(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハ内のチップ状電子部品を取出し、取出した状態で回転可能な反転ヘッドと、
前記反転ヘッドの回転により表裏が反転された電子部品を受取り、あるいは直接、前記ウエハ内の電子部品を取出し、前記反転ヘッドによって反転された電子部品あるいはウエハから直接取出された電子部品を収納手段内に収納する移載ヘッドとを具備したことを特徴とする電子部品移載装置。
【請求項２】
前記ウエハ上の電子部品、そして前記移載ヘッドに保持された電子部品の位置・姿勢を認識する認識手段を具備したことを特徴とする請求項１に記載の電子部品移載装置。
【請求項３】
前記移載ヘッドは、前記ウエハからの電子部品の取出し時あるいは収納手段への電子部品の収納時の上下動機構と、
前記ウエハ上から収納手段までの各作業位置への水平移動を可能にする水平移動機構と、
保持した電子部品の位置・姿勢を補正する補正機構と、
前記収納手段への電子部品の収納時の荷重を調整する調整機構とを具備したことを特徴とする請求項１に記載の電子部品移載装置。
【請求項４】
前記調整機構が、前記移載ヘッドが前記ウエハ上の電子部品に当接する際、あるいは収納手段へ電子部品を収納する際の上昇を検出して所望圧力以上の荷重が加わらないように設定可能にした検出手段を有することを特徴とする請求項３に記載の電子部品移載装置。
【請求項５】
ウエハ内のチップ状電子部品を取出した状態で回転可能な反転ヘッドと、前記反転ヘッドの回転により表裏が反転された電子部品を受取る、あるいは直接、前記ウエハ内の電子部品を取出し収納手段内に収納する移載ヘッドとを具備したことを特徴とする電子部品移載方法において、
制御手段は記憶手段に記憶された第１の移載手順プログラムデータに基づいて前記移載ヘッドにより前記ウエハ内から電子部品を取出し当該電子部品を前記収納手段内に取出した状態のままで移載し、また前記制御手段は記憶手段に記憶された第２の移載手順プログラムデータに基づいて前記反転ヘッドにより前記ウエハ内から電子部品を取出し、当該反転ヘッドの回転により電子部品の表裏を反転させた状態で当該電子部品を前記移載ヘッドで保持させて前記収納手段内に前記ウエハからの取出し状態から電子部品の表裏を反転させた状態で移載することを特徴とする電子部品移載方法。
【請求項６】
認識手段により前記移載ヘッドあるいは前記反転ヘッドで取出す前の前記ウエハ上の電子部品、そして前記収納手段内に収納する前の前記移載ヘッドに保持された電子部品の位置・姿勢を認識することを特徴とする請求項６に記載の電子部品移載方法。
【請求項７】
前記移載ヘッドは、前記ウエハからの電子部品の取出し時あるいは収納手段への電子部品の収納時に上下動可能にする上下動機構と、前記ウエハ上から収納手段までの各作業位置への水平移動を可能にする水平移動機構と、保持した電子部品の位置・姿勢を補正する補正機構と、前記ウエハからの電子部品の取出し時あるいは収納手段への電子部品の収納時の荷重を検出する検出手段とを具備し、
制御手段は検出手段により検出し、設定された所望荷重に基づいて前記収納手段への電子部品の収納を行うことを特徴とする請求項６に記載の電子部品移載方法。
【請求項８】
前記検出手段が、前記移載ヘッドが前記ウエハ上の電子部品に当接する際、あるいは収納手段へ電子部品を収納する際の上昇を検出していることを特徴とする請求項８に記載の電子部品移載方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品移載装置及び電子部品移載方法に関し、更に言えば、ウエハ内のチップ状電子部品を取出し、当該電子部品をトレイ等の収納手段内に移載する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の電子部品移載装置及び電子部品移載方法について説明する。
【０００３】
従来の電子部品移載装置は、上述したようにウエハ内のチップ状電子部品を取出し手段により１個ずつ取出し、前記取出し手段を介して当該電子部品をトレイ等の収納手段内に移載していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、従来の電子部品移載装置では、常時反転機能付き装置あるいは反転機能なし装置の２通りの方式のものしかなかった。例えば、データ変更のみで、上述した反転機能有り・無しを切替え可能な装置は提供されていなかった。
【０００５】
また、電子部品を取出した状態で当該電子部品のθ補正機能（例えば、収納エリアに合わせた角度補正機能）が具備されていなかった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題に鑑み、本発明の電子部品移載装置及び電子部品移載方法は、第１として、制御手段は記憶手段に記憶された第１の移載手順プログラムデータに基づいて前記移載ヘッドにより前記ウエハ内から電子部品を取出し当該電子部品を前記収納手段内に取出した状態のままで移載し、また前記制御手段は記憶手段に記憶された第２の移載手順プログラムデータに基づいて前記反転ヘッドにより前記ウエハ内から電子部品を取出し、当該反転ヘッドの回転により電子部品の表裏を反転させた状態で当該電子部品を前記移載ヘッドで保持させて前記収納手段内に前記ウエハからの取出し状態から電子部品の表裏を反転させた状態で移載することを特徴とする。特徴とする。
【００１３】
これにより、前記収納手段内に前記ウエハから取出した状態のまま電子部品を移載し、当該収納手段内に前記ウエハからの取出し状態から電子部品の表裏を反転させた状態で移載する各種移載作業が１つのヘッドと、１つの反転ヘッドとによって可能になる。
【００１４】
また、第２として、認識手段により前記移載ヘッドで取出す前の前記ウエハ上の電子部品または前記移載ヘッドで取出す前の前記反転ヘッド上の電子部品または前記収納手段内に収納する前の前記取出しヘッドあるいは前記移載ヘッドに保持された電子部品の位置・姿勢を認識することを特徴とする。
【００１５】
これにより、前記ウエハ上あるいは前記反転ヘッド上の電子部品の取出しミス、前記収納手段内への収納ミスが抑止される。
【００１８】
更にまた、第３として、前記移載ヘッドは、前記ウエハからの電子部品の取出し時あるいは収納手段への電子部品の収納時の上下動機構と、前記ウエハ上から収納手段までの各作業位置への水平移動を可能にする水平移動機構と、保持した電子部品の位置・姿勢を補正する補正機構と、前記ウエハからの電子部品の取出し時あるいは収納手段への電子部品の収納時の荷重を検出する検出手段とを具備し、制御手段は検出手段により検出し、設定した所望荷重に基づいて前記ウエハからの電子部品の取出しあるいは収納手段への電子部品の収納を行うことを特徴とする。
【００１９】
これにより、前記ウエハからの電子部品の取出し時あるいは収納手段への電子部品の収納時に電子部品に加える荷重が任意に設定可能となり、電子部品へのダメージが軽減する。
【００２０】
このとき、前記検出手段として、例えば近接センサを採用することで、検出精度を±１０ミクロン以下と高精度にできる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、まず、本発明とは異なる電子部品移載装置及び電子部品移載方法について説明する。
【００２２】
図１は電子部品移載装置の正面図であり、１Ａは電子部品移載装置で、２は基台上の部品供給部（図示省略）に準備されたウエハ３内からチップ状電子部品４を１個ずつ取出す取出しヘッドである。
【００２３】
５は前記ウエハ３内の電子部品４を位置・姿勢を認識するための認識カメラで、当該ウエハ３の上方位置に準備されている。尚、電子部品４の位置・姿勢を認識する際には、前記取出しヘッド２は認識カメラ５の認識エリア内から移動させておく。この認識結果は、前記取出しヘッド２による電子部品４の取出し動作時に反映される。
【００２４】
図２は前記取出しヘッド２の構成を説明するための側面図であり、２１は吸着ノズル２２を支持するシャフトで、当該シャフト２１は上下動機構２３（本実施形態では、リニアガイド方式を採用している。）により上下動する断面略コの字状の移動体２４に付勢体（本実施形態ではスプリングを採用している。）２６による付勢力を介して係合している。
【００２５】
即ち、前記シャフト２１は、コの字状の移動体２４の上片部と下片部にそれぞれ設けられた貫通穴２５内に挿入され、その外縁部に突設形成された係合部が、下片部の頭部に当接するように他端が上片部に固定された前記付勢体２６により付勢されている。
【００２６】
また、２７はガイド体（本実施形態では、ボールスプライン方式を採用している。）で、電子部品４の吸着時に前記吸着ノズル２２が当該電子部品４の頭部に当接し、更に押し付ける際に、前記シャフト２１が前記付勢体２６の付勢力に抗して持ち上がる際の案内となる。
【００２７】
更に、２８は当該シャフト２１（吸着ノズル２２）をθ回転可能にする回転機構としてのモータで、当該モータ２８の回転がモータの回転軸に取り付けられたプーリ２９と、前記シャフト側のプーリ（図示省略）、そして両プーリに掛け渡された無端ベルト３０とにより、当該モータによる回転が、前記シャフト２１（吸着ノズル２２）に伝達される。
【００２８】
３１は前記シャフト２１の上部に取り付けられた被検出体で、３２は前記移動体２４に取り付けられた検出手段としての検出センサであり、前記取出しヘッド２によるウエハ３からの電子部品４の取出し時あるいは前記移載ヘッド９によるトレイ１０への電子部品４の収納時における電子部品４への荷重を検出するものである。
【００２９】
即ち、前記取出しヘッド２が上下動機構２３の駆動により下動してウエハ３内の電子部品４を取出す、あるいは移載ヘッド９が上下動機構２３の駆動により下動してトレイ１０の収納溝内に電子部品４を収納する際に、電子部品４に所定の荷重をかける必要がある。しかし、過荷重がかかると、電子部品４が破損してしまう。そこで、従来の電子部品移載装置では、ウエハ内の電子部品の高さ及びトレイ高さデータを目合わせで入力していた。これに対して、本発明では検出センサ３２を用いることで高精度な検出が可能となり、電子部品の破損を抑止できる。
【００３０】
ここで、前記吸着ノズル２２の吸着面は、例えば平面形状をしているもの、あるいは図３（ａ）（ｂ）に示すようないわゆる断面形状が略角錐形状を成すもの（吸着ノズル２２ａ）等、各種取り扱う電子部品の形状に応じて変更可能なものであり、例えば、図３（ｂ）に示すようなバンプ電極側を上にした状態で電子部品４ａを吸着保持するような場合等の、即ち、吸着面側がデリケートな電子部品を扱う場合等の直接、吸着ノズルの吸着面をそのデリケートな表面部に当接させたくないような場合には、前述した吸着ノズル２２ａのような角錐形状のノズルが用いられる。
【００３１】
また、６は前記取出しヘッド２に保持された電子部品４を受取り、基台上の中間ステージ７に受け渡す反転ヘッドで、当該反転ヘッド６は取出しヘッド２に保持された電子部品４を受取り吸着載置する受取り部６ａを有し、回転機構（図示省略）の駆動により回転軸６ｂを中心に１８０度回転し、当該受取り部６ａに載置した電子部品４を中間ステージ７上に吸着移載させる。
【００３２】
尚、このような回転（反転）機構を設けることで、後述するトレイ１０に電子部品４を収納する際に、ユーザー希望に応じてフェイスアップ・フェイスダウンの両方の部品ハンドリングが可能になる。即ち、ウエハ状態（ダイシングシートに載置された状態）の電子部品４の上面を下にした状態で当該電子部品４をトレイ１０に収納する場合には、前記反転ヘッド７を介して電子部品４を反転させた状態で中間ステージ７に載置させ、当該中間ステージ７上の電子部品４を後述する移載ヘッド９で吸着し、トレイ１０上まで搬送し所定の収納溝内に収納させれば良い。また、ウエハ状態のまま（電子部品４の上面を上にした状態）で当該電子部品４をトレイ１０に収納する場合には、前記反転ヘッド７を介さずに電子部品４を中間ステージ７に載置させ、当該中間ステージ７上の電子部品４を移載ヘッド９で吸着し、トレイ１０上まで搬送し所定の収納溝内に収納させれば良い。尚、この反転機能を使用するか否かは、データ設定画面上でデータ設定することで可能となっている。
【００３３】
８は前記中間ステージ７上に載置させた電子部品４の位置・姿勢を認識するための認識カメラで、当該中間ステージ７の上方位置に準備されている。この認識結果は、前記移載ヘッド９による電子部品４の取出し動作時に反映される。
【００３４】
９は前記中間ステージ７上に載置させた電子部品４を吸着保持した状態で基台上のトレイ１０上まで搬送し、所定の収納溝内に当該電子部品４を収納する移載ヘッド９で、当該移載ヘッド９の構成は前記取出しヘッド２と同様であるため、重複した説明を避けるため、ここでの説明は省略する。
【００３５】
１１はトレイ１０内に収納する前の移載ヘッド９に吸着保持された状態の電子部品４の位置・姿勢を認識するための認識カメラで、前記中間ステージ７から前記トレイ１０までの当該移載ヘッド９による搬送経路中の下方位置に準備されている。この認識結果は、前記移載ヘッド９による電子部品４の収納動作時に反映される。尚、収納手段として前記トレイ１０の他にも、例えばテープ方式でも、スティック方式でも構わない。
【００３６】
図４は当該電子部品移載装置の要部を示す構成回路図であり、前述した取出しヘッド２、移載ヘッド９、反転ヘッド６、認識カメラ５，８，１１、モータ２８、検出センサ３２等の各種構成要素はインターフェース１３を介して記憶手段としてのＲＡＭ１３、ＲＯＭ１４、そして制御手段としてのＣＰＵ１５等に接続されている。尚、前記ＲＡＭ１３内には各種データ（例えば、扱う部品毎に所望データが入力された部品データ等）が記憶されており、前記ＲＯＭ１４内にはＲＡＭ１３内の各種データを使って当該電子部品移載装置をＣＰＵ１５からの指令に基づいてプログラム制御させるための各種プログラムデータ（例えば、反転機能有り・無し等の指令に基づいた各種作業手順プログラムデータ等）が記憶されている。
【００３７】
ここで、前記取出しヘッド２あるいは前記移載ヘッド９による前記ウエハ３からの電子部品４の取出し時あるいはトレイ１０への電子部品４の収納時における上下動ストローク（電子部品当接時の荷重）の設定動作について図２及び図４を参照しながら説明する。
【００３８】
先ず、作業者は、前記取出しヘッド２を上下動機構２３を駆動させることにより、あるいは手動により下動させてウエハ３上の電子部品４（ダミーの電子部品でも良い。）の頭部に当接させる。そして、前記取出しヘッド２を更に押し込むことで、付勢体２６の付勢力に抗して当該取出しヘッド２が上昇する。これにより、図２に示すように前記シャフト２１の上部に取り付けられている被検出体３１が、検出センサ３２から離れることで当該検出センサ３２がオンする。この検出センサ３２がオンしたときに、電子部品４に所望の荷重が加わった状態となるように検出センサ３２を移動体２４に取り付けておく。
【００３９】
また、作業者は、同様にしてトレイ１０内の収納溝の底の位置を検出する。即ち、前記移載ヘッド９を上下動機構２３を駆動させることにより、あるいは手動により下動させてトレイ１０上の内の収納溝の底に当接させる。そして、前記移載ヘッド９を更に押し込むことで、付勢体２６の付勢力に抗して当該移載ヘッド９が上昇する。これにより、前記シャフト２１の上部に取り付けられている被検出体３１が、検出センサ３２から離れることで当該検出センサ３２がオンする。この検出センサ３２がオンしたときに、トレイ１０の収納溝内に電子部品４を収納する際に所望の荷重が加わった状態となるように検出センサ３２を移動体２４に取り付けておく。
【００４０】
そして、この検出センサ３２がオンしたという情報を基に前記ＣＰＵ１５は、前記取出しヘッド２あるいは前記移載ヘッド９の下動を停止するように上下動機構２３に指令を送る。
【００４１】
これにより、前記取出しヘッド２が前記ウエハ３上の電子部品４に当接する際、前記移載ヘッド９がトレイ１０へ電子部品４を収納する際に、所望圧力以上の荷重が加わらないように設定でき、電子部品４へのダメージを小さくできる。
【００４２】
尚、前記検出センサ３２として、例えば近接センサを採用することで、検出精度を±１０ミクロン以下と高精度にできる。
【００４３】
以下、動作について説明する。
【００４４】
先ず、作業者は、部品供給部の所望位置にウエハ３を載置させ、部品収納部の所望位置に空のトレイ１０を載置させた後、電子部品移載装置１Ａを始動させる。このとき、予め、扱う部品４に応じて反転機能を使用するか否かをデータ選択しておく。
【００４５】
ここでは、操作画面上にて「反転機能有り」を選択した場合について図１（ａ）を参照しながら説明する。例えば、ウエハ状態でバンプ電極が上を向いた状態の電子部品４ａを後述するように取出しヘッド２で取出し、反転ヘッド６で電子部品４ａの表裏を反転させた後、トレイ１０に収納する場合である。そして、この場合には前記取出しヘッド２には角錐形状を成す吸着ノズル２２ａが装着されているものとし、ＣＰＵ１５は、以下の電子部品移載動作において反転機能を使用した制御を行う。
【００４６】
図１（ａ）において、認識カメラ５によりウエハ３上の電子部品４ａの位置・姿勢が認識される。この認識結果に基づいて取出しヘッド２は、ウエハ３内の所望の電子部品４ａの取出しを行う。即ち、水平移動機構により前記取出しヘッド２は、ウエハ３内の所望の電子部品４ａ上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品４ａの上面に当接しながら当該電子部品４ａを吸着ノズル２２ａ下面で吸着する。
【００４７】
このとき、取出しヘッド２は、前述した設定方法により設定された上下動ストロークに基づいて上下動することになり、部品吸着時に過荷重が電子部品４ａに加わることがなく、従って電子部品４ａへのダメージが小さい。また、本実施形態では、近接センサを採用することで、その検出精度を±１０ミクロン以下と高精度に検出することができる。
【００４８】
続いて、電子部品４ａを吸着した状態で取出しヘッド２が上動し、前記水平移動機構により反転ヘッド６上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品４ａを反転ヘッド６の受取り部６ａに移載する。尚、前記水平移動機構により反転ヘッド６上方まで移動する間で、当該取出しヘッド２に吸着された電子部品４ａは、θ補正が可能である。即ち、前記認識結果からθ補正が必要と判定された場合には、回転モータ２８の回転により取出しヘッド２が回転され、当該電子部品４ａが所定角度回転補正される。
【００４９】
次に、この受取り部６ａ上に吸着載置された電子部品４ａは、当該反転ヘッド６の回転により反転された状態で、中間ステージ７上に移載される。ここで、図示した説明は省略するが中間ステージ７への移載時に、前記電子部品４ａに加わるダメージを軽減するための機構が準備されている。これは、本実施形態の部品反転機構が、上述したように電子部品４ａを載置した状態の反転ヘッド６を回転させて当該電子部品４ａを反転する際に、回転中心（回転軸６ｂ）側の電子部品４ａの一端部よりも先に他端部だけが中間ステージ７に当接（片当たり）することになるため、その際のダメージの影響が大きくなる。従って、本実施形態では、反転ヘッド６の外周部（前記回転軸６ｂと反対側）に当接することで当該外周部が持ち上がり、当該反転ヘッド６が略水平な状態となりながら、当該電子部品４ａを中間ステージ７に移載することで、上記片当たりによる電子部品４ａへのダメージを低減している。特に、この片当たりによるダメージは、例えば１辺が０．５ｍｍ程度ほどしかない微細な電子部品を扱う場合等において有効である。
【００５０】
更に、中間ステージ７上に吸着載置された電子部品４ａの位置・姿勢が認識カメラ８により認識される。この認識結果に基づいて移載ヘッド９は、中間ステージ７上の電子部品４ａの取出しを行う。即ち、水平移動機構により前記移載ヘッド９は、中間ステージ７上の電子部品４ａ上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品４ａの上面に当接しながら当該電子部品４ａを移載ヘッド９（吸着ノズル２２ａ）下面で吸着する。
【００５１】
そして、電子部品４ａを吸着した状態で移載ヘッド９が上動し、前記水平移動機構によりトレイ１０の所望の収納溝上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品４ａをトレイ１０の所望の収納溝内に移載する。
【００５２】
このとき、前記水平移動機構により中間テーブル７上からトレイ１０の所望の収納溝上方まで移動する間で、当該移載ヘッド９に吸着された電子部品４ａの位置・姿勢が認識カメラ１１により認識され、この認識結果に基づいて前記収納溝内に収納する際にθ補正が必要と判定された場合には、少なくとも収納溝内への収納動作前に当該電子部品４ａのθ補正を行う。即ち、回転モータ２８の回転により移載ヘッド９が回転され、当該電子部品４ａが所定角度回転補正される。
【００５３】
尚、この移載ヘッド９の上下動（中間ステージ７上に載置された電子部品４ａの吸着時及びトレイ１０への電子部品４ａの収納時）は、前述した設定方法により設定された上下動ストロークに基づいて上下動することになり、部品吸着時及び部品収納時に過荷重が電子部品４ａに加わることがなく、従って電子部品４ａへのダメージが小さい。また、前述したように近接センサを採用することで、その検出精度を±１０ミクロン以下と高精度に検出することができる。
【００５４】
以下、同様にして反転機能有りが選択されている間は、上記した方法により順次、ウエハ３内の電子部品４ａがトレイ１０の収納溝内に収納されていく。
【００５５】
次に、反転機能無しを選択した場合について図１（ｂ）を参照しながら説明する。例えば、ウエハ状態のまま（電子部品４の上面を上にした状態）で当該電子部品４をトレイ１０に収納する場合である。そして、この場合には前記取出しヘッド２には平面形状の吸着ノズル２２が装着されている。尚、前述したようにバンプ電極が上を向いた状態の電子部品４ａをそのままの状態でトレイ１０に収納するものであっても良く、同様に前記取出しヘッド２には角錐形状を成す吸着ノズル２２ａが装着されていても構わない。
【００５６】
先ず、作業者は、操作画面上にて「反転機能無し」とデータ切替えを行う。これにより、ＣＰＵ１５は、以下の電子部品移載動作において反転機能を使用しないよう制御する。
【００５７】
図１（ｂ）において、認識カメラ５によりウエハ３上の電子部品４の位置・姿勢が認識される。この認識結果に基づいて取出しヘッド２は、ウエハ３内の所望の電子部品４の取出しを行う。即ち、水平移動機構により前記取出しヘッド２は、ウエハ３内の所望の電子部品４上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品４の上面に当接しながら当該電子部品４を吸着ノズル２２下面で吸着する。
【００５８】
このときの取出しヘッド２の上下動ストロークは、前述した設定方法により任意に設定されている。
【００５９】
続いて、電子部品４を吸着した状態で取出しヘッド２が上動し、前記水平移動機構により反転ヘッド６を介さずに中間ステージ７上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品４を中間ステージ７上に移載する。尚、前記水平移動機構により中間ステージ７上方まで移動する間で、当該取出しヘッド２に吸着された電子部品４に対して、前記認識結果からθ補正が必要と判定された場合には、回転モータ２８の回転により取出しヘッド２が回転され、当該電子部品４が所定角度回転補正される。
【００６０】
次に、中間ステージ７上に吸着載置された電子部品４の位置・姿勢が認識カメラ８により認識される。この認識結果に基づいて移載ヘッド９は、中間ステージ７上の電子部品４の取出しを行う。即ち、水平移動機構により前記移載ヘッド９は、中間ステージ７上の電子部品４上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品４の上面に当接しながら当該電子部品４を移載ヘッド９（吸着ノズル２２）下面で吸着する。
【００６１】
そして、電子部品４を吸着した状態で移載ヘッド９が上動し、前記水平移動機構によりトレイ１０の所望の収納溝上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品４をトレイ１０の所望の収納溝内に移載する。
【００６２】
このとき、前記水平移動機構により中間テーブル７上からトレイ１０の所望の収納溝上方まで移動する間で、当該移載ヘッド９に吸着された電子部品４の位置・姿勢が認識カメラ１１により認識され、この認識結果に基づいて前記収納溝内に収納する際にθ補正が必要と判定された場合には、少なくとも収納溝内への収納動作前に当該電子部品４のθ補正を行う。即ち、回転モータ２８の回転により移載ヘッド９が回転され、当該電子部品４が所定角度回転補正される。
【００６３】
尚、この移載ヘッド９の上下動（中間ステージ７上に載置された電子部品４の吸着時及びトレイ１０への電子部品４の収納時）は、前述した設定方法により設定された上下動ストロークに基づいて上下動されるため、部品吸着時及び部品収納時に過荷重が電子部品４に加わることがなく、従って電子部品４へのダメージが小さい。
【００６４】
以下、他の電子部品移載装置及び電子部品移載方法について図面を参照しながら説明する。尚、本実施形態と前述した第１の実施形態との相違点は、前述した取出しヘッド２あるいは移載ヘッド９のどちらか１つのヘッドで、上記した反転機能有り・無し動作を可能にし、ヘッド数の削減を図ることで低コスト化を実現したことである。従って、各構成要素は、第１の実施形態と同様であり、重複した説明を避けるために同符号を付して説明を簡略化する。
【００６５】
先ず、図５に示す電子部品移載装置１Ｂは、ウエハ３内の電子部品４を取出す取出しヘッド２と、当該取出しヘッド２により取出された電子部品４を載置した状態で回転可能な反転ヘッド６と、当該反転ヘッド６の回転により表裏が反転された電子部品４または取出しヘッド２により取出された電子部品４を受取る中間ステージ７と、前記取出しヘッド２により前記中間ステージ７上から取出された電子部品４を収納するトレイ１０と、前記ウエハ３内の電子部品４の位置・姿勢を認識する認識カメラ５と、前記中間ステージ７上の電子部品４の位置・姿勢を認識する認識カメラ５とを具備している。
【００６６】
そして、当該電子部品移載装置１Ｂにおける電子部品移載動作について説明すると、先ず、作業者は、部品供給部の所望位置にウエハ３を載置させ、部品収納部の所望位置に空のトレイ１０を載置させた後、電子部品移載装置１を始動させる。このとき、予め、扱う部品４に応じて反転機能を使用するか否かをデータ選択しておく。
【００６７】
ここでは、操作画面上にて「反転機能有り」を選択した場合について説明する。
【００６８】
図５において、認識カメラ５によりウエハ３上の電子部品４ａの位置・姿勢が認識される。この認識結果に基づいて取出しヘッド２は、ウエハ３内の所望の電子部品４ａの取出しを行う。即ち、水平移動機構により前記取出しヘッド２は、ウエハ３内の所望の電子部品４ａ上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品４ａの上面に当接しながら当該電子部品４ａを吸着ノズル２２ａ下面で吸着する。
【００６９】
このとき、取出しヘッド２は、前述した設定方法により設定された上下動ストロークに基づいて上下動することになり、部品吸着時に過荷重が電子部品４ａに加わることがなく、従って電子部品４ａへのダメージが小さい。また、本実施形態では、近接センサを採用することで、その検出精度を±１０ミクロン以下と高精度に検出することができる。
【００７０】
続いて、電子部品４ａを吸着した状態で取出しヘッド２が上動し、前記水平移動機構により反転ヘッド６上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品４ａを反転ヘッド６の受取り部６ａに移載する。尚、前記水平移動機構により反転ヘッド６上方まで移動する間で、当該取出しヘッド２に吸着された電子部品４ａは、θ補正が可能である。即ち、前記認識結果からθ補正が必要と判定された場合には、回転モータ２８の回転により取出しヘッド２が回転され、当該電子部品４ａが所定角度回転補正される。
【００７１】
次に、この受取り部６ａ上に吸着載置された電子部品４ａは、当該反転ヘッド６の回転により反転された状態で、中間ステージ７上に移載される。ここで、図示した説明は省略するが中間ステージ７への移載時に、前記電子部品４ａに加わるダメージを軽減するための機構が準備されている。これは、本実施形態の部品反転機構が、上述したように電子部品４ａを載置した状態の反転ヘッド６を回転させて当該電子部品４ａを反転する際に、回転中心（回転軸６ｂ）側の電子部品４ａの一端部よりも先に他端部だけが中間ステージ７に当接（片当たり）することになるため、その際のダメージの影響が大きくなる。従って、本実施形態では、反転ヘッド６の外周部（前記回転軸６ｂと反対側）に当接することで当該外周部が持ち上がり、当該反転ヘッド６が略水平な状態となりながら、当該電子部品４ａを中間ステージ７に移載することで、上記片当たりによる電子部品４ａへのダメージを低減している。特に、この片当たりによるダメージは、例えば１辺が０．５ｍｍ程度ほどしかない微細な電子部品を扱う場合等において有効である。
【００７２】
更に、中間ステージ７上に吸着載置された電子部品４ａの位置・姿勢が認識カメラ８により認識される。この認識結果に基づいて前記取出しヘッド２は、中間ステージ７上の電子部品４ａの取出しを行う。即ち、水平移動機構により前記取出しヘッド２は、中間ステージ７上の電子部品４ａ上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品４ａの上面に当接しながら当該電子部品４ａを取出しヘッド２（吸着ノズル２２ａ）下面で吸着する。
【００７３】
そして、電子部品４ａを吸着した状態で取出しヘッド２が上動し、前記水平移動機構によりトレイ１０の所望の収納溝上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品４ａをトレイ１０の所望の収納溝内に移載する。
【００７４】
このとき、前記水平移動機構により中間テーブル７上からトレイ１０の所望の収納溝上方まで移動する間で、当該取出しヘッド２に吸着された電子部品４ａの位置・姿勢が認識カメラ１１により認識され、この認識結果に基づいて前記収納溝内に収納する際にθ補正が必要と判定された場合には、少なくとも収納溝内への収納動作前に当該電子部品４ａのθ補正を行う。即ち、回転モータ２８の回転により取出しヘッド２が回転され、当該電子部品４ａが所定角度回転補正される。
【００７５】
以下、同様にして反転機能有りが選択されている間は、上記した方法により順次、ウエハ３内の電子部品４がトレイ１０の収納溝内に収納されていく。
【００７６】
次に、反転機能無しを選択した場合について説明する。
【００７７】
先ず、作業者は、操作画面上にて「反転機能無し」とデータ切替えを行う。これにより、ＣＰＵ１５は、以下の電子部品移載動作において反転機能を使用しないよう制御する。
【００７８】
図５において、認識カメラ５によりウエハ３上の電子部品４の位置・姿勢が認識される。この認識結果に基づいて取出しヘッド２は、ウエハ３内の所望の電子部品４の取出しを行う。即ち、水平移動機構により前記取出しヘッド２は、ウエハ３内の所望の電子部品４上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品４の上面に当接しながら当該電子部品４を吸着ノズル２２下面で吸着する。
【００７９】
このときの取出しヘッド２の上下動ストロークは、前述した設定方法により任意に設定されている。
【００８０】
続いて、電子部品４を吸着した状態で取出しヘッド２が上動し、前記水平移動機構により反転ヘッド６を介さずに中間ステージ７上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品４を中間ステージ７上に移載する。尚、前記水平移動機構により中間ステージ７上方まで移動する間で、当該取出しヘッド２に吸着された電子部品４に対して、前記認識結果からθ補正が必要と判定された場合には、回転モータ２８の回転により取出しヘッド２が回転され、当該電子部品４が所定角度回転補正される。
【００８１】
次に、中間ステージ７上に吸着載置された電子部品４の位置・姿勢が認識カメラ８により認識される。この認識結果に基づいて取出しヘッド２は、中間ステージ７上の電子部品４の取出しを行う。即ち、水平移動機構により前記取出しヘッド２は、中間ステージ７上の電子部品４上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品４の上面に当接しながら当該電子部品４を取出しヘッド２（吸着ノズル２２）下面で吸着する。
【００８２】
そして、電子部品４を吸着した状態で取出しヘッド２が上動し、前記水平移動機構によりトレイ１０の所望の収納溝上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品４をトレイ１０の所望の収納溝内に移載する。
【００８３】
また、このとき前記水平移動機構により中間テーブル７上からトレイ１０の所望の収納溝上方まで移動する間で、当該取出しヘッド２に吸着された電子部品４の位置・姿勢が認識カメラ１１により認識させ、この認識結果に基づいて前記収納溝内に収納する際にθ補正が必要と判定された場合には、少なくとも収納溝内への収納動作前に当該電子部品４のθ補正を行うようにしても良い。
【００８４】
尚、この取出しヘッド２の上下動（中間ステージ７上に載置された電子部品４の吸着時及びトレイ１０への電子部品４の収納時）は、前述した設定方法により設定された上下動ストロークに基づいて上下動されるため、部品吸着時及び部品収納時に過荷重が電子部品４に加わることがなく、従って電子部品４へのダメージが小さい。
【００８５】
次に、図６に示す本発明の実施形態の電子部品移載装置１Ｃは、ウエハ３内の電子部品４を取出した状態で回転可能な反転ヘッド６Ａと、当該反転ヘッド６Ａの回転により表裏が反転された電子部品４を受取る、あるいは直接、前記ウエハ３内の電子部品４を取出しトレイ１０内に収納する移載ヘッド９と、前記ウエハ３内の電子部品４の位置・姿勢を認識する認識カメラ５と、前記移載ヘッド９に保持された電子部品４の位置・姿勢を認識する認識カメラ１１とを具備している。
【００８６】
そして、当該電子部品移載装置１Ｃにおける電子部品移載動作について説明すると、先ず、作業者は、部品供給部の所望位置にウエハ３を載置させ、部品収納部の所望位置に空のトレイ１０を載置させた後、電子部品移載装置１Ｃを始動させる。このとき、予め、扱う部品４に応じて反転機能を使用するか否かをデータ選択しておく。
【００８７】
ここでは、操作画面上にて「反転機能有り」を選択した場合について説明する。
【００８８】
図６において、認識カメラ５によりウエハ３上の電子部品４ａの位置・姿勢が認識される。この認識結果に基づいて反転ヘッド６Ａは、ウエハ３内の所望の電子部品４ａの取出しを行う。即ち、当該反転ヘッド６Ａは、ウエハ３上の取出す電子部品４ａ位置に合わせて水平移動可能とする水平移動機構（図示省略）及びウエハ３内の電子部品４ａに当接可能とする上下動機構（図示省略）を有している。そして、当該反転ヘッド６Ａによるウエハ３内の電子部品４ａの当接時にかかる荷重（上下動ストローク）を上述した設定方法等により設定しておくことで、部品吸着時に過荷重が電子部品４ａに加わることがなく、従って電子部品４ａへのダメージが小さくなる。
【００８９】
続いて、電子部品４ａを吸着した状態で反転ヘッド６が回転することで、表裏が反転された電子部品４ａを移載ヘッド９で取出す。
【００９０】
そして、電子部品４ａを吸着した状態で移載ヘッド９が上動し、前記水平移動機構によりトレイ１０の所望の収納溝上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品４ａをトレイ１０の所望の収納溝内に移載する。
【００９１】
このとき、前記水平移動機構により反転ヘッド６Ａ上からトレイ１０の所望の収納溝上方まで移動する間で、当該移載ヘッド９に吸着された電子部品４ａの位置・姿勢が認識カメラ１１により認識され、この認識結果に基づいて前記収納溝内に収納する際にθ補正が必要と判定された場合には、少なくとも収納溝内への収納動作前に当該電子部品４ａのθ補正を行う。即ち、回転モータ２８の回転により取出しヘッド２が回転され、当該電子部品４ａが所定角度回転補正される。
【００９２】
以下、同様にして反転機能有りが選択されている間は、上記した方法により順次、ウエハ３内の電子部品４がトレイ１０の収納溝内に収納されていく。
【００９３】
次に、反転機能無しを選択した場合について説明する。
【００９４】
先ず、作業者は、操作画面上にて「反転機能無し」とデータ切替えを行う。これにより、ＣＰＵ１５は、以下の電子部品移載動作において反転機能を使用しないよう制御する。
【００９５】
図６において、認識カメラ５によりウエハ３上の電子部品４の位置・姿勢が認識される。この認識結果に基づいて移載ヘッド９は、ウエハ３内の所望の電子部品４の取出しを行う。即ち、水平移動機構により前記移載ヘッド９は、ウエハ３内の所望の電子部品４上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品４の上面に当接しながら当該電子部品４を吸着ノズル２２下面で吸着する。
【００９６】
このときの移載ヘッド９の上下動ストロークは、前述した設定方法により任意に設定されている。
【００９７】
続いて、電子部品４を吸着した状態で移載ヘッド９が上動し、前記水平移動機構によりトレイ１０の所望の収納溝上方まで移動し、その位置で上下動機構により下動し電子部品４をトレイ１０の所望の収納溝内に移載する。
【００９８】
このとき、前記水平移動機構によりウエハ３上からトレイ１０の所望の収納溝上方まで移動する間で、当該移載ヘッド９に吸着された電子部品４の位置・姿勢が認識カメラ１１により認識され、この認識結果に基づいて前記収納溝内に収納する際にθ補正が必要と判定された場合には、少なくとも収納溝内への収納動作前に当該電子部品４のθ補正を行う。即ち、回転モータ２８の回転により取出しヘッド２が回転され、当該電子部品４が所定角度回転補正される。
【００９９】
尚、このトレイ１０への電子部品４の収納時の移載ヘッド９の上下動ストロークも、前述した設定方法により設定された上下動ストロークに基づいて上下動されるため、部品吸着時及び部品収納時に過荷重が電子部品４に加わることがなく、従って電子部品４へのダメージが小さい。
【０１０２】
【発明の効果】
本発明によれば、移載ヘッドによりウエハ内から電子部品を取出し当該電子部品を収納手段内に取出した状態のままで収納する、あるいは反転ヘッドにより前記ウエハ内から電子部品を取出し、当該反転ヘッドの回転により電子部品の表裏を反転させた状態で当該電子部品を前記移載ヘッドで保持させて前記収納手段内に前記ウエハからの取出し状態から電子部品の表裏を反転させた状態で収納することで、各種移載作業を１つの移載ヘッドと、１つの反転ヘッドとで可能になり、低コスト化が図れる。
【０１０３】
また、認識手段により前記移載ヘッドで取出す前の前記ウエハ上の電子部品または前記移載ヘッドで取出す前の前記反転ヘッド上の電子部品または前記収納手段内に収納する前の前記移載ヘッドに保持された電子部品の位置・姿勢を認識することで、ウエハ上あるいは前記反転ヘッド上の電子部品の取出しミス、前記収納手段内への収納ミスが抑止でき、作業性が向上する。
【０１０４】
更に、前記認識手段による認識結果に基づいて、補正機構を介して前記移載ヘッドに保持した電子部品の位置・姿勢を補正することで、次の作業工程に渡す前に、当該前記移載ヘッドに保持した電子部品の位置・姿勢の補正が可能となり、次工程での作業性が向上する。
【０１０５】
更にまた、前記移載ヘッドの上下動ストロークは、作業前に調整されているため、前記ウエハからの電子部品の取出し時あるいは収納手段への電子部品の収納時に電子部品に加える荷重を設定することができ、電子部品への破損を抑止できる。
【０１０６】
更に言えば、荷重検出手段として、例えば近接センサを採用することで、検出精度を±１０ミクロン以下と高精度にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品移載装置を示す正面図である。
【図２】取出しヘッドを示す側面図である。
【図３】吸着ノズルを示す図である。
【図４】電子部品移載装置の要部構成回路図である。
【図５】電子部品移載装置を示す正面図である。
【図６】本発明の実施形態の電子部品移載装置を示す正面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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