TWI765916B - 元件取置裝置及其驅動方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種元件取置裝置。元件取置裝置包括一機架；由機架所支撐的一副框架；以及一元件拾取單元。該元件拾取單元相對於該副框架是可移動的。該元件拾取單元至少在移動方向上可由第一驅動器移動。元件取置裝置包括一可移動的反質量塊，可透過第二驅動器沿著與該元件拾取單元之移動方向相反的方向相對於副框架移動，藉以至少部分地抵消由該元件拾取單元在該元件拾取單元相對於該副框架之移動方向的移動期間施加在該副框架上之反作用力。

Description

元件取置裝置及其驅動方法
本發明係關於用於從拾取位置拾取元件並將元件放置在基板上所需位置上的元件取置裝置。
美國專利第9,193,015 B2號公開了一種示例性的元件取置裝置。這樣的元件取置以高速度以及精確度為最理想。
為了獲得如此高的速度，元件拾取單元以相對高的加速度從拾取位置移動。以類似的方式，元件拾取單元在基板上的期望位置附近快速減速，或者換句話說，以相對較高的負加速度移動。這種高加速度也會在返回到拾取位置時發生。由於這種加速度，元件拾取單元在副框架上施加較大的反作用力。這種反作用力尤其導致機架的振動和變形以及由機架支撐的可能的其他副框架，從而影響另一元件拾取單元可以移動到期望位置的精確度。這種效應被稱為動態串擾，該術語被理解為是指一個元件拾取單元的動態特性對另一個元件拾取單元的定位精確度的影響。機架的振動和變形可能影響元件取置裝置附近的其他裝置。
為了減少這種反作用力的影響，可以以較低的加速度移動元件拾取單元。但是，這將對每單位時間可移動的元件數量產生不利影響。另一種可能性是使機架更重且更硬，從而可以更好地吸收反作用力。然而，這將使元件取置裝置的生產和使用成本相對較高。
根據美國專利第9,193,015 B2號，元件取置裝置包括機架和元件拾取單元，其可相對於由機架支撐的相應的副框架移動。元件拾取單元可在運動方向上移動。元件取置裝置包括用於確定基本上沿著移動方向施加在副框架上的反作用力的大小的裝置，以及至少一個驅動單元，用於施加基本上在移動方向上由裝置確定的反作用力副框架，用於至少部分地抵消在元件拾取單元相對於副框架的移動方向的移動期間由元件拾取單元施加在副框架上的反作用力。
美國專利第9,193,015 B2號的驅動單元包括兩個部分，其中副框架設置有驅動單元的第一部分，而與驅動單元的第一部分配合的驅動單元的第二部分被安裝在與機架獨立的輔助框架上。根據美國專利第9,193,015 B2號所示的元件取置單元其缺點為其利用了上述輔助獨立框架。
輔助獨立框架的尺寸和成本取決於元件拾取單元的數量。單個元件拾取單元的這種框架的成本相對較高。如果為所有元件拾取單元設置一個共同的框架，則每個元件拾取的成本較低，但只有每個元件拾取單元包含這樣的驅動單元。習知的元件取置單元的靈活性很低。
本發明的示例性實施例係關於一種元件取置裝置，其包括至少一機架和一元件拾取單元，其可相對於由機架支撐的副框架移動，該元件拾取單元可通過第一驅動器至少在一移動方向上移動。本發明也與一種用於驅動上述元件取置裝置的方法有關。
本發明的目的是提供一種用於驅動上述元件取置裝置的元件取置裝置和方法，其中由元件取置單元施加的反作用力對機架沒有或幾乎沒有影響。
根據本發明的某些示例性實施例，該目的是通過元件取置單元實現的，在於元件取置裝置包括可移動的反質量塊，其可通過第二驅動器沿著與元件拾取單元的移動方向相反的方向相對於副框架移動，以在元件拾取單元相對於副框架的移動方向的移動期間，至少部分地抵消由元件拾取單元施加在副框架上的反作用力。
與元件拾取單元相比，可移動的反質量塊在相反的方向上移動，並且通過這種加速或減速，使得反質量塊發生反作用力，該反作用力至少部分地（並且較佳是完全地）抵消由元件拾取單元施加在副框架上的反作用力。由於由元件拾取單元拾取的元件的重量相對於元件拾取單元的重量相對較小，所以由元件拾取單元置放的不同元件的重量的差異將幾乎沒有或沒有影響在所需的反質量塊的重量上。
由於反質量塊和元件拾取單元相對於副框架可獨立且可單獨地移動，因此反質量塊和元件拾取單元的移動的控制相對容易。
使用反質量塊的另一個優點是，在元件取置裝置包括多個元件拾取單元的情況下，如果需要或必要，每個元件拾取單元可以單獨地設置有反質量塊及其相應的第二驅動器。
根據本發明的元件取置裝置的一個實施例的特徵在於，由第二驅動器施加的用於驅動反質量塊的力與由第一驅動器施加的力對應，用於在反質量塊和元件取置裝置的移動期間驅動元件拾取單元。由於力是一致的，在副框架上沒有引入扭矩力（或基本上沒有扭矩力）。
根據本發明的元件取置裝置的一個實施例的特徵在於，通過元件拾取單元的質量中心的虛擬線和反質量塊的質量中心在元件拾取單元和反質量塊移動期間平行於移動方向延伸。由於元件拾取單元和反質量塊沿著相同的線在相反的方向上移動，所以在副框架上不引入扭矩力（或基本上沒有扭矩力）。
根據本發明的元件取置裝置的另一實施例的特徵在於，元件取置裝置包括用於傳送用於控制元件拾取單元在移動方向上的移動的控制訊號的控制單元，其中提供控制單元使用元件拾取單元的實際位置作為用於計算反質量塊的期望位置的設定點的裝置。
控制單元可以用作主 - 從單元，由此對元件拾取單元的移動的控制是主控制，而對反質量塊的移動的控制是在元件拾取單元的移動之後的從控制單元。
根據本發明的元件取置裝置的另一實施例的特徵在於，控制單元提供給元件取置單元的第一驅動器的電流指令也被提供給反質量塊的第二驅動器。
通過前饋送電流指令，提高了主從控制的同步精確度。
根據本發明的元件取置裝置的另一個實施例的特徵在於，用於元件取置單元和反質量塊的第一和第二驅動器包括線性馬達，每個線性馬達設置有由副框架支撐的線性定子和永磁體，分別位於元件取置單元和反質量塊上。通過這種線性馬達，分別控制元件取置單元和反質量塊的移動相對容易。
根據本發明的元件取置裝置的另一個實施例的特徵在於，元件取置裝置包括至少兩個元件拾取單元，其至少可在相對於由機架支撐的對應的副框架的運動方向上各自獨立移動，從而每個元件拾取單元與相應的反質量塊協同工作，該反質量塊可以在與相應元件拾取單元的移動方向相反的方向上移動。
通過具有兩個或更多個元件拾取單元，每個元件拾取單元與對應的反質量塊協作（該術語被理解為意指一個元件拾取單元的動態特性對另一個元件拾取單元的定位精確度的影響）避免或限制動態串擾。
本發明還係關於一種用於驅動元件取置裝置的方法，該元件取置裝置至少包括機架和元件拾取單元，該機架和元件拾取單元可相對於由該機架支撐的副框架移動，該元件拾取單元透過第一驅動器至少可沿運動方向移動，其中該元件取置裝置包括：可移動的反質量塊，其可以透過第二驅動器沿著與該元件拾取單元的移動方向相反的方向相對於該副框架移動，以在元件拾取單元沿著相對於副框架的移動方向上移動移動元件拾取單元時至少部分地抵消施加在副框架上的反作用力。
與元件拾取單元相比，可移動的反質量塊在相反的方向上移動，並且通過這種加速或減速使得反質量塊發生反作用力，該反作用力至少部分（並且較佳是完全地）抵消由元件拾取單元施加在副框架的反作用力。
根據本發明的方法的一個實施例的特徵在於，元件取置裝置包括：一控制單元，其傳送用於控制元件拾取單元在移動方向上的移動的控制訊號，其中元件拾取單元的實際位置被用作為用於計算驅動單元的反質量塊的位置的設定點。
控制單元用作主從單元，由此對元件拾取單元的移動的控制是主控制，並且對反質量塊的移動的控制是在元件拾取單元的移動之後的從控制。
根據本發明的方法的另一實施例的特徵在於，控制單元提供給元件取置裝置的驅動器的電流指令也被提供給反質量塊的驅動器。
通過前饋送電流指令，提高了主從控制的同步精確度。
圖1顯示根據先前技術的元件取置裝置1的示意性側視圖，其包括：機架2；由機架2支撐的副框架3；以及可相對於副框架3移動的元件拾取單元4。元件拾取單元4至少可以沿著箭頭P1所示的運動方向和相反方向移動。機架2包括支撐部件5和設置在支撐部件5的任一側上的直立部件6。支撐部件5經由支撐腳7支撐在基座8上。在直立部件6之間支撐在支撐部件5上的是一輸送裝置（未繪示），用於沿著橫向於圖面的方向輸送基板9。元件拾取單元4可以用一般的方式移動，例如從歐洲第 1 937 050 A1號專利中知道的元件拾取位置（未繪示）移動到基板9上方的期望位置，用於拾取，移動並隨後將該拾取元件定位在基板9上。元件拾取單元4相對於副框架3的移動通過由控制單元控制的馬達進行，用於以期望的加速度和期望的速度移動元件拾取單元4。在元件拾取單元4沿著箭頭P1所示的方向加速時，馬達沿著元件拾取單元4上的箭頭P1所示的方向施加力F1。這導致副框架3上的元件拾取單元4的反作用力F2，該反作用力F2的大小與力F1相等，但在其方向上相反。反作用力F2經由副框架3被施加在直立部件6上，其結果是直立部件6將沿著箭頭P2所示的方向彈性彎曲。彎曲的形狀用虛線繪示。為了清楚起見，彎曲程度以放大的比例顯示。部件6的變形使副框架3沿著與箭頭P1相反的方向移動。變化的反作用力F2將引起振動。一旦反作用力F2減小，部件6將向後彎曲。因為當元件拾取單元4停止以拾取或置放元件時，反作用力F2將減小到零，所以振動將被衰減，並且由反作用力F2引起的機架中的振動和移動將對通過固定元件拾取單元4置放元件的精確度幾乎沒有效果。
然而，如果第二副框架3存在於第一副框架3旁邊的機架2上，該第二副框架3同時設置有可相對於第二副框架3移動的第二元件拾取單元4，則由反作用力F2引起的機架2中的變形和振動將干擾藉助於該第二元件拾取單元4的元件的精確置放，因為變形和振動經由迴路10（虛線所示）影響存在於迴路10中的部件的相對位置。結果，藉助於第二副框架的元件拾取單元4以小於15微米或更小的精確度準確地置放元件通常是不可能的。這也是因為在元件拾取單元4在第二副框架的移動期間發生的反作用力將對第一副框架的元件拾取單元4的置放精確度產生負面影響。此外，由反作用力F2引起的機架2中的變形和振動可能在元件取置裝置1附近的其他裝置中引起振動。
圖2顯示根據本發明的元件取置裝置11的實施例的透視正視圖，其包括：一機架12；由機架12支撐的基板輸送裝置13；以及三個副框架14。元件取置裝置11的前側包括：容納在可更換性匣座16中的多個元件供給裝置15。
圖3和圖4顯示元件取置裝置11的副框架14的剖面。副框架14包括：細長輪廓17，其支撐元件拾取單元18（在本文中有時稱為元件取置單元18/18'，參見圖5A-5B）和反質量塊19（在本文中有時稱為反質量單元19/19'，參見圖5A-5B）。元件拾取單元18在其下側20處設置有噴嘴（未顯示），藉助該噴嘴可以拾取元件。元件拾取單元18設置有位在與線性定子22相對的永磁體21。永磁體21和線性定子22形成第一驅動器23。元件拾取單元18可藉助第一驅動器23沿著箭頭P3指示的方向及相反的方向移動。
反質量塊19設置有與線性定子25相對位置的永磁體24。永磁體24和線性定子25形成第二驅動器26。藉助第二驅動器26，反質量塊19能夠在與箭頭P4所示的方向相反的方向上移動。箭頭P3和P4沿著相反的方向延伸，以清楚地指示元件拾取單元18和反質量塊19會是總是沿著相反的方向移動。
在反質量塊19和元件拾取單元18在如箭頭P4、P3所示之方向或反方向的移動期間，由第二驅動器26施加的用於驅動反質量塊19的力與由第一驅動器23施加的用於驅動元件拾取單元18的力對應。力沿著虛擬線LF延伸。
在元件拾取單元18和反質量塊19的移動期間，通過元件拾取單元18的質量中心C1和反質量塊19的質量中心C2的虛擬線LC平行於移動方向P3、P4延伸。
在圖3中，元件取置單元18和反質量塊19彼此靠近，從而元件取置單元18處於其最左側位置，反質量塊19處於其最右側的位置。在圖4中，元件取置單元18和反質量塊19間隔開，由此元件取置單元18處於其最右側的位置，反質量塊19處於其最左側的位置。
重要的是要知道驅動器23、 26的線性馬達的反作用力不等於馬達的力。由於內部損耗（例如摩擦，阻尼），副框架14上的反作用力等於加速力。因此，副框架14上的奈托力(netto force, Fnett)是兩個加速度力的差值，如下面的等式所示。
Fnett = FY,acc - FB ,acc
Fnett =（FY ,mot -FY .fric ） - （FB ,mot-FB ,fric）
在上面的等式中：FY ,acc 是由於元件取置單元18的加速而產生的力； FB.acc 是由於反質量塊19之加速度的力；FY ,mot 是元件取置單元18的第一驅動器23的馬達力； FY ,fric 是在元件取置單元18的移動期間發生的摩擦力； FB,mot 是反質量塊19的第二驅動器26的馬達力；以及FB,fric 是在反質量塊19的移動過程中發生的摩擦力。
如果Y-馬達力僅僅是前饋送（FB,mot = FY,mot ），則機器人框架上產生的力等於內摩擦損失的差值（Fnett = FB,fric -FY,fric ）。摩擦力本質上是不同的（例如，兩種不同的機構/驅動系列）。
因此，只有移動（而不是馬達力）應該同步，因此具有加速力相等的效果，並且副框架14上的淨壓力為零。
補償的精確度取決於機架12上產生的奈托力與副框架14 /機架12的剛度之比。例如，框架剛度為5.107 [N / m]且串擾小於1微米時，奈托力誤差應小於5.107 ×10-6 = 50N。
在元件取置單元18和平衡塊19的加速力相等的情況下，兩個機器部件18,19的質量中心位於完全相同的位置。因為質量中心不會移動，所以沒有反作用力。即使對於非常低的剛度框架，這個概念也會奏效。
因此，對於兩個機器部件18,19處於穩定位置的質量中心，下面的等式顯示了該關係。
my .ypos = mb . bPOS
在上面的等式中：my 是元件取置單元18的質量； ypos 是元件取置單元18的位置； mb 是反質量塊19的質量；而bpos 是反質量塊19的位置。
為了限制對反質量塊19的衝程，反質量塊19的質量大於元件取置單元18的質量。反質量塊19的最大衝程將由兩個質量的質量比定義，如下面的等式所示。
bstroke =
Figure 02_image001
.ystroke
在上面的等式中:：bstroke 是反質量塊19的衝程；以及ystroke 是元件取置單元18的衝程。
舉個例子：my ：〜10公斤； ystroke ：750mm；元件取置單元18的最大加速度：25 m / s2 ；mb ：〜50公斤； bstroke ：150mm；以及反質量塊19的最大加速度19：5 m / s2 。
另外更重要的是：兩個馬達力是一致的，並且反質量塊19的質量中心和元件取置單元18的質量中心是一致的。在這種情況下，不會產生干擾力（相等的馬達力），且機架12上也不會產生可能引起額外變形的干擾力矩。
另一個重要的影響是對工廠地板沒有反作用力。特別是當對地板振動高度敏感的生產設備被置放在元件取置裝置11的區域中時，裝備有該平衡質量技術的元件取置裝置11理想地不會打擾該敏感裝置。
通過元件取置裝置11，噴嘴也可以在元件取置單元18中以垂直於圖面延伸的X方向上且與X方向相對的方向移動，在Z方向上且相對於Z方向移動，並且可在PHI方向上圍繞Z軸旋轉。
普通機器控制器能夠控制四個軸，例如，元件取置單元18的Y方向上的移動和噴嘴的X、Z和PHI方向的移動。為了能夠控制反質量塊19的Y方向的移動，元件取置裝置1設置有控制單元31/31'（參見5A-5B）。
具體參考圖5A，控制單元31包括能夠控制四個軸的元件取置控制器32a，從而使元件取置單元18沿著Y方向移動且噴嘴沿著X、Z和PHI方向移動。在圖5A中，僅顯示了在一個方向（例如，Y方向）上的移動控制。從運動軌跡60（例如，沿著Y軸的運動軌跡）向元件取置控制器32a提供位置設定點60a。從元件取置控制器32a，將電流指令33a發送到第一驅動器23，導致元件取置單元（具編碼器）18移動到某一位置。在移動期間，借助編碼器（包括在單元18中）來確定元件取置單元18的位置（例如Y位置）。編碼器位置34（例如，Y軸編碼器位置）被發回到元件取置控制器32a和第一驅動器23，以校正實際位置和期望位置之間的可能差異。這是一個典型的主控功能。
此外，如圖5A所示，元件取置單元18的編碼器位置34被發送到反質量塊取置控制器32b（在主從取置中，反質量塊從軸的位置對應於元件取置單元主軸的實際位置）。編碼器位置36（例如，反質量塊的Y軸編碼器位置）從反質量單元19提供給第二驅動器26和提供給反質量塊取置控制器32b。元件取置單元18的編碼器位置34用作提供給反質量塊取置控制器32b的主設定點60b。第二驅動器26被啟動，這導致反質量單元19移動到某個位置。在移動期間，反質量單元19的編碼器位置（例如，Y位置）由編碼器（包括在反質量單元19中）中確定。反質量單元19的編碼器位置36被送回到第二驅動器26，以校正實際位置和期望位置之間的可能差異。反質量單元19的控制接著為透過元件取置單元18的控制之從動件。
為了提高主從的同步精確度，可以使用元件取置控制器32a的電流指令33a，以向第二驅動器26（從驅動器）提供電流前饋送訊號37。
與圖5A所示的主/從結構相反。圖5B顯示這裡稱為包括控制單元31'的「同步」運動的替代配置，其中兩個運動系統（例如，元件取置控制器32a'和反質量塊取置控制器32b'）獲得相同的（比例的）位置指令（例如，來自運動軌跡60'的位置設定點60a'），使得運動系統同步地移動。從元件取置控制器32a'中，將電流指令33a'發送到第一驅動器23'，導致元件取置單元（具編碼器）18'移動到一定位置。在移動期間，元件取置單元18'的位置（例如，Y位置）藉助編碼器（包括在單元18'中）來確定。編碼器位置34'（例如，Y軸編碼器位置）被發送回元件取置控制器32a'和第一驅動器23'，以校正實際位置和期望位置之間的可能差異。從反質量塊取置控制器32b'，將電流指令33b'發送到第二驅動器26'，這導致反質量單元（具編碼器）19'移動到一定位置。在移動期間，藉助編碼器（包括在單元19'中）來確定反質量單元19'的位置（例如Y位置）。編碼器位置36'（例如，Y軸編碼器位置）被送回反質量塊取置控制器32b'和第二驅動器26'，以校正實際位置和期望位置之間的可能差異。
在啟動圖5A中的控制單元31之前，（或圖5B中的控制單元31'）。元件取置單元18（或18'）和反質量單元19（或19'）較佳地移動到其初始位置，例如如圖3或圖4中所示的位置，使得位置同步。
現在提供了一個典型案例研究。更詳細地說，現在給出元件取置裝置1的示例。示例的參數包括：機架12質量：1000公斤；機架12本徵頻率：35 Hz； 副框架14質量：80公斤；副框架14本徵頻率：100 Hz；控制器設定（如機器，頻寬〜70 Hz）；元件取置單元18質量：15公斤；比例反質量塊19質量-元件取置單元18質量：5 [ - ]；反質量單元19質量：75公斤；反質量塊19開放迴路控制器頻寬：70 Hz；平衡質量塊控制器：主 - 從，無電流前饋送37；元件取置單元18的衝程：300毫米；元件取置單元18的速度：1.5米/秒；以及元件取置單元18的加速度：25 m / s2 ；元件取置單元18的急跳度(jerk)：2000 m / s3 。
在圖6和圖7中，顯示了基於上述給定值的研究結果。從圖中可以看出如圖6所示，沒有反質量單元19，副框架14將相對於機架12（“COMP OFF”）沿著兩個方向移動超過14微米。具有反質量單元19，副框架14將相對於機架12（“COMP ON”）在兩個方向上移動小於1微米。變形類似於加速度曲線。
因此，框架位移從14微米減小到1微米。此外，電流前饋送37可以進行改進，但是由於機器人位移已經很小，因此在本研究中不需要電流前饋送（反質量軸的控制迴路的頻寬夠高（70Hz））。
在圖7中顯示了第一和第二驅動器23、 26的馬達力F。可以看出，第一驅動器23的電機力包含速度相依部件（阻尼）。馬達力的一部件需要克服內部驅動摩擦/阻尼。第二驅動器26的馬達力的小過衝(overshoot)由於缺少前饋送37而發生，從而導致在急跳度階段期間機器人串擾中的小波紋。
也可以使用控制單元，由此機器控制器能夠直接控制所有移動。
本發明的元件取置裝置的實例包括表面貼裝技術（surface-mount technology, SMT）拾取置放機；其他取置機；半導體晶粒貼合機；熱壓接合機；覆晶接合機等等
雖然本文通過參考具體實施例來說明和描述本發明，但本發明並不限於所示的細節。反之，可以在申請專利範圍均等的範疇內的細節中進行各種修改，且不脫離本發明。
本申請案主張於2016年9月29日提交的美國臨時專利申請案第62/401,550號的優先權權益，該專利申請案在此全部引用以作為參考。
1‧‧‧元件取置裝置2‧‧‧機架3‧‧‧副框架4‧‧‧元件拾取單元5‧‧‧支撐部件6‧‧‧部件/直立部件7‧‧‧支撐腳8‧‧‧基座9‧‧‧基板10‧‧‧迴路P1‧‧‧箭頭P2‧‧‧箭頭F‧‧‧馬達力F1‧‧‧力F2‧‧‧反作用力11‧‧‧元件取置裝置12‧‧‧機架13‧‧‧基板輸送裝置14‧‧‧副框架15‧‧‧元件供給裝置16‧‧‧匣座17‧‧‧細長輪廓18‧‧‧元件取置單元/元件拾取單元/機器部件18’‧‧‧元件取置單元/元件拾取單元/機器部件19‧‧‧反質量單元/反質量塊/機器部件19’‧‧‧反質量單元/反質量塊/機器部件20‧‧‧下側21‧‧‧永磁體22‧‧‧線性定子23‧‧‧第一驅動器23’‧‧‧第一驅動器24‧‧‧永磁體25‧‧‧線性定子26‧‧‧第二驅動器26’‧‧‧第二驅動器C1‧‧‧質量中心C2‧‧‧質量中心P3‧‧‧箭頭P4‧‧‧箭頭LC‧‧‧虛擬線LF‧‧‧虛擬線PHI‧‧‧方向-P3‧‧‧P3反方向-P4‧‧‧P4反方向31‧‧‧控制單元31’‧‧‧控制單元32a‧‧‧元件取置控制器32a’‧‧‧元件取置控制器32b‧‧‧反質量塊取置控制器32b’‧‧‧反質量塊取置控制器33a‧‧‧電流指令33a’‧‧‧電流指令33b‧‧‧電流指令33b’‧‧‧電流指令32b‧‧‧反質量塊取置控制器33b‧‧‧電流指令34‧‧‧編碼器位置34’‧‧‧編碼器位置36‧‧‧編碼器位置36’‧‧‧編碼器位置37‧‧‧電流前饋送訊號/電流前饋送60‧‧‧運動軌跡60’‧‧‧運動軌跡60a‧‧‧位置設定點60a’‧‧‧位置設定點60b‧‧‧主設定點
當結合與附圖相關的閱讀時，本發明可以從以下說明書中得到最佳理解。要強調的是，按照常規做法，圖式的各種特徵不是按比例的。反之，為了清楚起見，各種特徵的尺寸可被任意地擴大或縮小。圖式包括以下圖形： 圖1是根據習知技術之元件取置裝置的示意性側視圖； 圖2是根據本發明之示例性實施例之元件取置裝置之實施例的透視正視圖； 圖3是根據本發明如圖2所示之元件取置裝置之副框架的剖視圖，元件取置單元和反質量塊係彼此靠近； 圖4是根據本發明如圖2所示的元件取置裝置的副框架的剖視圖，元件取置單元和反質量塊間係彼此隔開； 圖5A-5B是根據本發明如圖2所示之元件取置裝置的示例性發明的控制單元的示意圖； 圖6是顯示根據習知技術的元件取置裝置和根據本發明如圖2-4和圖5A-5B之元件取置裝置的移動圖；以及 圖7是顯示根據本發明如圖2-4和圖5A-5B所示之元件取置裝置之馬達力的圖。 其中，相同的元件由圖式中相同的附圖標記表示。
14‧‧‧副框架
17‧‧‧細長輪廓
18‧‧‧元件取置單元/元件拾取單元/機器部件
18’‧‧‧元件取置單元/元件拾取單元/機器部件
19‧‧‧反質量單元/反質量塊/機器部件
19’‧‧‧反質量單元/反質量塊/機器部件
20‧‧‧下側
21‧‧‧永磁體
22‧‧‧線性定子
23‧‧‧第一驅動器
24‧‧‧永磁體
25‧‧‧線性定子
26‧‧‧第二驅動器
C1‧‧‧質量中心
C2‧‧‧質量中心
P3‧‧‧箭頭
P4‧‧‧箭頭
LC‧‧‧虛擬線
LF‧‧‧虛擬線
PHI‧‧‧方向

Claims (13)

  1. 一種元件取置裝置，包括：一機架；一副框架，由該機架所支撐；一元件拾取單元，其可相對該副框架移動，該元件拾取單元至少在移動方向上係可由第一驅動器移動；以及一可移動的反質量塊，其可以透過第二驅動器在與該元件拾取單元之移動方向相反的方向上相對於該副框架移動，藉以至少部分地抵消由該元件拾取單元在其相對於該副框架之移動方向的移動期間由該元件拾取單元施加在該副框架上之反作用力，其中，該元件取置裝置包括一控制單元，用以傳送控制該元件拾取單元在該移動方向上移動的控制訊號，其中，該控制單元設有使用該元件拾取單元之實際位置作為計算該反質量塊之期望位置的設定點。
  2. 如請求項1所述之元件取置裝置，其中，在該反質量塊和該元件拾取單元的移動期間，由該第二驅動器施加之用於驅動該反質量塊的力與該第一驅動器施加之用於驅動該元件拾取單元的力一致。
  3. 如請求項2所述之元件取置裝置，其中，在該元件拾取單元和該反質量塊的移動期間，穿過該元件拾取單元之質量中心的虛擬線和該反質量塊之質量中心係沿著該移動方向平行延伸。
  4. 如請求項1所述之元件取置裝置，其中，該控制單元向該元件取置單元之第一驅動單元提供的電流指令也被提供給該反質量塊的該第二驅動單元。
  5. 如請求項1所述之元件取置裝置，其中，該元件取置單元和該反質量塊的第一驅動器和第二驅動器包括線性馬達，其中每個線性馬達設置有由該副框架支撐的線性定子和永磁體，分別位於該元件取置單元和該反質量塊上。
  6. 如請求項1所述之元件取置裝置，其中該元件取置裝置包括至少兩個元件拾取單元，該至少兩個元件拾取單元至少在相對於由該機架所支撐之對應的副框架的移動方向上可獨立移動，由此每個元件拾取單元協作相應的反質 量塊，該反質量塊可以在與該相應之元件拾取單元的移動方向相反的方向上移動。
  7. 如請求項1所述之元件取置裝置，其中該元件取置裝置是表面貼裝技術拾取置放機。
  8. 如請求項1所述之元件取置裝置，其中該元件取置裝置是一拾取置放機。
  9. 如請求項1所述之元件取置裝置，其中該元件取置裝置是一半導體晶粒貼合機。
  10. 如請求項1所述之元件取置裝置，其中該元件取置裝置是一熱壓接合機。
  11. 如請求項1所述之元件取置裝置，其中該元件取置裝置是一覆晶接合機。
  12. 一種用於驅動元件取置裝置的方法，該元件取置裝置至少包括一機架和一元件拾取單元，該元件拾取單元可相對於由該機架支撐之副框架移動，該元件拾取單元至少可以透過第一驅動器的移動方向上移動，其中該元件取置裝置包括可移動的反質量塊，其可以透過第二驅動器沿著與該元件拾取單元之移動方向相反的方向上相對於該副框架移動，藉以至少部分地抵消由該元件拾取單元在其相對於該副框架之移動方向的移動期間由該元件拾取單元施加在該副框架上之反作用力，其中，該元件取置裝置包括一控制單元，該控制單元用以傳送控制該元件拾取單元沿著移動方向移動的控制訊號，其中該元件拾取單元的實際位置被用作為透過該驅動單元以計算反質量塊之位置的設定點。
  13. 如請求項12所述之方法，其中，該控制單元向該元件取置裝置提供的電流指令也可用以提供給該反質量塊之驅動。
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