KR20100093553A - 부품 실장 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부품 공급부와 기판 유지부의 사이에 중계 스테이지 및 툴 지지 부재를 설치하면서도 장치 전체를 소형화할 수 있는 부품 실장 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
부품 공급 스테이지(3)와 기판 유지 스테이지(4)의 사이에 중계 스테이지(16)가 배치되고, 부품 공급 스테이지(3) 및 기판 유지 스테이지(4)가 나란히 배열된 Y축 방향으로 픽업 헤드(22)와 탑재 헤드(33)가 이동가능하게 설치되는 부품 실장 장치(1)에 있어서, 부품 공급 스테이지(3)와 기판 유지 스테이지(4)의 사이의 영역(R0)에, Y축 방향과 직교하는 X축 방향으로 이동가능한 이동 테이블(15)을 설치하고, 이동 테이블(15)상에 중계 스테이지(16)와, 픽업 툴(23) 및 탑재 툴(34)의 적어도 일측의 교환용의 툴(23a,34a)을 보유한 툴 지지부재(63)를 설치한다.

Description

부품 실장 장치{CHIP MOUNTING SYSTEM}

본 발명은, 부품 공급부에서 공급된 부품을 픽업하여 기판 유지부에 유지된 기판에 탑재하는 부품 실장 장치에 관한 것이다.

부품 실장 장치는, 접착제 도포 장치에 의해 접착제가 도포된 기판을 반입하고, 이것을 기판 유지부에 유지시키는 한편, 부품 공급부에서 공급된 부품을 탑재 헤드에 의해 픽업하고, 그 픽업한 부품을 기판 유지부에 의해 유지된 기판에 탑재한다. 이와 같은 부품 실장 장치 안에는, 탑재 헤드가 부품 공급부로부터 부품을 픽업하고 그대로 기판에 탑재하는 것이 아니라, 탑재 헤드와는 다르게 설치되는 픽업 헤드에 의해 부품 공급부로부터 부품을 픽업하고 별도 마련한 중계 스테이지에 이송 탑재하고, 그 중계 스테이지에 이송 탑재한 부품을 탑재 헤드에 의해 픽업하여 기판에 탑재하도록 한 것이 알려져 있다(일본공개특허 제2001-15533호 공보).

여기에서, 상기한 바와 같이 중계 스테이지를 경유해서 부품을 기판에 탑재하는 구성의 부품 실장 장치에서는, 픽업 헤드와 탑재 헤드의 쌍방이 액세스하게 되는 중계 스테이지는 부품 공급부와 기판 유지부의 사이의 영역에 마련되어져 있는 것이 바람직하다. 또한, 픽업 헤드 및 탑재 헤드가 대비하는 부품의 픽업용의 툴은 부품의 형상 등에 따라 교환할 필요가 있으며, 그러한 교환용의 툴을 미리 보유해두는 툴 지지부재도 부품 공급부와 기판 유지부의 사이의 영역에 마련되어 있는 것이 바람직하다.

그렇지만, 소형화를 도모하는 관점에서 여러가지의 부품이나 기구가 기대상에 밀집 배치되어 있는 요즘의 부품 실장 장치에서는 이들 중계 스테이지 및 툴 지지 부재를 부품 공급부와 기판 유지부의 사이의 영역에 설치하는 것은 어렵다는 문제점이 있었다.

여기에서, 상기한 바와 같이 탑재 헤드가 픽업 헤드로부터 부품을 받아서 기판에 탑재하는 부품 실장 장치에서는, 탑재 헤드가 부품의 픽업에 사용하는 툴 뿐만 아니라, 픽업 헤드가 부품의 픽업에 사용하는 툴이 필요하고, 게다가 이러한 툴은 부품의 형상 등에 따라 교환할 필요가 있다. 따라서, 교환용의 툴을 미리 유지해 두는 툴 지지 부재를 픽업 헤드와 탑재 헤드의 쌍방을 액세스할 수 있는 영역에 마련해 둘 필요가 있다. 이를 위해서는 툴 지지 부재는 부품 공급부와 기판 유지부의 사이의 영역에 설치되는 것이 바람직하다.

그렇지만, 소형화를 도모하는 관점에서 여러 가지의 부품이나 기구가 기재상에 밀집 배치되어 있는 요즘의 부품 실장 장치에서는, 이와 같은 툴 지지 부재를 부품 공급부와 기판 유지부의 사이의 영역에 설치하는 것은 어렵다는 문제점이 있었다.

본 발명은, 부품 공급부와 기판 유지부의 사이에 중계 스테이지 및 툴 지지부재를 설치하면서도 장치 전체를 소형화할 수 있는 부품 실장 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 부품 공급부와 기판 유지부의 사이에 픽업 헤드와 탑재 헤드의 쌍방이 액세스 가능한 툴 지지 부재를 설치하면서도 장치 전체를 소형화할 수 있는 부품 실장 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 양태에 따르면, 부품을 공급하는 부품 공급부와, 기판을 지지하는 기판 유지부와, 부품 공급부와 기판 유지부의 사이에 배치되는 중계 스테이지와, 부품 공급부 및 기판 유지부가 나란히 배열된 수평한 제1의 방향에 이동 자유롭게 설치되고, 부품 공급부로부터 공급된 부품을 픽업 툴에 의해 픽업하여 중계 스테이지에 이송 탑재하는 픽업 헤드와, 상기 제1의 방향에 이동 자유롭게 설치되고, 픽업 헤드에 의해 중계 스테이지에 이송 탑재된 부품을 탑재 툴에 의해 픽업하여 기판 유지부에 유지된 기판에 탑재하는 탑재 헤드와, 픽업 툴 또는 탑재 툴의 적어도 일측의 교환용의 툴을 지지하는 툴 지지부재를 구비하고, 부품 공급부와 기판 유지부의 사이의 영역에, 상기 제1의 방향과 직교하는 수평한 제2의 방향에 이동가능한 이동 테이블이 설치되고, 이 이동 테이블 위에 중계 스테이지 및 툴 지지부재가 설치된 부품 실장 장치가 제공된다.

본 발명의 제 2 양태에 따르면, 본 발명의 제1 양태에 기재된 것으로서, 촬상면을 상방으로 향한 카메라를 이동 테이블 위에 설치한 부품 실장 장치가 제공된다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 양태에 따르면, 부품을 공급하는 부품 공급부와, 기판을 지지하는 기판 유지부와, 부품 공급부 및 기판 유지부가 나란히 배열되는 수평인 제1 방향에 이동 자유롭게 설치되고, 부품 공급부로부터 공급되는 부품을 픽업 툴에 의하여 픽업하는 픽업 헤드와, 상기 제1 방향에 이동 자유롭게 설치되고, 픽업 헤드에 의해 픽업되는 부품을 탑재 툴에 의하여 수취하고 기판 유지부에 유지되는 기판에 탑재하는 탑재 헤드와, 픽업 툴 및 탑재 툴 각각의 교환용의 툴을 지지하는 툴 지지 부재를 구비하고, 부품 공급부와 기판 유지부의 사이의 영역에, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향에 이동 가능한 이동 테이블을 설치하고, 이 이동 테이블 상의 픽업 헤드의 이동 가능 영역과 탑재 헤드의 이동 가능 영역의 중복 영역에 상기 툴 지지 부재를 설치한 부품 실장 장치가 제공된다.

본 발명의 제 4 양태에 따르면, 본 발명의 제1 양태에 기재된 것으로서, 상기 제1 방향에 이동 자유롭게 설치되고, 탑재 헤드에 의해 부품이 아직 탑재되지 않은 기판에 도포 툴을 이용하여 접착제를 도포하는 도포 헤드를 구비하고, 상기 툴 지지 부재가, 이동 테이블 상의 픽업 헤드의 이동 가능 영역, 탑재 헤드의 이동 가능 영역 및 도포 헤드의 이동 가능 영역의 중복 영역에 설치되고, 도포 툴의 교환용의 툴이 상기 툴 지지 부재로 유지되는 부품 실장 장치가 제공된다.

본 발명에서는, 부품 공급부와 기판 유지부의 사이의 영역에, 부품 공급부와 기판 유지부가 나란히 배열된 수평방향(제1 방향)과 직교하는 수평방향(제2 방향)에 이동가능한 이동 테이블을 설치하고, 이 이동 테이블 위에 중계 스테이지와 툴 지지부재를 설치함으로써, 부품 공급부와 기판 유지부의 사이에 중계 스테이지 및 툴 지지부재를 설치하면서도 부품 실장 장치 전체를 소형화할 수 있다.

본 발명에서는, 부품 공급부와 기판 유지부의 사이의 영역에, 수평 방향(제1 방향)과 직교하는 수평 방향(제2의 방향)으로 이동 자유로운 이동 테이블을 설치하고, 이 이동 테이블 상의 픽업 헤드의 이동 가능 영역과 탑재 헤드의 이동 가능 영역의 중복 영역에 툴 지지 부재를 설치하였기 때문에, 부품 공급부와 기판 유지부의 사이에 픽업 헤드와 탑재 헤드의 쌍방이 액세스 가능한 툴 지지 부재를 설치하면서도 부품 실장 장치 전체를 소형화할 수 있다. 또한, 이동 테이블은 부품 공급부와 기판 유지부가 나란히 배열된 방향과 직교하는 방향으로 이동 자유롭게 되어 있고, 이동 테이블을 이동시키면 이동 테이블 상의 어느 장소도 픽업 헤드와 탑재 헤드의 쌍방으로부터 액세스가 가능하기 때문에, 이동 테이블에는 툴 지지 부재 외에, 픽업 헤드와 탑재 헤드가 공용하는 다른 장비품도 탑재하도록 하면, 작업성을 한층 더 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 있어서 부품 실장 장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 있어서 부품 실장 장치의 주요 부분 정면도,
도 3은 본 발명의 실시 형태 1에 있어서 부품 실장 장치의 주요 부분 정면도,
도 4는 본 발명의 실시 형태 1에 있어서 부품 실장 장치의 제어 계통을 나타내는 블록도,
도 5는 본 발명의 실시 형태 1에 있어서 부품 실장 장치가 구비하는 이동 테이블 및 이동 테이블 이동 기구의 사시도,
도 6은 본 발명의 실시 형태 1에 있어서 부품 실장 장치가 구비하는 이동 테이블 및 이동 테이블 이동 기구의 사시도,
도 7은 본 발명의 실시 형태 1에 있어서 부품 실장 장치의 주요 부분 정면도,
도 8은 본 발명의 실시 형태 1에 있어서 부품 실장 장치의 주요 부분 정면도,
도 9는 본 발명의 실시 형태 1에 있어서 부품 실장 장치의 주요 부분 정면도,
도 10은 본 발명의 실시 형태 1에 있어서 부품 실장 장치의 주요 부분 정면도,
도 11은 본 발명의 실시 형태 2에 있어서 부품 실장 장치의 사시도,
도 12는 본 발명의 실시 형태 2에 있어서 부품 실장 장치의 주요 부분 정면도,
도 13은 본 발명의 실시 형태 2에 있어서 부품 실장 장치의 주요 부분 정면도.

(실시 형태 1)

도 1은 본 발명의 실시 형태 1의 부품 실장 장치의 사시도, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 형태 1의 부품 실장 장치의 주요 부분 정면도, 도 4는 본 발명의 실시 형태 1의 부품 실장 장치의 제어 계통을 나타내는 블록도, 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 형태 1의 부품 실장 장치가 구비하는 이동 테이블 및 이동 테이블 이동 기구의 사시도, 도 7, 도 8, 도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 형태 1의 부품 실장 장치의 주요 부분 정면도이다.

도 1 및 도 2에 있어서, 부품 실장 장치(1)는, 기대(base table;2)의 전후 방향(Y축 방향)에 부품 공급 스테이지(3) 및 기판 유지 스테이지(4)가 나란히 배열되어 설치되어 있고, 기대(2)의 일편의 측부에는 Y축 방향으로 연장된 Y축 프레임이 기대(2)의 상면에 전후 나란히 설치되는 2개의 지주에 지지된 상태로 마련되어 있다. 이하, 실시 형태 1에서는, 기대(2)의 전후 방향 중 부품 공급 스테이지(3)측을 전방, 기판 유지 스테이지(4)측을 후방이라고 한다. 또한, Y축 방향과 직교하는 수평 방향을 X축 방향이라 하고, Y축 프레임(5)이 마련되어 있는 측을 오른쪽 방향, 그 반대측을 왼쪽 방향이라 한다.

도 2에 있어서, 기대(2)의 전방 영역에는 부품 공급 스테이지 이동 기구(6)가 마련되어 있고, 부품 공급 스테이지(3)는 이 부품 공급 스테이지 이동 기구(6)에 장착된다. 부품 공급 스테이지 이동 기구(6)는 XY 테이블 장치로 구성되어 있고, 부품 공급 스테이지 이동 기구(6)를 구동함으로써 부품 공급 스테이지(3)를 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 부품 공급 스테이지(3)에는 복수의 부품(chip;7)으로 재단되는 반도체 웨이퍼(8)가 시트상 부재(9)의 상면에 부착된 상태로 지지되어 있고, 반도체 웨이퍼(8)의 하방에는 부품(7)을 하방으로부터 상방으로 쳐 올리는 이젝터(10)가 마련되어 있다.

도 2에 있어서, 기대(2)의 전방 영역에는, 부품 공급 스테이지(3)의 일부(후부)를 상방으로부터 덮는 수평한 재치부(resting part;11)를 갖춘 선반 부재(12)가 설치되어 있다. 선반 부재(12)의 재치부(11)의 후부에는 기판 유지 스테이지 이동 기구(13)가 마련되어 있고, 기판 유지 스테이지(4)는 이 기판 유지 스테이지 이동 기구(13)에 장착된다. 기판 유지 스테이지(4)는 XY 테이블 장치로 구성되어 있고, 기판 유지 스테이지 이동 기구(13)를 구동함으로써 기판 유지 스테이지(4)를 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 기판 유지 스테이지(4)에는 부품 공급 스테이지(3)로부터 공급되는 부품(7)의 탑재 대상이 되는 기판(14)이 유지된다.

도 2에 있어서, 선반 부재(12)의 재치부(11)의 전방 영역(11a)은 부품 공급 스테이지(3)와 기판 유지 스테이지(4)의 사이에 위치하고 있다. 재치부(11)의 전방 영역(11a)에는 X축 방향으로 이동가능한 이동 테이블(15)이 마련되어 있고, 이 이동 테이블(15)상에는 중계 스테이지(16)와 촬상면(17a)을 상방으로 향한 부품 인식 카메라(17)가 마련되어 있다.

도 1에 있어서, Y축 프레임(5)의 하면에는 픽업 헤드 이동기구(20)가 마련되어 있다. 픽업 헤드 이동 기구(20)는 X축 방향(좌방)으로 돌출하여 수평으로 연장된 픽업 헤드 보유 암(21)을 갖추고 있고, 픽업 헤드 유지 암(21)의 선단(좌단)부에는 픽업 헤드(22)가 마련되어 있다. 픽업 헤드(22)에는 흡착 노즐로 이루어지는 픽업 툴(23)이 장착된다.

픽업 헤드 이동기구(20)는, 픽업 헤드 유지 암(21)을 XY방향(수평방향) 및 상하 방향(Z축 방향)으로 이동시키고, 또한 픽업 헤드 유지 암(21)을 X축 주변에 회전시켜 픽업 헤드(22)(즉, 픽업 툴(23))를 상하 반전시킨다. 픽업 헤드(22)내에는 부품(7)의 흡착 동작을 행하는 제1 흡착 기구(24, 도 4)가 마련되어 있다.

도 1 및 도 2에 있어서, Y축 프레임(5)의 왼쪽면에는 리니어 모터의 고정자인 헤드 이동 가이드(25)가 Y축 방향으로 연장되어 마련되어 있다. 이 헤드 이동 가이드(25)의 왼쪽면에는 수평으로 연장된 상하 2개의 레일부(26)가 형성되어 있고, 이 2개의 레일부(26)에는 리니어 모터의 가동자(mover)인 전방 이동 플레이트(27)와 후방 이동 플레이트(28)가 각각 레일부(26)에 따라(헤드 이동 가이드(25)에 따라) 수평 방향(Y축 방향)으로 이동 자유롭게 마련되어 있다. 헤드 이동 가이드(25)의 전단부는 부품 공급 스테이지(3)의 상방 위치를 넘어 전방(즉 기판 유지 스테이지(4)와 반대의 측)으로 연장되어 있고, 헤드 이동 가이드(25)의 후단부는 기판 유지 스테이지(4)보다 후방으로 연장되어 있다.

헤드 이동 가이드(25)와 전방 이동플레이트(27)는, 헤드 이동 가이드(25)를 고정자, 전방 이동 플레이트(27)를 가동자로 하는 리니어 모터를 구성하고 있고, 이 리니어 모터는 전방 이동플레이트(27)의 자극 변경을 행함으로써 전방 이동플레이트(27)를 헤드 이동 가이드(25)에 따라 수평방향(Y축 방향)으로 이동시키는 탑재 헤드 수평이동 기구(30, 도 4)로 되어 있다.

전방 이동 플레이트(27)의 왼쪽면에는 탑재 헤드 승강 기구(31)를 통해 탑재 헤드 승강 플레이트(32)가 장착되어 있고, 탑재 헤드 승강 플레이트(32)의 하부의 왼쪽면에는 탑재 헤드(33)가 장착되어 있다. 탑재 헤드 승강 기구(31)가 구동되면 탑재 헤드 승강 플레이트(32)는 전방 이동 플레이트(27)에 대하여 상하 방향으로 이동하고, 탑재 헤드 승강 플레이트(32)에 장착되는 탑재 헤드(33)가 승강한다.

탑재 헤드(33)에는 흡착 노즐로 이루어지는 탑재 툴(34)이 하방으로 연장된 상태로 착탈 자유롭게 장착되어 있다. 탑재 헤드(33)내에는 탑재 툴(34)을 통해 부품(7)의 흡착 동작을 행하는 제2 흡착 기구(35,도 4)가 마련되어 있다.

헤드 이동 가이드(25)와 후방 이동 플레이트(28)는, 헤드 이동 가이드(25)를 고정자, 후방 이동 플레이트(28)를 가동자로 하는 리니어 모터를 구성하고 있고, 이 리니어 모터는, 후방 이동 플레이트(28)의 자극 변경을 행함으로써 후방 이동 플레이트(28)를 헤드 이동 가이드(25)에 따라 수평 방향(Y축 방향)으로 이동시키는 도포 헤드 수평이동기구(40, 도 4)으로 되어 있다.

후방 이동 플레이트(28)의 왼쪽면에는 도포 헤드 승강 기구(41)를 통해 도포 헤드 승강 플레이트(42)가 장착된다. 도포 헤드 승강 플레이트(42)의 하부의 왼쪽면에는 복수(여기서는 2개)의 도포 헤드(43)가 장착되어 있고, 각 도포 헤드(43)는 접착제를 수용한 용기(44a)와 이 용기(44a)로부터 하방으로 연장하는 도포 노즐(44b)로 이루어지는 디스펜서(44)를 보유하고 있다. 도포 헤드 승강 기구(41)가 구동되면 도포 헤드 승강 플레이트(42)는 후방 이동 플레이트(28)에 대하여 상하 방향으로 이동하고, 도포 헤드 승강 플레이트(42)에 장착되는 도포 헤드(43)가 승강한다.

각각의 도포 헤드(43)에 보유되는 용기(44a)에는 종류가 다른 접착제가 충전되어 있고, 도포 헤드(43)별로 종류가 다른 접착제를 도포할 수 있게 되어 있다. 또한, 접착제 도포 작업을 행하는 일측의 도포 헤드(43)는 도시되지 않은 기구에 의해 접착제 도포 작업을 행하지 않는 다른 일측의 도포 헤드(43)보다 아래쪽으로 위치하게 되어 있고, 이것에 의해 임의의 일측의 도포 헤드(43)에 의한 접착제의 도포 작업을 가능하게 하고 있다. 각 도포 헤드(43)내에는 디스펜서(44)에 의한 기판(14)에의 접착제 도포 작업을 행하는 도포 기구(45, 도 4)가 마련되어 있다.

도 3에 있어서, 픽업 헤드(22)는, 부품 공급 스테이지(3)에 공급된 부품(7)을 픽업할 수 있고, 또한 그 픽업한 부품(7)을 중계 스테이지(16)에 이송 탑재하고, 또는 부품 공급 스테이지(3)로부터 픽업한 부품(7)을 부품 인식 카메라(17)의 직상(直上)에서 (부품(7)을 상하 반전시킨 상태로) 탑재 헤드(33)의 탑재 툴(34)에 전달한다. 이 픽업 헤드(22)의 이동 가능 영역(R1)내에는, 부품 공급 스테이지(3)에 공급된 부품(7)을 픽업하는 포인트(point; 이하, 픽업 포인트(P1)라고 칭함), 픽업한 부품(7)을 이동시키고 중계 스테이지(16)에 재치하는 포인트(이하, 중계 포인트(P2)라고 칭함) 및 픽업한 부품(7)을 부품 인식 카메라(17)의 X축 방향의 이동 궤적의 직상에서 탑재 헤드(33)에 전달하는 포인트(이하, 수수 포인트(P3)라고 칭함)가 포함되어 있다. 이들 픽업 포인트(P1), 중계 포인트(P2) 및 수수 포인트(P3)는 각각 기대(2)를 기준으로 하는 좌표계 상의 정점(fixed points)으로서 부품 공급 스테이지(3)상, 중계 스테이지(16)상 및 부품 인식 카메라(17)의 X축 방향의 이동 궤적의 상방에 정해져 있다.

도 3에 있어서, 탑재 헤드(33)는, 헤드 이동 가이드(25) 전단측의 한계 위치까지 이동한 전방 이동 위치(1점 쇄선으로 나타내는 탑재 헤드(33) 참조)와, 후단측의 한계 위치까지 이동한 후방 이동 위치(실선으로 나타내는 탑재 헤드(33) 참조)와의 사이의 Y축 방향의 영역(R2)을 이동 가능 영역으로 하고 있다. 이 탑재 헤드(33)의 이동 가능 영역(R2)내에는, 상기의 픽업 포인트(P1), 중계 포인트(P2) 및 수수 포인트(P3)가 포함되는 것 이외에, 중계 포인트(P2) 또는 수수 포인트(P3)에 있어서 픽업한 부품(7)을 기판 유지 스테이지(4)상에 유지된 기판에 실장하는 포인트(이하, 실장 포인트(P4))가 포함된다. 이 실장 포인트(P4)도 기대(2)를 기준으로 하는 좌표계상의 정점으로 정해져 있다.

전술한 바와 같이, 부품 공급 스테이지(3)와 기판 유지 스테이지(4)의 사이의(픽업 포인트(P1)와 실장 포인트(P4)의 사이의) Y축 방향의 영역(R0)내에는 선반 부재(12)의 재치부(11)의 전방 영역(11a)이 위치하고 있고, 이 재치부(11)의 전방 영역(11a)에는 부품 공급 스테이지(3)와 기판 유지 스테이지(4)가 나란히 배열되는 수평 방향(즉, Y축 방향)과 직교하는 수평 방향(즉, X축 방향)으로 연장된 레일 부재(51)가 프레임 부재(52)에 지지되어 마련되어 있다. 전술의 이동 테이블(15)의 하면(下面)에는 슬라이더부(15a)가 형성되어 있고, 이 슬라이더부(15a)가 레일 부재(51)에 결합되어 이동 테이블(15) 전체가 X축 방향으로 이동 자유롭게 되어 있다.

도 5 및 도 6에 있어서, 프레임 부재(52)의 좌우 단부에는 나사 지지 부재(53,54)가 설치되어 있고, 이들 양 나사 지지 부재(53,54)에는 레일 부재(51)와 평행하게(즉, X축 방향으로) 연장하는 전송 나사(55)의 양단부가 회전 자유롭게 지지되어 있다. 이동 테이블(15)의 하면에는 전송 나사(55)와 나합한 너트부(15b, 도 2)가 마련되어 있고, 우측의 나사 지지 부재(54)에 장착되는 테이블 이동 모터(56)에 의해 전송 나사(55)를 X축 주변에 회전시키면, 이동 테이블(15)이 레일 부재(51)를 따라 X축 방향으로 이동한다. 이처럼, 슬라이더부(15a), 너트부(15b), 레일 부재(51) 및 테이블 이동 모터(56)는 부품 공급 스테이지(3)와 기판 유지 스테이지(4)의 사이에 위치하는 이동 테이블(15)을 X축 방향으로 이동시키는 이동 테이블 이동 기구(57)를 구성하고 있다.

도 5 및 도 6에 있어서, 이동 테이블(15)의 상면에는 왼쪽으로부터 순서대로 상기 중계 스테이지(16), 기준 스테이지(61), 부품 폐기부(62) 및 툴 지지부재(63)가 마련되어 있다. 또한, 이동 테이블(15)의 후방에는 상기 부품 인식 카메라(17)가 촬상면(17a)을 상방으로 향한 자세로 마련되어 있다. 기준 스테이지(61)는 그 상면에 기준 마크(61a)를 구비하고 있고, 부품 폐기부(62)의 상면에는 폐기 부품 투입구(62a)가 개구되어 있다. 툴 지지부재(63)에는, 픽업 헤드(22)가 구비하는 픽업 툴(23)의 교환용의 픽업 툴(부호를 23a로 한다)과, 탑재 헤드(33)가 구비하는 탑재 툴(34)의 교환용의 탑재 툴(부호를 34a로 한다)이 보유되어 있다. 여기서, 기준마크(61a)는, 전송 나사(55)의 열팽창에 의한 이동 테이블(15)의 위치 이탈을 보정(calibration)하기 위한 것이다.

도 1 및 도 2에 있어서, 헤드 이동 가이드(25)의 좌측 윗쪽에는, 전방으로부터 순서대로, 부품 공급 스테이지 카메라(71), 중계 스테이지 카메라(72) 및 기판보유 스테이지 카메라(73)가 각각 촬상면을 하방으로 향한 자세로 마련되어 있다. 도 3에 도시하듯이, 부품 공급 스테이지 카메라(71)의 광축(L1)은 부품 공급 스테이지(3)상에 설정된 픽업 포인트(P1)를 통과하고 있고, 중계 스테이지 카메라(72)의 광축(L2)은 중계 스테이지(16)상에 설정된 중계 포인트(P2)를 통과하고 있다. 또한, 이동 테이블(15)이 X축 방향으로 이동한 때의 부품 인식 카메라(17)의 광축(L3)은 부품 인식 카메라(17)의 상방에 설정되는 수수 포인트(P3)를 통과하게 되어 있고, 기판 유지 스테이지 카메라(73)의 광축(L4)은 기판 유지 스테이지(4)상에 설정된 실장 포인트(P4)를 통과하고 있다.

도 4에 있어서, 이 부품 실장 장치(1)에 구비되는 제어장치(80)는, 부품 공급 스테이지 이동 기구(6)의 작동 제어를 행하여 부품 공급 스테이지(3)를 기대(2)에 대하여 수평 방향으로 이동시키고, 기판 유지 스테이지 이동 기구(13)의 작동 제어를 행하여 기판 유지 스테이지(4)를 기대(2)에 대하여 수평 방향으로 이동시키고, 이동 테이블 이동 기구(57)의 작동 제어를 행하여 이동 테이블(15)을 레일 부재(51)에 따라 X축 방향으로 기대(2)에 대하여 이동시킨다.

또한, 제어장치(80)는, 상기 픽업 헤드 이동기구(20)의 작동 제어를 행하여 픽업 헤드(22)를 Y축 방향, Z축 방향으로 이동 및 X축 주변으로 회전시키고, 제1 흡착 기구(24)의 작동 제어를 행하여 픽업 툴(23)을 통해 픽업 헤드(22)에 부품(7)을 흡착시킨다.

또한, 제어장치(80)는, 탑재 헤드 수평 이동기구(30)의 작동 제어를 행하여 전방 이동 플레이트(27)에 장착되는 탑재 헤드(33)를 수평 방향(Y축 방향)으로 이동시키고, 탑재 헤드 승강 기구(31)의 작동 제어를 행하여 탑재 헤드(33)를 승강시키고, 탑재 헤드 흡착 기구(35)의 작동 제어를 행하여 탑재 툴(34)을 통해 탑재 헤드(33)에 부품(7)을 흡착시킨다.

또한 제어장치(80)는, 도포 헤드 수평 이동기구(40)의 작동 제어를 행하여 후방 이동 플레이트(28)에 장착되는 도포 헤드(43)를 수평 방향(Y축 방향)으로 이동시키고, 도포 헤드 승강 기구(41)의 작동 제어를 행하여 도포 헤드(43)를 승강시키고, 도포 기구(45)의 작동 제어를 행하여 도포 헤드(43)(디스펜서(44))가 기판(14)에 접착제 도포를 행하게 한다.

또한, 제어장치(80)는 이젝터(10)를 구동하여 픽업 포인트(P1)에 위치한 부품 공급 스테이지(3)상의 부품(7)을 상방으로 쳐 올리게 한다.

또한 제어장치(80)는, 부품 공급 스테이지 카메라(71)의 작동 제어를 행하여 픽업 포인트(P1)를 포함하는 영역의 촬상 동작을 행하게 하고, 중계 스테이지 카메라(72)의 작동 제어를 행하여 중계 포인트(P2)를 포함하는 영역의 촬상 동작을 행하게 하고, 기판 유지 스테이지 카메라(73)의 작동 제어를 행하여 실장 포인트(P4)를 포함하는 영역의 촬상 동작을 행하게 하고, 부품 인식 카메라(17)의 작동 제어를 행하여 수수 포인트(P3)를 포함하는 영역의 촬상 동작을 행하게 한다(단, 부품 인식 카메라(17)의 촬상 시야 내에 수수 포인트(P3)가 포함되도록 하기 위해서는, 이동 테이블(15)의 X축 방향의 위치조정이 필요하다). 이들 부품 공급 스테이지 카메라(71), 중계 스테이지 카메라(72), 기판유지 스테이지 카메라(73) 및 부품 인식 카메라(17)의 각 촬상 이미지는 제어장치(80)에 입력된다.

또한 제어장치(80)는, 중계 스테이지 카메라(72)로 기준 마크(61a)를 정기적으로 또는 소정의 타이밍으로 촬상하여 그 위치를 인식하고, 이동 테이블(15)의 X축 방향으로의 위치 이탈을 보정하는 교정을 행한다.

다음으로, 이 부품 실장 장치(1)에 있어서, 부품 공급 스테이지(3)상의 부품(7)을 기판 유지 스테이지(4)에 유지된 기판(14)에 탑재하는 3가지의 실장 순서에 대해서 설명한다.

우선, 도 2를 참조하여 부품 공급 스테이지(3)상의 부품(7)(여기서는 페이스 업(face up)으로 기판(14)에 탑재되는 타입의 부품)을 중계 스테이지(16)를 경유하여 기판 유지 스테이지(4)에 유지된 기판(14)상의 부품 실장 대상 부위에 실장하는 제1의 실장 순서에 대해 설명한다. 이 순서를 시작하기 위해 우선, 제어장치(80)는 도시하지 않은 웨이퍼 반송 기구의 작동 제어를 행하여 복수의 부품(7)으로 재단되는 반도체 웨이퍼(8)를 부품 공급 스테이지(3)에 유지시키고, 도시하지 않은 기판 반송 기구의 작동 제어를 행하여 부품 실장 대상으로 되어 있는 기판(14)을 기판 유지 스테이지(4)에 유지시킨다(준비 공정). 이 준비 공정이 종료되는 시점에서는, 부품 공급 스테이지(3)상의 각 부품(7)은 회로 형성면이 위를 향한 상태가 되어 있다.

준비 공정이 종료되면, 제어장치(80)는 중계 스테이지(16)를 X축 방향으로 이동시키고, 중계 스테이지(16)상의 소정 위치(예를 들면, 중계 스테이지(16)의 중심위치)를 중계 포인트(P2)에 위치시킨다(중계 스테이지 정렬 공정).

중계 스테이지 정렬 공정이 종료되면, 제어장치(80)는 부품 공급 스테이지(3)상의 반도체 웨이퍼(8)를 수평면(水平面)내에서 이동시키고, 부품 공급 스테이지 카메라(71)의 촬상 이미지를 참조하면서, 실장 대상으로 되어 있는 부품(7)을 픽업 포인트(P1)에 위치시킴(부품위치 정렬 공정)과 동시에, 기판 유지 스테이지(4)상의 기판(14)을 수평면내에서 이동시키고, 기판유지 스테이지 카메라(73)의 촬상 이미지를 참조하면서, 기판(14)상의 부품 실장 대상 부위를 실장 포인트(P4)에 위치시킨다(기판위치 정렬 공정).

상기의 부품 정렬 공정 및 기판 정렬 공정이 종료하면, 제어장치(80)는 픽업 헤드(22)를 픽업 포인트(P1)에 위치시키고 부품(7)을 픽업 툴(23)에 흡착시킨다(픽업헤드 픽업공정, 도 2에 도시된 화살표 A1). 이 픽업헤드 픽업공정에서는, 부품(7)이 용이하게 픽업 툴(23)에 흡착되도록 하기 위해, 제어장치(80)는 이젝터(10)를 작동시키고, 부품(7)이 이젝터(10)에 의해 하방으로부터 상방에 붙어 있을 수 있게 한다.

픽업헤드 픽업공정이 종료하면, 제어장치(80)는 픽업 헤드(22)를 픽업 위치(P1)로부터 중계 포인트(P2)로 이동시키고 부품(7)을 중계 스테이지(16)로 이송 탑재한다(부품 이송 탑재 공정, 도 2에 도시된 화살표 A2). 중계 스테이지(16)에 부품(7)을 이송 탑재한 픽업 헤드(22)는, 다음 픽업헤드 픽업공정을 행하기 위해 픽업 포인트(P1)로 이동된다.

부품 이송 탑재 공정이 종료하면, 제어장치(80)는 중계 스테이지 카메라(72)의 촬상 이미지를 참조하여 중계 스테이지(16)상의 부품(7)의 중계 포인트(P2)로부터의 위치 차이를 산출한다(위치 차이 산출 공정). 여기서, 부품(7)의 중계 포인트(P2)로부터의 X축 방향의 위치 차이량이 입수되는 경우, 제어장치(80)는 이동 테이블(15)을 X축 방향으로 이동시키고, 이동 테이블(15)의 X축 방향의 위치 차이량이 보정되게 한다(X축 방향 위치 보정 공정).

위치 차이 산출 공정과 X축 방향 위치 보정 공정이 종료하면, 제어장치(80)는 탑재 헤드(33)를 중계 포인트(P2)의 상방에 위치시키고, 상기의 부품 이송 탑재 공정으로 중계 포인트(P2)에 재치된 부품(7)을 탑재 툴(34)에 흡착시켜 부품(7)을 픽업한다(탑재 헤드 픽업 공정, 도 2에 도시된 화살표 A3). 이때, 위치 차이 산출 공정으로 입수되는 부품(7)의 중계 포인트(P2)로부터의 Y축 방향의 위치 차이량이 보정되도록 중계 포인트(P2)의 상방에서의 탑재 헤드(33)의 Y축 방향의 위치를 조정한다.

또한, 이 탑재 헤드 픽업 공정과 거의 같은 시기에, 제어장치(80)는 도포 헤드(43)를 대기 위치(헤드 이동 가이드(25)의 후단부 영역, 도 2에 도시된 도포 헤드(43)의 위치 참조)로부터 실장 포인트(P4)의 상방에 위치시키고, 도포 헤드(43)에 의해 실장 포인트(P4, 즉 기판(14)상의 부품 실장 대상 부위)에 접착제를 도포시킨다(접착제 도포 공정, 도 2에 도시된 화살표 A4).

접착제 도포 공정이 종료하면, 제어장치(80)는 도포 헤드(43)를 실장 포인트(P4)로부터 대기 위치로 대피시킨다(도포 헤드 대피 공정). 그리고, 도포 헤드 대피 공정의 종료 직후에, 제어장치(80)는 탑재 헤드(33)를 중계 포인트(P2)로부터 실장 포인트(P4)의 상방으로 이동시키고, 탑재 헤드 픽업 공정으로 픽업한 부품(7)을 실장 포인트(P4)에 탑재시킨다(부품 탑재 공정, 도 2에 도시된 화살표 A5). 이에 따라, 부품 공급 스테이지(3)상의 픽업 포인트(P1)에 공급된 부품(7)이 중계 스테이지(16)를 경유하여 기판(14)상의 부품 실장 대상 부위에 실장된다.

이같이 하여, 부품(7)이 기판(14)상의 부품 실장 대상 부위에 실장되면, 계속해서 상술의 준비 공정보다 뒤의 공정(중계 스테이지 정렬 공정→부품 정렬 공정·기판 정렬 공정→···→부품 탑재 공정)을 반복한다.

또한, 상기의 부품 탑재 공정에서는, 탑재 헤드(33)에 의해 중계 포인트(P2)로부터 픽업된 부품(7)이 부품 인식 카메라(17)의 상방을 통과할 때, 제어장치(80)는 탑재 헤드(33)의 이동을 일시 정지하여 탑재 툴(34)에 흡착되어 있는 부품(7)이 부품 인식 카메라(17)의 촬상 시야내에 정지하게 하고, 부품 인식 카메라(17)에 의해 탑재 툴(34)에 흡착된 부품(7)의 촬상(인식)을 행하여 그 부품(7)의 위치 정보를 입수한다. 이것에 의해, 제어장치(80)는 탑재 툴(34)에 대한 부품(7)의 흡착 오차를 산출할 수 있고, 부품(7)을 기판(14)상에 탑재할 때에 그 흡착 오차가 수정되도록 탑재 헤드(33)의 이동량을 조절함으로써 부품(7)이 정확하게 기판(14)상의 부품 실장 대상 부위에 실장되게 할 수 있다.

다음으로, 도 7을 참조하여 부품 공급 스테이지(3)상의 부품(7, 여기서는 페이스 다운(face down)으로 기판(14)에 탑재되는 타입의 부품으로 한다)을, 중계 스테이지(16)를 경유하지 않고 기판(14)상의 부품 실장 대상 부위에 실장하는 제2의 실장 순서에 대해서 설명한다.

우선, 제어장치(80)는 중계 스테이지(16)를 X축 방향으로 이동시키고, 부품 인식 카메라(17)의 촬상 시야 내에 수수 포인트(P3)가 들어가게 해 둔다. 다음으로 제어장치(80)는, 제1의 실장 순서로 설명한 준비 공정을 행한다. 이 준비 공정이 종료되는 시점에서는, 부품 공급 스테이지(3)상의 각 부품(7)은 회로 형성면이 위를 향한 상태로 되어 있다. 준비 공정이 종료하면, 제어장치(80)는 부품 공급 스테이지(3)상의 반도체 웨이퍼(8)를 수평면내에서 이동시키고, 제1의 실장 순서로 설명한 부품 정렬 공정 및 기판 정렬 공정을 행한다.

부품 정렬 공정 및 기판 정렬 공정이 종료하면, 제어장치(80)는 픽업 헤드(22)를 픽업 포인트(P1)에 위치시키고 부품(7)을 픽업 툴(23)에 흡착시킨다(픽업헤드 픽업공정, 도 7에 도시된 화살표 B1).

픽업헤드 픽업공정이 종료하면, 제어장치(80)는 픽업 헤드(22)를 수수 포인트(P3)의 직하(直下) 위치(부품 인식 카메라(17)의 직상 위치이기도 함)로 이동시킨다(부품 이동 공정, 도 7에 도시된 화살표 B2). 그리고, 픽업 헤드(22)를 X축 주변에 180도 회전시키고, 픽업 툴(23)에 흡착한 부품(7)을 상하 반전시킨 상태로 수수 포인트(P3)에 위치시킨다(부품 반전 공정, 도 7에 도시된 화살표 B3).

부품 반전 공정이 종료하면, 제어장치(80)는 탑재 헤드(33)를 수수 포인트(P3)의 위쪽(부품 인식 카메라(17)의 직상 위치이기도 함)에 위치시키고, 상기의 부품 반전 공정으로 수수 포인트(P3)에 위치된 부품(7)을 탑재 툴(34)에 흡착시킨다(탑재 헤드 픽업 공정, 도 7에 도시된 화살표 B4). 이것에 의해, 부품(7)은 픽업 헤드(22)로부터 탑재 헤드(33)로 공급되고, 탑재 헤드(33)에 부품(7)을 공급한 픽업 헤드(22)는, 다음의 픽업헤드 픽업공정을 행하기 위해 픽업 포인트(P1)로 후진된다.

이 탑재 헤드 픽업 공정과 거의 같은 시기에, 제어장치(80)는 제1의 실장 순서로 설명한 접착제 도포 공정(도 7에 도시된 화살표 B5)과 도포 헤드 대피 공정을 행하고, 도포 헤드 대피 공정의 종료 직후에, 제어장치(80)는 탑재 헤드(33)에 의해 픽업하고 있는 부품(7)을 실장 포인트(P4)에 탑재한다(부품 탑재 공정, 도 7에 도시된 화살표 B6). 이것에 의해, 부품 공급 스테이지(3)상의 픽업 포인트(P1)에 공급된 부품(7)이 중계 스테이지(16)를 경유하지 않고 기판(14)상의 부품 실장 대상 부위에 실장된다.

이렇게 하여, 부품(7)이 기판(14)상의 부품 실장 대상 부위에 실장되면, 계속하여 상술의 준비 공정보다 뒤의 공정(부품 정렬 공정·기판 정렬 공정→···→부품 탑재 공정)을 반복한다.

또한, 상기의 부품 탑재 공정에서는, 픽업 헤드(22)로부터 공급된 부품(7)을 탑재 헤드(33)에 의해 픽업한 후, 다음 픽업헤드 픽업공정을 행하기 위해 픽업 헤드(22)가 픽업 포인트(P1)로(즉 Y축 방향 전방으로) 후진되는 곳에서, 탑재 헤드(33)가 흡착하고 있는 부품(7)의 인식(촬상)을 행하여 그 부품(7)의 위치 정보를 입수하고, 부품(7)을 기판(14)상에 탑재할 때에 탑재 툴(34)에 대한 부품(7)의 흡착 오차가 수정되게 한다.

다음으로, 도 8을 참조하여 부품 공급 스테이지(3)상의 부품(7, 여기서는 페이스 업으로 기판(14)에 탑재되는 타입의 부품으로 함)을 탑재 헤드(33)에 의해 픽업하고, 중계 스테이지를 경유하지 않고, 직접 기판(14)상의 부품 실장 대상 부위에 탑재하는 제3의 실장 순서에 대해서 설명한다. 이 순서를 시작하기 위해 우선, 제어장치(80)는 제1의 실장 순서로 설명한 준비 공정, 부품 정렬 공정 및 기판 정렬 공정을 행한다.

부품 정렬 공정 및 기판 정렬 공정이 종료하면, 제어장치(80)는 탑재 헤드(33)를 픽업 포인트(P1)의 상방에 위치시키고, 픽업 포인트(P1)에 위치하고 있는 부품(7)을 탑재 툴(34)에 흡착시켜서 픽업한다(탑재 헤드 픽업 공정, 도 8에 도시된 화살표 C1). 그리고, 이 탑재 헤드 픽업 공정과 거의 같은 시기에, 제어장치(80)는, 제1의 실장 순서로 설명한 접착제 도포 공정(도 8에 도시된 화살표 C2)과 도포 헤드 대피 공정을 행하고, 탑재 헤드(33)에 의해 픽업하고 있는 부품(7)을 실장 포인트(P4)에 탑재한다(부품 탑재 공정, 도 8에 도시된 화살표 C3). 이것에 의해, 부품 공급 스테이지(3)상의 픽업 포인트(P1)에 공급된 부품(7)이 중계 스테이지(16)를 경유하지 않고, 직접 기판(14)상의 실장 대상 부위에 실장된다. 기판(14)에 부품(7)을 탑재하는 탑재 헤드(33)는 다음의 탑재 헤드 픽업 공정을 행하기 위해 픽업 포인트(P2)에 후진된다.

이렇게 하여, 부품(7)이 기판(14)상의 부품 실장 대상 부위에 실장되면, 계속하여 상술의 준비 공정보다 뒤의 공정(부품 정렬 공정·기판 정렬 공정→···→부품 탑재 공정)을 반복한다.

또한, 상기의 부품 탑재 공정에서는, 탑재 헤드(33)에 의해 픽업 포인트(P1)로부터 픽업된 부품(7)이 부품 인식 카메라(17)의 상방을 통과할 때, 제어장치(80)는 탑재 헤드(33)의 이동을 일시 정지시켜, 탑재 툴(34)에 흡착되어 있는 부품(7)이 미리 소정 위치에 위치시켜 둔 부품 인식 카메라(17)의 촬상 시야 내에 정지하도록 하고, 부품 인식 카메라(17)에 의해 부품(7)의 촬상(인식)을 행하여 그 부품(7)의 위치 정보를 입수하고, 부품(7)을 기판(14)상에 탑재할 때에 탑재 툴(34)에 대한 부품(7)의 흡착 오차가 수정되도록 한다.

이러한 부품 실장 장치(1)에서는, 부품 실장의 도중에 있어서, 픽업 헤드(22)가 구비하는 픽업 툴(23)이나 탑재 헤드(33)가 구비하는 탑재 툴(34)을, 기판(14)에 실장하는 부품(7)의 형상에 따라 교환할 필요가 생긴다. 이러한 교환용의 툴(교환용의 픽업 툴(23a) 및 교환용의 탑재 툴(34a))은 전술한 바와 같이 툴 지지부재(63)로 유지되지만(도 5, 도 6 및 도 9), 이 툴 지지부재(63)는 부품 공급 스테이지(3)와 기판 유지 스테이지(4)의 사이의(픽업 포인트(P1)와 실장 포인트(P4)의 사이의) Y축 방향의 영역(R0, 도 3)내에, 또는 구체적으로 픽업 헤드(22)의 Y축 방향의 이동 가능 영역(R1)과 탑재 헤드(33)의 Y축 방향의 이동 가능 영역(R2)의 중복 영역(R, 도 3)내에 (중복 영역(R)내에 설치되는 이동 테이블(15)상에) 마련되어 있기 때문에, 픽업 헤드(22) 및 탑재 헤드(33)의 쌍방으로부터 툴(픽업 툴(23) 및 탑재 툴(34))의 교환을 위해 툴 지지부재(63)에 액세스(access)할 수 있다(도 9에 도시된 픽업 헤드(22)의 이동 경로(D1) 및 탑재 헤드(33)의 이동 경로(D2) 참조).

또한, 본 실시 형태에서는, 툴 지지부재(63)가 픽업 헤드(22)의 이동 가능 영역(R1)과 탑재 헤드(33)의 이동 가능 영역(R2)의 중복 영역(R)내에 마련되어 있기 때문에 픽업 헤드(22)와 탑재 헤드(33)의 툴의 교환이 가능하지만, 픽업 헤드(22)와 탑재 헤드(33)의 일측의 툴의 교환만을 할 수 있으면 좋은 것이며, 툴 지지부재(63)는 반드시 픽업 헤드(22)의 이동 가능 영역(R1)과 탑재 헤드(33)의 이동 가능 영역(R2)의 중복 영역(R)내에 마련되어 있을 필요는 없다. 이 경우, 픽업 헤드(22) 및 탑재 헤드(33) 중 그 이동 가능 영역내에 툴 지지부재(63)를 갖고 있는 측의 헤드의 툴의 교환만이 가능해진다.

또한 전술한 바와 같이, 이동 테이블(15)상에는 부품 폐기부(62, 도 5, 도 6)이 마련되어 있고, 이 부품 폐기부(62)도 중계 스테이지(16) 및 툴 지지부재(63)와 마찬가지로 픽업 헤드(22)의 이동 가능 영역(R1)과 탑재 헤드(33)의 이동 가능 영역(R2)의 중복 영역(R)내에 마련되어 있으므로, 픽업 헤드(22) 및 탑재 헤드(33)는 모두 이동 테이블(15)상의 부품 폐기부(62)에 액세스할 수 있고, 기판(14)에 탑재되기 전에 탑재 부적당으로 판단된 부품(7)을 폐기 부품 투입구(62a)로부터 폐기할 수 있다.

또한, 이 부품 실장 장치(1)에 있어서, 탑재 헤드(33)와 도포 헤드(43)의 유지 관리(maintenance) 작업을 할 경우에는, 도 10에 도시된 바와 같이 탑재 헤드(33) 및 도포 헤드(43)를, 헤드 이동 가이드(25)에 따라 Y축 방향 전방으로 가능한 한 이동시킨다. 여기에서, 전술한 바와 같이, 헤드 이동 가이드(25)의 전단부는 부품 공급 스테이지(3)의 상방 위치를 넘어 전방(기판 유지 스테이지(4)와 반대인 측)으로 연장되어 있으므로, 탑재 헤드(33)는 물론 도포 헤드(43)도, 부품 공급 스테이지(3)의 상방 위치까지 이동시킬 수 있고, 오퍼레이터(operator)는 상당히 용이하게 탑재 헤드(33)와 도포 헤드(43)의 유지 관리 작업을 행할 수 있다.

또한, 중계 스테이지(16)에서는 부품(7)의 재치와 픽업이 반복하여 행하여지기 때문에 그 표면이 실리콘 쓰레기 등에 의해 더러워지고, 정기적으로 크리닝할 필요가 생긴다. 이 중계 스테이지(16)의 클리닝에는 도 5 및 도 6에 있어서 프레임 부재(52)의 왼쪽에 설치되는 중계 스테이지 클리너(90)가 사용된다.

이 중계 스테이지 클리너(90)는, 도 5 및 도 6에 도시하듯이, 프레임 부재(52)로부터 상방으로 연장하여 설치되는 수직부(91), 수직부(91)의 상단부로부터 프레임 부재(52)를 가로지르도록 (즉, Y축 방향으로) 수평하게 연장하고, 하면(下面)에 하방으로 연장되는 다수의 브러쉬 섬유(92)가 식설된 브러쉬부(93)를 구비하고 있다. 제어장치(80)가 테이블 이동 모터(56)의 작동 제어를 행하여 이동 테이블(15)을 레일 부재(51)에 따라 X축 방향으로 반복해 이동시키면, 중계 스테이지(16)의 표면이 브러쉬 섬유(92)에 의해 쓸려져 크리닝되게 되어 있다(도 6). 브러쉬부(93)의 하면(브러쉬 섬유(92)의 식설면)에는 도시하지 않은 흡인구(suction opening)가 마련되어 있고, 이 흡인구는 브러쉬부(93)의 내부를 통해 연장되는 도시되지 않은 내부 흡인 관로 및 수직부(91)에 고정된 커넥터(94)에 접속되고 외부 흡인 관로(95)를 통해 도시되지 않은 진공 흡인 기구에 연결된다. 제어장치(80)는 이 진공 흡인 기구의 작동 제어를 행하고 외부 흡인 관로(95) 및 상기의 내부 흡인 관로로부터 공기를 흡인함으로써, 브러쉬 섬유(92)에 의해 제거된 중계 스테이지(16)상의 먼지 등을 흡인 구멍으로부터 외부로 빨아낼 수 있다.

(실시 형태 2)

도 11은 본 발명의 실시 형태 2에 있어서 부품 실장 장치의 주요 부분 사시도이고, 도 12 및 도 13은 본 발명의 실시 형태 2에 있어서 부품 실장 장치의 주요 부분 정면도이다.

도 11 및 도 12에 있어서, 실시 형태 2의 부품 실장 장치(101)는 상기 실시 형태 1의 부품 실장 장치(1)와 도포 헤드(102)의 구성이 다르다. 이 부품 실장 장치(101)의 도포 헤드(102)는 실시 형태 1에 있어서 부품 실장 장치(1)와 같은 디스펜서(44)가 아니라, 스탬프(핀) 형상의 도포 툴(103)을 탈착 자유롭게 보유하고 있고, 도포 헤드(102)의 상하 이동에 의해 도포 툴(103)의 하단면에 부착시킨 페이스트 용기(104)내의 페이스트(예를 들면, 용접 페이스트)를 기판 유지 스테이지(4)에 보유된 기판(14)상의 실장 대상 부위에 도포(전사)한다.

이 부품 실장 장치(101)에 의한 부품 실장의 순서는 실시 형태 1에서 설명한 것과 같지만, 도포 툴(103)은 픽업 헤드(22)가 구비하는 픽업 툴(23) 및 탑재 헤드(33)가 구비하는 탑재 툴(34)과 동일하게, 기판(14)에 실장하는 부품(7)의 형상 등에 따라 교환할 필요가 생긴다. 이 도포 툴(103)의 교환용의 툴(교환용의 도포 툴(103a))은, 도 12에 도시하는 바와 같이 픽업 헤드(22) 및 탑재 헤드(33)의 교환용의 툴(교환용의 픽업 툴(23a) 및 교환용의 탑재 툴(34a))과 동일하게 툴 지지부재(63)에 보유된다.

실시 형태 2에서는, 툴 지지부재(63)는 부품 공급 스테이지(3)와 기판 유지 스테이지(4)의 사이의(픽업 포인트(P1)과 실장 포인트(P4)의 사이의) Y축 방향의 영역(R0, 도 13)내에, 또는 구체적으로 픽업 헤드(22)의 Y축 방향의 이동 가능 영역(R1), 탑재 헤드(33)의 Y축 방향의 이동 가능 영역(R2) 및 도포 헤드(102)의 Y축 방향의 이동 가능 영역(R3)의 중복 영역(R)내에 (중복 영역(R)내에 설치된 이동 테이블(15)상에) 마련되어 있기 때문에, 픽업 헤드(22), 탑재 헤드(33) 및 도포 헤드(102)의 삼자로부터 툴(픽업 툴(23), 탑재 툴(34) 및 도포 툴(103))의 교환을 위해 액세스할 수 있다(도 12에 도시된 픽업 헤드(22)의 이동 경로(D1), 탑재 헤드(33)의 이동 경로(D2) 및 도포 헤드(102)의 이동 경로(D3) 참조).

이상 설명했듯이, 본 실시 형태의 부품 실장 장치(1(101))에서는, 부품(7)을 공급하는 부품 공급 스테이지(3)와 기판(14)을 유지하는 기판 유지 스테이지(4)의 사이의(픽업 포인트(P1)와 실장 포인트(P4)의 사이의) 영역(R0)에, 부품 공급 스테이지(3)와 기판 유지 스테이지(4)가 나란히 배열되는 수평 방향(제1 방향, Y축 방향)과 직교하는 수평 방향(제2 방향, X축 방향)으로 이동가능한 이동 테이블(15)을 설치하고, 이 이동 테이블(15)상에 중계 스테이지(16)와 툴 지지부재(63)를 설치하고 있기 때문에, 부품 공급 스테이지(3)와 기판 유지 스테이지(4)의 사이에 중계 스테이지(16) 및 툴 지지부재(63)를 설치하면서도 부품 실장 장치(1) 전체를 소형화할 수 있다.

또한, 촬상면(17a)을 상방으로 향한 카메라(부품 인식 카메라(17))가 이동 테이블(15)상에 마련되어 있고, 전술한 바와 같이 탑재 헤드(33)에 의해 픽업된 부품(7)의 인식을 이 카메라에 의해 행할 수 있게 되어 있다. 이 때문에, 종래의 부품 실장 장치와 같이 부품 인식용의 카메라를 기대(2)상에 설치할 필요가 없고, 부품 실장 장치(1)를 더욱 소형화할 수 있다.

또한, 이동 테이블(15)은 부품 공급 스테이지(3)와 기판 유지 스테이지(4)가 나란하게 배열하는 방향(Y축 방향)과 직교하는 방향(X축 방향)으로 이동 자유롭게 되어 있고, 이동 테이블(15)을 X축 방향으로 이동시키면 이동 테이블(15)상의 어느 장소도 픽업 헤드(22)와 탑재 헤드(33)의 쌍방으로부터 액세스가 가능하기 때문에, 이동 테이블(15)에는 툴 지지 부재(63) 외에, 픽업 헤드(22)와 탑재 헤드(33)가 공용하는(부품 실장 장치(101)에서는 또한 도포 헤드(102)가 공용하는) 다른 장비품도 탑재하도록 하면 작업성을 한층 더 향상시킬 수 있다.

지금까지 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 나타내는 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상술한 실시 형태에서는, 부품을 공급하는 부품 공급부로서 복수의 부품(7)에 재단된 반도체 웨이퍼(8)를 지지하는 부품 공급 스테이지(3)를 예시했지만, 부품 공급부는 이러한 스테이지 형상의 물건에 한정되지 않고, 테이프 피더나 트레이 피더 등의 스테이지 형상의 물건 이외의 것이어도 좋다. 또한, 상술의 실시 형태에서는, 이동 테이블(15)상에 설치되는 장치류로서 중계 스테이지(16), 툴 지지부재(63), 부품 인식 카메라(17), 기준 스테이지(61) 및 부품 폐기부(62)를 예시하였지만, 이동 테이블(15)상에 설치되는 장치류로서는 이러한 예시 물건에 한정되지 않고, 작업성을 향상시킬 수 있는 다른 것을 설치할 수 있다.

부품 공급부와 기판 유지부의 사이에 중계 스테이지 및 툴 지지부재를 설치하면서도 장치 전체를 소형화할 수 있는 부품 실장 장치가 제공된다.

1 : 부품 실장 장치
3 : 부품 공급 스테이지(부품 공급부)
4 : 기판 유지 스테이지(기판 유지부)
7 : 부품
14 : 기판
15 : 이동 테이블
16 : 중계 스테이지
17 : 부품 인식 카메라
17a : 촬상면
22 : 픽업 헤드
23 : 픽업 툴
23a : 교환용의 픽업 툴
33 : 탑재 헤드
34 : 탑재 툴
34a : 교환용의 탑재 툴
63 : 툴 지지 부재

Claims (4)

1. 부품을 공급하는 부품 공급부,
   기판을 지지하는 기판 유지부,
   부품 공급부와 기판 유지부의 사이에 배치되는 중계 스테이지와,
   부품 공급부 및 기판 유지부가 나란히 배열된 수평한 제1 방향에 이동 자유롭게 설치되고, 부품 공급부에서 공급된 부품을 픽업 툴에 의해 픽업하여 중계 스테이지에 이송 탑재하는 픽업 헤드,
   상기 제1 방향에 이동 자유롭게 설치되고, 픽업 헤드에 의해 중계 스테이지에 이송 탑재된 부품을 탑재 툴에 의해 픽업하여 기판 유지부에 유지된 기판에 탑재하는 탑재 헤드, 및
   픽업 툴 또는 탑재 툴의 적어도 일측의 교환용의 툴을 지지하는 툴 지지부재를 포함하고,
   부품 공급부와 기판 유지부의 사이의 영역에, 상기 제1 방향과 직교하는 수평한 제2 방향에 이동가능한 이동 테이블을 설치하고, 상기 이동 테이블 상에 중계 스테이지 및 툴 지지부재를 설치한 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   촬상면을 상방으로 향한 카메라를 이동 테이블 위에 설치한 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
3. 부품을 공급하는 부품 공급부,
   기판을 지지하는 기판 유지부,
   부품 공급부 및 기판 유지부가 나란히 배열된 수평인 제1 방향에 이동가능하게 설치되고, 부품 공급부로부터 공급되는 부품을 픽업 툴에 의해 픽업하는 픽업 헤드,
   상기 제1 방향에 이동가능하게 설치되고, 픽업 헤드에 의해 픽업되는 부품을 탑재 툴에 의하여 수취하고 기판 유지부 상에 유지되는 기판에 탑재하는 탑재 헤드, 및
   픽업 툴 및 탑재 툴의 각각의 교환용의 툴을 지지하는 툴 지지 부재를 포함하고,
   픽업 헤드의 이동 가능 영역과 탑재 헤드의 이동 가능 영역의 중복 영역에 상기 툴 지지 부재를 설치한 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 방향에 이동가능하게 설치되고, 탑재 헤드에 의해 부품이 아직 탑재되지 않은 기판에 도포 툴을 이용하여 접착제를 도포하는 도포 헤드를 더 포함하고,
   상기 툴 지지 부재가, 이동 테이블 상의 픽업 헤드의 이동 가능 영역, 탑재 헤드의 이동 가능 영역 및 도포 헤드의 이동 가능 영역의 중복 영역에 설치되고, 도포 툴의 교환용의 툴이 상기 툴 지지 부재상에 유지되는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.

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