TW202341323A - 安裝裝置及安裝方法 - Google Patents

安裝裝置及安裝方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202341323A
TW202341323A TW112111718A TW112111718A TW202341323A TW 202341323 A TW202341323 A TW 202341323A TW 112111718 A TW112111718 A TW 112111718A TW 112111718 A TW112111718 A TW 112111718A TW 202341323 A TW202341323 A TW 202341323A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
image
head
electronic component
mark
positional relationship
Prior art date
Application number
TW112111718A
Other languages
English (en)
Inventor
橋本正規
Original Assignee
日商芝浦機械電子裝置股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商芝浦機械電子裝置股份有限公司 filed Critical 日商芝浦機械電子裝置股份有限公司
Publication of TW202341323A publication Critical patent/TW202341323A/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0813Controlling of single components prior to mounting, e.g. orientation, component geometry
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the groups H01L21/18 - H01L21/326 or H10D48/04 - H10D48/07 e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/52Mounting semiconductor bodies in containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67294Apparatus for monitoring, sorting or marking using identification means, e.g. labels on substrates or labels on containers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0406Drive mechanisms for pick-and-place heads, e.g. details relating to power transmission, motors or vibration damping
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0408Incorporating a pick-up tool
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0812Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines the monitoring devices being integrated in the mounting machine, e.g. for monitoring components, leads, component placement
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0815Controlling of component placement on the substrate during or after manufacturing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Abstract

本發明提供一種安裝裝置及安裝方法,可降低因接合頭及拍攝部的移動而產生的誤差。實施方式的安裝裝置(1)具有:第一位置關係算出部(73),基於對保持於接合頭(310)的電子零件(2)以及頭部標記(313)進行拍攝而得的第一圖像(α),算出頭部標記(313)與電子零件(2)的第一位置關係;第二位置關係算出部(74),基於在安裝位置(P3)對基板標記(3b)進行拍攝而得的第二圖像(β)、以及在接合頭(310)所保持的電子零件(2)與安裝區域(3a)相向的狀態下對頭部標記(313)進行拍攝而得的第三圖像(γ)來算出頭部標記(313)與基板標記(3b)的第二位置關係;第三位置關係算出部(75),基於第一位置關係及第二位置關係而算出電子零件(2)與基板標記(3b)的第三位置關係;以及定位機構,基於第三位置關係來定位電子零件(2)與基板標記(3b)。

Description

安裝裝置及安裝方法
本發明是有關於一種安裝裝置及安裝方法。
將半導體晶片(semiconductor chip)等電子零件從晶圓(wafer)或托盤(tray)拾取,搬送至基板上,並壓抵於基板而進行安裝。在此種電子零件的安裝中,也有在一個基板上安裝多個電子零件的情況。例如,在微型LED顯示器的製造步驟中,利用被稱為質量轉移(mass transfer)的裝置,將多個作為電子零件的微型發光二極體(light emitting diode,LED)一併安裝到基板。在此種多個電子零件的安裝中,有時會產生未搭載部或電子零件的不良部。未搭載部是未搭載電子零件的部分。另外,電子零件的不良部是通過檢查判定為不良的電子零件的部分。在所述的微型LED中,可列舉未點亮部。未點亮部是所搭載的微型LED中通過檢查而明確不點亮的部分。
對於此種未搭載部或電子零件的不良部,需要實施修復步驟。修復步驟是在未搭載部搭載電子零件、或除去不良部的電子零件而再次搭載電子零件的步驟。在修復步驟中,需要利用接合頭一個一個地搭載電子零件。在此種情況下,必須對基板上的一個一個的安裝區域精密地定位電子零件。例如,在尺寸為20 μm見方的微型LED的情況下,需要1 μm左右的精度。
為了對基板與電子零件進行定位,進行以下的方法。首先,使在下端面吸附保持有電子零件的接合頭在基板的安裝區域的上方待機,使可同時拍攝上下兩方向的拍攝部進入接合頭與基板之間而對吸附保持於接合頭的電子零件與基板的安裝區域進行拍攝,使其退避。然後,基於拍攝部進行拍攝而得的圖像,識別基板與電子零件的水平方向的相對位置,並基於所述位置識別,對接合頭進行定位將電子零件安裝到基板。 [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] 為了在電子零件與基板之間插入拍攝部,需要在電子零件與基板之間在上下方向上空出大的間隔。因此,使拍攝部自電子零件與基板之間退避,使接合頭下降而將電子零件搭載到基板時的移動距離變長。於是,容易從拍攝或定位的位置產生因移動而發生的位置偏移。另外,若移動距離長,則在移動過程中從機構部分產生的塵埃變多。進而,由於拍攝部反復進行用於進入與退避的移動,因此每次拍攝時拍攝位置變動,並且上下的照相機的拍攝位置容易產生誤差。
本發明的實施方式的目的在於提供一種可降低因接合頭及拍攝部的移動而引起的誤差的安裝裝置及安裝方法。 [解決問題的技術手段]
為了實現所述目的,實施方式的安裝裝置具有:搭載裝置,具有設置有頭部標記的接合頭,將所述接合頭所保持的電子零件搭載於安裝位置處的基板的安裝區域;第一拍攝部,設置於能夠拍攝第一圖像的位置,所述第一圖像是將保持於所述接合頭的所述電子零件與所述頭部標記一起拍攝而得;第二拍攝部,設置成能夠拍攝第二圖像以及第三圖像,所述第二圖像是在所述安裝位置對設置於所述安裝區域的基板標記進行拍攝而得,所述第三圖像是在拍攝所述第二圖像後,使所述接合頭位於所述安裝位置,在所述接合頭所保持的所述電子零件與所述安裝區域相向的狀態下,對所述頭部標記進行拍攝而得;第一位置關係算出部,基於所述第一圖像,算出所述頭部標記與所述電子零件的位置關係即第一位置關係;第二位置關係算出部,基於所述第二圖像及所述第三圖像,算出所述頭部標記與所述基板標記的位置關係即第二位置關係;第三位置關係算出部,基於所述第一位置關係及所述第二位置關係,算出所述電子零件與所述基板標記的位置關係即第三位置關係;以及定位機構,基於所述第三位置關係,在搭載所述電子零件之前,對所述電子零件與所述基板標記進行定位。
實施方式的安裝方法中,利用第一拍攝部拍攝第一圖像,所述第一圖像是將設置有頭部標記的接合頭所保持的電子零件與所述頭部標記一起拍攝而得,利用第二拍攝部拍攝第二圖像,所述第二圖像是對設置於基板上的所述電子零件的安裝區域的基板標記進行拍攝而得;利用所述第二拍攝部拍攝第三圖像,所述第三圖像是在拍攝所述第二圖像後,在以所述電子零件與所述安裝區域相向的方式配置所述接合頭的狀態下,對所述頭部標記進行拍攝而得;第一位置關係算出部基於所述第一圖像,算出所述頭部標記與所述電子零件的位置關係即第一位置關係;第二位置關係算出部基於所述第二圖像及所述第三圖像,算出所述頭部標記與所述基板標記的位置關係即第二位置關係;第三位置關係算出部基於所述第一位置關係及所述第二位置關係,算出所述電子零件與所述基板標記的位置關係即第三位置關係;定位機構基於所述第三位置關係,對所述電子零件與所述基板標記進行定位;搭載裝置將所述接合頭所保持的所述電子零件搭載於所述基板的所述安裝區域。 [發明的效果]
在本發明的實施方式中,可降低因接合頭及拍攝部的移動而引起的誤差。
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。
[概要] 如圖1~圖4所示,本實施方式的安裝裝置1包括:電子零件2的供給裝置10、拾取裝置20、搭載裝置30、基板載台40、第一拍攝部50、第二拍攝部60以及控制裝置70。安裝裝置1通過下述方式進行安裝,即,將電子零件2通過拾取裝置20從供給裝置10拾取並翻轉,交接至搭載裝置30,通過搭載裝置30搭載於由基板載台40支撐的基板3。
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是微型LED。微型LED的表面及背面中的一個面是具有電極部且安裝於基板3的安裝面2a。基板3例如是呈矩陣(matrix)(列行)狀設置有供電子零件2搭載的多個安裝區域3a的板體。在各安裝區域3a設置有電極部。本實施方式的電極部成為作為對準標記的基板標記3b(參照圖7的(A)~圖7的(F))。本實施方式的基板標記3b是平行的兩列直線狀。電子零件2的電極部接合於所述安裝區域3a的電極部。因此,需要對電子零件2與安裝區域3a進行定位。
[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使作為拾取對象的電子零件2移動至供給位置P1。供給位置P1是拾取裝置20拾取成為拾取對象的電子零件2的位置。供給裝置10包括:支撐載置有多個電子零件2的托盤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),所述線性導軌是通過由伺服馬達(servomotor)驅動的滾珠螺杆(ball screw)機構,使滑件(slider)在軌道(rail)上移動。供給裝置10通過載台移動機構13使介隔托盤11而支撐於供給載台12的多個電子零件2中作為拾取對象的電子零件2移動至供給位置P1。
載置電子零件2的托盤11是在上表面載置電子零件2的板體。在托盤11上,雖未圖示,但以矩陣(行列)狀形成有凹陷。通過在各凹陷處載置電子零件2,電子零件2在托盤11上排列成矩陣狀。在本實施方式中,電子零件2以安裝面2a在上方露出的面朝上(face up)狀態配置。
供給載台12是水平地支撐載置有電子零件2的托盤11的台。供給載台12設置成能夠通過載台移動機構13而在水平方向上移動。由於托盤11支撐於供給載台12,因此設置成:隨著供給載台12通過載台移動機構13而移動,托盤11及載置於所述托盤11的電子零件2也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,將與托盤11的平面正交的方向設為Z軸方向或上下方向。另外,將水平方向上的旋轉方向設為θ軸方向。但是,這些方向並不限定安裝裝置1的設置方向。
[拾取裝置] 拾取裝置20是從供給裝置10拾取電子零件2,將所拾取的電子零件2交接至搭載裝置30的裝置。所述拾取裝置20包括:拾取噴嘴21、移動機構22、以及翻轉機構23。
(拾取噴嘴) 拾取噴嘴21是抽吸電子零件2而進行保持,且解除抽吸而釋放電子零件2的機構。拾取噴嘴21包括在前端面開口的噴嘴孔。噴嘴孔與包含真空泵(vacuum pump)等的負壓產生電路(未圖示)連通,通過使所述電路產生負壓,將電子零件2抽吸至拾取噴嘴21的前端面而進行保持。另外,通過解除負壓而從前端面解除電子零件2的保持狀態。
如圖1~圖4所示,移動機構22是使拾取噴嘴21在供給位置P1與交接位置P2之間往復移動,且使拾取噴嘴21在供給位置P1及交接位置P2升降的機構。另外,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交接至下述作為接收部發揮功能的接合頭310的位置。供給位置P1及交接位置P2主要指XY方向的位置,未必指Z軸方向的位置。
(移動機構) 移動機構22具有裝配有拾取噴嘴21的臂部(arm)22a,通過使臂部22a移動,而使拾取噴嘴21移動。移動機構22包括:滑動機構22b、升降機構22f。滑動機構22b通過使裝配有拾取噴嘴21的臂部22a移動,使拾取噴嘴21在供給位置P1與交接位置P2之間往復移動。此處,滑動機構22b包括:與X軸方向平行地延伸且固定於支撐框架22c的軌道22d、以及在軌道22d上移行的滑件22e。雖未圖示,但滑件22e通過由旋轉馬達驅動的滾珠螺杆、線性馬達等驅動。
升降機構22f通過使裝配有拾取噴嘴21的臂部22a移動,而使拾取噴嘴21在上下方向上移動。具體而言,升降機構22f可使用線性導軌,所述線性導軌通過由伺服馬達驅動的滾珠螺杆機構,使滑件在軌道上移動。即,通過伺服馬達的驅動,使拾取噴嘴21沿著Z軸方向升降。
(翻轉機構) 翻轉機構23設置於拾取噴嘴21與移動機構22之間。此處,翻轉機構23是包含變更拾取噴嘴21的朝向的馬達(motor)等驅動源、滾珠軸承(ball bearing)等旋轉導件而成的致動器(actuator)。所謂變更朝向,是指沿上下方向旋轉0°~180°。
[搭載裝置] 搭載裝置30是將電子零件2搭載於基板3的安裝區域3a的裝置。搭載裝置30如圖3及圖4所示,將從拾取裝置20接收的電子零件2搬送至安裝位置P3,如圖5所示,通過搭載於基板3而進行安裝。安裝位置P3是將電子零件2安裝到基板3的位置。安裝位置P3主要是指XY方向的位置,但並不一定意味著Z軸方向的位置。搭載裝置30具有接合頭310,頭部移動機構320。
(接合頭) 接合頭310是具有在交接位置P2從拾取噴嘴21接收電子零件2的作為接收部的功能,且將所述電子零件2在安裝位置P3安裝於基板3的裝置。接合頭310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310如圖6所示,具有:接合工具311、保持機構314。接合工具311是具有透光性的板體。具有透光性是指透過後述的第一拍攝部50、第二拍攝部60進行拍攝所需的光。本實施方式的接合工具311是圓形的玻璃板。接合工具311的其中一個面朝向下方,是保持電子零件2的保持面311a。在保持面311a的中央設置有黏接部312。黏接部312是黏接保持電子零件2的構件。黏接部312例如使用聚二甲基矽氧烷(Poly dimethyl siloxane,PDMS)。
接合工具311的與保持面311a相反側的面朝向上方,是由後述的保持機構314保持的被保持面311b。在被保持面311b設置有頭部標記313。在圖6及圖7的(A)~圖7的(F)中,頭部標記313不會與電子零件2出現在相同的剖面,因此為了方便起見,利用虛線表示頭部標記313。如圖7的(D)所示,頭部標記313是設置於黏接保持於黏接部312的電子零件2的外側、即,俯視下不與電子零件2重合的位置的對準標記。在本實施方式中,頭部標記313在俯視下夾著電子零件2的位置設置有兩個。頭部標記313是凹陷成圓形形狀的凹部。由於接合工具311具有透光性,因此可從下方的保持面311a側對頭部標記313進行拍攝。
保持機構314是對接合工具311進行保持的機構。保持機構314具有保持部315、載荷控制部316、轉動單元317。保持部315是對接合工具311進行保持,並且解除保持狀態而釋放接合工具311的板狀構件。保持部315與接合工具311同樣,由玻璃等具有透光性的材質形成。保持部315包括抽吸孔315a。抽吸孔315a的一端在保持部315的底面開口,另一端在保持部315的側面開口,與包括真空泵等的負壓產生電路(未圖示)連通。因此,通過負壓產生電路產生負壓,將接合工具311抽吸保持於保持部315的底面。另外,通過解除負壓,自底面解除接合工具311的保持狀態。
載荷控制部316是對保持部315的上下方向的位置進行控制並且對保持部315施加於電子零件2的載荷進行控制的構件。載荷控制部316是具有套筒316a、可動軸316b的空氣軸承。套筒316a在內部具有上下貫通的圓柱形狀的空隙。可動軸316b是在套筒316a的內部以能夠在規定範圍內上下移動的方式設置的筒狀體。在可動軸316b的下端安裝有保持部315的上表面。如此,通過使用空氣軸承,能夠利用1 N以下的低載荷進行安裝。
轉動單元317具有外筒317a、以及能夠轉動地設置於外筒317a內的轉動軸317b。轉動軸317b是筒狀體,設置成能夠通過未圖示的馬達經由帶而轉動。轉動軸317b的下端安裝於載荷控制部316的套筒316a。因此,轉動單元317可使保持於載荷控制部316的接合工具311沿水平方向轉動。由此,轉動單元317可將接合工具311所保持的電子零件2在θ軸方向上定位。此外,經由轉動軸317b的中空部分、可動軸316b的中空部分、具有透光性的保持部315,可自上方對頭部標記313進行拍攝。
(頭部移動機構) 頭部移動機構320是使接合頭310在交接位置P2與安裝位置P3之間往復移動,且在交接位置P2及安裝位置P3升降的機構。本實施方式的頭部移動機構320與所述的轉動單元317一起作為相對於基板3的安裝區域3a定位電子零件2的安裝面2a的定位機構發揮功能。具體而言,頭部移動機構320包括:滑動機構321、升降機構322。
滑動機構321使接合頭310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通過由旋轉馬達驅動的滾珠螺杆、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310沿Y軸方向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。滑件通過由旋轉馬達驅動的滾珠螺杆、線性馬達等來驅動。
升降機構322使接合頭310沿上下方向移動。具體而言,升降機構322可使用線性導軌,所述線性導軌通過由伺服馬達322a驅動的滾珠螺杆機構,使滑件322c在軌道322b上移動。即,通過伺服馬達322a的驅動,使接合頭310沿著Z軸方向升降。
[基板載台] 基板載台40是支撐用於安裝電子零件2的基板3、且使安裝區域3a位於安裝位置P3的機構。基板載台40使載置有基板3的支撐台41設置於載台移動機構42。載台移動機構42使支撐台41在XY平面上滑動移動,使基板3中的安裝區域3a位於安裝位置P3。載台移動機構42例如可使用線性導軌,所述線性導軌通過由伺服馬達驅動的滾珠螺杆機構,使滑件在軌道上移動。
[第一拍攝部] 如圖7的(A)所示,第一拍攝部50設置於能夠將保持於接合頭310的電子零件2與頭部標記313一起拍攝的位置。如圖7的(D)所示,將由第一拍攝部50拍攝的包含電子零件2及頭部標記313的圖像稱為第一圖像α。更具體地說,第一拍攝部50具有照相機、透鏡、鏡筒、光源等,在本實施方式中,設置於交接位置P2。第一拍攝部50中,照相機朝上,且光軸配置於垂直方向,以能夠對保持於接合工具311的電子零件2及頭部標記313進行拍攝。
第一拍攝部50設置成在拍攝位置即交接位置P2,電子零件2及頭部標記313不會脫離拍攝視場。在交接位置P2,位於交接位置P2的接合頭310的位置、自拾取噴嘴21交接到接合工具311的電子零件2的保持位置存在偏差。即,電子零件2及頭部標記313的位置相對於交接位置P2產生偏差。所述偏差的最大範圍為交接位置P2處的電子零件2及頭部標記313可最大限度移動的範圍。
第一拍攝部50被考慮為能夠以用於確保必要的安裝精度的足夠的倍率、基於光源的照明的照度或位置識別所需的亮度進行拍攝。進而,也考慮到所述交接位置P2處的頭部標記313可最大限度移動的範圍,具有根據這些條件確定的拍攝視場(視場範圍)。第一拍攝部50設置於拍攝視場的中心與交接位置P2一致的位置。第一拍攝部50以不妨礙接合頭310及拾取噴嘴21的移動動作的方式與它們獨立地設置。
第一拍攝部50固定支撐於能夠拍攝第一圖像α的位置。在本實施方式中,第一拍攝部50相對於電子零件2的交接位置P2不動。此處所說的不動是指不進行在自交接位置P2退避的位置與交接位置P2之間移動的動作,例如,為了對準照相機的焦點,也可上下移動數毫米。
[第二拍攝部] 如圖7的(B)所示,第二拍攝部60在安裝位置P3對基板標記3b進行拍攝。然後,接合頭310移動至安裝位置P3,如圖7的(C)所示,在接合頭310所保持的電子零件2與安裝區域3a相向的狀態下,對頭部標記313進行拍攝。如圖7的(E)所示,將由第二拍攝部60拍攝的基板標記3b的圖像稱為第二圖像β。如圖7的(F)所示,將由第二拍攝部60拍攝的頭部標記313的圖像稱為第三圖像γ。此外,在圖7的(E)中,為了容易理解,利用虛線表示安裝區域3a。同樣,在圖7的(F)中,利用點劃線表示電子零件2,利用雙點劃線表示基板標記3b。
更具體地說,第二拍攝部60具有照相機、透鏡、鏡筒、光源等,在到達安裝位置P3的接合頭310的上方的位置由框架61支撐。第二拍攝部60中,照相機朝下,且光軸配置於垂直方向,以透過保持部315,能夠對頭部標記313進行拍攝。
第二拍攝部60設置成在拍攝位置即安裝位置P3,基板3的基板標記3b、接合頭310的頭部標記313不會脫離拍攝視場。載置於基板載台40的基板3的支撐位置存在偏差。即,基板3的位置相對於安裝位置P3產生偏差。因此,基板3的基板標記3b的位置也產生偏差。所述偏差的最大範圍是安裝位置P3處的基板3的基板標記3b可最大限度地移動的範圍。另外,在安裝位置P3,接合頭310到達的位置存在偏差。即,頭部標記313的位置相對於安裝位置P3產生偏差。所述偏差的最大範圍是安裝位置P3處的頭部標記313可最大限度移動的範圍。
第二拍攝部60被考慮為能夠以用於確保必要的安裝精度的充分的倍率、以及基於光源的照明的照度或位置識別所需的亮度進行拍攝。進而,也考慮到所述安裝位置P3處的基板標記3b、頭部標記313可最大限度移動的範圍,具有根據這些條件確定的拍攝視場(視場範圍)。接合頭310的接合工具311的大小根據第二拍攝部60的拍攝視場來設定。
第二拍攝部60設置於拍攝視場的中心與安裝位置P3一致的位置。第二拍攝部60以不妨礙接合頭310及基板載台40的移動動作的方式與它們獨立地設置。
第二拍攝部60固定支撐於能夠拍攝第二圖像β及第三圖像γ的位置。本實施方式的第二拍攝部60與第一拍攝部50同樣,相對於電子零件2的安裝位置P3不動。此處所說的不動是指不進行在自安裝位置P3退避的位置與安裝位置P3之間移動的動作,例如,為了對準照相機的焦點,也可上下移動數毫米。
此外,第一拍攝部50、第二拍攝部60各自具有的坐標被調整為與安裝裝置1的坐標一致。具體地說,控制裝置70所具有的坐標是安裝裝置1的設計上的XY坐標,其原點可設為安裝位置P3。另外,可將從原點離開規定距離的定點設為交接位置P2。
第二拍攝部60所具有的坐標例如被設定成:拍攝中心為XY坐標的原點,所述原點作為機械或可運算的資訊與安裝位置P3一致。在所述情況下,安裝裝置1處的XY坐標上的基準位置是安裝位置P3,第二拍攝部60的拍攝中心也成為相同的基準位置。另外,第一拍攝部50所具有的坐標例如被設定成:拍攝中心為XY坐標的原點,所述原點作為機械或可運算的資訊與交接位置P2一致。由於交接位置P2是相對於安裝位置P3離開規定距離的位置,因此第一拍攝部50的拍攝中心也具有相同的安裝裝置1的基準位置。
[控制裝置] 控制裝置70對供給裝置10、拾取裝置20、搭載裝置30、基板載台40、第一拍攝部50、第二拍攝部60的啟動、停止、速度、動作時序(timing)等進行控制。控制裝置70為了實現安裝裝置1的各種功能而包括:執行程式(program)的處理器(processor)、記憶程式或動作條件等各種資訊的記憶體(memory)、驅動各元件的驅動電路等。而且,在控制裝置70連接有操作員(operator)輸入控制所需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。
如圖1所示,本實施方式的控制裝置70具有機構控制部71、圖像處理部72、第一位置關係算出部73、第二位置關係算出部74、第三位置關係算出部75、記憶部76。機構控制部71對供給裝置10、拾取裝置20、搭載裝置30、基板載台40的各部的機構進行控制。例如,機構控制部71通過對轉動單元317、頭部移動機構320進行控制,將電子零件2的安裝面2a相對於基板3的安裝區域3a進行定位。另外,機構控制部71通過對載荷控制部316進行控制,來控制接合工具311對電子零件2及基板3施加的載荷。
圖像處理部72對由第一拍攝部50拍攝而得的第一圖像α進行處理,而提取出頭部標記313及電子零件2的形狀。另外,圖像處理部72對由第二拍攝部60拍攝而得的第二圖像β及第三圖像γ進行處理,而提取出基板標記3b、頭部標記313的形狀。此外,由於頭部標記313的尺寸、多個頭部標記313之間的距離是已知的,因此即使由於第一拍攝部50及第二拍攝部60的倍率差,各自拍攝的頭部標記313的尺寸、多個頭部標記313之間的距離存在不同,也可基於已知尺寸、距離的資料來進行校正。
第一位置關係算出部73通過檢測第一圖像α的頭部標記313及電子零件2的重心、角度等,而算出兩者的位置關係即第一位置關係。即,第一位置關係算出部73為了在以第一拍攝部50的拍攝中心為原點的坐標上確定各自的位置,求出第一圖像α的頭部標記313的位置坐標(X,Y,θ)、電子零件2的位置坐標(X,Y,θ)。
第二位置關係算出部74通過檢測第二圖像β的基板標記3b、第三圖像γ的頭部標記313的重心、角度等,算出兩者的位置關係即第二位置關係。第二圖像β與第三圖像γ都由相同的第二拍攝部60拍攝。因此,第二圖像β與第三圖像γ都成為相同的第二拍攝部60的坐標系。而且,由於由固定的第二拍攝部60拍攝,因此第二圖像β與第三圖像γ也不存在原點偏移。即,第二位置關係算出部74為了在以第二拍攝部60的拍攝中心為原點的坐標上確定作為第二位置關係的基板標記3b與頭部標記313的位置,求出第二圖像β的基板標記3b的位置坐標(X,Y,θ)、第三圖像γ的頭部標記313的位置坐標(X,Y,θ)。
第三位置關係算出部75基於第一位置關係與第二位置關係,算出電子零件2與基板標記3b的位置關係即第三位置關係。即,求出第一位置關係中的頭部標記313的位置坐標與第二位置關係中的頭部標記313的位置坐標的偏移量、第一位置關係中的電子零件2的位置坐標與第二位置關係中的基板標記3b的位置坐標的偏移量。即,通過求出頭部標記313的、交接位置P2處的位置與安裝位置P3處的位置的偏移量,並將其與電子零件2和基板標記3b之間的偏移量相加,可求出安裝位置P3處的電子零件2的位置相對於基板標記3b的位置。
機構控制部71基於第三位置關係,對定位機構(轉動單元317及頭部移動機構320)進行控制,以使電子零件2以偏移量被修正而電子零件2與基板標記3b一致(成為安裝的容許範圍內)的移動量與方向進行移動。在這樣定位後,機構控制部71通過頭部移動機構320的升降機構322使接合頭310下降,將電子零件2安裝到基板3的安裝區域3a。
此外,圖像處理部72、第一位置關係算出部73也可構成為第一拍攝部50所具有的電路。另外,圖像處理部72、第二位置關係算出部74、第三位置關係算出部75也可構成為第二拍攝部60所具有的電路。
記憶部76是包括作為記錄媒體的各種記憶體(硬碟(Hard Disk Drive,HDD)或固態硬碟(Solid State Drive,SSD)等)、記錄媒體與外部的接口的記憶裝置。在記憶部76中記憶安裝裝置1的動作所需的資料、程式。所需的資料例如包括第一圖像α、第二圖像β、第三圖像γ、第一位置關係、第二位置關係、第三位置關係、各種閾值等。另外,各裝置輸出的資料也適當地記憶於記憶部76。在以下的說明中,例如獲取第一拍攝部50拍攝的圖像、第二拍攝部60拍攝的圖像等在各裝置中輸出的資料也相當於記憶在記憶部76中。
[動作] 在如上所述的安裝裝置1中,參照所述的圖1~圖6、圖7的(A)~圖7的(F)、以及圖8的流程圖,來說明通過拾取裝置20從供給裝置10拾取電子零件2,將所述電子零件2交接至搭載裝置30,在搭載裝置30中將電子零件2安裝於基板3的順序。
即,通過拾取裝置20的移動機構22使拾取噴嘴21移動至供給位置P1。另一方面,供給裝置10使供給載台12移動,使拾取對象的電子零件2位於供給位置P1。然後,拾取噴嘴21下降,逐漸接近於電子零件2,與電子零件2接觸而停止。然後,在拾取噴嘴21停止的狀態下,開始自噴嘴孔的抽吸。在所述狀態下,若拾取噴嘴21上升,則由拾取噴嘴21抽吸的電子零件2從托盤11被拾取。
拾取裝置20通過翻轉機構23使拾取噴嘴21翻轉。拾取裝置20通過移動機構22使拾取的電子零件2移動至交接位置P2。如圖3、圖4所示,在交接位置P2,搭載裝置30的接合頭310待機,與保持在經翻轉的拾取噴嘴21的電子零件2相向。使拾取噴嘴21朝向接合頭310上升,使電子零件2附著並保持於接合工具311的黏接部312之後,拾取噴嘴21解除負壓,從而將電子零件2交接給接合頭310。然後,拾取噴嘴21下降以離開接合頭310,並返回至供給位置P1。
在所述狀態下,如圖7的(A)、圖7的(D)所示,第一拍攝部50對第一圖像α進行拍攝(步驟S101)。即,第一拍攝部50對保持於接合工具311的電子零件2、以及設置於接合工具311的頭部標記313進行拍攝。第一位置關係算出部73基於圖像處理部72對第一圖像α進行處理後的圖像,算出第一位置關係(步驟S102)。另外,與此並行地,如圖7的(B)、圖7的(E)所示,第二拍攝部60對第二圖像β進行拍攝(步驟S103)。即,第二拍攝部60對支撐於基板載台40、安裝區域3a位於安裝位置P3的基板3的基板標記3b進行拍攝。
其次,如圖1及圖2所示,接合頭310移動至安裝位置P3,從而使電子零件2的安裝面2a與基板3的安裝區域3a相向(步驟S104)。然後,如圖7的(C)、圖7的(F)所示,第二拍攝部60對第三圖像γ進行拍攝(步驟S105)。即,第二拍攝部60透過保持部315對接合工具311的頭部標記313進行拍攝。第二位置關係算出部74基於圖像處理部72對第二圖像β及第三圖像γ進行處理後的圖像,算出第二位置關係(步驟S106)。
第三位置關係算出部75基於第一位置關係、第二位置關係算出第三位置關係(步驟S107)。即,求出頭部標記313的X、Y、θ的偏移量、電子零件2與基板標記3b的X、Y、θ的偏移量。機構控制部71基於第三位置關係,使轉動單元317及頭部移動機構320運行以消除偏移量,由此進行定位(步驟S108)。然後,如圖5所示,通過頭部移動機構320的升降機構322使接合頭310下降,將電子零件2安裝於基板3的安裝區域3a(步驟S109)。
[位置關係的算出] 對所述位置關係的算出更具體地進行說明。此外,以下說明的「在坐標系中」表示所述各坐標中的X、Y、θ相對於原點的位置。首先,基於第一圖像α,在交接位置P2且在第一拍攝部50的坐標系中,算出頭部標記313的位置。另外,在第一拍攝部50的坐標系中,算出電子零件2的位置。其次,基於安裝位置P3處的第二圖像β,在第二拍攝部60的坐標系中算出基板標記3b的位置。另外,基於第三圖像γ,在第二拍攝部60的坐標系中算出頭部標記313的位置。然後,求出第一拍攝部50的坐標系中的頭部標記313的位置與第二拍攝部60的坐標系中的頭部標記313的位置之間的偏移量。由於頭部標記313是共同的,所以所述偏移量相當於第一拍攝部50的坐標系與第二拍攝部60的坐標系的偏移。
因此,通過利用所述偏移量對第一拍攝部50的坐標系中的電子零件2的位置進行修正,可轉換為第二拍攝部60的坐標系中的位置。所述變換後的第二拍攝部60的坐標系中的電子零件2的位置與第二拍攝部60的坐標系中的基板標記3b的偏移量相當於安裝位置P3處的電子零件2與基板標記3b的偏移量,即成為第三位置關係。機構控制部71對兩者進行定位,以消除作為第三位置關係的電子零件2與基板標記3b之間的偏移量。由此,電子零件2安裝到應安裝的基板3的安裝區域。
[效果] (1)本實施方式的安裝裝置1具有:搭載裝置30,具有設置有頭部標記313的接合頭310,將接合頭310所保持的電子零件2搭載於安裝位置P3處的基板3的安裝區域3a;第一拍攝部50,設置於能夠拍攝第一圖像α的位置,所述第一圖像α是將保持於接合頭310的電子零件2與頭部標記313一起拍攝而得;以及第二拍攝部60,設置成能夠拍攝第二圖像β以及第三圖像γ,所述第二圖像β是在安裝位置P3對設置於安裝區域3a的基板標記3b進行拍攝而得,所述第三圖像γ是在拍攝第二圖像β後,使接合頭310位於安裝位置P3,在接合頭310所保持的電子零件2與安裝區域3a相向的狀態下,對頭部標記313進行拍攝而得。
另外,安裝裝置1具有:第一位置關係算出部73,基於第一圖像α,算出頭部標記313與電子零件2的位置關係即第一位置關係;第二位置關係算出部74,基於第二圖像β與第三圖像γ,算出頭部標記313與基板標記3b的位置關係即第二位置關係;第三位置關係算出部75,基於第一位置關係與第二位置關係,算出電子零件2與基板標記3b的位置關係即第三位置關係;以及定位機構,基於第三位置關係,在搭載電子零件2之前,對電子零件2與基板標記3b進行定位。
另外,本實施方式的安裝方法中,利用第一拍攝部50拍攝第一圖像α,所述第一圖像α是將設置有頭部標記313的接合頭310所保持的電子零件2與頭部標記313一起拍攝而得;利用第二拍攝部60拍攝第二圖像β,所述第二圖像β是對設置於基板3上的電子零件2的安裝區域3a的基板標記3b進行拍攝而得;利用第二拍攝部60拍攝第三圖像γ,所述第三圖像γ是在拍攝第二圖像β後,在以電子零件2與安裝區域3a相向的方式配置接合頭310的狀態下,對頭部標記313進行拍攝而得。
第一位置關係算出部73基於第一圖像α,算出頭部標記313與電子零件2的位置關係即第一位置關係;第二位置關係算出部74基於第二圖像β與第三圖像γ,算出頭部標記313與基板標記3b的位置關係即第二位置關係;第三位置關係算出部75基於第一位置關係與第二位置關係,算出電子零件2與基板標記3b的位置關係即第三位置關係;定位機構基於第三位置關係,對電子零件2與基板標記3b進行定位,搭載裝置30將接合頭310所保持的電子零件2搭載於基板3的安裝區域3a。
以此種方式,由第一拍攝部50拍攝的第一圖像α與由第二拍攝部60拍攝的第三圖像γ包括共同的頭部標記313,因此可消除第一拍攝部50與第二拍攝部60的位置關係的偏移量。另外,由於利用同一個第二拍攝部60拍攝包括基板標記3b的第二圖像β與包括頭部標記313的第三圖像γ,因此基板標記3b的位置與頭部標記313的位置關係固定。進而,第二拍攝部60在同一安裝位置P3對第二圖像β、第三圖像γ進行拍攝,因此不會產生第二拍攝部60的移動誤差。因此,可相對於基板3的安裝區域3a正確地定位並安裝電子零件2。因此,本實施方式特別適用於如微型LED的修復步驟那樣需要高精度地搭載電子零件2的情況。
另外,安裝位置P3處的第二拍攝部60所進行的拍攝由於只需拍攝頭部標記313,而無需拍攝電子零件2及基板標記3b,因此可簡化結構。即,例如,由於不需要同時對上下兩方向進行拍攝的拍攝部,因此不會使拍攝部進入而在每次拍攝時拍攝位置發生變動,也不會產生上下的照相機的拍攝位置的誤差。由於不需要為了使照相機進入而使接合頭310與基板3較大地分離,因此可抑制定位後的安裝時的移動量,降低移動誤差。特別是,由於可使對位時與安裝時的距離接近,因此可極力抑制對位後的水平方向的偏移。進而,在安裝位置P3,不需要識別電子零件2、基板標記3b,因此即使兩者重疊也能夠進行定位。
此外,第一拍攝部50、第二拍攝部60所使用的照相機只要是能夠拍攝電子零件2、頭部標記313及基板標記3b的照相機即可,並不限定於特定的照相機。但是,可使用拍攝可見光的通常的照相機,並非必需使用紅外線照相機等特殊照相機,因此可在確保安裝精度的同時抑制裝置成本。
(2)頭部標記313在俯視下設置於接合頭310所保持的電子零件2的外側。因此,可利用第一拍攝部50以明確區分的狀態對頭部標記313與電子零件2進行拍攝。在所述實施方式那樣的利用PDMS的保持中,設想如下情況:PDMS膜的尺寸偏差大,並且頭部標記313被覆蓋,或者在形成PDMS膜時頭部標記313被污染,從而無法進行拍攝,但是可避免此種情況。當然,即使在電子零件2被抽吸保持的情況下,由於保持位置存在偏差,因此也可避免頭部標記313被覆蓋而無法拍攝的情況。
(3)接合頭310具有保持電子零件2的接合工具311、以及保持接合工具311的保持部315,頭部標記313設置於接合工具311。因此,電子零件2、頭部標記313與第一拍攝部50的距離之差小,在第一拍攝部50拍攝第一圖像α的情況下,容易對兩者進行對焦,兩者的位置識別的誤差小。另外,第二拍攝部60在安裝位置P3,可在接近基板3的位置對頭部標記313進行拍攝,因此拍攝第二圖像β時的焦點與拍攝第三圖像γ時的焦點接近,所拍攝的基板標記3b與頭部標記313的位置識別的誤差小。
(4)接合工具311及保持部315具有透光性。因此,第一拍攝部50、第二拍攝部60可從上下任一方拍攝頭部標記313。因此,由於只在一處設置需要高精度的頭部標記313即可,因此可降低裝置成本。另外,即使是在分離的場所中的不同的拍攝部(第一拍攝部50、第二拍攝部60)所進行的拍攝,也對相同的頭部標記313進行拍攝,因此可消除拍攝部的不同。
(5)頭部標記313是凹部。因此,容易形成頭部標記313,並且頭部標記313不會由於與其他構件的接觸等而消失。例如,即使因接合工具311與保持部315的接觸等,磨損引起的變化也較少。
(6)第一拍攝部50被固定支撐於能夠拍攝第一圖像α的位置。另外,第二拍攝部60被固定支撐於能夠拍攝第二圖像β及第三圖像γ的位置。因此,不存在由第一拍攝部50、第二拍攝部60的移動引起的誤差。另外,由於也不需要用於移動的機構,因此可簡單且廉價地構成。
[變形例] 本發明並不限定於所述實施方式。與所述實施方式的基本結構相同,也能夠應用以下這樣的變形例。 (1)頭部標記313的位置或數量等並不限於所述。例如,如圖9的(A)所示,通過將頭部標記313設置於接合工具311的保持面311a,可使頭部標記313接近電子零件2而使焦點接近。因此,可獲得頭部標記313與電子零件2的鮮明的圖像,因此可提高位置的識別精度。另外,如圖9的(B)所示,也可將頭部標記313設置於保持部315的上表面。在所述情況下,由於不存在與頭部標記313接觸的部分,因此即使設置了後述那樣的金屬膜,也不會損壞或剝離。由於可利用金屬膜正確地形成頭部標記313的位置或形狀,因此可提高位置的識別精度。進而,如圖9的(C)所示,也可在保持部315的下表面設置頭部標記313。在所述情況下,在所述實施方式那樣的利用了PDMS的保持中,設想PDMS膜在形成時被污染或覆蓋而無法識別的情況,但可避免所述情況。當然,也可避免因抽吸保持等而與電子零件2接觸,頭部標記313剝離或損傷而無法識別的情況。此外,圖6、圖9的(C)也為將頭部標記313設置於接合工具311與保持部315之間的例子。
(2)頭部標記313的形態並不限定於所述凹部。例如,也可通過蒸鍍金屬膜來形成。作為金屬膜,例如使用鉻(Cr)。因此,可提高頭部標記313的形狀的精度。但是,為了不因與其他構件的接觸而剝離,優選為設置覆蓋金屬膜的透明的罩、或在台階或凹部的底部形成金屬膜。基板標記3b的形態也不限定於所述電極。也可為與電極分開形成的標記。
(3)在所述實施方式中,設為接合工具311及保持部315具有透光性,但未必需要具有透光性。只要是可自上下方向正確地拍攝頭部標記313的結構即可。例如,可將頭部標記313設為貫通孔。另外,通過在接合工具311及保持部315的兩面設置頭部標記313,自下方拍攝的第一拍攝部50、自上方拍攝的第二拍攝部60可對頭部標記313進行拍攝。
(4)電子零件2並不限定於微型LED,能夠應用於向基板3安裝的各種電子零件2。在所述實施方式中,在供給裝置10中,電子零件2以設有電極等的功能面在上方露出的面朝上狀態配置,但也可以功能面成為下方的托盤11側的面朝下狀態配置。另外,電子零件2也包括相對於基板3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通過翻轉能夠進行面朝下接合,通過設置中繼裝置並經由所述中繼裝置,可進行面朝上接合。另外,面朝下配置的電子零件2通過翻轉可進行面朝上接合,通過經由中繼裝置可進行面朝下接合。
在經由中繼裝置的情況下,被拾取的電子零件2暫時載置於中繼裝置,在所述狀態下由第一拍攝部50拍攝,因此,第一拍攝部50配置於中繼裝置的上方。即,可上下夾著中繼裝置而配置兩個第一拍攝部50,在經由中繼裝置的情況與不經由中繼裝置的情況之間進行切換來進行拍攝。如此,可兼用面朝上接合與面朝下接合,而可擴大安裝裝置1中的安裝方式的應用範圍。此外,如後所述,也可僅在中繼裝置的上方配置第一拍攝部50。
另外,若使中繼裝置的載置電子零件2的載台具有透光性,則可從中繼裝置的下方通過第一拍攝部50對載置於中繼裝置上的電子零件2進行拍攝。在所述情況下,也可兼用面朝上接合與面朝下接合。
此外,在任何一情況下,在使接合工具311接近載置於中繼裝置的電子零件2的狀態下、或者在接合工具311為了接收載置於中繼裝置的電子零件2而與之接觸的狀態下,利用第一拍攝部50進行拍攝。由此,可使從第一拍攝部50到頭部標記313及電子零件2的各焦距接近,從而可鮮明地拍攝兩者。進而,中繼裝置可設置成能夠裝卸,也可設置成能夠自交接位置P2退避。
(5)第一拍攝部50也可與中繼裝置的有無無關地配置於交接位置P2處的成為接合頭310的上方的位置。即,第一拍攝部50也可為照相機朝下,透過下方的頭部標記313及電子零件2進行拍攝的形態。
進而,在所述形態中,將第一拍攝部50設置於交接位置P2。但是,第一拍攝部50只要設置在能夠將保持於接合頭310的電子零件2與頭部標記313一起拍攝的位置即可。在從交接位置P2到安裝位置P3之間,只要是在接合頭310的移動路徑上,則將第一拍攝部50設置在哪裡均可。在所述情況下,也可在接合頭310的上下均設置第一拍攝部50。可根據基板載台40等其他單元的布局等來決定適當的設置場所。
在接合頭310的路徑中途設置第一拍攝部50的情況下,為了拍攝,可停止接合頭310的移動,也可不停止。在停止的情況下,需要用於停止的時間,但可進行更鮮明的圖像的拍攝,從而可提高位置的識別精度。在不停止而在移動過程中進行拍攝的情況下,可根據吞吐量縮短用於停止的時間、用於拍攝的時間。在移動過程中進行拍攝的情況下,為了維持識別精度,優選為加快快門速度、使照明變亮等。是否停止只要根據需要的精度與吞吐量適當決定即可。
此外,在設置於交接位置P2的情況下,在剛交接之後且接合頭310開始移動之前,可在交接電子零件2時的維持原樣的狀態下拍攝第一圖像α,因此需要花費用於拍攝的時間,但如上所述,不會因接合頭310的移動開始起暫時停止後的拍攝或移動過程中的拍攝而導致識別精度的降低。
(6)接合頭310對電子零件2的保持不限於黏接。例如,也可為通過負壓進行抽吸保持的形態。例如,連接於負壓產生電路的抽吸路徑的端部成為在接合工具311的電子零件2的保持面開口的抽吸口,也可在所述抽吸口抽吸保持電子零件2。
(7)供給裝置10也可為具有供給載台以及上推機構的裝置,所述供給載台對黏貼有電子零件2的片材進行支撐,所述上推機構在拾取時經由片材將電子零件2上推。
[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全部或任意組合的形態。進而,在不脫離發明的範圍的範圍內,這些實施方式可進行各種省略或置換、變更,所述變形也包含於本發明。
1:安裝裝置 2:電子零件 2a:安裝面 3:基板 3a:安裝區域 3b:基板標記 10:供給裝置 11:托盤 12:供給載台 13:載台移動機構 20:拾取裝置 21:拾取噴嘴 22:移動機構 22a:臂部 22b:滑動機構 22c:支撐框架 22d:軌道 22e:滑件 22f:升降機構 23:翻轉機構 30:搭載裝置 40:基板載台 41:支撐台 42:載台移動機構 50:第一拍攝部 60:第二拍攝部 61:框架 70:控制裝置 71:機構控制部 72:圖像處理部 73:第一位置關係算出部 74:第二位置關係算出部 75:第三位置關係算出部 76:記憶部 310:接合頭 311:接合工具 311a:保持面 311b:被保持面 312:黏接部 313:頭部標記 314:保持機構 315:保持部 315a:抽吸孔 316:載荷控制部 316a:套筒 316b:可動軸 317:轉動單元 317a:外筒 317b:轉動軸 320:頭部移動機構 321:滑動機構 321a:支撐框架 321b:軌道 321c:滑件 322:升降機構 322a:伺服馬達 322b:軌道 322c:滑件 P1:供給位置 P2:交接位置 P3:安裝位置 α:第一圖像 β:第二圖像 γ:第三圖像 S101~S109:步驟 X、Y、Z:方向
圖1是表示實施方式的安裝裝置的正面圖及表示控制裝置的框圖。 圖2是表示圖1的安裝裝置的平面圖。 圖3是表示圖1的安裝裝置的電子零件的交接時的正面圖。 圖4是表示圖3的狀態的安裝裝置的平面圖。 圖5是圖1的A-A剖面圖,是表示安裝電子零件時的圖。 圖6是表示接合頭的前端部分的剖面圖。 圖7的(A)~圖7的(F)是表示利用第一拍攝部對第一圖像進行拍攝的說明圖、表示利用第二拍攝部對第二圖像及第三圖像進行拍攝的說明圖。 圖8是表示實施方式所進行的安裝順序的流程圖。 圖9的(A)~圖9的(C)是表示變形例的頭部標記的剖面圖。
1:安裝裝置
2:電子零件
2a:安裝面
3:基板
3a:安裝區域
10:供給裝置
11:托盤
12:供給載台
13:載台移動機構
20:拾取裝置
21:拾取噴嘴
22:移動機構
22a:臂部
22c:支撐框架
22d:軌道
22e:滑件
22f:升降機構
23:翻轉機構
30:搭載裝置
40:基板載台
41:支撐台
42:載台移動機構
50:第一拍攝部
60:第二拍攝部
61:框架
70:控制裝置
71:機構控制部
72:圖像處理部
73:第一位置關係算出部
74:第二位置關係算出部
75:第三位置關係算出部
76:記憶部
310:接合頭
311:接合工具
314:保持機構
320:頭部移動機構
321a:支撐框架
321b:軌道
321c:滑件
322:升降機構
322a:伺服馬達
322b:軌道
322c:滑件
P1:供給位置
P2:交接位置
P3:安裝位置
X、Y、Z:方向

Claims (10)

  1. 一種安裝裝置,其特徵在於具有: 搭載裝置,具有設置有頭部標記的接合頭,將所述接合頭所保持的電子零件搭載於安裝位置處的基板的安裝區域; 第一拍攝部,設置於能夠拍攝第一圖像的位置,所述第一圖像是將保持於所述接合頭的所述電子零件與所述頭部標記一起拍攝而得; 第二拍攝部,設置成能夠拍攝第二圖像以及第三圖像,所述第二圖像是在所述安裝位置對設置於所述安裝區域的基板標記進行拍攝而得,所述第三圖像是在拍攝所述第二圖像後,使所述接合頭位於所述安裝位置,在所述接合頭所保持的所述電子零件與所述安裝區域相向的狀態下,對所述頭部標記進行拍攝而得; 第一位置關係算出部,基於所述第一圖像,算出所述頭部標記與所述電子零件的位置關係即第一位置關係; 第二位置關係算出部,基於所述第二圖像及所述第三圖像,算出所述頭部標記與所述基板標記的位置關係即第二位置關係; 第三位置關係算出部,基於所述第一位置關係及所述第二位置關係,算出所述電子零件與所述基板標記的位置關係即第三位置關係;以及 定位機構,基於所述第三位置關係,在搭載所述電子零件之前,對所述電子零件與所述基板標記進行定位。
  2. 如請求項1所述的安裝裝置,其特徵在於,所述頭部標記在俯視下設置於所述接合頭所保持的所述電子零件的外側。
  3. 如請求項1或請求項2所述的安裝裝置,其特徵在於, 所述接合頭包括: 接合工具,保持所述電子零件;以及 保持部,保持所述接合工具, 所述頭部標記設置於所述接合工具。
  4. 如請求項1或請求項2所述的安裝裝置,其特徵在於, 所述接合頭包括: 接合工具,保持所述電子零件;以及 保持部,保持所述接合工具, 所述頭部標記設置於所述保持部。
  5. 如請求項1或請求項2所述的安裝裝置,其特徵在於, 所述接合頭包括: 接合工具,保持所述電子零件;以及 保持部,保持所述接合工具, 所述頭部標記設置於所述接合工具與所述保持部之間。
  6. 如請求項1或請求項2所述的安裝裝置,其特徵在於, 所述接合頭包括: 接合工具,保持所述電子零件;以及 保持部,保持所述接合工具, 所述接合工具及所述保持部具有透光性。
  7. 如請求項1或請求項2所述的安裝裝置,其特徵在於,所述頭部標記是凹部。
  8. 如請求項1所述的安裝裝置,其特徵在於,所述第一拍攝部固定支撐於能夠拍攝所述第一圖像的位置。
  9. 如請求項1或請求項8所述的安裝裝置,其特徵在於,所述第二拍攝部固定支撐於能夠拍攝所述第二圖像及所述第三圖像的位置。
  10. 一種安裝方法,其特徵在於,包括: 利用第一拍攝部拍攝第一圖像,所述第一圖像是將設置有頭部標記的接合頭所保持的電子零件與所述頭部標記一起拍攝而得; 利用第二拍攝部拍攝第二圖像,所述第二圖像是對設置於基板上的所述電子零件的安裝區域的基板標記進行拍攝而得; 利用所述第二拍攝部拍攝第三圖像,所述第三圖像是在拍攝所述第二圖像後,在以所述電子零件與所述安裝區域相向的方式配置所述接合頭的狀態下,對所述頭部標記進行拍攝而得; 第一位置關係算出部基於所述第一圖像,算出所述頭部標記與所述電子零件的位置關係即第一位置關係; 第二位置關係算出部基於所述第二圖像及所述第三圖像,算出所述頭部標記與所述基板標記的位置關係即第二位置關係; 第三位置關係算出部基於所述第一位置關係及所述第二位置關係,算出所述電子零件與所述基板標記的位置關係即第三位置關係; 定位機構基於所述第三位置關係,對所述電子零件與所述基板標記進行定位;以及 搭載裝置將所述接合頭所保持的所述電子零件搭載於所述基板的所述安裝區域。
TW112111718A 2022-03-31 2023-03-28 安裝裝置及安裝方法 TW202341323A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-059623 2022-03-31
JP2022059623A JP2023150494A (ja) 2022-03-31 2022-03-31 実装装置及び実装方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202341323A true TW202341323A (zh) 2023-10-16

Family

ID=88292019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW112111718A TW202341323A (zh) 2022-03-31 2023-03-28 安裝裝置及安裝方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2023150494A (zh)
KR (1) KR20230141554A (zh)
CN (1) CN116896859A (zh)
TW (1) TW202341323A (zh)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Also Published As

Publication number Publication date
CN116896859A (zh) 2023-10-17
KR20230141554A (ko) 2023-10-10
JP2023150494A (ja) 2023-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102132094B1 (ko) 전자 부품 실장 장치 및 전자 부품 실장 방법
CN103107248A (zh) 固晶装置及固晶方法
TWI702682B (zh) 搬運機構、電子零件製造裝置及電子零件的製造方法
TW201411296A (zh) 光掩模、光掩模組、曝光裝置以及曝光方法
JP2020183907A (ja) 電子部品検査装置
JP2024055992A (ja) 電子部品の実装装置
JP7450429B2 (ja) 電子部品の実装装置
TW202341323A (zh) 安裝裝置及安裝方法
JP6940207B2 (ja) 電子部品実装装置
CN112218517B (zh) 安装装置
JP2022160130A (ja) コレット検出装置、コレット補正装置、ボンディング装置、コレット、コレットユニット、コレット検出方法、コレット補正方法、ボンディング方法、半導体装置の製造方法
JP5793410B2 (ja) パターン形成装置
JP7105954B1 (ja) コレット検出装置、コレット位置補正装置、ボンディング装置、コレット検出方法、コレット位置補正方法
TWI824750B (zh) 鋪貼裝置
CN110556310A (zh) 键合装置
JP3778676B2 (ja) 部品搭載装置
JP7617736B2 (ja) 電子部品の実装装置
TWI841852B (zh) 安裝裝置及安裝方法
JPH04307314A (ja) 電子部品装着機における装着パターン又は電子部品の撮影装置
JP2023049408A (ja) 電子部品の移送装置、電子部品の実装装置及び電子部品の実装方法
JP2025020559A (ja) 電子部品接合装置
JP3781232B2 (ja) 部品搭載装置
CN119446996A (zh) 电子部件接合装置
TW202336874A (zh) 安裝系統
JP5856450B2 (ja) パターン転写装置およびパターン転写方法