图像拾取装置和用于电子元件的基板安装设备制造方法及图纸

一种图像拾取装置，其包括：棱镜１１，其包括光入射孔１６、１６和光射出孔１７，通过使来自该光入射孔１６、１６的入射光折射而使入射光射出；透镜１２，其位于该棱镜１１的光射出孔１７侧；摄像机１３，其相对于该透镜１２位于该棱镜１１的相对侧；以及基底１４，其支撑该棱镜１１、该透镜１２和该摄像机１３。该棱镜１１的该光射出孔１６、该透镜１２和该摄像机１３排列在相同的光轴上。该棱镜１１与该透镜１２和／或该透镜１２与该摄像机１３中任一或二者彼此分离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适于将倒装晶片型电子元件安装至基板上的图像拾取装置以及一种用于电子元件的基板安装设备。
技术介绍
通常，在用于将电子元件安装在基板上的基板安装设备中设置一位置偏移检测设备，以在电子元件安装在基板上之前，基板与电子元件相对的状态下，检测基板和电子元件之间的位置偏移。在传统的位置偏移检测设备中，有一个使用由摄像机构成的图像拾取装置的设备。该图像拾取装置包括棱镜，其中两个光入射孔(light entranceholes)设置于圆周上相距180度的位置，并且在所述光入射孔上入射的光被折射90度并从所述光射出孔(light exit holes)射出；透镜；摄像机；以及基底，其用于支撑构件，使这些构件处于在相同的光轴上排列的状态。该图像拾取装置被构建成这样由摄像机拾取来自不同时刻射入棱镜的两个光入射孔的基板的图像和电子元件的图像；这些图像拾取数据被互相比较，以检测基板和电子元件之间的位置偏移。(参见例如JP10-22308A)。然而，传统的图像拾取装置具有这样的问题其中紧密地设置棱镜的光入射孔的由待拾取的对象或摄像机产生的热量使各个部分变形，从而降低了图像拾取精确度。如上所述，在使用传统图像拾取装置作为位置偏移检测装置的基板安装设备中，该图像拾取装置的图像拾取精确度低。因此，基板和电子元件之间的位置偏移的检测精确度低，以至于可能降低产品的质量。
技术实现思路
本专利技术是考虑到上述问题而创作的，本专利技术的目的是提供一种图像拾取装置，甚至在待拾取的对象或摄像机的温度较高时，该装置也能够抑制各个部分的热变形，从而改善图像拾取精确度；本专利技术还提供一种用于电子元件的基板安装设备，其能够以高精确度检测基板和电子元件之间的位置偏移。为解决上述问题，本专利技术采用了下述装置。(1)也就是说，根据本专利技术的一种图像拾取装置，其包括棱镜，其包括光入射孔和光射出孔，通过使来自该光入射孔的入射光折射而使入射光射出；透镜，其位于该棱镜的光射出孔侧；摄像机，其相对于该透镜位于该棱镜的相对侧；以及基底，其支撑该棱镜、该透镜和该摄像机，该棱镜的该光射出孔、该透镜和该摄像机排列在相同的光轴上。该棱镜与该透镜和/或该透镜与该摄像机中任一或二者彼此分离。对于基底，使用具有低线性膨胀系数的材料，例如不胀钢(invar)材料(Ni系列)，以便能更进一步提高图像拾取精确度。根据本专利技术，该棱镜与该透镜和/或该透镜与该摄像机中任一或二者彼此分离，以便可以抑制分离的棱镜和透镜之间或分离的透镜和摄像机之间的热传递。因此，即使在待拾取的对象处于高温的情况下，靠近该待拾取对象的棱镜变成高温时，也能抑制从棱镜传递到透镜和摄像机的热量，并热量能迅速地饱和，以便可以抑制各个部分的热变形。因此，能提高图像拾取精确度。当摄像机产生热量时，能抑制从摄像机传递到透镜和棱镜的热量。因此，在这种情况下，也可以提高图像拾取精确度。(2)可以是该棱镜和该透镜彼此分离、该透镜和该摄像机彼此分离；并且，该棱镜、该透镜和该摄像机均由该基底支撑。(3)可以是该棱镜和该透镜彼此分离，该透镜和该摄像机彼此一体结合，并且该棱镜和该透镜由该基底支撑。在这种情况下，能抑制从该棱镜传递到该透镜的热量。(4)优选地，至少在一光入射孔侧的该棱镜的顶端部分中，设有一盖构件，并且冷却空气被供应至该盖构件的内部。该棱镜的顶端部分位于接近待拾取的对象处。因此，当待拾取的对象的温度高时，热量容易借助辐射和空气对流(air conversion)从该待拾取对象传递到该棱镜。因此，如上所述，该盖设置在该棱镜的顶端部分并且冷却空气被供应至其中，以便能抑制该棱镜接收的来自待拾取对象的热量。在该盖中，对应于该棱镜的光入射孔设置有孔。当借助吸力去除该盖内的高温空气时，能进一步提高冷却效果。(5)优选地，在该基底与该棱镜、该透镜或该摄像机之间设有热绝缘材料，该棱镜、该透镜和该摄像机均由该基底支撑。在这种情况下，能抑制从均由该基底支撑的该棱镜、该透镜和该摄像机传递到该基底的热量。因此，可以减轻基底温度的上升，并可以抑制温度上升比率(每单位时间的温度上升量)。因此，能抑制该基底的温度梯度的迅速改变，从而防止该基底产生翘曲变形。如上所述，通过抑制由该基底支撑的各个部分传递到该基底的热量，来抑制该基底的翘曲变形，以便使该棱镜、该透镜和该摄像机之间的位置关系能保持在正常状态。因此，能进一步提高图像拾取精确度。(6)优选地，在该棱镜的圆周方向上设置有彼此间隔预定距离的两个光入射孔。在这种情况下，不需诸如旋转该棱镜的操作，也能拾取沿纵向设置的两个待拾取对象的图像。另外，当交替照亮所述两个待拾取对象时，能在不同的时刻拾取所述两个待拾取对象的图像，而不需旋转该棱镜。(7)一种用于电子元件的基板安装设备，其具有图像拾取装置，该基板安装设备包括安装装置，其将该电子元件安装至基板上；位置偏移检测装置，其在该电子元件安装至该基板上之前，检测该电子元件和该基板之间的位置偏移；以及对准装置，其基于由该位置偏移检测装置获得的结果，校正该电子元件和该基板之间的位置偏移，其中该位置偏移检测装置包括图像拾取装置，其具有；图像拾取装置，其包括棱镜，其包括光入射孔和光射出孔，通过使来自该光入射孔的入射光折射而使入射光射出；透镜，其位于该棱镜的光射出孔侧；摄像机，其相对于该透镜位于该棱镜的相对侧；以及基底，其支撑该棱镜、该透镜和该摄像机，该棱镜的该光射出孔、该透镜和该摄像机排列在相同的光轴上；其中，该棱镜与该透镜和/或该透镜与该摄像机中任一或二者彼此分离； 其中，该基板的图像和该电子元件的图像由该摄像机通过该棱镜和该透镜拾取，并且基于所拾取的图像数据检测该电子元件和该基板之间的位置偏移。根据本专利技术的图像拾取装置，能高精确度地检测该基板和该电子元件之间的位置偏移。因此，该电子元件能以高精确度安装在该基板上，从而能提高产品质量。如上所述，根据本专利技术的图像拾取装置，能抑制该棱镜、该透镜和该摄像机之间的热传递，从而可以抑制该棱镜、该透镜或该摄像机的热变形量。因此，能高精确度地拾取待拾取对象的图像。另外，根据本专利技术的用于电子元件的基板安装装置，能高精确度地检测该基板和该电子元件之间的位置偏移，从而能提高产品的质量。附图说明图1是显示根据本专利技术的第一实施例的图像拾取装置的示意图；图2是显示根据本专利技术的第一实施例的棱镜和透镜之间的间隙以及透镜和摄像机之间的间隙的截面图；图3是显示根据本专利技术的第二实施例的图像拾取装置的示意图；图4是显示根据本专利技术的第二实施例的棱镜和透镜之间的间隙的截面图；图5是显示根据本专利技术的第三实施例的图像拾取装置的示意图；图6是显示根据本专利技术的第四实施例的图像拾取装置的示意图；图7是显示根据本专利技术的第五实施例的用于电子元件的基板安装设备的立体图。具体实施例方式下面将参考图1至图7的附图详细地描述本专利技术的实施例。第一实施例如图1所示，根据本专利技术的图像拾取装置1包括棱镜11，其具有光入射孔16、和光射出孔17，用于通过使来自光入射孔16的入射光折射而使光射出；透镜12，其位于棱镜11的光射出孔17侧上；摄像机13，其相对于透镜12位于棱镜11的相对侧；以及基底14，其支撑棱镜11、透镜12和摄像机13。下面，将描述各个构件。棱镜11具有圆柱部分15。位于圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像拾取装置，其包括：棱镜，其包括光入射孔和光射出孔，通过使来自该光入射孔的入射光折射而使入射光射出；透镜，其位于该棱镜的光射出孔侧；摄像机，其相对于该透镜位于该棱镜的相对侧；以及基底，其支撑该棱镜、该透镜和该摄像机，该棱镜的该光射出孔、该透镜和该摄像机排列在相同的光轴上；其中，该棱镜与该透镜和／或该透镜与该摄像机中任一或二者彼此分离。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大芦幸彦，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]