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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Montagevorrichtung für elektronische
Komponenten, um elektronische Komponenten auf einem Substrat zu montieren,
und betrifft ein Verfahren zur Montage elektronischer Komponenten.
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HINTERGRUND
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Während des
Betriebs führt
eine Montagevorrichtung für
elektronische Komponenten wiederholt einen Montagevorgang aus, wofür ein Montierkopf
verwendet wird, um elektronische Komponenten, die von einer Zufuhreinheit
für elektronische Komponenten
bereitgestellt werden, auf einem Substrat zuverlässig zu montieren. Von den
auf diese Weise zugeführten
elektronischen Komponenten wird im Allgemeinen eine elektronische
Komponente, etwa ein Flip-Chip, auf dessen Oberfläche Lothöcker ausgebildet
sind, mit hervorstehenden Elektroden, die für die Verbindung verwendet
werden, so zugeführt,
dass die Fläche
mit den ausgebildeten Lothöckern
nach oben weist.
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Eine
derartige elektronische Komponente wird von der Zufuhreinheit für die elektronischen Komponenten
mittels einer speziellen Aufnahmevorrichtung aufgenommen, für die ein
Umkehrmechanismus vorgesehen ist, und wird umgekehrt und so gehalten,
dass die Lothöcker
nach unten weisen. Der Montierkopf zur Montage der elektronischen
Komponente auf dem Substrat empfängt
die elektronische Komponente in diesem umgekehrten Zustand und führt an einer
Flussmitteltransferbühne
einen Vorgang aus, in welchem ein Flussmittel übertragen und auf die Lothöcker aufgebracht
wird. Anschließend wird
der Montierkopf zu dem Substrat bewegt, auf welchem die elektronische
Komponente dann montiert wird.
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Eine
konventionelle Montagevorrichtung für elektronische Komponenten
ist so gestaltet, dass ein Montierkopf einer elektronischen Komponente
auf einem Substrat auch als ein Arbeitskopf zum Ausführen eines
Flussmitteltransfers dient. Da während
des Übertra gens
des Flussmittels auch häufig
eine Abflachung ausgeführt
wird, um die Lothöcker
auf einer elektronischen Komponente entsprechend zu formen, indem
die unteren Enden der Lothöcker
gegen eine flache Oberfläche
gepresst werden, benötigt
der Montierkopf auch einen Mechanismus zum Ausführen dieses Prozesses zum Einebnen.
Da deswegen die Festigkeit des Montierkopfs erhöht werden muss, um der Verformung
zu widerstehen, die durch das Ausüben des Druckes hervorgerufen
wird, ist das Ausmaß,
mit der der Aufbau des Montierkopfs vereinfacht und dessen Gewicht
verringert werden kann, begrenzt und eine Steigerung der Geschwindigkeit des
Montiervorgangs ist nicht möglich.
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Selbst
wenn der Vorgang des Einebnens nicht erforderlich ist, sollen das Übertragen
des Flussmittels und der Montagevorgang der Reihe von dem gleichen
Montierkopf durchgeführt
werden. Daher wird die Taktzeit von dem Zeitpunkt, wenn die elektronische
Komponente aufgenommen wird, bis diese auf dem Substrat montiert
ist, relativ lang, und die Verbesserung der Gesamteffizienz des
Arbeitsschritts ist schwierig.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE
ERFINDUNG
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Montagevorrichtung
für elektronische Komponenten
bereitzustellen, in der durch Weglassen der Verwendung eines Montierkopfes
für den Vorgang
des Aufbringens eines viskosen Materials die Funktionseffizienz
verbessert werden kann; ferner soll ein Verfahren für die Montage
elektronischer Komponenten bereitgestellt werden.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung umfasst eine Montagevorrichtung für elektronische Komponenten
zum Aufbringen einer viskosen Flüssigkeit
auf mehrere hervorsehende Elektroden, die auf einer Fläche zur
Herstellung einer hervorstehenden Elektrode einer elektronischen
Komponente ausgebildet sind, und zum Montieren der elektronischen Komponente
auf einem Werkstück:
eine
Zufuhreinheit für
viskose Flüssigkeiten
zum Zuführen
der viskosen Flüssigkeit,
die während
einer Einebnungsphase ausgegeben und gleichmäßig verteilt wird;
eine
Positioniereinheit zum Anordnen der elektronischen Komponente auf
der flach verteilten viskosen Flüssigkeit,
während
die hervorstehenden Elektroden im Kontakt mit der viskosen Flüssigkeit
bleiben;
eine Montageeinheit mit einem Montierkopf, der eine Montierdüse, die
zur Vakuumansaugung der elektronischen Komponente verwendet wird,
enthält,
um die elektronische Komponente, die auf der viskosen Flüssigkeit
unter Verwendung der Montierdüse
angeordnet wird, aufzunehmen und um die elektronische Komponente
auf einem Werkstück
zu montieren;
eine Einheit zum Erkennen elektronischer Komponenten
mit einer Kamera zum Gewinnen von Bildern der elektronischen Komponente,
die von der Montierdüse
gehalten wird, um ein von der Kamera erhaltenes Bild anzuwenden,
die Position der elektronischen Komponente zu identifizieren; und
eine
Montiersteuerung zum Steuern der Montageeinheit auf der Grundlage
der Erkennungsergebnisse, die von der Einheit für die Erkennung elektronischer Komponenten
erhalten werden, und zum Positionieren der von der Montierdüse gehaltenen
elektronischen Komponente auf dem Werkstück.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung umfasst die Montagevorrichtung für elektronische Komponenten
gemäß dem ersten
Aspekt ferner:
ein Abstreifelement zum Ausbreiten und Nivellieren der
viskosen Flüssigkeit
auf der Halterung.
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Gemäß eine dritten
Aspekt der Erfindung weist die Montagevorrichtung für elektronische
Komponenten gemäß dem ersten
oder dem zweiten Aspekt in der Positioniereinheit auf:
einen
Haltekopf zum Halten der elektronischen Komponente an der hinteren
Fläche,
während
die Fläche mit
den ausgebildeten hervorstehenden Elektroden nach oben gerichtet
wird,
wobei der Haltekopf in vertikaler Richtung relativ zu der
Halterung umgedreht ist und wobei die elektronische Komponente,
die von dem Haltekopf gehalten wird, auf der viskosen Flüssigkeit
angeordnet wird.
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Gemäß einem
vierten Aspekt der Erfindung umfasst die Montagevorrichtung für elektronische Komponenten
gemäß dem dritten
Aspekt ferner:
eine Zufuhreinheit für elektronische Komponenten, um
die elektronische Komponente zuzuführen, wobei die Fläche mit
der ausgebildeten hervorstehenden Elektrode nach oben gerichtet
ist,
wobei unter Anwendung der Montierdüse des Montierkopfs die elektronische
Komponente von der Zufuhreinheit für elektronische Komponenten
aufgenommen und zu dem Haltekopf transportiert wird.
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Gemäß einem
fünften
Aspekt der Erfindung umfasst die Montagevorrichtung für elektronische Komponenten
gemäß dem dritten
Aspekt ferner:
eine Zufuhreinheit für elektronische Komponenten, um
eine elektronische Komponente zuzuführen, wobei die Fläche mit
der ausgebildeten hervorstehenden Elektrode nach oben weist; und
eine
Aufnahmeeinheit zur Verwendung einer Aufnahmedüse für einen Aufnahmekopf, um die
elektronische Komponente von der Zufuhreinheit für elektronische Komponenten
aufzunehmen und um die elektronische Komponente zu dem Haltekopf
zu transportieren.
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Gemäß einem
sechsten Aspekt der Erfindung umfasst die Montagevorrichtung für elektronische
Komponenten gemäß dem dritten
Aspekt ferner:
eine Zufuhreinheit für elektronische Komponenten zum
Zuführen
einer elektronischen Komponente, wobei die Fläche mit der ausgebildeten hervorstehenden
Elektrode nach unten weist, wobei die Positioniereinheit umfasst:
einen
Aufnahmekopf zur Aufnahme der elektronischen Komponente von der
Zufuhreinheit für
elektronische Komponenten mittels eines Vakuums, das die hintere
Fläche
der elektronische Komponente unter Anwendung einer Aufnahmedüse ansaugt,
und zum Positionieren der elektronischen Komponente auf der viskosen
Flüssigkeit.
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Gemäß einem
siebten Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Montage elektronischer Komponenten
für das
Aufbringen einer viskosen Flüssigkeit
auf mehrere hervorstehende Elektroden, die auf einer Fläche zur
Herstellung hervorstehender Elektroden einer elektronischen Komponente
ausgebildet sind, und zum Montieren der elektronischen Komponente
auf einem Werkstück:
einen
Schritt zum Einebnen des Flüssigkeitspegels, um
die viskose Flüssigkeit
auszubreiten und diese auf einer flachen Halterung einzuebnen;
einen
Positionierschritt zum Positionieren der elektronischen Komponente
auf der viskosen Flüssigkeit mit
dem eingeebneten Flüssigkeitspegel,
während sich
die hervorstehenden Elektroden in Kontakt mit der viskosen Flüssigkeit
befinden;
einen Extraktionsschritt zum Trennen der elektronischen
Komponente von der viskosen Flüssigkeit
mittels Vakuumansaugung und zur Anwendung der Montierdüse des Montierkopfs;
einen
Komponentenerkennungsschritt zur Verwendung einer Kamera, um Bilder
der von der Montierdüse
gehaltenen elektronischen Komponente zu gewinnen und um das erhaltene
Bild zu verwenden, die Position der elektronischen Komponente zu
identifizieren; und
einen Montageschritt, um auf der Grundlage
der Erkennungsergebnisse, die in dem Komponentenerkennungsschritt
ermittelt wurden, den Montierkopf zu bewegen, um die elektronische
Komponente auf einem Werkstück
zu positionieren und um die elektronische Komponente auf dem Werkstück zu montieren.
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Gemäß einem
achten Aspekt der Erfindung wird bei dem Montageverfahren für elektronische Komponenten
gemäß dem siebten
Aspekt in dem Schritt zum Einebnen des Flüssigkeitspegels die viskose
Flüssigkeit
auf der Halterung und zur Anwendung eines Abstreifelements ausgebreitet
und eingeebnet.
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Gemäß einem
neunten Aspekt der Erfindung wird für das Montageverfahren für elektronische Komponenten
gemäß dem siebten
Aspekt in dem Positionierschritt der Haltekopf, mit dem die Rückseite
der elektronischen Komponente durch Vakuum gehalten wird, während die
Seite zur Ausbildung der hervorstehenden Elektroden nach oben gerichtet
ist, in vertikaler Weise relativ zu der Halterung umgedreht, so
dass die von dem Haltekopf gehaltene elektronische Komponente auf
der viskosen Flüssigkeit mit
dem eingeebneten Flüssigkeitspegel
positioniert werden kann.
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Gemäß einem
zehnten Aspekt der Erfindung umfasst das Montageverfahren für elektronische Komponenten
gemäß dem neunten
Aspekt ferner:
einen Schritt zur Anwendung des Montierkopfs
zur Aufnahme und Bewegung der elektronischen Komponente von der
Zufuhreinheit für
elektronische Komponenten, die die elektronische Komponente bereitstellt,
wobei die Fläche
zur Ausbildung der hervorstehenden Elektroden nach oben gerichtet
ist, und zum Übertragen
der elektronischen Komponente zu dem Haltekopf.
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Gemäß einem
elften Aspekt der Erfindung umfasst das Montageverfahren für elektronische Komponenten
gemäß dem neunten
Aspekt:
einen Schritt zum Anwenden einer Aufnahmedüse eines
Aufnahmekopfes, um die elektronische Komponente von der Zufuhreinheit
für elektronische
Komponenten, die die elektronische Komponente mit der Seite zur
Ausbildung der hervorstehenden Elektrode nach oben gerichtet bereitstellt,
aufzunehmen und zu bewegen, und zum Übertragen der elektronischen Komponente
zu dem Haltekopf.
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Gemäß einem
zwölften
Aspekt der Erfindung wird in dem Montageverfahren für elektronische Komponenten
gemäß dem siebten
Aspekt in dem Positionierschritt, in dem die rückseitige Fläche der elektronischen
Komponente durch Vakuum von dem Aufnahme kopf gehalten wird, die
elektronische Komponente von der Zufuhreinheit für elektronische Komponenten
getrennt, die die elektronische Komponente mit der Fläche zur
Ausbildung der hervorstehenden Elektrode nach oben gerichtet zuführt. Anschließend wird
die von dem Aufnahmekopf gehaltene elektronische Komponente auf
der viskosen Flüssigkeit
mit dem eingeebneten Flüssigkeitspegel
positioniert.
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Da
die von der Zufuhreinheit für
elektronische Komponenten erhaltene elektronische Komponente auf
der viskosen Flüssigkeit
positioniert wird, die auf einer flachen Halterung ausgebreitet
ist, wird erfindungsgemäß die Beschichtung
der Lothöcker mit
der viskosen Flüssigkeit
vollständig
erreicht, und die elektronische Komponente wird von der viskosen Flüssigkeit
entfernt, indem der Montierkopf verwendet wird, und die Komponente
wird dann auf dem Werkstück
montiert. Somit kann der Prozess, in welchem der Montierkopf zum
Auftragen der viskosen Flüssigkeit
benutzt wird, vermieden werden, und die Effizienz, mit der das Werkstück bearbeitet
wird, wird verbessert.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Draufsicht einer
Montagevorrichtung für
elektronische Komponenten gemäß einer ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine Seitenquerschnittsansicht
der Montagevorrichtung für
elektronische Komponenten gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung;
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3 ist eine Seitenquerschnittsansicht
der Montagevorrichtung für
elektronische Komponenten gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung;
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4 ist eine perspektivische
Ansicht der Umkehreinheit der Montagevorrichtung für elektronische
Komponenten gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung;
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5A und 5B sind Ansichten zum Erläutern der
Arbeitsweise der Umkehreinheit der Montagevorrichtung für elektronische
Komponenten gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung;
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6A bis 6E sind Ansichten zum Erläutern der
Funktionsweise der Umkehreinheit für die Montagevorrichtung für elektronische
Komponenten gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung;
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7 ist eine Blockansicht,
die die Konfiguration des Steuersystems der Montagevorrichtung für elektronische
Komponenten gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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8 ist eine funktionelle
Blockansicht, die die Bearbeitungsfunktionen der Montagevorrichtung für elektronische
Komponenten gemäß der ersten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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9 ist ein Zeitablaufdiagramm,
das ein Montageverfahren für
elektronische Komponenten gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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10A und 10B sind Ansichten zum Erläutern der
Schritte des Montageverfahrens für
elektronische Komponenten gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung;
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11A und 11B sind Ansichten die die Schritte des
Montageverfahrens für
elektronische Komponenten gemäß der ersten
Ausführungsform der
Erfindung zeigen;
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12A und 12B sind Ansichten die die Schritte des
Montageverfahrens für
elektronische Komponenten gemäß der ersten
Ausführungsform der
Erfindung zeigen;
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13A und 13B sind Ansichten die die Schritte des
Montageverfahrens für
elektronische Komponenten gemäß der ersten
Ausführungsform der
Erfindung zeigen;
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14A bis 14E sind Draufsichten eines Substrats,
auf welchem gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung elektronische Komponenten zu montieren sind;
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15 ist eine Draufsicht einer
Montagevorrichtung für
elektronische Komponenten gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der Erfindung;
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16 ist eine Seitenquerschnittsansicht der
Montagevorrichtung für
elektronische Komponenten gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung;
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17 ist eine Schnittansicht
der Montagevorrichtung für
elektronische Komponenten gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung;
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18 ist eine Blockansicht,
die die Konfiguration des Steuersystems der Montagevorrichtung für elektronische
Komponenten gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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19 ist eine funktionelle Blockansicht,
die die Funktionen der Montagevorrichtung für elektronische Komponenten
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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20 ist ein Zeitablaufdiagramm,
das ein Montageverfahren für
elektronische Komponenten gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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21A und 21B sind Ansichten zum Erläutern der
Schritte des Montageverfahrens für
elektronische Komponenten gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung;
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22A und 22B sind Ansichten zum Erläutern der
Schritte des Montageverfahrens für
elektronische Komponenten gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung;
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23A und 23B sind Ansichten zum Erläutern der
Schritte des Montageverfahrens für
elektronische Komponenten gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung;
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24A und 24B sind Ansichten zum Erläutern der
Schritte des Montageverfahrens für
elektronische Komponenten gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung;
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25 ist eine Schnittansicht
einer Montagevorrichtung für
elektronische Komponenten gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung; und
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26A und 26B sind Ansichten zum Erläutern der
Schritte eines Montageverfahrens für elektronische Komponenten
gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung.
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In
den Zeichnungen bezeichnen: das Bezugszeichen 2 eine Zufuhreinheit
für elektronische Komponenten;
Bezugszeichen 6 einen Chip; Bezugszeichen 10 eine
Substrathalterung; Bezugszeichen 10A einen ersten Substrathaltemechanismus; Bezugszeichen 10B einen
zweiten Substrathaltemechanismus; Bezugszeichen 15 eine
dritte Kamera; Bezugszeichen 16 ein Substrat; Bezugszeichen 16a eine
Montageposition für
eine elektronische Komponente; Bezugszeichen 17 eine Umkehreinheit;
Bezugszeichen 30 eine Mittelstrebe; Bezugszeichen 31 eine
erste Strebe; Bezugszeichen 32 eine zweite Strebe; Bezugszeichen 33 einen
Montierkopf; Bezugszeichen 33a eine Düse; Bezugszeichen 34 eine erste
Kamera; Bezugszeichen 35 eine zweite Kamera; Bezugszeichen 36 einen
Aufnahmekopf; Bezugszeichen 36a eine Düse; Bezugszeichen 54d eine Aufnahmesteuerung;
Bezugszeichen 54e eine Montagesteuerung; Bezugszeichen 55 einen
ersten Erkennungsprozessor; Bezugszeichen 56 einen zweiten
Erkennungsprozessor; Bezugszeichen 57 einen dritten Erkennungsprozessor;
Bezugszeichen 74 einen Haltekopf; Bezugszeichen 74a eine
Chiphalterung; Bezugszeichen 80 ein Flussmittel; und Bezugszeichen 83 eine
Abstreifeinheit.
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BESTE ART
ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Erste Ausführungsform
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1 ist eine Draufsicht einer
Montagevorrichtung für
elektronische Komponenten gemäß einer ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 2 ist
eine seitliche Querschnittsansicht der Montagevorrichtung für elektronische
Komponenten gemäß der ersten
Ausführungsform. 3 ist in der Draufsicht
eine Querschnittsansicht der Montagevorrichtung für elektronische
Komponenten gemäß der ersten
Ausführungsform. 4 ist eine perspektivische
Ansicht der Umkehreinheit der Montagevorrichtung für elektronische
Komponenten gemäß der ersten
Ausführungsform. 5A, 5B und 6A bis 6E sind Diagramme zum Erläutern beim
Verfahren von Komponenten in der Umkehreinheit der Montagevorrichtung
für elektronische
Komponenten gemäß der ersten
Ausführungsform. 7 ist eine Blockansicht, die
die Konfiguration des Steuersystems der Montagevorrichtung für elektronische
Komponenten gemäß der ersten
Ausführungsform
zeigt. 8 ist eine funktionelle
Blockansicht, die die Funktionen zeigt, die von der Montagevorrichtung
für elektronische Komponenten
gemäß der ersten
Ausführungsform ausgeführt werden. 9 ist ein Zeitablaufdiagramm,
das ein Montageverfahren für
elektronische Komponenten gemäß der ersten
Ausführungsform zeigt. 10A bis 10B, 11A bis 11B, 12A bis 12B und 13A bis 13B sind Ansichten, um die Schritte des
Montageverfahrens für
elektronische Komponenten gemäß der ersten
Ausführungsform
zu erläutern. 14A bis 14E sind Draufsichten eines Substrats, auf
welchem eine elektronische Komponente gemäß der ersten Ausführungsform
zu montieren ist.
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Die
Gesamtkonfiguration der Montagevorrichtung für elektronische Komponenten
wird nun mit Bezug zu den 1, 2 und 3 beschrieben. Die Ansicht in 2 verläuft entlang einer Linie A-A
in 1 und die Ansicht
in 3 ist entlang einer
Linie B-B in 2. In 1 ist die Zufuhreinheit
für elektronische
Komponenten 2 auf einer Basishalterung 1 vorgesehen.
Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, umfasst die
Zufuhreinheit 2 für
elektronische Komponenten eine Führungshalterung
(ein eine Führungsvorrichtung
haltendes Element) 3, und die Führungshalterung 3 hält in abnehmbarer
Weise eine Führungsvorrichtung 4,
an der eine Haftschicht 5 angebracht ist.
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Ein
Halbleiterchip (im Weiteren einfach als Chip bezeichnet) 6,
der eine elektronische Komponente darstellt, ist mit der Haftschicht 5 verbunden, während der
Chip geteilt wird, um Chipsegmente zu bilden. Mehrere Lothöcker 6a (siehe 5A), die hervorstehende
Elektroden repräsentieren,
sind an der oberen Fläche
des Chips 6 ausgebildet, und wenn die Führungsvorrichtung 4 von
der Führungshalterung 3 gehalten
wird, führt
die Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten den Chip 6 zu, während die Fläche mit den
ausgebildeten Lothöckern
(die Fläche
zur Herstellung der hervorstehenden Elektroden) nach oben gerichtet
ist.
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Wie
in 2 gezeigt ist, ist
unterhalb der Haftschicht 5, die von der Führungshalterung 3 gehalten
wird, ein Auswerfer 8 vorgesehen, der horizontal von einem
Auswurf-XY-Tisch 7 angetrieben wird. Der Auswerfer 8 umfasst
einen Stifthebemechanismus zum Anheben und Absenken eines Auswurfstiftes
(nicht gezeigt), der zum Anheben eines Chips verwendet wird. Wenn
der Chip 6 von der Haftschicht 5 aufgenommen werden
soll, indem ein Montierkopf verwendet wird, der später beschrieben
ist, wird der Chip 6 von unterhalb der Haftschicht 5 mittels
des Auswerferstifts angetrieben und wird von der Haftschicht 5 weggedrückt. Der
Auswerfer 8 ist ein Ablösemechanismus
für eine
Haftschicht, um den Chip 6 von der Haftschicht 5 abzulösen.
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Wie
in 3 gezeigt ist, ist
eine Substrathalterung 10 mit einem Abstand in der Y-Richtung von der
Zufuhreinheit 2 für
elektronische Komponenten angeordnet, die auf der oberen Fläche der
Basishalterung 1 positioniert ist. In Vorwärts- und
Rückwärtsrichtung
in Bezug auf die X-Richtung sind der Reihe nach die Substrathalterung 10,
ein Substratzufuhrtransportmechanismus 12, ein Substratsortierer 11, eine
Substratrelaiseinheit 13 und ein Substrataufgabetransportmechanismus 14 angeordnet.
Der Substratzufuhrtransportmechanismus 12 empfängt stromaufwärts ein
Substrat 16, das dieser zu dem Substratsortierer 11 weiterleitet.
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Der
Substratsortierer 11 ist so gestaltet, dass ein Sortierertransportmechanismus 11a in
der Y-Richtung mittels eines Gleitmechanismus 11b verschoben
werden kann. Der Substratsortierer 11 teilt das Substrat 16 (das
Werkstück),
das von dem Substratzuufuhrtransportmechanismus 12 bereitgestellt
wird, auf zwei Substrathaltermechanismen der Substrathalterung 10 selektiv
auf, die nachfolgend beschrieben sind. Die Substrathalterung 10 umfasst einen
ersten Substrathaltemechanismus 10a und einen zweiten Substrathaltemechanismus 10b und
positioniert in zuverlässiger
Weise das von dem Substratsortierer 11 zugeordnete Substrat 16 an
einer Montageposition.
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Zusätzlich zu
dem Substratsortierer 11 ist die Substratrelaiseinheit 13 so
gestaltet, dass ein Relaistransportmechanismus 13a sich
in der Y-Richtung mittels eine Gleitmechanismus 13b verschieben kann.
Die Substratrelaiseinheit 13 empfängt das bearbeitete Substrat
16, indem wahlweise der Relaistransportmechanismus 13a mit
dem ersten Substrathaltemechanismus 10a oder dem zweiten
Substrathaltemechanismus 10b verbunden wird, und das Substrat 16 wird
zu dem Substratausgabetransportmechanismus 14 befördert. Danach
gibt der Substratausgabetransportmechanismus 14 das empfangene Substrat 16 auf
der stromabwärtigen
Seite aus.
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In 1 sind ein erstes Y-Achsen-Basiselement 20A und
ein zweites Y-Achsen-Basiselement 20B in
Längsrichtung
in der Y-Richtung senkrecht zu der Richtung (X-Richtung), in der das Substrat 16 transportiert
wird, angeordnet. Auf den Oberseitenflächen des ersten Y-Achsen-Basiselements 20A und des
zweiten Y-Achsen-Basiselements 20B sind parallele Y-Richtungsführungen 21 jeweils
in Längsrichtung
entlang der Gesamtlänge
der Vorrichtung angeordnet, so dass die beiden Y-Richtungs-Führungen 21 die Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten und die Substrathalterung 10 einschließen.
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Die
drei Strebenelemente, eine erste Strebe 31, eine Mittelstrebe 30 und
eine zweite Strebe 32 erstrecken sich zwischen den Y-Richtungs-Führungen 21,
so dass diese Streben in der Y-Richtung verschoben werden können, während ihre
Enden von den Y-Richtungs-Führungen 21 gehalten
werden.
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Eine
Mutter 23b ragt aus dem rechtsseitigen Ende der Mittelstrebe 30 hervor,
und eine mit der Mutter 23b im Eingriff befindliche Einstellschraube 23a wird
von einem X-Achsen-Motor 22 angetrieben, der
horizontal auf dem ersten Y-Achsen-Basiselement 20A angeordnet
ist. Wenn der Y-Achsen-Motor 22 angesteuert wird, wird
die Mittelstrebe 30 horizontal entlang den Y-Achsen-Führungen 21 in
der Y-Richtung bewegt.
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In
gleicher Weise ragen Muttern 25b und 27b aus den
linken Enden der ersten Strebe 31 und der zweiten Strebe 32 hervor,
und Einstellschrauben 25a und 27a, die jeweils
mit den entsprechenden Muttern 25b und 27b im
Eingriff sind, werden mittels Y-Achsen-Motoren 24 und 26 angetrieben,
die horizontal auf dem zweiten Y-Achsen-Basiselement 20B angeordnet
sind. Wenn die Y-Achsen-Motore 24 und 26 angesteuert
werden, werden die erste Strebe 31 und die zweite Strebe 32 horizontal
entlang der Y-Achsen-Führungen 21 in
der Y-Richtung bewegt.
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Ein
Montierkopf 33, mit welchem eine Mutter 41b gekoppelt
ist, ist an der Mittelstrebe 30 angebracht, und eine Einstellschraube 41a,
die sich mit der Mutter 41b im Eingriff befindet, wird
mittels einem X-Achsen-Motor 40 in Drehung versetzt. Wenn
der X-Achsen-Motor 40 angesteuert
wird, wird der Montierkopf 33 in der X-Richtung entlang
von X-Richtungs-Führungen 42 (siehe 2) bewegt, die auf der Seitenfläche der
Mittelstrebe 30 in der X-Richtung vorgesehen sind.
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Der
Montierkopf 33 enthält
mehrere (in dieser Ausführungsform
vier) Düsen 33a,
die zur Halterung mittels Vakuum jeweils eines Chips 6 verwendet werden,
und die bewegbar sind, während
die Chips 6 durch die Düsen 33a mittels
Vakuum gehalten werden. Wenn der Y-Achsen-Motor 22 und
der X-Achsen-Motor 40 angesteuert werden, wird der Montierkopf 33 horizontal
in der X-Richtung oder der Y-Richtung bewegt, und die Chips 6 auf
der Zufuhreinheit 2 für
elektronische Komponenten werden aufgenommen und gehalten und werden
an den Montagepositionen 16a für die elektronischen Komponenten
auf dem Substrat 16, das von der Substrathalterung 10 gehalten
wird, montiert.
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Die
beiden Y-Richtungs-Führungen 21,
die Mittelstrebe 30, der Y-Richtungs-Antriebsmechanismus
(der Y-Achsen-Motor 22, die Einstellschraube 23a und
die Mutter 23b), der die Mittelstrebe 30 entlang
den Y-Richtungs-Führungen 21 verfährt, und
der X-Richtungs-Antriebsmechanismus
(der X-Achsen-Motor 40, die Einstellschraube 41a und
die Mutter 41b), der den Montierkopf 33 zwischen
der Zufuhreinheit 2 für
elektronische Komponenten und der Substrathalterung 10 verfährt, bilden
einen Montierkopfantriebsmechanismus.
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Eine
erste Kamera 34 ist an der ersten Strebe 31 angebracht,
und eine Mutter 44b ist mit einer Klammer 34a,
die die erste Kamera 34 hält, gekoppelt. Eine Einstellschraube 44a,
die sich mit der Mutter 44b im Eingriff befindet, wird
von dem X-Achsen-Motor 43 in Drehung versetzt, und wenn
der X-Achsen-Motor 43 angesteuert wird, wird die erste Kamera 34 in
der X-Richtung entlang von X-Richtungs-Führungen 45 (siehe 2) bewegt, die an der Seitenfläche der
ersten Strebe 31 vorgesehen sind.
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Die
erste Kamera 34 wird horizontal in der X-Richtung und der
Y-Richtung durch Ansteuern des Y-Achsen-Motors 24 und des
X-Achsen-Motors 43 bewegt. Als Folge davon kann die erste
Kamera 34 über
die Substrathalterung 10 hinwegbewegt werden, um Bilder
des Substrates 16 zu erhalten, das von dem ersten Substrathaltemechanismus 10A und dem
zweiten Substrathaltemechanismus 10B der Substrathalterung 10 gehalten
wird, wobei die erste Kamera 34 auch von einer Position über der
Substrathalterung 10 zurückgezogen werden kann.
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Die
beiden Y-Richtungs-Führungen 21,
die erste Strebe 31 und der Y-Richtungs-Antriebsmechanismus (der Y-Achsen-Motor 24,
die Einstellschraube 25a und die Mutter 25b),
der die erste Strebe 31 entlang den Y-Richtungs-Führungen 21 verfährt, und
der X-Richtungs-Antriebsmechanismus (der X-Achsen-Motor 43,
die Einstellschraube 44a und die Mutter 44b),
der die erste Kamera 34 entlang den X-Richtungs-Führungen 45 verfährt, bilden
einen ersten Kameraantriebsmechanismus zum Bewegen mindestens der
ersten Kamera 34 über
die Substrathalterung 10 hinweg.
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Eine
zweite Kamera 35 ist an der zweiten Strebe 32 angebracht,
und eine Mutter 47b ist mit einer Klammer 35a für das Halten
der zweiten Kamera 35 verbunden. Eine Einstellschraube 47a,
die mit der Mutter 47b im Eingriff ist, ist durch den X-Achsen-Motor 46 drehbar.
Wenn der X-Achsen-Motor 46 angesteuert wird, wird die zweite
Kamera 35 in der X-Richtung entlang von X-Richtungs-Führungen 48 (siehe 2) verfahren, die an der
Seitenfläche
der zweiten Strebe 32 vorgesehen sind.
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Die
zweite Kamera 35 wird horizontal in der X-Richtung und
der Y-Richtung durch Ansteuern des Y-Achsen-Motors 26 und
des X-Achsen-Motors 46 bewegt. Als Folge davon kann die
zweite Kamera 35 über
die Zufuhreinheit 2 für
elektronische Komponenten hinweg verfahren werden, um Bilder des
Chips 6, der von der Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten gehalten wird, zu erhalten und ferner kann die zweite
Kamera 35 von einer Position oberhalb der Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten zurückgezogen
werden.
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Die
beiden Y-Richtungs-Führungen 21,
die zweite Strebe 32, der Y-Richtungs-Antriebsmechanismus (der Y-Achsen-Motor 26,
die Einstellschraube 27a und die Mutter 27b),
der die zweite Strebe 32 entlang den Y-Richtungs-Führungen 21 verfährt, und der
X-Richtungs-Antriebsmechanismus (der X-Achsen-Motor 46,
die Einstellschraube 47a und die Mutter 47b),
der die zweite Kamera 35 entlang den X-Richtungs-Führungen 48 verfährt, bilden
einen zweiten Kameraantriebsmechanismus zum Bewegen mindestens der
zweiten Kamera über
die Zufuhreinheit 2 für
elektronische Komponenten hinweg.
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Wie
in 3 gezeigt ist, sind
eine dritte Kamera 15 und eine Umkehreinheit 17 zwischen
der Zufuhreinheit 2 für
elektronische Komponenten und der Substrathalterung 10 angeordnet.
Die dritte Kamera 15 ist eine Zeilenkamera, und der Montierkopf 33,
auf dem die Chips 6 mittels der Düsen 33a gehalten werden,
wird über
die dritte Kamera 15 bewegt, um Bilder der Chips 6 zu
ermitteln.
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Es
wird nun mit Bezug zu den 4, 5 und 6 die Umkehreinheit 17 beschrieben.
In 4 sind zwei senkrechte
Stützpfeiler 72,
die mit einem Block 71 verbunden sind, auf einem horizontalen
Grundelement 70 vorgesehen. Ein Umkehrtisch 73 ist
drehbar um eine horizontale Welle 73a mittels der Stützpfeiler 72 gehaltert;
und ein Umkehraktuator 75 ist mit der Welle 73a gekoppelt.
Die Welle 73a ist um 180 Grad mittels des Umkehraktuators 75 drehbar
und der Umkehrtisch 73 ist in vertikaler Richtung umkehrbar
bzw. invertierbar.
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Ein
Haltekopf 74 ist auf dem Umkehrtisch 73 vorgesehen,
und mehrere Chiphalterungen 74a (Halterungen für elektronische
Komponenten), die mit Vakuumöffnungen 74b versehen
sind, sind an dem Haltekopf 74 angeordnet. Während die
Chips 6 mit den Oberflächen
mit den ausgebildeten Lothöckern
auf den Chiphalterungen 74a nach oben weisend montiert
werden, werden die Chips 6 mittels Vakuum von den Chiphalterungen 74a unter
Anwendung der Vakuumöffnungen 74b gehalten.
Das heißt,
die Chiphalterungen 74a halten die Chips 6 an
ihren jeweiligen Rückflächen, während ihre
Oberflächen
mit den ausgebildeten Lothöckern
nach oben gerichtet sind (siehe 5A).
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Zum
Transfer der Chips 6 zu dem Haltekopf 74 werden
die Chips 6 von der Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten mittels der Düsen 33a des
Montierkopfs 33 aufgenommen und an dem Haltekopf 74 angebracht,
wobei die Chiphalterungen 74a nach oben weisen. Daher ist
die Anordnung der Chiphalterungen 74a auf dem Haltekopf 74 so
festgelegt, dass diese mit der Anordnung der Düsen 33a für den Montierkopf 33 übereinstimmt.
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Es
sind zwei senkrechte Gleitstützen 76 auf dem
Basiselement 70 vorgesehen, und Gleitelemente 77 sind
an den Gleitstützen 76 so
vorgesehen, dass diese vertikal verschiebbar sind. Die Gleitelemente 77 sind
mit einem Hebetisch 78 verbunden, mit dem ein Stab 84a für einen
Hebeaktuator 84 verbunden ist. Wenn der Hebeaktuator 84 angesteuert wird,
wird der Hebetisch 78 entlang den Gleitstützen 76 auf
und ab bewegt.
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Eine
Halterung 79, die einen Behälter mit flacher Unterseite
mit einer ebenen Unterseite 79a repräsentiert, ist an der oberen
Fläche
des Hebetisches 78 vorgesehen. Wie später beschrieben ist, dient
die Halterung 79 als Transferhalterung, die zum Transfer eines
Flussmittels 80a verwendet wird, das eine an der Unterseite 79a zugeführte viskose
Flüssigkeit darstellt,
zu den Lothöckern 6a auf
den Chips 6, wodurch diese mit dem Material beschichtet
werden; ferner wird die Halterung als eine einebnende Fläche verwendet,
die gegen die abgewandten Enden der Lothöcker 6a während des
Transfervorgangs gedrückt
werden, um diese abzuflachen. Die Halterung 79 dient auch
als eine Positionierhalterung, die verwendet wird, um ein vorbestimmtes
Array an Chips 6 bereitzustellen, auf die das Flussmittel 80 übertragen und
aufgebracht wurde, so dass der Extraktionsvorgang durch den Montierkopf 33 ausgeführt werden kann.
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Benachbart
zu der Seitenfläche
des Hebetisches 78 ist ein sich horizontal erstreckender
Gleitzylinder 81 angeordnet, entlang welchen sich ein Gleitblock 82 horizontal
vor- und zurückbewegt.
Eine Abstreifeinheit 83, die mit zwei vertikal verschiebbaren Abstreifelementen 83a und 83b (siehe 6A bis 6E) versehen ist, ist an dem Gleitblock 82 montiert und
erstreckt sich so, dass sie über
die Halterung 79 hinwegläuft. Wie später beschrieben ist, dienen
die Abstreifelemente 83a und 83b jeweils als ein
Kamm zum Abstreifen von Flussmittel und ein Kamm zum Verteilen von
Flussmittel.
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Das
Flussmittel 80 wird auf die untere Fläche 79a aufgebracht
und das Abstreifelement 83a fährt nach unten, bis es die
Unterseite 79a berührt,
wie dies in 6A gezeigt
ist. Die Abstreifeinheit 83 wird dann horizontal in der
durch den Pfeil a gekennzeichneten Richtung horizontal verfahren,
während
das Flussmittel 80 über
die Unterseitenfläche 79a zu
einer Seite hin verstrichen wird. In der nächsten Phase wird, wie in 6B gezeigt ist, das Abstreifelement 83b abgesenkt,
bis es einen vorbestimmten Spalt zwischen dem unteren Ende und der
Unterseitenfläche 79a bildet.
Danach wird unter Beibehaltung des Spalts die Abstreifeinheit 83 horizontal
in der durch den Pfeil b angezeig ten Richtung bewegt, und das Abstreifelement 83b verteilt
das Flussmittel 80 gleichmäßig über die Unterseite 79a.
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Als
Folge davon wird ein Flussmittelfilm 80a mit einem ebenen
Flüssigkeitspegel
und einer vorbestimmten Dicke t über
der Unterseitenfläche 79a abgeschieden.
Die Halterung 79 kann somit als eine Zufuhreinheit für eine viskose
Flüssigkeit
zum Zuführen des
haftenden Flussmittelfilms 80a dienen. Entsprechend der
Art der Lothöcker 6a kann
ein Haftmittel (Harzkleber) als eine andere viskose Flüssigkeit
anstelle des Flussmittels 80 verwendet werden.
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Wenn
die Herstellung des Flussmittelfilms 80a in dieser Weise
abgeschlossen ist, wie dies in 5A gezeigt
ist, wird der Hebeaktuator 84 angesteuert, um den Hebetisch 78 abzusenken.
Als Folge davon senkt sich die Halterung 79 zu einer Position, an
der das Flussmittel 80 übertragen
werden kann. In diesem Zustand wird, wie in 5B gezeigt ist, der Umkehraktuator 75 so
angesteuert, um den Umkehrtisch 73 relativ zu der Halterung 79 umzudrehen. Durch
diesen Vorgang des Umdrehens wird, wie in 6c gezeigt ist, der Haltekopf 74,
auf dem die Chips 6 mittels Vakuum auf den Chiphalterungen 74a festgehalten
sind, in einer bogenförmigen
Abwärtsbewegung
zu der Halterung 79 abgesenkt, wobei der Flussmittelfilm 80a abgeschieden
wird.
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Wie
in 6D gezeigt ist, wird,
wenn die Lothöcker 6a auf
den Chips 6 die Unterseitenfläche 79a der Halterung 79 berühren, eine
Kraft F zum Bewegen der Halterung 79 nach oben mittels
des Hebeaktuators 84 ausgeübt, wodurch gegen die Unterseitenfläche 79a gedrückt und
die unteren Flächen
der Lothöcker 6a abgeflacht
werden, d. h. die abgewandten Enden der Lothöcker 6a werden eingeebnet
und so ausgerichtet, dass die Höhen
der Lothöcker 6a gleichmäßig ausgebildet
sind. Der Hebeaktuator 84 ist daher ein Andruckmechanismus,
der durch Anwendung der Halterung 79 zum Ausüben von
Druck die Lothöcker 6a auf
den Chips 6, die auf dem Halterkopf 74 montiert
sind, formt.
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Danach
wird der Umkehrtisch 73 erneut umgedreht, und der Haltekopf 74 wird
zu seiner anfänglichen
Position, die in 4 gezeigt
ist, zurückgeführt. Auf
diese Weise werden, wie in 6E gezeigt ist,
die Chips 6 auf der Halterung 79 angeordnet, wobei
die Lothöcker 6a den
Flussmittelfilm 80a berühren.
In diesem Fall ist die Größe der Halterung 79 entsprechend
der Größe des Haltekopfs 74 festgelegt,
und ist groß genug,
um zu er möglichen,
dass die Chips 6, die von den Chiphaltern 74a gehalten
werden, auf dem Flussmittelfilm 80a angeordnet werden. Das
Array aus den Chips 6 auf der Halterung 79 ist gleich
zu dem Array der Düsen 33a auf
dem Montierkopf 33.
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Der
Haltekopf 74, der anfänglich
die Rückflächen der
Chips 6 mit den Flächen
der ausgebildeten Lothöcker
nach oben gerichtet festhält,
der Umkehrtisch 73 zum Umdrehen des Haltekopfs 74 und der Umkehraktuator 75 bilden
eine Positioniereinrichtung für
das gleichförmige
und ebene Positionieren der Chips 6 auf dem Flussmittel 80,
das mit den Lothöckern 6a in
Berührung
ist. Diese Positioniereinrichtung kehrt in vertikaler Richtung den
Haltekopf 74 relativ zu der Halterung 79 um, und
positioniert die von dem Haltekopf 74 gehaltenen Chips 6 auf
dem Flussmittel 80. Während
des Vorgangs zum Anordnen der Chips 6 wird, wenn der Haltekopf 74 umgedreht
wird, das Flussmittel 80 auf die unteren Enden der Lothöcker 6a übertragen
und als Schicht aufgebracht. Als Folge davon wird das Beschichten
mit dem Flussmittel (viskose Flüssigkeit),
das konventionellerweise mittels des Montierkopfs 33 ausgeführt wird,
gleichzeitig ausgeführt,
wenn der Haltekopf 74 von dem Umkehrtisch 73 umgedreht
wird.
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Wenn
die Chips 6 auf dem Flussmittel 80 auf der Halterung 79 positioniert
sind, wird der Hebetisch 78 mittels des Hebeaktuators 84 angehoben,
wodurch die Halterung 79 auf der Übertragungshöhe angeordnet
wird. In diesem Zustand werden die auf der Halterung 79 angeordneten
Chips 6 erneut durch die Düsen 33a auf dem Montierkopf 33 gehalten,
und werden auf dem Substrat 16 montiert, das von der Substrathalterung 10 gehalten
wird. Danach wird in der Zeitdauer, in der der Montierkopf 33 zu
dem Substrat 16 verfahren wird, der Montierkopf 33,
der die Chips 6 hält, über die
dritte Kamera 15 in der X-Richtung hinwegbewegt, und die
dritte Kamera 15 ermittelt Bilder der Chips 6,
die von dem Montierkopf 33 gehalten werden.
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Daher
bilden der Montierkopf 33 und der Montierkopfantriebsmechanismus
eine Montiereinrichtung, die die folgenden Funktionen aufweist.
Diese Montiereinrichtung umfasst den Montierkopf 33 mit
den Düsen 33a,
die zum Halten der Chips 6 mittels Vakuum verwendet werden.
Der Montierkopf 33 nimmt mehrere Chips 6 von der
Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten auf und überführt die Chips 6 zu
dem Haltekopf 74. Die Chips 6 werden auf dem Flussmittel 80 auf
der Halterung 79 angeordnet, indem der Haltekopf 74 umgedreht
wird, und werden mittels der Vakuumhalterung, die durch die Dü sen 33a des
Montierkopfs 33 gebildet wird, extrahiert. Danach werden
die von dem Montierkopf 33 gehaltenen Chips 6 auf
dem Substrat 16 montiert.
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Der
Aufbau des Steuersystems für
die Montagevorrichtung für
elektronische Komponenten wird nunmehr mit Bezug zu 7 beschrieben. In 7 umfasst eine Mechanismusansteuereinheit 50:
einen Motortreiber zum elektrischen Ansteuern der Motoren der folgenden
Mechanismen; und eine Steuereinrichtung zum Steuern des Luftdrucks,
der den pneumatischen Zylindern der einzelnen Mechanismen zugeführt wird.
Eine Steuerung 54 steuert die Mechanismusansteuereinheit 50 für das Ansteuern
der folgenden Komponenten.
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Der
X-Achsen-Motor 40 und der Y-Achsen-Motor 22 treiben
den Montierkopfantriebsmechanismus zum Bewegen des Montierkopfs 33 an, der
X-Achsen-Motor 43 und der Y-Achsen-Montor 24 treiben
den ersten Kameraantriebsmechanismus zum Verfahren der ersten Kamera 34 an,
und der X-Achsen-Motor 46 und der Y-Achsen-Motor 26 treiben
den zweiten Kameraantriebsmechanismus zum Verfahren der zweiten
Kamera 35 an.
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Die
Mechanismusansteuereinheit 50 steuert den Mechanismus zum
Heben des Montierkopfs 33 und einen Komponenten-Vakuumhaltemechanismus zur
Verwendung der Düsen 33a (siehe 2) an, und steuert ferner
den Aktuator 75 zum Umdrehen der Umkehreinheit 17,
den Aktuator 84 zum Heben der Halterung 17 und
den Zylinder zum Heben des Auswerfers 8 und den Motor zum
Ansteuern des Auswerfer-XY-Tisches 7 an. Ferner steuert
die Mechanismusansteuereinheit 50 den Substratzufuhrtransportmechanismus 12,
den Substratausgabetransportmechanismus 14, den Substratsortierer 11,
die Substratrelaiseinheit 13, den ersten Substrathaltemechanismus 10A und
den zweiten Substrathaltemechanismus 10B an.
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Ein
erster Erkennungsprozessor 55 verarbeitet das Bild, das
von der ersten Kamera 34 ermittelt wird, und identifiziert
die Montagepositionen 16a der elektronischen Komponenten
(siehe 14A bis 14E) auf dem Substrat 16,
das von der Substrathalterung 10 gehalten wird. Die Montagepositionen 16a für die elektronischen
Komponenten repräsentieren alle
Positionen der Elektroden 16b auf dem Substrat 16,
mit denen die Lothö cker 6a auf
den Chips 6 verbunden sind, und diese Positionen können durch
Bilderkennung erfasst werden.
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Der
erste Erkennungsprozessor 55 führt ferner eine Substratqualitätsinspektion
aus, indem das Vorhandensein/Fehlen einer Bewertungsmarkierung erfasst
wird, die bei dem vorhergehenden Schritt für jede Montageposition 16a der
elektronischen Komponenten des Substrats 16 vorgesehen
wird. Ferner verarbeitet der erste Erkennungsprozessor 50 das von
der ersten Kamera 34 erhaltene Bild, um den Montagezustand
zu bestimmen, etwa die Verschiebung der Positionen der Chips 6,
die an den Montagepositionen 16a der elektronischen Komponenten angeordnet
sind.
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Ein
zweiter Erkennungsprozessor 56 verarbeitet das von der
zweiten Kamera 35 erhaltene Bild und ermittelt die Positionen
der Chips 6 auf der Zufuhreinheit 2 der elektronischen
Komponenten. Ein dritter Erkennungsprozessor 57 verarbeitet
das von der dritten Kamera 15 erhaltene Bild und ermittelt
die Positionen der von dem Montierkopf 33 gehaltenen Chips 6.
Daher dient der dritte Erkennungsprozessor 57 als eine
Erkennungseinrichtung für
elektronische Komponenten zur Identifizierung der Positionen der Chips 6 auf
der Grundlage des von der dritten Kamera 15 erhaltenen
Bildes.
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Die
von dem ersten Erkennungsprozessor 55, dem zweiten Erkennungsprozessor 66 und
dem dritten Erkennungsprozessor 57 erhaltenen Ergebnisse
werden an die Steuerung 54 weitergeleitet. Eine Datenspeichereinheit 53 speichert
diverse Datenarten, etwa die Ergebnisse der Substratinspektion und
die Inspektionsergebnisse, die für
die Montagezustände
der Chips 6 erhalten wurden. Eine Bearbeitungseinheit 51 ist
eine Eingabeeinrichtung, etwa eine Tastatur oder eine Maus, die
zum Eingeben von Daten und für
Steuerungsbefehle dient. Eine Anzeigeeinheit 52 zeigt die
von der ersten Kamera 34, der zweiten Kamera 35 und
der dritten Kamera 15 erhaltenen Bilder und Nachrichten
zur Steuerung der Dateneingabe unter Verwendung der Bearbeitungseinheit 51 an.
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Die
Funktionen der Montagevorrichtung für elektronische Komponenten
werden nunmehr mit Bezug zu 8 beschrieben.
In 8 repräsentiert ein
Feld 54 die Funktion der Steuerung 54 in 7. Die mittels eines ersten
Kamerabewegungsprozessors 54a, eines zweiten Kamerabewegungsprozessors 54b,
eines Umkehreinheitsbetriebsprozessors 54c, einer Aufnahmesteuerung 54d und
einer Montagesteuerung 54e eingerichte ten Funktionen bilden jeweils
die erste Kameraantriebssteuerungseinrichtung, die zweite Kameraantriebssteuerungseinrichtung,
eine Umkehreinheitsbetriebssteuerungseinrichtung, eine Aufnahmesteuerungseinrichtung
und eine Montagesteuerungseinrichtung.
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Unter
der Steuerung des ersten Kameraantriebsprozessors 54a positioniert
der erste Kameraantriebsmechanismus die erste Kamera 34 so,
um Bilder des von der Substrathalterung 10 gehaltenen Substrats 16 zu
erhalten, wobei die erste Kamera 34 zu einer Position zurückgeführt wird,
an der diese das Montieren des Chips 6 mittels des Montierkopfes 33 nicht
stört.
In diesem Falle werden Bilder des Substrats 16 an drei
Positionen ermittelt, an einer Position, an der eine Bewertungsmarkierung
vorgesehen ist, während
das Substrat 16 zugeführt
wird, an der Montageposition 16a für die elektronischen Komponenten,
bevor der Chip 6 auf dem Substrat 16 montiert wird,
und an der Montageposition 16a für elektronische Komponenten,
nachdem der Chip 6 montiert wurde.
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Unter
der Steuerung des zweiten Kameraantriebsprozessors 54b positioniert
der zweite Kameraantriebsmechanismus die zweite Kamera 35,
um Bilder des Chips 6 auf der Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten zu erhalten, oder um die zweite Kamera 35 zu
einer Position zurückzuführen, an
der diese das Aufnehmen der elektronischen Komponente mittels des
Montierkopfs 33 nicht stört.
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Der
Umkehreinheitsbearbeitungsprozessor 54c steuert den Umkehraktuator 75,
den Hebeaktuator 84 und die Abstreifeinheit 83 und
steuert ferner die Vakuumansaugung mittels der Vakuumöffnungen 74b des
Haltekopfes 74, so dass der Vorgang der Positionierung
beim vertikalen Umdrehen der Chips 6, die von dem Montierkopf 33 empfangen
werden, durchgeführt
werden kann; ferner dient dieser zum Positionieren der Chips 6 auf
dem Flussmittelfilm 80a.
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Unter
der Steuerung der Aufnahmesteuerung 54d positioniert der
Montierkopfantriebsmechanismus auf der Grundlage der Positionen
der Chips 6, die von dem zweiten Erkennungsprozessor 56 ermittelt
werden, den Montierkopf 33 so, dass der Montierkopf 33 die
Chips 6 von der Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten aufnehmen kann.
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Unter
der Steuerung der Montagesteuerung 54e positioniert der
Montierkopfantriebsmechanismus auf der Grundlage der Montagepositionen 16a für elektronische
Komponen ten, die von einem Montagepositionsdetektor 55a für elektronische
Komponenten des ersten Erkennungsprozesses 55 ermittelt wurden,
und den Positionen der Chips, die von den dritten Erkennungsprozess 57 erhalten
werden, den Montierkopf 33 so, dass der Montierkopf 33 die
Chips 6 auf dem Substrat 16 montieren kann, das
von der Substrathalterung 10 gehalten wird. Daher dient
die Montagesteuerung 54e als eine Montagesteuerungseinrichtung,
die auf der Grundlage der Erkennungsergebnisse, die von der Erkennungseinrichtung
für elektronische
Komponenten ermittelt werden, es möglich macht, dass die Montageeinrichtung
die Chips 6, die von dem Montierkopf 33 gehalten
werden, auf dem Substrat 16 montiert.
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Der
erste Erkennungsprozessor 55 umfasst nicht nur den Montagepositionsdetektor 55a für elektronische
Komponenten, sondern umfasst ferner einen Substratinspektionsprozessor 55b und
einen Montagezustandsinspektionsprozessor 55c. Während des
Montagevorgangs, der von der Montagesteuerung 54e gesteuert
wird, werden die Qualitätsinspektionsergebnisse
für das
Substrat 16, die von dem Substratinspektionsprozessor 55b erhalten
wurden, angewendet, um die Chips 6 lediglich an den Montagepositionen 16a für elektronische
Komponenten zu befestigen, die als gut bestimmt wurden.
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Eine
Inspektionsergebnisaufzeichnungseinrichtung 54f speichert
die Inspektionsergebnisse für die
Substratqualität,
die von dem Substratinspektionsprozessor 55b erhalten wurden,
und die Inspektionsergebnisse für
die Montagezustände
der Chips 6, die von dem Montagezustandsinspektionsprozessor 55c erhalten
wurden. Diese Inspektionsergebnisse werden an die Aufzeichnungseinrichtung 54f für die Inspektionsergebnisse
für die
Weiterverarbeitung weitergeleitet und die sich ergebenden Daten
werden in einem Speicherbereich 53a für Inspektionsergebnisse in
der Datenspeichereinheit 53 abgelegt.
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Mit
Bezug zu dem Zeitablaufdiagramm in 9 und
mit Bezug zu den 10A bis 14E wird für die so
aufgebaute Montagevorrichtung für
elektronische Komponenten ein Montageverfahren für elektronische Komponenten
erläutert.
In 9 ist eine zeitliche
Korrelation gezeigt zwischen den einzelnen Schritten für die Einheiten
in der Abarbeitung für
die Montage elektronischer Komponenten für den ersten bis zum fünften Schritt.
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Die
Schritte in den Einheiten sind: ein Flüssigkeitspegeleinebnungsschritt
(1), ein Positionierschritt (2), ein Montageschritt
(3), ein Transferschritt (4), ein Komponentenerken nungsschritt
(5), ein Substraterkennungsschritt (6) und ein
Komponentenerkennungsschritt (7). Wie in 9 gezeigt ist, sind von diesen Schritten
der Positionierschritt (2), der Montageschritt (3),
der Transferschritt (4) und der Substraterkennungsschritt
(6) in zwei Teilschritte aufgeteilt, die zeitlich nacheinander
abgearbeitet werden.
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Die
Funktionsschritte werden nunmehr erläutert.
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Der
Flüssigkeitspegeleinebnungsschritt
(1) ist ein Schritt, wobei die Abstreifeinheit 83 verwendet wird,
um das Flussmittel 80 über
die Unterseitenfläche 79a zu
verteilen, die eine flache Auflage ist; ferner wird der Flüssigkeitspegel
eingeebnet. Wenn die Abstreifeinheit 83 den Abstreifvorgang
für die
Umkehreinheit 17 ausführt,
wird der Flussmittelfilm 80a, der einen ebenen Flüssigkeitspegel
aufweist, auf der Unterseitenfläche 79a der
Halterung 79 abgeschieden (siehe 10A).
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Der
Positionierschritt (2) ist ein Schritt, in welchem der
Haltekopf 74, der die Rückflächen der Chips 6 durch
Vakuum mit den Flächen
mit den ausgebildeten Lothöckern
nach oben gerichtet mittels Vakuum festhält, vertikal relativ zu der
Halterung 79 umgedreht wird; ferner dient der Schritt zum
Anordnen der von dem Haltekopf 74 gehaltenen Chips 6 auf
dem Flussmittel 80, dessen Flüssigkeitspegel eingeebnet wurde.
Ferner werden auch während
des Positionierschritts die von dem Haltekopf 74 gehaltenen
Chips 6 auf dem über
die flache Halterung ausgebreiteten Flussmittel 80 positioniert,
so dass das Flussmittel 80 auf die Lothöcker 6a der Chips 6 als Schicht
aufgebracht wird.
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Der
Positionierschritt (2) umfasst die folgenden beiden Teilschritte.
Ein Positionierschritt (2)-1 ist ein Schritt zum Umdrehen
des Haltekopfs 74, auf dem die Chips 6 gehalten
werden, und zum Drücken der
Chips 6 gegen die Halterung 79, wobei der Flussmittelfilm 80a abgeschieden
wird, um die Höhen
der Lothöcker 6a auszurichten.
Ein Positionier-(Rückkehr-
und Anhebe-)Schritt (2)-2 ist ein Schritt zum Zurückführen des
Haltekopfs 74 zu der ursprünglichen Position nach der
Ausrichtung der Höhe
der Lothöcker 6a und
zum Anheben der Halterung 79, auf der die Chips 6 nach
dem Vorgang der Formung der Lothöcker
positioniert sind (siehe 11A).
-
Der
Positionierschritt (Umkehrung und Formung) (2)-1 dient
auch als ein Schritt für
die Positionierung unter Druck. In diesem Schritt wird der Haltekopf 74 vertikal
umgedreht, so dass die von dem Haltekopf 74 gehaltenen
Chips 6 der Unterseitenfläche 79a der Halterung 79 zugewandt
sind, so dass die abgewandten Enden der Lothöcker 6a der Chips 6 gegen
die Unterseitenfläche 79a zur
Einebnung derselben gedrückt
werden und dass die Chips 6 auf der Halterung 79 positioniert
werden. Vor diesem Vorgang des Formens wird der Flüssigkeitspegeleinebnungsschritt
(1) ausgeführt
und während
des Vorgangs des Formens wird das Flussmittel 80 auf die Lothöcker 6a der
Chips 6 aufgebracht.
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Der
Montageschritt (3) ist ein Schritt, wobei unter Verwendung
einer Vakuumhalterung, die durch das Verwenden der Düsen 33a des
Montierkopfs 33 bereitgestellt wird, um die Chips 6 von
der Unterseitenfläche 79a der
Halterung 79 abzulösen
und um die Chips 6 auf dem Substrat 16 zu montieren.
Dieser Montageschritt umfasst die folgenden beiden Teilschritte.
Ein Montageschritt (Extraktion) (3)-1 ist ein Extraktionsschritt
unter Anwendung der durch die Verwendung der Düsen 33a des Montierkopfs 33 bereitgestellten
Vakuumhalterung, um die Chips 6 von dem Flussmittel 80,
das auf der Unterseitenfläche 79a der
Halterung 79 aufgebracht ist, abzulösen (siehe 11B). In diesem Falle werden die Düsen 33a verwendet,
um gleichzeitig mehrere der Chips 6 von der Halterung 79 abzulösen.
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Ein
Montageschritt (Montieren) (3)-2 ist ein Schritt, um auf
der Grundlage der während
des Komponentenerkennungsschritts ermittelten Erkennungsergebnisse
den Montierkopf 33 so zu bewegen, um die von den Düsen 33a gehaltenen
Chips 6 auf dem Substrat 16 zu positionieren,
und um die einzelnen Chips 6 auf dem Substrat 16 zu
montieren (siehe 12B).
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Der
Transferschritt (4) ist ein Schritt zur Verwendung des
Montierkopfs 33, um die Chips 6 von der Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten aufzunehmen und die Chips 6 zu dem Haltekopf 74 zu überführen. Der
Transferschritt umfasst die folgenden zwei Teilschritte. Ein Transferschritt
(Aufnahme) (4)-1 ist ein Schritt zur Anwendung der Düsen 33a des
Montierkopfs 33, um die einzelnen Chips 6 aufzunehmen,
die von der Zufuhreinheit 2 für elektronische Komponenten
zugeführt
werden, wobei die Flächen
mit den ausgebildeten Lothöckern
nach oben gerichtet sind (siehe 10B).
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Ein
Transferschritt (Relais bzw. Weiterreichung) (4)-2 ist
ein Schritt zum Übertragen
der Chips 6, während
die hinteren Flächen
der Chips 6, nachdem diese aufgenommen und von der Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten entfernt sind, von den Chiphalterungen 74a des
Haltekopfs 74 gehalten werden (siehe 11B). In diesem Falle werden mehrere
der Chips 6 gleichzeitig von den Düsen 33a des Montierkopfs 33 zu
dem Haltekopf 74 übertragen.
Dieser Transferschritt (4)-2 ist ein Halteschritt für elektronische
Komponenten, um die Chips 6 auf dem Haltekopf 74 zu
halten, wobei die Chiphalterungen 74a nach oben zeigen.
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Ein
Komponentenerkennungsschritt (5) ist ein Schritt zum Erkennen
der Positionen der Chips 6, wobei die zweite Kamera 35 verwendet
wird, um Bilder der Chips 6 zu erhalten (siehe 10A, 10B und 11B).
Schließlich
ist ein Substraterkennungsschritt (6) ein Schritt zum Ausführen einer
vorbestimmten Bilderkennungsprozedur unter Anwendung der ersten
Kamera 34, um Bilder des Substrats 16 zu erhalten,
das von der Substrathalterung 10 gehalten wird, und dieser
Schritt umfasst die beiden folgenden Teilschritte.
-
Ein
Substraterkennungsschritt (Erkennung der Montageposition) (6)-1 ist
ein Schritt des Anwendens der ersten Kamera 34, um Bilder
des Substrats 16 zu erhalten, bevor die Chips 6 montiert
werden, und ist ein Schritt zum Identifizieren der Montagepositionen 16a für elektronische
Komponenten (siehe 10A).
Und ein Substraterkennungsschritt (Montagezustandsinspektion) (6)-2 ist
ein Schritt zum Erhalten von Bildern des Substrats 16,
nachdem die Chips 6 darauf montiert sind, um den Montagezustand
zu untersuchen (siehe 13A).
Ein Komponentenerkennungsschritt (7) ist ein Schritt, wobei
die dritte Kamera 15 verwendet wird, um Bilder der Chips 6 zu
erhalten, die noch nicht montiert sind und die von dem Montierkopf 33 erhalten
werden, und ist ein Schritt zum Erkennen der Positionen der Chips 6 auf der
Grundlage des von dem Substrat 16 erhaltenen Bildes (siehe 12A).
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Es
wird nun das Montageverfahren für
elektronische Komponenten unter Bezugnahme der zeitlichen Korrelation
zwischen den einzelnen Schritten beschrieben. In 10A werden mehrere Chips 6 an der
Haftschicht 5 der Führungsvorrichtung 4,
die von der Zufuhreinheit 2 für elektronische Komponenten gehalten
wird, festgeklebt, während
das Substrat 16 durch den ersten Substrathaltemechanismus 10A und
den zweiten Substrathaltemechanismus 10B der Substrathalterung 10 positioniert
wird.
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Zunächst wird
der erste Durchlauf begonnen. Wie in 10A gezeigt
ist, wird die zweite Kamera 35 verfahren und über der
Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten positioniert, und Bilder mehrerer (vier) der Chips 6,
die während
des ersten Durchlaufs zu montieren sind, werden ermittelt. Anschließend werden
die von der zweiten Kamera 35 erhaltenen Bilder durch den
zweiten Erkennungsprozess 56 bearbeitet, um die Positionen
der Chips 6 zu erhalten.
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Dabei
wird die erste Kamera 34 verfahren und über dem Substrat 16,
das von dem ersten Substrathaltemechanismus 10a der Substrathalterung 10 gehalten
wird, positioniert. Danach wird die erste Kamera 34 sequenziell
so verfahren, dass, wie in 14A gezeigt
ist, von den acht auf dem Substrat 16 festgelegten Positionen 16a für elektronische Komponenten
vier Positionen 16a auf der linken Seite in Bildeinfangbereiche 18 passen.
Danach werden Bilder durch Ermitteln von Bildern der Montagepositionen 16a für elektronische
Komponenten ermittelt. Die Bilder für die Bildeinfangbereiche 18,
die von der ersten Kamera 34 erhalten werden, werden durch den
ersten Erkennungsprozess 55 bearbeitet, um die Montagepositionen 16a für elektronische
Komponenten auf dem Substrat 16 zu ermitteln.
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Parallel
dazu wird der Abstreifprozess für
die Umkehreinheit 17 ausgeführt, d. h. die Abstreifeinheit 83 verteilt
das Flussmittel 80 über
die Halterung 79, um den Flussmittelfilm 80a abzuscheiden.
Das heißt, in
diesem Falle werden der Komponentenerkennungsschritt (5),
der Substraterkennungsschritt (Montagepositionserkennung) (6)-1 und
der Flüssigkeitspegeleinebnungsschritt
(1) gleichzeitig parallel ausgeführt (siehe 9).
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Als
nächstes
wird der Montierkopf 33 verfahren und über der Zufuhreinheit 2 für elektronische Komponenten
positioniert. Dann wird, wie in 10B gezeigt
ist, auf der Grundlage der Positionen der Chips 6, die
zuvor identifiziert wurden, der Montierkopf 33 sequenziell
so positioniert, dass einzelne Chips 6 der Reihe nach von
den vier Düsen 33a aufgenommen
werden. Anschließend
wird der Montierkopf 33 verfahren und über dem Haltekopf 74 positioniert,
und die von dem Montierkopf 33 gehaltenen Chips 6 werden
auf die Chiphalterungen 74a übertragen.
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Wenn
der Montierkopf 33 von überhalb
der Zufuhreinheit 2 für
elektronische Komponenten zurückgezogen
wird, wird unmittelbar danach die zweite Kamera 35 verfahren
und über
der Zufuhreinheit 2 für
elektronische Komponenten positioniert und diese ermittelt Bilder
der Chips 6, die in dem zweiten Durchlauf zu montieren
sind, um damit die Positionen dieser Chips 6 zu ermitteln.
In diesem Falle werden der Transferschritt (Aufnahme) (4)-1 und
der Transferschritt (Weiterreichung) (4)-2 in der gleichen
Reihenfolge ausgeführt,
und der Komponentenerkennungsschritt (5) wird parallel
zu dem Transferschritt (Weiterreichung) (4)-2 ausgeführt (siehe 9).
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Danach
wird, wie in 11A gezeigt
ist, wenn die zweite Kamera 35 von der Position über der Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten zurückgezogen
wurde, der Montierkopf 33 verfahren und über der
Zufuhreinheit 2 für
elektronische Komponenten positioniert, und dieser nimmt die einzelnen
Chips 6, die in dem zweiten Durchlauf zu montieren sind,
auf. Parallel dazu wird die Halterung 79 der Umkehreinheit 17,
auf der der Flussmittelfilm 80 während des Flüssigkeitspegeleinebnungsschritts
(1) abgeschieden wurde, auf die Transferhöhenposition
abgesenkt, und der Haltekopf 74 wird vertikal relativ zu der
Halterung 79 umgedreht. Somit werden die Lothöcker 6a der
Chips 6, die von dem Haltekopf 74 gehalten werden,
mit der Unterseitenfläche 79a der
Halterung 79 in Kontakt gebracht. Wenn die Halterung 79 nach
oben geschoben wird, werden die abgewandten Enden der Lothöcker 6a der
Chips 6 geformt und abgeflacht (siehe 6D).
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Danach
wird die Vakuumansaugung mittels der Vakuumöffnungen 74b unterbrochen,
der Haltekopf 74 wird umgekehrt im Vergleich zur anfänglichen Position
und die Halterung 79 wird auf die Transferhöhenposition
angehoben. Das heißt,
in diesem Fall werden der Transferschritt (Aufnahme) (4)-1 und
der Positionierschritt (2) (der Positionierschritt (Umkehrung
und Formung) (2)-1 und der Positionierschritt (Rückführung und
Anheben) (2)-2) gleichzeitig ausgeführt.
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Danach
wird, wie in 11B gezeigt
ist, der Montierkopf 33, der die Chips 6 von der
Zufuhreinheit 2 für
elektronische Komponenten aufgenommen hat, verfahren und über dem
Haltekopf 74 positioniert. Anschließend wird, wenn die Chips von
dem Montierkopf 33 zu dem Haltekopf 74 übertragen
werden, der Montierkopf unmittelbar danach verfah ren und über der
Halterung 79 positioniert, und die Düsen 33a werden verwendet,
um die Chips von dem Flussmittelfilm 80a abzulösen.
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Der
Montageschritt (Extraktion) (3)-1 wird auf den Transferschritt
(Weiterreichung) (4)-2 folgend ausgeführt. Wenn beim Transferschritt (4)-2 die Chips 6 von
dem Montierkopf 33 auf den Haltekopf 74 übertragen
sind, werden die Chips 6 unmittelbar von der Halterung 79 durch
Anwendung der Düsen 33a auf
dem Montierkopf 33 überführt.
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Danach
wird, wie in 12A gezeigt
ist, wenn die Chips 6 von der Halterung 79 abgelöst sind, der
Flüssigkeitspegeleinebnungsschritt
für die
Umkehreinheit 17 ausgeführt,
d. h. die Abstreifeinheit 83 gleicht den Flüssigkeitspegel
des Flussmittels 80 auf der Halterung 79 aus und
der Flussmittelfilm 80a wird erneut auf der Halterung 79 abgeschieden.
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Nachdem
die Chips 6 von der Halterung 79 losgelöst und von
den Düsen 33a gehalten
werden, wird eine Abtastbewegung durch den Montierkopf durchgeführt, indem
dieser über
die dritte Kamera 15 gefahren wird. Dieser wird dann verfahren
und über dem
Substrat 16 positioniert, das von dem ersten Substrathaltemechanismus 10a gehalten
wird. Die Bilder der Chips 6 werden durch Abtasten aufgenommen
und die Positionen der Chips werden identifiziert. In diesem Fall
werden der Komponentenerkennungsschritt (vor der Montage) (7)
und der Flüssigkeitspegeleinebnungsschritt
(1) gleichzeitig ausgeführt.
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Danach
werden, wie in 12B gezeigt
ist, die Chips 6 auf dem Substrat 16 mittels des
Montierkopfs 33 montiert. In dieser Ausführungsform
wird der Montageprozess auf der Grundlage der Montagepositionen 16a für elektronische
Komponenten ausgeführt,
die mittels des ersten Erkennungsprozessors 55 erhalten
werden, auf der Grundlage der Positionen der Chips 6, die
von dem dritten Erkennungsprozessor 57 erhalten werden,
und auf der Grundlage der Substratinspektionsergebnisse ausgeführt. Als
Folge davon werden, wie in 14B gezeigt
ist, die Chips 6 an vier Montagepositionen 16a für elektronische
Komponenten auf dem Substrat 16 montiert.
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Während der
Montierkopf 33 die Chips 6 montiert, werden der
Positionierschritt (2) in 11A (der
Positionierschritt (Umkehrung und Formung) (2)-1 und der
Positionier schritt (Rückführung und
Anhebung) (2)-2) der Reihe nach ausgeführt im Anschluss an den Flüssigkeitspegeleinebnungsschritt (1)
in 12A. Anschließend wird,
wie in 13A gezeigt ist,
wenn die zweite Kamera 35 von der Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten zurückgezogen
wurde, der Montierkopf 33 zu der Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten bewegt und nimmt die einzelnen Chips 6 auf,
die in dem dritten Durchlauf zu montieren sind. Während des
Aufnahmevorgangs wird die erste Kamera 34 bewegt und über dem
ersten Substrathaltemechanismus 10A der Substrathalterung 10 positioniert,
um Bilder des Substrats 16 zu ermitteln. In dieser Ausführungsform
wird die Inspektion der Zustände
der auf dem Substrat 16 montierten Chips und die Erkennung
der Montagepositionen 16a für elektronische Komponenten,
an denen die Chips 6 während
des nächsten
Montagedurchlaufs zu befestigen sind, ausgeführt.
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Insbesondere
während
des Bildermittlungsprozesses wird, wie in 14C gezeigt ist, die erste Kamera 34 in
sequentieller Weise bewegt, um Bilder aufzunehmen, so dass die acht
Montagepositionen 16a für
elektronische Komponenten, die für
das Substrat 16 festgelegt sind, in die Bildaufnahmebereiche 18 eingepasst
sind. Danach wird die erste Kamera 34 von der Position über dem
Substrat 16 zurückgezogen,
und der erste Erkennungsprozessor 55 verarbeitet die durch
die erste Kamera 34 erhaltenen Bilder und führt den
folgenden Inspektionsprozess durch.
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Während des
Inspektionsprozesses werden für
die Bilder in den vier Bildaufnahmebereichen 18 auf der
linken Seite die Montierzustände
der Chips 6 untersucht, d.h. es wird eine Prüfung durchgeführt, um
zu bestimmen, ob die Positionen und Lagen der Chips 6 normal
oder verschoben sind. Für
die vier Bildaufnahmebereiche 18 auf der rechten Seite
werden die Montagepositionen 16a für elektronische Komponenten
des Substrats 16 identifiziert. In dieser Ausführungsform
werden, während
der Transferschritt (Aufnahme) (4)-1 ausgeführt wird,
der Substraterkennungsschritt (6) (der Substraterkennungsschritt
(Montagepositionserkennung) (6)-1 und der Substraterkennungsschritt
(Montagezustandsinspektion) (6)-2) durchgeführt.
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Danach
geht der Prozessablauf zu dem Ablauf in 13B über.
Für diese
Bearbeitung sowie während
des Ablaufs, der in 11B gezeigt
ist, wird der Montageschritt (Extraktion) (3)-1 der Reihe
nach im Anschluss an den Transferschritt (Weiterreichung) (4)-2 ausgeführt, und
danach werden die einzelnen Schritte wiederholt in dem beschriebenen
Zeitablauf ausgeführt.
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Als
Folge davon werden, wie in 14D gezeigt
ist, die Chips 6 an den Montagepositionen 16a für elektronische
Komponenten auf dem Substrat 16 montiert, und wie in 14E gezeigt ist, werden
Bilder der vier Chips 6 auf dem rechten Substrat 16 ermittelt,
um deren Montagezustand zu überprüfen. Der
Vorgang der Montage der elektronischen Komponenten für das Substrat 16 ist
danach beendet.
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Wie
zuvor beschrieben ist, wird gemäß dem Montageverfahren
für elektronische
Komponenten der ersten Ausführungsform
unter Anwendung des Haltekopfs 74, der für die Umkehreinheit 17 vorgesehen
ist, das Array aus den Chips, das mit dem Array der Düsen 33a des
Montierkopfs 33 übereinstimmt, auf
dem Flussmittel 80 der Umkehreinheit 17 angeordnet
und zusätzlich
wird die Beschichtung mit dem Flussmittel der Lothöcker 6a und
das Abflachen der Lothöcker 6a ausgeführt.
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Als
Folge davon braucht während
des Einebnungsprozesses, der als ein Teil des Flussmitteltransferprozesses
ausgeführt
wird, der Montierkopf keinen Pressmechanismus, um die Lothöcker gegen die
ebene Fläche
zu drücken,
und muss daher nicht die Festigkeit aufweisen, die für das Ausüben des notwendigen
Druckes erforderlich wäre.
Dadurch kann der Aufbau des Montierkopfs 33 vereinfacht
und dessen Gewicht verringert werden, so dass die Geschwindigkeit
des Montageprozessors erhöht
werden kann.
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Ferner
können
bei dem Montageprozess der Flussmitteltransfervorgang, der auch
als ein Teil des Einebnungsprozesses durch den Haltekopf 74 durchgeführt wird,
und der Montageprozess, der von dem Montierkopf 33 durchgeführt wird,
gleichzeitig ausgeführt
werden. Dadurch kann die Taktzeit, die für das Montieren der abgelösten Komponenten
erforderlich ist, reduziert werden, und die Effizienz des Montagevorgangs
kann verbessert werden.
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Ferner
sind in dieser Ausführungsform
mehrere Düsen 33a für den Montierkopf 33 vorgesehen, und
es sind mehrere Chiphalterungen 74a für den Haltekopf 74 vorgesehen,
derart, dass diese mit dem Feld der Düsen 33a übereinstimmen.
Daher können mehrere
Chips 6 gleichzeitig von dem Montierkopf 33 zu
dem Haltekopf 74 übertragen
werden und es können
mehrere Chips 6, die der Haltekopf 74 auf dem Flussmittelfilm 80a positioniert
hat, gleichzeitig von dem Montierkopf 33 aufgenommen werden.
Daher ist die für
die Montage der Chips 6 unter Anwendung des Montierkopfs 33 erforderliche
Zeit reduzierbar und die Produktivität kann verbessert werden. Wenn ferner
die Formung der Lothöcker 6a nicht
erforderlich ist, kann der Andruckprozess (das Formen der Lothöcker 6a)
im Positionierschritt weggelassen werden.
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Zweite Ausführungsform
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15 ist eine Draufsicht einer
Montagevorrichtung für
elektronische Komponenten gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der Erfindung. 16 ist eine
seitliche Querschnittsansicht der Montagevorrichtung für elektronische
Komponenten gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung. 17 ist eine
Querschnittsansicht in der Draufsicht der Montagevorrichtung für elektronische
Komponenten gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung. 18 ist
eine Blockansicht, die den Aufbau des Steuersystems der Montagevorrichtung
für elektronische
Komponenten gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt. 19 ist eine funktionelle
Blockansicht, die die Funktionsabläufe der Montagevorrichtung
für elektronische
Komponenten gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt. 20 ist
ein Zeitablaufdiagramm, das ein Montageverfahren für elektronische
Komponenten gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt. Und 21A bis 21B, 22A bis 22B, 23A bis 23B und 24A bis 24B sind Ansichten zum Erläutern von
Verfahrensschritten für
ein Montageverfahren für elektronische
Komponenten gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung.
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In
der zweiten Ausführungsform
ist, wie auch in der ersten Ausführungsform,
ein spezieller Kopf zur Aufnahme der Chips 6 von einer
Zufuhreinheit 2 für
elektronische Komponenten für
eine Montagevorrichtung für
elektronische Komponenten vorgesehen, wobei mittels einer Umkehreinheit 17 die
Chips 6, die von der Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten zugeführt
werden, auf einem Substrat 16 montiert werden, das von
einer Substrathalterung 10 gehalten wird. In der folgenden
Erläuterung
werden zur Bezeichnung der gleichen Komponenten die gleichen Bezugszeichen
verwendet, wie sie auch in der ersten Ausführungsform verwendet sind,
und es wird keine weitere Erläuterung
dieser Komponenten aufgeführt.
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Die
Gesamtkonfiguration der Montagevorrichtung für elektronische Komponenten
wird nunmehr mit Bezug zu den 15, 16 und 17 erläutert. Die Ansichten in 16 und 17 sind jeweils entlang einer Linie A-A
in 15 und einer Linie
B-B in 16 genommen.
In 15 sind die Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten, die Umkehreinheit 17, eine dritte Kamera 15,
die Substrathalterung 10, ein Substratsortierer 11 und
eine Substratrelaiseinheit 13, die alle die gleiche Struktur
wie in der ersten Ausführungsform
aufweisen, auf einer Basishalterung 1 angeordnet.
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Wie
in der ersten Ausführungsform
bewegen sich drei Streben in der Y-Richtung und die erste Kamera 34 und
ein Montierkopf 33 sind jeweils an einer ersten Strebe 31 und
einer Mittelstrebe 30 angebracht, während ein Aufnahmekopf 36 an
einer zweiten Strebe 32 befestigt ist. Wie ferner in 15 gezeigt ist, ist eine
zweite Kamera 35 in integraler Weise an der Seitenfläche des
Aufnahmekopfs 36 ausgebildet, der ein Array aus Düsen (Aufnahmedüsen) 36 enthält, die
mit einem Array aus Düsen 33a übereinstimmen,
die für
den Montierkopf 33 vorgesehen sind.
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Wenn
ein Y-Achsen-Motor 26 und ein X-Achsen-Motor 46 angesteuert
werden, werden der Aufnahmekopf 36 und die zweite Kamera 35 zusammen horizontal
in der X-Richtung und der Y-Richtung verfahren. Das heißt, der
Aufnahmekopf 36 verwendet die Düsen 36a, um die Chips 6 von
der Zufuhreinheit 2 für
elektronische Komponenten aufzunehmen und überführt die Chips 6 zu
einem Haltekopf 74, d.h. einem Teil der Umkehreinheit 17.
Ferner wird die zweite Kamera 35 verfahren und über der
Zufuhreinheit 2 für
elektronische Komponenten positioniert, um Bilder der von der Zufuhreinheit
für elektronische
Komponenten gehaltenen Chips 6 zu erhalten.
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Ein
Paar aus Y-Richtungs-Führungen 21,
die zweite Strebe 32 und der Y-Richtungs-Antriebsmechanismus
(der Y-Achsen-Motor 26, eine Einstellschraube 27a und
eine Mutter 27b), der die zweite Strebe 32 entlang
den Y-Richtungs-Führungen 21 bewegt,
und der X-Richtungs-Antriebsmechanismus (der X-Achsen-Motor 46,
eine Einstellschraube 47a und eine Mutter 47b),
der die zweite Kamera 35 entlang zweiten Führungen 48 bewegt,
bilden einen Aufnahmekopfantriebsmechanismus, der zusammen mit der
zweiten Kamera 35 den Aufnahmekopf 36 über die
Zufuhreinheit 2 für
elektronische Komponenten bewegt. Der Aufnahmekopf 36 und
der Aufnahmekopfantriebsmechanismus bilden eine Aufnahmeeinrichtung
zur Verwendung der Düsen 36 des
Aufnahmekopfs 36, um Chips 6 von der Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten aufzunehmen und die Chips 6 zu dem Haltekopf 74 zu überführen.
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Die
Konfiguration des Steuersystems der Montagevorrichtung für elektronische
Komponenten wird nunmehr mit Bezugnahme zu 18 beschrieben. In 18 steuert eine Mechanismusansteuereinheit 50 nicht
nur die in der ersten Ausführungsform beschriebenen
Abschnitte an, sondern auch einen Mechanismus zum Heben des Aufnahmekopfs 36 und
einen Komponenten-Vakuumhaltemechanismus, der die Düsen 36 benutzt.
Die anderen Abschnitte sind die gleichen, wie in der ersten Ausführungsform.
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Es
werden nun die Prozessabläufe
der Montagevorrichtung für
elektronische Komponenten mit Bezugnahme zu 19 beschrieben.
In 19 sind von den in einem Feld 54 enthaltenen
Funktionsbeschreibungen die Funktionen eines ersten Kameraantriebsprozessors 54a,
eines Umkehreinheitsbetriebsprozessors 54c, einer Montagesteuerung 54e und
eines Inspektionsergebnisaufzeichnungselements 54f die
gleichen wie in der ersten Ausführungsform,
und die Prozessabläufe
der anderen Prozessoren sind ebenso die gleichen wie in der ersten Ausführungsform.
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Unter
der Steuerung des zweiten Kameraantriebsprozessors 54b positioniert
der Aufnahmekopfantriebsmechanismus die zweite Kamera 35,
derart, um Bilder der Chips 6 auf der Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten zu erhalten. Unter der Steuerung der Aufnahmesteuerung 54d und
auf der Grundlage der Positionen der Chips 6, die von einem zweiten
Erkennungsprozessor 56 erhalten werden, Positionieren der
Aufnahmekopf 36 und der Aufnahmekopfantriebsmechanismus
den Aufnahmekopf 36 und heben oder senken die Düsen 36,
um die Chips 6 von der Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten zu übernehmen
und diese auf den Haltekopf 74 der Umkehreinheit 17 zu übertragen.
Die Aufnahmesteuerung 54d dient als eine Aufnahmesteuereinrichtung.
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Für die so
ausgebildete Montagevorrichtung für elektronische Komponenten
wird nunmehr ein Montageverfahren für elektronische Komponenten mit
Bezug zu dem Zeitablaufdiagramm in 20 und in 21A bis 24B beschrieben. In 20 ist, wie in 9 für
die erste Ausführungsform,
eine zeitliche Korrelation gezeigt zwischen Einzelschritten des Montageverfahrens
für elektronische
Komponenten. Diese Einzelschritte sind: ein Flüssigkeitspegeleinebnungsschritt
(1), ein Positionierschritt (2), ein Montageschritt (3),
ein Transferschritt (4), ein Komponentenerkennungsschritt
(5), ein Substraterkennungsschritt (6) und ein
Komponentenerkennungsschritt (7). Ferner sind von diesen
Einzelschritten der Positionierschritt (2), der Montageschritt
(3), der Transferschritt (4) und der Substraterkennungsschritt
(6) in zwei Teilschritte unterteilt, die aufeinanderfolgend ausgeführt werden.
Einzelschritte, außer
dem Transferschritt (4), sind die gleichen wie in der ersten
Ausführungsform.
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Der
Transferschritt (4) ist ein Schritt, in welchem der Aufnahmekopf 36 zur
Aufnahme der Chips 6 von der Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten eingesetzt wird, und wobei die Chips 6 zu dem
Haltekopf 74 überführt werden,
wobei der Schritt die folgenden beiden Teilschritte aufweist. Einen Transferschritt
(Aufnahme) (4)-1, der ein Schritt ist, wobei die Düsen 36a des
Aufnahmekopfs 36 zur Aufnahme einzelner Chips 6 verwendet
werden, die von der Zufuhreinheit 2 für elektronische Komponenten zugeführt werden,
wobei die Flächen
für die
ausgebildeten Lothöcker
nach oben weisen (siehe 10B).
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Ein
Transferschritt (Relais bzw. Weiterreichung) (4)-2 ist
ein Schritt zum Weiterreichen der Chips 6, die von der
Zufuhreinheit für
elektronische Komponenten aufgenommen wurden, wobei die hinteren
Flächen
der Chips 6 von den Chiphalterungen 74a auf dem
Haltekopf 74 gehalten werden (siehe 11B). In diesem Fall werden mehrere der
Chips 6 gleichzeitig von den Düsen 36a des Aufnahmekopfs 36 zu
dem Haltekopf 74 übertragen.
Der Transferschritt (4)-2 dient als ein Halteschritt für elektronische
Komponenten, um die Chips 6 auf dem Haltekopf 74 zu
halten, während
die Chiphalterungen 74a nach oben zeigen.
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Es
wird nun das Montageverfahren für
elektronische Komponenten mit Bezug zu den zeitlichen Korrelationen
zwischen den Einzelschritten beschrieben. In 21A werden mehrere Chips 6 an
einer Haftschicht 5 einer Führungsvorrichtung, die von
der Zufuhreinheit 2 für
elektronische Komponenten gehalten wird, festgeklebt, wobei die
Flächen
mit den ausgebildeten Lothöckern
nach oben weisen. Das Substrat 16 wird von einem ersten
Substrathaltemechanismus 10A und einem zweiten Substrathaltemechanismus 10B der
Substrathalterung 10 positioniert.
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Zunächst wird
ein erster Durchlauf begonnen. Wie in 21A gezeigt
ist, wird die zweite Kamera 35 zusammen mit dem Aufnahmekopf 36 verfahren
und über
der Zufuhreinheit 2 für
elektronische Komponenten positioniert, um Bilder zur Erkennung der
Positionen der Chips 6 zu erhalten, die in dem ersten Durchlauf
zu montieren sind. Dabei wird die erste Kamera 34 verfahren
und über
dem von dem ersten Substrathaltemechanismus 10A gehaltenen Substrat 16 positioniert,
so dass Bilder durch sequentielles Ermitteln von Bildern von mehreren
Montagepositionen für
elektronische Komponenten 16a ermittelt werden. Die von
der ersten Kamera 34 gewonnenen Bilder werden dann verarbeitet,
um die Montagepositionen für
elektronische Komponenten auf dem Substrat 16 zu ermitteln.
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Parallel
zu dieser Verarbeitung wird ein Abstreifprozess für die Umkehreinheit 17 ausgeführt, d. h.
eine Abstreifeinheit 83 verteilt ein Flussmittel 80 über eine
Halterung 79, um einen Flussmittelfilm 80a abzuscheiden.
Das heißt,
in dieser Ausführungsform werden
der Komponentenerkennungsschritt (5), der Substraterkennungsschritt
(Montagepositionserkennung) (6)-1 und der Flüssigkeitspegeleinebnungsschritt
(1) parallel ausgeführt
(siehe 20).
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Als
nächstes
wird auf der Grundlage der von den Chips 6 ermittelten
Positionen der Aufnahmekopf 36 der Reihe nach über diesen
Chips 6 positioniert und es werden die vier Düsen 36a benutzt,
um die Chips 6 aufzunehmen. Dann wird, wie in 21 b gezeigt ist, der Aufnahmekopf 36 verfahren
und über
dem Haltekopf 74 positioniert und die Chips 6, die
darauf durch die Chiphalterungen 74a gehalten werden, werden übertragen.
Das heißt,
in diesem Fall wird der Transferschritt (Weiterreichung) (4)-2 nach
dem Transferschritt (Aufnahme) (4)-1 ausgeführt.
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Darauffolgend
wird, wie in 22A gezeigt ist,
die zweite Kamera 36 zusammen mit dem Aufnahmekopf 36 verfahren
und über
der Zufuhreinheit 2 für
elektronische Komponenten positioniert und die Kamera ermittelt
Bilder der Chips 6, die in dem zweiten Durchlauf zu montieren
sind, um deren Position zu ermitteln. Gleichzeitig zu diesem Prozess
wird der Haltekopf 74 in der Umkehreinheit 17,
an welchem die Chips 6 empfangen werden, in vertikaler
Richtung relativ zu einer Halterung 79 umgedreht, die auf
die Transferhöhenposition
abgesenkt wurde, nachdem der Flussmittelfilm 80a während des
Flüssigkeitspegeleinebnungsschritts
(1) abgeschieden wurde. Somit werden, wie in der ersten
Ausführungsform,
Lothöcker 6a auf
den Chips, die von dem Haltekopf 74 gehalten werden, mit
einer Unterseitenfläche 79a der Halterung 79 in
Kontakt gebracht und die abgewandten Ende der Lothöcker 6a werden
geformt und abgeflacht. Das heißt,
in diesem Fall werden der Komponentenerkennungsschritt (5)
und der Positionierschritt (Umkehrung und Formung) (2)-1 gleichzeitig ausgeführt.
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Danach
nimmt, wie in 22B gezeigt
ist, der Aufnahmekopf 36 die einzelnen Chips 6,
die in dem zweiten Durchlauf zu montieren sind, von der Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten auf. Parallel dazu wird in der Umkehreinheit 17 ein
Vakuumansaugprozess, in welchem die Vakuumöffnungen 74b des Haltekopfs 74 verwendet
werden, unterbrochen, und der Haltekopf 74 wird zurückgefahren zu
der anfänglichen
Position, während
die Halterung 79 zu der Weiterreichungshöhenposition
angehoben wird. Danach löst
der Montagekopf 33 die Chips 6 von der Halterung 79 ab.
In diesem Fall werden, während
der Transferschritt (Aufnahme) (4)-1 ausgeführt wird,
der Positionierschritt (Zurückfahren
und Anheben) (2)-2 und der Montageschritt (Extraktion) (3)-1 in der
aufgezählten
Reihenfolge ausgeführt.
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Anschließend führt, wie
in 23A gezeigt ist,
nach der Ablösung
der Chips 6 von der Halterung 79 durch den Montagekopf 33 dieser
eine Abtastbewegung durch, indem dieser sich über die dritte Kamera 15 bewegt
und dann verfahren und über
dem Substrat 16, das von dem ersten Substrathaltemechanismus 10A gehalten
wird, positioniert wird. Die durch das Abtasten ermittelten Chipbilder
werden aufgenommen, um die Positionen der Chips 6 zu identifizieren.
-
Parallel
zu diesem Arbeitsablauf wird der Abstreifprozess in der Umkehreinheit 17 ausgeführt, d. h.
die Abstreifeinheit 83 verteilt das Flussmittel 80 über die
Halterung 79, um den Flussmittelfilm 80a abzuscheiden.
Anschließend
wird der Aufnahmekopf 36, der die Chips 6 von
der Zufuhreinheit 2 für
elektronische Komponenten übernommen
hat, bewegt und über
dem Haltekopf 74 positioniert und die Chips 6 werden
auf den Haltekopf 74 übertragen.
In diesem Fall werden der Komponentenerkennungsschritt (vor der
Montage) (7) und der Flüssigkeitspegeleinebnungsschritt
(1) parallel ausgeführt
und danach wird der Transferschritt (Weiterreichung) (4)-2 ausgeführt.
-
Danach
montiert, wie in 23B gezeigt
ist, der Montierkopf 33 die Chips 6 auf dem Substrat 16. Während der
Montierkopf 33 Chips 6 montiert, werden der gleiche
Positionierschritt (Umkehrung und Formung) (2)-1, wie dies
in 22A gezeigt ist,
und der gleiche Positionierschritt (Zurückführen und Anheben) (2)-2,
wie dies in 22B gezeigt
ist, mit der Umkehreinheit 17 ausgeführt. Ferner ermittelt die zweite
Kamera 35 Bilder der Chips 6, die von der Zufuhreinheit
für elektronische
Komponenten über
die Montage im dritten Durchlauf bereitgestellt werden, und es werden
die Positionen der Chips ermittelt. In diesem Fall werden der Montageschritt
(Montage) (3)-2, der Komponentenerkennungsschritt (5),
der Positionierschritt (2) (der Positionierschritt (Umkehrung
und Formung) (2)-1 und der Positionierschritt (Zurückführen und
Anheben) (2)-2) parallel ausgeführt.
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Darauffolgend
nimmt, wie in 24A gezeigt ist,
der Aufnahmekopf 36 die einzelnen Chips 6, die in
dem dritten Durchlauf zu montieren sind, von der Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten auf. Parallel dazu löst
der Montierkopf 33 die Chips 6 von der Halterung 79 der
Umkehreinheit 17 ab. Danach wird die erste Kamera 34 verfahren
und über
dem ersten Substrathaltemechanismus 10A der Substrathalterung 10 positioniert,
um Bilder des Substrats 16 zu ermitteln. Auf der Grundlage
des ermittelten Bildes werden die Zustände der Chips 6, die
in dem ersten Durchlauf montiert wurden, überprüft, und die Montagepositionen 16a für elektronische
Komponenten, an denen die Chips 6 in dem zweiten Durchlauf zu
montieren sind, werden erkannt. In diesem Fall werden der Montageschritt
(Ablösung) (3)-1 und
der Transferschritt (Aufnahme) (4)-1 gleichzeitig mit dem Substraterkennungsschritt
(Montagepositionserkennung) (6)-1 und dem Substraterkennungsschritt (Montagezustandinspektion) (6)-2,
die der Reihe nach durchgeführt
werden, ausgeführt.
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Danach
führt,
wie in 24B gezeigt ist,
der Montierkopf 33, der die Chips 6 aus der Halterung 79 abgelöst hat,
eine Abtastbewegung aus, indem er sich über die dritte Kamera 15 bewegt
und der Montierkopf 33 wird dann verfahren und über dem
Substrat 16 positioniert, das von dem ersten Substrathaltemechanismus 10A gehalten
wird. Die Bilder der Chips, die durch die Abtastbewegung gewonnen wurden,
werden aufgenommen, um die Positionen der Chips zu identifizieren,
und die Chips 6 werden auf dem Substrat 16 montiert.
Dabei überträgt der Aufnahmekopf 36 die
von der Zufuhreinheit 2 für elektronische Komponenten
aufgenommen Chips 6 zu dem Haltekopf 74. In diesem Fall
werden der Montageschritt (Montage) (3)-2 und der Transferschritt (Weiterreichung) (4)-2 gleichzeitig
ausgeführt.
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Das
heißt,
in dem Montageverfahren muss der Montierkopf 33 lediglich
die Chips 6 auf dem Substrat 16 montieren, da
die von der Zufuhreinheit 2 für elektronische Komponenten
zugeführten
Chips 6 von dem Aufnahmekopf 36 aufgenommen werden,
die von dem Montierkopf 33 bereitgestellt und separat bearbeitet
werden können.
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Wenn
daher der Positionierschritt (Rückführung und
Anhebung) (2)-2 abgeschlossen ist, kann der Prozess unmittelbar
zu dem Montageschritt (Ablösung) (3)-1 übergehen.
Im Vergleich mit der Konfiguration der ersten Ausführungsform,
d. h. das System, in weichem der Montierkopf 33 sowohl
den Vorgang für
das Aufnehmen der Chips 6 von der Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten und den Prozess des Montierens der von der Halterung 79 abgelösten Chips 6 auf
dem Substrat 16 vornimmt, kann die Taktzeit für den einzelnen
Montagedurchlauf um eine Zeitdauer verringert werden, die äquivalent
zu der Zeit ist, die durch den Pfeil Ta in 20 gekennzeichnet ist.
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Des
Weiteren kann der Positionierschritt (2) für die Umkehreinheit 17 unabhängig von
dem Betriebszustand des Montierkopfs 33 ausgeführt werden,
solange der Flüssigkeitspegeleinebnungsschritt (1),
der nach dem Montageschritt (Ablösung) (3)-1 ausgeführt wird,
und der Transferschritt (Weiterreichung) (4)-2 abgeschlossen
sind. Im Vergleich zu der Taktzeit, die für den Montagevorgang in der
ersten Ausführungsform
erforderlich ist, d. h. die Taktzeit, die sowohl für den Betrieb
des Montierkopfs 33 als auch für den Positionierschritt (2),
die zeitlich hintereinander ausgeführt werden, erforderlich ist,
kann daher die Taktzeit für
den ersten Montagedurchlauf noch weiter um eine Zeitdauer reduziert
werden, die äquivalent
zu der Zeit ist, die durch den Pfeil Tb in 20 gekennzeichnet ist. Wenn in dieser
Ausführungsform
die Lothöcker 6a nicht
geformt werden müssen,
kann der Prozess des Andrückens
in dem Positionierschritt (Formen der Lothöcker 6a) weggelassen
werden.
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Dritte Ausführungsform
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25 ist eine Querschnittsansicht
in der Draufsicht einer Montagevorrichtung für elektronische Komponenten
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfin dung, und 26A und 26B sind Ansichten zum Erläutern der
Verfahrensschritte für
ein Montageverfahren für
elektronische Komponenten gemäß der dritten
Ausführungsform.
In der dritten Ausführungsform
ist gegenüber der
Montagevorrichtung für
elektronische Komponenten der zweiten Ausführungsform die Zufuhreinheit 2 für elektronische
Komponenten zum Zuführen der
Chips 6, die an der Haftschicht 5 angebracht sind, durch
eine Einheit zum Zuführen
von Chips, die in einem Behälter
mit der Fläche
nach unten weisend gehalten werden, ersetzt, wobei die Fläche mit
den ausgebildeten Lothöckern
nach unten gerichtet ist.
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In
der Draufsicht in 25 sind
für die
Montagevorrichtung für
elektronische Komponenten eine Umkehreinheit 17, eine dritte
Kamera 15, eine Substrathalterung 10, ein Substratsortierer 11 und
eine Substratrelaiseinheit 13, die alle den gleichen Aufbau wie
in der ersten Ausführungsform
aufweisen, auf einer Basishalterung 1 vorgesehen, und es
ist ferner eine Zufuhreinheit 2A für elektronische Komponenten
vor der Umkehreinheit 17 vorgesehen. Mit Ausnahme der Zufuhreinheit 2A für elektronische
Komponenten sind die weiteren Komponenten die gleichen, wie sie
in der zweiten Ausführungsform
gezeigt sind.
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Mehrere
Behälter 4A sind
für die
Zufuhreinheit 2A für
elektronische Komponenten vorgesehen, und Chips 6, auf
denen Lothöcker 6a ausgebildet sind,
sind in den Behältern 4A enthalten,
wobei die Flächen
mit den ausgebildeten Lothöckern
nach unten weisen. Die Chips 6 in den Behältern 4A werden von
einem Aufnahmekopf 36, etwa wie er in der zweiten Ausführungsform
verwendet wird, aufgenommen und werden direkt zu einer Halterung 79 der
Umkehreinheit 17 überführt, wobei
kein Haltekopf 74 verwendet wird.
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Dieser
Vorgang wird nunmehr mit Bezug zu den 26A und 26B beschrieben. In 26A werden Bilder der Chips 6 in
den Behältern 4A der
Zufuhreinheit 2A für
elektronische Komponenten mittels einer zweiten Kamera 35 erhalten,
wie dies auch in der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird,
und die Positionen der Chips 6 werden ermittelt. Auf der Grundlage
der ermittelten Positionen hält
der Aufnahmekopf 36 die Chips 6 mittels Vakuum
an den Flächen
fest, die gegenüberliegend
zu der für
die Herstellung der Lothöcker
benutzten Flächen
liegen, und nimmt die Chips 6 auf.
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Der
Abstreifvorgang wird für
die Umkehreinheit 17 durchgeführt, d. h. eine Abstreifeinheit 83 verteilt
ein Flussmittel 80 über
die Halterung 79 hinweg, um einen Flussmittelfilm 80a abzuscheiden,
und die Halterung 79 wird auf eine Position angehoben,
in der ein Montierkopf 33 die Chips 6 ablösen kann.
Die erste Kamera 34 wird verfahren und über einem Substrat 16 positioniert,
das von einem ersten Substrathaltemechanismus 10A der Substrathalterung 10 gehalten
wird, und es werden sequentiell Bilder von Montagepositionen 16a für elektronische
Komponenten für
die Positionserfassung ermittelt.
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Daran
anschließend
wird, wie in 26B gezeigt
ist, der Aufnahmekopf 36, der Düsen 36a zum Halten
der Chips 6 verwendet, auf eine Position über der
Halterung 79 der Umkehreinheit 17 gefahren, während die
Flächen
für die
Lothöckerausbildung nach
unten gerichtet sind, und es werden die Chips 6 auf der
eingeebneten Flüssigkeitsfläche des
Flussmittels 80, das auf der Halterung 79 ausgebildet
ist, angeordnet. Als Folge davon wird ein Array der Chips 6 auf
der Halterung 79 bereitgestellt, das dem Array der Düsen 33a auf
dem Montierkopf 33 entspricht.
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Daher
umfasst in der dritten Ausführungsform
die Positioniereinrichtung zum Positionieren der Chips 6 den
Aufnahmekopf 36, der die Düsen (Aufnahmedüsen ) 36a zur
Fixierung mittels Vakuum der Rückflächen der
Chips 6, die von der Zufuhreinheit 2A für elektronische
Komponenten zugeführt
werden, verwendet, und der die Chips 6 aufnimmt und auf
dem Flussmittelfilm 80a, der auf der Halterung 79 abgeschieden
ist, anordnet.
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Wenn
der Aufnahmekopf 36 von der Position über der Halterung 79 zurückgezogen
wird, wird der Montierkopf 33 verfahren und über der
Halterung 79 positioniert, von der er die Chips 6 aufnimmt.
Danach wird in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform
der Montierkopf 33 über
die dritte Kamera 15 bewegt und Bilder der Chips 6 werden
zur Erkennung ihrer Positionen aufgenommen. Anschließend wird
der Montierkopf 33 verfahren und über dem Substrat 16 positioniert,
das von der Substrathalterung 10 gehalten wird, und die
einzelnen Chips 6 werden auf dem Substrat 16 montiert.
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In
der dritten Ausführungsform
kann eines der folgenden beiden Verfahren angewendet werden, um
die Lothöcker 6a zu
formen. Gemäß dem ersten Verfahren
werden, wenn die von dem Aufnahmekopf 36 aufgenommenen
Chips 6 auf der Halterung 79 angeordnet werden,
die Chips 6 gegen die Halterung 79 mittels des
Aufnahmekopfs 36 gedrückt und
zur Formung der Lothöcker 6a werden
diese gegen eine Unterseitenfläche 79a der
Halterung 79 gedrückt.
Wenn in diesem Fall der Anpressmechanismus für den Aufnahmekopf 36 vorgesehen
ist, können
die Lothöcker 6a genauer
geformt werden.
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Gemäß einem
zweiten Verfahren kann die Umkehreinheit 17 für die Formung
verwendet werden. Wenn die Chips 6 auf der Halterung 79 angeordnet
werden, wird der Haltekopf 74 umgedreht und mit den hinteren
Flächen
der Chips 6 auf der Halterung 79 in Kontakt gebracht.
Anschließend
werden die Lothöcker
zur Formung gegen die Unterseitenfläche 79a der Halterung 79 mittels
eines Hebeaktuators 84 gepresst.
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Die
vorliegende Erfindung beruht auf den japanischen Patentanmeldungen
Nr.
2002-0082648 , Nr.
2002-087870 und
Nr.
2002-087871 , die hiermit durch Bezugnahme mit
eingeschlossen sind. Obwohl lediglich gewisse Ausführungsformen
der Erfindung speziell hierin beschrieben sind, wird dennoch deutlich,
dass diverse Modifizierungen durchgeführt werden können, ohne
vom Grundgedanken und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
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Vorteil der
Erfindung
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine elektronische Komponente, die von einer Zufuhreinheit
für elektronische
Komponenten aufgenommen wird, auf einer viskosen Flüssigkeit,
die über
eine flache Halterung hinweg ausgebreitet ist, positioniert, so
dass Lothöcker
auf der elektronischen Komponente mit der viskosen Flüssigkeit
bedeckt werden, und die elektronische Komponente auf der viskosen Flüssigkeit
wird von dem Montierkopf abgelöst
und auf einem Werkstück
montiert. Als Folge davon kann die Anwendung eines Montierkopfs
zum Aufbringen der Beschichtung der viskosen Flüssigkeit vermieden werden und
die Arbeitseffizienz kann verbessert werden.
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Zusammenfassung
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Montagevorrichtung für elektronische
Komponenten bereit, wobei eine Arbeitsweise mit hoher Geschwindigkeit erreicht
werden kann, indem der Aufbau eines Montierkopfes vereinfacht wird
und wobei die Arbeitseffizienz verbessert werden kann, indem die
Anwendung des Montierkopfs für
einen Beschichtungsvorgang vermieden wird. In der Montagevorrichtung
für elektronische
Komponenten wird ein Flussmittel auf Chips aufgebracht, die von
einer Zufuhreinheit für elektronische
Komponenten zugeführt
werden, wobei die Formierungsflächen
für Lothöcker nach
unten gerichtet sind. Die Chips werden auf einem Substrat montiert.
Ein Haltekopf nimmt die von einer Haftschicht mittels eines Montierkopfs
abgelösten
Chips auf und dreht diese relativ zu einer Halterung um, auf der
ein Flussmittel ausgebreitet wird. Als Folge davon sind die Lothöcker der
Chips mit dem Flussmittel beschichtet und abgeflacht und danach
wird der Haltekopf zu der ursprünglichen
Position zurückgeführt, es werden
die Chips von der Halterung abgelöst und mittels des Montierkopfs
auf dem Substrat montiert.