元件移送装置及方法技术领域
本发明涉及拾取芯片等电子元件并排列到移送目的地的元件移送
装置的技术领域。
背景技术
作为这种装置,已知有拾取通过切割而分割成的晶片状的芯片元
件并按每个排列顺序排列到移送目的地的装置。以往的元件移送装置
通过利用与真空泵连接的吸嘴从上侧拾取芯片并从下侧顶起的动作,
逐一拾取并移送芯片。
然而,上述的芯片元件从一张晶片非常多地制成,因而进行芯片
元件的移送的元件移送装置要求在短时间内移送较多的芯片。例如,
为了缩短移送工序的节拍时间,要求能够同时移送多个芯片的结构,
并进行了研究。
在下述的在先技术文献中,说明了利用配置成列状的多个吸嘴,
按列一次性吸附芯片并向移送目的地移送的结构。在该结构中,大约
在吸附芯片时,利用顶起销将适当的排列顺序的芯片从下侧顶起,由
此进行拾取的辅助和拾取的芯片的顺序区分。
另外,也说明了具备多个吸嘴,并能够向能适当地吸附芯片的位
置分别地对各吸嘴进行位置调节的结构。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利3712695号
专利文献2:日本专利3719182号
发明内容
在元件移送装置中,为了在短时间内移送较多的芯片,要求尽可
能地缩短有关移送的各种工序的节拍时间。
例如,开发出为了缩短节拍时间而使用多个吸嘴,同时拾取多个
芯片的结构。然而,在如上述的在先技术文献记载那样将吸嘴排列成
列状的结构中,有时无法应对芯片的位置错动的情况等,而无法进行
适当的拾取。而且,在设有分别调整多个吸嘴的位置的单元时,存在
装置结构变得复杂,而且装置的处理量变得复杂这样的技术性的问题。
例如,切割后的晶片通过使保持有晶片的粘接片伸长,而分割成
个别的芯片元件,向由具备吸嘴的头进行的拾取工序交付。此时,存
在由于时间的经过而粘接片伸缩,从而各个芯片元件的位置发生变化
的情况。
在上述的在先技术文献中,说明了如下结构:对粘接片上的芯片
元件集中进行位置检测,开始拾取工序,而且对即将取出各个芯片元
件之前的位置信息进行检测。在该方法中,存在对于全部的芯片都需
要每2次就进行位置检测,从而节拍时间延长这样的技术性的问题。
而且,需要对由多个吸嘴分别吸附的全部芯片元件进行位置检测,从
而位置检测所需的时间可能延长。
例如,要求对排列到移送目的地的芯片是否被正确地排列和芯片
的状态进行检查。在以往的结构中,对排列的芯片拍摄图像,通过图
像识别进行检查。此时,根据芯片的排列,为了进行适当的检查而有
时需要多种图像,拍摄所需的时间有时会延长。而且,对于多种图像,
也产生了分别进行图像识别的需要,因此可能会导致节拍时间的延长。
本发明例如鉴于上述的现有的问题点而作出,课题在于提供一种
进行芯片元件的适当的拾取和移送并实现作业工序的节拍时间的缩短
的元件移送装置及方法。
为了解决上述课题,本发明的元件移送装置是将晶片状态的芯片
向配置部配置的元件移送装置,具备:用于配置所述芯片的配置部;
吸附所述芯片的多个吸嘴;在所述配置部上决定用于配置所述芯片的
推压位置的决定单元;将所述多个吸嘴一个个地依次定位在所述配置
部的所述推压位置上的定位单元;将由所述多个吸嘴中的一个吸嘴吸
附的所述芯片配置在所述配置部上的所述推压位置的推压单元;对配
置在所述配置部上的拍摄范围内的所述芯片进行拍摄的拍摄单元,其
中,所述决定单元将所述推压位置决定为成为如下的矩阵的配置:包
含在所述配置部的所述拍摄范围内且由分别隔开规定的距离的多个列
及多个行构成,所述定位单元以在包含所述矩阵的角部的列所包含的
全部的所述推压位置上配置了所述芯片之后依次在相邻的列所包含的
全部的所述推压位置上配置所述芯片的方式进行定位,或者以在包含
所述矩阵的角部的行所包含的全部的所述推压位置上配置了所述芯片
之后依次在相邻的行所包含的全部的所述推压位置上配置所述芯片的
方式进行定位。
为了解决上述的课题,本发明的元件移送方法是将晶片状态的芯
片向配置部配置的元件移送装置的元件移送方法,包括:在所述配置
部上决定用于配置所述芯片的推压位置的决定工序;将保持所述芯片
的多个吸嘴一个个地依次定位在所述配置部的所述推压位置上的定位
工序;将由所述多个吸嘴中的一个吸嘴吸附的所述芯片配置在所述配
置部上的所述推压位置的推压工序;对配置在所述配置部上的拍摄范
围内的所述芯片进行拍摄的拍摄工序,所述决定工序将所述推压位置
决定为如下的矩阵:在所述配置部上由使所述推压位置分别隔开规定
的距离的多个列及多个行构成,所述定位工序以在包含所述矩阵的角
部的列所包含的全部的所述推压位置上配置了所述芯片之后依次在相
邻的列所包含的全部的所述推压位置上配置所述芯片的方式进行定
位,或者以在包含所述矩阵的角部的行所包含的全部的所述推压位置
上配置了所述芯片之后依次在相邻的行所包含的全部的所述推压位置
上配置所述芯片的方式进行定位。
本发明的作用及其他的优点根据如下说明的实施方式而明确。
附图说明
图1是表示本实施例的移送装置的结构的框图。
图2是表示移送装置的各部的位置关系和动作方向的图。
图3是表示移送装置对芯片的拾取的方式的图。
图4是表示芯片的拾取时的各部的位置关系的坐标图。
图5是表示本实施例的移送装置的动作的流程的流程图。
图6是表示本实施例的拾取动作的流程的流程图。
图7是表示拾取动作中的芯片的位置校正的方式的图。
图8是表示本实施例的推压动作的流程的流程图。
图9是表示推压动作时的芯片的配置位置与芯片的检查位置的关
系的图。
图10是表示推压动作时的芯片的配置位置与芯片的检查位置的
关系的图。
图11是表示移送装置的变形例的结构的框图。
图12是表示移送装置的变形例的各部的位置关系和动作方向的
图。
图13是表示移送装置的变形例的各部的位置关系和动作方向的
图。
图14是表示移送装置的变形例的各部的位置关系和动作方向的
图。
图15是表示移送装置的变形例的动作的流程的流程图。
具体实施方式
本发明的元件移送装置的实施方式是将晶片状态的芯片向配置部
配置的元件移送装置,具备:用于配置所述芯片的配置部;吸附所述
芯片的多个吸嘴;在所述配置部上决定用于配置所述芯片的推压位置
的决定单元;将所述多个吸嘴一个个地依次定位在所述配置部的所述
推压位置上的定位单元;将由所述多个吸嘴中的一个吸嘴吸附的所述
芯片配置在所述配置部上的所述推压位置的推压单元;对配置在所述
配置部上的拍摄范围内的所述芯片进行拍摄的拍摄单元,其中,所述
决定单元将所述推压位置决定为成为如下的矩阵的配置:包含在所述
配置部的所述拍摄范围内且由分别隔开规定的距离的多个列及多个行
构成,所述定位单元以在包含所述矩阵的角部的列所包含的全部的所
述推压位置上配置了所述芯片之后依次在相邻的列所包含的全部的所
述推压位置上配置所述芯片的方式进行定位,或者以在包含所述矩阵
的角部的行所包含的全部的所述推压位置上配置了所述芯片之后依次
在相邻的行所包含的全部的所述推压位置上配置所述芯片的方式进行
定位。
根据本发明的元件移送装置的实施方式,将由吸嘴吸附的芯片配
置在配置部上所决定的推压位置。配置部例如是对能够配置多个芯片
的片进行保持的构件。
吸嘴是与真空泵等减压装置连接的圆筒状的嘴,通过吸附与端部
抵接的芯片来将其保持。例如,吸嘴由移载用的头部保持多个,进行
芯片的移送,该移载用的头部能够在保持芯片的移动源与配置部之间
移动。
决定单元由与摄像机连接的CPU构成,对配置芯片的配置部的图
像进行拍摄,并对该图像进行解析,由此来决定配置芯片的推压位置
的位置信息。具体而言,CPU对通过摄像机拍摄的图像进行解析,由
此在配置部上设定坐标,并将芯片的推压位置决定为由多个列及多个
行构成的矩阵。在所述矩阵中,各芯片的推压位置以分别具有规定的
距离的方式隔开而决定。需要说明的是,矩阵状的推压位置可以根据
芯片的尺寸、形状或距离的获取方法而适当决定。
定位单元是将由吸嘴吸附的芯片定位在希望的推压位置上的执行
器或伺服机构。具体而言,定位单元通过使吸嘴及配置部的至少一方
移动,而以由吸嘴吸附的芯片与希望的推压位置成为对置的位置关系
的方式进行定位。
例如摄像机等拍摄单元对载置芯片的配置部上的规定的拍摄范围
内的的图像进行拍摄,并将拍摄到的图像或图像数据向后述的由CPU
等构成的取得单元发送。
上述的决定单元以收纳在拍摄单元的拍摄范围内的方式决定芯片
的推压位置的矩阵。例如,在拍摄范围为长方形的范围时,决定单元
沿着该长方形的边设定矩阵的列方向及行方向。
而且,定位单元首先以在拍摄范围内形成的矩阵状的推压位置中
的包含矩阵的角的第一列配置芯片的方式依次进行由吸嘴吸附的芯片
和希望的推压位置的定位。在该规定范围内的第一列所包含的推压位
置上配置了芯片之后,定位单元以在规定范围内包含的推压位置中的
与第一列相邻的第二列配置芯片的方式依次进行由吸嘴吸附的芯片和
希望的推压位置的定位。以后,定位单元在规定范围内的第二列所包
含的推压位置上配置了芯片之后,如与第二列相邻的第三列那样依次
增加一列进行定位。
推压单元在以由吸嘴吸附的芯片与希望的推压位置成为对置的位
置关系的方式进行了定位之后,使由吸嘴吸附的芯片与配置部的芯片
配置面接触,并解除吸嘴的吸附,进行芯片的配置。
以上,根据说明的结构,分别对于矩阵中的规定范围的推压位置
按列依次配置芯片。因此,连续配置的芯片对于规定范围内的推压位
置分别优先配置。需要说明的是,并不局限于上述的例,也可以是在
包含矩阵的角的第一行配置了芯片之后在相邻的第二行配置芯片的结
构。
因此,能够按照每个规定范围来管理配置芯片的推压位置。例如,
对应于用于检测配置在配置部上的芯片的状态或位置的摄像机的摄像
区域来设定规定范围,由此能够将连续配置的多个芯片收纳在一个摄
像区域内。这会缩短摄像及用于检测芯片的状态或位置的处理所需的
时间,从而能够实现节拍时间的缩短。
在本发明的元件移送装置的实施方式的另一方式中,所述定位单
元以在所述推压位置中的一个所述推压位置上配置了所述芯片之后依
次在相邻的所述推压位置上配置所述芯片的方式进行定位。
在该方式中,定位单元始终以在与前一次配置了芯片的推压位置
相邻的推压位置上配置芯片的方式,进行芯片和推压位置的定位。因
此,该方式下的向推压位置的芯片的配置是在第一列中从规定范围的
一端A到另一端B连续地配置了芯片之后,在与第一列相邻的第二列
中从端B到端A连续地配置芯片。以后,在与第二列相邻的第三列中,
以从端A到端B连续地配置芯片的方式依次进行定位。
因此,能够进一步缩短由吸嘴吸附的芯片和希望的推压位置的定
位所需的各部的移动距离,能够缩短移动所需的时间。因此,能够实
现节拍时间的进一步缩短。
在本发明的元件移送装置的实施方式的另一方式中,还具备取得
单元,该取得单元取得在所述配置部上的所述拍摄范围内配置的所述
芯片的位置信息。
取得单元由与构成拍摄单元的摄像机连接的CPU构成,对配置部
状的拍摄范围内的芯片的图像进行解析,由此取得在配置部上配置的
芯片的位置信息。具体而言,CPU对通过摄像机拍摄到的图像进行解
析,由此识别各芯片的位置,将以某点为基准的坐标设定于各芯片。
并且,检测各芯片的位置坐标与配置各芯片的推压位置的坐标之间是
否发生了偏移。
本发明的元件移送方法的实施方式是将晶片状态的芯片向配置部
配置的元件移送装置的元件移送方法,包括:在所述配置部上决定用
于配置所述芯片的推压位置的决定工序;将保持所述芯片的多个吸嘴
一个个地依次定位在所述配置部的所述推压位置上的定位工序;将由
所述多个吸嘴中的一个吸嘴吸附的所述芯片配置在所述配置部上的所
述推压位置的推压工序;对在所述配置部上的拍摄范围内配置的所述
芯片进行拍摄的拍摄工序,所述决定工序将所述推压位置决定为如下
的矩阵:在所述配置部上由使所述推压位置分别隔开规定的距离的多
个列及多个行构成,所述定位工序以在包含所述矩阵的角部的列所包
含的全部的所述推压位置上配置了所述芯片之后依次在相邻的列所包
含的全部的所述推压位置上配置所述芯片的方式进行定位,或者以在
包含所述矩阵的角部的行所包含的全部的所述推压位置上配置了所述
芯片之后依次在相邻的行所包含的全部的所述推压位置上配置所述芯
片的方式进行定位。
根据本发明的元件移送方法的实施方式,能够享受与上述的本发
明的元件移送装置的实施方式同样的各种效果。
需要说明的是,在本发明的元件移送方法的实施方式中,也可以
采用与上述的本发明的元件移送装置的实施方式的各种方式同样的各
种方式。
如以上说明,本发明的元件移送装置的实施方式具备配置部、吸
嘴、决定单元、定位单元、推压单元、拍摄单元。本发明的元件移送
方法的实施方式包括决定工序、定位工序、推压工序、拍摄工序。因
此,能够进行芯片元件的适当的拾取和移送,并且实现作业工序的节
拍时间的缩短。
实施例
以下,参照附图,说明本发明的实施例。
(1)基本结构
参照附图,说明本发明的元件移送装置的实施例的移送装置1的
结构。
图1是表示移送装置1的结构的示意图。在该图1中,以左右方
向为X方向,以从跟前侧朝向纵深测的方向为Y方向,以上下方向为
Z方向,进行以后的说明。
如图1所示,移送装置1具备拾取部10、推压部20、移载头30
及控制部40。拾取部10与推压部20沿着X方向相互隔开配置。
拾取部10是在移送装置1上从保持芯片100的粘接片200进行芯
片100的拾取的单元。拾取部10具备拾取台11、拾取台执行器12、
拾取锤13、上圆板凸轮14、拾取电动机15、顶起针16、下圆板凸轮
17、顶起电动机18及摄像机19。
在拾取部10中,用于通过移载头30对由粘接片200保持的芯片
100进行拾取的拾取位置Pu设定有一处。拾取位置Pu表示拾取部10
的X方向及Y方向的规定的位置。
拾取台11是具有能够对保持芯片100的粘接片200进行保持的平
坦面的构件。拾取台11保持粘接片200的周缘部,通过使具有伸缩性
的粘接片200伸长,而使保持在粘接片200上的芯片100相互隔开规
定的距离。
拾取台执行器12是能够使拾取台11在保持芯片100的面内(换
言之,为XY平面内)移动,并能够使拾取台11在该面内旋转的由多
个执行器构成的单元。拾取台执行器12按照从控制部40供给的控制
信号,使拾取台11移动,由此将保持在粘接片200上的希望的芯片100
移送到拾取位置Pu。
拾取锤13是具有在拾取位置Pu上配置在粘接片200的上方的轴
承状的端部的结构。拾取锤13的轴承状的端部经由臂而与上圆板凸轮
14连接。上圆板凸轮14是根据拾取电动机15的旋转而能够旋转的圆
板状的凸轮。拾取电动机15按照从控制部40供给的控制信号而旋转,
从而使上圆板凸轮14旋转。拾取锤13根据上圆板凸轮14的旋转而使
臂移动,由此使轴承状的端部沿着Z方向往复移动。
顶起针16是在拾取位置Pu上配置在粘接片200的下方的针状的
结构。顶起针16经由臂而与下圆板凸轮17连接,伴随着下圆板凸轮
17的旋转,而沿着Z方向移动。通过下圆板凸轮17的旋转,顶起针
16在Z方向上向上方移动,随之,顶起针16的上端与粘接片200接触。
顶起针16在移动范围的上端,贯通粘接片200,与芯片100接触,并
顶起芯片100。需要说明的是,顶起针16配置成针状的上端能够对保
持在拾取位置Pu上的芯片100进行顶起的方式。顶起电动机18按照
从控制部40供给的控制信号,使下圆板凸轮17旋转。
摄像机19以将进行位置调整成粘接片200上的拾取位置Pu的芯
片100及保持在周边的芯片100收纳在拍摄范围内的方式构成并配置。
在摄像机19中拍摄的芯片100的图像向控制部40发送。
推压部20在拾取部10要将通过吸嘴31吸附的芯片100配置于配
置片300的部位具备推压台21、推压台执行器22、推压锤23、圆板凸
轮24、推压电动机25及摄像机26。而且,在推压部中,用于将由移
载头30保持的吸嘴31所吸附的芯片100配置(换言之为推压)在配
置片300上的推压位置Pl设定有一处。
推压位置Pl表示推压部20的X方向及Y方向的规定的位置。需
要说明的是,推压位置Pl设定在与拾取位置Pu在X方向上隔开了规
定的距离的位置。
推压台21是具有能够保持进行芯片100的配置的配置片300的平
坦面的构件。配置片300是与粘接片200同样地具有粘接性的片上的
构件。推压台执行器22是具有能够使推压台21沿着配置(换言之为
推压)芯片100的面方向(换言之为X方向及Y方向)移动的可动轴
的执行器。
通过移载头30的吸嘴31保持的多个芯片100分别隔开规定的距
离而配置在推压台21上保持的配置片300。以后,将配置片300上的
应配置各个芯片100的位置称为芯片配置位置进行说明。需要说明的
是,芯片配置位置在配置片300上设定成由多个列及行构成的矩阵状。
推压锤23的轴承状的端部与臂连接,并经由该臂而与圆板凸轮
24连接。圆板凸轮24构成为对应于推压电动机25的驱动而能够旋转。
伴随着圆板凸轮24的旋转而使臂移动,由此使推压锤23的轴承状的
端部沿着Z方向往复移动。推压电动机25按照从控制部40供给的控
制信号,使圆板凸轮24旋转。
摄像机26以将在配置片300上的推压位置Pl被推压的芯片100
及周边收纳在拍摄范围内的方式构成并配置。在摄像机26中拍摄的配
置片300的图像向控制部40发送。
移载头30保持多个圆筒状的吸嘴31,在头执行器32的动作下,
在拾取部10与推压部20之间移动,进行芯片100的拾取动作及推压
动作。移载头30相对于拾取部10的拾取台11及推压部20的推压台
21,配置在Z方向上方。
吸嘴31经由设置在移载头30内的吸气通路(未图示),而与真
空泵等减压装置(未图示)连接,按照从控制部40供给的控制信号,
进行抵接的芯片100的吸附及吸附的解除。
头执行器32是按照从控制部40供给的控制信号,能够使移载头
30沿着X方向移动的单轴的执行器。头执行器32使移载头30沿着将
拾取位置Pu与推压位置Pl连结的直线,如图1的箭头所示,在拾取部
10及推压部20之间移动。
移载头30具有弹簧机构,该弹簧机构将吸嘴31的下端保持成与
芯片100的上端沿着Z方向隔开规定距离,而且对吸嘴31向Z方向
上方施力,从而将其固定在该保持位置上。
参照图2,对移送装置1的各部的位置关系进行进一步说明。图2
是表示从Z方向上方观察图1的移载装置1时的拾取部10的拾取台11、
推压部20的推压台21及移载头30的配置及动作方向的图。
如图2所示,移载头30在将拾取部10的拾取位置Pu与推压部
20的推压位置Pl连结的直线上,将多个吸嘴31分别隔开规定的距离
并保持成一列。因此,在拾取部10中,通过头执行器32的动作而使
移载头30沿着X方向移动,由此将由移载头30保持的吸嘴31一个个
向拾取位置Pu移送。另一方面,在推压部20中,通过头执行器32的
动作而使移载头30沿着X方向移动,从而将由移载头30保持的吸嘴
31一个个地移送到推压位置Pl。
返回图1,继续进行说明。控制部40是对拾取部10、推压部20
及移载头30的各部的动作进行控制的控制用的CPU,与各部电连接,
并通过供给控制信号等来进行动作的控制。
控制部40例如通过对从摄像机19发送的粘接片200上的芯片100
的图像进行解析,而对各芯片100设定位置坐标。控制部40对应于希
望的芯片100位置坐标而使拾取台执行器12动作,由此进行拾取台11
的位置调整以使该芯片100达到拾取位置Pu。
另外,控制部40在配置片300上设定位置坐标,将希望的坐标作
为芯片配置位置,使推压台执行器22动作来进行推压台21的位置调
整,以使该芯片配置位置达到按压位置Pl。
另外,控制部40基于从摄像机26发送的图像解析结果,进行配
置在配置片300上的芯片100的品质的检查、位置信息的取得等。
参照图3及图4,说明移载头30的吸嘴31通过吸附来拾取粘接
片200上的芯片100的动作。图3是将各部的位置关系分为状态1至
状态4进行记载的图,图4是表示拾取锤13的下端及顶起针16的上
端的时序的Z方向的位置变化的坐标图。以下说明的各部的动作在控
制部40的控制下实施。
在芯片100的拾取动作中,首先,拾取台执行器12使拾取台11
移动,使希望的芯片100移动到拾取位置Pu(由单点划线表示的轴上)。
同时或相继地,头执行器32使移载头30移动,从而使希望的吸嘴31
移动到拾取位置Pu(状态1)。此时,拾取锤13的下端及顶起针16
的上端如图4所示分别处于初始位置。
接下来,拾取电动机15使上圆板凸轮14旋转,使拾取锤13向下
方移动。拾取锤13伴随着移动而与吸嘴31的上端接触之后,克服对
吸嘴31向上方施力的弹簧机构的作用力而将吸嘴31向下方按压。被
压下的吸嘴31在拾取锤13到达了移动范围的下端的位置处与芯片100
抵接,对芯片100进行吸附。而且,顶起电动机18使下圆板凸轮17
旋转,使顶起针16朝向芯片100移动(状态2)。
接着,拾取电动机15使上圆板凸轮14旋转,使拾取锤13向上方
移动,由此解除吸嘴31的压下。压下被解除了的吸嘴31借助弹簧机
构的施力,以吸附有芯片100的状态向上方移动。同时,顶起针16的
上端贯通粘接片200而将芯片100向上方顶起,使芯片100的下端朝
向从粘接片200剥离的方向移动(状态3)。
拾取锤13及顶起针16如图4所示分别返回初始位置,使下端吸
附有芯片100的吸嘴31也返回Z方向上的初始位置。然后,拾取台执
行器12使拾取台11移动,使下一芯片100向拾取位置Pu移动。同时
或相继地,头执行器32使移载头30移动,从而使下一吸嘴31移动到
拾取位置Pu(状态4)。
以上,通过说明的动作,芯片100被移载头30的吸嘴31吸附。
通过反复进行多次上述的动作,而使由移载头30保持的多个吸嘴31
分别吸附芯片100。
需要说明的是,关于推压部20的推压动作,也以同样的步骤来实
施。关于具体的步骤,以下进行说明。在芯片100的推压动作中,首
先,推压台执行器22使推压台21移动,从而使配置片300上的希望
的芯片配置位置移动到推压位置Pl。同时或相继地,头执行器32使移
载头30移动,从而使吸附芯片100的吸嘴31移动到推压位置Pl。此
时,推压锤23处于初始位置。
接下来,推压电动机25使圆板凸轮24旋转,使推压锤23向下方
移动。推压锤23伴随着移动而与吸嘴31的上端接触之后,克服对吸
嘴31向上方施力的弹簧机构的作用力而将吸嘴31向下方按压。由被
压下的吸嘴31吸附的芯片100在推压锤23到达了移动范围的下端的
位置处与配置片300抵接。此时,通过控制部40将保持该芯片100的
吸嘴31的吸附解除,而将芯片100配置在配置片300上的芯片配置位
置。由于配置片300具有粘接性,因此芯片100在芯片配置位置处与
配置片300粘接。
接下来,推压电动机25使圆板凸轮24旋转,并使推压锤23向上
方移动,由此解除吸嘴31的压下。压下被解除了的吸嘴31借助弹簧
机构的施力,而以未吸附芯片100的状态向上方移动。
在推压锤23返回初始位置且结束了芯片100的配置的吸嘴31也
返回到Z方向上的初始位置之后,推压台执行器22使推压台21移动,
使下一芯片配置位置移动到推压位置Pl。同时或相继地,头执行器32
使移载头30移动,而使吸附下一芯片100的吸嘴31移动到推压位置
Pl。
以上,通过说明的动作,将由移载头30移送的芯片100配置在配
置片300上。通过反复进行多次上述的动作,而将由移载头30保持的
多个吸嘴31分别吸附的芯片100配置在配置片300上。
(2)动作例
参照表示包括基于移送装置1的拾取动作及推压动作在内的整体
的动作的流程的流程图即图5,说明移送装置1的动作。
在移送装置1中,在一连串的动作的开始时,将保持芯片100的
粘接片200设置在拾取部10的拾取台11上(步骤S1)。同时或相继
地,将芯片100要移动的配置片300设置在推压部20的推压台21上
(步骤S2)。
接下来,拾取部10的摄像机19对于保持在粘接片200上的全部
的芯片100拍摄图像,并向控制部40发送图像信息。控制部40基于
发送的图像信息,对粘接片200上的各芯片100设定坐标,生成位置
信息(步骤S3)。生成的位置信息存储在控制部40内的存储器中。
接下来,控制部40使移载头30向拾取部10移动(步骤S4),
执行拾取动作(步骤S5)。通过所述拾取动作,保持在粘接片200上
的芯片100由移载头30内的多个吸嘴31分别吸附。需要说明的是,
关于拾取动作在后面详细说明。
接下来,控制部40使移载头30向推压部20移动(步骤S6),
执行推压动作(步骤S7)。通过所述推压动作,将移载头30内的多个
吸嘴31分别吸附的芯片100向配置片300配置。需要说明的是,关于
推压动作,在后面详细说明。
控制部40在粘接片200上的应移动的全部的芯片100移动到配置
片300之前(步骤S8为是),反复进行了步骤S4至步骤S7的一连串
的动作之后,结束动作。
(2-1)拾取动作
参照图6的流程图,说明移送装置1的拾取部10对芯片100的拾
取动作。
首先,控制部40将最初进行拾取的芯片100设定为基准芯片。摄
像机19对于该基准芯片来拍摄图像,向控制部40发送图像信息。控
制部40基于发送的图像信息,对基准芯片再次设定坐标,生成位置信
息(步骤S101)。
控制部40将初次取得的(图5,步骤S3)全部芯片100的位置信
息与重新取得的基准芯片的位置信息进行比较,检测基准芯片的位置
从最初的(即,在步骤S3中检测到的)位置偏移了多少,算出用于对
偏移进行校正的位置校正量(步骤S102)。
控制部40适用重新取得的基准芯片的位置信息,对存储的基准芯
片的位置信息进行更新(步骤S103)。
接下来,控制部40基于基准芯片的更新后的位置信息而使拾取台
执行器12动作,并使拾取台11移动以使基准芯片移动到拾取位置Pu
(步骤S104)。
同时或相继地,控制部40使头执行器32动作,并使移载头30移
动以使未吸附芯片100的吸嘴31移动到拾取位置Pu(步骤S105)。
接下来,控制部40使吸嘴31吸附基准芯片,进行芯片100的拾
取(步骤S106)。具体而言,控制部40使拾取电动机15进行驱动,
从而使拾取锤13压下吸嘴31。同时,控制部40使顶起电动机18进行
驱动,从而使顶起针16顶起芯片100。芯片100与被拾取锤13压下的
吸嘴31接触而被吸附,进而吸嘴31向上方向移动,并由顶起针16顶
起,从而从粘接片200剥离并拾取。
接下来,在能够拾取的芯片100存在(步骤S107为是)且未吸附
芯片100的能够吸附的吸嘴31存在(步骤S108为是)时,进行下一
芯片100的拾取。
控制部40对于下一芯片100读出存储的位置信息,将该芯片100
的坐标与更新前的基准芯片的坐标(即,在步骤S3中检测到的坐标)
进行比较,来判定该芯片100的位置是否在校正量适用区域内。
校正量适用区域表示以基准芯片的位置坐标为起点的规定的范
围。在所述校正量适用区域内,对于各芯片100,从最初的芯片100位
置的检测(即,图5的步骤S3)到基准芯片的位置的再检测(即,图
6的步骤S101)之间产生的位置的偏移可以看作相同。就芯片100位
置的偏移而言,伸长的粘接片200的伸缩成为大的原因,若是以某程
度接近的范围内的芯片100,则可认为位置的偏移为同等程度。
图7(a)表示基准芯片与校正量适用区域的位置关系。在进行了
基准芯片A的拾取之后,若拾取的芯片100B存在于校正量适用区域内,
则芯片100B的位置的偏移可认为与基准芯片A的位置的偏移为同等程
度。因此,可认为,对于芯片100B即使不重新检测坐标而进行位置信
息的取得,通过适用基准芯片A的校正量,对于芯片100B也能够算出
偏移后的位置信息。
需要说明的是,规定校正量适用区域的以基准芯片为中心的规定
的范围可以适当变更,例如,可以根据成为芯片100的位置的偏移的
原因的粘接片200的伸缩性等而适当变更。
控制部40在下一芯片100的位置在以基准芯片为基准的校正量适
用区域内时(步骤S109为是),使用基准芯片的位置校正量,进行该
芯片100的位置信息的校正(步骤S110)。具体而言,将对于存储的
该芯片100的位置信息适用了基准芯片的位置校正量后的位置信息作
为校正后的位置信息。
控制部40基于下一芯片100的校正后的位置信息,使拾取台执行
器12动作,并使拾取台11移动以使该芯片100移动到拾取位置Pu(步
骤S111)。接下来,使未吸附芯片100的下一吸嘴31移动到拾取位置
Pu(步骤S105),进行该下一芯片100的拾取。
另一方面,当下一芯片100的位置在以基准芯片为基准的校正量
适用区域外时(步骤S109为否),控制部40将该芯片100设定为新
的基准芯片。并且,控制部40对于新的基准芯片,进行基于图像的摄
像的位置信息的取得(步骤S101)、位置校正量的算出(步骤S102)
及位置信息的更新(步骤S103),执行步骤S104以后的拾取动作。
具体而言,在图7(a)中,例示拾取芯片100C的情况。芯片100C
存在于以基准芯片A为基准的校正量适用区域外,因此无法认为芯片
100C的位置的偏移与基准芯片A的位置的偏移为同等程度。因此,对
于芯片100C,要求重新检测坐标而进行位置信息的取得。因此,控制
部40如图7(b)所示,将芯片100C设定为新的基准芯片,进行位置
信息的更新。对于存在于以新设定的基准芯片C为基准的校正量适用
区域内的芯片100的位置的偏移,可以认为与基准芯片C的位置的偏
移为同等程度。
控制部40在能够拾取的芯片100不再存在之前(步骤S107为否),
或未吸附芯片100的能够吸附的吸嘴31不再存在之前(步骤S108为
否),反复执行步骤S105至步骤S111的一连串的动作。在能够拾取
的芯片100不再存在时(步骤S107为否)或未吸附芯片100的能够吸
附的吸嘴31不再存在时(步骤S108为否),控制部40结束拾取动作。
以上,根据说明的结构,对于由移载头30保持的多个吸嘴31,
能够连续地进行保持在粘接片200上的芯片100的吸附动作。因此,
通过移载头30的一次移动,能够将多个芯片100集中向推压部20移
送。因此,与一次次地进行移送的以往的装置相比,能够实现大幅的
节拍时间的缩短。
在移送装置1中,确定进行芯片100的取出的位置即拾取位置Pu,
一个个地按顺序将吸嘴31及芯片100向该拾取位置Pu移送。因此,
能够在比较短的时间内进行定位,从而能够实现节拍时间的缩短。需
要说明的是,通过并行地进行芯片100的移送和吸嘴31的移送,能够
预料到进一步的节拍时间的缩短。而且,根据芯片100的状态或形状,
适当选择吸附的芯片100,从而能够将芯片100区分。
(2-2)推压动作
参照图8的流程图,说明移送装置1的推压部20对芯片100的推
压动作。
控制部40基于预先设定在推压台21上的坐标等,使推压台执行
器22动作,并使推压台21移动以使配置片300上的希望的芯片配置
位置移动到推压位置Pl(步骤S201)。
同时或相继地,控制部40使头执行器32动作,并使移载头30移
动以使吸附芯片100的吸嘴31移动到推压位置Pl(步骤S202)。
接下来,控制部40进行吸附的解除,以将吸嘴31吸附的芯片100
配置在配置片300上的芯片配置位置(步骤S203)。具体而言,控制
部40使电动机205进行驱动,从而使推压锤23压下吸嘴31。被压下
的吸嘴31吸附的芯片100与配置片300接触之后,控制部40解除该
吸嘴31的吸附,而将芯片100配置在配置片300上。
接下来在能够推压的芯片100不再存在之前(步骤S204为否),
控制部40反复进行从步骤S201到步骤S203的一连串的动作。
在将吸嘴31吸附的全部的芯片100配置在配置片300上之后(步
骤S204为是),控制部40通过摄像机26拍摄配置的芯片100的图像,
接受图像信息的输入。并且,基于输入的图像信息,对是否已配置芯
片100、芯片100的排列的精度及芯片100的外观进行检查(步骤S208)。
在芯片100检查后,控制部40结束推压动作。
对配置片300上的芯片配置位置与配置的芯片100的检查的关系
进行说明。图9(a)是表示配置片300上的芯片配置位置和通过一次
拍摄而由摄像机26拍摄的区域即拍摄区域的图。
如图9(a)所示,芯片配置位置分别沿着XY方向隔开规定的距
离,而配置成矩阵状。摄像机26的拍摄区域例如是包含多个芯片配置
位置的长方形的范围。在图9(a)所示的例子中,在摄像机26的拍摄
区域收纳有沿着X方向为4个、沿着Y方向为3个这总计12个芯片
100。
在此,考虑移载头30保持12个吸嘴31的情况。在具备所述移载
头30的移送装置1中,能够通过一次的拾取动作及推压动作将12个
芯片100配置于配置片300。
另外,如图9(b)中的箭头所示在配置芯片100时,沿着X方向
配置6个并沿着Y方向配置2个芯片100。此时,由于下一芯片配置
位置与前一芯片配置位置相邻(换言之,处于最短距离),因此从一
个芯片100的配置到下一芯片100的配置之间的配置片300的移动量
(换言之,推压台21的移动量)最小。因此,配置片300的移动所需
的时间也最小,有益于节拍时间的缩短。
然而,如图9(b)中的箭头所示配置芯片100时,配置的12个
芯片100未收纳在摄像机26的拍摄区域内。因此,为了进行芯片100
的检查,摄像机26被要求如图9(b)所示使配置片300移动而对拍摄
区域1及拍摄区域2拍摄图像。如此取得多个图像时,产生节拍时间
的延长、用于配置片300的移动的处理量的增加等,因此在装置动作
方面不优选。
因此,控制部40如图9(c)所示,以在拍摄区域内收纳全部的芯
片100的方式决定芯片100的配置方法。具体而言,以在沿着X方向
收纳4个且沿着Y方向收纳3个芯片100的摄像机26的拍摄区域内将
12个芯片100全部收纳的方式,如图9(c)中的箭头所示按照锯齿形
的顺序(换言之,以描绘矩形波的方式)决定配置芯片100的位置。
更详细而言,按照以下的方式进行芯片100的配置。首先从长方
形的拍摄区域的一角开始芯片100的配置,沿着拍摄区域的一条边在
每隔开规定的距离的位置上配置芯片100。在将芯片100配置在拍摄区
域的另一角之后,沿着与上述的边正交的边,在隔开了规定的距离的
位置上配置芯片100。接下来,在与最初的边平行且向相反的方向隔开
规定的距离的位置上配置芯片100。当芯片配置位置与拍摄区域的边相
碰时,沿着该边在隔开规定的距离的位置上配置芯片100。接下来,沿
着与最初的边平行的方向在每隔开规定的距离的位置上配置芯片100。
通过重复进行以上的动作来配置芯片100。
通过如图9(c)中的箭头所示进行芯片100的配置,如上述那样
配置片300的移动所需的时间也减小,因此有益于节拍时间的缩短。
而且,在配置了全部的芯片100之后的芯片100的检查时,由于在一
个图像内能够检查全部12个芯片100,因此实现了用于拍摄图像的节
拍时间的缩短。
需要说明的是,根据情况的不同,有时无法将利用一次的推压动
作配置的全部的芯片100收纳在一个拍摄区域内。
例如,在图10(a)的例子中,说明了在一个拍摄区域内收纳有沿
着X方向为4个且沿着Y方向为3个这总计12个芯片100,而移载头
30保持15个吸嘴31,利用一次的推压动作能够配置15个芯片100的
情况。此时,控制部40为了在尽可能少的拍摄区域内收纳全部的芯片
100,而以上述的锯齿形的方式来决定配置芯片100的位置。
需要说明的是,在上述的例子中,说明了从Y方向(换言之,为
列方向)开始推压动作,配置成锯齿形,并使拍摄区域沿着X方向(换
言之,为行方向)移动的例子。不局限于此,也可以是如图10(b)所
示,使推压动作从X方向(行方向)开始,将芯片100配置成锯齿形,
并使拍摄区域沿着Y方向(列方向)移动的方式。
通过如此决定配置芯片100的位置,能够实现用于芯片100的检
查的图像的拍摄所需的节拍时间的削减。通过上述的结构,无论多少
只要能够削减拍摄的图像数,就能够享受上述的效果。
(3)变形例
参照图11至图14,说明移送装置1的变形例即移送装置1’的结
构。
图11至图14是表示移送装置1’的结构的示意图,图11是从Y
方向观察移送装置1’的图,图12是从Z方向上方观察移送装置1’
的图,图13是从X方向观察移送装置1’中的拾取部10’的图,图
14是从X方向观察移送装置1’中的推压部20’的图。
如图11所示,移送装置1’具备拾取部10’、推压部20’及控
制部40’,并具备与移送装置1具备的移载头30同样的结构的移载头
30a及移载头30b。移载头30a保持多个与吸嘴31同样的结构的吸嘴
31a,移载头30b保持多个与吸嘴31同样的结构的吸嘴31b。而且,移
载头30a能够借助与头执行器32同样的结构的头执行器32a而沿着X
方向移动,移载头30b能够借助与头执行器32同样的结构的头执行器
32b而沿着X方向移动。如以上说明,移送装置1’具备移载头30、
吸嘴31、头执行器32各二组。
移载头30a和移载头30b如图12所示配置在沿着Y方向隔开规定
的距离的位置。
在移送装置1’的拾取部10’中,设定移载头30a用于进行芯片
100的吸附的第一拾取位置Pua和移载头30b用于进行芯片100的吸附
的第二拾取位置Pub这两种拾取位置Pu。同样地,在移送装置1’的
推压部20’中,设定移载头30a用于进行芯片100的配置的第一推压
位置Pla和移载头30b用于进行芯片100的配置的第二推压位置Plb这
两种推压位置Pl。
在将拾取部10’的拾取位置Pua与推压部20’的推压位置Pla连
结的直线上,移载头30a将多个吸嘴31a分别隔开规定的距离并保持一
列。而且,移载头30a具备的头执行器32a使移载头30a沿着将拾取位
置Pua与推压位置Pla连结的直线,如图12的箭头所示在拾取部10’
及推压部20’之间移动。
在将拾取部10’的拾取位置Pub与推压部20’的推压位置Plb连
结的直线上,移载头30b将多个吸嘴31b分别隔开规定的距离并保持
成一列。而且,移载头30b具备的头执行器32b使移载头30b沿着将
拾取位置Pub与推压位置Plb连结的直线,如图12的箭头所示,在拾
取部10’及推压部20’之间移动。
通过控制部40’来控制移载头30a和移载头30b的动作,以使得
在一方在拾取部10’进行拾取动作的期间,另一方在推压部20’进行
推压动作。
需要说明的是,拾取部10’的拾取位置Pua与拾取位置Pub沿着
Y方向隔开规定距离而设定,推压部20’的推压位置Pla与推压位置
Plb沿着Y方向隔开相同距离而设定。因此,移载头30a的移动轴与移
载头30b的移动轴相互平行。
参照图13及图14,对移送装置1’的各部的结构进行进一步说明。
如图13所示,移送装置1’的拾取部10’具备拾取锤13a和拾取锤13b
这两个拾取锤,该拾取锤13a用于在拾取位置Pua按压移载头30a保持
的吸嘴31a,该拾取锤13b用于在拾取位置Pub按压移载头30b保持的
吸嘴31b。拾取锤13a及拾取锤13b经由同一臂而与上圆板凸轮14连
结,以在分别对应的拾取位置上按压吸嘴31b。因此,根据拾取电动机
15的动作而使上圆板凸轮14旋转时,拾取锤13a及拾取锤13b同时沿
着Z方向移动。根据这种拾取锤13a及拾取锤13b,在拾取部10’处
于拾取动作中的移载头30a或移载头30b的任一个所保持的吸嘴31被
按压。
另外,如图13所示,移送装置1’的拾取部10’具备顶起针执行
器50,该顶起针执行器50能够使包括用于顶起芯片100的顶起针16、
圆板凸轮17及顶起电动机18在内的结构(以后,称为顶起针单元进
行说明)沿着Y方向移动。顶起针执行器50是在控制部40’的控制
下,使顶起针单元的顶起针16在拾取位置Pua与拾取位置Pub之间往
复移动的执行器。
控制部40’在拾取位置Pua的拾取动作时,通过顶起针执行器50
使顶起针单元移动到与拾取位置Pua对应的位置,从而进行顶起针16
对芯片100的顶起动作。另一方面,在拾取位置Pub的拾取动作时,
通过顶起针执行器50而使顶起针单元移动到与拾取位置Pub对应的位
置,从而进行顶起针16对芯片100的顶起动作。
如图14所示,移送装置1’的推压部20’具备推压锤23a和推压
锤23b这两个推压锤,该推压锤23a用于在推压位置Pla按压移载头
30a保持的吸嘴31a,该推压锤23b用于在推压位置Plb按压移载头30b
保持的吸嘴31b。推压锤23a及推压锤23b经由同一臂而与圆板凸轮24
连结以在分别对应的按压位置按压吸嘴31b。因此,在对应于上电动机
25的动作而使圆板凸轮24旋转时,推压锤23a及推压锤23b同时向Z
方向移动。根据这种推压锤23a及推压锤23b,在推压部10’处于推压
动作中的移载头30a或移载头30b的任一个所保持的吸嘴31被按压。
参照图15的流程图,说明使用移送装置1’的一连串的移送处理。
首先,将保持芯片100的粘接片200设置在拾取部10’的拾取台11上
(步骤S1)。同时或相继地,将芯片100要移动的配置片300设置在
推压部20’的推压台21上(步骤S2)。接下来,拾取部10’的摄像
机19对于配置在粘接片200上的全部的芯片100拍摄图像,向控制部
40发送图像信息。控制部40基于发送的图像信息,对粘接片200上的
各芯片100设定坐标,生成位置信息(步骤S3)。生成的位置信息存
储在控制部40内的存储器中。
接下来,控制部40使移载头30a向拾取部10’移动(步骤S4a),
执行拾取动作(步骤S5a)。同时,控制部40使移载头30b向推压部
20’移动(步骤S4b),执行推压动作(步骤S5b)。需要说明的是,
由于移载头30b的吸嘴31b未保持芯片100,因此不执行动作开始时的
初次的推压动作。
接下来,控制部40使移载头30a向推压部20’移动(步骤S6a),
执行推压动作(步骤S7a)。同时,控制部40使移载头30b向拾取部
10’移动(步骤S6b),执行拾取动作(步骤S7b)。
控制部40在粘接片200上的应移动的全部的芯片100向配置片
300移动之前(步骤S8为是),在反复进行了步骤S4至步骤S7的一
连串的动作之后,结束动作。
根据移送装置1’的动作,能够在移载头30a通过拾取部10’进
行拾取动作的期间,移载头30b通过推压部20’进行推压动作。此时,
由于移载头30a及移载头30b的位置关系及移动路径,移载头30a的动
作不会对移载头30b的动作造成影响,移载头30b的动作不会对移载
头30a的动作造成影响。
因此,能够使移载头30a及移载头30b并行地进行动作,除了移
送装置1的动作产生的效果之外,还能够实现节拍时间的进一步缩短。
本发明并不局限于上述的实施例,在不违反从权利要求书及说明
书整体读取的发明的宗旨或思想的范围内能够适当变更,与这种变更
相伴的元件移送装置及方法也包含在本发明的技术范围内。
标号说明
1移送装置,
10拾取部,
11拾取台,
12拾取台执行器,
13拾取锤,
14圆板凸轮,
15拾取电动机,
16顶起针,
17圆板凸轮,
18顶起电动机,
19摄像机(拾取部),
20按压部,
21按压台,
22按压台执行器,
23按压锤,
24圆板凸轮,
25按压电动机,
26摄像机(按压部),
30移载头,
31吸嘴,
32头执行器,
40控制部,
100芯片,
200粘接片,
300配置片。