(57)【要約】【課題】ヘッドの回転に影響されることなく実装対象物および被実装対象物にそれぞれ設けられたアライメントマークを上方から認識手段により読取りつつ、ヘッドを回転することにより実装対象物および被実装対象物の回転方向における相対的な位置調整を行うことができる技術を提供する。【解決手段】空間ＯＳにヘッド２と非接触状態で２視野光学系レンズ１４ａが挿入されてアライメントマーク２０ａ，２２ａが上方から光学的に読取られるため、ヘッド２が回転しても、２視野光学系レンズ１４ａによる光路の変換方向がＣＣＤカメラ１４ｂに向かう方向からずれないため、ヘッド２の回転の影響を受けることなくアライメントマーク２０ａ，２２ａを上方から上下マーク認識手段１４により読取りつつ、部品２０および基板２２の回転方向における相対的な位置調整を行うことができる。【選択図】図４
2010283010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装対象物と被実装対象物との相対的な位置を調整するアライメント装置において、
上下方向に移動自在、かつ、前記上下方向を回転の軸として回転自在に設けられ、前記実装対象物を保持する保持手段と該保持手段の上方に形成された空間とを有するヘッドと、
前記上下方向にほぼ直交する水平面内を移動可能に前記ヘッドの下方に前記保持手段に対向して設けられ、上面に前記被実装対象物が載置されるステージと、
前記ヘッドと非接触状態で前記空間に入出自在に設けられた光路変換手段と、
前記光路変換手段が前記空間に挿入されたときに、前記保持手段に保持された前記実装対象物および前記ステージに載置された前記被実装対象物にそれぞれ設けられたアライメントマークを前記光路変換手段を介して光学的に読取る認識手段と、
前記認識手段により読取られた前記実装対象物および前記被実装対象物の前記アライメントマークの相対的な位置関係に基づいて前記ヘッドおよび前記ステージを制御することにより、前記実装対象物と前記被実装対象物との相対的な位置調整を行う制御手段と
を備えていることを特徴とするアライメント装置。
【請求項２】
前記認識手段は光源を備え、
前記保持手段は、前記光源から投光される光を透過する部材から成り、
前記認識手段は、前記光源から前記実装対象物および前記被実装対象物に投光されることによる前記アライメントマークの陰影を前記光路変換手段を介して読取ることで、前記実装対象物および前記被実装対象物にそれぞれ設けられた前記アライメントマークを読取る請求項１に記載のアライメント装置。
【請求項３】
前記光源は、赤外光源である請求項２に記載のアライメント装置。
【請求項４】
前記光路変換手段は、
可視光の光路を上方および下方の２方向から前記認識手段の方向へ変換する２視野光学系レンズと、赤外光の光路を下方から前記認識手段の方向へ変換する反射鏡とを備えている請求項３に記載のアライメント装置。
【請求項５】
前記保持手段は、加熱機能を備え、前記ヘッドに脱着可能に取着される請求項１ないし４のいずれかに記載のアライメント装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載のアライメント装置と、
上方の待機位置と下方の実装位置との間における移動により、前記実装対象物としての部品を前記被実装対象物としての基板の所定の位置に実装する前記ヘッドの前記保持手段に前記部品を供給する部品供給手段をさらに備え、
前記部品供給手段は、
複数の前記部品が載置されたチップトレイを移動するチップトレイ移動機構を有し、
前記ヘッドへの前記部品の供給時に、供給対象の前記部品が前記待機位置と前記実装位置との間に予め設定された部品供給位置に配置されるように前記チップトレイを移動し、
前記保持手段への前記部品の非供給時に、前記基板に前記部品を実装する際の前記ヘッドの移動に干渉しない位置に前記チップトレイを移動するように、前記チップトレイ移動機構を制御する
ことを特徴とする実装装置。
【請求項７】
実装対象物と被実装対象物との相対的な位置を調整するアライメント方法において、
上下方向に移動自在、かつ、前記上下方向を回転の軸として回転自在に、前記実装対象物を保持する保持手段と該保持手段の上方に形成された空間とを有するヘッドを設けるとともに、
前記上下方向にほぼ直交する水平面内を移動可能に前記ヘッドに対向して、上面に前記被実装対象物が載置されるステージを設け、
前記ヘッドと非接触状態で前記空間に入出自在に設けられた光路変換手段が前記空間に挿入されたときに、前記光路変換手段を介して前記実装対象物および前記被実装対象物にそれぞれ設けられたアライメントマークを認識手段により光学的に読取り、
前記認識手段により読取られた前記実装対象物および前記被実装対象物の前記アライメントマークの相対的な位置関係に基づいて前記ヘッドおよび前記ステージを制御することにより、前記実装対象物と前記被実装対象物との相対的な位置調整を行う
ことを特徴とするアライメント方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装対象物と被実装対象物との相対的な位置を調整する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヘッドに設けられた保持手段に保持されたチップと、ステージに載置された基板との相対的な位置調整（アライメント）を行う技術が知られている。例えば、特許文献１に記載の装置では、ヘッドに配設された光路変換手段を介してチップおよび基板にそれぞれ設けられたアライメントマークが、ヘッドの側方に配設されたＣＣＤカメラなどにより構成される認識手段により撮像されて、チップおよび基板の相対的な位置関係が読取られる。そして、認識手段により読取られたチップおよび基板の相対的な位置関係に基づいて、チップと基板との相対的な位置が調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】再公表特許２００３／０４１４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、チップなどの実装対象物および基板などの被実装対象物の上方にヘッドと一体的に配設された光路変換手段により、ヘッドの側方に配設された認識手段に向かう方向に光路が変換されて、これにより、実装対象物および被実装対象物にそれぞれ設けられたアライメントマークが認識手段により読取られる。したがって、実装対象物および被実装対象物の回転方向における相対的な位置が調整される際に、光路変換手段が一体的に配設されたヘッドが回転すれば、これに伴って光路変換手段による光路の変換方向が認識手段に向かう方向からずれるため、アライメントマークを認識手段により読取れなくなるという問題があった。そこで、上記した従来の技術では、光路変換手段が配設されていないステージを回転することで、実装対象物および被実装対象物の回転方向における相対的な位置が調整されていた。ところが、基板やウエハなどの被実装対象物が保持されるステージは一般的にヘッドよりも大型に構成されており、これを回転して高精度に位置決めする回転機構は非常に高価である。また、近年、ステージに載置される被実装対象物としての基板やウエハなどの大径化が進んでいる。したがって、ステージを回転することにより、実装対象物および被実装対象物の回転方向における相対的な位置調整を行う構成とすれば、大径の基板やウエハの中心部分においては回転方向における高精度な位置調整を行うことができるが、周辺部分においては回転方向における高精度な位置調整を行うのは困難である。そのため、回転方向における相対的な位置調整をヘッドが回転することにより行うことのできる技術が要望されていた。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ヘッドの回転に影響されることなく実装対象物および被実装対象物にそれぞれ設けられたアライメントマークを上方から認識手段により読取りつつ、ヘッドを回転することにより実装対象物および被実装対象物の回転方向における相対的な位置調整を行うことができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題を解決するため、本発明にかかるアライメント装置は、実装対象物と被実装対象物との相対的な位置を調整するアライメント装置において、上下方向に移動自在、かつ、前記上下方向を回転の軸として回転自在に設けられ、前記実装対象物を保持する保持手段と該保持手段の上方に形成された空間とを有するヘッドと、前記上下方向にほぼ直交する水平面内を移動可能に前記ヘッドの下方に前記保持手段に対向して設けられ、上面に前記被実装対象物が載置されるステージと、前記ヘッドと非接触状態で前記空間に入出自在に設けられた光路変換手段と、前記光路変換手段が前記空間に挿入されたときに、前記保持手段に保持された前記実装対象物および前記ステージに載置された前記被実装対象物にそれぞれ設けられたアライメントマークを前記光路変換手段を介して光学的に読取る認識手段と、前記認識手段により読取られた前記実装対象物および前記被実装対象物の前記アライメントマークの相対的な位置関係に基づいて前記ヘッドおよび前記ステージを制御することにより、前記実装対象物と前記被実装対象物との相対的な位置調整を行う制御手段とを備えていることを特徴としている（請求項１）。
【０００７】
また、前記認識手段は光源を備え、前記保持手段は、前記光源から投光される光を透過する部材から成り、前記認識手段は、前記光源から前記実装対象物および前記被実装対象物に投光されることによる前記アライメントマークの陰影を前記光路変換手段を介して読取ることで、前記実装対象物および前記被実装対象物にそれぞれ設けられた前記アライメントマークを読取るようにしてもよい（請求項２）。
【０００８】
また、前記光源は、赤外光源で構成してもよい（請求項３）。
【０００９】
また、前記光路変換手段は、可視光の光路を上方および下方の２方向から前記認識手段の方向へ変換する２視野光学系レンズと、赤外光の光路を下方から前記認識手段の方向へ変換する反射鏡とを備えていてもよい（請求項４）。
【００１０】
また、前記保持手段は、加熱機能を備え、前記ヘッドに脱着可能に取着される取着されるようにしてもよい（請求項５）。
【００１１】
また、本発明にかかる実装装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載のアライメント装置と、上方の待機位置と下方の実装位置との間における移動により、前記実装対象物としての部品を前記被実装対象物としての基板の所定の位置に実装する前記ヘッドの前記保持手段に前記部品を供給する部品供給手段をさらに備え、前記部品供給手段は、複数の前記部品が載置されたチップトレイを移動するチップトレイ移動機構を有し、前記ヘッドへの前記部品の供給時に、供給対象の前記部品が前記待機位置と前記実装位置との間に予め設定された部品供給位置に配置されるように前記チップトレイを移動し、前記保持手段への前記部品の非供給時に、前記基板に前記部品を実装する際の前記ヘッドの移動に干渉しない位置に前記チップトレイを移動するように、前記チップトレイ移動機構を制御する
ことを特徴としている（請求項６）。
【００１２】
また、本発明にかかるアライメント方法は、実装対象物と被実装対象物との相対的な位置を調整するアライメント方法において、上下方向に移動自在、かつ、前記上下方向を回転の軸として回転自在に、前記実装対象物を保持する保持手段と該保持手段の上方に形成された空間とを有するヘッドを設けるとともに、前記上下方向にほぼ直交する水平面内を移動可能に前記ヘッドに対向して、上面に前記被実装対象物が載置されるステージを設け、前記ヘッドと非接触状態で前記空間に入出自在に設けられた光路変換手段が前記空間に挿入されたときに、前記光路変換手段を介して前記実装対象物および前記被実装対象物にそれぞれ設けられたアライメントマークを認識手段により光学的に読取り、前記認識手段により読取られた前記実装対象物および前記被実装対象物の前記アライメントマークの相対的な位置関係に基づいて前記ヘッドおよび前記ステージを制御することにより、前記実装対象物と前記被実装対象物との相対的な位置調整を行うことを特徴としている（請求項７）。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１、７に記載の発明によれば、保持手段の上方に形成された空間に光路変換手段がヘッドと非接触状態で挿入されたときに、保持手段に保持された実装対象物およびステージに載置された被実装対象物にそれぞれ設けられたアライメントマークが上方から光路変換手段を介して認識手段により光学的に読取られる。そして、認識手段により読取られた実装対象物および被実装対象物のアライメントマークの相対的な位置関係に基づいて、ヘッドが回転することにより、回転方向における実装対象物と被実装対象物との相対的な位置調整が行われる。このとき、光路変換手段はヘッドとは非接触状態で保持手段の上方に形成された空間に挿入されているため、ヘッドが回転しても、光路変換手段による光路の変換方向が認識手段に向かう方向からずれることはない。したがって、ヘッドの回転に影響されることなく実装対象物および被実装対象物にそれぞれ設けられたアライメントマークを上方から認識手段により読取りつつ、ヘッドを回転することにより実装対象物および被実装対象物の回転方向における相対的な位置調整を行うことができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、保持手段は、光源から投光される光を透過する部材から成り、認識手段は、光源から実装対象物および被実装対象物に投光されることによるアライメントマークの陰影を上方から保持手段を通して読取ることで、ヘッドの回転に影響されることなく実装対象物および被実装対象物にそれぞれ設けられたアライメントマークを読取るため、認識手段は実装対象物および被実装対象物にそれぞれ設けられたアライメントマークを確実に光学的に読取ることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、光源は、赤外光源により構成されているため、実装対象物および被実装対象物を、例えばＳｉにより構成し、アライメントマークを赤外光を反射する材質または赤外光を透過しない材質で形成することにより、実装対象物および被実装対象物に赤外光を投光すれば、Ｓｉは赤外光を透過するため、アライメンマークの陰影をより明りょうに生成することができ、これにより、認識手段によりアライメントマークの陰影をより精度よく読取ることができる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明によれば、離隔して配置された実装対象物と被実装対象物との間の空間に配置された、可視光の光路を上方および下方の２方向から前記認識手段の方向へ変換する２視野光学系レンズを介して認識手段により読取られた両実装対象物のアライメントマークの相対的な位置関係に基づいて、実装対象物と被実装対象物との相対的な位置調整を行うことができる。また、保持手段の上方に形成された空間に挿入されることにより、近接して配置された実装対象物および被実装対象物の上方に配置された反射鏡を介して認識手段により読取られた両実装対象物のアライメントマークの相対的な位置関係に基づいて、実装対象物と被実装対象物との相対的な位置調整を行うことができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、保持手段は、ヘッドに脱着可能に取着されているため、保持手段が磨耗などにより破損したときにおける保持手段の交換や、実装対象物の大きさに応じた保持手段の交換など、保持手段の交換を容易に行うことができる。また、ヒータをヘッドに設ける従来の構成に比べ、ヘッドに脱着可能に取着される保持手段が内蔵ヒータなどによる加熱機能を備えることで、大幅なコストダウンを図ることができるのと共に、内蔵ヒータなどに異常が発生したときには、保持手段を交換するのみで容易に装置を復元することができる。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明によれば、上方の待機位置と下方の実装位置との間における移動により、実装対象物としての部品を被実装対象物としての基板の所定の位置に実装するヘッドの保持手段に部品を供給するように、複数の部品が載置されたチップトレイを移動するチップトレイ移動機構を有する部品供給手段をさらに備えている。そして、保持手段への部品の供給時に、供給対象の部品が上方の待機位置と下方の実装位置との間に予め設定された部品供給位置に配置されるようにチップトレイが移動され、保持手段への部品の非供給時に、基板に部品を実装する際のヘッドの待機位置と実装位置との間における移動と干渉しないような位置にチップトレイが移動されるようにチップトレイ移動機構が制御される。したがって、チップトレイの最短距離の移動により保持手段へ部品を供給できるため非常に効率がよい。また、チップトレイを移動するチップトレイ移動機構の簡易な構成のみで保持手段へ部品を供給できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態たる実装装置を示す図である。
【図２】図１に示す実装装置が備えるヘッドを示す図である。
【図３】図１に示す実装装置における低精度アライメントを示す部分断面図である。
【図４】図１に示す実装装置における高精度アライメントを示す部分断面図である。
【図５】図１に示す実装装置の他の状態を示す図である。
【図６】図１に示す実装装置における実装処理を示すフローチャートである。
【図７】図１に示す実装装置における実装処理の一例を示す模式図である。
【図８】ヘッドの変形例を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態たる実装装置の要部拡大図である。
【図１０】本発明の第３実施形態たる実装装置の要部拡大図である。
【図１１】本発明の第４実施形態たる実装装置の要部拡大図である。
【図１２】図１１に示す共振器のＦ−Ｆ線矢視断面図である。
【図１３】図１１に示す共振器のＧ−Ｇ線矢視断面図である。
【図１４】図１１に示す共振器のＦ−Ｆ線矢視断面図である。
【図１５】本発明の第５実施形態たる実装装置の要部拡大図である。
【図１６】図１５に示す実装装置の他の状態を示す図である。
【図１７】本発明の第６実施形態たる実装装置の要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜第１実施形態＞
この発明の第１実施形態について図１ないし図７を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態たる実装装置１を示す図である。図２は図１に示す実装装置１が備えるヘッド２を示す図である。図３は図１に示す実装装置１における低精度アライメントを示す部分断面図である。図４は図１に示す実装装置１における高精度アライメントを示す部分断面図である。図５は図１に示す実装装置１の他の状態を示す図である。図６は図１に示す実装装置１における実装処理を示すフローチャートである。図７は図１に示す実装装置１における実装処理の一例を示す模式図である。
【００２１】
図１に示す実装装置１は、部品供給装置（本発明の「部品供給手段」に相当）１００によりチップトレイ６からヘッド２に取着された保持手段４０に供給された実装対象物としての部品２０を、上方の待機位置ＷＰと下方の実装位置ＭＰとの間におけるヘッド２の移動により、基板２２の所定の位置に実装するように構成されている（図７参照）。また、部品２０が基板２２の所定の位置に実装される前に、上下マーク認識手段１４により部品２０および基板２２にそれぞれ設けられたアライメントマーク２０ａ，２２ａが読取られ、読取られたアライメントマーク２０ａ，２２ａの相対的な位置関係に基づいて部品２０と基板２２との相対的な位置調整（アライメント）が行われる。
【００２２】
図１に示すように、実装装置１は、ヘッド２と、上面に基板２２が載置され、ヘッド２の下方に設けられてヘッド２の上下への移動方向にほぼ直交する水平面内を移動するＸＹステージ３と、ヘッド２に取着された保持手段４０に部品２０を供給する部品供給装置１００と、ヘッド２の保持手段４０に保持された部品２０およびＸＹステージ３に載置された基板２２にそれぞれ設けられたアライメントマーク２０ａ，２２ａを光学的に読取る上下マーク認識手段（本発明の「認識手段」に相当）１４とを備えている。また、ヘッド２、ＸＹステージ３、部品供給装置１００および上下マーク認識手段１４を駆動制御する制御装置８（本発明の「部品供給手段」、「制御手段」に相当）を備えている。また、図２に示すように、ヘッド２は、上下に配置された板状部材２ａが４本の支柱２ｂで支持されることにより構成されている。また、ヘッド２の下側の板状部材２ａの中央部分には矩形孔が形成されており、下側の板状部材２ａの下面に部品２０を保持する保持手段４０が取着されている。また、保持手段４０の上方には空間ＯＳが形成されている。
【００２３】
また、ヘッド２は、制御装置８に駆動制御されることにより、矢印Ｚ方向（上下方向）に移動自在、かつ、上下方向を回転の軸として矢印θ方向に回転自在に構成されている。これにより、保持手段４０に保持された部品２０と、ＸＹステージ３に載置された基板２２との回転方向における相対的な位置調整を行うことができる。なお、ヘッド２を移動する移動手段の構成についてはどのようなものであってもよく、周知の技術を適宜採用すればよい。
【００２４】
保持手段４０は、本実施形態では、赤外光などの光を透過する部材であるガラスにより構成されて、熱硬化型樹脂などの接着剤によりヘッド２の下側に取着されている。また、本実施形態では、保持手段４０は、実装対象物としての部品２０を吸着保持できるように、真空吸着機構（図示省略）を備えている。なお、部品２０などの実装対象物を保持する構成としては上記した真空吸着機構に限られず、静電吸着機構、機械式のチャック機構など、実装対象物を保持できる機構であればどのような構成であってもよい。また、実装対象物を保持手段４０に直接貼付けることにより実装対象物が保持手段４０に保持される構成であってもよい。また、ヘッド２を切削加工することにより一体的に保持手段４０を形成してもよい。
【００２５】
また、ＸＹステージ３は、ヘッド２の下方に保持手段４０に対向して設けられ、Ｘ軸を有する基台３１と、Ｙ軸を有しＸ軸に沿って矢印Ｘの方向に移動可能な第１移動テーブル３２と、Ｙ軸に沿って矢印Ｙの方向に移動可能な第２移動テーブル３３とを備え、制御装置８により制御されて、第２移動テーブル３３の上面に載置された基板２２をＺ方向にほぼ直交する水平面内でＸ−Ｙ方向に移動可能に構成されている。そして、制御装置８は、次に説明する上下マーク認識手段１４により認識されたアライメントマーク２０ａ，２２ａの相対的な位置情報を照合し、この照合結果に基づいてヘッド２を矢印θの方向に回転し、ＸＹステージ３を水平面内で移動して、部品２０と基板２２との相対位置調整を行なうように構成されている。
【００２６】
上下マーク認識手段１４は、ミラーやプリズムで構成される、周知の２視野光学系レンズ（本発明の「光路変換手段」に相当）１４ａと、２視野光学系レンズ１４ａを介してその上下に隔離して配置された部品２０および基板２２を撮像するＣＣＤカメラ１４ｂとを備えている（図３参照）。また、図４に示すように、上下マーク認識手段１４は、２視野光学系レンズ１４ａが保持手段４０の上方に形成された空間ＯＳにヘッド２と非接触状態で入出自在に設けられている。したがって、上下マーク認識手段１４は、２視野光学系レンズ１４ａが空間ＯＳに挿入されたときに、２視野光学系レンズ１４ａを介して部品２０および基板２２を上方から保持手段４０を通してＣＣＤカメラ１４ｂにより撮像することによりアライメントマーク２０ａ，２２ａを読取ることができる。
【００２７】
また、上下マーク認識手段１４は、赤外光源１４ｃを備えている。本実施形態では、保持手段４０は赤外光源１４ｃから投光される赤外光を透過するガラスにより構成されている。したがって、上下マーク認識手段１４は、赤外光源１４ｃから部品２０および基板２２に投光されることによる反射光のアライメントマーク２０ａ，２２ａの陰影を２視野光学系レンズ１４ａを介して読取ることで、部品２０および基板２２にそれぞれ設けられたアライメントマーク２０ａ，２２ａを読取るため、部品２０および基板２２にそれぞれ設けられたアライメントマーク２０ａ，２２ａを確実に光学的に読取ることができる（図４参照）。
【００２８】
また、部品２０を例えばＧａＡｓにより構成し、基板２２を例えばＳｉにより構成し、アライメントマーク２０ａ，２２ａを赤外光を反射して赤外光を透過しない材質である金属バンプなどにより形成することで、部品２０および基板２２に赤外光を投光すれば、ＧａＡｓおよびＳｉは赤外光を透過するため、アライメンマーク２０ａ，２２ａの陰影をより明りょうに生成することができ、これにより、上下マーク認識手段１４によりアライメントマーク２０ａ，２２ａの陰影をより精度よく読取ることができる（図３および図４参照）。なお、本実施形態では、２視野光学系レンズ１４ａは、赤外光や通常の可視光などを透過または反射可能なミラーやプリズムなどを組合わせることにより構成されている。
【００２９】
また、チップ２３などの実装対象物および基板２４などの被実装対象物に赤外光を投射することによるアライメントマークの陰影をより明りょうに読取るために、アライメントマークのエッジを強調する画像処理などを併用して、アライメントマークを上下マーク認識手段１４により読取ってもよい。
【００３０】
また、部品２０および基板２２にそれぞれ設けられたアライメントマーク２０ａ，２２ａを、部品２０および基板２２の上方から上下マーク認識手段１４により読取ることができるように、アライメントマーク２０ａ，２２ａを部品２０の上面、および基板２２の上面であって部品２０の陰とならない位置に設けてもよい。また、保持手段４０をガラスと異なる材質であって、赤外光源１４ｃからの赤外光を透過しない材質により形成したときには、部品２０および基板２２にそれぞれ設けられたアライメントマーク２０ａ，２２ａを上方から上下マーク認識手段１４により読取ることができるように、保持手段４０に孔を形成してもよい。また、赤外光を利用してアライメントマーク２０ａ，２２ａを読取るときは、ＣＣＤカメラ１４ｂを、可視光と共に赤外光に感度分布を有するＣＤＤにより構成するとよい。また、ＣＣＤカメラ１４ｂを、可視光を撮像する素子により構成されるカメラと、量子型やボロメータ型などの赤外線撮像素子により構成されるカメラの２つのカメラにより構成してもよい。
【００３１】
なお、上下マーク認識手段１４は、図示省略された移動手段により図１に示す矢印ＣＸ，ＣＹの方向と、矢印Ｆに示す方向に移動可能に構成され、制御装置８に制御されて矢印Ｆの方向に移動されることで、ヘッド２の保持手段４０の上方に形成された空間ＯＳに入出自在に構成されている。
【００３２】
このように、ヘッド２と、上下マーク認識手段１４とが独立して動作可能に構成されることで、部品２０と基板２２との相対的な位置が調整（アライメント）されるときにヘッド２が矢印θの方向に回転されても、２視野光学系レンズ１４ａとＣＣＤカメラ１４ｂとの位置関係は変化しないため、２視野光学系レンズ１４ａにより変換される光路の方向が、従来のようにヘッド２のθ回転に伴ってＣＣＤカメラ１４ａに向かう方向からずれることもなくＣＣＤカメラ１４ｂによりアライメントマーク２０ａ，２２ａを撮像できる。したがって、部品２０および基板２２がアライメントされる際にヘッド２が矢印θの方向に回転されても、ヘッド２のθ方向への回転に影響されることなく上下マーク認識手段１４によりアライメントマーク２０ａ，２２ａの相対的な位置関係を読取ることができる。
【００３３】
また、ヘッド２が上下方向（Ｚ方向）に移動しても、２視野光学系レンズ１４ａとＣＣＤカメラ１４ｂとの位置関係は変化しないため、ＣＣＤカメラ１４ｂから２視野光学系レンズ１４ａを介して見たアライメントマーク２０ａ，２２ａの鏡像の位置が変化することはなく、ヘッド２の上下方向の移動が上下マーク認識手段１４により読取られるアライメントマーク２０ａ，２２ａのＸ方向の位置精度に影響を与えることがないので実用的である。
【００３４】
また、本実施形態では、上下マーク認識手段１４を上下方向（矢印ＣＸの方向）に移動自在に構成したが、例えば、図４に示す高精度アライメントが実行される高さにヘッド２が配置されたとき空間ＯＳに進入可能な高さに、上下マーク認識手段１４を固定して配設してもよい。これにより、ヘッド２を所定の高さとして、上下マーク認識手段１４を矢印Ｆの方向に移動することで、図３に示す低精度アライメントおよび図４に示す高精度アライメントを実行することができる。
【００３５】
また、図１に示すように、実装装置１は、第２移動テーブル３３上の基板２２の両側に、ほぼ平行に２本のシャフトモータ１１０を備えている。シャフトモータ１１０は、マグネットモータシャフトからなる２本のガイド４と、２本のガイド４のそれぞれに、ガイド４に沿って移動可能に設けられた筒状のモータコイルからなる移動部５と、第２移動テーブル３３上の基板２２の上方にチップトレイ６を保持可能に両移動部５に載架されたトレイホルダ７とを備えている。
【００３６】
また、ガイド４は、円筒状のステンレス筒内に磁石が配設されて成り、移動部５のモータコイルに制御装置８の制御による３相交流が通電されることにより、両移動部５が両ガイド４に沿って移動するように構成されている。また、シャフトモータ１１０は、移動部５のガイド４に対する相対的な位置を検出する位置センサ（図示省略）を備え、制御装置８は、位置センサの検出信号に基づいて、移動部５のモータコイルに通電することによりシャフトモータ１１０を制御して移動部を矢印Ｙの方向に駆動するように構成されている。
【００３７】
また、トレイホルダ７は図示省略されたガイドおよび制御手段８により制御されるステッピングモータにより駆動されるタイミングベルトを備えており、制御装置８に制御されたステッピングモータによりタイミングベルトが駆動されることにより、上面に保持されたチップトレイ６を矢印Ｘの方向にガイドに沿って移動することができるように構成されている。
【００３８】
このように構成すると、制御装置８によりＸＹステージ３およびシャフトモータ１１０が適宜駆動制御されることにより、トレイホルダ７がヘッド２に対して相対的に移動される。そして、制御装置８によりトレイホルダ７が備えるステッピングモータが制御されてタイミングベルトが駆動されることにより、チップトレイ６が矢印Ｘの方向の任意の位置に移動される。以上のように、シャフトモータ１１０、トレイホルダ７およびＸＹステージ３により、複数の部品２０が載置されたチップトレイ６を移動する本発明の「チップトレイ移動機構」が構成されている。なお、シャフトモータ１１０に換えて、ボールねじを用いたサーボ機構などによりトレイホルダ７を移動する構成としてもよい。
【００３９】
また、実装装置１は、トレイホルダ７に新たなチップトレイ６を供給するチップトレイ供給手段９と、部品２０の供給を終えたチップトレイ６を回収するチップトレイ回収手段１０とを備えている。また、図１に示すように、チップトレイ供給手段９およびチップトレイ回収手段１０はＸＹステージ３に隣接して、矢印Ｙの方向に並設されている。したがって、シャフトモータ１１０を駆動制御してトレイホルダ７をチップトレイ供給手段９の開口９ａの正面に配置し、チップトレイ供給手段９内に格納されたチップトレイ６を図示省略した移動レールなどの移動手段により移動することで、トレイホルダ７に新たなチップトレイ６を供給できる（図１参照）。
【００４０】
また、シャフトモータ１１０を駆動制御することによりトレイホルダ７をチップトレイ回収手段１０の開口１０ａの正面に配置して、トレイホルダ７に載置された部品２０の供給を終えたチップトレイ６を図示省略した移動レールなどの移動手段により移動することで、チップトレイ回収手段１０にチップトレイ６を回収できる（図５参照）。
【００４１】
なお、実装装置１による基板２２への部品２０の実装が完了し、ヘッド２への部品２０の供給を終えたときにチップトレイ６に部品２０が残っている状態であっても、このチップトレイ６をチップトレイ回収手段１０により回収し、チップトレイ供給手段９により新たなチップトレイ６をトレイホルダ７に供給することで、容易に基板２２に実装する部品２０の種類を変更できる。また、トレイホルダ７にチップトレイ６を供給する手段、およびトレイホルダ７からチップトレイ６を回収する手段については、上記したチップトレイ供給手段９およびチップトレイ回収手段１０に限られず、搬送ロボットなど、どのような手段であっても構わない。
【００４２】
以上のように構成された実装装置１において、制御装置８は、ヘッド２に取着された保持手段４０への部品２０の供給時に、供給対象の部品２０が待機位置ＷＰと実装位置ＭＰとの間に予め設定された部品供給位置ＳＰに配置されるようにチップトレイ６を移動するようにＸＹステージ３、シャフトモータ１１０およびトレイホルダ７が備えるステッピングモータを制御する。そして、制御装置８は、ヘッド２（保持手段４０）への部品２０の非供給時に、基板２２に部品２０を実装する際のヘッド２の移動に干渉しない位置にチップトレイ６が移動するように、ＸＹステージ３およびシャフトモータ１１０を制御するように構成されている。
【００４３】
このとき、図１に示すように、チップトレイ６は部品２０を矢印Ｘの方向に並べて載置するように構成されている。したがって、制御装置８は、ヘッド２（保持手段４０）への部品２０の非供給時に、およそ部品２０の幅の分、矢印Ｙの方向にチップトレイ６を移動するだけで、基板２２に部品２０を実装する際のヘッド２の移動に干渉しない位置にチップトレイ６を移動できる。このように、チップトレイ６の移動方向（矢印Ｙの方向）とほぼ直交する方向（矢印Ｘの方向）に部品２０を載置するようにチップトレイ６を構成すれば、基板２２に部品２０を実装する際のヘッド２の移動に干渉しない位置にチップトレイ６を移動するためのチップトレイ６の矢印Ｙの方向への移動量を小さいものとすることができる。したがって、ヘッド２への部品２０の供給、および、ヘッド２による基板２２への部品２０の実装を効率よく行うことができ、基板２２への部品２０の実装時間の短縮を図ることができる。
【００４４】
また、トレイホルダ７に保持されたチップトレイ６に載置された部品２０をヘッド２（保持手段４０）に供給するように構成されているため、例えば、ダイシングされたウエハから直接チップをヘッド２（保持手段４０）に供給するダイマウンタなどの構成に比べ、ウエハからチップを分離するためにウエハの下方からダイシングされたチップを上方に突き上げする突上手段などが必要なく、非常に簡易な構成とすることができる。また、この突上手段などを設ける必要がないため、図１に示すように、チップトレイ６と基板２２とを重なる配置としても、部品２０を基板２２へ実装する際のヘッド２の矢印Ｚ方向への移動量を小さくすることができる。
【００４５】
次に、図６および図７を参照して、実装装置１において実行される、部品２０を基板２２の所定の位置に実装する実装処理について説明する。
【００４６】
図６に示す実装処理は、部品２０が基板２２の所定の位置に実装されるときに実行される処理であり、まず、実装対象物としての部品２０の供給が行われる（ステップＳ１）。図１に示すように、制御装置８は、トレイホルダ７をチップトレイ供給手段９の開口９ａの正面に配置することにより、チップトレイ供給手段９から新たなチップトレイ６をトレイホルダ７に供給する（図７（ａ）参照）。次に、図７（ｂ）に示すように、制御装置８からの制御信号により、供給対象の部品２０が部品供給位置ＳＰに配置されるようにチップトレイ６を矢印ＬＲの方向に移動する。そして、ヘッド２を待機位置ＷＰから矢印ＤＷの方向に移動することで、部品供給位置ＳＰにおいてヘッド２（保持手段４０）に部品２０を供給する。
【００４７】
続いて、図３および図７（ｃ）に示すように、部品２０の基板２２への実装時のヘッド２の移動に干渉しない位置にチップトレイ６を矢印ＭＲの方向に移動するとともに、ヘッド２が部品供給位置ＳＰから低精度アライメントが実行される位置に移動される。次に、それぞれの接合面が対向するように保持された部品２０と基板２２との間に上下マーク認識手段１４が挿入されて、対向保持された部品２０および基板２２にそれぞれ設けられたアライメントマーク２０ａ，２２ａの位置が上下マーク認識手段１４により検出される。そして、上下マーク認識手段１４により認識された、部品２０および基板２２のアライメントマーク２０ａ，２２ａの相対的な位置関係に基づいて、ヘッド２を矢印θ方向に回転し、ＸＹステージ３を矢印ＡＬ方向（Ｘ−Ｙ方向）に移動して部品２０および基板２２の相対的な位置調整（アライメント）を実行し、部品２０と基板２２との低精度アライメントを行う（ステップＳ２）。
【００４８】
続いて、図４および図７（ｄ）に示すように、ヘッド２が下降されて高精度アライメントが実行される位置に移動されることにより、部品２０および基板２２が近接移動されて、これにより、部品２０および基板２２が接触する寸前、もしくは軽く接触した状態とされる。次に、保持手段４０の上方に形成された空間ＯＳに上下マーク認識手段１４が挿入されて、対向保持された部品２０および基板２２にそれぞれ設けられたアライメントマーク２０ａ，２２ａの位置が上下マーク認識手段１４により部品２０および基板２２の上方から検出される。そして、空間ＯＳに挿入された上下マーク認識手段１４により認識された部品２０および基板２２のアライメントマーク２０ａ，２２ａの相対的な位置関係に基づいて、ヘッド２を矢印θ方向に回転し、ＸＹステージ３を矢印ＡＬ方向（Ｘ−Ｙ方向）に移動して部品２０および基板２２の相対的な位置調整（アライメント）を実行し、部品２０と基板２２との高精度アライメントを行う（ステップＳ３）。
【００４９】
次に、図７（ｅ）に示すように、部品２０および基板２２の相対的な位置が整合された状態で、上下マーク認識手段１４が待避される。続いて、ヘッド２を矢印ＤＷの方向の実装位置ＭＰに移動することにより、部品２０を基板２２の所定の位置に実装する（ステップＳ４）。最後に、ヘッド２を矢印ＵＰの方向の待機位置ＷＰに移動することで、１回の実装処理が終了する。このような実装処理を繰返し実行することで、所定数の部品２０を基板２２の実装面の所定の位置に実装することができる。
【００５０】
そして、図５に示すように、制御装置８は、トレイホルダ７をチップトレイ回収手段１０の開口１０ａの正面に配置することにより、ヘッド２への部品２０の供給を終えたチップトレイ６を回収する。
【００５１】
なお、この実施形態では、熱硬化型接着剤を用いて、ＸＹステージ３に内蔵されたヒータ（図示省略）により基板２２を加熱した状態で部品を実装し、部品２０を基板２２に接着して仮固定するよにように構成されているが、光硬化型接着剤を用いて、図示省略された紫外線照射手段により紫外光を照射することにで部品２０を基板２２に接着して仮固定する構成としてもよい。また、はんだにより部品２０を基板２２に実装してもよいし、所謂、超音波振動接合により部品２０を基板２２に実装してもよく、部品２０の基板２２への実装（接合）方法についてはどのような方法であっても構わない。また、超音波振動接合による実装を行うときは、共振器（ヘッド）に取着される保持手段４０の上方に空間ＯＳを形成すればよい。また、図示省略された赤外線照射手段またはレーザー照射手段により、光路変換手段１４ａを介して部品２０および基板２２に赤外線またはレーザーを照射することにより、部品２０および基板２２を加熱するように構成してもよい。また、図示省略されたハロゲンランプにより、光路変換手段１４ａを介して部品２０および基板２２に投光することにより、部品２０および基板２２を加熱するように構成してもよい。
【００５２】
変形例（１）
次に図８を参照して、上記した第１実施形態の変形例について説明する。図８はヘッドの変形例を示す図である。図８に示すように、ヘッド２００が上記したヘッド２と異なるのは、円柱状もしくは角柱状のヘッド２００に断面形状が略Ｌ字状の空間ＯＳが形成されている点である。その他の構成および動作は、上記した第１実施形態の構成および動作と同一であるため、同一符号を付すことによりその構成および動作の説明は省略する。このようにヘッド２００を構成すれば、図４での説明と同様に、高精度アライメントを実行することができる。
【００５３】
なお、本実施形態では、上下マーク認識手段１４が、２視野光学系レンズ１４ａを備える構成としたが、図４に示す高精度アライメントのみを実行するように実装装置１を構成すれば、上下マーク認識手段１４により下方のアライメントマーク２０ａ，２２ａのみを認識できるように１視野光学系レンズを備えるようにしてもよい。
【００５４】
以上のように、この実施形態では、保持手段４０の上方に形成された空間ＯＳに２視野光学系レンズ１４ａがヘッド２と非接触状態で挿入されたときに、保持手段４０に保持された部品２０およびＸＹステージ３に載置された基板２２にそれぞれ設けられたアライメントマーク２０ａ，２２ａが上方から２視野光学系レンズ１４ａを介して上下マーク認識手段１４により光学的に読取られる。そして、上下マーク認識手段１４により読取られた部品２０および基板２２のアライメントマーク２０ａ，２２ａの相対的な位置関係に基づいて、ヘッド２が回転することにより、回転方向における部品２０と基板２２との相対的な位置調整が行われる。このとき、２視野光学系レンズ１４ａはヘッド２とは非接触状態で保持手段４０の上方に形成された空間ＯＳに挿入されているため、ヘッド２が回転しても、２視野光学系レンズ１４ａによる光路の変換方向がＣＣＤカメラ１４ｂに向かう方向からずれることはない。したがって、ヘッド２の回転の影響を受けることなく、部品２０および基板２２にそれぞれ設けられたアライメントマーク２０ａ，２２ａを上方から上下マーク認識手段１４により読取りつつ、ヘッド２を回転することにより部品２０および基板２２の回転方向における相対的な位置調整を行うことができる。
【００５５】
また、この実施形態では、複数の部品２０が載置されたチップトレイ６を移動するシャフトモータ１１０、ＸＹステージ３およびトレイホルダ７が、ヘッド２に取着された保持手段４０への部品２０の供給時に、供給対象の部品２０が上方の待機位置ＷＰと下方の実装位置ＭＰとの間に予め設定された部品供給位置ＳＰに配置されるようにチップトレイ６を移動し、ヘッド２（保持手段４０）への部品２０の非供給時に、少なくとも基板２２に部品２０を実装する際のヘッド２の待機位置ＷＰと実装位置ＭＰとの間における移動に干渉しないような位置にチップトレイ６を移動する。したがって、チップトレイ６の最短距離の移動により、ヘッド２（保持手段４０）へ部品２０を供給できるため非常に効率がよい。また、チップトレイ６を移動するシャフトモータ１１０、ＸＹステージ３およびトレイホルダ７の簡易な構成のみでヘッド２（保持手段４０）へ部品２０を供給できる。
【００５６】
また、部品２０の供給を終えたチップトレイ６をチップトレイ回収手段１０により回収し、チップトレイ供給手段９により新たなチップトレイ６をトレイホルダ７に供給することができる。したがって、例えば、顧客ごとの要望に応じた製品を少量生産するときに、種類の異なる部品２０が載置されたチップトレイ６を交換するのみで、顧客ごとの要望に応じた製品を生産できるため、非常に効率がよい。
【００５７】
また、第２移動テーブル３３上の基板２２の両側にほぼ平行に設けられた２本のガイド４のそれぞれに、ガイドに沿って移動可能に移動部５が設けられ、第２移動テーブル３３上の基板２２の上方にチップトレイ６を保持可能に両移動部５にトレイホルダ７が載架されている。したがって、ヘッド２への部品供給後に、制御装置８が、モータコイルに通電することにより移動部５をガイド４に沿って移動してトレイホルダ７をガイド４の長手方向に移動することで、基板２２への部品２０の実装時のヘッド２の移動に干渉しない位置にチップトレイ６を容易に移動できる。
【００５８】
また、チップトレイ６の最短距離の移動により、ヘッド２への部品２０の供給と、ヘッド２による部品２０の基板２２への実装とを繰返し実行することができるため、従来の構成に比べ、ヘッド２への部品２０の供給に費やす時間を短縮することができ、基板２２への部品２０の実装処理の処理時間の短縮を図ることができる。
【００５９】
また、ヘッド２，２００に部品２０を保持する保持手段４０が取着され、ヘッド２，２００の保持手段４０の上方には、空間ＯＳが形成されている。したがって、例えば、部品２０と基板２２とが接触していたとしても、ヘッド２，２００が備える空間ＯＳを介して、部品２０および基板２２のアライメントマーク２０ａ，２２ａを上方から保持手段４０を通して上下マーク認識手段１４により光学的に読取ることができるため、より近接して配置された状態の部品２０および基板２２のアライメントマーク２０ａ，２２ａを上下マーク認識手段１４で読取ることができ、より近接して配置された状態の部品２０および基板２２のアライメントマーク２０ａ，２２ａの相対的な位置関係に基づいて部品２０と基板２２との相対的な位置調整（アライメント）を行うことができ、アライメントの後にヘッド２，２００が下降される際に、製造公差に起因した位置誤差が生じるのを抑制できる。
【００６０】
また、２視野光学系レンズ１４により光路を側方に変換することにより、部品２０および基板２２にそれぞれ設けられたアライメントマーク２０ａ，２２ａを読取る構成であるため、ヘッド２の上方にＣＣＤカメラなどにより構成される認識手段を縦列して配設する構成と比較して、実装装置１の高さを低くすることができ、実装装置１のコンパクト化を図ることができる。
【００６１】
なお、上記したように、部品２０および基板２２を近接させた状態で高精度アライメントを実行する際には、部品２０および基板２２がＧａＡｓ、Ｓｉ、ＩｎＰ、Ｍｏなど、赤外光を透過する部材により構成されていれば、赤外光を利用した高精度アライメント行うのが望ましい。
【００６２】
＜第２実施形態＞
この発明の第２実施形態について図９を参照して説明する。図９は本発明の第２実施形態たる実装装置の要部拡大図であって、（ａ）は高精度アライメントが実行されている状態を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の変形例である。この第２実施形態が、上記した第１実施形態において図８を参照して説明した変形例（１）と異なるのは、ヘッド２００に取着された保持手段４０に対向して設けられ、保持手段４０に対向する面に設けられた載置位置に基板２２が載置されるステージ３００に、ステージ光路ＳＬＰが設けられている点である。以下では、上記した第１実施形態と異なる点を中心に説明し、その他の構成については同一符号を付すことにより、その構成および動作の説明を省略する。
【００６３】
図９（ａ）に示すように、ステージ３００は、基板２２の載置位置に形成された一方のステージ開口ＳＯＰと、一方のステージ開口ＳＯＰの形成位置とは異なる位置に形成された他方のステージ開口ＳＯＰと、一方および他方のステージ開口ＳＯＰを両端に有するステージ光路ＳＬＰを備えている。また、ステージ光路ＳＬＰには、反射面が金により構成された光路変換手段ＳＭが配設されており、これにより、ステージ３００の基板２２の載置位置に形成された一方のステージ開口ＳＯＰの方向から、ステージ３００の側方に形成された他方のステージ開口ＳＯＰの方向へと光路が変換される。なお、本実施形態では、光路変換手段ＳＭの反射面を赤外光の反射効率のよい金により構成したが、これに換えて金めっきにより反射面を構成してもよいし、同様に赤外光の反射効率のよいＡｌにより構成してもよい。また、赤外光の反射効率のよいその他の材質で反射面を構成してももちろんよく、所謂、一般的な表面鏡により反射面を構成してもよい。
【００６４】
また、上下マーク認識手段１４は、ステージ３００の側方に形成された他方のステージ開口ＳＯＰから赤外光をステージ光路ＳＬＰに投光できるように赤外光源１４ｄをさらに備えている。赤外光源１４ｄによりステージ光路ＳＬＰに投光された赤外光は光路変換手段ＳＭを介して、部品２０および基板２２に下方から投光される。したがって、図９（ａ）に示すように、赤外光源１４ｄにより投光されて部品２０および基板２２を透過した赤外光の陰影を読取ることで、部品２０と基板２２とが近接した状態で部品２０および基板２２に設けられたアライメントマーク２０ａ，２２ａを、空間ＯＳに挿入された上下マーク認識手段１４により読取ることができ、これにより、上記した高精度アライメントを実行することができる。
【００６５】
変形例（２）
図９（ｂ）に示す変形例が同図（ａ）に示す構成と異なるのは、ステージ３００ａに形成されたステージ光路ＳＬＰの形状が異なり、ステージ光路ＳＬＰを通して赤外光源１４ｄにより赤外光が部品２０および基板２２に下方から直接投光されている点である。その他の構成は図９（ａ）に示す例と同様であるため、同一符号を付すことによりその構成および動作の説明を省略する。
【００６６】
以上のように、この実施形態では、上記した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００６７】
＜第３実施形態＞
この発明の第３実施形態について図１０を参照して説明する。図１０は本発明の第３実施形態たる実装装置の要部拡大図である。この第３実施形態が、上記した第１実施形態において図８を参照して説明した変形例（１）と異なるのは、ヘッド２０１に形成された空間ＯＳの断面形状が異なる点と、上下マーク認識手段１４１の構成が異なる点である。以下では、上記した第１実施形態と異なる点を中心に説明し、その他の構成については同一符号を付すことにより、その構成および動作の説明を省略する。
【００６８】
図１０に示すように、ヘッド２０１には断面形状が略Ｔ字状の空間ＯＳが形成されている。また、上下マーク認識手段１４１は、２視野光学系レンズ１４１ａと、ＣＣＤカメラ１４１ｂと、赤外光源１４１ｃとを備えている。また、ＣＣＤカメラ１４１ｂは、２視野光学系レンズ１４１ａを介してアライメントマーク２０ａ，２２ａを読取ることができるように配設されている。そして、２視野光学系レンズ１４１ａは矢印Ｚ方向における所定の位置において矢印Ｆの方向に、ＣＣＤカメラ１４１ｂは矢印ＣＸ，ＣＹと矢印Ｆの方向に、それぞれ独立して図示省略された移動手段により移動されるように構成されている。
【００６９】
このように構成すれば、上記した第１実施形態と同様の効果を奏することができるとともに、図１０に示すように、部品２０と基板２２とが近接した状態で部品２０および基板２２に設けられたアライメントマーク２０ａ，２２ａを、空間ＯＳに２視野光学系レンズ１４１ａが挿入された上下マーク認識手段１４１により読取ることができ、これにより、上記した高精度アライメントを実行することができる。
【００７０】
また、上記した第１実施形態と同様に、高精度アライメントの際のヘッド２０１の矢印θ方向の回転が、２視野光学系レンズ１４１ａとＣＣＤカメラ１４１ｂとの配置関係に影響を与えない。したがって、ヘッド２０１が矢印θ方向に回転しても上下マーク認識手段１４１により部品２０および基板２２に設けられたアライメントマーク２０ａ，２２ａを確実に読取ることができる。
【００７１】
また、ヘッド２０１の矢印Ｚの方向への移動が、光路をＣＣＤカメラ１４１ｂの方向へ変換する２視野光学系レンズ１４１ａと、ＣＣＤカメラ１４１ｂとの配置関係に影響を与えることがないため、ＣＣＤカメラ１４１ｂから２視野光学系レンズ１４１ａを介して見たアライメントマーク２０ａ，２２ａの鏡像の位置は常に一定である。したがって、ヘッド２０１の上下方向（Ｚ方向）の移動がＣＣＤカメラ１４１ｂにより読取られるアライメントマーク２０ａ，２２ａのＸ方向の位置精度に影響を与えるおそれがなく、アライメントマーク読取りの際にＸ方向における位置誤差が生じるおそれがないため、位置精度よくアライメントマーク２０ａ，２２ａを読取ることができる。
【００７２】
＜第４実施形態＞
この発明の第４実施形態について図１１ないし図１４を参照して説明する。図１１は本発明の第４実施形態たる実装装置の要部拡大図であって、（ａ）は部分正面図、（ｂ）は（ａ）の下面図である。図１２は図１１に示す共振器のＦ−Ｆ線矢視断面図であって、（ａ）は保持手段４０が脱離された状態を示す図、（ｂ）は保持手段４０が取着された状態を示す図である。図１３は図１１に示す共振器のＧ−Ｇ線矢視断面図であって、（ａ）は保持手段４０が脱離された状態を示す図、（ｂ）は保持手段４０が取着された状態を示す図、（ｃ）は保持手段４０の下面図である。図１４は図１１に共振器のＦ−Ｆ線矢視断面図であって、（ａ）は保持手段４０ａが脱離された状態を示す図、（ｂ）は保持手段４０ａが取着された状態を示す図である。この第４実施形態が、上記した第１ないし第３実施形態と異なるのは、保持手段４０，４０ａがヘッド２０２に脱着可能に取着されるセラミックヒータにより構成されている点である。その他の構成および動作は、上記した実施形態と同様であるため、その他の構成および動作については同一符号を付して、その構成および動作の説明を省略する。
【００７３】
図１１ないし図１４に示すように、ヘッド２０２には吸着することにより保持手段４０，４０ａを取着することができるように、取付用凹部２０２ａが形成されている。また、図１１（ｂ）、図１２（ｂ）、図１３（ｂ）、図１４（ｂ）に示すように、取付用凹部２０２は、平面視形状が保持手段４０，４０ａの平面視形状とほぼ同一の矩形に形成されており、その大きさは保持手段４０，４０ａの側面が取付用凹部２０２ａの内壁に接するように嵌る大きさに形成されている。
【００７４】
また、図１１（ｂ）に示すように、取付用凹部２０２ａのフランジ部分には保持手段４０，４０ａを吸着するための吸着溝２０２ｂが形成されている。また、吸着溝２０２ｂの所定箇所の底に一方の開口２０２ｃ１が形成され、他方の開口２０２ｃ２がヘッド２０２の外周面に形成された吸引孔２０２ｃが設けられている。そして、吸引孔２０２ｃの他方の開口２０２ｃ２が、外部に配設された真空ポンプを有する吸着ユニット（図示省略）に接続されている。したがって、保持手段４０，４０ａが取付用凹部２０２ａに嵌った状態で、吸着ユニットにより他方の開口２０２ｃ２から吸引を行うことにより、保持手段４０，４０ａが取付用凹部２０２ａに吸着保持される（図１２（ｂ）、図１３（ｂ）、図１４（ｂ）参照）。
【００７５】
また、図１１（ａ），（ｂ）、図１２（ａ），（ｂ）、図１３（ａ），（ｂ）、図１４（ａ），（ｂ）に示すように、取付用凹部２０２ａのフランジ部分の所定箇所に一方の開口２０２ｄ１が形成され、他方の開口２０２ｄ２がヘッド２０２の外周面に形成された吸引孔２０２ｄが設けられている。また、図１２（ａ），（ｂ）、図１４（ａ），（ｂ）に示すように、保持手段４０，４０ａには、保持手段４０，４０ａの吸着面の所定箇所に一方の開口４０ｂ１が形成され、他方の開口４０ｂ２が吸着面と対向する面の所定箇所に形成された吸引孔４０ｂが設けられている。
【００７６】
また、図１２（ｂ）、図１４（ｂ）に示すように、吸引孔４０ｂの他方の開口４０ｂ２は、保持手段４０，４０ａが取付用凹部２０２ａに嵌った状態で、吸引孔２０２ｄの一方の開口２０２ｄ１と連結されるように構成されている。また、吸引孔２０２ｄの他方の開口２０２ｄ２が、外部に配設された真空ポンプを有する吸着ユニット（図示省略）に接続されている。したがって、保持手段４０，４０ａが取付用凹部２０２ａに吸着保持された状態で、吸着ユニットにより他方の開口２０２ｄ２から吸引を行うことにより、保持手段４０，４０ａの吸着面に実装対象物としての部品２０などを吸着することができる。
【００７７】
また、図１１（ｂ）に示すように、ヘッド２０２には電極２０２ｅが設けられており、これによりセラミックヒータから成る保持手段４０，４０ａに電源供給できるように構成されている。また、図１３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、保持手段４０，４０ａには、アライメントマーク２０ａ，２２ａを読取ることができるように透孔４０ｃが設けられており、これにより、アライメントマーク２０ａ，２２ａを上方から２視野光学系レンズおよびＣＣＤカメラなどを備える認識手段により読取ることができる（保持手段４０ａの透孔は図示省略）。なお、透孔４０ｃの大きさ、形状、位置は図１３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す例に限られず、アライメントマーク２０ａ，２２ａを読取ることができればどのような大きさ、形状、位置であってもよい。また、透孔４０ｃは、アライメントマーク２０ａ，２２ａを読取ることができる位置であって、部品２０および基板２２に設けられた電極を加圧できる位置、すなわち、部品２０が保持手段４０に保持された状態で、透孔４０ｃの位置と部品２０に設けられた電極の位置とがずれる位置に形成されるのが望ましい。
【００７８】
このように、上記した構成によれば、図１２（ａ）および図１４（ａ）に示すように、吸引ユニットによる吸引を停止することにより、保持手段４０，４０ａを取付用凹部２０２ａから脱離することができる。そして、部品２０などの実装対象物の大きさに応じて保持手段４０，４０ａを選択し、選択された保持手段４０，４０ａが取付用凹部２０２ａに嵌った状態で吸引ユニットによる吸引を開始することにより、保持手段４０，４０ａが取付用凹部２０２ａに吸着保持されて、保持手段４０，４０ａがヘッド２０２の所定の取着位置に取着される。
【００７９】
また、ヒータをヘッド２０２に設ける従来の構成に比べ、ヘッド２０２に脱着可能に取着される保持手段４０，４０ａをセラミックヒータにより構成することで、大幅なコストダウンを図ることができるのと共に、ヒータに異常が発生したときには、保持手段４０，４０ａを交換するのみで容易に装置を復元することができる。また、保持手段４０，４０ａをセラミックヒータにより構成することで、その大きさから、保持手段４０，４０ａの熱容量はヘッド２０２よりも小さいため、降温速度がヘッド２０２にヒータに設ける構成に比べて速いため実用的である。なお、上記した構成によれば、保持手段４０，４０ａを構成するセラミックヒータの大きさは部品２０を保持できる程度でよいことを鑑みれば、部品２０および基板２２を５０℃〜２５０℃程度の温度で特に効率よく加熱することができる。また、保持手段４０，４０ａのヘッド２０２に取着される側の面に熱伝導率の悪い断熱材を設けてもよい。このような構成とすれば、セラミックヒータの熱がヘッド２０２に伝わるのを抑制することができる。
【００８０】
なお、保持手段４０，４０ａをセラミックヒータにより構成する以外に、保持手段４０，４０ａに、例えば加熱コイルをパターニングするなどして加熱機能を内蔵するようにしてもよい。
【００８１】
＜第５実施形態＞
この発明の第５実施形態について図１５および図１６を参照して説明する。図１５は本発明の第５実施形態たる実装装置の要部拡大図であって、（ａ）は上下マーク認識手段３１４の側面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。また、図１６は図１５に示す実装装置の他の状態を示す図であって、（ａ）は上下マーク認識手段３１４の側面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。この第５実施形態が、上記した第１ないし第４実施形態と異なるのは、上下マーク認識手段３１４の構成が異なる点である。以下では、上記した実施形態と異なる点を中心に説明し、その他の構成については同一符号を付すことにより、その構成および動作の説明を省略する。
【００８２】
図１５（ａ），（ｂ）に示すように、認識手段３１４は、ハーフミラーやプリズムなどにより構成され、一般的な可視光用の２視野光学系レンズ３１４ａ１と、反射面が金やＡｌなどで構成された赤外光用の反射鏡３１４ａ２と、ＣＣＤカメラ３１４ｂと、赤外光源３１４ｃとを備えている。また、図１５（ｂ）、図１６（ｂ）に示すように、認識手段３１４は、反射鏡３１４ａ２を赤外光源３１４ｃから投光される赤外光の光軸から外れた位置と、光軸上の位置との間で移動できるように、エアシリンダーなどにより構成されるアクチュエータ３１４ｄと、反射鏡３１４ａ２に結合され、アクチュエータ３１４ｄが備える棒状の押圧部材により押圧されるカム３１４ｅとを備えている。
【００８３】
すなわち、図１５（ｂ）に示すように、反射鏡３１４ａ２は、図示省略されたばねなどの付勢手段により赤外光源３１４ｃから投光される赤外光の光軸から外れる位置に移動する方向へ付勢されており、アクチュエータ３１４ｄの押圧部材によるカム３１４ｅの押圧を解除すれば、反射鏡３１４ａ２は赤外光の光軸から外れる位置に移動する。また、図１６（ｂ）に示すように、アクチュエータ３１４ｄの押圧部材によりカム３１４ｅを押圧すれば、反射鏡３１４ａ２は、付勢手段の付勢力に抗して赤外光の光軸上の位置に移動する。
【００８４】
このように構成すれば、上記した第１実施形態と同様の効果を奏することができるとともに、図１５に示すように、上下マーク認識手段３１４は、反射鏡３１４ａ２を赤外光の光軸から外れる位置に移動すれば、上下に配置された部品２０などの実装対象物と、基板２２などの被実装対象物との間の空間に配置された２視野光学系レンズ３１４ａ１を介して、それぞれに設けられたアライメントマークを読取ることができ、これにより、上記した低精度アライメントを実行することができる。
【００８５】
また、図１６に示すように、上下マーク認識手段３１４は、反射鏡３１４ａ２を赤外光の光軸上の位置に移動すれば、部品２０などの実装対象物と、基板２２などの被実装対象物とが近接した状態でそれぞれに設けられたアライメントマークを、実装対象物および被実装対象物の上方に配置された反射鏡３１４ａ２を介して読取ることができ、これにより、上記した高精度アライメントを実行することができる。
【００８６】
なお、本実施形態では、赤外光源３１４ｃは、一般的な白色光などの可視光も投光できるように構成されている。また、反射鏡３１４ａ２を移動する構成については、上記した構成に限られず、周知の構成を利用して適宜、反射鏡３１４ａ２を移動できるようにすればよい。
【００８７】
＜第６実施形態＞
この発明の第６実施形態について図１７を参照して説明する。図１７は本発明の第６実施形態たる実装装置の要部拡大図であって、（ａ）は上下マーク認識手段４１４の平面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図、（ｃ）は（ａ）と異なる状態を示す図である。この第６実施形態が、上記した第６実施形態と異なるのは、上下マーク認識手段４１４の構成が異なる点である。以下では、上記した実施形態と異なる点を中心に説明し、その他の構成については同一符号を付すことにより、その構成および動作の説明を省略する。
【００８８】
図１７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、認識手段４１４は、反射面がアルミなどで構成された一般的な可視光用の反射鏡４１４ａ１と、反射面が金やＡｌなどで構成された赤外光用の反射鏡４１４ａ２と、ＣＣＤカメラ４１４ｂと、一般的な白色光などの可視光も投光できるように構成された赤外光源４１４ｃとを備えている。また、図１７（ａ），（ｃ）に示すように、認識手段４１４は、赤外光源４１４ｃから投光される可視光および赤外光の光軸上の位置に反射鏡４１４ａ１と反射鏡４１４ａ２とを切換えて配置できるように、モータなどのアクチュエータにより構成される移動手段（図示省略）を備えている。また、反射鏡４１４ａ１は、光路を上方からＣＣＤカメラ４１４ｂの方向へ変換できるように構成されている。また、反射鏡４１４ａ２は、光路を下方からＣＣＤカメラ４１４ｂの方向へ変換できるように構成されている。なお、反射鏡４１４ａ２は、その反射面が赤外光の反射効率のよい金やＡｌにより構成されているが、このように、反射面を金やＡｌにより構成しても、赤外光と同様に可視光も反射できることはもちろんである。
【００８９】
このように構成すれば、上記した第１実施形態と同様の効果を奏することができるとともに、上下に配置された部品２０などの実装対象物と、基板２２などの被実装対象物との間の空間に反射鏡４１４ａ１，４１４ａ２が配置されることで、反射鏡４１４ａ１を可視光の光軸の位置に配置すれば、上下マーク認識手段４１４は、上方に配置された部品２０などの実装対象物に設けられたアライメントマークを読取ることができる（図１７（ａ）参照）。また、反射鏡４１４ａ２を可視光の光軸の位置に配置すれば、上下マーク認識手段４１４は、下方に配置された基板２２などの被実装対象物に設けられたアライメントマークを読取ることができる（図１７（ｃ）参照）。したがって、上記した低精度アライメントを実行することができる。
【００９０】
また、図１７（ｃ）に示すように、上下マーク認識手段４１４は、反射鏡４１４ａ２を赤外光の光軸上の位置に移動すれば、赤外光源４１４ｃにより赤外光を投光することにより、部品２０などの実装対象物と、基板２２などの被実装対象物とが近接した状態でそれぞれに設けられたアライメントマークを、実装対象物および被実装対象物の上方に配置された反射鏡４１４ａ２を介して読取ることができ、これにより、上記した高精度アライメントを実行することができる。
【００９１】
なお、本実施形態では、また、反射鏡４１４ａ１，４１４ａ２を移動する構成については、周知の構成を適宜採用して、反射鏡４１４ａ１，４１４ａ２を移動できるようにすればよい。また、本実施形態では、ＣＣＤカメラ４１４ｂを固定して配設し、反射鏡４１４ａ１，４１４ａ２を移動することにより、認識手段４１４の上方および下方に配置されたアライメントマークを読取る構成としたが、反射鏡４１４ａ１，４１４ａ２を固定して配設し、ＣＣＤカメラを移動することにより、認識手段４１４の上方および下方に配置されたアライメントマークを読取る構成としてもよい。
【００９２】
以上のように、この実施形態によれば、上記した実施形態と同様の効果を奏することができるとともに、保持手段４０，４０ａは、ヘッド２０２の取付用凹部２０２ａ（取着位置）に脱着可能に取着されているため、保持手段４０，４０ａが磨耗などにより破損したときにおける保持手段４０，４０ａの交換や、部品２０などの実装対象物の大きさに応じた保持手段４０，４０ａの交換など、保持手段４０，４０ａの交換を容易に行うことができる。
【００９３】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であり、上記した実施形態において詳細に説明した構成をどのように組合わせてもよい。例えば、上記した第４実施形態における、保持手段４０，４０ａがヘッド２０２の取着位置に脱着可能に取着される構成を、上記した実施形態のすべてにおいて採用してもよい。
【００９４】
また、ヘッド２，２００，２０１，２０２が部品２０を保持し、ＸＹステージ３が基板２２を保持するように構成されているが、部品２０としては、電子部品、プリント基板、光素子、光学部品など、基板２２に実装（接合）されるものであればどのようなものであってもよい。
【００９５】
また、部品２０を基板２２に実装する際に、部品２０と基板２２とを接合する接合方法については、上記したような熱硬化型接着剤や光硬化型接着剤を利用したり、部品２０および基板２２が有する金属電極をプラズマなどで処理し、これらの金属電極どうしを接触することで部品２０を基板２２に実装することができる。
【００９６】
また、部品２０および基板２２に設けられた配線パターンや金属電極などをアライメントマーク２０ａ，２２ａとして利用してもよく、ＣＣＤカメラ１４ｂ，１４１ｂなどで構成された上下マーク認識手段１４，１４１で認識して実装対象物（部品２０）および被実装対象物（基板２２）の位置情報を得ることができるものであれば、アライメントマーク２０ａ，２２ａはどのようなものであってもよい。
【００９７】
また、保持手段４０，４０ａを構成する光を透過する部材としては、上記したガラスのほかに、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、その他の赤外光を透過する部材などを採用することができる。また、保持手段４０，４０ａを赤外光を透過する部材により構成したときは、実装対象物および被実装対象物を赤外光を透過する部材であるＳｉ、ＧａＡｓなどで構成するとよい。
【００９８】
また、実装対象物および被実装対象物は、半導体以外の材料（樹脂製の基板、フィルム基板またはこれらの基板をダイシングしたチップなど）でもよい。例えば、Ｓｉのような金属、ＳｉＯ２、ガラス、イオン酸リチウム、酸化物単結晶（ＬＴ）、セラミック系を含む酸化物などにより形成されるウエハやチップなどに、金属バンプあるいは配線パターンを形成したものどうしを接合することができる。
【００９９】
また、上記した実施形態では、保持手段４０，４０ａにフェイスダウン供給された部品２０などの実装対象物を、基板２２などの被実装対象物の所定の位置に実装する構成を例に挙げて説明したが、保持手段４０，４０ａにフェイスアップ供給された実装対象物を被実装対象物の所定の位置に実装する構成でもよい。
【０１００】
また、上記した実施形態では、上下マーク認識手段１４，１４１が赤外光源１４ｃ，１４ｄ，１４１ｃを備える構成を例に挙げて説明したが、赤外光源に換えて白色光源などを備える構成としてもよく、装置の使用態様に応じて適宜、適切な光源を採用すればよい。
【０１０１】
また、上記した実施形態では、上下マーク認識手段１４，１４１がＣＣＤカメラ１４ｂ、１４１ｂを備える構成を例に挙げて説明したが、ＣＣＤカメラ１４ｂ、１４１ｂに換えてＣＭＯＳカメラ、ＩＲカメラなどを備える構成としてもよく、アライメントマーク２０ａ，２２ａを光学的に読取ることのできる構成であればどのようなものを採用してもよい。
【０１０２】
また、実装対象物および被実装対象物の形態としては、基板、ウエハ、基板およびウエハーをダイシングしたチップなど、どのようなものであってもよいが、電子部品、プリント基板、光素子、光学部品、半導体チップなどを実装対象物とし、これらの実装対象物がウエハ、樹脂製の基板、フィルム基板などの被実装対象物に実装されるようにするとよい。また、金属バンプの形態としては、個々に独立した複数のバンプ形状であってもよいし、実装対象物と被実装対象物との間のある領域を、当該両対象物どうしで封止できるように輪郭状につながった形状であってもよい。また、金属バンプどうしの接合ではなく、両対象物の一方面の全面どうしが接合されるようにしてもよい。
【０１０３】
また、ヘッドの形状などは、上記した実施形態に示したものに限られず、装置の使用目的などに応じて適宜、変更することができる。
【０１０４】
また、部品２０および基板２２を保持するために、保持手段４０，４０ａやＸＹステージ３に配設される保持機構は、真空吸着による保持機構に限られず、静電チャックによる保持機構や機械式チャック機構、磁気吸着による保持機構など、装置の使用目的に応じて、周知の保持機構を採用すればよい。
【０１０５】
例えば、吸着保持機構に換えて静電チャックによる保持機構を採用すれば、真空中で部品２０を保持することができるため、真空中で部品２０と基板２２との接合を行うことができ、部品２０および基板２２に有機物や酸化膜などの不純物が付着するのが防止されるので、実装対象物と被実装対象物とを良好に接合することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１…実装装置
２，２００，２０１，２０２…ヘッド
３…ＸＹステージ（ステージ、チップトレイ移動機構））
７…トレイホルダ（チップトレイ移動機構）
８…制御装置（制御手段、部品供給手段）
１４，１４１…上下マーク認識手段（認識手段）
１４ａ，１４１ａ，３１４ａ１…２視野光学系レンズ（光路変換手段）
１４ｃ，１４ｄ，１４１ｃ…赤外光源
２０…部品（実装対象物）
２０ａ…アライメントマーク
２２…基板（被実装対象物）
２２ａ…アライメントマーク
１００…部品供給装置（部品供給手段）
１１０…シャフトモータ（チップトレイ移動機構）
３１４ａ２，４１４ａ１，４１４ａ２…反射鏡（光路変換手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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