装配装置以及装配方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及将极小部件与封装体(package)粘合而进行安装的装配装置以及装配方法。
【背景技术】
[0002]以往，在水晶振子中，向封装体(部件容器)的规定位置供给导电性粘合材料，来将形成有电极的元件片(水晶片)进行安装、粘合，从而使电极与封装体的导电图案电连接。
[0003]作为一个例子，水晶振子的装配装置具有导电性粘合材料的供给(涂敷)台和水晶片的安装台，在供给台向配置在工作台上的封装体供给导电性粘合材料。具体而言，将滴胶机的喷嘴插入封装体中来供给导电性粘合材料，然后，使喷嘴向下一个封装体移动来供给导电性粘合材料，连续地重复上述操作来进行向封装体供给导电性粘合材料。然后，在安装台中，按顺序向各个封装体安装水晶片，并由导电性粘合材料使该水晶片与封装体紧贴(例如，参照专利文献1、专利文献2)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:JP特开2011-91695号公报
[0007]专利文献2:JP特开2004-15792号公报
【发明内容】
[0008]然而，在目前，伴随着电子部件的小型化，水晶片以及安装该水晶片的封装体也向极小化进展，从而导电性粘合材料的涂敷(供给)变困难，具体而言，产生下面的各种各样的问题。
[0009]第一，在向封装体供给导电性粘合材料时，会产生滴胶机的喷嘴(或喷针)与封装体内壁接触、供给位置的位置偏移或供给量(涂敷量)的偏差。为了解决这样的问题，还采用将喷嘴(或喷针)相对于封装体内壁(侧壁以及底面)倾斜地插入来供给导电性粘合材料的方法，但当水晶片以及封装体的极小化越发进展时，该方法也有限度。导电性粘合材料的供给位置的位置偏移或供给量的偏差在元件为一定程度大小的情况下影响小，但在元件为极小的情况下，电极之间容易发生短路，进而存在不良元件增加的问题。
[0010]第二，在各个封装体上会产生形状误差(底面的变形)，由于各个封装体的底面即导电性粘合材料的涂敷面的位置的偏差，会导致导电性粘合材料的涂敷量的偏差。因此，在向封装体涂敷导电性粘合材料时，根据封装体的形状误差，有必要对该涂敷量进行高精度地控制。
[0011 ] 第三，如以往所述，在由供给台向多个封装体供给导电性粘合材料后在安装台将元件安装在各个封装体内的方法中，在安装元件时，从涂敷到安装不能避免要经过一定程度的时间。在该情况下，涂敷量越多由经过时间带来的影响越小，但在元件小且导电性粘合材料的供给量少的情况下，特别地，存在涂敷的导电性粘合材料会在元件粘合前干燥的问题。
[0012]第四，在向封装体供给导电性粘合材料后，在安装元件的途中，在生产线长期停止的情况下，未安装元件的封装体由于导电性粘合材料干燥，所以不得不废弃，从而也存在废弃封装体增加的问题。
[0013]此外，上述的问题不限于水晶振子，同样适合由粘合材料将水晶振子以外的压电元件(压电元件)βζ MEMS (Micro Electro Mechanical Systems ;微机电系统)元件等安装粘合在封装体或基板上的情况，在极小的电子部件的装配装置中，要求进一步改良。
[0014]本发明鉴于上述问题点而提出，其目的在于，提供一种装配装置以及装配方法，SP使是极小的元件也能够供给导电性粘合材料，并且能够进行供给位置和供给量的高精度的控制而且能够防止操作中的导电性粘合材料的干燥，从而能够将废弃部件(封装体)控制在最小限度。
[0015]用于解决问题的手段
[0016](I)本发明的装配装置具有:搬运单元，搬运电子部件；保持单元，保持所述电子部件的元件；以及涂敷单元，涂敷粘合材料，所述装配装置将所述元件安装于安装构件来装配所述电子部件，所述涂敷单元向所述保持单元保持的所述元件直接涂敷所述粘合材料，所述搬运单元对所述元件或所述安装构件进行搬运，以使涂敷有所述粘合材料的所述元件向对应的所述安装构件的上方移动。
[0017](2)另外，关于上述⑴所述的装配装置，所述元件是水晶片、压电元件、MEMS元件中的任一种。
[0018](3)另外，关于上述(I)或(2)所述的装配装置，所述保持单元从安装时的上表面侧保持所述元件，所述涂敷单元向所述元件的安装时的下表面侧涂敷所述粘合材料。
[0019](4)另外，关于上述(3)所述的装配装置，所述保持单元将涂敷所述粘合材料前的所述元件上下翻转以使所述元件的安装时的下表面侧成为上方，由此来保持所述元件，所述涂敷单元从所述元件的上方向该元件的安装时的下表面侧涂敷所述粘合材料。
[0020](5)另外，关于上述(I)?(4)中的任一项所述的装配装置，所述搬运单元具有旋转的转台和被设置为能在该转台的外周上下翻转的所述保持单元。
[0021](6)另外，关于上述(3)所述的装配装置，所述保持单元以安装时的上表面侧成为上方的方式对涂敷所述粘合材料前的所述元件进行保持，所述涂敷单元从所述元件的下方向该元件安装时的下表面侧涂敷所述粘合材料。
[0022](7)另外，关于上述(I)?(6)中任一项所述的装配装置，所述涂敷单元为滴胶机。
[0023](8)另外，关于上述(I)?(7)中任一项所述的装配装置，所述粘合材料为膏状或液状的粘合材料。
[0024](9)另外，关于上述⑴?⑶中任一项所述的装配装置，所述保持单元以安装时的上表面侧成为上方的方式对涂敷所述粘合材料的所述元件进行保持并使所述元件与所述安装构件粘合。
[0025](10)另外，关于上述⑴?(9)中任一项所述的装配装置，具有:安装构件用的照相机，用于对安装前的所述安装构件进行拍摄；元件用的照相机，用于对安装前的所述元件进行拍摄；解析单元，基于所述安装构件用的照相机以及所述元件用的照相机的拍摄结果导出所述安装构件以及所述元件的相对位置偏移量；以及位置调整单元，基于所述解析单元的导出结果，至少对所述元件以及所述安装构件的任一位置进行调整。
[0026](11)另外，关于上述⑴?(10)中任一项所述的装配装置，所述涂敷单元对于所述元件的下表面，在垂直方向上进行相对移动来涂敷所述粘合材料。
[0027](12)另外，关于上述⑴?(11)中任一项所述的装配装置，所述元件的平面尺寸为I平方毫米(_2)以下。
[0028](13)另外，关于上述⑴?(12)中任一项所述的装配装置，所述安装构件的安装面尺寸为I平方毫米以下。
[0029](14)另外，一种装配方法，是将电子部件的元件安装于安装构件来装配所述电子部件的装配方法，向所述元件直接涂敷粘合材料，将涂敷有所述粘合材料的所述元件与所述安装构件进行对位而粘合。
[0030](15)另外，关于上述(14)所述的装配方法，所述元件是水晶片、压电元件、MEMS元件中的任一种。
[0031](16)另外，关于上述(14)或(15)所述的装配方法，从安装时的上表面侧对所述元件进行保持，并在所述元件的安装时的下表面侧涂敷所述粘合材料。
[0032](17)另外，关于上述(14)?(16)中任一项所述的装配方法，从安装时的上表面侧对涂敷所述粘合材料前的所述元件进行保持，使所述元件上下翻转，并从所述元件的上方向所述元件的安装时的下表面侧涂敷所述粘合材料。
[0033](18)另外，关于上述⑴?(13)中任一项所述的装配装置，所述涂敷单元以在俯视时至少所述粘合材料的一部分从所述元件的端部溢出的方式向所述元件涂敷所述粘合材料。
[0034](19)另外，关于上述⑴?(13)以及(18)中任一项所述的装配装置，所述涂敷单元具有排出部附近的外形为锥状的喷嘴，并且所述涂敷单元在俯视时喷嘴排出孔的径向的一部分从所述元件的端部鼓出的位置处向所述元件涂敷所述粘合材料。
[0035](20)另外，关于上述(19)所述的装配装置，所述喷嘴排出孔的直径为0.2mm以下。
[0036]由此，即使在使用现有的供给喷嘴(精密喷嘴)的情况下，也能够将相对于元件的极微小的涂覆区域(电极)的尺寸而多余的粘合剂向元件的外侧供给。因此，在安装面上能够防止从涂敷区域溢出的粘合剂相互接触，从而能够防止电极之间产生短路等不好的情况。
[0037](21)另外，关于上述(I)?(13)、(18)?(20)中任一项所述的装配装置，所述涂敷单元对所述元件的I个涂敷区域涂敷小于Icc的所述粘合材料。
[0038](22)另外，关于上述(I)?(13)、(18)?(21)中任一项所述的装配装置，所述元件的平面尺寸为:短边为0.4mm以下，长边为0.6mm以下。
[0039](23)另外，关于上述⑴?(3)、(6)中任一项所述的装配装置，所述涂敷单元具有形成膜状粘合材料的工作台和从该工作台的下方向上方贯通的涂敷针，所述涂敷针贯通形成有所述膜状粘合材料的所述工作台，并且与在所述工作台的上方所保持的所述元件进行接触，从而向所述元件转印所述粘合材料。
[0040](24)另外，关于上述(14)?(17)中任一项所述的装配方法，所述粘合材料以在俯视时至少一部分从所述元件的端部溢出的方式向所述元件进行涂敷。
[0041]由此，即使在使用现有的供给喷嘴(精密喷嘴)的情况下，也能够将相对于元件的极微小的涂覆区域(电极)的尺寸而多余的粘合剂向元件的外侧供给。因此，在安装面上能够防止从涂敷区域溢出的粘合剂相互接触，从而能够防止电极之间产生短路等不好的情况。
[0042](25)另外，关于上述(14)?(17)以及(24)中任一项所述的装配方法，所述粘合材料从所述元件的安装时的下表面侧至侧面侧进行涂敷。
[0043](26)另外，关于上述(14)?(17)、(24)以及(25)中任一项所述的装配方法，向所述元件的I个涂敷区域涂敷的所述粘合材料的量小于lcc。
[0044](27)另外，关于上述(14)?(17)、(24)?(26)中任一项所述的装配方法，所述元件的平面尺寸为:短边为0.4mm以下，长边为0.6_以下。
[0045]发明效果
[0046]根据本发明的装配装置，能够达到如下良好的效果:即使是极小的元件也能够供给导电性粘合材料，并且能够对供给位置和供给量进行高精度的控制而且能够防止操作中的导电性粘合材料的干燥，从而能够将废弃部件(封装体)控制在最小限度。
[0047]另外，即使在使用现有的供给喷嘴(精密喷嘴)的情况下，也能够将相对于元件的极微小的涂敷区域(电极)的尺寸而多余的粘合材料向元件的外侧供给。因此，在安装面上能够防止从涂敷区域溢出的粘合材料相互接触，从而能够防止电极之间产生短路等不好的情况。
【附图说明】
[0048]图1A是表示本发明的第一实施方式的装配装置的整体结构的上表面图。图1B是本发明的第一实施方式的装配装置的元件保持机构的主视图。图1C是本发明的第一实施方式的装配装置的元件保持机构的侧视图。
[0049]图2A?图2E是表示本发明的第一实施方式的装配装置的动作的图，图2A是表示元件供给装置的上表面图，图2B是元件保持机构的主视图，图2C、图2D是元件保持机构的主视图以及侧视图，图2E是元件保持机构的主视图。
[0050]图3A是本发明的实施方式的涂敷装置的侧视图，图3B、图3C是表示涂敷有导电性粘合材料的元件的俯视图。
[0051]图4是表示本发明的第二实施方式的装配装置的整体结构的主视图。
[0052]图5是表示本发明的第二实施方式的装配装置的整体结构的侧视图。
[0053]图6是表示本发明的第二实施方式的装配装置的整体结构的俯视图(上表面图)。
[0054]图7A?图7C是表示本发明的第二实施方式的姿势获取单元的结构的图。
[0055]图8是用于说明本发明的第二实施方式的装配装置的图像信号等的流动的概略图。
[0056]图9A是表示拍摄搬运至装载区域的元件的图像的概略图，图9B是表示拍摄在装载区域待机的安装构件的图像的概略图。
[0057]图1OA?图1OF是用来说明本发明的第二实施方式的装配装置的动作的上表面图。
[0058]图1lA?图1lB是表示本发明的第三实施方式的涂敷装置的侧视图。
[0059]图12A?图12B是用于说明本发明的第四实施方式的图，图12A是表示利用供给喷嘴的一般的粘合材料的供给方法的上表面图，图12B是表示利用供给喷嘴的一般的粘合材料的供给方法的侧视图。
[0060]图13A是表示利用本发明的第四实施方式的一般的粘合材料的供给方法的上表面图，图13B、图13C是侧视图。
[0061]图14A?图14C是表示利用本发明的第四实施方式的供给喷嘴的粘合材料的供给方法的侧视图。
[0062]图15A?图15B是用于说明利用供给针和供给喷嘴的粘合材料的供给方法的侧视图。
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