JP3697663B2 - Small workpiece mounting device - Google Patents
Small workpiece mounting device Download PDFInfo
- Publication number
- JP3697663B2 JP3697663B2 JP2002048186A JP2002048186A JP3697663B2 JP 3697663 B2 JP3697663 B2 JP 3697663B2 JP 2002048186 A JP2002048186 A JP 2002048186A JP 2002048186 A JP2002048186 A JP 2002048186A JP 3697663 B2 JP3697663 B2 JP 3697663B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- suction nozzle
- movement
- wafer
- mounting
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被搭載物の搭載面に微小ワークを搭載する装置の改良に関するもので、微小半田ボールマウント装置における吸着ノズルのボール搭載位置への適正下降量を検出することを主眼に開発されたものである。
【0002】
【従来の技術】
微小半田ボールマウント装置において、半田ボールの搭載される被搭載物であるウエハ1は、反り等のない平坦に形成されたものでなければならず、且つ水平に載置されなければならない。そして、このウエハ1は、図1に示すように、X軸駆動テーブル2及びY軸駆動テーブル3を有するX−Yテーブル4上に載置されている。
【0003】
しかし、このX−Yテーブル4は、移動状態により微妙に水平度が変化してしまうことがあり、更には、ウエハ1自体も製作精度により水平でない場合も存在する。従って、ウエハ1の水平度を保ったX−Yテーブルへの載置は難しい作業であった。
【0004】
ところが、ウエハ1の平坦度や水平度が確保されないと、半田ボール5を吸着した吸着ノズル6を昇降装置9の機械原点となる高さから一定量下降させても、厳密にはX−Yテーブル4に載置されているウエハ1中の位置によっては、下降量に過不足が生じる。この下降量の過不足は、半田ボール5が微小(例えば直径0.1mmの半田ボール)である場合、以下のような悪影響を生じる。
【0005】
第1に、図3の右側の吸着ノズル6のように下降量が必要以上に多い場合、吸着ノズル6のノズル穴に半田ボール5が食い込み、ウエハ1上に半田ボール5を搭載せずに持ち帰ってしまうことや、吸着ノズル6の先端がウエハ1に塗布してあるフラックスに接触し、フラックスを付着させてしまうという問題点が発生していた。
【0006】
第2に、図3の左側の吸着ノズル6のように下降量が必要量より少ない場合、半田ボール5は、吸着ノズル6からウエハ1まで落下して搭載されることになる。そして、半田ボール5を離す際のエアーの吹き出し方によって、半田ボール5は、真っ直ぐに落下せず転がってしまい所定位置への搭載ができない場合が生じる。
【0007】
又、あるときは吸着ノズル6に吸着された半田ボール5が、ウエハ1に塗布されたフラックスに接触しないため、フラックスの粘着力が作用せず、半田ボール5が吸着ノズル6のノズル穴から離れず半田ボール5を持ち帰ってしまうこともあった。
【0008】
このためレーザ変位計等を用いて搭載面の高さを正確に計測することが考えられているが、レーザ変位計等は高価である上、取付機構が複雑で、取付誤差が生じやすい。従って、取付誤差により実際の吸着ノズル6の下降量に反映されるとは限らない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、レーザ変位計等の高価な装置を用いずに吸着ノズルの適正な下降量を求め、微小ワークを被搭載物上に確実に搭載することのできる微小ワーク搭載装置を提供しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、第一の発明として、微小ワークを被搭載物の搭載面に搭載する微小ワーク搭載装置に次の手段を採用する。
第1に、微小ワークを吸引して保持する吸着ノズルを設ける。
第2に、吸着ノズルの内部圧力の変化を検出する圧力検出手段を設ける。
第3に、吸着ノズルを被搭載物の搭載面に接近隔離させる移動手段を設ける。
第4に、移動手段を制御する制御手段を設ける。
第5に、微小ワークを保持しない状態で吸着ノズルに負圧若しくは正圧をかけながら、吸着ノズルを上記搭載面に接近させて吸着ノズルの内部圧力の変化を検出する。
第6に、予め設定した所定圧力となる位置への吸着ノズルの移動量を求める。第7に、この移動量に基づいて吸着ノズルの移動を上記制御手段により制御して、微小ワークを搭載する。
【0011】
更に、第二の発明として、第一の発明に次の手段を追加する。
第1に、前記搭載面の複数箇所で、前記移動量を求めて、搭載面の傾きを演算する。
第2に、演算結果に基づき制御手段により吸着ノズルの移動を制御する。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って、実施例と共に本発明の実施の形態について説明する。図1は、一実施例にかかる微小半田ボール搭載装置の全体を示す斜視説明図であり、実施例では、本発明の微小ワークとして半田ボール5、被搭載物としてウエハ1が選択されている。勿論、本発明における微小ワーク及び被搭載物はこれに限定されるものではない。
【0013】
該微小半田ボール搭載装置には、半田ボール5を真空吸引して保持する吸着ノズル6と、ウエハ1を載置するX−Yテーブル4、及び半田ボール5を一個ずつ繰り出すボール供給装置8が設けられている。尚、X−Yテーブル4は、X軸駆動テーブル2及びY軸駆動テーブル3上に設置されており、平面移動可能に構成されている。
【0014】
吸着ノズル6には、図示されていないバキューム源と、吸着ノズル6の内部圧力の変化を検出する圧力検出装置7とが接続されている。尚、図中12は、バキューム源と吸着ノズル6を接続するエアーチューブである。該バキューム源が半田ボール5の吸引保持の負圧源と、圧力検出のため吸着ノズル6内の内部圧力発生の負圧源となる。
【0015】
吸着ノズル6の移動装置として、吸着ノズル6をウエハ1の搭載面に接近隔離させる昇降装置9及び水平移動装置10が存在し、この昇降装置9及び水平移動装置10は、制御装置11により制御されている。
【0016】
実施例で吸着ノズル6をウエハ1に接近するためには、昇降装置9を用いている。従って、ウエハ1への接近離隔の方向は実施例では上下方向であるが、本発明おいてこれに限定されるものではない。尚、水平移動装置10は、吸着ノズル6がボール供給装置8へ半田ボール5を取りに行くために用いられるもので、Y軸方向のみの移動装置である。
【0017】
次に、本実施例におけるボール搭載高さまでの移動量の検出方法について説明する。半田ボール5の直径が0.1mmであり、該半田ボール5が吸着ノズル6に吸着された状態で、吸着ノズル6の先端より0.07mm突出する場合、半田ボール5を保持した吸着ノズル6の先端の適切な高さ(適正搭載高さ)は、ウエハ1上の電極の位置より0.07mm上方の位置となる。従って、昇降装置9の機械原点からその位置までの吸着ノズル6の下降量が適切な移動量である。この移動量を検出するため吸着ノズル6の内部圧力に着目する。
【0018】
先ず、半田ボール5を保持しない状態で吸着ノズル6にバキューム源からの負圧をかけながら、吸着ノズル6をウエハ1中の搭載箇所に接近させる。実施例で吸着ノズル6がウエハ1から十分離れた状態(ウエハ1の影響を受けない位置)での吸着ノズル6内の圧力は−6.4Kpa(単位キロパスカル)であり、接近により、吸着ノズル6の内部圧力には変化が生じる。
【0019】
吸着ノズル6のウエハ1への接近のスピードは、X−Yテーブル4上から2mm(ウエハ1上からは約1.5mm)の位置までは高スピードで下降し、それ以下では極低スピード(0.24mm/sec)で下降させて、吸着ノズル6内の内部圧力の検出を開始する。
【0020】
実施例でウエハ1からの高さ0.020mmからの吸着ノズル6の内部圧力をグラフで表示すると図2に示すように変化する。ウエハ1からの高さ0.022mmで吸着ノズル6の内部圧力−7.0Kpa、ウエハ1からの高さ0.018mmで吸着ノズル6の内部圧力−8.0Kpa、ウエハ1からの高さ0.014mmで吸着ノズル6の内部圧力−9.0Kpa、ウエハ1からの高さ0.005mmで吸着ノズル6の内部圧力−10.0Kpa、ウエハ1に接する位置で吸着ノズル6の内部圧力−11.0Kpaである。
【0021】
検出開始後、予め設定した所定圧力(実施例では−0.8Kpaをしきい値とする。)となったとき、吸着ノズル6の昇降装置9の機械原点から、吸着ノズル6の内部圧力−0.8Kpaを検出したときの下降位置までの移動量を求める。この移動量は吸着ノズル6の先端がウエハ1より0.018mm上方の位置であるので、この移動量に基づいてウエハ1上の電極の位置より0.07mm上方の位置(適正搭載高さ)までの必要移動量を求めておくのである。
【0022】
圧力検出は、ウエハ1が反っている等ウエハ1の平坦度が保たれていない場合には、半田ボール搭載毎に行う。ウエハ1の平坦度が保たれているが傾いている場合には、タクトタイムを短縮するためにウエハ1上の少なくとも3点について圧力検出を行う。各点では、吸着ノズル6の機械原点からの下降量により、各点の平面位置(X,Y)及び高さ(Z)を求め、平面方程式(AX+BY+CZ)により理想水平面に対する搭載面の傾きを導き、搭載位置(X,Y)毎に、高さ(Z)を演算して下降量を決定する方法が用いられている。
【0023】
上記下降量の決定に従い、制御装置が11が昇降装置9を制御し、吸着ノズル6を搭載位置に応じた下降量で下降させ、搭載位置に正確に搭載させるものである。尚、実施例での搭載位置(X,Y)への移動は、X軸駆動テーブル2及びY軸駆動テーブル3の駆動により行われる。
【0024】
尚、実施例は圧力検出を、吸着ノズル6に負圧を与えて行ったが、正圧であっても良いことは勿論である。
【0025】
【発明の効果】
本発明は、微小ワークを保持しない状態で吸着ノズルに負圧若しくは正圧をかけながら、吸着ノズルを上記搭載面に接近させて吸着ノズルの内部圧力の変化を検出し、予め設定した所定圧力となる位置への吸着ノズルの移動量を求め、この移動量に基づいて吸着ノズルの移動を上記制御手段により制御し、微小ワークを被搭載物の搭載面に搭載するものであるので、微小ワークの搭載に必要な下降量を搭載地点毎に求めることができ、微小ワークが適正に被搭載物上に載置されるように吸着ノズルを図4に示すように搭載箇所に適応した下降量で正確に下降させることができる。
【0026】
請求項2記載の発明の効果ではあるが、搭載面の複数箇所で、移動量を求めて、搭載面の傾きを演算し、この演算結果に基づき制御手段により吸着ノズルの移動を制御するものとすれば、少ないタクトタイムで、搭載箇所に適応した正確な下降量で下降させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例に係る微小半田ボール搭載装置の全体を示す斜視説明図
【図2】内部圧力の変化を示すグラフ図
【図3】均等下降量によるウエハと半田ボールの不具合を示す説明図
【図4】本発明によるウエハと半田ボールの関係を示す説明図
【符号の説明】
1......ウエハ
2......X軸駆動テーブル
3......Y軸駆動テーブル
4......X−Yテーブル
5......半田ボール
6......吸着ノズル
7......圧力検出装置
8......ボール供給装置
9......昇降装置
10.....水平移動装置
11.....制御装置
12.....エアーチューブ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of an apparatus for mounting a micro work on a mounting surface of an object to be mounted, and was developed mainly to detect an appropriate descending amount of a suction nozzle to a ball mounting position in a micro solder ball mounting apparatus. Is.
[0002]
[Prior art]
In the micro solder ball mounting apparatus, the
[0003]
However, the level of the XY table 4 may slightly change depending on the movement state, and the
[0004]
However, if the flatness and levelness of the
[0005]
First, when the lowering amount is larger than necessary, such as the
[0006]
Second, when the lowering amount is smaller than the required amount as in the
[0007]
In some cases, the
[0008]
For this reason, it is considered to accurately measure the height of the mounting surface using a laser displacement meter or the like, but the laser displacement meter or the like is expensive and the attachment mechanism is complicated, and attachment errors are likely to occur. Therefore, the actual lowering amount of the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, the present invention seeks to provide a micro work mounting apparatus that can obtain an appropriate lowering amount of the suction nozzle without using an expensive apparatus such as a laser displacement meter, and can securely mount the micro work on an object to be mounted. To do.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention employs, as a first invention, the following means for a micro work mounting apparatus for mounting a micro work on a mounting surface of an object to be mounted.
First, a suction nozzle for sucking and holding a minute work is provided.
Secondly, a pressure detecting means for detecting a change in the internal pressure of the suction nozzle is provided.
Third, a moving means for moving the suction nozzle close to and separating from the mounting surface of the mounted object is provided.
Fourth, control means for controlling the moving means is provided.
Fifth, a change in the internal pressure of the suction nozzle is detected by bringing the suction nozzle closer to the mounting surface while applying a negative pressure or a positive pressure to the suction nozzle without holding the micro work.
Sixth, the amount of movement of the suction nozzle to a position where a predetermined pressure is set in advance is obtained. Seventh, the movement of the suction nozzle is controlled by the control means based on the amount of movement, and a minute work is mounted.
[0011]
Further, as the second invention, the following means are added to the first invention.
First, the movement amount is obtained at a plurality of locations on the mounting surface, and the inclination of the mounting surface is calculated.
Second, the movement of the suction nozzle is controlled by the control means based on the calculation result.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described together with examples according to the drawings. FIG. 1 is an explanatory perspective view showing an entire apparatus for mounting a fine solder ball according to an embodiment. In the embodiment, a
[0013]
The fine solder ball mounting device is provided with a
[0014]
A vacuum source (not shown) and a
[0015]
As a moving device for the
[0016]
In order to bring the
[0017]
Next, a method for detecting the amount of movement up to the ball mounting height in this embodiment will be described. When the
[0018]
First, the
[0019]
The speed at which the
[0020]
In the embodiment, when the internal pressure of the
[0021]
When the pressure reaches a predetermined pressure (in the embodiment, -0.8 Kpa is set as a threshold value) after the detection is started, the internal pressure of the
[0022]
Pressure detection is performed every time the solder ball is mounted when the flatness of the
[0023]
In accordance with the determination of the lowering amount, the control device 11 controls the
[0024]
In the embodiment, the pressure detection is performed by applying a negative pressure to the
[0025]
【The invention's effect】
The present invention detects a change in the internal pressure of the suction nozzle by bringing the suction nozzle close to the mounting surface while applying a negative pressure or a positive pressure to the suction nozzle without holding a micro work, Since the amount of movement of the suction nozzle to the position is determined, and the movement of the suction nozzle is controlled by the control means based on this amount of movement, and the minute work is mounted on the mounting surface of the object to be loaded. The amount of descent required for mounting can be determined for each mounting point, and the suction nozzle is accurately adjusted with the amount of descent adapted to the mounting location, as shown in Fig. 4, so that the minute work is properly placed on the load. Can be lowered.
[0026]
The effect of the invention of claim 2 is that the amount of movement is obtained at a plurality of locations on the mounting surface, the inclination of the mounting surface is calculated, and the movement of the suction nozzle is controlled by the control means based on the calculation result. If so, it can be lowered with an accurate lowering amount adapted to the mounting position with a small tact time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory perspective view showing the whole of a small solder ball mounting apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a graph showing a change in internal pressure. FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between a wafer and a solder ball according to the present invention.
1. . . . . . Wafer 2. . . . . . 2. X-axis drive table . . . . . Y axis drive table4. . . . . . X-Y table5. . . . . . 5. Solder balls . . . . . 6. Suction nozzle . . . . . Pressure detector 8. . . . . .
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002048186A JP3697663B2 (en) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | Small workpiece mounting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002048186A JP3697663B2 (en) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | Small workpiece mounting device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003249519A JP2003249519A (en) | 2003-09-05 |
JP3697663B2 true JP3697663B2 (en) | 2005-09-21 |
Family
ID=28661049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002048186A Expired - Fee Related JP3697663B2 (en) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | Small workpiece mounting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3697663B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005166859A (en) * | 2003-12-02 | 2005-06-23 | Athlete Fa Kk | Ball mounting apparatus |
-
2002
- 2002-02-25 JP JP2002048186A patent/JP3697663B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003249519A (en) | 2003-09-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6807755B2 (en) | Mounting device and control method of mounting device | |
JP6021550B2 (en) | Electronic component mounting equipment | |
WO2017029750A1 (en) | Component mounting device | |
CN101662926B (en) | Method for controlling device for mounting electronic component | |
KR20140057155A (en) | Electronic part mounting apparatus and mounted part inspection method | |
TW201607389A (en) | Mounting device and measuring method | |
JP2000133684A (en) | Bonding apparatus | |
JP2014123624A (en) | Electronic component mounting device | |
JP6154915B2 (en) | Component mounting equipment | |
CN113835019B (en) | Automatic chip alignment device and method | |
WO2019171481A1 (en) | Component mounting system | |
JPH11154797A (en) | Lowering stroke controlling method of suction nozzle as well as electronic part mounting unit | |
JP5410864B2 (en) | Electronic component mounting equipment | |
TWM627057U (en) | Water drop angle measuring machine | |
JP3697663B2 (en) | Small workpiece mounting device | |
CN101233800B (en) | Electronic component mounter and mounting method | |
JPH0851299A (en) | Electronic component mounter | |
JP3733486B2 (en) | Conductive ball removal device | |
JP4633912B2 (en) | Electronic component mounting device | |
WO2016199237A1 (en) | Detection method | |
JP3942217B2 (en) | Electronic component mounting apparatus and electronic component mounting method | |
JP6777644B2 (en) | How to install parts | |
JP2002111290A (en) | Method and apparatus for mounting component | |
WO2018061151A1 (en) | Component mounting apparatus | |
JP2020150055A (en) | Component mounting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041027 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050523 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050531 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050623 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090715 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100715 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100715 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110715 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120715 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130715 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |