專利名稱：適合在基板布置組件的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝置，該裝置包含一個(gè)成像裝置， 一個(gè)放置元件和 一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)。其中，放置元件與成像裝置連接以用來(lái)將一個(gè)元件放置 到基板上，而光學(xué)元件具有一個(gè)光學(xué)軸。其中放置元件可以和成像裝置 一起相對(duì)于該光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)到至少一個(gè)位置，使得光學(xué)軸處于成像裝置 和放置元件之間，其中成像裝置可以檢測(cè)到 一個(gè)由放置元件支撐的元件 的位置。
背景技術(shù)：
采用這樣一種由國(guó)際專利申請(qǐng)WO-A1-2004/064472公開的裝置，一 個(gè)元件將被放置元件拾取，而該元件通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)被成像裝置顯示。
放置元件和成像裝置最終一起移動(dòng)到一個(gè)固定的光學(xué)系統(tǒng)上方的位 置，該光學(xué)系統(tǒng)包含2個(gè)相對(duì)于光學(xué)軸設(shè)置為45度的反射鏡，和放置 在其中的多個(gè)透鏡。該光學(xué)系統(tǒng)還包括一個(gè)具有標(biāo)記部分的平板。放置 元件和成像裝置相對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)被放置到一個(gè)位置，使得第一個(gè)焦平面 與標(biāo)記的平板重合，第二個(gè)焦平面與所述元件重合。在該位置上，元件 和標(biāo)記部分的組合影像通過(guò)成像裝置被呈現(xiàn)出來(lái)。
通過(guò)所述影像，可以得到元件相對(duì)于標(biāo)記部分的位置。如果成像時(shí)， 同時(shí)知道放置元件的位置，那么接下來(lái)就可以決定所述元件相對(duì)于放置 元件的位置。
更進(jìn)一步的，通過(guò)成像裝置可以對(duì)基板的一部分進(jìn)行成像，然后， 以所成的像為基準(zhǔn)，可以將所述元件準(zhǔn)確的放置到基板的一個(gè)希望的位 置上。
為了在單位時(shí)間內(nèi)將更多的所述元件放置到基板上，連接在基板上 的放置元件和成像裝置就需要更快的在光學(xué)系統(tǒng)上進(jìn)行移動(dòng)。
這種已知裝置的一個(gè)缺點(diǎn)在于放置元件和成像裝置需要相對(duì)于焦平
面被準(zhǔn)確放置，從而可以得到清晰的影^象。
本發(fā)明的目的在于提供一個(gè)裝置，通過(guò)該裝置， 一個(gè)由放置元件支 撐的元件的位置可以被準(zhǔn)確而迅速的檢測(cè)到。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)本發(fā)明的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中，光學(xué)系統(tǒng)至少 在成像空間和目標(biāo)空間是遠(yuǎn)心的，其成像位置位于成像裝置的附近，其 目標(biāo)位置位于放置元件附近。
由于光學(xué)系統(tǒng)是至少部分遠(yuǎn)心的，放置元件和成像裝置就不需要相 對(duì)于焦平面被準(zhǔn)確地定位。該光學(xué)系統(tǒng)的遠(yuǎn)心達(dá)到 一個(gè)程度使得成像裝 置和放置元件不需要相對(duì)于兩個(gè)焦平面^f皮準(zhǔn)確的定位。
采用這種方法，可以相對(duì)更迅速準(zhǔn)確地通過(guò)成像裝置對(duì)由放置元件 支撐的元件進(jìn)行成像。更進(jìn)一步的，放置元件和/或成像裝置面向或離 開光學(xué)系統(tǒng)的移動(dòng)將導(dǎo)致較小的移動(dòng)失真。
因?yàn)樗鲈诔上裰安⒉恍枰粶?zhǔn)確地定位在一個(gè)特殊平面 上，所以通常相對(duì)于成像裝置進(jìn)行垂直調(diào)整的放置元件，在成像時(shí)并不 需要相對(duì)于成像裝置被放置到一個(gè)準(zhǔn)確確定的位置上。
本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的特征在于光學(xué)系統(tǒng)包括至少兩個(gè)相對(duì) 于光學(xué)軸成45度放置的反射鏡。
這種光學(xué)系統(tǒng)可以通過(guò)較簡(jiǎn)單的方式以高精度進(jìn)行制造。
本發(fā)明的另 一個(gè)具體實(shí)施例的特征在于光學(xué)系統(tǒng)包括一個(gè)棱鏡， 該棱鏡的一個(gè)平面垂直于光學(xué)軸，而與該平面相鄰的兩個(gè)平面形成反射 鏡，而沿光學(xué)軸看，還可以發(fā)現(xiàn)位于反射鏡兩側(cè)的兩個(gè)透鏡。
這樣的棱鏡可以被高精度制成，并被穩(wěn)定的安裝，它不會(huì)造成光的 損失，而反射鏡也不受污垢的影響。由于玻璃的高光學(xué)密度，成像透鏡 之間產(chǎn)生了更大的機(jī)械空間。
而本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施例的特征在于該裝置包括至少一個(gè)光 源，其可以從至少兩個(gè)不同的照明方向上照亮所述元件。
當(dāng)這樣一個(gè)光源被使用時(shí)，所述元件被被均衡的照亮。
而本發(fā)明的另 一個(gè)具體實(shí)施例的特征在于其中的成像裝置是遠(yuǎn)心的。
這樣的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)用成像裝置同樣對(duì)基板進(jìn)行成像時(shí)，所述成像
裝置不需要相對(duì)于基板的平面進(jìn)行精確的對(duì)準(zhǔn)，其對(duì)基板進(jìn)行成像時(shí)也 是如此。
所述成像裝置最好具有一個(gè)與光學(xué)系統(tǒng)近似的孔徑角。這樣就可以 使光的損失更小。
本發(fā)明現(xiàn)在將參照附圖進(jìn)行更詳細(xì)具體的解釋說(shuō)明，其中
附圖1是本發(fā)明所述的一個(gè)裝置的透視附圖2是如圖1所示的裝置的側(cè)面附圖3是如圖2所示的裝置在另一個(gè)位置的側(cè)面附圖4a是如圖1所示的裝置的另一個(gè)具體實(shí)施例的側(cè)面附圖4b是如圖4a所示的裝置的頂部平面附圖5-9是如圖1所示裝置的光學(xué)系統(tǒng)的各個(gè)不同的具體實(shí)施例圖。
相似組件在圖中以同樣的附圖標(biāo)記標(biāo)注。
具體實(shí)施例方式
圖1所示為本發(fā)明所述的一個(gè)裝置1的透視圖，該裝置包括一個(gè)框 架2，由框架2支撐的傳輸軌道3，位于傳輸軌道3和一個(gè)可以在傳輸 軌道3和光學(xué)系統(tǒng)4上方移動(dòng)的單元5的旁邊的光學(xué)系統(tǒng)4, 一個(gè)成像 裝置6和一個(gè)放置元件7被連接于此。該光學(xué)系統(tǒng)4被準(zhǔn)確地連接于框 架2。該單元5可以相對(duì)于滑塊8在X方向上進(jìn)行雙向的移動(dòng)。該滑塊 8可以相對(duì)于U型框架9在Y方向上進(jìn)行雙向的移動(dòng)。所述U型框架9 由兩條腿10支撐在框架2上。
如圖1所示，本發(fā)明所述的裝置的光學(xué)系統(tǒng)4包括兩個(gè)反射鏡11， 12，它與在成像裝置6和放置元件7之間延伸的光學(xué)軸13成45度角放 置。
圖2所示是如圖1所示的裝置1的側(cè)面圖，在此，成像裝置6、放 置元件7和光學(xué)系統(tǒng)4被更詳細(xì)具體的顯示出來(lái)。
光學(xué)系統(tǒng)4包括兩個(gè)透鏡14， 15，它們沿著光學(xué)軸13分布在反射
鏡11， 12的兩側(cè)，而透鏡14的焦平面fl和透鏡15的焦平面f2具有
相同的高度。光學(xué)系統(tǒng)4還包括一個(gè)遮光板16，它垂直于光學(xué)軸13, 位于兩個(gè)透4竟14， 15之間。
成像裝置6具有一個(gè)垂直于光學(xué)軸13的成像傳感器17，兩個(gè)透鏡 18, 19和一個(gè)位于兩個(gè)透4免19, 20之間的遮光才反20。這些遮光板16, 20各自以現(xiàn)有技術(shù)的方式配備透光孔16，， 20，。
如圖2所示的成像裝置6相對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)4的位置，成像裝置6的 焦平面f3與光學(xué)系統(tǒng)4的焦平面f2相重合。
放置元件7具有一個(gè)管口 21,它可以在Z方向上進(jìn)行雙向移動(dòng)，從 而可以采用通常的真空吸引的方法來(lái)拾取元件22。在如圖2所示的放置 元件7相對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)4的位置，元件22位于焦平面fl上。
光學(xué)系統(tǒng)4在元件22附近的目標(biāo)區(qū)域23和成像裝置6附近的成像 區(qū)域24都是遠(yuǎn)心的。
同樣，成像裝置6在透鏡19面向光學(xué)系統(tǒng)的一側(cè)的目標(biāo)區(qū)域25和 位于成像傳感器17和透鏡18之間的的成像區(qū)域26也都是遠(yuǎn)心的。
由此， 一個(gè)位于焦平面fl上的元件22被精確的成像于成像傳感器 17上。即使元件22位于焦平面fl略上或下的位置上時(shí)，從成像傳感器 17上也可以得到一個(gè)相對(duì)精確的元件22的圖像。當(dāng)成像裝置6在Z方 向上相對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)4進(jìn)行移動(dòng)時(shí)也同樣如此，因此，焦平面f2和f3 不相互重合。
通過(guò)成像裝置6，可以得到基板28的一部分27的像(見(jiàn)圖1 )。由 此，在基板28上元件22所需要放置的位置可以被準(zhǔn)確地計(jì)算出來(lái)。因 為成像裝置6的光學(xué)系統(tǒng)的遠(yuǎn)心性質(zhì)，焦平面n在對(duì)基板進(jìn)行成像時(shí) 不需要準(zhǔn)確地重合于基板28的表面。
圖3所示是一個(gè)對(duì)應(yīng)于圖2所示裝置的裝置31，它與圖2所示裝置 1的不同在于其焦平面f2,f3與焦平面fl是不在同一個(gè)平面的。這樣設(shè) 置的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)進(jìn)行了一次成像以后，元件22可以直接在X和Y方向 上被移動(dòng)到處于基板28上方的需要的位置。而在圖1所示的裝置中， 元件22必須先在Z方向上移動(dòng)以避免其與已經(jīng)放置在基板28上的元件 發(fā)生碰撞。
圖4a和4b所示的一種裝置41與圖1所示的裝置不同，區(qū)別在于 裝置41具有一個(gè)具有標(biāo)記部分42, 43的標(biāo)記平板44，標(biāo)記部分42和 43可以通過(guò)成像裝置被檢測(cè)到。
標(biāo)記部分42， 43的用處在于通過(guò)參照固定連接于標(biāo)記平板44的 標(biāo)記部分42, 43和光學(xué)系統(tǒng)41，可以輕易的確定成像裝置6和元件22 的位置。從所述位置，元件22相對(duì)于成像裝置6的相對(duì)位置可以被確 定，然后，元件22可被精確的放置在基板上。所述標(biāo)記平板44位于焦 平面fl、 f2上。
圖5所示是另一種裝置1的具體實(shí)施例，其中，反射鏡11， 12形 成一個(gè)棱鏡51的部分平面，且相互成ot-90度角。平面52與反射鏡11, 12相對(duì)，在此實(shí)施例中與光學(xué)軸13相垂直。棱鏡51可以通過(guò)一種相對(duì) 簡(jiǎn)單的方法從塑料材料或玻璃高精度制造而成。
圖6-8展示了不同的方法，我們可以從中知道如何對(duì)元件22進(jìn)行 照明，從而獲得一個(gè)對(duì)比度更高的清晰圖像。
圖6中，兩個(gè)LEDs61， 62被設(shè)置成以一定角度相對(duì)于遮光平板。
光源61， 62從遮光平板16的下面射出光。這些光通過(guò)反射鏡ll、 12被平板16反射，并向物體22的方向射出。由于光源61, 62被設(shè)置 成一個(gè)角度，元件22將得到一個(gè)均勻的照明。光源61、 62最好用于閃 爍照明，其閃爍時(shí)間短于成像傳感器17的感應(yīng)時(shí)間。這樣，就以一種 簡(jiǎn)單的方法防止了因?yàn)槌上裱b置7和放置元件6相對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)4移動(dòng) 所引起的移動(dòng)失真。而由于成像傳感器具有一個(gè)相當(dāng)短的感應(yīng)時(shí)間，可 以將光學(xué)61, 62保持持續(xù)發(fā)光。
圖7所示的實(shí)施例中，光源位于反射鏡11 一側(cè)離透鏡14較遠(yuǎn)的位 置，同時(shí)，反射鏡11被設(shè)計(jì)為半透明的。從光源71， 72發(fā)出的光穿過(guò) 反射鏡11被均勻的照射到元件22上。
圖8所示的實(shí)施例中，光源81, 82被放置到距離較平面fl很近的 位置。
圖9所示的實(shí)施例中，光源環(huán)91， 92被放置到距離較平面fl很近 的位置。
成像裝置6、放置元件7和光學(xué)系統(tǒng)4可以以Y方向的朝向來(lái)取代
圖1所示的X方向的朝向
權(quán)利要求
1、一種裝置，包括一個(gè)成像裝置，一個(gè)與所述成像裝置連接并用于在一個(gè)基板上布置一個(gè)元件的放置元件，一個(gè)具有一個(gè)光學(xué)軸的光學(xué)系統(tǒng)，其中放置元件和成像裝置可以相對(duì)于該光學(xué)系統(tǒng)一起移動(dòng)到使得光學(xué)軸位于成像裝置和放置元件之間的至少一個(gè)位置，其中一個(gè)由放置元件支撐的元件的位置可以通過(guò)成像裝置被檢測(cè)到，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)至少在一個(gè)成像裝置附近的成像空間和一個(gè)放置元件附近的目標(biāo)空間是遠(yuǎn)心的。
2、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)還包括 至少兩個(gè)反射鏡，它們相對(duì)于光學(xué)軸成45度放置。
3、 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)包括一 個(gè)棱鏡，它的一個(gè)表面與光學(xué)軸垂直，同時(shí)與該表面相鄰的兩個(gè)表面形 成反射鏡，以及兩個(gè)透鏡沿光學(xué)軸分布在反射鏡的兩側(cè)。
4、 如前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括 至少一個(gè)光源，并以至少兩個(gè)不同的角度照明所述元件。
5、 如前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述成像裝置 是遠(yuǎn)心的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種裝置，該裝置包括一個(gè)成像裝置，一個(gè)與所述成像裝置連接并用于在一個(gè)基板上布置一個(gè)元件的放置元件，一個(gè)具有一個(gè)光學(xué)軸的光學(xué)系統(tǒng)。該放置元件和成像裝置可以一起移動(dòng)到一個(gè)位置使得光學(xué)軸位于成像裝置和放置元件之間，其中一個(gè)由放置元件支撐的元件的位置可以通過(guò)成像裝置被檢測(cè)到。該光學(xué)系統(tǒng)至少在一個(gè)成像裝置附近的成像空間和一個(gè)放置元件附近的目標(biāo)空間是遠(yuǎn)心的。
文檔編號(hào)G02B27/00GK101169515SQ20071019449
公開日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月27日
發(fā)明者J·L·霍里瓊 申請(qǐng)人:阿森姆布里昂股份有限公司