JP4860274B2 - ウェハ供給装置の突上げピン速度計測装置及び表面実装装置 - Google Patents

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本発明は、ウェハ供給装置の突上げピン速度計測装置及び表面実装装置に係り、特に、表面実装装置におけるウェハ供給装置との接続に際して、突上げピン動作と表面実装装置の吸着ヘッドとの部品受渡しにおける同期制御に用いるのに好適な、ウェハ供給装置の突上げピン速度計測装置、及び、これを備えた表面実装装置に関する。
図１に例示するようなウェハ供給装置２０において、部品トレイ上に部品が載置されただけで、表面実装装置の吸着ヘッドで簡単に吸着できるトレイ部品と異なり、ウェハシート１０に接着されたウェハ部品１２を表面実装装置の吸着ヘッド３２で吸着する際には、ウェハシート１０から目標のウェハ部品１２だけを剥がすため、特許文献１に記載されているように、図２に示す如く、ウェハ供給装置にヘッド２２及び突上げピン２４が設けられている。そして、図３に示す如く、表面実装装置の吸着ヘッド３２がウェハ部品１２を吸着する位置と同じ位置にウェハ供給装置２０のヘッド２２を移動させ、図４（Ａ）に示す如く、突上げピン２４の上昇動作と吸着ヘッド３２の上昇動作を同期させながら、ウェハ部品１２を吸着ヘッド３２で吸着している。
前記突上げピン２４に関しては、例えば特許文献２に、小チップの場合は１本のピンで突き上げ、大チップの場合は複数のピンで低速で突き上げることが記載され、特許文献３に、突上げピンの上端部位置を検出し得る光センサを設けて、該光センサを突上げピンの上下動方向に沿って移動させて位置決め固定すると共に、その移動距離を検出して表示するデジタルマイクロメータを設けることが記載されている。
特開２００２−１１１２８９号公報 特開平９−９７８０７号公報 特開平２−１１４５４７号公報
しかしながら、ウェハ供給装置２０側の突上げピン２４と表面実装装置側の吸着ヘッド３２の動作が完全に同期していないと、図４（Ｂ）に示す如く、ウェハ部品１２を表面実装装置の吸着ヘッド３２に吸着することができない。そのため、表面実装装置の吸着ヘッド３２とウェハ供給装置の突上げピン２４の上昇速度を合わせて完全に同期させなくてはならないが、制御装置が互いに異なるＣＰＵを持っているため、通信速度及び指令動作遅れが生じて、同期をとるのが困難であった。この点に関して、特許文献２は、同期方法であるが、センサが無く、特許文献３は、センサはあるが、高さ設定用で上昇速度検出用ではなかった。
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、特別な計測器を用いることなく、ウェハ供給装置の突上げピン速度を正確に計測することができるようにすることを第１の課題とする。
本発明は、又、制御装置が互いに異なるＣＰＵを持っている場合であっても、ウェハ供給装置の突上げピンと表面実装装置の吸着ヘッドの同期が取れるようにすることを第２の課題とする。
本発明は、ウェハシート上に接着させたウェハ部品を下方から突上げてウェハシートから剥がすための突上げピンを有するウェハ供給装置の突上げピン速度計測装置であって、前記突上げピンの上方から該突上げピンの先端にレーザ光を照射して、該突上げピンの先端の高さを検出する高さ計測センサを備え、該高さ計測センサにより計測される時間毎の前記突上げピン先端の高さに基いて、該突上げピンの応答遅れ及び移動速度を検出することを特徴とするウェハ供給装置の突上げピン速度計測装置により、前記第１の課題を解決したものである。
又、ウェハシート上に接着させたウェハ部品を下方から突上げてウェハシートから剥がすための突上げピンを有するとともに、該突上げピンの上方から該突上げピンの先端にレーザ光を照射して該突上げピンの先端の高さを検出する高さ計測センサにより該突上げピン先端の高さを時間毎に計測して、該突上げピンの応答遅れ及び移動速度を検出する突上げピン速度計測装置を有するウェハ供給装置と、前記突上げピン駆動時の前記高さ計測センサの出力により、前記突上げピン速度計測装置が検出した前記突上げピンの応答遅れ及び移動速度を記憶する手段と、記憶した前記突上げピンの応答遅れ及び移動速度により、ウェハ部品を吸着するための吸着ヘッドと前記突上げピンの先端の動きを同期させる手段と、を備え、前記高さ計測センサが前記吸着ヘッドに配設されていることを特徴とする表面実装装置により、前記第２の課題を解決したものである。
本発明によれば、特別な計測器を用いることなく、ウェハ供給装置の突上げピン速度を正確に計測することができる。
従って、表面実装装置の動作に反映することにより、安定したウェハ部品の供給が可能となる。
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
本実施形態は、図５（Ａ）（正面図）及び図５（Ｂ）（平面図）に示す如く、表面実装装置３０の吸着ヘッド３２の近傍に、図６に示す如く、ウェハ供給装置（図示省略）の上方から、突上げピン２４の変位を検出するための高さ計測センサ（ＨＭＳとも称する）４０を設けたものである。
図５において、３４は、上方から基板位置を認識するための基板位置認識用のカメラである。
前記高さ計測センサ４０は、図６に詳細に示す如く、供給装置ヘッド２２の上方から突上げピン２４の頂部に向けてレーザ光４１を照射し、その反射から突上げピン２４の高さを検出する。
以下、図７を参照して、本実施形態における突上げピン速度計測の手順を詳細に説明する。
まず、測定開始時に、ステップ１００で突上げピン２４を図６（Ａ）に示す下降状態にして、高さ計測センサ４０がピン２４の中心を測れるように、ステップ１０２で表面実装装置３０のＸＹ軸を調整する。
次いで、ステップ１０４で、高さ計測センサ４０の測定開始と共に、図８に示す如く、突上げピン２４に対して上昇命令（突上げコマンド）を発行する。
そして、ステップ１０６、１０８、１１０、１１２で、突上げピン２４が上昇を完了（例えばエンコーダが目標座標に到達、又は動作開始からタイマーで待つなど）するまで、図８に示す如く、例えば１ミリ秒毎に突上げピン２４の高さを取得する。
突上げピン上昇が完了した後、ステップ１１４で、取得したデータにより、応答遅れ（t1-t0）及び移動速度を求める。移動速度は、移動距離を時間で割る（ｍｍ/t）ことによって得られる。
そして、得られたデータを同期させる吸着ヘッドにフィードバックして、図９に破線で示す如く、突上げピン２４の実際の動作に合わせて吸着ヘッド３２に対する動作指令を従来の突上げコマンドより（t1-t0）遅らせることにより、突上げピン２４と吸着ヘッド３２を部品厚み分の距離を保ちながら、部品がウェハシートより剥離するまで上昇して、吸着ヘッド及び突上げピンの動作を完全に同期させる。
本実施形態においては、高さ計測センサ４０としてレーザ光の反射を用いているので、突上げピン２４の変位を高精度で迅速に測定することができる。なお、突上げピン２４の変位を検出するセンサの構成はこれに限定されず、例えば突上げピン２４の先端位置に反射材を設けて、更に高精度の測定を可能としたり、あるいは、例えば突上げピン２４が３以上設けられている場合には、その上に反射板を載せて計測することも可能である。
本発明の適用対象であるウェハ供給装置の全体構成を示す平面図 同じくウェハ供給装置のヘッドと突上げピンを示す正面図 同じく突上げピンによるウェハからの部品吸着状態を示す正面図 同じく吸着ヘッドと突上げピンの同期がとれていない場合の問題点を説明するための正面図 本発明に係る表面実装装置の実施形態を示す（Ａ）正面図及び（Ｂ）吸着ヘッド周りの断面図 前記実施形態の高さ計測センサの動作を説明するための正面図 同じく突上げピン速度計測の手順を示す流れ図 同じく取得した高さのデータの例を示す線図 同じく該データに基づく吸着ヘッド側の指令の例を示す図
符号の説明
１０…ウェハシート
１２…ウェハ部品
２０…ウェハ供給装置
２２…供給装置ヘッド
２４…突上げピン
３０…表面実装装置
３２…吸着ヘッド
４０…高さ計測センサ（ＨＭＳ）

Claims (2)

  1. ウェハシート上に接着させたウェハ部品を下方から突上げてウェハシートから剥がすための突上げピンを有するウェハ供給装置の突上げピン速度計測装置であって、
    前記突上げピンの上方から該突上げピンの先端にレーザ光を照射して、該突上げピンの先端の高さを検出する高さ計測センサを備え、
    該高さ計測センサにより計測される時間毎の前記突上げピン先端の高さに基いて、該突上げピンの応答遅れ及び移動速度を検出することを特徴とするウェハ供給装置の突上げピン速度計測装置。
  2. ウェハシート上に接着させたウェハ部品を下方から突上げてウェハシートから剥がすための突上げピンを有するとともに、該突上げピンの上方から該突上げピンの先端にレーザ光を照射して該突上げピンの先端の高さを検出する高さ計測センサにより該突上げピン先端の高さを時間毎に計測して、該突上げピンの応答遅れ及び移動速度を検出する突上げピン速度計測装置を有するウェハ供給装置と、
    前記突上げピン駆動時の前記高さ計測センサの出力により、前記突上げピン速度計測装置が検出した前記突上げピンの応答遅れ及び移動速度を記憶する手段と、
    記憶した前記突上げピンの応答遅れ及び移動速度により、ウェハ部品を吸着するための吸着ヘッドと前記突上げピンの先端の動きを同期させる手段と、
    を備え、
    前記高さ計測センサが前記吸着ヘッドに配設されていることを特徴とする表面実装装置。
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