TWI686881B - 相對於對象物使移動體直線移動的裝置以及方法 - Google Patents

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野口勇一郎
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日商新川股份有限公司
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Abstract

本發明包括：基體，相對於基板而直線移動，於移動方向上具有空開規定間隔的第一位置與第二位置；線性標度尺，沿著移動方向以規定間距設有多個刻度；以及各編碼器頭，配置於基體的第一位置、第二位置，檢測對於第一位置、第二位置的線性標度尺的第一刻度編號、第二刻度編號；並且，一面使基體沿著線性標度尺移動，一面逐次利用各編碼器頭來檢測第一刻度編號、第二刻度編號，根據規定間隔與第一刻度編號和第二刻度編號之間的標度尺上的距離之比率，控制基體的移動量。

Description

相對於對象物使移動體直線移動的裝置以及方 法
本發明是有關於一種相對於對象物使移動體直線移動的裝置以及方法。
例如於半導體裝置的製造中，使用將半導體晶粒(die)等的電子零件安裝於基板或其他半導體晶粒的安裝裝置，或將引線(wire)接合於半導體晶粒的電極及基板的電極的打線接合(wire-bonding)裝置等的許多接合裝置。接合裝置具備搭載於XY台上的接合頭(bonding head)、裝設於接合頭且使接合工具(bonding tool)於上下方向上移動的接合臂(bonding arm)、及裝設於接合頭且檢測基板的接合位置的位置檢測用相機。接合工具的中心線與位置檢測用相機的光軸是間隔規定的偏位距離(offset distance)而配置。而且，將位置檢測用相機的光軸對準接合位置後，使接合頭以偏位距離移動而使接合工具的中心線移動至接合位置，進行接合的情形很多。
另一方面，若持續進行接合動作，則偏位距離因溫度上升而變化。因此，有時即便將位置檢測用相機的光軸對準接合位置後使接合頭以偏位距離移動，接合工具的中心線亦未成為接合 位置。因此，提出有於接合動作的中間校正偏位距離的接合裝置(例如參照專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利特開2001-203234號公報
再者，接合裝置中，在檢測具有接合頭的基體(base)的移動量時，使用線性標度尺(linear scale)的情形很多。於該情形時，若接合裝置的溫度上升，則有線性標度尺膨脹，根據線性標度尺的刻度而移動的基體的移動量產生誤差的問題。另外，線性標度尺的溫度上升並不一致，因此線性標度尺的熱膨脹量亦依據部位而不同的情形很多。因此，有因接合頭的位置檢測精度降低而導致電子零件的安裝精度降低的問題。
因此，本發明的目的在於提高移動體的移動精度。
本發明的裝置相對於對象物使移動體直線移動，其特徵在於包括：移動體，相對於對象物而直線移動，且於移動方向上具有空開規定間隔的第一位置與第二位置；標度尺，沿著移動體的移動方向而配置，且沿著移動方向以規定間距設有多個刻度；第一檢測部，配置於移動體的第一位置，且檢測相對於第一位置的標度尺的第一刻度編號；第二檢測部，配置於移動體的第二位 置，且檢測相對於第二位置的標度尺的第二刻度編號；以及控制部，一面使移動體沿著標度尺移動，一面逐次利用第一檢測部及第二檢測部來檢測第一刻度編號及第二刻度編號，並根據規定間隔與第一刻度編號和第二刻度編號之間的標度尺上的距離之比率，控制移動體的移動量。
本發明的裝置中，亦可使移動體為將半導體晶粒搬送至對象物的搬送機構，對象物為供安裝所搬送的半導體晶粒的基板或其他半導體晶粒，且裝置為將半導體晶粒安裝於對象物的裝置。
本發明的裝置中，控制部可根據規定間隔與第一刻度編號和第二刻度編號之間的標度尺上的距離之比率，算出距標度尺一端的各規定的刻度數之位置補正係數。
本發明的裝置中，可包括檢測移動體距基準位置的距離的距離檢測器，控制部一面藉由距離檢測器來檢測移動體距基準位置的距離，一面使移動體移動參照距離，利用第一檢測部或第二檢測部來檢測使移動體移動參照距離之前與移動參照距離之後的標度尺的刻度編號差，並根據參照距離及刻度編號差修正移動量。
本發明的裝置中，可包括間隔參照距離而配置有位置標記的參照構件、及設於移動體且獲取位置標記的圖像的圖像獲取部件，控制部根據由圖像獲取部件所獲取的位置標記的圖像使移動體移動參照距離，藉由第一檢測部或第二檢測部來檢測移動時的標度尺的刻度編號差，並根據參照距離及刻度編號差修正移動 量。
本發明的方法是相對於對象物使移動體直線移動的方法，且其特徵在於包括以下步驟：使於移動方向上具有空開規定間隔的第一位置與第二位置的移動體相對於對象物而直線移動；沿著移動體的移動方向配置標度尺，所述標度尺沿著移動方向以規定間距設有多個刻度；將檢測相對於第一位置的標度尺的第一刻度編號的第一檢測部配置於移動體的第一位置；將檢測相對於第二位置的標度尺的第二刻度編號的第二檢測部配置於移動體的第二位置；一面使移動體沿著標度尺移動，一面逐次利用第一檢測部及第二檢測部來檢測第一刻度編號及第二刻度編號，並根據規定間隔與第一刻度編號和第二刻度編號之間的標度尺上的距離之比率，控制移動體的移動量。
本發明的方法中亦可包含以下步驟：藉由距離檢測器，檢測移動體距基準位置的距離；一面藉由距離檢測器來檢測移動體距基準位置的距離，一面使移動體移動參照距離，藉由第一檢測部或第二檢測部，檢測使移動體移動參照距離之前與移動參照距離之後的標度尺的刻度編號差；以及根據參照距離及刻度編號差修正移動量。
本發明的方法亦可包含以下步驟：將間隔參照距離的位置標記配置於參照構件；將圖像獲取部件配置於移動體；藉由圖像獲取部件而獲取位置標記的圖像，並根據所獲取的位置標記的圖像，使移動體移動參照距離；藉由第一檢測部或第二檢測部， 檢測使移動體移動了參照距離時的標度尺的刻度編號差；以及根據參照距離及刻度編號差修正移動量。
本發明可提高移動體的移動精度。
10:基體
11:導軌
12:線性馬達
13:接合平台
15、15':半導體晶粒
16:基板
20、20':接合頭
21、21':接合工具
22z、22z'、31a、31a'、32a:中心線
25:相機
26z:光軸
31、31':接合頭側編碼器頭
32:相機側編碼器頭
33、33':線性標度尺
34、34':刻度
45:雷射距離檢測器
50:控制部
61、62:參照構件
100:安裝裝置
A(n):第一刻度編號B1(n)和第二刻度編號B2(n)之間的標度尺上的距離
BH、D、S:中心位置
B1(1)、B1(2)、B1(n)、B1(nend):第一刻度編號
B2(1)、B2(2)、B2(n):第二刻度編號
B(n):刻度編號
B(e)、B(s):刻度編號
C:位置
Lr:參照距離
Lr1:近似參照距離
Me、Ms:位置標記
N、N':刻度
S101~S114、S201、S202:步驟
a、a':規定間隔
d1、d2:距離
k(1)、k(2)、k(n)、k(nend):位置補正係數
ka(1)、ka(2)、ka(n)、ka(nend):經修正的位置補正係數
p:規定的間距
△B:規定的刻度數
圖1為表示實施形態的安裝裝置的系統的構成的系統圖。
圖2(a)、圖2(b)為表示圖1所示的安裝裝置中線性標度尺發生熱膨脹的情形時的基本動作的說明圖，且圖2(a)表示基準位置時的狀態，圖2(b)表示以接合頭側編碼器頭的中心線對準由相機側編碼器頭所檢測出的線性標度尺的刻度位置的方式，移動基體所得的狀態。
圖3(a)、圖3(b)為表示圖1所示的安裝裝置中基體發生熱膨脹的情形時的基本動作的說明圖，且圖3(a)表示基準位置時的狀態，圖3(b)表示以接合頭側編碼器頭的中心線對準由相機側編碼器頭所檢測出的線性標度尺的刻度位置的方式，移動基體所得的狀態。
圖4為表示圖1所示的安裝裝置的線性標度尺的位置補正係數的算出動作的流程圖。
圖5為表示圖4所示的動作時的基體相對於線性標度尺的位置變化、與針對線性標度尺的位置補正係數的變化的圖表。
圖6為表示圖1所示的安裝裝置的線性標度尺的位置補正係 數的其他算出動作的流程圖。
圖7為表示使基體移動了參照距離時的線性標度尺、基體、及參照構件的關係的說明圖。
<安裝裝置的構成>
以下，作為相對於對象物使移動體直線移動的裝置，以將半導體晶粒15安裝於基板16等的安裝裝置100為例，進行說明。如圖1所示，本實施形態的安裝裝置100將作為第一電子零件的半導體晶粒15，安裝於作為對象物的基板16或未圖示的作為第二電子零件的其他半導體晶粒。安裝裝置100包括作為移動體的基體10、接合頭20、相機25、作為第一檢測部的接合頭側編碼器頭31、作為第二檢測部的相機側編碼器頭32、線性標度尺33、控制部50、雷射距離檢測器45、以及吸附固定作為對象物的基板16的接合平台13。安裝裝置100例如為使半導體晶粒15反轉後安裝於基板16的覆晶接合裝置，但亦可為不使半導體晶粒15反轉而安裝於基板16的晶粒接合裝置。
基體10受到於直線方向即X方向上延伸的導軌11引導而於X方向上直線移動。另外，於基體10上裝設有將基體10於X方向上驅動的線性馬達12。
於基體10上裝設有接合頭20及作為圖像獲取部件的相機25。接合頭20使真空吸附半導體晶粒15並接合於基板16的安裝工具即接合工具21於上下方向即Z方向上移動。圖1的符號 22z表示接合頭20的Z方向的中心線。另外，接合工具21是與接合頭20的Z方向的中心線22z同軸地配置，因此中心線22z亦為通過接合工具21的中心的線。相機25對基板16自上方進行拍攝而獲取其圖像。圖1的符號26z表示相機25的光軸。關於接合頭20與相機25，使接合頭20的Z方向的中心線22z與相機25的光軸26z，於基體10的移動方向即X方向上空開規定間隔a而裝設於基體10。此處，規定間隔a為偏位距離。基體10為將經接合工具21所吸附的半導體晶粒15搬送至基板16的搬送機構。
另外，於基體10上裝設有接合頭側編碼器頭31及相機側編碼器頭32。如圖1所示，接合頭側編碼器頭31是以中心線31a與接合頭20的Z方向的中心線22z成為相同位置的方式，裝設於基體10的第一位置。另外，相機側編碼器頭32是以中心線32a與相機25的光軸26z的位置C成為相同位置的方式，裝設於基體10的第二位置。因此，裝設有接合頭側編碼器頭31的第一位置與裝設有相機側編碼器頭32的第二位置於基體10的移動方向即X方向上間隔規定間隔a。
於與接合頭側編碼器頭31及相機側編碼器頭32相向的位置上，配置有於基體10的移動方向即X方向上延伸的共同的線性標度尺33。線性標度尺33以規定的間距p而刻有多個刻度34。接合頭側編碼器頭31及相機側編碼器頭32以光學方式讀取該刻度34，檢測線性標度尺33上的刻度編號。
接合平台13真空吸附基板16。
雷射距離檢測器45配置於遠離接合平台13的位置，藉由雷射而檢測基體10距基準位置的距離。雷射距離檢測器45可與由安裝裝置100的溫度變化所導致的線性標度尺33的長度變化無關地檢測基體於X方向上距基準位置的距離。
如圖1所示，線性馬達12及接合頭20連接於控制部50，根據控制部50的指令而動作。另外，接合頭側編碼器頭31、相機側編碼器頭32連接於控制部50，所檢測出的線性標度尺33的刻度位置的資料被輸入至控制部50。另外，相機25、雷射距離檢測器45亦連接於控制部50，相機25所拍攝的圖像、雷射距離檢測器45所檢測出的基體10的X方向的移動距離的資料，被輸入至控制部50。
控制部50為含有於內部進行資訊處理的中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)及儲存有動作程式、資料的記憶體的電腦，調整基體10的X方向位置或移動量。
圖1所示的安裝裝置100的導軌11、線性標度尺33可藉由未圖示的Y方向驅動機構而成一體地於Y方向上移動。Y方向驅動機構連接於控制部50，根據控制部50的指令而動作。再者，Y方向為與X方向正交的水平方向。
再者，本實施形態的安裝裝置100中，以如下方式進行說明，即，接合頭側編碼器頭31以中心線31a與接合頭20的Z方向的中心線22z成為相同位置的方式裝設於基體10，且相機側編碼器頭32以中心線32a與相機25的光軸26z成為相同位置的 方式裝設於基體10，但不限於此。只要接合頭側編碼器頭31與相機側編碼器頭32於X方向上間隔規定間隔a而配置，則亦可將接合頭側編碼器頭31配置於接合頭20的附近，將相機側編碼器頭32配置於相機25的附近。
<安裝裝置的基本動作>
接著，一方面參照圖2(a)~圖3(b)，一方面對本實施形態的安裝裝置100的基本動作進行說明。圖2(a)表示基體10位於拍攝位置的情形。於圖2(a)~圖3(b)的說明中，以如下方式進行說明，即，拍攝位置為相機25的光軸26z的位置C與接合區域的中心位置S一致的位置，接合工具21的中心位置BH與半導體晶粒15的中心位置D一致，吸附於接合工具21的半導體晶粒15的中心位置D位於接合頭20的Z方向的中心線22z上。
如圖2(a)所示，於拍攝位置，相機25的光軸26z的位置C(x，y)與接合區域的中心位置S(x，y)一致。於拍攝位置，相機側編碼器頭32的中心線32a位於線性標度尺33的第N號刻度的位置。於控制部50中，自相機側編碼器頭32輸入有相機側編碼器頭32的中心線32a位於線性標度尺33的第N號刻度的位置的資料。接著，控制部50藉由圖1所示的線性馬達12於X方向上移動基體10。此時，控制部50藉由接合頭側編碼器頭31來檢測線性標度尺33的刻度的資料。然後，控制部50於X方向上移動基體10，直至藉由接合頭側編碼器頭31所檢測出的線性標度尺33的刻度成為第N號刻度位置為止。如圖2(b)所示，若 藉由接合頭側編碼器頭31所檢測出的線性標度尺33的刻度成為第N號刻度位置，則接合頭20的中心線22z、半導體晶粒15的中心位置D成為線性標度尺33的刻度為第N號的刻度位置、即接合區域的中心位置S。本實施形態的安裝裝置100可如此般使半導體晶粒15的中心位置D與接合區域的中心位置S一致。
於圖2(a)、圖2(b)中，虛線所示的線性標度尺33'、刻度34'表示線性標度尺33發生熱膨脹的狀態。於線性標度尺33發生熱膨脹的情形時，於拍攝位置相機側編碼器頭32所檢測的刻度位置成為N'。然後，控制部50使基體10於X方向上移動，直至藉由接合頭側編碼器頭31所檢測出的線性標度尺33的刻度成為第N'號刻度位置。藉此，可使半導體晶粒15的中心位置D對準線性標度尺33的刻度為第N'號的刻度位置、即接合區域的中心位置S。
如以上所說明，對於本實施形態的安裝裝置100而言，即便線性標度尺33發生熱膨脹，亦可不進行偏位距離即規定間隔a的校正而使半導體晶粒15的中心位置D對準接合區域的中心位置S。
圖3(a)、圖3(b)表示基體10於X方向上發生熱膨脹的情形。如圖3(a)所示，於拍攝位置，相機25的光軸26z的位置C(x，y)與接合區域的中心位置S(x，y)一致。於拍攝位置，相機側編碼器頭32的中心線32a位於線性標度尺33的第N號刻度的位置。此時，接合頭20'的中心線22z'位於在X方向上自 相機25的光軸26z間隔a'的位置。
與參照圖2(b)所說明同樣，控制部50於X方向上移動基體10，直至藉由接合頭側編碼器頭31所檢測出的線性標度尺33的刻度成為第N號刻度位置為止。於是，半導體晶粒15的中心位置D成為線性標度尺33的刻度為第N號的刻度位置，即接合區域的中心位置S。如此般，對於本實施形態的安裝裝置100而言，即便基體10發生熱膨脹，亦可不進行偏位距離即規定間隔a的校正而使半導體晶粒15的中心位置D對準接合區域的中心位置S。另外，亦可不進行規定間隔a的調整而提高基體10的移動精度。
<安裝裝置的線性標度尺的位置補正係數k(n)的算出動作(算出方法)>
接著，一方面參照圖4~圖5，一方面對線性標度尺33的位置補正係數k(n)的算出動作進行說明。如上文中參照圖2(a)~圖3(b)所說明般，對於本實施形態的安裝裝置100而言，即便線性標度尺33或基體10發生熱膨脹，亦可不進行偏位距離即規定間隔a的校正而使半導體晶粒15的中心位置D對準接合區域的中心位置S。然而，若線性標度尺33或基體10發生熱膨脹，則有時於使基體自安裝裝置100的基準位置移動至規定位置時產生誤差。因此，以下對線性標度尺33的位置補正係數的算出動作(算出方法)進行說明。
如圖4的步驟S101所示，控制部50將n初始設定為1。 然後，如圖4的步驟S102、圖5所示，控制部50使接合頭側編碼器頭31的中心線31a對準線性標度尺33的第一刻度編號B1(1)。然後，於圖4的步驟S103中，控制部50藉由雷射距離檢測器45檢測此時的基體10的X方向的位置作為初始位置。
接著，如圖4的步驟S104所示，控制部50藉由相機側編碼器頭32讀取相機側編碼器頭32的中心線32a所處的線性標度尺33的第二刻度編號B2(1)。然後，控制部50進入圖4的步驟S105，藉由以下的(式1)算出線性標度尺33上的第二刻度編號B2(1)與第一刻度編號B1(1)的距離A1(1)。距離A(1)亦為由線性標度尺33所檢測出的接合頭側編碼器頭31的中心線31a與相機側編碼器頭32的中心線32a的距離。
A(1)=[B2(1)-B1(1)]×p．．．．．(式1)
(式1)中，p為線性標度尺33的刻度34的間距。
然後，控制部50進入圖4的步驟S106，藉由以下的(式2)而算出線性標度尺33的位置補正係數k(1)。位置補正係數k(1)為接合頭側編碼器頭31的中心線31a和相機側編碼器頭32的中心線32a之間的規定間隔a與線性標度尺33上的第二刻度編號B2(1)和第一刻度編號B1(1)的距離A(1)之比率。
k(1)=a/A(1)．．．．．(式2)
圖4的步驟S105、步驟S106構成補正係數算出步驟。
接著，控制部50進入圖4的步驟S107，藉由線性馬達12使基體10於X方向上移動規定的刻度數△B，使接合頭側編碼 器頭31的中心線31a對準第二刻度編號B2(1)=B1(1)+△B。然後，控制部50進入圖4的步驟S108而於B1(2)中儲存B1(1)+△B。控制部50於圖4的步驟S109中判斷n是否達到nend，於n未達到nend的情形時，進入圖4的步驟S110並將n增加1，以n=n+1=2的形式返回至圖4的步驟S104。此處，nend為基體10移動至結束位置所需要的移動次數，第一刻度編號B1(nend)表示基體10移動至結束位置時接合頭側編碼器頭31的中心線31a所處的線性標度尺33的刻度編號。圖4的步驟S104、步驟S107~步驟S110構成刻度編號檢測步驟。
如此般，控制部50使基體10於X方向上直線移動線性標度尺33的規定的刻度數△B，藉由接合頭側編碼器頭31及相機側編碼器頭32，逐次檢測接合頭側編碼器頭31的中心線31a所處的線性標度尺33的第一刻度編號B1(n)、及相機側編碼器頭32的中心線32a所處的線性標度尺33的第二刻度編號B2(n)。然後，控制部50反覆進行以下動作，即，算出接合頭側編碼器頭31的中心線31a和相機側編碼器頭32的中心線32a之間的規定間隔a與距離A(n)之比率，即線性標度尺33的位置補正係數k(n)，所述A(n)是線性標度尺33上的第二刻度編號B2(n)和第一刻度編號B1(n)的距離。如此，控制部50可對距線性標度尺33的一端的各規定的刻度數△B算出位置補正係數k(n)，如圖5的圖表所示，算出線性標度尺33的各刻度編號B(n)的線性標度尺33的位置補正係數k(n)。
此時，於線性標度尺33與基體10均於常溫下不發生熱膨脹的情形時，如圖5所示，若設為n=1的第一刻度編號B1(1)=0、第二刻度編號B2(1)=10，則A(1)=[B2(1)-B1(1)]×p=[10-0]×p=10刻度×p=a，成為k(1)=a/A(1)=1.0。
於n=2的位置，線性標度尺33發生熱膨脹，基體10的規定間隔a視為不變。於該情形時，線性標度尺33的刻度34的間距p因熱膨脹而成為p'(>p)。若於n=2使接合頭側編碼器頭31的中心線31a對準第一刻度編號B1(2)=20號，則第二刻度編號B2(2)與第一刻度編號B1(2)之間的刻度數成為較未發生熱膨脹的情形的10刻度更少的刻度數，例如9刻度。因此，線性標度尺33上的第二刻度編號B2(2)與第一刻度編號B1(2)的距離A(2)，或由線性標度尺33所檢測出的接合頭側編碼器頭31的中心線31a與相機側編碼器頭32的中心線32a之間的距離A(2)成為A(2)=[B2(2)-B1(2)]×p=9刻度×p。
另一方面，基體10的規定間隔a不變，為10刻度×p，因此成為k(2)=a/A(2)=(10刻度×p)/(9刻度×p)>1.0。
如此，若線性標度尺33因熱膨脹而伸長，則位置補正係數k (n)成為大於1.0的數字。另外，反之於線性標度尺33在低於常溫的溫度而收縮的情形時，則位置補正係數k(n)成為小於1.0的數字。
若於線性標度尺33未發生熱膨脹的情形時使基體10於X方向上移動規定的刻度數△B，則基體10於X方向上移動△B×p。若線性標度尺33發生熱膨脹或收縮，則基體10的移動距離補正熱膨脹或收縮而成為△B×p×k(n)。於線性標度尺33發生熱膨脹的情形時，k(n)大於1.0，因此基體10的移動距離大於△B×p，於線性標度尺33收縮的情形時，k(n)小於1.0，故而基體10的移動距離小於△B×p。另外，基體10自初始位置至結束位置的移動距離成為將△B×p×k(n)自n=1累計至nend所得的距離。
n達到nend後，控制部50進入圖4的步驟S111，藉由以下的(式3)而算出基體10的總移動距離La。
La=Σ[△B×p×k(n)]．．．．．(式3)
由所述(式3)計算出的La為基體10的規定間隔a不變，且考慮到線性標度尺33的熱膨脹的情形時的基體10的總移動距離。然而，基體10的規定間隔a亦因溫度而發生熱膨脹。因此，如以下般考慮基體10的規定間隔a的熱膨脹量而修正位置補正係數k(n)。
控制部50進入圖4的步驟S112，藉由雷射距離檢測器45檢測基體10的結束位置並進入圖4的步驟S113，算出藉由雷 射距離檢測器45所檢測出的基體10自初始位置至結束位置的移動距離Lc。
控制部50進入圖4的步驟S114，藉由下述(式4)修正位置補正係數k(n)而設為ka(n)。
ka(n)=k(n)×[La/Lc]．．．．．(式4)
控制部50將經修正的位置補正係數ka(n)儲存於記憶體中。經修正的位置補正係數ka(n)如圖5所示，表示位置補正係數ka(n)的分佈或位置補正係數ka(n)的映射，所述經修正的位置補正係數ka(n)是針對考慮到由熱膨脹所導致的基體10的規定間隔a的變化的線性標度尺33的刻度編號B(n)的線性標度尺33的位置補正係數ka(n)。圖4的步驟S111~步驟S114構成補正係數修正步驟。
控制部50使用經修正的位置補正係數ka(n)，如以下般對使用線性標度尺33所檢測出的接合頭側編碼器頭31的中心線31a的位置進行補正。於由接合頭側編碼器頭31所檢測出的線性標度尺33的刻度編號為B100，且B100=△B×m+j的情形時，控制部50以 L100=[Σ△B×ka(n)×p](n=1~m)+ka(m+1)×j×p
的形式，算出刻度編號0至接合頭側編碼器頭31的中心線31a的距離L100，而控制基體10的移動量或移動距離。
即，控制部50使用經修正的位置補正係數ka(n)，將未補正的情形時由線性標度尺33檢測出的刻度編號0至刻度編號 B100的接合頭側編碼器頭31的移動距離L100b=(△B×m+j)×p，修正為距離L100=[Σ△B×ka(n)×p](n=1~m)+ka(m+1)×j×p，而控制裝設有接合頭側編碼器頭31的基體10的移動量或移動距離。
如以上所說明，本實施形態的安裝裝置100使基體10直線移動規定的刻度數△B，並藉由接合頭側編碼器頭31及相機側編碼器頭32逐次檢測刻度編號，製作線性標度尺33的位置補正係數ka(n)的映射，根據所製作的位置補正係數ka(n)的映射而修正各編碼器頭31、編碼器頭32的位置，因此可提高接合頭20、相機25的位置檢測精度，從而提高基體10的移動精度。
接著，一方面參照圖6、圖7，一方面對本實施形態的安裝裝置100的線性標度尺的位置補正係數k(n)的其他算出動作進行說明。對於與參照圖4、圖5所說明的動作相同的動作，標註相同的步驟符號而省略說明。
圖5所示的動作是使基體10移動規定的刻度數△B，並利用各編碼器頭31、編碼器頭32來檢測線性標度尺33的移動刻度編號而算出各位置補正係數k(n)後，一面藉由雷射距離檢測器45來檢測基體10的位置，一面檢測使基體10移動了參照距離Lr時的刻度數，根據其結果而修正位置補正係數k(n)。各位置補正係數k(n)的算出與上文參照圖4、圖5所說明相同，因此省略說明。
控制部50反覆執行圖6的步驟S101~步驟S110而算出 k(n)後，進入圖6的步驟S201。
於圖6的步驟S201中，如圖7所示，控制部50使基體10對準規定的基準位置。然後，控制部50藉由相機側編碼器頭32檢測基體10位於基準位置時的相機側編碼器頭32所處的線性標度尺33的刻度編號B(s)。另外，控制部50藉由雷射距離檢測器45，檢測雷射距離檢測器45至基體10的第一距離。接著，控制部50一面藉由雷射距離檢測器45檢測直至基體10的距離，一面使基體10於X方向上移動參照距離Lr。基體10移動參照距離Lr而到達停止位置後，控制部50藉由相機側編碼器頭32檢測停止位置的線性標度尺33的刻度編號B(e)。控制部50根據基準位置的刻度編號與停止位置的刻度編號之差=(B(e)-B(s))，算出基體10移動了參照距離Lr時的線性標度尺33的刻度編號差NB=(B(e)-B(s))。
控制部50檢測出刻度編號差NB後，進入圖6的步驟S202，藉由下述(式5)修正位置補正係數k(n)。
ka(n)=k(n)×[NB×p]/Lr．．．．．(式5)
與上文所說明的實施形態同樣，控制部50使用經修正的位置補正係數ka(n)，對藉由線性標度尺33所檢測出的接合頭側編碼器頭31的中心線31a的位置或相機側編碼器頭32的中心線32a的位置進行補正。另外，使用經修正的位置補正係數ka(n)對利用線性標度尺33所檢測出的各編碼器頭31、編碼器頭32的移動距離進行修正，控制基體10的移動量或移動距離。
與上文中參照圖4、圖5所說明的動作同樣，本動作可提高接合頭20、相機25的位置檢測精度而抑制電子零件的安裝精度降低。再者，所述說明中，以藉由相機側編碼器頭32來檢測基體10位於基準位置、停止位置時的線性標度尺33的刻度編號的方式進行了說明，但亦可藉由接合頭側編碼器頭31來檢測基體10位於基準位置、停止位置時的線性標度尺33的刻度編號。
接著，對圖6的步驟S201、步驟S202的其他動作進行說明。
如圖7所示，本實施形態的安裝裝置100包括於基準位置配置有位置標記Ms的第一參照構件61，以及於停止位置配置有位置標記Me的第二參照構件62。
於圖6的步驟S201中，控制部50使相機25的光軸26z對準第一參照構件61的位置標記Ms的位置，藉由相機側編碼器頭32來檢測基準位置的線性標度尺33的刻度編號B(s)。接著，控制部50一面利用相機25獲取圖像，一面使基體10移動直至相機25的光軸26z來到位置標記Me的位置。然後，相機25的光軸26z來到位置標記Me的停止位置後，利用相機側編碼器頭32來檢測線性標度尺33的刻度編號B(e)。然後，控制部50根據基準位置的刻度編號與停止位置的刻度編號之差=(B(e)-B(s))，算出使基體10移動了參照距離Lr時的線性標度尺33的刻度編號差NB=(B(e)-B(s))。
與上文的動作同樣，控制部50檢測出刻度編號差NB 後，進入圖6的步驟S202，藉由下述(式5)而修正位置補正係數k(n)。
ka(n)=k(n)×[NB×p]/Lr．．．．．(式5)
如以上所說明，與上文所說明的動作同樣，可提高接合頭20、相機25的位置檢測精度而提高基體10的移動精度。再者，所述說明中，以藉由相機側編碼器頭32來檢測基體10位於基準位置、停止位置時的線性標度尺33的刻度編號的方式進行了說明，但亦可藉由接合頭側編碼器頭31來檢測基體10位於基準位置、停止位置時的線性標度尺33的刻度編號。
本實施形態發揮與上文所說明的實施形態相同的效果。
以上所說明的實施形態中，以藉由使相機25的光軸26z對準位置標記Ms、位置標記Me而使基體10移動參照距離Lr的方式進行了說明，但亦可藉由如下方法來進行位置補正係數k(n)的修正。
使基體10移動至位置標記Ms進入相機25的視野的位置，拍攝位置標記Ms的圖像，檢測相機25的光軸26z與位置標記Ms的距離d1(未圖示)。另外，藉由相機側編碼器頭32來檢測線性標度尺33的刻度編號B(s)。然後，使基體10移動至位置標記Me進入相機25的視野的位置，利用相機25來檢測位置標記Me的圖像，檢測相機25的光軸26z與位置標記Me的距離d2(未圖示)。然後，獲取在參照距離Lr中考慮到距離d1、距離d2的距離作為近似參照距離Lr1。另外，藉由相機側編碼器頭32來檢測 線性標度尺33的刻度編號B(e)。
然後，根據刻度編號差NB=(B(e)-B(s))及近似參照距離Lr1藉由下述(式6)而修正位置補正係數k(n)。
ka(n)=k(n)×[NB×p]/Lr1．．．．．(式6)
再者，亦可代替相機側編碼器頭32藉由接合頭側編碼器頭31，檢測線性標度尺33的刻度編號B(s)、B(e)。
如以上所說明，與上文所說明的實施形態同樣，本實施形態的安裝裝置100可提高接合頭20、相機25的位置檢測精度而提高基體10的移動精度。
以上的說明中，以安裝裝置100為例對本發明的實施形態進行了說明，但本發明不限於覆晶接合裝置或晶粒接合裝置，可應用於各種裝置。例如可應用於打線接合裝置、工業用機器人、搬送裝置。不限於搬送或安裝的對象物、對象物的大小、對象物的技術領域，可應用於所有裝置。
10:基體
31:接合頭側編碼器頭
31a、32a:中心線
32:相機側編碼器頭
33:線性標度尺
34:刻度
45:雷射距離檢測器
A(n):第一刻度編號B1(n)和第二刻度編號B2(n)之間的標度尺上的距離
B1(1)、B1(2)、B1(n)、B1(nend):第一刻度編號
B2(1)、B2(2)、B2(n):第二刻度編號
B(n):刻度編號
a:規定間隔
k(1)、k(2)、k(n)、k(nend):位置補正係數
ka(1)、ka(2)、ka(n)、ka(nend):經修正的位置補正係數
p:規定的間距
△B:規定的刻度數

Claims (8)

  1. 一種相對於對象物使移動體直線移動的裝置，包括：所述移動體，相對於所述對象物而直線移動，於移動方向上具有空開規定間隔的第一位置與第二位置；標度尺，沿著所述移動體的所述移動方向而配置，且沿著所述移動方向以規定間距設有多個刻度；第一檢測部，配置於所述移動體的所述第一位置，且檢測相對於所述第一位置的所述標度尺的第一刻度編號；第二檢測部，配置於所述移動體的所述第二位置，且檢測相對於所述第二位置的所述標度尺的第二刻度編號；以及控制部，一面使所述移動體沿著所述標度尺移動，一面逐次利用所述第一檢測部及所述第二檢測部來檢測所述第一刻度編號及所述第二刻度編號，並且根據所述規定間隔與所述第一刻度編號和所述第二刻度編號之間的標度尺上的距離之比率，控制所述移動體的移動量。
  2. 如申請專利範圍第1項所述相對於對象物使移動體直線移動的裝置，其中所述移動體為將半導體晶粒搬送至所述對象物的搬送機構，所述對象物為供安裝所搬送的所述半導體晶粒的基板或其他半導體晶粒，所述裝置為將所述半導體晶粒安裝於所述對象物的裝置。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述相對於對象物使移 動體直線移動的裝置，其中所述控制部根據所述規定間隔與所述第一刻度編號和所述第二刻度編號之間的所述標度尺上的距離之比率，算出距所述標度尺的一端的各規定的刻度數之位置補正係數。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述相對於對象物使移動體直線移動的裝置，包括：距離檢測器，檢測所述移動體距基準位置的距離；且所述控制部一面藉由所述距離檢測器來檢測所述移動體距所述基準位置的距離一面使所述移動體移動參照距離，並且利用所述第一檢測部或所述第二檢測部來檢測使所述移動體移動所述參照距離之前與移動所述參照距離之後的所述標度尺的刻度編號差，根據所述參照距離及所述刻度編號差修正所述移動量。
  5. 如申請專利範圍第1項所述相對於對象物使移動體直線移動的裝置，包括：參照構件，間隔參照距離而配置有位置標記；以及圖像獲取部件，設於所述移動體，且獲取所述位置標記的圖像；且所述控制部根據由所述圖像獲取部件所獲取的所述位置標記的圖像使所述移動體移動所述參照距離，並且藉由所述第一檢測部或所述第二檢測部來檢測移動時的所述標度尺的刻度編號差，根據所述參照距離及所述刻度編號差修正所述移動量。
  6. 一種相對於對象物使移動體直線移動的方法，包括以下 步驟：使於移動方向上具有空開規定間隔的第一位置與第二位置的所述移動體相對於所述對象物而直線移動；沿著所述移動體的所述移動方向配置標度尺，所述標度尺沿著所述移動方向以規定間距設有多個刻度；將檢測相對於所述第一位置的所述標度尺的第一刻度編號的第一檢測部配置於所述移動體的所述第一位置；將檢測相對於所述第二位置的所述標度尺的第二刻度編號的第二檢測部配置於所述移動體的所述第二位置；一面使所述移動體沿著所述標度尺移動，一面逐次利用所述第一檢測部及所述第二檢測部來檢測所述第一刻度編號及所述第二刻度編號，並且根據所述規定間隔與所述第一刻度編號和所述第二刻度編號之間的標度尺上的距離之比率，控制所述移動體的移動量。
  7. 如申請專利範圍第6項所述相對於對象物使移動體直線移動的方法，包括以下步驟：藉由距離檢測器檢測所述移動體距基準位置的距離；一面藉由所述距離檢測器來檢測所述移動體距所述基準位置的距離一面使所述移動體移動參照距離，並且藉由所述第一檢測部或所述第二檢測部檢測使所述移動體移動所述參照距離之前與移動所述參照距離之後的所述標度尺的刻度編號差；以及根據所述參照距離及所述刻度編號差修正所述移動量。
  8. 如申請專利範圍第6項所述相對於對象物使移動體直線移動的方法，包括以下步驟：將間隔參照距離的位置標記配置於參照構件；將圖像獲取部件配置於所述移動體；藉由所述圖像獲取部件而獲取所述位置標記的圖像，並根據所獲取的所述位置標記的圖像使所述移動體移動所述參照距離；藉由所述第一檢測部或所述第二檢測部來檢測使所述移動體移動了所述參照距離時的所述標度尺的刻度編號差；以及根據所述參照距離及所述刻度編號差修正所述移動量。
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