(57)【要約】  本発明は、構成部品（１２）のために第１及び第２の検査領域を有する光学的検査デバイス（１０）に関する。上記デバイスは、構成部品の各外側表面を光学的に獲得する画像化デバイス（２２）を有する。上記画像化デバイスは、上記第１検査領域（ＰＯＳ  Ｂ）においては構成部品の各外側表面の内の１つの外側表面の画像を獲得すべく、且つ、上記第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）においては構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像を獲得するように構成される。上記検査デバイスは、構成部品用搬送器（１４）を有する。上記構成部品用搬送器は、構成部品に対する保持デバイス（１６）を有する。上記搬送器は、保持された構成部品を構成部品用経路（２０）に沿い搬送するように構成される。上記構成部品用経路は、上記第１検査領域まで至り、該第１検査領域から上記第２検査領域まで至り、且つ、該第２検査領域から離間し得る。上記画像化デバイスは、上記第１検査領域において構成部品の１つの外側表面に対して指向されるように構成された画像獲得デバイス（２４）と、上記第２検査領域からの構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像を上記画像獲得デバイス内へと連結するように構成された画像連結デバイス（２８）とを有する。上記構成部品用搬送器と一体的に、第１画像偏向デバイス（３２）が移動され得る。上記構成部品用搬送器は、構成部品を上記構成部品用経路に沿い略連続的に搬送するように構成される。
2013545108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構成部品（１２）のために第１検査領域（ＰＯＳ  Ｂ）及び第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）を有する光学的検査デバイスであって、該光学的検査デバイスは、
構成部品（１２）の各外側表面（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ）を光学的に獲得する画像化デバイス（２２）であって、前記第１検査領域（ＰＯＳ  Ｂ）においては構成部品（１２）の各外側表面の内の１つの外側表面の画像を獲得すべく、且つ、前記第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）においては構成部品（１２）の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像を獲得するように構成されている画像化デバイス（２２）と、
構成部品（１２）に対する保持デバイスを有すると共に、保持された構成部品（１２）を構成部品用経路（２０）に沿い搬送するように構成された構成部品用搬送器（１４）と、を有し、
前記画像化デバイス（２２）は、前記第１検査領域（ＰＯＳ  Ｂ）において構成部品（１２）の１つの外側表面（１２ａ）に対して指向されるように構成された画像獲得デバイス（２４）と、前記第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）からの構成部品（１２）の各外側表面の内の幾つかの外側表面（１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ）の画像を前記画像獲得デバイス（２４）内へと連結するように構成された画像連結デバイス（２８）とを有し、且つ、
前記構成部品用搬送器（１４）は、構成部品を前記構成部品用経路（２０）に沿い略連続的に搬送するように構成される光学的検査デバイス。
【請求項２】
前記画像獲得デバイス（２４）が、前記第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）における構成部品（１２）の画像とは別体的に前記第１検査領域（ＰＯＳ  Ｂ）において構成部品（１２）の画像を獲得するために、１つ又は複数のカメラを有する請求項１に記載の光学的検査デバイス。
【請求項３】
前記画像獲得デバイス（２４）が、前記第１検査領域（ＰＯＳ  Ｂ）において、第１光路（２６）に沿い、構成部品（１２）の１つの外側表面（１２ａ）に対して指向されるように構成され、且つ、前記画像連結デバイス（２８）が、前記第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）からの構成部品（１２）の各外側表面の内の幾つかの外側表面（１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ）の画像を、前記画像獲得デバイス（２４）に向けて指向された前記第１光路（２６）へと連結するように構成される請求項１又は２に記載の光学的検査デバイス。
【請求項４】
前記画像化デバイス（２２）が、構成部品（１２）の各外側表面の内の幾つかの外側表面（１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ）の画像を前記画像連結デバイス（２８）へと偏向するように構成された第１画像偏向デバイス（３２）を有す請求項３に記載の光学的検査デバイス。
【請求項５】
前記第１画像偏向デバイス（３２）が、前記構成部品用搬送器（１４）と一体的に前記構成部品用経路（２０）に沿い移動可能であり、前記構成部品用経路（２０）が、好適には、少なくとも前記第１検査領域（ＰＯＳ  Ｂ）まで、該第１検査領域（ＰＯＳ  Ｂ）から前記第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）まで、及び、該第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）から離間して延在する請求項４に記載の光学的検査デバイス。
【請求項６】
前記画像化デバイス（２２）が、前記第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）において、第２の静止的な画像偏向デバイス（３６）を有し、これに対して前記構成部品用搬送器（１４）が移動可能である請求項１から５のいずれか一項に記載の光学的検査デバイス。
【請求項７】
前記画像化デバイス（２２）が、前記第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）において、該第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）からの構成部品（１２）の各外側表面の内の幾つかの外側表面（１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ）の画像を、前記カメラ（２４）又は前記画像連結デバイス（２８）上へと焦点合わせする画像焦点合わせデバイス（４０）を有する請求項１から６のいずれか一項に記載の光学的検査デバイス。
【請求項８】
第１検査領域（ＰＯＳ  Ｂ）及び第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）の両方において、第１光源機構（３０）及び第２光源機構（３８）を有する請求項１から７のいずれか一項に記載の光学的検査デバイス。
【請求項９】
前記第１光源機構（３０）が、前記構成部品（１２）の少なくとも１つの区画を照明すべく第１波長範囲を有する光を発するように構成され、且つ、
前記第２光源機構（３８）が、前記構成部品（１２）の少なくとも１つの区画を照明すべく第２波長範囲を有する光を発するように構成される請求項１から８のいずれか一項に記載の光学的検査デバイス。
【請求項１０】
前記第２光源機構（３８）の光の前記第２波長範囲が、少なくとも部分的に、前記第１光源機構（３０）の光の前記第１波長範囲とは異なる請求項１から９のいずれか一項に記載の光学的検査デバイス。
【請求項１１】
前記第２光源機構（３８）の光の前記第２波長範囲が、前記第１光源機構（３０）の光の前記第１波長範囲に対応する請求項１から１０のいずれか一項に記載の光学的検査デバイス。
【請求項１２】
前記第１光源機構（３０）及び前記第２光源機構（３８）の各々が、構成部品の各外側表面が短時間の閃光により照明され得るように、前記構成部品（１２）を備えた前記構成部品用搬送器（１４）が夫々の第１検査領域（ＰＯＳ  Ｂ）又は第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）に載置された瞬間に制御機構（ＥＣＵ）によって短時間的に投入される請求項１から１１のいずれか一項に記載の光学的検査デバイス。
【請求項１３】
前記構成部品用搬送器（１４）が、前記構成部品用経路（２０）に沿い約０．１ｍ／ｓ〜約５ｍ／ｓの速度にて構成部品を搬送するように構成され、該構成部品用搬送器（１４）が、１つの箇所に５ｍｓ以下だけ留まる請求項１から１２のいずれか一項に記載の光学的検査デバイス。
【請求項１４】
第１検査領域及び第２検査領域において構成部品を光学的に検査する方法であって、該方法は、
構成部品用搬送器の保持デバイスを用いて構成部品を拾い上げる段階と、
前記保持デバイスに保持された構成部品を、構成部品用経路に沿い前記第１検査領域まで搬送する段階と、
前記第１検査領域において画像化デバイスを用い、構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の内の少なくとも１つの外側表面の画像を光学的に獲得する段階と、
前記保持デバイスに保持された構成部品を前記構成部品用経路に沿い前記第１検査領域から前記第２検査領域まで搬送する段階と、
前記第２検査領域において画像化デバイスを用い、構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像を光学的に獲得する段階と、
前記保持デバイスに保持された構成部品を前記構成部品用経路に沿い前記第１検査領域から離間して前記第２検査領域まで搬送する段階とを有し、
前記構成部品用搬送器は、前記構成部品用経路に沿い構成部品を略連続的に搬送する、方法。
【請求項１５】
前記画像化デバイスの画像獲得デバイスが、前記第１検査領域において構成部品の１つの外側表面に対して指向され、且つ、構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像が、前記第２検査領域から画像連結デバイスにより前記画像獲得デバイス内へと連結される請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記画像獲得デバイスが、１つ又は複数のカメラを使用し、前記第２検査領域における構成部品の画像とは別体的に、前記第１検査領域における構成部品の画像を獲得する請求項１４又は１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記画像獲得デバイスが、前記第１検査領域において第１光路に沿い構成部品の１つの外側表面に対して指向され、且つ、前記画像連結デバイスが、前記第２検査領域からの構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像を、前記画像獲得デバイスに向けて指向された前記第１光路内へと連結する請求項１４から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記画像連結デバイスに対しては、第１画像偏向デバイスを用いて、構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像が偏向される請求項１４から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１画像偏向デバイスが、前記構成部品用搬送器と一体的に前記構成部品用経路に沿い移動される請求項１４から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記画像化デバイスの、又は、前記第２検査領域における前記画像獲得デバイスの、画像焦点合わせデバイスが、前記第２検査領域からの構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像を、前記複数のカメラ又は１つのカメラ又は前記画像連結デバイスの内の１つ上へと焦点合わせする請求項１４から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１検査領域においては前記構成部品の少なくとも１つの区画を照明すべく第１波長範囲を有する光が発せられると共に、前記第２検査領域においては前記構成部品の少なくとも１つの区画を照明すべく第２波長範囲を有する光が発せられ、且つ、第２光源機構の光の前記第２波長範囲は、少なくとも部分的に、第１光源機構の光の前記第１波長範囲とは異なり、又は、前記第２光源機構の光の前記第２波長範囲は、前記第１光源機構の光の前記第１波長範囲に対応する請求項１４から２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１光源機構及び前記第２光源機構の各々が、構成部品の各外側表面が短時間の閃光により照明され得るように、前記構成部品を備えた前記構成部品用搬送器が夫々の第１検査領域又は第２検査領域に載置された瞬間に制御機構により短時間的に投入される請求項１４から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記構成部品用搬送器が、前記構成部品用経路に沿い約０．１ｍ／ｓ〜約５ｍ／ｓの速度にて構成部品を搬送し、該構成部品用搬送器が、好適には、１つの箇所に５ｍｓ以下だけ留まる請求項１４から２１のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書においては、構成部品（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）に対する光学的検査デバイス、及び、構成部品に対する光学的検査方法が記述される。該検査デバイスは、第１及び第２の検査領域を有する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書において構成部品とは、例えば、“チップ（ｃｈｉｐ）”又は“ダイ（ｄｉｅ）”とも称される（電子的な）半導体構成部品である。斯かる構成部品は、例えば四角形（長方形又は正方形）などの略多角形の断面を有し、複数の周囲表面と、１つの前側表面及び１つの覆い面とを備えている。以下において、上記構成部品の各周囲表面、及び、２つの（下側及び上側の）覆い面は概略的に、外側表面と称される。上記構成部品はまた、４個とは異なる個数の周囲表面を有することもある。
【０００３】
所謂るピック・アンド・プレース・デバイスにおいて、各構成部品は、繋止ホルダにより拾い上げられると共に、引き続き、キャリヤ上に、又は、搬送用コンテナ内などへと降荷される。上記構成部品が降荷される前に、通常は、該構成部品の検査が行われる。この目的のためには、検査目的で構成部品の外側表面の画像を生成するために、該構成部品の１つ以上の外側表面の画像がカメラを用いて捕捉される。
【０００４】
斯かる繋止ホルダは、搬送の間、及び、例えば構成部品の下側の覆い面の画像の獲得の間において、該構成部品を確実に保持する。故に、特許文献１は、第１から第２の作業ステーションまで搬送される構成部品の表面の獲得のための光学的獲得デバイス、すなわち、上記構成部品の少なくとも１つの第１表面に向けて指向されたカメラ、及び、上記第１表面に対して短波の光線を発する光源を示している。上記構成部品の少なくとも１つの第２表面に対しては、第２の光源が長波の光線を発する。上記カメラは、上記各表面から反射された第１及び第２の光線を受信する。例えば、下側面と、合計で４個の外側表面とを備える平行六面体状の構成部品における場合と同様に、上記単一又は複数の第２表面は、単一又は複数の第１表面とは異なるように配向される。
【０００５】
更なる技術的背景は、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５及び特許文献６から理解され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０  ２００８  ０１８  ５８６号
【特許文献２】国際公開第１９９５  ０２１３７６号
【特許文献３】独国特許出願公開第１９９  ３４  ６１９号
【特許文献４】米国特許第６，０９４，２６３号
【特許文献５】米国特許第６，８６２，３６５号
【特許文献６】米国特許出願公開第２００８  ０２５３６４３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
構成部品に対する光学的検査デバイスは、１つの構成部品の異なるように配向された各外側表面を迅速に獲得し得ねばならず、且つ、種々の要件に対して容易に適合化されねばならない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、構成部品のために第１及び第２の検査領域を有する光学的検査デバイスにより達成される。上記デバイスは、構成部品の各外側表面を光学的に獲得する画像化デバイスを有する。この画像化デバイスは、上記第１検査領域においては構成部品の各外側表面の内の１つの外側表面の画像を獲得すべく、且つ、上記第２検査領域においては構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像を獲得すべく設計される。上記検査デバイスは、構成部品用搬送器を有する。上記構成部品用搬送器は、構成部品に対する保持デバイスを有する。上記搬送器は、保持された構成部品を構成部品用経路に沿い搬送すべく設計される。上記構成部品用経路は、上記第１検査領域まで至り、該第１検査領域から上記第２検査領域まで至り、且つ、該第２検査領域から離間し得る。上記画像化デバイスは、上記第１検査領域において構成部品の１つの外側表面に対して指向されるべく設計された画像獲得デバイスと、上記第２検査領域からの構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像を上記画像獲得デバイス内へと連結すべく設計された画像連結デバイスとを有する。上記構成部品用搬送器は、構成部品を上記構成部品用経路に沿い略連続的に又は間欠的に搬送すべく設計される。
【０００９】
上記においては第１及び第２の検査領域が定義されるが、このことは、時系列な順序又は順番（先ず第１検査領域における画像獲得、及び、その後の第２検査領域における画像獲得）を固定することを意図していない。寧ろ、逆の順番が、更に好適であり、且つ、想起もされ得る。
【００１０】
構成部品の単一又は複数の外側表面であって、上記第１検査領域において獲得される外側表面は、上記第２検査領域において獲得される上記構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面とは異なり得る。上記第１検査領域及び上記第２検査領域は、上記構成部品用経路に沿い、検査されるべき上記構成部品の側部長の少なくとも半分だけ、相互から離間され得る。代替的又は付加的に、上記２つの検査領域はまた、略々少なくとも、上記構成部品用搬送器と、検査されるべき構成部品とが接触する場所の寸法だけ、相互から離間されても良い。
【００１１】
この光学的検査デバイスの１つの態様は、上記構成部品用搬送器は構成部品と共に、実質的に停止することなく、上記第１検査領域から上記第２検査領域まで上記構成部品用経路を完結する、ということを実現する。そのようにする上で、移動の間、先ず、上記第１検査領域においては構成部品の１つ以上の外側表面が獲得されると共に、次に、上記第２検査領域においては、上記構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面が上記画像化デバイスにより光学的に獲得され、且つ、引き続き、画像処理方法により評価される。
【００１２】
この光学的検査デバイスの変更例は、上記第２検査領域における構成部品の画像とは別体的に上記第１検査領域において構成部品の画像を獲得するために、一台以上のカメラを有する、ということを実現する。空間的に局限された条件が存在し且つ／又はコストが重要であるときにのみ、（例えば２台などの）複数台のカメラと比較して一台のカメラが好適である。
【００１３】
上記光学的検査デバイスの変更例において、上記画像獲得デバイスはまた、上記第１検査領域において、第１光路に沿い、構成部品の１つの外側表面に対して指向されるべく設計されても良い。上記画像連結デバイスは、上記第２検査領域からの構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像を、上記画像獲得デバイスに向けて指向された上記第１光路へと連結すべく設計され得る。この変更例は、両方の検査領域の画像が、一台のカメラを用いて獲得されることを許容する。
【００１４】
上記光学的検査デバイスの変更例において、上記画像化デバイスはまた、構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像を上記画像連結デバイスへと偏向すべく設計された第１画像偏向デバイスを有しても良い。
【００１５】
この光学的検査デバイスの変更例において、上記第１画像偏向デバイスは、上記構成部品用搬送器と一体的に上記構成部品用経路に沿い移動可能である。上記構成部品用搬送器は、構成部品を拾い上げるべく、且つ、それが上記構成部品用経路に沿い搬送されつつあるときにそれを保持すべく、保持デバイスを有する。上記第１画像偏向デバイスは、上記保持デバイスに関して２つの位置の間で往復して移動可能とされ得る。第１位置において、上記第１画像偏向デバイスは、上記保持デバイスの領域から離間している。第２位置において、上記第１画像偏向デバイスは、構成部品の各外側表面の画像の獲得を可能とするために、上記保持デバイスの領域内に在る。上記第１画像偏向デバイスは上記保持デバイスから離間して移動可能であることから、構成部品の拾い上げ及び／又は降荷は、上記第１画像偏向デバイスにより阻害されない。
【００１６】
上記画像獲得デバイスは上記第２検査領域において、上記構成部品用搬送器に対して静止的である第２画像偏向デバイスを有し得る。
【００１７】
この場合、上記第１及び第２の画像偏向デバイスの両方が、１つ以上のミラー、光学的プリズム、レンズなどを有し得る。
【００１８】
上記画像獲得デバイスは上記第２検査領域において、該第２検査領域からの構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像を、上記カメラ又は画像連結デバイス上へと焦点合わせする画像焦点合わせデバイスを有し得る。上記画像焦点合わせデバイスは、１つ以上のミラー、光学的プリズム、レンズなどであり得る。
【００１９】
上記光学的検査デバイスは、両方の検査領域において、夫々、第１及び第２の光源機構を備え得る。この場合、上記第１光源機構は、上記構成部品の少なくとも１つの区画を照明すべく第１波長範囲を有する光を発すべく設計され得る。上記第２光源機構は、上記構成部品の少なくとも１つの区画を照明すべく第２波長範囲を有する光を発すべく設計され得る。
【００２０】
上記第２光源機構の光の上記波長範囲は、少なくとも部分的に、上記第１光源機構の光の上記波長範囲とは異なり得る。但し、上記第２光源機構の光の上記波長範囲は、上記第１光源機構の光の上記波長範囲に対応しても良い。故に、上記第１光源機構の光は赤色とされ得ると共に、上記第２光源機構の光は青色とされ得る。但し、逆の割当て、又は、別の波長の組み合わせ（例えば、赤外及び可視光）も選択され得る。
【００２１】
この光学的検査デバイスの変更例は、上記２つの光源機構は各々、構成部品の各外側表面が短時間の閃光により照明され得るように、上記構成部品を備えた上記構成部品用搬送器が夫々の第１又は第２の検査領域に載置された瞬間に制御機構により短時間的に投入される、ということを実現する。
【００２２】
上記構成部品用搬送器は、上記構成部品用経路に沿い約０．１ｍ／ｓ〜約５ｍ／ｓの速度にて構成部品を搬送すべく設計され得ると共に、該構成部品用搬送器は１つの箇所に５ｍｓ以下だけ留まる。好適には、構成部品を備えた上記構成部品用搬送器は、上記構成部品用経路に沿い停止せずに、連続的に移動する。好適な変更例において、上記構成部品用搬送器は定常的に移動している。特定の場合のみにおいて、例えば、２つの異なる照明特性を有する同一側面の２枚の写真を撮るために、上記構成部品用搬送器は１つの箇所にて停止することが適切であり得る。この場合には、滞留時間もまた、５ｍｓより長くされ得る。
【００２３】
第１及び第２の検査領域において構成部品を光学的に検査する方法は、以下の各段階を有する：構成部品用搬送器の保持デバイスを用いて構成部品を拾い上げる段階；上記保持デバイスに保持された構成部品を、構成部品用経路に沿い上記第１検査領域まで搬送する段階；上記第１検査領域において画像化デバイスを用い、構成部品の各外側表面の内の少なくとも１つの外側表面の画像を光学的に獲得する段階；上記保持デバイスに保持された構成部品を上記構成部品用経路に沿い上記第１検査領域から上記第２検査領域まで搬送する段階；上記第２検査領域において画像化デバイスを用い、構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像を光学的に獲得する段階；及び、上記保持デバイスに保持された構成部品を上記構成部品用経路に沿い上記第１検査領域から離間して上記第２検査領域まで搬送する段階；且つ、上記構成部品用搬送器は、上記構成部品用経路に沿い構成部品を略連続的に搬送する。
【００２４】
この方法において、上記画像化デバイスの画像獲得デバイスは上記第１検査領域において構成部品の１つの外側表面に対して指向され得ると共に、構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像は、上記第２検査領域から画像連結デバイスにより上記画像獲得デバイス内へと連結され得る。
【００２５】
上記画像獲得デバイスは、一台以上のカメラを使用し、上記第２検査領域における構成部品の画像とは別体的に、上記第１検査領域における構成部品の画像を獲得し得る。
【００２６】
上記画像獲得デバイスは上記第１検査領域において第１光路に沿い構成部品の１つの外側表面に対して指向され得ると共に、上記画像連結デバイスは、上記第２検査領域からの構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像を、上記画像獲得デバイスに向けて指向された上記第１光路内へと連結し得る。
【００２７】
上記画像連結デバイスに対しては、第１画像偏向デバイスを用いて、構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像が偏向され得る。
【００２８】
上記第１画像偏向デバイスは、上記構成部品用搬送器と一体的に上記構成部品用経路に沿い移動され得る。
【００２９】
上記画像化デバイスの、上記第２検査領域における画像焦点合わせデバイスは、上記第２検査領域からの構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像を、上記複数台のカメラ又は一台のカメラ又は上記画像連結デバイスの内の１つ上へと焦点合わせし得る。
【００３０】
上記第１検査領域においては上記構成部品の少なくとも１つの区画を照明すべく第１波長範囲を有する光が発せられる得ると共に、上記第２検査領域においては上記構成部品の少なくとも１つの区画を照明すべく第２波長範囲を有する光が発せられ得る。この場合、上記第２光源機構の光の上記波長範囲は、少なくとも部分的に、上記第１光源機構の光の上記波長範囲とは異なり得るか、又は、上記第２光源機構の光の上記波長範囲は、上記第１光源機構の光の上記波長範囲に対応し得る。
【００３１】
上記光源機構は、上記カメラと、上記画像連結デバイス、すなわち、例えばミラーとの間に位置し得る。上記光源機構は、画像化されるべき構成部品の各領域に対して直接的に指向されることも可能である。
【００３２】
上記２つの光源機構は各々、構成部品の各外側表面が短時間の閃光により照明され得るように、上記構成部品を備えた上記構成部品用搬送器が移動経路に沿い移動し且つそのようにする上で夫々の第１又は第２の検査領域に載置された瞬間に制御機構により短時間的に投入され得る。
【００３３】
この場合に上記構成部品用搬送器は、上記構成部品用経路に沿い約０．１ｍ／ｓ〜約５ｍ／ｓの速度にて構成部品を搬送し得、該構成部品用搬送器は好適には、１つの箇所に５ｍｓ以下だけ留まる。上記構成部品用搬送器を上記構成部品用経路に沿い停止させることは全く望まれないが、極端な場合には、そのことが、優れた画像品質に繋がり得る。斯かる場合には、上記構成部品用搬送器を上記構成部品用経路に沿い停止させ且つ構成部品の画像を獲得することが望ましく又は適切であり得る。
【００３４】
当業者であれば、添付図面に対して参照が為される以下の説明から、更なる特徴、特性、利点、及び、可能的な改変が明らかとなろう。添付図面において、各図は、構成部品に対する光学的検査デバイスを概略的に示し、該検査デバイスは第１及び第２の検査領域を有している。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】当該方法段階を以て、第１検査領域に先行する領域において基板から構成部品が拾い上げられる方法段階を概略的に示す図である。
【図２】保持デバイスに保持された構成部品の各外側表面の内の少なくとも１つの外側表面の画像が上記第１検査領域において画像化デバイスにより光学的に獲得される方法段階を概略的に示す図である。
【図２ａ】上記第１検査領域において獲得された構成部品の実際の画像を示す図である。
【図３】上記保持デバイスに保持された構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像が、第２検査領域における画像化デバイスにより光学的に獲得される方法段階を概略的に示す図である。
【図３ａ】上記第２検査領域において獲得された構成部品の実際の画像を示す図である。
【図３ｂ】当該複数のミラーを以て、上記第２検査領域において各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像が画像化デバイスにより光学的に獲得される複数のミラーの概略的平面図である。
【図４】上記保持デバイスに保持された構成部品が降荷される方法段階を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、構成部品１２に対する光学的検査デバイス１０を示している。この光学的検査デバイス１０は、構成部品１２に対する保持デバイス１６を有する構成部品用搬送器１４を有している。本明細書において示される変更例において、構成部品１２に対する保持デバイス１６は、制御デバイスＥＣＵにより制御される吸引ピペットである。構成部品用搬送器１４は、拾い上げ位置ＰＯＳ  Ａにては上記吸引ピペットを用いて基板１８から構成部品１２を拾い上げ、それを構成部品用経路２０に沿い第１検査領域ＰＯＳ  Ｂへと搬送し、該第１検査領域ＰＯＳ  Ｂから第２検査領域ＰＯＳ  Ｃへと搬送し、且つ、該第２検査領域ＰＯＳ  Ｃから離れて降荷領域ＰＯＳ  Ｄへと搬送すべく設計される。
【００３７】
構成部品１２を光学的検査のために上記第１及び第２の検査領域へともたらすために、それはまず、構成部品用搬送器１４の保持デバイス１６により拾い上げられ、且つ、構成部品用経路２０に沿い第１検査領域ＰＯＳ  Ｂへともたらされる。
【００３８】
図２は、構成部品１２が構成部品用経路２０に沿い搬送されつつあるときに、該構成部品が第１検査領域ＰＯＳ  Ｂにおいて画像化デバイス２２により如何にして光学的に獲得されるかを示している。更に厳密には、第１検査領域ＰＯＳ  Ｂにおいて、各外側表面の内の１つの外側表面、すなわち、本明細書においては構成部品１２の下側の覆い面１２ａの画像が獲得される。画像化デバイス２２は、第２検査領域ＰＯＳ  Ｃにおける構成部品１２の画像とは別体的に第１検査領域ＰＯＳ  Ｂにおける構成部品１２の画像を獲得するために、カメラを備えた画像獲得デバイス２４を有している。該画像獲得デバイス２４は、第１検査領域ＰＯＳ  Ｂにおいて、第１光路２６に沿い、構成部品１２の１つの外側表面１２ａ、すなわち下側の覆い面に向けて指向される。
【００３９】
画像化デバイス２２は、本明細書においてはダイクロイック・ミラーの形態で構成される画像連結デバイス２８を有している。画像連結デバイス２８は、構成部品１２の各外側表面の内の幾つかの外側表面、此処では外側表面１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの画像を、第２検査領域ＰＯＳ  Ｃから、画像獲得デバイス２４に向けて指向された第１光路２６内へと連結すべく設計される。この目的のために、上記ダイクロイック・ミラーは、第１光路２６に対して斜めに（此処では約４５°の角度にて）傾けられる。
【００４０】
上記ダイクロイック・ミラーは、光スペクトルの一部分のみを反射すると共に、光スペクトルの残部を透過させる。そのようにする上で、それは、波長に従い入射光を分離する。此処で使用されるべきミラーはダイクロイックとされ得るが、他の変更例もまた可能である。重要なことは、画像連結デバイス２８が、光の一部分のみを透過させ且つ光の他の部分を反射することである。ダイクロイック・ミラーは、約２の係数だけ発光効率を最適化し、カメラによる画像獲得を容易にする。
【００４１】
構成部品用経路２０に沿い第１検査領域ＰＯＳ  Ｂを通過する構成部品１２は、第１検査領域ＰＯＳ  Ｂにおいて第１光源機構３０により照明される。第１光源機構３０は、上記ダイクロイック・ミラーが第１光路２６に沿い画像獲得デバイス２４へと透過させる光スペクトルにより、構成部品１２を照射する。故に、図２に概略的に示されたように、画像獲得デバイス２４は構成部品１２の画像を捕捉し得る。図２ａは、第１検査領域ＰＯＳ  Ｂにおいて獲得された構成部品１２の外側表面、すなわち下側の覆い面１２ａの実際の画像を示している。
【００４２】
構成部品１２を光学的検査のために上記第１検査領域から第２検査領域ＰＯＳ  Ｃまでもたらすために、それは構成部品用搬送器１４の保持デバイス１６により構成部品用経路２０に沿い第２検査領域ＰＯＳ  Ｃまでもたらされる。
【００４３】
図３は、構成部品１２が構成部品用経路２０に沿い搬送されつつあるときに、該構成部品が第２検査領域ＰＯＳ  Ｃにおいて画像化デバイス２２により如何にして光学的に獲得されるかを示している。更に厳密には、第２検査領域ＰＯＳ  Ｃにおいては、構成部品１２の外側表面１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの画像が獲得される。
【００４４】
第２検査領域ＰＯＳ  Ｃにおいて、該第２検査領域ＰＯＳ  Ｃにおける構成部品１２の画像は、第１検査領域ＰＯＳ  Ｂにおける構成部品１２の画像とは別体的に獲得される。
【００４５】
この目的のために、上記光学的検査デバイスの画像獲得デバイスは、構成部品用経路２０に沿い構成部品用搬送器１４と共に移動可能な第１画像偏向デバイス３２を有する。第１画像偏向デバイス３２は此処では、構成部品用搬送器１４の保持デバイス１６の周縁部に沿い該保持デバイス１６を囲繞する様式で配置された４個のミラー３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄにより形成される。この目的のために、第１画像偏向デバイス３２の４個のミラー３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは、構成部品１２の外側表面１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅに対して斜めに（此処では約４５°の角度にて）傾けられる（図３ｂも参照）。第１画像偏向デバイス３２は、構成部品用搬送器１４の保持デバイス１６に対し、（各図において上側の）第１位置と、（各図において下側の）第２位置との間で変位可能である。この目的のために、第１画像偏向デバイス３２は構成部品用搬送器１４に対し、長手方向における２つの線形アクチュエータ３４ａ、３４ｂを介して接続される。第１の縮動された位置において、第１画像偏向デバイス３２は、拾い上げ位置ＰＯＳ  Ａにおいて構成部品１２が基板１８から円滑に拾い上げられ得るような程度まで、構成部品用搬送器１４の保持デバイス１６から離間して変位される。第２の前進された位置において、第１画像偏向デバイス３２は、保持デバイス１６により保持された構成部品１２の（周囲）外側表面１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅが該第１画像偏向デバイス３２により囲繞されるような程度まで、構成部品用搬送器１４の保持デバイス１６に対して変位される。
【００４６】
第２検査領域ＰＯＳ  Ｃにおいては、保持デバイス１６により保持された構成部品１２の（周囲）外側表面１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅを、上記ダイクロイック・ミラーが反射する光スペクトルにより照明する第２光源機構３８が配置される。第２検査領域ＰＯＳ  Ｃにおいては更に、構成部品用搬送器１４に対して静止的であるミラーの形態の第２画像偏向デバイス３６が載置される。この第２画像偏向デバイス３６は、第１画像偏向デバイス３２から到来する光を、画像連結デバイス２８のダイクロイック・ミラー上へと偏向する。上記ダイクロイック・ミラーは上記光を、第１光路２６に沿い画像獲得デバイス２４に向けて反射する。
【００４７】
上記画像獲得デバイスは、第２検査領域ＰＯＳ  Ｃにおいて、レンズ機構４０の形態の画像焦点合わせデバイスを有する。レンズ機構４０は、作動用駆動器４２を有すると共に、該レンズ機構は、構成部品１２の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像であって第２画像偏向デバイス３６から到来する画像を、第２検査領域ＰＯＳ  Ｃから、画像連結デバイス２８のダイクロイック・ミラー、又は、下流の画像獲得デバイス２４上へと焦点合わせする。第２光源機構３８は、保持デバイス１６により保持された構成部品１２の（周囲）外側表面１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅが照明されるように配向されることから、構成部品１２の下側の覆い面１２ａは実用的には、第２検査領域ＰＯＳ  Ｃにおいて獲得されない。このことは、保持デバイス１６により保持された構成部品１２の（周囲）外側表面１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの実際の画像であって第２検査領域ＰＯＳ  Ｃにおいて獲得された実際の画像を示す図３ａにおいても視認され得る。
【００４８】
上記の２つの光源機構は各々、構成部品１２を備えた構成部品用搬送器が夫々の第１及び第２の検査領域に載置された瞬間において制御機構ＥＣＵにより短時間的に投入される。この目的のために、上記の２つの検査領域においては、（更には示されない）位置センサが載置され得る。これに対して代替的に、上記構成部品用搬送器の駆動器に対しても連結された制御機構ＥＣＵは、上記構成部品用搬送器が２つの検査領域における適切な位置に載置された時点を決定すべく上記駆動器の駆動信号を評価することで、構成部品の各外側表面を短時間の閃光により照明し得る。
【００４９】
この配置構成においては、光スペクトルとして、上記第１光源機構は赤色光を発し、且つ、上記第２光源機構は青色光を発する。
【００５０】
構成部品用搬送器１４は、（拾い上げの後で）拾い上げ位置ＰＯＳ  Ａから（降荷の前における）降荷領域ＰＯＳ  Ｄまで停止せずに、例えば約１．５〜２ｍ／ｓ（例えば約１．７５ｍ／ｓ）の速度にて構成部品１２を搬送する。コンパクトである全体的配置構成の故に、上記第１及び第２の検査領域は（第１画像の捕捉の位置と、第２画像の捕捉の位置との間において、例えば３５ｍｍなど、約２０ｍｍ〜５０ｍｍにて）相互に対して非常に接近して位置し得る。故に、制御機構ＥＣＵは、上記第１光源機構の約２０ｍｓ後に、上記第２光源機構を起動する。故に本配置構成は、夫々の画像獲得条件に対する視野の最適な設計態様を許容する。この目的のために、上記第１検査領域においては、概略的に、評価のためには更に重要である構成部品の下側の外側表面が、上記第２検査領域において獲得されるべき各（周囲）外側表面よりも大きく表現され得る。全体的に、第１検査領域ＰＯＳ  Ｂにおいて、画像獲得は構成部品の下側の外側表面に対して最適に適合化され、且つ、第２検査領域ＰＯＳ  Ｃにおいて、画像獲得は構成部品の各（周囲）外側表面に対して最適に適合化される。上記２つの検査領域において画像獲得が行われる間、構成部品用搬送器１４は停止せずに各構成部品１２を構成部品用経路２０に沿い搬送し得ることから、スループットは、習用の配置構成と比べて相当に増大され得る。
【００５１】
図４は、構成部品用経路２０の終端における降荷領域ＰＯＳ  Ｄにて、所謂るインデクサにおいて構成部品１２が如何に降荷されるかを示している。この目的のために、降荷領域ＰＯＳ  Ｄへの搬送の間に第１画像偏向デバイス３２は、上記インデクサにおいて構成部品１２が阻害されずに吸引ピペットにより降荷され得るような程度まで、構成部品用搬送器１４の保持デバイス１６から第１の縮動位置まで離間変位される。
【図１】
2013545108.tif 000003
【図２】
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【図２ａ】
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【図３】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年1月18日(2013.1.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構成部品（１２）のために第１検査領域（ＰＯＳ  Ｂ）及び第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）を有する光学的検査デバイスであって、該光学的検査デバイスは、
構成部品（１２）の各外側表面（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ）を光学的に獲得する画像化デバイス（２２）であって、前記第１検査領域（ＰＯＳ  Ｂ）においては構成部品（１２）の各外側表面の内の１つの外側表面の画像を獲得すべく、且つ、前記第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）においては構成部品（１２）の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像を獲得するように構成されている画像化デバイスと、
構成部品（１２）に対する保持デバイスを有すると共に、保持された構成部品（１２）を構成部品用経路（２０）に沿い前記第１検査領域まで且つ前記第２検査領域まで搬送するように構成された構成部品用搬送器（１４）と、を有し、
前記画像化デバイス（２２）は、前記第１検査領域（ＰＯＳ  Ｂ）において構成部品（１２）の１つの外側表面（１２ａ）に対して指向されるように構成された画像獲得デバイス（２４）と、前記第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）からの構成部品（１２）の各外側表面の内の幾つかの外側表面（１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ）の画像を前記画像獲得デバイス（２４）内へと連結するように構成された画像連結デバイス（２８）と、前記第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）からの構成部品（１２）の各外側表面の内の幾つかの外側表面（１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ）の画像を前記カメラ（２４）上に又は前記画像連結デバイス（２８）上に焦点合わせする画像焦点合わせデバイス（４０）とを有し、且つ、
前記構成部品用搬送器（１４）は、構成部品を前記構成部品用経路（２０）に沿い連続的に搬送するように構成され、且つ、前記画像獲得デバイス（２４）は、前記第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）における構成部品（１２）の画像とは別体的に前記第１検査領域（ＰＯＳ  Ｂ）において構成部品（１２）の画像を獲得するために、１つのカメラを有すると共に、前記画像獲得デバイス（２４）は、前記第１検査領域（ＰＯＳ  Ｂ）において、第１光路（２６）に沿い、構成部品（１２）の１つの外側表面（１２ａ）に対して指向されるように構成され、且つ、前記画像連結デバイス（２８）は、前記第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）における構成部品（１２）の各外側表面の内の幾つかの外側表面（１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ）の画像を、前記画像獲得デバイス（２４）に向けて指向された前記第１光路（２６）へと連結するように構成される光学的検査デバイス。
【請求項２】
前記画像化デバイス（２２）が、構成部品（１２）の各外側表面の内の幾つかの外側表面（１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ）の画像を前記画像連結デバイス（２８）へと偏向するように構成された第１画像偏向デバイス（３２）を有する請求項１に記載の光学的検査デバイス。
【請求項３】
前記第１画像偏向デバイス（３２）が、前記構成部品用搬送器（１４）と一体的に前記構成部品用経路（２０）に沿い移動可能であり、前記構成部品用経路（２０）が、少なくとも前記第１検査領域（ＰＯＳ  Ｂ）まで、該第１検査領域（ＰＯＳ  Ｂ）から前記第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）まで、及び、該第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）から離間して延在する請求項２に記載の光学的検査デバイス。
【請求項４】
前記画像化デバイスが、前記第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）において、第２の静止的な画像偏向デバイス（３６）を有し、これに対して前記構成部品用搬送器（１４）が移動可能である請求項１から３のいずれか一項に記載の光学的検査デバイス。
【請求項５】
前記画像焦点合わせデバイス（４０）が、作動用駆動器（４２）を備えたレンズ機構であって、前記第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）からの前記第２画像偏向デバイス（３６）から到来する画像を、前記カメラ（２４）上に又は前記画像連結デバイス（２８）上に焦点合わせするレンズ機構を有する請求項４に記載の光学的検査デバイス。
【請求項６】
第１検査領域（ＰＯＳ  Ｂ）及び第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）の各々において、対応する第１光源機構（３０）及び第２光源機構（３８）を有する請求項１から５のいずれか一項に記載の光学的検査デバイス。
【請求項７】
前記第１光源機構（３０）が、前記構成部品（１２）の少なくとも１つの区画を照明すべく第１波長範囲を有する光を発するように構成され、且つ、
前記第２光源機構（３８）が、前記構成部品（１２）の少なくとも１つの区画を照明すべく第２波長範囲を有する光を発するように構成される請求項６に記載の光学的検査デバイス。
【請求項８】
前記第２光源機構（３８）の光の前記第２波長範囲が、少なくとも部分的に、前記第１光源機構（３０）の光の前記第１波長範囲とは異なる請求項６又は７に記載の光学的検査デバイス。
【請求項９】
前記第２光源機構（３８）の光の前記第２波長範囲が、前記第１光源機構（３０）の光の前記第１波長範囲に対応する請求項６又は７に記載の光学的検査デバイス。
【請求項１０】
前記第１光源機構（３０）及び前記第２光源機構（３８）の各々が、構成部品の各外側表面が短時間の閃光により照明され得るように、前記構成部品（１２）を備えた前記構成部品用搬送器（１４）が夫々の第１検査領域（ＰＯＳ  Ｂ）又は第２検査領域（ＰＯＳ  Ｃ）に載置された瞬間に制御機構（ＥＣＵ）によって短時間的に投入される請求項６から９のいずれか一項に記載の光学的検査デバイス。
【請求項１１】
前記構成部品用搬送器（１４）が、前記構成部品用経路（２０）に沿い約０．１ｍ／ｓ〜約５ｍ／ｓの速度にて構成部品を搬送するように構成される請求項１から１０のいずれか一項に記載の光学的検査デバイス。
【請求項１２】
第１検査領域及び第２検査領域において構成部品を光学的に検査する方法であって、該方法は、
構成部品用搬送器の保持デバイスを用いて構成部品を拾い上げる段階と、
前記保持デバイスに保持された構成部品を、構成部品用経路に沿い前記第１検査領域まで搬送する段階と、
前記第１検査領域において画像化デバイスを用い、構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の内の少なくとも１つの外側表面の画像を光学的に獲得する段階と、
前記保持デバイスに保持された構成部品を前記構成部品用経路に沿い前記第１検査領域から前記第２検査領域まで搬送する段階と、
前記第２検査領域において画像化デバイスを用い、構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像を光学的に獲得する段階と、
前記画像化デバイスの、又は、前記第２検査領域における前記画像獲得デバイスの、画像焦点合わせデバイスにより、前記第２検査領域からの構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像を、カメラ上又は画像連結デバイス上へと焦点合わせする段階とを有し、
前記構成部品用搬送器が、構成部品を前記構成部品用経路に沿い連続的に搬送し、前記画像獲得デバイスが、前記第１検査領域において、第１光路に沿い、前記構成部品の１つの外側表面に対して指向され、前記画像連結デバイスが、前記第２検査領域における構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像を、前記画像獲得デバイスに向けて指向された前記第１光路へと連結し、且つ、前記画像獲得デバイスが、１つのカメラを用い、前記第２検査領域における構成部品の画像とは別体的に前記第１検査領域における構成部品の画像を獲得する方法。
【請求項１３】
前記画像連結デバイスに対しては、第１画像偏向デバイスを用いて、構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の画像が偏向される請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記第１画像偏向デバイスが、前記構成部品用搬送器と一体的に前記構成部品用経路に沿い移動される請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
作動用駆動器を備えるレンズ機構を有する前記画像焦点合わせデバイスが、前記第２検査領域からの構成部品の各外側表面の内の幾つかの外側表面の前記画像を、前記１つのカメラ上又は前記画像連結デバイス上へと焦点合わせする請求項１２から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１検査領域においては前記構成部品の少なくとも１つの区画を照明すべく第１波長範囲を有する光が第１光源機構により発せられると共に、前記第２検査領域においては前記構成部品の少なくとも１つの区画を照明すべく第２波長範囲を有する光が第２光源機構により発せられ、且つ、
前記第２光源機構の光の前記第２波長範囲が、少なくとも部分的に、前記第１光源機構の光の前記第１波長範囲とは異なり、又は、前記第２光源機構の光の前記第２波長範囲が、前記第１光源機構の光の前記第１波長範囲に対応する請求項１２から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１光源機構及び前記第２光源機構の各々が、構成部品の各外側表面が短時間の閃光により照明され得るように、前記構成部品を備えた前記構成部品用搬送器が夫々の第１検査領域又は第２検査領域に載置された瞬間に制御機構により短時間的に投入される請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記構成部品用搬送器は、前記構成部品用経路に沿い約０．１ｍ／ｓ〜約５ｍ／ｓの速度にて構成部品を搬送する請求項１２から１７のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
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