TW202324581A - 移送裝置及安裝裝置 - Google Patents

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冨樫徳和
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日商芝浦機械電子裝置股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種可將所拾取的電子零件準確地交接至接收部的移送裝置及安裝裝置。本發明的移送裝置移送電子零件，且包括：噴嘴，在前端保持並拾取電子零件；接收部，以能夠相對於噴嘴相對移動的方式設置，從噴嘴的前端接收電子零件；透射窗，在噴嘴設置於與噴嘴的前端相反的一側，能夠辨識設置於噴嘴的前端的噴嘴孔的開口；攝像部，能夠在接收部從噴嘴的前端接收電子零件的位置拍攝噴嘴及接收部；以及第一移動機構，用於基於攝像部的拍攝圖像使噴嘴的中心與接收部的規定位置對準。

Description

移送裝置及安裝裝置
本發明是有關於一種電子零件的移送裝置及電子零件的安裝裝置。
在將電子零件安裝於基板時，需要精度良好地對電子零件與基板進行定位。在所述安裝之前，存在將電子零件從噴嘴交接至校準器（preciser）的步驟，所述噴嘴將電子零件從晶圓片材拾取，所述校準器用於載置將電子零件安裝於基板的接合頭或電子零件。所述交接的精度也會影響安裝時的電子零件及基板的定位精度。換句話說，在使電子零件從晶圓片材到達基板的交接中也要求準確度。
另外，作為電子零件的交接的前階段，需要從晶圓片材準確地拾取電子零件。此處，要求用於從晶圓片材上推電子零件的上推銷與用於拾取電子零件的噴嘴的準確的中心對準。專利文獻1的發明利用如下方式進行上推銷與噴嘴的軸對準：在噴嘴的與開口相反的一側設置透明的上蓋，從設置於上方的相機，穿過所述上蓋可辨識噴嘴孔。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利特開昭62-245644號公報
[發明所欲解決之課題]
在電子零件的拾取後，噴嘴所拾取的電子零件被交接至如接合頭或校準器那樣的接收部。然而，用於使電子零件移動的移動機構有時具有由加工精度或組裝精度引起的彎曲、變形。在此情況下，移動至交接位置的噴嘴不會來到與接收部正對的位置，因此有接收部將電子零件掉落的可能性、或在電子零件的中心無法接收的可能性。專利文獻1是利用拾取電子零件的噴嘴直接安裝的結構，因此沒有考慮此種不良狀況。
本發明是為了解決如上所述的問題而成，其目的在於提供一種可將所拾取的電子零件準確地交接至接收部的移送裝置及安裝裝置。 [解決課題之手段]
本發明的移送裝置是移送電子零件的移送裝置，包括：噴嘴，在前端保持並拾取所述電子零件；接收部，以能夠相對於所述噴嘴相對移動的方式設置，從所述噴嘴的前端接收所述電子零件；透射窗，在所述噴嘴設置於與所述噴嘴的前端相反的一側，能夠辨識設置於所述噴嘴的前端的噴嘴孔的開口；第一攝像部，能夠在所述接收部從所述噴嘴的前端接收所述電子零件的位置拍攝所述噴嘴及所述接收部；以及第一移動機構，用於基於所述第一攝像部的拍攝圖像使所述管嘴的中心與所述接收部的規定位置對準。
將利用所述移送裝置移送的所述電子零件安裝於基板的安裝裝置也是本發明的一個形態。 [發明的效果]
根據本發明的移送裝置及安裝裝置，可將所拾取的電子零件準確地交接至接收部。
[第一實施方式] [結構] 參照圖1至圖10對本發明的第一實施方式進行說明。如圖1及圖2所示，移送裝置1包括：拾取裝置20、搭載裝置30、及控制裝置50，且是利用拾取裝置20將電子零件2交接至搭載裝置30的裝置。電子零件2例如為半導體晶片。在本實施方式中，電子零件2為形成有作為由焊料材料形成的突起電極的凸塊的半導體晶片。另外，安裝裝置100是將由供給裝置10供給的電子零件2經由利用移送裝置1實現的移送而安裝於基板的裝置。即，安裝裝置100不僅包括移送裝置1的結構，還包括供給裝置10、支撐基板的基板載台60。
供給裝置10是將電子零件2供給至拾取裝置20的裝置。供給裝置10包括未圖示的移動機構，使作為拾取物件的電子零件2移動至供給位置P1。所述移動機構例如是由伺服馬達驅動的滾珠螺桿機構。所謂供給位置P1，是拾取裝置20拾取作為拾取物件的電子零件2的位置。供給裝置10包括裝載有電子零件2的片材11及供給載台12。
此處，裝載有電子零件2的片材11是粘貼於晶圓環W的晶圓片材。在片材11上呈矩陣（matrix）狀配置有電子零件2。電子零件2可藉由凸塊在上方露出的面朝上配置，也可藉由凸塊與片材11接觸的面朝下配置。在本實施方式中，設為藉由面朝上配置。
供給載台12是水準地支撐粘貼有片材11的晶圓環W的台。供給載台12是以能夠利用供給裝置10所包括的所述移動機構而在水準方向上移動的方式設置。由於片材11與晶圓環W一起被水準支撐，因此片材11及裝載於所述片材11的電子零件2也以能夠在水準方向上移動的方式設置。再者，如圖1所示，將水準方向之中，供給裝置10與搭載裝置30並排的方向稱為X軸方向，將與X軸正交的方向稱為Y軸方向。另外，將與片材11的平面正交的方向稱為Z軸方向或上下方向。所謂上方向，是以片材11的平面為邊界裝載有電子零件2的一側的方向，所謂下方向，是以片材11的平面為邊界未裝載有電子零件2的一側的方向。
拾取裝置20是從供給裝置10拾取電子零件2，並將所拾取的電子零件2交接至搭載裝置30的中繼裝置。所述拾取裝置20包括：拾取噴嘴21、噴嘴移動機構22、方向轉換部23、上推銷24、攝像部25、及攝像部26。
拾取噴嘴21是保持電子零件2，且解除保持狀態而釋放電子零件2的筒狀的吸附噴嘴。拾取噴嘴21包括噴嘴孔21b（圖5）。噴嘴孔21b在拾取噴嘴21的前端的吸附面開口。噴嘴孔21b與真空泵等負壓產生電路（未圖示）連通，藉由所述電路產生負壓，而利用噴嘴孔21b吸附保持電子零件2。另外，藉由解除負壓，從拾取噴嘴21釋放電子零件2。拾取噴嘴21包括透射窗21a。透射窗21a是設置於拾取噴嘴21的噴嘴孔21b的開口側、即與吸附面相反的一側的使光透射的窗，例如包含透明的玻璃。
噴嘴移動機構22是使拾取噴嘴21在供給位置P1與交接位置P2之間往返移動，且使其在供給位置P1及交接位置P2升降的機構。具體而言，噴嘴移動機構22包括滑動機構221、升降機構222。再者，所謂交接位置P2，是拾取裝置20將在供給位置P1所拾取的電子零件2交接至作為後述的接收部發揮功能的接合頭31的位置。供給位置P1及交接位置P2主要意指XY方向的位置，未必意指Z軸方向的位置。另外，設為即使在意指Z軸方向的位置（高度）的情況下，其高度也具有規定的寬度。規定的寬度包含電子零件2的交接時的電子零件2的厚度、上推電子零件2的距離、能夠吸附電子零件2的距離等。特別是在意指Z軸方向的位置（高度）的情況下，將供給位置P1處的高度設為H1，將交接位置P2處的高度設為H2。
滑動機構221使拾取噴嘴21在供給位置P1與交接位置P2之間往返移動。此處，滑動機構221具有與X軸方向平行地延伸且固定於支撐框架221a的軌道221b、及在軌道221b上行駛的滑動器221c。升降機構222使拾取噴嘴21在上下方向上移動。具體而言，升降機構222可使用由伺服馬達驅動的滾珠螺桿機構。即，藉由伺服馬達的驅動而拾取噴嘴21沿著Z軸方向升降。
方向轉換部23設置於拾取噴嘴21與噴嘴移動機構22之間。此處，方向轉換部23是變更拾取噴嘴21的朝向的包含馬達等驅動源而成的致動器。所謂拾取噴嘴21的朝向，設為從透射窗21a朝向拾取噴嘴21的吸附面的朝向。所謂變更朝向，是在上下方向上旋轉0°～180°。例如，吸附面朝向供給載台12的拾取噴嘴21在供給位置P1吸附保持電子零件2。其後，方向轉換部23以吸附面朝向上的方式變更拾取噴嘴21的朝向。此時，旋轉角度為180°。
上推銷24設置於供給裝置10的片材11的下方。上推銷24是前端尖的針狀的構件。上推銷24以長度方向與Z軸方向平行的方式設置於備用體241的內部。備用體241包括未圖示的移動機構，使自身與上推銷24一起移動至供給位置P1及其高度位置H1。另外，備用體241是使上推銷24從其內部進入或退避至其內部的驅動機構。所述進入或退避是在上下方向上進行。所述移動機構及驅動機構例如是由伺服馬達驅動的滾珠螺桿機構。即，備用體241是使上推銷24在上下方向上進入或退避的驅動機構，同時還是上推銷24的移動機構。再者，備用體241對應於權利要求書中的第三移動機構。
攝像部25設置於供給裝置10的片材11的上方。攝像部25可使用紅外線（Infrared Radiation，IR）相機、電荷耦合器件（Charge Coupled Device，CCD）相機、互補金屬氧化物半導體（Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS）相機。即，攝像部25為在供給位置P1拍攝拾取噴嘴21的噴嘴孔21b、及上推銷24的相機。所述攝像部25是以其光軸與供給位置P1一致的方式安裝。另外，攝像部25連接於後述的顯示部58，攝像部25所拍攝的圖像顯示於顯示部58。進而，攝像部25兼具識別拾取的電子零件2的位置的功能。再者，攝像部25對應於權利要求書中的第三攝像部。
攝像部26設置於交接位置P2的下方。攝像部26可使用紅外線（IR）相機、CCD相機、CMOS相機。即，攝像部26為在交接位置P2拍攝拾取噴嘴21的噴嘴孔21b、及後述的接合頭31的相機。攝像部26是以其光軸與交接位置P2一致的方式安裝。再者，當在交接位置P2拾取噴嘴21的吸附面朝向上方時，各結構的相對位置關係成為從下方起依次為攝像部26、透射窗21a、噴嘴孔21b、接合頭31。再者，本實施方式的攝像部26對應於權利要求書中的第一攝像部。另外進而，後述的第二實施方式的攝像部26分別對應於權利要求書中的第二攝像部。
搭載裝置30是將從拾取裝置20接收的電子零件2搬送至安裝位置P3並搭載於基板的裝置。所謂安裝位置P3，是將電子零件2安裝於基板的位置。搭載裝置30具有接合頭31、頭移動機構32。
接合頭31是具有作為在交接位置P2從拾取噴嘴21接收電子零件2的接收部的功能，且將所述電子零件2在安裝位置P3安裝於基板的裝置。接合頭31保持電子零件2，且在安裝後解除保持狀態而釋放電子零件2。具體而言，接合頭31包括噴嘴31a（圖8）。噴嘴31a保持電子零件2，且解除保持狀態而釋放電子零件2。噴嘴31a包括噴嘴孔31b（圖8）。噴嘴孔31b在噴嘴31a的前端的吸附面開口。噴嘴孔31b與真空泵等負壓產生電路（未圖示）連通，藉由所述電路產生負壓，將電子零件2吸附保持於噴嘴31a的吸附面。另外，藉由解除負壓，從吸附面解除電子零件2的保持狀態。再者，在本實施方式中，將噴嘴孔31b的中心位置設為接合頭31的規定位置。再者，所述規定位置不限於噴嘴孔31b的中心，只要可交接電子零件2，則也可偏離中心。
頭移動機構32是使接合頭31在交接位置P2與安裝位置P3之間往返移動，且使其在交接位置P2及安裝位置P3升降的機構。具體而言，頭移動機構32包括滑動機構321、升降機構322。再者，本實施方式的頭移動機構32對應於權利要求書中的第一移動機構。另外進而，後述的第二實施方式的頭移動機構32對應於權利要求書中的第二移動機構。
滑動機構321使接合頭31在交接位置P2與安裝位置P3之間往返移動。此處，滑動機構321具有與X軸方向平行地延伸且固定於支撐框架321a的兩條軌道321b、及在軌道321b上行駛的滑動器321c。再者，雖然未圖示，但滑動機構321具有使接合頭31在Y軸方向上滑動移動的滑動機構。所述滑動機構也可包含Y軸方向的軌道及在軌道上行駛的滑動器。升降機構322使接合頭31在上下方向上移動。具體而言，升降機構322可使用由伺服馬達驅動的滾珠螺桿機構。即，藉由伺服馬達的驅動而接合頭31沿著Z軸方向升降。
基板載台60是支撐用於安裝電子零件2的基板的台。基板載台60設置於載台移動機構61。載台移動機構61是使基板載台60在XY平面上滑動移動，使基板上的電子零件2的安裝預定位置與安裝位置P3對準的移動機構。載台移動機構61例如是由伺服馬達驅動的滾珠螺桿機構。
控制裝置50對供給裝置10、拾取裝置20、搭載裝置30、基板載台60的起動、停止、速度、動作時機等進行控制。即，控制裝置50是移送裝置1及安裝裝置100的控制裝置。控制裝置50例如可藉由專用的電子電路或以規定的程式運行的電腦等來實現。在控制裝置50連接有輸入操作員進行控制所需要的指示或資訊的輸入裝置、用於確認裝置的狀態的輸出裝置。輸入裝置可使用包括開關、觸控式螢幕、鍵盤、滑鼠等。輸出裝置可使用液晶、有機電致發光（Electroluminescent，EL）等顯示部。
圖3是控制裝置50的功能框圖。如圖3所示，控制裝置50具有：供給裝置控制部51、上推銷控制部52、拾取噴嘴控制部53、接合頭控制部54、基板載台控制部56、攝像控制部57、顯示部58、及記憶部59。
供給裝置控制部51對供給載台12的移動進行控制。即，對裝載於片材11的作為拾取物件的電子零件2的移動進行控制。上推銷控制部52對上推銷24的移動、即備用體241的動作進行控制。
拾取噴嘴控制部53對拾取噴嘴21的移動、即噴嘴移動機構22及方向轉換部23的動作進行控制。另外，拾取噴嘴控制部53對與噴嘴孔21b連通的負壓產生電路進行控制，從而對電子零件2的保持及釋放進行控制。
接合頭控制部54對接合頭31的移動、即頭移動機構32的動作進行控制。另外，接合頭控制部54對與接合頭31的噴嘴孔31b連通的負壓產生電路進行控制，從而對電子零件2的保持及釋放進行控制。基板載台控制部56對基板載台60的移動、即基板載台移動機構61的動作進行控制。
攝像控制部57對攝像部25、攝像部26的動作進行控制。例如，對攝像部25、攝像部26的包含起動、停止、對焦的拍攝進行控制。顯示部58顯示從攝像部25、攝像部26輸入的圖像資料。在所述圖像上重疊顯示有十字游標，所述十字游標可在圖像上移動。例如，在本實施方式中，在顯示部58上配置有觸控式螢幕，藉由使手指碰觸顯示部58上的十字游標，可拖放十字游標。即，顯示部58是所述輸入裝置也是輸出裝置。另外，對顯示部58的輸入也可不使用觸控式螢幕，而使用開關、鍵盤、滑鼠等輸入裝置。
記憶部59是硬碟驅動器（Hard Disk Drive，HDD）或固態驅動器（Solid State Drive，SSD）等記錄媒體。在記憶部59預先記憶有移送裝置1的動作所需要的資料、程式，且記憶移送裝置1的動作所需要的資料。所謂所述需要的資料，例如是供給位置P1、交接位置P2、安裝位置P3的位置座標、各移動機構的位置座標、顯示部58中所顯示的十字游標的位置座標。所述各移動機構基於這些座標，進行各結構的移動控制。
[作用] [關於移送裝置] 移送裝置1利用拾取裝置20從供給裝置10拾取電子零件2，並將所述電子零件2交接至搭載裝置30。以下，參照圖4的流程圖對所述交接進行說明。再者，設為在交接之前，後述的對位完成來進行說明。
如圖4所示，首先，利用拾取裝置20及供給裝置10使拾取噴嘴21移動至上推銷24所處的供給位置P1，並使拾取噴嘴21的噴嘴孔21b與上推銷24相向（步驟S01）。
另一方面，供給裝置10使供給載台12移動，使作為拾取物件的電子零件2位於供給位置P1（步驟S02）。其後，使拾取噴嘴21下降且使吸附面與供給位置P1的電子零件2抵接，而吸附電子零件2。然後，在保持電子零件2的狀態下使拾取噴嘴21上升，同時利用備用體241使用上推銷24上推電子零件2，由此在從片材11剝下電子零件2的同時進行拾取（步驟S03）。
拾取裝置20利用方向轉換部23使拾取噴嘴21反轉（步驟S04）。即，使拾取噴嘴21的朝向在上下方向上旋轉180°，使拾取噴嘴21的吸附面朝向上方。再者，此處，步驟S04的反轉動作是在剛拾取電子零件2之後進行，但也可在從供給位置P1至交接位置P2之間的任何地點進行。
拾取裝置20利用噴嘴移動機構22使所拾取的電子零件2移動至交接位置P2（步驟S05）。在交接位置P2，搭載裝置30的接合頭31待機，經由電子零件2與拾取噴嘴21的噴嘴孔21b相向。
使接合頭31朝向位於交接位置P2的拾取噴嘴21下降，利用接合頭31保持電子零件2之後，拾取噴嘴21解除負壓，由此將電子零件2從拾取噴嘴21交接至接合頭31（步驟S06）。再者，其後，接合頭31移動至安裝位置P3，而將電子零件2安裝於基板。
[關於拾取噴嘴與上推銷的中心對準] 參照圖5至圖7，對拾取噴嘴21與上推銷24的中心對準進行說明。首先，使攝像部25識別噴嘴孔21b的中心位置。具體而言，如圖5的（a）所示，在供給位置P1，使將吸附面朝向下方的拾取噴嘴21移動直至吸附面成為高度位置H1為止。所述高度位置H1是與由供給載台12支撐的晶圓環W的片材11上表面的高度相同的高度位置，與在拾取時拾取噴嘴21吸附電子零件2時的高度位置大致一致。即，在與電子零件2的厚度相對應的差的範圍內大致一致。再者，備用體241事先與上推銷24一起退避至比高度位置H1更靠下方的位置。再者，攝像部25的焦點是以與高度位置H1對準的方式預先調整。
在所述狀態下，攝像部25藉由透射窗21a拍攝噴嘴孔21b。如圖6所示，所述所拍攝的圖像映照於顯示部58。在圖6中，噴嘴孔21b的中心偏離攝像部25所拍攝的圖像的中心。在顯示部58上配置有觸控式螢幕，操作員藉由使手指碰觸在所述圖像上重疊顯示的十字游標，可拖放十字游標。由此，操作員使十字游標的中心移動至噴嘴孔21b的中心，並使移動後的十字游標的中心位置座標記憶於記憶部59。再者，在本實施方式中，使用觸控式螢幕使十字游標移動，但也可使用開關、鍵盤、滑鼠等周知的輸入部來使其移動。
接著，如圖5的（b）所示，使攝像部25識別上推銷24的中心位置。首先，利用噴嘴移動機構22使拾取噴嘴21從攝像部25的拍攝區域退避。繼而，利用設置於備用體241的移動機構，使上推銷24與備用體241一起移動（上升）直至其前端成為高度位置H1為止。此時，備用體241的上表面也與高度位置H1一致。
在所述狀態下，攝像部25拍攝上推銷24。如圖7所示，所述所拍攝的圖像映照於顯示部58。在圖7中，如虛線所示，上推銷24的前端的位置偏離攝像部25所拍攝的圖像的中心。另外，十字游標的中心不是位於圖像的中心，而是位於在之前的中心對準中移動的位置、即上文中所記憶的噴嘴孔21b的中心。因此，利用備用體241使上推銷24的前端移動至十字游標的中心位置。由此，噴嘴孔21b與上推銷24的中心對準完成。將所述中心對準位置作為新的供給位置P1，以作為拾取物件的電子零件2來到所述供給位置P1的方式使供給載台11移動，由此電子零件2被準確地上推及拾取。
[關於拾取噴嘴與接合頭的中心對準] 作為拾取噴嘴21與接合頭31的中心對準的前提，拾取噴嘴21位於交接位置P2，在所述交接位置P2，拾取噴嘴21的吸附面朝向上方。即，利用方向轉換部23使拾取噴嘴21從供給位置P1處的拾取噴嘴21的朝向反轉。
參照圖8至圖10，對拾取噴嘴21與接合頭31的中心對準進行說明。首先，使攝像部26識別噴嘴孔21b的中心位置。具體而言，如圖8的（a）所示，在交接位置P2，使拾取噴嘴21移動直至朝向上方的吸附面成為高度位置H2為止。所述高度位置H2是將電子零件2從拾取噴嘴21交接至接合頭31時，拾取噴嘴21的吸附面的高度位置。另外，此時，頭移動機構32使接合頭31退避至比高度位置H2更靠上方的位置。再者，攝像部26的焦點是以與高度位置H2對準的方式預先調整。
在所述狀態下，攝像部26拍攝噴嘴孔21b。如圖9所示，所述所拍攝的圖像映照於顯示部58。在圖9中，噴嘴孔21b的中心偏離攝像部26所拍攝的圖像的中心。操作員使手指碰觸在顯示部58的圖像上重疊顯示的十字游標，來拖放十字游標。由此，使十字游標的中心移動至噴嘴孔21b的中心，並使所述十字游標的中心位置座標記憶於記憶部59。
接著，如圖8的（b）所示，使攝像部26識別接合頭31的噴嘴孔31b的中心位置。具體而言，首先，使拾取噴嘴21從攝像部26的拍攝區域退避。繼而，使接合頭31移動直至吸附面成為高度位置H2為止。
在所述狀態下，攝像部26拍攝噴嘴孔31b。如圖10所示，所述所拍攝的圖像映照於顯示部58。在圖10中，如虛線所示，噴嘴孔31b的中心偏離攝像部26所拍攝的圖像的中心。另外，十字游標的位置是以在與噴嘴孔21b的中心對準中移動的狀態記憶。即，圖10中的十字游標的中心位置是上文中所記憶的噴嘴孔21b的中心位置。此處，利用頭移動機構32使噴嘴孔31b的中心從拍攝時的位置移動至十字游標的中心位置，由此噴嘴孔21b與接合頭31的噴嘴孔31b的中心對準完成。中心對準完成後的接合頭31的規定位置的位置座標藉由控制裝置50記憶於記憶部59。
[效果] （1）本發明的移送裝置是移送電子零件2的移送裝置1，包括：拾取噴嘴21，在前端保持並拾取電子零件2；接收部，以能夠相對於拾取噴嘴21相對移動的方式設置，從拾取噴嘴21的前端接收電子零件2；透射窗21a，在拾取噴嘴21設置於與拾取噴嘴21的前端相反的一側，能夠辨識設置於拾取噴嘴21的前端的噴嘴孔21b的開口；攝像部26，能夠在接收部從拾取噴嘴21的前端接收電子零件2的位置拍攝拾取噴嘴21及接收部；以及第一移動機構，用於基於攝像部26的拍攝圖像使拾取噴嘴21的中心與接收部的規定位置對準。
由此，拾取噴嘴21可與由噴嘴移動機構22的加工精度或組裝精度等引起的移動誤差無關地將電子零件2準確地交接至接收部。另外，包括此種移送裝置1的本發明的安裝裝置100中，接合頭31將電子零件2保持在準確的位置，因此可提高電子零件2相對於基板的安裝精度。
（2）在本發明的移送裝置中，拾取噴嘴21包括變更前端的朝向的方向轉換部23，接收部為將電子零件2安裝於基板，並從變更了朝向的拾取噴嘴21的前端接收電子零件2的接合頭31。
由此，即使拾取噴嘴21在交接電子零件2時在上下方向上旋轉180°，拾取噴嘴21也可與由方向轉換部23的加工精度或組裝精度等引起的移動誤差無關地將電子零件2準確地交接至作為接收部的接合頭31。
（3）本發明的移送裝置還包括：上推銷24，從裝載有多個電子零件2的片材11上推由拾取噴嘴21拾取的電子零件2；攝像部25，能夠在拾取噴嘴21拾取電子零件2的位置拍攝拾取噴嘴21及上推銷24；以及備用體241，用於基於攝像部25的拍攝圖像在拾取位置使拾取噴嘴21的中心與上推銷24的中心對準。
由此，拾取噴嘴21可準確地拾取電子零件2，因此可確保其後的向接收部的交接的準確度。
[第二實施方式] 參照圖11至圖20，對本發明的第二實施方式進行說明。第二實施方式與第一實施方式的基本結構相同。以下僅對與第一實施方式不同的方面進行說明，對與第一實施方式相同的部分標注相同的標號，並省略詳細的說明。
[結構] 如圖11及圖12所示，第二實施方式與第一實施方式的不同之處在於，設為在將電子零件2從拾取裝置20交接至搭載裝置30的期間，可經由圖11及圖12所示的載置裝置40的結構。即，本實施方式為能夠兼用面朝上及面朝下的形態，所述面朝上及面朝下的形態可選擇性地執行如第一實施方式那樣使所拾取的電子零件2在移送途中反轉而搬送至基板（安裝）的功能、及將所拾取的電子零件2以原樣的姿勢搬送至基板（安裝）的功能。另外，從晶圓片材11向拾取噴嘴21的電子零件2的交接與第一實施方式相同，因此省略。
載置裝置40是用於拾取噴嘴21載置電子零件2，且接合頭31接收所述電子零件2的裝置。所述載置裝置40包括校準器41及攝像部42。再者，載置裝置40是移送裝置1的構成元件。即，本實施方式的移送裝置1不僅包括拾取裝置20、搭載裝置30、控制裝置50，還包括載置裝置40。
校準器41是具有作為在交接位置P2從拾取噴嘴21接收電子零件2的接收部的功能的載台。校準器41保持電子零件2，且解除保持狀態而放開電子零件2。校準器41包括噴嘴孔41b。噴嘴孔41b在校準器41的載置面開口。噴嘴孔41b與真空泵等負壓產生電路（未圖示）連通，藉由所述電路產生負壓，而吸附保持電子零件2。另外，藉由解除負壓，從校準器41解除電子零件2的保持狀態。
校準器41設置於校準器移動機構411。校準器移動機構411例如是由伺服馬達驅動的滾珠螺桿機構。載置裝置40可藉由驅動校準器移動機構411而使校準器41在包含交接位置P2的水準方向上移動。在交接位置P2，在校準器41的下方存在攝像部26。在校準器41的與攝像部26相向的一側、即與載置面相反的一側設置有使光透射的透射窗41a（圖18）。透射窗41a例如包含透明的玻璃。攝像部26為在交接位置P2拍攝校準器41的噴嘴孔41b、及接合頭31的相機。另外，在本實施方式中，將噴嘴孔41b的中心位置設為校準器41的規定位置。再者，所述規定位置不限於噴嘴孔41b的中心，只要可交接電子零件2，則也可偏離中心。再者，本實施方式的校準器移動機構411對應於權利要求書中的第一移動機構。此時，與權利要求書中的第二移動機構對應的是頭移動機構32。
攝像部42設置於校準器41的上方。攝像部42可使用紅外線（IR）相機、CCD相機、CMOS相機。即，攝像部42為在交接位置P2拍攝拾取噴嘴21的噴嘴孔21b、及校準器41的相機。攝像部42是以其光軸與交接位置P2一致的方式安裝。另外，攝像部42所拍攝的圖像顯示於顯示部58。在所述圖像的中央重疊顯示十字游標。使用所述十字游標，進行拾取噴嘴21與校準器41的中心對準。所謂校準器41的中心，是噴嘴孔41b的中心，且是校準器41的規定位置。再者，本實施方式的攝像部42對應於權利要求書中的第一攝像部。此時，與權利要求書的第二攝像部對應的是攝像部26。
本實施方式的控制裝置50不僅對供給裝置10、拾取裝置20、搭載裝置30、基板載台60進行控制，還對載置裝置40的起動、停止、速度、動作時機等進行控制。進而，如圖13所示，包括校準器控制部55。校準器控制部55對校準器41的移動、即校準器移動機構411的動作進行控制。另外，校準器控制部55對與校準器41的噴嘴孔41b連通的負壓產生電路進行控制，從而對電子零件2的保持及釋放進行控制。
攝像控制部57不僅對攝像部25、攝像部26進行控制，還對攝像部42的動作進行控制。例如，對攝像部25、攝像部26、攝像部42的包含起動、停止、對焦等的拍攝進行控制。顯示部58顯示從攝像部25、攝像部26、攝像部42輸入的圖像資料。在所述圖像上重疊顯示有十字游標，所述十字游標的中心可在圖像上移動。例如，與第一實施方式同樣地，在本實施方式中也在顯示部58上配置觸控式螢幕，藉由使手指碰觸顯示部58上的十字游標，可拖放十字游標。詳細情況在後面敘述，操作員藉由所述十字游標的移動，進行拾取噴嘴21與上推銷24的中心對準、拾取噴嘴21與校準器41的中心對準、校準器41與接合頭31的中心對準。
[作用] [關於移送裝置] 移送裝置1利用拾取裝置20從供給裝置10拾取電子零件2，並將所述電子零件2交接至載置裝置40，將所述電子零件2從載置裝置40交接至搭載裝置30。以下，參照圖14的流程圖對所述交接進行說明。然而，步驟S11～步驟S13與第一實施方式的步驟S01～步驟S03相同，因此省略說明。再者，設為在交接之前，後述的對位完成來進行說明。
本實施方式的拾取裝置20在步驟S13中拾取電子零件2之後，不使拾取噴嘴21反轉。即，拾取噴嘴21的朝向與拾取時相同，保持電子零件2的吸附面朝向下方。
拾取裝置20利用噴嘴移動機構22使拾取噴嘴21移動至交接位置P2，並將電子零件2交接至校準器41的載置面（步驟S14）。更詳細而言，在交接位置P2，在使拾取噴嘴21下降且使電子零件2與校準器41抵接之後，校準器41的噴嘴孔41b產生負壓，藉由拾取噴嘴21解除負壓，而進行交接。
在拾取噴嘴21從交接位置P2退避之後，搭載裝置30的接合頭31藉由頭移動機構32移動至交接位置P2（步驟S15）。在交接位置P2，使接合頭31下降且使接合頭31的吸附面與電子零件2抵接之後，使接合頭31的噴嘴31a產生負壓，藉由校準器41解除負壓，將電子零件2從校準器41交接至接合頭31（步驟S16）。再者，其後，接合頭31移動至安裝位置P3，將電子零件2安裝於基板。
[關於拾取噴嘴與校準器的中心對準] 參照圖15至圖17，對拾取噴嘴21與校準器41的中心對準進行說明。首先，利用攝像部42識別噴嘴孔21b的中心位置。具體而言，如圖15的（a）所示，在交接位置P2，使吸附面朝向下方的拾取噴嘴21移動至高度位置H3。即，使吸附面的高度與高度位置H3對準。所述高度位置H3是被設定為與校準器41的載置面的高度位置為相同高度的高度位置。再者，校準器移動機構411以噴嘴孔21b不與校準器41接觸的方式事先使校準器41退避。再者，攝像部42的焦點是以與高度位置H3對準的預先調整。
在所述狀態下，攝像部42拍攝噴嘴孔21b。如圖16所示，所述所拍攝的圖像照於顯示部58。在圖16中，噴嘴孔21b的中心偏離攝像部42所拍攝的圖像的中心。操作員使手指碰觸在顯示部58的圖像上重疊顯示的十字游標，來拖放十字游標。由此，使十字游標的中心移動至噴嘴孔21b的中心，並使移動後的十字游標的中心位置座標記憶於記憶部59。再者，在本實施方式中，是使用觸控式螢幕使十字游標移動，但也可使用開關、鍵盤、滑鼠等周知的輸入部來使其移動。
接著，如圖15的（b）所示，使攝像部42識別校準器41的載置面上的規定位置（噴嘴孔41b的中心位置）。首先，利用噴嘴移動機構22使拾取噴嘴21從攝像部42的拍攝區域退避。繼而，利用校準器移動機構411使校準器41移動至交接位置P2。校準器41的載置面處於與高度位置H3相同的高度，因此校準器41僅移動至交接位置P2即可。
在所述狀態下，攝像部42拍攝校準器41的載置面。如圖17所示，所述所拍攝的圖像映照於顯示部58。在圖17中，如虛線所示，校準器41的載置面上的規定位置偏離攝像部42所拍攝的圖像的中心。另外，十字游標的中心不是位於圖像的中心，而是位於在之前的中心對準中移動的位置、即上文中所記憶的噴嘴孔21b的中心。因此，利用校準器移動機構411使校準器41在安裝面上的規定位置從拍攝時的位置移動至十字游標的中心位置。由此，噴嘴孔21b與校準器41的中心對準完成。中心對準完成後的校準器41的位置座標（規定位置的位置座標）藉由控制裝置50記憶於記憶部59。
[關於校準器與接合頭的中心對準] 參照圖18至圖20，對校準器41與接合頭31的中心對準進行說明。首先，如圖18的（a）所示，利用攝像部26識別校準器41的規定位置。再者，此時，校準器41的規定位置位於藉由上文所述的拾取噴嘴與校準器的中心對準而進行了位置調整的位置。另外，頭移動機構32使接合頭31退避至比高度位置H3更靠上方的位置。再者，此時，攝像部26的焦點從第一實施方式中的高度位置H2切換並調整為與高度位置H3對準。即，攝像部26構成為能夠將焦點位置切換為高度位置H2、高度位置H3此兩個位置。
在所述狀態下，攝像部26拍攝校準器41的噴嘴孔41b。如圖19所示，所述所拍攝的圖像映照於顯示部58。在圖19中，校準器41的噴嘴孔41b的中心偏離攝像部26所拍攝的圖像的中心。操作員使手指碰觸在顯示部58的圖像上重疊顯示的十字游標，來拖放十字游標。由此，使十字游標的中心移動至校準器41的規定位置，使所述十字游標的中心位置座標記憶於記憶部59。
接著，如圖18的（b）所示，利用攝像部26識別噴嘴孔31b的中心位置。具體而言，利用校準器移動機構411使校準器41從攝像部26的拍攝區域退避。繼而，利用頭移動機構32使噴嘴孔31b在交接位置P2移動至高度位置H3。
在所述狀態下，攝像部26拍攝噴嘴孔31b。如圖20所示，所述所拍攝的圖像映照於顯示部58。在圖20中，如虛線所示，噴嘴孔31b的中心偏離攝像部26所拍攝的圖像的中心。另外，十字游標的位置是以識別校準器41的規定位置的狀態記憶。即，圖20中的十字游標的中心位置位於上文中所記憶的校準器41的規定位置。因此，利用頭移動機構32使噴嘴孔31b的中心移動至十字游標的中心位置。由此，校準器41與接合頭31的噴嘴孔31b的中心對準完成。中心對準完成後的接合頭31的位置座標（噴嘴孔31b的中心的位置座標）藉由控制裝置50記憶於記憶部59。
[效果] 在本發明的移送裝置中，接收部為載置電子零件2的校準器41，校準器41包括：噴嘴孔41b，在用來載置電子零件2的載置面開口；以及透射窗41a，設置在與載置面相反的一側，能夠辨識校準器41的噴嘴孔41b的開口，所述移送裝置還包括：接合頭31，從接收部接收電子零件2，第二攝像部26，能夠在接合頭31從校準器41接收電子零件2的位置拍攝校準器41及接合頭31；以及第二移動機構，用於基於攝像部26的拍攝圖像使校準器41的規定位置與接合頭31的規定位置對準。
由此，拾取噴嘴21可與由噴嘴移動機構22的加工精度或組裝精度等引起的電子零件2的移動誤差無關地將電子零件2準確地交接至作為接收部的校準器41。
[其他實施方式] 本發明並不限定於所述實施方式，還包含下述所示的其他實施方式。另外，本發明還包含將所述實施方式及下述其他實施方式全部或任一者組合的形態。進而，可在不脫離發明範圍的範圍內對這些實施方式進行各種省略或置換、變更，其變形也包含在本發明中。
（1）在本實施方式中，以不同的實施方式的形式說明了如下形態：使拾取噴嘴21反轉而將電子零件2交接至接合頭31的形態、不使拾取噴嘴21反轉而是將電子零件2暫時載置於校準器41而交接至接合頭31的形態，也可設為利用第二實施方式的結構的移送裝置1（安裝裝置100）選擇性地進行此兩者的形態。在此情況下，理想的是將拾取噴嘴21作為基準來進行如下全部對準：第一實施方式中的拾取噴嘴21與上推銷24的中心對準及拾取噴嘴21與接合頭31的中心對準、第二實施方式中的拾取噴嘴21與校準器41的中心對準及校準器41與接合頭31的中心對準。
拾取噴嘴21也與其他構件、即上推銷24、接合頭31、校準器41中的任一者進行電子零件2的交接。因此，與將其他構件的任一者作為基準的情況相比，藉由將拾取噴嘴21作為中心對準的基準，可極力減少中心對準誤差或交接誤差的累積。例如，在將上推銷24作為基準的情況下，拾取噴嘴21-接合頭31之間、拾取噴嘴21-校準器41之間及校準器41-接合頭31之間的中心對準成為經由交接側的構件的間接的對準。因此，有所述累積誤差變大的可能性。再者，即使在將拾取噴嘴21作為基準的情況下，校準器41-接合頭31之間的交接也成為經由校準器41的間接的交接，但校準器41在中心對準完成之後，可不從此位置移動而進行交接，因此可極力抑制累積誤差的產生。
（2）在本實施方式中，方向轉換部23使拾取噴嘴21在上下方向上旋轉180°，但所述旋轉角度能夠根據拾取噴嘴21與裝載於片材11的電子零件2的相對位置而適當變更。例如，在片材11的平面與Z軸方向平行地設置的情況下，方向轉換部23可使朝向下方的噴嘴孔21b朝向片材11的平面旋轉90°。如此，方向轉換部23可在0°～180°之間使拾取噴嘴21的朝向旋轉。
（3）在本實施方式的對位元中，是經由觸控式螢幕等輸入裝置而手動使十字游標移動，但也可為控制部50對攝像部25、攝像部26、攝像部42所拍攝的圖像進行分析來確定噴嘴孔21b、噴嘴孔31b、噴嘴孔41b的中心位置座標，使十字游標自動移動。在此情況下，未必需要使用十字游標，只要可將作為對位的基準的噴嘴孔21b、噴嘴孔31b、噴嘴孔41b的中心位置座標記憶於記憶部59即可。例如，在藉由影像處理自動地識別噴嘴孔21b、噴嘴孔31b、噴嘴孔41b的中心位置座標的情況下，可將噴嘴孔21b、噴嘴孔31b、噴嘴孔41b的圖像作為基準圖像預先登記，並使用從攝像部25、攝像部26、攝像部42所拍攝的圖像中提取與基準圖像一致或在規定的允許範圍內一致的圖像，基於圖案匹配方式的圖像識別處理來進行。再者，雖然與本實施方式不同，但同樣地也可對上推銷24識別中心位置座標。
（4）在本實施方式的對位元中，是將拾取噴嘴21作為對位的基準，使上推銷13、接合頭31、校準器41移動。然而，也可將上推銷13、接合頭31、校準器41作為對位的基準，藉由使拾取噴嘴21移動，來進行對位。即，只要藉由使對位的兩個構件相對移動，使任意一者成為對位的基準即可。但是，如所述（1）中說明那樣，理想的是將拾取噴嘴作為基準。
（5）本實施方式的對位元不僅進行一次，也可定期地進行。藉由定期地進行對位，可修正由長時間的使用引起的結構構件的磨損等由經時變化引起的移動誤差，因此可長時間保證電子零件2的準確的交接及安裝的準確性。
100:電子裝置 1:移送裝置 2:電子零件 10:供給裝置 11:片材（晶圓片材） 12:供給載台 20:拾取裝置 21:拾取噴嘴（噴嘴） 21a、41a:透射窗 21b、31b、41b:噴嘴孔 22:噴嘴移動機構 23:方向轉換部 24:上推銷 25、42:攝像部 26:攝像部（第二攝像部） 30:搭載裝置 31:接合頭 31a:噴嘴 32:頭移動機構 40:載置裝置 41:校準器 50:控制裝置 51:供給裝置控制部 52:上推銷控制部 53:拾取噴嘴控制部 54:接合頭控制部 55:校準器控制部 56:基板載台控制部 57:攝像控制部 58:顯示部 59:記憶部 60:基板載台 61:載台移動機構 100:安裝裝置 221:滑動移動機構 221a、321a:支撐框架 221b、321b:軌道 221c、321c:滑動器 222、322:升降機構 241:備用體 321:滑動機構 411:校準器移動機構 H1～H3:高度位置 P1:供給位置 P2:交接位置 P3:安裝位置 S01～S06、S11～S16:步驟 W:晶圓環
圖1是表示第一實施方式的移送裝置及安裝裝置的平面圖。 圖2是表示第一實施方式的移送裝置及安裝裝置的主視圖。 圖3是第一實施方式的控制裝置的功能框圖。 圖4是表示移送第一實施方式的電子零件的順序的流程圖。 圖5是表示進行拾取噴嘴與上推銷的對位的情形的圖。 圖6是表示使噴嘴孔的中心位置記憶於記憶部的情形的圖。 圖7是表示調整上推銷的位置的情形的圖。 圖8是表示進行拾取噴嘴與接合頭的對位的情形的圖。 圖9是表示使噴嘴孔的中心位置記憶於記憶部的情形的圖。 圖10是表示調整接合頭的位置的情形的圖。 圖11是表示第二實施方式的移送裝置及安裝裝置的平面圖。 圖12是表示第二實施方式的移送裝置及安裝裝置的主視圖。 圖13是第二實施方式的控制裝置的功能框圖。 圖14是表示移送第二實施方式的電子零件的順序的流程圖。 圖15是表示進行拾取噴嘴與校準器的對位的情形的圖。 圖16是表示使噴嘴孔的中心位置記憶於記憶部的情形的圖。 圖17是表示調整校準器的位置的情形的圖。 圖18是表示進行校準器與接合頭的對位的情形的圖。 圖19是表示使校準器的中心位置記憶於記憶部的情形的圖。 圖20是表示調整接合頭的位置的情形的圖。
1:移送裝置
2:電子零件
10:供給裝置
11:片材(晶圓片材)
12:供給載台
20:拾取裝置
21:拾取噴嘴(噴嘴)
22:噴嘴移動機構
23:方向轉換部
24:上推銷
25:攝像部
26:攝像部(第二攝像部)
30:搭載裝置
31:接合頭
32:頭移動機構
60:基板載台
61:載台移動機構
100:安裝裝置
221a、321a:支撐框架
221b、321b:軌道
221c、321c:滑動器
222、322:升降機構
241:備用體
P1:供給位置
P2:交接位置
P3:安裝位置
W:晶圓環

Claims (5)

  1. 一種移送裝置，移送電子零件，且包括： 噴嘴，在前端保持並拾取所述電子零件； 接收部，以能夠相對於所述噴嘴相對移動的方式設置，從所述噴嘴的前端接收所述電子零件； 透射窗，在所述噴嘴設置於與所述噴嘴的前端相反的一側，能夠辨識設置於所述噴嘴的前端的噴嘴孔的開口； 第一攝像部，能夠在所述接收部從所述噴嘴的前端接收所述電子零件的位置拍攝所述噴嘴及所述接收部；以及 第一移動機構，用於基於所述第一攝像部的拍攝圖像使所述噴嘴的中心與所述接收部的規定位置對準。
  2. 如請求項1所述的移送裝置，其中 所述噴嘴包括變更前端的朝向的方向轉換部， 所述接收部為將所述電子零件安裝於基板，並從變更了所述朝向的所述噴嘴的前端接收所述電子零件的接合頭。
  3. 如請求項1所述的移送裝置，其中 所述接收部為載置所述電子零件的校準器， 所述校準器包括：噴嘴孔，在載置所述電子零件的載置面開口；以及透射窗，設置於與所述載置面相反的一側，能夠辨識所述校準器的噴嘴孔的開口，且所述移送裝置還包括： 接合頭，從所述接收部接收所述電子零件； 第二攝像部，能夠在所述接合頭從所述校準器接收所述電子零件的位置拍攝所述校準器及所述接合頭；以及 第二移動機構，用於基於所述第二攝像部的拍攝圖像使所述校準器的規定位置與所述接合頭的規定位置對準。
  4. 如請求項1至請求項3中任一項所述的移送裝置，還包括： 上推銷，從裝載有多個所述電子零件的片材上推由所述噴嘴拾取的所述電子零件； 第三攝像部，能夠在所述噴嘴拾取所述電子零件的位置拍攝所述噴嘴及所述上推銷；以及 第三移動機構，用於基於所述第三攝像部的拍攝圖像在所述拾取位置使所述噴嘴的中心與所述上推銷的中心對準。
  5. 一種安裝裝置，將利用請求項1至請求項4中任一項所述的移送裝置所移送的所述電子零件安裝於基板。
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