CN101689512B - 元件移载装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种通过能相对于移载头独立地移动的拍摄单元以良好的效率进行吸附位置的识别并通过修正所述移载头的坐标系与所述拍摄单元的坐标系之间的位移以能够有效地防止元件的吸附失败的发生的元件移载装置。元件安装装置包括将从元件供给部供给的芯片元件予以吸附及搬送的移载头和能够相对于该移载头独立地移动且在移载头从元件供给部中吸附芯片元件之前对该芯片元件进行拍摄的吸附位置识别相机。控制该元件安装装置的动作的控制组件在规定的时机调查移载头的坐标系与吸附位置识别相机的坐标系的相关关系,根据该相关关系,修正移载头访问元件供给部内的芯片元件之际的移动量。

Description

元件移载装置
技术领域
本发明涉及元件移载装置,该元件移载装置通过能够移动的移载头将从元件供给部供给的元件予以吸附及搬送并载置到离开规定距离的载置部。
背景技术
以往,例如日本专利公开公报特开2003-59955号中公开了一种元件安装装置,该元件安装装置通过具备多个吸嘴的可移动的移载头从保持在晶片保持部上的半导体晶片中将芯片元件予以取出及搬送并安装到离开规定距离的基板上,该元件安装装置中设置有能够相对于上述移载头独立地移动的拍摄单元,利用该拍摄单元预先拍摄下一个由所述移载头取出的预定的芯片元件。
根据上述专利文献所公开的元件安装装置,通过设置能够相对于元件搬送用移载头独立地移动的拍摄单元,能够与移载头搬送芯片元件的搬送动作并行地识别下一个被吸附的预定的芯片元件,因此,能够缩短生产节拍时间,提高基板的生产效率。
然而,如上述专利文献那样,在由能够相对于移载头独立地移动的拍摄单元来识别吸附预定元件的位置的情况下,上述移载头的坐标系与所述拍摄单元的坐标系之间有时会发生相对位移,若发生这样的坐标系的位移,就不能正确地把握由上述拍摄单元进行位置识别的晶片保持部内的芯片元件相对于移载头是处于怎样的相对位置,有可能对上述移载头进行的元件吸附动作产生阻碍。但上述专利文献的技术并没有对这样的问题施以任何的对策,不能有效地防止由于上述那样的坐标系位移造成的元件吸附失败的发生。
该情况也同样会在通过移载头将从元件供给部供给的元件予以搬送并安装到检查用的检查套筒中的元件试验装置等其他种类的元件移载装置中发生。
发明内容
本发明鉴于上述情况而作,其目的在于提供一种通过能相对于移载头独立地移动的拍摄单元以良好的效率进行吸附位置的识别并通过修正所述移载头的坐标系与拍摄单元的坐标系之间的位移以能够有效地防止元件的吸附失败的发生的元件移载装置。
这样的技术课题由具备以下结构的本发明的元件移载装置予以解决。
即,本发明的元件移载装置是通过能够移动的移载头将从元件供给部供给的元件予以吸附及搬送并载置到离开规定距离的载置部上的元件移载装置,其包括:吸附位置拍摄单元,能够相对于所述移载头独立地移动,在所述移载头从所述元件供给部中吸附元件之前拍摄该元件;控制单元,集中地控制所述移载头以及所述吸附位置拍摄单元的动作,在吸附元件时,根据由所述吸附位置拍摄单元预先拍摄的元件的拍摄数据,使所述移载头移动到该元件的位置;其中,所述控制单元在规定的时机调查所述移载头的坐标系与所述吸附位置拍摄单元的坐标系的相关关系,根据该相关关系来修正所述移载头访问所述元件供给部内的元件之际的移动量。
根据本发明,通过设置能够与将元件予以吸附及搬送的移载头相对独立地移动的吸附位置识别单元,在之前被吸附的元件被搬往移载部的期间,能够以良好的效率进行通过拍摄元件供给部内的元件来识别其位置的动作,从而能够缩短生产节拍时间,有效地提高元件移载作业的效率。而且,由于所述移载头及吸附位置拍摄元件的各坐标系的相关关系在规定的时机被调查,且根据该相关关系来修正所述移载头访问所述元件供给部内的元件之际的移动量,因此,即使所述移载头的坐标系与所述吸附位置拍摄元件的坐标系之间存在相互位移,也能够使所述移载头正确地移动到应被吸附的元件的位置,恰当地修正上述那样的坐标系位移,有效地防止元件的吸附失败的发生。
本发明中较为理想的是采用例如以下的结构。
本发明的元件移载装置,较为理想的是,在包括安装在所述移载头上且与该移载头一体地移动的头部侧拍摄单元的情况下,所述控制单元在规定的时机,使所述吸附位置拍摄单元以及所述头部侧拍摄单元移动到被标付在所述元件供给部上或该元件供给部周边上的共用的位置识别标记的上方来拍摄该位置识别标记,且根据基于这两种拍摄图像的相异而被确定的所述移载头的坐标系与所述吸附位置拍摄单元的坐标系之间的位移来修正所述移载头访问所述元件供给部内的元件之际的移动量。
根据该结构,以由吸附位置拍摄单元以及头部侧拍摄单元拍摄被标付在所述元件供给部等上的共用的位置识别标记这样的简单结构,就能够以良好的效率调查所述移载头的坐标系与所述吸附位置拍摄单元的坐标系之间的位移,恰当地修正该位移。
上述结构中,较为理想的是,在所述位置识别标记设为多个且被标付在相互离开的位置上的情况下,所述控制单元以所述多个的位置识别标记的每一个作为基准来调查所述移载头的坐标系与所述吸附位置拍摄单元的坐标系之间的位移,根据这多个坐标位移数据来修正所述移载头访问所述元件供给部内的元件之际的移动量。
这样,在根据以多个的位置识别标记作为基准而被求出多个的坐标位移数据来修正移载头的移动量的情况下,能够使移载头更正确地进行元件的吸附动作。
另外,本发明中,较为理想的是,所述控制单元在规定的时机亦即在预期对驱动所述移载头以及所述吸附位置拍摄单元的驱动机构的热影响造成所述移载头以及所述吸附位置拍摄单元的坐标系发生规定量的变化的时机,调查所述移载头以及所述吸附位置拍摄单元的各坐标系的变化,并根据变化后的各坐标系的相关关系来修正所述移载头访问所述元件供给部内的元件之际的移动量。
根据该结构,即使在由于热影响而造成所述移载头以及所述吸附位置拍摄单元的各坐标系发生变化而相互位移的情况下,也能够使所述移载头正确地移动到应被吸附的元件的位置,通过恰当地修正上述那样的热影响变化所造成的坐标系位移,能够有效地防止元件的吸附失败的发生。
上述结构中,较为理想的是,在元件移载装置包括安装在所述移载头上且与该移载头一体地移动的头部侧拍摄单元的情况下,所述控制单元在规定的时机亦即在预期因热影响而造成所述移载头以及所述吸附位置拍摄单元的各坐标系发生规定量的变化的时机,使所述吸附位置拍摄单元以及所述头部侧拍摄单元移动到被标付在所述元件供给部上或该元件供给部周边上的共用的位置识别标记的上方,并根据由所述的各拍摄单元拍摄的所述位置识别标记的拍摄数据,调查所述移载头以及所述吸附位置拍摄单元的坐标系的变化。
根据该结构,以由吸附拍摄单元以及头部侧拍摄单元拍摄被标付在所述元件供给部等上的共用的位置识别标记这样的简单结构,就能够以良好的效率调查所述移载头以及所述吸附位置拍摄单元的各坐标系的基于热影响发生的变化。
另外,上述结构中,较为理想的是,所述控制单元算出与所述移载头以及所述吸附位置拍摄单元的各坐标系的变化有关的参数,并通过利用了该参数的坐标变换,将由所述吸附位置拍摄单元识别的元件坐标变换为根据所述移载头的变化后的坐标系的元件坐标,再将该变换后的元件坐标设定为所述移载头访问所述元件供给部内的元件之际的目标地点。
根据该结构,通过利用了与移载头以及吸附位置拍摄单元的各坐标系的变化有关的参数的坐标变换,能够正确地确定应被移载头吸附的元件的位置,更有效地提高所述移载头吸附元件的精度。
上述结构中,较为理想的是,在元件移载装置包括检测驱动所述移载头以及所述吸附位置拍摄单元的驱动机构的温度的温度传感器的情况下,所述控制单元在由所述温度传感器检测的检测温度的上升幅度达到规定值时,调查所述移载头以及所述吸附位置拍摄单元的各坐标系的变化。
根据该结构,能够根据所述驱动机构的温度恰当地检测所述移载头以及吸附位置拍摄单元的各坐标系因热影响而变化的情况,根据检测结果恰当地进行调查所述的各坐标系的变化的处理。
本发明中,所述元件供给部也可以是以将从晶片中切开的多个芯片状的元件保持在晶片保持单元上的状态进行供给的晶片用送料器。
即,在元件供给部是晶片用送料器的情况下,由于从密集的多个芯片状的元件中取出所希望的芯片元件时要求有更高的吸附精度,因此,通过考虑所述移载头的坐标系与所述吸附位置拍摄单元的坐标系的位移来正确地吸附元件的本发明的结构,在要求上述那样高的吸附精度的情况下尤其有效。
另外,本发明中,较为理想的是,在所述元件供给部是以将从晶片中切开的多个芯片状的元件保持在晶片保持单元上的状态进行供给的晶片用送料器,且在所述元件供给部的下方设置有从下方将由所述移载头吸附的元件予以上推且能够移动的上推单元的情况下,所述控制单元具有:主控制部,控制所述吸附位置拍摄单元、所述移载头以及所述上推单元这三者的驱动,以在吸附元件时,使所述移载头和所述上推单元分别移动到根据所述吸附位置拍摄单元进行的拍摄而测出的元件位置,在由所述上推单元将元件予以上推的状态下由所述移载头吸附元件;修正数据生成部,生成用于修正所述主控制部进行的控制的数据;其中,所述修正数据生成部在使所述移载头、所述上推单元以及所述吸附位置拍摄单元移动的情况下,调查这三者的相对位置,以求出这三者的坐标系的相关关系,生成表示所述相关关系的数据,所述主控制部根据由所述修正数据生成部生成的数据,修正所述移载头和所述上推单元的移动到根据所述吸附位置拍摄单元进行的拍摄而测出的元件位置时的各自的移动量。
根据该结构,当从元件供给部中取出元件时,由吸附位置拍摄单元拍摄应被取出的元件,在识别其位置之后,使移载头以及上推单元移动到该元件位置,由此,能够由上推单元以及移载头分别正确地进行元件的上推动作以及元件的吸附动作。
特别是,通过由修正数据生成部预先生成表示移载头、上推组件、以及吸附位置拍摄单元这三者的坐标系的相关关系的数据,且通过所述主控制部,根据所述数据,修正在元件取出时使移载头以及上推组件移动到元件位置时的各自的移动量,因此,即使所述三者的坐标系之间存在位移,也能够使移载头以及上推组件正确地移动到根据吸附位置拍摄单元进行的拍摄而测出的元件位置,能够有效地防止元件的吸附失败的发生。
上述结构中,较为理想的是,在元件移载装置包括安装在所述移载头上且与该移载头一体地移动的头部侧拍摄单元的情况下,所述修正数据生成部根据在所述元件供给部内的规定的多个位置由所述头部侧拍摄单元拍摄所述上推单元的特定点的处理、在所述元件供给部内的规定的多个位置由所述吸附位置拍摄单元拍摄所述上推单元的特定点的处理、以及由所述头部侧拍摄单元以及所述吸附位置拍摄单元这两者拍摄元件供给部内的固定点的处理中的至少两个处理,来求出表示所述移载头的坐标系与所述上推单元的坐标系的相关关系的第1相关数据、表示所述吸附位置拍摄单元的坐标系与所述上推单元的坐标系的相关关系的第2相关数据、以及表示所述移载头的坐标系与所述吸附位置拍摄单元的坐标系的相关关系的第3相关数据中的至少第2、第3相关数据,所述主控制部在使所述移载头和所述上推单元移动到根据所述吸附位置拍摄单元进行的拍摄而测出的元件位置时,根据所述第3相关数据修正所述移载头的移动量,并根据所述第2相关数据修正所述上推单元的移动量。
根据该结构,利用安装在移载头上且与该移载头一体地移动的头部侧拍摄单元和能够相对于移载头独立地移动的吸附位置拍摄单元,且根据这些拍摄单元中的一者或两者在元件供给部内的规定的多个位置对上推单元的特定点的拍摄,或由两拍摄单元对元件供给部内的规定的多个固定点的拍摄,能够生成表示所述移载头、上推组件、以及吸附位置拍摄单元这三者的坐标系的相关关系的数据,且根据该数据,能够恰当地进行移载头以及上推组件的移动量的修正。
上述结构中,较为理想的是,所述修正数据生成部根据由所述头部侧拍摄单元在所述元件供给部内的规定的多个位置拍摄所述上推单元的特定点而得到的拍摄位置与基于所述上推单元的坐标系得到的所述特定点的位置的关系,求出所述第1相关数据,且根据由所述吸附位置拍摄单元在所述元件供给部内的规定的多个位置拍摄所述上推单元的特定点而得到的拍摄位置与基于所述上推单元的坐标系得到的所述特定点的位置的关系,求出所述第2相关数据,并根据所述第1、第2相关数据通过运算求出所述第3相关数据。
或者,所述修正数据生成部根据由所述头部侧拍摄单元在所述元件供给部内的规定的多个位置拍摄所述上推单元的特定点而得到的拍摄位置与基于所述上推单元的坐标系得到的所述特定点的位置之间的关系,求出所述第1相关数据,且根据由所述头部侧拍摄单元拍摄被标付在所述元件供给部内的多个固定点上的标记而得到的拍摄结果与由所述吸附位置拍摄单元拍摄被标付在所述元件供给部内的多个固定点上的标记而得到的拍摄结果之间的关系,求出所述第3相关数据,并根据所述第1、第3相关数据通过运算求出所述第2相关数据。
或者,所述修正数据生成部根据由所述吸附位置拍摄单元在所述元件供给部内的规定的多个位置拍摄所述上推单元的特定点而得到的拍摄位置与基于所述上推单元的坐标系得到的所述特定点的位置之间的关系,求出所述第2相关数据,且根据由所述头部侧拍摄单元拍摄被标付在所述元件供给部内的多个固定点上的标记而得到的拍摄结果与由所述吸附位置拍摄单元拍摄被标付在所述元件供给部内的多个固定点上的标记而得到的拍摄结果之间的关系,求出所述第3相关数据。
或者,所述修正数据生成部在所述上推单元位于所述元件供给部内的规定位置的状态下,执行分别由所述头部侧拍摄单元以及所述吸附位置拍摄单元在所述元件供给部内的规定的多个位置进行拍摄所述上推单元的特定点的处理,且根据由所述吸附位置单元得到的拍摄位置与基于所述上推单元的坐标系得到的所述特定点的位置之间的关系,求出所述第2相关数据,并根据由所述头部侧拍摄单元进行拍摄而得到的拍摄结果与由所述吸附位置拍摄单元进行拍摄而得到的拍摄结果之间的关系,求出所述第3相关数据。
修正数据生成部在所述任一结构中,均能够恰当地获得在取出元件时修正移载头以及上推单元的移动量所必要的数据。
另外,本发明的结构可以合适地应用于所述元件移载装置是通过所述移载头将从所述元件供给部供给的元件予以搬送并安装于基板上的元件安装装置的情形,或者是通过所述移载头将从所述元件供给部供给的元件予以搬送并安装于检查用的检查套筒中的元件试验装置的情形。
附图说明
图1是概略地表示本发明第1实施方式所涉及的元件安装装置的俯视图。
图2是表示上述元件安装装置的控制***的方框图。
图3是表示在上述元件安装装置中进行的控制动作的内容的流程图。
图4是表示图3的流程图中进行的坐标系误差识别控制的具体内容的子程序。
图5是用于说明求出基板识别相机的实坐标的顺序的图。
图6是用于说明求出吸附位置识别相机的实坐标的顺序的图。
图7是用于说明求出移载头的坐标系与吸附位置识别相机的坐标系之间的位移的顺序的图。
图8是用于说明上述元件安装装置的变形例的图。
图9是概略地表示本发明第2实施方式所涉及的元件安装装置的俯视图。
图10是表示上述元件安装装置的控制***的方框图。
图11是说明用基板识别相机识别一方的位置识别标记时的图,图11A表示基准温度时的状态,图11B表示在温热间时的状态。
图12是说明用基板识别相机识别另一方的位置识别标记时的图,图12A表示基准温度时的状态,图12B表示温热间时的状态。
图13是说明用吸附位置识别相机识别一方的位置识别标记时的图,图13A表示基准温度时的状态,图13B表示温热间时的状态。
图14是说明用吸附位置识别相机识别另一方的位置识别标记时的图,图14A表示基准温度时的状态,图14B表示温热间时的状态。
图15是表示在上述元件安装装置中进行的控制动作的内容的流程图。
图16是表示图15的流程图中进行的坐标系变化识别控制的具体内容的子程序。
图17是用于说明求出关于移载头的坐标系变化的参数的顺序的图。
图18是用于说明求出关于吸附位置识别相机的坐标系变化的参数的顺序的图。
图19是概略地表示本发明第3实施方式所涉及的元件安装装置的俯视图。
图20是表示移载头及上推组件的各驱动机构的概略结构的立体图。
图21是表示上述元件安装装置的控制***的方框图。
图22是概略地表示用于在上述元件安装装置中生成补正数据的控制的流程图。
图23是表示在进行用于生成补正数据的控制时使上推组件移动到多个点处的动作的示意图。
图24是表示在图22的步骤S201进行的处理的具体内容的子程序。
图25是表示在上述元件安装装置中进行的元件吸附、安装时的控制的流程图。
图26是概略地表示本发明第4实施方式所涉及的元件安装装置的俯视图。
图27是概略地表示上述第4实施方式中用于生成补正数据的控制的流程图。
图28是表示在图27的步骤S302进行的处理的具体内容的子程序。
图29是概略地表示本发明第5实施方式中用于生成补正数据的控制的流程图。
图30是概略地表示本发明第6实施方式中用于生成补正数据的控制的流程图。
图31是在设置了在用于生成补正数据的控制的其他例子中使用的夹具的状态下的元件安装装置的要部的概略俯视图。
图32是概略地表示本发明第7实施方式所涉及的元件试验装置的俯视图。
具体实施方式
(第1实施方式)
图1是概略地表示本发明第1实施方式所涉及的元件安装装置1的俯视图。该图所示的元件安装装置1包括:基座2;设置在该基座2上,构成基板P的搬送线的传送带3;将作为多个芯片元件6,6…的集合体的晶片7予以供给的元件供给部5;将从该元件供给部5中供给的芯片元件6予以吸附及搬送,并安装到基板P上的移载头4。
所述传送带3以沿X轴方向(基板P的搬送方向)延伸的状态设置在基座2上,从上游侧(-X侧)将基板P予以搬送并保持在规定的安装位置(图示的位置),待对所述基板P的安装作业结束后将该基板P搬出到所述安装机作业位置的下游侧(-X侧)。另外,所述传送带3上设置有用于将基板P保持在所述安装作业位置的省略了图示的夹持机构等。此外,本实施方式中,被定位于所述安装作业位置的基板P相当于本发明所涉及的载置部(即,从元件供给部5中被取出的芯片元件6的搬送目的地)。
所述元件供给部5作为以将多个芯片元件6,6…(裸芯片)的集合体保持在晶片保持架8(相当于本发明所涉及的晶片保持单元)上的状态进行供给的晶片用送料器予以构成,其中,该多个芯片元件6,6通过将由圆盘状的硅片构成的晶片7切成棋盘格状而形成。具体而言,元件供给部5包括:将晶片7以保持于晶片保持架8的状态上下多层地予以收纳的晶片收纳升降器9;设置在基座2上,位于该晶片收纳升降器9前侧位置的晶片台10;由用于将晶片保持架8从所述晶片收纳升降器9中拉出到晶片台10上的传送带11等构成的拉出单元。所述晶片保持架8上设置有呈圆形的开口部,在以覆盖该开口部的状态设置的呈薄片状的晶片粘贴片8a的上面,粘贴保持有所述晶片7。
所述移载头4沿X轴方向及Y轴方向能够移动地被支撑,在定位于所述元件供给部5的晶片台10上的晶片7的上方与保持于所述安装作业位置的基板P的上方的范围,能够自如地移动。
即,在基座2上配设有沿Y轴方向延伸的一对固定导轨13和由第1Y轴伺服电动机14转动驱动的丝杠轴15,用于支撑所述移载头4的支撑梁16沿所述导轨13在Y轴方向上能够移动地被支撑,设置在该支撑梁16内部的螺母部分17与所述丝杠轴15螺合。另外,所述支撑梁16上配设有沿X轴方向延伸的省略了图示的导向部件和由第1X轴伺服电动机18转动驱动的丝杠轴19,所述移载头4沿所述导向部件在X轴方向上能够移动地被支撑,设置在该移载头4内部的省略了图示的螺母部分与所述丝杠轴19螺合。于是,通过由所述第1Y轴伺服电动机14运作来转动驱动丝杠轴15,所述支撑梁16与移载头4一体地沿Y轴方向移动,并且,通过由所述第1X轴伺服电动机18运作来转动驱动丝杠轴19,所述移载头4相对于支撑梁16沿X轴方向移动。
如图2的方框图所示,所述第1X轴伺服电动机18及第1Y轴伺服电动机14上分别设置有由编码器等构成的位置检测单元18a、14a,所述移载头4的理论上的位置根据上述的各单元18a,14a的检测值来识别。
如图1所示,所述移载头4具有多个用于从所述将晶片台10上的晶片7中吸附各芯片元件6的吸嘴组件30。各吸嘴组件30在其下端部具有呈中空状的吸嘴部件(省略了图示),在吸附元件时,从由真空泵等构成的省略了图示的负压供给单元向所述吸嘴部件的远端部供给负压,通过该负压所产生的吸引力来将芯片元件6吸附于所述吸嘴部件。
另外,所述吸嘴组件30以能够在上下方向(Z方向)移动以及能够围绕吸嘴中心轴(R轴)转动的状态安装在移载头4的主体部上,通过省略了图示的Z轴伺服电动机及R轴伺服电动机,分别向各方向被驱动。
在具备以上结构的移载头4上,安装有用于识别被标付在基板P的上表面上的位置识别用的基准标记(省略了图示)的基板识别相机31(相当于本发明所涉及的头部侧拍摄单元)。具体而言,该基板识别相机31在基板P由传送带3搬送到安装作业位置后的规定的时机(timing),与移载头4一起移动到所述基准标记的上方,拍摄该基准标记以确定基板P的正确位置。
另一方面,在所述元件供给部5的上方设置有用于通过拍摄定位于所述晶片台10上的晶片7的各芯片元件6来确定其的正确位置的吸附位置识别相机32(相当于本发明所涉及的吸附位置拍摄单元)。该吸附位置识别相机32通过与所述移载头4同样的机构沿X、Y轴的各方向能够移动地被支撑。
即,吸附位置识别相机32通过相机安装部32a支撑在支撑梁36上,该支撑梁36能够沿一对沿Y轴方向延伸的导向导轨33移动,通过由第2Y轴伺服电动机34转动驱动与设置在所述支撑梁36内部的螺母部分37螺合的丝杠轴35,所述吸附位置识别相机32与支撑梁36一体地沿Y轴方向移动。另外,所述支撑梁36上配设有与设置在所述相机安装部32a内部的省略了图示的螺母部分螺合的丝杠轴39,通过由所述第2X轴伺服电动机38转动驱动该丝杠轴39,所述吸附位置识别相机32沿X轴方向移动。
如图2的方框图所示,所述第2X轴伺服电动机38及第2Y轴伺服电动机34上,与所述移载头4驱动用的伺服电动机18、14同样地分别设置有由编码器等构成的位置检测单元38a、34a,所述吸附位置识别相机32的理论上的位置根据上述的单元38a,34a的检测值来识别。
如上所述,本实施方式的元件安装装置1中,移载头4以及与该移载头4一体地安装的基板识别相机31通过由第1X轴伺服电动机18、第1Y轴伺服电动机14以及丝杠轴19、15等构成的驱动机构在XY平面上被驱动,另一方面,对元件供给部5内的芯片元件6进行拍摄的吸附位置识别相机32通过相对于所述移载头4用的驱动机构独立的由第2X轴伺服电动机38、第2Y轴伺服电动机34以及丝杠轴39、35等构成的驱动机构在XY平面上被驱动。于是,通过设置在所述的各驱动机构上的位置检测单元18a、14a、38a、34a来分别测出所述移载头4及吸附位置识别相机32的XY平面上的位置。
但是,如上所述,若移载头4和吸附位置识别相机32能够各自独立地移动,那么,移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间,亦即基于在移载头4用的驱动机构上设置的位置检测单元18a、14a所测出的检测值的坐标系和基于在吸附位置识别相机32用的驱动机构上设置的位置检测单元38a、34a所测出的检测值的坐标系之间有可能发生相对位移。
即,即使想让移载头4移动到与由吸附位置识别相机32进行识别的位置同一坐标位置,基于在移载头4用的驱动机构上设置的位置检测单元18a、14a所测出的检测值的坐标与基于在吸附位置识别相机32用的驱动机构上设置的位置检测单元38a、34a所测出的检测值的坐标,也会因所述的各位置检测单元的检测误差等原因而不一定相一致,因此,所述移载头4及吸附位置识别相机32的坐标系有时会发生位移。当发生这样的位移时,就不能正确地把握元件供给部5内的芯片元件6是相对于移载头4处于怎样的相对位置,有可能对所述移载头4进行的吸附芯片元件6的吸附动作产生障碍。
为此,本实施方式的元件安装装置1中,在预先设定的规定的时机调查所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移,根据该坐标系的位移,修正所述移载头4访问所述元件供给部5内的芯片元件6之际的移动量。于是,作为用以调查上述那样的坐标系的位移的基准标记,在所述元件供给部5的晶片台10上标付有位置识别标记M。具体而言,晶片台10的侧边部上设有突片10a,在该突片10a的上表面标付有所述位置识别标记M。另外,本实施方式中,位置识别标记M是标付在XY平面上坐标(X0,Y0)处的标记。
下面,就具备以上结构的元件安装装置1的控制***,利用图2的方框图进行说明。
元件安装装置1中内置有由CPU、各种内存、HDD等构成的控制组件50(相当于本发明所涉及的控制单元),所述的各伺服电动机14、18、34、38、基板识别相机31、吸附位置识别相机32等分别与所述控制组件50电连接,由此,以上各部的动作通过所述控制组件50集中地被控制。
所述控制组件50包括以下的功能要素:轴控制部52,控制所述的各伺服电动机14、18、34、38的驱动,并且接收从安装于所述的各电动机上的所述位置检测单元14a、18a、34a、38a发送过来的检测信号;图像处理部53,接收从所述基板识别相机31及吸附位置识别相机32发送过来的拍摄数据,并且实施规定的图像处理;存储部54,将安装程序等各种程序、各种数据等予以存储;主控制部51,集中地控制所述的各部52~54,并且执行各种运算处理。
于是,如此构成的控制组件50根据预先设定的安装程序来控制所述的各伺服电动机14、18、34、38的驱动和所述基板识别相机31及吸附位置识别相机32所进行的拍摄动作等,由此,使所述移载头4进行芯片元件6的吸附或搬送等一系列的动作,并且在进行所述动作前或动作中,使所述基板识别相机31执行对基板的拍摄或使吸附位置识别相机32执行对芯片元件6的拍摄等。
另外,控制组件50在元件安装装置1起动时或在基板P的生产张数达到规定的数量时等规定的时机,使所述基板识别相机31及吸附位置识别相机32移动到被标付在元件供给部5的晶片台10上的位置识别标记M的上方,并使所述的各相机31、32拍摄该位置识别标记M,以调查所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移。而且,该控制组件50根据从所述位置识别标记M的拍摄数据所得的所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移,修正所述移载头4访问元件供给部5内的芯片元件6之际的移动量。
下面,就元件安装装置1在如此构成的控制组件50的控制下所进行的安装动作的具体内容,参照图3及图4的流程图进行说明。
如图3所示,在开始基板P的安装后,控制组件50执行从存储部54读出适当的生产程序(步骤S1)并将存储基板P的生产张数的计数器的计数值C予以复位(C=0)的控制(步骤S3)。
接着,控制组件50判定当前是否处于应该执行在后述的步骤S7中进行的坐标系误差识别控制的时机(坐标系误差识别时机)(步骤S5)。具体而言,图3的流程图中,当基板P的生产张数达到规定张数N时,判定为处于所述坐标系误差识别时机。所述规定张数N较为理想的是设定为例如N=n×100(n=1,2…)等按规定数隔开间隔的多个值。另外,作为所述坐标系误差识别时机,并不限于仅根据这样的基板P的生产张数的时机,例如,也可设定为元件安装装置1起动时等其他的适当的时机。
当所述步骤S5中判定为“是”,确认到当前处于坐标系误差识别时机时,控制组件50使处理移到接着的步骤S7,执行识别所述移载头4以及吸附位置识别相机32的各坐标系的位移的坐标系误差识别控制。
图4是表示所述坐标系误差识别控制的具体内容的子程序。该子程序开始后,控制组件50首先执行使基板识别相机31移动到被标付在元件供给部5的晶片台10上的位置识别标记M的上方的控制(步骤S41)。具体而言,使第1X轴伺服电动机18及第1Y轴伺服电动机14运作,以使基板识别相机31与移载头4一起沿X、Y轴的各方向移动,即,使由设置在所述的各伺服电动机18、14上的位置检测单元18a、14a所测出的所述基板识别相机31的移动量与基于被预先存储的所述位置识别标记M的位置数据的目标移动量相一致地使基板识别相机31移动。
接着,控制组件50执行使所述基板识别相机31拍摄位置识别标记M的控制(步骤S43),并执行使存储部54存储根据所述位置识别标记M的拍摄数据所算出的基板识别相机31的实际坐标(实坐标)的控制(步骤S45)。例如,如图5所示,当设基板识别相机31的拍摄视场为A1,该拍摄视场A1的中点为O1(本实施方式中,设该中点O1的坐标是与基板识别相机31的实坐标一致的坐标),位置识别标记M的在XY平面上的坐标(已知)为(X0,Y0)时,若从该位置识别标记M至所述中点O1的XY方向的坐标误差如图示那样为(+α1,+β1),那么,所述基板识别相机31的实坐标便作为将所述误差加上位置识别标记M的坐标后的(X01,Y01)被算出。
在如此调查基板识别相机31的以位置识别标记M为基准的实坐标的处理结束后,控制组件50接着执行使吸附位置识别相机32移动到与上述相同的位置识别标记M的上方的控制(步骤S47)。具体而言,使第2X轴伺服电动机38及第2Y轴伺服电动机34运作,以使吸附位置识别相机32沿X、Y轴的各方向移动,即,使由设置在所述的各伺服电动机38、34上的位置检测单元38a、34a所测出的所述吸附位置识别相机32的移动量与基于被预先存储的所述位置识别标记M的位置数据的目标移动量相一致地使所述吸附位置识别相机32移动。此时,为了防止吸附位置识别相机32与在先移动到位置识别标记M处的所述基板识别相机31发生干涉,控制组件50使所述基板识别相机31与移载头4一起从所述标记M处退避至离开规定距离的地方。
接着,控制组件50使所述吸附位置识别相机32执行拍摄位置识别标记M的控制(步骤S49),并执行使存储部54存储根据所述位置识别标记M的拍摄数据所算出的吸附位置识别相机32的实坐标的控制(步骤S51)。例如,如图6所示,当设吸附位置识别相机32的拍摄视场为A2,该拍摄视场A2的中点为O2(本实施方式中,设该中点O2的坐标是与吸附位置识别相机32的实坐标一致的坐标),位置识别标记M的在XY平面上的坐标(已知)为(X0,Y0)时,若从该位置识别标记M至所述中点O2的XY方向的坐标误差如图示那样为(+α2,+β2),那么,所述吸附位置识别相机32的实坐标便作为将所述误差加上位置识别标记M的坐标后的(X02,Y02)被算出。
在如此调查基板识别相机31及吸附位置识别相机32各自的实坐标的处理结束后,控制组件50执行使存储部54存储所算出的所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移的控制(步骤S53)。具体而言,如图7所示,算出从在所述步骤S51中求出的吸附位置识别相机32的实坐标(X02,Y02)至在所述步骤45中求出的基板识别相机31的实坐标(X01,Y01)的位移矢量d(α12,β12),并将该位移矢量d作为所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移予以存储。即,通过求出从吸附位置识别相机32的实坐标O2至基板识别相机31的实坐标O1的位移矢量d来直接算出所述相机31与相机32之间的坐标系的位移,但由于相机31与相机32之间的坐标系的位移和与基板识别相机31一体地移动的移载头4与吸附位置识别相机32之间的坐标系的位移相同,因此,通过求出所述位移矢量d能够算出所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移。
再回到图3的主流程来进行说明。当在所述步骤S5判定为“否”,确认当前不是坐标系误差识别时机时,或在所述步骤S5中判定为“是”,而且在接着的步骤S7中的坐标系误差识别控制结束时,控制组件50执行使传送带3运作以将基板P搬入到图1所示的安装作业位置的控制(步骤S9)。
接着,控制组件50使基板识别相机31与移载头4一起移动到基板P的上方,通过所述基板识别相机31拍摄标付在该基板P的上表面上的位置识别用的基准标记,执行对定位在所述安装作业位置上的基板P的位置进行识别的控制(步骤S11)。
接着,控制组件50使吸附位置识别相机32移动到元件供给部5的晶片台10的上方,通过所述吸附位置识别相机32拍摄该晶片台10上的晶片7中所包含的多个芯片元件6,6…之中的预定被吸附的芯片元件6,执行识别该芯片元件6的位置的控制(步骤S13)。即,在该步骤S13中,预定被吸附的芯片元件6由吸附位置识别相机32拍摄,基于该拍摄数据而被确定的芯片元件6的位置,作为吸附该芯片元件6的移载头4的移动目标被识别。
如此地识别应该被吸附的芯片元件6的位置后,控制组件50考虑在所述步骤S53中算出的移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移,来决定移载头4移动到所述芯片元件6的上方所必要的移动量(步骤S14),并根据该被决定的移动量,执行使所述移载头4移动到芯片元件6的上方的控制(步骤S15)。
即,本实施方式的元件安装装置1中,由于芯片元件6的位置由能够相对于移载头4(及基板识别相机31)独立地移动的吸附位置识别相机32所识别,因此,若不考虑所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移来移动移载头4,那么,该移载头4的吸嘴组件30有可能不能正确地到达所述芯片元件6的上方。为此,在使移载头4移动到芯片元件6的上方时,考虑上述那样的坐标系的位移来决定移动量。更具体而言,通过将所述移载头4的目标地点修正设定为从由所述吸附位置识别相机32识别的芯片元件6的坐标偏置了在图7中求出的矢量d的分量的坐标,来决定移载头4的移动量,以使移载头4到达该修正后的目标地点。由此,不管上述那样的坐标系的位移如何,所述移载头4的吸嘴组件30都能够正确地到达应该被吸附的芯片元件6的上方。
如此地使移载头4移动到吸附位置后,控制组件50通过使吸嘴组件30从所述移载头4的主体部中下降等,以执行使该吸嘴组件30吸附芯片元件6的控制(步骤S17),另外,本实施方式中,由于移载头4上设置有三个吸嘴组件30,因此,通过使各吸嘴组件30分别吸附芯片元件6,由移载头4吸附最大三个的芯片元件6。
接着,控制组件50通过使移载头4移动到基板P上的安装位置的上方(步骤S19),使所述移载头4的吸嘴组件30下降等,执行将该吸嘴组件30的下端部上所吸附的所述芯片元件6安装到基板P上的控制(步骤S21)。此时,当移载头4的三个吸嘴组件30上分别吸附有芯片元件6时,移载头4使各吸嘴组件30依次移动到基板P上的各安装位置,将芯片元件6安装。另外,此时,当能够从下方拍摄由吸嘴组件30吸附的芯片元件6的未图示的元件识别相机设置在基座2上时,在将芯片元件6安装于基板P之前,由所述元件识别相机识别芯片元件6相对于各吸嘴组件30的吸附位置的位移(吸附位移),在存在吸附位移的情况下,修正各吸嘴组件30向基板P移动的的移动量,所修正的量相当于所述位移的量。
另外,在如上所述地将芯片元件6安装到基板P上时,其安装位置的正确位置根据在所述步骤S11中由基板识别相机31识别的基板P的位置来决定。此时,即使基板识别相机31的实坐标中包含有图5所示那样的坐标误差的情况下,由于芯片元件6对基板P的安装动作是由与所述基板识别相机31一体地移动的移载头4亦即由具有与基板识别相机31相同量位移的坐标系的移载头4进行的,因此,在进行元件安装时,上述那样的误差不会成为问题,芯片元件6的安装正确地被进行。
所述步骤S21中的由移载头4进行的芯片元件6的安装动作结束后,控制组件50判定应安装到基板P上的所有芯片元件6是否已被安装(步骤S23),当判定为“否”,确认到还有应安装的芯片元件6时,返回所述步骤S13,同样地反复进行其后的处理,以将该芯片元件6安装到基板P上。
另一方面,当在所述步骤S23中判定为“是”,确认到应安装到基板P上的所有芯片元件6已被安装时,使传送带3运作以将基板P搬出到装置外(步骤S25),并执行将存储基板P的生产张数的计数器的计数值C予以增量(C=C+1)的控制(步骤S27),此外,还判定该值是否小于生产预定张数Nt(步骤S29)。此处,当判定为“是”,确认到现时的累积生产张数未达到生产预定张数Nt时,返回到所述步骤S5以后的处理,对下一基板进行与上述同样的安装处理。另一方面,当在所述步骤S29中判定为“否”,确认到现时的累积生产张数已达到生产预定张数Nt时,结束生产。
如上所述,所述第1实施方式的元件安装装置1是通过能够移动的移载头4将从元件供给部5供应的芯片元件6予以吸附及搬送,并安装到离开规定距离的基板P上的装置,作为其结构要素,其具有:吸附位置识别相机32,能够相对于所述移载头4独立地移动,而且在所述移载头4从元件供给部5中吸附芯片元件6之前,拍摄该芯片元件6;控制组件50,集中地控制所述移载头4、吸附位置识别相机32等的动作,而且在吸附元件时,根据由所述吸附位置识别相机32预先拍摄的芯片元件6的拍摄数据,使所述移载头4移动到该芯片元件6的位置。而且,在所述控制组件50的控制下,在规定的时机,调查所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移,并且根据该坐标系的位移,修正所述移载头4访问所述元件供给部5内的芯片元件6之际的移动量。根据该结构,通过能够相对于移载头4独立地移动的吸附位置识别相机32,能够以良好的效率进行吸附位置的识别,并通过恰当地调整所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移,能够有效地防止芯片元件6的吸附失败的发生。
即,上述结构中,由于由能够相对于移载头4独立地移动的吸附位置识别相机32拍摄被所述移载头4从元件供给部5中吸附的预定的芯片元件6,因此,在之前被吸附的芯片元件6由移载头4搬送并安装到基板P上的期间,能够以良好的效率进行通过拍摄该芯片元件6(预定吸附元件)来识别其位置的动作,从而能够缩短生产节拍时间,有效地提高基板P的生产效率。
而且,由于所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移在规定的时机被调查,且根据该坐标系的位移来修正所述移载头4访问所述元件供给部5内的芯片元件6之际的移动量,因此,即使所述移载头4及吸附位置识别相机32的各坐标系之间存在相互位移,也能够正确地把握所述芯片元件6相对于所述移载头4的位置,从而能够使移载头4正确地移动到该芯片元件6的位置,使该移载头4恰当地且切实地进行吸附芯片元件6的动作。因此,如上所述,利用相对于移载头4独立的吸附位置识别相机32能够以良好的效率进行吸附位置的识别,并通过恰当地调整所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移,有效地防止芯片元件6的吸附失败的发生。
尤其是,在所述第1实施方式中,移载头4上一体地设置有用于识别基板P的位置的基板识别相机31,并且在规定的时机,使所述基板识别相机31及吸附位置识别相机32移动到被标付在所述元件供给部5上的共用的位置识别标记M的上方,拍摄该标记M,且根据基于所拍摄的两种类的拍摄图像的相异而被确定的所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移,修正所述移载头4访问所述元件供给部5内的芯片元件6之际的移动量,因此,以由各相机31、32拍摄共用的位置识别标记M这样的简单结构就能够有效地调查所述坐标系的位移,有效地防止所述芯片元件6的吸附失败。
另外,如所述第1实施方式那样,当元件供给部5作为以将从晶片7中切开的多个芯片元件6,6…保持在晶片保持架8上的状态进行供给的晶片用送料器予以构成时,要求有更高的吸附精度来从密集的多个芯片元件6,6…中取出所希望的芯片元件6,但是,根据本实施方式的考虑移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移来吸附芯片元件6这样的结构,即使在要求有上述那样的高吸附精度的情况下,也能够恰当地吸附所希望的芯片元件6。
另外,所述第1实施方式中,所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移(位移矢量d)以单一的位置识别标记M为基准来算出,在使移载头4移动到元件供给部5内的芯片元件6处之际,一律对移载头4的移动量修正所述坐标系间的位移量,由此使所述移载头4能够正确地移动到应被吸附的芯片元件6的位置,但是,也可以在元件供给部5的晶片台10上标付多个位置识别标记M,以这些多个的位置识别标记M分别作为基准来算出所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移,根据多个的坐标位移数据,修正所述移载头4访问元件供给部5之际的移动量。
例如,如图9(用于说明后述本发明第2实施方式的图)所示,当在元件供给部5的晶片台10的周围标付两个位置识别标记M1、M2时,所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移以各所述标记M1、M2为基准分别被求出,此时的移载头4的移动量的修正值可以以一方的标记M1为基准算出的坐标系的位移与以另一方的标记M2为基准算出的坐标系的位移这两个坐标位移数据为基础,通过插补法来求出。这样,当根据多个坐标位移数据来修正移载头4的移动量时,能够以更高的精度算出其修正值,使移载头4更加正确地进行元件的吸附动作。
另外,在如上述那样根据多个坐标位移数据来修正移载头4的移动量的情况下,作为求出该位移数据的基准的位置识别标记的数目,并不限于所述位置识别标记M1、M2这两个,也可以为三个以上。若位置识别标记为三个以上,能进一步提高移载头4吸附元件的精度。
另外,所述第1实施方式中,对供应元件的元件供给部5是以将从晶片7中切开的多个芯片元件6,6…保持在晶片保持架8上的状态进行供给的晶片用送料器的情形进行了说明,但是,例如如图8所示的元件安装装置61那样,即使元件供给部105由盘式送料器107或带式送料器108等构成时,也能够很好地应用本发明的结构。具体而言,在图8的例中,元件供给部105由盘式送料器107和带式送料器108构成,其中,盘式送料器107以将被封装了的多个电子元件106(例如被收容于陶瓷制的盒等中的集成电路元件、晶体管、电容器等)载置于盘109上的状态进行供给;带式送料器108以将比较小型的芯片元件等(图示被省略)收容于多列可间歇地被引出的料带108a的内部中的状态进行供给。图8的结构中,除由盘式送料器107和带式送料器108构成元件供给部105以外,其他的结构与所述第1实施方式相同。
图8的元件安装装置61中,从所述盘式送料器107和带式送料器108中分别被供给的元件的位置由能够相对于移载头4独立地移动的吸附位置识别相机32分别识别,根据该位置,所述移载头4从送料器107、108中吸附元件。另外,所述盘式送料器107和带式送料器108上分别标付有位置识别标记M1、M2,以作为用于调查所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移的基准标记。
另外,所述第1实施方式中,使所述基板识别相机31及吸附位置识别相机32移动到被标付在元件供给部5的晶片台10上的共用的位置识别标记M的上方,根据由这些相机31、32拍摄的所述位置识别标记M的拍摄数据,调查所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移,但是,例如如图8的两点划线所示,当从下方拍摄由移载头4吸附的元件来识别其吸附状态的元件识别相机110设置在基座2上时,也可利用该元件识别相机110调查所述坐标系的位移。即,也可通过将标记分别标付于移载头4或基板识别相机31的下面和吸附位置识别相机32的下面,并由所述元件识别相机110拍摄所述标记来调查所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移。此情况下,也能够与所述第1实施方式同样恰当地调查两者的坐标系的位移,正确地进行元件的吸附动作。另外,上述结构中,由于利用对吸附于移载头4上的元件的吸附状态进行调查的元件识别相机110来拍摄标付在各相机31、32上的标记,因此,无需设置别的相机,从而能够有效地抑制装置的成本上升。
另外,所述第1实施方式中,在规定的时机,使所述基板识别相机31及吸附位置识别相机32移动到被标付在所述元件供给部5上的共用的位置识别标记M(参照图1)的上方,拍摄该标记M,且根据基于所拍摄的两种类的拍摄图像的相异而被确定的所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移,修正所述移载头4访问所述元件供给部5内的芯片元件6之际的移动量,但是,实现本发明的目的的具体结构并不限于此。即,为了调查所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移,只要求出这些的各坐标系间存在的某些相关关系,根据这些相关关系来修正所述移载头4访问所述元件供给部5内的芯片元件6之际的移动量便可,有关如何求出所述相关关系的方法,还可以考虑所述第1实施方式的方法以外的各种方法。下面,将其的具体例作为本发明的第2实施方式予以说明。
(第2实施方式)
图9是表示本发明第2实施方式所涉及的元件安装装置71的图。该图所示的元件安装装置71除了设置有作为位置识别用的基准标记的两个位置识别标记M1、M2这一点之外,基本上与所述第1实施方式的元件安装装置1的结构相同。因此,图9中对与所述第1实施方式相同的结构要素付予相同的符号,省略其详细说明。
在移载头4及吸附位置识别相机32由各自独立的驱动机构驱动的元件安装装置71中,有时会发生由于对各所述驱动机构的热影响而造成的坐标系之间的位移的问题,但该问题没有特别地在所述第1实施方式中叙述。即,在元件安装装置71运作中,若驱动所述移载头4的驱动机构(即伺服电动机14、18或丝杠轴15、19等)和驱动所述吸附位置识别相机32驱动机构(即伺服电动机34、38或丝杠轴35、39等)中分别产生伴随滑动摩擦等的热,那么,基于该产生的热,各所述驱动机构的丝杠轴15、19、35、39会延伸。于是,在发生这样的丝杠轴15、19、35、39延伸的情况下,若移载头用的所述丝杠轴15、19的热延伸量与吸附位置识别相机32用的所述丝杠轴35、39的热延伸量不一致,则所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间会发生位移,固此,便无法正确地把握所述元件供给部5内的芯片元件6相对于移载头4是处于怎样的相对位置,从而对所述移载头4进行的吸附芯片元件6的动作产生障碍。
为此,本实施方式的元件安装装置71中,在预期对驱动所述移载头4及吸附位置识别相机32的驱动机构的热影响(亦即在上述那样的驱动机构中发生的热等产生的影响)造成它们的坐标系发生规定量的变化的规定的时机,调查所述移载头4及吸附位置识别相机32的各坐标系的经时变化,并根据变化后的各坐标系的相关关系来修正所述移载头4访问所述元件供给部5内的芯片元件6之际的移动量。于是,在所述元件供给部5的晶片台10上标付有两个位置识别标记M1、M2,以作为用于调查上述那样的坐标系变化的基准标记。具体而言,在晶片台10的左右两侧边部设置有一对突片10a,所述的各标记M1、M2分别设置在各突片10a的上表面上。
另外,在前面所说明的本发明的第1实施方式中,位置识别标记M是在XY平面上始终处于坐标(X0,Y0)上的标记,并且,根据以该固定坐标(X0,Y0)为基准来确定的基板识别相机31及吸附位置识别相机32的坐标(实坐标),求出所述移载头4及吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移,但是,本第2实施方式中,上述那样的位置识别标记的固定坐标不存在,所述位置识别标记M1、M2的位置仅根据所述基板识别相机31及吸附位置识别相机32的位置检测单元(18a、38a等)的检测值来确定。因此,本第2实施方式中,位置识别标记M1、M2的坐标与所述第1实施方式的情形不同,它们从表面上看会变化。
图10是表示上述元件安装装置71的控制***的方框图。如该图所示,在用于驱动所述移载头4的第1X轴伺服电动机18及第1Y轴伺服电动机14上设置有温度传感器18b、14b,根据这些温度传感器18b、14b的检测值来检查运转中的电动机温度。同样,在用于驱动所述吸附位置识别相机32的第2X轴伺服电动机38及第2Y轴伺服电动机34上,设置有用于检查运转中的电动机温度的温度传感器38b、34b。另外,上述以外的控制系与所述第1实施方式的元件安装装置1(参照图2)相同。
本第2实施方式中,控制元件安装装置71的各部的动作的控制组件50根据安装在所述的各伺服电动机(18、38等)上的温度传感器(18b、138b等)的检测值来检查驱动所述移载头4及吸附位置识别相机32的驱动机构中的温度上升,该检查的结果,在预期所述移载头4或吸附位置识别相机32的坐标系发生规定量的变化的规定的时机,调查所述的各坐标系的变化。具体而言,控制组件50通过安装在所述移载头4上的基板识别相机31和所述吸附位置识别相机32,拍摄被标付在元件供给部5的晶片台10上的所述位置识别标记M1、M2来识别其位置,由此,调查所述移载头4及吸附位置识别相机32的坐标系的变化。而且,根据该变化后的各坐标系的相关关系来修正所述移载头4访问所述元件供给部5内的芯片元件6之际的移动量。
此处,就用于调查所述驱动机构中的温度上升所产生的所述移载头4及吸附位置识别相机32的各坐标系的变化的具体方法进行说明。作为该说明的前提,设由所述位置检测单元(18a、38a等)测出的移载头4及吸附位置识别相机32的控制上的坐标在由所述温度传感器(18b、138b等)检测的检测温度处于规定的基准温度时为相一致。
当驱动所述移载头4及吸附位置识别相机32的驱动机构的温度上升到一定程度后,基于构成这些驱动机构的所述丝杠轴(19、39等)的延伸,由所述位置检测单元(18a、38a等)测出的移载头4及吸附位置识别相机32的控制上的坐标分别发生变化。若在该状态下由基板识别相机31及吸附位置识别相机32识别所述位置识别标记M1、M2的位置,则各标记M1、M2的坐标作为处于与基准温度时的坐标相异的位置的坐标被识别。
例如,在基准温度时,在使移载头4移动到俯视下基板识别相机31与位置识别标记M1相一致的位置的情况下,此时的基板识别相机31的控制上的坐标亦即基于位置检测单元34a、38a的检测值的基板识别相机31的坐标为(X1,Y1)。此情况下,如图11A所示,所述位置识别标记M1在基板识别相机31的拍摄视场C1的中心被识别,该标记M1作为处于所述基板识别相机31的控制上的坐标(X1,Y1)上的标记被识别。
另一方面,在驱动机构的温度处于上升中的状态(温热间时)下,由位置检测单元34a、38a对基板识别相机31进行位置检测并使基板识别相机31移动到与上述相同的坐标(X1,Y1)。然而,该状态下,由于基板识别相机31(以及移载头4)的控制上的坐标基于丝杠轴15、39的热延伸而位移,因此,基板识别相机31实际上移动到从所述位置识别标记M1位移规定距离的位置,因此,如图11B所示,位置识别标记M1作为处于从基板识别相机31的拍摄视场C1的中心(作为控制上的坐标,此处为(X1,Y1))位移规定距离的坐标(X1p,Y1p)上的标记被识别。
同样,由所述基板识别相机31识别另一位置识别标记M2的情形表示在图12A、12B中。如这些图所示,位置识别标记M2在基准温度时作为处于坐标(X2,Y2)上的标记被识别,但在驱动机构的温度上升的温热间时,作为处于从所述坐标(X2,Y2)离开规定距离的坐标(X2p,Y2p)上的标记被识别。
这样,在驱动机构的温度上升而造成移载头4的坐标系发生位移的状态下,若由基板识别相机31识别所述位置识别标记M1、M2的位置,那么,这些的各标记M1、M2便作为处于从基准温度时的坐标(X1,Y1)(X2,Y2)位移规定距离的坐标(X1p,Y1p)(X2p,Y2p)上的标记被识别。于是,控制组件50利用这种现象来调查所述移载头4的坐标系的变化。即,控制组件50在驱动机构的温度上升幅度为一定程度大时,通过基板识别相机31来识别处于温热间时的位置识别标记M1、M2的坐标(X1p,Y1p)(X2p,Y2p),根据这些坐标与所述位置识别标记M1、M2的在基准温度时的坐标(X1,Y1)(X2,Y2)之间的位移来调查所述移载头4的坐标系的变化。
调查吸附位置识别相机32的坐标系的变化时也与上述的情形相同。即,如图13及图14所示,吸附位置识别相机32的坐标系的变化可以根据由吸附位置识别相机32识别的位置识别标记M1、M2的温热间时的坐标(X1s,Y1s)(X2s,Y2s)与该位置识别标记M1、M2这两者的基准温度时的坐标(X1,Y1)(X2,Y2)之间的位移来进行调查。另外,在基准温度时,如上所述,由于吸附位置识别相机32的坐标系与所述移载头4(以及基板识别相机31)的坐标系相一致,因此,如图13A及图14A所示,由吸附位置识别相机32识别的基准温度时的位置识别标记M1、M2的坐标与由基板识别相机31识别时的坐标(X1,Y1)(X2,Y2)相同。另外,图13及图14中,C2表示吸附位置识别相机32的拍摄视场。
下面,就元件安装装置71在所述控制组件50的控制下所进行的安装动作的具体内容,参照图15及图16的流程图进行说明。
如图15所示,在开始基板P的安装后,控制组件50从存储部54读出适当的生产程序(步骤S101),并执行将存储基板P的生产张数的计数器的计数值C予以复位(C=0)的控制(步骤S103)。
接着,控制组件50判定当前是否处于应该执行在后述的步骤S107中进行的坐标变化识别控制的时机(坐标变化识别时机)(步骤S105)。具体而言,图15的流程图中,当由温度传感器(18b、138b等)检测的各伺服电动机(18、38等)的检测温度的变化亦即与装置起动时或上一次进行的坐标变化识别控制的执行时进行了比较的各伺服电动机的温度变化ΔT达到规定的阈值时,判定为处于所述坐标变化识别时机。另外,本实施方式中,若多个伺服电动机14、18、34、38中的任意一个中有上述那样的温度变化,即可判定为处于坐标变化识别时机,。
当所述步骤S105中判定为“是”,确认到当前处于坐标变化识别时机时,控制组件50使处理移到接着的步骤S107,执行识别所述移载头4及吸附位置识别相机32的坐标系的变化的坐标变化识别控制。
图16是表示该坐标变化识别控制的具体内容的子程序。该子程序开始后,控制组件50首先执行使基板识别相机31依次移动到被标付在元件供给部5的晶片台10上的所述位置识别标记M1、M2的上方并由该基板识别相机31拍摄所述的各标记M1、M2的控制(步骤S143)。具体而言,使第1X轴伺服电动机18及第1Y轴伺服电动机14运作,以使基板识别相机31与移载头4一起沿X、Y轴的各方向移动,并且根据设置在所述的各伺服电动机18、14上的位置检测单元18a、14a的检测值,测出基板识别相机31的移动量,由此,使基板识别相机31以基准温度时处于坐标(X1,Y1)(X2,Y2)上的所述位置识别标记M1、M2为目标依次移动,并在该目标处拍摄各标记M1、M2。
接着,控制组件50执行根据在步骤S143由基板识别相机31拍摄位置识别标记M1、M2得到的拍摄数据获取这些的各标记M1、M2的坐标并使存储部54将其予以存储的控制(步骤S145)。例如,如图11及图12所示,当基板识别相机31移动到基准温度时处于坐标(X1,Y1)(X2,Y2)上的所述位置识别标记M1、M2的上方之际,在该基板识别相机31移动到因丝杠轴15、19的热延伸而偏离所述坐标的位置从而在表面上将所述的各标记M1、M2作为处于坐标(X1p,Y1p)(X2p,Y2p)上的标记予以识别的情况下,该坐标(X1p,Y1p)(X2p,Y2p)便作为所述的各标记M1、M2的坐标被取得。
在如此由基板识别相机31取得位置识别标记M1、M2的坐标的处理结束后,控制组件50接着执行使吸附位置识别相机32依次移动到与上述相同的位置识别标记M1、M2的上方(步骤S147)并由该吸附位置识别相机32拍摄所述的各标记M1、M2的控制(步骤S149),以使吸附位置识别相机32进行与上述相同的处理。具体而言,使第2X轴伺服电动机38及第2Y轴伺服电动机34运作,以使吸附位置识别相机32沿X、Y轴的各方向移动,并且根据设置在所述的各伺服电动机38、34上的位置检测单元38a、34a的检测值,测出吸附位置识别相机32的移动量,由此,使吸附位置识别相机32以所述位置识别标记M1、M2为目标移动,并在该目标处拍摄各标记M1、M2。
接着,控制组件50执行根据在步骤S149中由吸附位置识别相机32拍摄位置识别标记M1、M2得到的拍摄数据获取这些的各标记M1、M2的坐标(表面上的坐标)并使存储部54将其予以存储的控制(步骤S151)。例如,如图13及图14所示,当吸附位置识别相机32移动到基准温度时处于坐标(X1,Y1)(X2,Y2)上的所述位置识别标记M1、M2的上方之际,在该吸附位置识别相机32移动到因丝杠轴35、39的热延伸而偏离所述坐标的位置从而在表面上将所述的各标记M1、M2作为处于坐标(X1s,Y1s)(X2s,Y2s)上的标记予以识别的情况下,该坐标(X1s,Y1s)(X2s,Y2s)便作为所述的各标记M1、M2的坐标被取得。
在如此由基板识别相机31及吸附位置识别相机32分别取得位置识别标记M1、M2的坐标的处理结束后,控制组件50执行算出与所述移载头4及吸附位置识别相机32的各坐标系的变化相关的各种参数并使存储部54将其予以存储的控制(步骤S153)。下面,按以下的[1]至[4]说明运算该参数的具体步骤。
首先,算出下述的矢量a及A1,以作为求出与移载头4的坐标系的变化相关的参数的事先计算。即,如图17所示,算出将位置识别标记M1、M2的基准温度时的坐标(X1,Y1)(X2,Y2)彼此连接而成的标记间矢量a(ax,ay),并利用在所述步骤S145中所取得的位置识别标记M1、M2的坐标亦即基于移载头4的温热间时的坐标系的各标记M1、M2的坐标(X1p,Y1p)(X2p,Y2p),算出将这两坐标连接而成的标记间矢量A1(A1x,A1y)。此处,矢量a(ax,ay)=(X2-X1,Y2-Y1),矢量A1(A1x,A1y)=(X2p-X1p,Y2p-Y1p)。
利用在上述[1]中所求出的各矢量a(ax,ay)、A1(A1x,A1y),通过下式(1)、(2)算出与移载头4的坐标系相关的度量常数(scaling constant)α1、以及坐标旋转角θ1
α 1 = | A 1 x | 2 + | A 1 y | 2 | a x | 2 + | a y | 2 . . . . ( 1 )
Figure G2008800222029D00332
度量常数α1表示基于移载头4的温热间时的坐标系的标记间距离其与基准温度时的距离相比变化了多少,表示温热间时的坐标系的缩尺比率。另外,坐标旋转角θ1表示温热间时的坐标系的角度变化。
接着,求出与吸附位置识别相机32的坐标系的变化相关的参数。为此,如图18所示,首先与在所述[1]中算出的基准温度时的标记间矢量a(ax,ay)一起算出下述的矢量A2。即,利用在所述步骤S151中所取得的位置识别标记M1、M2的坐标亦即基于吸附位置识别相机32的温热间时的坐标系的各标记M1、M2的坐标(X1s,Y1s)(X2s,Y2s),算出将这两坐标连接而成的标记间矢量A2(A2x,A2y)。此处,矢量A2(A2x,A2y)=(X2s-X1s,Y2s-Y1s)。
利用在上述[3]中所求出的各矢量a(ax,ay)、A2(A2x,A2y),通过下式(3)、(4)算出与吸附位置识别相机32的坐标系相关的度量常数α2、以及坐标旋转角θ2
α 2 = | A 2 x | 2 + | A 2 y | 2 | a x | 2 + | a y | 2 . . . . ( 3 )
Figure G2008800222029D00334
再回到图15的主流程来进行说明。当在所述步骤S105中判定为“否”,确认当前不是坐标变化识别时机时,或在所述步骤S105中判定为“是”,而且在接着的步骤S107中的坐标变化识别控制结束时,控制组件50执行使传送带3运作以将基板P搬入到图9所示的安装作业位置的控制(步骤S109)。
接着,控制组件50使基板识别相机31与移载头4一起移动到基板P的上方,通过所述基板识别相机31拍摄标付在该基板P的上表面上的位置识别用的基准标记,以执行对定位于所述安装作业位置的基板P的位置进行识别的控制(步骤S111)。
接着,控制组件50使吸附位置识别相机32移动到元件供给部5的晶片台10的上方,通过所述吸附位置识别相机32拍摄该晶片台10上的晶片7中所包含的多个芯片元件6,6…之中的预定被吸附的芯片元件6,以执行识别该芯片元件6的位置的控制(步骤S113)。即,在该步骤S113中,预定被吸附的芯片元件6由吸附位置识别相机32拍摄,基于该拍摄数据而被确定的芯片元件6的位置,作为吸附该芯片元件6的移载头4的移动目标被识别。
如此地识别应该吸附的芯片元件6的位置后,控制组件50考虑所述移载头4及吸附位置识别相机32的坐标系的因热延伸的变化亦即由在所述步骤S153中算出的各种参数(α1、θ1等)所表示的上述的各坐标系的变化,来决定移载头4移动到所述芯片元件6的上方所必要的移动量(步骤S114),并根据该被决定的移动量,执行使所述移载头4移动到芯片元件6的上方的控制(步骤S115)。
即,本实施方式的元件安装装置71中,由于芯片元件6的位置由能够相对于移载头4(及基板识别相机31)独立地移动的吸附位置识别相机32所识别,因此,若不考虑所述移载头4及吸附位置识别相机32的坐标系的因热延伸所产生的变化来移动移载头4,那么,该移载头4的吸嘴组件30有可能不能正确地到达所述芯片元件6的上方。为此,在使移载头4移动到芯片元件6的上方时,考虑上述那样的坐标系的变化来决定移动量。更具体而言,通过以下的[a]至[c]的步骤来决定移载头4的移动量。
[a]若设由所述吸附位置识别相机32识别的芯片元件6的坐标亦即根据该吸附位置识别相机32的温间时的坐标系的芯片元件6的坐标为(Xt2,Yt2),则通过使用了与所述吸附位置识别相机32的坐标系有关的度量常数α2及坐标旋转角θ2的下式(5),将该元件坐标(Xt2,Yt2)变换为根据基准温度时的坐标系的坐标(Xt0,Yt0)。
Xt 0 Yt 0 = 1 α 2 cos θ 2 - sin θ 2 sin θ 2 cos θ 2 - 1 Xt 2 Yt 2 . . . . ( 5 )
[b]通过使用了与所述移载头4的坐标系有关的度量常数α1及坐标旋转角θ1的下式(6),将根据在上述[a]中求得的基准温度时的坐标系的元件坐标(Xt0,Yt0)变换为根据移载头4的温间时的坐标系的元件坐标(Xt1,Yt1)。
Xt 1 Yt 1 = α 1 cos θ 1 - sin θ 1 sin θ 1 cos θ 1 Xt 0 Yt 0 . . . . ( 6 )
[c]将根据在上述[b]中求得的移载头4的温间时的坐标系的元件坐标(Xt1,Yt1)再设定为移载头4的移动目标地点,修正移载头4的移动量以使该移载头4能够到达所述目标地点,然后移动所述移载头4。
这样,所述[a]至[c]的处理中,温热间时由吸附位置识别相机32识别的元件坐标,根据吸附位置识别相机32及移载头4的坐标系的相关关系,被变换为根据温间时的移载头4的坐标系的元件坐标,移载头4的移动量被修正以使该移载头4能够到达被变换后的元件坐标。由此,尽管热延伸使坐标系发生了变化,移载头4的吸嘴组件30也能够正确地移动到应被吸附的芯片元件6的上方。
当移载头4如上述那样移动到吸附位置后,控制组件50执行使所述移载头4的吸嘴组件30吸附芯片元件6并将该吸附元件安装到基板P上等各种控制(S117~S119)。不过,由于该控制内容与第1实施方式的步骤S17~S29(图3)相同,因此,此处省略其详细说明。
如上所述,在第2实施方式的结构中,由于在规定的时机调查因对驱动移载头4及吸附位置识别相机32的驱动机构的热影响所造成的两者的坐标系的变化,并根据变化后的各坐标系的相关关系来修正所述移载头4访问所述元件供给部5内的芯片元件6之际的移动量,因此,即使所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间因热影响发生变化而相互位移,也能够正确地把握所述芯片元件6相对于所述移载头4的位置,从而能够使移载头4正确地移动到该芯片元件6的位置,使该移载头4恰当地且切实地进行吸附芯片元件6的动作。因此,如上所述,利用相对于移载头4独立的吸附位置识别相机32,能够以良好的效率进行吸附位置的识别,并通过恰当地调整所述移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的因热影响变化而造成的位移,能够有效地防止芯片元件6的吸附失败的发生。
尤其是,在所述第2实施方式中,移载头4上一体地设置有用于识别基板P的位置的基板识别相机31,并且在预期所述移载头4或吸附位置识别相机32的各坐标系因热影响而发生了规定量变化的规定的时机,使所述基板识别相机31及吸附位置识别相机32移动到被标付在所述元件供给部5上的共用的位置识别标记M1、M2的上方,并根据由所述的各相机31、32所拍摄的所述位置识别标记M1、M2的拍摄数据,调查所述移载头4及吸附位置识别相机32的各坐标系的变化,因此,以由各相机31、32拍摄共用的位置识别标记M1、M2这样的简单结构就能够有效地调查所述的各坐标系的因热影响而发生的变化。
另外,在所述第2实施方式中,算出与所述移载头4及吸附位置识别相机32的各坐标系的变化相关的各种参数(α1、θ1等),并通过利用了这些参数的坐标变换来将由所述吸附位置识别相机32识别的元件坐标变换为根据所述移载头4的变化后的坐标系的元件坐标,将该变换后的元件坐标再设定为所述移载头4访问所述元件供给部5内的芯片元件6之际的目标地点,因此,通过利用了所述参数的坐标变换,能够正确地确定应被移载头4吸附的芯片元件6的位置,能够更有效地提高所述移载头4吸附芯片元件6的精度。
另外,所述第1实施方式中,在驱动移载头4及吸附位置识别相机32的伺服电动机(18、38等)上设置有检测其温度的温度传感器(18b、138b等),当该温度传感器(18b、138b等)的检测温度的上升幅度达到规定值时,调查所述移载头4及吸附位置识别相机32的各坐标系的变化,因此,能够根据所述伺服电动机(18、38等)的温度恰当地检测所述移载头4及吸附位置识别相机32的各坐标系因热影响而变化的情况,根据检测结果恰当地进行调查所述的各坐标系的变化的处理。
(第3实施方式)
下面,说明本发明第3实施方式。图19是表示本第3实施方式所涉及的元件安装装置81的图。该图所示的元件安装装置81中,在元件供给部5上的晶片台10的下方设置有在由移载头4吸附元件时从下方将应被吸附的芯片元件6上推的上推组件40。所述元件安装装置81的其他基本结构,与前面的第1及第2实施方式所揭示的元件安装装置1、71相同。
所述上推组件40沿X轴方向以及Y轴方向可移动地被支撑在基座2上,通过由下面说明的第3X轴伺服电动机46、第3Y轴伺服电动机44、以及丝杠轴45、43等构成的驱动机构驱动,能够在与元件供给部5内的晶片台10相对应程度的范围进行移动。
即,如图19中的虚线以及图20的概略立体图所示,上推组件40沿X轴方向可移动地被支撑在支撑梁42上,该支撑梁42能够沿一对在Y轴方向上延伸的导向导轨41移动。通过由第3Y轴伺服电动机44对与设置在所述支撑梁42内部的省略了图示的螺母部分螺合的丝杠轴43进行转动驱动,所述上推组件40与支撑梁42一体地沿Y轴方向移动。另外,所述支撑梁42上配设有与设置在所述上推组件40内部的省略了图示的螺母部分螺合的丝杠轴45,通过由第3X轴伺服电动机46转动驱动该丝杠轴45,所述上推组件40沿X轴方向移动。
另外,所述上推组件40具有上推销47和使该上推销47升降的省略了图示的销升降机构。当由移载头4吸附元件时,被由所述伺服电动机46、44及丝杠轴45、43等构成的驱动机构在XY平面上予以驱动的所述上推组件40移动到与所述移载头4对应的位置,,上推销47基于销升降机构的驱动而上升,并穿过晶片粘贴片8a而将芯片元件6上推。
如图21的方框图所示,所述第3X轴伺服电动机46及第3Y轴伺服电动机44上分别设置有由编码器等构成的位置检测单元48a、44a,所述上推组件40的理论上的位置根据上述的各单元48a,44a的检测值来识别。
另外,如该图21所述,本第3实施方式的控制组件50具有以下的功能要素:主控制部51、轴控制部52、图像处理部53、存储部54、及修正数据生成部56。其中,主控制部51具有集中地控制吸附位置识别相机32、移载头4、及上推组件40的驱动等功能;修正数据生成部56生成用于修正所述主控制部51的控制的数据。控制组件50的其他的功能要素(轴控制部52、图像处理部53、存储部54)的功能与前面的第1及第2实施方式的情形相同。
所述主控制部51例如在由移载头4从元件供给部5中吸附芯片元件6之际控制所述吸附位置识别相机32、移载头4及上推组件40这三者的驱动,以使所述移载头4和所述上推组件40分别移动到根据所述吸附位置识别相机32进行的拍摄而测出的元件位置,且在由所述上推组件40将芯片元件6上推的状态下通过移载头4吸附芯片元件6。此时,主控制部51根据由所述修正数据生成部56生成的修正用数据适当地修正对驱动所述三者的各驱动机构进行的控制。
下面,就由所述主控制部51及修正数据生成部56进行的处理的具体内容,参照图22至图25进行说明。
图22是概略地表示由修正数据生成部56进行的处理的流程图。该处理在安装装置81的运作开始时等进行元件安装之前进行。另外,进行该处理时,晶片保持架8处于未设置在晶片台10上的状态。
该处理开始后,控制组件50首先在步骤S201中使上推组件40的移动以及基板识别相机31的移动、拍摄予以进行,以生成表示移载头4及上推组件40的各坐标系的相关关系的第1相关数据,所述相关关系也就是基于设置在移载头4用的驱动机构上的位置检测单元18a、14a的检测值的坐标系与基于设置在上推组件40用的驱动机构上的位置检测单元46a、44a的检测值的坐标系的相关关系。
如图23的示意图所示,该步骤S1的处理是将基板识别相机31及上推组件40分别移动到设定成矩阵状的多个点(P1、P2…Pn),在各点处由基板识别相机31拍摄上推组件40的特定点的处理。本实施方式中,上推销47的远端作为所述特定点被拍摄。于是,根据该拍摄来调查所述移载头4的坐标系与上推组件40的坐标系之间的位移,并根据在所述各点处的所述位移来生成所述第1相关数据。
具体而言,在所述步骤S201中,执行用于生成图24所示那样的第1相关数据的控制。
即,控制组件50首先使上推组件40移动到该上推组件40的可动范围的负极限(X方向负侧及Y方向负侧的终端)附近(步骤S211)。接着,控制移载头4的驱动,使设置在移载头4上的基板识别相机31移动到上推销47的位置,以便对该位置实施拍摄、识别(步骤S212)。于是,在该位置由基板识别相机31进行上推销47的拍摄、识别(步骤S213)。
接着,使上推组件40移动到其的可动范围的正极限(X方向正侧及Y方向正侧的终端)附近(步骤S214),接着,使基板识别相机31移动与上推组件40的移动距离相同的距离(步骤S215),并在该位置由基板识别相机31进行上推销47的拍摄、识别(步骤S216)。
接着,基于所述两点的识别结果,对移载头4的坐标系的斜率、度量(scaling)予以修正,之后使基板识别相机31移动到N=1(第1点)的位置(步骤S217),接着,使上推组件40移动到N=1的目标位置(步骤S218)。于是,在该位置由基板识别相机31进行上推销47的拍摄、识别(步骤S219)。
在上述情况下,当移载头4的坐标系与上推组件40的坐标系之间存在位移时,上推销47便偏离基板识别相机31的中心(即基板识别相机31的拍摄视场的中心),因此,根据该识别结果,使上推销47移动到相机中心的位置(步骤S220)。接着,求出目标位置与现在位置之差,并将其保存于存储部54中(步骤S221)。
上述的目标位置与现在位置之差相当于在控制上推销47和基板识别相机31各自的驱动机构以使上推销47和基板识别相机31移动到同一个点处时的两坐标系之间的位移造成的上推销47与基板识别相机31之间的位移。
之后,使基板识别相机31移动到N+1的位置(步骤S222),接着,使上推组件40移动到N+1的目标位置(步骤S223),在该位置由基板识别相机31进行上推销47的拍摄、识别(步骤S224)。此外,根据该识别结果,使上推销47移动到相机中心的位置(步骤S225)。接着,求出目标位置与现在位置之差,并将其保存于存储部54中(步骤S226)。
接着,判定是否已完成了对所有点(图23所示的点P1、P2…Pn全部)进行的识别,若未完成,则重复步骤S222至S226的处理,直至所有点的识别完成为止。
若对所有点的识别已完成,就根据保存在所述存储部中的数据算出对应于移载头4的坐标系与上推组件40的坐标系之间的位移的修正值(步骤S228)。此时,对于所述各点P1、P2…Pn,以所述目标位置与现在位置之差作为其修正值,对于所述各点以外的部位则通过插补运算求出其修正值。
这样,通过映射(mapping)与晶片7的芯片元件6对应的多处的修正值来生成与第1相关数据相当的所述修正值的数据文件(步骤S229)。
如此的步骤S211至S229的处理在图22的步骤S201中进行。
接着,控制组件50在图22的步骤S202中使上推组件40的移动以及吸附位置识别相机32的移动、拍摄予以进行,以生成表示吸附位置识别相机32的坐标系与上推组件40的坐标系的相关关系的第2相关数据。在该步骤202中,除基板识别相机31变为吸附位置识别相机32这一点之外,进行与图24的步骤S211至S229相同的处理。
此外,在步骤S203中,根据所述第1相关数据和第2相关数据,通过运算来求出表示移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系的相关关系的第3相关数据。此时,若以移载头4的坐标系与上推组件40的坐标系之间的位移量的修正值为ΔX1、ΔY1,以吸附位置识别相机32的坐标系与上推组件40的坐标系之间的位移量的修正值为ΔX2、ΔY2,则移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移量的修正值便为ΔX3=ΔX1-ΔX2,ΔY3=ΔY1-ΔY2,通过这样的运算来求出各点的修正值,由此生成与第3相关数据相当的修正值的数据文件(步骤S204)。
图25是表示由所述主控制部51进行的处理内容的流程图。该处理进行时,将粘贴有晶片7的粘贴片8a予以保持的晶片保持架8b被设定在晶片台10上,处于芯片元件6可被取出的状态。
该处理开始后,控制组件50首先使传送带3运作,执行将基板P搬入图19所示的安装作业位置的控制(步骤S251)。接着,使基板识别相机31与移载头4一起移动到基板P的上方,由该基板识别相机31拍摄被标付在该基板P的上表面上的位置识别用的基准标记,由此来执行识别定位于所述安装作业位置上的基板P的位置的控制(步骤S252)。
接着,控制组件50使吸附位置识别相机32移动到元件供给部5的晶片台10的上方,通过所述吸附位置识别相机32拍摄该晶片台10上的晶片7中所包含的多个芯片元件6,6…之中的预定被吸附的芯片元件6,执行识别所述预定吸附元件的位置的控制(步骤S253)。
在预定吸附元件的位置被识别后,控制组件50根据与在前面的步骤S204中生成的第3相关数据相当的修正值的数据文件求出预定吸附元件的位置的修正值,在附加该修正值后使移载头4移动到预定吸附元件的位置(步骤S254)。
此外,根据与在前面的步骤S202中生成的第2相关数据相当的修正值的数据文件求出预定吸附元件的位置的修正值,在附加该修正值后使上推组件40移动到预定吸附元件的位置(步骤S255)。
如此使移载头4及上推组件40移动到吸附位置后,控制组件50执行使所述上推组件40的上推销47上升以上推芯片元件6的控制,以及执行使移载头4的吸嘴组件30下降以使芯片元件6吸附在该吸嘴组件30上的控制(步骤S256)。
接着,控制组件50执行使移载头4移动到基板P上的安装位置的上方的控制(步骤S257),以及执行使移载头4的吸嘴组件30下降等以将被吸附在该吸嘴组件30的下端部上的所述芯片元件6安装到基板P上的控制(步骤S258)。所述基板P上的安装位置的正确位置根据在所述步骤S252中由基板识别相机31识别的基板P的位置来决定。
由所述移载头4进行的芯片元件6的安装动作结束后,控制组件50判定应安装到基板P上的所有芯片元件6是否已被安装(步骤S259),当判定为“否”,确认到还有应安装的芯片元件6时,返回所述步骤S253,同样地反复进行其后的处理,以将该芯片元件6安装到基板P上。
另一方面,当在所述步骤S259中判定为“是”,确认到应安装到基板P上的所有芯片元件6已被安装时,使传送带3运作以将基板P搬出到装置外(步骤S260)。
如上所述,根据所述第3实施方式,在通过能够移动的移载头4将从元件供给部5供应的芯片元件6予以吸附及搬送并安装(载置)到离开规定距离的基板P上的元件安装装置81中,通过能够相对于移载头4独立地移动的吸附位置识别相机32,能够以良好的效率进行吸附位置的识别,并通过使移载头4及吸附位置识别相机32正确地移动到所识别的吸附位置,能恰当地进行芯片元件6的吸附。
特别是,通过修正数据生成部56进行的处理(图22、图24),来预先生成移载头4的坐标系与上推组件40的坐标系之间的位移量的修正值的数据文件(第1相关数据)、吸附位置识别相机32的坐标系与上推组件40的坐标系之间的位移量的修正值的数据文件(第2相关数据)、以及移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系之间的位移量的修正值的数据文件(第3相关数据),在吸附元件时,通过图25的步骤S254、S255,以基于第2相关数据的修正值以及基于第3相关数据的修正值,来分别修正移载头4以及上推组件40移动到被识别的吸附位置的移动量。因此,即使在移载头4、上推组件40以及吸附位置识别相机32的各坐标系之间相互存在位移的情况下,移载头4以及上推组件40也能正确地与应该被吸附的芯片元件6对准,分别正确地进行由上推组件40进行的芯片元件6的上推以及由移载头4进行的芯片元件6的吸附。
(第4实施方式)
图26至图28表示本发明第4实施方式。该实施方式的元件安装装置91中,如图26所示,在元件供给部5内的多个固定点上预先标付有标记,例如在晶片台10的左右前后的特定的4处标付有标记M1、M2、M3、M4。
图27的流程图概略的表示了修正数据生成部56(图21)所进行的处理,该处理开始后,控制组件50首先在步骤S301中使上推组件40的移动以及基板识别相机31的移动、拍摄予以进行,以生成表示移载头4的坐标系与上推组件40的坐标系的相关关系的第1相关数据。该处理如前述的图24的流程图所示。
接着,控制组件50在步骤302中使基板识别相机31及吸附位置识别相机32双方进行标记识别,生成第3相关数据。
生成该第3相关数据的控制具体如图28所示那样进行。
即,控制组件50首先使基板识别相机31移动到第1标记M1的位置(步骤S311),使之识别该标记M1(步骤S312)。接着,将其识别结果亦即根据由基板识别相机31进行的拍摄而识别的标记位置的数据保存在存储部54中(步骤S313)。接着,判定所有标记(M1至M4)的识别是否已完成(步骤S314),若未完成,则使基板识别相机31移动到下一标记的位置(步骤S315),重复步骤S312、S313的处理,直至所有的标记的识别完成为止。
若由基板识别相机31进行的所有的标记的识别完成后,接着,使吸附位置识别相机32移动到第1标记M1的位置(步骤S316),以识别该标记M1(步骤S317),并将其识别结果(根据由吸附位置识别相机进行的拍摄而识别的标记位置的数据)保存在存储部54中(步骤S318),若所有的标记(M1至M4)的识别还未完成,则使吸附位置识别相机32移动到下一标记的位置(步骤S319,步骤S320),重复步骤S317、S318的处理,直至所有的标记的识别完成为止。
若由吸附位置识别相机32进行的所有的标记的识别也完成后,接着,根据所保存的数据,根据就各标记M1至M4由基板识别相机31拍摄的识别位置与由吸附位置识别相机32拍摄的识别位置之差,算出两相机的坐标系(亦即移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系)之间的位移(步骤S321),生成与该位移对应的修正值的数据文件(步骤322)。另外,所述标记位置以外的晶片配置区域内各处的修正值根据标记位置的修正值用插补运算求出。
如此的步骤S311至S322的处理在图27的步骤S302中进行。
接着,控制组件50在图27的步骤S303中,根据所述第1相关数据和第3相关数据,通过运算来求出表示吸附位置识别相机32的坐标系与上推组件40的坐标系的相关关系的第2相关数据。即,根据在步骤S301中生成的数据文件内的修正值与在步骤S302中生成的数据文件内的修正值,运算吸附位置识别相机32的坐标系与上推组件40的坐标系之间的位移量的修正值,生成与第2相关数据相当的修正值的数据文件(步骤S304)。
如上所述的第4实施方式中,由主控制部51(图21)进行的元件吸附等的控制也与所述第3实施方式同样,如图25所示那样进行,由此,移载头4以及上推组件40能正确地与应该被吸附的芯片元件6对准,能够分别正确地进行由上推组件40进行的芯片元件6的上推以及由移载头4进行的芯片元件6的吸附。
(第5实施方式)
图29是用于说明本发明第5实施方式的图,是表示由修正数据生成部56进行的处理的内容的流程图。该流程图中的流程开始后,控制组件50首先在步骤S401中使上推组件40的移动以及吸附位置识别相机32的移动、拍摄予以进行,以生成表示吸附位置识别相机32的坐标系与上推组件40的坐标系的相关关系的第2相关数据。该处理与前述的图22的步骤S202相同。
接着,控制组件50在步骤402中使基板识别相机31及吸附位置识别相机32双方进行标记识别,生成第3相关数据。该处理与前述的图27的步骤S302相同,其具体内容如图28所示。
这样,本第3实施方式中,与吸附位置识别相机32及上推组件40的各坐标系之间的位移量对应的修正值的数据文件(第2相关数据)和与移载头4及吸附位置识别相机32的各坐标系之间的位移量对应的修正值的数据文件(第3相关数据)根据相机进行的识别予以生成。
即使在该情况下,由主控制部51进行的元件吸附等的控制也如前述的图25所示那样进行,由此,移载头4以及上推组件40能正确地与应该被吸附的芯片元件6对准,能够分别正确地进行由上推组件40进行的芯片元件6的上推以及由移载头4进行的芯片元件6的吸附。
另外,图25所示的控制中,在分别对移载头4的移动量及上推组件40的移动量进行修正时,只要至少知道基于第3相关数据的修正值以及基于第2相关数据的修正值便可,因此,当如所述第5实施方式那样根据相机的识别来生成第2相关数据和第3相关数据时,无需求出第1相关数据。
(第6实施方式)
图30是用于说明本发明第6实施方式的图,是表示由修正数据生成部56进行的处理的内容的流程图。该流程图中的流程开始后,控制组件50首先使上推组件40移动到该上推组件40的可动范围的负极限附近(步骤S501)。接着,使设置在移载头4上的基板识别相机31移动到上推销47的位置,以进行上推销47的拍摄、识别(步骤S502)。接着,使基板识别相机31退避,并使吸附位置识别相机32移动到上推销47的位置,以进行上推销47的拍摄、识别(步骤S503)。
接着,使上推组件40移动到其的可动范围的正极限附近(步骤S504)。接着,使基板识别相机31移动到上推销47的位置,以进行上推销47的拍摄、识别(步骤S505)。接着,使基板识别相机31退避,并使吸附位置识别相机32移动到上推销47的位置,以进行上推销47的拍摄、识别(步骤S506)。
接着,基于所述两点的识别结果,对移载头4的坐标系的斜率、度量予以修正,之后使基板识别相机31移动到N=1的位置(步骤S507),接着,使上推组件40移动到N=1的目标位置(步骤S508)。之后,通过与前述的图24的步骤S219至S221相同的处理,测出上推销47相对于基板识别相机31的位移(目标位置与实际位置之差),并将其保存于存储部54(步骤S509)。
接着,使基板识别相机31退避,并使吸附位置识别相机32移动到N=1的位置(步骤S510)。接着,通过与除基板识别相机31变换为吸附位置识别相机32以外的所述步骤S509(图24的步骤中S219至S221)相同的处理,测出上推销47相对于吸附位置识别相机32的位移,并将其保存于存储部54(步骤S511)。
之后,使基板识别相机31移动到N+1的位置(步骤S512),接着,使上推组件40移动到N+1的目标位置(步骤S513)。之后,测出上推销47相对于基板识别相机31的位移,并将其保存于存储部54(步骤S514)
接着,使基板识别相机31退避,并使吸附位置识别相机32移动到接着的N+1的位置(步骤S515),测出上推销47相对于吸附位置识别相机32的位移,并将其保存于存储部54(步骤S516)。
接着,判定是否已完成了对所有点(P1、P2…Pn)进行的识别(S517),若未完成,则重复步骤S512至S516的处理,直至所有点的识别完成为止。
若对所有点的识别已完成,就根据保存在所述存储部54中的数据,根据上推销47相对于基板识别相机31的位移和上推销47相对于吸附位置识别相机32的位移,算出两相机的坐标系(即移载头4的坐标系与吸附位置识别相机32的坐标系)之间的位移量的修正值(步骤S518)。进而算出吸附位置识别相机32的坐标系与上推组件40的坐标系之间的位移量的修正值(步骤S519)。
之后,分别生成在所述步骤S518中求得的修正值的数据文件(与第3相关数据相当)以及在所述步骤S519中求得的修正值的数据文件(与第2相关数据相当)(步骤S520)。
这样,本第6实施方式中,在多个点处,连续地进行由基板识别相机31进行的对上推组件40的识别和由吸附位置识别相机32进行的对上推组件40的识别,并根据该识别,生成与吸附位置识别相机32及上推组件40的各坐标系之间的位移量对应的修正值的数据文件(第2相关数据)和与移载头4及吸附位置识别相机32的各坐标系之间的位移量对应的修正值的数据文件(第3相关数据)。
即使在该情况下,由主控制部51进行的元件吸附等的控制也如前述的图25所示那样进行,由此,移载头4以及上推组件40能正确地与应该被吸附的芯片元件6对准,能够分别正确地进行由上推组件40进行的芯片元件6的上推以及由移载头4进行的芯片元件6的吸附。
另外,所述第3至第6的各实施方式中,在由修正数据生成部56进行处理的情况下,在通过相机(基板识别相机31及吸附位置识别相机32)拍摄、识别上推组件40的特定点时,对上推销47进行识别,但也可对上推销47以外的特定点例如标付在上推组件40上的标记进行识别。
此外,所述第4及第5实施方式中,通过基板识别相机31及吸附位置识别相机32分别拍摄、识别被固定地设置在元件供给部5内的标记,但也可取而代之,如图31所示,利用可装拆地设置在晶片台10上的夹具60。该夹具60是在方形平板状的玻璃板上沿X、Y方向相隔规定间隔地标付有多个标记M的夹具,在由修正数据生成部56进行处理时,将夹具60设置在晶片台10上,通过所述两相机31、32拍摄、识别该夹具60的各标记M即可。这样,利用预先正确地以规定间隔标付有多个标记M的夹具60,以各标记M散布在晶片台10上的晶片的整个配置区域的状态,通过所述两相机31、32识别这些标记M的位置,能够以良好的精度进行两相机31、32的坐标系的检测(亦即第3相关数据的计算)。
(第7实施方式)
所述第1至第6的实施方式中,对将根据移载头4、吸附位置识别相机32等的各坐标系的相关关系来修正移载头4的移动量这样的本发明的结构应用于通过移载头4将从元件供给部5供给的元件(芯片元件6)予以搬送并安装到基板上的元件安装装置1、71等的例子进行了说明,但本发明的结构并不限于应用于这样的元件安装装置,只要是将元件从元件供给部取出并予以搬送的元件移载装置的部类,本发明都能够广泛地被应用,例如,其能够恰当地应用于图32所示的元件试验装置200。以下,简单地说明该元件试验装置200。
如图32所示,元件试验装置200的基座201上配置有:元件供给部205,为盘式送料器,以将作为检查对象的多个元件206载置在盘208上的状态进行供给;检查套筒210(相当于本发明所涉及的载置部),为多个(图例中为三个),对从所述元件供给部205搬送过来的元件206实施导通检查等规定的检查处理;合格品盘211,将在检查套筒210中检查结果被判定为合格的元件206予以收容;不合格品盘212,将检查结果被判定为不合格的元件206予以收容。
另外,基座201上设置有在所述元件供给部5、合格/不合格品盘211、212以及检查套筒210的上方沿X、Y轴的各方向能够移动的移载头204。该移载头204将从所述元件供给部205供给的元件206分别吸附在三个吸嘴组件213的下端部上,并搬送到各检查套筒210,而且在所述检查套筒210中对各元件206实施规定的检查处理期间,在将各元件206以安装在所述检查套筒210中的状态予以保持之后,按照在该处的检查结果,从所述检查套筒210中将各元件206搬送到所述合格品盘211或不合格品盘212中。移载头204其与所述第1实施方式的移载头4同样通过由伺服电动机、丝杠轴等构成的驱动机构所驱动,但图32中省略了其的驱动机构的图示。
所述移载头204上安装有用于拍摄所述检查套筒210的检查套筒用相机214(相当于本发明所涉及的头部侧拍摄单元)。该检查套筒用相机214在元件试验装置200起动时等规定的时机,与所述移载头204一体地移动到各检查套筒210的上方,拍摄各检查套筒210,由此,确定所述三个检查套筒210的正确位置。
另一方面,在所述元件供给部205的上方设置有用于拍摄载置在所述盘208上的各元件206的吸附位置识别相机215(相当于本发明所涉及的吸附位置拍摄单元)。该吸附位置识别相机215通过与所述移载头204用的驱动机构是另别的驱动机构的驱动,能相对于所述移载头204独立地在X、Y轴的各方向上移动。于是,如此的吸附位置识别相机215在所述元件供给部205内的元件206被移载头204吸附之前的规定的时机,拍摄所述元件供给部205内的元件206,以确定其正确的位置。
另外,在所述元件供给部5的侧边部上标付有与所述第1实施方式(参照图1)相同的位置识别标记M。
如此构成的元件试验装置200中,图外的控制组件控制该元件试验装置200的各部的动作,根据该控制组件进行的控制,在元件试验装置200起动时、元件206的检查处理次数达到规定数时等规定的时机,所述检查套筒用相机214及吸附位置识别相机215分别移动到所述位置识别标记M的上方,拍摄该位置识别标记M,根据所拍摄的拍摄数据来调查移载头204与吸附位置识别相机215之间的坐标系的位移。并且,根据如此获得的各坐标系的相关关系,修正所述移载头204访问所述元件供给部205内的元件206之际的移动量。有关这些处理的具体内容与所述第1实施方式相同,因此其详细说明从略。
如上所述,所述第7实施方式的元件试验装置200是通过能够移动的移载头204将从元件供给部205供给的元件206予以吸附及搬送并安装于离开规定距离的检查套筒210中的装置,作为其构成要素包括吸附位置识别相机215,该吸附位置识别相机215能够相对于所述移载头204独立地移动,而且在所述移载头204从所述元件供给部205中吸附元件206之前拍摄该元件206。控制组件控制所述所述移载头204、吸附位置识别相机215等各部的动作,在该控制组件的控制下,在规定的时机调查所述移载头204及吸附位置识别相机215的各坐标系的相关关系,根据该相关关系来修正所述移载头204访问所述元件供给部205内的元件206之际的移动量。根据这样的结构,通过能够相对于移载头204独立地移动的吸附位置识别相机215,能够以良好的效率进行吸附位置的识别,并通过恰当地调整所述移载头204的坐标系与吸附位置识别相机215的坐标系之间的位移,能够有效地防止芯片元件206的吸附失败的发生。
即,上述结构中,由于由能够相对于移载头204独立地移动的吸附位置识别相机215来拍摄所述移载头204从元件供给部205中吸附的预定的元件206,因此,在之前被吸附的元件206由移载头204搬送到检查套筒或合格品/不合格品盘211、211等上的期间,能够以良好的效率进行通过拍摄该元件206(预定吸附元件)来识别其位置的动作,从而能够缩短生产节拍时间,有效地提高元件206的检查效率。
而且,由于所述移载头204及吸附位置识别相机215的各坐标系的相关关系在规定的时机被调查,且根据该相关关系来修正所述移载头204访问所述元件供给部205内的元件206之际的移动量,因此,即使所述移载头204的坐标系与吸附位置识别相机215的坐标系之间存在相互位移,也能够正确地把握所述元件206相对于所述移载头204的位置,从而能够使移载头204正确地移动到该元件206的位置,使该移载头204恰当地且切实地进行吸附元件6的动作。因此,如上所述,利用相对于移载头204独立的吸附位置识别相机215能够以良好的效率进行吸附位置的识别,并通过恰当地调整所述移载头204的坐标系与吸附位置识别相机215的坐标系之间的位移,能够有效地防止元件206的吸附失败的发生。
另外,所述实施方式7中,就元件供给部205为以将多个的元件206载置于盘208上的状态进行供给的盘式送料器的情形进行了说明,但该元件供给部205即使为与所述第1至第6实施方式同样的晶片用送料器,也能够恰当地应用本发明的结构。
另外,在如上所述的第1至第7的各实施方式中,就将本发明的结构应用于作为元件移载装置的其中一种的元件安装装置1、71等或元件试验装置200中的例子进行了说明,但本发明的结构还能够应用于其他种类的元件载置装置。作为这样的其他种类的元件载置装置,例如有通过移载头将从由盘式送料器构成的元件供给部供给的元件予以吸附及搬送并移载到别的盘上的元件分选(sorting)装置等。

Claims (16)

1.一种元件移载装置,其特征在于:
通过能够移动的移载头将从元件供给部供给的元件予以吸附及搬送并载置到离开规定距离的载置部上,所述元件移载装置包括:
吸附位置拍摄单元,能够相对于所述移载头独立地移动,在所述移载头从所述元件供给部中吸附元件之前拍摄该元件;
控制单元,集中地控制所述移载头以及所述吸附位置拍摄单元的动作,在吸附元件时,根据由所述吸附位置拍摄单元预先拍摄的元件的拍摄数据,使所述移载头移动到该元件的位置;其中,
所述控制单元在规定的时机调查所述移载头的坐标系与所述吸附位置拍摄单元的坐标系的相关关系,根据该相关关系来修正所述移载头访问所述元件供给部内的元件之际的移动量。
2.根据权利要求1所述的元件移载装置,其特征在于包括:
头部侧拍摄单元,安装在所述移载头上且与该移载头一体地移动,其中,
所述控制单元在规定的时机,使所述吸附位置拍摄单元以及所述头部侧拍摄单元移动到被标付在所述元件供给部上或该元件供给部周边上的共用的位置识别标记的上方来拍摄该位置识别标记,且根据基于这两种拍摄图像的相异而被确定的所述移载头的坐标系与所述吸附位置拍摄单元的坐标系之间的位移来修正所述移载头访问所述元件供给部内的元件之际的移动量。
3.根据权利要求2所述的元件移载装置,其特征在于:
所述位置识别标记设为多个,被标付在相互离开的位置上,
所述控制单元以所述多个的位置识别标记的每一个作为基准来调查所述移载头的坐标系与所述吸附位置拍摄单元的坐标系之间的位移,根据这多个坐标位移数据来修正所述移载头访问所述元件供给部内的元件之际的移动量。
4.根据权利要求1所述的元件移载装置,其特征在于:
所述控制单元在规定的时机亦即在预期对驱动所述移载头以及所述吸附位置拍摄单元的驱动机构的热影响造成所述移载头以及所述吸附位置拍摄单元的坐标系发生规定量的变化的时机,调查所述移载头以及所述吸附位置拍摄单元的各坐标系的变化,并根据变化后的各坐标系的相关关系来修正所述移载头访问所述元件供给部内的元件之际的移动量。
5.根据权利要求4所述的元件移载装置,其特征在于包括:
头部侧拍摄单元,安装在所述移载头上且与该移载头一体地移动,其中,
所述控制单元在规定的时机亦即在预期因热影响而造成所述移载头以及所述吸附位置拍摄单元的各坐标系发生规定量的变化的时机,使所述吸附位置拍摄单元以及所述头部侧拍摄单元移动到被标付在所述元件供给部上或该元件供给部周边上的共用的位置识别标记的上方,并根据由所述的各拍摄单元拍摄的所述位置识别标记的拍摄数据,调查所述移载头以及所述吸附位置拍摄单元的坐标系的变化。
6.根据权利要求4或5所述的元件移载装置,其特征在于:
所述控制单元算出与所述移载头以及所述吸附位置拍摄单元的各坐标系的变化有关的参数,并通过利用了该参数的坐标变换,将由所述吸附位置拍摄单元识别的元件坐标变换为根据所述移载头的变化后的坐标系的元件坐标,再将该变换后的元件坐标设定为所述移载头访问所述元件供给部内的元件之际的目标地点。
7.根据权利要求4所述的元件移载装置,其特征在于包括:
温度传感器,检测驱动所述移载头以及所述吸附位置拍摄单元的驱动机构的温度,其中,
所述控制单元在由所述温度传感器检测的检测温度的上升幅度达到规定值时,调查所述移载头以及所述吸附位置拍摄单元的各坐标系的变化。
8.根据权利要求1所述的元件移载装置,其特征在于:
所述元件供给部是以将从晶片中切开的多个芯片状的元件保持在晶片保持单元上的状态进行供给的晶片用送料器。
9.根据权利要求1所述的元件移载装置,其特征在于:
所述元件供给部是以将从晶片中切开的多个芯片状的元件保持在晶片保持单元上的状态进行供给的晶片用送料器,
在所述元件供给部的下方设置有从下方将由所述移载头吸附的元件予以上推且能够移动的上推单元,
所述控制单元具有:
主控制部,控制所述吸附位置拍摄单元、所述移载头以及所述上推单元这三者的驱动,以在吸附元件时,使所述移载头和所述上推单元分别移动到根据所述吸附位置拍摄单元进行的拍摄而测出的元件位置,在由所述上推单元将元件予以上推的状态下由所述移载头吸附元件;
修正数据生成部,生成用于修正所述主控制部进行的控制的数据;其中,
所述修正数据生成部在使所述移载头、所述上推单元以及所述吸附位置拍摄单元移动的情况下,调查这三者的相对位置,以求出这三者的坐标系的相关关系,生成表示所述相关关系的数据,
所述主控制部根据由所述修正数据生成部生成的数据,修正所述移载头和所述上推单元的移动到根据所述吸附位置拍摄单元进行的拍摄而测出的元件位置时的各自的移动量。
10.根据权利要求9所述的元件移载装置,其特征在于包括:
头部侧拍摄单元,安装在所述移载头上且与该移载头一体地移动,其中,
所述修正数据生成部根据在所述元件供给部内的规定的多个位置由所述头部侧拍摄单元拍摄所述上推单元的特定点的处理、在所述元件供给部内的规定的多个位置由所述吸附位置拍摄单元拍摄所述上推单元的特定点的处理、以及由所述头部侧拍摄单元以及所述吸附位置拍摄单元这两者拍摄元件供给部内的固定点的处理中的至少两个处理,来求出表示所述移载头的坐标系与所述上推单元的坐标系的相关关系的第1相关数据、表示所述吸附位置拍摄单元的坐标系与所述上推单元的坐标系的相关关系的第2相关数据、以及表示所述移载头的坐标系与所述吸附位置拍摄单元的坐标系的相关关系的第3相关数据中的至少第2、第3相关数据,
所述主控制部在使所述移载头和所述上推单元移动到根据所述吸附位置拍摄单元进行的拍摄而测出的元件位置时,根据所述第3相关数据修正所述移载头的移动量,并根据所述第2相关数据修正所述上推单元的移动量。
11.根据权利要求10所述的元件移载装置,其特征在于:
所述修正数据生成部根据由所述头部侧拍摄单元在所述元件供给部内的规定的多个位置拍摄所述上推单元的特定点而得到的拍摄位置与基于所述上推单元的坐标系得到的所述特定点的位置的关系,求出所述第1相关数据,且根据由所述吸附位置拍摄单元在所述元件供给部内的规定的多个位置拍摄所述上推单元的特定点而得到的拍摄位置与基于所述上推单元的坐标系得到的所述特定点的位置的关系,求出所述第2相关数据,并根据所述第1、第2相关数据通过运算求出所述第3相关数据。
12.根据权利要求10所述的元件移载装置,其特征在于:
所述修正数据生成部根据由所述头部侧拍摄单元在所述元件供给部内的规定的多个位置拍摄所述上推单元的特定点而得到的拍摄位置与基于所述上推单元的坐标系得到的所述特定点的位置之间的关系,求出所述第1相关数据,且根据由所述头部侧拍摄单元拍摄被标付在所述元件供给部内的多个固定点上的标记而得到的拍摄结果与由所述吸附位置拍摄单元拍摄被标付在所述元件供给部内的多个固定点上的标记而得到的拍摄结果之间的关系,求出所述第3相关数据,并根据所述第1、第3相关数据通过运算求出所述第2相关数据。
13.根据权利要求10所述的元件移载装置,其特征在于:
所述修正数据生成部根据由所述吸附位置拍摄单元在所述元件供给部内的规定的多个位置拍摄所述上推单元的特定点而得到的拍摄位置与基于所述上推单元的坐标系得到的所述特定点的位置之间的关系,求出所述第2相关数据,且根据由所述头部侧拍摄单元拍摄被标付在所述元件供给部内的多个固定点上的标记而得到的拍摄结果与由所述吸附位置拍摄单元拍摄被标付在所述元件供给部内的多个固定点上的标记而得到的拍摄结果之间的关系,求出所述第3相关数据。
14.根据权利要求10所述的元件移载装置,其特征在于:
所述修正数据生成部在所述上推单元位于所述元件供给部内的规定位置的状态下,执行分别由所述头部侧拍摄单元以及所述吸附位置拍摄单元在所述元件供给部内的规定的多个位置进行拍摄所述上推单元的特定点的处理,且根据由所述吸附位置单元得到的拍摄位置与基于所述上推单元的坐标系得到的所述特定点的位置之间的关系,求出所述第2相关数据,并根据由所述头部侧拍摄单元进行拍摄而得到的拍摄结果与由所述吸附位置拍摄单元进行拍摄而得到的拍摄结果之间的关系,求出所述第3相关数据。
15.根据权利要求1所述的元件移载装置,其特征在于:
所述元件移载装置是通过所述移载头将从所述元件供给部供给的元件予以搬送并安装于基板上的元件安装装置。
16.根据权利要求1所述的元件移载装置,其特征在于:
所述元件移载装置是通过所述移载头将从所述元件供给部供给的元件予以搬送并安装于检查用的检查套筒中的元件试验装置。
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5774968B2 (ja) * 2011-11-15 2015-09-09 ヤマハ発動機株式会社 部品移載装置および部品移載装置における吸着位置調整方法
EP2629325B1 (de) * 2012-02-17 2014-10-22 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Anordnung und Verfahren zur Positionierung eines Bearbeitungswerkzeuges gegenüber einem Werkstück
JP5832345B2 (ja) * 2012-03-22 2015-12-16 株式会社ニューフレアテクノロジー 検査装置および検査方法
JP5918622B2 (ja) * 2012-05-11 2016-05-18 ヤマハ発動機株式会社 部品または基板の作業装置および部品実装装置
JP5852505B2 (ja) * 2012-05-14 2016-02-03 ヤマハ発動機株式会社 部品または基板の作業装置および部品実装装置
CN103808255B (zh) * 2012-11-06 2019-05-10 株式会社富士 裸片位置判定***
EP2938176B1 (en) * 2012-12-20 2018-02-14 Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. Die supply device
JP2015065642A (ja) * 2013-08-29 2015-04-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 カメラ装置用の取付装置
JP6212134B2 (ja) * 2013-12-02 2017-10-11 富士機械製造株式会社 組立機
CN103929887B (zh) * 2014-04-04 2017-02-15 珠海元盛电子科技股份有限公司 全自动贴补强机
WO2016194136A1 (ja) * 2015-06-02 2016-12-08 富士機械製造株式会社 部品実装装置及び吸着位置設定方法
CN108370662B (zh) * 2016-01-08 2020-01-21 雅马哈发动机株式会社 安装头的移动误差检测装置及元件安装装置
DE112016006184T8 (de) 2016-01-08 2018-10-25 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Bewegungsfehlerdetektionseinrichtung eines Montagekopfs sowie Bauteilmontageeinrichtung
US10849261B2 (en) * 2016-02-10 2020-11-24 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Surface mounter and method of correcting recognition error
CN106289062B (zh) * 2016-09-30 2019-07-16 哈尔滨工业大学 一种基准相机偏移量的校正方法
JP6781677B2 (ja) * 2017-08-01 2020-11-04 芝浦メカトロニクス株式会社 電子部品の実装装置と実装方法、およびパッケージ部品の製造方法
US10845410B2 (en) * 2017-08-28 2020-11-24 Teradyne, Inc. Automated test system having orthogonal robots
US11343948B2 (en) * 2018-03-13 2022-05-24 Fuji Corporation Mounting device and mounting method
CN108996204B (zh) * 2018-07-11 2020-04-21 武汉理工大学 一种微纳米石英晶体封装的移载装置
US10775408B2 (en) 2018-08-20 2020-09-15 Teradyne, Inc. System for testing devices inside of carriers
JP7086213B2 (ja) * 2018-10-31 2022-06-17 株式会社Fuji 対基板作業機および移動ヘッド
TWI744850B (zh) * 2019-04-15 2021-11-01 日商新川股份有限公司 封裝裝置
US11754622B2 (en) 2020-10-22 2023-09-12 Teradyne, Inc. Thermal control system for an automated test system
US11754596B2 (en) 2020-10-22 2023-09-12 Teradyne, Inc. Test site configuration in an automated test system
US11899042B2 (en) 2020-10-22 2024-02-13 Teradyne, Inc. Automated test system
US11953519B2 (en) 2020-10-22 2024-04-09 Teradyne, Inc. Modular automated test system
US11867749B2 (en) 2020-10-22 2024-01-09 Teradyne, Inc. Vision system for an automated test system
KR20230159508A (ko) * 2021-05-18 2023-11-21 야마하하쓰도키 가부시키가이샤 부품 이송 장치
US12007411B2 (en) 2021-06-22 2024-06-11 Teradyne, Inc. Test socket having an automated lid
WO2023139735A1 (ja) * 2022-01-20 2023-07-27 ヤマハ発動機株式会社 部品実装装置
CN115831797B (zh) * 2022-12-26 2023-10-13 徐州市沂芯微电子有限公司 一种具有自取料安装功能的芯片检测机
CN117457536B (zh) * 2023-11-01 2024-03-26 江苏新智达新能源设备有限公司 一种基于图像处理的芯片智能拾取方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003109979A (ja) * 2001-09-28 2003-04-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品実装装置および電子部品実装方法
JP2005277273A (ja) * 2004-03-26 2005-10-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品搭載装置および電子部品搭載方法
JP2007012914A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Yamaha Motor Co Ltd 部品実装方法および表面実装機

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07263517A (ja) 1994-03-24 1995-10-13 Hitachi Electron Eng Co Ltd Icソケットの位置決め装置
JP2002094296A (ja) * 2000-09-13 2002-03-29 Fuji Mach Mfg Co Ltd 吸着ノズル,電気部品の保持位置検出方法,吸着管曲がり検出方法,吸着ノズルの回転位置特定方法,電気部品取扱装置
JP2002204096A (ja) * 2000-12-28 2002-07-19 Fuji Mach Mfg Co Ltd 電気部品装着システムおよび電気部品装着方法
JP4616514B2 (ja) * 2001-06-07 2011-01-19 富士機械製造株式会社 電気部品装着システムおよびそれにおける位置誤差検出方法
JP2003059955A (ja) 2001-08-08 2003-02-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品実装装置および電子部品実装方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003109979A (ja) * 2001-09-28 2003-04-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品実装装置および電子部品実装方法
JP2005277273A (ja) * 2004-03-26 2005-10-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品搭載装置および電子部品搭載方法
JP2007012914A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Yamaha Motor Co Ltd 部品実装方法および表面実装機

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