專利名稱：電子部件的安裝裝置和安裝方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電子部件安裝裝置和電子部件安裝方法，利用本發(fā)明而取出薄片形電子部件例如一個半導體芯片，并將電子部件安裝到導引架等的模板上。
背景技術：
將電子部件切割成薄片形，利用一個安裝裝置將電子器械中應用的例如電子部件的半導體芯片取出、并安裝到導引件等的模板上，所述安裝裝置包括一個專用的取出單元。在所述專用的單元中，取出半導體芯片所用的一個傳輸頭在一個固定的取出位置處上下運動，并保持住一個半導體薄片，這樣，半導體薄片就可相對于傳輸頭進行水平移動。半導體薄片是按照順序移動的，因此就可在某一時間由傳輸頭取出一個半導體芯片。通過由固定放置在一個薄片保持部分處的一個照相機來拾取薄片形電子部件的圖像，并識別電子部件的位置，則使將被取出的半導體芯片與傳輸頭對準。

發(fā)明內容
但是，上述常用的安裝裝置在一個安裝輪次中只能安裝一個半導體芯片，在所述的一個安裝輪次中，傳輸頭在薄片保持部分和導引架之間往復運動，由于薄片保持部分中的照相機的攝像操作和傳輸頭的安裝操作是在同一循環(huán)中進行的，這樣就耽誤了生產流程時間。因此，限制了安裝效率的提高。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種電子部件安裝裝置和電子部件安裝方法，利用該安裝裝置和安裝方法可有效地取出薄片形電子部件，并將電子部件安裝到一個模板上。
根據本發(fā)明提供了一種電子部件安裝裝置，該安裝裝置通過一個傳輸頭來取出薄片形電子部件，并將電子部件輸送到一個模板上且將電子部件安裝到所述模板上，該裝置包括一個薄片保持部分以保持薄片形電子部件；一個模板定位部分以將所述模板定位；布置的傳輸頭上的多個吸嘴用以吸住并保持電子部件；一個傳輸頭移動裝置以使傳輸頭在薄片保持部分和模板定位部分之間運動，且在將電子部件從薄片保持部分中取出并將電子部件安裝在模板定位部分中時，所述傳輸頭移動裝置執(zhí)行傳輸頭的對準操作；以一種方式布置的一個圖像拾取裝置，該圖像拾取裝置可前進至薄片保持部分并可從薄片保持部分回收，當圖像拾取裝置前進至薄片保持部分之上時，該圖像拾取裝置就拾取處于薄片狀態(tài)中的電子部件的圖像；一個位置監(jiān)測裝置，該位置監(jiān)測裝置根據通過拾取電子部件的圖像所提供的圖像數據來監(jiān)測電子部件的位置；一個控制部分，該控制部分根據位置監(jiān)測結果來控制傳輸頭移動裝置。
本發(fā)明還提供了一種電子部件安裝方法，利用該方法由一個傳輸頭將薄片形電子部件取出和輸送至一個模板，并將所述電子部件安裝到所述模板上，傳輸頭包括有多個吸嘴。該方法包括如下步驟圖像拾取步驟，即通過使圖像拾取裝置前進至用于保持電子部件的一個薄片保持部分之上，而拾取薄片形電子部件的圖像，其中，圖像拾取裝置以一種方式設置而可使該裝置前進至薄片保持部分并可從該部分處回收；位置監(jiān)測步驟，即根據由圖像拾取步驟所得到的圖像數據來監(jiān)測電子部件的位置；部件取出步驟，即根據位置監(jiān)測的結果來控制傳輸頭移動裝置，并由傳輸頭按照順序而從薄片保持部分中取出電子部件；以及部件安裝步驟，即將傳輸頭移動至由模板定位部分定位的模板之上，并將電子部件安裝到模板上；其中，部件安裝步驟和以下的將被取出的電子部件進行圖像拾取的步驟是同時進行的。
通過上述構造和/或方法，取出電子部件并將電子部件輸送至一個模板所用的傳輸頭包括多個吸嘴，而部件在模板定位部分中的安裝步驟及以下的將從薄片保持部分中取出的電子部件的攝像步驟是同時進行的。這樣就可增大每一安裝輪次的電子部件的數目且縮短生產流程時間，并可有效地將處于薄片狀態(tài)的電子部件取出且安裝到模板上。


圖1為根據本發(fā)明一個實施例的電子部件安裝裝置的平面視圖；圖2為根據本發(fā)明一個實施例的電子部件安裝裝置的剖視圖；圖3為一個方框圖，該圖顯示了根據本發(fā)明一個實施例的電子部件安裝裝置的控制系統(tǒng)的構造；
圖4A和圖4B所示的框圖用于解釋本發(fā)明一個實施例的電子部件安裝方法的流程；圖5A和圖5B所示的框圖用于解釋本發(fā)明另一個實施例的電子部件安裝方法的流程。
在附圖中，參考符號1指示的是一個模板輸送部分；符號2指示模板，5A和5B指示的是Y軸工作臺；參考符號6指示的是一個第一X軸工作臺；參考符號7指示的是一個傳輸頭；參考符號8指示的是一個吸嘴；參考符號9指示的是一個模板識別相機；參考符號10指示的是一個第二X軸工作臺；參考符號11指示的是一個部件識別相機；參考符號12指示的是一個薄片保持部分；參考符號14指示的是一個半導體薄片；參考符號14a指示的是一個半導體芯片；參考符號23指示的是一個圖像識別部分。
具體實施例方式
參考附圖，下面將對本發(fā)明的一個實施例進行描述。圖1所示為根據本發(fā)明一個實施例的電子部件安裝裝置的平面視圖。圖2所示為根據本發(fā)明一個實施例的電子部件安裝裝置的剖視圖。圖3所示為一個方框圖，該圖顯示了根據本發(fā)明一個實施例的電子部件安裝裝置的控制系統(tǒng)的構造。圖4A、4B、5A和5B顯示了本發(fā)明的電子部件安裝方法的流程解釋圖。
下面將參考圖1和圖2開始解釋電子部件安裝裝置的總體構造。在圖1中，在電子部件安裝裝置中，在X方向中布置有包括兩個輸送通道1a的一個模板輸送部分1。在輸送通道1a之一中，用于夾持和保持模板2的一個夾持機構1b可移動地布置在輸送方向(X方向)中。保持著模板2端部的夾持機構1b沿著輸送通道1a運動，這樣，模板輸送部分1就輸送模板2且將模板2定位在施加糊劑、電子部件安裝等的每個工作位置中，在下文中將對該內容進行描述。
一個模板供應部分3和一個施加糊劑部分4布置在模板輸送部分1的上游(即圖1中的左邊)。模板供應部分3通過模板輸送部分1而向下游供應模板2，電子部件即安裝在模板2上。施加糊劑部分4施加糊劑(paste)，用于將電子部件粘合到所供應模板2上的一個部件安裝位置上。
Y軸工作臺5A、5B布置在與模板輸送部分1相垂直的方向中，且處于施加糊劑部分4的下游。處于Y軸工作臺5A、5B之間的模板輸送部分1用作為一個模板定位部分，以將模板2定位；在此處將電子部件安裝到模板2上。
一個薄片保持部分12與模板定位部分相鄰設置。該薄片保持部分12保持一個薄片13，該薄片13上的電子部件的大量獨立半導體芯片14a被放置在保持工作臺12a上。也就是說，薄片保持部分12保持薄片形的半導體芯片14a。一個薄片存儲部分18與薄片保持部分12相鄰布置，所述薄片存儲部分18用于保持處于備用模式中的一個新的半導體薄片14。
如圖2所示，一個推頂機構15設置在薄片保持部分12的下面。該推頂機構15包括一個運動工作臺16；以及布置在運動工作臺16上且用于上、下移動銷子17a的一個銷子提升和下放機構17。在驅動運動工作臺16時，銷子提升和下放機構17就在半導體薄片14之下的X方向和Y方向中運動。
在銷子提升和下放機構17與對準的銷子17a在任何所需的半導體芯片14a下驅動時，銷子17a就從薄片13的下表面上推半導體芯片14a。在這種狀態(tài)下，傳輸頭7的一個吸嘴8就吸住半導體芯片14a的上表面而提升，從而將半導體芯片14a從薄片保持部分12中取出。
一個第一X軸工作臺6和一個第二X軸工作臺10放置在Y軸工作臺5A、5B上。具有多個吸嘴8的傳輸頭7被附加在第一X軸工作臺6上，一個模板識別相機9以一種方式與吸嘴8相鄰設置該方式使模板識別相機9可與傳輸頭7整體移動。在Y軸工作臺5A和第一X軸工作臺6被驅動時，傳輸頭7和模板識別相機9就整體運動。Y軸工作臺5A和第一X軸工作臺6作為一個傳輸頭移動機構用以移動所述傳輸頭7。
一個部件識別相機11附加在第二X軸工作臺10上。當Y軸工作臺5B和第二X軸工作臺10受驅動時，部件識別相機11就在X方向和Y方向中水平運動，且在薄片保持部分12之上的水平面內前進至薄片保持部分12，且從薄片保持部分12處回收。由放置在薄片保持部分12之上的任一所需位置處的部件識別相機11拾取下面部件的圖像，這樣，就可拾取半導體薄片14的任何所需位置的圖像。對通過拾取圖像所提供的圖像數據進行識別處理，從而可識別出任何所需的半導體芯片14a的位置。
根據位置識別結果而將傳輸頭7對準將被取出的半導體芯片14a，驅動運動工作臺16以將銷子17a對準半導體芯片14a，這樣，通過傳輸頭7的吸嘴8就可將半導體芯片14a從薄片保持部分12中拾取。此時，通過傳輸頭7的多個吸嘴8將多個半導體芯片14a拾取，這樣，在一個安裝輪次中可將多個半導體芯片14a拾取，在所述的一個安裝輪次中，傳輸頭7在模板2和薄片保持部分12之間往復運動。
下面將參考圖3對控制系統(tǒng)的構造進行描述。在圖3中，CPU20是一個控制部分，以對下文中描述的部分進行中央控制。一個程序存儲部分21存儲不同的程序，例如執(zhí)行傳輸頭7的安裝操作的一個操作程序及進行模板識別、部件識別等識別處理的處理程序。一個數據存儲部分22存儲不同種類的數據，例如安裝數據。一個圖像識別部分23對由部件識別相機11和模板識別相機9進行圖像拾取所提供的圖像數據進行識別處理，從而識別出處于模板輸送部分1中的模板2、和處于薄片保持部分12中的半導體芯片14a，并監(jiān)測它們的位置。因此，圖像識別部分23就用作為位置監(jiān)測裝置。此外，傳輸頭移動機構26用作為傳輸頭移動裝置，部件識別相機11和模板識別相機9用作為圖像拾取裝置。
一個機構驅動部分24在CPU20的控制下驅動下述機構一個模板輸送機構25是用于驅動模板輸送部分1中的夾持機構1b的機構。傳輸頭移動機構26(傳輸頭移動裝置)通過Y軸工作臺5A和第一X軸工作臺6移動傳輸頭7。相機移動機構27通過Y軸工作臺5B和第二X軸工作臺10來移動部件識別相機11。推頂驅動機構28驅動運動工作臺16和銷子提升及下放機構17，以使銷子17a上推所述芯片。當CPU20控制傳輸頭移動裝置時，該CPU20就根據圖像識別部分23的位置監(jiān)測結果而使傳輸頭7相對于薄片保持部分12對準。
電子部件安裝裝置即是按照上述內容構造的。下面將參考圖4A、4B、5A和5B對電子部件的安裝操作進行描述。在圖4A中，模板2通過模板供應部分3被供應至模板輸送部分1中。通過施加糊劑部分4將粘合電子部件所用的一種糊劑施加到模板2上，然后，將模板2輸送至處于Y軸工作臺5A、5B之間的模板定位部分并將模板2定位。在該操作之后，利用第一X軸工作臺6將傳輸頭7移動至模板2之上，并由模板識別相機9拾取模板2的圖像。由圖像識別部分23對通過拾取模板2的圖像所獲取的圖像數據進行識別處理，從而識別出模板2的位置。
此時，由第二X軸工作臺10移動的部件識別相機11被定位在薄片保持部分12之上，并拾取接下來將取出的多個半導體芯片14a的圖像，上述拾取步驟與由模板識別相機9對模板2所作的圖像拾取是同時進行的(圖像拾取步驟)。由圖像識別部分23對通過拾取半導體芯片14a的圖像所獲取的圖像數據進行識別處理，從而確認接下來將取出的半導體芯片14a的位置(位置監(jiān)測步驟)。
在該步驟之后，如圖4B所示，部件識別相機11從薄片保持部分12之上回收至前側，而傳輸頭7移動至薄片保持部分12之上。傳輸頭7的吸嘴8根據半導體芯片14a的位置識別結果而將半導體芯片14a按順序從薄片保持部分12中取出(部件取出步驟)。
如圖5A所示，將半導體芯片14a保持在吸嘴8上的傳輸頭7，被移動至定位于模板輸送部分1上的模板2之上。下一步，將吸嘴8按順序下移至模板2的安裝地點，從而將半導體芯片14a安裝到模板2上(部件安裝步驟)。為將半導體芯片14a安裝到模板2上，根據模板2的位置識別結果將傳輸頭7相對于模板2對準。
在進行部件安裝步驟的同時，部件識別相機11前進至薄片保持部分12之上，并拾取接下來將被取出的多個半導體芯片14a的圖像。也就是說，通過傳輸頭7而將部件安裝到模板2上的步驟，與由薄片保持部分12中的部件識別相機11對接下來將被取出的電子部件拾取圖像的步驟是同時進行的。
在圖5B中，部件識別相機11從薄片保持部分12之上回收至前側，傳輸頭7移動至薄片保持部分12之上，并以與圖4B所示的相似方式將部件取出，部件的取出步驟和部件的安裝步驟與上面所述的那些步驟相似而重復進行。
如上所述，在該實施例中，多個半導體芯片14a在由具有多個吸嘴8的傳輸頭7輸送至模板2的同時，所述多個半導體芯片14a也按順序在一個安裝輪次中被安裝到模板2上，在所述安裝輪次中，傳輸頭7在薄片保持部分12和模板2之間往復運動。此外，由傳輸頭7在模板2上的安裝操作，與接下來將從薄片保持部分12中取出的半導體芯片14a的圖像拾取操作是同時進行的。
這樣，與現有技術中的模具粘合裝置的安裝操作相比，本發(fā)明可顯著提高安裝效率。在現有技術中，在一個安裝循環(huán)中只能傳送和安裝一個半導體芯片14a，且在同一循環(huán)中由傳輸頭執(zhí)行安裝操作并在薄片保持部分中進行圖像拾取操作。由于在一個安裝輪次中可安裝多個半導體芯片14a，則可將傳輸頭7的運動速度設置為具有一范圍的穩(wěn)定速度，而不必設定為過高的速度，從而可消除當傳輸頭7在安裝操作中停止時產生的撞擊，并可阻止安裝位置的變化，并且可提供精確的安裝位置。
工業(yè)實用性根據本發(fā)明，將電子部件取出并將電子部件輸送至一個模板所用的傳輸頭包括多個吸嘴，部件在模板定位部分中的安裝步驟與接下來將從薄片保持部分中取出的電子部件的圖像拾取步驟是同時進行的，這樣就增大了每一安裝輪次所安裝的電子部件的數目，并縮短了生產流程時間，處于薄片狀態(tài)的電子部件可被有效地取出并安裝到模板上。
本發(fā)明是以日本專利申請No.2001-240819為基礎的，該日本專利申請在此作為參考而被結合利用。
雖然本申請只是對本發(fā)明的特定實施例進行了具體描述，很明顯，在不脫離本發(fā)明的實質和范圍的情況下可對所述實施例做出多種變更。
權利要求
1.一種電子部件安裝裝置，該安裝裝置通過傳輸頭取出薄片形電子部件，并將電子部件輸送且安裝到模板上，該裝置包括一薄片保持部分，以保持薄片形電子部件；一模板定位部分，以將所述模板定位；布置在傳輸頭上的多個吸嘴，以吸住并保持電子部件；一傳輸頭移動裝置，以使傳輸頭在薄片保持部分和模板定位部分之間運動，且在將電子部件從薄片保持部分中取出、并將電子部件安裝在模板定位部分中時，所述傳輸頭移動裝置執(zhí)行傳輸頭的對準操作；以一種方式布置的一圖像拾取裝置，該方式使圖像拾取裝置可前進至薄片保持部分并從薄片保持部分回收，當圖像拾取裝置前進至薄片保持部分之上時，就拾取處于薄片狀態(tài)中的電子部件的圖像；一位置監(jiān)測裝置，該位置監(jiān)測裝置根據通過拾取電子部件的圖像所提供的圖像數據來監(jiān)測電子部件的位置；一控制部分，該控制部分根據位置監(jiān)測結果來控制傳輸頭移動裝置。
2.根據權利要求1所述的電子部件安裝裝置，其中圖像拾取裝置可在X方向和Y方向中水平移動；其中所述Y方向是由一Y軸工作臺限定的，該Y軸工作臺設置在與輸送模板所用的一個模板輸送部分相垂直的方向中；其中所述X方向是由布置在Y軸工作臺上的一X軸工作臺確定的。
3.根據權利要求1所述的電子部件安裝裝置，其中當圖像拾取裝置前進至薄片保持部分之上時，該圖像拾取裝置就拾取接下來將由傳輸頭取出的多個電子部件的圖像。
4.根據權利要求1所述的電子部件安裝裝置，其中還包括設置在薄片保持部分之下的一推頂機構，以驅動一運動工作臺，以及一銷子提升和下放機構，以便上推電子部件。
5.根據權利要求4所述的電子部件安裝裝置，其中所述控制部分還根據位置檢測機構的檢測結果來控制推頂機構進行電子部件的對準。
6.一種電子部件安裝方法，利用該方法由一個傳輸頭將薄片形電子部件取出和輸送至一模板，并將所述電子部件安裝到所述模板上，傳輸頭包括有多個吸嘴，該方法包括如下步驟圖像拾取步驟，即通過使圖像拾取裝置前進至用于保持電子部件的一薄片保持部分之上，而拾取薄片形電子部件的圖像，其中圖像拾取裝置以一種方式布置，該方式可使裝置前進至薄片保持部分并可從薄片保持部分回收；位置監(jiān)測步驟，即根據由圖像拾取步驟所得到的圖像數據來監(jiān)測電子部件的位置；部件取出步驟，即根據位置監(jiān)測步驟的結果來控制傳輸頭移動裝置，并由傳輸頭按照順序從薄片保持部分中取出電子部件；部件安裝步驟，即將傳輸頭移動至由模板定位部分定位的模板之上，并將電子部件安裝到模板上；其中，部件安裝步驟和接下來將被取出的電子部件的圖像拾取步驟是同時進行的。
7.根據權利要求6所述的電子部件安裝方法，其中在圖像拾取步驟中，當圖像拾取裝置前進至薄片保持部分之上時，圖像拾取裝置拾取多個電子部件的圖像。
8.根據權利要求7所述的電子部件安裝方法，其中由圖像拾取裝置拾取圖像的所述多個電子部件是接下來由傳輸頭取出的電子部件。
9.根據權利要求6所述的電子部件安裝方法，其中在圖像拾取步驟中，在拾取電子部件的圖像之后，圖像拾取裝置回收至與薄片保持部分相鄰布置的一個薄片存儲部分側面的前側，并且傳輸頭被移動至薄片保持部分之上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子部件安裝裝置和電子部件安裝方法，其可有效地將處于薄片狀態(tài)的電子部件取出并將電子部件安裝到一模板上。解決方案是一種電子部件安裝裝置，通過一個傳輸頭將半導體芯片從保持在一薄片保持部分上的半導體薄片中取出，并將半導體芯片輸送至一模板且將芯片安裝到模板上。所述傳輸頭具有多個吸嘴，所述模板具有以一種方式布置的部件識別相機，該方式可將部件識別相機前進至薄片保持部分以拾取半導體薄片的圖像，還可從薄片保持部分回收。由傳輸頭將多個半導體芯片安裝到模板上的部件安裝步驟，與由部件識別相機對接下來將被取出的多個半導體芯片的圖像拾取步驟是同時進行的，這樣，就可增大每安裝輪次安裝的電子部件的數目且縮短生產流程時間，并能有效的將電子部件取出并將其安裝到模板上。
文檔編號H01L21/68GK1537321SQ0281509
公開日2004年10月13日 申請日期2002年8月7日 優(yōu)先權日2001年8月8日
發(fā)明者土師宏, 秀瀬渡 申請人:松下電器產業(yè)株式會社