特表 2023-551966 部品配置システムおよびその操作方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-13

(54)【発明の名称】部品配置システムおよびその操作方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20231206BHJP

【ＦＩ】

H05K13/04 B

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023534073

(86)(22)【出願日】2021-12-06

(85)【翻訳文提出日】2023-07-10

(86)【国際出願番号】 EP2021084429

(87)【国際公開番号】W WO2022122669

(87)【国際公開日】2022-06-16

(31)【優先権主張番号】63/122,200

(32)【優先日】2020-12-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521086925

【氏名又は名称】アセンブリオン ビー．ブイ．

(74)【代理人】

【識別番号】100104411

【弁理士】

【氏名又は名称】矢口 太郎

(72)【発明者】

【氏名】ブリューエル、ロイ

(72)【発明者】

【氏名】ホーフス、ロドルファス ヘンドリクス

(72)【発明者】

【氏名】ヴァン スプラン、ウィルヘルムス ガイスベルトゥス レオナルドゥス

【テーマコード（参考）】

5E353

【Ｆターム（参考）】

5E353EE53

5E353JJ02

5E353JJ43

5E353JJ44

5E353JJ46

5E353KK01

5E353KK11

5E353QQ01

5E353QQ22

(57)【要約】

【要約】
部品配置システムが提供される。部品配置システムは、第１の複数の電子部品を同時に搬送するように構成された第１のボンドヘッドアレイと、第２の複数の電子部品を同時に搬送するように構成された第２のボンドヘッドアレイと、第１のボンドヘッドアレイと第２のボンドヘッドアレイを第１の運動軸に沿って同時に搬送する第１の運動システムと、第２のボンドヘッドアレイとは独立して第１のボンドヘッドアレイを搬送する第２の運動システムとを有する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品配置システムであって、
第１の複数の電子部品を同時に搬送するように構成された第１のボンドヘッドアレイと、
第２の複数の電子部品を同時に搬送するように構成された第２のボンドヘッドアレイと、
前記第１のボンドヘッドアレイと前記第２のボンドヘッドアレイを第１の運動軸に沿って同時に搬送するための第１の運動システムと、
前記第２のボンドヘッドアレイとは独立して前記第１のボンドヘッドアレイを搬送するための第２の運動システムと、
を有する部品配置システム。

【請求項2】

請求項１記載の部品配置システムにおいて、前記第１の運動システムは、長ストロークアクチュエータを含むものである、部品配置システム。

【請求項3】

請求項１記載の部品配置システムにおいて、前記第１の運動軸は、前記部品配置システムのリニア軸を含むものである、部品配置システム。

【請求項4】

請求項３記載の部品配置システムにおいて、前記第１の運動軸は、前記部品配置システムのｘ軸またはｙ軸である、部品配置システム。

【請求項5】

請求項１記載の部品配置システムにおいて、前記運動システムは、前記第１の運動軸に沿って前記第１のボンドヘッドアレイと前記第２のボンドヘッドアレイを同時に搬送し、且つ、前記第１のボンドヘッドアレイと前記第２のボンドヘッドアレイを第２の運動軸に沿って同時に搬送するように構成されている、部品配置システム。

【請求項6】

請求項５記載の部品配置システムにおいて、前記第１の運動軸は、前記部品配置システムのｙ軸であり、前記第２の運動軸は、前記部品配置システムのｘ軸である、部品配置システム。

【請求項7】

請求項５記載の部品配置システムにおいて、
前記第２の運動システムは、前記第１の運動システムによって搬送されるものである、部品配置システム。

【請求項8】

請求項５記載の部品配置システムにおいて、前記第２の運動システムは、前記第２のボンドヘッドアレイとは独立して、前記第１の運動軸および前記第２の運動軸に沿って前記第１のボンドヘッドアレイを搬送するように構成されているものである、部品配置システム。

【請求項9】

請求項８記載の部品配置システムにおいて、
前記第１の運動軸は、前記部品配置システムのｙ軸であり、前記第２の運動軸は、前記部品配置システムのｘ軸である、部品配置システム。

【請求項10】

請求項１に記載の部品配置システムにおいて、前記第１の運動軸は、前記第１のボンドヘッドアレイが前記第２の運動システムによって搬送される運動軸に対して実質的に垂直である、部品配置システム。

【請求項11】

請求項１に記載の部品配置システムにおいて、
前記第１の運動軸は、前記第１のボンドヘッドアレイが前記第２の運動システムによって搬送される運動軸と実質的に平行である、部品配置システム。

【請求項12】

請求項１に記載の部品配置システムにおいて、
前記第１のボンドヘッドアレイとは独立して前記第２のボンドヘッドアレイを搬送するための第３の運動システムをさらに備えるものである、部品配置システム。

【請求項13】

請求項１２に記載の部品配置システムにおいて、
前記第２の運動システムの運動軸は、前記第３の運動システムの運動軸と実質的に平行である、部品配置システム。

【請求項14】

請求項１３に記載の部品配置システムにおいて、
前記第２のボンドヘッドアレイとは独立して、前記第２の運動システムの運動軸および前記第３の運動システムの運動軸に実質的に垂直な軸に沿って前記第１のボンドヘッドアレイを搬送するための別の運動システムをさらに備えるものである、部品配置システム。

【請求項15】

請求項１４に記載の部品配置システムにおいて、
前記別の運動システムの軸は、前記第１の運動軸と実質的に平行である、部品配置システム。

【請求項16】

請求項１に記載の部品配置システムにおいて、
前記第２の運動システムの運動軸に実質的に垂直な運動軸に沿って前記第１のボンドヘッドアレイを搬送するための別の運動システムをさらに備える、部品配置システム。

【請求項17】

請求項１に記載の部品配置システムにおいて、
回転運動軸の周りで前記第１のボンドヘッドアレイと前記第２のボンドヘッドアレイを同時に搬送するための回転運動システムをさらに備える、部品配置システム。

【請求項18】

請求項１７に記載の部品配置システムにおいて、
前記回転運動システムは、前記第１の運動システムによって搬送されるものである、部品配置システム。

【請求項19】

請求項１に記載の部品配置システムにおいて、
前記第１の運動システムが、前記第１の運動軸および第２の運動軸に沿って前記第１のボンドヘッドアレイおよび前記第２のボンドヘッドアレイを同時に搬送するように構成され、
前記部品配置システムは、回転運動軸の周りで第１のボンドヘッドアレイと第２のボンドヘッドアレイを同時に搬送するための回転運動システムをさらに備えるものである、部品配置システム。

【請求項20】

請求項１９に記載の部品配置システムにおいて、
前記回転運動システムは、前記第１の運動システムによって搬送されるものである、部品配置システム。

【請求項21】

請求項２０に記載の部品配置システムにおいて、
前記第２の運動システムは、前記第２のボンドヘッドアレイとは独立して、前記第１の運動軸および前記第２の運動軸に沿って前記第１のボンドヘッドアレイを搬送するように構成されている、部品配置システム。

【請求項22】

請求項２１に記載の部品配置システムにおいて、
前記第１の運動軸は前記部品配置システムのｙ軸であり、前記第２の運動軸は前記部品配置システムのｘ軸である、部品配置システム。

【請求項23】

部品配置システムを操作する方法であって、
（ａ）第１のボンドヘッドアレイを使用して第１の複数の電子部品を搬送する工程と、
（ｂ）第２のボンドヘッドアレイを使用して第２の複数の電子部品を搬送する工程と、
（ｃ）第１の運動システムを使用して、第１の運動軸に沿って第１のボンドヘッドアレイと第２のボンドヘッドアレイを同時に移動させる工程と、
（ｄ）第２の運動システムを使用して、第２のボンドヘッドアレイとは独立して第１のボンドヘッドアレイを移動させる工程と、
を有する、方法。

【請求項24】

部品配置システムであって、
複数のリニア運動システムを担持する第１の支持構造であって、前記リニア運動システムの各々は、複数のピックアップツールのうちの１つを移動させるように構成されている、第１の支持構造と、
前記第１の支持構造体を担持するための第２の支持構造体と、
回転運動軸の周りで前記第２の支持構造に対して前記第１の支持構造を移動させるための回転運動システムと、
を有する、部品配置システム。

【請求項25】

請求項２４記載の部品配置システムにおいて、
前記第２の支持構造を支持するための第３の支持構造と、
前記第２の支持構造を第１のリニア運動軸に沿って搬送するための別のリニア運動システムとをさらに備えるものである、部品配置システム。

【請求項26】

請求項２５記載の部品配置システムにおいて、
前記第３の支持構造を支持するための第４の支持構造と、
第２のリニア運動軸に沿って前記第３の支持構造を搬送するためのさらに別のリニア運動システムとをさらに備え、
前記第２のリニア運動軸は、前記第１のリニア運動軸に実質的に垂直である、
部品配置システム。

【請求項27】

部品配置システムを操作する方法であって、
（ａ）第１の支持構造を使用して複数のリニア運動システムを担持する工程であって、前記複数のリニア運動システムのそれぞれは、電子部品を搬送するように構成された複数のピックアップツールのうちの１つを移動させるように構成されている、複数のリニア運動システムを担持する工程と、
（ｂ）第１の支持構造を第２の支持構造によって担持する工程と、
（ｃ）回転運動システムを使用して、回転運動軸の周りで前記第２の支持構造に対して前記第１の支持構造を移動させる工程と、
を有する方法。

【請求項28】

請求項２７記載の方法において、
（ｄ）前記第２の支持構造を第３の支持構造によって担持する工程と、
（ｅ）別のリニア運動システムを使用して、第１のリニア運動軸に沿って前記第２の支持構造を前記第３の支持構造に対して移動させる工程と
をさらに含む、方法。

【請求項29】

請求項２８記載の方法において、
（ｆ）前記第３の支持構造を第４の支持構造によって担持する工程と、
（ｇ）さらに別のリニア運動システムを使用して、前記第３の支持構造を第２のリニア運動軸に沿って前記第４の支持構造に対して移動させる工程をさらに含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願への相互参照）
本出願は、２０２０年１２月７日に出願された米国仮出願第６３／１２２，２００号の利益を主張し、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本発明は、電子部品を配置するための部品配置システムに関し、特に、複数の電子部品を配置するための改良された部品配置システム、およびその操作方法に関する。

【背景技術】

【0003】

電子部品組立産業では、電子部品の配置にピックアンドプレイスシステム（すなわち、部品配置システム）が使用されている。特定の配置システムでは、複数のツール（例えば、ピックアップツール、ピペット、ノズルなど）が単一のボンドヘッドアレイによって搬送され得る。したがって、複数の電子部品（それぞれが別個のツールによって搬送）をボンドヘッドアレイによって同時に運ぶことができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

多くの場合、複数のボンドヘッドアレイが単一の配置システムに含まれる。このような配置システムには、たとえば次のような欠点、すなわち、部品のコストが高い、各ボンドヘッドアレイの複雑な運動システム、複雑な移動経路、スループットの非効率性等、多くある。

【0005】

したがって、従来の配置システムの１つまたは複数の欠点を克服する、改良された部品配置システムを提供することが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の例示的な実施形態によれば、部品配置システムが提供される。部品配置システムは、第１の複数の電子部品を同時に搬送するように構成された第１のボンドヘッドアレイと、第２の複数の電子部品を同時に搬送するように構成された第２のボンドヘッドアレイと、第１の運動システムは、第１のボンドヘッドアレイと第２のボンドヘッドアレイを第１の運動軸に沿って同時に搬送する。第２の運動システムは、第２のボンドヘッドアレイとは独立して第１のボンドヘッドアレイを搬送する。

【0007】

本発明の別の例示的な実施形態によれば、部品配置システムを操作する方法が提供される。この方法は、（ａ）第１のボンドヘッドアレイを使用して第１の複数の電子部品を搬送する工程と、（ｂ）第２のボンドヘッドアレイを使用して第２の複数の電子部品を搬送する工程と、（ｃ）第１の運動システムを使用して、第１の運動軸に沿って第１のボンドヘッドアレイと第２のボンドヘッドアレイを同時に移動させる工程と、（ｄ）第２の運動システムを使用して、第２のボンドヘッドアレイとは独立して第１のボンドヘッドアレイを移動させる工程と、を有する。当業者には理解されるように、そのような方法は、追加の工程（例えば、本明細書に示され説明される例のいずれかに関連して記載される部品配置システムを使用する、または本発明の範囲内のもの）を含み得る。

【0008】

本発明のさらに別の例示的な実施形態によれば、別の部品配置システムが提供される。この部品配置システムは、複数のリニア運動システムを搬送する第１の支持構造であって、前記リニア運動システムの各々は、複数のピックアップツールのうちの１つを移動させるように構成されている、第１の支持構造と、前記第１の支持構造体を搬送するための第２の支持構造体と、回転運動軸の周りで前記第２の支持構造に対して前記第１の支持構造を移動させるための回転運動システムと、を有する。

【0009】

本発明のさらに別の例示的な実施形態によれば、部品配置システムを操作するための別の方法が提供される。この方法は、（ａ）第１の支持構造を使用して複数のリニア運動システムを搬送する工程であって、前記複数のリニア運動システムのそれぞれは、電子部品を搬送するように構成された複数のピックアップツールのうちの１つを移動させるように構成されている、複数のリニア運動システムを搬送する工程と、（ｂ）第１の支持構造を第２の支持構造によって搬送する工程と、（ｃ）回転運動システムを使用して、回転運動軸の周りで前記第２の支持構造に対して前記第１の支持構造を移動させる工程と、を有する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

本発明は、添付図面と併せて以下の詳細な説明を読むことにより最もよく理解される。一般的な慣例によれば、図面のさまざまな特徴は縮尺どおりではないことを強調しておく。逆に、さまざまな機能の寸法は、わかりやすくするために任意に拡大または縮小されている。図面には次の図が含まれる。

【図1】図１は、本発明の例示的な実施形態による部品配置システムのブロック図の上面図である。

【図2】図２は、本発明の例示的な実施形態による部品配置システムの要素のブロック図の上面図である。

【図3】図３は、本発明の別の例示的な実施形態による別の部品配置システムの要素を示すブロック図の上面図である。

【図4】図４は、本発明のさらに別の例示的な実施形態によるさらに別の部品配置システムの要素を示すブロック図の上面図である。

【図5】図５は、本発明のさらに別の例示的な実施形態によるさらに別の部品配置システムの要素を示すブロック図の上面図である。

【図6】図６は、本発明のさらに別の例示的な実施形態によるさらに別の部品配置システムの要素を示すブロック図の上面図である。

【図7】図７～８は、本発明のさまざまな例示的な実施形態による部品配置システムを操作する方法を示すフロー図である。

【図8】図７～８は、本発明のさまざまな例示的な実施形態による部品配置システムを操作する方法を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本明細書で言及される場合、「ボンドヘッドアレイ」は、配置操作に関連して複数のピックツール（例えば、ピペット、グリッパなどのピックアンドプレイスツール）を運ぶように構成されたボンドヘッドを指す。

【0012】

本発明によれば、様々な例示的な「運動システム」が本明細書で説明される。本明細書（特許請求の範囲を含む）で使用される「運動システム」という用語は、単一の運動システム（例えば、図面に関連して図示および説明されるような単一の運動システム）または複数の運動システムを指し得る。例えば、図１を参照すると、ｙ軸運動システム１０４および２つのｘ軸運動システム１０８が記載されている。これらの３つの運動システム（すなわち、ｙ軸運動システム１０４および２つのｘ軸運動システム１０８）は集合的に、ボンドヘッドアレイ１０６ａ、１０６ｂをｙ軸およびｘ軸に沿って移動させる。したがって、これらの３つの運動システム（すなわち、ｙ軸運動システム１０４および２つのｘ軸運動システム１０８）は、集合的に、本発明の範囲内の単一の運動システムとみなすことができる。したがって、本明細書に記載される任意の単一の運動システムまたは任意の運動システムの群は、本発明の範囲内の「運動システム」とみなすことができる。

【0013】

本発明の様々な例示的な実施形態によれば、電子部品を同時にピックおよび／または配置する部品配置システム／装置が提供される。このような部品配置システムは、単一の長ストロークアクチュエータ（例えば、長ストロークｙ軸アクチュエータ、長ストロークｘ軸アクチュエータ、またはその両方）上に常駐する２つ（またはそれ以上）のボンドヘッドアレイを含むことができる。ボンドヘッドアレイは互いに独立して配置でき、並列ピッキングおよび／または並列配置が可能になる。

【0014】

本発明の範囲および精神に従って、多くの異なる変形が考えられる。例示的な変形例には以下が含まれる：（ａ）長ストロークｘ軸アクチュエータ（例えば、ｘ軸運動システム２０８ａ、２０８ｂを参照）と短ストロークｙ軸アクチュエータ（例えば、ｙ軸運動システム２２０を参照）を使用してＸＹ平面内で互いに独立して位置できる２つのボンドヘッドアレイを備える、１つの長ストロークｙ軸マニピュレータ（例えば、図２のｙ軸運動システム２０４を参照）、（ｂ）１つの長ストロークＸＹマニピュレータ（例えば、そのようなマニピュレータは図３の運動システム３０４および３０８ａを含み得る）、２つの短ストロークリニアアクチュエータを使用してＸＹ平面内に独立して配置できる２つのアレイを含む（例えば、図３を参照）１つのボンドヘッド（例えば、そのようなボンドヘッドは図３のボンドヘッドアレイ３０６ａ、３０６ｂを含み得る）；（ｃ）１つの長ストロークＸＹマニピュレータ（例えば、そのようなマニピュレータは図４の運動システム４０４および４０８ａを含むことができる）、１つのボンドヘッド（例えば、そのようなボンドヘッドは図４のボンドヘッドアレイ４０６ａ、４０６ｂを含むことができる）であって、２つの短ストロークリニアアクチュエータを介してＸＹ平面内に独立して配置できる２つのアレイを含むものであり、２つのアレイの組み合わせは回転可能で、アレイを１８０ 度回転することでアレイの順序を入れ替えることができる（例： 右側のピペットは左側に移動し、その逆も同様）（たとえば、図４を参照）；（ｄ）１つの長ストロークＸＹマニピュレータ（例えば、そのようなマニピュレータは、図５の運動システム５０４および５０８ａを含み得る）、１つのボンドヘッド（例えば、そのようなボンドヘッドは、図５のボンドヘッドアレイ５０６ａ、５０６ｂを含み得る）であって、単一の短ストロークリニアアクチュエータと回転アクチュエータを使用して、ＸＹ 平面内に独立して配置できる２つのアレイを含み、アレイをさらに１８０ 度回転させると、アレイの順序を入れ替えることができるものである（例： 右側のピックアップ（ピペットなど）は左側に移動し、その逆も同様）（たとえば、図５を参照）；（ｅ）１つの長ストロークＸＹマニピュレータ（例えば、そのようなマニピュレータは図６の運動システム６０４および６０８ａを含むことができる）、回転アクチュエータと組み合わせた３つの短ストロークアクチュエータを介してＸＹ平面内で独立して位置決めできる３つのピックアップツール（ピペットなど）を含む１つのボンドヘッド（例えば、支持構造６２２がそのようなボンドヘッドとみなされる）であって、回転角度と組み合わせたリニアアクチュエータの適切な位置を選択することで、３つのピックアップツール（ピペットなど）は、任意の順序で配置することができる（例えば、図６を参照）。もちろん、本発明の範囲内で他の変形も考えられる。

【0015】

本発明の特定の例示的な実施形態によれば、部品配置システムでは減少された数の長ストローク軸が使用される。特定の例では、第２のボンドヘッドの場合、長ストローク軸が短ストローク軸に置き換えられ、ＣＯＧＳ（つまり、売上原価）が削減される。短ストローク軸は、第２のボンドヘッドを第１（たとえばメインの）ボンドヘッドとは独立して配置できるようにする。このような例では、（例えば、長ストロークの）マニピュレータが１つだけあり、短ストローク軸によって追加の自由度が提供される。

【0016】

次に図面を参照する。図１は、部品配置システム１００を示す。部品配置システム１００は、ピックされて基板１１４上に配置される様々な電子部品を供給するための供給エリア１０２を含む（もちろん、電子部品を受け取るために複数の基板１１４が提供されてもよい）。ルックアップカメラ１１２（または他の視覚システム要素）は、位置合わせ、検査などのために設けられている。例示的なボンドヘッドアレイ１０６ａ、１０６ｂが図１に示され、それぞれが、複数のピックアップツール１１０（例えば、ピペット、グリッパなどのピックアンドプレースツール）を含む。ｙ軸運動システム１０４は、ボンドヘッドアレイ１０６ａ、１０６ｂのそれぞれを部品配置システム１００のｙ軸に沿って同時に移動させるために設けられる。別個のｘ軸運動システム１０８がボンドヘッドアレイ１０６ａ、１０６ｂのそれぞれに設けられ、部品配置システム１００のｘ軸に沿ってそれらを互いに別に移動させる。追加のｙ軸移動システム１２０が、ボンドヘッドアレイ１０６ａなしに部品配置システム１００のｙ軸に沿ってピックアップツール１１０を移動させるためのボンドヘッドアレイ１０６ｂ用に示されている。

【0017】

ボンドヘッドアレイ１０６ａ、１０６ｂ（およびそれらに関連する支持構造、ピックアップツール、および運動システム）の詳細は、本質的に例示的なものである。図２～６に示す構成、または本発明の範囲内の他の構成は、図１に示すような要素を含む部品配置システムで実装することができる（供給領域１０２、基板１１４、ルックアップカメラ１１２などを含む）ことが理解される。

【0018】

ここで図２を参照すると、ボンドヘッドアレイ２０６ａおよび２０６ｂが示されている。支持構造２１６は、ボンドヘッドアレイ２０６ａ、２０６ｂのそれぞれを搬送する。さらに、別の支持構造２１４が支持構造２１６（したがってボンドヘッドアレイ２０６ａ、２０６ｂのそれぞれ）を搬送する。より具体的には、支持構造２１６（したがってボンドヘッドアレイ２０６ａ、２０６ｂのそれぞれ）は、ｙ軸運動システム２０４（例えば、長ストロークアクチュエータ）を使用して部品配置システムのｙ軸に沿って移動することができる。ボンドヘッドアレイ２０６ａは、（支持構造２１８を介して）ｘ軸運動システム２０８ａによって搬送され、それにより部品配置システムのｘ軸に沿って移動可能である。同様に、ボンドヘッドアレイ２０６ｂはｘ軸運動システム２０８ｂによって搬送され、それにより部品配置システムのｘ軸に沿って移動可能である。ボンドヘッドアレイ２０６ａはまた、ｙ軸運動システム２２０（例えば短ストロークアクチュエータ）を使用して部品配置システムのｙ軸に沿って移動可能である。ボンドヘッドアレイ２０６ａ、２０６ｂのそれぞれは、複数のピックアップツール２１０（例えば、ピペットなどのピックアンドプレースツール）を含む。

【0019】

したがって、要約すると、図２は、２つのボンドヘッドアレイ２０６ａ、２０６ｂを支持するための単一の長ストロークｙ軸運動システム２０４を示す。ボンドヘッドアレイ２０６ａ、２０６ｂのそれぞれは、それぞれのｘ軸運動システム２０８ａ、２０８ｂ（例えば、リニアアクチュエータ）を使用して、ｘ軸に沿って独立して移動することができる。最後に、ボンドヘッドアレイ２０６ａは、ｙ軸運動システム２２０を使用してｙ軸に沿って移動することができる。

【0020】

図３を参照すると、ボンドヘッドアレイ３０６ａおよび３０６ｂが示されている。支持構造３１６は、ボンドヘッドアレイ３０６ａ、３０６ｂのそれぞれを搬送する。さらに、別の支持構造３１４が支持構造３１６（したがってボンドヘッドアレイ３０６ａ、３０６ｂのそれぞれ）を搬送する。より具体的には、支持構造３１６（したがってボンドヘッドアレイ３０６ａ、３０６ｂのそれぞれ）は、ｙ軸運動システム３０４（例えば、長ストロークアクチュエータ）を使用して、部品配置システムのｙ軸に沿って移動することができる。ボンドヘッドアレイ３０６ａおよびボンドヘッドアレイ３０６ｂは両方とも、ｘ軸運動システム３０８ａ（例えば長ストロークアクチュエータ）によって搬送され、それにより部品配置システムのｘ軸に沿って移動可能である。ボンドヘッドアレイ３０６ａはまた、ボンドヘッドアレイ３０６ｂとは独立して、部品配置システムのｘ軸およびｙ軸のそれぞれに沿って移動可能である（ただし、図３の３０６ａは、簡略化のために、Ｘ軸およびＸ軸の両方でローラベアリングによって支持／拘束されて示され、したがって移動を制限されることを示しているが、方向を分離する追加の支持構造を使用できることを理解されたい）。より具体的には、ボンドヘッドアレイ３０６ａは、ｘ軸運動システム３０８ｂ（例えば短ストロークアクチュエータ）を使用して、ボンドヘッドアレイ３０６ｂとは独立してｘ軸に沿って移動することができる。さらに、ボンドヘッドアレイ３０６ａは、ｙ軸運動システム３２０（例えば短ストロークアクチュエータ）を使用して、ボンドヘッドアレイ３０６ｂとは独立してｙ軸に沿って移動することができる。ボンドヘッドアレイ３０６ａ、３０６ｂのそれぞれは、複数のピックアップツール３１０（例えば、ピペット、グリッパなどのピックアンドプレースツール）を含む。

【0021】

したがって、要約すると、図３は、（ｉ）２つのボンドヘッドアレイ３０６ａ、３０６ｂを搬送するための単一の長ストロークｙ軸運動システム３０４と、（ｉｉ）２つのボンドヘッドアレイ３０６ａ、３０６ｂを搬送するための単一の長ストロークｘ軸運動システム３０８ａを示す。さらに、ボンドヘッドアレイ３０６ａは、ボンドヘッドアレイ３０６ｂとは独立して、ｘ軸運動システム３０８ｂを使用してｘ軸に沿って移動することができ、また、ｙ軸運動システム３２０を使用してｙ軸に沿って移動することができる。

【0022】

図４を参照すると、ボンドヘッドアレイ４０６ａおよび４０６ｂが示されている。支持構造４１６は、ボンドヘッドアレイ４０６ａ、４０６ｂのそれぞれを担持する。さらに、別の支持構造４１４が支持構造４１６（したがってボンドヘッドアレイ４０６ａ、４０６ｂのそれぞれ）を搬送する。より具体的には、支持構造４１６（したがって、ボンドヘッドアレイ４０６ａ、４０６ｂのそれぞれ）は、ｙ軸運動システム４０４（例えば、長ストロークアクチュエータ）を使用して部品配置システムのｙ軸に沿って移動することができる。

【0023】

ボンドヘッドアレイ４０６ａおよびボンドヘッドアレイ４０６ｂは両方とも、ｘ軸運動システム４０８ａ（例えば、長ストロークアクチュエータ）によって（支持構造４２４を介して）搬送され、それによって部品配置システムのｘ軸に沿って移動可能である。ボンドヘッドアレイ４０６ａおよびボンドヘッドアレイ４０６ｂもまた、両方とも回転運動システム４２６によって（支持構造体４２２を介して）搬送され、したがって、ボンドヘッドアレイ４０６ａおよびボンドヘッドアレイ４０６ｂは、回転運動軸の周りで同時に搬送される（すなわち、ｚ軸の周りに搬送される）。たとえば、１８０度回転すると、アレイの順序を入れ替えることができる（たとえば、右側のボンドヘッドアレイが左側に移動し、その逆も同様）。

【0024】

ボンドヘッドアレイ４０６ａはまた、ボンドヘッドアレイ４０６ｂとは独立して部品配置システムのｘ軸およびｙ軸のそれぞれに沿って移動可能である（ただし、図４の４０６ａは、簡略化のためにＸ軸およびＸ軸の両方でローラベアリングによって支持／拘束され、したがって移動を制限されるように示されているが、方向を分離する追加の支持構造を使用できることを理解されたい）。より具体的には、ボンドヘッドアレイ４０６ａは、ｘ軸運動システム４０８ｂ（例えば短ストロークアクチュエータ）を使用して、ボンドヘッドアレイ４０６ｂとは独立してｘ軸に沿って移動することができる。さらに、ボンドヘッドアレイ４０６ａは、ｙ軸運動システム４２０（例えば短ストロークアクチュエータ）を使用して、ボンドヘッドアレイ４０６ｂとは独立してｙ軸に沿って移動することができる。ボンドヘッドアレイ４０６ａ、４０６ｂのそれぞれは、複数のピックアップツール４１０（例えば、ピペット、グリッパなどのピックアンドプレースツール）を含む。

【0025】

したがって、要約すると、図４は、（ｉ）２つのボンドヘッドアレイ４０６ａ、４０６ｂを搬送するための単一の長ストロークｙ軸運動システム４０４と、（ｉｉ）２つのボンドヘッドアレイ４０６ａ、４０６ｂを搬送するための単一の長ストロークｘ軸運動システム４０８ａと、（ｉｉｉ）回転運動軸の周りでボンドヘッドアレイ４０６ａおよびボンドヘッドアレイ４０６ｂを搬送するための単一の回転運動システム４２６を示す。さらに、ボンドヘッドアレイ４０６ａは、ボンドヘッドアレイ４０６ｂとは独立して、ｘ軸運動システム４０８ｂを使用してｘ軸に沿って移動することができ、また、ｙ軸運動システム４２０を使用してｙ軸に沿って移動することができる。

【0026】

図５を参照すると、ボンドヘッドアレイ５０６ａおよび５０６ｂが示されている。支持構造５１６は、ボンドヘッドアレイ５０６ａ、５０６ｂのそれぞれを搬送する。さらに、別の支持構造５１４が支持構造５１６（したがってボンドヘッドアレイ５０６ａ、５０６ｂのそれぞれ）を担持している。より具体的には、支持構造５１６（したがって、ボンドヘッドアレイ５０６ａ、５０６ｂのそれぞれ）は、ｙ軸運動システム５０４（例えば、長ストロークアクチュエータ）を使用して、部品配置システムのｙ軸に沿って移動することができる。ボンドヘッドアレイ５０６ａおよびボンドヘッドアレイ５０６ｂは両方とも、ｘ軸運動システム５０８ａ（例えば、長ストロークアクチュエータ）によって（支持構造５２４を介して）搬送され、それによって部品配置システムのｘ軸に沿って移動可能である。ボンドヘッドアレイ５０６ａおよびボンドヘッドアレイ５０６ｂもまた、両方とも回転運動システム５２６によって（支持構造５２２を介して）搬送され、したがって、ボンドヘッドアレイ５０６ａおよびボンドヘッドアレイ５０６ｂは、回転運動軸の周りで同時に搬送される（すなわち、ｚ軸の周りに搬送される）。たとえば、１８０度回転すると、アレイの順序を入れ替えることができます（たとえば、右側のボンドヘッド アレイが左側に移動し、その逆も同様）。

【0027】

ボンドヘッドアレイ５０６ａも、ボンドヘッドアレイ５０６ｂとは独立して部品配置システムのｘ軸に沿って移動可能である。より具体的には、ボンドヘッドアレイ５０６ａは、ｘ軸運動システム５０８ｂ（例えば短ストロークアクチュエータ）を使用して、ボンドヘッドアレイ５０６ｂとは独立してｘ軸に沿って移動することができる。ボンドヘッドアレイ５０６ａ、５０６ｂのそれぞれは、複数のピックアップツール５１０（例えば、ピペット、グリッパなどのピックアンドプレースツール）を含む。

【0028】

したがって、要約すると、図５は、（ｉ）２つのボンドヘッドアレイ５０６ａ、５０６ｂを搬送するための単一のｙ軸運動システム５０４（例えば、長ストローク運動システム）と、（ｉｉ）２つのボンドヘッドアレイ５０６ａ、５０６ｂを搬送するための単一のｘ軸運動システム５０８ａ（例えば、長ストローク運動システム）と、（ｉｉｉ）回転運動軸の周りでボンドヘッドアレイ５０６ａおよびボンドヘッドアレイ５０６ｂを搬送するための単一の回転運動システム５２６を示す。さらに、ボンドヘッドアレイ５０６ａは、ｘ軸運動システム５０８ｂを使用してｘ軸に沿ってボンドヘッドアレイ５０６ｂとは独立して移動することができる。

【0029】

ここで図５の俯瞰図を参照すると、３つの別個のピックアップツール６１０が示されており、それぞれが支持構造６３０ａ、６３０ｂ、および６３０ｃのそれぞれ１つによって搬送されている。リニア運動システム６２８ａ、６２８ｂ、および６２８ｃのそれぞれは、支持構造６２２に対して支持構造６３０ａ、６３０ｂ、および６３０ｃのうちのそれぞれ１つ（したがって、それぞれのピックアップツール６１０）を移動させるために設けられる（支持構造６２２は、ボンドヘッドとみなされる）。

【0030】

以下に詳述するように、支持構造６１６は、リニア運動システム６０８ａ（例えば、ｘ軸運動システム）、支持構造６２４、および回転運動システム６２６を介して支持構造６２２を担持する。さらに、別の支持構造６１４は、支持構造６１６を担持する。より具体的には、支持構造６１６（したがってピックアップツール６１０のそれぞれ）は、リニア運動システム６０４（例えば、長ストロークアクチュエータ、ｙ軸運動システム）を使用して部品配置システムのｙ軸に沿って移動することができる。３つのピックアップツール６１０のそれぞれは、（支持構造６２４を介して）リニア運動システム６０８ａ（長ストロークアクチュエータ、ｘ軸運動システムなど）によって搬送され、それにより、部品配置システムのｘ軸に沿って移動可能である。３つのピックアップツールのそれぞれはまた、両方とも回転運動システム６２６によって（支持構造６２２を介して）搬送され、したがって回転運動軸の周りで同時に搬送される（すなわち、ｚ軸の周りで搬送される）。
したがって、要約すると、（ｉ）３つのピックアップツール６１０を搬送するための単一のリニア運動システム６０４（例えば、長ストローク運動システム、ｙ軸運動システムなど）と、（ｉｉ）３つのピックアップツール６１０を搬送するための単一のリニア運動システム６０８ａ（例えば、長ストローク運動システム、ｘ軸運動システムなど）と、（ｉｉｉ）回転運動軸の周りで３つのピックアップツール６１０を搬送するための単一の回転運動システム６２６を示す。

【0031】

さらに、３つのピックアップトル６１０のそれぞれは、それぞれのリニア運動システム６２８ａ、６２８ｂ、および６２８ｃ（短ストロークリニアアクチュエータ等）を使用して、それぞれのリニア軸に沿って独立して移動することができる。回転運動システム６２６の所望の回転角度でリニア運動システム６２８ａ、６２８ｂ、および６２８ｃの正しい位置を選択することによって、３つのピックアップツール６１０（例えば、ピペット、グリッパなど）を任意の所望の構成で配置することができる。

【0032】

図７～８は、部品配置システムの操作方法を示すフロー図である。当業者には理解されるように、フロー図に含まれる特定の工程は省略されてもよい。また特定の追加工程が追加される場合がある。また、工程の順序は、図示された順序から変更されてもよく、これらはすべて本発明の範囲内である。

【0033】

ここで図７を参照すると、工程７００において、第１の複数の電子部品が、第１のボンドヘッドアレイを使用して搬送される。工程７０２では、第２の複数の電子部品が、第２のボンドヘッドアレイを使用して搬送される。工程７０４において、第１のボンドヘッドアレイおよび第２のボンドヘッドアレイは、第１の運動システムを使用して、同時に第１の運動軸に沿って移動される（例えば、ボンドヘッドアレイ１０６ａ、１０６ｂは、運動システム１０４を使用してｙ軸に沿って移動される。ヘッドアレイ１０６ａ、１０６ｂは、２つのｘ軸運動システム１０８を含む運動システムを使用してｘ軸に沿って移動する）（例えば、ボンドヘッドアレイ２０６ａ、２０６ｂは、ｙ軸運動システム２０４を使用してｙ軸に沿って移動する。ボンドヘッドアレイ２０６ａ、２０６ｂは、２つのｘ軸運動システム２０８ａ、２０８ｂを含む運動システムを使用してｘ軸に沿って移動する。）工程７０６で、第１のボンドヘッドアレイは、第２の運動システムを使用して第２のボンドヘッドアレイとは独立して移動される（例えば、ボンドヘッドアレイ１０６ｂは、ｙ軸運動システム１２０を使用してボンドヘッドアレイ１０６ａとは独立して移動される）（例えば、ボンドヘッド アレイ２０６ａは、ｙ軸運動システム２２０を使用して、ボンドヘッドアレイ２０６ｂとは独立して移動される。）
ここで図８を参照すると、工程８００において、複数のリニア運動システムが第１の支持構造を使用して搬送され、複数のリニア運動システムのそれぞれは、電子部品を搬送するように構成された複数のピックアップツールのうちの１つを移動させるように構成される。工程８０２では、第１の支持構造が第２の支持構造によって担持される。工程８０４では、回転運動システムを使用して、第１の支持構造が回転運動軸の周りで第２の支持構造に対して移動される（例えば、支持構造６２２が回転運動システム ６２６ を使用して回転軸の周りで支持構造６２４に対して移動される図６を参照）。任意選択の工程８０６では、第２の支持構造が第３の支持構造によって担持される。任意選択の工程８０８では、第２の支持構造は、別のリニア運動システムを使用して、第１のリニア運動軸に沿って第３の支持構造に対して移動される（例えば、リニア運動システム６０８ａを使用して支持構造６２４が支持構造６１６に対して移動される図６を参照）。任意選択の工程８１０では、第３の支持構造が第４の支持構造によって担持される。任意選択の工程８１２では、さらに別のリニア運動システムを使用して、第３の支持構造が第４の支持構造に対して第２のリニア運動軸に沿って移動される（例えば、支持構造６１６がリニア運動システム６０４を使って支持構造６１４に対して移動される図６を参照）。

【0034】

当業者には理解されるように、本明細書に記載のピックアンドプレイスツール（例えば、ピックアップツール、ピペット、グリッパなど）は、特定の用途で必要に応じて任意の電子部品をピックおよび／または配置するように構成されている。例示的な電子部品には、半導体素子、ディスクリート部品、および本明細書に記載の本発明の部品配置システムを使用して配置できる他の電子部品が含まれる。

【0035】

当業者には理解されるように、本明細書に記載の運動システム（ｙ軸運動システム、ｘ軸運動システム、リニア運動システム、回転運動システム等）は、簡略化された形式で示されている。このような運動システムは、様々なサブコンポーネントを含むことができ、マニピュレータ、アクチュエータ、モータ、または本明細書に記載の本発明の部品配置システムに適用可能な他の任意の種類の運動システムであると考えることができる。

【0036】

本明細書では、特定の実施形態を参照して本発明を図示し説明したが、本発明は、示された詳細に限定されることを意図したものではない。むしろ、本発明から逸脱することなく、特許請求の範囲および均等物の範囲内で詳細に様々な修正を行うことができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】