專利名稱：用于拾取工件的方法和裝置以及安裝機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于半導(dǎo)體芯片等的安裝機(jī)。更具體而言，本發(fā)明涉及一種用于從粘性板上拆卸例如已被切片(切割成小方塊)且附著于粘性板的半導(dǎo)體芯片等的厚度較小的工件的方法和裝置，還涉及一種用于將其安裝在印刷電路板等上的安裝機(jī)。
背景技術(shù)：
在安裝半導(dǎo)體芯片等時(shí)，通常使用用于將多個(gè)通過(guò)切片加工而被分離/剝離的若干工件例如半導(dǎo)體芯片轉(zhuǎn)移到一粘性板上和拾取一被粘著的工件的拾取裝置。
圖11為一示出現(xiàn)有技術(shù)中的芯片拾取裝置的前視圖。該拾取裝置101由在工件109附著于其上的粘性板111的上方設(shè)置的吸附夾頭107、和一設(shè)置在該粘性板111下方的頂出裝置113構(gòu)成。該頂出裝置113設(shè)有一可(沿雙向箭頭所指示的Z方向)上下移動(dòng)的頂料銷支架114。該頂料銷支架114的一個(gè)端部與一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，另一端部與一頂料銷115相連。借助驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使頂料銷支架114上下移動(dòng)，從而使頂料銷115上下移動(dòng)。
在上述結(jié)構(gòu)中，將所述吸附夾頭107移動(dòng)到一個(gè)與待拾取的工件109的上表面接觸的位置上。然后，借助頂出裝置113使頂料銷115向上移動(dòng)，以使得該頂料銷115與工件109的下表面相接觸。然后，通過(guò)吸附夾頭107吸附該工件109。
然后，在一控制電路的控制下，頂料銷115和吸附夾頭107以相同的速度同時(shí)且彼此同步地(沿著由雙向箭頭所指示的方向Z)向上移動(dòng)，以使得工件109在被保持于頂料銷115和吸附夾頭107之間的狀態(tài)下被拾取(例如，參見(jiàn)日本專利申請(qǐng)公開(kāi)文件No.2001-176891的段 到 或圖1至3)。
在上述現(xiàn)有裝置中僅具有一個(gè)頂料銷，因此存在工件109由于施加在該工件109上的載荷集中而發(fā)生碎裂或斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。考慮到這一點(diǎn)，另一種不同的現(xiàn)有裝置具有一由多個(gè)銷構(gòu)成的頂料元件(例如，參見(jiàn)日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No.2002-50670的段 至 ， 至 或圖3至4)。
如上所述，所述現(xiàn)有拾取裝置以這樣一種方式構(gòu)造，即，附著于粘性板上的工件被保持在相互配合的頂料銷和吸附夾頭之間，且借助所述銷和夾頭的向上運(yùn)動(dòng)而被從所述粘性板上拆下。在這種結(jié)構(gòu)中，如果銷和夾頭之間的運(yùn)動(dòng)的同步產(chǎn)生偏差，則將在所述工件上施加一過(guò)大載荷，從而會(huì)使該工件發(fā)生碎裂或斷裂。另外，在該現(xiàn)有裝置中還要求所述吸附夾頭的操作和頂料銷的操作同步。因此，拾取裝置的結(jié)構(gòu)通常較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種拾取方法，一種拾取裝置和一種安裝機(jī)，從而在不對(duì)工件施加過(guò)大載荷的情況下，即可以使工件與粘性板分離并被保持。
旨在實(shí)現(xiàn)上述目的的按照本發(fā)明的第一模式的工件拾取裝置為一種用于將附著于粘性板上的工件從該粘性板上分離且對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)移的拾取裝置，包括一設(shè)置在所述工件上方、用于吸附并保持所述工件的吸附夾頭，所述吸附夾頭可上下移動(dòng)；一設(shè)置在所述粘性板下方、用于吸附并保持所述粘性板的吸附元件，所述吸附元件可上下移動(dòng)，其中，所述吸附元件吸附以保持所述粘性板的下表面，且在所述吸附夾頭和所述工件處于彼此有一定間隔的位置關(guān)系的狀態(tài)下，所述吸附夾頭吸附以保持所述工件，從而使所述工件從所述粘性板上分離。
在按照本發(fā)明的拾取裝置的第二模式中，所述吸附元件設(shè)有用于支撐所述工件、且與所述吸附元件無(wú)關(guān)地上下移動(dòng)的頂出裝置，在支撐所述工件時(shí)所述粘性板位于所述頂出裝置和所述工件之間，所述頂出裝置與所述吸附元件無(wú)關(guān)地上下移動(dòng)，所述吸附夾頭在這樣一種狀態(tài)下吸附以保持所述工件，即其中所述工件由所述頂出裝置支撐，且所述吸附元件位于低于頂出裝置的一個(gè)位置上，從而使所述工件從所述粘性板上分離。
在按照本發(fā)明的拾取裝置的第三模式中，所述頂出裝置的在所述粘性板位于其間的狀態(tài)下對(duì)所述工件施壓的區(qū)域?yàn)橹本€形狀，且所述吸附夾頭的吸附孔被設(shè)置在與所述區(qū)域或從該區(qū)域向外延長(zhǎng)(extrapolating)的直線區(qū)域相對(duì)應(yīng)的位置上。
按照本發(fā)明的拾取裝置的第四模式為一種用于將附著于粘性板上的工件從該粘性板上分離且對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)移的拾取裝置，包括一設(shè)置在所述工件上方、用于吸附并保持所述工件的吸附夾頭，所述吸附夾頭可上下移動(dòng)；和一設(shè)置在所述粘性板下方、用于吸附并保持所述粘性板的吸附元件，所述吸附元件可上下移動(dòng)，其中，與所述吸附元件無(wú)關(guān)地上下移動(dòng)的頂出裝置容納在所述吸附元件中，且所述吸附夾頭在這樣一種狀態(tài)下吸附以保持所述工件，即其中所述工件由所述頂出裝置以一直線區(qū)域支撐，且所述粘性板位于它們之間，以使所述工件從所述粘性板上分離。
旨在實(shí)現(xiàn)上述目的的按照本發(fā)明的一種模式的安裝機(jī)為一種安裝機(jī)，包括一種按照第一至第四拾取裝置中的任何一種的拾取裝置，和用于將由拾取裝置分離的工件安裝在用于安裝的物體(被安裝對(duì)象)上的安裝裝置。
按照本發(fā)明的拾取方法的第一種模式為這樣一種拾取方法，該方法用于借助一吸附夾頭和一吸附元件對(duì)附著于粘性板上的工件進(jìn)行吸附和保持，所述吸附夾頭以可上下移動(dòng)的方式設(shè)置在附著于所述粘性板上的所述工件的上方以用于吸附并保持所述工件，所述吸附元件以可上下移動(dòng)的方式設(shè)置在所述粘性板下方，從而對(duì)所述工件進(jìn)行分離和轉(zhuǎn)移，該方法包括板吸附過(guò)程，用于借助所述吸附元件對(duì)與所述工件相對(duì)應(yīng)的所述粘性板的下表面進(jìn)行吸附和保持；工件吸附過(guò)程，用于在這樣一種狀態(tài)下借助所述吸附夾頭對(duì)所述工件進(jìn)行吸附和保持，即其中所述吸附夾頭和所述工件處于彼此有一定間隔的位置關(guān)系，從而分離所述工件。
在按照本發(fā)明的拾取方法的第二模式中，所述吸附元件設(shè)有用于使所述粘性板介于其間地支撐所述工件、且與所述吸附元件無(wú)關(guān)地上下移動(dòng)的頂出裝置，所述吸附過(guò)程/方法在這樣一種狀態(tài)下實(shí)施，即其中所述工件由所述頂出裝置支撐，且所述吸附元件位于較頂出裝置低的位置上。
與上述內(nèi)容有關(guān)，所述吸附元件位于較頂出裝置低的一個(gè)位置的狀態(tài)是指，所述頂出裝置的末端位于相對(duì)于軸向方向構(gòu)成吸附元件的上頂面的吸附表面的上方。
按照本發(fā)明的拾取方法的第三模式為一種工件拾取方法，用于借助一吸附夾頭，一吸附元件和頂出裝置對(duì)附著于粘性板上的工件進(jìn)行吸附和保持，所述吸附夾頭以可上下移動(dòng)的方式設(shè)置在附著于粘性板上的工件上方以用于吸附并保持所述工件，所述吸附元件以可上下移動(dòng)的方式設(shè)置在所述粘性板下方，所述頂出裝置容納于所述吸附元件中且與所述吸附元件無(wú)關(guān)地上下移動(dòng)，從而對(duì)所述工件進(jìn)行分離和轉(zhuǎn)移，該方法包括板吸附過(guò)程，用于借助所述吸附元件對(duì)與所述工件相對(duì)應(yīng)的所述粘性板的下表面進(jìn)行吸附和保持；和工件吸附過(guò)程，用于在這樣一種狀態(tài)下借助所述吸附夾頭對(duì)所述工件進(jìn)行吸附和保持，即其中所述工件被所述頂出裝置以一直線區(qū)域支撐，且所述粘性板位于它們之間，從而分離所述工件。
由于上述拾取裝置，安裝機(jī)和拾取方法采用這樣一種結(jié)構(gòu)，即其中工件被吸附從而被保持在一個(gè)吸附夾頭與工件有一定間隔的位置上，不需要將工件保持在吸附夾頭和頂料銷之間。因此，能夠防止在工件本身上施加過(guò)大載荷。
借助頂料銷經(jīng)粘性板施壓的工件區(qū)域?yàn)橹本€形狀。吸附夾頭的吸附孔被定位在該區(qū)域的豎直上方。因此，即使工件不被水平保持，工件的被吸附區(qū)域和吸附孔之間的距離可總是保持恒定。因此，可以使被施加在工件上的吸附力保持恒定。
此外，由于借助按照本發(fā)明的頂料銷對(duì)工件施加壓力的區(qū)域?yàn)橹本€區(qū)域，因此，與在具有尖銳末端或球狀末端的銷對(duì)工件上的一點(diǎn)施壓的情況相比，施加在工件上的每單位面積載荷相對(duì)較小。另外，在頂出裝置設(shè)有多個(gè)銷以便減小施加在工件上的載荷的情況下，需要控制每個(gè)銷的操作。相反，在本發(fā)明中，僅需要控制具有直線末端部分的單個(gè)頂料銷。
在按照本發(fā)明的安裝機(jī)的拾取裝置中，所述吸附夾頭在這樣一種狀態(tài)下吸附以保持工件，即其中在吸附夾頭和工件中間存在一個(gè)間隙，以便使工件從粘性板上脫離。因此，能夠提供不會(huì)在拾取工件過(guò)程中施加過(guò)大載荷的一種方法、一種裝置和一種安裝機(jī)。
在工件被保持在吸附夾頭和頂料銷之間的狀態(tài)下向上移動(dòng)的方法中，需要一種復(fù)雜的控制電路，以用于使吸附夾頭和頂料銷的上移操作同步，以保持施加在工件上的保持力恒定。按照本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)能夠采用一種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可靠地拾取工件的一種拾取方法、一種拾取裝置和一種安裝機(jī)。
由于工件上被頂料銷施壓的區(qū)域?yàn)橹本€形狀，因此可以減小施加在工件上的每單位面積載荷。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)可以避免工件破損的一種拾取方法、一種拾取裝置和一種安裝機(jī)。
此外，由于應(yīng)用在按照本發(fā)明的拾取方法，拾取裝置和安裝機(jī)中的頂料銷為具有直線末端部分的單個(gè)元件，因此與傳統(tǒng)的設(shè)有多個(gè)銷以便減小施加在工件上的載荷的頂出裝置相比較，能夠使該元件的制造工藝簡(jiǎn)單化，且使銷的定位操作的控制過(guò)程容易。


圖1為示出按照本發(fā)明的安裝機(jī)的透視圖；圖2為示出一吸附夾頭的局部透視圖；圖3為示出在頂料銷縮回的狀態(tài)下的吸附夾頭的局部透視圖；圖4為示出在頂料銷頂出的狀態(tài)下的吸附夾頭的局部透視圖；
圖5為示出所述頂料銷的局部透視圖；圖6為示出所述吸附夾頭已經(jīng)被降低到一工件上的狀態(tài)的透視圖；圖7為示出了與圖6相同的狀態(tài)的剖視圖；圖8為與圖7相同狀態(tài)的前視圖；圖9示出一種其中所述頂料銷被頂出的狀態(tài)；圖10為一示出與圖9相同的狀態(tài)、但是從與圖9中的方向垂直的方向觀察的視圖；圖11為一示出按照現(xiàn)有技術(shù)的一種拾取裝置的前視圖。
具體實(shí)施例方式
下文中，將參照附圖對(duì)按照本發(fā)明的安裝機(jī)的最佳模式進(jìn)行說(shuō)明。
圖1為一示出安裝機(jī)1的透視圖。該安裝機(jī)1由拾取裝置3和安裝裝置5組成，所述拾取裝置用于將一工件9例如一半導(dǎo)體芯片從一粘性板11上拆卸下來(lái)并將其轉(zhuǎn)移，所述安裝裝置用于將工件9安裝在用于安裝的元件(被安裝元件)例如印刷電路板33上。
所述拾取裝置3設(shè)置在安裝機(jī)1的基座37的上游側(cè)(即圖1中的右側(cè))，而安裝裝置5設(shè)置在基座37的下游側(cè)(即圖1中的左側(cè))。另外，一臨時(shí)放置臺(tái)47設(shè)置在基座37上且位于拾取裝置3和安裝裝置5之間的位置上，所述工件可被臨時(shí)放置在所述臨時(shí)放置臺(tái)上，從而能夠從拾取裝置3轉(zhuǎn)移到安裝裝置5上。
另外，兩個(gè)直線導(dǎo)軌35和36被沿著基座37的縱向方向(即沿著y方向)設(shè)置，以允許吸附夾頭7和用于安裝的吸附夾頭31沿著y方向運(yùn)動(dòng)。一條直線導(dǎo)軌35的端部被分別固定到豎直地站立設(shè)置在基座37上的支柱41和52上。另一導(dǎo)軌36的端部被分別固定到豎直地站立設(shè)置在基座37上的支柱51和52上。拾取單元61和用于安裝的拾取單元65適于借助直線導(dǎo)軌35和36被彼此獨(dú)立/無(wú)關(guān)地驅(qū)動(dòng)。
所述拾取裝置3由設(shè)置在一粘性板11上方的拾取單元61和設(shè)置在粘性板11下方的工件頂出單元63構(gòu)成，所述粘性板被放置在一環(huán)形夾具(未示出)例如晶片環(huán)(wafer ring)上。所述拾取單元61和工件頂出單元63相對(duì)于所述粘性板11彼此相對(duì)。
在下文中，將對(duì)拾取單元61進(jìn)行說(shuō)明。一臂元件19沿x方向延伸。該臂元件19的一端被以這樣一種方式安裝在直線導(dǎo)軌35上，即可在該直線導(dǎo)軌35上滑動(dòng)。該臂元件19具有一沿其縱向方向(即沿x方向)延伸的導(dǎo)向槽。另外，一夾頭支架18沿著垂直于所述臂元件19的縱向方向的方向(即，沿z方向)延伸。所述沿z方向延伸的夾頭支架18被以這樣一種方式安裝，即，可沿著所述臂元件19的導(dǎo)向槽滑動(dòng)。在所述夾頭支架18的下部安裝有一與所述夾頭支架18共軸且可上下移動(dòng)(沿z方向)的吸附夾頭7。另外，在所述臂元件19的與導(dǎo)向槽相對(duì)的一側(cè)上，安裝有一用于獲取工件的圖像信息的照相機(jī)23。
在上述的拾取單元61的結(jié)構(gòu)中，工件9的位置由照相機(jī)23檢測(cè)，所述臂部19沿著直線導(dǎo)軌35在y方向上移動(dòng)，所述夾頭支架18沿著臂元件19在x方向上移動(dòng)，且所述吸附夾頭7被降低(沿z方向)到一預(yù)定位置。
設(shè)置在粘性板11下方的工件頂出單元63由一吸附元件13、一吸附元件體部17和一吸附元件基座21組成，所述吸附元件13可沿上下方向(即，z方向)移動(dòng)以用于從背側(cè)(即，非粘性表面)吸附所述粘性板11，所述吸附元件體部17用于保持所述吸附元件13并使其上下移動(dòng)，所述吸附元件基座21被設(shè)置在基座37上用于支撐所述吸附元件體部17。所述吸附元件基座37可沿x和y方向移動(dòng)。所述工件頂出單元63包括一容納在吸附元件13內(nèi)部的頂料銷15(如圖4所示)。該頂料銷15將在下文中說(shuō)明。在上述結(jié)構(gòu)中，吸附元件13被移動(dòng)到粘性板11的背側(cè)與預(yù)定工件9相對(duì)應(yīng)的位置上，以便吸附粘性板11。然后，所述頂料銷15向上移動(dòng)，從而以預(yù)定定時(shí)推升所述工件9。
設(shè)置在基座37的下游側(cè)的安裝裝置5由用于安裝的拾取單元65和用于安裝的臺(tái)32組成。用于安裝的拾取單元65的結(jié)構(gòu)基本上與上述拾取單元61的結(jié)構(gòu)相同，因此，具體說(shuō)明將被省去。用于安裝的拾取單元65設(shè)有一可滑動(dòng)地安裝在直線導(dǎo)軌35上的臂元件39，一可滑動(dòng)地安裝在所述臂元件39上的夾頭支架34，和一由所述夾頭支架34保持并可上下移動(dòng)的用于安裝的吸附夾頭31。另外，一用于拍攝工件的圖像信息的照相機(jī)27安裝在臂元件39上。
所述用于安裝的臺(tái)32以可沿x和y方向移動(dòng)的方式安裝在基座37上。在所述用于安裝的臺(tái)32的側(cè)面上，安裝有一用于拍攝圖像信息的朝向上方的照相機(jī)25。工件9將被安裝于其上的印刷電路板33等被放置在所述用于安裝的臺(tái)32的上表面上。
在具有上述結(jié)構(gòu)的安裝機(jī)1中，附著于粘性板11上的工件9被吸附夾頭7吸附并保持，且被傳送到臨時(shí)放置臺(tái)47，從而被置于該臺(tái)47上。然后，工件9被用于安裝的吸附夾頭31吸附并保持，且被安裝在印刷電路板33上。
下面將對(duì)拾取單元61的吸附夾頭7進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖2為示出所述吸附夾頭7的局部透視圖。該吸附夾頭7包括具有基本上呈橢圓形的截面的體部10，位于吸附夾頭7的末端部分且具有一對(duì)沿軸向延伸的平面(由所謂I切割形成)的吸附部8和形成下端面的吸附表面20。在吸附表面20上，設(shè)有一對(duì)基本上位于該表面的縱軸上且沿縱軸距外緣等距離的吸附孔12。
關(guān)于上述內(nèi)容，所述平面對(duì)之間的距離被以這樣一種方式合適地設(shè)置，即可以設(shè)置具有用于產(chǎn)生規(guī)定吸附力的所需直徑的所需數(shù)量的吸附孔12，且可以避免與附著在粘性板11上的其它毗鄰工件的干涉。
另外，優(yōu)選的是，為了提高抗磨損性，使用金屬材料例如鈦或類似材料在吸附表面20上進(jìn)行表面處理。這是因?yàn)?，如果工件的吸附操作重?fù)多次而使吸附表面變得不均勻，結(jié)果會(huì)在工件9的上表面和吸附表面20之間產(chǎn)生一個(gè)間隙，因此漏氣會(huì)降低吸附性能。實(shí)施上述表面處理，以便避免這種情況。
上述吸附夾頭7的體部10的橢圓形狀僅是為了防止該吸附夾頭7與待吸附工件9周圍的其它工件之間的干涉而采取的適合形狀，因此可以根據(jù)工件9的形狀和其它因素對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗淖?。此外，吸附?2的直徑，數(shù)量和位置可以根據(jù)各種因素例如工件的形狀和尺寸，吸附元件13的吸附孔14(將在下文說(shuō)明)的位置，或頂料銷15的形狀進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗淖?，以穩(wěn)定地吸附和保持該工件。
圖3和圖4為示出吸附元件13的透視圖。圖3示出了頂料銷15從吸附表面縮回/收回的狀態(tài)，圖4示出了頂料銷15伸出吸附表面的狀態(tài)。
所述吸附元件13基本上呈圓筒狀。在構(gòu)成吸附元件13的上表面的吸附表面22上，設(shè)有沿圓周等間距布置的吸附孔14。每個(gè)吸附孔14與真空泵(未示出)連通，以便對(duì)粘性板進(jìn)行吸附。在吸附表面22的大致中心區(qū)域處設(shè)有一通孔24，一頂料銷15以可沿上下方向滑動(dòng)的方式容納于該通孔中。所述頂料銷15的一端呈錐形，且另一端與圖中未示出的驅(qū)動(dòng)部分相連。這樣，可以使所述頂料銷15向上和向下移動(dòng)以進(jìn)行頂料/推升操作。所述驅(qū)動(dòng)部分可以由例如液壓機(jī)構(gòu)，氣缸機(jī)構(gòu)或凸輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成。圖4示出了一種所述頂料銷15被驅(qū)動(dòng)部頂出的狀態(tài)。
在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，在吸附元件13上設(shè)置有四個(gè)吸附孔14，所述粘性板11在四個(gè)位置上被吸附，以使得在工件9被吸附夾頭7吸附期間避免粘性板11的脫落或移位。然而，所述吸附孔14的直徑、數(shù)量和位置可以進(jìn)行適當(dāng)改變，只要可以防止發(fā)生粘性板11的脫落和移位即可。
圖5為示出頂料銷15的局部透視圖。所述頂料銷15的末端部由錐形表面15a和15b和連接所述錐形表面的直線部分15c限定，所述錐形表面15a和15b相對(duì)于軸向基本上呈相等的傾斜度。因此，所述頂料銷15由位于直線部分15c處的基本上呈直線的區(qū)域與所述粘性板11接觸。
在頂出狀態(tài)下，所述頂料銷15以這樣一種方式設(shè)置，即，所述直線部分15c與兩個(gè)設(shè)置在吸附夾頭7上的吸附孔的連線對(duì)齊(見(jiàn)圖10)。由于該特征，從吸附夾頭7的吸附孔12到工件9的被吸附部分之間的距離總能保持恒定。例如，即使工件9在其被頂料銷15推升的狀態(tài)下從水平方向傾斜，從工件9的表面上的與工件9被頂料銷15推升的位置相對(duì)應(yīng)的部分到吸附夾頭7的吸附孔12的距離總是保持恒定。
優(yōu)選的是，待吸附的物體的長(zhǎng)度和與該物體的縱向方向相對(duì)應(yīng)的直線部分15c的長(zhǎng)度之比在3比1到2比1的范圍內(nèi)。如果該比率大于2比1(即，如果所述直線部分15c的長(zhǎng)度相對(duì)較長(zhǎng))，那么工件9與粘性板11的接觸面積增加，且工件9的脫離變得困難。如果該比率小于3比1(即，如果所述直線部分15c的長(zhǎng)度相對(duì)較短)，那么工件9在縱向方向的穩(wěn)定性不能實(shí)現(xiàn)，且難于提供工件9和吸附夾頭7之間的前述預(yù)定間隙。
另外，優(yōu)選的是，直線部分15c的形狀為平面或曲率半徑等于或大于0.2mm的曲面。如果所述直線部分15c的頂部類似刀片，則存在破壞粘性板11的風(fēng)險(xiǎn)。因此，確定直線部分15c的曲率半徑時(shí)應(yīng)適當(dāng)考慮粘性板11的厚度，吸附力或其它因素。
在下文中，將對(duì)具有上述結(jié)構(gòu)的安裝機(jī)的操作進(jìn)行說(shuō)明。
圖6到8示出了按照本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的主要部分，其中吸附夾頭7已經(jīng)相對(duì)于工件9被降低。圖6為示出該結(jié)構(gòu)的截面圖，圖7為示出了吸附夾頭7、工件9和吸附元件13的位置關(guān)系的剖視圖，圖8為前視圖。
在工件9被拾取裝置3吸附并轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，所述吸附夾頭7首先被移動(dòng)到如圖6所示被放置在粘性板11上的預(yù)定工件9的上方、與工件9保持離開(kāi)一預(yù)定距離的位置上。
另一方面，所述吸附元件13被移動(dòng)到其與粘附有所述預(yù)定工件的粘性板11的下表面的部分相接觸的位置上(見(jiàn)圖7)。
在這種狀態(tài)下，用于吸附工件9的吸附夾頭7和吸附元件13處于這樣一種位置關(guān)系，其中，它們的軸彼此對(duì)齊。工件9的上表面和吸附夾頭7的吸附表面22之間的間隙約為200μm(見(jiàn)圖8)。
然后，啟動(dòng)真空泵以使得所述吸附元件13吸附粘性板11的下表面，以固定所述粘性板11。
此外，所述頂料銷15被以這樣一種方式頂出，即工件9與吸附夾頭7的吸附表面20相對(duì)，且它們之間存在預(yù)定間隙。該狀態(tài)如圖9和10所示。
圖9為前視圖，圖10示出了與圖9相同的狀態(tài)，但是是從與圖9的方向垂直的方向觀察的。如上述圖所示，相對(duì)于工件9，頂料銷15的直線部分15c與吸附夾頭7的吸附孔相對(duì)。除了被頂料銷15推升的工件的下表面區(qū)域之外，工件9的下表面均與粘性板11的粘性表面分離。
在該實(shí)施例中，沿垂直方向，與頂料銷經(jīng)由粘性板11鄰靠工件9的部分相對(duì)的工件9的上表面和吸附夾頭7的兩個(gè)吸附孔之間的連線之間的距離(即，面對(duì)吸附夾頭7的工件9的表面與吸附夾頭7的吸附表面20之間的距離)約為30μm。該距離可根據(jù)吸附夾頭7的吸附力進(jìn)行調(diào)節(jié)，即，可以設(shè)置這樣一個(gè)間隙，即利用該間隙可以實(shí)現(xiàn)能夠吸附具有特定形狀、尺寸和質(zhì)量的工件9的吸附力。
接下來(lái)，啟動(dòng)與吸附夾頭7的吸附孔12連通的真空泵(未示出)，從而工件9被吸附。更具體而言，所述吸附夾頭7僅借助一吸附力對(duì)工件9進(jìn)行吸附，且在所述吸附夾頭7和工件9之間保持一個(gè)間隙。
吸附并保持工件9的吸附夾頭7被驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)，且當(dāng)其到達(dá)位于臨時(shí)放置臺(tái)47上方的位置時(shí)，所述真空泵被關(guān)閉，從而將工件9放置在該臨時(shí)放置臺(tái)47上(見(jiàn)圖1)。
然后，用于安裝的吸附夾頭34移動(dòng)到所述臨時(shí)放置臺(tái)47，以便吸附并保持所述工件9。
此外，用于安裝的吸附夾頭34被移動(dòng)到位于安裝臺(tái)32上的安裝物體33例如印刷電路板上方的一個(gè)位置，且在該安裝物體上預(yù)先涂布了粘合劑或乳酪焊劑或類似物質(zhì)。然后，降低用于安裝的吸附夾頭34，在其到達(dá)相對(duì)于安裝物體33的預(yù)定位置之后，所述真空泵被關(guān)閉，從而釋放所述吸附力。這樣就完成了安裝。
在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，采用向上移動(dòng)頂料銷15以推升工件9的結(jié)構(gòu)。然而，該裝置的結(jié)構(gòu)可以這樣一種方式被改變，即，在所述頂料銷15的末端基本上與吸附元件13的吸附表面共面的狀態(tài)下，所述吸附元件13被向上移動(dòng)到預(yù)定位置，同時(shí)吸附所述粘性板11的背面，所述吸附夾頭7被降低直到其停止在吸附夾頭7的吸附表面20和工件9的上表面之間的距離約為30μm的位置上，然后，僅吸附元件13被降低而留下所述頂料銷15，然后，用吸附夾頭7吸附工件9。
雖然所述安裝機(jī)1的用于拾取工件9的吸附夾頭7和用于安裝的吸附夾頭31作為彼此分離的單元，顯然，該機(jī)械可以以這樣一種方式改變，即，所述安裝操作也由用于拾取工件9的吸附夾頭7執(zhí)行。在這種情況下，所述直線導(dǎo)軌35和36將被改變成一個(gè)單獨(dú)的元件(即，具有這樣一個(gè)長(zhǎng)度的直線導(dǎo)軌，即該長(zhǎng)度允許所述吸附夾頭7在工件拾取位置和安裝位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng))。
在本發(fā)明的該實(shí)施例中，用于沿x，y，z方向移動(dòng)吸附夾頭7，吸附元件13，用于安裝的吸附夾頭34的單獨(dú)驅(qū)動(dòng)裝置可以是各種裝置，例如馬達(dá)或氣缸等。
在不背離本發(fā)明的本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以各種形式實(shí)施。因此，應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例的說(shuō)明僅用于解釋目的，而不是旨在對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制。
本發(fā)明不僅可以用于拾取半導(dǎo)體芯片的方法和裝置，而且還可以用于拾取厚度較小的物品的方法和裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于將附著于粘性板上的工件從該粘性板上分離并對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)移的拾取裝置，包括一設(shè)置在所述工件上方用于吸附并保持所述工件的吸附夾頭，所述吸附夾頭可上下移動(dòng)；和一設(shè)置在所述粘性板下方用于吸附并保持所述粘性板的吸附元件，所述吸附元件可上下移動(dòng)，其中，所述吸附元件吸附以保持所述粘性板的下表面，且在所述吸附夾頭和所述工件處于彼此有一定間隔的位置關(guān)系的狀態(tài)下，所述吸附夾頭吸附以保持所述工件，以使所述工件從所述粘性板上分離。
2.如權(quán)利要求1所述的拾取裝置，其特征在于，所述吸附元件設(shè)有用于使所述粘性板介于其間地支撐所述工件、且與所述吸附元件無(wú)關(guān)地上下移動(dòng)的頂出裝置，所述吸附夾頭在這樣一種狀態(tài)下吸附以保持所述工件，即其中所述工件由所述頂出裝置支撐，且所述吸附元件位于低于頂出裝置的一個(gè)位置上，以使所述工件從所述粘性板上分離。
3.如權(quán)利要求2所述的拾取裝置，其特征在于，所述頂出裝置的在所述粘性板位于其間的狀態(tài)下對(duì)所述工件施壓的區(qū)域?yàn)橹本€形狀，且所述吸附夾頭的吸附孔被設(shè)置在與所述區(qū)域或從該區(qū)域向外延長(zhǎng)的直線區(qū)域相對(duì)應(yīng)的位置上。
4.一種用于將附著于粘性板上的工件從該粘性板上分離并對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)移的拾取裝置，包括一設(shè)置在所述工件上方用于吸附并保持所述工件的吸附夾頭，所述吸附夾頭可上下移動(dòng)；和一設(shè)置在所述粘性板下方用于吸附并保持所述粘性板的吸附元件，所述吸附元件可上下移動(dòng)，其中，與所述吸附元件無(wú)關(guān)地上下移動(dòng)的頂出裝置容納在所述吸附元件中，且所述吸附夾頭在這樣一種狀態(tài)下吸附以保持所述工件，即其中所述工件由所述頂出裝置以一直線區(qū)域支撐，且所述粘性板位于它們之間，以使所述工件從所述粘性板上分離。
5.一種安裝機(jī)，包括按照權(quán)利要求1所述的拾取裝置；和用于將由拾取裝置分離的工件安裝在用于安裝的物體上的安裝裝置。
6.一種安裝機(jī)，包括按照權(quán)利要求2所述的拾取裝置；和用于將由拾取裝置分離的工件安裝在用于安裝的物體上的安裝裝置。
7.一種安裝機(jī)，包括按照權(quán)利要求3所述的拾取裝置；和用于將由拾取裝置分離的工件安裝在用于安裝的物體上的安裝裝置。
8.一種安裝機(jī)，包括按照權(quán)利要求4所述的拾取裝置；和用于將由拾取裝置分離的工件安裝在用于安裝的物體上的安裝裝置。
9.一種工件拾取方法，用于借助一吸附夾頭和一吸附元件對(duì)附著于粘性板上的工件進(jìn)行吸附和保持，所述吸附夾頭以可上下移動(dòng)的方式設(shè)置在附著于所述粘性板上的工件的上方以用于吸附并保持所述工件，所述吸附元件以可上下移動(dòng)的方式設(shè)置在所述粘性板下方，從而對(duì)所述工件進(jìn)行分離和轉(zhuǎn)移，該方法包括板吸附過(guò)程，用于借助所述吸附元件、對(duì)與所述工件相對(duì)應(yīng)的所述粘性板的下表面進(jìn)行吸附和保持；和工件吸附過(guò)程，用于在這樣一種狀態(tài)下借助所述吸附夾頭對(duì)所述工件進(jìn)行吸附和保持，即其中所述吸附夾頭和所述工件處于彼此有一定間隔的位置關(guān)系，從而分離所述工件。
10.如權(quán)利要求9所述的工件拾取方法，其特征在于，所述吸附元件設(shè)有用于使所述粘性板介于其間地支撐所述工件、且與所述吸附元件無(wú)關(guān)地上下移動(dòng)的頂出裝置，所述吸附過(guò)程在這樣一種狀態(tài)下實(shí)施，即其中所述工件由所述頂出裝置支撐，且所述吸附元件位于較頂出裝置低的位置上。
11.一種工件拾取方法，用于借助一吸附夾頭，一吸附元件和頂出裝置對(duì)附著于粘性板上的工件進(jìn)行吸附和保持，所述吸附夾頭以可上下移動(dòng)的方式設(shè)置在附著于粘性板上的工件上方以用于吸附并保持所述工件，所述吸附元件以可上下移動(dòng)的方式設(shè)置在所述粘性板下方，所述頂出裝置容納于所述吸附元件中且與所述吸附元件無(wú)關(guān)地上下移動(dòng)，從而對(duì)所述工件進(jìn)行分離和轉(zhuǎn)移，該方法包括板吸附過(guò)程，用于借助所述吸附元件對(duì)與所述工件相對(duì)應(yīng)的所述粘性板的下表面進(jìn)行吸附和保持；和工件吸附過(guò)程，用于在這樣一種狀態(tài)下借助所述吸附夾頭對(duì)所述工件進(jìn)行吸附和保持，即其中所述工件被所述頂出裝置以一直線區(qū)域支撐，且所述粘性板位于它們之間，從而分離所述工件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種工件拾取方法，用于借助一吸附夾頭和一吸附元件對(duì)附著于粘性板上的工件進(jìn)行吸附和保持，所述吸附夾頭以可上下移動(dòng)的方式設(shè)置在附著于粘性板上的工件上方以用于吸附并保持所述工件，所述吸附元件以可上下移動(dòng)的方式設(shè)置在所述粘性板下方，從而對(duì)所述工件進(jìn)行分離和轉(zhuǎn)移。該方法包括板吸附過(guò)程，用于借助所述吸附元件對(duì)與所述工件相對(duì)應(yīng)的所述粘性板的下表面進(jìn)行吸附和保持；和工件吸附過(guò)程，用于在這樣一種狀態(tài)下借助所述吸附夾頭對(duì)所述工件進(jìn)行吸附和保持，即其中所述吸附夾頭和所述工件處于彼此有一定間隔的位置關(guān)系，從而分離所述工件。本發(fā)明還提供按照上述方式操作的一種拾取裝置和一種安裝機(jī)。
文檔編號(hào)H01L21/52GK1577727SQ20041006247
公開(kāi)日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月9日
發(fā)明者鈴木英利, 進(jìn)藤修 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社