(57)【要約】【課題】チップと基板の間隔を高精度に制御して接合する事が可能で、かつ小型で安価な装置で部品実装が可能な部品実装方法及び部品実装装置を提供する事。【解決手段】ツール９をヒータ１３によって加熱するときに、ツール９をアクチュエータ８によって反重力方向に引き上げてツール９の自重を打ち消すようにする。これにより、加熱によるツール９の熱膨張の影響を排除してチップ１２と基板１７とを接合することが可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップと前記チップに対向して配置された基板との間隔を所望の値に制御した状態で前記チップと前記基板との間に介在させた接着剤を加熱によって硬化させて、前記チップと前記基板とを接合して部品の実装を行う部品実装方法において、
前記チップを保持するツールを接合方向に沿う方向に移動不能な状態に固定する工程と、
前記ツールを固定した状態で前記チップと前記基板との間隔が所望の値となるように前記ツールを位置決めする工程と、
前記ツールの位置決めの後に前記ツールの固定を解除する工程と、
アクチュエータによって、前記ツールを反接合方向に移動させて前記ツールの自重を打ち消す工程と、
を含む事を特徴とする部品実装方法。
【請求項２】
前記ツールの固定は、前記ツールにストッパを当て付ける事により行い、
前記ツールの移動は、前記アクチュエータの推力の発生方向をコントローラによって前記基板が配されている方向と逆方向に切り替える事により行う事を特徴とする請求項１に記載の部品実装方法。
【請求項３】
前記ツールの固定は、ツールロック機構により前記ツールを前記接合方向に対して移動不能なように固定することで行う事を特徴とする請求項１に記載の部品実装方法。
【請求項４】
前記ツールを位置決めした後に、前記ツールをヒータによって加熱する工程と、
前記ヒータの温度を検出するための温度センサの出力をモニタする工程と、
を含み、
前記モニタしている温度センサの出力が変化した場合に、前記ツールの自重を打ち消す工程の処理を行う事を特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の部品実装方法。
【請求項５】
前記ツールの自重を打ち消す工程の後に、前記ツールの荷重を検出するためのロードセルの出力をモニタする工程と、
前記ロードセルの出力がゼロ以下の場合に、前記ロードセルの出力がゼロよりも大きくなるように前記アクチュエータの推力を調整する工程と、
前記ロードセルの出力がゼロよりも大きくなった場合に、前記ツールをヒータによって加熱する工程と、
を含む事を特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装方法。
【請求項６】
前記接着剤が、第１段階目の加熱によって仮硬化し、第２段階目の加熱によって本硬化する熱硬化の２段硬化型の接着剤である事を特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装方法。
【請求項７】
基板を保持するステージと前記基板と対向する位置に配置されるチップを保持するツールとを有し、前記ツールの高さを任意の位置に位置決めする事により、前記基板と前記チップの間隔を所望の値に形成して接合する部品実装装置において、
前記ツールに内蔵され、前記ツールを加熱するヒータと、
前記ツールに内蔵され、前記ヒータの温度を検出する温度センサと、
前記温度センサの出力に基づいて前記ヒータの温度を制御する温調器と、
前記ツールを接合方向に対して移動不能な状態に固定するツールロック機構と、
前記ツールを反接合方向に移動させて前記ツールの自重を打ち消すためのアクチュエータと、
前記アクチュエータと電気的に接続され、前記アクチュエータの推力を制御するコントローラと、
を具備する事を特徴とする部品実装装置。
【請求項８】
基板を保持するステージと前記基板と対向する位置に配置されるチップを保持するツールとを有し、前記ツールの高さを任意の位置に位置決めする事により、前記基板と前記チップの間隔を所望の値に形成して接合する部品実装装置において、
前記ツールに内蔵され、前記ツールを加熱するヒータと、
前記ツールに内蔵され、前記ヒータの温度を検出する温度センサと、
前記温度センサの出力に基づいて前記ヒータの温度を制御する温調器と、
前記ツールを反接合方向に移動させて前記ツールの自重を打ち消すためのアクチュエータと、
前記ツールの接合方向に沿う方向への移動を制限するストッパと、
前記アクチュエータと電気的に接続され、前記アクチュエータの推力を制御するコントローラと、
を具備する事を特徴とする部品実装装置。
【請求項９】
前記コントローラは、前記温度センサの出力をモニタできるように前記温度センサに電気的に接続され、前記温度センサの出力に基づいて前記アクチュエータの推力を制御する事を特徴とする請求項７に記載の部品実装装置。
【請求項１０】
前記ツールの荷重を測定するロードセルを具備し、
前記コントローラは、前記ロードセルの出力をモニタできるように前記ロードセルに電気的に接続され、前記ロードセルの出力に基づいて前記アクチェータの推力を制御する事を特徴とする請求項８に記載の部品実装装置。
【請求項１１】
前記アクチュエータは、ボイスコイルモータと直動気体軸受けとで構成されている事を特徴とする請求項７乃至１０の何れか１つに記載の部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップと基板との間に接着剤を介在させて両部品を接合する部品実装方法及び部品実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信装置や顕微鏡などの光学製品に搭載されるチップ若しくは基板に、例えばレンズやミラー等の光学的機能を付加する事により、使用部品点数の削減や製品の小型化、高機能化を目論んだ開発が盛んに行われている。これらのデバイスには、その機能を有効に発揮する為に、チップと基板との間隔を、積極的に所定の距離を保って接合しなければならないものも多く、要求されるチップと基板の間隔精度も、従来と比較してより高精度のものが求められている。このような流れの中で、チップの高さをより正確に所望の高さに位置決めする為に、チップを保持するツールの熱膨張を考慮した接合方法及び接合装置も開発されている。このようなツールの熱膨張を考慮した技術として、例えば特許文献１に提案されている技術がある。図７を用いて、この従来技術を説明する。
【０００３】
図７において、回路基板１１４を半導体チップ１１７に当接させた後に、ボンディングツール１２４に内蔵されている図示しないヒータによる加熱を開始する。これによってボンディングツール１２４及び半導体チップ１１７を介して、はんだバンプ１１７ａが加熱されて溶融する。また、ヒータの加熱と同時に荷重制御モードからボンディングツール１２４の高さを制御するモードに変更する事により、回路基板１１４と半導体チップ１１７の間隔が所望の値になるように、ボンディングツール１２４の高さを位置決めする。このとき、ボンディングツール１２４の加熱に伴ってボンディングツール１２４自身が熱膨張する為、この熱膨張量をレーザ変位計１３３で測定し、この測定値をボンディングツール１２４の高さを一定に保つようモータ１２３ａにフィードバックする事により、回路基板１１４と半導体チップ１１７の間隔を所望の値に調整可能である。はんだバンプ１１７ａが溶融したら、ボンディングツール１２４を溶融はんだの形状が鼓形となる高さまで上昇させ、回路基板１１４と半導体チップ１１７の間隔を調整し、接合を完了する。
【特許文献１】特許第３５６１０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、前記特許文献１の技術においては、半導体チップ１１７と回路基板１１４の間隔を高精度に制御して接合する為に、装置が大型で高価なものになってしまうおそれがある。以下にその理由を説明する。
【０００５】
特許文献１の手法では、図示しないヒータの加熱によって発生するボンディングツール１２４の熱膨張量を測定する為に、レーザ変位計１３３がボンディングヘッド１２２の近傍に設置されている。ここで、ボンディングツール１２４にはレーザ変位計１３３から照射されるレーザを反射するための部位が必要になる。そしてその部位は、図７に示すように、レーザ変位計１３３の直下にくるような形状にならざるを得ない。したがって、ボンディングツール１２４は横に張り出した大きな部品になってしまう。また、レーザ変位計１３３もボンディングツール１２４の近傍に設置する必要がある為、ボンディングヘッド１２２の構造も複雑で大型の装置になってしまう。さらに、レーザ変位計１３３は高価な測長センサであり、構造が複雑になる事とあいまって、装置が高価なものになってしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は、この点に着目してなされたものであり、チップと基板の間隔を高精度に制御して接合する事が可能で、かつ小型で安価な装置で部品実装が可能な部品実装方法及び部品実装装置を提供する事を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明の第１の態様の部品実装方法は、チップと前記チップに対向して配置された基板との間隔を所望の値に制御した状態で前記チップと前記基板との間に介在させた接着剤を加熱によって硬化させて、前記チップと前記基板とを接合して部品の実装を行う部品実装方法において、前記チップを保持するツールを接合方向に沿う方向に移動不能な状態に固定する工程と、前記ツールを固定した状態で前記チップと前記基板との間隔が所望の値となるように前記ツールを位置決めする工程と、前記ツールの位置決めの後に前記ツールの固定を解除する工程と、アクチュエータによって、前記ツールを反接合方向に移動させて前記ツールの自重を打ち消す工程と含む事を特徴とする。
【０００８】
また、前記課題を解決するために、本発明の第２の態様の部品実装装置は、基板を保持するステージと前記基板と対向する位置に配置されるチップを保持するツールとを有し、前記ツールの高さを任意の位置に位置決めする事により、前記基板と前記チップの間隔を所望の値に形成して接合する部品実装装置において、前記ツールに内蔵され、前記ツールを加熱するヒータと、前記ツールに内蔵され、前記ヒータの温度を検出する温度センサと、前記温度センサの出力に基づいて前記ヒータの温度を制御する温調器と、前記ツールを接合方向に対して移動不能な状態に固定するツールロック機構と、前記ツールを反接合方向に移動させて前記ツールの自重を打ち消すためのアクチュエータと、前記アクチュエータと電気的に接続され、前記アクチュエータの推力を制御するコントローラとを具備する事を特徴とする。
【０００９】
また、前記課題を解決するために、本発明の第３の態様の部品実装装置は、基板を保持するステージと前記基板と対向する位置に配置されるチップを保持するツールとを有し、前記ツールの高さを任意の位置に位置決めする事により、前記基板と前記チップの間隔を所望の値に形成して接合する部品実装装置において、前記ツールに内蔵され、前記ツールを加熱するヒータと、前記ツールに内蔵され、前記ヒータの温度を検出する温度センサと、前記温度センサの出力に基づいて前記ヒータの温度を制御する温調器と、前記ツールを反接合方向に移動させて前記ツールの自重を打ち消すためのアクチュエータと、前記ツールの接合方向に沿う方向への移動を制限するストッパと、前記アクチュエータと電気的に接続され、前記アクチュエータの推力を制御するコントローラとを具備する事を特徴とする。
【００１０】
これら第１〜第３の態様によれば、ツールの加熱時にツールの自重を打ち消すようにアクチュエータを駆動することにより、ツールの熱膨張の影響を排除した接合を行うことができる。これにより、チップと基板の間隔を高精度に制御して接合する事が可能である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、チップと基板の間隔を高精度に制御して接合する事が可能で、かつ小型で安価な装置で部品実装が可能な部品実装方法及び部品実装装置を提供する事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る部品実装装置の構成について示す図である。  
図１において、ベース１にはイケール２が設置されている。このイケール２にはＺステージ４が設けられており、Ｚステージ４は直動ガイド３によって図１のＺ方向にガイドされるようになっている。また、Ｚステージ４にはボールネジ５が接続されている。このボールネジ５は図示しないカップリングによってモータ６と接続されている。さらにモータ６はコントローラ７と電気的に接続されている。このような構成により、コントローラ７によってＺステージ４を任意の高さに位置決め可能となっている。
【００１３】
また、Ｚステージ４上には、コントローラ７と電気的に接続されたアクチュエータ８が設置されている。このアクチュエータ８はコントローラ７に制御されてツール９を接合方向と反対の方向である反接合方向（図１の＋Ｚ方向  つまり反重力方向）に任意の力で引き上げる事が可能になっている。また、ツール９は、コントローラ７と電気的に接続されるツールロック機構１０によって、接合方向に沿って移動可能な状態（フリー状態）と接合方向に沿って移動不能な状態（ロック状態）との間での切り替えが可能になっている。
【００１４】
ここで、ツール９は、回転不可なように、例えば角型のシャフトを備えている。また、ロック状態の時のツール９の高さの位置決めはツール９の上端に設けられたストッパ１１によって行われる。
【００１５】
また、ツール９は、例えば真空吸着によってチップ１２を保持可能に構成されている。さらに、ツール９には、チップ１２を加熱するためのヒータ１３と、ヒータ１３の温度を測定する温度センサ１４が内蔵されている。これらヒータ１３と温度センサ１４とは、それぞれコントローラ７内に設置された温調器１５と電気的に接続されている。このような構成により、コントローラ７は温度センサ１４の出力に基づいてヒータ１３の温度を任意の温度に制御できるようになっている。
【００１６】
また、ツール９のチップ１２を保持している面と対向する側にはステージ１６が設けられている。このステージ１６は、ＸＹ方向移動、θ回転（Ｚ軸を中心軸とする回転）、α回転（Ｘ軸を中心軸とする回転）、及びβ回転（Ｙ軸を中心軸とする回転）が可能なようにベース１上に設置されている。
【００１７】
さらに、ステージ１６は、例えば真空吸着により基板１７をチップ１２と対向するようにして保持できるように構成されている。また、基板１７の上には、接着剤１８が所定の量塗布される。
【００１８】
また、コントローラ７には、チップ１２及び基板１７の形状寸法データが記憶されているメモリ１９が内蔵されている。
【００１９】
次に、第１の実施形態に関する作用について説明する。図２は、第１の実施形態における部品実装方法の処理手順について示すフローチャートである。
【００２０】
まず、チップ１２をステージ１６上の所定の位置にセットする（ステップＳ１）。このとき、必要があれば、図示しない認識装置（例えばＣＣＤカメラを搭載したロボット）によって、チップ１２の位置を求め、この求めた位置に応じてステージ１６を駆動してチップ１２が所定の位置にくるように修正する。
【００２１】
次に、ツールロック機構１０によりツール９をフリー状態にした後、モータ６を駆動させてＺステージ４を所定の位置まで降下させ、ツール９とチップ１２とを接触させる（ステップＳ２）。この接触の際に、チップ１２に衝撃を与えたくない場合には、アクチュエータ８によりツール９を反接合方向に引き上げて、ツール９とチップ１２とが接触する際の荷重を低減させるようにしてもよい。
【００２２】
次に、例えば真空吸着により、チップ１２をツール９に保持させる。その後、モータ６を駆動して、Ｚステージ４を所定の高さに位置決めする。その後、ツールロック機構１０により、ツール９をロック状態にする（ステップＳ３）。
【００２３】
次に、基板１７をステージ１６上の所定の位置にセットし、例えば真空吸着によって基板１７をステージ１６に保持させる（ステップＳ４）。ステージ１６上に基板１７をセットした後で、図示しない塗布機によって接着剤１８を塗布する。ここで、ステージ１６上に基板１７をセットする前に、接着剤１８を予め基板１７に塗布しておいても良い。
【００２４】
次に、図示しない認識装置（例えばＣＣＤカメラを搭載したロボット）によってチップ１２と基板１７との位置をそれぞれ求める。コントローラ７は、この結果に基づいてチップ１２と基板１７との位置が所望の位置関係になるようにステージ１６を駆動する（ステップＳ５）。
【００２５】
次に、コントローラ７は、モータ６を駆動させてツール９の高さを位置決めする（ステップＳ６）。この位置決めは、チップ１２と基板１７との間隔（以下ギャップと称する）が所望の値になるように行う。ここで、ギャップを所望の値に制御する為には、チップ１２の厚みと基板１７の厚みとを考慮する必要がある。そこで、コントローラ７に内蔵されたメモリ１９に記憶されているチップ１２及び基板１７の厚みデータを参照するようにする。これにより、ギャップが所望の値になるように、正確にツール９の高さを位置決めする事が可能になる。なお、位置決めされたときの状態を、図３（ａ）に示す。
【００２６】
次に、コントローラ７は、温調器１５の動作を開始させて、ヒータ１３によるツール９の加熱を開始する（ステップＳ７）。これに伴ってコントローラ７は、温度センサ１４の出力が上昇したか否かを判定し（ステップＳ８）、ステップＳ８の判定において温度センサ１４の出力が上昇するまで、ヒータ１３の加熱を継続する。
【００２７】
ステップＳ８の判定において、温度センサ１４の出力が上昇した場合に、コントローラ７は、ツールロック機構１０のロックを解除してツール９をフリー状態にする（ステップＳ９）。更に、コントローラ７は、ツール９の自重を打ち消すのに相当する推力を、アクチュエータ８によって発生させる（ステップＳ１０）。つまり、この推力は、チップ１２と基板１７との接合方向に反する方向、即ち反重力方向の推力であり、その大きさはツール９の自重とチップ１２の自重の和に相当する大きさとなる。
【００２８】
これにより、ヒータ１３の加熱によってツール９が熱膨張しても、ツール９は自重が打ち消された状態にあるため、ツール９は反接合方向（図１の＋Ｚ方向）に熱膨張分だけ上昇する。したがって、図３（ｂ）に示すように、チップ１２と基板１７との間の間隔をステップＳ６で設定された所望の値に保つ事が可能である。
【００２９】
次に、所望の時間、所定の温度でツール９を加熱して接着剤１８を硬化させる（ステップＳ１１）。これにより、チップ１２と基板１７との間隔を所望の値とした状態で接合が行われる。
【００３０】
ステップＳ１１の加熱（必要が有れば冷却等の温度プロファイルを含めて）を実施した後、ツール９によるチップ１２の保持を解除する。その後、モータ６を駆動してＺステージ４を上昇させる（ステップＳ１２）。その後、ステージ１６による基板１７の保持を解除し、接合されたチップ１２と基板１７を取り出して（ステップＳ１３）、一連の実装動作を終了する。
【００３１】
以上説明したように、第１の実施形態においては、ツール９の温度が上昇するのと同時に、アクチュエータ８によってツール９の自重を打ち消すようにしている為、ツール９に生じる熱膨張分だけ、ツール９が反接合方向に移動する。したがって、チップ１２と基板１７との間隔を、ツール９の加熱を開始する前から変化させる事無く、正確に所望の値に保った状態で接合する事が可能になる。このように、第１の実施形態では、ツール９の熱膨張を測定する機構を備える事無く、ツール９の熱膨張の影響を排除した接合を行うことが可能になる為、チップ１２と基板１７との間隔を所望の値で正確に接合する事が可能な、小型で安価な部品実装装置を提供する事ができる。
【００３２】
ここで、Ｚステージ４を駆動する機構は、第１の実施形態において示されるものに限定されるわけではなく、例えばリニアモータ、カム機構、エアシリンダ他の機構であってもかまわない。
【００３３】
また、チップ１２と基板１７とをＺ軸方向に沿った方向で接合せずにＺ軸と垂直な方向に沿った方向で接合するようにしても良い。
【００３４】
また、ステージ１６は、ＸＹθαβ軸全ての移動軸を備えている必要はなく、必要に応じて、例えばＸＹθ軸のみを有するようなステージであっても良い。
【００３５】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成については第１の実施形態と同様の参照符号を付すことにより説明を省略する。
【００３６】
第２の実施形態においては、チップ１２と基板１７との間に介在させる接着剤１８に、第１段階目の加熱によって仮硬化し、第２段階目の加熱によって本硬化する２段硬化型の熱硬化接着剤を用いる。ここで、接着剤が仮硬化する第１段階目の硬化温度Ｔ１は、接着剤が本硬化する第２段階目の硬化温度Ｔ２よりも低温であるとする。
【００３７】
次に、第２の実施形態に関する作用について説明する。図４は、第２の実施形態における部品実装方法の処理手順について示すフローチャートである。なお、第１の実施形態と同様の処理については説明を省略する。
【００３８】
ステップＳ１〜ステップＳ６までの処理は第１の実施形態と同様である。ツール９の高さの位置決めをした後、コントローラ７は、温調器１５の動作を開始させて、ヒータ１３によるツール９の加熱を開始する（ステップＳ１７）。ここで、第２の実施形態では、加熱開始時のヒータ１３の設定温度をＴ１にする。その後、コントローラ７は、温度センサ１４の出力が上昇したか否かを判定し（ステップＳ１８）、ステップＳ１８の判定において温度センサ１４の出力が上昇するまで、ヒータ１３による加熱を継続する。
【００３９】
ステップＳ１８の判定において、温度センサ１４の出力が上昇した場合に、コントローラ７は、ツールロック機構１０のロックを解除してツール９をフリー状態にする（ステップＳ１９）。更に、コントローラ７は、ツール９の自重を打ち消すのに相当する推力を、アクチュエータ８によって発生させる（ステップＳ２０）。これにより、ヒータ１３の加熱によってツール９が熱膨張しても、ツール９は自重が打ち消された状態にあるため、ツール９は反接合方向（図１の＋Ｚ方向）に熱膨張分だけ上昇する。
【００４０】
その後、所望の時間、温度Ｔ１でツール９を加熱して接着剤１８を仮硬化させる（ステップＳ２１）。これによりチップ１２と基板１７との間隔が、所望の値に保たれた状態で仮接合される。
【００４１】
次に、コントローラ７は、ヒータ１３の設定温度をＴ２に上昇させる（ステップＳ２２）。温度Ｔ１より高温の温度Ｔ２でツール９を加熱することによって、ツール９がさらに熱膨張する事になるが、接着剤１８は、仮硬化の状態にあるため、熱膨張分だけツール９は反接合方向（図１の＋Ｚ方向）に上昇する。したがって、ギャップは加熱前と変わらない。
【００４２】
ステップＳ２２の加熱以後のステップＳ１２及びステップＳ１３の処理は第１の実施形態と同様である。
【００４３】
以上説明したように、第２の実施形態においては、接着剤１８を一度、低温で仮硬化する事により、第１の実施形態と比較して、ツール９の熱膨張が小さい状態で、ステップＳ１９のツール９の自重を打ち消す処理を実施する事が可能である。したがって、アクチュエータ８が発生させる推力がツール９の自重を打ち消すのに十分でない状態であっても、ツール９の熱膨張の影響を低減する事が可能になる。その為、アクチュエータ８及びアクチュエータ８を制御するコントローラ７を、第１の実施形態と比較して、精度の低いもので構成する事が可能になり、その結果、装置をより低価格に提供する事が可能になる。
【００４４】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。ここで、第１又は第２の実施の形態と同様の構成については同様の参照符号を付すことにより説明を省略する。
【００４５】
図５は、本発明の第１の実施形態に係る部品実装装置の構成について示す図である。
【００４６】
図５に示すように、第３の実施形態においては、アクチュエータ３１がＺステージ４上に設けられている。このアクチュエータ３１は、ツール９を接合方向と反接合方向（ここでは重力方向と反重力方向）の両方向に任意の推力で駆動可能になように構成されている。このようなアクチュエータ３１は、例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）と直動気体軸受けとを組み合わされて構成される。ボイスコイルモータは、駆動電流の流れる方向を切り替える事により推力の発生方向を切り替え可能で、また駆動電流の大きさを調整することにより推力の大きさを調整可能である。
【００４７】
また、ツール９の上端には、ストッパ３２が設けられており、ツール９の重力方向への移動を規制することが可能になっている。さらに、Ｚステージ４には、アクチュエータ３１によってツール９に加えられる推力を測定するためのロードセル３３が設置されている。ここで、アクチュエータ３１とロードセル３３とはそれぞれ、コントローラ３４に電気的に接続されている。このような構成によって、コントローラ３４は、ロードセル３３の出力に基づいてアクチュエータ３１の推力の発生方向及び推力の大きさの制御を行うことが可能である。
【００４８】
次に、第３の実施形態に関する作用について説明する。図６は、第３の実施形態における部品実装方法の処理手順について示すフローチャートである。
【００４９】
まず、コントローラ３４は、アクチュエータ３１の推力を反重力方向に発生させてツール９を引き上げる（ステップＳ３１）。このときの推力の大きさは、少なくともツール９の自重よりも小さくなければならず、また、チップ１２をツール９に接触させる際に、ツール９によってチップ１２に対してダメージを与えない程度の荷重を発生させるような推力である事が望ましい。
【００５０】
次に、コントローラ３４は、モータ６を駆動させる事により、Ｚステージ４を所定の位置まで降下させてツール９とチップ１２とを接触させる（ステップＳ３２）。そして、例えば真空吸着によりチップ１２をツール９により保持させた後、モータ６を駆動して、Ｚステージ４を所定の高さに位置決めする（ステップＳ３３）。
【００５１】
次に、コントローラ３４は、アクチュエータ３１により、ツール９を反重力方向に駆動させる（ステップＳ３４）。これにより、ストッパ３２がロードセル３３に押圧される為、ツール９は上下動不能な状態に固定される。
【００５２】
次に、基板１７をステージ１６上の所定の位置にセットして、例えば真空吸着によって保持させる（ステップＳ３５）。ステージ１６上に基板１７をセットした後で、図示しない塗布機によって接着剤１８を塗布する。ここで、ステージ１６上に基板１７をセットする前に、接着剤１８を予め基板１７に塗布しておいても良い。
【００５３】
次に、図示しない認識装置（例えばＣＣＤカメラを搭載したロボット）によってチップ１２と基板１７との位置をそれぞれ求める。コントローラ３４は、この結果に基づいてチップ１２と基板１７との位置が所望の位置関係になるようにステージ１６を駆動する（ステップＳ３６）。
【００５４】
次に、コントローラ３４は、モータ６を駆動してツール９の高さを位置決めする（ステップＳ３７）。この位置決めは、チップ１２と基板１７との間隔が所望の値になるようにメモリ１９に記憶されているチップ１２及び基板１７の厚みデータを参照しながら行う。
【００５５】
次に、コントローラ３４は、ツール９の自重を打ち消すような推力を発生させる（ステップＳ３８）。即ち、このときの推力は、ツール９の自重以下であり、ツール９の自重を打ち消すのに相当する推力である。このような推力をアクチュエータ３１に発生させることにより、ツール９の自重が打ち消される。
【００５６】
次に、コントローラ３４は、ロードセル３３の出力により、ロードセル３３の出力がゼロ以下であるか否かを判定する（ステップＳ３９）。ステップＳ３９の判定において、ロードセル３３の出力がゼロ以下であれば、ストッパ３２とロードセル３３とが接触しておらず、ツール９の高さが所望の高さに位置決めされていない。この場合には、コントローラ３４は、ロードセル３３の出力がゼロを超える所定の値となるように、アクチュエータ３１の推力を調整する（ステップＳ４０）。ステップＳ３９〜ステップＳ４０の処理はロードセルの出力がゼロを超えるまで行われる。
【００５７】
ステップＳ３９の判定において、ロードセル３３の出力がゼロを超える所定の値であった場合には、コントローラ３４は、温調器１５の動作を開始させて、ヒータ１３によるツール９の加熱を行い（ステップＳ４１）、接着剤１８を硬化させる（ステップＳ４２）。
【００５８】
その後、ツール９によるチップ１２の保持を解除する。その後、モータ６を駆動してＺステージ４を上昇させる（ステップＳ４３）。その後、ステージ１６による基板１７の保持を解除し、接合されたチップ１２と基板１７を取り出して（ステップＳ４４）、一連の実装動作を終了する。
【００５９】
以上説明したように第３の実施形態においては、ツール９の自重の打ち消しと上下動固定の切り替えを、ツールロック機構１０を用いずに、アクチュエータ３１のみで行う事が可能である。したがって、第１の実施の形態に示す装置と比較して、より小型で安価な装置を供給する事が可能になる。
【００６０】
なお、第３の実施形態で用いているアクチュエータ３１（ボイスコイルモータと直動気体軸受けとから構成される機構）を、第１の実施形態や第２の実施形態に用いるようにしても良い。また、第２の実施形態の２段硬化型の接着剤を第３の実施形態に用いるようにしても良い。
【００６１】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【００６２】
さらに、前記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る部品実装装置の構成について示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における部品実装方法の処理手順について示すフローチャートである。
【図３】図３（ａ）はツール加熱前のツールの状態について示す図であり、図３（ｂ）はツール加熱後のツールの状態について示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における部品実装方法の処理手順について示すフローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る部品実装装置の構成について示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態における部品実装方法の処理手順について示すフローチャートである。
【図７】従来例について示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…ベース、２…イケール、３…直動ガイド、４…Ｚステージ、５…ボールネジ、６…モータ、７，３４…コントローラ、８，３１…アクチュエータ、９…ツール、１０…ツールロック機構、１１…ストッパ、１２…チップ、１３…ヒータ、１４…温度センサ、１５…温調器、１６…ステージ、１７…基板、１８…接着剤、１９…メモリ、３２…ストッパ、３３…ロードセル
【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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