 촬상된 제1 화상 α를 촬상하고, 제2 촬상부(60)에 의해, 기판(3)에 있어서의 전자 부품(2)의 실장 영역(3a)에 마련된 기판 마크(3b)가 촬상된 제2 화상 β를 촬상하고, 제2 촬상부(60)에 의해, 제2 화상 β를 촬상한 후에, 실장 영역(3a)에 전자 부품(2)이 대향하도록 본딩 헤드(310)를 배치한 상태에서, 헤드 마크(313)가 촬상된 제3 화상 γ를 촬상한다.In addition, in the mounting method of the present embodiment, the
제1 위치 관계 산출부(73)가, 제1 화상 α에 기초하여, 헤드 마크(313)와 전자 부품(2)의 위치 관계인 제1 위치 관계를 산출하고, 제2 위치 관계 산출부(74)가, 제2 화상 β와 제3 화상 γ에 기초하여, 헤드 마크(313)와 기판 마크(3b)의 위치 관계인 제2 위치 관계를 산출하고, 제3 위치 관계 산출부(75)가, 제1 위치 관계와 제2 위치 관계에 기초하여, 전자 부품(2)과 기판 마크(3b)의 위치 관계인 제3 위치 관계를 산출하고, 위치 결정 기구가, 제3 위치 관계에 기초하여, 전자 부품(2)과 기판 마크(3b)를 위치 결정하고, 탑재 장치(30)가, 본딩 헤드(310)에 보유 지지된 전자 부품(2)을, 기판(3)의 실장 영역(3a)에 탑재한다.The first positional
이와 같이, 제1 촬상부(50)가 촬상하는 제1 화상 α와 제2 촬상부(60)가 촬상하는 제3 화상 γ는, 공통의 헤드 마크(313)를 포함하기 때문에, 제1 촬상부(50)와 제2 촬상부(60)의 위치 관계의 어긋남량을 캔슬할 수 있다. 또한, 동일한 제2 촬상부(60)에 의해, 기판 마크(3b)를 포함하는 제2 화상 β와 헤드 마크(313)를 포함하는 제3 화상 γ를 촬상하므로, 기판 마크(3b)의 위치와 헤드 마크(313)의 위치 관계는 일정해진다. 또한, 제2 촬상부(60)는, 동일한 실장 위치 P3에 있어서, 제2 화상 β, 제3 화상 γ를 촬상하므로, 제2 촬상부(60)의 이동 오차는 발생하지 않는다. 이 때문에, 전자 부품(2)을, 기판(3)의 실장 영역(3a)에 대하여 정확하게 위치 결정하여, 실장할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태는, 마이크로 LED의 리페어 공정과 같이, 전자 부품(2)을 고정밀도로 탑재할 필요가 있는 경우에 특히 적합하다.In this way, since the first image α captured by the
또한, 실장 위치 P3에 있어서의 제2 촬상부(60)에 의한 촬상은, 헤드 마크(313)만으로, 전자 부품(2) 및 기판 마크(3b)를 촬상할 필요가 없기 때문에, 구성을 간소하게 할 수 있다. 즉, 예를 들어 상하 양방향을 동시에 촬상하는 촬상부가 불필요해지므로, 촬상부를 진입시켜 촬상마다 촬상 위치가 변동되는 경우가 없고, 상하의 카메라의 촬상 위치의 오차가 발생하는 경우도 없다. 카메라를 진입시키기 위해 본딩 헤드(310)와 기판(3)을 크게 이격시킬 필요가 없기 때문에, 위치 결정 후의 실장 시의 이동량을 억제하여, 이동 오차를 저감시킬 수 있다. 특히, 위치 정렬 시와 실장 시의 거리를 근접시킬 수 있으므로, 위치 정렬 후의 수평 방향의 어긋남을 최대한 억제할 수 있다. 또한, 실장 위치 P3에 있어서, 전자 부품(2), 기판 마크(3b)를 인식할 필요가 없기 때문에, 양자가 겹쳐 있어도 위치 결정이 가능해진다.In addition, imaging by the
또한, 제1 촬상부(50), 제2 촬상부(60)에 사용하는 카메라는, 전자 부품(2), 헤드 마크(313) 및 기판 마크(3b)를 촬상 가능한 것이면 되고, 특정한 것으로는 한정되지는 않는다. 단, 가시광을 촬상하는 통상의 카메라를 사용할 수 있고, 반드시 적외선 카메라 등 특수 카메라를 사용할 필요가 없기 때문에, 실장 정밀도를 확보하면서 장치 비용을 억제할 수 있다.Additionally, the cameras used in the
(2) 헤드 마크(313)는, 평면에서 보아, 본딩 헤드(310)에 보유 지지된 전자 부품(2)의 외측에 마련되어 있다. 이 때문에, 제1 촬상부(50)에 의해, 헤드 마크(313)와 전자 부품(2)을 명확하게 구별한 상태에서 촬상할 수 있다. 상기한 실시 형태와 같은 PDMS를 이용한 보유 지지에서는, PDMS막의 크기는 변동이 크고 헤드 마크(313)가 덮이거나, PDMS막의 형성 시에 헤드 마크(313)가 오염되거나 하여, 촬상할 수 없게 되는 경우가 상정되지만, 그것을 피할 수 있다. 물론, 전자 부품(2)이 흡인 유지되는 경우에도, 보유 지지 위치에는 변동이 있으므로, 헤드 마크(313)가 덮여 촬상할 수 없게 되는 것을 피할 수 있다.(2) The
(3) 본딩 헤드(310)는, 전자 부품(2)을 보유 지지하는 본딩 툴(311)과, 본딩 툴(311)을 보유 지지하는 보유 지지부(315)를 갖고, 헤드 마크(313)는, 본딩 툴(311)에 마련되어 있다. 이 때문에, 전자 부품(2)과 헤드 마크(313)의 제1 촬상부(50)의 거리의 차가 적고, 제1 촬상부(50)가 제1 화상 α를 촬상할 때, 양자에 초점을 맞추기 쉬워져, 양자의 위치 인식의 오차가 적다. 또한, 제2 촬상부(60)는, 실장 위치 P3에 있어서, 헤드 마크(313)를 기판(3)에 가까운 위치에서 촬상할 수 있으므로, 제2 화상 β를 촬상할 때의 초점과, 제3 화상 γ를 촬상할 때의 초점이 가까워져, 촬상된 기판 마크(3b)와 헤드 마크(313)의 위치 인식의 오차가 적다.(3) The
(4) 본딩 툴(311) 및 보유 지지부(315)는, 투광성을 갖는다. 이 때문에, 제1 촬상부(50), 제2 촬상부(60)는, 상하의 어느 것으로부터든 헤드 마크(313)를 촬상할 수 있다. 이 때문에, 높은 정밀도를 필요로 하는 헤드 마크(313)를 1군데에만 마련하면 되므로, 장치 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 이격된 장소에서의 각각의 촬상부(제1 촬상부(50), 제2 촬상부(60))에 의한 촬상이라도, 동일한 헤드 마크(313)를 촬상하므로, 촬상부의 상이를 캔슬할 수 있다.(4) The
(5) 헤드 마크(313)는 오목부이다. 이 때문에, 헤드 마크(313)의 형성이 용이하고, 다른 부재와의 접촉 등에 의해서도 소실되는 경우가 없다. 예를 들어, 본딩 툴(311)과 보유 지지부(315)의 접촉 등에 의해서도, 마모에 의한 변화가 적다.(5) The
(6) 제1 촬상부(50)는, 제1 화상 α를 촬상 가능한 위치에 고정 지지되어 있다. 또한, 제2 촬상부(60)는, 제2 화상 β 및 제3 화상 γ를 촬상 가능한 위치에 고정 지지되어 있다. 이 때문에, 제1 촬상부(50), 제2 촬상부(60)의 이동에 의한 오차가 없다. 또한, 이동을 위한 기구도 불필요해지므로, 간소하고 또한 저렴하게 구성할 수 있다.(6) The
[변형예][Variation example]
본 발명은, 상기한 실시 형태에 한정되지는 않는다. 상기한 실시 형태와 기본적인 구성은 마찬가지로 하고, 이하와 같은 변형예도 적용 가능하다.The present invention is not limited to the above-described embodiments. The basic configuration is the same as the above-described embodiment, and the following modifications are also applicable.
(1) 헤드 마크(313)의 위치나 수 등은, 상기에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 도 9의 (A)에 나타낸 바와 같이, 헤드 마크(313)를 본딩 툴(311)의 보유 지지면(311a)에 마련함으로써, 전자 부품(2)과 근접시켜 초점을 접근시킬 수 있다. 따라서, 헤드 마크(313)와 전자 부품(2)의 선명한 화상을 얻을 수 있으므로, 위치의 인식 정밀도를 높일 수 있다. 또한, 도 9의 (B)에 나타낸 바와 같이, 헤드 마크(313)를 보유 지지부(315)의 상면에 마련해도 된다. 이 경우, 헤드 마크(313)에 접촉하는 것이 없으므로, 후술하는 바와 같은 금속막을 마련해도 흠집이 생기거나, 박리되거나 하는 경우가 없다. 금속막에 의해, 헤드 마크(313)의 위치나 형상을 정확하게 형성할 수 있으므로, 위치의 인식 정밀도를 높일 수 있다. 또한, 도 9의 (C)에 나타낸 바와 같이, 헤드 마크(313)를 보유 지지부(315)의 하면에 마련해도 된다. 이 경우, 상기한 실시 형태와 같은 PDMS를 이용한 보유 지지에서는, PDMS막의 형성 시에 오염되거나, 덮이거나 하여 인식할 수 없게 되는 경우가 상정되지만, 그것을 피할 수 있다. 물론, 흡인 유지 등으로 전자 부품(2)이 접촉하여, 헤드 마크(313)가 박리되거나, 흠집이 생기거나 하여 인식할 수 없게 되는 것도 피할 수 있다. 또한, 도 6, 도 9의 (C)는, 헤드 마크(313)를 본딩 툴(311)과 보유 지지부(315) 사이에 마련한 예이기도 한다.(1) The positions and numbers of the head marks 313 are not limited to the above. For example, as shown in (A) of FIG. 9, by providing the
(2) 헤드 마크(313)의 양태는, 상기한 오목부에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 금속막을 증착함으로써 형성해도 된다. 금속막으로서는, 예를 들어 크롬(Cr)을 사용한다. 이로써, 헤드 마크(313)의 형상의 정밀도를 높일 수 있다. 단, 다른 부재와의 접촉에 의해 박리되지 않도록, 금속막을 덮는 투명한 커버를 마련하거나, 단차나 오목부의 저부에 금속막을 형성하는 것이 바람직하다. 기판 마크(3b)의 양태도, 상기한 전극에 한정되지는 않는다. 전극과는 별도로 형성된 마크여도 된다.(2) The aspect of the
(3) 상기 실시 형태에서는, 본딩 툴(311) 및 보유 지지부(315)가 투광성을 갖는 것으로 했지만, 반드시 투광성을 가질 필요는 없다. 헤드 마크(313)를 정확하게 상하 방향으로부터 촬상할 수 있는 구성이면 된다. 예를 들어, 헤드 마크(313)를 관통 구멍이라고 할 수 있다. 또한, 헤드 마크(313)를 본딩 툴(311) 및 보유 지지부(315)의 양면에 마련함으로써, 하방으로부터 촬상하는 제1 촬상부(50), 상방으로부터 촬상하는 제2 촬상부(60)가, 헤드 마크(313)를 촬상할 수 있다.(3) In the above embodiment, the
(4) 전자 부품(2)은 마이크로 LED에는 한정되지는 않고, 기판(3)으로 실장되는 다양한 전자 부품(2)에 적용 가능하다. 상기한 실시 형태에서는, 공급 장치(10)에 있어서, 전자 부품(2)은, 전극 등이 마련된 기능면이 상방으로 노출된 페이스 업 상태로 배치되어 있었지만, 기능면이 하방의 트레이(11) 측이 된 페이스 다운 상태로 배치되어 있어도 된다. 또한, 전자 부품(2)은, 기판(3)에 대하여 페이스 다운으로 실장되는 경우도, 페이스 업으로 실장되는 경우도 포함한다. 즉, 페이스 업으로 배치된 전자 부품(2)은, 반전시킴으로써 페이스 다운 본딩을 할 수 있고, 중계 장치를 마련하고, 이 중계 장치를 경유함으로써, 페이스 업 본딩을 할 수 있다. 또한, 페이스 다운으로 배치된 전자 부품(2)은, 반전시킴으로써 페이스 업 본딩을 할 수 있고, 중계 장치를 경유함으로써, 페이스 다운 본딩을 할 수 있다.(4) The
중계 장치를 경유하는 경우, 픽업된 전자 부품(2)은, 일단, 중계 장치에 적재되고, 그 상태에서 제1 촬상부(50)에 의해 촬상되고, 따라서, 제1 촬상부(50)는, 중계 장치의 상방에 배치된다. 즉, 중계 장치를 상하에 끼우고 2개의 제1 촬상부(50)를 배치하고, 중계 장치를 경유하는 경우와 경유하지 않는 경우로 전환하여 촬상할 수 있다. 그렇게 하면, 페이스 업 본딩과 페이스 다운 본딩을 겸용할 수 있고, 실장 장치(1)에서의 실장 형태의 적용 범위를 넓게 할 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 중계 장치의 상방에만 제1 촬상부(50)를 배치해도 된다.In the case of passing through a relay device, the picked up
또한, 중계 장치의 전자 부품(2)이 적재되는 스테이지를 투광성을 갖는 것으로 하면, 중계 장치의 하부로부터 제1 촬상부(50)에 의해, 중계 장치에 적재된 전자 부품(2)을 촬상할 수 있다. 이 경우에도, 페이스 업 본딩과 페이스 다운 본딩을 겸용할 수 있다.Additionally, if the stage on which the
또한, 어떤 경우에 있어서도, 중계 장치에 적재된 전자 부품(2)에 본딩 툴(311)을 접근시킨 상태, 또는 중계 장치에 적재된 전자 부품(2)을 본딩 툴(311)이 수취하기 위해 접촉한 상태에서, 제1 촬상부(50)에 의한 촬상을 행한다. 이로써, 헤드 마크(313)와 전자 부품(2)에 대한 제1 촬상부(50)로부터의 각각의 초점 거리를 접근시킬 수 있어, 양자를 선명하게 촬상할 수 있다. 또한, 중계 장치는, 탈착 가능하게 마련해도 되고, 전달 위치 P2로부터 후퇴 가능하게 마련해도 된다.In addition, in any case, the
(5) 제1 촬상부(50)는, 중계 장치의 유무에 관계 없이, 전달 위치 P2에 있어서의 본딩 헤드(310)의 상방이 되는 위치에 배치되어 있어도 된다. 즉, 제1 촬상부(50)는, 카메라가 아래를 향하고, 하방의 헤드 마크(313) 및 전자 부품(2)을 투과하여 촬상하는 양태여도 된다.(5) The
또한, 상기한 양태에서는, 제1 촬상부(50)를 전달 위치 P2에 설치하고 있었다. 그러나, 제1 촬상부(50)는, 본딩 헤드(310)에 보유 지지된 전자 부품(2)을, 헤드 마크(313)와 함께 촬상 가능한 위치에 설치되어 있으면 된다. 전달 위치 P2로부터 실장 위치 P3 사이에서, 본딩 헤드(310)의 이동 경로 상이라면, 제1 촬상부(50)를 어디에 설치해도 된다. 이 경우에도, 본딩 헤드(310)의 상하 모두 제1 촬상부(50)를 설치할 수 있다. 기판 스테이지(40) 등의 다른 유닛의 레이아웃 등에 의해 적절히 설치 장소를 정할 수 있다.In addition, in the above-described aspect, the
본딩 헤드(310)의 경로 도중에 제1 촬상부(50)를 설치한 경우에는, 촬상을 위해 본딩 헤드(310)의 이동을 정지해도 되고, 정지하지 않아도 된다. 정지하는 경우에는, 정지를 위한 시간이 필요해지지만, 더 선명한 화상의 촬상을 할 수 있어, 위치의 인식 정밀도를 높일 수 있다. 정지하지 않고 이동 중에 촬상하는 경우에는, 정지를 위한 시간, 촬상을 위한 시간을 스루풋으로부터 단축할 수 있다. 이동 중에 촬상하는 경우에는, 인식 정밀도를 유지하기 위해, 셔터 스피드를 빠르게 하는 것, 조명을 밝게 하는 것 등이 바람직하다. 정지할지의 여부는, 필요한 정밀도와 스루풋으로부터 적절히 결정하면 된다.When the
또한, 전달 위치 P2에 설치한 경우는, 전달 직후이며 본딩 헤드(310)가 이동을 개시하기 전에, 전자 부품(2)이 전달된 때의 그대로의 상태에서 제1 화상 α를 촬상할 수 있으므로, 촬상을 위한 시간은 걸리지만, 상기와 같이 본딩 헤드(310)의 이동 개시부터 일시 정지 후의 촬상이나, 이동 중인 촬상에 의한 인식 정밀도의 저하는 없다.In addition, when installed at the delivery position P2, the first image α can be captured in the same state as when the
(6) 본딩 헤드(310)에 의한 전자 부품(2)의 보유 지지는, 점착에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 부압에 의해 흡인 유지하는 양태여도 된다. 예를 들어, 부압 발생 회로에 접속된 흡인 경로의 단부가, 본딩 툴(311)의 전자 부품(2)의 보유 지지면에 개구된 흡인구가 되어 있고, 이 흡인구에 있어서 전자 부품(2)을 흡인 유지해도 된다.(6) Holding of the
(7) 공급 장치(10)는, 전자 부품(2)이 첩부된 시트를 지지하는 공급 스테이지와, 픽업 시에 시트를 통해 전자 부품(2)을 밀어올리는 밀어 올림 기구를 갖는 장치여도 된다.(7) The
[다른 실시 형태][Other Embodiments]
본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 상기 실시 형태의 모두 또는 어느 것을 조합한 형태도 포함한다. 또한, 이들 실시 형태를 발명의 범위를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략이나 치환, 변경을 행할 수 있고, 그 변형도 본 발명에 포함된다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and also includes a combination of all or any of the above-described embodiments. In addition, various omissions, substitutions, and changes may be made to these embodiments without departing from the scope of the invention, and such modifications are also included in the present invention.
1: 실장 장치
2: 전자 부품
2a: 실장면
3: 기판
3a: 실장 영역
3b: 기판 마크
10: 공급 장치
11: 트레이
12: 공급 스테이지
13: 스테이지 이동 기구
20: 픽업 장치
21: 픽업 노즐
22: 이동 기구
22a: 암
22b: 슬라이드 기구
22c: 지지 프레임
22d: 레일
22e: 슬라이더
22f: 승강 기구
23: 반전 기구
30: 탑재 장치
40: 기판 스테이지
41: 지지대
42: 스테이지 이동 기구
50: 제1 촬상부
60: 제2 촬상부
61: 프레임
70: 제어 장치
71: 기구 제어부
72: 화상 처리부
73: 제1 위치 관계 산출부
74: 제2 위치 관계 산출부
75: 제3 위치 관계 산출부
76: 기억부
310: 본딩 헤드
311: 본딩 툴
311a: 보유 지지면
311b: 피유지면
312: 점착부
313: 헤드 마크
314: 보유 지지 기구
315: 보유 지지부
315a: 흡인 구멍
316: 하중 제어부
316a: 슬리브
316b: 가동축
317: 회동 유닛
317a: 외통
317b: 회동축
320: 헤드 이동 기구
321: 슬라이드 기구
321a 지지 프레임
321b: 레일
321c: 슬라이더
322: 승강 기구
322a: 서보 모터
322b: 레일
322c: 슬라이더1: Mounting device
2: Electronic components
2a: Real scene
3: Substrate
3a: Mounting area
3b: substrate mark
10: Supply device
11: tray
12: Supply stage
13: Stage moving mechanism
20: pickup device
21: Pick-up nozzle
22: moving mechanism
22a: cancer
22b: Slide mechanism
22c: support frame
22d: rail
22e: slider
22f: lifting mechanism
23: Inversion mechanism
30: Payload device
40: substrate stage
41: support
42: Stage moving mechanism
50: first imaging unit
60: second imaging unit
61: frame
70: control device
71: Mechanism control unit
72: Image processing unit
73: First position relationship calculation unit
74: Second position relationship calculation unit
75: Third position relationship calculation unit
76: memory unit
310: bonding head
311: Bonding tool
311a: holding surface
311b: Pyujimyeon
312: Adhesive part
313: head mark
314: holding support mechanism
315: holding support
315a: suction hole
316: load control unit
316a: sleeve
316b: movable shaft
317: rotation unit
317a: outer cylinder
317b: rotation axis
320: Head moving mechanism
321: Slide mechanism
321a support frame
321b: rail
321c: slider
322: Elevating mechanism
322a: servo motor
322b: rail
322c: slider
Claims (10)
상기 본딩 헤드에 보유 지지된 상기 전자 부품을, 상기 헤드 마크와 함께 촬상하는 제1 화상을 촬상 가능한 위치에 마련된 제1 촬상부와,
상기 실장 위치에 있어서, 상기 실장 영역에 마련된 기판 마크를 촬상하는 제2 화상과, 상기 제2 화상을 촬상한 후, 상기 본딩 헤드가 상기 실장 위치에 위치 부여되고, 상기 본딩 헤드에 보유 지지된 상기 전자 부품이 상기 실장 영역에 대향한 상태에서, 상기 헤드 마크를 촬상하는 제3 화상을 촬상 가능하게 마련된 제2 촬상부와,
상기 제1 화상에 기초하여, 상기 헤드 마크와 상기 전자 부품의 위치 관계인 제1 위치 관계를 산출하는 제1 위치 관계 산출부와,
상기 제2 화상 및 상기 제3 화상에 기초하여, 상기 헤드 마크와 상기 기판 마크의 위치 관계인 제2 위치 관계를 산출하는 제2 위치 관계 산출부와,
상기 제1 위치 관계 및 상기 제2 위치 관계에 기초하여, 상기 전자 부품과 상기 기판 마크의 위치 관계인 제3 위치 관계를 산출하는 제3 위치 관계 산출부와,
상기 제3 위치 관계에 기초하여, 상기 전자 부품의 탑재 전에, 상기 전자 부품과 상기 기판 마크를 위치 결정하는 위치 결정 기구를
갖는 것을 특징으로 하는 실장 장치.A mounting device that has a bonding head provided with a head mark and mounts the electronic component held by the bonding head on a mounting area of the substrate at the mounting position;
a first imaging unit provided at a position capable of capturing a first image of the electronic component held by the bonding head together with the head mark;
At the mounting position, a second image for imaging a substrate mark provided in the mounting area, and after imaging the second image, the bonding head is positioned at the mounting position, and the bonding head is held by the bonding head. a second imaging unit provided to capture a third image of the head mark with the electronic component facing the mounting area;
a first position relationship calculation unit that calculates a first position relationship between the head mark and the electronic component based on the first image;
a second positional relationship calculation unit that calculates a second positional relationship, which is a positional relationship between the head mark and the substrate mark, based on the second image and the third image;
a third positional relationship calculation unit that calculates a third positional relationship, which is a positional relationship between the electronic component and the substrate mark, based on the first positional relationship and the second positional relationship;
Based on the third positional relationship, a positioning mechanism for positioning the electronic component and the substrate mark before mounting the electronic component
A mounting device characterized by having.
상기 전자 부품을 보유 지지하는 본딩 툴과,
상기 본딩 툴을 보유 지지하는 보유 지지부를
갖고,
상기 헤드 마크는, 상기 본딩 툴에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 실장 장치.The method of claim 1 or 2, wherein the bonding head,
A bonding tool for holding and supporting the electronic component,
A holding portion that holds and supports the bonding tool.
Have,
The head mark is provided on the bonding tool.
상기 전자 부품을 보유 지지하는 본딩 툴과,
상기 본딩 툴을 보유 지지하는 보유 지지부를
갖고,
상기 헤드 마크는, 상기 보유 지지부에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 실장 장치.The method of claim 1 or 2, wherein the bonding head,
A bonding tool for holding and supporting the electronic component,
A holding portion that holds and supports the bonding tool.
Have,
A mounting device characterized in that the head mark is provided on the holding portion.
상기 전자 부품을 보유 지지하는 본딩 툴과,
상기 본딩 툴을 보유 지지하는 보유 지지부를
갖고,
상기 헤드 마크는, 상기 본딩 툴과 상기 보유 지지부 사이에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 실장 장치.The method of claim 1 or 2, wherein the bonding head,
A bonding tool for holding and supporting the electronic component,
A holding portion that holds and supports the bonding tool.
Have,
The mounting device, wherein the head mark is provided between the bonding tool and the holding portion.
상기 전자 부품을 보유 지지하는 본딩 툴과,
상기 본딩 툴을 보유 지지하는 보유 지지부를
갖고,
상기 본딩 툴 및 상기 보유 지지부는, 투광성을 갖는 것을 특징으로 하는 실장 장치.The method of claim 1 or 2, wherein the bonding head,
A bonding tool for holding and supporting the electronic component,
A holding portion that holds and supports the bonding tool
Have,
A mounting device characterized in that the bonding tool and the holding portion have light transparency.
제2 촬상부에 의해, 기판에 있어서의 상기 전자 부품의 실장 영역에 마련된 기판 마크가 촬상된 제2 화상을 촬상하고,
상기 제2 촬상부에 의해, 상기 제2 화상을 촬상한 후에, 상기 실장 영역에 상기 전자 부품이 대향하도록 상기 본딩 헤드를 배치한 상태에서, 상기 헤드 마크가 촬상된 제3 화상을 촬상하고,
제1 위치 관계 산출부가, 상기 제1 화상에 기초하여, 상기 헤드 마크와 상기 전자 부품의 위치 관계인 제1 위치 관계를 산출하고,
제2 위치 관계 산출부가, 상기 제2 화상 및 상기 제3 화상에 기초하여, 상기 헤드 마크와 상기 기판 마크의 위치 관계인 제2 위치 관계를 산출하고,
제3 위치 관계 산출부가, 상기 제1 위치 관계 및 상기 제2 위치 관계에 기초하여, 상기 전자 부품과 상기 기판 마크의 위치 관계인 제3 위치 관계를 산출하고,
위치 결정 기구가, 상기 제3 위치 관계에 기초하여, 상기 전자 부품과 상기 기판 마크를 위치 결정하고,
탑재 장치가, 상기 본딩 헤드에 보유 지지된 상기 전자 부품을, 상기 기판의 상기 실장 영역에 탑재하는
것을 갖는 것을 특징으로 하는 실장 방법.An electronic component held by a bonding head provided with a head mark is imaged by a first imaging unit, and a first image captured together with the head mark is captured,
A second image is captured by a second imaging unit, in which a substrate mark provided in a mounting area of the electronic component on the substrate is imaged,
After capturing the second image by the second imaging unit, a third image in which the head mark is captured is captured in a state in which the bonding head is disposed so that the electronic component faces the mounting area,
A first positional relationship calculation unit calculates a first positional relationship, which is a positional relationship between the head mark and the electronic component, based on the first image,
A second positional relationship calculation unit calculates a second positional relationship, which is a positional relationship between the head mark and the substrate mark, based on the second image and the third image,
A third positional relationship calculation unit calculates a third positional relationship, which is a positional relationship between the electronic component and the substrate mark, based on the first positional relationship and the second positional relationship,
A positioning mechanism positions the electronic component and the substrate mark based on the third positional relationship,
A mounting device mounts the electronic component held by the bonding head on the mounting area of the substrate.
A mounting method characterized by having:
Applications Claiming Priority (2)
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