(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを搬送して前記ワークに形成されたワーク基準マークを既知の搬送目標点に位置決めするワーク搬送装置において、
カメラと、
前記ワークを保持した際に前記カメラによって前記ワーク基準マークと共に撮像される位置に形成されたフィンガ基準マークを有するフィンガと、
前記フィンガを移動させる駆動部と、
前記フィンガの移動位置に応じた検出信号を出力する、エンコーダまたはレーザ測長器と、
前記検出信号に基づいて前記フィンガ基準マークの位置を検出する位置検出部と、
前記カメラの撮像画像から前記フィンガ基準マーク及び前記ワーク基準マークの位置を測定する画像処理部と、
前記位置検出部で検出された前記フィンガ基準マークの検出位置に対する前記画像処理部で測定された前記フィンガ基準マークの測定位置のずれ量を、前記画像処理部で測定された前記ワーク基準マークの測定位置のずれ量として、前記ワーク基準マークの位置を推定し、前記ワーク基準マークの推定位置と前記搬送目標点の位置とを一致させる前記フィンガの移動量を決定して、前記移動量の分、前記フィンガが移動するよう前記駆動部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とするワーク搬送装置。
【請求項２】
前記フィンガは、透明体で形成され、前記ワークを真空吸着する吸着面を有し、
前記フィンガ基準マークは、前記吸着面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のワーク搬送装置。
【請求項３】
前記フィンガは、前記ワークを真空吸着する吸着面を有し、
前記フィンガには、前記吸着面に真空吸着させる前記ワークの前記ワーク基準マークが前記カメラにて撮像されるように、前記フィンガ基準マークとなる貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のワーク搬送装置。
【請求項４】
前記カメラは、前記吸着面の法線方向と平行な方向から撮像する位置に配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のワーク搬送装置。
【請求項５】
前記フィンガは、前記フィンガ基準マークと前記ワーク基準マークとの距離が２５０［μｍ］以下となるように、前記ワークを保持することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のワーク搬送装置。
【請求項６】
カメラと、ワークを保持した際に前記カメラによって前記ワークに形成されたワーク基準マークと共に撮像される位置に形成されたフィンガ基準マークを有するフィンガと、前記フィンガを移動させる駆動部と、前記フィンガの移動量を決定し、前記移動量の分、前記フィンガが移動するよう前記駆動部を制御する制御部と、前記フィンガの移動位置に応じた検出信号を出力する、エンコーダまたはレーザ測長器と、前記検出信号に基づいて前記フィンガ基準マークの位置を検出する位置検出部と、前記カメラから取得した撮像画像を画像処理する画像処理部と、を備えたワーク搬送装置を用いて、前記ワークを搬送して前記ワーク基準マークを既知の搬送目標点に位置決めするワーク搬送方法において、
前記カメラにて前記フィンガの前記フィンガ基準マークと前記ワークの前記ワーク基準マークとを同時に撮像する撮像工程と、
前記画像処理部にて前記カメラの撮像画像から前記フィンガ基準マーク及び前記ワーク基準マークの位置を測定する画像処理工程と、
前記位置検出部にて前記フィンガ基準マークの位置を検出する位置検出工程と、
前記制御部にて、前記位置検出工程で検出された前記フィンガ基準マークの検出位置に対する前記画像処理工程で測定された前記フィンガ基準マークの測定位置のずれ量を、前記画像処理工程で測定された前記ワーク基準マークの測定位置のずれ量として、前記ワーク基準マークの位置を推定し、前記ワーク基準マークの推定位置と前記搬送目標点の位置とを一致させる前記フィンガの移動量を決定する移動量決定工程と、
を備えたことを特徴とするワーク搬送方法。
【請求項７】
請求項６に記載のワーク搬送方法によって基材の所定の位置に前記ワークを位置決め搬送して、前記ワークを加熱により熱硬化性接着剤で前記基材に固定することを特徴とする組付部品の製造方法。
【請求項８】
前記ワークが、半導体チップまたはＩＣチップであることを特徴とする請求項７に記載の組付部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップ等のワークを高精度に位置決めするワーク搬送装置、ワーク搬送方法および組付部品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワークとしての半導体チップを基体にボンディングする際には、フィンガで半導体チップを保持して、基体の所定部位（ボンディング位置）に半導体チップを搬送するワーク搬送装置が用いられている。このワーク搬送装置では、カメラを所定部位の上方に配置し、基体の所定部位を撮像し、ワークを搬送する搬送目標点の位置を特定して、ワークの位置決めを行っている。ところが、装置内の熱により陽炎が発生している状況下では、空気の揺らぎが発生し、画像処理の撮像画像が乱れて、基体の所定部位の正確な位置検出ができない。
【０００３】
そのため、従来は、基体の所定部位近傍に配置された搬送レール等の固定部にマークを設けて、マークと共に基体の所定部位を撮像して、画像認識することにより、所定部位の位置（つまり、搬送目標点の位置）を検出していた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３２８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の構成では、フィンガに対するワークの保持位置が一定である場合を前提としているが、必ずしも一定の位置でワークが保持されるとは限らず、ばらつきが生じる。そのため、ワークにもワーク基準マークを設け、固定部のマークとワークのワーク基準マークとを同時に撮像して、撮像画像からワークのワーク基準マークの位置を推定することが考えられる。ところが、固定部とワークとを近づけるには限度があり、雰囲気の揺らぎの状況が各マークの位置で一致せず、ワークのワーク基準マークの位置を正確に推定することが困難である。
【０００６】
そこで、本発明は、ワーク基準マークの位置を正確に推定して、ワーク基準マークを搬送目標点に高精度に移動させることができるワーク搬送装置、ワーク搬送方法および組付部品の製造方法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】
本発明は、ワークを搬送して前記ワークに形成されたワーク基準マークを既知の搬送目標点に位置決めするワーク搬送装置において、カメラと、前記ワークを保持した際に前記カメラによって前記ワーク基準マークと共に撮像される位置に形成されたフィンガ基準マークを有するフィンガと、前記フィンガを移動させる駆動部と、前記フィンガの移動位置に応じた検出信号を出力する、エンコーダまたはレーザ測長器と、前記検出信号に基づいて前記フィンガ基準マークの位置を検出する位置検出部と、前記カメラの撮像画像から前記フィンガ基準マーク及び前記ワーク基準マークの位置を測定する画像処理部と、前記位置検出部で検出された前記フィンガ基準マークの検出位置に対する前記画像処理部で測定された前記フィンガ基準マークの測定位置のずれ量を、前記画像処理部で測定された前記ワーク基準マークの測定位置のずれ量として、前記ワーク基準マークの位置を推定し、前記ワーク基準マークの推定位置と前記搬送目標点の位置とを一致させる前記フィンガの移動量を決定して、前記移動量の分、前記フィンガが移動するよう前記駆動部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フィンガにフィンガ基準マークを形成したことにより、ワークに形成されたワーク基準マークと、このワークを保持するフィンガのフィンガ基準マークとを近接させることができる。従って、雰囲気の揺らぎによる各マークのずれ量の相互差を少なくすることができる。これにより、位置検出されたフィンガ基準マークの検出位置に対する画像処理により得られたフィンガ基準マークの測定位置のずれ量を、ワーク基準マークの本来の位置に対する画像処理により得られたワーク基準マークの測定位置のずれ量とみなすことができる。従って、ワーク基準マークの位置を高精度に推定することができ、ワーク基準マークを高精度に搬送目標点に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るワーク搬送装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】ワーク搬送装置のフィンガと、搬送対象物であるワークとを説明するための斜視図であり、（ａ）はワークの斜視図、（ｂ）はフィンガ及びその周辺の斜視図である。
【図３】ワーク搬送装置の機能ブロック図である。
【図４】ワーク搬送装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】カメラによりフィンガ基準マーク及びワーク基準マークを撮像した撮像画像の模式図である。
【図６】ワーク基準マークとフィンガ基準マークとの実際の距離に対する、撮像画像におけるワーク基準マークのずれ量とフィンガ基準マークのずれ量との差の関係を表した図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るワーク搬送装置の説明図であり、（ａ）はワーク搬送装置の斜視図、（ｂ）はカメラによる撮像画像の模式図である。
【図８】ワーク搬送装置の変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るワーク搬送装置の概略構成を示す斜視図である。図２は、ワーク搬送装置のフィンガと、搬送対象物であるワークとを説明するための斜視図であり、図２（ａ）はワークの斜視図、図２（ｂ）はフィンガ及びその周辺の斜視図である。
【００１２】
図１に示すワーク搬送装置１は、半導体チップやＩＣチップ等のワーク１０１を保持し、基材１５０上の所定の位置に位置決め搬送するものである。この基材１５０の所定の位置には、熱硬化性接着剤１６０が塗布されている。ワーク搬送装置１は、フィンガ２０１と、カメラ３００と、制御ユニット４００と、駆動部であるステージ５００と、センサ部であるエンコーダ６００と、を備えている。
【００１３】
フィンガ２０１は、本第１実施形態ではガラス等の透明体で形成されており、図２（ｂ）に示すように、ワーク１０１を真空吸着して保持する吸着穴（不図示）が形成された吸着面２０１ａを有している。この吸着面２０１ａには、フィンガ基準マーク２０２が形成されている。
【００１４】
フィンガ２０１には、加熱源９００が設けられており、フィンガ２０１は、加熱源９００により加熱される。フィンガ２０１に保持されたワーク１０１は、このフィンガ２０１を介して加熱源９００により加熱されることとなる。従って、基材１５０に位置決め搬送されたワーク１０１は、熱硬化性接着剤１６０により基材１５０に固定される。
【００１５】
ワーク１０１は、図２（ａ）に示すように、フィンガ２０１の吸着面２０１ａに吸着保持される被保持面１０１ａを有し、被保持面１０１ａには、ワーク基準マーク１０２が形成されている。これにより、フィンガ２０１がワーク１０１を保持した際には、ワーク基準マーク１０２とフィンガ基準マーク２０２とを近接させることができる。また、ワーク基準マーク１０２とフィンガ基準マーク２０２との高さ方向（吸着面２０１ａの法線方向と平行な矢印Ａ方向）の位置を揃えることができる。
【００１６】
図１に示すカメラ３００は、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子を有するカメラ本体３０１と、カメラ本体３０１に接続された光学系３０２と、を備えている。光学系３０２は、レンズ、鏡、プリズムなどで構成されており、カメラ本体３０１の撮像素子に像を写すことができる。
【００１７】
カメラ３００は、フィンガ２０１の吸着面２０１ａの法線方向と平行な矢印Ａ方向から撮像する位置（本第１実施形態では、フィンガ２０１の上方）に配置されており、不図示の固定部に固定されている。カメラ３００は、基材１５０の上方に配置されている。つまり、カメラ３００は、ワーク１０１を保持して基材１５０上に移動してきたフィンガ２０１のフィンガ基準マーク２０２と、フィンガ２０１に保持されたワーク１０１のワーク基準マーク１０２とを同時に撮像可能な位置に配置されている。言い換えれば、フィンガ基準マーク２０２は、ワーク１０１のワーク基準マーク１０２をカメラ３００の撮像領域に移動させた際にワーク基準マーク１０２と共にカメラ３００に撮像されるフィンガ２０１の位置に形成されている。
【００１８】
ステージ５００は、例えばＸＹＺステージであり、フィンガ２０１を互いに直交するＸＹＺ軸方向に移動させるものである。なお、図１中、Ｚ軸方向は、矢印Ａ方向と平行であり、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、矢印Ａ方向と直交する方向である。Ｘ軸とＹ軸とは互いに直交している。これにより、フィンガ２０１は、載置台（不図示）に載置されているワーク１０１を保持する保持位置と、ワーク１０１を基材１５０に載置する載置位置との間を移動することができる。
【００１９】
エンコーダ６００は、ステージ５００に設けられ、フィンガ２０１の移動位置を検出し、フィンガ２０１の移動位置に応じた検出信号を制御ユニット４００に出力する。この検出信号は、制御ユニット４００へ随時出力される。
【００２０】
制御ユニット４００は、カメラ３００から撮像画像のデータ信号を取得可能にカメラ３００と通信線で接続されている。また、制御ユニット４００は、ステージ５００に移動指令の信号を出力可能にステージ５００と通信線で接続されている。また、制御ユニット４００は、エンコーダ６００から検出信号を取得可能にエンコーダ６００と通信線で接続されている。
【００２１】
制御ユニット４００は、例えば、不図示のＣＰＵや周辺機器等を有するコンピュータであり、ＣＰＵが周辺機器と協働して、以下に説明する各部として動作する。図３は、ワーク搬送装置１の機能ブロック図である。制御ユニット４００は、画像処理部４０１、制御部４０２及び位置検出部４０３を有している。
【００２２】
画像処理部４０１は、画像認識やパターンマッチングの機能を有し、カメラ３００から取得した撮像画像を画像処理することでマーク１０２，２０２の位置（座標）、例えば重心点を測定する。
【００２３】
位置検出部４０３は、エンコーダ６００からの検出信号に基づいてフィンガ基準マーク２０２の位置、例えば重心点を検出する。
【００２４】
具体的には、エンコーダ６００から受信した検出信号であるパルス信号をカウントすることでフィンガ２０１の現在位置が判明し、これによりフィンガ基準マーク２０２の現在位置を算出できる。従って、位置検出部４０３は、検出信号により判明したフィンガ２０１の現在位置に基づき、フィンガ基準マーク２０２の位置を求める。
【００２５】
制御部４０２は、撮像画像を用いて推定したワーク基準マーク１０２の推定位置（座標）と、予め登録していた搬送目標点の位置（座標）との寸法差、つまりフィンガ２０１を移動させるのに必要な移動量を算出する。
【００２６】
そして、制御部４０２は、その移動量に対応した移動指令に変換して、移動指令をステージ５００に出力する。ステージ５００は、移動指令に従ってフィンガ２０１を移動させて、ワーク基準マーク１０２と搬送目標点との位置座標が一致するように、ワーク１０１を搬送し、位置決めする。つまり、制御部４０２は、ワーク基準マーク１０２の推定位置と搬送目標点の位置とを一致させるフィンガ２０１の移動量を決定して、その移動量の分、フィンガ２０１が移動するようステージ５００を制御する。
【００２７】
ワーク基準マーク１０２は、ワーク１０１上に高精度で配置されており、ワーク１０１を位置補正する際の基準として使用される。ワーク基準マーク１０２及びフィンガ基準マーク２０２は、画像処理部４０１の画像処理でパターンマッチングしやすい特徴的なマークである。また、フィンガ基準マーク２０２は、画像処理部４０１にてワーク基準マーク１０２とは差別化できるマークである。
【００２８】
次に、本第１実施形態のワーク搬送装置１の動作について説明する。図４は、ワーク搬送装置１の動作を示すフローチャートである。
【００２９】
まず、カメラ３００により基材１５０を撮像して（Ｓ１：基材撮像工程）、画像処理部４０１にて、基材１５０を撮像した撮像画像に基づき、搬送基準点を決定する（Ｓ２：搬送基準点決定工程）。そして、制御部４０２には、この画像処理部４０１により決定された搬送基準点のデータが登録される。このとき、カメラ３００による撮像領域外にフィンガ２０１を退避させておくのがよい。これにより、雰囲気の揺らぎ（陽炎）の影響が無い状態で搬送基準点を決定することができる。なお、搬送基準点の位置が変わらない場合は、予め制御部４０２に搬送基準点の位置データを登録しておき、ステップＳ１，Ｓ２の工程を省略してもよい。また、この基材１５０の撮像において撮像画像に陽炎の影響がある場合には、不図示の固定部に形成されたマークを同時に撮像することにより、撮像画像から搬送基準点を決定してもよい。
【００３０】
次に、制御部４０２は、ワーク１０１を吸着保持する吸着保持位置にフィンガ２０１を移動するようステージ５００を制御すると共に、不図示の真空ポンプを制御する（Ｓ３：ワーク保持工程）。そして、制御部４０２は、フィンガ２０１のフィンガ基準マーク２０２及びフィンガ２０１に保持されたワーク１０１のワーク基準マーク１０２がカメラ３００の撮像領域に移動するようにステージ５００を制御する（Ｓ４：移動工程）。
【００３１】
そして、カメラ３００にてワーク１０１を保持した状態のフィンガ２０１のフィンガ基準マーク２０２とワーク１０１のワーク基準マーク１０２とを同時に撮像する（Ｓ５：撮像工程）。
【００３２】
画像処理部４０１は、カメラ３００の撮像画像からフィンガ基準マーク２０２及びワーク基準マーク１０２の位置（例えば重心点）を、パターンマッチング等の画像処理により測定する（Ｓ６：画像処理工程）。
【００３３】
この撮像画像におけるフィンガ基準マーク２０２及びワーク基準マーク１０２の位置は、フィンガ２０１の熱による雰囲気の揺らぎ、即ち陽炎により、本来の位置とはずれたものとなる。本第１実施形態では、カメラ３００は矢印Ａ方向から撮像するので、カメラ３００により撮像された２次元画像における縦横軸は、矢印Ａ方向に直交する方向に延びる軸線（具体的にはＸ軸及びＹ軸）となる。そして、撮像画像において陽炎によるフィンガ基準マーク２０２及びワーク基準マーク１０２の位置ずれは、このＸＹ軸方向に生じることとなる。
【００３４】
図５は、カメラ３００によりフィンガ基準マーク及びワーク基準マークを撮像した撮像画像の模式図である。この撮像画像におけるフィンガ基準マーク２０２の位置（重心点）を点２０２ｂとし、ワーク基準マーク１０２の位置（重心点）を点１０２ｂとする。
【００３５】
位置検出部４０３は、エンコーダ６００から得られた検出信号に基づき、フィンガ基準マーク２０２の位置を検出する（Ｓ７：位置検出工程）。ここで、この位置検出部４０３における位置検出動作は、ステップＳ６の後に行うようにしているが、ステップＳ４とステップＳ５との間、又はステップＳ５とステップＳ６との間に行ってもよい。つまり、カメラ３００による撮像時のフィンガ２０１の位置姿勢と位置検出時のフィンガ２０１の位置姿勢とが同一であればよい。
【００３６】
この位置検出部４０３に検出されるフィンガ基準マーク２０２の位置は、陽炎の影響を受けない。したがって、この位置検出部４０３に検出されるフィンガ基準マーク２０２の位置を陽炎のない状態でカメラ３００により撮像された撮像画像上のフィンガ基準マーク２０２の位置（図５中、点２０２ａ）として扱うことができる。
【００３７】
本第１実施形態では、ワーク１０１を保持するフィンガ２０１にフィンガ基準マーク２０２を形成したので、フィンガ２０１がワーク１０１を保持した際には、ワーク基準マーク１０２とフィンガ基準マーク２０２とを近接させることができる。したがって、ワーク基準マーク１０２の位置とフィンガ基準マーク２０２の位置とで、陽炎の条件がほぼ同じとなり、撮像画像におけるワーク基準マーク１０２及びフィンガ基準マーク２０２のずれ量がほぼ同一量となる。
【００３８】
そこで、制御部４０２は、位置検出部４０３で検出されたフィンガ基準マーク２０２の検出位置に対する画像処理部４０１で測定されたフィンガ基準マーク２０２の測定位置のずれ量を求める。そして、制御部４０２は、このずれ量を画像処理部４０１で測定されたワーク基準マーク１０２の測定位置のずれ量として、ワーク基準マーク１０２の位置を推定する。そして、制御部４０２は、ワーク基準マーク１０２の推定位置と制御部４０２において既知の搬送目標点の位置とを一致させるフィンガの移動量を決定する（Ｓ８：移動量決定工程）。
【００３９】
以下図５を参照しながら具体的に説明すると、まず位置検出部４０３で検出したフィンガ基準マーク２０２の検出位置（点２０２ａ）の座標を（ｘ１，ｙ１）、撮像画像によるフィンガ基準マーク２０２の測定位置（点２０２ｂ）の座標を（ｘ２，ｙ２）とする。また、撮像画像によるワーク基準マーク１０２の測定位置（点１０２ｂ）の座標を（ｘ３，ｙ３）とする。また、搬送基準点の位置（点８０１）の座標を（ｘ４，ｙ４）とする。なお、図５中、左上を座標（０，０）とする。
【００４０】
フィンガ基準マーク２０２について、点２０２ａに対する点２０２ｂの陽炎によるずれ量は、（ｘ２−ｘ１，ｙ２−ｙ１）である。即ち、陽炎によるフィンガ基準マーク２０２の像のずれ量は、（ｘ２−ｘ１，ｙ２−ｙ１）である。フィンガ基準マーク２０２とワーク基準マーク１０２とは互いに近接しているので、陽炎によるフィンガ基準マーク２０２のずれ量と、ワーク基準マーク１０２のずれ量とが同じであると見做すことができる。
【００４１】
したがって、制御部４０２は、フィンガ基準マーク２０２のずれ量（ｘ２−ｘ１，ｙ２−ｙ１）を、ワーク基準マーク１０２のずれ量と見做して、ワーク基準マーク１０２の位置（図５中、点１０２ａ）を推定する。そして、制御部４０２は、ワーク基準マーク１０２の推定位置（点１０２ａ）と搬送目標点の位置（点８０１）とを一致させるフィンガ２０１の移動量を決定する。
【００４２】
つまり、画像処理部４０１により測定されたワーク基準マーク１０２の位置の点１０２ｂを搬送目標点の位置の点８０１と一致させる場合、フィンガ２０１の移動量は（ｘ４−ｘ３，ｙ４−ｙ３）で表わされる。しかし、この移動量（ｘ４−ｘ３，ｙ４−ｙ３）は、陽炎の影響によりずれているので、ワーク基準マーク１０２の推定位置に対するワーク基準マーク１０２の測定位置のずれ量、即ちずれ量（ｘ２−ｘ１，ｙ２−ｙ１）で補正する必要がある。そのため、ワーク基準マーク１０２を、基準点８０１へ位置決めするためには、フィンガ２０１を以下の式（１）に示す移動量の分、移動させればよい。
［｛（ｘ４−ｘ３）＋（ｘ２−ｘ１）｝，｛（ｙ４−ｙ３）＋（ｙ２−ｙ１）｝］・・・（１）
【００４３】
即ち、制御部４０２は、点２０２ａの座標（ｘ１，ｙ１）、点２０２ｂの座標（ｘ２，ｙ２）、点１０２ｂの座標（ｘ３，ｙ３）、点８０１の座標（ｘ４，ｙ４）に基づき、式（１）によりフィンガ２０１の移動量を決定する。
【００４４】
次に、制御部４０２は、決定した移動量に対応する移動指令を生成し、ステージ５００に移動指令を出力することで、決定した移動量の分、フィンガ２０１が移動するようステージ５００を制御する（Ｓ９：位置決め工程）。これにより、陽炎の影響を受けずにワーク１０１の位置決めが可能になる。
【００４５】
以上、本第１実施形態によれば、フィンガ２０１にフィンガ基準マーク２０２を形成したことにより、ワーク１０１に形成されたワーク基準マーク１０２と、このワーク１０１を保持するフィンガ２０１のフィンガ基準マーク２０２とを近接させることができる。従って、雰囲気の揺らぎによる各マーク１０２，２０２のずれ量の相互差を少なくすることができる。これにより、フィンガ基準マーク２０２の測定位置のずれ量（ｘ２−ｘ１，ｙ２−ｙ１）を、ワーク基準マークの本来の位置に対する画像処理により得られたワーク基準マークの測定位置のずれ量とみなすことができる。従って、ワーク基準マーク１０２の位置を高精度に推定することができ、ワーク基準マーク１０２を高精度に搬送目標点に移動させることができる。
【００４６】
またフィンガ２０１を透明体で製作することにより、マーク１０２，２０２の高さを同じにすることが可能になり、被写界深度が浅く、高い倍率の光学系３０２が使用でき、高精度にマーク１０２，２０２の位置を測定することができる。
【００４７】
次に、本第１実施形態のワーク搬送装置１におけるフィンガ基準マークのずれ量及びワーク基準マークのずれ量の実験結果を、図６を用いて説明する。図６は、ワーク基準マークとフィンガ基準マークとの実際の距離に対する、撮像画像におけるワーク基準マークのずれ量とフィンガ基準マークのずれ量との差の関係を表した図である。この図６に示すグラフの横軸は、ワーク基準マークとフィンガ基準マークとの実際の距離であり、縦軸は、撮像画像におけるワーク基準マークのずれ量とフィンガ基準マークのずれ量との差である。この図６に示すように、ワーク基準マーク１０２とフィンガ基準マーク２０２とを近づけるほど、陽炎によるずれ量の差を低減することが可能である。
【００４８】
フィンガ２０１は、フィンガ基準マーク２０２とワーク基準マーク１０２との距離が２５０［μｍ］以下となるように、マーク１０２，２０２を互いに近接させて、ワーク１０１を保持するようにするのが好ましい。ワーク１０１を基材１５０に固定する際の許容誤差は、３［μｍ］程度であり、撮像画像におけるワーク基準マーク１０２のずれ量とフィンガ基準マーク２０２のずれ量との差を、その１／１０以下の０．３［μｍ］以下とすることができる。したがって、ワーク１０１を基材１５０に固定する際の位置決め精度を向上させることができる。
【００４９】
なお、フィンガ基準マーク２０２とワーク基準マーク１０２との距離を１００［μｍ］以下とすればより好ましく、ワーク１０１を基材１５０に固定する際の位置決め精度をより向上させることができる。
【００５０】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るワーク搬送装置について説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係るワーク搬送装置の説明図であり、図７（ａ）はワーク搬送装置の斜視図である。なお、上記第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
図７（ａ）に示すように、ワーク搬送装置１Ａは、フィンガ２０１Ａ、カメラ３００Ａ、駆動部としてのステージ５００、センサ部としてのエンコーダ６００、及び制御ユニット４００を備えている。
【００５２】
フィンガ２０１Ａには、吸着面２０１ａに真空吸着させるワーク１０１のワーク基準マーク１０２がカメラ３００Ａにて撮像されるように、フィンガ基準マークとなる貫通孔２０２Ａが形成されている。これにより、ワーク基準マーク１０２とフィンガ基準マークとなる貫通孔２０２Ａとを近接させることができる。
【００５３】
カメラ３００Ａは、カメラ本体３０１と、光学系３０２と、発光部３０３とを備えている。この発光部３０３は、撮像する際に被写体に向かってストロボ発光するものである。
【００５４】
本第２実施形態では、フィンガ２０１Ａがワーク１０１を保持するのに先立って、カメラ３００Ａによりフィンガ基準マークである貫通孔２０２Ａと、貫通孔２０２Ａを通じて対向するワーク基準マーク１０２とを同時に撮像する。なお、ワーク基準マーク１０２は、その全体が貫通孔２０２Ａを通じてカメラ３００Ａに撮像可能となるように、貫通孔２０２Ａの開口面積よりも小さく形成されている。
【００５５】
カメラ３００Ａは、この撮像の際に、発光部３０３を発光させている。したがって、その撮像画像には、発光部３０３の発光により貫通孔２０２Ａを通過してワーク１０１上に形成された、貫通孔２０２Ａの輪郭を外周とする透過光スポット２０２Ｂが貫通孔２０２Ａの投影像として写る。
【００５６】
画像処理部４０１は、この撮像画像に基づくフィンガ基準マークの位置の測定として、透過光スポット２０２Ｂの位置を測定する。つまり、撮像画像においてフィンガ基準マークとしての貫通孔２０２Ａが陽炎によりずれる方向は、ＸＹ軸方向であり、これと同様に、透過光スポット２０２Ｂの位置もずれる。したがって、透過光スポット２０２Ｂの位置を測定することは、フィンガ基準マークの位置を測定していることとほぼ同じである。しかも、撮像画像において透過光スポット以外の部分は影となっているため、明暗の差が明確となり、透過光スポット２０２Ｂの位置、即ちフィンガ基準マークの位置を正確に求めることが可能となる。更には、ワーク基準マーク１０２の高さと透過光スポット２０２Ｂの高さとを同じにすることが可能になり、被写界深度が浅く、高い倍率の光学系３０２が使用でき、高精度にマーク１０２，２０２Ａの位置を測定することができる。
【００５７】
図７（ｂ）は、カメラ３００Ａによる撮像画像の模式図である。撮像画像における透過光スポットの位置（重心）を点２０２Ｂｂとし、その点２０２Ｂｂでの座標を（ｘ２，ｙ２）とする。また、ワーク基準マーク１０２の位置（重心）を点１０２ｂとし、その点１０２ｂでの座標を（ｘ３，ｙ３）とする。このように設定することで、上記第１実施形態と同様に、フィンガ２０１Ａの移動量を、上記式（１）で求めることができる。
【００５８】
第２実施形態によれば、フィンガ２０１Ａにフィンガ基準マークである貫通孔２０２Ａを形成したことにより、ワーク１０１に形成されたワーク基準マーク１０２と、このワークを保持するフィンガ２０１のフィンガ基準マーク２０２Ａとを近接させることができる。従って、雰囲気の揺らぎによる各マーク１０２，２０２Ａのずれ量の相互差を少なくすることができる。これにより、フィンガ基準マーク２０２Ａの測定位置のずれ量（ｘ２−ｘ１，ｙ２−ｙ１）（図５参照）を、ワーク基準マークの本来の位置に対する画像処理により得られたワーク基準マーク１０２の測定位置のずれ量とみなすことができる。従って、ワーク基準マーク１０２の位置を高精度に推定することができ、ワーク基準マーク１０２を高精度に搬送目標点に移動させることができる。
【００５９】
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
【００６０】
上記第１及び第２実施形態では、センサ部がエンコーダである場合について説明したが、これに限定するものではなく、センサ部が図８に示すように、レーザ測長器７００であってもよい。位置検出部は、レーザ測長器７００から受信した検出信号としての干渉信号に基づいて、フィンガ基準マークの位置を検出すればよい。
【００６１】
また、上記第１及び第２実施形態では、ワーク基準マークが１つの場合の実施例を記載したが、ワーク基準マークを複数用意して、２個以上のワーク基準マークを利用して同時に位置決めすることにより、ワークの回転方向の位置決めも可能になる。
【００６２】
また、上記第２実施形態では、画像処理部４０１において貫通孔２０２Ａを透過した透過光スポットを、フィンガ基準マークの位置として測定したが、貫通孔２０２Ａ自体の位置を直接測定してもよい。
【００６３】
また、上記第１及び第２実施形態では、フィンガが加熱される場合について説明したが、基材が加熱される場合であってもよく、また、フィンガ及び基材が加熱される場合についても適用することができる。
【００６４】
また、上記第１及び第２実施形態では、制御ユニット４００が１つのコンピュータで構成される場合について説明したが、これに限定するものではなく、複数台のコンピュータで構成される場合であってもよい。
【００６５】
また、上記第１及び第２実施形態では、フィンガがワークを真空吸着することでワークを保持する場合について説明したが、これに限定するものではなく、ワークを把持するようにしてもよい。この場合、複数のフィンガで構成してもよい。そして、複数のフィンガの少なくとも１つに、フィンガ基準マークを形成しておけばよい。
【符号の説明】
【００６６】
１，１Ａ…ワーク搬送装置、１０１…ワーク、１０２…ワーク基準マーク、２０１，２０１Ａ…フィンガ、２０１ａ…吸着面、２０２…フィンガ基準マーク、２０２Ａ…フィンガ基準マーク（貫通孔）、３００，３００Ａ…カメラ、４０１…画像処理部、４０２…制御部、４０３…位置検出部、５００…ステージ（駆動部）、６００…エンコーダ（センサ部）、７００…レーザ測長器（センサ部）
【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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