(57)【要約】  本発明は、ダイ部品（Ｄ）を保持したウエハ保持部材（３６、３７）をテーブル（３２１）に固定する固定部材（３２２）を有するダイ部品供給装置（３）と、装着ノズル（５１）、実装ヘッド（５２）、およびヘッド駆動機構（５４）を有する部品移載装置（５）とを備えた部品実装機（１）であって、ダイ部品供給装置は、テーブルを昇降してダイ部品の供給高さ（ＨＤ）を変更する高さ変更部（３２３）と、ウエハ側高さ（ＨＷ）がヘッド側高さ（ＨＨ）よりも低くなるように供給高さを決定する供給高さ決定部（４８）と、をさらに有する。これによれば、複数種類のウエハ保持部材の構造の差異に対応して、装着ノズルや実装ヘッドなどが固定部材などの障害物に干渉することを回避しつつ、実装工程の生産効率を高められる。
2016208069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハがダイシングされて生産された複数のダイ部品を保持したウエハ保持部材をテーブルに固定する固定部材を有して、前記ダイ部品を供給するダイ部品供給装置と、
昇降動作して前記ダイ部品供給装置から前記ダイ部品を採取し基板に装着する装着ノズル、前記装着ノズルを昇降可能に保持する実装ヘッド、および前記実装ヘッドを水平二方向に駆動するヘッド駆動機構を有する部品移載装置と、を備えた部品実装機であって、
前記ダイ部品供給装置は、
前記テーブルを昇降して前記ダイ部品の供給高さを変更する高さ変更部と、
前記ウエハ保持部材および前記固定部材の最上端の高さであるウエハ側高さが、前記ダイ部品供給装置から前記基板に移動するときの前記実装ヘッド、前記装着ノズル、および前記装着ノズルに採取されたダイ部品の最下端の高さであるヘッド側高さよりも低くなるように、前記供給高さを決定する供給高さ決定部と、をさらに有する部品実装機。
【請求項２】
前記供給高さ決定部は、前記ウエハ側高さと前記ヘッド側高さとの間に所定の安全離間距離を確保して前記供給高さを決定する請求項１に記載の部品実装機。
【請求項３】
複数の電子部品を保持したキャリアテープを繰り出して、部品供給位置で前記キャリアテープから前記電子部品を前記部品移載装置に順次供給するフィーダ装置をさらに備え、
前記供給高さ決定部は、前記部品供給位置の高さに前記供給高さを一致させる使用条件を常用し、前記使用条件下で前記ウエハ側高さが前記ヘッド側高さよりも低くならない場合に限り、または前記使用条件下で前記安全離間距離が確保されない場合に限り、前記部品供給位置の高さよりも前記供給高さを下げる請求項１または２に記載の部品実装機。
【請求項４】
前記供給高さ決定部は、前記ウエハ側高さと前記ヘッド側高さとの差が前記安全離間距離に概ね一致するように前記供給高さを決定する請求項２に記載の部品実装機。
【請求項５】
前記供給高さ決定部は、前記複数のダイ部品の位置の変化に対応して移動する前記実装ヘッドの移動経路が前記ウエハ保持部材および前記固定部材に干渉しない間、前記部品移載装置による前記ダイ部品の採取および装着が効率良く行われる供給高さを採用し、前記実装ヘッドの移動経路が前記ウエハ保持部材および前記固定部材の少なくとも一方に干渉するおそれが生じると、前記ウエハ側高さが前記ヘッド側高さよりも低くなる供給高さを採用する請求項１〜４のいずれか一項に記載の部品実装機。
【請求項６】
前記供給高さ決定部は、前記供給高さを段階的に決定する請求項１〜５のいずれか一項に記載の部品実装機。
【請求項７】
前記供給高さ決定部は、予め設定された各種部材の高さデータに基づいて、前記供給高さを決定する請求項１〜６のいずれか一項に記載の部品実装機。
【請求項８】
前記供給高さ決定部は、少なくとも一部の部材の実測された高さ実測値に基づいて、前記供給高さを決定する請求項１〜７のいずれか一項に記載の部品実装機。
【請求項９】
前記高さ変更部によって変更された供給高さに対応して、前記装着ノズルが前記ダイ部品を採取するときの昇降ストローク量が調整される請求項１〜８のいずれか一項に記載の部品実装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハから生産されたダイ部品を基板に実装する部品実装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の部品が実装された基板を生産する設備として、はんだ印刷機、部品実装機、リフロー機、基板検査機などがある。これらの設備を連結して基板生産ラインを構成することが一般的になっている。このうち部品実装機は、基板搬送装置、部品供給装置、部品移載装置、および制御装置を備える。部品供給装置の一種に、半導体ウエハから生産された複数のダイ部品を保持したウエハパレットや、比較的大型の電子部品を載置したトレイパレットを用いるパレット方式の装置がある。パレット方式の部品供給装置に関する一技術例が特許文献１に開示されている。【０００３】
特許文献１の部品供給装置は、ハウジング内に昇降可能に装架されてトレイを積載可能なパレットを収納可能なストッカ、ストッカ昇降装置、ストッカと部品供給位置との間でパレットを搬送するパレット搬送装置、およびパレット昇降装置を備えている。これによれば、ストッカおよびパレット搬送装置の昇降を組み合わせて同時に行うことで、パレットの交換時間を短縮でき、生産効率を向上できる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２６４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、部品移載装置の装着ノズルが特許文献１に例示されたトレイパレットやウエハパレットから部品を採取して基板に装着する実装工程では、部品の供給高さに応じて生産効率が変化する。つまり、供給高さが低いと、装着ノズルが部品を採取するときの昇降ストローク量が大きくなって、生産効率が低下する。これは、キャリアテープを繰り出して部品を供給する方式のフィーダ装置でも同様であるので、装着ノズルの昇降ストローク量が適正となる部品の供給高さが設定されて、生産効率が高められる。【０００６】
これに対し、ウエハパレットは、上側の固定部材と下側のテーブルとの間に挟持された状態でダイ部品を供給する場合が多い。そのため、生産効率の高くなるダイ部品の供給高さを設定すると、装着ノズルや実装ヘッドが固定部材などの障害物に干渉してしまうことが生じ得る。この干渉が発生するか否かは、複数種類あるウエハパレットの構造の差異に依存する。したがって、干渉を回避しつつ生産効率を高められる最適なダイ部品の供給高さは、一律には定まらない。【０００７】
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、複数種類のウエハ保持部材の構造の差異に対応して、装着ノズルや実装ヘッドなどが障害物に干渉することを回避しつつ実装工程の生産効率を高められる部品実装機を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の部品実装機は、半導体ウエハがダイシングされて生産された複数のダイ部品を保持したウエハ保持部材をテーブルに固定する固定部材を有して、前記ダイ部品を供給するダイ部品供給装置と、昇降動作して前記ダイ部品供給装置から前記ダイ部品を採取し基板に装着する装着ノズル、前記装着ノズルを昇降可能に保持する実装ヘッド、および前記実装ヘッドを水平二方向に駆動するヘッド駆動機構を有する部品移載装置と、を備えた部品実装機であって、前記ダイ部品供給装置は、前記テーブルを昇降して前記ダイ部品の供給高さを変更する高さ変更部と、前記ウエハ保持部材および前記固定部材の最上端の高さであるウエハ側高さが、前記ダイ部品供給装置から前記基板に移動するときの前記実装ヘッド、前記装着ノズル、および前記装着ノズルに採取されたダイ部品の最下端の高さであるヘッド側高さよりも低くなるように、前記供給高さを決定する供給高さ決定部と、をさらに有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の部品実装機において、高さ変更部は、複数種類のウエハ保持部材の構造に応じ、テーブルを昇降してダイ部品の供給高さを変更することができる。ここで、供給高さ決定部は、ウエハ側高さがヘッド側高さよりも低くなるように供給高さを決定する。つまり、供給高さ決定部は、装着ノズルや実装ヘッドなどがウエハ側の障害物に干渉しない高さ条件を考慮して、実装工程の生産効率が高くなるダイ部品の供給高さを決定できる。したがって、複数種類のウエハ保持部材の構造の差異に対応して、装着ノズルや実装ヘッドなどが固定部材などの障害物に干渉することを回避しつつ実装工程の生産効率を高められる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態の部品実装機の構成を模式的に示す側面図である。
【図２】第１実施形態の部品実装機の機台上の構成の一部を模式的に示す平面図である。
【図３】第１実施形態の部品実装機の制御の構成を示すブロック図である。
【図４】初期状態からダイ部品供給装置が動作して、ウエハパレットの引き出し操作を行う状態を模式的に示した側面図である。
【図５】図４に続いて、ウエハパレットが引き出された状態を模式的に示した側面図である。
【図６】図５に続いて、ウエハパレットの高さが変更された状態を模式的に示した側面図である。
【図７】図１に続いて、部品移載装置が装着動作を行う状態を示した側面図である。
【図８】ウエハリング（ウエハ保持部材）が相対的に低いウエハパレットを用いる場合に、供給高さ決定部によって決定されたダイ部品の供給高さを示した後面図である。
【図９】ウエハリング（ウエハ保持部材）が相対的に高いウエハパレットを用いる場合に、供給高さ決定部によって取り消されたダイ部品の供給高さを示した後面図である。
【図１０】図９に示されたウエハパレットに関して、供給高さ決定部によって決定されたダイ部品の供給高さを示した後面図である。
【図１１】第１実施形態の部品実装機の応用例を説明する機台上の構成の一部の平面図である。
【図１２】第２実施形態において、低いウエハパレットを用いる場合に、供給高さ決定部によって決定されたダイ部品の供給高さを示した後面図である。
【図１３】第２実施形態において、高いウエハパレットを用いる場合に、供給高さ決定部によって決定されたダイ部品の供給高さを示した後面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（１．第１実施形態の部品実装機１の構成）
本発明の第１実施形態の部品実装機１について、図１〜図１１を参考にして説明する。図１は、第１実施形態の部品実装機１の構成を模式的に示す側面図である。図２は、第１実施形態の部品実装機１の機台９上の構成の一部を模式的に示す平面図である。また、図３は、第１実施形態の部品実装機１の制御の構成を示すブロック図である。部品実装機１は、基板搬送装置２、ダイ部品供給装置３、複数のフィーダ装置４、部品移載装置５、部品カメラ６、および制御装置７などが機台９に組み付けられて構成されている。図１および図２の左側を部品実装機１の前側とし、図１および図２の右側を部品実装機１の後側とする。図１の紙面表側から裏側に向かう方向、および図２の下側から上側に向かう方向が基板Ｋを搬入出する搬送方向となる。
【００１２】
基板搬送装置２は、機台９の上面の前側に配設されている。基板搬送装置２は、一対のガイドレール２１、一対のコンベアベルト２２、およびバックアップ装置２３などで構成されている。一対のガイドレール２１は、搬送方向に平行に延在し、かつ互いに平行して機台９に組み付けられている。一対のガイドレール２１の向かい合う内側に、無端環状の一対のコンベアベルト２２が並設されている。一対のコンベアベルト２２は、コンベア搬送面に基板Ｋの向かい合う長辺をそれぞれ戴置した状態で輪転して、基板Ｋを装着実施位置に搬入および搬出する。装着実施位置の下方には、バックアップ装置２３が配設されている。バックアップ装置２３は、バックアップピン２４を突き上げることにより、基板Ｋを押し上げて水平姿勢でクランプし、装着実施位置に位置決めする。これにより、部品移載装置５が装着実施位置で装着動作を行えるようになる。
【００１３】
ダイ部品供給装置３は、ウエハパレット３５を用いて、部品移載装置５にダイ部品Ｄを供給する。ダイ部品供給装置３は、図略の台車を用いて搬送され、機台９の上面の後側に着脱可能に装備される。ダイ部品供給装置３は、ウエハパレット３５を収納する収納マガジン３１、部品供給部３２、パレット引き出し部３３、および部品供給制御部３８などが、架台３９に組み付けられて構成されている。
【００１４】
収納マガジン３１は、架台３９の上面の後側に配設されている。収納マガジン３１は、概ね縦長の箱形状に形成されており、内部に複数段の収納棚３１１が設けられている。各収納棚３１１は、それぞれウエハパレット３５を収納可能であり、かつウエハパレット３５を前側に引き出せるようになっている。ウエハパレット３５は、半導体ウエハがダイシングされて生産された複数のダイ部品Ｄが貼着されたダイシングシートＳと、ダイシングシートＳを保持するウエハリング３６とを含む。ウエハリング３６は、複数のダイ部品Ｄを保持した本発明のウエハ保持部材に相当する。
【００１５】
部品供給部３２は、架台３９の上面の前側に配設されている。部品供給部３２は、テーブル３２１、２個のクランプ部３２２、および昇降機構３２３などで構成されている。テーブル３２１の上面には、パレット引き出し部３３によって引き出されたウエハパレット３５が載置される。２個のクランプ部３２２は、引き出されたウエハパレット３５を上側から下向きに押圧する。これにより、２個のクランプ部３２２は、ウエハリング３６の向かいあった２箇所の上面に当接して、テーブル３２１との間にウエハパレット３５を固定する。クランプ部３２２は、ウエハ保持部材（ウエハリング３６）をテーブル３２１に固定する本発明の固定部材に相当する。昇降機構３２３は、テーブル３２１、クランプ部３２２、および固定されたウエハパレット３５を一体的に昇降駆動する。昇降機構３２３は、ダイ部品Ｄの供給高さを変更する本発明の高さ変更部に相当する。
【００１６】
パレット引き出し部３３は、部品供給部３２のテーブル３２１に配設されている。パレット引き出し部３３は、引き出しレール３３１、昇降機構３３２、および引き出し部材３３３などで構成されている。引き出しレール３３１は、収納マガジン３１の前側から部品供給部３２の上空まで延在している。昇降機構３３２は、テーブル３２１に対して引き出しレール３３１を昇降駆動する。引き出し部材３３３は、引き出しレール３３１に装荷されており、前後方向に移動する。引き出し部材３３３の後ろ側の下方寄りには、ウエハパレット３５に係脱可能なパレット係合部３３４が設けられている。引き出し部材３３３のパレット係合部３３４のすぐ上側に、ウエハパレット３５の高さ位置を検出するパレット検出センサ３３５が設けられている。部品供給制御部３８は、部品供給部３２およびパレット引き出し部３３の動作を制御する。
【００１７】
複数のフィーダ装置４は、図２に示されるように、ダイ部品供給装置３の側方に並んで配置されている。各フィーダ装置４は、複数の電子部品Ｐを保持したキャリアテープを繰り出して、部品供給位置４１でキャリアテープから電子部品Ｐを部品移載装置５に順次供給する。
【００１８】
部品移載装置５は、基板搬送装置２の上方から、ダイ部品供給装置３およびフィーダ装置４の上方にかけて配設されている。部品移載装置５は、装着ノズル５１、実装ヘッド５２、ヘッド駆動機構５４、および装着制御部５８などで構成されている。装着ノズル５１は、昇降動作してダイ部品供給装置３からダイ部品Ｄを採取し、基板Ｋに装着する。また、装着ノズル５１は、昇降動作してフィーダ装置４から電子部品Ｐを採取し、基板Ｋに装着する。装着ノズル５１は、負圧を利用してダイ部品Ｄや電子部品Ｐを吸着する吸着ノズルとすることができ、これに限定されない。
【００１９】
実装ヘッド５２は、下側に筒状のノズルカバー５３（図には断面を示す）を有する。実装ヘッド５２は、装着ノズル５１をノズルカバー５３内に昇降可能に保持する。なお、実装ヘッド５２は、ノズルカバー５３を有さなくてもよい。ヘッド駆動機構５４は、実装ヘッド５２を水平二方向に駆動する。ヘッド駆動機構５４は、公知の技術を適宜用いて構成できる。装着制御部５８は、装着ノズル５１およびヘッド駆動機構５４の動作を制御する。
【００２０】
部品カメラ６は、機台９の上面の基板搬送装置２と、ダイ部品供給装置３およびフィーダ装置４との間に上向きに設けられている。部品カメラ６は、実装ヘッド５２がダイ部品供給装置３やフィーダ装置４から基板Ｋに移動する途中で、装着ノズル５１の下端に採取されているダイ部品Ｄおよび電子部品Ｐの状態を撮像して検出する。部品カメラ６がダイ部品Ｄおよび電子部品Ｐの吸着位置の誤差や回転角のずれなどを検出すると、制御装置７は、必要に応じて部品装着動作を微調整する。
【００２１】
制御装置７は、ＣＰＵを有してソフトウェアで動作するコンピュータ装置である。図３に示されるように、制御装置７は、基板搬送装置２、ダイ部品供給装置３の部品供給制御部３８、フィーダ装置４、部品移載装置５の装着制御部５８、および部品カメラ６と通信接続されている。制御装置７は、これらの装置２〜６と適宜情報を交換しつつ指令を発して、部品実装機１の動作の全般を制御する。
【００２２】
（２．ダイ部品供給装置３の供給準備動作）
次に、第１実施形態の部品実装機１の動作について説明する。図１において、ウエハパレット３５はテーブル３２１上に固定されており、ダイ部品Ｄの供給高さＨＤは既に変更されて調整済みである。すなわち、常用の使用条件として、ダイ部品Ｄの供給高さＨＤは、フィーダ装置４の部品供給位置４１の高さＨＰに一致するように調整されている。また、ダイ部品Ｄの供給高さＨＤは、位置決めされた基板Ｋの上面高さにも概ね一致している。厳密に言うと、供給高さＨＤは、ダイ部品Ｄの上面の高さで表され、部品供給位置４１の高さＨＰは、電子部品Ｐの上面の高さで表される。後述するように、ウエハパレット３５の構造によっては、常用の使用条件を使用できない場合もある。なお、基板搬送装置２における基板Ｋの搬入および位置決めの動作は、従来技術と同様であるので、位置決めされた状態を示して動作の説明は省略する。
【００２３】
初期状態から図１の状態に至るまでのダイ部品供給装置３の供給準備動作について説明する。この供給準備動作は、部品供給制御部３８からの制御によって進められる。図４は、初期状態からダイ部品供給装置３が動作して、ウエハパレット３５の引き出し操作を行う状態を模式的に示した側面図である。図５は、図４に続いて、ウエハパレット３５が引き出された状態を模式的に示した側面図である。図６は、図５に続いて、ウエハパレット３５の高さが変更された状態を模式的に示した側面図である。図７は、図１に続いて、部品移載装置５が装着動作を行う状態を示した側面図である。
【００２４】
初期状態において、全てのウエハパレット３５は、収納マガジン３１の収納棚３１１に収納されている。まず、パレット引き出し部３３の引き出し部材３３３が、後側寄りに移動して収納マガジン３１に接近する。次に、昇降機構３３２からの駆動によって、引き出し部材３３３が昇降する。この動作により、パレット検出センサ３３５は、所望するウエハパレット３５（図４の例では、３個のうちの下側のウエハパレット３５）の下面高さＨＬを検出する。
【００２５】
次に、昇降機構３２３からの駆動によりテーブル３２１が昇降して、その上面の高さがウエハパレット３５の下面高さＨＬに揃えられる。さらに、昇降機構３３２からの駆動により、パレット係合部３３４の高さがウエハパレット３５に正対するように調整される。次に、引き出し部材３３３が最も後側まで移動して、パレット係合部３３４がウエハパレット３５を係止し、図４に示された状態となる。係止が完了すると、今度は引き出し部材３３３が最も前側まで駆動される。これにより、ウエハパレット３５は、テーブル３２１の上面に引き出される。次いで、クランプ部３２２が動作して、ウエハパレット３５が固定され、図５に示された状態となる。
【００２６】
次に、昇降機構３２３からの駆動により、テーブル３２１の高さが調整される。これにより、ダイ部品Ｄの供給高さＨＤが部品供給位置４１の高さＨＰに一致して、図６に示された状態となる。次に、パレット係合部３３４とウエハパレット３５との係止が解除される。そして、昇降機構３３２からの駆動により、引き出しレール３３１および引き出し部材３３３が上昇駆動される。さらに、引き出し部材３３３は、後方に移動して退避し、図１に示された状態となる。この後、図７に示されるように、部品移載装置５の実装ヘッド５２がウエハパレット３５の上方に駆動される。次に、装着ノズル５１が下降して、ダイ部品Ｄを採取する。
【００２７】
（３．部品供給制御部３８の供給高さ決定部の機能）
図１の状態におけるダイ部品Ｄの供給高さＨＤは、部品供給制御部３８の供給高さ決定部の機能によって決定される。これに限定されず、制御装置７が供給高さ決定部の機能を有してもよい。以下、供給高さ決定部の機能について、複数種類あるウエハパレット３５の構造を例示しながら説明する。
【００２８】
図８は、ウエハリング３６（ウエハ保持部材）が相対的に低いウエハパレット３５Ｌを用いる場合に、供給高さ決定部によって決定されたダイ部品Ｄの供給高さＨＤを示した後面図である。低いウエハパレット３５Ｌでは、ウエハリング３６の内側にグリップリング３７が追設されている。グリップリング３７は、ダイシングシートＳおよびダイ部品Ｄをウエハリング３６よりも高く保持している。グリップリング３７も、本発明のウエハ保持部材に相当する。なお、図８において、ウエハリング３６およびグリップリング３７は、断面が示されている（図９以降も同様）。
【００２９】
部品供給制御部３８は、まず、ヘッド側の最下端の高さであるヘッド側高さＨＨを求める。ヘッド側高さＨＨは、ダイ部品供給装置３から基板Ｋに移動するときの実装ヘッド５２、装着ノズル５１、および装着ノズル５１に採取されたダイ部品Ｄのうち最下端の高さとなる。実装ヘッド５２がダイ部品供給装置３から基板Ｋに移動するとき、装着ノズル５１は、上昇駆動されてノズルカバー５３内に収納される。したがって、図８の例で、ヘッド側高さＨＨは、ノズルカバー５３の下端の高さで示される。仮に、上昇位置のノズル５１に採取されているダイ部品Ｄの下端がノズルカバー５３の下端よりも低い場合、ヘッド側高さＨＨは、ダイ部品Ｄの下端の高さで示される。
【００３０】
なお、ヘッド側高さＨＨおよび部品供給位置４１の高さＨＰは、フィーダ装置４での電子部品Ｐの採取、および基板Ｋへの装着が効率良く行われるように予め定められているのが一般的である。したがって、部品供給制御部３８は、ヘッド側高さＨＨの情報、および部品供給位置４１の高さＨＰの情報を制御装置７から受け取ることができる。
【００３１】
次に、部品供給制御部３８は、図８に示されるように、部品供給位置４１の高さＨＰにダイ部品Ｄの供給高さＨＤを一致させる常用の使用条件を仮定する。そして、部品供給制御部３８は、ウエハ側の最上端の高さであるウエハ側高さＨＷを求める。ウエハ側高さＨＷは、ウエハリング３６、グリップリング３７、およびクランプ部３２２のうち最上端の高さとなる。図８の例で、ウエハ側高さＨＷは、クランプ部３２２の上面高さで示される。低いウエハパレット３５Ｌにおいて、ウエハ側高さＨＷは、ダイ部品Ｄの供給高さＨＤよりも少しだけ高い。
【００３２】
なお、部品供給制御部３８は、予め設定された各種部材の高さデータ、例えば、クランプ部３２２、ウエハリング３６、およびグリップリング３７の高さ寸法に基づいて、ウエハ側高さＨＷを求めることができる。さらに、部品供給制御部３８は、ウエハ側高さＨＷを求める際に、一部の部材の実測された高さ実測値を用いることができる。例えば、ウエハリング３６の高さ寸法は、パレット引き出し部３３のパレット検出センサ３３５を用いて実測することができる。
【００３３】
次に、部品供給制御部３８は、ウエハ側高さＨＷとヘッド側高さＨＨとを比較する。低いウエハパレット３５Ｌにおいて、ウエハ側高さＨＷはヘッド側高さＨＨよりも低く、かつ、ウエハ側高さＨＷとヘッド側高ＨＨさとの間に所定の安全離間距離Ｄｓが確保されている。安全離間距離Ｄｓとして、０．５ｍｍまたは１ｍｍを例示でき、これらに限定されない。安全離間距離Ｄｓが確保されることにより、装着ノズル５１や実装ヘッド５２などがクランプ部３２２などの障害物に干渉しないことが明らかになる。したがって、部品供給制御部３８は、上記した常用の使用条件を採用する。
【００３４】
次に、図９は、ウエハリング３６（ウエハ保持部材）が相対的に高いウエハパレット３５Ｈを用いる場合に、供給高さ決定部によって取り消されたダイ部品Ｄの供給高さＨＤを示した後面図である。また、図１０は、図９に示されたウエハパレット３５Ｈに関して、供給高さ決定部によって決定されたダイ部品Ｄの供給高さＨＤ１を示した後面図である。高いウエハパレット３５Ｈでは、ウエハリング３６が直接的にダイシングシートＳおよびダイ部品Ｄを保持している。
【００３５】
低いウエハパレット３５Ｌのときと同様、部品供給制御部３８は、図９に示されるように、部品供給位置４１の高さＨＰにダイ部品Ｄの供給高さＨＤを一致させる常用の使用条件を仮定する。そして、部品供給制御部３８は、高いウエハパレット３５Ｈのウエハ側高さＨＷを求める。高いウエハパレット３５Ｈにおいて、ウエハ側高さＨＷは、クランプ部３２２の上面高さで示され、ダイ部品Ｄの供給高さＨＤよりもかなり高い。一方、ヘッド側高さＨＨは、ウエハパレット３５、３５Ｌ、３５Ｈの構造に関係しない。したがって、装着ノズル５１や実装ヘッド５２が交換されない限り、ヘッド側高さＨＨは一定値としてよい。
【００３６】
次に、部品供給制御部３８は、ウエハ側高さＨＷとヘッド側高さＨＨとを比較する。高いウエハパレット３５Ｈにおいて、ウエハ側高さＨＷがヘッド側高さＨＨよりも低くなっていない。これにより、装着ノズル５１や実装ヘッド５２などがクランプ部３２２などの障害物に干渉するおそれが明らかになる。したがって、部品供給制御部３８は、上記した常用の使用条件を取り消す。
【００３７】
代わりに、部品供給制御部３８は、ウエハ側高さＨＷがヘッド側高さＨＨよりも低くなり、かつ安全離間距離Ｄｓが確保されるまで、ダイ部品Ｄの供給高さＨＤを下げる。部品供給制御部３８は、次式を用いて、必要とされるテーブル３２１の下降量Ｌｄを求める。
下降量Ｌｄ＝ＨＷ−ＨＨ＋Ｄｓ
【００３８】
部品供給制御部３８は、昇降機構３２３に下降量Ｌｄを指令し、昇降機構３２３は、図９の状態からテーブル３２１を下降量Ｌｄだけ下降させる。これにより、図１０に示された状態となる。図示されるように、最終的なウエハ側高さＨＷ１は、図９と比較して下降量Ｌｄだけ低くなる。同様に、ダイ部品Ｄの供給高さＨＤ１は、部品供給位置４１の高さＨＰよりも下降量Ｌｄだけ低くなる。
【００３９】
他の種類のウエハパレット３５に対しても、部品供給制御部３８は、部品供給位置４１の高さＨＰにダイ部品Ｄの供給高さＨＤを一致させる使用条件を常用する。そして、この使用条件下で安全離間距離Ｄｓが確保されない場合に限り、部品供給位置４１の高さＨＰよりもダイ部品Ｄの供給高さＨＤ１を下げて、安全離間距離Ｄｓを確保する。
【００４０】
部品供給制御部３８は、ウエハパレット３５、３５Ｌ、３５Ｈの構造の差異に応じて決定したダイ部品Ｄの供給高さＨＤ、ＨＤ１の情報を制御装置７に伝送する。制御装置７は、ダイ部品Ｄの供給高さＨＤ、ＨＤ１の情報を部品移載装置５の装着制御部５８に伝送する。したがって、装着制御部５８は、ダイ部品Ｄの供給高さＨＤ、ＨＤ１の変化に対応して、装着ノズル５１がダイ部品Ｄを採取するときの昇降ストローク量を調整できる。
【００４１】
（４．第１実施形態の部品実装機１の態様および効果）
第１実施形態の部品実装機１は、半導体ウエハがダイシングされて生産された複数のダイ部品Ｄを保持したウエハリング３６（ウエハ保持部材）をテーブル３２１に固定するクランプ部３２２（固定部材）を有して、ダイ部品Ｄを供給するダイ部品供給装置３と、昇降動作してダイ部品供給装置３からダイ部品Ｄを採取し基板Ｋに装着する装着ノズル５１、装着ノズル５１を昇降可能に保持する実装ヘッド５２、および実装ヘッド５２を水平二方向に駆動するヘッド駆動機構５４を有する部品移載装置５と、を備えた部品実装機１であって、ダイ部品供給装置３は、テーブル３２１を昇降してダイ部品Ｄの供給高さＨＤ、ＨＤ１を変更する昇降機構３２３（高さ変更部）と、ウエハリング３６およびクランプ部３２２の最上端の高さであるウエハ側高さＨＷが、ダイ部品供給装置３から基板Ｋに移動するときの実装ヘッド５２、装着ノズル５１、および装着ノズル５１に採取されたダイ部品Ｄの最下端の高さであるヘッド側高さＨＨよりも低くなるように、供給高さＨＤ、ＨＤ１を決定する部品供給制御部３８（供給高さ決定部）と、をさらに有する。
【００４２】
これによれば、昇降機構３２３は、複数種類のウエハパレット３５、３５Ｌ、３５Ｈの構造に応じ、テーブル３２１を昇降してダイ部品Ｄの供給高さＨＤ、ＨＤ１を変更することができる。ここで、部品供給制御部３８は、ウエハ側高さＨＷがヘッド側高さＨＨよりも低くなるように供給高さＨＤ、ＨＤ１を決定する。つまり、部品供給制御部３８は、装着ノズル５１や実装ヘッド５２などがウエハ側の障害物に干渉しない高さ条件を考慮して、実装工程の生産効率が高くなるダイ部品Ｄの供給高さＨＤ、ＨＤ１を決定できる。したがって、複数種類のウエハパレット３５、３５Ｌ、３５Ｈの構造の差異に対応して、装着ノズル５１や実装ヘッド５２などがクランプ部３２２などの障害物に干渉することを回避しつつ、実装工程の生産効率を高められる。
【００４３】
さらに、部品供給制御部３８は、ウエハ側高さＨＷとヘッド側高さＨＨとの間に所定の安全離間距離Ｄｓを確保してダイ部品Ｄの供給高さＨＤ、ＨＤ１を決定する。これによれば、仮に高さ方向の制御に多少の誤差が生じても、装着ノズル５１や実装ヘッド５２などが障害物に干渉することを確実に回避できる。
【００４４】
さらに、第１実施形態の部品実装機１は、複数の電子部品Ｐを保持したキャリアテープを繰り出して、部品供給位置４１でキャリアテープから電子部品Ｐを部品移載装置５に順次供給するフィーダ装置４をさらに備え、部品供給制御部３８は、部品供給位置４１の高さＨＰにダイ部品Ｄの供給高さＨＤを一致させる使用条件を常用し、この使用条件下でウエハ側高さＴＷとヘッド側高ＨＨとの間に安全離間距離Ｄｓが確保されない場合に限り、部品供給位置４１の高さＨＰよりもダイ部品Ｄの供給高さＨＤ１を下げる。
【００４５】
これによれば、安全離間距離Ｄｓが確保されるか否かに応じて、ダイ部品Ｄの供給高さＨＤ、ＨＤ１が変更される。すなわち、安全離間距離Ｄｓが確保されて干渉のおそれが生じないときに、生産効率の良いフィーダ装置４の部品供給位置４１の高さＨＰに合わせてダイ部品Ｄの供給高さＨＤが決定される。したがって、実装工程の生産効率が確実に高められる。一方、生産効率の高いダイ部品Ｄの供給高さＨＤで安全離間距離Ｄｓが確保されず干渉のおそれが生じるときに、供給高さＨＤ１が下げられる。したがって、装着ノズル５１や実装ヘッド５２などが障害物に干渉することを確実に回避できる。
【００４６】
また、部品供給制御部３８は、予め設定された各種部材の高さデータに基づいて、ダイ部品Ｄの供給高さＨＤ、ＨＤ１を決定する。これによれば、部品供給制御部３８の演算機能を利用して、装着ノズル５１や実装ヘッド５２などが障害物に干渉することを回避できる。
【００４７】
さらに、部品供給制御部３８は、少なくとも一部の部材の実測された高さ実測値に基づいて、ダイ部品Ｄの供給高さＨＤ、ＨＤ１を決定する。これによれば、部品供給制御部３８の演算で正確な高さ実測値を用いるので、装着ノズル５１や実装ヘッド５２などが障害物に干渉することを確実に回避できる。
【００４８】
さらに、部品供給制御部３８によって変更されたダイ部品Ｄの供給高さＨＤ、ＨＤ１に対応して、装着ノズル５１がダイ部品Ｄを採取するときの昇降ストローク量が調整される。これによれば、ダイ部品Ｄの供給高さＨＤ、ＨＤ１が変更されても、装着ノズル５１の部品採取動作は、いつも安定する。
【００４９】
（５．第１実施形態の応用例）
次に、第１実施形態の部品実装機１の応用例について説明する。応用例において、図９および図１０に示された高いウエハパレット３５Ｈの使用時を想定する。図１１は、第１実施形態の部品実装機１の応用例を説明する機台９上の構成の一部の平面図である。高いウエハパレット３５Ｈからダイ部品Ｄを採取および装着するときの実装ヘッド５２の移動経路に着目すると、図１１に示される三角形状の移動経路になる。すなわち、実装ヘッド５２の移動経路は、ダイ部品供給装置３から部品カメラ６に移動する第１移動経路Ｍ１、部品カメラ６から基板Ｋに移動する第２移動経路Ｍ２、基板Ｋからダイ部品供給装置３に戻る第３移動経路Ｍ３からなる。
【００５０】
実装ヘッド５２の概ね直線的な第１移動経路Ｍ１は、採取するダイ部品Ｄの位置に応じて変化する。そして、実装ヘッド５２のクランプ部３２２への干渉のおそれが有るか無いかは、採取するダイ部品Ｄの位置に依存する。ここで、実装ヘッド５２の外周面がクランプ部３２２にちょうど接しながら部品カメラ６の中央に移動するときの第１移動経路Ｍ１を干渉境界線ＪＸとする。
【００５１】
すると、干渉境界線ＪＸの一方側の非干渉領域Ａ１からダイ部品Ｄを採取して部品カメラ６に移動する第１移動経路Ｍ１において、実装ヘッド５２がクランプ部３２２に干渉するおそれは無い。一方、干渉境界線ＪＸの他方側の干渉領域Ａ２からダイ部品Ｄを採取して部品カメラ６に移動する第１移動経路Ｍ１において、実装ヘッド５２がクランプ部３２２に干渉するおそれが有る。また、基板Ｋから非干渉領域Ａ１のダイ部品Ｄに戻る第３移動経路Ｍ３において、実装ヘッド５２がクランプ部３２２に干渉するおそれは無い。
【００５２】
つまり、高いウエハパレット３５Ｈであっても、非干渉領域Ａ１のダイ部品Ｄを採取および装着している間は、干渉のおそれを考慮しなくてよい。これに基づいて、部品供給制御部３８は、非干渉領域Ａ１に位置するダイ部品Ｄをまず供給し、次いで、少なくとも一部分が干渉領域Ａ２に位置するダイ部品Ｄを供給する。部品供給制御部３８は、非干渉領域Ａ１のダイ部品Ｄを採取および装着している間、図９に示されるように、部品供給位置４１の高さＨＰにダイ部品Ｄの供給高さＨＤを一致させる。また、部品供給制御部３８は、干渉領域Ａ２のダイ部品Ｄを採取するようになって干渉のおそれが生じると、図１０に示されるように、ダイ部品Ｄの供給高さＨＤ１を部品供給位置４１の高さＨＰよりも下降量Ｌｄだけ低くする。
【００５３】
第１実施形態の部品実装機１の応用例において、部品供給制御部３８（供給高さ決定部）は、複数のダイ部品Ｄの位置の変化に対応して移動する実装ヘッド５２の第１移動経路Ｍ１がクランプ部３２２（固定部材）に干渉しない間、部品移載装置５によるダイ部品Ｄの採取および装着が効率良く行われる部品供給位置４１の高さＨＰに一致したダイ部品Ｄの供給高さＨＤを採用し、実装ヘッド５２の第１移動経路Ｍ１がクランプ部３２２（固定部材）に干渉するおそれが生じると、ウエハ側高さＨＷがヘッド側高さＨＨよりも低くなるダイ部品Ｄの供給高さＨＤ１を採用する。
【００５４】
これによれば、採取するダイ部品Ｄの位置の変化に応じて干渉のおそれが生じない間、部品供給制御部３８は部品供給位置４１の高さＨＰに一致したダイ部品Ｄの供給高さＨＤを採用して、実装工程の生産効率を高めることができる。そして、干渉のおそれが生じると、部品供給制御部３８は、ダイ部品Ｄの供給高さＨＤ１を下げて、干渉のおそれを解消できる。
【００５５】
（６．第２実施形態の部品実装機）
次に、第２実施形態の部品実装機について、図１２および図１３を参考にして、第１実施形態と異なる点を主に説明する。図１２は、第２実施形態において、低いウエハパレット３５Ｌを用いる場合に、供給高さ決定部によって決定されたダイ部品Ｄの供給高さＨＤ２を示した後面図である。また、図１３は、第２実施形態において、高いウエハパレット３５Ｈを用いる場合に、供給高さ決定部によって決定されたダイ部品Ｄの供給高さＨＤ３を示した後面図である。第２実施形態の部品実装機は、フィーダ装置４を備えず、その他は第１実施形態と同様に構成されている。ただし、第２実施形態の部品供給制御部３８は、供給高さ決定部としての機能が第１実施形態と異なる。
【００５６】
第２実施形態において、フィーダ装置４を用いた生産効率は関係せず、ダイ部品供給装置３を用いた生産効率を高めることだけを考慮すればよい。このため、第２実施形態の部品供給制御部３８は、ウエハ側高さＨＷとヘッド側高さＨＨとの差が安全離間距離Ｄｓに概ね一致するように、ダイ部品Ｄの供給高さＨＤ２、ＨＤ３を決定する。したがって、図１２および図１３に示されるとおり、ウエハパレット３５、３５Ｌ、３５Ｈの構造に関係なく安全離間距離Ｄｓがちょうど確保されるように、ダイ部品Ｄの供給高さＨＤ２、ＨＤ３が可変に調整される。
【００５７】
これによれば、安全離間距離Ｄｓがちょうど確保されるので、装着ノズル５１や実装ヘッド５２などがクランプ部３２２などの障害物に干渉することを回避できる。加えて、安全離間距離Ｄｓを越えた遊び寸法が設けられないので、装着ノズル５１がダイ部品Ｄを採取するときの昇降ストローク量は小さくて済み、実装工程の生産効率が高められる。
【００５８】
（７．実施形態の応用および変形）
なお、第１および第２実施形態において、供給高さ決定部に相当する部品供給制御部３８は、ダイ部品Ｄの供給高さＨＤを段階的に決定するようにしてもよい。この場合、部品供給制御部３８は、ウエハ側高さＨＷとヘッド側高さＨＨとの差に関して、安全離間距離Ｄｓに段階幅以内の遊び寸法が加わることを許容する。供給高さＨＤが段階的に変化する構成では、部品供給部３２のテーブル３２１を昇降する昇降機構３２３が簡素化される。加えて、装着ノズル５１の昇降ストローク量も飛び飛びの限られた値となり、昇降制御が容易になる。逆に、供給高さＨＤを可変連続的に変化させ、かつ高さ方向の制御精度を向上すれば、安全離間距離Ｄｓをゼロに近づけることができる。
【００５９】
さらになお、実装ヘッド５２が複数の装着ノズル５１を有し、ダイ部品供給装置３およびフィーダ装置４の両方から部品Ｄ、Ｐを採取して、部品カメラ６および基板Ｋに移動する構成であってもよい。ただし、この構成では、第１実施形態の応用例は実施できない。また、本発明は、ウエハ保持部材に相当するウエハリング３６およびグリップリング３７、ならびに固定部材に相当するクランプ部３２２が実施形態と異なる任意の形状であっても、ウエハ側高さＨＷを求めて実施することができる。さらに、本発明は、ダイ部品供給装置がダイシングシートＳとともにダイ部品Ｄを上方に突き上げる突き上げ機構を有する構成にも応用できる。本発明は、他にも様々な応用や変形が可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１：部品実装機    ２：基板搬送装置
３：ダイ部品供給装置    ３２：部品供給部    ３２１：テーブル
３２２：クランプ部（固定部材）    ３２３：昇降機構（高さ変更部）
３３：パレット引き出し部    ３５、３５Ｌ、３５Ｈ：ウエハパレット
３６：ウエハリング（ウエハ保持部材）
３７：グリップリング（ウエハ保持部材）
３８：部品供給制御部（供給高さ決定部）
４：フィーダ装置    ４１：部品供給位置
５：部品移載装置    ５１：装着ノズル
５２：実装ヘッド    ５４：ヘッド駆動機構
６：部品カメラ    ７：制御装置    ９：機台
Ｋ：基板    Ｄ：ダイ部品    Ｐ：電子部品
ＨＤ、ＨＤ１、ＨＤ２、ＨＤ３：ダイ部品の供給高さ
ＨＰ：部品供給位置の高さ    ＨＷ、ＨＷ１：ウエハ側高さ
ＨＨ：ヘッド側高さ    Ｄｓ：安全離間距離
【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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【国際調査報告】
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