TWI738413B

TWI738413B - 安裝裝置

Info

Publication number: TWI738413B
Application number: TW109122995A
Authority: TW
Inventors: 冨樫徳和
Original assignee: 日商芝浦機械電子裝置股份有限公司
Priority date: 2019-07-12
Filing date: 2020-07-08
Publication date: 2021-09-01
Also published as: CN112218517A; TW202102816A; JP7417371B2; KR20210007867A; CN112218517B; JP2021015917A; KR102401710B1

Abstract

本發明提供一種安裝裝置，可不損害生產效率地對安裝後的電子零件與基板之間的位置偏移進行檢查。一種安裝裝置，將電子零件安裝於基板，所述安裝裝置包括：接合頭；基板載台；檢查單元；以及控制裝置，檢查單元具有：高度檢測部，設置於接合頭，對藉由接合頭將電子零件安裝於基板時的接合頭的高度進行檢測；攝像部件，具有透鏡，拍攝進行了安裝之後的電子零件及基板；以及攝像部件升降機構，使攝像部件升降，控制裝置具有控制部，所述控制部以基於由高度檢測部檢測出的接合頭的高度來調節攝像部件的高度的方式對攝像部件升降機構進行控制。

Description

安裝裝置

本發明是有關於一種電子零件的安裝裝置。

電子零件向基板的安裝例如是進行倒裝晶片安裝。倒裝晶片安裝是使半導體晶片等電子零件的形成有電極的面與形成有導電圖案的基板相向而封裝的方式。於倒裝晶片安裝中，需要將電子零件的微細的電極直接與形成於基板的導電圖案的微細的端子接合，因此必須精度良好地對電子零件與基板進行定位。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開平10-125728號公報

[發明所欲解決之課題]

近年來，由於半導體晶片等電子零件的電路的微細化、高密度化，安裝精度的高精度化不斷發展。因此，電子零件的安裝後，藉由攝像部件拍攝設置於電子零件及基板的對準標記，對安裝後的電子零件與基板之間的位置偏移進行檢查。於所述檢查中，使用高倍率的透鏡。當透鏡為高倍率時，與攝像對象物的對焦的範圍即景深非常淺，因此，當電子零件的高度或基板的高度存在偏差時，偏離景深而成為焦點模糊的攝像圖像，有時無法高精度地對位置偏移進行檢查。

因此，考慮藉由雷射位移計來測定作為攝像對象的安裝後的電子零件或基板的高度，並基於該高度來調節攝像部件的高度。然而，利用雷射位移計進行的測定必須另外測定安裝後的電子零件或基板的高度，從而節拍劣化。

本發明是為了解決如上所述的課題而成，其目的在於提供一種可不損害生產效率地對安裝後的電子零件與基板之間的位置偏移進行檢查的安裝裝置。 [解決課題之手段]

本發明的安裝裝置是將電子零件安裝於基板的安裝裝置，包括：接合頭，搬送所述電子零件，並將其安裝於所述基板；基板載台，載置所述基板；檢查單元，對進行了所述安裝之後的所述電子零件與所述基板之間的位置偏移進行檢查；以及控制裝置，所述檢查單元具有：高度檢測部，設置於所述接合頭，對藉由所述接合頭將所述電子零件安裝於所述基板時的所述接合頭的高度進行檢測；攝像部件，具有透鏡，拍攝進行了所述安裝之後的所述電子零件及所述基板；以及攝像部件升降機構，使所述攝像部件升降，所述控制裝置具有升降機構控制部，所述升降機構控制部以基於由所述高度檢測部檢測出的所述接合頭的高度來調節所述攝像部件的高度的方式對所述攝像部件升降機構進行控制。 [發明的效果]

根據本發明，可獲得一種可不損害生產效率地對安裝後的電子零件與基板之間的位置偏移進行檢查的安裝裝置。

（實施形態）（構成）參照圖式對本發明的安裝裝置的實施形態詳細地進行說明。圖1是表示應用了實施形態的安裝裝置的電子零件安裝系統的平面圖。圖2是表示應用了實施形態的安裝裝置的電子零件安裝系統的前視圖。

電子零件安裝系統1是將電子零件2安裝於基板3的系統。電子零件2例如是包含矽的半導體晶片。於本實施形態中，電子零件2是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。於電子零件2設置有對準標記。當將電子零件2設為矩形形狀時，於形成有凸塊的面的四角部或對角的角部設置有對準標記。

基板3是作為用來安裝電子零件2的對象的板狀體。於基板3形成有連接有凸塊的導電圖案。於基板3的形成有導電圖案的面，設置有電子零件2的安裝預定位置。所述安裝預定位置於此處設置有多個，且呈陣列狀配置。於安裝預定位置分別設置有對準標記。所述對準標記例如當將電子零件2設為矩形形狀時，設置於矩形形狀的預定安裝位置的四角部或對角的角部。於進行了電子零件2與基板3的對準標記的對位後，將電子零件2安裝於基板3的安裝預定位置。

所述電子零件安裝系統1包括：供給裝置10、拾取裝置20、安裝裝置30、及控制裝置50，藉由拾取裝置20自供給裝置10拾取電子零件2，將該電子零件2交接至安裝裝置30，並藉由安裝裝置30將電子零件2安裝於基板3。

供給裝置10是供給電子零件2的裝置。具體而言，供給裝置10具有載置裝載有電子零件2的片材12的供給載台11。供給裝置10以作為拾取對象的電子零件2來到供給位置P1的方式使供給載台11移動。所謂供給位置P1，是藉由拾取裝置20拾取由拾取裝置20拾取的作為拾取對象的電子零件2的預定位置。例如，於供給位置P1的上方以光軸與供給位置P1一致的方式設置有相機13，供給裝置10以作為拾取對象的電子零件2來到相機13的拍攝中心的方式使供給載台11移動。

裝載供給載台11上所載置的電子零件2的片材12於此處為晶圓片材。片材12是黏著片材，於該片材12上呈矩陣（matrix）狀配置有電子零件2。電子零件2可藉由凸塊於上方露出的面朝上配置，亦可藉由凸塊與片材12接觸的面朝下配置。於本實施形態中，設為藉由面朝上配置。

於將電子零件2供給至拾取裝置20時，供給裝置10亦可藉由利用設置於供給位置P1的下方的針狀的銷經由片材12將供給位置P1上的電子零件2向上推，從而容易將電子零件2自片材12剝離。

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交接至安裝裝置30的中繼裝置。該拾取裝置20具有拾取頭21及頭移動機構22。拾取頭21保持電子零件2，並且解除保持狀態而釋放電子零件2。具體而言，拾取頭21具有筒狀的吸附噴嘴21a。該吸附噴嘴21a的內部與真空泵等的負壓產生電路連通，藉由於該電路產生負壓，而利用吸附噴嘴21a的前端的開口吸附電子零件2，藉此保持電子零件2。另外，藉由解除負壓而使電子零件2自吸附噴嘴21a脫離。

頭移動機構22使拾取頭21於供給位置P1與電子零件2向安裝裝置30的交接位置P2之間往返移動。頭移動機構22例如可使用由伺服馬達驅動的滾珠螺桿機構。頭移動機構22以沿著後述的X軸方向延伸的方式設置於支撐框架23。於該頭移動機構22經由反轉機構設置有吸附噴嘴21a。反轉機構使吸附噴嘴21a的朝向反轉。例如，當利用開口端朝向下方的吸附噴嘴21a於供給位置P1吸附保持電子零件2時，頭移動機構22使吸附噴嘴21a位於交接位置P2。然後，藉由反轉機構，使吸附噴嘴21a以保持有電子零件2的開口端朝上的方式旋轉180°，而將電子零件2交接至安裝裝置30。

於本實施形態中，供給裝置10與安裝裝置30橫向排列地配置。將該供給裝置10與安裝裝置30的排列方向、即由供給位置P1與安裝位置P3連接的直線方向設為X軸方向。另外，於供給載台11擴展的水平面中，將與X軸方向正交的方向設為Y軸方向，將與X軸及Y軸正交的方向設為Z軸方向。於本說明書中，有時將Z軸方向的位置簡稱為「高度」。例如，可如後述的基板載台33上的特定位置的Z軸方向的位置等般，確定特定的基準位置，將相對該基準位置的Z軸方向上的距離設為高度。

安裝裝置30是將自拾取裝置20接收的電子零件2搬送至安裝位置P3，並將其安裝於基板3的裝置。所謂安裝位置P3，是將電子零件2安裝於基板3的位置，此處，設定於固定的場所。

安裝裝置30具有：接合頭31、頭移動機構32、基板載台33、載台移動機構34、攝像部件35、及檢查單元40。

接合頭31搬送電子零件2，並將其安裝於基板3。具體而言，接合頭31於交接位置P2自拾取裝置20接收電子零件2，將該電子零件2於安裝位置P3安裝於基板3。接合頭31保持電子零件2，並且於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具有筒狀的吸附噴嘴31a。該吸附噴嘴31a的內部與真空泵等的負壓產生電路連通，藉由於該電路產生負壓，利用吸附噴嘴31a前端的開口吸附電子零件2，藉此保持電子零件2。另外，藉由解除負壓而使電子零件2自吸附噴嘴31a脫離。

接合頭31藉由頭移動機構32於交接位置P2與安裝位置P3之間往返移動，另外，於交接位置P2及安裝位置P3升降。換言之，頭移動機構32具有滑動機構321、升降機構322。

滑動機構321使接合頭31於交接位置P2與安裝位置P3之間直線移動。此處，滑動機構321具有：兩條軌道321a，與X軸方向平行地延伸，且固定於支撐框架323；以及滑動件321b，於軌道321a上移行。再者，雖然未圖示，但滑動機構321具有使接合頭31於Y軸方向上滑動移動的滑動機構。該滑動機構亦可包含Y軸方向上的軌道及於軌道上移行的滑動件。當滑動機構321使接合頭31的吸附噴嘴31a移動至交接位置P2時，吸附噴嘴31a隔著電子零件2與位於該交接位置P2的拾取頭21的吸附噴嘴21a相向。當滑動機構321使保持有電子零件2的吸附噴嘴31a移動至安裝位置P3時，吸附噴嘴31a隔著電子零件2與被定位於安裝位置P3的基板3上的安裝預定位置相向。另外，滑動機構321使吸附噴嘴32a移動至後述的檢查位置P4。

升降機構322使接合頭31升降。此處，升降方向是與Z軸方向平行的方向。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，接合頭31沿著Z軸方向升降。

基板載台33是載置基板3的台。基板載台33於XY平面上滑動移動。

載台移動機構34使基板載台33於XY平面上滑動移動。具體而言，載台移動機構34具有使基板載台33於X軸方向上移動的X軸移動機構、及使基板載台33於Y軸方向上移動的Y軸移動機構。X軸移動機構及Y軸移動機構例如包含伺服馬達及滾珠螺桿機構，所述滾珠螺桿機構包含螺桿軸、螺母、導軌及滑動件而構成。X軸移動機構以其螺桿軸及導軌於X軸方向上延伸的方式設置，螺母與螺桿軸螺合。於該螺母經由滑動件而固定有基板載台33，利用伺服馬達使螺桿軸軸旋轉，藉此滑動件沿著於X軸方向上延伸的導軌移動，基板載台33於X軸方向上直線移動。Y軸移動機構以其螺桿軸及導軌於Y軸方向上延伸的方式設置，螺母與螺桿軸螺合。於該螺母經由滑動件而固定有X軸移動機構，利用伺服馬達使螺桿軸軸旋轉，藉此滑動件沿著於Y軸方向上延伸的導軌移動，基板載台33與X軸移動機構一起於Y軸方向上直線移動。

攝像部件35是於安裝位置P3拍攝電子零件2的對準標記及基板3的對準標記的相機。攝像部件35為上下兩視場相機。即，如圖3所示，攝像部件35進入接合頭31與基板載台33之間，拍攝上方的吸附噴嘴31a所保持的電子零件2的對準標記及於下方的基板3中位於安裝位置P3的安裝預定位置的對準標記。如圖3所示，攝像部件35於電子零件2安裝至基板3之前進入接合頭31與基板載台33之間，於利用接合頭31進行安裝時，如圖4所示，退避至不干擾接合頭31的位置。

檢查單元40對安裝後的電子零件2與基板3之間的位置偏移進行檢查。該檢查單元40具有：高度檢測部41、攝像部件42、及攝像部件升降機構43（參照圖1、圖2）。

高度檢測部41設置於接合頭31。高度檢測部41對藉由接合頭31將電子零件2安裝於基板3時的高度進行檢測。高度檢測部41所檢測的高度的檢測部位是吸附噴嘴31a的前端的高度。該高度檢測部41亦可對基板載台33的高度進行檢測。即，高度檢測部41對吸附噴嘴31a所接觸的對象物的高度進行檢測。作為高度檢測部41，較佳為將對接合頭31的移動量進行檢測的感測器、及對吸附噴嘴31a與對象物的接觸進行偵測的感測器加以組合。例如，可使用對接合頭31的移動量進行檢測的編碼器、及藉由吸附噴嘴31a相對於接合頭31的相對移動來對與對象物的接觸進行偵測的間隙感測器。於此情況下，當間隙感測器偵測到吸附噴嘴31a與對象物的接觸時，接合頭31相對於吸附噴嘴31a稍微移動而停止。而且，藉由自由編碼器檢測出的接合頭31的移動量減去由間隙感測器檢測出的吸附噴嘴31a的相對移動量，可檢測對象物的高度。作為對接觸進行偵測的感測器，亦可使用壓力感測器。再者，高度檢測部41中所使用的感測器較佳為使用雷射位移計以外的廉價的感測器。

攝像部件42拍攝安裝後的電子零件2及基板3。具體而言，拍攝安裝後的電子零件2的對準標記及基板3的對準標記。攝像部件42對一個電子零件2至少拍攝兩個部位的對準標記。另外，攝像部件42對基板3的安裝部位的一個部位至少拍攝兩個部位的對準標記。攝像部件42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。於本實施形態中，攝像部件42為紅外線相機。該攝像部件42使紅外線透過電子零件2而拍攝電子零件2的對準標記、基板3的對準標記。

攝像部件42具有透鏡，通過該透鏡來拍攝電子零件2、基板3的對準標記。該透鏡為高倍率，且景深小。於本實施形態中，為20倍的透鏡，且景深為10 μm以下。

攝像部件42設置於檢查位置P4。即，攝像部件42以相機的光軸與檢查位置P4一致的方式設置於基板載台33的上方。檢查位置P4是藉由利用攝像部件42拍攝安裝後的電子零件2及基板3，來對該電子零件2與該基板3的位置偏移、即安裝後的電子零件2的對準標記與基板3的對準標記之間的位置偏移進行檢查的位置。該位置偏移是將電子零件2及基板3的各對準標記投影至XY平面時的位置偏移。於本實施形態中，檢查位置P4為經固定的位置。

攝像部件升降機構43使攝像部件42升降。此處，升降方向是與Z軸方向平行的方向，即相對於位於檢查位置P4的安裝後的電子零件2進退的方向。攝像部件升降機構43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，攝像部件42沿著Z軸方向升降。

攝像部件升降機構43基於由高度檢測部41檢測出的接合頭31的高度，使攝像部件42於高度方向上移動。即，對焦至能夠由攝像部件42識別出安裝後的電子零件2的對準標記或基板3的對準標記的程度。換言之，攝像部件升降機構43基於由高度檢測部41檢測出的接合頭31的高度，來調節攝像部件42的高度，以使作為攝像對象的安裝後的電子零件2的對準標記或基板3的對準標記限制於攝像部件42的透鏡的景深。該高度的調節是藉由後述的升降機構控制部57對攝像部件升降機構43進行控制來進行。安裝於基板3的電子零件2的對準標記與基板3的對準標記的相向距離、即高度方向的分離距離超過攝像部件42的透鏡的景深。因此，攝像部件升降機構43於拍攝電子零件2的對準標記的情況下、及拍攝基板3的對準標記的情況下，切換攝像部件42的高度。

攝像部件升降機構43基於如下的高度，來調節攝像部件42的高度，即，將藉由載台移動機構34使電子零件2自安裝位置P3移動至檢查位置P4時的電子零件2的高度變動量與接合頭31的高度相加而得的高度。

控制裝置50對供給裝置10、拾取裝置20、安裝裝置30、檢查單元40的啟動、停止、速度、運作時機等進行控制。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作的電腦等來實現。於控制裝置50連接有輸入作業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。

圖5是控制裝置50的功能框圖。如圖5所示，控制裝置50具有：供給裝置控制部51、拾取頭控制部52、接合頭控制部53、基板載台控制部54、記憶部55、高度計算部56、升降機構控制部57、攝像部件控制部58、及判定部59。

供給裝置控制部51以載置於供給載台11的片材12上的作為供給對象的電子零件2位於供給位置P1的方式對供給載台11的移動進行控制。

拾取頭控制部52對拾取裝置20的運作進行控制。具體而言，拾取頭控制部52對與吸附噴嘴21a內連通的負壓產生電路進行控制，並對電子零件2的保持及脫離進行控制。另外，拾取頭控制部52對拾取頭21的移動、即頭移動機構22的運作進行控制。

接合頭控制部53對接合頭31的移動、即頭移動機構32的運作進行控制。基板載台控制部54對載台移動機構34的運作進行控制。

記憶部55是硬碟驅動機（Hard Disk Drive，HDD）或固態硬碟（Solid State Disk，SSD）等記錄媒體。於記憶部55預先記憶有系統的運作所需要的資料、程式，並記憶系統運作所需的資料。

例如，記憶部55記憶由高度檢測部41檢測出的接合頭31的高度。另外，於記憶部55預先記憶有電子零件2的厚度、基板3的厚度。電子零件2的厚度可為預先測定作為樣品的電子零件2的厚度而得的值，亦可為多個電子零件2的平均厚度。基板3的厚度可為測定基板3的任意部位的厚度而得的值，亦可為基板3的多個部位的厚度的平均。於記憶部55記憶有攝像部件42的透鏡的倍率、焦距、景深等。

於記憶部55記憶有基板載台33上的各位置位於安裝位置P3時的各位置的高度。所謂該基板載台33上的各位置，是於基板載台33的規定位置載置有基板3的情況下，與安裝於基板3的電子零件2的安裝預定位置對應的位置（以下，亦稱為「安裝預定對應位置」）。安裝預定對應位置例如是基板載台33與XY平面平行地配置、且於該基板載台33上的規定位置配置有基板3的情況下，將基板3的安裝預定位置於Z軸方向上投影至基板載台33的位置。

該安裝預定對應位置的高度的測定方法例如如以下般。即，使基板載台33的安裝預定對應位置移動至安裝位置P3，使位於安裝位置P3的接合頭31下降，而使前端（即吸附噴嘴31a的前端）抵接於基板載台33上。藉由高度檢測部41對該抵接時的接合頭31的高度進行檢測。如上所述，利用吸附噴嘴31a的前端對該高度進行檢測，因此可測定基板載台33的安裝預定對應位置的高度。藉由以此種程序測定基板載台33上的各安裝預定對應位置的高度，可獲得將安裝預定對應位置與該位置的基板載台33的高度建立對應的基板載台33的高度映射。該高度映射作為基板載台33上的各位置位於安裝位置P3時的各位置的高度記憶於記憶部55。該高度映射反映了基板載台33的平坦度的偏差，更具體而言，反映了基板載台33表面的Z軸方向的波動。即，基板載台33由載台移動機構34支撐，載台移動機構34例如包括沿著X軸方向的導軌、沿著Y軸方向的導軌。此種導軌有時具有由加工精度或組裝精度而引起的波動、應變。於此情況下，藉此，被引導的基板載台33有時於其移動時產生上下變動。此種上下變動的大小通常存在移動距離越大而越大的傾向。即，亦考慮視移動距離不同而上下變動的大小超過攝像部件42的景深（例如，10 μm）。因此，於本實施形態中，製作此種高度映射。

於記憶部55預先記憶有高度變動映射，所述高度變動映射是將基板載台33上的各位置自安裝位置P3移動至檢查位置P4時產生的基板載台33的高度變動量與基板載台33上的各位置建立對應而成。所謂基板載台33上的各位置，是安裝預定對應位置。安裝預定對應位置例如是於基板載台33與XY平面平行地配置、且於該基板載台33上的規定位置配置有基板3的情況下，將基板3的安裝預定位置於Z軸方向上投影至基板載台33的位置。

高度變動映射可以如下般測定。即，使基板載台33的電子零件2的安裝預定對應位置位於安裝位置P3。另外，使接合頭31位於安裝位置P3。而且，於安裝位置P3，使接合頭31的前端（即吸附噴嘴31a的前端）抵接於基板載台33上。藉由高度檢測部41對該抵接時的接合頭31的高度（以下亦稱為「安裝位置高度」）進行檢測。接著，以安裝預定對應位置來到檢查位置P4的方式使基板載台33移動。另外，使接合頭31移動至檢查位置P4。而且，於檢查位置P4，使接合頭31的前端（即吸附噴嘴31a的前端）抵接於基板載台33上。藉由高度檢測部41對該抵接時的接合頭31的高度（以下亦稱為「檢查位置高度」）進行檢測。該檢查位置高度與安裝位置高度的差量是由自檢查位置P4移動至安裝位置P3引起的高度變動量。如上所述，該高度變動量是由在XY平面上移動的載台移動機構34的導軌等的波動、應變等引起。載台移動機構34理想的是與XY平面平行地移動，但例如有時會由於導軌等的上下的波動、應變等而偏移XY平面上的平行的移動。如上所述，對針對各安裝預定對應位置進行所述的測定，可獲得高度變動映射。再者，於檢查位置P4，於接合頭31對檢查位置高度進行檢測的情況下，使攝像部件42上升，而使其自接合頭31退避。或者，於安裝攝像部件42之前，藉由接合頭31對檢查位置高度進行檢測。

高度計算部56根據於安裝位置P3由高度檢測部41檢測出的接合頭31的高度，來計算檢查位置P4處的安裝後的電子零件2的對準標記的高度、及基板3的對準標記的高度。於本實施形態中，如圖6所示，以電子零件2面朝下安裝於基板3的示例進行說明。如圖6所示，電子零件2的對準標記2a設置於設置有凸塊2b的面，且藉由面朝下安裝與基板3相向。基板3的對準標記3a設置於與基板載台33為相反側的面、即安裝有電子零件2的面。藉由面朝下安裝，電子零件2與基板3的設置有對準標記2a、對準標記3a的部位於Z軸方向上重合。

高度計算部56根據於安裝位置P3由高度檢測部41檢測出的接合頭31的高度及電子零件2的厚度，來計算電子零件2的對準標記2a的高度。具體而言，高度計算部56自記憶部55讀出該記憶部55中所記憶的安裝位置P3處的接合頭31的高度及電子零件2的厚度。如上所述，該接合頭31的高度例如是吸附噴嘴31a的前端，因此等同於所吸附的電子零件2的上表面的高度。因此，高度計算部56藉由自該接合頭31的高度減去電子零件2的厚度，來計算對準標記2a的高度。

高度計算部56根據位於安裝位置P3的基板載台33上的安裝預定對應位置的高度及基板3的厚度，來計算基板3的對準標記3a的高度。具體而言，高度計算部56自記憶部55讀出該記憶部55中所記憶的位於安裝位置P3的基板載台33上的安裝預定對應位置的高度及基板3的厚度，並將前者與後者相加，藉此計算對準標記3a的高度。再者，於對安裝後的凸塊2b的高度、即基板3的上表面與電子零件2的下表面之間的間隔以成為所期望的值且固定的方式進行控制的情況下，亦可藉由自接合頭31的高度減去凸塊2b的高度及電子零件2的厚度，來計算對準標記3a的高度。

另外，高度計算部56亦可自記憶部55讀出高度變動映射，並將對準標記2a、對準標記3a的高度與自高度變動映射讀出的自安裝位置P3移動至檢查位置P4時產生的基板載台33的高度變動量相加。於即使自安裝位置P3移動至檢查位置P4，對準標記2a、對準標記3a的高度亦不變動的情況下（即水平移動的情況下），或者即使存在變動，對準標記2a、對準標記3a的高度亦限制於攝像部件42的景深的情況下，亦可不考慮基板載台33的高度變動量。例如為基板載台33的由波動等引起的上下變動的大小為較攝像部件42的景深小的值的情況等。

升降機構控制部57是對攝像部件升降機構43進行控制的控制部。例如，藉由升降機構控制部57對攝像部件升降機構43進行控制，而基於由高度計算部56計算出的對準標記2a、對準標記3a的高度來調節攝像部件42的高度。

攝像部件控制部58對攝像部件42的運作進行控制。例如，對攝像部件42的啟動、停止、拍攝、拍攝時機進行控制。

判定部59根據由攝像部件42獲得的電子零件2的對準標記2a的拍攝結果及基板3的對準標記3a的拍攝結果，來判定各對準標記2a、對準標記3a的位置偏移。圖7是表示電子零件2的對準標記2a與基板3的對準標記3a的位置對準、即正常地進行定位的狀態的圖。圖8是表示電子零件2的對準標記2a與基板3的對準標記3a的位置偏移的狀態的圖。

作為位置偏移的判定方法，例如判定部59使電子零件2的對準標記2a的拍攝結果與基板3的對準標記3a的拍攝結果重合，來計算對準標記2a、對準標記3a的中心間的距離。若計算出的距離為規定的臨限值以內，則判定部59判定為對位良好的安裝，於計算出的距離超過規定的臨限值的情況下，判定部59判定為對位不良的安裝。於判定為對位不良的情況下，藉由連接於控制裝置50的顯示裝置或揚聲器等通知部件，來通知作業員。

（作用）對實施形態的電子零件安裝系統及安裝裝置30的作用進行說明。圖9是電子零件安裝系統的運作流程圖的一例。於供給載台11預先載置有呈陣列狀配置有電子零件2的片材12，於基板載台33預先載置有作為電子零件2的安裝對象的基板3。另外，設為片材12上的電子零件2是以凸塊2b朝上的面朝上的狀態載置。

如圖9所示，首先，藉由供給裝置10使片材12上的作為供給對象的電子零件2移動至供給位置P1（步驟S01）。藉由頭移動機構22使拾取頭21移動至供給位置P1，拾取處於供給位置P1的電子零件2（步驟S02），於交接位置P2將電子零件2交接至接合頭31（步驟S03）。即，當拾取頭21移動至交接位置P2時，利用反轉裝置使電子零件2反轉180°。藉此，接合頭31與電子零件2面對面，並交接。藉此，電子零件2以對準標記2a朝向下方的狀態保持於接合頭31。

藉由滑動機構321使接合頭31移動至安裝位置P3（步驟S04）。另一方面，藉由載台移動機構34使基板載台33移動，使基板3的安裝預定位置移動至安裝位置P3（步驟S05）。

如此，於電子零件2與基板3的安裝預定位置移動至安裝位置P3之後，使作為上下兩視場相機的攝像部件35於接合頭31與基板3之間進出，拍攝位於上方的電子零件2的對準標記2a及位於下方的基板3的安裝預定位置的對準標記3a，並進行電子零件2與基板3的安裝預定位置的對位（步驟S06）。

於對位之後，藉由升降機構322使接合頭31下降，使電子零件2抵接於基板3的安裝預定位置而進行安裝（步驟S07）。於所述安裝時，藉由高度檢測部41對電子零件2抵接於基板3時的接合頭31的高度進行檢測（步驟S08）。該高度記憶於記憶部55。安裝後的接合頭31解除該電子零件2的保持，為了接收下一個電子零件2，返回至交接位置P2。再者，由於安裝時的加壓，凸塊2b被壓潰，因此安裝完成時的接合頭31的高度有時較電子零件2抵接於安裝預定位置時下降。因此，藉由測定安裝完成後即將使接合頭31上升之前的高度，可進行更準確的高度檢測。即，所述接合頭31的高度的檢測是測定安裝完成後即將使接合頭31上升之前的高度。

於將電子零件2安裝於基板3之後，藉由載台移動機構34使該安裝位置P3的電子零件2移動至檢查位置P4（步驟S09）。藉由高度計算部56計算電子零件2及基板3的對準標記2a、對準標記3a的高度（步驟S10）。

即，藉由高度計算部56自記憶部55讀出安裝時的接合頭31的高度，基於該高度計算電子零件2的對準標記2a的高度，另外，自記憶部55讀出位於安裝位置P3的基板載台33上的安裝預定對應位置的高度及基板3的厚度，並將該高度與厚度相加，藉此計算基板3的對準標記3a的高度。另外，於本實施形態中，高度計算部56自記憶部55讀出高度變動映射，將使對準標記2a、對準標記3a的高度與自安裝位置P3移動至檢查位置P4時產生的基板載台33的高度變動量相加而獲得的高度設為對準標記2a、對準標記3a的高度，所述安裝位置P3是自高度變動映射讀出。

再者，對準標記2a、對準標記3a的高度的計算亦可於使電子零件2自步驟S09的安裝位置P3向檢查位置P4移動的期間進行。

接著，藉由升降機構控制部57，基於對準標記2a、對準標記3a的高度，對攝像部件升降機構43進行控制，調節攝像部件42的高度（步驟S11），拍攝對準標記2a、對準標記3a（步驟S12）。藉此，對準標記2a、對準標記3a限制於透鏡的景深，並對焦。但是，對準標記2a、對準標記3a間的距離成為超過該景深的距離，因此，攝像部件42的高度調整及對準標記2a、對準標記3a的拍攝是分別進行。

即，於攝像部件升降機構43基於電子零件2的對準標記2a的高度來調節攝像部件42的高度的情況下，如圖10所示，對焦於對準標記2a，不對焦於對準標記3a而獲得模糊的圖像。另一方面，於攝像部件升降機構43基於基板3的對準標記3a的高度來調節攝像部件42的高度的情況下，如圖11所示，對焦於對準標記3a，不對焦於對準標記2a而獲得模糊的圖像。

對準標記2a、對準標記3a的拍攝是對一個電子零件2至少於兩個部位進行。於電子零件2為矩形形狀的情況下，例如拍攝對角位置的對準標記2a、對準標記3a。例如，自攝像部件42的視點來看，為了拍攝左上角部的對準標記2a，藉由載台移動機構34以作為對象的安裝後的電子零件2的左上角部來到檢查位置P4的方式使基板載台33移動，調整攝像部件42的高度，拍攝對準標記2a。而且，基於與該對準標記2a成對的對準標記3a的高度，藉由攝像部件升降機構43來調節攝像部件42的高度，拍攝該對準標記3a。而且，為了拍攝右下角部的對準標記3a，藉由載台移動機構34以作為對象的安裝後的電子零件2的右下角部來到檢查位置P4的方式使基板載台33移動。藉此，右下角部的對準標記3a限制於景深，因此，藉由攝像部件42進行拍攝。其後，為了拍攝右下角部的對準標記2a，基於對準標記2a的高度，藉由攝像部件升降機構43來調節攝像部件42的高度，藉由攝像部件42拍攝右下角部的對準標記2a。

接著，藉由判定部59根據所獲得的圖像，判定安裝後的電子零件2與基板3的位置偏移（步驟S13）。於判定為位置偏移為可容許的範圍、即對位良好的情況下（步驟S13的YES（是）），返回至步驟S01，轉移至下一個電子零件2的安裝。重覆步驟S01～步驟S13，當沒有供給載台11上的電子零件2時，停止系統的運轉。另一方面，於判定部59判定為位置偏移為無法容許的範圍、即對位不良的情況下（步驟S13的否（NO）），藉由通知部件來通知作業員，停止系統並結束。對位不良的電子零件2亦可自基板3剝離而再利用。

（效果）（1）一種安裝裝置30，將電子零件2安裝於基板3，所述安裝裝置30包括：接合頭31，搬送電子零件2，並將其安裝於基板3；基板載台33，載置基板3；檢查單元40，對進行了安裝之後的電子零件2與基板3之間的位置偏移進行檢查；以及控制裝置50，檢查單元40具有：高度檢測部41，設置於接合頭31，對藉由接合頭31將電子零件2安裝於基板3時的接合頭31的高度進行檢測；以及攝像部件42，具有透鏡，拍攝進行了安裝之後的電子零件2及基板3；以及攝像部件升降機構43，使攝像部件42升降，控制裝置50具有升降機構控制部57，所述升降機構控制部57以基於由高度檢測部41檢測出的接合頭31的高度來調節攝像部件42的高度的方式對攝像部件升降機構43進行控制。

藉此，可提升生產效率，同時對安裝後的電子零件2與基板3之間的位置偏移進行檢查。即，於將電子零件2安裝於基板3時，藉由設置於接合頭31的高度檢測部41來對接合頭31的高度進行檢測，因此不需要另外測定電子零件2的高度。因此，與藉由雷射位移計等另外測定電子零件2的高度的情況相比，可提升生產效率。另外，基於所檢測出的接合頭31的高度來調節攝像部件42的高度，因此，可將電子零件2、基板3限制於景深而獲得對焦的攝像圖像，從而可準確地對電子零件2與基板3之間的位置偏移進行檢查。

（2）控制裝置50更包括記憶部55，記憶部55記憶由高度檢測部41檢測出的接合頭31的高度。藉此，可將接合頭31的高度回饋至攝像部件42的高度調整。

（3）安裝裝置30包括：安裝位置P3，藉由接合頭31將電子零件2安裝於基板3；檢查位置P4，藉由利用攝像部件42拍攝進行了安裝之後的電子零件2及基板3來對該電子零件2與該基板3之間的位置偏移進行檢查；以及載台移動機構34，使基板載台33移動，安裝位置P3與檢查位置P4分別固定於不同的場所而設置，載台移動機構34以經安裝的電子零件2自安裝位置P3來到檢查位置P4的方式移動基板載台33。

與接合頭31的高度相加而得的高度。藉此，可對安裝後的電子藉此，與使攝像部件42移動至安裝位置P3的情況相比，可對安裝後的電子零件2與基板3之間的準確的位置偏移進行檢查。即，攝像部件42、特別是超過10倍般的高倍率的攝像部件42由透鏡部分敏感的結構形成。於使包含此種透鏡部分的攝像部件42進行如安裝位置P3與檢查位置P4之間的移動般的、与焦點調整等微小量的移動相比，非常大的距離的移動的情況下，於透鏡部分產生大的負荷。透鏡部分與以移動為前提構成的基板載台33等不同，由於反覆承受大的負荷而容易產生破損或誤差。其結果，有可能無法進行準確的位置偏移的檢查。相對於此，藉由設為如下的構成，即：將攝像部件42所處的檢查位置P4設為固定，於安裝位置P3與檢查位置P4之間使基板載台33移動，可避免所述不良狀況，因此可進行準確的位置偏移檢查。

（4）升降機構控制部57基於如下的高度，來調節攝像部件42的高度，即，將藉由載台移動機構34使電子零件2自安裝位置P3移動至檢查位置P4時的電子零件2的高度變動量零件2與基板3之間的準確的位置偏移進行檢查。即，使安裝後的電子零件2自安裝位置P3移動至檢查位置P4的是載台移動機構34。即使於因構成該載台移動機構34的各構件的上下方向的波動，而於與XY平面平行移動時產生上下的變動的情況下，亦一同考慮相應的高度變動而使攝像部件42於高度方向上移動，因此藉由景深淺的透鏡的攝像部件42，亦可對焦而分別拍攝電子零件2及基板3，從而可準確地進行位置偏移的檢查。

（5）透鏡的景深為10 μm以下。藉此，可拍攝經高精度化、或高密度化的電子零件2、基板3的電路。

（其他實施形態）本發明並不限定於所述實施形態，亦包含下述所示的其他實施形態。另外，本發明亦包含將所述實施形態及下述其他實施形態全部或任意一者加以組合而成的形態。進而，可於不脫離發明的範圍的範圍內對該些實施形態進行各種省略或置換、變更，其變形亦包含於本發明中。

（1）於所述實施形態中，考慮使位於安裝位置P3的安裝後的電子零件2移動至檢查位置P4時的基板載台33的高度變動量而預先製作高度變動映射，但亦可將安裝位置P3及檢查位置P4設置為100 mm以內。根據本申請案發明者的見解，若基板載台33的移動範圍為100 mm以內，則可將基板載台33的高度變動量抑制為無或小，即10 μm以內，因此可將作為拍攝對象的電子零件2、基板3的對準標記限制於攝像部件42的透鏡的景深（10 μm）內而獲得對焦的攝像圖像。換言之，藉由將安裝位置P3及檢查位置P4設置為100 mm以內的距離，即使藉由載台移動機構34使安裝後的電子零件2自安裝位置P3移動至檢查位置P4，由載台移動機構34引起的上下變動亦可限制於景深以內，為可忽視的範圍。藉此，不需要預先測定高度變動映射，因此可簡化安裝裝置30的裝置構成。

（2）於所述實施形態中，將攝像部件42設置於XY平面上的經固定的位置，但攝像部件42亦可與XY平面平行地可動。例如，亦可使檢查位置P4與安裝位置P3一致。於此情況下，例如，於電子零件2的安裝後，接合頭31為了自安裝位置P3接收下一個電子零件2而退避之後，使攝像部件42移動至安裝位置P3，於安裝位置P3拍攝電子零件2及基板3的對準標記。再者，於此情況下，關於攝像部件42的移動，較佳為進行抑制作用於透鏡部分的負荷的加速度控制。

（3）於所述實施形態中，將電子零件2以面朝下方式安裝於基板3，但安裝裝置30亦可以電子零件2的形成有包含凸塊2b等的電極的面朝向與基板3相反的一側的面朝上的方式安裝。

（4）亦可設為於將保持有拾取頭21的電子零件2交接至接合頭31為止的期間，對電子零件2塗佈具有接著作用的焊劑。

（5）於所述實施形態中，關於考慮了基板載台33上的各位置自安裝位置P3移動至檢查位置P4時產生的基板載台33的高度變動量的高度變動映射的獲取，例示了使接合頭31的前端於各位置P3、位置P4抵接於基板載台33上來進行測定的方法。但是，測定方法並不限於此，亦可設為藉由其他的測定方法來獲取。例如，關於安裝位置P3，如上所說明般，是藉由對使接合頭31的前端抵接於基板載台33時的接合頭31的高度位置進行檢測來測定。另外，關於檢查位置P4，是藉由於在基板載台33上載置有測定用治具的狀態下，檢測對焦於測定用治具上所附加的對準標記時的攝像部件42的高度位置來測定。此處，測定用治具例如可使用於平坦的玻璃基板的上表面分別於XY方向上以規定的間隔配置對準標記的治具。玻璃基板可形成為可忽視厚度的偏差的程度。另外，攝像部件42的對焦可藉由作業者手動操作來進行。攝像部件42的高度位置的檢測可使用使攝像部件42升降的攝像部件升降機構43中所隨附的編碼器等位置檢測器來檢測。藉由以如上方式自所檢測出的攝像部件42的高度位置減去玻璃基板的厚度，可獲得基板載台33的高度。再者，於安裝位置P3進行的接合頭31的高度位置的檢測亦可於在基板載台33載置有作為測定用治具的玻璃基板的狀態下進行。若如此，則可不自攝像部件42的高度位置減去玻璃基板的厚度，而直接將兩者的檢測值進行比較。藉此，可不使接合頭31移動至檢查位置P4、或者不使攝像部件42自檢查位置P4退避，而獲得高度變動映射。

1:電子零件安裝系統 2:電子零件 2a、3a:對準標記 2b:凸塊 3:基板 10:供給裝置 11:供給載台 12:片材 13:相機 20:拾取裝置 21:拾取頭 21a、31a:吸附噴嘴 22、32:頭移動機構 23、323:支撐框架 30:安裝裝置 31:接合頭 33:基板載台 34:載台移動機構 35、42:攝像部件 40:檢查單元 41:高度檢測部 43:攝像部件升降機構 50:控制裝置 51:供給裝置控制部 52:拾取頭控制部 53:接合頭控制部 54:基板載台控制部 55:記憶部 56:高度計算部 57:升降機構控制部 58:攝像部件控制部 59:判定部 321:滑動機構 321a:軌道 321b:滑動件 322:升降機構 P1:供給位置 P2:交接位置 P3:安裝位置 P4:檢查位置 S01～S13:步驟

圖1是表示應用了實施形態的安裝裝置的電子零件安裝系統的平面圖。圖2是表示應用了實施形態的安裝裝置的電子零件安裝系統的前視圖。圖3是圖2的A-A剖面圖，且是表示為了拍攝電子零件與基板上的安裝預定位置，攝像部件進入接合頭與基板載台間的情形的圖。圖4是圖2的A-A剖面圖，且是表示將接合頭所保持的電子零件安裝於基板上的情形的圖。圖5是控制裝置的功能框圖。圖6是表示電子零件以面朝下方式安裝於基板的情形的圖。圖7是表示電子零件的對準標記與基板的對準標記對準的狀態的圖。圖8是表示電子零件的對準標記與基板的對準標記偏移的狀態的圖。圖9是電子零件安裝系統的運作流程圖的一例。圖10是對焦於較基板更靠電子零件的對準標記而拍攝到的攝像圖像的示意圖。圖11是對焦於較電子零件更靠基板的對準標記而拍攝到的攝像圖像的示意圖。

1:電子零件安裝系統

2:電子零件

3:基板

10:供給裝置

11:供給載台

12:片材

20:拾取裝置

21:拾取頭

21a:吸附噴嘴

22、32:頭移動機構

30:安裝裝置

31:接合頭

33:基板載台

34:載台移動機構

40:檢查單元

41:高度檢測部

42:攝像部件

43:攝像部件升降機構

50:控制裝置

321:滑動機構

321a:軌道

321b:滑動件

322:升降機構

P1:供給位置

P2:交接位置

P3:安裝位置

P4:檢查位置

Claims

一種安裝裝置，將電子零件安裝於基板，所述安裝裝置的特徵在於包括：接合頭，搬送所述電子零件，並將其安裝於所述基板；基板載台，載置所述基板；檢查單元，對進行了所述安裝之後的所述電子零件與所述基板之間的位置偏移進行檢查；以及控制裝置，所述檢查單元具有：高度檢測部，設置於所述接合頭，對藉由所述接合頭將所述電子零件安裝於所述基板時的所述接合頭的高度進行檢測；攝像部件，具有透鏡，拍攝進行了所述安裝之後的所述電子零件及所述基板；以及攝像部件升降機構，使所述攝像部件升降，所述控制裝置具有升降機構控制部，所述升降機構控制部以基於由所述高度檢測部檢測出的所述接合頭的高度來調節所述攝像部件的高度的方式對所述攝像部件升降機構進行控制。
如請求項1所述的安裝裝置，其中所述控制裝置更包括記憶部，所述記憶部記憶由所述高度檢測部檢測出的所述接合頭的高度。
如請求項1所述的安裝裝置，包括：安裝位置，藉由所述接合頭將所述電子零件安裝於所述基板；檢查位置，藉由利用所述攝像部件拍攝進行了所述安裝之後的所述電子零件及所述基板，來對所述電子零件與所述基板之間的位置偏移進行檢查；以及載台移動機構，使所述基板載台移動，所述安裝位置與所述檢查位置設置為分別固定於不同場所，所述載台移動機構以經所述安裝的所述電子零件自所述安裝位置來到所述檢查位置的方式移動所述基板載台。
如請求項2所述的安裝裝置，包括：安裝位置，藉由所述接合頭將所述電子零件安裝於所述基板；檢查位置，藉由利用所述攝像部件拍攝進行了所述安裝之後的所述電子零件及所述基板，來對所述電子零件與所述基板之間的位置偏移進行檢查；以及載台移動機構，使所述基板載台移動，所述安裝位置與所述檢查位置設置為分別固定於不同場所，所述載台移動機構以經所述安裝的所述電子零件自所述安裝位置來到所述檢查位置的方式移動所述基板載台。
如請求項3所述的安裝裝置，其中所述升降機構控制部基於所述電子零件的高度變動量與所述接合頭的高度相加而得的高度，來調節所述攝像部件的高度，所述電子零件的高度變動量為藉由所述載台移動機構將所述電子零件自所述安裝位置移動至所述檢查位置時的所述電子零件的高度變動量。
如請求項4所述的安裝裝置，其中所述升降機構控制部基於所述電子零件的高度變動量與所述接合頭的高度相加而得的高度，來調節所述攝像部件的高度，所述電子零件的高度變動量為藉由所述載台移動機構將所述電子零件自所述安裝位置移動至所述檢查位置時的所述電子零件的高度變動量。
如請求項3所述的安裝裝置，其中所述安裝位置與所述檢查位置的距離為100mm以內。
如請求項4所述的安裝裝置，其中所述安裝位置與所述檢查位置的距離為100mm以內。
如請求項1至請求項8中任一項所述的安裝裝置，其中所述透鏡的景深為10μm以下。