(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を第1担体(68)から第2の帯片形状担体(74)まで移し換えるデバイスであって、
該デバイスは、
少なくとも一つの摺動部材用アクチュエータ(18)に対して接続された少なくとも一つの摺動部材(12、12a、12b)と、
支持体(22)と、前記少なくとも一つの摺動部材(12、12a、12b)を受容する摺動部材用チャネル(14)と、前記第1担体(68)に対する捕捉デバイス(20)とを備える蓋体(10)と、
前記第1担体(68)を前記支持体(22)上に位置決めすべく構成された第1受止器(60)であって、電子部品(70、70a)は、前記支持体(22)から離間する方の前記第1担体(68)の側面上に配備されるという第1受止器(60)と、
前記第2担体(74)を位置決めすべく構成された第2受止器(72)と、
を有し、
前記第1受止器(60)及び前記第2受止器(72)は、所定間隙が前記第1担体(68)を前記第2担体(74)から分離する様に、相互に対して配置され、
前記蓋体(10)は、前記第1担体(68)と前記第2担体(74)との間の前記間隙が更に小さくなる様に、第1位置から第2位置へと移動されるべく構成され、
該デバイスは、前記蓋体(10)及び前記少なくとも一つの摺動部材(12、12a、12b)を、前記第1受止器(60) に対し、ならびに、前記第2受止器(72)に対して位置決めするための位置決めデバイス(11)をさらに有し、前記位置決めデバイス(11)は、前記位置決めデバイス(11)及び前記蓋体(10)を垂直方向に変位させることができる第1の蓋体位置決めアクチュエータ(44)を備え、この垂直方向の変位により、前記蓋体(10)と前記第1担体(68)との間の距離が変更され、
前記少なくとも一つの摺動部材(12、12a、12b)は、前記少なくとも一つの摺動部材用アクチュエータ(18)により前記支持体(22)に対して延伸されるべく、前記支持体(22)に当接して着座している前記第1担体(68)を該支持体(22)から離間揚動すべく、且つ、前記第1担体(68)上に配備された電子部品(70a)を前記第2担体(74)に向かう方向に移動させるべく構成され、
前記捕捉デバイス(20)は、前記電子部品(70a)を前記第1担体(68)から分離するために、前記第1担体(68)を前記支持体(22)へと付勢すべく構成される、デバイス。
【請求項２】
前記電子部品(70a)が、前記第2担体(74)に対して、または、該第2担体に適用された接着剤に対して接触したことを制御ユニット(56)が検出すると直ちに、前記少なくとも一つの摺動部材(12、12a、12b)の延伸移動を終了させるべく構成された制御ユニット(56)を有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記制御ユニット(56)に対して接続された少なくとも一つのセンサ要素であって、前記少なくとも一つの摺動部材用アクチュエータ(18)により消費された動力、及び、前記少なくとも一つの摺動部材(12、12a、12b)により踏破された距離の少なくともいずれか一方を検出すべく構成されたという少なくとも一つのセンサ要素を有する、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記捕捉デバイス(20)は真空源に対して接続される、請求項１から請求項３のいずれか一つの請求項に記載のデバイス。
【請求項５】
照明デバイス(40)及びカメラ・デバイス(42)が位置決めデバイス(11)に対して結着される、請求項１から請求項４のいずれか一つの請求項に記載のデバイス。
【請求項６】
前記支持体(22)の中央領域に、または、位置決めデバイス(11)上に、加熱要素が配備される、請求項１から請求項５のいずれか一つの請求項に記載のデバイス。
【請求項７】
電子部品(70a)を第1担体(68)から第2の帯片形状担体(74)まで移し換える方法であって、
蓋体(10)の摺動部材用チャネル(14)内に配備された少なくとも一つの摺動部材(12、12a、12b)、当該第1担体(68)上に配備された電子部品(70a)、及び、当該第2担体(74)上に配備された接触表面が、共通軸心に沿い配向される様に、支持体(22)を備えた蓋体(10)、第1担体(68)及び第2担体(74)を相互に対して位置決めする段階と、
前記第1担体(68)と前記第2担体(74)との間の間隙を更に小さくするために、前記蓋体(10)を第1位置から第2位置へと移動させる段階と、
前記蓋体の支持体(22)に当接して着座している前記第1担体(68)が該支持体(22)から離間揚動され、前記電子部品(70a)の片側が前記第2担体(74)に対して接触するようになるまで前記電子部品(70a)が移動させられる様に、前記少なくとも一つの摺動部材(12、12a、12b)を、前記支持体(22)に対し、且つ、前記第2担体(74)に向かう方向において、延伸する段階と、
前記電子部品(70a)を前記第1担体(68)から分離する段階であって、前記蓋体(10)に配備されて前記第1担体(68)を前記支持体(22)へと付勢する捕捉デバイス(20)により行われるという段階と、
を有する、方法。
【請求項８】
前記少なくとも一つの摺動部材(12、12a、12b)は、前記第1担体(68)上に配備された前記電子部品(70a)が、前記第2担体(74)に対して、または、該第2担体(74)に対して適用された接着剤に対して接触するまで、前記支持体(22)に対し、且つ、前記第2担体(74)に向かう方向において延伸される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記電子部品(70a)が前記第1担体(68)から分離された後、前記蓋体(10)は前記第2位置から前記第1位置へと移動される、請求項７または請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第1位置への前記蓋体(10)の移動の間、前記少なくとも一つの摺動部材(12、12a、12b)は、前記第2担体(74)へと移し換えられた前記電子部品に接触する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記蓋体(10)が前記第1位置に一旦到達したなら、前記少なくとも一つの摺動部材(12、12a、12b)は縮動される、請求項９または請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記捕捉デバイス(20)は前記第1担体(68)を前記支持体(22)へと真空により付勢する、請求項７から請求項１１のいずれか一つの請求項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第1担体(68)は、最初に、前記支持体(22)の外側縁部において吸引される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも一つの摺動部材(12、12a、12b)の移動を制御するために、前記摺動部材用アクチュエータ(18)により消費された動力、及び、前記少なくとも一つの摺動部材(12、12a、12b)により踏破された距離の少なくともいずれか一方が検出される、請求項７から請求項１３のいずれか一つの請求項に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも一つの摺動部材(12、12a、12b)の延伸は、前記摺動部材用アクチュエータ(18)により消費された動力及び前記少なくとも一つの摺動部材(12、12a、12b)により踏破された距離の少なくともいずれか一方がスレッショルド値を超過したときに終了される、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
電子部品を第1担体から第2担体へと移し換えるデバイス及び方法が記述される。特に、排出ユニットにより第1担体から電子部品を分離すると共に、それを直接的に第2担体へと移し換えるデバイス及び方法が記述される。
【背景技術】
【０００２】
特にダイなどの電子部品を移し換えるとき、及び、特に、個別化された複数の電子部品を移し換えるとき、概して、それらは容易に破損され得るので、多大な注意を以て取り扱われねばならない、という問題が在る。これに加え、電子部品は小型化され続けていることから、電子部品を移し換えるときの精度に関する要求は厳しくなり続けている。
【０００３】
ドイツ特許第DE103 49, 847 B3号は、電子部品の移し換えのための位置決めデバイス及び位置決め方法を記述している。これによれば、担体フィルム上に配置された半導体ウェハは、帯片状基板の上方に且つ該基板に平行に配置される。上記ウェハは、ウェハ平面内で変位され得ると共に、上記ウェハ平面に直交する回転軸心の回りにおいてウェハ・ホルダにより付加的に回転され得る。排出デバイスは排出ニードルを備え、該排出ニードルは下方移動により、取り外されるべきダイの後側に対して作用すると共に、それを担体フィルムから取り外す。これにより、上記担体フィルムから取り外されたダイは、上記帯片状基板上の結合位置に載置される。
【０００４】
上記ダイは、それが排出された後は、上記排出ニードルのみにより案内されることから、上記ダイが上記担体フィルムから取り外されつつあるときに、該ダイが配向変化する、という虞れが在る。その場合、上記ダイは上記結合位置に不正確に載置され得るにすぎない。上記ダイの配向変化は、特に、上記排出ニードルが上記ダイの中央において該ダイに接触するのでないとき、または、上記ダイと上記担体フィルムとの間に、均一な接着剤結合が無いときに、生じ得る。
【０００５】
不正確に載置された電子部品は概して、不合格品、従って廃棄物と見做されるべきであることから、上記部品を可及的に正確に載置することが望ましい。
【０００６】
ドイツ特許公開公報第DE198 40 226 A1号は、電子部品を補助的基板から帯片状の担体デバイスへと移し換える方法を開示している。電子部品を移し換える更なるデバイス及び方法であって、本明細書中に記述されるデバイス及び本明細書中に記述される方法の技術的背景を形成するという更なるデバイス及び方法は、日本特許第5267451号、欧州特許第EP 0 565 781 B1号及びドイツ特許公開公報第DE198 22 512 A1号に記述される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、課題は、高精度及び再現性を以て電子部品を第2の帯片状担体上に位置決めするに在る。これに加え、大きなスループット率が達成されるべきであり、且つ、電子部品は穏やかに取り扱われるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題を解決するために、電子部品を第1担体から第2担体まで移し換えるデバイスが提案される。少なくとも一つの摺動部材は、少なくとも一つの摺動部材用アクチュエータに対して接続される。蓋体は、支持体と、上記少なくとも一つの摺動部材を受容する摺動部材用チャネルと、上記第1担体に対する捕捉デバイスとを備える。第1受止器は、上記第1担体を上記支持体上に位置決めすべく構成され、電子部品は、上記支持体から離間する方の上記第1担体の側面上に配備される。第2受止器は、上記第2担体を位置決めすべく構成される。上記第1受止器及び上記第2受止器は、所定間隙が上記第1担体を上記第2担体から分離する様に、相互に対して配置される。
【０００９】
これに加え、上記蓋体及び／または上記第2受止器は、上記第1担体と上記第2担体との間の上記間隙が更に小さくなる様に、第1位置から第2位置へと移動されるべく構成される。上記少なくとも一つの摺動部材は、上記少なくとも一つの摺動部材用アクチュエータにより上記支持体に対して延伸されるべく、上記支持体に当接して着座している上記第1担体を該支持体から離間揚動すべく、且つ、上記第1担体上に配備された電子部品を上記第2担体に向かう方向に移動させるべく構成される。
【００１０】
更に、上記捕捉デバイスは、上記電子部品を上記第1担体から分離するために、上記第1担体を上記支持体へと付勢すべく構成される。
【００１１】
言及された課題を解決するために、電子部品を第1担体から第2の帯片形状担体まで移し換える方法が更に提案される。該方法は、当該蓋体の摺動部材用チャネル内に配備された少なくとも一つの摺動部材、当該第1担体上に配備された電子部品、及び、当該第2担体上に配備された接触表面が、共通軸心に沿い配向される様に、蓋体、第1担体及び第2担体を相互に対して位置決めする段階と、上記第1担体と上記第2担体との間の間隙を更に小さくするために、上記蓋体及び／または上記第2担体を第1位置から第2位置へと移動させる段階と、上記蓋体の支持体に当接して着座している上記第1担体が該支持体から離間揚動される様に、上記少なくとも一つの摺動部材を、上記支持体に対し、且つ、上記第2担体に向かう方向において、延伸する段階と、上記電子部品を上記第1担体から分離する段階であって、上記蓋体に配備されて上記第1担体を上記支持体へと戻し付勢する捕捉デバイスにより行われるという段階と、を有する。
【００１２】
上記蓋体、上記摺動部材、及び、上記第1担体を組み合わせる結果として、上記電子部品は、更に長い距離にわたり確実に案内され得る。これにより、上記第1担体の保持力は、上記電子部品が配向変化することを阻止する。上記捕捉デバイス及び上記摺動部材を組み合わせる結果として、上記移し換えられるべき電子部品は、上記第1担体から容易に分離され得る。従って、上記電子部品は、上記第2担体上に更なる高精度で載置され得る。
【００１３】
上記電子部品は、上記摺動部材の移動によるだけでなく、上記捕捉デバイスの付勢移動によっても上記第1担体から分離されることから、上記電子部品に作用する機械的応力も低減される。
【００１４】
このデバイスにおいて、上記第1担体と上記第2担体との間の上記間隙は、上記電子部品が移し換えられる前に、更に小さくされる。結果として、上記少なくとも一つの摺動部材の移動、及び、上記第1担体の伸張は、最小限度まで低減され得る。従って、上記第1担体が上記支持体から離間揚動されるときに該第1担体が破損される虞れは、低減され得る。
【００１５】
デバイス及び方法の形態及び特性
上記少なくとも一つの摺動部材及び上記蓋体は、相互に独立して、該蓋体を位置決めすべく配備された位置決めデバイスに対して接続され得る。従って、上記少なくとも一つの摺動部材は、少なくとも上記第2担体に向かう方向において、上記蓋体から独立して移動され得る。代替的に、上記少なくとも一つの摺動部材及び上記少なくとも一つの摺動部材用アクチュエータは、上記蓋体に対して直接的にも結着され得る。
【００１６】
上記デバイスを制御する制御ユニットが配備され得る。該制御ユニットは、上記電子部品が、上記第2担体に対して、または、該第2担体に適用された接着剤に対して接触したことを当該制御ユニットが検出すると直ちに、上記摺動部材の延伸移動を終了させ得る。上記制御ユニットはまた、上記電子部品が上記接着剤を部分的にまたは完全に変位させて上記第2担体に接触したか否かを検出することもできる。上記第2担体は、直接的に接触されるべき接触表面を有し得る。上記電子部品が上記第2担体上に着座しているとき、上記捕捉デバイスが上記第1担体を上記支持体へと付勢する前に、上記電子部品は、上記第1担体から上記第2担体への移動全体の間、上記第1担体の保持力により案内される。この様にして、上記電子部品の配向変化は効果的に阻止され得る。
【００１７】
上記制御ユニットに対しては、少なくとも一つのセンサ要素が接続され得る。該少なくとも一つのセンサ要素はセンサ・データを上記制御ユニットに対して伝達し得、これに基づいて上記制御ユニットは、上記第2担体に対する、または、それに適用された接着剤に対する上記電子部品の接触を検出する。上記少なくとも一つのセンサ要素は、上記少なくとも一つの摺動部材用アクチュエータにより消費された動力を検出する測定要素の形態であり得る。上記少なくとも一つの摺動部材により踏破された距離を検出する測定要素が、更に配備され得る。消費された動力及び踏破された距離を組み合わせて評価することにより、上記制御システムは、一つのパラメータの単独評価の場合に可能であるよりも大きな信頼性を以て、上記電子部品が上記第2担体上に配置されたことを検出し得る。
【００１８】
上記第1担体は、上記蓋体の移動により、上記第1位置から上記第2位置へと伸張され得る。同様に、上記少なくとも一つの摺動部材の延伸により、上記第1担体は伸張され得る。
【００１９】
上記少なくとも一つの摺動部材は、それが縮動状態に在るときに、上記蓋体により囲繞され得る。上記少なくとも一つの摺動部材の先端は、実質的に上記支持体の中央に配置され得る。上記少なくとも一つの摺動部材の先端を上記支持体の中央に配置することにより、上記蓋体が上記第1位置から上記第2位置へともたらされたとき、及び／または、上記少なくとも一つの摺動部材が延伸されたとき、上記第1担体の均一な伸張が達成され得る。
【００２０】
上記捕捉デバイスは真空捕捉器であり得、該捕捉デバイスは真空源に接続される。上記支持体は、複数の凹所を有し得る。各凹所は、例えば、チャネル形状、溝形状、円錐形状、または、半球形状とされ得る。各凹所は、上記第1担体と上記支持体との間に真空が確立され得る様に配備され得る。該真空によれば、周囲圧力により、上記第1担体は上記支持体に当接して押圧され得る。各凹所は、真空チャンバに対して接続され得る。
【００２１】
上記捕捉デバイスは、上記支持体の中央領域における真空の確立が遅延様式で行われる如き形態であり得る。例えば、真空は最初に、上記支持体の縁部に配置された各凹所において確立され得る。このことは、移し換えられるべき電子部品が先ず、該部品の縁部において上記第1担体から分離される、という効果を有し得る。
【００２２】
例えば、上記真空チャンバは、上記支持体の中央領域における真空の確立が遅延されるという形状を有し得る。代替的に、または、付加的に、上記摺動部材用チャネルを介して吸引された漏出空気が、上記支持体の中央領域における真空の確立を遅延させる、ということが実現され得る。
【００２３】
照明デバイス及びカメラ・デバイスが更に配備され得る。これらは、上記蓋体のハウジングに対して結着され、または、上記蓋体を上記第1及び第2の受止器に対して位置決めすべく配備された位置決めデバイスに対して結着され得る。上記カメラ・デバイスは画像データを獲得し得、該データは、上記制御ユニットにより補正値へと変換され得る。該補正値は次に、上記蓋体及び／または上記第1受止器を位置決めするために使用され得る。
【００２４】
上記支持体の中央領域には、加熱要素が配備され得る。該加熱要素は光導体であり得、これを通して、レーザ光線、または、一つ以上の赤外発光ダイオードの放射光が、上記第1担体へと導向される。上記レーザ光線または上記赤外線は上記第1担体を加熱し得ることから、上記第1担体と上記電子部品との間の保持力を低減し得る。同様に、上記加熱要素はまた、上記蓋体から所定位置に配備されると共に、例えば、赤外線により非接触様式でも上記第1担体へと熱エネルギを伝達し得る。代替的に、または、これに加え、上記蓋体または上記支持体の近傍には、電気的な加熱要素も配備され得る。例えば、上記加熱要素は、上記位置決めデバイスに対して取付けられ得る。
【００２５】
上記摺動部材用アクチュエータは、例えば、圧電式アクチュエータであり得る。
【００２６】
上記蓋体は、上記第1位置から上記第2位置まで、蓋体用アクチュエータにより移動され得る。該蓋体用アクチュエータは、例えば、圧電式アクチュエータであり得る。
【００２７】
上記蓋体を第1支持体及び第2支持体に対して位置決めする複数の蓋体位置決めアクチュエータが配備され得る。各蓋体位置決めアクチュエータは、上記蓋体の垂直方向及び／または水平方向の位置決めのために配備され得る。各蓋体位置決めアクチュエータは、上記蓋体に対する上記位置決めデバイス上に配備され得る。各蓋体位置決めアクチュエータは、例えば、圧電式アクチュエータであり得る。複数の蓋体変位アクチュエータが付加的に配備され得る。各蓋体変位アクチュエータは、上記蓋体に対する位置決めデバイス上に配備され得る。
【００２８】
同様に、上記第1受止器及び／または上記第2受止器は、位置決めアクチュエータを有し得る。各受止器位置決めアクチュエータにより、上記第1受止器及び／または上記第2受止器は、上記蓋体に対し、及び／または、他方の受止器に対して位置決めされ得る。各受止器位置決めアクチュエータは、上記第1及び／または第2の受止器の垂直方向及び水平方向の位置決めに対して配備され得る。上記第1受止器を垂直軸心の回りに回転するための受止器位置決めアクチュエータが配備され得る。上記各受止器位置決めアクチュエータは、圧電式アクチュエータであり得る。上記第1及び／または第2の受止器は更に、変位アクチュエータを有し得る。
【００２９】
２つ以上の摺動部材が配備される場合、上記蓋体は、各摺動部材、移し換えられるべき電子部品、及び、上記接触表面の全ての仮想的な中央長手軸心が共通軸心に沿い配置される様に、上記第1担体及び上記電子部品に対して位置決めされ得る。
【００３０】
上記第1担体は既に、該第1担体に対する上記蓋体の位置決めの間に、または、上記蓋体に対する該第1担体の位置決めの間に、上記支持体に当接して着座し得る。少なくとも、上記第1担体に対する上記蓋体の位置決め、または、上記蓋体に対する上記第1担体の位置決めの後に、上記第1担体は上記支持体に当接して更に着座し得る。
【００３１】
上記蓋体、上記第1担体及び上記第2担体の位置決めの間、カメラ・デバイスは画像データを獲得し、それを制御ユニットへと伝達し得る。該制御ユニットは次に、上記画像データを補正値へと変換し得る。次に、上記蓋体、上記第1担体または上記第2担体の水平方向及び／または垂直方向の位置は、上記補正値に基づいて補正され得る。該補正は、上記蓋体が上記第1位置に在るとき、且つ／又は、上記第1担体が上記支持体に当接して着座しているときに行われ得る。
【００３２】
これに加え、または、代替的に、上記蓋体、上記第1担体及び／または上記第2担体の垂直方向の位置決めのために距離測定要素が配備され得る。該距離測定要素は、上記蓋体、上記第1担体及び／または上記第2担体の位置データを上記制御ユニットへと伝達し得、該制御ユニットは上記データを補正値へと変換する。
【００３３】
上記少なくとも一つの摺動部材は、上記支持体に対し、且つ、上記第2担体に向かう方向に延伸され得る。この延伸移動は、上記制御ユニットが、上記電子部品が上記第2担体に対して接触したことを検出すると直ちに、該制御ユニットにより終了され得る。もし上記第2担体上に接着剤が配備されるなら、上記制御システムは、上記電子部品が上記接着剤に接触し且つ／又はそれを変位させたことを付加的に検出し得る。従って、上記移し換えられるべき電子部品は、上記第1担体から上記第2担体への移動全体にわたり、上記第1担体と該電子部品との間の保持力により案内され得る。更に、上記電子部品は、上記第2担体に対し、または、その上に配備された接着剤に対し、所定様式で押圧され得る。これにより、上記接着剤の一部分は上記電子部品により変位され得る。故に、上記移し換えられるべき電子部品と、上記第2担体との間の高信頼性の接続が実現され得る。上記第2担体上に配備された上記接着剤は、上記第2担体の接触表面上の接着剤の小滴の形態で配備され得る。
【００３４】
上記第1担体からの上記電子部品の分離の後、上記蓋体は上記第2位置から上記第1位置へと移動され得る。上記蓋体が上記第2位置から上記第1位置へと移動される間、上記少なくとも一つの摺動部材は、上記第2担体上に着座している上記部品と接触し続け得る。例えば、上記少なくとも一つの摺動部材は、延伸されたままとされ得る。故に、上記第1担体と上記第2担体との間の間隙が大きくなる間に上記電子部品は上記第2担体上に押圧され続け得ることから、上記移し換えられるべき電子部品から上記第1担体が完全に分離することが確実とされ得る。
【００３５】
上記第1位置への上記蓋体の戻り移動によれば付加的に、上記第2担体へと移し換えられるべき上記電子部品と、上記第1担体上の電子部品との間の衝突が回避され得る。特に、更なる電子部品が移し換えられる前に行われる次続的な位置決めのために、電子部品同士の衝突が阻止され得る。また、上記第1担体上に配備された各電子部品が、上記第2担体上に配備された接着剤と接触することも阻止され得る。
【００３６】
上記第2位置から上記第1位置への上記蓋体の移動の間、上記捕捉デバイスは、上記支持体に当接して既に着座している上記第1担体を、上記支持体へと付勢し続け得る。例えば、上記第1担体と上記支持体との間に生成された真空は、上記蓋体が上記第1位置に到達するまで維持され得る。
【００３７】
上記蓋体が上記第1位置に一旦到達したなら、上記少なくとも一つの摺動部材は縮動され得る。上記蓋体の移動の開始と、上記少なくとも一つの摺動部材の縮動移動の開始との間には、時間的オフセットも提供され得る。
【００３８】
上記少なくとも一つの摺動部材の変位距離は±8mm未満であり得る。例えば、上記少なくとも一つの摺動部材の変位距離は、±4mmであり得る。上記蓋体の上記第1位置と上記第2位置との間の距離は、上記少なくとも一つの摺動部材の変位距離の略々半分であり得る。上記少なくとも一つの摺動部材は、連続的に、または、二段階で延伸され得る。
【００３９】
上記捕捉デバイスは、真空により上記第1担体を上記支持体へと付勢し得る。上記捕捉デバイスは、先ず、上記支持体の外側縁部に真空を確立し得る。従って、上記第1担体は、先ず、上記支持体の外側縁部において吸引され得る。故に、上記第1担体は、先ず、移し換えられるべき電子部品の縁部において分離され得る。
【００４０】
上記少なくとも一つの摺動部材の移動を制御するために、単一もしくは複数の摺動部材用アクチュエータにより消費される動力が検出され得る。同様に、上記少なくとも一つの摺動部材の移動を制御するために、単一もしくは複数の摺動部材により踏破された距離が検出され得る。上記少なくとも一つの摺動部材の移動は、消費された動力及び／または踏破された距離がスレッショルド値を超過すると直ちに終了される。上記制御ユニットは更に、消費された動力と踏破された距離との比率を使用することで、上記少なくとも一つの摺動部材の移動を制御し得る。
【００４１】
本明細書中に開示されたデバイス、及び、本明細書中に開示された方法の更なる目的、特徴、利点及び可能的用途は、限定的と解釈されるべきでない好適実施形態の以下の説明、及び、添付図面から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】蓋体、及び、該蓋体の摺動部材用チャネル内に配備された摺動部材の好適実施形態を示す図である。
【図２】電子部品を第1担体から第2担体へと移し換えるデバイスの好適実施形態を示す図である。
【図３】電子部品を第1担体から第2担体へと移し換える方法を示す図である。
【図４ａ】好適実施形態に係る移し換え操作を示す図である。
【図４ｂ】好適実施形態に係る移し換え操作を示す図である。
【図４ｃ】好適実施形態に係る移し換え操作を示す図である。
【図４ｄ】好適実施形態に係る移し換え操作を示す図である。
【図４ｅ】好適実施形態に係る移し換え操作を示す図である。
【図４ｆ】好適実施形態に係る移し換え操作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
図１は、蓋体10の好適実施形態を示している。該蓋体10の摺動部材用チャネル14内には、２個の摺動部材12a、12bが配備される。但し、更に多いまたは更に少ない摺動部材も配備され得る。摺動部材12a、12bは、先端を有すると共に、略々ニードル形状である。蓋体10はハウジング16を備え、摺動部材用チャネル14はハウジング16の略々中央に配備される。図１に示されたハウジング16は、実質的に円筒形状である。好適実施形態において、ハウジング16は、例えば、円柱体または直方体の形状を有し得る。ハウジング16はまた、テーパ付けされ得るか、不規則的な形状を有し得る。
【００４４】
摺動部材12a、12bは各々、それら自体の摺動部材用アクチュエータ18に対して接続される。但し、該２個の摺動部材が共通の摺動部材用アクチュエータ18に対して接続されることも可能である。各摺動部材用アクチュエータ18は、特定形式のアクチュエータに限られない。例えば、圧電式アクチュエータが使用され得る。同様に、例えば電磁的、空気圧的、または、油圧的なアクチュエータも使用され得る。
【００４５】
蓋体10上には、捕捉デバイス20が付加的に配備される。捕捉デバイス20は、図１に示された如くハウジング16に対して接続され得るか、または、それはハウジング16の一体的部分の形態であり得る。捕捉デバイス20は、例えば、真空式捕捉器、磁気的捕捉器、または、静電的捕捉器の形態であり得る。
【００４６】
図１は、真空により動作する捕捉デバイス20を示している。捕捉デバイス20は、真空ライン28により、例えば真空ポンプなどの(不図示の)真空源に対して接続される。
【００４７】
図１に示された好適実施形態において、捕捉デバイス20の下端部には支持体22が配備される。捕捉デバイス20及び支持体22の略々中央には、摺動部材用チャネル14の延長部としての開口が配備され、該開口によれば摺動部材12a、12bは、摺動部材用チャネル14を貫通延在することが許容される。
【００４８】
捕捉デバイス20は複数の凹所24を有し、該凹所は、断面が略々半円形であると共に、上記支持体内に配置される。各凹所24は、例えば、チャネル形状、溝形状、円錐形状、または、半球形状とされ得る。幾つかの凹所が第1の形状を有すると共に、他の凹所は異なる第2の形状を有することも可能である。各凹所24は更に、相互に対して接続されるか、または、相互から別体的とされ得る。捕捉デバイス20はまた、例えば、空気透過性の発泡体などの空気透過性材料でも形成され得る。
【００４９】
捕捉デバイス20の各凹所24は、図１において破線により示された分配ライン30により、真空チャンバ26に対して接続される。真空チャンバ26は、捕捉デバイス20内、もしくは、ハウジング16内のキャビティの形態とされ得るか、または、図１に示された如く、捕捉デバイス20及びハウジング16により形成されたキャビティの形態とされ得る。
【００５０】
此処に示された上記デバイスの例において、真空チャンバ26は環状であり、摺動部材用チャネル14を部分的にまたは完全に囲繞する。また、複数の別体的な真空チャンバが配備され得る。
【００５１】
図１に示された好適実施形態において、真空チャンバ26は、支持体22の中央領域における真空の確立が遅延様式で行われる如き形態である。
【００５２】
図１に示された真空チャンバ26は、実質的に三角形状の断面積を有している。該三角形の最長辺は支持体22に臨み、且つ、大きさに関して該三角形の最小の角度は摺動部材用チャネル14に臨んでいる。真空ライン28に対する接続部は、真空チャンバ26の縁部であって、支持体22から離間するという縁部において提供される。
【００５３】
支持体22の中央領域において圧力の確立の遅延が生ずるのは、摺動部材用チャネル14を介して漏出空気が吸引されるからである。従って、支持体22の中央領域においては、該支持体22の縁部におけるよりも相当に多量の空気が吸引除去されねばならない。故に、真空は先ず支持体22の縁部にて、且つ、その後においてのみ支持体22の中央領域において、確立される。
【００５４】
図１に示された好適実施形態においては、加熱要素が配備される。該加熱要素は、光導体32を備える。該光導体32は、該光導体32から出射された放射光が、摺動部材用チャネル14を介して、且つ／又は、捕捉デバイス20における上記開口を介して、支持体22の上記領域に配置された第1担体68に衝当し得る如く配置される。これにより、第1担体68は、合目的的に加熱され得る。放射エネルギを光導体32内へと結合するために、レーザ光源、ならびに、一個以上の赤外発光ダイオードが配備され得る。
【００５５】
不図示の好適実施形態において、上記加熱要素は、例えば位置決めデバイス11上など、蓋体10の近傍に配備され得ることから、上記加熱要素と蓋体10との間の直接的接続は無い。これにより、熱エネルギは、例えば赤外線により、非接触様式で伝達され得る。
【００５６】
代替的もしくは付加的に、支持体22の、捕捉デバイス20の、及び／または、ハウジング16の、中央領域に配置された電気的な加熱抵抗を配備することも可能である。加熱抵抗はまた、摺動部材12a、12b上にも配備され得る。
【００５７】
図２は、電子部品を第1担体から第2担体へと移し換えるデバイスを示している。図２に示された蓋体10は、図１に関して記述された蓋体10に対応し得る。但し、明瞭化のために、蓋体10の詳細の全てが図２に示されてはいない。
【００５８】
蓋体10は位置決めデバイス11に対して取付けられ、該位置決めデバイス11は、蓋体10を第1受止器60及び第2受止器72に対して位置決めすべく配備される。蓋体10と、少なくとも一つの摺動部材12と、位置決めデバイス11とを備える上記ユニットは、排出ユニットと称され得る。蓋体10を第1位置から第2位置へと、蓋体用アクチュエータ43が移動させ得る。従って、蓋体10は位置決めデバイス11に対して移動され得る。
【００５９】
図２に示された例において、少なくとも一つの摺動部材12は、位置決めデバイス11に対して直接的に接続される。摺動部材用アクチュエータ18は、摺動部材12が位置決めデバイス11に対して移動することを許容する。蓋体用アクチュエータ43及び摺動部材用アクチュエータ18は、摺動部材12及び蓋体10を共通軸心に沿い移動させ得る。該共通軸心は、例えば、摺動部材12の長手軸心に対応し、または、それと平行であり得る。
【００６０】
位置決めデバイス11上には、照明デバイス40及びカメラ・デバイス42が配備される。照明デバイス40が第1担体68を照明し得ると共にカメラ・デバイス42が画像データを獲得し得る様に、蓋体10のハウジング16には複数の開口もしくはチャネルが配備される。図２において、該開口もしくはチャネルは破線45により表される。該開口またはチャネルは、蓋体10が上記第1位置に在るときにのみ、移し換えられるべき電子部品の画像データをカメラ・デバイス42が獲得し得る様に配置され得る。照明デバイス40及びカメラ・デバイス42を位置決めデバイス11に結着することには、蓋体10が上記第1位置から第2位置へと移動されるときに移動されるべき質量が小さく維持され得る、という利点がある。
【００６１】
照明デバイス40及びカメラ・デバイス42を位置決めデバイス11に対して結着することの代替策として、照明デバイス40及びカメラ・デバイス42は、蓋体10に対して直接的に結着もされ得る。
【００６２】
蓋体10及び少なくとも一つの摺動部材12を、第1受止器60に対し、ならびに、第2受止器72に対して位置決めするために、既に言及された位置決めデバイス11が配備される。該位置決めデバイス11は、第1の蓋体位置決めアクチュエータ44、第2の蓋体位置決めアクチュエータ46、及び、不図示の第3の蓋体位置決めアクチュエータを備える。位置決めデバイス11の少なくとも一部分、並びに、該位置決めデバイスに接続された蓋体10は、第1の蓋体位置決めアクチュエータ44により垂直方向において、且つ、第2及び第3の蓋体位置決めアクチュエータ46により水平方向において、変位され得る。垂直変位によれば、蓋体10と第1担体68との間の距離が変更され得る。但し、蓋体位置決めアクチュエータ44、46は、例えば、電磁的、空気圧的、油圧的、及び／または、圧電的なアクチュエータともされ得る。
【００６３】
図２に示された好適実施形態においては、蓋体変位アクチュエータ48、50が付加的に配備される。位置決めデバイス11の少なくとも一部分、ならびに、該位置決めデバイスに対して接続された蓋体10、及び、該蓋体10の摺動部材用チャネル内に収容された少なくとも一つの摺動部材12は、第1の蓋体変位アクチュエータ48により垂直方向に、且つ、第2及び(不図示の)第3の蓋体変位アクチュエータ50により水平方向に、移動され得る。
【００６４】
もし、蓋体位置決めアクチュエータ44、46及び蓋体変位アクチュエータ48、50が配備されるなら、蓋体変位アクチュエータ48、50は概略的な位置決めに対して使用され得ると共に、蓋体位置決めアクチュエータ44、46は精密な位置決めに対して使用され得る。蓋体位置決めアクチュエータ44、46のみが配備されるなら、位置決めは一段階で行われる。蓋体変位アクチュエータ48、50が付加的に配備されるなら、位置決めは二段階で行われる。これにより、一方向に対しては一段階の位置決めを、及び、別方向においては二段階の位置決めを提供することが可能である。
【００６５】
位置決めデバイス11上には、複数のセンサ要素が更に配備される。図２に示された好適実施形態において、該センサ要素は、距離測定要素52及び動力測定要素54である。距離測定要素52は、摺動部材12により踏破された距離を検出する。動力測定要素54は、摺動部材用アクチュエータ18により消費された動力を検出する。動力測定要素54の代わりに、摺動部材12と摺動部材用アクチュエータ18との間には力測定要素も配備され得る。
【００６６】
支持体22の上記領域には第1受止器60が配備され、該受止器は、位置決めデバイス11及び蓋体10とは別体的に移動され得る。図２に示された好適実施形態において、第1受止器60は蓋体10の下方に配置される。
【００６７】
位置決めデバイス11の場合と同様に、第1受止器60に対しては一段階もしくは二段階の位置決めも提供され得る。従って、複数台の変位アクチュエータ及び／または位置決めアクチュエータが配備され得る。図２に示された好適実施形態においては、第1の受止器位置決めアクチュエータ62、第2の受止器位置決めアクチュエータ64、第1の受止器変位アクチュエータ66及び第2の受止器変位アクチュエータ68が配備される。第1及び第2の受止器位置決めアクチュエータ62、64、及び、第1及び第2の受止器変位アクチュエータ66、68は、第1受止器60の水平移動を許容する。第1受止器60の移動は、蓋体10に対して行われ得る。第1担体68の回転運動を許容する(不図示の)アクチュエータが、更に配備され得る。故に、例えば、第1担体68は垂直軸心の回りで回転され得ることから、電子部品は、それらが第2担体74へと移し換えられる前に、厳密に配向され得る。特殊な場合、第1受止器60の垂直方向の位置決めが付加的に実現され得る。従って、更なるアクチュエータが配備され得る。
【００６８】
第1受止器60は、第1担体68を受容する。各電子部品70は、支持体22から離間する方の第1担体68の側面上に配備される。好適実施形態において、第1担体68はウェハ・フィルムであり得る。該ウェハ・フィルムは、挟持リング上に取付けられ得る。各電子部品は個別化された複数のダイであり得、それらは、個別化される前に上記ウェハ・フィルムに対して適用されたものである。
【００６９】
第2受止器72は、第2担体74を受容し得る。第2受止器72は、第1、第2及び第3の支持ローラ76、78、80及び駆動ローラ82を備える。支持ローラ76、78、80は、ローラ形態に限られない。故に、例えばガラス製の半円筒も配備され得る。
【００７０】
位置決めデバイス11及び第1受止器60の場合と同様に、第2受止器72に対しては、一段階もしくは二段階の位置決めが実現され得る。従って、複数台の変位アクチュエータ及び／または位置決めアクチュエータが配備され得る。但し、図２に示された好適実施形態においては、上記第2担体の一段階の水平位置決めのみが可能である。但し、垂直方向及び／または第2の水平方向における第2受止器72の一段階もしくは二段階の位置決めのために、複数台のアクチュエータが配備され得る。
【００７１】
好適実施形態において、第2担体74は基材帯片である。該基材帯片は、例えば、チップ・カードまたはスマートカードの製造における担体材料として使用され得る。第2担体74は、移し換えられるべき電子部品70aが載置されるべき接触表面を有し得る。該接触表面は、電気接点を有し得る。但し、上記接触表面はまた非導電的な構造ともされ得、これによれば、第2担体74の位置決め、または、移し換えられるべき電子部品の配向が促進される。第2担体74上には、接触表面上の接着剤84の小滴の形態、または、接着剤層の形態で、接着剤が付加的に配備され得る。
【００７２】
図２に示されたデバイスは、制御ユニット56を更に有する。該制御ユニットは、図１及び図２に示されたアクチュエータ18、43、44、46、48、50、62、64、66、67、82、センサ要素52、54、照明デバイス40、及び、カメラ・デバイス42に対して接続される。制御ユニット56は、カメラ・デバイス42により獲得された画像に基づいて補正値を算出し得、該補正値は、蓋体10の、及び／または、第1受止器60の位置決めに対して使用され得る。これに加え、上記制御ユニットは、アクチュエータ18、43、44、46、48、50、62、64、66、67、82を直接的もしくは間接的に起動し得ることから、示されたデバイスのこれらの要素の各々を、必要な時系列的シーケンスで所望位置にもたらし得る。更に、上記制御ユニットは、測定要素52及び54により獲得されたデータを評価し得ると共に、該制御ユニットは上記データに基づき、移し換えられるべき電子部品70aが上記第2担体上に着座しているか否か、または、摺動部材12の更なる延伸が必要か否かを決定し得る。
【００７３】
図３は、電子部品を第1担体から第2担体へと移し換える方法を示している。
【００７４】
ステップS110においては、第2担体74が位置決めされる。図２に示された実施形態において、このことは、接触表面と、選択的には、該接触表面に対して適用された接着剤の小滴とが、第1及び第2の支持ローラ76、78間に配置される様に、駆動ローラ82を起動する制御ユニット56により実施される。
【００７５】
ステップS120においては、蓋体10及び第1担体68が上記第2担体に対して位置決めされる。その目的の為に、制御ユニット56は、カメラ・デバイス42から受信したデータを評価すると共に、それに従い、位置決めデバイス11及び第1受止器60の変位アクチュエータ及び位置決めアクチュエータを起動し得ることから、少なくとも一つの摺動部材12、移し換えられるべき電子部品70a、及び、接触表面は、一つの軸心に沿い配置される。これに加え、蓋体10及び上記第1受止器は、第1担体68が支持体22の下方に配置される様に、相互に対して位置決めされ得る。これにより、第1担体68の片側は支持体22上に着座し得る。
【００７６】
ステップS110及びS120は、連続して実施される必要はない。故に、例えば、上記第1及び第2の担体及び蓋体10は、同時的にも位置決めされ得る。同様に、蓋体10及び第1受止器60はステップ110の前に概略的に事前位置決めされ得ると共に、蓋体10及び第1担体68は次に、第2担体74が位置決めされた後で厳密に位置決めされ得る。
【００７７】
更なるステップS130において、蓋体10及び／または第2担体74は第1位置から第2位置へと移動される。図２に示された好適実施形態において第2担体74は水平方向においてのみ移動され得ることから、このステップは、示された好適実施形態においては、第2担体74に向かう方向における蓋体10の移動により実施される。これにより、第1受止器60は、従前の位置に留まり得るか、または、蓋体10と同様に、担体74に向かう方向に移動され得る。もし第1受止器60が従前の位置に留まるなら、第1担体68は蓋体10の移動により伸張され得る。これにより、第1担体68と第2担体74との間の間隙は更に小さくされる。
【００７８】
次に、ステップS140においては、少なくとも一つの摺動部材12の少なくとも先端が摺動部材用チャネル14から突出する様に、該少なくとも一つの摺動部材12は第2担体74に向かう方向において延伸される。これにより、少なくとも一つの摺動部材12は第1担体68と接触してそれを支持体22から離間して揚動することから、支持体22と第1担体68との間には自由空間が形成される。結果として、第1担体68は支持体22の回りの領域において伸張される。これにより、少なくとも一つの摺動部材12は、第1担体68を部分的にまたは完全に貫通し得る。上記延伸移動の結果として、支持体22から離間する方の第1担体68の側面上に配備された電子部品70aは、第2担体74に向かう方向に移動される。
【００７９】
これにより、移し換えられるべき電子部品70aは、該電子部品70aの片側が、第2担体74に対し、及び／または、該第2担体に対して適用されていることもある接着剤84の小滴に対して接触するまで、移動され得る。第2担体74と、接着剤84の小滴と、移し換えられた電子部品との間の高信頼性の接続を確実とするために、上記電子部品は、接着剤が変位されるまで、接着剤84の小滴内へと押圧され得る。接触もしくは変位は、距離測定要素52及び動力測定要素54により獲得されたデータに基づいて制御ユニット56により検出され得る、と言うのも、第2担体74の機械的抵抗の故に、摺動部材用アクチュエータ18の動力消費量は、摺動部材12がもはや移動せずまたは該摺動部材が僅かだけ移動する間に、増大するからである。従って、制御ユニット56は、距離測定値及び動力測定値、または、その変化を監視する。
【００８０】
次のステップS150において、第1担体68は捕捉デバイス20により支持体22まで戻し移動される。この目的のために、例えば真空が使用され得る。真空は、支持体22と第1担体68との間の自由空間に存在する空気を吸引する効果を有することから、第1担体68と支持体22との間の自由空間内の圧力は、第1担体68の下方の圧力よりも低い。従って、第1担体68は、周囲圧力により支持体22に向けて押圧される。
【００８１】
少なくとも一つの摺動部材12は、電子部品70aを第2担体74上へと押圧し続けるか、または、少なくとも、上記電子部品を支持体22から離間した位置に保持することから、電子部品70aと第1担体68との間の接着剤結合は解除される。
【００８２】
次に蓋体10は第1位置へと移動され得ると共に、摺動部材12は完全に縮動され、且つ、更なる電子部品が、上述された各ステップにより移し換えられ得る。
【００８３】
図４ａから図４ｆは、好適実施形態に係る移し換え操作を示している。
【００８４】
図４ａに示された如く、蓋体10及び第1担体68は第2担体74の上方に位置され、支持体22は第1担体68に接触するか、または、第1担体68は支持体22の下方に小寸距離で配置される。蓋体10は第1位置に在る。移し換えられるべき電子部品70aの後側の画像は、ハウジング16における開口を通してカメラ・デバイス42により取り込まれ得る。これにより、照明デバイス40は、移し換えられるべき電子部品70aの後側を、第1担体68を通して照明する。カメラ・デバイス42により取り込まれた画像、または、画像データは、制御ユニット56により、蓋体10の水平位置決めに対する補正値へと変換される。これらの補正値は、蓋体10及び第1受止器60の位置を補正するために、選択的に使用され得る。位置決めの後、または、補正の後、摺動部材12、及び、移し換えられるべき電子部品70aは、上記接触表面の上方に配置される。
【００８５】
図４ｂにおいて、蓋体10は第2位置において示される。これにより、第1担体68は、第2担体74に向かう方向における蓋体10の移動により付勢されている。蓋体10と第2担体74との間の距離は、最小限とされ得る。摺動部材12は依然として、移し換えられるべき電子部品70aとは接触していない。但し、少なくとも一つの摺動部材12は、既に第1担体68に当接して着座することも可能である。
【００８６】
図４ｃにおいて、摺動部材12は延伸状態で示される。延伸移動の結果として、摺動部材12は、第1担体68に接触し、それを部分的にまたは完全に貫通し、且つ、もし該摺動部材12が上記第1担体を完全に貫通するなら、該摺動部材は、移し換えられるべき電子部品70aと接触する。第1担体68は、支持体22から離間揚動され且つ付勢される。摺動部材12は、移し換えられるべき電子部品70aが接着剤84の小滴に接触するまで延伸される。接着剤84の小滴の変位と、上記第2担体の機械的抵抗とにより、摺動部材用アクチュエータ18の動力消費量は増大する。このことは、動力測定要素54により検出される。制御ユニット56は、摺動部材用アクチュエータ18の動力消費量がスレッショルド値に到達したときに、上記摺動部材の延伸移動を終了させる。摺動部材用アクチュエータ18により消費された動力を検出することにより、移し換えられるべき電子部品70aの破断もしくは破損が阻止され得る。
【００８７】
図４ｄにおいて、移し換えられるべき電子部品70a、及び、蓋体10は、移し換えられるべき電子部品70aが第1担体68から分離された後において示される。移し換えられるべき電子部品70aは、摺動部材12により所定位置に保持される。これに加え、捕捉デバイス20が起動される。その為に、記述された好適実施形態においては、第1担体68と支持体22との間に真空が生成される。結果として、第1担体68は支持体22へと戻し移動される。この吸引動作の結果として、移し換えられるべき電子部品70aは第1担体68から分離される。上記真空は、支持体22の外側縁部から該支持体22の中央にかけて確立される。移し換えられるべき電子部品70aと、第1担体68との間の保持力を低減するために、第1担体68は、捕捉デバイス20が起動される前に加熱要素により加熱され得る。このことは、例えば、光導体32を通して導入されるレーザ光線により、または、放射ヒータによる持続的な加熱により行われ得る。
【００８８】
蓋体10は次に、上記第1位置へと移動される。図４ｅにおいて、蓋体10は、それが上記第1位置に到達した後において示される。蓋体10が第1位置へと移動される間、摺動部材12の先端は、移し換えられるべき電子部品70aの表面と接触したままである。蓋体10が上記第1位置に一旦到達したなら、捕捉デバイス20は起動解除される。摺動部材12は、移し換えられるべき電子部品70aを、該摺動部材12が第2担体74上へと押圧し続ける様に、延伸されたままである。
【００８９】
最後に、摺動部材12は、移し換えられるべき電子部品70aから離間揚動され、且つ、縮動される。摺動部材12は、第1担体60により引き戻される。このことは、図４ｆに示される。摺動部材12が摺動部材用チャネル14内に完全に受容されたなら、上記デバイスにより更なる電子部品が移し換えられ得る。すなわち、図４ａから図４ｆに関して記述された方法が再び実施され得る。
【００９０】
上記方法及び上記デバイスの上述の詳細は組み合わせて記述されたが、少なくとも、それらに関する個別的な請求項が作成される限りにおいて、それらは相互に独立的であり、且つ、相互に対して自由に組み合わせもされ得ることを銘記すべきである。各図中に示された比率及び寸法は、上記デバイス／方法の重要な特性及び特徴を明確とするために選択されたが、これらの比率及び寸法は、実施に供されるデバイスにおいては別様に選択され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図４ｅ】
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【図４ｆ】
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