TW202137871A - 電子零件的安裝裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種抑制所產生的塵埃，同時可精度良好地安裝的電子零件的安裝裝置。實施方式的安裝裝置1包括：安裝機構3，由保持電子零件C的安裝頭31在安裝位置OA將電子零件C安裝於基板S；基板支撐機構2，支撐供安裝電子零件C的基板S；供給部6，供給電子零件C；以及移送部7，將電子零件C自供給部6移送至安裝位置OA，移送部7包括：移送頭71，自供給部6拾取電子零件C並使其反轉，交予安裝頭31；以及移送機構73，使移送頭71移動至藉由基板支撐機構2使基板S自安裝位置OA退避而形成的空間。

Description

電子零件的安裝裝置
本發明有關於一種電子零件的安裝裝置。
作為電子零件的半導體晶片（chip）對於基板的安裝方法有前面朝上（face-up）、前面朝下（face-down）。將半導體晶片的形成有半導體層的面稱為前面（face）。使所述前面側為與基板相反的一側來進行安裝的方法是前面朝上。例如，在將半導體晶片裝於引線框架（lead frame）等，利用導線（wire）在電極與框架之間進行配線的情況下，成為藉由前面朝上進行的安裝。
使前面側朝向基板來進行安裝的方法是前面朝下。例如，在藉由在半導體層的表面設置凸塊電極並將凸塊電極按壓於基板的配線，從而進行固定與電連接的倒裝晶片（flip chip）連接的情況下，成為藉由前面朝下進行的安裝。
在將半導體晶片等電子零件安裝於基板時，必須相對於基板精密地定位電子零件。為了應對此問題，例如，使可同時拍攝上下兩個方向的照相機進入至吸附保持電子零件的安裝工具與基板之間。基於由所述照相機拍攝的圖像，識別基板與電子零件在水平方向上的相對位置。然後，基於識別的相對位置，校正安裝工具的位置後，將電子零件安裝於基板。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-129913號公報
[發明所要解決的問題] 近年來，在藉由多層配置半導體晶片來提高積體度的三維（three dimensional，3D）封裝（package）及混合接合（hybrid bonding）中，需要將間距非常窄的電極彼此接合。因此，在對基板安裝電子零件時，要求更高的精度，例如亞微米級（submicron order）的精度。進而，在安裝時，由用於安裝的機構部分的動作引起的誤差、由動作產生的塵埃有可能導致接合不良，因此，較佳為機構部分進行動作的距離盡可能短。
然而，電子零件是自貼附於晶片片材的狀態，由反轉工具等拾取並反轉後，由移動至接收位置的安裝工具進行接收，並搬送至安裝位置。如此，若安裝工具在安裝工具接收電子零件的接收位置與將電子零件安裝於基板的安裝位置之間移動，則無法固定地維持電子零件在安裝位置處的位置，難以獲得高的安裝精度。另外，由於安裝工具移動，在安裝位置產生的塵埃的量也會變多。
本發明是為了解決如上所述的課題而提出，其目的在於提供一種抑制所產生的塵埃的量，同時可精度良好地安裝的電子零件的安裝裝置。
[解決問題的技術手段] 本發明的電子零件的安裝裝置包括：安裝機構，保持電子零件的安裝頭在安裝位置將所述電子零件安裝於基板；基板支撐機構，支撐供安裝所述電子零件的所述基板；供給部，供給所述電子零件；以及移送部，將所述電子零件自所述供給部移送至所述安裝位置，所述移送部包括：移送頭，自所述供給部拾取所述電子零件並使其反轉，交予所述安裝頭；以及移送機構，使所述移送頭移動至藉由所述基板支撐機構使所述基板自所述安裝位置退避而形成的空間。
[發明的效果] 本發明可提供一種抑制所產生的塵埃的量，同時可精度良好地安裝的電子零件的安裝裝置。
以下，參照附圖來說明本發明的實施方式。如圖1及圖2所示，本實施方式是將電子零件C安裝於基板S的安裝裝置1。圖1是表示安裝裝置1的概略結構的正面圖。圖2是表示電子零件C及基板S的平面圖。此外，附圖是示意性的圖，各部的規格（size）（以下也稱為尺寸）、形狀、各部相互間的規格的比率等有時與現實不同。
[電子零件] 首先，作為本實施方式的安裝對象的電子零件C例如可列舉積體電路（integrated circuit，IC）或大規模積體電路（large-scale integrated circuit，LSI）等半導體元件。
如圖2所示，本實施方式使用長方體形狀的半導體晶片作為電子零件C。各半導體晶片是藉由將半導體晶片（wafer）切斷成小塊狀的切割（dicing）而單片化的裸晶片（bare chip）。裸晶片在露出的半導體上設有凸塊（bump）或無凸塊（bumpless）的電極，藉由與基板S上的襯墊（pad）接合的倒裝晶片連接來安裝。
在電子零件C設有用於定位的多個標記m。本實施方式中，兩個標記m在矩形形狀的電子零件C的成為對角的一對角部各設有一個。標記m設置在電子零件C的形成有電極的面，即前面。本實施方式是用於進行將前面側朝向基板S安裝的前面朝下安裝的裝置的一例。
[基板] 在本實施方式中，如圖2所示，供安裝如上所述的電子零件C的基板S是形成有印刷配線等的樹脂制等的板狀構件、或者形成有電路圖案的矽基板等。在基板S設有供安裝基板S的區域即安裝區域B，在安裝區域B的外側設有用於定位的多個標記M。本實施方式中，兩個標記M設置在安裝區域B的外側的位置、且與電子零件C的標記m對應的位置。
[安裝裝置] 本實施方式的安裝裝置1是能夠實現高精度、例如±0.2 μm以下的安裝精度的安裝的安裝裝置1，如圖1及圖3的（A）、圖3的（B）所示，包括：基板支撐機構2、安裝機構3、第一拍攝部4、第二拍攝部5、供給部6、移送部7、控制裝置8。圖3的（A）是安裝裝置1的平面圖，圖3的（B）是表示透過了後述的安裝頭31的標記M的平面圖。
此外，在以下的說明中，將安裝機構3為了將電子零件C安裝於基板S而移動的方向設為Z軸，將與其正交的平面中相互正交的兩軸設為X軸及Y軸。本實施方式中，Z軸為鉛直，將追隨重力的方向稱為下方，將抵抗重力的方向稱為上方，將Z軸上的位置稱為高度。另外，X軸及Y軸在水平面上，自圖1的正面側觀察，X軸為左右方向，Y軸為深度方向。但是，本發明並不限定於所述設置方向。不管設置方向如何，以基板S或基板支撐機構2為基準，將供安裝電子零件C的一側稱為上側，將其相反側稱為下側。
基板支撐機構2是支撐供安裝電子零件C的基板S的機構，是所謂的基板載台（stage）。安裝機構3是將電子零件C安裝於基板S的機構。安裝機構3具有安裝頭31。安裝頭31具有透過部，所述透過部使得在保持電子零件C的狀態下，能夠透過透過部來識別與電子零件C相向的基板S的標記M。
第一拍攝部4在安裝頭31將電子零件C安裝於基板S的安裝位置OA，配置於較基板支撐機構2更靠下側，且在藉由基板支撐機構2而使基板S自安裝位置OA退避的狀態下，自與電子零件C相向的位置、即下方對安裝頭31所保持的電子零件C的標記m進行拍攝。安裝位置OA是在基板S上安裝電子零件C的位置，圖中，由穿過要安裝的電子零件C的區域內的XY坐標上的點（例如中心點）的沿著Z軸的方向的一點劃線表示。如後所述，安裝位置OA與第一拍攝部4、第二拍攝部5的照相機的光軸一致。第二拍攝部5在安裝位置OA配置於較安裝頭31更靠上側，藉由安裝頭31的透過部拍攝基板S的標記M（以下，將此稱為「越過安裝頭31拍攝」）。基於如此拍攝到的圖像，能夠進行標記m、標記M的檢測，即標記m、標記M的識別。
此外，基板支撐機構2、安裝機構3分別具有定位機構。定位機構基於根據第一拍攝部4、第二拍攝部5拍攝的標記m、標記M的圖像而求出的基板S與電子零件C的位置，進行基板S與電子零件C的定位。如上所述的安裝裝置1的各部搭載於設置在設置面的支撐台11。支撐台11的頂面為水平面。
供給部6供給電子零件C。移送部7將電子零件C自供給部6移送至安裝位置OA。移送部7具有移送頭71、移送機構73。移送頭71自供給部6拾取電子零件C並使其反轉，交予安裝頭31。移送機構73使移送頭71移動至藉由基板支撐機構2使基板自安裝位置OA退避而形成的空間，並定位在安裝位置OA。
控制裝置8控制安裝裝置1的動作。所述控制裝置8例如包括專用的電子電路或以規定的程式運行的電腦等。即，控制裝置8由可程式邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）或中央處理器（Central Processing Unit，CPU）等處理裝置自存儲裝置讀出程式及數據等，執行安裝裝置1的控制。以下，對各部進行詳述。
（基板支撐機構） 如圖1及圖3的（A）所示，基板支撐機構2配置於支撐台11，具有載台21、驅動機構22。載台21是載置基板S的板狀的構件。驅動機構22例如是具有X軸方向的導軌22a、Y軸方向的導軌22b，且以未圖示的電動機作為驅動源，利用帶或滾珠螺桿（ball screw）使載台21在水平面內移動的雙軸移動機構。所述驅動機構22作為對基板S進行定位的定位機構發揮功能。此外，雖省略了圖示，但驅動機構22具備使載台21在水平面內旋轉移動的θ驅動機構。
驅動機構22包括沿著導軌22b在Y軸方向上移動的移動板23。在所述移動板23形成有貫通孔23a，以便第一拍攝部4能夠拍攝電子零件C。
此外，雖未圖示，但在基板支撐機構2的載台21的X軸方向上的移動端的其中一端（具體而言，圖示右側的移動端），設有將基板S供給/存放至載台21的裝載機/卸載機。因此，基板支撐機構2在使載台21移動至所述移動端的狀態下，自裝載機接受基板S的供給，或將基板S交予卸載機。
（安裝機構） 安裝機構3具有安裝頭31、驅動機構32。安裝頭31大致為長方體形狀，具有作為透過部的中空部31a及保持部31b。中空部31a是以Z軸方向為軸而形成的圓柱形狀的貫通孔。保持部31b是能夠透過用於拍攝的光的板狀構件，以堵住中空部31a的朝向基板S側的開口的方式裝設。例如，將透明的玻璃板用作保持部31b。保持部31b是所謂的安裝工具，保持電子零件C。
如圖3的（B）所示，在保持部31b的中央設有用於吸附保持電子零件C的吸附區域D。雖未圖示，但在吸附區域D形成有吸附孔。在保持部31b的內部形成有用於使吸附孔與負壓源連通的流路，藉由在吸附孔中產生負壓，從而設置成能夠吸附保持電子零件C。保持部31b的吸附區域D的周圍成為即使在吸附了電子零件C的情況下也能夠透過並拍攝基板S的標記M的透過區域T。即，安裝頭31具有透明的部分，以便能夠由第二拍攝部5拍攝基板S的標記M。此外，將保持部31b保持電子零件C的保持面（吸附面）稱為下端面。
驅動機構32包括移動體33、移動體34、移動體35，是驅動安裝頭31的機構。移動體33設置成能夠沿著在支撐台11設置的Y軸方向的導軌33a移動。移動體34設置成能夠沿著在移動體33的頂面設置的X軸方向的導軌34a移動。移動體35設置成能夠沿著在移動體34的正面設置的Z軸方向的導軌35a移動。移動體35在俯視時形成為大致凹形狀。這些移動體33、移動體34、移動體35由以電動機為驅動源的滾珠螺桿、直線電動機或氣缸等驅動。
安裝頭31設置於在Z軸方向上移動的移動體35的下部。因此，移動體35進行用於將保持安裝頭31的保持部31b所保持的電子零件C安裝於基板S的動作。另外，設有安裝頭31的移動體35藉由移動體33、移動體34的移動而在X軸方向、Y軸方向上移動。因此，驅動機構32作為對安裝頭31所保持的電子零件C進行定位的定位機構發揮功能。此外，雖省略了圖示，但驅動機構32具備使安裝頭31在水平面內旋轉移動的θ驅動機構。
此外，在本實施方式中，就防止移動誤差的觀點而言，較佳為將驅動機構32在X軸方向、Y軸方向及Z軸方向上的移動量設定得極短。例如，將移動體33、移動體34在X軸方向、Y軸方向上移動量分別設定為幾mm～十幾mm。另外，移動體35在Z軸方向上的移動量也設定為幾mm～十幾mm左右。即，安裝頭31在相對於載台21所載置的基板S的上表面，保持部31b的下端面為數mm、例如1 mm～2 mm的相向間隔（上下方向的隔開距離）的高度位置，進行電子零件C的接收、接收到的電子零件C的標記m的拍攝。因此，關於移動體35在Z軸方向上的移動量，只要可確保至少可自所述高度位置將保持於保持部31b的電子零件C以規定的加壓力加壓並安裝於基板S的移動量即可。
（第一拍攝部） 第一拍攝部4具有照相機、透鏡、鏡筒、光源等，固定在設於支撐台11的收容孔11a中。第一拍攝部4以能夠拍攝安裝頭31所保持的電子零件C的標記m的方向配置照相機的光軸。具體而言，以光軸成為垂直方向的方式配置。第一拍攝部4相對於電子零件C的安裝位置OA不動。在本實施方式中，第一拍攝部4在基板支撐機構2的下側的位置即支撐台11的收容孔11a內，以使照相機的光軸與安裝位置OA一致的狀態向上配置。第一拍攝部4以即使電子零件C為了定位而最大限度移動，兩個標記m也不會偏離拍攝視野的大小及位置關係固定於支撐台11。即，第一拍攝部4的拍攝視野是考慮在使光軸與安裝位置OA一致並固定的狀態下，為了定位而電子零件C的兩個標記m能夠最大限度移動的範圍來設定。
此處，不動是指，第一拍攝部4（後述的第二攝像部5也相同）在進行標記m、標記M的拍攝時不移動。例如，拍攝部4、拍攝部5具備X軸、Y軸方向（水平方向）的驅動裝置及Z軸方向（上下方向）的驅動裝置，藉由這些驅動裝置，作為裝置的運轉準備作業而進行拍攝部4、拍攝部5的水平方向位置的調整及上下方向位置的調整，且在之後的裝置的運轉中不移動這樣的結構包含在不動中。
（第二拍攝部） 第二拍攝部5具有照相機、透鏡、鏡筒、光源等，由未圖示的框架等支撐並固定在支撐台11的上方、更具體而言安裝頭31的上方的位置。第二拍攝部5以透過安裝頭31的保持部31b，能夠拍攝基板S的安裝區域B周圍的標記M的方向配置照相機的光軸。即，在本實施方式中，第二拍攝部5在安裝頭31的正上方的位置，以使照相機的光軸與安裝位置OA一致的狀態向下配置。與第一拍攝部4同樣，第二拍攝部5相對於電子零件C的安裝位置OA不動。即，考慮對基板S的安裝區域B標注的兩個標記為了定位而能夠最大限度移動的範圍來設定第二拍攝部5的拍攝視野。因此，安裝頭31的透過部的大小對照第二拍攝部5的拍攝視野來設定。
此處，對本實施方式的第一拍攝部4、第二拍攝部5的配置進行說明。本實施方式的安裝裝置1較佳為獲得0.2 μm以下的安裝精度。為此，第一拍攝部4及第二拍攝部5需要具有能夠進行與其精度相稱的高倍率、高精細拍攝的性能。
一般而言，已知為了拍攝高精細的圖像，需要在靠近作為拍攝對象的電子零件C或基板S的位置配置拍攝部。因此，關於第一拍攝部4及第二拍攝部5，也較佳為盡可能配置於電子零件C或基板S附近，即，縮短拍攝距離。
然而，在本實施方式的安裝裝置1中，為了儘量縮短安裝時的電子零件C的下降移動量，在將電子零件C定位在與基板S的上表面高度貼近的位置的狀態下，進行電子零件C的標記m的拍攝或基板S的標記M的拍攝。因此，在第一拍攝部4與電子零件C之間存在載台21與驅動機構22的移動板23，在第二拍攝部5與基板S之間存在安裝頭31。於是，需要避免與移動板23及安裝頭31的干涉，因此縮短第一拍攝部4與電子零件C的距離、縮短第二拍攝部5與基板S的距離有限度。
因此，本申請發明人研究了能夠拍攝可實現所述安裝精度的圖像的拍攝距離（所謂的工作距離）的最大值。結果，推導出為大致100 mm左右。根據所述結果，本實施方式中，將第一拍攝部4不動地配置於距電子零件C的拍攝距離為100 mm以內的高度位置，將第二拍攝部5不動地配置於距基板S的拍攝距離為100 mm以內的高度位置。
此外，為了確保剛性等，位於第二拍攝部5與基板S之間的安裝頭31是高度尺寸（Z軸方向尺寸）比較大的構件。因此，認為在通常的結構中會產生干涉。因此，本申請發明人努力研究的結果是，在維持對安裝頭31所要求的功能及剛性的同時，成功地將高度尺寸最小化。具體而言，將安裝頭31的高度尺寸（自保持部31b的下端至中空部31a的上側開口的尺寸）構成為70 mm左右。由此，能夠相對於基板S將第二拍攝部5配置於100 mm以下的高度位置。
（供給部） 供給部6具有支撐機構61、驅動機構62。支撐機構61是支撐貼附有電子零件C的晶片片材WS的裝置。驅動機構62使支撐機構61沿著X軸方向及Y軸方向移動。在供給部6中，將搭載有電子零件C的面（區域）稱為載置面F。在本實施方式中，電子零件C是貼附於晶片片材WS上的晶片藉由切割被分割成單片的零件。因此，晶片片材WS的貼附有電子零件C的面（晶片的面）為載置面F。晶片片材WS貼附於未圖示的晶片環。支撐機構61具有裝配晶片環的環支架（ring holder）61a。即，支撐機構61的支撐晶片片材WS的面也可稱為載置面F。
此外，雖未圖示，但在支撐機構61的Y軸方向上的移動端的其中一端（具體而言，附圖正面側的移動端），設有將晶片環供給/存放至環支架61a的裝載機/卸載機。支撐機構61在移動至所述移動端的狀態下，自裝載機接受晶片環的供給，或將晶片環交予卸載機。
另外，雖未圖示，但支撐機構61具有藉由將晶片片材WS伸長而在電子零件C之間空出間隙的擴張機構、夾著伸長的晶片片材WS且藉由將電子零件C單獨上推而分離的上推機構。進而，支撐機構61具備使環支架61a在水平面內旋轉移動的θ驅動機構。此外，上推機構固定配置在支撐台11上，由移送部7進行的自供給部6接收電子零件C、即拾取是在此位置（拾取位置）進行。
驅動機構62使支撐機構61向規定的方向移動。例如，驅動機構62是具有X軸方向的導軌62a及Y軸方向的導軌62b，且以未圖示的電動機作為驅動源，利用帶或滾珠螺桿使支撐機構61在水平面內在X軸、Y軸方向上移動的機構。所述驅動機構62作為將電子零件C相對於移送頭71進行定位的定位機構發揮功能。此外，驅動機構62配置在較載置面F的高度位置L（參照圖5的（A）～圖5的（D））更低的位置。
（移送部） 移送部7具有移送頭71、臂部72、移送機構73。如圖4的（A）、圖4的（B）的放大圖所示，移送頭71具有吸附噴嘴71a、反轉驅動部71b。吸附噴嘴71a經由管與未圖示的氣壓回路連接，藉由負壓而將電子零件C吸附於前端，藉由負壓的解除或正壓來將電子零件C釋放。反轉驅動部71b如圖4的（A）、圖4的（B）所示，使吸附噴嘴71a所吸附的電子零件C在上下方向上反轉。即，吸附噴嘴71a設置成能夠藉由反轉驅動部71b而在朝向晶片片材WS的方向與朝向安裝頭31的方向之間轉動。反轉驅動部71b例如為電動機。
此外，雖未圖示，但移送頭71具有緩衝構件，所述緩衝構件在上下方向驅動吸附噴嘴71a，並且在吸附噴嘴71a的前端與電子零件C接觸時，施加適當的負荷，吸收過大的負荷。作為緩衝構件，例如使用音圈電動機（voice coil motor）。
臂部72是在一端設置有移送頭71的構件。如圖3的（A）所示，臂部72具有延伸部72a、基體部72b。延伸部72a是由在朝向正面的Y軸方向上呈直線狀延伸的長方體形狀的構件、及在朝向安裝機構3的X軸方向上呈直線狀延伸的長方體形狀的構件形成為L字狀的構件。在延伸部72a的朝向安裝機構3的一端，反轉驅動部71b以轉動軸成為Y軸方向的方式設置。藉由在反轉驅動部71b的轉動軸裝設吸附噴嘴71a，吸附噴嘴71a被設置為能夠轉動。基體部72b是與X軸方向平行的板狀體，固定在延伸部72a的另一端（參照圖5的（A）～圖5的（D））。
與吸附噴嘴71a連接的用於供給負壓的管、反轉驅動部71b、與緩衝構件連接且用於電連接的纜線內置於臂部72。內置是指，藉由被臂部72的外包裝覆蓋而未露出在外部。在本實施方式中，在形成於臂部72的內部的中空部，插入有管及纜線。
移送機構73藉由驅動臂部72，而使移送頭71在供給部6與安裝位置OA之間移動。移送機構73具有設置在俯視時與載置面F不重疊的位置的滑動部。換言之，移送機構73的滑動部設置在支撐機構61的移動範圍的外側。移送機構73隨著滑動部的滑動來驅動臂部72。此處所謂的滑動部是指，零件彼此一邊接觸一邊移動的結構部。此種滑動部成為塵埃的產生源。如圖5的（A）～圖5的（D）所示，本實施方式的滑動部包括後述的第一滑動部732b、第二滑動部734b。第一滑動部732b、第二滑動部734b設置在較載置面F的高度位置L更低的位置（下方）。
如圖5的（A）～圖5的（D）所示，移送機構73具有固定體731、第一驅動部732、移動體733、第二驅動部734。固定體731是固定於支撐台11（參照圖3的（A））且在X軸方向上延伸的長方體形狀的構件。固定體731的位置相對於安裝位置OA固定。
第一驅動部732在X軸方向上驅動臂部72。第一驅動部732具有第一驅動源732a、第一滑動部732b。第一驅動源732a是在X軸方向上延伸的線性電動機，沿著固定體731的上表面設置。第一滑動部732b是在X軸方向上延伸的線性導軌，設置於固定體731的正面。此外，由於動子不與定子接觸地移動，因此線性電動機不具有滑動部。
移動體733是長方體形狀的塊，且藉由裝設有第一驅動源732a的動子，並且裝設有第一滑動部732b的滑動件，從而設置成能夠隨著第一驅動源732a的運行而在X軸方向上滑動移動。
第二驅動部734在Z軸方向上驅動臂部72。第二驅動部734具有第二驅動源734a、第二滑動部734b。第二驅動源734a是在Z軸方向上延伸的線性電動機，設置於移動體733。第二滑動部734b是在Z軸方向上延伸的線性導軌，設置於移動體733。
臂部72的基體部72b藉由裝設有第二驅動源734a的動子，並且裝設有第二滑動部734b的滑動件，從而設置成能夠在Z軸方向上滑動移動。如此，本實施方式的滑動部具有沿正交的兩軸呈直線狀地滑動移動的第一滑動部732b及第二滑動部734b。而且，第一滑動部732b及第二滑動部734b以在高度方向上重疊的位置關係配置於在共同的移動體733的表背面對面的兩側面。即，正交的兩軸的位置成為貼近的位置。另外，較佳為移動體733的兩個側面的距離短，即移動體733薄。
（載臺上的基板及安裝頭的相向間隔與移送頭的尺寸的關係） 本實施方式中，如圖1所示，為了將移送頭71移動至安裝位置OA，需要基板S的退避，以此設定位於安裝位置OA的基板S與安裝頭31的相向間隔。換言之，為了將移送頭71移動至安裝位置OA，需要基板S的退避，因此設定與基板支撐機構2所支撐的基板S的上表面的高度位置貼近地，在安裝位置OA接收電子零件C時的安裝頭31的高度位置。更具體而言，位於安裝位置OA的基板支撐機構2的載台21上所載置的基板S的上表面的高度位置與接收電子零件C時的安裝頭31的下端面相向時的間隔h較臂部72的前端的移送頭71在高度方向上的尺寸H更短（h＜H）。此處，如上所述，自保持部31b的下端面至基板S的上表面的高度位置為止的距離例如為數mm。
（臂部的尺寸） 如圖1、圖3的（A）、圖4的（A）所示，臂部72的延伸部72a的在Y軸方向上呈直線狀延伸的構件的寬度w、在X軸方向上呈直線狀延伸的構件的寬度d均較Z軸方向上的厚度t更長（w＞t、d＞t）。由此，可抑制臂部72的高度方向的尺寸擴大，同時確保比較長的臂部72的剛性，從而使由移送頭71移送的電子零件C的位置穩定。藉由抑制臂部72的高度方向的尺寸擴大，無需提高安裝頭31的接收位置。
（控制裝置） 控制裝置8基於由第一拍攝部4及第二拍攝部5拍攝的標記m、標記M來控制定位機構，以便將基板S與電子零件C定位。即，控制裝置8中，與電子零件C應準確安裝的位置對應地，將設計上的電子零件C的標記m在XY坐標上的位置、設計上的基板S的標記M在XY坐標上的位置作為各自的基準位置存儲於存儲裝置。
所述基準位置也可並非設計上的位置，而是設為預先嘗試將電子零件C安裝於基板S，結果準確地安裝時的標記m、標記M的位置。控制裝置8求出由第一拍攝部4拍攝的標記m、由第二拍攝部5拍攝的標記M與基準位置之間的偏移，控制定位機構（驅動機構22及驅動機構32），以使得電子零件C及基板S以偏移被校正的方向及移動量進行移動。
另外，控制裝置8基於表示晶片片材WS上的電子零件C的位置坐標的地圖資料，來控制移送部7的移送機構73、供給部6的驅動機構62，由此將作為拾取對象的電子零件C依次定位於拾取位置。此外，此處所謂的的拾取是指，使電子零件C自載置有電子零件C的構件、例如晶片片材WS脫離而接收。進而，控制裝置8控制移送頭71的吸附噴嘴71a對電子零件C的保持、反轉驅動部71b對吸附噴嘴71a的反轉、由移送機構73進行的移送頭71向安裝頭31的移動、由吸附噴嘴71a進行的電子零件C向安裝頭31的交接等。
[動作] 參照圖3的（A）～圖7的（C）的說明圖、圖8及圖9的流程圖來說明如上所述的本實施方式的動作。此外，在初始狀態下，基板S是自裝載機交予基板支撐機構2的載台21，但與載台21一起自與安裝頭31相向的位置、即安裝位置OA退避。
[電子零件的移送] 參照圖3的（A）～圖6的（E）的說明圖、圖8的流程圖來說明電子零件C的移送動作。在供給部6中的支撐機構61的環支架61a，藉由自動裝載機而裝配有貼附有晶片片材WS的晶片環（參照圖3的（A）、圖3的（B））。在所述晶片片材WS上貼附有藉由切割而被分割為單片的電子零件C。此外，在圖5的（A）～圖5的（D）中，除了要拾取的電子零件C以外，省略圖示。
首先，如圖5的（A）、圖3的（A）所示，支撐機構61在X軸、Y軸方向上移動，將作為安裝對象的電子零件C定位在拾取位置。另外，藉由使臂部72在X軸方向上移動，從而將移送頭71的吸附噴嘴71a的前端定位在作為安裝對象的電子零件C的正上方、即拾取位置（步驟S101）。
此時的晶片片材WS在X軸、Y軸方向上的移動藉由供給部6的驅動機構62進行。臂部72在X軸方向上的移動是藉由第一驅動部732的第一驅動源732a進行工作，從而移動體733沿著第一滑動部732b移動來進行。
如圖5的（B）所示，上推機構（未圖示）上推作為安裝對象的電子零件C。然後，移送頭71的吸附噴嘴71a拾取電子零件C（步驟S102）。即，臂部72及緩衝構件向貼近晶片片材WS的方向移動，在吸附保持電子零件C之後，藉由向遠離晶片片材WS的方向移動，而使電子零件C自晶片片材WS脫離。
此時的臂部72的移動是藉由第二驅動部734的第二驅動源734a進行工作，從而基體部72b沿著第二滑動部734b移動來進行。然後，如圖4的（A）、圖4的（B）、圖5的（C）、圖5的（D）所示，反轉驅動部71b使吸附噴嘴71a轉動180°，從而使電子零件C反轉（步驟S103）。
接著，如圖6的（A）、圖6的（B）所示，藉由臂部72在X軸方向上移動，從而將移送頭71定位在安裝位置OA（步驟S104）。即，移送頭71的吸附噴嘴71a所保持的電子零件C到達安裝機構3中的與安裝頭31的保持部31b相向的位置。此時的臂部72在X軸方向上的移動是藉由第一驅動部732的第一驅動源732a進行工作，從而移動體733沿著第一滑動部732b移動自拾取位置至安裝位置OA的距離來進行。此外，此時安裝頭31在保持部31b的下端面與基板S的上表面之間的相向間隔為數mm的距離的高度位置待機。另外，所述高度位置維持至後述的電子零件C與基板S的定位完成，即將朝向基板S驅動安裝頭31之前。
如圖6的（C）所示，臂部72向貼近保持部31b的方向移動，從而將電子零件C按壓於保持部31b。如圖6的（D）所示，安裝頭31的保持部31b藉由負壓來吸附保持電子零件C從而接收電子零件C（步驟S105）。與此同時，吸附噴嘴71a解除負壓，臂部72向遠離保持部31b的方向移動，從而將電子零件C釋放。此時的臂部72的移動是藉由第二驅動部734的第二驅動源734a進行工作，從而基體部72b沿著第二滑動部734b移動來進行。
進而，如圖6的（E）所示，臂部72朝向供給部6移動，由此移送頭71自保持部31b的正下方退避。此時的臂部72的移動是藉由第一驅動部732的第一驅動源732a進行工作，從而移動體733沿著第一滑動部732b在X軸方向上移動來進行。此外，由移送部7進行的對保持部31b交接電子零件C是在安裝位置OA進行，因此在交接時，載台21為了避免與移送機構73的干涉而保持退避的狀態。
[電子零件的安裝] 接著，參照圖7的（A）～圖7的（C）的說明圖、圖9的流程圖來說明電子零件C的安裝動作。此處，如圖7的（A）所示，如上所述保持有電子零件C的安裝頭31的保持部31b位於第二拍攝部5的正下方。第一拍攝部4拍攝安裝頭31所保持的電子零件C的標記m（步驟S201）。控制裝置8求出由第一拍攝部4拍攝的標記m的位置與基準位置之間的位置偏移量，藉由使驅動機構32運行來定位電子零件C，以消除偏移量（步驟S202）。
接著，如圖7的（B）所示，基板支撐機構2使載台21移動，以使得基板S的安裝區域B（此時供安裝電子零件C的安裝區域B）到達與安裝頭31所保持的電子零件C相向的位置，即，安裝區域B的中心到達安裝位置OA（步驟S203）。而且，如圖3的（B）所示，第二拍攝部5越過安裝頭31，對電子零件C周圍的透過區域T中可見的基板S的標記M進行拍攝（步驟S204）。
控制裝置8求出由第二拍攝部5拍攝的標記M的位置與基準位置之間的位置偏移量，藉由使驅動機構22運行來定位基板S，以消除偏移量（步驟S205）。進而，如圖7的（C）所示，藉由驅動機構32，將安裝頭31朝向基板S驅動，將安裝頭31所保持的電子零件C安裝於基板S（步驟S206）。
如此，藉由反復進行電子零件C自晶片片材WS的移送、電子零件C向安裝頭31的交接、電子零件C及基板S的定位、安裝的動作，從而在基板S的各安裝區域B依次安裝電子零件C。安裝有規定數量的電子零件C的基板S由基板支撐機構2搬送，並存放於卸載機中。
[作用效果] （1）本實施方式的電子零件C的安裝裝置1包括：安裝機構3，由保持電子零件C的安裝頭31在安裝位置OA將電子零件C安裝於基板S；基板支撐機構2，支撐供安裝電子零件C的基板S；供給部6，供給電子零件C；以及移送部7，將電子零件C自供給部6移送至安裝位置OA。
而且，移送部7包括：移送頭71，自供給部6拾取電子零件C並使其反轉，交予安裝頭31；以及移送機構73，使移送頭71移動至藉由基板支撐機構2使基板S（載台21）自安裝位置OA退避而形成的空間。
因此，安裝頭31不需要為了自移送機構73接收電子零件C而移動，可固定地維持安裝位置OA處的電子零件C的位置，另外，可在與基板S的上表面的高度位置貼近的高度位置接收電子零件C，可獲得高的安裝精度。如此，由於可減少安裝頭31的移動量，因此還可減少在安裝位置OA產生的塵埃的量。
（2）為了將移送頭71移動至安裝位置OA，需要基板S的退避，以此設定位於安裝位置OA的基板S與安裝頭31的間隔。因此，可將接收電子零件C時的安裝頭31的位置設為與安裝時的基板S貼近的位置。由此，可使安裝頭31接收電子零件C後，安裝頭31為了安裝而移動的距離非常短，可防止安裝頭31的移動引起的位置偏移，從而提高安裝精度。
（3）移送部7包括：移送頭71，自供給部6的電子零件C的載置面F拾取電子零件C並交予安裝頭31；臂部72，在一端設置有移送頭71；以及移送機構73，具有設置在俯視時與所述載置面F不重疊的位置的滑動部（732b、734b），且藉由隨著滑動部的滑動來驅動臂部72，而使移送頭71在供給部6與安裝位置OA之間移動。
如此，由於滑動部位於與電子零件C的載置面F俯視時不重疊的位置，因此在臂部72隨著滑動部的滑動而移動時，自滑動部產生的塵埃不易落到載置面F，可抑制由塵埃附著於電子零件C所導致的接合不良。
（4）滑動部設置在較載置面F的高度位置更低的位置。因此，自滑動部產生的塵埃會落到載置面F的下方，因此幾乎不會到達載置面F，可進一步抑制接合不良。
（5）移送頭71具有藉由負壓來吸附電子零件C的吸附噴嘴71a，且向吸附噴嘴71a供給負壓的管內置於臂部72。因此，即使自隨著臂部72的移動而變形的管中產生塵埃，也不會到達臂部72的外部，因此不會對周圍造成影響。
（6）移送頭71是由作為反轉驅動部71b的電動機驅動，使電子零件C反轉的反轉頭，且向電動機供給電力的纜線內置於臂部72。因此，即使自隨著臂部72的移動而變形的管中產生塵埃，也不會到達臂部72的外部，因此不會對周圍造成影響。
（7）滑動部具有沿著正交的兩軸呈直線狀地滑動移動的第一滑動部732b及第二滑動部734b，且第一滑動部732b及第二滑動部734b以在高度方向上重疊的位置關係配置於在共同的移動體733的表背面對面的兩側面。
因此，第一滑動部732b及第二滑動部734b的兩軸經由共同的構件配置在貼近的位置，可防止因第一滑動部732b及第二滑動部734b所具有的晃動而產生的移送頭71的位置偏移擴大。因此，藉由在俯視時與所述載置面F不重疊的位置設置滑動部，即使臂部72為長條，也能夠對電子零件C進行準確的定位及移送。
（8）安裝頭31具有透過部，所述透過部使得在保持電子零件C的狀態下能夠透過透過部來識別基板S的標記M，且安裝裝置1包括：第一拍攝部4，在安裝位置OA配置於較基板支撐機構2更靠下側，且在基板S自安裝位置OA退避的狀態下，對安裝頭31所保持的電子零件C的標記m進行拍攝；第二拍攝部5，在安裝位置OA配置於較安裝頭31更靠上側，且藉由透過部來拍攝基板S的標記M；以及定位機構，基於根據由第一拍攝部4及第二拍攝部5拍攝的標記m、標記M的圖像而求出的基板S與電子零件C的位置，進行基板S與電子零件C的定位。
根據此種實施方式，在使基板S自安裝位置OA退避的狀態下，利用在安裝位置OA配置於較基板支撐機構2更靠下側的第一拍攝部4對安裝頭31所保持的電子零件C進行拍攝，利用在安裝位置OA配置於較安裝頭31更靠上側的第二拍攝部5，藉由安裝頭31的透過部對基板支撐機構2所支撐的基板S進行拍攝，因此，能夠在儘量接近電子零件C與基板S的狀態下，進行電子零件C的標記m與基板S的標記M的拍攝。
因此，可儘量縮短拍攝標記m、標記M時的電子零件C（安裝頭31）及基板S（基板支撐機構2）的移動量、及拍攝標記m、標記M後的電子零件C（安裝頭31）與基板S（基板支撐機構2）的相對移動量。因此，可抑制因使安裝頭31或基板支撐機構2移動長距離而導致的誤差的擴大。另外，機構的移動距離越長，揚塵越多，但本實施方式中，由於可抑制移動距離，因此可防止因塵埃而使清潔度降低、產生接合不良。
此處，在並非越過安裝頭31來拍攝標記M，而是藉由與安裝頭31鄰接設置的照相機進行拍攝的情況下，使用高倍率的照相機來實現高的要求精度，實際上並不可能。即，基板S的供標注標記M的區域只不過是比供安裝電子零件C的區域大幾毫米左右的範圍，安裝頭31的直徑也只不過是比供標注標記M的區域大幾毫米左右的直徑。因此，即使將攝像機的鏡筒與安裝頭31鄰接配置，多個標記M也不會進入到攝像機的視野範圍，無法利用攝像機同時拍攝多個標記M。
於是，為了拍攝基板S的多個（兩個）標記M，需要使照相機（安裝頭31）移動大於兩個標記M的分離距離地移動安裝頭31，在所述移動時會產生誤差。即，在識別電子零件C的標記m並進行位置對準後，為了識別基板S的標記M而必須使照相機與安裝頭31一起移動，之後即使返回到原來的位置，也有電子零件C的位置產生偏移的可能性。
為了應對此問題，若首先進行基板S的標記M的識別與位置對準，則在基板S位於應安裝的位置的狀態下無法進行電子零件C的位置識別，因此必須活動位置對準後的基板S，從而產生基板S的位置偏移。
進而，還可考慮在與應安裝的位置不同的位置，準備標注了與基板S的標記M相對應的標記的模板（template），基於所述模板的標記與基板S的標記M的相對位置來進行定位。但是，在此情況下，每次安裝電子零件C時，為了識別模板的標記，必須移動安裝頭31與照相機。於是，額外花費識別模板的標記所需的時間及定位所需的時間，因此生產性降低。另外，機構的移動距離增大，因此揚塵的量也增加，伴隨移動的誤差也增大。
本實施方式中，在標記m、標記M的拍攝後，可抑制電子零件C及基板S的移動距離，因此位置偏移、生產性的降低、發塵量的任一個均可抑制。
（9）透過部具有透明的板狀構件。因此，在與微小的電子零件C的大小對應的狹窄區域中，可實現對電子零件C的保持及確保基板S的標記M的透過性拍攝。
（10）第一拍攝部4及第二拍攝部5相對於安裝位置OA不動地設置。因此，第一拍攝部4的拍攝區域及第二拍攝部5的拍攝區域不會產生偏移，還可防止移動引起的揚塵。
[變形例] 供給部6並不限定於供給貼附於晶片片材WS上的電子零件C的裝置。例如，也可為供給托盤上排列的電子零件C的裝置。另外，關於移送機構73的結構，也只要可自供給部6單獨拾取電子零件C進行移送即可。因此，可為臂部72在X軸及Y軸方向上移動的結構，也可為支撐機構61在X軸及Y軸方向上移動的結構。
在移送機構73中，驅動臂部72的驅動部並不限定於以線性電動機為驅動源的機構。也可為以軸旋轉的電動機為驅動源的利用滾珠螺桿或帶的機構。在此種機構的情況下會包含滑動部，因此較佳為設置在俯視時與載置面F不重疊的位置。進而，較佳為將滑動部設置在較載置面F的高度位置更低的位置。另外，在存在多個滑動部的情況下，一部分滑動部也可不設置在俯視時與載置面F不重疊的位置。另外，一部分滑動部也可不設置在較載置面F的高度位置更低的位置。在此種情況下，較佳為在滑動部與載置面F之間設置外包裝、壁、其他結構部等遮蔽物。另外，較佳為延長滑動部與載置面F的距離。
安裝頭31只要構成為第二拍攝部5可拍攝基板S的標記M即可。因此，安裝頭31的透過部即使並非由透明的材料形成，也可在與標記M對應的部位形成貫通孔。更具體而言，保持部31b可由不透明的構件形成，而在與標記M對應的部位形成貫通孔，也可不存在中空部31a，且保持部31b由不透明的構件形成，而在與安裝頭31及保持部31b的標記M對應的部位形成貫通孔。即，此種貫通孔也是安裝頭31的透過部。
第一拍攝部4及第2拍攝部5也可設置為相對於供安裝電子零件C的位置（安裝位置OA）能夠移動。即，在無法對電子零件C的多個標記m或基板S的多個標記M成批拍攝的情況下，第一拍攝部4及第二拍攝部5也可構成為在標記m間或標記M間移動進行拍攝。即，也可在第一拍攝部4設置用於在標記M間移動的移動裝置，或者在第二拍攝部5設置用於在標記M間移動的移動裝置。在所述情況下，移動距離短，停留在電子零件C或基板S的安裝區域B的大小範圍內，因此也可抑制誤差或揚塵。
另外，雖然使電子零件C的標記m的位置與基板S的安裝區域B的標記M的位置分別對準基準位置，但不限於此，也可使安裝區域B的位置對準電子零件C的位置，或者使電子零件C的位置對準安裝區域B的位置。總之，只要可使基板S的安裝區域B的位置及電子零件C的位置對準即可。
另外，向基板支撐機構2的載台21交接基板S也可在安裝位置OA進行。在此情況下，可在向載台21供給基板S之後，在利用第一拍攝部4拍攝電子零件C的標記m之前，使基板S自安裝位置OA退避。
[其他實施方式] 以上，對本發明的實施方式及各部的變形例進行了說明，但所述實施方式及各部的變形例是作為一例來提示，並非旨在限定發明的範圍。所述這些新穎的實施方式可以其他各種形態實施，在不脫離發明的主旨的範圍內，可進行各種省略、置換、變更。這些實施方式及其變形包含在發明的範圍及主旨中，並且包含在發明申請專利範圍所記載的發明中。
1:安裝裝置 2:基板支撐機構 3:安裝機構 4:第一拍攝部 5:第二拍攝部 6:供給部 7:移送部 8:控制裝置 11:支撐台 11a:收容孔 21:載台 22:驅動機構 22a、22b、33a、34a、35a、62a、62b:導軌 23:移動板 23a:貫通孔 31:安裝頭 31a:中空部 31b:保持部 32:驅動機構 33、34、35:移動體 61:支撐機構 61a:環支架 62:驅動機構 71:移送頭 71a:吸附噴嘴 71b:反轉驅動部 72:臂部 72a:延伸部 72b:基體部 73:移送機構 731:固定體 732:第一驅動部 732a:第一驅動源 732b:第一滑動部 733:移動體 734:第二驅動部 734a:第二驅動源 734b:第二滑動部 B:安裝區域 C:電子零件 d、w:寬度 D:吸附區域 F:載置面 h:間隔 H:尺寸 L:載置面的高度位置 m、M:標記 OA:安裝位置 S:基板 S101～S105、S201～S206:步驟 t:厚度 T:透過區域 WS:晶片片材 X、Y、Z:坐標軸
圖1是表示實施方式的安裝裝置的概略結構的正面圖。 圖2是表示電子零件與基板的平面圖。 圖3的（A）是安裝裝置的平面圖，圖3的（B）是安裝部位的放大平面圖。 圖4的（A）、圖4的（B）是表示電子零件的反轉動作的放大圖，左側是正面圖，右側是平面圖。 圖5的（A）～圖5的（D）是表示電子零件的拾取動作的說明圖。 圖6的（A）～圖6的（E）是表示電子零件的交接動作的說明圖。 圖7的（A）～圖7的（C）是表示安裝裝置的安裝動作的說明圖。 圖8是表示電子零件的拾取動作與交接動作的過程的流程圖。 圖9是表示電子零件的安裝過程的流程圖。
1:安裝裝置
2:基板支撐機構
3:安裝機構
4:第一拍攝部
5:第二拍攝部
6:供給部
7:移送部
8:控制裝置
11:支撐台
11a:收容孔
21:載台
22b、33a、34a、35a、62a、62b:導軌
23:移動板
23a:貫通孔
31:安裝頭
31a:中空部
31b:保持部
32:驅動機構
33、34、35:移動體
61:支撐機構
62:驅動機構
71:移送頭
72:臂部
72a:延伸部
72b:基體部
73:移送機構
732:第一驅動部
C:電子零件
h:間隔
H:尺寸
OA:安裝位置
S:基板
t:厚度
WS:晶片片材
X、Y、Z:坐標軸

Claims (7)

  1. 一種電子零件的安裝裝置，其特徵在於，包括： 安裝機構，保持電子零件的安裝頭在安裝位置將所述電子零件安裝於基板； 基板支撐機構，支撐供安裝所述電子零件的所述基板； 供給部，供給所述電子零件；以及 移送部，將所述電子零件自所述供給部移送至所述安裝位置，且 所述移送部包括： 移送頭，自所述供給部拾取所述電子零件並使其反轉，交予所述安裝頭；以及 移送機構，使所述移送頭移動至藉由所述基板支撐機構使所述基板自所述安裝位置退避而形成的空間。
  2. 如請求項1所述的電子零件的安裝裝置，其中為了將所述移送頭移動至所述安裝位置，需要所述基板的退避，以此設定位於所述安裝位置的所述基板與所述安裝頭的相向間隔。
  3. 如請求項1或請求項2所述的電子零件的安裝裝置，其中 所述安裝頭具有透過部，所述透過部使得在保持所述電子零件的狀態下能夠透過透過部來識別所述基板的標記，且 所述電子零件的安裝裝置包括： 第一拍攝部，在所述安裝位置配置於較所述基板支撐機構更靠下側，且在所述基板自所述安裝位置退避的狀態下，對所述安裝頭所保持的所述電子零件的標記進行拍攝； 第二拍攝部，在所述安裝位置配置於較所述安裝頭更靠上側，且藉由所述透過部來拍攝所述基板的標記；以及 定位機構，基於根據由所述第一拍攝部及所述第二拍攝部拍攝的標記的圖像而求出的所述基板與所述電子零件的位置，進行所述基板與所述電子零件的定位。
  4. 如請求項3所述的電子零件的安裝裝置，其中所述透過部具有透明的板狀構件。
  5. 如請求項3所述的電子零件的安裝裝置，其中所述第一拍攝部及所述第二拍攝部相對於所述安裝位置不動地設置。
  6. 如請求項3所述的電子零件的安裝裝置，其中 所述透過部具有透明的板狀構件，且 所述第一拍攝部及所述第二拍攝部相對於所述安裝位置不動地設置。
  7. 如請求項1或請求項2所述的電子零件的安裝裝置，其包括： 拍攝部，拍攝所述基板的標記；以及 所述安裝頭的透過部，所述透過部使得在保持所述電子零件的狀態下，所述拍攝部能夠透過透過部來識別所述基板的標記，且 所述移送部在所述安裝位置將所述電子零件交予所述安裝頭的所述透過部。
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