TW200404485A - Method of placing a component by means of a placement device at a desired position on a substrate holder, and device suitable for performing such a method - Google Patents

Description

200404485 玫、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於藉由一置放裝置以置放一元件於一基板上 所要位置之方法，其中藉由該置放裝置將該元件置放於該 基板所要位置上方之一中間位置，其後藉由至少一攝像機 及一處理器以判定該元件所在之中間位置與其在基板上所 要位置間之位差，其後基於該中間位置與該所要位置間之 位差藉由一置放裝置以相對於該基板方式來移動該元件， 並將其置放於該基板上之所要位置。 本發明亦關於一適於實行此方法之一裝置。 【先前技術】 自國際專利申請案wo 97/02708吾人已知，在此一方法及 裝置中，當使用一置放裝置時，自一元件供給裝置取起一 元件。藉由一基板固持器將基板送至一預定位置。將置放 裝置與該元件一起移動至基板上所要位置上方之該中間位 置。接著在該置放裝置與基板間定位一配有至少一攝像機 、一光學系統及照明裝置之對位裝置。藉由該對位裝置及 其所連接之處理器來判定該元件之位置及將該元件置放於 基板上之所要位置。繼而藉由該處理器判定該元件是否已 精確位於基板上所要位置之上方，或判定該中間位置與該 所要位置間是否有偏差。 接著’將該對位裝置自該置放裝置與該基板間之區域移 走’其後以相對於該中間位置與該所要位置間之給定偏差 万式來移動該置放裝置，使得將該元件定位於該基板上之 85543 200404485 所要位置。 儘管藉由此一方法及裝置 基板上，但在該置放裝置與 其再次移走係一相對耗時之 於基板上方之一相對較大距 基板間定位該對位裝置提供 導致在置放過程中發生誤差 較長。 可確保將該元件精確置放於該 该基板間提供該對位裝置並將 問題。此外，該置放裝置應位 離，以便為在該置放裝置與該 足夠空間。此相對較大距離可 。此外，跨越此距離費時相對 【發明内容】 本I明〈-目的為提供一種可用相對精確且迅速之方式 將元件定位於基板上所要位置之方法。 、土根據本發明之方法，達成此目的方式為，藉由攝像機自 逆離孩基板之該元件一側拍攝一包含該基板之至少該所要 位置邵分及支撐該元件之置放裝置之影像。 藉由自遠離該基板之該元件一側拍攝影像，就不需要將 該攝像機容納於該置放裝置與該基板間之空間内。因此在 拍攝影像之前可將該置放裝置更#近於該基板安置。因為 可以在影像中看到該置放裝置及該基板，所以可直接判定 該置放裝置與該基板間之相互相對位置。 在前文所引用之國際專利申請案wo 97/02708所述之方 法中，藉由一種光學系統形成兩個影像或兩個相互重a與 像。在後種情況下’該光學系統應相對精確以確保該= 個重疊影像的精確投影。 根據本發明之方法’可直接拍攝該置放裝置以及該基板 85543 200404485 之影像。 當拍攝該影像時’可將該置放裝置定位於基板上方之一 —二車t距離’而#以用相對精確方式，參考該影像來判 、、元件之中間位置與其在該基板上之所要位置間之可 月匕偏差#著，因為所要跨越之該中間位置與該基板間之 距離相對較小，因而可相對較快地將該元件置放至該基板 上0 根據本發明—實施例之方法，其特徵在^，利用該影像 來判足該堇放裝置相對於該元件在基板上所要位置之相 位置。 精由參照該影像來狀該置放裝置相對於該元件在基板 上所要位置之相對位置’可相對快速地且以相對較小之精 確度將該置放裝置移動至包含該所要位置之基板部分，其 後，在孩置放裝置相對於該基板之相對位置得以判定之後 ，即可精確定位該置放裝置。 、«本發明另一實施例之方〉去，其特徵在於，在將該置 放裝置移動至位於所要位置上方之該中間位置之前，判定 該元件相對於該置放裝置之相對位置，其後’參照該影像 來判定該置放裝置相對於該基板之相對位置，接著再參照 該元件相對於該置放裝置之相對位置以及該置放裝置相對 於該基板上所要位置之相對位置以判定該元件相對於該基 板之相對位置。 以此方式提供參照該置放裝置相對於該元件及該基板之 相對位置，而得以精確判定該元件相對於該基板之相互位 85543 200404485 置之可能性。 根據本發明又-實施例之方法，其特徵在於，也可以在 孩基板、-部份之影像中看到該元件，其中可參照該影像直 接判足該兀件相對於該基板之相對位置。 若也可以在影像中看到該元件，射能直接展該元件 相對於該基板之相對位置，使得不必再判定該置放裝置相 對於邊元件或該基板之相對位置。 '本發明亦關於—種裝置，其配有一基板載體、一可相對 於，基板載體移動之置放裝置、至少_攝像機、—處理器 及安置於該攝像機與該置放裝置間之一光學系統。 根據本發明之裝置，其特徵在於，可藉由該光學系統， 可使用該攝像機來拍攝該置放裝置之至少一部分及在運行 過程中由該基板載體支撐之該基板至少一部分的影像。 由於該攝像機可同時拍攝到該置放裝置及該基板的影像 ，所以吾人可㈣簡單地判定該置放裝置相對於該基板之 相對位置或該置放裝置所支撐之元件相對於該基板之相對 位置。 必根據本發明-實施例之裝置，其特徵在於，-该置放裝置 還配有至少一標記。 該標記確保該置放裝置之滿意的可檢測性。 本發明之该等及其它態樣將在下文之實施例中闡明及揭 7J\ 〇 【實施方式】 圖1A至1 c顯不一種根據本發明之裝置i將一元件2置放於 85543 200404485 一基板3上的不同階段圖式。 巧置放裝置1具有―沿中心線4延伸之管5，該管底部具 賣：6。可於管5及噴嘴6中提供低氣壓，而得以取起—元 T、胃5具有規則分佈在圓周1的複數個標記7…貪嘴6面對 裣圮—側裝備有鏡面8。管5沿遠離噴嘴6之—側延伸穿 過一以相對於該中心線45。角方式安置之鏡面卜—平行於鏡 面9延伸之第二鏡面10與鏡面9相隔。-透鏡系統U與鏡面广〇 相。於透鏡系統n之遠離鏡面1G之—側安置—攝像機U 。孩置放裝置i可連同鏡面9、10、透鏡系仙和攝像機12 :起往箭頭XrYAZi所標示之方向及其相反方向移動。 精由-已知移位裝置（未圖示）實施該移位。可藉由接近鏡面 9安置之致動器13,將該置放裝置〗之管5連同與噴嘴6 一起 往箭頭X2、MZ2所標示之方向及其相反方向相對於該攝 像機12移位一相對較小之距離’並可按箭頭乂所標示之方向 及其相反方向繞中心線4旋轉。 如圖1A所示，在喷嘴6遠離攝像機12之一側安置有一第二 攝像機14及一位於噴嘴6及該攝像機14間之光學系統15。 下又將參照圖1A至1C說明根據本發明之裝置之運作過 程。 可將該置放裝置1與攝像機12 —起移動至一元件供給裝 置（未圖示），自該元件供給裝置藉由噴嘴6真空取起一元件2 。接著，藉由該置放裝置1按箭頭Xl , 1及心所示之方向移 動該元件2直至使該元件2位於攝像機14之上方。此後，藉 由攝像機14及一與其相連之處理器（未圖示）來判定該元件2 85543 -10 - 200404485 相對於喷嘴6及由此該置放裝置}之位置（圖1A)。 在已判定該元件2相對於該置放裝置丨之位置之後，按χι ，丫1及21之方向連同攝像機12 一起移動該置放裝置i直至使 1 元件2位於基板3上方，接近基板3上所要位置之一中間位置 為止，如圖1B所示。現在可藉由攝像機12來拍攝該基板3上 要置放該元件2之位置部分的影像。也可以在該影像中看到 位於光學路徑16之|5,此管上之標記7及噴嘴6。在攝像機 12拍攝影像之瞬間，標記7與鏡面8間之距離(1較佳等於鏡面 8與基板3間之㈣，以便在光學上使標記7之鏡面影像7,好 像位於基板3上。利用攝像機12之一相對較小深度之聚焦， :可由此得一精確影像。然後，藉由一處理器並且參照該 攝像機1 2所拍攝之影像12，以相對於標記7，方式來判定基板 之方位，尤其是该基板上要置放該元件之方位，並且由此 判定置放裝置1之方位。 此後，藉由該處理器參照先前 放裝置1之方位及現已計算出之標記7，及由此置放裝置 對於基板3之方位，計算元件2相對於基板3之相對位置。 在圖1B所示之情況下，使元件2位於在χ方向上離基板 上所要位置距離稍遠之中間位置。 儿計算出元件2相對於基板3之相對位置後，關於攝像機j) 冶6万向向下移動管5，同時藉由致動器13完成&方向上之 和動，及若需要，在Υ2方向上完成一所要修正。在^2方白 上移動管5直至元件2定位於基板3上為止。然後，藉由嘴 6釋放7L件2並將管5移回至其在置放裝置丨中之起始位置、。 85543 200404485 在g 下移過程中’可藉由攝像機i2連續拍攝影像，以 =!:5之下移過程中可計算™2方向之補充修正 並可猎由致動器13執行此修正。 圖2顯示-藉由攝像機12所拍攝之影像2〇,影像中顯示基 板3及官5<-邵分、嘴嘴6及標記7之鏡面影像7,。該基板3 配有複數個電線21，所要置放之㈣4以相料該等電線 万式對準。參照該影像2〇可判定元件2在圖m所示位置下相 對於基板上所要位置之中間位置。 圖3顯示一根據本發明第二實施例之裝㈣，該裝置中配 錢數個玻璃纖維31，以取代鏡面9、1Q及光學系統u，該 寺玻=纖維之第-端係連接至—攝像機32，其遠離攝像機 32^%面向基板3。此一攝像機32亦提供了判定置放裝置 <官5相對於基板3〇之相對位置的可能性。 圖4顯tf -根據本發明第三實施例之裝置4〇，其中在將元 件2定位於基板3上之前可藉由複數個攝像機4ι來判定該置 放裝置40之管5相對於基板3之相對位置。 若元件2相對較大，意即若比噴嘴6大，則亦或可藉由攝 像機12、32、41直接獲得_影像，可以在該影像中看到該 置放裝置之-部分、該元件及基板3之一部分。參照該影像 即可直接判定元件2相對於基板3之相對位置。 當判足该元件相對於噴嘴6之位置時，可利用一固定標記 盤，並且可藉由攝像機丨4同時拍攝該標記盤及位於該盤上 万I 一兀件之影像，同時藉由攝像機12拍攝標記盤及標記7 <影像。隨後，可自此兩影像中判定該元件相對於該等標 85543 -12- 200404485 記之位置。 吾人或可使用發光二極體（LED)或導光纖維作為標記7。 藉由根據本發明之裝置及方法可相對較快地置放元件。 此外，倘若在實際置放中可實一、 I兄所要精確度，則該整個 裝置可相對不精確。 【圖式簡單說明】

Af1A至lc顯示—種根據本發明之裝置將-元件置放於-基板上的不同階段圖式，

圖2展π圖1所示所示之裝置所呈現的影像， 圖3展示根據本發明第二實施例之裝置， 圖4展示根據本發明第三實施例之裝置。 【圖式代表符號說明】 1 2 3 4 5 6 7 7， 8, 9, 1〇 11 12, 14, 32, 41 13 15 置放裝置 元件 基板 中心線 管

噴嘴 標記 標1己7之鏡面影像 鏡面 透鏡系統 攝像機 致動器 光學系統 85543 -13 - 200404485 16 20 21 31 光學路徑 影像 電線 玻璃纖維 85543 -14-

Claims (1)

1. 200404485 拾、申請專利範圍： 種藉由一置放裝置將一元件置放於一基板上所要位 置之方法’其中藉由該置放裝置將該元件置放於該基板 所要位置上方之一中間位置，其後藉由至少一攝像機及 一處理器來判定該中間位置與該元件在該基板上所要 位置間之位差，其後基於該中間位置與該所要位置間之 位差’藉由該置放裝置以相對於該基板方式來移動該元 件’並將該元件置放於該基板上之所要位置，其特徵在 方、’可藉由攝像機自遠離該基板之該元件一侧來拍攝一 包含該基板之至少所要位置部分及支撐該元件之置放 裝置的影像。 2.如申請專利範圍第丨項之方法，其特徵在於，自該影像 來判疋該置放裝置相對於該元件在該基板上之所要位 置之相對位置。 3·如申請專利範圍第丨項或第2項之方法，其特徵在於，在 將蔹置放裝置移動至位於該所要位置上方之該中間位 置之則，判足該元件相對於該置放裝置之相對位置，其 後，參照该影像來判定該置放裝置相對於該基板之相對 么置，並接著再參照該元件相對於該置放裝置之相對位 置以及孩置放裝置相對於該基板所要位置之相對位置 而得以判定該元件相對於該基板之相對位置。 4·如上述申請專利範圍任一項之方法，其特徵在於，可藉 由一另外攝像機自該元件之遠離該置放裝置之一側拍 攝汶7L件及该置放裝置之影像，並可參照該影像來判定 85543 200404485 該元件相對於該置放裝置之相對位置

   6.

   如上述申請專利範圍任—項之 <万法，其特徵在於，也可 以在該基板一部份之影像中吾 、 豕甲看到孩兀件，且可參照該影 像直接判定該元件相對於該基板之相對位置。 一種適於實行如上述申諳袅女丨々 τ叫寻利範圍任一項之方法的裝 置，該裝置配有一基板载f#、 ^ ^ ^ 、 攸執把一可相對於該基板載體移 動之置放裝置、至少一攝傻趟 . 〇 、 娜诼機、一處理器及安置於該攝 像機與該置放裝置間之-光學㈣，其特徵在於，可藉 由該光學系統，可使用該攝像機來拍攝該置放裝置之至 少-部 > 及在運行過程中由t亥基板載體支撐之該基板 至少一部分的影像。 如申清專利範圍第6項之裝置，其特徵在於，該置放裝 置裝備有至少一個標記。 如申請專利範圍第7項之裝置，其特徵在於，該裝置裝 備有一安置於該標記及該基板載體間之鏡面。 9.如申請專利範圍第8項之裝置，其特徵在於，該鏡面與 在運行過程中由該基板載體所支撐之基板間之距離大 體上等於使用該攝像機拍攝該基板影像時之該鏡面與 該標記間之距離。 1 〇 ·如申請專利範圍第6項至第9項任一項中之裝置，其特徵 在於，該置放裝置裝備有一可相對於該置放裝置移動之 真空管。 85543