TW202314871A - 拾取裝置及電子零件的安裝裝置 - Google Patents
拾取裝置及電子零件的安裝裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202314871A TW202314871A TW111136271A TW111136271A TW202314871A TW 202314871 A TW202314871 A TW 202314871A TW 111136271 A TW111136271 A TW 111136271A TW 111136271 A TW111136271 A TW 111136271A TW 202314871 A TW202314871 A TW 202314871A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- pick
- arm
- mounting
- electronic component
- substrate
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
- H05K13/0404—Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
- H05K13/0408—Incorporating a pick-up tool
- H05K13/0409—Sucking devices
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
- H05K13/046—Surface mounting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Die Bonding (AREA)
Abstract
本發明提供一種可抑制所產生的顆粒的影響地拾取電子零件的拾取裝置及電子零件的安裝裝置。實施方式的拾取裝置包括:拾取夾頭,保持並拾取電子零件;臂部,一端設置有拾取夾頭且內部具有空間;以及反轉驅動部,具有支撐部及旋轉軸,並通過利用旋轉軸使支撐部旋轉來使拾取夾頭反轉,所述支撐部對拾取夾頭進行支撐,所述旋轉軸經由設置於臂部的貫通孔而從臂部的內部空間突出並與支撐部連接,並且所述拾取裝置中設置有吸氣孔,所述吸氣孔與臂部的內部中的包含旋轉軸在內的空間及臂部的外部空間連通,並向面向旋轉軸的位置供給負壓。
Description
本發明是有關於一種拾取裝置及電子零件的安裝裝置。
將邏輯(logic)、存儲器(memory)、圖像傳感器等作為半導體晶片(chip)的電子零件安裝於基板的方法有被稱為前面朝上(face-up)方式、前面朝下(face-down)方式的方法。將電子零件中的形成有微細電路的面(功能面)稱為前面(face)。使所述前面側朝向上方(與基板側為相反側)來安裝電子零件的方法是前面朝上方式。例如,在將電子零件裝於引線框架(lead frame)等,利用導線(wire)在電極與框架之間進行配線的情況下,成為基於前面朝上方式進行的安裝。
使前面側朝向下方(基板側)來安裝電子零件的方法是前面朝下方式。例如,在通過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,來進行固定與電連接的倒裝晶片(flip chip)連接的情況下,成為基於前面朝下方式進行的安裝。
在將此種電子零件安裝於基板時,通過將形成有半導體元件的晶片切斷而單片化來製成半導體晶片(電子零件)。電子零件貼附於作為具有粘著性的片材的晶片片材。然後,進行如下操作:從晶片片材上一個一個地拾取所述電子零件並移送到基板來進行安裝。
[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]
從晶片片材上一個一個地拾取電子零件並移送到基板來進行安裝的安裝裝置中,在進行電子零件的拾取的拾取裝置中,將通過抽吸來保持電子零件的拾取夾頭定位成與作為拾取對象的電子零件相向,並使其朝向電子零件移動,與電子零件接觸並抽吸保持來進行遠離晶片片材的移動,從而進行電子零件的拾取。之後,將所拾取的電子零件交接給安裝工具,所述安裝工具將電子零件安裝於基板。因此,保持所拾取的電子零件的拾取夾頭移動到與安裝工具交接電子零件的位置。從進行此種電子零件的拾取、向安裝工具的交接的拾取裝置的各動作機構產生塵埃(以下設為顆粒)。
特別是,為了進行前面朝下方式的安裝,通常將用於使功能面反轉的反轉機構附加於拾取裝置,因此產生顆粒的可能性進一步變高。例如,在從晶片片材上拾取電子零件時,因反轉機構運行而產生顆粒。若此種顆粒附著於經拾取的電子零件或晶片片材上所貼附的電子零件等安裝前的電子零件上,則產生安裝不良或連接不良等不良影響。
本發明的實施方式是為了解決如上所述的課題而提出,其目的在於提供一種可抑制所產生的顆粒的影響地進行拾取的拾取裝置及電子零件的安裝裝置。
[解決問題的技術手段]
本發明的實施方式的拾取裝置包括:拾取夾頭,保持並拾取電子零件;臂部,一端設置有所述拾取夾頭且內部具有空間;以及反轉驅動部,具有支撐部及旋轉軸,並通過利用所述旋轉軸使所述支撐部旋轉來使所述拾取夾頭反轉,所述支撐部對所述拾取夾頭進行支撐,所述旋轉軸經由設置於所述臂部的貫通孔而從所述臂部的內部空間突出並與所述支撐部連接,並且所述拾取裝置中設置有吸氣孔,所述吸氣孔與所述臂部的內部中的包含所述旋轉軸在內的空間及所述臂部的外部空間連通,並向面向旋轉軸的位置供給負壓。
本發明的另一實施方式的拾取裝置包括:拾取夾頭,保持並拾取電子零件;臂部,一端設置有所述拾取夾頭且內部具有空間;以及反轉驅動部,具有支撐部及旋轉軸,並通過利用所述旋轉軸使所述支撐部旋轉來使所述拾取夾頭反轉,所述支撐部對所述拾取夾頭進行支撐,所述旋轉軸經由設置於所述臂部的貫通孔而從所述臂部的內部空間突出並與所述支撐部連接,並且所述拾取裝置中設置有氣壓回路,所述氣壓回路向所述臂部的內部空間供給負壓。
本發明的實施方式的電子零件的安裝裝置包括:所述拾取裝置;供給部,向所述拾取裝置供給所述電子零件;安裝機構,由保持從所述拾取裝置交予的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;以及基板支撐機構,對供所述電子零件安裝的所述基板進行支撐。
[發明的效果]
本發明的實施方式能提供一種可抑制所產生的顆粒的影響地拾取電子零件的拾取裝置及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例如可列舉包含積體電路(integrated circuit,IC)或大規模積體電路(large-scale integrated circuit,LSI)等半導體元件的半導體晶片。
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。各半導體晶片是通過將半導體晶片(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置有凸塊(bump)或無凸塊(bumpless)的電極,通過與基板S上的襯墊(pad)接合的倒裝晶片連接來安裝。
在電子零件C設置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置有一個。標記m設置於電子零件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,供如上所述的電子零件C安裝的基板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設置有供電子零件C安裝的區域即安裝區域B,在安裝區域B的外側設置有用於定位的多個標記M。本實施方式中,兩個標記M設置於安裝區域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、拾取裝置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而移動的軸設為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,從圖1的正面側觀察,X軸為左右方向,Y軸為進深方向。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,將供電子零件C安裝的一側稱為上側,將其相反側稱為下側。
基板支撐機構2是對供電子零件C安裝的基板S進行支撐的機構,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,且在通過基板支撐機構2而使基板S從安裝位置OA退避的狀態下,從與電子零件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,通過安裝頭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的各部搭載於設置於設置面的支撐台11。支撐台11的頂面是水平面。
供給部6供給電子零件C。拾取裝置7將電子零件C從供給部6拾取並移送到安裝位置OA。拾取裝置7具有拾取夾頭72、移送機構74。拾取夾頭72從供給部6拾取電子零件C並使其反轉,交予安裝頭31。移送機構74使拾取夾頭72移動到通過基板支撐機構2使基板S從安裝位置OA退避而形成的空間,並定位於安裝位置OA。
控制裝置8對安裝裝置1的動作進行控制。所述控制裝置8例如包括電子電路或以規定的程序運行的計算機等。即,控制裝置8由可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)或中央處理器(Central Processing Unit,CPU)等處理裝置從存儲裝置讀出程序及數據等,執行安裝裝置1的控制。
以下,對安裝裝置1的各部進行詳述。
(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包括使載台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),設置有將基板S供給/存放到載台21的裝載機/卸載機。因此,基板支撐機構2在使載台21移動到所述移動端的狀態下,從裝載機接受基板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的中央設置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,通過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,設置有安裝頭31的移動體35通過移動體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包括使安裝頭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,優選為將驅動機構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的下端面為幾mm、例如1 mm~2 mm的相向間隔(上下方向上的隔開距離)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,只要可確保至少可從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,固定於支撐台11上所設置的收容孔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能最大限度移動的範圍來設定。
此處,所謂不動,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包括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,通過這些驅動裝置,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於支撐台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。
(供給部)
供給部6具有支撐機構61、驅動機構62。支撐機構61是對貼附有電子零件C的晶片片材WS進行支撐的裝置。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上的晶片通過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)是載置面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),設置有將晶片環供給/存放到環支架61a的裝載機/卸載機。支撐機構61在移動到所述移動端的狀態下,從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具有通過將晶片片材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且通過將電子零件C單獨上推而分離的上推機構。進而,支撐機構61包括使環支架61a在水平面內旋轉移動的θ驅動機構。此外,上推機構固定配置於支撐台11上,利用拾取裝置7進行的從供給部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相對於拾取夾頭72進行定位的定位機構發揮功能。此外,驅動機構62配置於較載置面F的高度位置L(參照圖6的(A)~圖6的(D))更低的位置。
(拾取裝置)
拾取裝置7包括臂部71、拾取夾頭72、反轉驅動部73、移送機構74。如圖3的(A)、圖4的(A)所示,臂部71具有延伸部711、管712、基體部713。
延伸部711是由在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呈L字狀形成的構件。如圖4的(A)所示,延伸部711是內部具有空間的中空的構件,呈方筒形狀。在延伸部711的前端部設置有第一貫通孔711a、及與第一貫通孔711a相向的第二貫通孔711b。以貫通所述第一貫通孔711a與第二貫通孔711b的方式設置有軸部730,所述軸部730具有使拾取夾頭72旋轉的旋轉軸730a。即,在延伸部711的內部空間中存在旋轉軸730a。關於軸部730,將在下文敘述。
如圖4的(A)及圖6的(A)~圖6的(D)所示,管712是能夠供氣體在內部流通的中空構件。管712通過插入到延伸部711的內部所形成的空間中而內置於臂部71。所謂內置,是指通過被臂部71的外包裝覆蓋而未露出到外部。管712形成了沿著延伸部711呈L字狀彎曲的通氣路徑。
基體部713是與X軸方向平行的板狀體,固定於延伸部711的另一端(參照圖3的(A))。在管712的基體部713側連接有未圖示的氣壓回路,可通過負壓而在管712的延伸部711側使抽吸力發揮作用。
此外,延伸部711的內部空間由隔離壁711c分隔為包含旋轉軸730a在內的空間與基體部713側的空間。在隔離壁711c設置有將兩空間連通的連通孔711d,可從連通孔711d向包含旋轉軸730a在內的空間供給負壓。例如,所述管712的端部與連通孔711d連接,經由連通孔711d而向包含旋轉軸730a在內的空間供給負壓,從而可使抽吸力發揮作用。
拾取夾頭72是保持並拾取電子零件C的構件。拾取夾頭72具有與未圖示的氣壓回路連接的吸附孔,通過負壓而將電子零件C吸附於前端,通過負壓的解除或正壓而將電子零件C釋放。拾取夾頭72設置於臂部71的前端。
本實施方式中,在延伸部711的朝向安裝機構3的一端設置有後述的反轉驅動部73,拾取夾頭72以能夠反轉的方式設置於所述反轉驅動部73。即,如圖5的(A)、圖5的(B)所示,拾取夾頭72設置成能夠通過反轉驅動部73而在Z軸方向上的下方(電子零件C朝向晶片片材WS的方向)與Z軸方向上的上方(朝向安裝頭31的方向)之間轉動。
如圖4的(A)及圖5的(A)、圖5的(B)所示,反轉驅動部73具有軸部730、驅動源731、支撐部732。軸部730包含沿Z軸方向延伸的旋轉軸730a與支柱730b。旋轉軸730a是內部具有空間的構件,呈圓筒形狀。旋轉軸730a的一端經由第一貫通孔711a而從延伸部711的內部空間突出並與後述的支撐部732連接。
支柱730b是貫通設置於延伸部711的第二貫通孔711b的棒狀的構件。旋轉軸730a的另一端經由支柱730b而與後述的驅動源731連接。在第二貫通孔711b與支柱730b之間配置有滾珠軸承,驅動源731的動力被傳遞到支柱730b,旋轉軸730a進行旋轉,由此使支撐部732旋轉。旋轉軸730a的軸中心O是旋轉軸730a的旋轉中心,與支柱730b的旋轉中心大致一致。
如圖4的(B)、圖4的(C)所示,在旋轉軸730a設置有第一開口部730c與第二開口部730d。第一開口部730c設置於旋轉軸730a的圓周面,面向延伸部711的內部空間開口。第一開口部730c設置成朝向基體部713側,且是以旋轉軸730a的軸中心O為中心切除中心角θ的圓周面所得的開口。中心角θ優選為設為180°以上。由此,如後所述,在連接管735a及纜線734c被插入到第一開口部730c的狀態下,即使旋轉軸730a旋轉(反轉)180°,也可避免與連接管735a及纜線734c的干擾。此外,第一開口部730c的從與旋轉軸730a的軸向(Z軸方向)正交的方向(X軸方向)觀察的剖面具有矩形的形狀。第二開口部730d設置於旋轉軸730a的其中一端部,與第一開口部730c連通,並面向延伸部711的外部空間。
驅動源731是經由支柱730b而使旋轉軸730a旋轉的電動機,設置於延伸部711的一端。
支撐部732對拾取夾頭72進行支撐。支撐部732具有旋轉體733、緩衝部734、拆裝部735。旋轉體733是與旋轉軸730a連接的L字形的板狀的構件。旋轉體733具有與XZ平面平行的面及與YZ平面平行的面。在旋轉體733的與XZ平面平行的面中,在面向旋轉軸730a的第二開口部730d的位置設置有吸氣孔733a。吸氣孔733a經由第二開口部730d而與旋轉軸730a內連通。
如上所述,旋轉軸730a的內部空間經由第一開口部730c而與延伸部711的內部空間連通。另外,延伸部711的內部空間與吸氣孔733a經由旋轉軸730a的第一開口部730c與第二開口部730d而連通。因此,通過與管712連接的氣壓回路而對延伸部711的內部空間及旋轉軸730a的內部空間進行抽吸,可從與這些空間連通的吸氣孔733a抽吸周圍的空氣。即,吸氣孔733a在支撐部732的面向旋轉軸730a的第二開口部730d的位置設置成能夠通過負壓來抽吸周圍的空氣。換言之,吸氣孔733a與臂部71的內部中的包含旋轉軸730a在內的空間及臂部71的外部空間連通,並向面向旋轉軸730a的位置供給負壓(參照圖4的(A)及圖5的(A)、圖5的(B))。此外,通過對延伸部711的內部空間進行抽吸,也可從形成於第一貫通孔711a與旋轉軸730a之間的間隙抽吸周圍的空氣。即,第一貫通孔711a也作為吸氣孔發揮作用,因此吸氣孔也包含第一貫通孔711a。
緩衝部734在拾取夾頭72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。緩衝部734具有托架734a、緩衝構件734b。托架734a是裝設於旋轉體733的與YZ平面平行的面的L字形的板狀的構件。緩衝構件734b只要具有對拾取夾頭72施加並吸收負荷的緩衝功能即可,只要通過與控制裝置8連接的供給線(配管或配線)來供給動力即可。例如,在使用音圈電動機(voice coil motor)作為緩衝構件734b的情況下,供給作為動力的電力的纜線734c與控制裝置8連接,從基體部713側插入到延伸部711內,在延伸部711內通過,經由旋轉軸730a的第一開口部730c及第二開口部730d而從吸氣孔733a抽出,並與緩衝構件734b連接。
拆裝部735是安裝於緩衝構件734b的驅動軸且用於拆裝拾取夾頭72的構件。本實施方式的拆裝部735設置成能夠通過磁鐵來拆裝拾取夾頭72。另外,在拆裝部735經由連接管735a而連接有氣壓回路,所述氣壓回路如上所述那樣向拾取夾頭72的吸附孔供給負壓或正壓。連接管735a從基體部713側插入到延伸部711內,在延伸部711內通過,經由旋轉軸730a的第一開口部730c及第二開口部730d而從吸氣孔733a抽出,並經由拆裝部735而與拾取夾頭72連接。
連接管735a或纜線734c從基體部713側插入到延伸部711內,並在設置於隔離壁711c的開口711e通過,由此與拾取夾頭72連接。開口711e的直徑優選為設為通過插入連接管735a或纜線734c而大致填埋開口711e的程度。由此,可抑制在包含旋轉軸730a在內的空間中產生的顆粒從開口711e的間隙穿過隔離壁711c而向其他空間擴散。
如圖3的(A)所示,移送機構74通過驅動臂部71,而使拾取夾頭72在供給部6與安裝位置OA之間移動。移送機構74具有設置於俯視時與載置面F不重疊的位置的滑動部SL。換言之,移送機構74的滑動部SL設置於支撐機構61的移動範圍的外側。移送機構74隨著滑動部SL的滑動來驅動臂部71。此處所述的滑動部SL是指構件彼此一邊接觸一邊移動的結構部。此種滑動部SL成為顆粒的產生源。如圖6的(A)~圖6的(D)所示,本實施方式的滑動部SL包括後述的第一滑動部742b、第二滑動部744b。第一滑動部742b、第二滑動部744b設置於較載置面F的高度位置L更低的位置(下方)。
如圖6的(A)~圖6的(D)所示,移送機構74具有固定體741、第一驅動部742、移動體743、第二驅動部744。固定體741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741的位置相對於安裝位置OA固定。
第一驅動部742在X軸方向上驅動臂部71。第一驅動部742具有第一驅動源742a、第一滑動部742b。第一驅動源742a是在X軸方向上延伸的線性電動機,沿著固定體741的上表面(與XY平面平行的面)設置。第一滑動部742b是在X軸方向上延伸的線性導軌,設置於固定體741的正面(與XZ平面平行的面)。此外,關於線性電動機,由於動子不與定子接觸地移動,因此第一驅動源742a不具有滑動部SL。
移動體743是長方體形狀的塊,且通過裝設有第一驅動源742a的動子,並且裝設有第一滑動部742b的滑動件,從而設置成能夠隨著第一驅動源742a的工作而在X軸方向上滑動移動。
第二驅動部744在Z軸方向上驅動臂部71。第二驅動部744具有第二驅動源744a、第二滑動部744b。第二驅動源744a是在Z軸方向上延伸的線性電動機,設置於移動體743。第二滑動部744b是在Z軸方向上延伸的線性導軌,設置於移動體743。
臂部71的基體部713通過裝設有第二驅動源744a的動子,並且裝設有第二滑動部744b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SL具有沿著正交的兩軸呈直線狀地滑動移動的第一滑動部742b及第二滑動部744b。而且,第一滑動部742b及第二滑動部744b以在高度方向上重疊的位置關係配置於在共同的移動體743的表背面對面的兩側面。即,正交的兩軸的位置成為接近的位置。另外,優選為移動體743的兩側面的距離短,即移動體743薄。
(載臺上的基板及安裝頭的相向間隔與拾取夾頭的尺寸的關係)
本實施方式中,如圖1所示,為了將拾取夾頭72移動到安裝位置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,為了將拾取夾頭72移動到安裝位置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鄰近地,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71的前端的拾取夾頭72在高度方向上的尺寸H更短(h<H)。此處,如上所述,從保持部31b的下端面到基板S的上表面的高度位置為止的距離例如為幾mm。
(臂部的尺寸)
如圖1、圖3的(A)、圖5的(A)所示,臂部71的延伸部711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71在高度方向上的尺寸擴大,同時確保比較長的臂部71的剛性,從而使由拾取夾頭72移送的電子零件C的位置穩定。通過抑制臂部71在高度方向上的尺寸擴大,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,對定位機構(驅動機構22及驅動機構32)進行控制,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的位置坐標的地圖信息,來對拾取裝置7的移送機構74、供給部6的驅動機構62進行控制,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,此處所述的拾取是指使電子零件C從載置有電子零件C的構件、例如晶片片材WS脫離而接收。進而,控制裝置8對如下操作進行控制:來自吸氣孔733a的吸氣、拾取夾頭72對電子零件C的保持、反轉驅動部73對拾取夾頭72的反轉、利用移送機構74進行的拾取夾頭72向安裝頭31的移動、電子零件C向安裝頭31的交接等。
[動作]
參照圖3的(A)~圖8的(C)的說明圖、圖9及圖10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是從裝載機交予基板支撐機構2的載台21,但與載台21一起從與安裝頭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7的(E)的說明圖、圖9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,通過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上貼附有通過切割而被分割為單片的電子零件C。此外,在圖6的(A)~圖6的(D)中,除了要拾取的電子零件C以外,省略圖示。另外,動作開始後,如圖5的(A)、圖5的(B)及圖6的(A)~圖6的(D)的白色箭頭所示,通過氣壓回路而使負壓在管712內發揮作用,從而從吸氣孔733a抽吸周圍的空氣。
首先,如圖6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定位於拾取位置。另外,通過使臂部71在X軸方向上移動,從而將拾取夾頭72定位於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軸方向上的移動通過供給部6的驅動機構62進行。臂部71在X軸方向上的移動是通過如下方式來進行:通過第一驅動部742的第一驅動源742a進行工作,而使移動體743沿著第一滑動部742b移動。
如圖6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,拾取夾頭72拾取電子零件C(步驟S102)。即,臂部71及緩衝部734向接近晶片片材WS的方向移動,在拾取夾頭72吸附保持電子零件C後,通過向遠離晶片片材WS的方向移動,而使電子零件C從晶片片材WS脫離。
此時的臂部71的移動是通過如下方式來進行:第二驅動部744的第二驅動源744a進行工作,而使基體部713沿著第二滑動部744b移動。然後,如圖5的(A)、圖5的(B)、圖6的(C)、圖6的(D)所示,反轉驅動部73使拾取夾頭72轉動180°,從而使電子零件C反轉(步驟S103)。此時,因由旋轉引起的構件間的滑動而產生的顆粒被吸氣孔733a抽吸,因此減少對電子零件C的附著。
其次,如圖7的(A)、圖7的(B)所示,通過臂部71在X軸方向上移動,從而將拾取夾頭72定位於安裝位置OA(步驟S104)。即,拾取夾頭72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71在X軸方向上的移動是通過如下方式來進行:通過第一驅動部742的第一驅動源742a進行工作,而使移動體743沿著第一滑動部742b移動從拾取位置到安裝位置OA的距離。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幾mm的距離的高度位置待機。另外,所述高度位置維持到後述的電子零件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7的(C)所示,臂部71向接近保持部31b的方向移動,從而將電子零件C按壓於保持部31b。如圖7的(D)所示,安裝頭31的保持部31b通過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,拾取夾頭72解除負壓,臂部71向遠離保持部31b的方向移動,由此將電子零件C釋放。此時的臂部71的移動是通過如下方式來進行:第二驅動部744的第二驅動源744a進行工作,而使基體部713沿著第二滑動部744b移動。
進而,如圖7的(E)所示,臂部71朝向供給部6移動,由此拾取夾頭72從保持部31b的正下方退避。此時的臂部71的移動是通過如下方式來進行:通過第一驅動部742的第一驅動源742a進行工作,而使移動體743沿著第一滑動部742b在X軸方向上移動。此外,利用拾取裝置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74的干擾而保持退避的狀態。
[電子零件的安裝]
其次,參照圖8的(A)~圖8的(C)的說明圖、圖10的流程圖來說明電子零件C的安裝動作。此處,如圖8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,通過使驅動機構32運行來定位電子零件C,以消除偏移量(步驟S202)。
其次,如圖8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(此時供電子零件C安裝的安裝區域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,通過使驅動機構22運行來定位基板S,以消除偏移量(步驟S205)。進而,如圖8的(C)所示,通過驅動機構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,通過反復進行電子零件C從晶片片材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)本實施方式的拾取裝置7包括:拾取夾頭72,保持並拾取電子零件C;臂部71,一端設置有拾取夾頭72且內部具有空間;以及反轉驅動部73,具有支撐部732及旋轉軸730a,並通過利用旋轉軸730a使支撐部732旋轉來使拾取夾頭72反轉,所述支撐部732對拾取夾頭72進行支撐,所述旋轉軸730a經由設置於臂部71的貫通孔(第一貫通孔711a)而從臂部71的內部空間突出並與支撐部732連接,並且所述拾取裝置7中設置有吸氣孔733a,所述吸氣孔733a與臂部71的內部中的包含旋轉軸730a在內的空間及臂部71的外部空間連通,並向面向旋轉軸730a的位置供給負壓。
另外,本實施方式的電子零件C的安裝裝置1包括:供給部6,向拾取裝置7供給電子零件C;安裝機構3,由保持從拾取裝置7交予的電子零件C的安裝頭31在安裝位置OA將電子零件C安裝於基板S;以及基板支撐機構2,對供電子零件C安裝的基板S進行支撐。
因此,在拾取夾頭72反轉時,可從吸氣孔733a抽吸因構件間的滑動而產生的顆粒,可減少顆粒附著於拾取夾頭72所保持的電子零件C。另外,可減少顆粒落到貼附於晶片片材WS的電子零件C上。即,可抑制顆粒附著於安裝前的電子零件C。由此,可抑制所產生的顆粒的影響地拾取電子零件C。
(2)在所述實施方式的拾取裝置7中,旋轉軸730a是內部具有空間的中空構件,具有第一開口部730c及第二開口部730d,所述第一開口部730c面向臂部71的內部空間,所述第二開口部730d與第一開口部730c連通,並面向臂部71的外部空間,吸氣孔733a在支撐部732設置於面向第二開口部730d的位置。
因此,經由旋轉軸730a的第一開口部730c與第二開口部730d而將臂部71的內部空間與外部空間連通,並對臂部71的內部空間進行抽吸,由此可在旋轉軸730a的內部空間及吸氣孔733a中產生負壓。由此,在拾取夾頭72反轉時,特別是從面向產生構件間的滑動的支撐部732的旋轉軸730a的位置抽吸顆粒,從而可減少顆粒附著於周圍的構件。
(3)在所述本實施方式的拾取裝置7中,貫通孔(第一貫通孔711a)作為吸氣孔733a發揮作用。所述形態中,吸氣孔733a包含供旋轉軸730a從臂部71的內部空間突出的貫通孔(第一貫通孔711a)。因此,也將供旋轉軸730a從臂部71的內部空間突出的第一貫通孔711a附近的顆粒抽吸到臂部71的內部,從而也可將因旋轉而產生的顆粒留下,以免從臂部71漏出到外部。
(4)在所述本實施方式的拾取裝置7中,包括管712,所述管712內置於臂部71並向包含旋轉軸730a在內的空間供給負壓。因此,在拾取夾頭72反轉時,特別是在產生構件間的滑動的空間即包含旋轉軸730a在內的空間產生的顆粒由管712抽吸。另外,由於管712內置於臂部71,因此即使從隨著臂部71的移動而變形的管712及其內部產生顆粒,也可留於臂部71的內部,由於顆粒不會從臂部71漏出到外部,因此可減少顆粒附著於周圍的構件。
(5)在所述本實施方式的拾取裝置7中,包括隔離壁711c,所述隔離壁711c將臂部71的內部空間分隔為包含旋轉軸730a在內的空間,在隔離壁711c設置有通過負壓而對包含旋轉軸730a在內的空間進行抽吸的連通孔711d。因此,在拾取夾頭72反轉時,特別是通過隔離壁711c來分隔產生構件間的滑動的空間即包含旋轉軸730a在內的空間,可將在所述空間內產生的顆粒留下,並從連通孔711d抽吸。其結果,與對臂部71的整個內部空間進行抽吸的情況相比,可減少排氣容量,因此即使是小的抽吸力,也可抽吸顆粒。
(6)在所述本實施方式的拾取裝置7中,包括管712,所述管712內置於臂部71並向包含旋轉軸730a在內的空間供給負壓,並且管712與隔離壁711c的連通孔711d連接。因此,在拾取夾頭72反轉時,特別是通過隔離壁711c來分隔產生構件間的滑動的空間即包含旋轉軸730a在內的空間,可將在所述空間內產生的顆粒留下。進而,留於所分隔的空間內的顆粒由管712抽吸。其結果,與對臂部71的整個內部空間進行抽吸的情況相比,可減少排氣容量,因此即使是小的抽吸力,也可抽吸顆粒。另外,由於管712內置於臂部71,因此即使從隨著臂部71的移動而變形的管712及其內部產生顆粒,也可留於臂部71的內部,由於顆粒不會從臂部71漏出到外部,因此可減少顆粒附著於周圍的構件。
(7)在所述本實施方式的拾取裝置7中,用於向拾取夾頭72供給負壓或正壓的連接管735a在第一開口部730c及第二開口部730d通過,從吸氣孔733a抽出並與拾取夾頭72連接。即,連接管735a在產生了負壓的旋轉軸730a的內部及吸氣孔733a通過並與拾取夾頭72連接。因此,在拾取夾頭72反轉時或臂部71移動時,因連接管735a與吸氣孔733a的滑動而產生的顆粒被抽吸到臂部71的內部空間,可減少顆粒附著於周圍的構件。
(8)所述本實施方式的拾取裝置7的拾取夾頭72與緩衝構件734b連接,向緩衝構件734b供給電力的配線或配管(纜線734c)在第一開口部730c及第二開口部730d通過,從吸氣孔733a抽出並與緩衝構件734b連接。即,纜線734c在產生了負壓的旋轉軸730a的內部及吸氣孔733a通過並與緩衝構件734b連接。因此,在拾取夾頭72反轉時或臂部71移動時,因纜線734c與吸氣孔733a的滑動而產生的顆粒被抽吸到臂部71的內部空間,可減少顆粒附著於周圍的構件。
(9)在所述本實施方式的拾取裝置7中,旋轉軸730a的第一開口部730c是以旋轉軸730a的軸中心為中心切除中心角為180°以上的圓周面所得的開口。因此,可使得在旋轉軸730a旋轉(反轉)180°的期間,在旋轉軸730a的第一開口部730c及第二開口部730d通過的連接管735a或纜線734c在第一開口部730c的周邊不與旋轉軸730a接觸而不會產生不必要的滑動。其結果,可防止進一步產生顆粒。
(10)包括:拾取夾頭72,保持並拾取電子零件C;臂部71,一端設置有拾取夾頭72且內部具有空間;以及反轉驅動部73,具有支撐部732及旋轉軸730a,並通過利用旋轉軸730a使支撐部732旋轉來使拾取夾頭72反轉,所述支撐部732對拾取夾頭進行支撐,所述旋轉軸730a經由設置於臂部71的貫通孔而從臂部71的內部空間突出並與支撐部732連接,並且設置有氣壓回路,所述氣壓回路向臂部71的內部空間供給負壓。
因此,通過使臂部71的內部壓力低於外部壓力(負壓),可將在臂部71的內部產生的顆粒留於臂部71的內部。其結果,即使臂部71具有接縫或旋轉軸730a的貫通孔等間隙,也可防止顆粒擴散到外部,可減少顆粒附著於周圍的構件。
(11)包括:滑動部SL(742b、744b),設置於俯視時與供作為拾取對象的電子零件C搭載的載置面F不重疊的位置;以及移送機構74,通過隨著滑動部SL的滑動來驅動臂部71,從而移送拾取夾頭72。
如此,由於滑動部SL位於俯視時與供電子零件C搭載的載置面F不重疊的位置,因此在臂部71隨著滑動部SL的滑動而移動時,從滑動部SL產生的顆粒不易落到載置面F,可抑制由顆粒附著於電子零件C所導致的接合不良。
(12)滑動部設置於較載置面F的高度位置更低的位置。因此,從滑動部SL產生的顆粒會落到載置面F的下方,因此幾乎不會到達載置面F,可更進一步抑制接合不良。
(13)滑動部SL包括配置於共同的移動體743的面對面的兩側面且沿著正交的兩軸呈直線狀地滑動移動的第一滑動部742b及第二滑動部744b。
因此,第一滑動部742b及第二滑動部744b的兩軸經由共同的構件配置於鄰近的位置,可防止因第一滑動部742b及第二滑動部744b所具有的晃動而產生的拾取夾頭72的位置偏移擴大。因此,通過在俯視時與所述載置面F不重疊的位置設置滑動部SL,即使臂部71為長條,也能夠對電子零件C進行準確的定位及移送。
(14)拾取裝置7包括:拾取夾頭72,從供給部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74,使拾取夾頭72移動到通過基板支撐機構2使基板S(載台21)從安裝位置OA退避而形成的空間。
因此,安裝頭31不需要為了從移送機構74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鄰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,因此也可減少在安裝位置OA產生的顆粒的量。
(15)為了將拾取夾頭72移動到安裝位置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接近的位置。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。
(16)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從安裝位置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,且通過透過部來拍攝基板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從安裝位置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,通過安裝頭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,能夠在儘量靠近電子零件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,產生的顆粒越多,但本實施方式中,由於可抑制移動距離,因此可防止因顆粒而使清潔度降低、產生接合不良。
此處,在並非越過安裝頭31來拍攝標記M,而是通過與安裝頭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電子零件C安裝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,也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,因此顆粒的產生量也增加。
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、顆粒的產生量的任一個均可抑制。
(17)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。
(18)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,也可防止由移動引起的顆粒的產生。
[變形例]
(1)臂部71中的延伸部711的開口711e可為與供給負壓、即進行抽吸的連通孔711d共同的構件,也可為不同的構件。在使開口711e與連通孔711d共同的情況下,例如如圖11所示,連接管735a或纜線734c被插入到管712內,在管712內通過而從連通孔711d出來後,從吸氣孔733a抽出並與拾取夾頭72連接。如此,若連接管735a或纜線734c在管712內通過,則在拾取夾頭72反轉時或臂部71移動時,將因連接管735a、吸氣孔733a及管712的滑動而產生的顆粒留於管712的內部。因此,即使臂部71具有接縫,也可防止顆粒擴散到臂部71的外部,可減少顆粒附著於周圍的構件。
(2)也可不設置管712。在所述情況下,延伸部711的內部空間代替管712,通過設置於基體部713側的氣壓回路而向延伸部711的內部空間供給負壓,從而可使抽吸力發揮作用。例如,通過設置於基體部713側的氣壓回路,而從基體部713側的空間經由連通孔711d向包含旋轉軸730a在內的空間供給負壓,從而可使抽吸力發揮作用。
(3)也可使用流體缸作為緩衝構件734b。在所述情況下,只要在緩衝構件734b上連接有用於供給成為動力的流體(氣體或液體)的配管即可。另外,也可使用彈簧或橡膠等彈性構件作為緩衝構件734b。在所述情況下,可省略相當於用於供給動力的纜線734c的供給線。
(4)吸氣孔733a的位置只要是面向支撐部732(旋轉體733)的旋轉的軸的位置即可。因此,無需使旋轉的軸與吸氣孔733a的中心為同心,也可為旋轉的軸的附近。即使支撐部732旋轉,只要吸氣孔733a與連接管735a、纜線734c在維持與吸氣孔733a接觸的同時不改變相對位置地旋轉,則也可抑制由所述接觸部分中的滑動引起的顆粒的產生。
(5)拾取夾頭72也可設置成能夠在與XY平面平行的方向、即與電子零件C的頂面(晶片片材WS的表面)平行的方向(θ方向)上旋轉。在所述情況下,對使拾取夾頭72沿θ方向旋轉的電動機供給電力的纜線構成為在管712內通過而從吸氣孔733a抽出,並與電動機連接。由此,在拾取夾頭72反轉時或臂部71移動時,因纜線、吸氣孔733a及管712的滑動而產生的顆粒不會漏出到臂部71的外部,因此不會對周圍造成影響。
(6)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,也可為供給託盤上排列的電子零件C的裝置。另外,關於移送機構74的結構,也只要可從供給部6單獨拾取電子零件C進行移送即可。因此,可為臂部71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。
(7)在移送機構74中,驅動臂部71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SL,因此優選為設置於俯視時與載置面F不重疊的位置。進而,優選為將滑動部SL設置於較載置面F的高度位置更低的位置。另外,在存在多個滑動部SL的情況下,一部分滑動部SL也可不設置於俯視時與載置面F不重疊的位置。另外,一部分滑動部SL也可不設置於較載置面F的高度位置更低的位置。在此種情況下,優選為在滑動部SL與載置面F之間設置外包裝、壁、其他結構部等遮蔽物。另外,優選為延長滑動部SL與載置面F的距離。
(8)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。
(9)第一拍攝部4及第二拍攝部5也可設置為相對於供電子零件C安裝的位置(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顆粒的產生。
(10)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。
(11)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從安裝位置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能夠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,並且包含在權利要求書中所記載的發明中。
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
7:拾取裝置
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:臂部
711:延伸部
711a:第一貫通孔
711b:第二貫通孔
711c:隔離壁
711d:連通孔
711e:開口
712:管
713:基體部
72:拾取夾頭
73:反轉驅動部
730:軸部
730a:旋轉軸
730b:支柱
730c:第一開口部
730d:第二開口部
731:驅動源
732:支撐部
733:旋轉體
733a:吸氣孔
734:緩衝部
734a:托架
734b:緩衝構件
734c:纜線
735:拆裝部
735a:連接管
74:移送機構
741:固定體
742:第一驅動部
742a:第一驅動源
742b:第一滑動部
743:移動體
744:第二驅動部
744a:第二驅動源
744b: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
O:軸中心
S:基板
SL:滑動部
S101~S105、S201~S206:步驟
t:厚度
T:透過區域
X、Y、Z:坐標軸
WS:晶片片材
θ:中心角
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)是表示臂部及反轉驅動部的局部剖面平面圖,圖4的(B)是旋轉軸的立體圖,圖4的(C)是旋轉軸的剖面圖。
圖5的(A)、圖5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6的(A)~圖6的(D)是表示電子零件的拾取動作的說明圖。
圖7的(A)~圖7的(E)是表示電子零件的交接動作的說明圖。
圖8的(A)~圖8的(C)是表示安裝裝置的安裝動作的說明圖。
圖9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10是表示電子零件的安裝過程的流程圖。
圖11是表示臂部的變形例的局部剖面平面圖。
71:臂部
711:延伸部
711a:第一貫通孔
711b:第二貫通孔
711c:隔離壁
711d:連通孔
711e:開口
712:管
72:拾取夾頭
73:反轉驅動部
730:軸部
730a:旋轉軸
730b:支柱
730c:第一開口部
730d:第二開口部
731:驅動源
732:支撐部
733:旋轉體
733a:吸氣孔
734:緩衝部
734a:托架
734b:緩衝構件
734c:纜線
735a:連接管
C:電子零件
Claims (11)
- 一種拾取裝置,包括: 拾取夾頭,保持並拾取電子零件; 臂部,一端設置有所述拾取夾頭且內部具有空間;以及 反轉驅動部,具有支撐部及旋轉軸,並通過利用所述旋轉軸使所述支撐部旋轉來使所述拾取夾頭反轉,所述支撐部對所述拾取夾頭進行支撐,所述旋轉軸經由設置於所述臂部的貫通孔而從所述臂部的內部空間突出並與所述支撐部連接,並且 所述拾取裝置中設置有吸氣孔,所述吸氣孔與所述臂部的內部中的包含所述旋轉軸在內的空間及所述臂部的外部空間連通,並向面向所述旋轉軸的位置供給負壓。
- 根據權利要求1所述的拾取裝置,其中所述旋轉軸是內部具有空間的中空構件,具有第一開口部及第二開口部,所述第一開口部面向所述臂部的內部空間,所述第二開口部與所述第一開口部連通,並面向所述臂部的外部空間, 所述吸氣孔在所述支撐部設置於面向所述第二開口部的位置。
- 根據權利要求1或2所述的拾取裝置,其中所述貫通孔作為所述吸氣孔發揮作用。
- 根據權利要求1至3中任一項所述的拾取裝置,包括管,所述管內置於所述臂部並向包含所述旋轉軸在內的空間供給負壓。
- 根據權利要求1至3中任一項所述的拾取裝置,包括隔離壁,所述隔離壁將所述臂部的內部空間分隔為包含所述旋轉軸在內的空間, 在所述隔離壁設置有向包含所述旋轉軸在內的空間供給負壓的連通孔。
- 根據權利要求5所述的拾取裝置,包括管,所述管內置於所述臂部並向包含所述旋轉軸在內的空間供給負壓,並且所述管與所述連通孔連接。
- 根據權利要求2所述的拾取裝置,其中用於向所述拾取夾頭供給負壓或正壓的連接管在所述第一開口部及所述第二開口部通過,從所述吸氣孔抽出並與所述拾取夾頭連接。
- 根據權利要求2所述的拾取裝置,其中所述拾取夾頭與緩衝構件連接, 向所述緩衝構件供給電力的纜線在所述第一開口部及所述第二開口部通過,從所述吸氣孔抽出並與所述緩衝構件連接。
- 根據權利要求7或8所述的拾取裝置,其中所述第一開口部是以所述旋轉軸的軸中心為中心切除中心角為180°以上的圓周面所得的開口。
- 一種拾取裝置,包括: 拾取夾頭,保持並拾取電子零件; 臂部,一端設置有所述拾取夾頭且內部具有空間;以及 反轉驅動部,具有支撐部及旋轉軸,並通過利用所述旋轉軸使所述支撐部旋轉來使所述拾取夾頭反轉,所述支撐部對所述拾取夾頭進行支撐,所述旋轉軸經由設置於所述臂部的貫通孔而從所述臂部的內部空間突出並與所述支撐部連接,並且 所述拾取裝置中設置有氣壓回路,所述氣壓回路向所述臂部的內部空間供給負壓。
- 一種電子零件的安裝裝置,包括: 根據權利要求1至10中任一項所述的拾取裝置; 供給部,向所述拾取裝置供給所述電子零件; 安裝機構,由保持從所述拾取裝置交予的所述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;以及 基板支撐機構,對供所述電子零件安裝的所述基板進行支撐。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021-158149 | 2021-09-28 | ||
JP2021158149A JP2023048695A (ja) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | ピックアップ装置及び電子部品の実装装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202314871A true TW202314871A (zh) | 2023-04-01 |
Family
ID=85769922
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW111136271A TW202314871A (zh) | 2021-09-28 | 2022-09-26 | 拾取裝置及電子零件的安裝裝置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023048695A (zh) |
KR (1) | KR20230045563A (zh) |
CN (1) | CN115881605A (zh) |
TW (1) | TW202314871A (zh) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5264443B2 (ja) | 2008-11-28 | 2013-08-14 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 電子部品の実装装置 |
-
2021
- 2021-09-28 JP JP2021158149A patent/JP2023048695A/ja active Pending
-
2022
- 2022-09-20 CN CN202211142262.2A patent/CN115881605A/zh active Pending
- 2022-09-23 KR KR1020220120600A patent/KR20230045563A/ko not_active Application Discontinuation
- 2022-09-26 TW TW111136271A patent/TW202314871A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20230045563A (ko) | 2023-04-04 |
CN115881605A (zh) | 2023-03-31 |
JP2023048695A (ja) | 2023-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8471586B2 (en) | Wafer prober for semiconductor inspection and inspection method | |
CN107895705B (zh) | 一种芯片倒置贴装设备 | |
JP5309503B2 (ja) | 位置決め装置と、位置決め方法と、これらを有する半導体製造装置 | |
JP5104127B2 (ja) | ウェハ移載装置と、これを有する半導体製造装置 | |
TW202314871A (zh) | 拾取裝置及電子零件的安裝裝置 | |
TWI798665B (zh) | 電子零件的安裝裝置 | |
TWI803844B (zh) | 電子零件的安裝裝置 | |
TWI750242B (zh) | 包括反射光學元件的接合頭組件、相關接合機和相關方法 | |
TWI835316B (zh) | 電子零件的操作裝置、安裝裝置及安裝方法 | |
TWI827281B (zh) | 電子零件的安裝裝置及電子零件的安裝方法 | |
JP5516684B2 (ja) | ウェハ貼り合わせ方法、位置決め方法と、これを有する半導体製造装置 | |
TWI647781B (zh) | 倒裝元件處理器 | |
TWI765549B (zh) | 電子零件的安裝裝置 | |
TW202339607A (zh) | 電子零件的安裝裝置及安裝方法 | |
JP2019054202A (ja) | 電子部品の実装装置および実装方法 | |
JP2013191890A (ja) | 位置決め装置と、位置決め方法と、これらを有する半導体製造装置 |