(57)【要約】【課題】より近接して配置された状態で実装対象物および被実装対象物の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】共振器７は、一方および他方の共振器開口ＨＯＰを両端に有する共振器光路ＨＬＰを備えている。したがって、より近接して配置された状態のチップ２３および基板２４のアライメントマークを、共振器７が備える共振器光路ＨＬＰを介して上下マーク認識手段１４により読取ることができ、より近接して配置された状態のチップ２３および基板２４のアライメントマークの相対的な位置関係に基づいてチップ２３と基板２４との相対的な位置調整を行うことができる。【選択図】図５
2010278424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装対象物を被実装対象物の所定の位置に超音波振動により接合して実装する実装装置において、
振動子が発生する超音波振動により共振する共振器と、
前記共振器の所定の取着位置に取着され、前記実装対象物を保持する保持手段と、
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位置調整手段とを備え、
前記共振器は、
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を前記取着位置の方向から前記保持手段を通して前記認識手段により読取るために、前記取着位置に形成された一方の共振器開口と、前記一方の共振器開口の形成位置とは異なる位置に形成された他方の共振器開口と、前記一方および他方の共振器開口を両端に有する共振器光路と
を備えていることを特徴とする実装装置。
【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取着位置の方向から前記保持手段を通して読取ることで、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に記載の実装装置。
【請求項３】
前記光源は、赤外光源である請求項２に記載の実装装置。
【請求項４】
前記保持手段は、前記共振器の前記取着位置に脱着可能に取着される請求項１ないし３のいずれかに記載の実装装置。
【請求項５】
前記共振器光路に設けられた光路変換手段をさらに備え、
前記認識手段は、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前記アライメントマークを読取る請求項１ないし４のいずれかに記載の実装装置。
【請求項６】
前記共振器は、１０μｍより小さい振幅で共振する請求項１ないし５のいずれかに記載の実装装置。
【請求項７】
前記共振器に取着された前記保持手段に対向して設けられ、前記保持手段に対向する面に設けられた載置位置に前記被実装対象物が載置されるステージをさらに備え、
前記ステージは、
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を前記載置位置の方向から前記認識手段により読取るために、前記載置位置に形成された一方のステージ開口と、前記一方のステージ開口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と、前記一方および他方のステージ開口を両端に有するステージ光路と
を備えている請求項１ないし６のいずれかに記載の実装装置。
【請求項８】
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共振器に取着された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、
前記保持手段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共振器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請求項１ないし７のいずれかに記載の実装装置。
【請求項９】
振動子が発生する超音波振動により共振する共振器の所定の取着位置に取着された保持手段により保持された実装対象物を、被実装対象物の所定の位置に超音波振動により接合して実装する前に、前記実装対象物と前記被実装対象物との相対的な位置をアライメントするアライメント方法において、
前記共振器は、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を前記取着位置の方向から前記保持手段を通して前記認識手段により光学的に読取るために、前記取着位置に形成された一方の共振器開口と、前記一方の共振器開口の形成位置とは異なる位置に形成された他方の共振器開口と、前記一方および他方の共振器開口を両端に有する共振器光路とを備え、
認識手段により前記共振器光路を通して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、位置調整手段による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、実装対象物を被実装対象物の所定の位置に超音波振動により接合して実装する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、共振器に設けられた保持手段より保持されたチップと、マウントテーブルに載置された基板との相対的な位置調整（アライメント）を行った後、チップを基板の所定の位置に超音波振動により接合して実装する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、チップと基板との間の空間に配置された２視野光学系レンズを通してチップおよび基板がＣＣＤカメラにより撮像されて、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、ＣＣＤカメラ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調整が行われて、チップが基板の所定の位置に実装される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２２３０８号公報（段落［００１９］、［００２３］、図６など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来の技術では、チップなどの実装対象物と基板などの被実装対象物との相対的な位置調整は、実装対象物と被実装対象物との間の空間に配置された２視野光学系レンズを通してＣＣＤカメラにより読取られた実装対象物および被実装対象物の相対的な位置関係に基づいて行われる。すなわち、２視野光学系レンズが進入できる程度に実装対象物と被実装対象物とが離隔して配置された状態での、実装対象物および被実装対象物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が行われる。そして、実装対象物および被実装対象物の相対的な位置調整が完了した後、実装対象物と被実装対象物とが移動手段により近接するように移動されて接触状態とされ、超音波振動が印加されることにより実装対象物が被実装対象物の所定の位置に実装される。
【０００５】
ところで、一般的に、実装対象物および被実装対象物を相対的に近接または離隔するように移動させる移動手段には製造公差が含まれている。したがって、離隔して配置された状態の実装対象物と被実装対象物とが移動手段により近接するように移動されて接触状態とされるときに、移動手段による移動距離に応じて製造公差に基づく位置誤差が生じるおそれがあった。そこで、実装対象物および被実装対象物の相対的な位置調整が完了した後に、実装対象物と被実装対象物とを接触状態とするための移動手段による両対象物の移動距離を小さくするために、実装対象物と被実装対象物とがより近接して配置された状態で、両対象物の相対的な位置調整を行うことができる技術が要望されていた。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、より近接して配置された状態で実装対象物および被実装対象物の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】
【０００７】
上記した課題を解決するために、本発明にかかる実装装置は、実装対象物を被実装対象物の所定の位置に超音波振動により接合して実装する実装装置において、振動子が発生する超音波振動により共振する共振器と、前記共振器の所定の取着位置に取着され、前記実装対象物を保持する保持手段と、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位置調整手段とを備え、前記共振器は、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を前記取着位置の方向から前記保持手段を通して前記認識手段により読取るために、前記取着位置に形成された一方の共振器開口と、前記一方の共振器開口の形成位置とは異なる位置に形成された他方の共振器開口と、前記一方および他方の共振器開口を両端に有する共振器光路とを備えていることを特徴としている（請求項１）。
【０００８】
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取着位置の方向から前記保持手段を通して読取ることで、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）。
【０００９】
また、前記光源は、赤外光源により構成してもよい（請求項３）。
【００１０】
また、前記保持手段は、前記共振器の前記取着位置に脱着可能に取着されるようにしてよい（請求項４）。
【００１１】
また、前記共振器光路に設けられた光路変換手段をさらに備え、前記認識手段は、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５）。
【００１２】
また、前記共振器は、１０μｍより小さい振幅で共振するようにしてもよい（請求項６）。
【００１３】
また、前記共振器に取着された前記保持手段に対向して設けられ、前記保持手段に対向する面に設けられた載置位置に前記被実装対象物が載置されるステージをさらに備え、前記ステージは、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を前記載置位置の方向から前記認識手段により読取るために、前記載置位置に形成された一方のステージ開口と、前記一方のステージ開口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と、前記一方および他方のステージ開口を両端に有するステージ光路とを備えるようにしてもよい（請求項７）。
【００１４】
また、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共振器に取着された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、前記保持手段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共振器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ようにしてもよい（請求項８）。
【００１５】
また、この発明にかかるアライメント方法は、振動子が発生する超音波振動により共振する共振器の所定の取着位置に取着された保持手段により保持された実装対象物を、被実装対象物の所定の位置に超音波振動により接合して実装する前に、前記実装対象物と前記被実装対象物との相対的な位置をアライメントするアライメント方法において、前記共振器は、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を前記取着位置の方向から前記保持手段を通して前記認識手段により光学的に読取るために、前記取着位置に形成された一方の共振器開口と、前記一方の共振器開口の形成位置とは異なる位置に形成された他方の共振器開口と、前記一方および他方の共振器開口を両端に有する共振器光路とを備え、認識手段により前記共振器光路を通して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、位置調整手段による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９）。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１、９に記載の発明によれば、共振器の所定の取着位置に実装対象物を保持する保持手段が取着されている。そして、共振器は、実装対象物および被実装対象物のアライメントマークを取着位置の方向から保持手段を通して認識手段により読取るために、取着位置に形成された一方の共振器開口と、一方の共振器開口の形成位置とは異なる位置に形成された他方の共振器開口と、一方および他方の共振器開口を両端に有する共振器光路とを備えている。したがって、例えば、実装対象物と被実装対象物とが接触していたとしても、共振器が備える共振器光路を介して、実装対象物および被実装対象物のアライメントマークを取着位置の方向から保持手段を通して認識手段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実装対象物および被実装対象物のアライメントマークを認識手段で読取ることができ、より近接して配置された状態で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実装対象物と被実装対象物との相対的な位置調整を位置調整手段により行うことができる。
【００１７】
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取着位置の方向から保持手段を通して読取ることで、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。
【００１８】
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。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、保持手段は、共振器の取着位置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。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、共振器光路に光路変換手段が設けられており、これにより、認識手段は、光路変換手段を介して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ことができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、共振器は、１０μｍより小さい振幅で共振するが、特に実装対象物としての半導体チップを被実装対象物としての基板に実装するときに、必要とされる共振器の振幅は０．１〜１０μｍであるため、半導体チップを基板に実装するのに実用的である。また、共振器はポアソン比に基づく伸縮を繰返しながら共振するが、共振器の振幅を１０μｍよりも小さくすることで、共振器に一方および他方の共振器開口および共振器光路が形成されることにより共振器が共振する際に大きな変形を繰返すのを抑制することができるため実用的である。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、共振器に取着された保持手段に対向して設けられ、保持手段に対向する面に設けられた載置位置に被実装対象物が載置されるステージをさらに備えている。そして、ステージは、実装対象物および被実装対象物のアライメントマークを載置位置の方向から認識手段により読取るために、載置位置に形成された一方のステージ開口と、一方のステージ開口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と、一方および他方のステージ開口を両端に有するステージ光路とを備えている。したがって、例えば、実装対象物と被実装対象物とが接触していたとしても、ステージが備えるステージ光路を介して、実装対象物および被実装対象物のアライメントマークを載置位置の方向から認識手段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実装対象物および被実装対象物のアライメントマークを認識手段により読取ることができ、より近接して配置された状態の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実装対象物と被実装対象物との相対的な位置調整を位置調整手段により行うことができる。
【００２３】
また、請求項８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共振器に取着された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共振器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】
【００２４】
【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共振器を示す図である。
【図３】図２に示す共振器が支持手段により支持された状態を示す図である。
【図４】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５】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】共振器の変形例を示す図である。
【図８】共振器の変形例を示す図である。
【図９】共振器の変形例を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態たる実装装置を示す図である。
【図１１】部品供給動作の一例を示す模式図である。
【図１２】図１０に示す実装装置の他の状態を示す図である。
【図１３】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１４】図１３に示す実装装置における高精度アライメントを示す図である。
【図１５】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１６】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。
【図１８】本発明の第７実施形態たる実装装置の要部拡大図である。
【図１９】本発明の第８実施形態たる実装装置の要部拡大図である。
【図２０】図１９に示す共振器のＦ−Ｆ線矢視断面図である。
【図２１】図１９に示す共振器のＧ−Ｇ線矢視断面図である。
【図２２】図１９に示す共振器のＦ−Ｆ線矢視断面図である。
【図２３】本発明の第９実施形態たる実装装置の要部拡大図である。
【図２４】本発明の第１０実施形態たる実装装置の要部拡大図である。
【図２５】図２４に示す実装装置の他の状態を示す図である。
【図２６】本発明の第１１実施形態たる実装装置の要部拡大図である。
【図２７】図１９に示す共振器のＧ−Ｇ線矢視断面図である。
【図２８】セラミックヒータに電源供給する構成を示す図である。
【図２９】共振器の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
＜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６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１００を示す図である。図２は図１に示す実装装置１００が備える共振器７を示す図である。図３は図２に示す共振器７が支持手段４４により支持された状態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。図４は図１に示す実装装置１００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５は図１に示す実装装置１００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６は図１に示す実装装置１００における実装処理を示すフローチャートである。
【００２６】
図１に示す実装装置１００は、本発明の「実装対象物」たるチップ２３や電子部品を、本発明の被実装対象物たる基板２４やウエハの所定の位置に超音波振動により接合して実装する。すなわち、ＧａＡｓなどの半導体の接合面に金属バンプ（本発明の「アライメントマーク」に相当）２３ａを有するチップ２３と、金属バンプ（本発明の「アライメントマーク」に相当）２４ａを有する基板２４とが超音波振動が印加されることにより接合され、チップ２３が基板２４の所定の位置に実装される。なお、チップ２３は後述する共振器７の保持手段４０に保持され、基板２４は後述するステージ１０に載置される。
【００２７】
図１に示すように、実装装置１００は、接合機構２７と、ステージ１０とステージテーブル１２とを有する実装機構２８と、位置認識部２９と、搬送部３０と、制御装置３１とを備えている。
【００２８】
接合機構２７は、上下駆動機構２５とヘッド部２６とを備え、上下駆動機構２５は上下駆動モータ１とボルト・ナット機構２とにより、共振器支持部６を上下ガイド３でガイドしながら上下動できるように構成されている。そして、接合機構２７はフレーム３４に結合されて、フレーム３４はヘッド部２６の加圧中心の周辺を囲むように配設された４本の支柱１３により架台３５と連結されている。なお、支柱１３およびフレーム３４の一部は図示省略されている。
【００２９】
共振器支持部６は、ヘッド逃がしガイド５で上下方向にガイドされ、自重をキャンセルするための自重カウンター４に牽引された状態でボルト・ナット機構２に連結されている。そして、この共振器支持部６に共振器７を有するヘッド部２６が結合されている。
【００３０】
また、共振器支持部６には圧力センサ３２が配設されており、共振器７とステージ１０との間に挟持された両対象物（チップ２３、基板２４など）への加圧力が検出できるように構成されている。したがって、圧力センサ３２により検出された両対象物に対する加圧力が制御装置３１にフィードバックされることで、当該フィードバック値に基づいて上下駆動機構２５が制御されて、これにより、両対象物への加圧力が制御される。また、共振器支持部６は、リニアセンサなどにより構成される共振器部高さ検出手段３６を備えており、これによりヘッド部２６の高さを検出することができる。
【００３１】
共振器支持部６に結合されたヘッド部２６は、共振器７と、振動子８と、チップ２３を吸着保持する保持手段４０と、基部２０と第１クランプ手段２１および第２クランプ手段２２とを有する支持手段４４とを備えている。
【００３２】
図２に示すように、共振器７は、振動子８が発生する超音波振動により共振するものであって、共振器７のほぼ中央の位置ｆ２と、両端位置ｆ０およびｆ４とが最大振幅点となるように、共振周波数の一波長の長さで構成されている。このように構成すれば、最大振幅点から１／４波長離れた位置ｆ３およびｆ１は、それぞれ第１および第２最小振幅点（ノーダルポイント）に相当する。また、共振器７は、位置ｆ４側から見た断面が円形である円柱状に形成されている。
【００３３】
振動子８は、共振器７の位置ｆ０に、共振器７の中心軸と同軸になるように配設されている。また、振動子８は、制御装置３１により制御されて超音波振動を発生し、これにより共振器７がその中心軸の方向に振動する。
【００３４】
保持手段４０は、所定の取着位置として設定された共振器７の最大振幅点である位置ｆ２における外周下面に取着され、実装対象物としてのチップ２３を保持する。本実施形態では、保持手段４０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共振器７に取着されている。
【００３５】
また、本実施形態では、保持手段４０は、実装対象物としてのチップ２３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、チップ２３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。
【００３６】
また、保持手段４０を、超硬タングステンカーバイト、セラミック、ダイヤモンドなど、金属以外の部材により構成してもよく、このように構成した保持手段４０を、エポキシ系の接着剤や、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇなどの金属ろうなどによって共振器７に接着してもよい。また、共振器７を切削加工することにより保持手段４０を形成してもよい。
【００３７】
また、図２に示すように、共振器７の第１最小振幅点である位置ｆ３および第２最小振幅点である位置ｆ１における共振器７の外周には、凹状に形成された第１被支持部４１および第２被支持部４２が設けられている。凹状に形成された第１被支持部４１および第２被支持部４２が支持手段４４により支持されることで、共振器７が支持手段４４により支持される。また、第１被支持部４１および第２被支持部４２の、共振器７の中心軸にほぼ直交する断面形状は八角形状に形成されている。
【００３８】
また、共振器７は、チップ２３および基板２４の金属バンプ（アライメントマーク）２３ａ，２４ａを、保持手段４０の取着位置の方向から保持手段４０を通して、後述する上下マーク認識手段１４により読取るために、取着位置に形成された一方の共振器開口ＨＯＰと、一方の共振器開口ＨＯＰとは異なる位置に形成された他方の共振器開口ＨＯＰと、一方および他方の共振器開口ＨＯＰを両端に有する共振器光路ＨＬＰとを備えている（図３（ｂ）参照）。
【００３９】
図３（ａ）に示すように、支持手段４４は、基部２０と第１クランプ手段２１および第２クランプ手段２２とを備えている。第１クランプ手段２１および第２クランプ手段２２は、それぞれ上部部材２１ａ，２２ａと、下部部材２１ｂ，２２ｂとを備えている。そして、図３（ｂ）に示すように、基部２０に支持された第２クランプ手段２２の上部部材２２ａと下部部材２２ｂとが第２被支持部４２に嵌挿され、ボルト４３により上部部材２２ａと下部部材２２ｂとが固定されることにより、第２被支持部４２が第２クランプ手段２２により挟持される。また、同様に、基部２０に支持された第１クランプ手段２１の上部部材２１ａと下部部材２１ｂとが第１被支持部４１に嵌挿され、ボルト４３により上部部材２１ａと下部部材２１ｂとが固定されることにより、第１被支持部４１が第１クランプ手段２１により挟持される。これにより、共振器７は、第１および第２被支持部４２において、それぞれ第１クランプ手段２１および第２クランプ手段２２により支持される。
【００４０】
また、基部２０は共振器支持部６に固定され、上下駆動機構２５による加圧力がチップ２３および基板２４へ加えられるように構成されている。また、基部２０はヒータ（図示省略）を備えており、チップ２３および基板２４を加熱することができる。
【００４１】
また、共振器７は、ボルト４３を緩めることで共振器７の中心軸を回転の中心として回転可能に構成されている。例えば、後で図８を参照して説明するように、共振器７の外周上に複数の保持手段４０が取着される構成とすれば、ボルト４３を緩めて共振器７をその中心軸を回転の中心として回転させることにより、チップ２３を基板２４に実装する際に使用する保持手段４０を交換することができる。
【００４２】
なお、共振器７を第１クランプ手段２１および第２クランプ手段２２により支持して固定する方法は、ボルト４３に限られずどのようなものであってもよい。例えば、電気制御可能に構成された機械的なクランプ機構や、ワンタッチで取付け可能なクランプ機構により第１クランプ手段２１および第２クランプ手段２２を構成し、これにより共振器７が支持されるようにしてもよい。
【００４３】
また、共振器７が第１クランプ手段２１および第２クランプ手段２２により支持される位置は、最小振幅点ｆ１、ｆ３に限られず、共振器７のどのような位置が支持されてもよい。また、第１被支持部４１および第２被支持部４２の形状は凹状に限られず、どのような形状に形成されてもよい。例えば、第１被支持部４１および第２被支持部４２が凸状に形成されてもよい。また、保持手段４０が取着される共振器７の取着位置は、共振器７の最大振幅点ｆ２に限られず、その他の最大振幅点であってもよいし、最大振幅点以外の任意の位置に保持手段４０が取着されるようにしてもよい。
【００４４】
また、第１クランプ手段２１および第２クランプ手段２２の全体が、後で説明する支持部材により形成されている。なお、本実施形態では、第１クランプ手段２１および第２クランプ手段２２の全体が支持部材により形成されているが、第１クランプ手段２１が第１被支持部４１と接触する部分、および、第２クランプ手段２２が第２被支持部４２と接触する部分が少なくとも支持部材により形成されていればよい。また、第１被支持部４１および第２被支持部４２の断面形状は、八角形状に限られず円形状や、その他の多角形状であってもよい。
【００４５】
なお、接合される実装対象物および被実装対象物の材質や種類に応じた振幅で共振するように共振器７を形成すればよい。接合される材質がプラスチックのときは、４０〜８０μｍの振幅で共振するように、共振器７をチタンやアルミニウムなどで形成することができる。接合される材質が金属のときは、１０〜２５μｍの振幅で共振するように、共振器７を高速度鋼（ＳＫＨ）、合金工具鋼（ＳＫＤ）、高炭素鋼などで形成することができる。接合される材質が半導体のときは、１〜４μｍの振幅で共振するように、共振器７を高速度鋼（ＳＫＨ）、合金工具鋼（ＳＫＤ）、高炭素鋼などで形成することができる。本実施形態では、基板２４やウエハにＬＥＤや半導体などのチップ２３を接合して実装するために、共振器７は、１０μｍよりも小さい振幅で共振するように形成されている。
【００４６】
また、保持手段４０を、上記した材質のうち、比較的硬度の高い、ガラス、超硬タングステンカーバイト、セラミックやダイヤモンドなどで形成すれば、共振器７を音響特性の優れた材質、例えばチタン合金により形成してもよい。また、保持手段４０を、硬度の高い材質で形成すれば、共振器７を安価な材質、例えばＡｌにより形成してもよい。このとき、接合される材質が半導体のときは、０．１〜５μｍの振幅で共振するように共振器７を形成するとよい。
【００４７】
また、第１クランプ手段２１および第２クランプ手段２２が備える支持部材は、対数減衰率が０．０１より大きく１より小さい材質、実用的には、０．１以上の材質であればよい。また、第１クランプ手段２１および第２クランプ手段２２が備える支持部材は、音速が５９００ｍ／ｓより大きい材質、実用的には、６０００ｍ／ｓ以上の材質であればよい。これらの条件を満たす材質として、純チタン、チタン合金、ジュラルミン、Ｍｎ−Ｃｕ合金、鉄などにより支持部材を構成することができる。
【００４８】
本実施形態では、対数減衰率および音速の両方が上記した条件を満たす双晶型制振合金（例えば、Ｍｎ−Ｃｕ合金）により、第１クランプ手段２１および第２クランプ手段２２全体が形成され、これらが共振器７の第１被支持部４１および第２被支持部４２に嵌挿されて共振器７が支持されている。なお、最も望ましい材質は双晶型制振合金の一種であるＭｎ−Ｃｕ合金であり、Ｎｉ、Ｆｅなどがさらに添加されたＭｎ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｆｅ合金により第１クランプ手段２１および第２クランプ手段２２を形成するのが望ましい。また、支持部材の材質は、双晶型制振合金に限られず、対数減衰率が０．０１〜１の範囲の材質、または、音速が５９００ｍ／ｓより大きい材質であれば、どのようなものを採用してもよい。また、共振器７の両被支持部４１，４２に上記した材質の支持部材が接触していれば、支持手段４４の形状、大きさはどのようなものであってもよい。
【００４９】
実装機構２８は、被実装対象物としての基板２４が載置されるステージ１０と、ステージ１０を上下方向にほぼ直交する水平面内で移動するステージテーブル１２とを備えている。ステージ１０は、基板２４を吸着保持するため真空吸着機構（図示省略）を備えている。また、ステージ１０はヒータ１１を備えており、チップ２３および基板２４を加熱することができる。なお、本実施形態では、基板２４やウエハなどの被実装対象物を保持する保持機構として、ステージ１０には真空吸着機構が設けられているが、保持機構としては真空吸着機構に限られず、静電吸着機構や、機械式のチャック機構などを採用してもよい。また、被実装対象物がステージ１０上に載置されるだけの構成としてもよい。
【００５０】
ステージテーブル（本発明の「位置調整手段」に相当）１２は、平行・回転移動自在な移動軸を備え、保持手段４０に保持されたチップ２３に対する基板２４の相対的な位置を調整するようにステージ１０を移動する。本実施形態では、後述する上下マーク認識手段１４により読取られたチップ２３および基板２４の金属バンプ（アライメントマーク）２３ａ，２４ａの相対的な位置関係に基づいて、チップ２３と基板２４との相対的な位置調整が行われるようにステージテーブル１２は制御装置３１により制御される。
【００５１】
位置認識部２９は、対向配置されたチップ２３と基板２４の間に挿入されて、または、共振器光路ＨＬＰに他方の共振器開口ＨＯＰから挿入されて、チップ２３および基板２４にそれぞれ設けられた位置認識用のアライメントマーク（金属バンプ２３ａ，２４ａ）を光学的に読取る上下マーク認識手段１４と、チップ２３、基板２４および共振器７の振幅を検出する振幅検出器３３と、これらの認識手段１４および振幅検出器３３を水平面内および上下方向に移動させる認識手段移動テーブル１５とを備えている。
【００５２】
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チップ２３および基板２４を撮像するＣＣＤカメラ１４ｂとを備えている（図４参照）。また、図５に示すように、上下マーク認識手段１４は、共振器光路ＨＬＰに他方の共振器開口ＨＯＰから挿入されることにより、２視野光学系レンズ１４ａを介してチップ２３および基板２４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。
【００５３】
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からチップ２３および基板２４に投光されることによる反射光のアライメントマーク（金属バンプ２３ａ，２４ａ）の陰影を取着位置の方向から保持手段４０を通して読取ることで、チップ２３および基板２４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、チップ２３および基板２４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（図５参照）。
【００５４】
また、チップ２３を例えばＧａＡｓにより構成し、基板２４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して赤外光を透過しない材質である金属バンプ２３ａ，２４ａにより形成することで、チップ２３および基板２４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の陰影をより精度よく読取ることができる（図４および図５参照）。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。
【００５５】
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。
【００５６】
また、チップ２３および基板２４にそれぞれ設けられたアライメントマークを、チップ２３および基板２４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をチップ２３の上面、および基板２４の上面であってチップ２３の陰とならない位置に設けてもよい。また、保持手段４０を上記した材質のうち、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、チップ２３および基板２４にそれぞれ設けられたアライメントマーク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。
【００５７】
搬送部３０は、チップ２３を搬送するチップ供給装置１６およびチップトレイ１７と、基板２４を搬送する基板搬送装置１８および基板搬送コンベア１９とを備えている。
【００５８】
制御装置３１は、ヘッド部２６を介してチップ２３および基板２４に加えられる加圧力や、振動子８へ印加される電圧および電流を調整してチップ２３および基板２４に加えられる超音波振動エネルギーの大きさなどを制御する。また、制御装置３１は、共振器部高さ検出手段３６によるヘッド部２６の高さ位置の検出信号に基づいて上下駆動機構２５を制御し、ヘッド部２６の図１中の矢印Ｚ方向の高さを調節する。また、制御装置３１は、実装装置１００全体の制御を行うための操作パネル（図示省略）を備えている。
【００５９】
次に、図４ないし図６を参照して、実装装置１００において実行される、チップ２３を基板２４の所定の位置に超音波振動により接合して実装する実装処理について説明する。
【００６０】
図６に示す実装処理は、チップ２３が基板２４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チップ２３および被実装対象物としての基板２４の供給が行われる。チップ２３は、チップ供給装置１６によりチップトレイ１７から共振器７に取着された保持手段４０に供給されて吸着保持される（ステップＳ１）。また、基板２４は、基板搬送装置１８により基板搬送コンベア１９からステージ１０に供給されて吸着保持される。
【００６１】
次に、図４に示すように、それぞれの接合面が対向するように保持されたチップ２３と基板２４との間に上下マーク認識手段１４が認識手段移動テーブル１５により挿入されて、対向保持されたチップ２３および基板２４にそれぞれ設けられたアライメントマーク（金属バンプ２３ａ，２４ａ）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により読取られたチップ２３および基板２４のアライメントマークの相対的な位置関係に基づいて、チップ２３の位置を基準としてステージテーブル１２が平行・回転移動されて基板２４の位置が調整されて、チップ２３と基板２４との相対的な位置調整が行われて低精度アライメントが実行される（ステップＳ２）。
【００６２】
続いて、図５に示すように、共振器７が下降されることにより、チップ２３および基板２４が近接移動され、これにより、チップ２３および基板２４がそれぞれ備える金属バンプ２３ａ，２４ａが、接触する寸前、もしくは軽く接触した状態とされる。そして、他方の共振器開口ＨＯＰから上下マーク認識手段１４が共振器光路ＨＬＰに認識手段移動テーブル１５により挿入されて、対向保持されたチップ２３および基板２４にそれぞれ設けられたアライメントマーク（金属バンプ２３ａ，２４ａ）の位置が上下マーク認識手段１４によりチップ２３および基板２４の上方から検出される。そして、上下マーク認識手段１４により読取られたチップ２３および基板２４のアライメントマークの相対的な位置関係に基づいて、チップ２３の位置を基準としてステージテーブル１２が平行・回転移動されて基板２４の位置が調整されて、チップ２３と基板２４との相対的な位置調整が行われて高精度アライメントが実行される（ステップＳ３）。
【００６３】
次に、チップ２３および基板２４の相対的な位置が整合された状態（金属バンプ２３ａ，２４ａの位置が合わされた状態）で、上下マーク認識手段１４が認識手段移動テーブル１５により待避される。続いて、上下駆動機構２５によりヘッド部２６の下降が開始されて、チップ２３と基板２４とがさらに接近される。そして、チップ２３の金属バンプ２３ａと基板２４の金属バンプ２４ａとが接触することによる圧力センサ３２からの検出信号に基づいて、チップ２３と基板２４とが共振器７およびステージ１０との間に挟持されたことが検出される。
【００６４】
そして、上下駆動機構２５に設置された上下駆動モータ１が制御装置３１により制御されて、所定の加圧力がチップ２３および基板２４に加えられ、超音波振動による金属バンプ２３ａ，２４ａどうしの接合処理が開始される。このとき、制御装置３１により、振動子８に印加される電流値および電圧値から導出される超音波振動エネルギー、共振器７の共振振幅、チップ２３および基板２４に対する加圧力などの監視と制御が行われる。
【００６５】
また、共振器７を支持する支持手段４４の第１クランプ手段２１および第２クランプ手段２２は、共振器７の第１被支持部４１および第２被支持部４２に少なくとも接触するように上記した材質の支持部材を備えているため、共振器７の振動方向以外の異常振動などは支持部材により効果的に抑制されつつ、共振器７は所定の振動数で安定して振動する。ところで、チップ２３および基板２４の接合面の小さな凹凸や、複数の金属バンプ２３ａ，２４ａの高さの違いなどに起因して、チップ２３および基板２４の接合過程において、接合が進むにつれて接合面積は徐々に大きくなり、これにより、チップ２３と基板２４との接合力は徐々に大きくなる。したがって、チップ２３および基板２４の相対的な振動振幅の大きさは徐々に小さくなる。
【００６６】
そして、チップ２３および基板２４の間の接合力が、チップ２３を保持している保持手段４０とチップ２３との間、または、基板２４とステージ１０との間の静止摩擦力（吸着による保持力）よりも大きくなり、保持手段４０およびチップ２３の間または基板２４およびステージ１０の間に、保持手段４０およびチップ２３の間または基板２４およびステージ１０の間に作用する最大静止摩擦力の大きさ以上の力が加わると、保持手段４０およびチップ２３の間または基板２４およびステージ１０の間に作用する摩擦力が静止摩擦力から動摩擦力に移行し、保持手段４０およびチップ２３または基板２４およびステージ１０が相対的に振動することとなる。したがって、共振器７から超音波振動がチップ２３および基板２４に十分伝達されないために接合が進まない。
【００６７】
そこで、接合開始から時間とともに保持手段４０とチップ２３との間、または基板２４とステージ１０との間の摩擦力を大きくするためにチップ２３および基板２４に加える加圧力を増大すると、保持手段４０およびチップ２３の間または基板２４およびステージ１０の間に相対的な振動振幅が生成するのが抑制され、チップ２３に超音波振動が効率よく伝達されて、チップ２３と基板２４との間の相対振動振幅が大きくなるため、チップ２３と基板２４との接合面に新生面が現れて接合面積はより大きくなっていく。
【００６８】
また、上記したように接合面積が増大するにつれて、チップ２３と基板２４との間の相対的な振動振幅は小さくなるので、加圧力を大きくするとともに、超音波振動エネルギーを増大し、チップ２３と基板２４との間の相対的な振動振幅の大きさが所定値に維持されるように制御される。
【００６９】
具体的には、制御装置３１により、所定の加圧力ｐおよび超音波振動エネルギーｅがチップ２３および基板２４に印加されることにより接合が開始され、振幅検出器３３により検出されるチップ２３および基板２４の間の相対的な振動振幅が所定値以下になったときに、制御装置３１により、加圧力および超音波振動エネルギーをそれぞれΔｐ、Δｅ増大する制御が行われる。なお、Δｐ、Δｅの値は、チップ２３および基板２４の種類などに基づく最適値を予め求めておけばよい。
【００７０】
また、超音波振動エネルギーの制御は、例えば、振動子８に印加した電圧と電流との位相が一致し、かつ、共振器７の振動振幅およびチップ２３と基板２４との間の相対振動振幅の大きさが所定の値に維持されるように、振動子８の電圧を所定値に保持しながら電流を調整することにより行ってもよい。
【００７１】
なお、本実施形態では、一例として、振動子８の発信周波数は４０ｋＨｚに設定され、振動子８への印加電圧は０Ｖ〜１０Ｖの範囲内に設定されている。また、本実施形態では、一例として、チップ２３と基板２４との間の相対振動振幅の大きさが０．１μｍ〜０．５μｍ程度の振幅となるように構成されている。なお、相対振動振幅の大きさは、実装対象物および被実装対象物の種類（材質、機能など）や接触面積などに応じて適宜変更すればよい。
【００７２】
上記したように、チップ２３および基板２４に対する超音波振動エネルギーおよび加圧力の制御が行われることにより、接合面積が目的値に達したときに接合が終了して、チップ２３が基板２４の所定の位置に実装される（ステップＳ４）。なお、接合処理を終了するタイミングは、目的とされる接合面積で接合されるために必要な加圧力、超音波振動エネルギーおよび接合時間を予め求めておき、予め求めたそれぞれの値に達したときに接合処理を終了すればよい。
【００７３】
そして、チップ２３および基板２４の接合が終了して実装処理が完了すると、共振器７によるチップ２３の吸着が解除され、ヘッド部２６が上方へ復帰移動される。最後に、チップ２３が実装された状態で、ステージ１０上に保持された基板２４が基板搬送装置１８により基板搬送コンベア１９へ排出されて一連の実装処理が終了する。なお、基板２４へ実装されるチップ２３の数は１つに限られず、複数のチップ２３を基板２４へ連続的に実装するようにしてもよい。
【００７４】
次に、図７ないし図９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。
【００７５】
変形例（１）
図７は共振器の変形例を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。図７に示すように、共振器７０は、上記した共振器７と共振器光路ＨＬＰの形状が異なっており、断面形状が略Ｉ字状に形成されている（図７（ｂ）参照）。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。このように共振器７０を構成すれば、図５に示す高精度アライメントを実行するときは、基部２０と、共振器７０の上側に形成された他方の開口ＨＯＰとの間の空間に上下マーク認識手段１４を挿入して、チップ２３および基板２４に設けられたアライメントマークを上方から読取るようにすればよい。
【００７６】
変形例（２）
図８は共振器の変形例を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面図である。図８に示すように、共振器７１は、共振器７と共振器光路ＨＬＰの形状が異なっており、断面形状が略十字状に形成されている（図８（ｂ）参照）。また、共振器７１の対向する２つの開口ＨＯＰに保持手段４０が設けられている。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。このように共振器７１を構成すれば、図５に示す高精度アライメントを実行するときは、側方に２つ設けられた他方の開口ＨＯＰのいずれかから共振器光路ＨＬＰに上下マーク認識手段１４を挿入して、チップ２３および基板２４に設けられたアライメントマークを読取るようにすればよい。
【００７７】
また、保持手段４０が２つ設けられているため、一方の保持手段４０が磨耗などにより破損すれば、共振器７１をその中心軸を回転中心として回転させることにより、他方の保持手段４０に保持手段４０を交換することができる。
【００７８】
変形例（３）
図９は共振器の変形例を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線矢視断面図である。図９に示すように、共振器７２は、図７に示す共振器７０と正面視形状において異なっている（図９（ａ）参照）。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。このように共振器７２を構成すれば、図５に示す高精度アライメントを実行するときは、基部２０と、共振器７２の上側に形成された他方の開口ＨＯＰとの間の空間に上下マーク認識手段１４を挿入して、チップ２３および基板２４に設けられたアライメントマークを読取るようにすればよい。
【００７９】
以上のように、上記した第１実施形態によれば、共振器７，７０，７１，７２の所定の取着位置にチップ２３を保持する保持手段４０が取着されている。そして、共振器７，７０，７１，７２は、チップ２３および基板２４のアライメントマーク（金属バンプ２３ａ，２４ａ）を取着位置の方向から保持手段４０を通して上下マーク認識手段１４により読取るために、取着位置に形成された一方の共振器開口ＨＯＰと、一方の共振器開口ＨＯＰの形成位置とは異なる位置に形成された他方の共振器開口ＨＯＰと、一方および他方の共振器開口ＨＯＰを両端に有する共振器光路ＨＬＰとを備えている。したがって、例えば、チップ２３と基板２４とが接触していたとしても、共振器７，７０，７１，７２が備える共振器光路ＨＬＰを介して、チップ２３および基板２４のアライメントマークを取着位置の方向から保持手段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チップ２３および基板２４のアライメントマーク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チップ２３および基板２４のアライメントマークの相対的な位置関係に基づいてチップ２３と基板２４との相対的な位置調整をステージテーブル１２により行うことができる。
【００８０】
このように、チップ２３および基板２４にそれぞれ設けられたアライメントマークを光学的に読取るための共振器光路ＨＬＰが、共振器７，７０，７１，７２に形成されていることが本実施形態の最も大きな特徴の一つである。従来、安定して共振することが優先されて共振器が設計されていたため、所定の共振周波数で共振するように設計された共振器に、さらに加工を施すことにより新たな機能を加えるという着想には当業者といえども想到し得るものではなかった。
【００８１】
また、実装対象物を被実装対象物に超音波振動により接合する技術分野においては、共振器が安定して共振することが最も優先されているため、安定して共振しつつ他の機能も備える共振器、すなわち、本実施形態における共振器光路ＨＬＰを備える共振器７，７０，７１，７２を設計するという技術思想は存在しなかった。また、共振器を安定して共振させるという課題の存在が、他の接合技術分野の技術を超音波振動による接合技術分野の技術に単に適用することの妨げとなっていた。本発明者は、種々の実験を繰返すことにより、共振器７，７０，７１，７２に共振器光路ＨＬＰを形成するという着想を得たが、これは、従来、当業者であっても想到し得ることのなかった技術思想である。
【００８２】
また、上記したように、チップ２３および基板２４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、チップ２３および基板２４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。ところが、一般的に、チップ２３および基板２４を構成するこれらの材料は、実装（接合）の際に加熱されると、赤外光を透過しなくなる特性を有する。しかしながら、本実施形態では、超音波振動を加えることによりチップ２３および基板２４を常温で接合するように構成されているため、チップ２３および基板２４を接合する際に、チップ２３および基板２４を加熱する必要がない。したがって、チップ２３および基板２４の接合中にチップ２３および基板２４を加熱しなければ、チップ２３および基板２４の赤外光の透過特性は劣化しないため、超音波振動を加えることによるチップ２３および基板２４の接合中においても、チップ２３および基板２４に赤外光を投光して上下マーク認識手段１４によりアライメントマークを認識することにより、チップ２３および基板２４の相対的な位置がずれていないかどうかを確認することができるため、非常に実用的である。
【００８３】
また、上記した第１実施形態では、共振器７，７０，７１，７２は、１０μｍより小さい振幅で共振するように構成されているが、特にＧａＡｓなどの半導体のチップ２３を基板２４に実装するときに、必要とされる共振器７，７０，７１，７２の振幅は０．１〜１０μｍであるため、半導体チップ２３を基板２４に実装するのに実用的である。また、共振器７，７０，７１，７２はポアソン比に基づく伸縮を繰返しながら共振するが、共振器７，７０，７１，７２の振幅を１０μｍよりも小さくすることで、共振器７，７０，７１，７２に一方および他方の共振器開口ＨＯＰおよび共振器光路ＨＬＰが形成されることにより共振器７，７０，７１，７２が共振する際に大きな変形を繰返すのを抑制することができるため実用的である。
【００８４】
また、この実施形態によれば、第１被支持部４１および第２被支持部４２に係合して共振器７，７０，７１，７２を支持する支持手段４４は、少なくとも第１および第２クランプ手段２１，２２がそれぞれ両被支持部４１，４２に接触する部分に、対数減衰率が０．０１より大きく１より小さい材質からなる支持部材を備えている。したがって、支持部材が共振器７，７０，７１，７２と接触する箇所において、共振器７，７０，７１，７２の正常な振動方向と異なる方向への異常振動は支持部材により精度よく吸収されるが、共振器７，７０，７１，７２の正常な方向への振動は阻害されずに、共振器７，７０，７１，７２は共振器の固有振動数がずれることなく安定して振動することができる。ここで、支持部材の材質の対数減衰率は、０．１以上であることが望ましい。
【００８５】
また、共振器７を支持する支持手段４４が、少なくとも第１および第２クランプ手段２１，２２が両被支持部４１，４２に接触する部分に、音速が５９００ｍ／ｓより大きい材質からなる支持部材を備えるようにしてもよい。このような構成としても、支持部材が共振器７，７０，７１，７２と接触する箇所において、共振器７，７０，７１，７２の正常な振動方向と異なる方向への異常振動は支持部材により精度よく放散されるが、共振器７７，７０，７１，７２の正常な方向への振動は阻害されずに、共振器７，７０，７１，７２は固有振動数がずれることなく所安定して振動することができる。なお、支持部材の材質の音速は６０００ｍ／ｓ以上であることが望ましい。なお、第１および第２のクランプ手段２１，２２の全体を上記した材質により形成してもよい。
【００８６】
また、上記した材質によって支持部材を形成することにより、共振器７，７０，７１，７２が支持手段４４によりノーダルポイントとは異なる任意の位置で支持されたとしても、共振器７，７０，７１，７２は安定して振動することができるため、チップ２３および基板２４に効率よく超音波振動を与えることができる。したがって、チップ２３および基板２４の大きさや形状などに応じて、共振器７，７０，７１，７２が支持手段４４により支持される位置や支持手段４４の形状なども変更することができ、装置構成を容易に変更することができる。また、支持手段４４の大きさを小さくしたり、共振器７，７０，７１，７２が支持手段４４により支持される位置の数を少なくできるため、装置の小型化や簡略化も図ることができる。
【００８７】
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５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１００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。
【００８８】
＜第２実施形態＞
この発明の第２実施形態について図１０ないし図１２を参照して説明する。図１０はこの発明の第２実施形態たる実装装置２００を示す図である。図１１は部品供給動作の一例を示す模式図である。図１２は図１０の実装装置２００の他の状態を示す図である。図１０に示す実装装置２００は、部品供給装置（本発明の「部品供給手段」に相当）２０１によりチップトレイ２０６からヘッド２０２が備える共振器７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２２０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２０２（共振器７）の移動により、基板２２２の所定の位置に実装するように構成されている（図１１参照）。なお、上記した第１実施形態と同一の構成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は省略し、上記した第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００８９】
図１０に示すように、実装装置２００は、ヘッド２０２と、上面に基板２２２が載置されて、ヘッド２０２の下方に設けられてヘッド２０２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２０３と、ヘッド２０２が備える共振器７に取着された保持手段４０に部品２２０を供給する部品供給装置２０１とを備えている。また、ヘッド２０２、ＸＹステージ２０３および部品供給装置２０１を駆動制御する制御装置２０８（本発明の「部品供給手段」に相当）を備えている。また、ヘッド２０２は、上記した第１実施形態において図３を参照して説明した構成と同様の構成により共振器７を支持している。また、図３を参照して説明したように、共振器７の所定の取着位置には保持手段４０が取着されている。また、ヘッド２０２は、制御装置２０８に駆動制御されることにより、矢印Ｚ方向（上下方向）に移動可能であって、矢印θ方向（回転方向）に回転可能に構成されている。なお、ヘッド２０２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。
【００９０】
また、ＸＹステージ２０３は、Ｘ軸を有する基台２３１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２３２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２３３とを備え、制御装置２０８により制御されて、第２移動テーブル２３３の上面に載置された基板２２２をヘッド２０２の下方の水平面内でＸ−Ｙ方向に移動可能に構成されている。そして、制御装置２０８は、上下マーク認識手段２１４により認識したアライメントマーク２２０ａ，２２２ａ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２０２とＸＹステージ２０３とを移動して、部品２２０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。
【００９１】
なお、上下マーク認識手段２１４は、上記した第１実施形態において説明した上下マーク認識手段１４と同様に２視野光学系レンズ２１４ａと、ＣＣＤカメラ２１４ｂと、赤外光源（図示省略）とを備えており、その詳細な構成および動作の説明を省略する。また、上下マーク認識手段２１４は、図示省略された移動手段により図１０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２０８に制御されて矢印Ｆの方向に移動されることで、共振器７の共振器開口ＨＯＰを介して共振器光路ＨＬＰに入出可能に構成されている。したがって、制御装置２０８に制御されて上下マーク認識手段２１４が共振器光路ＨＬＰに挿入されることで、図５を参照して説明した高精度アライメントを本実施形態においても同様に実行することができる（図１１（ｄ）参照）。
【００９２】
また、制御装置２０８に制御されて上下マーク認識手段２１４が、接合面が対向するように保持された部品２２０と基板２２２との間に挿入されることで、図４を参照して説明した低精度アライメントを本実施形態においても同様に実行することができる（図１１（ｃ）参照）。
【００９３】
このように、ヘッド２０２と、上下マーク認識手段２１４とが独立して動作可能に構成されることで、部品２２０と基板２２２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２０２がθ方向に回転されても、２視野光学系レンズ２１４ａとＣＣＤカメラ２１４ｂとの位置関係は変化しないため、２視野光学系レンズ２１４ａにより変換される光路の方向が、従来のようにヘッド２０２のθ回転に伴ってＣＣＤカメラ２１４ｂに向かう方向からずれることがなくＣＣＤカメラ１４ｂによりアライメントマーク２２０ａ，２２２ａを撮像できる。したがって、部品２２０および基板２２２がアライメントされる際にヘッド２０２が矢印θの方向に回転されても、ヘッド２０２のθ回転に影響されずにＣＣＤカメラ２１４ｂによりアライメントマーク２２０ａ，２２２ａを撮像できるため、部品２２０および基板２２４がアライメントされる際にヘッド２０２がθ方向に回転されても、上下マーク認識手段２１４によりアライメントマーク２２０ａ，２２２ａの相対的な位置関係を読取ることができる。
【００９４】
また、ヘッド２０２が上下方向に移動しても、２視野光学系レンズ２１４ａとＣＣＤカメラ２１４ｂとの位置関係は変化しないため、ＣＣＤカメラ２１４ｂから２視野光学系レンズ２１４ａを介して見たアライメントマーク２２０ａ，２２２ａの鏡像の位置が変化することはなく、ヘッド２０２の上下方向の移動が上下マーク認識手段２１４により読取られるアライメントマーク２２０ａ，２２２ａ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。
【００９５】
また、本実施形態では、上下マーク認識手段２１４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１１（ｄ）に示す高精度アライメントが実行される高さにヘッド２０２が配置されたときの共振器７の共振器光路ＨＬＰに進入可能な高さに、上下マーク認識手段２１４を固定して配設してもよい。これにより、ヘッド２０２を所定の高さとして、上下マーク認識手段２１４を矢印Ｆの方向に移動することで、図１１（ｃ）に示す低精度アライメントおよび図１１（ｄ）に示す高精度アライメントを実行することができる。
【００９６】
また、図１０に示すように、実装装置２００は、第２移動テーブル２３３上の基板２２２の両側に、ほぼ平行に２本のシャフトモータ２１０を備えている。シャフトモータ２１０は、マグネットモータシャフトからなる２本のガイド２０４と、２本のガイド２０４のそれぞれに、ガイド２０４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２０５と、第２移動テーブル２３３上の基板２２２の上方にチップトレイ２０６を保持可能に両移動部２０５に載架されたトレイホルダ２０７とを備えている。
【００９７】
また、ガイド２０４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２０５のモータコイルに制御装置２０８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２０５が両ガイド２０４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２１０は、移動部２０５のガイド２０４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２０８は、位置センサの検出信号に基づいて、移動部２０５のモータコイルに通電することによりシャフトモータ２１０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。
【００９８】
また、トレイホルダ２０７は図示省略されたガイドおよび制御手段２０８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２０８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、上面に保持したチップトレイ２０６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。
【００９９】
このように構成すると、制御装置２０８によりＸＹステージ２０３およびシャフトモータ２１０が適宜駆動制御されることにより、トレイホルダ２０７がヘッド２０２に対して相対的に移動される。そして、制御装置２０８によりトレイホルダ２０７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２０６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２１０、トレイホルダ２０７およびＸＹステージ２０３により、複数の部品２２０が載置されたチップトレイ２０６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２１０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２０７を移動する構成としてもよい。
【０１００】
また、実装装置２００は、トレイホルダ２０７に新たなチップトレイ２０６を供給するチップトレイ供給手段２０９と、部品２２０の供給を終えたチップトレイ２０６を回収するチップトレイ回収手段２１０とを備えている。また、図１０に示すように、チップトレイ供給手段２０９およびチップトレイ回収手段２１０はＸＹステージ２０３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２１０を駆動制御してトレイホルダ２０７をチップトレイ供給手段２０９の開口２０９ａの正面に配置し、チップトレイ供給手段２０９内に格納されたチップトレイ２０６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２０７に新たなチップトレイ２０６を供給できる（図１０参照）。
【０１０１】
また、シャフトモータ２１０を駆動制御することによりトレイホルダ２０７をチップトレイ回収手段２１０の開口２１０ａの正面に配置して、トレイホルダ２０７に載置された部品２２０の供給を終えたチップトレイ２０６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２１０にチップトレイ２０６を回収できる（図１２参照）。
【０１０２】
なお、実装装置２００による基板２２２への部品２２０の実装が完了し、ヘッド２０２への部品２２０の供給を終えたときにチップトレイ２０６に部品２２０が残っている状態であっても、このチップトレイ２０６をチップトレイ回収手段２１０により回収し、チップトレイ供給手段２０９により新たなチップトレイ２０６をトレイホルダ２０７に供給することで、容易に基板２２２に実装する部品２２０の種類を変更できる。また、トレイホルダ２０７にチップトレイ２０６を供給する手段、およびトレイホルダ２０７からチップトレイ２０６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２０９およびチップトレイ回収手段２１０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。
【０１０３】
以上のように構成された実装装置２００において、制御装置２０８は、ヘッド２０２が備える共振器７に取着された保持手段４０への部品２２０の供給時に、供給対象の部品２２０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２０６を移動するようにＸＹステージ２０３、シャフトモータ２１０およびトレイホルダ２０７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２０８は、ヘッド２０２（保持手段４０）への部品２２０の非供給時に、基板２２２に部品２２０を実装する際のヘッド２０２（共振器７）の移動に干渉しない位置にチップトレイ２０６が移動するように、ＸＹステージ２０３およびシャフトモータ２１０を制御するように構成されている。
【０１０４】
このとき、図１０に示すように、チップトレイ２０６は部品２２０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２０８は、ヘッド２０２（保持手段４０）への部品２２０の非供給時に、およそ部品２２０の幅の分、矢印Ｙの方向にチップトレイ２０６を移動するだけで、基板２２２に部品２２０を実装する際のヘッド２０２の移動に干渉しない位置にチップトレイ２０６を移動できる。このように、チップトレイ２０６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２２０を載置するようにチップトレイ２０６を構成すれば、基板２２２に部品２２０を実装する際のヘッド２０２（共振器７）の移動に干渉しない位置にチップトレイ２０６を移動するためのチップトレイ２０６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２０２への部品２２０の供給、および、ヘッド２０２（共振器７）による基板２２２への部品２２０の実装を効率よく行うことができ、基板２２２への部品２２０の実装時間の短縮を図ることができる。
【０１０５】
また、トレイホルダ２０７に保持されたチップトレイ２０６に載置された部品２２０をヘッド２０２（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２０２（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１０に示すように、チップトレイ２０６と基板２２２とを重なる配置としても、部品２２０を基板２２２へ実装する際のヘッド２０２の矢印Ｚ方向への移動量を小さくすることができる。
【０１０６】
次に、ヘッド２０２が備える共振器７に取着された保持手段４０への部品２２０の供給動作の一例について説明する。図１０に示すように、制御装置２０８は、トレイホルダ２０７をチップトレイ供給手段２０９の開口２０９ａの正面に配置することにより、チップトレイ供給手段２０９から新たなチップトレイ２０６をトレイホルダ２０７に供給する（図１１（ａ）参照）。次に、図１１（ｂ）に示すように、制御装置２０８からの制御信号により、供給対象の部品２２０が部品供給位置ＳＰに配置されるようにチップトレイ２０６を矢印ＬＲの方向に移動する。そして、ヘッド２０２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２０２（保持手段４０）に部品２２０を供給する。
【０１０７】
続いて、図１１（ｃ）に示すように、部品２２０の基板２２２への実装時のヘッド２０２の移動に干渉しない位置にチップトレイ２０６を矢印ＭＲの方向に移動するとともに、ヘッド２０２を部品供給位置ＳＰから低精度アライメントが実行される位置に移動する。そして、上下マーク認識手段２１４により部品２２０および基板２２２のアライメントマーク２２０ａ，２２２ａを認識することで、認識したアライメントマーク２２０ａ，２２２ａの位置情報に基づいて、ヘッド２０２を矢印θ方向に回転し、ＸＹステージ２０３を矢印ＡＬ方向（Ｘ−Ｙ方向）に移動して相対位置調整（アライメント）を実行し、部品２２０と基板２２２との低精度アライメントを行う。
【０１０８】
続いて、図１１（ｄ）に示すように、ヘッド２０２を高精度アライメントが実行される位置に移動する。そして、共振器光路ＨＬＰに挿入された上下マーク認識手段２１４により部品２２０および基板２２２のアライメントマーク２２０ａ，２２２ａを認識することで、認識したアライメントマーク２２０ａ，２２２ａの位置情報に基づいて、ヘッド２０２を矢印θ方向に回転し、ＸＹステージ２０３を矢印ＡＬ方向（Ｘ−Ｙ方向）に移動して相対位置調整（アライメント）を実行し、部品２２０と基板２２２との高精度アライメントを行う。
【０１０９】
次に、図１１（ｅ）に示すように、ヘッド２０２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２２０を基板２２２の所定の位置に実装する。最後に、ヘッド２０２を上方の方向の待機位置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２２０を基板２２２の実装面の所定の位置に実装することができる。
【０１１０】
そして、図１２に示すように、制御装置２０８は、トレイホルダ２０７をチップトレイ回収手段２１０の開口２１０ａの正面に配置することにより、ヘッド２０２への部品２２０の供給を終えたチップトレイ２０６を回収する。
【０１１１】
なお、この実施形態では、上記した第１実施形態と同様に、超音波振動により部品２２０が基板２２２の所定の位置に接合されて実装されるように構成されている。
【０１１２】
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とともに以下のような効果を奏することができる。すなわち、複数の部品２２０が載置されたチップトレイ２０６を移動するシャフトモータ２１０、ＸＹステージ２０３およびトレイホルダ２０７が、ヘッド２０２が備える共振器７に取着された保持手段４０への部品２２０の供給時に、供給対象の部品２２０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２０６を移動し、ヘッド２０２（保持手段４０）への部品２２０の非供給時に、少なくとも基板２２２に部品２２０を実装する際のヘッド２０２（共振器７）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２０６を移動する。したがって、チップトレイ２０６の最短距離の移動により、ヘッド２０２（保持手段４０）へ部品２２０を供給できるため非常に効率がよい。また、チップトレイ２０６を移動するシャフトモータ２１０、ＸＹステージ２０３およびトレイホルダ２０７の簡易な構成のみでヘッド２０２（保持手段４０）へ部品２２０を供給できる。
【０１１３】
また、部品２２０の供給を終えたチップトレイ２０６をチップトレイ回収手段２１０により回収し、チップトレイ供給手段２０９により新たなチップトレイ２０６をトレイホルダ２０７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２２０が載置されたチップトレイ２０６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。
【０１１４】
また、第２移動テーブル２３３上の基板２２２の両側にほぼ平行に設けられた２本のガイド２０４のそれぞれに、ガイド２０４に沿って移動可能に移動部２０５が設けられ、第２移動テーブル２３３上の基板２２２の上方にチップトレイ２０６を保持可能に両移動部２０５にトレイホルダ２０７が載架されている。したがって、ヘッド２０２（保持手段４０）への部品供給後に、制御装置２０８が、モータコイルに通電することにより移動部２０５をガイド２０４に沿って移動してトレイホルダ２０７をガイド２０４の長手方向に移動することで、基板２２２への部品２２０の実装時のヘッド２０２の移動に干渉しない位置にチップトレイ２０６を容易に移動できる。
【０１１５】
また、チップトレイ２０６の最短距離の移動により、ヘッド２０２（保持手段４０）への部品２２０の供給と、ヘッド２０２による部品２２０の基板２２２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２０２への部品２２０の供給に費やす時間を短縮することができ、基板２２２への部品２２０の実装処理の処理時間の短縮を図ることができる。
【０１１６】
また、上記した第２実施形態では、部品２２０をヘッド２０２（保持手段４０）へ、所謂、フェイスダウン供給しているが、チップトレイ供給手段２０９に格納されたチップトレイ２０６に部品２２０をフェイスアップ状態で載置するだけで、容易に部品２２０をヘッド２０２へフェイスアップ供給できる。
【０１１７】
なお、上記した第２実施形態では、ヘッド２０２とＸＹステージ２０３との回転方向における相対位置調整はヘッド２０２を回転することで実行したが、これをＸＹステージ２０３を回転可能に構成し、ＸＹステージ２０３を回転することで実行してもよい。もちろん、ヘッド２０２およびＸＹステージ２０３の両方を回転可能に構成することで、ヘッド２０２およびＸＹステージ２０３の両方を回転して回転方向の相対位置調整を行なってもよい。
【０１１８】
また、ヘッド２０２が備える共振器７に取着された保持手段４０が部品２２０を保持し、ＸＹステージ２０３が基板２２２を保持するように構成されているが、部品２２０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２２２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。
【０１１９】
また、部品２２０および基板２２２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２２０ａ，２２２ａとして利用してもよく、上下マーク認識手段２１４で認識して部品２２０および基板２２２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２２０ａ，２２２ａはどのようなものであってもよい。
【０１２０】
また、この実施形態においても、上記した第１実施形態で図７ないし図９を参照して説明した共振器７０，７１，７２のいずれかを採用してもよい。
【０１２１】
＜第３実施形態＞
この発明の第３実施形態について図１３および図１４を参照して説明する。図１３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って、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線矢視断面図である。図１４は図１３に示す実装装置における高精度アライメントを示す図である。この第３実施形態が、上記した第１実施形態と異なるのは共振器７の共振器光路ＨＬＰにミラーやプリズムにより構成される光路変換手段ＨＭ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。
【０１２２】
図１３（ｂ）に示すように、共振器７に形成された共振器光路ＨＬＰには反射面が金により構成されたミラーから成る光路変換手段ＨＭが配設されている。これにより、共振器７の下方に形成された一方の共振器開口ＨＯＰ（保持手段４０）の方向から、共振器７の側方に形成された他方の共振器開口ＨＯＰ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ＨＭ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。
【０１２３】
また、図１４に示すように、ＣＣＤカメラ１４０ａと、赤外光源１０４ｂとを備える認識手段１４０が、光路変換手段ＨＭを介して、チップ２３および基板２４にそれぞれ設けられたアライメントマークを読取ることができるように配設されている。したがって、図１４に示すように、チップ２３と基板２４とが近接した状態でチップ２３および基板２４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、上記した高精度アライメントを実行することができる。
【０１２４】
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とともに以下のような効果を奏することができる。すなわち、共振器光路ＨＬＰに光路変換手段ＨＭが設けられており、これにより、認識手段１４０は、光路変換手段ＨＭを介してチップ２３および基板２４にそれぞれ設けられたアライメントマークを読取ることができる。
【０１２５】
また、認識手段１４０によりチップ２３および基板２４にそれぞれ設けられたアライメントマークを読取る際に、認識手段１４０を共振器光路ＨＬＰに挿入する必要がないため、認識手段１４０が共振器７に接触することにより破損するのが防止される。
【０１２６】
また、光路変換手段ＨＭの反射面が金により構成されており、金は６５０ｎｍ以上の波長の赤外光を９５％以上反射することができるため、非常に効率よく赤外光を反射することができる。
【０１２７】
＜第４実施形態＞
この発明の第４実施形態について図１５を参照して説明する。図１５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４実施形態が、上記した第１実施形態と異なるのは、共振器７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２４が載置されるステージ１０ａ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。
【０１２８】
図１５（ａ）に示すように、ステージ１０ａは、基板２４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１０ａの基板２４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１０ａ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の反射面を金により構成したが、上記した光路変換手段ＨＭと同様に、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、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。
【０１２９】
また、上下マーク認識手段１４は、ステージ１０ａ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、チップ２３および基板２４に下方から投光される。したがって、図１５（ａ）に示すように、赤外光源１４ｄにより投光されてチップ２３および基板２４を透過した赤外光の陰影を読取ることで、チップ２３と基板２４とが近接した状態でチップ２３および基板２４に設けられたアライメントマークを、共振器光路ＨＬＰ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。
【０１３０】
変形例（４）
図１５（ｂ）に示す変形例が同図（ａ）に示す構成と異なる点は、ステージ１０ｂ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により赤外光がチップ２３および基板２４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１５（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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
＜第５実施形態＞
この発明の第５実施形態について図１６を参照して説明する。図１６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５実施形態が、上記した第３実施形態と異なるのは、共振器７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２４が載置されるステージ１０ａ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３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。
【０１３３】
図１６（ａ）に示すように、ステージ１０ａは、基板２４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１０ａの基板２４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１０ａ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の反射面を金により構成したが、上記したように、金めっきやＡｌなど、表面で光を反射することにより光路を変換できる材質であれば、どのような材質で光路変換手段ＳＭを構成してもよい。
【０１３４】
また、認識手段１４０は、ステージ１０ａ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１４０ｃをさらに備えている。赤外光源１４０ｃ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、チップ２３および基板２４に下方から投光される。したがって、図１６（ａ）に示すように、チップ２３と基板２４とが近接した状態でチップ２３および基板２４に設けられたアライメントマークを、上記した第４実施形態と同様に、光路変換手段ＨＭを介して認識手段１４０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。
【０１３５】
変形例（５）
図１６（ｂ）に示す変形例が同図（ａ）に示す構成と異なる点は、ステージ１０ｂ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１４０ｃにより赤外光がチップ２３および基板２４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１６（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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
＜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６実施形態が、上記した第５実施形態において図１６（ａ）を参照して説明した例と異なるのは、チップ２３および基板２４のアライメントマークを基板２４の載置位置の方向から認識手段１４０により読取るために、ステージ開口ＳＯＰおよびステージ光路ＳＬＰがステージ１０ａに設けられている点である。また、この実施形態では、共振器７を保持するヘッド側がθ方向に回転することによりアライメントが実行されるように構成されている。以下では、上記した第５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。
【０１３８】
認識手段１４０が備える赤外光源１４０ｃは、共振器７の共振器光路ＨＬＰに赤外光を投光できるように共振器７の側方に設けられており、赤外光源１４０ｃにより共振器光路ＨＬＰに投光された赤外光は光路変換手段ＨＭを介して、チップ２３および基板２４に上方から投光される。したがって、図１７（ａ）に示すように、チップ２３と基板２４とが近接した状態でチップ２３および基板２４に設けられたアライメントマークを、上記した第４および第５実施形態と同様に、光路変換手段ＳＭを介して認識手段１４０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。
【０１３９】
変形例（６）
図１７（ｂ）に示す変形例が同図（ａ）に示す構成と異なる点は、共振器７１に形成された共振器光路ＨＬＰの形状が異なり、共振器光路ＨＬＰを通して赤外光源１４０ｃにより赤外光がチップ２３および基板２４に上方から直接投光されている点である。その他の構成は図１７（ａ）に示す例と同様であるため、その構成および動作の説明を省略する。
【０１４０】
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。
【０１４１】
＜第７実施形態＞
この発明の第７実施形態について図１８を参照して説明する。図１８は本発明の第７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６実施形態が、上記した第５実施形態において図１６（ｂ）を参照して説明した変形例（５）と異なるのは、チップ２３および基板２４のアライメントマークを基板２４の載置位置の方向から上下マーク認識手段１４により読取るために、ステージ開口ＳＯＰおよびステージ光路ＳＬＰがステージ１０ｂに設けられている点である。以下では、上記した変形例（５）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。
【０１４２】
上下マーク認識手段１４が備える赤外光源１４ｄは、共振器７の共振器光路ＨＬＰに赤外光を投光できるように共振器７の側方に設けられており、赤外光源１４ｄにより共振器光路ＨＬＰに投光された赤外光は光路変換手段ＨＭを介して、チップ２３および基板２４に上方から投光される。したがって、図１８（ａ）に示すように、チップ２３と基板２４とが近接した状態でチップ２３および基板２４に設けられた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。
【０１４３】
変形例（７）
図１８（ｂ）に示す変形例が同図（ａ）に示す構成と異なる点は、共振器７１に形成された共振器光路ＨＬＰの形状が異なり、共振器光路ＨＬＰを通して赤外光源１４ｄにより赤外光がチップ２３および基板２４に上方から直接投光されている点である。その他の構成は図１８（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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
＜第８実施形態＞
この発明の第８実施形態について図１９ないし図２２を参照して説明する。図１９は本発明の第８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２０は図１９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２１は図１９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である。図２２は図１９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８実施形態が、上記した第１ないし第７実施形態と異なるのは、保持手段４０，４０ａが共振器７３の取着位置に脱着可能に取着される点である。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。
【０１４６】
図１９ないし図２２に示すように、共振器７３の取着位置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７３ａが形成されている。また、図１９（ｂ）、図２０（ｂ）、図２１（ｂ）、図２２（ｂ）に示すように、取付用凹部７３ａ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７３ａの内壁に接するように嵌る大きさに形成されてている。
【０１４７】
また、図１９（ｂ）に示すように、取付用凹部７３ａ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７３ｂが形成されている。また、吸着溝７３ｂの所定箇所の底に一方の開口７３ｃ１が形成され、他方の開口７３ｃ２が共振器７３の外周面に形成された吸引孔７３ｃが設けられている。そして、吸引孔７３ｃの他方の開口７３ｃ２が、外部に配設された真空ポンプを有する吸着ユニット３００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７３ａ嵌った状態で、吸着ユニット３００により他方の開口７３ｃ２から吸引を行うことにより、保持手段４０，４０ａが取付用凹部７３ａに吸着保持される（図２０（ｂ）、図２１（ｂ）、図２２（ｂ）参照）。
【０１４８】
また、図１９（ｂ）、図２０（ａ），（ｂ）、図２２（ａ），（ｂ）に示すように、取付用凹部７３ａのフランジ部分の所定箇所に一方の開口７３ｄ１が形成され、他方の開口７３ｄ２が共振器７３の外周面に形成された吸引孔７３ｄが設けられている。また、図２０（ａ），（ｂ）、図２２（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。
【０１４９】
また、図２０（ｂ）、図２２（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７３ａに嵌った状態で、吸引孔７３ｄの一方の開口７３ｄ１と連結されるように構成されている。また、吸引孔７３ｄの他方の開口７３ｄ２が、外部に配設された真空ポンプを有する吸着ユニット４００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７３ａに吸着保持された状態で、吸着ユニット４００により他方の開口７３ｄ２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チップ２３および部品２２０などを吸着することができる。
【０１５０】
このように、上記した構成によれば、図２０（ａ）および図２２（ａ）に示すように、吸引ユニット３００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７３ａから脱離することができる。そして、チップ２３および部品２２０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７３ａに嵌った状態で吸引ユニット３００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７３ａに吸着保持されて、保持手段４０，４０ａが共振器７３の所定の取着位置に取着される。
【０１５１】
以上のように、この実施形態によれば、保持手段４０，４０ａは、共振器７３の取付用凹部７３ａ（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、チップ２３および部品２２０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。
【０１５２】
＜第９実施形態＞
この発明の第９実施形態について図２３を参照して説明する。図２３は本発明の第９実施形態たる実装装置の要部拡大図である。この第９実施形態が、上記した第２実施形態と異なるのは、共振器７に換えて共振器７１が採用されている点と、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２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。
【０１５３】
図２３に示すように、共振器７１の対向する２つの開口ＨＯＰにそれぞれ保持手段４０が取着されており、いずれかの保持手段４０がＸＹステージ２０３に対向するように配置されている。また、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。
【０１５４】
このように構成すれば、上記した第２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２３に示すように、部品２２０と基板２２２とが近接した状態で部品２２０および基板２２２に設けられたアライメントマークを、共振器光路ＨＬＰに２視野光学系レンズ１４１ａが挿入された認識手段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。
【０１５５】
また、共振器光路ＨＬＰに光路変換手段ＨＭが配設された構成と異なり、高精度アライメントの際のヘッド２０２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２０２が矢印θ方向に回転しても認識手段１４１により部品２２０および基板２２２に設けられたアライメントマークを確実に読取ることができる。
【０１５６】
また、共振器光路ＨＬＰに光路変換手段ＨＭが配設された構成と異なり、ヘッド２０２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の鏡像の位置は常に一定である。したがって、ヘッド２０２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を読取ることができる。
【０１５７】
＜第１０実施形態＞
この発明の第１０実施形態について図２４および図２５を参照して説明する。図２４は本発明の第１０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２５は図２４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１０実施形態が、上記した第１ないし第９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。
【０１５８】
図２４（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２４（ｂ）、図２５（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。
【０１５９】
すなわち、図２４（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２５（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。
【０１６０】
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２４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、上下に配置されたチップ２３、部品２２０などの実装対象物と、基板２４，２２２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。
【０１６１】
また、図２５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、チップ２３、部品２２０などの実装対象物と、基板２４，２２２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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
＜第１１実施形態＞
この発明の第１１実施形態について図２６を参照して説明する。図２６は本発明の第１１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１１実施形態が、上記した第１０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。
【０１６４】
図２４（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２６（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。
【０１６５】
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、上下に配置されたチップ２３、部品２２０などの実装対象物と、基板２４，２２２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、上方に配置されたチップ２３、部品２２０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２６（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２４，２２２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２６（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。
【０１６６】
また、図２６（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、チップ２３、部品２２０などの実装対象物と、基板２４，２２２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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
＜第１２実施形態＞
この発明の第１２実施形態について、図１９ないし図２２も参照しつつ、図２７および図２８を参照して説明する。図２７は図１９に示す共振器７３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２８はセラミックヒータから成る保持手段４０に電源供給する構成を示す図である。この第１２実施形態が、上記した第８実施形態と異なるのは、保持手段４０が共振器７３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、上記した第８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。
【０１６９】
この実施形態では、上記した第８実施形態と同様に、保持手段４０が取付用凹部７３ａに嵌った状態で、吸着ユニット３００により他方の開口７３ｃ２から吸引を行うことにより、保持手段４０が取付用凹部７３ａに吸着保持される（図２７（ｂ）参照）。
【０１７０】
また、図２７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、保持手段４０には、アライメントマーク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。なお、透孔４０ｃの大きさ、形状、位置は図２７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す例に限られず、アライメントマーク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を読取ることができる位置であって、実装対象物としての部品および被実装対象物としての基板に設けられた電極などの超音波振動が印加されることにより接合される部分を加圧できる位置、すなわち、部品が保持手段に保持された状態で、透孔４０ｃの位置と部品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。
【０１７１】
また、２７（ｃ）に示すように、セラミックヒータから成る保持手段４０には、外部の電源供給手段８０から電源供給されるための電極４０ｄが設けられている。電源供給手段８０は、例えば図２８に示すように、保持手段４０の電極４０ｄに接離自在な接触電極８１を備え、接触電極８１が保持手段４０の電極４０ｄに接触することによりセラミックヒータから成る保持手段４０に電源が供給される。このように、保持手段４０の電極４０ｄに接触電極８１が接触することにより保持手段４０に電源供給される構成であるため、共振器７３が振動するときには電極４０ｄと接触電極８１とが摺接するため、共振器７３の所定の振動周波数での振動が阻害されるおそれががない。
【０１７２】
このように、この実施形態によれば、上記した第８実施形態と同様の効果を奏することができると共に、以下の効果を奏することができる。すなわち、ヒータにより共振器７３の本体を加熱する従来の構成に比べ、共振器７３に脱着可能に取着される保持手段４０をセラミックヒータにより構成することで、共振器７３が加熱されることにより膨脹等して共振器７３の共振周波数が変化すること等が防止されるため、共振器７３の設計が容易である。また、保持手段４０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の熱容量は共振器７３よりも小さいため、ヒータにより共振器７３が加熱される構成に比べて降温速度が速いため実用的である。
【０１７３】
なお、上記した構成によれば、保持手段４０を形成するセラミックヒータの大きさは部品を保持できる程度でよいことを鑑みれば、部品および基板を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の共振器７３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。このように構成すると、セラミックヒータの熱が共振器７３に伝わるのを抑制することができる。
【０１７４】
また、保持手段４０をセラミックヒータにより形成する以外に、保持手段４０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。また、この実施形態では、セラミックヒータから成る保持手段４０を着脱可能に共振器７３に取着したが、エポキシ系の接着剤、熱硬化型接着剤、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇなどの金属ろうなどによって保持手段４０を共振器７３の取付用凹部７３ａに接着してもよい。
【０１７５】
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８実施形態における、保持手段４０，４０ａが共振器７３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。
【０１７６】
また、上記した実施形態では、重合された実装対象物および被実装対象物に、所謂、横振動を加えて接合を行う実装装置を例に挙げて説明したが、重合された実装対象物および被実装対象物に、所謂、縦振動を加えて接合を行う実装装置に本発明を適用してもよい。例えば、図２９に示すように、３つの開口ＨＯＰを有する共振器光路ＨＬＰを備え、矢印ＵＳＯの方向に振動する共振器７４を、周知の縦振動型の実装装置に採用すればよい。なお、図２９は共振器の変形例を示す図である。
【０１７７】
また、上記した実施形態では、保持手段４０にフェイスダウン供給されたチップ２３および部品２２０などの実装対象物を、基板２４，２２２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。
【０１７８】
また、上記した実施形態では、上下マーク認識手段１４，２１４，３１４，４１４および認識手段１４０，１４１が赤外光源１４ｃ，１４ｄ，１４０ｂ，１４０ｃ，１４１ｃを備える構成を例に挙げて説明したが、赤外光源に換えて可視光である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。
【０１７９】
また、上記した実施形態では、上下マーク認識手段１４，２１４，３１４，４１４および認識手段１４０，１４１がＣＣＤカメラを備える構成を例に挙げて説明したが、ＣＣＤカメラに換えて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。
【０１８０】
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、ＩｎＰ、Ｍｏなどで構成するとよい。
【０１８１】
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。また、実装対象物および被実装対象物としては、超音波振動を伝達することで接合できるものであればどのようなものであってもよい。例えば、Ａｕ，Ａｌ，Ｃｕなどのような金属、Ｓｉのような半導体、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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
また、上記した実施形態では、実装対象物および被実装対象物を超音波振動により接合しているため、熱に弱い実装対象物としてのＧａＡｓなどの光素子部品を、基板などの被実装対象物に常温で接合することができる。
【０１８４】
また、チップ２３、部品２２０および基板２４，２２２に設けられた配線パターンや金属電極、チップ２３および部品２２０の外形などをアライメントマークとして利用することができる。また、チップ２３、部品２２０および基板２４，２２２に印刷されたマークなどもアライメントマークとして利用することができ、ＣＣＤカメラなどで構成された認識手段で認識して実装対象物（チップ２３、部品２２０）および被実装対象物（基板２４，２２２）の相対的な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はどのようなものであってもよい。
【０１８５】
また、共振器の形状、材質、大きさなどは、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。また、共振器の外周に形成された被支持部の形状は凹状に限られず、どのような形状であってもよい。さらに、共振器の中心軸方向の大きさは、共振器の共振周波数の一波長の長さに限らず、どのような長さであってもよい。
【０１８６】
また、チップ２３、部品２２０および基板２４，２２２を保持するために、保持手段４０，４０ａやステージ１０，２０３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。
【０１８７】
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、真空中でチップ２３および部品２２０を保持することができるため、真空中でチップ２３および部品２２０と基板２４，２２２との接合を行うことができ、チップ２３、部品２２０および基板２４，２２２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。
【０１８８】
さらに、支持手段の基部２０に配設されたヒータおよびステージ１０に配設されたヒータ１１により、チップ２３および基板２４を加熱しながら超音波振動接合を行ってもよい。なお、ヒータはコンスタントヒート方式やパルスヒート方式など、どのような方式のものであってもよい。また、チップ２３を加熱するためのヒータは、必ずしも基部２０に配設する必要はなく、第１および第２クランプ手段２１，２２や、保持手段４０あるいは共振器７，７０，７１，７２，７３に配設してもよい。
【０１８９】
この場合には、超音波振動によるエネルギーと、加熱によるエネルギーとの２つのエネルギーが併用されて接合が行われるため、発生する接合エネルギーにより実装対象物を被実装対象物に効率よく接合することができる。また、制御装置３１，２０８により、加圧力および超音波振動エネルギーが制御されるのとともに、加熱温度や加熱タイミングなども制御するようにしてもよく、これにより、より少ない加圧力や超音波振動エネルギーで、また、短時間で実装対象物を被実装対象物に実装してデバイスを形成することができる。したがって、デバイスを作成するときに、実装対象物および被実装対象物に過剰な加圧力や超音波振動エネルギーを印加することで両対象物が破損するのが防止されて、精度のよいデバイスを作成することができる。
【０１９０】
また、上記した第１実施形態では、ステージ１０側が水平方向の位置調整機能、ヘッド部２６側が上下駆動機構を有するように構成したが、水平方向の位置調整機能、上下駆動機構はステージ１０側、ヘッド部２６側にどのように組み合わせてもよく、また、重複するように構成してもよい。
【０１９１】
さらに、上記した第１実施形態では、ヘッド部２６およびステージ１０を上下方向（図１に示す矢印Ｚ方向）に配置し、実装対象物であるチップ２３と被実装対象物である基板２４とを上下方向で重ね合わせて接合する構成としたが、ヘッド部２６およびステージ１０の配置方向としてはこれに限定されず、上下方向にほぼ直交する左右方向に配置することにより、両対象物が左右方向で重ね合わされて接合される構成でもよい。
【０１９２】
また、金属バンプを形成する材料は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、鉛錫はんだなど、超音波振動を印加することで接合できるものであればどのような金属であってもよい。また、実装対象物および被実装対象物の接合部を金属以外の部材で形成してもよい。
【０１９３】
また、上記した実施形態では、２視野光学系レンズ１４ａ，１４１ａ，２１４ａや光路変換手段ＨＭ，ＳＭなどにより光路を変換して、ＣＣＤカメラ１４ｂ，１４０ａ，１４１ｂ，２１４ｂなどで構成される撮像手段によりアライメントマークを読取るように構成されているが、これらの光路変換のための手段を設けずに、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラなどの撮像手段により直接、実装対象物および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ようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１９４】
７，７０，７１，７２，７３，７４…共振器
１０ａ，１０ｂ…ステージ
１２…ステージテーブル（位置調整手段）
１４，２１４，３１４，４１４…上下マーク認識手段（認識手段）
１４ｃ，１４ｄ，１４０ｂ，１４０ｃ，１４１ｃ，３１４ｃ，４１４ｃ…赤外光源
２３…チップ（実装対象物）
２３ａ，２４ａ…金属バンプ（アライメントマーク）
２４，２２２…基板（被実装対象物）
４０，４０ａ…保持手段
１００，２００…実装装置
１４０，１４１…認識手段
２０１…部品供給装置（部品供給手段）
２０３…ＸＹステージ（チップトレイ移動機構）
２０７…トレイホルダ（チップトレイ移動機構）
２０８…制御装置（部品供給手段）
２１０…シャフトモータ（チップトレイ移動機構）
２２０…部品（実装対象物）
２２０ａ，２２２ａ…アライメントマーク
ＨＯＰ…共振器開口
ＨＬＰ…共振器光路
ＷＰ…待機位置
ＭＰ…実装位置
ＨＭ…光路変換手段
ＳＯＰ…ステージ開口
ＳＬＰ…ステージ光路
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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