(57)【要約】【課題】多数個取り基板に区画された複数個の単位基板に電子部品を熱圧着して実装する際に、未実装の単位基板上の熱硬化性接合材に熱圧着ツールの輻射熱が熱的悪影響を及ぼすことを回避できる電子部品の熱圧着ツールおよび電子部品の実装装置ならびに実装方法を提供することを目的とする。【解決手段】吸着部５２を偏位させて突設した吸着ツール５０を作業ヘッド２０に装着し、基板８０に区画された複数個の単位基板８０ａ、８０ｂ、８０ｃ・・・に所定の順番で実装を行うことにより、実装対象の単位基板８０ｆに隣接する未実装の単位基板８０ｉ上に予め施された熱硬化性接合材８３に輻射熱Ｈによる熱的影響が及ぶことを回避し、吸着ツール５０の輻射熱Ｈに起因する熱硬化性接合材８３の変質等の熱的悪影響を排除する。【選択図】図１０
2006351980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に電子部品を熱圧着して実装する電子部品の実装装置の熱圧着ヘッドの底面に着脱自在に装着される電子部品の熱圧着ツールであって、
前記熱圧着ヘッドの底面に装着される基体と、この基体の下面であってこの基体のセンターから変位した位置に突設された電子部品の吸着部から成り、この吸着部の下面に開口した電子部品の吸着孔と前記熱圧着ヘッドの底面に形成された吸引孔とを連通する通気路を形成したことを特徴とする電子部品の熱圧着ツール。
【請求項２】
前記通気路が、前記吸着部の下面と前記基体の上面に開口した電子部品の吸着孔と、前記基体の上面に形成され、前記熱圧着ヘッドの底面に形成された吸引孔と相対する位置から前記吸着孔に連通する連通溝から成ることを特徴とする請求項１記載の電子部品の熱圧着ツール。
【請求項３】
前記基体が矩形板状体であって、前記吸着部がこの基体の角部に突設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電子部品の熱圧着ツール。
【請求項４】
複数個の単位基板に区画された多数個取り基板を位置決めする位置決め部と、この位置決め部に位置決めされた多数個取り基板に対して相対的に昇降する熱圧着ヘッドと、この熱圧着ヘッドの底面に装着された熱圧着ツールとを備え、前記熱圧着ツールに吸着された電子部品を予め熱硬化性接合材が施された複数個の単位基板上に熱圧着して実装する電子部品の実装装置であって、
前記熱圧着ツールが、熱圧着ヘッドの底面に装着される基体と、この基体の下面であってこの基体のセンターから変位した位置に突設された電子部品の吸着部から成り、この吸着部の下面に開口した電子部品の吸着孔と前記熱圧着ヘッドの底面に形成された吸引孔とを連通する通気路を形成したことを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項５】
前記通気路が、前記吸着部の下面と前記基体の上面に開口した電子部品の吸着孔と、前記基体の上面に形成され、前記熱圧着ヘッドの底面に形成された吸引孔と相対する位置から前記吸着孔に連通する連通溝から成ることを特徴とする請求項４記載の電子部品の実装装置。
【請求項６】
前記基体が矩形板状体であって、前記吸着部がこの基体の角部に突設されていることを特徴とする請求項４又は５記載の電子部品の実装装置。
【請求項７】
熱圧着ヘッドの底面に装着された熱圧着ツールに電子部品を吸着し、多数個取り基板に区画されて予め熱硬化性接合材が施された複数個の単位基板に電子部品を順に熱圧着して実装する電子部品実装方法であって、
前記熱圧着ツールが、前記熱圧着ヘッドの底面に装着される基体と、この基体の下面であってこの基体のセンターから変位した位置に突設された電子部品の吸着部から成り、前記基体を未実装の単位基板上に施された熱硬化性接合材の上方に近接させることなく複数個の単位基板に熱圧着を行うことを特徴とする電子部品の実装方法。
【請求項８】
前記基体が矩形板状体であって、前記吸着部がこの基体の角部に突設されていることを特徴とする請求項７記載の電子部品の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フリップチップ等の電子部品を吸着して基板等に熱圧着する電子部品の熱圧着ツールおよび熱圧着ツールに吸着された電子部品を基板に熱圧着して実装する電子部品の実装装置ならびに実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フリップチップ等の接合用バンプが形成された電子部品を基板にボンディングして実装する装置として、熱圧着により両者を接合して実装する電子部品の実装装置が広く用いられている。この種の電子部品の実装装置においては、熱圧着ツールに吸着された電子部品を予め熱硬化性樹脂や異方性導電材等の熱硬化性接合材が施された基板に押圧しながら加熱することにより、熱硬化性接合材を熱硬化させて両者の接合を行っている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、この種の電子部品の実装装置においては、電子部品の実装対象の基板として多数個取り基板が広く用いられている。多数個取り基板は複数の単位基板の集合体であり、各単位基板に電子部品が実装された後、各単位基板間で切断して複数の独立した単位基板に分割するものである。
【０００４】
図１１（ａ）、（ｂ）は、従来の熱圧着ツールにより電子部品を多数個取り基板に実装している様子を示している。図１１（ａ）において、熱圧着ヘッド１００の底面には熱圧着ツール１０１が装着されている。熱圧着ツール１０１はセラミックスなどの耐熱性材料から成り、板状の基体１０１ａの下面中央に電子部品の吸着部１０１ｂを突設して成っている。
【０００５】
熱圧着ヘッド１００の底面中央には第１の吸引孔１０２が形成されており、熱圧着ツール１０１には吸引孔１０２に連通する吸着孔１０３が形成されている。また吸引孔１０２の両側方には第２の吸引孔１０４が形成されており、熱圧着ツール１０１を着脱自在に吸着して保持する。また熱圧着ヘッド１００にはヒータ（図示せず）が内蔵されており、その伝熱により熱圧着ツール１０１を加熱する。
【０００６】
このような電子部品の実装装置は、実装の対象となる電子部品の形態に応じて複数種の熱圧着ツールを適宜交換可能に構成されている。各熱圧着ツールの吸着部１０１ｂは、各電子部品のサイズ等の形態に対応した形態に形成され、一方、各熱圧着ツールの各基体１０１ａは、熱圧着ヘッド１００の底面に装着する際の互換性を担保するため、吸着部１０１ｂの形態と無関係に全て共通の形態となっている。
【０００７】
図１１（ｂ）において、多数個取り基板１１０は複数個の単位基板１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ・・・に区画されている。各単位基板１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ・・・の上面にはそれぞれ電極１１１が複数個形成されており、電極１１１上には予め前工程において熱硬化性接合材１１２が施されている。この電極１１１上に電子部品ＰのバンプＰ’を搭載して熱圧着することにより熱硬化性接合材１１２が熱硬化して電子部品Ｐが実装される。全ての単位基板１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ・・・に電子部品Ｐが実装されたら、多数個取り基板１１０は破線Ｎで切断されて分割される。
【特許文献１】特開２０００−１３００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、電子機器の小型化、軽量化に伴ってこれに搭載される基板も小型化している。従って、多数個取り基板に区画される単位基板も小型化して隣接する単位基板のピッチが狭小化している。このため、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、多数個取り基板１１０の中央の単位基板１１０ｅに電子部品Ｐを熱圧着する際、実装対象の単位基板１１０ｅに隣接する未実装の単位基板１１０ｆ〜１１０ｉの上面にも熱圧着ツール１０１が近接する。熱圧着ツール１０１は加熱されているので、輻射熱Ｈが未実装の単位基板１１０ｆ〜１１０ｉ上の熱硬化性接合材１１２を加熱し、熱硬化性接合材１１２は未実装の段階で硬化が進行して変質する等の熱的悪影響を受ける。その結果、電子部品Ｐの実装の際に所望の接合力を発揮できない等の支障をきたすという問題があった。
【０００９】
そこで本発明は、多数個取り基板に区画された複数個の単位基板に電子部品を熱圧着して実装する際に、未実装の単位基板上の熱硬化性接合材に熱圧着ツールの輻射熱が熱的悪影響を及ぼすことを回避できる電子部品の熱圧着ツールおよび電子部品の実装装置ならびに実装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】
【００１０】
請求項１記載の発明は、基板に電子部品を熱圧着して実装する電子部品の実装装置の熱圧着ヘッドの底面に着脱自在に装着される電子部品の熱圧着ツールであって、前記熱圧着ヘッドの底面に装着される基体と、この基体の下面であってこの基体のセンターから変位した位置に突設された電子部品の吸着部から成り、この吸着部の下面に開口した電子部品の吸着孔と前記熱圧着ヘッドの底面に形成された吸引孔とを連通する通気路を形成した。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明であって、前記通気路が、前記吸着部の下面と前記基体の上面に開口した電子部品の吸着孔と、前記基体の上面に形成され、前記熱圧着ヘッドの底面に形成された吸引孔と相対する位置から前記吸着孔に連通する連通溝から成る。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明であって、前記基体が矩形板状体であって、前記吸着部がこの基体の角部に突設されている。
【００１３】
請求項４記載の発明は、複数個の単位基板に区画された多数個取り基板を位置決めする位置決め部と、この位置決め部に位置決めされた多数個取り基板に対して相対的に昇降する熱圧着ヘッドと、この熱圧着ヘッドの底面に装着された熱圧着ツールとを備え、前記熱圧着ツールに吸着された電子部品を予め熱硬化性接合材が施された複数個の単位基板上に熱圧着して実装する電子部品の実装装置であって、前記熱圧着ツールが、熱圧着ヘッドの底面に装着される基体と、この基体の下面であってこの基体のセンターから変位した位置に突設された電子部品の吸着部から成り、この吸着部の下面に開口した電子部品の吸着孔と前記熱圧着ヘッドの底面に形成された吸引孔とを連通する通気路を形成した。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明であって、前記通気路が、前記吸着部の下面と前記基体の上面に開口した電子部品の吸着孔と、前記基体の上面に形成され、前記熱圧着ヘッドの底面に形成された吸引孔と相対する位置から前記吸着孔に連通する連通溝から成る。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項４又は５記載の発明であって、前記基体が矩形板状体であって、前記吸着部がこの基体の角部に突設されている。
【００１６】
請求項７記載の発明は、熱圧着ヘッドの底面に装着された熱圧着ツールに電子部品を吸着し、多数個取り基板に区画されて予め熱硬化性接合材が施された複数個の単位基板に電子部品を順に熱圧着して実装する電子部品実装方法であって、前記熱圧着ツールが、前記
熱圧着ヘッドの底面に装着される基体と、この基体の下面であってこの基体のセンターから変位した位置に突設された電子部品の吸着部から成り、前記基体を未実装の単位基板上に施された熱硬化性接合材の上方に近接させることなく複数個の単位基板に熱圧着を行う。
【００１７】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明であって、前記基体が矩形板状体であって、前記吸着部がこの基体の角部に突設されている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、熱圧着ツールのセンターから偏位した位置に電子部品の吸着部を突設し、多数個取り基板に区画された複数個の単位基板に順に熱圧着して実装する際に、未実装の単位基板上の熱硬化性接合材の上方に熱圧着ツールが近接しないようにしているので、熱圧着ツールの輻射熱がこれらの熱硬化性接合材に熱的悪影響を及ぼすことを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態における電子部品の実装装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態における電子部品の実装装置の熱圧着ヘッドの側面図、図３は本発明の一実施の形態における電子部品の実装装置の熱圧着ヘッドの底面図、図４（ａ）は本発明の一実施の形態における熱圧着ツールの平面図、図４（ｂ）は本発明の一実施の形態における熱圧着ツールの側面図、図４（ｃ）は本発明の一実施の形態における熱圧着ツールの底面図、図５は本発明の一実施の形態における電子部品の実装装置の観察ユニットの斜視図、図６は本発明の一実施の形態における電子部品の実装装置の制御系の構成を示すブロック図、図７は本発明の一実施の形態における電子部品の実装装置のボンディング動作を示すフロー図、図８は本発明の一実施の形態における熱圧着ヘッドに吸着された電子部品と観察ユニットと基板の位置関係を示す側面図、図９は本発明の一実施の形態における多数個取り基板の平面図、図１０（ａ）は本発明の一実施の形態における熱圧着ツールにより電子部品を多数個取り基板に実装する様子を示す側面図、図１０（ｂ）は本発明の一実施の形態における熱圧着ツールにより電子部品を多数個取り基板に実装する様子を示す平面図である。
【００２０】
まず、電子部品の実装装置の全体構成について、図１を参照して説明する。図１において、基台１上には可動テーブル２が配設されている。可動テーブル２は基台１上に配設された水平移動機構３の上面に設けられている。可動テーブル２上には基板ステージ４と熱圧着ツールのストッカ５が並置されている。基板ステージ４上には基板８０が保持されている。
【００２１】
ストッカ５上には実装の対象である電子部品のサイズ等の形態に対応した複数種の熱圧着ツールがストックされる。ストックされた熱圧着ツールは選択的に熱圧着ヘッド２０に装着される。ここでは、従来使用されている熱圧着ツール１０１がストッカ５上に２個並置され、本発明に係る熱圧着ツール５０が熱圧着ヘッド２０に装着されている。
【００２２】
水平移動機構３の駆動により可動テーブル２は水平移動し、これに伴って基板ステージ４及びストッカ５はＸ方向やＹ方向へ水平移動する。これにより、基板ステージ４及びストッカ５が熱圧着ヘッド２０に対して位置決めされる。
【００２３】
基板ステージ４の両側方には、基板ステージ４に対し基板８０を搬出入する基板搬入機構１０と基板搬出機構１１が配設されている。基板搬入機構１０には、基板８０を基板ステージ４に送る搬入アーム１０ａが備えられている。また、基板搬出機構１１には、基板８０を下流へ送る搬出アーム１１ａが備えられている。なお、本発明においては、基板８
０の搬送方向をＸ方向とし、これに水平面内で直交する方向をＹ方向とする。
【００２４】
基板ステージ４の上方には熱圧着ヘッド２０が配設されている。熱圧着ヘッド２０は、基台１上のフレーム２２に取り付けられた昇降機構２１の下部に装着されている。熱圧着ヘッド２０は昇降機構２１の駆動により昇降し、下方に位置決めされたストッカ５上の熱圧着ツールをその底面に吸着して装着する。また、下方に位置決めされた基板ステージ４に対して下降し、熱圧着ツールに吸着された電子部品Ｐを基板ステージ４上の基板８０に熱圧着する。
【００２５】
図１において、熱圧着ヘッド２０の側方には部品供給部３０が配設されている。部品供給部３０は、バンプ形成面を上向きにした電子部品Ｐが複数個収納されたトレイ３１を載置するトレイ載置テーブル３２と、このトレイ載置テーブル３２をＹ方向へ移動させるトレイ位置決めテーブル３３を備えている。
【００２６】
部品供給部３０の上方には、トレイ３１から電子部品Ｐをピックアップして熱圧着ヘッド２０へ搬送する電子部品搬送部３４が配設されている。この電子部品搬送部３４は、搬送ヘッド３５を部品供給部３０のトレイ３１の上方から熱圧着ヘッド２０の近傍まで往復移動させる搬送ヘッド移動テーブル３６を備えており、この搬送ヘッド移動テーブル３６はフレーム２２の前面に取り付けられている。
【００２７】
搬送ヘッド３５は、アーム３７を介して取り付けられた吸着部３８と、この吸着部３８に装着されたノズル３８ａを備えている。吸着部３８はアーム３７の先端に回動自在に取り付けられており、吸着部３８の回動によりノズル３８ａは上向き及び下向きに姿勢変更する。
【００２８】
搬送ヘッド３５にはアーム３７を昇降させる昇降機構が備えられており、下向き状態のノズル３９をトレイ３１に対して下降させて電子部品Ｐのピックアップを行う。その後、吸着部３８を回動させてノズル３８ａを上向きに姿勢変更し、搬送ヘッド移動テーブル３６の作動により搬送ヘッド３５を熱圧着ヘッド２０の近傍まで移動させ、上向きのノズル３８ａにバンプ形成面を下向きにして保持された電子部品Ｐを熱圧着ヘッド２０の真下に移送する。この状態で、熱圧着ヘッド２０を下降させ、その底面に装着された熱圧着ツール５０に電子部品Ｐを吸着して保持する。
【００２９】
図１において、熱圧着ヘッド２０の下方には観察ユニット４０が配設されている。観察ユニット４０はフレーム２２に設けられた移動機構４１に取り付けられており、移動機構４１の駆動によりＸ方向やＹ方向へ水平移動する。観察ユニット４０は、基板８０と電子部品Ｐの位置合わせに先立って両者の間に移動し、基板８０と電子部品Ｐの画像を取り込む。電子部品Ｐと基板８０の熱圧着時には、熱圧着ヘッド２０の下降動作を妨げないようにフレーム２２側に退去する。
【００３０】
次に、熱圧着ヘッド２０の構造について、図２及び図３を参照して説明する。図２は熱圧着ヘッド２０の底面に熱圧着ツール５０が吸着された状態の側断面を示しており、図３は熱圧着ヘッド２０の底面を示している。図２及び図３において、熱圧着ヘッド２０の下部には加熱部としてセラミックヒータ等のヒータ２３が装着されている。熱圧着ヘッド２０のセンターには第１の吸引孔２４が形成され、その両側方には第２の吸引孔２５が形成されており、それぞれ熱圧着ヘッド２０の底面に開口している。
【００３１】
図２において、第１の吸引孔２４及び第２の吸引孔２５は、それぞれ第１のバルブ２６及び第２のバルブ２７を介して吸引手段としての吸引ポンプ２８と連通している。第１のバルブ２６及び第２のバルブ２７は、制御部７０の制御指令によりバルブの開閉を行い、
第１の吸引孔２４及び第２の吸引孔２５と吸引ポンプ２８との連通を選択的に切り替える。
【００３２】
図３において、熱圧着ヘッド２０の底面は矩形であり、矩形の吸引溝２９が形成されている。第２の吸引孔２５はこの吸引溝２９に開口している。また、底面の対角隅部には一対の位置決めピン２０ａが突設されている。
【００３３】
次に、熱圧着ツール５０について、図２乃至図４を参照して説明する。図４（ａ）は熱圧着ツール５０の平面図、（ｂ）は同側面図、（ｃ）は同底面図である。熱圧着ツール５０は、略矩形に形成された薄板状の基体５１と、基体５１の下面５１ｂの角部に突設された吸着部５２から成っている。この吸着部５２は実装の対象となる電子部品のサイズ等の形態に対応した形態となっており、基体５１は熱圧着ヘッド２０の底面の形態に対応した形態となっている。
【００３４】
図４（ａ）において、吸着部５２は、そのセンターＯを基体５１のセンターＯ’から右方にα、下方にβ偏位した位置に形成されている。基体５１の一つの対角隅部には一対の切り欠部５０ａが形成されている。熱圧着ツール５０を熱圧着ヘッド２０の底面に装着する際には、図２及び図３に示すように、熱圧着ヘッド２０の底面に突設された位置決めピン２０ａと切り欠部５０ａを係合させる。これにより熱圧着ヘッド２０と熱圧着ツール５０のセンターが位置合わせされる。
【００３５】
図４（ｂ）において、熱圧着ツール５０には、吸着部５２の吸着面（下面）５２ａのセンターＯと基体５１の装着面（上面）５１ａに開口して貫通する吸着孔５３が形成されている。また基体５１の装着面（上面）５１ａには、そのセンターＯ’と吸着孔５３とを連通させる連通溝５４が形成されている（図４（ａ）も参照）。図４（ｃ）において、吸着面５２ａには十字溝５２ｂが形成されており、吸着孔５３はそのセンターに開口している。
【００３６】
図２に示すように、熱圧着ヘッド２０の底面に熱圧着ツール５０の装着面（上面）５１ａを当接させた状態で吸引ポンプ２８を駆動するとともに第２のバルブ２７を開くと、第２の吸引孔２５と連通する吸引溝２９内が減圧されて装着面５１ａが熱圧着ヘッド２０の底面に吸着される。これにより熱圧着ツール５０を熱圧着ヘッド２０に装着することができる。第２のバルブ２７を閉じると、熱圧着ツール５０の吸着状態が解除されて熱圧着ヘッド２０から離脱する。
【００３７】
図２において、熱圧着ヘッド２０には吸着ツール５０が装着されている。連通溝５４は熱圧着ヘッド２０の底面に当接して通気路を形成し、第１の吸引孔２４と吸着孔５３を連通させる。この状態で第１のバルブ２６を開くと、十字溝５２ｂ内が減圧されて吸着面５２ａに電子部品Ｐが吸着される。
【００３８】
図２において、電子部品Ｐを吸着面５２ａに吸着させて保持した状態でヒータ２３を昇温させると、熱圧着ツール５０の装着面５１ａから熱圧着ツール５０に伝熱して熱圧着ツール５０全体が昇温する。これにより吸着面５２ａに保持された電子部品Ｐにも伝熱する。
【００３９】
次に、観察ユニット４０について、図５を参照して説明する。観察ユニット４０の鏡筒部４１の先端部には、中央に配設された２個一体のプリズム４２と、プリズム４２の両側方に配設された第１の反射部４３ａと第２の反射部４３ｂが設けられている。第１の反射部４３ａと第２の反射部４３ｂの後方には各々第１のカメラ４４ａと第２のカメラ４４ｂが配設されている。鏡筒部４１には、プリズム４２を挟んで上下に第１の開口部４１ａと
第２の開口部４１ｂが開口している。
【００４０】
上方から第１の開口部４１ａを通って入射する光ａは、プリズム４２と第１の反射部４３ａで反射されて第１のカメラ４４ａに入射する。また、下方から第２の開口部４１ｂを通って入射する光ｂは、プリズム４２と第２の反射部４３ｂで反射されて第２のカメラ４４ｂに入射する。第１のカメラ４４ａと第２のカメラ４４ｂは画像認識部４５と電気的に接続されており、第１のカメラ４４ａと第２のカメラ４４ｂに入射した光ａ、ｂは画像として取り込まれ、画像認識部４５において処理される。
【００４１】
次に、電子部品の実装装置の制御系について、図６を参照して説明する。制御部７０はボンディング動作処理部７１と記憶部７２とを含み、電子部品の実装装置の動作制御を行う。昇降機構２１はボンディング動作処理部７１の動作指令を受けて熱圧着ヘッド２０を昇降させる。熱圧着ヘッド２０の位置（高さ）情報はフィードバックされてボンディング動作処理部７１によって管理される。第１のバルブ２６及び第２のバルブ２７は、ボンディング動作処理部７１の動作指令を受けてバルブの開閉動作を行う。これにより、熱圧着ヘッド２０への熱圧着ツール５０の装着や、熱圧着ツール５０への電子部品Ｐの吸着を行う。加熱部（ヒータ）２３は動作処理部７１の指令により所定の温度に昇温して熱圧着ヘッド２０に装着された熱圧着ツール５０を加熱する。
【００４２】
水平移動機構３は、ボンディング動作処理部７１の動作指令を受けて可動テーブル２上の基板ステージ４及びストッカ５にそれぞれ保持された基板８０及び熱圧着ツール５０の位置決めを行う。基板８０及び熱圧着ツール５０の水平位置情報はフィードバックされてボンディング動作処理部７１により管理される。
【００４３】
基板搬入機構１０及び基板搬出機構１１は、ボンディング動作処理部７１の動作指令を受けて基板ステージ４に対し基板８０の搬入及び搬出を行う。部品供給機構３９は、ボンディング動作処理部７１の動作指令を受けてトレイ３１に収納された電子部品Ｐをピックアップして熱圧着ヘッド２０に装置された熱圧着ツール５０へ受け渡す。
【００４４】
観察ユニットの移動機構４１は、ボンディング動作処理部７１の動作指令を受けて観察ユニット４０の位置決めを行う。観察ユニット４０に配設された第１のカメラ４４ａ及び第２のカメラ４４ｂは、ボンディング動作処理部７１の動作指令を受けて電子部品Ｐに設けられた認識部Ｍ１と基板８０に設けられた認識部Ｍ２（図８参照）を撮像して画像を取り込む。取り込まれた画像は画像認識部４５で処理されて電子部品Ｐと基板８０の位置ずれが認識される。画像認識部４５での認識結果を基に、ボンディング動作処理部７１において電子部品Ｐと基板８０の位置合わせのための位置合わせ移動量の算出を行う。この位置合わせ移動量に基づいて基板ステージ４を水平移動させて基板８０と電子部品Ｐとの位置合わせが行われる。
【００４５】
記憶部７２は熱圧着ツール情報７２ａや熱圧着条件７２ｂ等を記憶している。熱圧着ツール情報７２ａは、熱圧着ツール５０のサイズや熱圧着ツール５０における吸着部５２の偏位量α、β等のデータ等を含んでいる。熱圧着条件７２ｂは、各種制御パラメータ値や熱圧着の際の加熱温度、圧着時間、圧着加重等のデータ等を含んでいる。これらのデータは、キーボードやディスクドライブ等の操作・入力部７３から入力される。また、データ入力案内や電子部品の実装装置の稼働状況等は液晶パネルやＣＲＴ等の表示部７４に表示される。
【００４６】
この電子部品の実装装置は以上のように構成されており、次に電子部品の実装装置のボンディング動作について、図７を参照して説明する。まず、基板ステージ４上に保持された基板８０の仮位置決めを行う（ＳＴ１）。図８において、吸着部５２のセンターＯは熱
圧着ツール５０のセンターＯ’からＸ方向にα、Ｙ方向にβ偏位している（図４（ａ）参照）。従って、基板８０の仮位置決めにおいては、熱圧着ツール５０のセンターの鉛直下方からＸ方向にα、Ｙ方向にβ移動した位置に基板８０を移動させる。
【００４７】
次に、仮位置決めされた基板８０と熱圧着ツール５０に吸着された電子部品Ｐの間に観察ユニット４０を移動させ、電子部品Ｐの認識部Ｍ１と基板８０の認識部Ｍ２を第１のカメラ４４ａと第２のカメラ４４ｂにより撮像して画像を取り込む（ＳＴ２）。取り込まれた画像は画像認識部４５において画像認識される（ＳＴ３）。
【００４８】
次に、画像認識結果を基に基板８０と電子部品Ｐとの位置合わせのために必要な位置合わせ移動量を算出する（ＳＴ４）。この位置合わせ移動量に基づいて基板ステージ４を移動させて基板８０と電子部品Ｐの位置合わせを行う（ＳＴ５）。位置合わせが完了すると、電子部品Ｐを基板８０に押圧しながら加熱して電子部品Ｐと基板８０の熱圧着を行う（ＳＴ６）。
【００４９】
基板８０は多数個取り基板であり、複数個の単位基板が区画されている。従って、上記のＳＴ１〜ＳＴ６の動作を継続して行って全ての単位基板に電子部品Ｐを熱圧着する。次に、多数個取り基板に電子部品Ｐを熱圧着する方法について、図９及び図１０を参照して説明する。図９において、基板８０には単位基板８０ａ、８０ｂ、８０ｃ・・・が区画されている。各単位基板８０ａ、８０ｂ、８０ｃ・・・には電極８１が形成されており、その上面を覆って熱硬化性接合材８３が施されている。
【００５０】
電子部品Ｐと各単位基板８０ａ、８０ｂ、８０ｃ・・・の熱圧着は、図９に示す矢印Ａ、Ｂ、Ｃに沿って８０ａから順番に行われる。各単位基板８０ａ、８０ｂ、８０ｃ・・・について上記のＳＴ１〜ＳＴ６の動作を継続して繰り返し行い、各単位基板８０ａ、８０ｂ、８０ｃ・・・に電子部品Ｐを順次熱圧着する。全ての単位基板８０ａ、８０ｂ、８０ｃ・・・に電子部品Ｐを熱圧着するとボンディング動作が終了し、基板８０を基板ステージ４上から次工程に搬出する（ＳＴ７）。
【００５１】
図１０（ａ）、（ｂ）は、単位基板８０ｆに電子部品Ｐを熱圧着する様子を示している。図１０（ｂ）において、単位基板８０ａ〜８０ｅには電子部品Ｐが実装済みであり、単位基板８０ｇ以下は未実装である。
【００５２】
熱圧着ヘッド２０に装着された熱圧着ツール５０は、熱圧着ヘッド２０側から見て右下角部に偏位した位置に吸着部５２が突設されている。このため、吸着部５２に吸着された電子部品Ｐを単位基板８０ｆに熱圧着する際に熱圧着ヘッド２０を下降させても、未実装の単位基板８０ｇ、８０ｈ、８０ｉの上方に熱圧着ツール５０の基体５１が近接することはない。このことは何れの単位基板８０ａ、８０ｂ、８０ｃ・・・に熱圧着する場合においても同様であり、図９に示す矢印Ａ、Ｂ、Ｃに沿って単位基板８０ａ、８０ｂ、８０ｃ・・・に順に熱圧着を行うことにより、未実装の単位基板の上方に基体５１が近接することはない。従って、加熱された熱圧着ツール５０の輻射熱Ｈが未実装の単位基板８０ｇ、８０ｈ、８０ｉ上の熱硬化性接合材８３に影響を及ぼすことがない。これにより、熱硬化性接合材８３が未実装の段階で硬化が進行して変質する等の熱的悪影響を受けることがなく、実装の際に熱硬化性接合材８３が所望の接合力を発揮できない等の支障をきたすことを未然に防止することができる。
【００５３】
なお、熱圧着ツール５０の基体５１は、基板８０ｆに隣接する単位基板８０ｂ及び８０ｃ、８０ｅの上方に近接して輻射熱Ｈが影響するが、単位基板８０ｂ及び８０ｃ、８０ｅには電子部品Ｐが実装され、熱硬化性接合材８３は既に熱硬化しているため、上記のような悪影響を受けることはない。
【００５４】
このように、吸着部５２を偏位させて形成した熱圧着ツール５０を熱圧着ヘッド２０に装着し、基板８０に区画された複数個の単位基板８０ａ、８０ｂ、８０ｃ・・・に所定の順番で実装を行うことにより、未実装の単位基板上の熱硬化性接合材に輻射熱による熱的影響が及ぶことを回避することができ、熱圧着ツールの輻射熱に起因する熱硬化性接合材の変質等の熱的悪影響を排除することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の熱圧着ツールおよび電子部品の実装装置ならびに実装方法によれば、熱圧着ツールのセンターから偏位した位置に電子部品の吸着部を突設し、多数個取り基板に区画された複数個の単位基板に順に熱圧着して実装する際に、未実装の単位基板上に施された熱硬化性接合材の上方に熱圧着ツールが近接しないようにし、熱圧着ツールの輻射熱がこれらの熱硬化性接合材に熱的悪影響を及ぼすことを回避することができるので、フリップチップ等の電子部品を熱圧着ツールで吸着して基板に実装する分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施の形態における電子部品の実装装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態における電子部品の実装装置の熱圧着ヘッドの側面図
【図３】本発明の一実施の形態における電子部品の実装装置の熱圧着ヘッドの底面図
【図４】（ａ）本発明の一実施の形態における熱圧着ツールの平面図（ｂ）本発明の一実施の形態における熱圧着ツールの側面図（ｃ）本発明の一実施の形態における熱圧着ツールを底面図
【図５】本発明の一実施の形態における電子部品の実装装置の観察ユニットの斜視図
【図６】本発明の一実施の形態における電子部品の実装装置の制御系の構成を示すブロック図
【図７】本発明の一実施の形態における電子部品の実装装置のボンディング動作を示すフロー図
【図８】本発明の一実施の形態における熱圧着ヘッドに吸着された電子部品と観察ユニットと基板の位置関係を示す側面図
【図９】本発明の一実施の形態における多数個取り基板の平面図
【図１０】（ａ）本発明の一実施の形態における熱圧着ツールにより電子部品を多数個取り基板に実装する様子を示す側面図（ｂ）本発明の一実施の形態における熱圧着ツールにより電子部品を多数個取り基板に実装する様子を示す平面図
【図１１】（ａ）従来の熱圧着ツールにより電子部品を多数個取り基板に実装する様子を示す側面図（ｂ）従来の熱圧着ツールにより電子部品を多数個取り基板に実装する様子を示す平面図
【符号の説明】
【００５７】
４  基板ステージ
２０  熱圧着ヘッド
２３  加熱部
２４  第１の吸引孔
５０  熱圧着ツール
５１  基体
５２  吸着部
５３  吸着孔
５４  連通溝
８０  基板
Ｐ  電子部品
【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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