TW202339020A - 接觸位置設定裝置、安裝裝置及接觸位置設定方法 - Google Patents
接觸位置設定裝置、安裝裝置及接觸位置設定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202339020A TW202339020A TW112111855A TW112111855A TW202339020A TW 202339020 A TW202339020 A TW 202339020A TW 112111855 A TW112111855 A TW 112111855A TW 112111855 A TW112111855 A TW 112111855A TW 202339020 A TW202339020 A TW 202339020A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- contact
- height position
- push
- holding part
- electronic component
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 255
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 173
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 53
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 32
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 79
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 75
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 30
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 16
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 24
- 230000006870 function Effects 0.000 description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 241000309551 Arthraxon hispidus Species 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
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
- H05K13/0413—Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws with orientation of the component while holding it; Drive mechanisms for gripping tools, e.g. lifting, lowering or turning of gripping tools
-
- 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
Abstract
本發明提供一種接觸位置設置裝置、安裝裝置及接觸位置設定方法,可抑制偏移地設定用於保持部與接觸對象接觸的接觸基準高度位置。接觸位置設定裝置具有:驅動機構,使抽吸保持電子零件的保持部在與接觸對象接觸分離的方向上移動;接觸檢測部,檢測保持部與接觸對象的接觸;停止控制部,當由接觸檢測部檢測出接觸時,使保持部的移動停止;脫離檢測部,使檢測出接觸並由停止控制部停止的保持部向自接觸物件脫離的方向移動,基於此時的由壓力檢測部檢測出的抽吸壓力的變化,檢測保持部自接觸物件的脫離;以及基準位置設定部,基於在由脫離檢測部檢測出脫離時由位置檢測部檢測出的保持部的高度位置,設定保持部相對於接觸對象的接觸基準高度位置。
Description
本發明有關於一種接觸位置設定裝置、安裝裝置及接觸位置設定方法。
在將半導體晶片等電子零件安裝到基板的安裝裝置中,將由晶圓片材(wafer sheet)支撐而供給的電子零件自晶片片材拾取而搬送到基板上,並壓抵於基板而進行安裝。在此種安裝裝置中,電子零件保持於保持部。所述保持部為了拾取電子零件,以相對於電子零件接觸分離的方式移動,以接近並接觸由晶片片材支撐的電子零件,而保持電子零件並自晶片片材離開的方式移動。另外,為了將電子零件壓抵於基板,以保持電子零件並相對於基板接觸分離的方式移動而以接近基板,使電子零件與基板接觸,並解除電子零件的保持而自基板離開的方式移動。為了進行此種保持部的移動,需要識別至電子零件或基板等接觸物件的移動量。
此種保持部被驅動機構向相對於接觸對象接觸分離的方向驅動,並且在多數情況下被設置成能夠相對於所述驅動機構相對移動。由此,保持部朝向接觸對象移動,在與接觸對象接觸時,保持部與驅動機構相對移動。而且,所述相對移動由感測器檢測。即,由於驅動機構與保持部的相對位置發生變化,因此利用感測器檢測出所述相對位置的變化,根據預定的變化量,識別為保持部與接觸對象接觸。如此,識別接觸對象的位置(高度位置),從而識別至接觸物件的移動量。
因此,這樣檢測出的接觸對象的高度位置例如是成為用於在拾取時使保持部與電子零件接觸的移動目的地,且成為用於在安裝時使保持部所保持的電子零件與基板接觸的移動目的地的高度位置。即,接觸物件既包括保持部直接接觸的物件物,也包括經由保持部直接接觸的物體而間接接觸的物件物。用於與此種接觸對象接觸的移動目的地成為接觸基準高度位置。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2010-206103號公報
[發明所欲解決之課題]
但是,在基於驅動機構與保持部的相對位置的變化的保持部與接觸對象的接觸的識別中,存在自與接觸物件接觸起至達到預定的相對位置的變化量為止的時間,因此在與接觸對象接觸的時刻和識別(檢測)接觸的時刻產生偏移,由於所述偏移而無法正確地檢測接觸基準高度位置。另外,在小型的電子零件或實施了微細加工的電子零件的情況下,大多在保持部的前端使用軟質的橡膠,以不對電子零件施加應力。於是,在保持部與接觸對象接觸的時刻,驅動機構與保持部的相對位置不發生變化,在軟質的橡膠壓抵於接觸物件而變形後,相對位置發生變化,進而產生接觸的檢測延遲,無法正確地檢測接觸基準高度位置。
本發明的實施方式的目的在於提供一種接觸位置設置裝置、安裝裝置及接觸位置設定方法,其中可抑制與實際的接觸高度位置的偏移地設定用於保持部與接觸對象接觸的接觸基準高度位置。
[解決課題之手段]
為了實現所述目的,實施方式的接觸位置設定裝置包括:保持部,抽吸保持電子零件;驅動機構,使所述保持部在與接觸對象接觸分離的方向上移動;接觸檢測部,檢測所述保持部與所述接觸對象的接觸;壓力檢測部,檢測所述保持部的抽吸壓力;位置檢測部,檢測所述保持部的高度位置;停止控制部,使被賦予了抽吸力的所述保持部向與所述接觸對象接觸的方向移動,當由所述接觸檢測部檢測出接觸時,使所述保持部的移動停止;脫離檢測部,使檢測出接觸並由所述停止控制部停止的所述保持部向自所述接觸對象脫離的方向移動,基於此時的由所述壓力檢測部檢測出的抽吸壓力的變化,檢測所述保持部自所述接觸對象的脫離;以及基準位置設定部,基於在由所述脫離檢測部檢測出脫離時由所述位置檢測部檢測出的所述保持部的高度位置,設定所述保持部相對於所述接觸對象的接觸基準高度位置。
實施方式的安裝裝置包括:所述接觸位置設定裝置;供給裝置,供給所述電子零件;拾取裝置,自所述供給裝置拾取所述電子零件;基板載台,對基板進行支撐;以及搭載裝置,將所述拾取的所述電子零件搭載到所述基板。
實施方式的接觸位置設定方法中,使被賦予了抽吸力的保持部向驅動機構與接觸對象接觸的方向移動;在接觸檢測部檢測出所述保持部對所述接觸對象的接觸時,所述驅動機構使所述保持部停止;所述驅動機構使停止的所述保持部向自所述接觸對象脫離的方向移動;壓力檢測部基於所述保持部的抽吸壓力的變化,檢測所述保持部自所述接觸對象的脫離;位置檢測部檢測由所述壓力檢測部檢測出脫離時的所述保持部的高度位置;基準位置設定部基於由所述位置檢測部檢測出的所述保持部的高度位置,設定所述保持部相對於所述接觸對象的接觸基準高度位置。
[發明的效果]
本發明的實施方式可抑制與實際的接觸高度位置的偏移地設定用於保持部與接觸對象接觸的接觸基準高度位置,可基於所述設定而安裝電子零件。
參照圖式,對本發明的實施方式(以下,稱為本實施方式)進行具體說明。另外,圖式是示意圖,各部的尺寸、比率等包含為了易於理解而誇大的部分。
如圖1及圖2所示,本實施方式的接觸位置設定裝置S用於電子零件2的安裝裝置1。安裝裝置1包括:電子零件2的供給裝置10、拾取裝置20、搭載裝置30、轉送裝置40、基板載台50及控制裝置60。安裝裝置1將由拾取裝置20自供給裝置10拾取的電子零件2翻轉而交接至搭載裝置30,並將其安裝到由基板載台50支撐的基板M。或者,將由拾取裝置20自供給裝置10拾取的電子零件2經由轉送裝置40交接至搭載裝置30,並將其安裝到由基板載台50支撐的基板M。此時,接觸位置設定裝置S藉由電子零件2的拾取、安裝、或經由轉送裝置40的交接等,設定作為基準的高度位置。
[電子零件]
電子零件2例如為矩形形狀的薄小片零件。在本實施方式中,電子零件2是將晶片分割為單片的半導體晶片。半導體晶片在正反面中的一個面具有作為半導體元件發揮功能的功能面。
[供給裝置]
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使作為拾取物件的電子零件2移動至供給位置P1。供給位置P1是拾取裝置20拾取成為拾取物件的電子零件2的位置。供給裝置10包括:支撐貼附有多個電子零件2的片材11的供給載台12、使供給載台12移動的載台移動機構13。作為所述載台移動機構13,例如可使用線性導軌(linear guide),所述線性導軌是利用由伺服馬達(servomotor)驅動的滾珠螺桿(ball screw)機構,使滑件(slider)在軌道(rail)上移動。供給裝置10通超載台移動機構13使介隔片材11而支撐於供給載台12的多個電子零件2中作為拾取物件的電子零件2移動至供給位置P1。
此處,貼附有電子零件2的片材11是貼附於未圖示的晶片環的具有黏接性的晶片片材。在片材11上以矩陣(行列)狀配置有將晶片單片化而成的多個電子零件2。在本實施方式中,電子零件2設為以功能面在上方露出的面朝上(face up)狀態配置。
供給載台12是水平地支撐貼附有片材11的晶片環的台。即,供給載台12經由晶片環對貼附有電子零件2的片材11進行支撐。供給載台12設置成能夠利用載台移動機構13在水平方向上移動。片材11與供給載台12一起被水平地支撐於載台移動機構13,因此片材11及載置於所述片材11的電子零件2也被設置成能夠在水平方向上移動。
此外,如圖1所示,水平方向中,將供給裝置10與搭載裝置30排列的方向稱為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,是指以片材11的平面為邊界而載置電子零件2的一側的方向,所謂下方向,是指以片材11的平面為邊界而未載置電子零件2的一側的方向。
在本實施方式中,將距作為預定的Z方向的基準的原點(基準點)的高度位置(原點高度位置)的距離稱為“高度”。而且,將所述距離的高度位置設為高度位置。在本實施方式的情況下,Z方向是垂直方向、鉛垂方向。此時的“原點”例如可在拾取裝置20、搭載裝置30等各裝置中通用,也可在各裝置中特有。此時的“距離”可以說是例如拾取裝置20、搭載裝置30等各裝置中的各自的驅動機構220、升降機構322等向Z方向移動的移動量。此外,為了容易理解而稱為“高度位置”,但“高度位置”是距原點的距離。而且,“高度位置”是相對於接觸物件移動的方向的距離,並不一定限定於垂直方向、鉛垂方向的距離。
[拾取裝置]
拾取裝置20是自供給裝置10拾取電子零件2,並將拾取的電子零件2交接至搭載裝置30的裝置。所述拾取裝置20包括拾取單元200、移動機構22、翻轉機構23、上推機構24。
[拾取單元]
拾取單元200是抽吸保持電子零件2,並且解除抽吸保持而釋放電子零件2的機構。拾取單元200構成接觸位置設定裝置S的機構部分。接觸位置設定裝置S是設定拾取單元200與接觸物件的接觸基準高度位置的裝置。本實施方式的接觸位置設定裝置S包括拾取單元200作為機構部分,包括後述的控制裝置60的停止控制部62、脫離檢測部63、基準位置設定部64、上推基準位置設定部65作為控制部分。
如上所述,作為電子零件2的半導體晶片被黏接支撐於具有黏接性的片材11(晶片片材)。半導體晶片被上推銷或上頂體等上推機構24自進行支撐的片材11的相反面經由片材11而上推,自黏接面脫離。此時,拾取單元200保持半導體晶片,伴隨著上推動作而將半導體晶片自片材11剝離。如此,自片材11拾取半導體晶片。
以下,對作為接觸位置設定裝置S的機構部分的拾取單元200進行說明。圖3(A)表示拾取單元200的概略結構。拾取單元200具有拾取工具210、驅動機構220、接觸檢測部230,並且具有壓力檢測部240、位置檢測部250(參照圖1)。
(拾取工具)
拾取工具210具有保持部211、升降桿212、卡止體213、探測體214。保持部211抽吸保持電子零件2。保持部211是朝向下方的前端直徑變小的圓錐台形狀,在前端面設有抽吸孔211a。如圖3(B)所示,保持部211的上部能夠裝卸地設置於裝設構件211b。裝設構件211b是設置於後述的升降桿212的下端的塊形狀的構件。保持部211的抽吸孔211a經由裝設構件211b內的吸氣路徑而與裝設於裝設構件211b的側面的配管211c連通。配管211c經由後述的壓力檢測部240而連接於包括真空泵等的負壓產生電路(未圖示)。因此,在抽吸孔211a產生抽吸力,而可將電子零件2吸附保持於保持部211的前端面。為了降低與電子零件2接觸時的損傷,保持部211由能夠彈性變形的材質形成。例如,保持部211由橡膠形成。
升降桿212是將軸線設為垂直的棒狀構件,在其下端如上所述設置有裝設構件211b。卡止體213是在升降桿212的上端以直徑擴大的方式設置的板狀體。探測體214是設置於卡止體213的上部的水平的板狀體,向自升降桿212的軸偏離的一個方向突出。
(驅動機構)
驅動機構220是使保持部211在與接觸對象接觸分離的方向上移動的機構。驅動機構220具有架台221、線性導軌222、驅動體223、螺桿軸224、驅動源225、托架226、支架227、施力構件228。
架台221是垂直方向的板狀體。線性導軌222沿上下方向設置於架台221的垂直面221a。驅動體223使支承部223a能夠移動地卡合於線性導軌222而被支撐。螺桿軸224將軸線設為垂直,且與驅動體223螺合。驅動源225設置於架台221,是對螺桿軸224進行旋轉驅動的馬達。藉由驅動源225使螺桿軸224旋轉,從而驅動體223沿線性導軌222在上下方向上被驅動。
托架226的一端固著於驅動體223。托架226的另一端裝設於筒狀體的支架227。關於托架226的詳細情況將在後面敘述。在支架227,能夠在上下方向上移動地設置有拾取工具210。即,升降桿212能夠升降地插通支撐於支架227內,卡止體213抵接於支架227的上端,由此限定向下方的移動端。施力構件228設置於支架227的下端與保持部211的上端之間,賦予對拾取工具210向下方向施力的載荷。
(接觸檢測部)
接觸檢測部230對保持部211與接觸對象的接觸進行檢測。本實施方式中的“對接觸進行檢測”是指例如對保持部211自未與接觸物件接觸的狀態變為與接觸物件接觸的狀態的瞬間進行檢測。並非持續檢測是否維持接觸的狀態。另外,在以下的說明中,“已接觸”或“要接觸”這樣的表述也相同。
接觸檢測部230基於保持部211與驅動機構220的支架227之間的相對高度位置的位移量來檢測保持部211與接觸對象的接觸。本實施方式的接觸檢測部230是非接觸地檢測與探測體214的距離的位移感測器。在本實施方式中,使用渦電流式的位移感測器。接觸檢測部230經由支撐件214a而裝設於支架227的側面,與探測體214相向。當驅動機構220的支架227被驅動而下降時,拾取工具210下降,保持部211與接觸物件接觸。於是,拾取工具210的下降停止。當支架227繼續下降時,已停止的拾取工具210與支架227相對移動。由此,接觸檢測部230與支架227一起相對於拾取工具210的探測體214下降,間隙g擴大。由此,當接觸檢測部230與探測體214的間隙g大於預先設定的閾值量時,由接觸檢測部230檢測出所述情況。
(壓力檢測部)
壓力檢測部240(參照圖1、圖3(A)及圖3(B))基於保持部211的抽吸壓力的變化,檢測保持部211自接觸物件的脫離。壓力檢測部240連接於配管211c,是隔膜根據配管211c內的壓力變動而變形,將設置在其上的檢測元件的電阻的變化轉換為電信號而輸出的抽吸壓力感測器。
(位置檢測部)
位置檢測部250(參照圖1)對保持部211的高度位置進行檢測。位置檢測部250設置於驅動機構220,是對基於驅動源225的螺桿軸224的旋轉量進行計數的編碼器。因此,對利用螺桿軸224的旋轉而移動的驅動體223的移動量進行計數。即,經由與驅動體223一體移動的托架226、支架227,對卡止於支架227的拾取工具210的移動量進行計數。由此,位置檢測部250基於距作為規定基準的原點的移動量,檢測拾取工具210的保持部211的高度位置。
然而,拾取工具210被施力構件228施力而卡止,以可相對於支架227而相對移動。當拾取工具210的保持部211移動,與接觸物件接觸而使拾取工具210的移動停止時,僅支架227相對於拾取工具210相對移動。因此,雖然保持部211停止,但繼續移動的支架227的高度位置由位置檢測部250檢測。由位置檢測部250檢測支架227的高度位置,直到利用接觸檢測部230識別出保持部211與接觸對象接觸為止。如上所述,由位置檢測部250檢測出的保持部211的高度位置也包括在保持部211與接觸對象接觸之後直到支架227停止為止所檢測出的高度位置。
(上推位置檢測部)
上推位置檢測部260(參照圖1)檢測藉由後述的上推機構24上推電子零件2而使所述電子零件2移動到達的上推高度位置。上推位置檢測部260設置於上推機構24的驅動機構,是對基於驅動機構的上推銷24a的移動量進行計數的編碼器。另外,上推位置檢測部260基於距作為規定基準的原點的移動量,檢測上推銷24a的高度位置。
[移動機構]
如圖1及圖2所示,移動機構22是使具有保持部211的拾取單元200在供給位置P1與交接位置P2之間往復移動,並且在供給位置P1與交接位置P2升降的機構。此外,所謂交接位置P2,是拾取裝置20將在供給位置P1拾取的電子零件2交接到後述的作為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主要是指XY方向的位置,並非必需是指Z軸方向的位置。
移動機構22包括所述拾取單元200的驅動機構220來構成,藉由使驅動機構220移動,使設置於拾取單元200的保持部211在左右方向上移動。驅動機構220作為使保持部211在上下方向上移動的升降機構發揮功能。即,如圖1所示,驅動機構220的托架226具有移動區塊226a、臂部226b。移動區塊226a固著於驅動體223。臂部226b的一端裝設於移動區塊226a,臂部226b的另一端裝設於筒狀體的支架227。因此,藉由驅動源225沿著線性導軌222在上下方向上對驅動體223進行驅動,並且支架227上下移動,因此保持部211上下移動。
另外,移動機構22包括滑動機構22a。滑動機構22a藉由使驅動機構220移動,使保持部211在供給位置P1與交接位置P2之間往復移動。此處,滑動機構22a包括:與X軸方向平行地延伸且固定於支撐框架22b的軌道22c、以及在軌道22c上移行的滑件(slider)22d。雖未圖示,但滑件22d利用由旋轉馬達驅動的滾珠螺桿、線性馬達等驅動。在所述滑件22d裝設有驅動機構220。
[翻轉機構]
翻轉機構23連接於臂部226b,變更保持部211的朝向的機構。翻轉機構23是包括馬達等驅動源、滾珠軸承等旋轉導件而成的致動器。保持部211的朝向設為自拾取單元200的卡止體213側向抽吸孔211a的朝向。所謂變更朝向是指在上下方向上旋轉0°~180°。例如,使抽吸孔211a面向供給載台12的保持部211在供給位置P1吸附保持電子零件2。然後,翻轉機構23改變保持部211的朝向,以使吸附面朝上。此時,旋轉角度為180°。
[上推機構]
上推機構24設置於供給裝置10的片材11的下方。上推機構24包括:上推銷24a、支承體(back up)24b及未圖示的上推銷24a的驅動機構。上推銷24a是前端尖的針狀構件(參照圖6(A)~圖6(C))。支承體24b設置為上推銷24a的長度方向與Z軸方向平行。驅動機構設置於支承體24b,使上推銷24a自其內部進入或向其內部退避。所述進入或退避在上下方向上進行。所述驅動機構例如包括:由上下方向的軌道引導而移動的滑件、以及對滑件進行驅動的氣缸或凸輪機構。
[搭載裝置]
搭載裝置30是將自拾取裝置20接收到的電子零件2搬送至安裝位置P3,並將其搭載到基板M的裝置。安裝位置P3是將電子零件2安裝到基板M的位置。搭載裝置30具有接合頭31、頭部移動機構32。
接合頭31具有在交接位置P2自保持部211接收電子零件2的作為接收部的功能,並且是將所述電子零件2在安裝位置P3安裝到基板M的裝置。接合頭31保持電子零件2,並且在安裝後解除保持狀態而釋放電子零件2。接合頭31也與拾取單元200同樣地構成接觸位置設定裝置S的機構部分。接觸位置設定裝置S設定接合頭31與接觸對象的接觸基準高度位置。
具體而言,接合頭31包括噴嘴31a。噴嘴31a保持電子零件2,並且解除保持狀態而釋放電子零件2。噴嘴31a包括噴嘴孔。噴嘴孔在噴嘴31a的前端的吸附面開口。噴嘴孔與包括真空泵等的負壓產生電路(未圖示)連通,藉由所述電路產生負壓,將電子零件2抽吸並保持於噴嘴31a的吸附面。並且,藉由解除負壓,自吸附面解除電子零件2的保持狀態。
此外,如上所述,本實施方式的接合頭31具有與拾取單元200的拾取工具210相同的結構。即,噴嘴31a相當於拾取工具210中的保持部211,雖然省略了圖示,但具有與升降桿212、卡止體213、探測體214相同的升降桿、卡止體、探測體。另外,作為相當於驅動機構220的結構,設置有後述的頭部移動機構32的升降機構322。與保持部211同樣,位置檢測部250檢測噴嘴31a的高度位置。
頭部移動機構32是使接合頭31在交接位置P2與安裝位置P3之間往復移動,並且在交接位置P2及安裝位置P3升降的機構。具體而言,頭部移動機構32包括滑動機構321、升降機構322。
滑動機構321使接合頭31在交接位置P2與安裝位置P3之間往復移動。此處,滑動機構321包括: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、以及在軌道321b上移行的滑件321c。雖未圖示,但滑件321c利用由旋轉馬達驅動的滾珠螺桿、線性馬達等來驅動。
此外,雖未圖示,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。所述滑動機構也可由Y軸方向的軌道及在軌道上移行的滑件構成。滑件利用由旋轉馬達驅動的滾珠螺桿、線性馬達等來驅動。
升降機構322是使噴嘴31a在與接觸對象接觸分離的方向(上下方向)上移動的機構。雖未圖示,但升降機構322具有與拾取單元200的驅動機構220相同的結構。即,升降機構322具有與驅動機構220中的架台221、線性導軌222、驅動體223、螺桿軸224、驅動源225、托架226、支架227、施力構件228同樣的架台、線性導軌、驅動體、螺桿軸、驅動源、托架、支架、施力構件。由此,噴嘴31a可藉由利用驅動源而旋轉的螺桿軸而升降。此外,並未在升降機構322設置用於使噴嘴31a翻轉的臂部或翻轉機構,噴嘴31a經由托架、支架而裝設於螺桿軸。另外,搭載裝置30具有與接觸檢測部230、壓力檢測部240、位置檢測部250相同的接觸檢測部、壓力檢測部、位置檢測部。藉由以上的搭載裝置30的結構,如後述的變形例所示,可使搭載裝置30作為接觸位置設定裝置S發揮功能。
進而,搭載裝置30具有未圖示的拍攝裝置、影像處理裝置、位置識別裝置。藉由所述拍攝裝置,對保持於接合頭31的電子零件2與支撐於基板載台50的基板M進行拍攝,基於影像處理裝置處理後的圖像,位置識別裝置識別兩者的位置關係。基於所述位置關係,搭載裝置30將電子零件2安裝到基板M。作為拍攝裝置,可為插入至電子零件2與基板M之間,能夠同時拍攝兩者的上下雙視場照相機,也可為分別拍攝兩者的照相機。
[轉送裝置]
轉送裝置40是在自拾取裝置20向搭載裝置30交接電子零件2之前的期間載置電子零件2的裝置。本實施方式的安裝裝置1可選擇性地執行如下功能:在移送中途使用翻轉機構23使拾取的電子零件2翻轉而搬送(安裝)至基板M的功能;使用轉送裝置40將拾取的電子零件2以原來的姿勢搬送(安裝)至基板M的功能。即,安裝裝置1是能夠兼用面朝上接合與面朝下接合的裝置。
轉送裝置40包括轉送台41,所述轉送台41用於供保持部211載置電子零件2,並且供接合頭31接收所述電子零件2。即,轉送台41是具有在交接位置P2從保持部211接收電子零件2的作為接收部的功能的載台。轉送台41包括噴嘴孔(未圖示),用於保持電子零件2,並且解除保持狀態而放開電子零件2。噴嘴孔在轉送台41的載置面開口。噴嘴孔與包括真空泵等的負壓產生電路(未圖示)連通,藉由所述電路產生負壓,吸附保持電子零件2。另外,藉由解除負壓,自轉送台41解除電子零件2的保持狀態。此外,轉送台41包括移動用的載台,在使拾取裝置20拾取的電子零件2翻轉而交接到接合頭31的情況下,使其自交接位置P2退避而不發生干涉。但是,在即便使電子零件2翻轉也不發生干涉的情況下,也可不設置移動用的載台,而將轉送台41固定。
[基板載台]
基板載台50是支撐用於安裝電子零件2的基板M的台。基板載台50設置於載台移動機構51。載台移動機構51是使基板載台50在XY平面上滑動移動,將基板M上的電子零件2的安裝預定位置定位於安裝位置P3的移動機構。載台移動機構51例如可使用線性導軌,所述線性導軌利用由伺服馬達驅動的滾珠螺桿機構,使滑件在軌道上移動。
[控制裝置]
控制裝置60對供給裝置10、拾取裝置20、搭載裝置30、轉送裝置40、基板載台50的起動、停止、速度、動作時序等進行控制。為了實現安裝裝置1的各種功能,控制裝置60具有執行程式的處理器、儲存程式或動作條件等各種資訊的記憶體、驅動各元件的驅動電路等。如圖1所示,在控制裝置60連接有操作員輸入控制所需的指示或資訊的輸入裝置70、用於確認裝置的狀態的顯示裝置80。輸入裝置70可使用開關、觸控式螢幕、鍵盤、滑鼠等。顯示裝置80可使用液晶、有機電致發光(Electro-Luminescence,EL)等。
本實施方式的控制裝置60具有機構控制部61、停止控制部62、脫離檢測部63、基準位置設定部64、上推基準位置設定部65、記憶部66。機構控制部61對供給裝置10、拾取裝置20、搭載裝置30、轉送裝置40、基板載台50的各部的機構進行控制。例如,在本實施方式中,在設定後述的接觸基準高度位置時,停止控制部62、脫離檢測部63經由機構控制部61控制拾取單元200的驅動機構220的動作。另外,在設定後述的上推基準高度位置時,停止控制部62經由機構控制部61控制上推機構24的動作。此外,在設定上推基準高度位置時,停止控制部62、脫離檢測部63也經由機構控制部61控制驅動機構220的動作,以藉由與設定接觸基準高度位置時同樣的動作,求出後述的檢測誤差。
對於停止控制部62,在機構控制部61使被賦予了抽吸力的狀態的保持部211向與接觸對象相接觸的方向移動,並由接觸檢測部230檢測出保持部211與接觸對象的接觸時,使保持部211的移動停止。另外,對於停止控制部62,在機構控制部61使上推機構24的上推銷24a向上推方向移動,並由接觸檢測部230檢測出保持部211與接觸對象的接觸時,使上推銷24a的移動停止。對於脫離檢測部63,機構控制部61使被停止控制部62停止的保持部211向自接觸對象脫離的方向移動,基於此時的由壓力檢測部240檢測出的抽吸壓力的變化,檢測保持部211自接觸物件的脫離。即,根據保持部211自接觸物件離開時的抽吸壓力的變化來檢測脫離。
基準位置設定部64基於在脫離檢測部63檢測出脫離時由位置檢測部250檢測出的保持部211的高度位置,設定保持部211相對於接觸對象的接觸基準高度位置。即,將保持部211自接觸對象脫離時的高度位置作為保持部211與接觸對象接觸的高度位置,來設定接觸基準高度位置。
另外,上推基準位置設定部65設定上推基準高度位置。上推基準高度位置是自片材11拾取電子零件2時的上推銷24a的初始位置(待機位置)。上推基準高度位置是片材11的下表面的高度位置,且是支承體24b的上表面的高度位置。此外,上推基準位置設定部65為了設定上推基準高度位置,算出接觸基準高度位置與接觸檢測部230檢測出接觸的高度位置(檢測位置)的誤差,基於接觸基準高度位置與誤差,算出保持部211的退避位置的高度位置。退避位置是從電子零件2的表面高出預定的退避量的位置。上推基準高度位置的設定處理的詳細情況在後面敘述。
記憶部66是包括作為記錄介質的各種記憶體(硬碟驅動器(Hard Disk Drive,HDD)或固態驅動器(Solid State Drive,SSD)等)、記錄介質與外部的介面的記憶裝置。在記憶部66中存儲安裝裝置1的動作所需的資料、程式。所需的資料例如包括各種閾值、接觸基準高度位置、上推基準高度位置等。另外,各裝置輸出的資料也適當地存儲於記憶部66。在以下的說明中,取得在各裝置中輸出的資料也相當於存儲於記憶部66。
[動作]
以下參照圖1~圖3(A)及圖3(B)、圖4(A)~圖4(G)~圖7來說明在如上所述的安裝裝置1中,藉由拾取裝置20自供給裝置10拾取電子零件2,將所述電子零件2交接至搭載裝置30的動作。此外,在以下的說明中,將接觸檢測部230檢測出與電子零件2的接觸的狀態設為ON(連接),將未檢測出接觸的狀態設為OFF(離開)。所述接觸的檢測基於保持部211與驅動機構220的支架227的相對高度位置的位移量來判定。即,利用由位移感測器檢測出的間隙g是否超過規定的閾值來進行判定。例如,如後所述,在保持部211與電子零件2接觸後,間隙g擴大。藉由自卡止體213與支架227接觸時的接觸檢測部230與探測體214的距離(初始距離)起間隙g是否擴大了規定的距離(規定的閾值)來進行判定。即,在未超過規定距離的情況下,接觸檢測部230輸出OFF,在比規定距離長而超過規定距離的情況下,接觸檢測部230輸出ON。
另外,將由壓力檢測部240檢測出的壓力由於保持部211與電子零件2的接觸而成為規定的閾值內的狀態設為ON,由於自電子零件2脫離而超過規定的閾值的狀態設為OFF。例如,配管211c內由於抽吸而被施加負壓,但在保持部211與電子零件2接觸前,由於自抽吸孔211a的吸入,配管211c內的壓力不會那麼低。在保持部211與電子零件2接觸之後,阻礙自抽吸孔211a的吸入,因此配管211c內的壓力變低。在所述壓力為規定的壓力範圍(規定的閾值)內、即,成為比規定壓力低的壓力的情況下,壓力檢測部240輸出ON,在壓力為規定的壓力範圍外,即,成為比規定壓力高的壓力的情況下,壓力檢測部240輸出OFF。
[接觸高度位置的設定]
(接觸基準高度位置的設定)
首先,參照圖4(A)~圖4(G)的說明圖、圖5的流程圖,對接觸基準高度位置的設定進行說明,所述接觸基準高度位置為保持部211為了與作為接觸物件的電子零件2接觸而朝著其移動的目的地。即,如圖4(A)所示,開始保持部211的抽吸,驅動機構220使拾取工具210下降,從而使保持部211向與電子零件2接觸的方向移動(步驟S101)。此時,保持部211相對於支架227而被施力構件228施力,卡止體213與支架227的上端接觸。由此,探測體214與接觸檢測部230的間隙g成為初始的間隔。
如圖4(B)所示,保持部211與電子零件2的表面接觸(步驟S102)。此時,接觸檢測部230還無法檢測出接觸。即,由於間隙g不發生變化,因此接觸檢測部230保持OFF。另外,保持部211的前端與電子零件2接觸,但抽吸孔211a未被充分堵塞,為空氣自間隙洩漏的狀態。因此,由壓力檢測部240檢測出的配管211c內的壓力開始逐漸降低,但壓力檢測部240保持OFF。
如圖4(C)所示,與電子零件2接觸的保持部211進一步下降,前端開始壓扁(步驟S103)。於是,正進行接觸的保持部211的前端的空氣的洩漏逐漸消失,因此由壓力檢測部240檢測出的配管211c內的壓力下降。當配管211c內的壓力為閾值內時,壓力檢測部240變成ON。另一方面,隨著保持部211的壓扁,施力構件228被壓縮,由此間隙g擴大。但是,由於保持部211被壓扁,由接觸檢測部230檢測出的位移量很小,並未超過閾值,因此接觸檢測部230保持OFF。
如圖4(D)所示,保持部211進一步下降,保持部211的前端被完全壓扁,施力構件228進一步被壓縮(步驟S104)。由此,間隙g進一步擴大,因此由接觸檢測部230檢測出的位移量超過閾值,接觸檢測部230變成ON。此時,接觸檢測部230識別(檢測)為保持部211與電子零件2接觸。藉由此種利用接觸檢測部230進行的接觸的檢測,停止控制部62使驅動機構220將保持部211停止(步驟S105)。
此外,接觸檢測部230與壓力檢測部240中的哪一個先成為ON,根據保持部211的前端的狀態、彈性係數、抽吸壓力、下降速度、施力構件228的彈性係數、各閾值等而不同。在本實施方式中,壓力檢測部240被設定為先變成ON。此外,由於存在接觸檢測部230、壓力檢測部240的信號的晃動或雜訊,若嚴格地設定閾值,則有可能有誤檢測,因此優選為設定為具有某種程度的餘量。
其次,如圖4(E)所示,脫離檢測部63藉由驅動機構220使保持部211向脫離電子零件2的方向移動(步驟S106)。於是,施力構件228的收縮延長,間隙g為閾值內,接觸檢測部230變成OFF。但是,此時是保持部211的壓扁殘留的狀態,保持部211的前端的抽吸孔211a被堵塞,因此,壓力檢測部240檢測出的配管211c內的壓力為閾值內,壓力檢測部240保持ON。
如圖4(F)所示,保持部211進一步上升,保持部211的壓扁完全伸長(步驟S107)。此時,由於保持部211的前端的抽吸孔211a處於還被堵塞的狀態,因此由壓力檢測部240檢測出的配管211c內的壓力為閾值內,壓力檢測部240保持ON。
如圖4(G)所示,保持部211進一步上升,保持部211自電子零件2脫離(步驟S108)。於是,在所述瞬間保持部211的前端的抽吸孔211a開放,此時的壓力檢測部240檢測出的配管211c內的壓力急劇上升而超過閾值,因此壓力檢測部240變成OFF。在圖4(G)中,為了容易理解,在保持部211的前端與電子零件2之間產生間隙,但實際上壓力檢測部240變成OFF是保持部211的前端與電子零件2脫離的瞬間,因此和保持部211的前端與電子零件2接觸的瞬間的高度位置大致相同。
基準位置設定部64將在壓力檢測部240變成OFF的時刻由位置檢測部250檢測出的保持部211的高度位置設定為接觸基準高度位置(步驟S109)。
(上推基準高度位置的設定)
其次,參照圖6(A)~圖6(C)的說明圖、圖7的流程圖來說明上推基準高度位置的設定。另外,在圖6(A)~圖6(C)中,B是上推基準高度位置。所述B是支承體24b的上表面。Lr是如上所述由基準位置設定部64設定的保持部211的接觸基準高度位置。Lo是作為上推銷24a的上升高度而檢測的檢測位置。Le是自接觸基準高度位置Lr相隔預先設定的距離即退避量d的保持部211的退避位置。即,退避位置Le是相對於接觸基準高度位置Lr而由規定的退避量d決定的保持部211的高度位置。
如後所述,在拾取電子零件2時,利用保持部211與上推銷24a夾持電子零件2,保持部211與上推銷24a同步移動而將電子零件2自片材11剝離。因此,需要使上推銷24a的前端在規定的基準高度位置待機。所述待機的高度位置是上推基準高度位置B,如上所述是支承體24b的上表面。
對於上推銷24a的高度位置,將上推銷24a經由電子零件2壓抵於保持部211,由接觸檢測部230檢測由所述壓抵而引起的接觸,由上推位置檢測部260取得檢測出所述接觸時的高度位置。
因此,關於上推基準高度位置B,是利用經由機構控制部61控制的上推機構24的上推銷24a將電子零件2上推而使其接觸在供給位置P1位於預先設定的高度位置的保持部211,基於檢測出所述接觸時的上推銷24a的高度位置來設定。即,上推基準位置設定部65基於在接觸檢測部230檢測出利用上推機構24而移動的電子零件2與保持部211接觸的情況時,由上推位置檢測部260檢測出的上推高度位置,設定上推機構24要進行上推的上推基準高度位置B。
此外,在接觸檢測部230對保持部211已進行了接觸的情況的檢測中,自保持部211與接觸對象實際接觸開始,到接觸檢測部230檢測出接觸為止產生延遲。如後所述,所述延遲是從實際接觸到保持部211被壓扁、或者超過用於檢測的閾值為止的時間,在此期間支架227移動。其移動量實際上成為相對於保持部211與接觸對象接觸的高度位置的檢測誤差。因此,基於所述接觸檢測部230的檢測而取得的上推銷24a的高度位置也包含所述檢測誤差。
因此,為了更正確地設定上推基準高度位置,優選為相對於基於接觸檢測部230的檢測而取得的上推銷24a的高度位置,考慮檢測誤差來設定上推基準高度位置。即,上推基準位置設定部65基於上推位置檢測部260檢測出的上推高度位置、接觸檢測部230檢測出的保持部211與電子零件2接觸的高度位置、與脫離檢測部63檢測出保持部211自電子零件2脫離時的保持部211的高度位置的差分,來設定上推基準高度位置。
首先,藉由與獲得所述接觸基準高度位置的動作相同的動作(參照圖4(A)~圖4(G)),求出保持部211與電子零件2接觸的高度位置(接觸基準高度位置)、和所述接觸基準高度位置與接觸檢測部230檢測出接觸的高度位置(檢測位置)之間的誤差E(步驟S201)。即,使保持部211朝向位於供給位置P1的電子零件2下降,接觸檢測部230變成ON,取得下降停止的保持部211的高度位置。此時,自保持部211與電子零件2接觸到接觸檢測部230變成ON為止,包括成為檢測誤差E的保持部211的壓扁高度或超過閾值為止的支架227的下降量。
其次,脫離檢測部63使保持部211上升,取得保持部211自電子零件2脫離時的高度位置。所述保持部211脫離時的高度位置是保持部211自作為接觸物件的電子零件2離開的瞬間的高度位置,因此也是保持部211與接觸物件接觸的瞬間的高度位置。即,所述保持部211脫離時的高度位置是保持部211與電子零件2接觸時的高度位置。基準位置設定部64將所述保持部211脫離時的高度位置設定為接觸基準高度位置Lr。
然後,上推基準位置設定部65藉由自保持部211脫離時的高度位置減去檢測出接觸時的高度位置,計算出接觸檢測的誤差E(接觸誤差)。
然而,在所述接觸基準高度位置的設定動作中,在步驟S105中接觸檢測部230變成ON時的保持部211的高度位置、與在步驟S109中壓力檢測部240變成OFF時的保持部211的高度位置的差分也成為所述接觸檢測的誤差E。因此,也可將所述誤差E作為在上推基準高度位置B的設定中使用的誤差E。在所述情況下,若預先在步驟S105中取得下降停止時的保持部211的高度位置,則無需重新進行用於算出誤差的步驟S201的動作。就另一觀點來說,在求出在上推基準高度位置B的設定中使用的誤差E的處理中,取得保持部211脫離時的高度位置。若將這樣取得的保持部211脫離時的高度位置設定為接觸基準高度位置,則無需單獨進行用於接觸基準高度位置的設定的步驟S109的動作。
如此,取得接觸基準高度位置Lr、以及誤差E。然後,上推基準位置設定部65算出距電子零件2的表面高出預定的退避量d的位置即退避位置Le的高度位置。
其次,如圖6(A)所示,使保持部211移動至退避位置Le(步驟S202)。在上推基準高度位置B的設定中,並非使保持部211移動至接觸基準高度位置Lr,而是使其移動至與接觸基準高度位置Lr隔開的退避位置Le,其理由如下。即,在使保持部211移動至接觸基準高度位置Lr的情況下,作為位移感測器的接觸檢測部230有可能因與電子零件2的接觸而變成ON。但是,若使保持部211退避到與電子零件2隔開的高度位置,則可使接觸檢測部230以OFF的狀態待機,在電子零件2被上推時,接觸檢測部230自OFF切換為ON,因此能夠可靠地檢測所述時刻。
然後,使上推機構24的上推銷24a開始自原點位置的上升移動(步驟S203)。於是,如圖6(B)所示,被上推銷24a隔著片材11而上推的電子零件2上升,與保持部211接觸(步驟S204)。在這樣接觸的時刻,如上所述,間隙g還未發生變化,因此接觸檢測部230保持OFF。
進而,如圖6(C)所示,當上推銷24a上升時,保持部211被壓扁,並且施力構件228被壓縮,由此間隙g擴大,當接觸檢測部230檢測的位移量超過閾值時,接觸檢測部230變成ON(步驟S205)。在接觸檢測部230變成ON時,即在接觸檢測部230檢測出晶片的接觸後,停止控制部62使上推機構24停止上推銷24a的上升(步驟S206)。上推位置檢測部260藉由上推機構24的驅動機構取得這樣停止的上推銷24a距離原點位置的高度位置,作為上推高度位置。此時的上推銷24a的高度位置為檢測位置Lo。即,藉由上推機構24的驅動機構取得檢測位置Lo。此外,所謂所述上推銷24a停止的高度位置,是距上推銷24a開始上升的原點位置的距離,也是移動量。
上推基準位置設定部65還考慮檢測位置Lo與退避位置Le(實際接觸的位置)的差(誤差E),算出並設定上推基準高度位置B(步驟S207)。保持部211位於自作為電子零件2的高度的接觸基準高度位置Lr高出退避量d的退避位置Le。因此,步驟S204中的接觸高度位置成為被上推銷24a自接觸基準高度位置Lr上推的電子零件2與退避位置Le的保持部211接觸時的高度。即,退避位置Le成為實際接觸的高度位置。由於誤差E是由接觸檢測部230檢測出接觸時的上推銷24a的高度位置與由上推銷24a上推的電子零件2與保持部211接觸的高度位置的差分,因此成為檢測位置Lo與退避位置Le的差分。這等於圖6(A)~圖6(C)所示的Lo與Le之間的距離(Lo-Le)。即,誤差E=距離(Lo-Le)。
因此,自檢測位置Lo減去誤差E後的高度位置成為退避位置Le。自所述退避位置Le減去退避量d後的高度位置成為接觸基準高度位置Lr、即電子零件2的表面的高度位置。自所述接觸基準高度位置Lr減去電子零件2的厚度t1及片材11的厚度t2後的高度位置成為支承體24b的上表面的高度位置,且成為上推基準高度位置B。
換言之,自檢測位置Lo減去誤差E及退避量d後的高度是接觸基準高度位置Lr(電子零件2的表面高度)。自所述接觸基準高度位置Lr的高度再下降電子零件2的厚度 t1及片材11的厚度t2的量的高度位置成為上推基準高度位置B。即,上推基準高度位置B可利用下式求出。
上推基準高度位置B=Lo-E-d-t1-t2
此外,上推銷24a陷入片材11的量等也可包括在誤差E中。上推基準位置設定部65將這樣求出的上推基準高度位置B設定為自片材11拾取電子零件2時的上推銷24a的初始位置(待機位置)。
[電子零件的安裝動作]
其次,對在如所述那樣設定了接觸基準高度位置Lr及上推基準高度位置B的安裝裝置1中,將電子零件2安裝到基板M的順序進行說明。此處,對在面朝下狀態下將電子零件2安裝到基板M的順序進行說明。
首先,利用拾取裝置20使保持部211移動至上推銷24a所處的供給位置P1,使保持部211的前端與上推銷24a相向。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。然後,保持部211與驅動機構220的支架227一起下降,接近電子零件2。此時,上推銷24a從原點位置上升,在上推基準高度位置B待機。
保持部211下降至接觸基準高度位置Lr而停止。此時,保持部211與電子零件2接觸。在所述保持部211停止的狀態下,開始自抽吸孔211a的抽吸。藉由所述抽吸,電子零件2保持於保持部211。在所述狀態下,在上推銷24a上升的同時,保持部211與其同步地上升,當上升預先設定的規定量時停止。然後,被進一步上升的保持部211抽吸的電子零件2自片材11剝離而被拾取。
拾取裝置20藉由翻轉機構23使保持部211翻轉。拾取裝置20藉由移動機構22使拾取的電子零件2移動至交接位置P2。在交接位置P2,搭載裝置30的接合頭31待機,與經翻轉的保持部211保持的電子零件2相向。
使接合頭31朝向位於交接位置P2的保持部211下降,在由接合頭31保持電子零件2之後,保持部211解除負壓,由此將電子零件2交接給接合頭31。然後,接合頭31上升以遠離保持部211,並移動至安裝位置P3,,從而將電子零件2安裝到基板M。
[效果]
(1)本實施方式的接觸位置設定裝置S具有:保持部211,抽吸保持電子零件2;驅動機構220,使保持部211在與接觸對象接觸分離的方向上移動;接觸檢測部230,檢測被賦予了抽吸力的保持部211與接觸對象的接觸;壓力檢測部240,檢測保持部211的抽吸壓力;位置檢測部250,檢測保持部211的高度位置;停止控制部62,在使被賦予了抽吸力的保持部211向與接觸對象接觸的方向移動,並由接觸檢測部230檢測出接觸時,使保持部211的移動停止;脫離檢測部63,使檢測出接觸並由停止控制部62停止的保持部211向自接觸對象脫離的方向移動,基於此時的由壓力檢測部240檢測出的抽吸壓力的變化,檢測保持部211自接觸物件的脫離;以及基準位置設定部64,基於在由脫離檢測部63檢測出脫離時由位置檢測部250檢測出的保持部211的高度位置,設定保持部211相對於接觸對象的接觸基準高度位置。
另外,本實施方式的接觸位置設定方法中,驅動機構220使被賦予抽吸力的保持部211向與接觸對象接觸的方向移動,在接觸檢測部230檢測出保持部211與電子零件2的接觸時,驅動機構220使保持部211停止。驅動機構220使停止的保持部211向自接觸對象脫離的方向移動,壓力檢測部240基於保持部211的抽吸壓力的變化,檢測保持部211自接觸物件的脫離。位置檢測部250檢測由壓力檢測部240檢測出脫離時的保持部211的高度位置,基準位置設定部64基於由位置檢測部250檢測出的保持部211的高度位置,設定保持部211相對於接觸對象的接觸基準高度位置。
若用於使保持部211與電子零件2接觸的下降量(移動量)不足,則保持部211無法與電子零件2接觸,因此無法保持電子零件2,有時會出現拾取錯誤。另外,若下降量(移動量)過大,則保持部被過度地壓抵於電子零件2,有時會對電子零件2造成損傷,而產生裂紋或缺損。拾取錯誤中,除了包括無法保持電子零件2以外,還包括所保持的電子零件2的姿勢傾斜或自保持中心大幅偏移的情況。在數mm見方左右的小的電子零件2中,也容易發生這種保持下的姿勢不良。
下降量是保持部211自作為其下降基準的高度位置(原點高度位置)至與電子零件2接觸為止的移動量,所謂下降量不足是指,保持部211為了與電子零件2接觸並保持而下降時的高度位置高,成為不與電子零件2接觸的狀態。另外,下降量過大是指,保持部211為了與電子零件2接觸並保持而下降時的高度位置低,成為過度壓抵電子零件2的狀態。因此,若保持部211與電子零件2接觸的高度位置偏移,則會導致拾取錯誤或對電子零件2的損傷等。因此,決定保持部211的移動量的移動位置需要正確地設定為最佳值。
另外,作為決定保持部211的移動位置的基準的位置(高度位置)藉由感測器檢測實際的高度位置。所述檢測是藉由檢測值超過預定的規定閾值來進行。因此,根據檢測值超過閾值為止的期間的時間,實際的高度位置與檢測出的高度位置產生偏移。
根據本實施方式的接觸位置設定裝置S、接觸位置設定方法,可將保持部211的移動位置正確地設定為最佳值。即,藉由保持部211自接觸物件的“脫離”,可正確地識別基板M的表面的高度位置,因此可抑制與實際的接觸高度位置的偏移地設定用於保持部211與接觸對象接觸的接觸基準高度位置,從而可降低接觸物件的拾取錯誤、損傷或姿勢不良。
另外,在本實施方式中,保持部211被設置成能夠相對於驅動機構220相對移動。由此,保持部211可進行位移以吸收保持部211與接觸對象接觸時的衝擊。
接觸檢測部230基於能夠相對移動地設置的保持部211與驅動機構220的支架227的相對高度位置的位移量,檢測保持部211與接觸對象的接觸。具體而言,在保持部211與接觸對象實際接觸之後,當達到預定的相對高度位置的位移量(閾值)時,接觸檢測部230檢測出接觸。因此,產生所述位移量超過閾值為止的期間的時間。所述時間為自保持部211與接觸對象實際接觸起至接觸檢測部230檢測出接觸為止的延遲。由於所述延遲,實際的高度位置與檢測出的高度位置產生偏移(誤差)。
這樣,自保持部211與接觸對象實際接觸起至接觸檢測部230檢測出接觸為止存在延遲,其結果是,即使在實際接觸的高度位置與檢測出接觸的高度位置之間產生誤差的情況下,也可基於藉由保持部211自接觸物件脫離時的壓力變化而取得的高度位置,設定與實際接觸高度位置的誤差少的接觸基準高度位置。即,保持部211自接觸對象脫離時的高度位置與接觸檢測部230檢測出接觸時的高度位置的差分是誤差,可將所述誤差的高度量反映到必要的高度位置。由此,也可設定與實際的接觸高度位置的誤差小的接觸基準高度位置。此外,在至所述接觸檢測部230檢測出接觸為止的延遲中,若還包括起因於保持部211的彈性變形的延遲,則誤差進一步增大,但即使在這樣的情況下,本實施方式也可將接觸基準高度位置設定在正確的保持部211與接觸物件接觸的位置(高度位置)。
因此,可減小與實際的接觸高度位置的偏移地設定保持部211為了與接觸對象接觸而朝著其移動的基準位置(應到達的目的地位置,在所述情況下,是保持部211與接觸對象接觸的高度位置),從而可不對接觸對象造成損傷地使保持部211接觸。
但是,為了消除所述那樣的接觸檢測的延遲、特別是由於檢測相對位移而產生的延遲,使被賦予了抽吸的壓力(負壓)的保持部211與接觸對象接觸,不依賴於位移感測器等的位移的變化,保持部211與接觸物件接觸,從而抽吸孔211a被閉塞,由此抽吸的壓力發生變化。考慮藉由所述變化來檢測接觸。但是,即使在此種情況下,也需要時間來抽吸殘留於抽吸路徑中的氣體,並且由於抽吸壓力或流量的變化緩慢,因此難以捕捉變化,回應延遲變大。特別是,在保持部211與接觸物件的接觸部分存在抽吸的洩漏的情況下,更難以捕捉變化。即使在保持部211為橡膠的情況下,橡膠表面也存在凹凸,在接觸初期引起洩漏。發明人著眼於如下情況:在自接觸物件脫離時,抽吸壓力釋放,產生急劇的壓力變化、流量變化,而不是在與接觸對象接觸時檢測保持部211與接觸物件的接觸的通常的方法。即,由於所述變化顯著,因此容易檢測,另外,由於相對於閾值的變化時間短,因此檢測延遲也小。如此,本實施方式並非使用保持部211與接觸物件接觸時的抽吸壓力的變化,而是根據保持部211自接觸物件脫離時的抽吸壓力的變化(可為壓力上升,也可為抽吸流量的增大)來檢測接觸。即,藉由使用脫離時的壓力變化而不是保持部211與接觸物件接觸時的壓力變化,可降低檢測延遲。
(2)另外,本實施方式的接觸位置設定裝置S包括:上推機構24,使電子零件2朝向保持部211移動;上推位置檢測部260,檢測上推機構24上推電子零件2而使電子零件2移動到達的上推高度位置;以及上推基準位置設定部65,基於在接觸檢測部230檢測出利用上推機構24進行移動的電子零件2與保持部211接觸時,由上推位置檢測部260檢測出的上推高度位置,設定上推機構24要進行上推的上推基準高度位置。
而且,上推基準位置設定部65基於上推位置檢測部260檢測出的上推高度位置、接觸檢測部230檢測出的保持部211與電子零件2接觸的高度位置、與脫離檢測部63檢測出保持部211自接觸對象脫離時的保持部211的高度位置的差分,設定上推機構24要進行上推的上推基準高度位置。
因此,能夠不造成損傷地拾取由上推機構24上推的電子零件2。另外,可抑制電子零件2的保持錯誤或落下、安裝位置不良等的發生。在保持部211拾取電子零件2的高度位置與上推基準高度位置不正確的情況下,保持部211的停止位置與相對於電子零件2的接觸高度位置的偏移變大,有可能對電子零件2造成損傷。例如,在上推銷24a的上推高度過大的情況下,由於電子零件2的姿勢變化引起的裂紋或片材11的形狀變化,周圍的電子零件2彼此干涉而產生碎屑。另外,導致拾取時的電子零件2的姿勢不良引起的保持錯誤、落下、安裝時的位置偏移。
藉由本實施方式的接觸位置設定裝置S、接觸位置設定方法,可將保持部211的移動位置正確地設定為最佳值。可抑制與實際的接觸高度位置的偏移地設定用於保持部211與接觸對象接觸的接觸基準高度位置。因此,上推基準高度位置也可為抑制了誤差的設定。
此處,說明現有的成為上推基準高度位置的高度的設定順序。
[1]將拾取夾具(保持部)定位於電子零件的上方高出規定的退避量的位置。
[2]使上推銷自比支承體的上表面(晶片片材的下表面)更靠下的上推銷的原點位置上升。
[3]上推銷經由晶片片材使電子零件上升。
[4]電子零件與位於電子零件上方的拾取夾具接觸。
[5]進而,藉由上頂電子零件,在位移感測器變成ON時(檢測出接觸時),使上推銷的上升停止,測定此時的上推銷距離原點的高度位置(移動量)。
[6]將自[5]中測定的高度位置減去退避量後的位置作為支承體的上表面,並設定為上推基準高度位置。
如此,以往也是利用基於位移感測器的拾取夾具的接觸檢測來設定上推基準高度位置。但是,在所述檢測值中,包含自拾取夾具與電子零件接觸起至位移感測器變成ON為止的期間的上推銷的移動量作為誤差。在拾取夾具為橡膠的情況下,由於也包括夾具的壓扁量,因此成為更大的誤差。
所述狀態下,識別為由上推銷上推的電子零件與拾取夾具接觸的高度位置比實際更靠上。因此,在拾取時,使上推銷以其前端位於支承體的上表面的方式待機的高度位置實際上成為上推銷自支承體的上表面突出的狀態。這樣,晶片片材卡掛在上推銷上,電子零件無法向拾取位置移動。另外,也有上推銷破損的情況。進而,也會產生晶片片材起皺或被撕開而無法拾取的情況。
另外,在拾取時,上推銷一邊與拾取夾具夾持電子零件,一邊使其上升直至電子零件自晶片片材充分剝離為止。此時,上推銷與拾取夾具同步上升,同步偏移由彈簧的位移吸收。上推銷自待機位置的上升量、即,上推高度量導致上推銷比支承體的上表面高的抬底狀態。另一方面,在拾取側,實際的拾取夾具的前端由於位移感測器的響應誤差而位於下方。因此,夾持電子零件的間隔比設想的窄,過剩的力施加於電子零件,造成損傷的可能性大。此外,若不設置待機位置,則上推移動時間變長,拾取動作花費時間,因此生產性降低。
在本實施方式中,事先掌握相當於接觸檢測部230中的接觸檢測的延遲的高度位置(誤差量),在所述[6]中的上推基準高度位置的算出中,也減去所述誤差量來設定上推基準高度位置,因此避免了所述那樣的問題。
(3)所述保持部211由能夠彈性變形的材質形成。因此,產生由保持部211的彈性變形引起的接觸檢測部230的檢測延遲。但是,即使存在這樣的彈性變形,也可正確地設定接觸基準高度位置。
[變形例]
本發明並不限定於所述實施方式。基本結構與所述實施方式相同,也能夠應用以下的變形例。
(1)在所述方式中,接觸位置設定裝置S構成為拾取裝置20,接觸基準高度位置是被片材11支撐且定位於供給位置P1的電子零件2的表面的高度位置。但是,如以下說明的方式那樣,接觸位置設定裝置S可在拾取裝置20、搭載裝置30及轉送裝置40的任一個或全部中設定接觸高度位置。在這些情況下,接觸基準高度位置成為被基板載台50支撐且定位於安裝位置P3的基板M的表面的高度位置、交接位置P2的轉送台41的表面的高度位置、被轉送台41支撐的電子零件2的表面的高度位置。在這樣的方式中,記憶部66存儲各個接觸基準高度位置,根據保持部的接觸物件,可切換應用將哪個作為接觸基準高度位置。
例如,藉由使搭載裝置30具有與拾取單元200相同的結構,也可構成將接合頭31的噴嘴31a作為保持部的接觸位置設定裝置S。在所述情況下,接觸物件為基板M,作為保持部的噴嘴31a所保持的電子零件2的下表面(保持面的相反面)與基板M的表面接觸。因而,噴嘴31a所保持的電子零件2所接觸的高度位置成為基板M的表面的高度位置。接觸位置設定裝置S中的接觸基準高度位置基於在由脫離檢測部63檢測出噴嘴31a自基板M的表面脫離時由位置檢測部250檢測出的噴嘴31a的高度位置。因此,接觸位置設定裝置S將識別出的基板M的表面的高度位置設定為接觸基準高度位置。即,將所述接觸基準高度位置設定為將接合頭31所保持的電子零件2搭載到基板M時的高度位置(安裝高度位置)。
然而,實際上與基板M接觸的是電子零件2。因而,噴嘴31a將所保持的電子零件2搭載到基板M時停止的高度位置成為在接觸位置設定裝置S設定的接觸基準高度位置上加上電子零件2的厚度量的高度而變高的高度位置。因此,搭載裝置30在將電子零件2搭載到基板M時的接合頭31的噴嘴31a朝著其移動的移動目的地是在接觸位置設定裝置S設定的接觸基準高度位置上加上電子零件2的厚度量的位置。因此,也可將接觸位置設定裝置S設定的接觸基準高度位置加上電子零件2的厚度量的高度位置作為安裝高度位置。
如此,可正確地決定安裝高度位置,因此降低向基板M的表面安裝電子零件2時對電子零件2的損傷或位置偏移。
在將電子零件2安裝到基板M時,若用於使噴嘴31a所保持的電子零件2與基板M接觸的下降量(移動量)不足,則會導致安裝不良,若下降量(移動量)過大,則會對電子零件2造成損傷,有時產生裂紋或缺損。安裝不良包括安裝的位置偏移、水平面內的傾斜、垂直面內的傾斜等姿勢不良。
下降量是噴嘴31a自其下降的基準高度位置(原點高度位置)到所保持的電子零件2與基板M接觸為止的移動量,下降量不足是指,為了電子零件2與基板M接觸而下降時的高度位置高,成為電子零件2不與基板M接觸的狀態。在所述情況下,由於在電子零件2懸空的狀態下解除對電子零件2的吸附保持,因此姿勢發生變化,安裝位置的精度惡化。另外,無法賦予充分的加壓力從而不能進行接合(接合不良)。另一方面,下降量過大是指噴嘴31a下降時的高度位置低,成為將電子零件2過度地壓抵在基板M上的狀態。在所述情況下,由於過度的按壓,會對電子零件2帶來裂紋或缺損等損傷,另外,電子零件2的姿勢也會偏移。這樣,若噴嘴31a所保持的電子零件2與基板M接觸的高度位置偏移,則會導致安裝不良或對電子零件2的損傷等。因此,決定噴嘴31a的移動量的移動位置需要正確地設定為最佳值。
在本方式中,可將噴嘴31a的移動位置正確地設定為最佳值。可抑制與實際的接觸位置的偏移地設定用於使噴嘴31a與接觸對象接觸的接觸基準高度位置。即,藉由噴嘴31a自接觸物件的“脫離”,可正確地識別基板M的表面的高度位置,因此,可抑制與實際的接觸高度位置的偏移地設定用於噴嘴31a與接觸對象接觸的接觸基準高度位置,從而可降低接觸對象的安裝不良、損傷或姿勢不良。
(2)構成為供給裝置10及搭載裝置30的接觸位置設定裝置S也可作為分別設定拾取工具210將電子零件2載置於轉送台41時的接觸基準高度位置、及接合頭31自轉送台41拾取電子零件2時的接觸基準高度位置的接觸位置設定裝置S發揮功能。即,接觸位置設定裝置S可將轉送台41的表面的高度位置或載置於轉送台41的電子零件2的表面的高度位置設定為接觸基準高度位置。因此,轉送台41或載置於轉送台41的電子零件2對於接觸位置設定裝置S而言成為接觸物件。在轉送台41設置有用於保持載置於轉送台41上的電子零件2的抽吸孔。在設定接觸基準高度位置時,可在避開所述抽吸孔的轉送台41上的高度位置設定接觸基準高度位置,以便能夠可靠地檢測出脫離。另外,在將載置於轉送台41的電子零件2的上表面的高度位置設定為接觸基準高度位置的情況下,吸附保持於轉送台41的電子零件2必須吸附保持於轉送台41,以便能夠可靠地檢測保持部211的脫離。因此,轉送台41可以大於保持部211的抽吸力的抽吸力吸附保持電子零件2。此外,搭載裝置30的接觸位置設定裝置S既可如所述那樣將載置於轉送台41的電子零件2的表面的高度位置設定為接觸基準高度位置,也可將轉送台41的表面的高度位置設定為接觸基準高度位置,在自轉送台41接收電子零件2時,在所設定的接觸基準高度位置加上電子零件2的厚度量的高度位置進行接收。
(3)用於接觸檢測部230的感測器只要是可識別能夠相對移動的部件彼此的規定的相對位移的感測器,則可為任意的感測器。其中,考慮到感測器的壽命或因接觸而產生的顆粒,優選為能夠以非接觸方式識別位移的感測器。在本實施方式中,使用了渦電流式的位移感測器(例如凸輪軸轉角感測器(注冊商標)),但作為位移感測器,例如不僅是渦電流式(高頻振盪式),也可以是磁式、靜電電容式、超聲波式、鐳射式等的位移感測器。任何一個感測器都可藉由檢測值與規定的閾值的比較來識別保持部211的接觸。
(4)另外,用於接觸檢測部230的感測器當然並不限定於所述那樣的非接觸的感測器,也可為可識別保持部211在進行了接觸時產生的應力的感測器。例如,即使是可檢測應力的壓電元件或應變儀(測力感測器),藉由將檢測出的應力值與規定的閾值進行比較,也可識別保持部211的接觸。在所述情況下,在裝設構件211b設置應變儀,測量由於保持部211與接觸物件接觸而在裝設構件211b產生的應變。或者,以接近探測體214的方式設置測力感測器,在保持部211與接觸對象接觸後,測量探測體214與測力感測器接觸而產生的加壓力。可設為各種結構。另外,也可不使保持部211與支架227相對移動,而利用測力感測器測量施加於保持部211的力。同樣地,也可不使保持部211與支架227相對移動,而利用應變儀測量保持部211的變形。
即使是這些感測器,檢測值達到閾值為止的時間的延遲也成為誤差。特別是,由於存在感測器的信號的晃動或雜訊,因此若嚴格地設定閾值,則有可能誤檢測,從而在設定為具有某種程度的餘量的情況下,成為誤差的延遲增大。另外,還產生由保持部211的變形引起的延遲。在本發明中,如上所述,由於檢測保持部211自接觸物件的脫離,因此感測器的信號急劇地大幅變化,即使閾值具有餘量,也可縮短成為誤差的延遲。另外,還可消除由保持部的變形引起的延遲。因此,可正確地設定保持部211的接觸基準高度位置。當然,即使適用於接合頭31的噴嘴31a也同樣。
(5)另外,用於接觸檢測部230的感測器也可檢測保持部211的抽吸壓力。在所述方式中,對保持部211脫離時刻的高度位置進行檢測。由此,由接觸檢測部230的檢測延遲引起的誤差被消除。在感測器檢測保持部211的抽吸壓力的情況下,在保持部211與接觸對象接觸之後,保持部211移動,直到由壓力檢測部240檢測出的壓力超過閾值為止。此時產生的壓力檢測部240的接觸識別的誤差如上所述被消除,因此不會成為問題。即,可將壓力檢測部240用作接觸檢測部230,可簡化結構。
(6)如上所述,在具有彈性的保持部211的情況下,由其彈性力、壓扁引起的誤差在任一個感測器中都會同樣包含。即使在此種情況下,也利用保持部211自接觸物件脫離時取得的高度位置進行修正。另外,並不限於此,即使是金屬那樣的幾乎不伴隨彈性變形的硬質材質,也可構成相同的接觸位置設定裝置S。在所述情況下,不會產生由具有彈性的保持部211的變形引起的誤差,但如上所述,產生由接觸檢測部230的測定值超過閾值而檢測出接觸為止的時間引起的誤差。即使存在所述誤差,也可利用保持部211自接觸物件脫離時取得的高度位置進行修正,因此可正確地設定接觸基準高度位置。此外,在硬質的保持部211的情況下,為了防止對電子零件2的損傷,需要適當地設定接觸時的壓力。在保持部211可相對於支架227相對移動的情況下,可減小保持部211與電子零件2接觸時的衝擊力。這在接合頭31的噴嘴31a將電子零件2壓抵於基板M時也相同。另外,也可容易地避免因相對移動而產生過剩的接觸壓力。進而,可容易地設定保持部211或噴嘴31a與接觸對象接觸時的壓力。在本實施方式的拾取單元200中,藉由施力構件228對保持部施力。因此,藉由保持部211與支架227的相對位移,對保持部211施加由施力構件228的位移產生的作用力。所述作用力施加於電子零件2。在本實施方式中,可正確地掌握保持部211與電子零件2接觸的高度位置。而且,可容易地控制保持部211與電子零件2接觸後的位移量。由此,可正確地控制施力構件的壓縮量,可使施加於電子零件2的壓力正確地成為所希望的壓力。這在由接合頭31的噴嘴31a壓抵電子零件2時也相同。此外,若利用例如音圈馬達等,則可與位移量無關地容易地控制這樣的壓力,但即使利用廉價、簡單且輕量的施力構件也可進行正確的壓力控制。
(7)在所述實施方式中,在供給裝置10中,電子零件2以功能面向上方露出的面朝上狀態配置,但也能夠以功能面成為下方的片材11側的面朝下狀態配置。另外,如上所述,電子零件2包括相對於基板M面朝下安裝的情況,也包括面朝上安裝的情況。即,面朝上配置的電子零件2藉由翻轉可進行面朝下接合,經由轉送裝置40可進行面朝上接合。另外,以面朝下的方式配置的電子零件2藉由翻轉可進行面朝上接合,經由轉送裝置40可進行面朝下接合。
作為一例,描述將以面朝上狀態配置於片材11的電子零件2以面朝上狀態安裝於基板M的情況。即,如上所述,在利用保持部211拾取電子零件2之後,不利用翻轉機構23進行保持部211的翻轉,而利用移動機構22使拾取的電子零件2移動至交接位置P2。由保持部211保持的電子零件2與轉送裝置40的轉送台41相向。在使保持部211下降,轉送台41吸附保持電子零件2之後,保持部211解除負壓,由此將電子零件2交接至轉送台41。
然後,拾取單元200自交接位置P2退避後,搭載裝置30的接合頭31的噴嘴31a移動至交接位置P2,與保持於轉送台41的電子零件2相向。使接合頭31朝向轉送台41下降,由噴嘴31a保持電子零件2後,轉送台41解除負壓,從而將電子零件2交接至接合頭31的噴嘴31a。然後,與所述同樣,將電子零件2安裝到基板M。
這樣,在保持部211將電子零件2載置於轉送台41時,在接合頭31的噴嘴31a自轉送台41拾取電子零件2時,也與所述同樣,可正確地設定用於與接觸物件接觸的接觸基準高度位置。因此,在電子零件2自片材11的拾取、向轉送台41的載置、自轉送台41的拾取、向基板M的搭載的各情況下,可抑制與實際接觸高度位置的偏移地將用於與接觸對象接觸的接觸基準高度位置正確地設定為適當的高度位置,因此可沒有損傷或偏移地可靠地進行保持。由此,即使在經由轉送台41的接合中,也不會損傷,而可以正確的姿勢有效地安裝到正確的高度位置。此外,即使不是以面朝上狀態安裝的情況,有時也使用轉送台41。
安裝裝置1的形態只要可藉由脫離狀態的檢測來取得相對於接觸物件的接觸高度位置即可。因此,也可為拾取並安裝電子零件2的頭為一個(一個頭)的裝置。即,也可為拾取裝置20與搭載裝置30兼用的安裝裝置1。在此種情況下,兼用保持部211及接合頭31的頭拾取電子零件2,將電子零件2傳送至基板M,並將其安裝到基板M。接觸基準高度位置為片材11上的電子零件2的高度、基板M的表面高度。由此,可獲得與所述實施方式相同的效果。在所述情況下,以面朝上狀態配置的電子零件2以面朝上的方式安裝,因此不需要翻轉機構。但是,優選為具有用於θ修正的水平轉動機構。
(8)在所述實施方式中,在步驟S103、步驟S104中,壓力檢測部240成為ON與動作無關。但是,也能夠為以下的方式。在保持部211最初與接觸對象接觸而壓力檢測部240變成ON時、或者在壓力檢測部240變成ON之後Z軸方向的動作停止時,停止保持部211的抽吸。取得Z軸方向的動作停止時的壓力檢測部240中的壓力。然後,將相對於取得的壓力的變化量設定為規定的閾值。
當這樣停止抽吸時,由於洩漏,路徑內的壓力逐漸上升。而且,與保持部211持續抽吸時相比,對接觸對象的抽吸力降低。因此,保持部211脫離時所需的力降低,因此脫離變得容易。即使在此種情況下,由於抽吸孔211a一下被釋放,在保持部211脫離時引起急劇的壓力變化的情況沒有改變,因此可根據閾值正確地檢測脫離。此外,也可不藉由自然的洩漏,而是向配管211c內供氣而使壓力稍微上升。配管211c內的壓力只要設定為在保持部211脫離時,在可容許的檢測誤差內產生可檢測脫離的變化即可。
此處,若為抽吸力強烈地作用於保持部211的狀態,則脫離時不易脫離。特別是在橡膠制的保持部211的情況下,有可能在即將脫離之前產生伸長。在保持部211產生伸長的情況下,保持部211相應地上升,因此接觸時的高度位置和脫離時的高度位置產生偏移,從而成為誤差。在本方式中,由於保持部211可容易地自接觸物件脫離,因此可將脫離時產生的誤差抑制為最小。
此外,即使在這樣識別出接觸後不變更壓力,也可自開始就將接觸時的抽吸力減小(低負壓)。即,若可進行脫離時的檢測,且設為橡膠制等的保持部211難以產生伸長的壓力,則與在識別出接觸後改變壓力相同,可起到與所述相同的作用效果。
(9)供給載台12也可為代替片材11而支撐載置有多個電子零件2的托盤的結構。此種載置於托盤的電子零件2也成為拾取物件。托盤可直接支撐於供給載台12上,也可經由支撐板等構件間接支撐。供給載台12可將載置於托盤的電子零件2定位於供給位置P1。托盤或支撐托盤的構件成為保持部211的接觸對象。這與所述方式中的基板M相同。
例如,說明供給載台12經由代替片材11的支撐板支撐載置多個電子零件2的托盤的方式。在使保持部211與所述代替片材11的支撐板接觸後,在由脫離檢測部63檢測出保持部211脫離時,位置檢測部250檢測支撐板的上表面的高度位置。然後,基準位置設定部64將所述檢測出的高度位置設定為接觸基準高度位置。作為拾取電子零件2的高度位置,可設為在設定的接觸基準位置上加上到托盤的載置電子零件2的面的高度及電子零件2的厚度量的高度位置。
另外,在托盤藉由黏接或由板簧夾持等而保持於支撐板的情況下,也可藉由保持部211的脫離來檢測托盤的載置電子零件2的面的高度位置,並設定為接觸基準高度位置。在所述情況下,能夠將在所設定的接觸基準高度位置上加上電子零件2的厚度量後的高度位置作為拾取電子零件2的高度位置。
[其他實施方式]
本發明並不限定於所述實施方式,也包含將所述實施方式的全部或任意一個組合的方式。進而,在不脫離發明的範圍的範圍內,可對這些實施方式進行各種省略、置換、變更,其變形也包括在本發明中。
1:安裝裝置
2:電子零件
M:基板
10:供給裝置
11:片材(sheet)
12:供給載台
13:載台移動機構
20:拾取(pick up)裝置
22:移動機構
22a:滑動機構
22b:支撐框架
22c:軌道
22d:滑件(slider)
23:翻轉機構
24:上推機構
24a:上推銷
24b:支承體
30:搭載裝置
31:接合頭
31a:噴嘴
32:頭部移動機構
40:轉送裝置
41:轉送台
50:基板載台
51:載台移動機構
60:控制裝置
61:機構控制部
62:停止控制部
63:脫離檢測部
64:基準位置設定部
65:上推基準位置設定部
66:記憶部
70:輸入裝置
80:顯示裝置
200:拾取單元
210:拾取工具
211:保持部
211a:抽吸孔
211b:裝設構件
211c:配管
212:升降桿
213:卡止體
214:探測體
214a:支撐件
220:驅動機構
221:架台
221a:垂直面
222:線性導軌
223:驅動體
223a:支承部
224:螺桿軸
225:驅動源
226:托架
226a:移動區塊
226b:臂部
227:支架
228:施力構件
230:接觸檢測部
240:壓力檢測部
250:位置檢測部
260:上推位置檢測部
321:滑動機構
321a:支撐框架
321b:軌道
321c:滑件
322:升降機構
B:上推基準高度位置
d:退避量
E:誤差
g:間隙
Lo:檢測位置
Le:退避位置
Lr:接觸基準高度位置
S:接觸位置設定裝置
S101~S109、S201~S207:步驟
t1、t2:厚度
P1:供給位置
P2:交接位置
P3:安裝位置
X、Y、Z:軸方向
圖1是表示實施方式的安裝裝置的正面圖及表示接觸位置設定裝置的框圖。
圖2是表示實施方式的安裝裝置的平面圖。
圖3(A)及圖3(B)是表示構成實施方式的接觸位置設定裝置的拾取單元的側面圖。
圖4(A)~圖4(G)是表示接觸基準高度位置的設定中的拾取單元的動作的說明圖。
圖5是表示接觸基準高度位置的設定順序的流程圖。
圖6(A)~圖6(C)是表示上推基準高度位置的設定中的保持部的動作的說明圖。
圖7是表示上推基準高度位置的設定順序的流程圖。
1:安裝裝置
2:電子零件
M:基板
10:供給裝置
11:片材(sheet)
12:供給載台
13:載台移動機構
20:拾取(pick up)裝置
22:移動機構
22a:滑動機構
22b:支撐框架
22c:軌道
22d:滑件(slider)
23:翻轉機構
24:上推機構
24a:上推銷
24b:支承體
30:搭載裝置
31:接合頭
31a:噴嘴
32:頭部移動機構
40:轉送裝置
41:轉送台
50:基板載台
51:載台移動機構
60:控制裝置
61:機構控制部
62:停止控制部
63:脫離檢測部
64:基準位置設定部
65:上推基準位置設定部
66:記憶部
70:輸入裝置
80:顯示裝置
200:拾取單元
210:拾取工具
211:保持部
220:驅動機構
223:驅動體
226:托架
226a:移動區塊
226b:臂部
230:接觸檢測部
240:壓力檢測部
250:位置檢測部
260:上推位置檢測部
321a:支撐框架
321b:軌道
321c:滑件
322:升降機構
S:接觸位置設定裝置
P1:供給位置
P2:交接位置
P3:安裝位置
X、Y、Z:軸方向
Claims (16)
- 一種接觸位置設定裝置,其特徵在於包括: 保持部,抽吸保持電子零件; 驅動機構,使所述保持部在與接觸對象接觸分離的方向上移動; 接觸檢測部,檢測所述保持部與所述接觸對象的接觸; 壓力檢測部,檢測所述保持部的抽吸壓力; 位置檢測部,檢測所述保持部的高度位置; 停止控制部,在使被賦予了抽吸力的所述保持部向與所述接觸對象接觸的方向移動,並由所述接觸檢測部檢測出接觸時,使所述保持部的移動停止; 脫離檢測部,使檢測出接觸並由所述停止控制部停止的所述保持部向自所述接觸對象脫離的方向移動,基於此時的由所述壓力檢測部檢測出的抽吸壓力的變化,檢測所述保持部自所述接觸對象的脫離;以及 基準位置設定部,基於在由所述脫離檢測部檢測出脫離時由所述位置檢測部檢測出的所述保持部的高度位置,設定所述保持部相對於所述接觸對象的接觸基準高度位置。
- 如請求項1所述的接觸位置設定裝置,其中所述接觸檢測部基於所述保持部與所述驅動機構的相對高度位置的位移量,檢測所述保持部與所述接觸對象的接觸。
- 如請求項1所述的接觸位置設定裝置,其中還包括: 上推機構,使所述接觸對象朝向所述保持部移動; 上推位置檢測部,檢測藉由所述上推機構上推所述接觸對象而使所述接觸對象移動到達的上推高度位置;以及 上推基準位置設定部,基於在所述接觸檢測部檢測出利用所述上推機構進行移動的所述接觸對象與所述保持部接觸時,由所述上推位置檢測部檢測出的所述上推高度位置,設定由所述上推機構實現的上推基準高度位置。
- 如請求項3所述的接觸位置設定裝置,其中, 所述上推基準位置設定部基於: 所述上推位置檢測部檢測出的所述上推高度位置、以及 所述接觸檢測部檢測出的所述保持部與所述接觸對象接觸的高度位置、與所述脫離檢測部檢測出所述保持部自所述接觸對象脫離時的所述保持部的高度位置的差分, 來設定由所述上推機構實現的上推基準高度位置。
- 如請求項2所述的接觸位置設定裝置,其中還包括: 上推機構,使所述接觸對象朝向所述保持部移動; 上推位置檢測部,檢測藉由所述上推機構上推所述接觸對象而使所述接觸對象移動到達的上推高度位置;以及 上推基準位置設定部,基於在所述接觸檢測部檢測出利用所述上推機構進行移動的所述接觸對象與所述保持部接觸時,由所述上推位置檢測部檢測出的所述上推高度位置,設定由所述上推機構實現的上推基準高度位置。
- 如請求項5所述的接觸位置設定裝置,其中, 所述上推基準位置設定部基於: 所述上推位置檢測部檢測出的所述上推高度位置、以及 所述接觸檢測部檢測出的所述保持部與所述接觸對象接觸的高度位置、與所述脫離檢測部檢測出所述保持部自所述接觸對象脫離時的所述保持部的高度位置的差分, 來設定由所述上推機構實現的上推基準高度位置。
- 如請求項1所述的接觸位置設定裝置,其中所述保持部由能夠彈性變形的材質形成。
- 一種安裝裝置,其特徵在於,包括: 如請求項1至請求項7中任一項所述的接觸位置設定裝置; 供給裝置,供給電子零件; 拾取裝置,自所述供給裝置拾取所述電子零件; 基板載台,對基板進行支撐;以及 搭載裝置,將拾取的所述電子零件搭載到所述基板, 所述接觸位置設定裝置的所述保持部及所述驅動機構分別作為所述拾取裝置及所述搭載裝置的一部分而設置, 所述基準位置設定部設定所述拾取裝置中的所述保持部相對於所述接觸對象的接觸基準高度位置,並設定所述搭載裝置中的所述保持部相對於所述接觸對象的接觸基準高度位置。
- 如請求項8所述的安裝裝置,其中, 所述拾取裝置具有使拾取的所述電子零件翻轉的翻轉機構, 所述搭載裝置接收由所述翻轉機構翻轉的所述電子零件,並將其搭載到所述基板。
- 如請求項8所述的安裝裝置,其中還包括轉送台,所述轉送台載置所述拾取裝置所拾取的所述電子零件, 所述搭載裝置接收由所述拾取裝置載置於所述轉送台的所述電子零件,並將其搭載到所述基板。
- 如請求項8所述的安裝裝置,其中所述接觸基準高度位置是被片材支撐且被定位於所述拾取裝置進行拾取的供給位置的所述電子零件的表面的高度位置。
- 如請求項8所述的安裝裝置,其中所述接觸基準高度位置是所述基板的表面的高度位置,所述基板支撐於所述基板載台,且被定位於將所述電子零件安裝於所述基板的安裝位置。
- 如請求項10所述的安裝裝置,其中所述接觸基準高度位置是所述轉送台的表面的高度位置。
- 如請求項10所述的安裝裝置,其中所述接觸基準高度位置是支撐於所述轉送台的所述電子零件的表面的高度位置。
- 如請求項10所述的安裝裝置,其中還具有記憶部,所述記憶部儲存所述接觸基準高度位置, 根據所述保持部的所述接觸物件,切換應用所述接觸基準高度位置。
- 一種接觸位置設定方法,其特徵在於, 驅動機構使被賦予了抽吸力的保持部向與接觸對象接觸的方向移動; 在接觸檢測部檢測出所述保持部對所述接觸對象的接觸時,所述驅動機構使所述保持部停止; 所述驅動機構使停止的所述保持部向自所述接觸對象脫離的方向移動; 壓力檢測部基於所述保持部的抽吸壓力的變化,檢測所述保持部自所述接觸對象的脫離; 位置檢測部檢測由所述壓力檢測部檢測出脫離時的所述保持部的高度位置; 基準位置設定部基於由所述位置檢測部檢測出的所述保持部的高度位置,設定所述保持部相對於所述接觸對象的接觸基準高度位置。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022-056425 | 2022-03-30 | ||
JP2022056425 | 2022-03-30 | ||
JP2023-027398 | 2023-02-24 | ||
JP2023027398A JP2023152743A (ja) | 2022-03-30 | 2023-02-24 | 接触位置設定装置、実装装置及び接触位置設定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202339020A true TW202339020A (zh) | 2023-10-01 |
Family
ID=88292636
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW112111855A TW202339020A (zh) | 2022-03-30 | 2023-03-29 | 接觸位置設定裝置、安裝裝置及接觸位置設定方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20230141494A (zh) |
TW (1) | TW202339020A (zh) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5491748B2 (ja) | 2009-03-05 | 2014-05-14 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法 |
-
2023
- 2023-03-16 KR KR1020230034430A patent/KR20230141494A/ko not_active Application Discontinuation
- 2023-03-29 TW TW112111855A patent/TW202339020A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20230141494A (ko) | 2023-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5491748B2 (ja) | 半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法 | |
KR101666276B1 (ko) | 콜릿 및 다이 본더 | |
TWI714217B (zh) | 晶粒接合裝置及半導體裝置之製造方法 | |
JP2001196442A (ja) | ピックアップ装置及びワークのピックアップ方法並びにそのプログラムを格納した記憶媒体 | |
TWI754482B (zh) | 元件安裝裝置 | |
KR102635493B1 (ko) | 본딩 설비에서 다이를 이송하기 위한 장치 및 방법 | |
TW202339020A (zh) | 接觸位置設定裝置、安裝裝置及接觸位置設定方法 | |
JP4136692B2 (ja) | ペレット搬送装置、ペレットボンディング方法およびペレットボンディング装置 | |
JP2007090469A (ja) | 部品搬送装置および部品搬送方法 | |
JP3859481B2 (ja) | 可撓性板状体の取出装置および取出方法 | |
JP2002261492A (ja) | Ic部品実装方法及び装置 | |
CN116895559A (zh) | 接触位置设定装置、安装装置及接触位置设定方法 | |
JP2023152743A (ja) | 接触位置設定装置、実装装置及び接触位置設定方法 | |
JP5995047B2 (ja) | 実装装置 | |
CN112218517B (zh) | 安装装置 | |
JP2011014583A (ja) | 電子部品用搬送装置 | |
JP6891281B2 (ja) | 部品実装装置 | |
JP2016048797A (ja) | 実装装置 | |
JP2001127421A (ja) | ボール搭載装置およびボール搭載方法 | |
TWI674411B (zh) | 具定位功能之電子元件移載裝置、具備該裝置之檢測設備及其移載方法 | |
JP2002141395A (ja) | 基板保持における基板有無確認方法及び装置 | |
JP4326872B2 (ja) | ローダおよびダイボンダ | |
JP2022152578A (ja) | 実装ツール及び実装装置 | |
JP2023084390A (ja) | コレット傾き検知構造、コレット傾き修正構造、コレット傾き検知方法、コレット傾き修正方法、ボンディング装置、およびボンディング方法 | |
JP2023177254A (ja) | ピックアップコレット、ピックアップ装置及び実装装置 |