(57)【要約】【課題】電子部品の実装体や他の電子部品に対する良好な接合状態を確保する。【解決手段】溶融材料を介して実装体に予め載置された複数の電子部品を加熱して前記溶融材料を溶融するヒータと、前記電子部品の加熱時に前記電子部品に押しつけられるツールを吸着する吸着部と、をそれぞれ有し、前記ツールを介して前記電子部品を加熱及び加圧すると共に、並び方向が水平面内の第１方向とされた複数のボンディングヘッドと、前記ボンディングヘッドを上下方向に移動させる駆動体と、上下方向及び前記第１方向に直交する第２方向における前記電子部品の位置を認識する位置認識手段と、前記位置認識手段による位置情報を用いて前記ボンディングヘッドの加圧対象である前記電子部品の前記第２方向の位置に対応させて前記吸着部に前記ツールを吸着させる制御部と、を備える【選択図】図２２
2018195750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装体に予め載置された複数の電子部品を加熱するヒータと、前記電子部品の加熱時に前記電子部品に押しつけられるツールを吸着する吸着部と、をそれぞれ有し、前記ツールを介して前記電子部品を加熱及び加圧すると共に、並び方向が水平面内の第１方向とされた複数のボンディングヘッドと、
前記ボンディングヘッドを上下方向に移動させる駆動体と、
上下方向及び前記第１方向に直交する第２方向における前記電子部品の位置を認識する位置認識手段と、
前記位置認識手段による位置情報を用いて前記ボンディングヘッドの加圧対象である前記電子部品の前記第２方向の位置に対応させて前記吸着部に前記ツールを吸着させる制御部と、を備えた
部品実装装置。
【請求項２】
前記吸着部は下面が吸着面とされ、
前記制御部は、水平面内における位置が前記吸着面内に収まるように前記ツールを前記吸着面に吸着させる
請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項３】
前記制御部は、
加圧対象とされた複数の前記電子部品間の前記第２方向におけるずれ量を算出し、
前記ずれ量と一致するようにそれぞれの前記ツールをずらして前記吸着部に吸着させる
請求項１または請求項２の何れかに記載の部品実装装置。
【請求項４】
前記第２方向に移動可能とされ前記実装体が載置される基板移動部を備えた
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の部品実装装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記複数のボンディングヘッドを個別に上下方向に移動させるように前記駆動体を制御する
請求項１乃至請求項４の何れかに記載の部品実装装置。
【請求項６】
前記位置認識手段は前記ツールの水平面内における各位置及び向きを認識する
請求項１乃至請求項５の何れかに記載の部品実装装置。
【請求項７】
上下方向に延びる軸を支点として前記ツールを回転させるツール回転機構を備えた
請求項１乃至請求項６の何れかに記載の部品実装装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記位置認識手段によって認識された前記ツールの水平面内における各位置及び向きに合わせて前記吸着部に前記ツールを吸着させる
請求項１乃至請求項７の何れかに記載の部品実装装置。
【請求項９】
部品実装装置の制御部に実行させる部品実装方法として、
上下方向及び水平面内の第１方向に直交する第２方向における電子部品の位置を認識する位置認識ステップと、
前記電子部品の加熱時に前記電子部品に押しつけられるツールの前記第２方向における位置を前記位置認識ステップによる位置情報を用いて決定するステップと、
前記ツールを吸着するステップと、
並び方向が前記第１方向とされた複数のボンディングヘッドを用いて前記ツールを介して前記電子部品を加熱及び加圧するステップと、を行う
部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下方向へ移動可能な複数のボンディングヘッドを有し、各ボンディングヘッドによって電子部品をそれぞれ加熱及び加圧して実装する部品実装装置及び部品実装方法についての技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボンディングヘッドを有し電子部品を基板や半導体ウエハ等の実装体の所定の位置に載置した状態で該電子部品を加熱及び加圧することにより実装する部品実装装置がある。
このような部品実装装置には、電子部品の種類や大きさに応じた形状に形成されたツールがボンディングヘッドの吸着部に吸着され、ツールを介して吸着部によって電子部品に加熱及び加圧が行われるものがある。
例えば、特許文献１に記載された部品実装装置では、熱圧着ヘッドの下面側にヒータが設けられ、ツールが吸着部によって吸着されて保持され、電子部品がツールを介して吸着部によって吸着される。吸着された電子部品は、ヒータによって加熱されると共にツールを介し熱圧着ヘッドによって加圧される。
電子部品はヒータによる加熱によって接合端子が溶融され、加圧による接合端子がボンディングステージに載置されている他の電子部品や半導体ウエハ等の実装体の接合端子に押し付けられることにより実装体に接合されて実装される。
【０００３】
また、部品実装装置には、複数のボンディングヘッドが並んで配置され、各ボンディングヘッドに設けられたヒータによって各電子部品が加熱されて各電子部品が同時に実装体に接合されるように構成されたものがある。
例えば、特許文献２に記載された部品実装装置では、複数のボンディングヘッドが並んで配置され、その並び方向へ複数のボンディングヘッドが一体となって移動可能にされている。ボンディングステージに保持された実装体には、予め複数の電子部品が所定の間隔で載置されており、ボンディングステージの移動により実装体が複数のボンディングヘッドの下方に位置されると、複数のボンディングヘッドが下降されて各ボンディングヘッドが電子部品に押しつけられて電子部品がそれぞれ各吸着部によって吸着される。続いて、電子部品をそれぞれ吸着した各ボンディングヘッドが微妙に上下動されて各電子部品の高さ位置が調整されると共にボンディングヘッドにそれぞれ設けられたヒータによって各電子部品が加熱され電子部品が実装体の接続端子に接合されて実装される。
特許文献２に記載の部品実装装置では、複数のボンディングヘッドによって一度に複数の電子部品が実装体に実装されるため、製品の製造時間の短縮化を図ることができ、製造コストの低減を図ることが可能にされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５１５８９号公報
【特許文献２】特開２０１２−１１４３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このような部品実装装置を用いた部品実装工程では、部品実装装置の各部の位置精度や電子部品の各部の位置精度等によって、実装体に対する各電子部品の載置位置に対してボンディングヘッドの吸着部に吸着されたツールの保持位置が基準位置からずれてしまう虞がある。
また、半導体ウエハなどの円形の実装体については、ボンディングステージに対する実装体の向きが円周方向に回転してしまうことにより、各電子部品の載置位置に対するツールの向きが基準向きからずれてしまう虞がある。
このような基準位置や基準向きに対するずれが生じると、電子部品に対する吸着部やツールの押付位置が基準位置からずれてしまい、電子部品の実装体に対する良好な接合状態が確保されず、接合不良等の不具合を生じてしまう虞がある。
【０００６】
特に、電子部品上に他の電子部品を積層して複数段の電子部品を構成する所謂チップオンチップやチップオンウエハにおいては、電子部品の段数が増えるに従って倒れが生じ易くなり、電子部品の接合不良を生じる虞が高くなる。
【０００７】
また、複数のボンディングヘッドによって同時に複数の電子部品を実装体に接合するように構成された部品実装装置では、複数の電子部品に対してそれぞれ各ボンディングヘッドやツールが同時に押し付けられるため、基準位置や基準向きに対するずれが発生し易く、電子部品の実装体に対する接合不良や電子部品間の接合不良を生じる虞が高くなる。
そこで本発明では、上記した問題点を克服し、電子部品の実装体や他の電子部品に対する良好な接合状態を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の部品実装装置は、実装体に予め載置された複数の電子部品を加熱するヒータと、前記電子部品の加熱時に前記電子部品に押しつけられるツールを吸着する吸着部と、をそれぞれ有し、前記ツールを介して前記電子部品を加熱及び加圧すると共に、並び方向が水平面内の第１方向とされた複数のボンディングヘッドと、前記ボンディングヘッドを上下方向に移動させる駆動体と、上下方向及び前記第１方向に直交する第２方向における前記電子部品の位置を認識する位置認識手段と、
前記位置認識手段による位置情報を用いて前記ボンディングヘッドの加圧対象である前記電子部品の前記第２方向の位置に対応させて前記吸着部に前記ツールを吸着させる制御部と、を備えている。
位置認識手段が電子部品の第２方向における位置を認識し、制御部がその位置情報を用いてツールの吸着位置を制御することにより、電子部品に対するツールの基準位置からのずれが抑制される。
【０００９】
上記した部品実装装置における前記吸着部は下面が吸着面とされ、前記制御部は、水平面内における位置が前記吸着面内に収まるように前記ツールを前記吸着面に吸着させてもよい。
吸着したツール全体が吸着面の下方に位置することにより、ヒータの熱が効率的にツール全体に伝達される。
【００１０】
上記した部品実装装置の前記制御部は、加圧対象とされた複数の前記電子部品間の前記第２方向におけるずれ量を算出し、前記ずれ量と一致するようにそれぞれの前記ツールをずらして前記吸着部に吸着させてもよい。
第２方向における電子部品のずれ量を算出し、ずれ量に合わせてツールの吸着位置即ち吸着面におけるツールの位置をずらすことにより複数のボンディングヘッドの移動量を個別に制御しなくても済む。
【００１１】
上記した部品実装装置においては、前記第２方向に移動可能とされ前記実装体が載置される基板移動部を備えていてもよい。
これにより、ツールを電子部品の上方に位置させるために第２方向へ動かす場合には、ボンディングヘッドを移動させなくても済む。
【００１２】
上記した部品実装装置の前記制御部は、前記複数のボンディングヘッドを個別に上下方向に移動させるように前記駆動体を制御してもよい。
例えば、複数の電子部品が載置されることにより最上段の電子部品の高さが均一でない複数の電子部品を同時に接合する場合でも、それぞれのボンディングヘッドが個別に上下方向に移動可能とされることにより、それぞれのボンディングヘッドと電子部品を同時に接触させることができる。
【００１３】
上記した部品実装装置における前記位置認識手段は前記ツールの水平面内における各位置及び向きを認識してもよい。
これにより、電子部品の位置を認識する位置認識手段を用いてツールの向きを認識することができる。
【００１４】
上記した部品実装装置においては、上下方向に延びる軸を支点として前記ツールを回転させるツール回転機構を備えていてもよい。
例えば、電子部品とツールの向きが不一致とされている場合に、電子部品に合わせてツールを回転させることが可能となる。
【００１５】
上記した部品実装装置の前記制御部は、前記位置認識手段によって認識された前記ツールの水平面内における各位置及び向きに合わせて前記吸着部に前記ツールを吸着させてもよい。
これにより、電子部品の向きに合わせて吸着されたツールが電子部品に押し付けられる。
【００１６】
本発明の部品実装方法は、部品実装装置の制御部に実行させる部品実装方法として、上下方向及び水平面内の第１方向に直交する第２方向における電子部品の位置を認識する位置認識ステップと、前記電子部品の加熱時に前記電子部品に押しつけられるツールの前記第２方向における位置を前記位置認識ステップによる位置情報を用いて決定するステップと、前記ツールを吸着するステップと、並び方向が前記第１方向とされた複数のボンディングヘッドを用いて前記ツールを介して前記電子部品を加熱及び加圧するステップと、を行う。
これにより、位置認識手段が電子部品の第２方向における位置を認識し、制御部がその位置情報を用いてツールの吸着位置を制御することにより、電子部品に対するツールの基準位置からのずれが抑制される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、位置認識手段によって第２方向における電子部品の位置情報が提供されることにより、制御部が吸着部に対するツールの位置が調整される。これにより、電子部品の実装体や他の電子部品に対する良好な接合状態を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態の部品実装装置の斜視図である。
【図２】部品実装装置を別の角度から見た斜視図である。
【図３】部品実装装置の正面図である。
【図４】部品実装装置の側面図である。
【図５】ツールホルダの斜視図である。
【図６】ヘッド構造体の斜視図である。
【図７】ヘッド構造体の一部を拡大して示す斜視図である。
【図８】駆動リンク機構の斜視図である。
【図９】駆動リンク機構の背面図である。
【図１０】駆動リンク機構の平面図である。
【図１１】第１のナット体とボールネジ軸を一部を断面にして示す拡大斜視図である。
【図１２】ナット部材とボールネジ軸を示す拡大斜視図である。
【図１３】第２のナット体とスプライン軸を一部を断面にして示す拡大斜視図である。
【図１４】リンク体が移動された状態を示す駆動リンク機構の背面図である。
【図１５】ピッチが広げられた状態で示す駆動リンク機構の斜視図である。
【図１６】ピッチが広げられた状態で示す駆動リンク機構の背面図である。
【図１７】部品実装装置とその周辺の各装置とを示す概略図である。
【図１８】基板に機能性材料と電子部品が載置された状態を示す概略正面図である。
【図１９】電子部品が載置された基板を示す斜視図である。
【図２０】半導体ウエハの位置決め切り欠きとキャリアの位置決め突部を拡大して示す平面図である。
【図２１】部品実装装置のブロック図である。
【図２２】圧着処理のフローチャートである。
【図２３】半導体ウエハ上に仮置きされた電子部品と押付部の位置関係を示す説明図である。
【図２４】吸着部が電子部品の上方に位置する状態を示す概略拡大断面図である。
【図２５】加熱されて機能性材料と半田が溶融された状態を示す概略拡大断面図である。
【図２６】電子部品と押付部の位置関係の説明図である。
【図２７】ツールホルダの変形例を示す概略図である。
【図２８】ツールホルダに保持されたツールが回転された様子を示す概略図である。
【図２９】電子部品と押付部の位置関係の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を説明する。実施の形態では、実装体に電子部品を接合する部品実装装置１の例を挙げる。
部品実装装置１に内蔵された演算処理装置（主制御部３）が、本発明の制御部として機能する。
以下の説明においては、部品実装装置１が備える複数のボンディングヘッドが並ぶ方向を第１方向（或いは左右方向）として説明する。また、水平面内において第１方向と直交する方向を第２方向（或いは前後方向）として説明する。但し、これらの方向は説明の便宜上のものであり、本発明の実施に関してはこれらの方向に限定されるものではない。即ち、ボンディングヘッドが並ぶ方向が作業者にとっての前後の方向となるようにされてもよい。
【００２０】
説明は次の順序で行う。
＜１．部品実装装置の構成＞
＜２．周辺装置の構成＞
＜３．制御構成＞
＜４．制御フロー＞
＜５．ツールホルダの変形例＞
＜６．まとめ＞
【００２１】
＜１．部品実装装置の構成＞
部品実装装置１の構成について説明する。
部品実装装置１は、床面等に設置される基台４と基台４の上側に配置された支持フレーム５とを有している（図１乃至図５参照）。
基台４は、上下方向を向く天板部６と、天板部６の下方に位置された上下方向を向く底板部７と、天板部６と底板部７を連結する複数の支え部８，８，・・・とを有している。
天板部６と底板部７の間には、各種の制御ユニット９，９，・・・が配置されている。
【００２２】
支持フレーム５は、天板部６の上面における後端部に取り付けられている。
支持フレーム５は、上下に延び左右に離隔して位置された支持柱１０，１０と、支持柱１０，１０を連結する連結板１１，１１と、支持柱１０，１０の前面に取り付けられた取付板１２とを有している。
【００２３】
支持柱１０，１０は、天板部４の後端部における左右両端部に取り付けられている。支持柱１０，１０の前端部には、左右及び前方に開口された配置用切欠１０ａ，１０ａが形成されている。
連結板１１，１１は上下に離隔して位置され、支持柱１０，１０の上端部と上下方向における略中央部とに取り付けられている。
【００２４】
取付板１２は前後方向を向き支持柱１０，１０の上半部に取り付けられている。取付板１２には、上下方向における中央部に横長の挿通孔１２ａが形成されている。取付板１２の前面には、挿通孔１２ａの上下に左右に延びる案内レール１３，１３が取り付けられている。
【００２５】
天板部６の上面には、案内部１４が設けられている。案内部１４は、ベース台１５とベース台１５上に取り付けられた一対のガイドレール１６，１６とを有している。
ベース台１５の左右方向における中央部には上方に開口された配置凹部１５ａが形成されている。ガイドレール１６，１６は、前後方向に延び左右に離隔して設けられている。
【００２６】
案内部１４には、基板移動部１７が前後方向へ移動自在に支持されている。基板移動部１７は、ベース体１８とボンディングステージ１９と載置ベース２０とを有している。基板移動部１７は、前方の移動端である準備位置と後方の移動端との間で移動される。
【００２７】
ベース体１８は、上下方向を向く板状に形成されたベース板部１８ａとベース板部１８ａの下面に左右に離隔して取り付けられた被ガイド部１８ｂ，１８ｂとを有している。
ベース体１８は、被ガイド部１８ｂ，１８ｂがそれぞれ案内部１４のガイドレール１６，１６に前後方向へ摺動自在に支持されている。
【００２８】
ボンディングステージ１９は、ベース体１８上に取り付けられている。ボンディングステージ１９は、実装体である後述する半導体ウエハを吸引して保持する実装体保持部として機能し、上面に開口された複数の吸引孔１９ａ，１９ａを有している。
【００２９】
載置ベース２０は、ボンディングステージ１９より前後に位置されたコンベア２０ａ，２０ａと、コンベア２０ａ，２０ａの左右両端部をそれぞれ連結する連結バー２０ｂ，２０ｂとを有し、内径がボンディングステージ１９の外形より一回り大きくされている。
載置ベース２０は、ベース体１８に上下方向へ移動自在に支持されている。
コンベア２０ａ，２０ａには半導体ウエハが搬入され、コンベア２０ａ，２０ａは半導体ウエハを左右方向へ送ることが可能にされている。
【００３０】
載置ベース２０は、コンベア２０ａ，２０ａの上面がボンディングステージ１９の上面より上方に位置される上側移動端と、コンベア２０ａ，２０ａの上面がボンディングステージ１９の上面よりも下方に位置される下側移動端との間で図示しない昇降機構によって上下方向へ移動可能とされている。
【００３１】
案内部１４のベース台１５に形成された配置凹部１５ａには、駆動機構２１が配置されている。
駆動機構２１には、駆動モータ２１ａと駆動モータ２１ａの駆動力によって回転されるリードスクリュー２１ｂとが設けられている。
駆動モータ２１ａの駆動力によってリードスクリュー２１ｂが回転されると、被ガイド部１８ｂ，１８ｂがガイドレール１６，１６に案内されて基板移動部１７がリードスクリュー２１ｂの回転方向に応じて前後方向（第２方向）に移動される。
【００３２】
ベース体１８には配置台２２が取り付けられている（図４参照）。配置台２２は、図５に示すように、Ｌ字状の取付脚部２２ａ，２２ａと、取付脚部２２ａ，２２ａを連結する連結脚部２２ｂと、上下方向を向く横長の板状に形成された配置板部２２ｃとを有している。
配置板部２２ｃは、左右両端部がそれぞれ取付脚部２２ａ，２２ａの上端部に取り付けられている。配置台２２は、取付脚部２２ａ，２２ａの前端部がベース体１８におけるベース部１８ａの後面に取り付けられている。
【００３３】
配置台２２の配置板部２２ｃ上には、ツールホルダ２３，２３，・・・が配置されている。
ツールホルダ２３，２３，・・・は、横長の形状に形成され、例えば、前後左右に並んで四つが設けられている。ツールホルダ２３，２３，・・・は、配置台２２の配置板部２２ｃに対して着脱可能（交換可能）にされている。
【００３４】
ツールホルダ２３には、上方に開口された収納凹部２３ａ，２３ａ，・・・が左右に等間隔に離隔して形成されている。ツールホルダ２３，２３，・・・のうち、左前側に位置されたツールホルダ２３の収納凹部２３ａ，２３ａ，・・・はそれぞれ同一の大きさとされている。同様に、右前側に位置されたツールホルダ２３の収納凹部２３ａ，２３ａ，・・・はそれぞれ同一の大きさとされている。左後側に位置されたツールホルダ２３や右後側に位置されたツールホルダ２３についても同様である。
【００３５】
ツールホルダ２３の収納凹部２３ａ，２３ａ，・・・には、それぞれツール２４，２４，・・・が挿入されて保持される。ツール２４は、例えば、高熱電導材料によって形成され、矩形の平板状に形成された上下方向を向く吸着面部２５と、吸着面部２５の下面に連続された押付部２６とが一体に形成されて成り、押付部２６は直方体状に形成されている。
押付部２６は、外形が吸着面部２５より一回り小さくされ、吸着面部２５の外周部を除く部分に連続されている。
【００３６】
ツール２４，２４，・・・は、それぞれ押付部２６，２６，・・・が収納凹部２３ａ，２３ａ，・・・に挿入されてツールホルダ２３，２３，・・・に保持される。従って、ツール２４，２４，・・・は、押付部２６，２６，・・・が収納凹部２３ａ，２３ａ，・・・の大きさに応じた大きさとされており、押付部２６，２６，・・・の大きさによって異なる種類が用いられる。
【００３７】
なお、図５では、一つのツールホルダ２３に同一のツール２４が収納された例を説明したが、異なるツール２４が交互に収納されていてもよい。例えば、Ｘ方向に並べられたツールホルダ２３，２３に形成された１２個の収納凹部２３ａ，２３ａ，・・・について、２種類のツール２４，２４が交互に収納されていてもよい。これにより、収納された状態において同一のツール２４，２４，・・・のピッチを確保しつつツールホルダ２３の小型化を図ることができる。
【００３８】
配置台２２が基板移動部１７のベース体１８に取り付けられているため、配置台２２と配置台２２に配置されているツールホルダ２３，２３，・・・は駆動機構２１の駆動力によって基板移動部１７と一体になって前後方向へ移動可能とされる。
【００３９】
支持フレーム５の取付板１２には、案内レール１３，１３を介してヘッド構造体２７，２７，・・・が左右方向へ移動自在に支持されている（図１及び図３参照）。部品実装装置１には、例えば、六つのヘッド構造体２７，２７，・・・が設けられ、ヘッド構造体２７，２７，・・・は左右方向において等間隔の状態で並んで位置されている。
【００４０】
ヘッド構造体２７は、取付ベース２８と駆動体２９と吸着ヘッド３０を有している（図６参照）。
取付ベース２８は前後方向を向き縦長の板状に形成されている。取付ベース２８は、上端部が他の部分より前方に突出された上側取付部２８ａとして設けられ、下端部が下側取付部２８ｂとして設けられている。
取付ベース２８の後面には、被案内部材３１，３１が上下に離隔して取り付けられている。被案内部材３１，３１は、それぞれ案内レール１３，１３に左右方向へ摺動自在に支持されている。
【００４１】
駆動体２９は、取付ベース２８における上側取付部２８ａの前面に取り付けられている。駆動体２９は、上側取付部２８ａに取り付けられたブラケット３２と、ブラケット３２に取り付けられた昇降モータ３３と、昇降モータ３３の駆動力によって回転される送りネジ３４とを有している。
【００４２】
ブラケット３２は、被取付面部３２ａと、被取付面部３２ａの上下両端部からそれぞれ前方に突出された支持凸部３２ｂ，３２ｂとから成る。ブラケット３２は、被取付面部３２ａが上側取付部２８ａの前面に取り付けられている。
【００４３】
昇降モータ３３は、ブラケット３２における上側の支持突部３２ｂの上面に取り付けられている。
送りネジ３４は、昇降モータ３３から下方に突出され、上端寄りの部分がブラケット３２の支持突部３２ｂ，３２ｂに挿通された状態で支持されている。
【００４４】
吸着ヘッド３０は、縦長の形状に形成された基体３５と、基体３５の下側に位置された吸着部３６とを有している。基体３５の上端部にはナット部材３７が固定され、ナット部材３７には送りネジ３４が貫通された状態で螺合されている。
昇降モータ３３の駆動力によって送りネジ３４が回転されると、送りネジ３４の回転方向に応じて上下方向へナット部材３７が送られ、ナット部材３７と一体になって吸着ヘッド３０が上下方向へ移動される。複数の吸着ヘッド３０，３０，・・・は、それぞれ独立して上下方向への移動が可能とされている。
【００４５】
基体３５の内部には、センサ３８を有している（図６参照）。センサ３８は実装体としての半導体ウエハに載置される電子部品の高さ位置や吸着ヘッド３０の電子部品に対する押圧力を検出する検出部として機能する。
【００４６】
吸着部３６は、下面が吸着面とされ下端部にヒータ３９を有している（図７参照）。ヒータ３９としては、例えば、パルスヒータが用いられている。ヒータ３９には、ツール吸着孔３９ａ，３９ａ，・・・が形成されている。
吸着部３６には、図示しない連結管を介して図示しない吸引装置が連結されている。吸着部３６の内部には負圧空気による吸引用の空間が形成され、この空間にはヒータ３９のツール吸着孔３９ａ，３９ａ，・・・が連通されている。従って、後述するように、ツール２４がツール吸着孔３９ａ，３９ａ，・・・を介して吸着部３６によって吸着される。
【００４７】
吸着部３６にツール２４が吸着される際には、後述する処理により、ヒータ３９に対する位置が調整される。即ち、ヒータ３９に対するツール２４の相対的な位置は吸着ヘッド３０ごとに異なる。但し、ツール２４のヒータ３９に対する位置が調整される際には、全てのツール吸着孔３９ａ，３９ａ，・・・がツール２４によって閉塞される位置で調整される。これにより、ツール２４は負圧空気によって効率的に吸着部３６に吸着される。
【００４８】
ヘッド構造体２７，２７，・・・は、それぞれ被案内部材３１，３１，・・・が案内レール１３，１３に摺動自在に支持され、駆動リンク機構４０によって等間隔ピッチで左右方向において可変されると共に等間隔ピッチの状態で左右方向（第１方向）へ移動可能にされている。
駆動リンク機構４０は、図８乃至図１０に示すように、ヘッド構造体２７，２７，・・・の左右方向への移動用の移動用モータ４１と、移動用モータ４１の駆動力によって回転されるボールネジ軸４２と、ヘッド構造体２７，２７，・・・のピッチ可変用のピッチ可変用モータ４３と、ピッチ可変用モータ４３の駆動力によって回転されるスプライン軸４４と、駆動体２９，２９，・・・に連結されたリンク体４５とを有している。
【００４９】
移動用モータ４１とピッチ可変用モータ４３は上下に位置され、それぞれモータ取付部材４６，４６に取り付けられている。移動用モータ４１とピッチ可変用モータ４３とモータ取付部材４６，４６は、支持フレーム５の一方の支持柱１０に形成された配置用切欠１０ａに挿入され、モータ取付部材４６，４６が取付板１２の左右方向における一端部に取り付けられている。
【００５０】
ボールネジ軸４２は左右方向に延び移動用モータ４１のモータ軸に一体に形成され、螺溝４２ａを有している。ボールネジ軸４２は移動用モータ４１側の端部がモータ取付部材４６に挿通されて支持されている。
【００５１】
スプライン軸４４は、左右方向に延び、ボールネジ軸４２の真下に位置され、軸方向に延びるガイド溝４４ａ，４４ａ，・・・を有している。
スプライン軸４４は、ピッチ可変用モータ４３のモータ軸に一体に形成され、ピッチ可変用モータ４３側の端部がモータ取付部材４６に挿通されて支持されている。
【００５２】
スプライン軸４４の軸方向におけるピッチ可変用モータ４３側と反対側の端部には、回転ハンドル４７が取り付けられている。回転ハンドル４７を操作することによって、手動によるスプライン軸４４の回転が可能とされている。
【００５３】
ボールネジ軸４２における移動用モータ４１側と反対側の端部と、スプライン軸４４におけるピッチ可変用モータ４３側と反対側の端部は、軸受部材４８に回転自在に支持されている。
ボールネジ軸４２における移動用モータ４１側と反対側の端部と、スプライン軸４４におけるピッチ可変用モータ４３側と反対側の端部と、軸受部材４８は、支持フレーム５の他方の支持柱１０に形成された配置用切欠１０ａに挿入され、軸受部材４８が取付板１２の左右方向における他端部に取り付けられている。
【００５４】
モータ取付部材４６，４６と軸受部材４８がそれぞれ取付板１２に取り付けられることにより、ボールネジ軸４２が取付板１２に形成された挿通孔１２ａの真後ろに位置される。
【００５５】
リンク体４５は、第１のナット体４９とナット部材５０と第２のナット体５１と第１の外側結合部材５２と第２の外側結合部材５３と内側結合部材５４，５４，・・・とリンクアーム５５と連結バー５６を有している（図８乃至図１０参照）。
第１のナット体４９は、ケース５７と一部を除いてケース５７の内部に配置された略円筒状のネジナット５８とを有している（図１１参照）。
ケース５７は、円筒状の結合部５７ａと、結合部５７ａの軸方向における一端部から外方に張り出されたフランジ部５７ｂと、結合部５７ａの他端面に連続された円筒部５７ｃとを有し、結合部５７ａの径が円筒部５７ｃの径より大きくされている。
ネジナット５８は、ケース５７に対して回転可能にされ、ボールネジ軸４２の螺溝４２ａに螺合されている。ネジナット５８は、軸方向における一端部がケース５７から突出され、ケース５７から突出された一端部がベルト巻回部５８ａとして設けられている。
【００５６】
ケース５７とネジナット５８の間には、第１の線状体５９，５９が軸方向に離隔して配置されている。第１の線状体５９は、ボール５９ａ，５９ａ，・・・が数珠つなぎにされて形成されている。第１の線状体５９，５９がケース５７とネジナット５８の間に配置されることにより、ケース５７に対するネジナット５８の円滑な回転動作が確保される。
【００５７】
ケース５７とボールネジ軸４２の間には、螺溝４２ａに係合された第２の線状体６０が配置されている。第２の線状体６０は、ボール６０ａ，６０ａ，・・・が数珠つなぎにされて形成されている。第２の線状体６０が螺溝４２ａに係合されることにより、ネジナット５８に対するボールネジ軸４２の円滑な回転動作が確保される。
【００５８】
ナット部材５０は、円筒状の螺合部５０ａの軸方向における一端部から外方に張り出された張出部５０ｂとを有している（図１２参照）。ナット部材５０は螺合部５０ａが螺溝４２ａに螺合されている。
【００５９】
第２のナット体５１は、配置ケース６１と、一部を除いて配置ケース６１の内部に配置された略円筒状のスプラインナット６２とを有している（図１３参照）。配置ケース６１は、円筒状の結合部６１ａと、結合部６１ａの軸方向における一端部から外方に張り出されたフランジ部６１ｂと、結合部６１ａの他端面に連続された円筒部６１ｃとを有し、結合部６１ａの径が円筒部６１ｃの径よりも大きくされている。
スプラインナット６２は、配置ケース６１に対して回転可能にされている。スプラインナット６２は、軸方向における一端部が配置ケース６１から突出され、配置ケース６１から突出された一端部がベルト巻回部６２ａとして設けられている。
【００６０】
スプラインナット６２の内周面には、内方へ突出された軸方向に延びる被ガイド突条６２ｂ，６２ｂ，・・・が周方向に離隔して設けられている。被ガイド突条６２ｂ，６２ｂ，・・・は、それぞれスプライン軸４４のガイド溝４４ａ，４４ａ，・・・に摺動自在に係合されることにより、スプラインナット６２がスプライン軸４４に対して回転不能かつスプライン軸４４に対して軸方向に移動可能にされている。
【００６１】
配置ケース６１とスプラインナット６２の間には、線状体６３，６３が軸方向に離隔して配置されている。線状体６３は、ボール６３ａ，６３ａ，・・・が数珠つなぎにされて形成されている。線状体６３，６３が配置ケース６１とスプラインナット６２の間に配置されることにより、配置ケース６１に対するスプラインナット６２の円滑な回転動作が確保される。
【００６２】
第１のナット体４９におけるネジナット５８のベルト巻回部５８ａと、第２のナット体５１におけるスプラインナット６２のベルト巻回部６２ａには、タイミングベルト６４が巻き付けられ、タイミングベルト６４によってネジナット５８とスプラインナット６２が連結されている（図８乃至図１０参照）。従って、ネジナット５８とスプラインナット６２は同期して回転される。
【００６３】
第１の外側結合部材５２と第２の外側結合部材５３と内側結合部材５４，５４，・・は左右に離隔して位置されている。第１の外側結合部材５２と第２の外側結合部材５３は、取付板１２の挿通孔１２ａに挿通され、それぞれ最も右側に位置されたヘッド構造体２７における取付ベース２８と最も左側に位置されたヘッド構造体２７における取付ベース２８とに後方から取り付けられている。
内側結合部材５４，５４，・・は、取付板１２の挿通孔１２ａに挿通され、それぞれ左右両端に位置されたヘッド構造体２７，２７以外のヘッド構造体２７，２７，・・・における取付ベース２８，２８，・・・に後方から取り付けられている。
【００６４】
第１の外側結合部材５２の後端部には、第１の結合用突部５２ａと第２の結合用突部５２ｂが上下に並んで設けられている。第１の結合用突部５２ａは第１のナット体４９のケース５７における結合部５７ａに外嵌状に結合され、第２の結合用突部５２ｂは第２のナット体５１の配置ケース６１における結合部６１ａに外嵌状に結合され、第１の結合用突部５２ａと第２の結合用突部５２ｂにそれぞれケース５７のフランジ部５７ｂと配置ケース６１のフランジ部６１ｂとがネジ止め等によって取り付けられている。
従って、第１のナット体４９と第２のナット体５１と第１の外側結合部材５２は一体になって左右方向へ移動される。
【００６５】
第２の外側結合部材５３の後端部には、結合用突部５３ａが設けられている。結合用突部５３ａはナット部材５０における螺合部５０ａの一部に外嵌状に結合され、結合用突部５３ａに張出部５０ｂがネジ止め等によって取り付けられている。
従って、ナット部材５０と第２の外側結合部材５３は一体になって左右方向へ移動される。
【００６６】
リンクアーム５５，５５，・・・は直線状に形成され、例えば、五つ設けられている。
リンクアーム５５，５５，・・・は左右方向において平行な状態で離隔して設けられている。
【００６７】
連結バー５６は、直線状に形成され、長手方向における一端部が第２の外側結合部材５３の後端部に回動自在に連結されている。連結バー５６にはリンクアーム５５，５５，・・・の各一端部が等間隔の状態で回動自在に連結されている。リンクアーム５５，５５，・・・は各他端部がそれぞれ第１の外側結合部材５２の後端部と内側結合部材５４，５４，・・・の各後端部とに回動自在に連結されている。
【００６８】
上記のように構成された駆動リンク機構４０において、ピッチ可変用モーター４３の非駆動時に移動用モーター４１が駆動されると、ボールネジ軸４２が回転される。このとき、スプライン軸４４は回転されていないため、第２のナット体５１のスプラインナット６２は回転されず、タイミングベルト６４によって連結されている第１のナット体４９のネジナット５８も回転されない。従って、ネジナット５８はボールネジ軸４２に対して回転されず、第１のナット体４９がボールネジ軸４２に対して送られて左右方向へ移動される。
【００６９】
第１のナット体４９が左右方向へ移動されるときには、ナット部材５０もボールネジ軸４２に対して送られて第１のナット体４９と同期して左右方向へ移動される。
第１の外側結合部材５２と第２の外側結合部材５３と内側結合部材５４，５４，・・・はリンク体４５によって連結され、第１の外側結合部材５２が第１のナット体４９と第２のナット体５１に結合され、第２の外側結合部材５３がナット部材５０に結合されているため、第１の外側結合部材５２と第２の外側結合部材５３と内側結合部材５４，５４，・・・は一体になって左右方向へ移動される（図９及び図１４参照）。従って、第１の外側結合部材５２と第２の外側結合部材５３と内側結合部材５４，５４，・・・がそれぞれ取り付けられたヘッド構造体２７，２７，・・・は、等間隔の状態で一体になって左右方向へ移動される。
【００７０】
一方、駆動リンク機構４０において、移動用モーター４１の非駆動時にピッチ可変用モーター４３が駆動されると、スプライン軸４４が回転される。
第２のナット体５１のスプラインナット６２はスプライン軸４４に対して回転不能にされているため、スプライン軸４４と一体になって回転される。スプラインナット６２が回転されると、タイミングベルト６４によって連結されている第１のナット体４９のネジナット５８が同期して回転される。
このときボールネジ軸４２は回転されていないため、第１のナット体４９のネジナット５８がボールネジ軸４２に対して送られて第１のナット体４９が左右方向へ移動される。
【００７１】
第１のナット体４９と第２のナット体５１には第１の外側結合部材５２が結合されているため、第１のナット体４９が左右方向へ移動されるときには、第２のナット体５１も第１のナット体４９と一体になって左右方向へ移動される。
このときナット部材５０はボールネジ軸４２に対して回転されていないため左右方向へ移動されない。第１の外側結合部材５２と第２の外側結合部材５３と内側結合部材５４，５４，・・・はリンク体４５によって連結されているため、リンクアーム５５，５５，・・・が連結バー５６と第１の外側結合部材５２と内側結合部材５４，５４，・・・に対して回動されると共に連結バー５６が第２の外側結合部材５３に対して回動され、第１の外側結合部材５２と内側結合部材５４，５４，・・・が第２の外側結合部材５３に対して左右方向へ移動され、第１の外側結合部材５２と第２の外側結合部材５３と内側結合部材５４，５４，・・・のピッチが等間隔の状態で変更される（図８、図９、図１５及び図１６参照）。従って、第１の外側結合部材５２と第２の外側結合部材５３と内側結合部材５４，５４，・・・がそれぞれ取り付けられたヘッド構造体２７，２７，・・・は、等間隔の状態でピッチが変更される。
【００７２】
図１や図２等に示すように、部品実装装置１の支持柱１０，１０の間には撮像カメラユニット６５が取り付けられている。
撮像カメラユニット６５は、左右における一端が一つの支持柱１０に取り付けられ他端がもう一つの支持柱１０に取り付けられている移動ベース６６と、移動ベース６６の下方に取り付けられ移動ベース６６に対する左右方向の移動が自在となるように保持された撮像カメラ６７と、撮像カメラ６７を移動させるためのモータ（不図示）を備えている。
撮像カメラ６７は、下方に位置する基板移動部１７の載置ベース２０の上方に位置しており、下方を撮像することが可能とされている。撮像カメラ６７は図示しない制御部によって撮像が行われる。なお、撮像カメラ６７は、左右方向だけでなく前後方向や上下方向に移動可能に構成されていてもよい。
また、移動ベース６６は下方に位置する連結板１１の下面に取り付けられていてもよい。
【００７３】
撮像カメラ６７は、図４に示すように、吸着部３６と略同じ高さに位置する場合には、左右方向への移動が規制されている。そのため、撮像カメラ６７が二つの支持柱１０，１０の間を左右方向に移動する際は、吸着部３６が上方へ移動された状態とされる。
【００７４】
＜２．周辺装置の構成＞
部品実装装置１の周辺には部品装着装置５００とウエハ搬入装置６００とウエハ搬出装置７００が配置されている（図１７参照）。尚、ウエハ搬入装置６００とウエハ搬出装置７００は、例えば、それぞれウエハ搬入部とウエハ搬出部として部品実装装置１の構造の各一部として設けられていてもよい。
【００７５】
部品装着装置５００は、図１８に示すように、半導体ウエハ１００上に機能性材料２００、２００、・・・を介して電子部品３００、３００、・・・を仮置き状態で載置する装置であり、例えば、電子部品３００、３００、・・・を吸着して保持し半導体ウエハ１００上に移動させて載置し吸着を解除することにより仮置き状態にする。
【００７６】
尚、機能性材料２００としては、例えば、接着材料や封止材料や補強材料としての機能を有するペースト状又はフィルム状の材料等が用いられ、具体的には、アンダーフィル材やノンコンタクトフィルムやノンコンタクトペースト等と称される各種の材料が用いられる。
【００７７】
ウエハ搬入装置６００は部品装着装置５００と部品実装装置１の間に位置され、搬入用コンベア６０１と保温ヒータ６０２を有している（図１７参照）。搬入用コンベア６０１は左右に離隔して位置された送りローラー６０１ａ、６０１ａと送りローラー６０１ａ、６０１ａによって送られる搬送ベルト６０１ｂとを有している。保温ヒータ６０２は送りローラー６０１ａ、６０１ａ間に配置されている。
【００７８】
ウエハ搬出装置７００は、部品実装装置１を挟んで部品装着装置５００の反対側に位置され、搬出用コンベア７０１を有している。搬出用コンベア７０１は左右に離隔して位置された送りローラー７０１ａ、７０１ａと送りローラー７０１ａ、７０１ａによって送られる搬送ベルト７０１ｂとを有している。
【００７９】
尚、ウエハ搬出装置７００においても、急激な冷却による半導体ウエハ１００の反り等を防止するために保温する図示しない保温ヒータが設けられていてもよい。
【００８０】
ウエハ搬入装置６００はキャリア１１０に保持された半導体ウエハ１００を部品装着装置５００から基板移動部１７に搬入する機能を有し、ウエハ搬出装置７００はキャリア１１０に保持された半導体ウエハ１００を基板移動部１７から搬出して所定の位置まで搬送する機能を有している。
【００８１】
キャリア１１０は矩形の板状とされ、中央に略円形の保持凹部１１０ａが設けられている。保持凹部１１０ａは半導体ウエハ１００の外形より少し大きくされている（図１９、図２０参照）。
保持凹部１１０ａの内周縁には、内方に突出された位置決め突部１１０ｂ，１１０ｂ，・・・が周方向に離隔して形成されている。
【００８２】
半導体ウエハ１００の外周部には、周方向に離隔して位置決め切り欠き１００ａ，１００ａ，・・・が形成されている。
位置決め切り欠き１００ａ，１００ａ，・・・は、位置決め突部１１０ｂ，１１０ｂ，・・・と係合することにより、キャリア１１０に対する半導体ウエハ１００の周方向の回転が規制されている。
【００８３】
半導体ウエハ１００上には所定の回路パターンが形成され、回路パターンの各端部に接続端子１０１、１０１、・・・が形成されている（図１８参照）。
半導体ウエハ１００上には接続端子１０１、１０１、・・・を覆う状態で予め機能性材料２００、２００、・・・と電子部品３００、３００、・・・が部品装着装置５００によってそれぞれ仮置き状態で載置されている。電子部品３００、３００、・・・の下面にはそれぞれ半田（例えば半田ボール）３０１、３０１、・・・が配置されている。電子部品３００、３００、・・・は半田３０１、３０１、・・・がそれぞれ機能性材料２００、２００、・・・を介して接続端子１０１、１０１、・・・の真上に位置されている。
【００８４】
上記のように部品装着装置５００によって半導体ウエハ１００に機能性材料２００、２００、・・・を介して電子部品３００、３００、・・・が載置された状態においては、半導体ウエハ１００及び電子部品３００、３００、・・・は半田３０１、３０１、・・・が溶融されない程度の所定の温度状態に加熱されている。
【００８５】
尚、以下において参照する各図には、一つの電子部品３００に二つの半田３０１、３０１が左右に離隔して配置され、一つの電子部品３００が配置される領域に二つの接続端子１０１、１０１が左右に離隔して形成されているものとして構成を簡略化して示す。
【００８６】
電子部品３００、３００、・・・は左右に等間隔に離隔して半導体ウエハ１００上の各領域にそれぞれ載置されている（図１９参照）。また、左右に離隔して配置された電子部品３００、３００、・・・は、前後にも離隔して載置されている。
【００８７】
機能性材料２００は、例えば、フィルム状の樹脂材料によって形成され、接続端子１０１、１０１と半田３０１、３０１を保護する機能を有すると共に電子部品３００と半導体ウエハ１００を接着する接着材として機能する。機能性材料２００の溶融温度は、例えば、約１８０°Ｃにされている。また、半田３０１の溶融温度は、例えば、約２３０°Ｃにされている。
【００８８】
尚、機能性材料２００としてペースト状のタイプが用いられる場合もあるが、ペースト状の機能性材料２００の溶融温度はフィルム状の機能性材料２００の溶融温度より低くされている。
【００８９】
上記したように、ウエハ搬入装置６００には保温ヒータ６０２が設けられており、機能性材料２００、２００、・・・と電子部品３００、３００、・・・がそれぞれ仮置き状態で載置された半導体ウエハ１００が搬入用コンベア６０１によって搬入されるときに、保温ヒータ６０２によって機能性材料２００、２００、・・・と半田３０１、３０１、・・・が保温される。
【００９０】
また、ウエハ搬出装置７００に保温ヒータが設けられている場合には、電子部品３００、３００、・・・が接合された半導体ウエハ１００が搬出用コンベア７０１によって搬出されるときに、保温ヒータによって機能性材料２００、２００、・・・と半田３０１、３０１、・・・が保温される。
【００９１】
＜３．制御構成＞
部品実装装置１の制御構成について、図２１を参照して説明する。
【００９２】
主制御部３は、例えばマイクロコンピュータ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）により形成された演算処理装置であり、各部の動作制御を行う。
メモリ部８０１は、主制御部３が各種制御で用いるＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＥＥＰ−ＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）等の不揮発性メモリ等の記憶領域を総括的に示している。
なお、このメモリ部８０１としては、マイクロコンピュータ内部に形成される記憶領域（レジスタ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰ−ＲＯＭ等）や、マイクロコンピュータとしてのチップ外部で外付けされるメモリチップの領域の両方をまとめて示している。つまり、いずれの記憶領域が用いられても良いため区別せずに示したものである。
【００９３】
メモリ部８０１におけるＲＯＭ領域には、主制御部３としてのＣＰＵが実行するプログラムが記憶される。
メモリ部８０１におけるＲＡＭ領域は、主制御部３としてのＣＰＵが各種演算処理のためのワークメモリとして用いたり、画像データ等の一時的な記憶等に用いられる。
メモリ部８０１における不揮発性メモリ領域は、演算制御処理のための係数、定数等、必要な情報が格納される。
主制御部３は、メモリ部８０１に格納されるプログラムや、入力部８０２からのオペレータの操作入力に基づいて、或いは外部装置等からの指示に基づいて、必要な演算処理、制御処理を行う。
【００９４】
入力部８０２は、オペレータが操作入力を行う部位とされる。表示部８０３にタッチパネルが形成される場合、該タッチパネルが入力部８０２となる。また操作キーや、リモートコントローラ等による入力部８０２が設けられても良い。
入力部８０２からの入力情報は主制御部３に供給され、主制御部３は入力情報に応じた処理を行う。
【００９５】
主制御部３は、表示駆動部８０４に表示データを供給し、表示部８０３での表示を実行させる。表示駆動部８０４は、供給された表示データに基づいて画像信号を生成し、表示部８０３を駆動する。
例えば主制御部３は、半導体ウエハ１００の撮像画像データを表示駆動部８０４に受け渡して、撮像画像を表示部８０３に表示させたり、撮像画像データを編集して表示部８０３に表示させたりすることができる。
【００９６】
主制御部３は、各種のモータなどを制御する。具体的には、移動用モータ４１や駆動モータ２１ａや昇降モータ３３やピッチ可変用モータ４３やカメラ移動機構８１０などを制御する。これらのモータや移動機構は、例えばステッピングモータによって構成されている。
【００９７】
主制御部３は、Ｘモータドライバ８０５に対してヘッド構造体２７，２７，・・・を一体に左右方向に移動させるためのコマンドを送信する。コマンド内容は、移動方向（左方または右方）や移動量を指示する。他にも移動速度を指示可能としてもよい。Ｘモータドライバ８０５にコマンドが送信されると、Ｘモータドライバ８０５はコマンド内容に応じて移動用モータ４１に対して駆動電流を与える。これによりヘッド構造体２７が左方または右方に移動される。
なお、Ｘ方向は上述した左右方向（或いは第１方向）と同じ方向である。
【００９８】
主制御部３はＹモータドライバ８０６に対して、基板移動部１７を前後方向（Ｙ方向）に移動させるためのコマンドを送信する。コマンド内容は、移動方向（前方または後方）や移動量を指示する。他にも移動速度を指示可能としてもよい。Ｙモータドライバ８０６にコマンドが送信されると、Ｙモータドライバ８０６は駆動モータ２１ａに対して駆動電流を与える。これにより基板移動部１７が前方または後方に移動される。
なお、Ｙ方向は上述した前後方向（或いは第２方向）と同じ方向である。
【００９９】
主制御部３はＺモータドライバ８０７に対して、各ヘッド構造体２７，２７，・・・をそれぞれ上下方向に移動させるためのコマンドを送信する。各ヘッド構造体２７は、独立して上下に移動することが可能とされている。Ｚモータドライバ８０７にコマンドが送信されると、Ｚモータドライバ８０７は対象の昇降モータ３３に対して駆動電流を与える。これにより、移動対象のヘッド構造体２７が上方または下方に移動される。
【０１００】
主制御部３は、ピッチ可変ドライバ８０８に対して、ヘッド構造体２７，２７，・・・のピッチを変更するためのコマンドを送信する。コマンド内容は、ヘッド構造体２７，２７間の距離、或いはピッチ変更後のヘッド構造体２７の左右方向における位置などである。ピッチ可変ドライバ８０８にコマンドが送信されると、ピッチ可変ドライバ８０８はピッチ可変用モータ４３に対して駆動電流を与える。これによりヘッド構造体２７，２７間のピッチが変更される。
【０１０１】
主制御部３は撮像カメラ６７を移動させるためにカメラ移動用ドライバ８０９に対してコマンドを送信する。コマンド内容は、撮像カメラ６７の左右方向の位置や前後方向の位置、または上下方向の位置などである。カメラ移動用ドライバ８０９にコマンドが送信されると、カメラ移動用ドライバ８０９は撮像カメラ６７を移動させるためのモータ（カメラ移動機構８１０）に対して駆動電流を付与する。
【０１０２】
主制御部３は、撮像カメラ６７に対して撮像指示を行う。撮像カメラ６７は、基板移動部１７上に載置された半導体ウエハ１００の撮像や、ツールホルダ２３に収納されたツール２４の撮像を行う。撮像カメラ６７による撮像画像信号（例えば静止画像信号）は、Ａ／Ｄ変換処理、画像調整処理などが行われた後、撮像画像データとして主制御部３に受け渡される。主制御部３は、撮像画像データをメモリ部８０１に記憶する処理を行う。また、主制御部３は、必要に応じて撮像画像データを読み出して画像解析処理、拡大処理／縮小処理、或いは外部送信処理等を行う。
【０１０３】
主制御部３は、表示駆動部８０４に表示データを供給し、表示部８０３での表示を実行させる。表示駆動部８０４は、供給された表示データに基づいて画像信号を生成し、表示部８０３を駆動する。
【０１０４】
なお、各部に位置検出部が設けられていてもよい。例えば、基板移動部１７の前後方向の位置を検出する位置検出部や、ヘッド構造体２７の左右方向及び上下方向の位置を検出する位置検出部や、撮像カメラ６７の位置を検出する位置検出部などが設けられていてもよい。これらの位置検出部によって、それぞれの位置の精度を高める構成とされていてもよい。
【０１０５】
＜４．制御フロー＞
部品実装装置１の主制御部３が実行する圧着処理について、図２２を参照して説明する。
図２２の圧着処理は、キャリア１１０に保持された半導体ウエハ１００が部品実装装置１の基板移動部１７に搬入され、コンベア２０ａ，２０ａによって所定の位置に載置された状態で実行される。
【０１０６】
先ず、主制御部３は、ツール位置の認識要否をステップＳ１０１で判定する。ツール位置の把握ができていない場合、主制御部３はステップＳ１０２でツール認識処理を実行する。ツール認識処理では、撮像カメラユニット６５の移動ベース６６を移動させることにより撮像カメラ６７をツールホルダ２３の上方に移動させ、ツールホルダ２３に収納されたツール２４の撮像を行う。更に、撮像画像を解析し、ツール２４の外形及び位置を把握する。例えば、ツール２４の四つの角部のうち対角に位置する二つの角部の位置を認識することによりツール２４の位置を把握する。ツール２４はツールホルダ２３の収納凹部２３ａに間隙を有して保持されているため、収納凹部２３ａの中心とツール２４の中心が一致しない可能性がある。ここでは、そのずれ量を算出するために、ツール２４の位置を把握する。
【０１０７】
続いて、主制御部３はステップＳ１０３で基板や半導体ウエハ１００の認識処理を行う。なお、ステップＳ１０１でツール位置の認識が不要と判定された場合もステップＳ１０３の処理へ進む。
半導体ウエハ１００の認識処理では、撮像カメラ６７及び基板移動部１７を移動させることにより撮像カメラ６７を半導体ウエハ１００の上方に移動させ、半導体ウエハ１００の撮像を行う。また、半導体ウエハ１００の認識処理では、Ｘ，Ｙ方向における半導体ウエハ１００の位置だけでなく、半導体ウエハ１００の回転状態の認識も行う。即ち、例えば、基準となる位置（半導体ウエハ１００上の電子部品３００，３００，・・・の並び方向とＸ方向またはＹ方向が完全に一致した状態）に対して、円周方向にどの程度回転しているかを把握する。
【０１０８】
半導体ウエハ１００の位置及び回転状態の把握は、半導体ウエハ１００上に形成された２点以上の基準点を検出して行う。基準点は、半導体ウエハ１００上に並んで仮置きされた電子部品３００，３００，・・・の間隙に設けられた突部などでもよいし、電子部品３００，３００，・・・が形成する模様などであってもよい。
【０１０９】
続いて、主制御部３はステップＳ１０４で、ずらし量算出を行う。ずらし量について、図２３を参照して説明する。図２３の上段に示す図は、キャリア１１０に保持された半導体ウエハ１００を示した図である。図２３の上段の図に示す半導体ウエハ１００に仮置きされた複数の電子部品３００，３００，・・・のうち、Ｘ方向に隣接した１０個の電子部品３００，３００，・・・を拡大して示したものが図２３の中段に示す図である。図２３の中段の図に示すように、Ｘ方向に対して電子部品３００，３００，・・・の並び方向が完全に平行ではなく、若干斜めに傾いた状態（非平行の状態）とされている。これは、半導体ウエハ１００の位置決め切り欠き１００ａとキャリア１１０の位置決め突部１１０ｂなどの製造上の誤差等により、キャリア１１０に対して半導体ウエハ１００の回転方向のばらつきが生じるためである。また、コンベア２０ａの製造誤差やＸ方向にキャリア１００を移動させる際の移動誤差等によっても半導体ウエハ１００の回転方向のばらつきが生じる可能性がある。
【０１１０】
図２３の中段の図に示す１０個の電子部品３００，３００，・・・のうちの三つを更に拡大して示したものが図２３の下段に示す図である。
図２３の中段の図，図２３の下段の図には、電子部品３００を上方から押圧するツール２４の押付部２６が示されている。図示するように、ツール２４のＹ方向の位置は吸着されるヘッド構造体２７ごとに異なる。具体的には、隣り合うツール２４，２４のＹ方向の位置は距離ｄ１ずれている。
一方、ツール２４が吸着されるヘッド構造体２７の吸着部３６は、何れのヘッド構造体２７のものであるかに限らずＹ方向の位置が一致されている。即ち、吸着部３６に対して吸着されるツール２４がヘッド構造体２７ごとにＹ方向にずれて吸着されている。
【０１１１】
従って、図２２のステップＳ１０４のずらし量算出処理は、基準位置からどの程度ずらしてツール２４をヘッド構造体２７の吸着部３６に吸着させるかを算出する処理である。基準位置とは、例えば、吸着部３６の中心位置とツール２４の吸着面部２５の中心位置を一致させた位置である。
【０１１２】
続いて、主制御部３はステップＳ１０５で、ヘッド構造体２７をＸ方向に移動させる処理と基板移動部１７をＹ方向に移動させる処理を実行する。
具体的には、ツール２３を吸着するヘッド構造体２７をＸ方向に移動させ、ツールホルダ２３に収納された各ツール２４から吸着対象となるツール２４とＸ方向の位置を一致させる。このとき、ヘッド構造体２７，２７，・・・間の距離とツール２４，２４，・・・間の距離が一致するように、ヘッド構造体２７，２７，・・・間のピッチを変更してもよい。
また、基板移動部１７をＹ方向に移動させることにより、ツールホルダ２３に収納されたツール２４のうち吸着対象のツール２４をヘッド構造体２７の真下に位置させる。このときのＹ方向の移動では、先のステップＳ１０４で算出したずらし量だけでなく、ステップＳ１０２で取得したツール２４の撮像画像に基づいて算出するツールホルダ２３の収納凹部２３ａに対するツール２４の位置ずれも考慮するとよい。
【０１１３】
次に、主制御部３はステップＳ１０６で、ヘッド構造体２７をＺ方向に移動させてツール２４の吸着を行う。具体的には、ヘッド構造体２７を下方に移動させ吸着部３６を上方からツール２４の吸着面部２５に接触させる。連結管を介して吸引装置による吸引を行いツール２４を吸い付ける。そして、ヘッド構造体２７を上方に移動させツール２４を持ち上げた状態で待機する。
【０１１４】
ステップＳ１０５及びステップＳ１０６を実行することにより、一つのヘッド構造体２７に一つのツール２４が所定の位置に吸着される。この二つの処理を後段の圧着処理に用いるヘッド構造体２７の数だけ繰り返す。
そのために、主制御部３はステップＳ１０７で、対象のヘッド構造体２７のツール２４の吸着が終了したか否かを判定する。終了していない場合は、ステップＳ１０５及びステップＳ１０６の処理を実行する。
【０１１５】
対象となる全てのヘッド構造体２７に対してツール２４の吸着が終わった場合、主制御部３はステップＳ１０８に進む。この状態においては、各ヘッド構造体２７の吸着部３６には、圧着対象の半導体ウエハ１００の回転状態に応じてＹ方向にずらされてツール２４が吸着されている。
ステップＳ１０８では、ヘッド構造体２７をＸ方向に移動させる処理と基板移動部１７をＹ方向に移動させる処理を行う。これにより、各ヘッド構造体２７に吸着されたツール２４の押付部２６の真下に圧着対象の電子部品３００が位置される（図２４参照）。
【０１１６】
続くステップＳ１０９で、主制御部３は圧着処理を行う。圧着処理では、対象となるヘッド構造体２７を一度に降下させ、ツール２４の押付部２６を電子部品３００の上面に接触させる。この状態でヒータ３９が加熱されることにより、ツール２４及び電子部品３００を介して半田３０１と機能性材料２００が加熱される。
加熱された半田３０１，３０１と機能性材料２００は溶融され、半田３０１，３０１が機能性材料２００を押し破るようにしてそれぞれ接続端子１０１，１０１に接触される（図２５参照）。
半田３０１と接続端子１０１の電気的な接続が確立された後、ヘッド構造体２７が上方に移動されてツール２４と電子部品３００の接触状態が解除される。
【０１１７】
ステップＳ１０９の処理は、圧着すべき電子部品３００が残っている限り続けられる。即ち、主制御部３はステップＳ１１０で次の圧着処理があるか否かを判定し、次の圧着処理がある場合にはステップＳ１１１でヘッド構造体２７のＸ方向移動及び基板移動部１７のＹ方向移動が行われて次の圧着位置へ移動され、ステップＳ１０９の圧着処理が行われる。
一方、対象の半導体ウエハ１００に載置された電子部品３００，３００，・・・の全てに対して圧着処理が行われた場合、主制御部３は図２２に示す一連の処理を終了する。
なお、次の半導体ウエハ１００に対する圧着処理を行う場合には、ウエハ搬入装置６００から半導体ウエハ１００が基板移動部１７に搬入された後、再び図２２に示す一連の処理を実行する。
【０１１８】
なお、一つのツール２４を一つの電子部品３００に押し当てた状態において、該ツール２４が他の電子部品３００を同時に押圧しないようにすることが望ましい。ツール２４が他の電子部品３００の一部に押圧することにより、電子部品３００の外縁部の一部が加熱されてしまうと、電子部品３００の下方に位置された半田３０１の一部が溶融すると共に機能性材料２００の一部が硬化してしまい、電子部品３００の接続不良が発生してしまう虞がある。また、機能性材料２００が一度硬化してしまうと再溶融不可能である場合には、その電子部品３００を改めて加熱、加圧しても溶融が不完全となり、接続不良を招来してしまう虞がある。
【０１１９】
ここで、圧着すべき電子部品３００に隣接する電子部品３００に対してツール２４が接触しないための条件について説明する。
前述したように、半導体ウエハ１００が周方向にずれることにより、電子部品３００，３００，・・・の並び方向とＸ方向が僅かに非平行となる。半導体ウエハ１００の直径を３００ｍｍとすると１１．５ｍｍ幅の電子部品３００は間隙０．５ｍｍを介して最大で２５個略Ｘ方向に並ぶ。このとき、半導体ウエハ１００の周方向の回転によってＸ方向における最も左に位置する電子部品３００と最も右に位置する電子部品３００のＹ方向のずれが０．５ｍｍ程度としたときに、隣り合う電子部品３００，３００におけるＹ方向のずれは略０．０２ｍｍ（０．５ｍｍ／２５）となる（図２６参照）。
部品実装装置１の位置決め精度誤差を０．１ｍｍとし、ツール２４の加工精度誤差を０．０１ｍｍとすると、ツール２４の押付部２６のサイズを電子部品３００のサイズ＋０．３〜０．４ｍｍとすることで、圧着すべき電子部品３００だけにツール２４が接触する状態を確保することができる。
なお、図２６に示す各寸法は、半導体ウエハ１００が周方向に回転している分若干の誤差が生じる。具体的には、図中に示す１２．４８ｍｍの数値は若干小さくなるはずである。しかし、半導体ウエハ１００の周方向の回転が非常に小さいため、誤差は無視できるほど小さくなる。
【０１２０】
＜５．ツールホルダの変形例＞
部品実装装置１が水平面内において回動可能とされたツールホルダ２３Ａを有する例について説明する。
図２７にツールホルダ２３Ａを示す。ツールホルダ２３Ａは、一つのツール２４が収納される複数個のツールケース６８，６８，・・・と、複数のツールケース６８，６８，・・・を接続するリンクバー６９とを備えている。
ツールケース６８は、上方に開放され内寸がツール２４の外寸と略同じとされた箱状のケース本体部７０と、ケース本体部７０とリンクバー６９を接続する接続レバー７１を有している。ツールケース６８は、ケース本体部７０の中央に位置された回転軸Ｒ１を中心としてそれぞれ回動可能とされる。
【０１２１】
リンクバー６９は、図示しない移動機構によってＸ方向と平行状態を保ったまま円弧状に移動可能とされる。従って、リンクバー６９が移動することにより、ツールケース６８，６８，・・・はそれぞれ同じ角度だけそれぞれの回転軸Ｒ１を中心として回動される（図２８参照）。
【０１２２】
先の図２２のステップＳ１０３で半導体ウエハ１００の認識処理を実行した際に、半導体ウエハ１００が円周方向にどの程度回転しているかを把握することができる。即ち、半導体ウエハ１００の回転により、半導体ウエハ１００に載置された電子部品３００，３００，・・・の並び方向が水平面上においてＸ方向に対してどの程度回転しているかを把握することができる。
そこで、主制御部３は、ステップＳ１０４の後にリンクバー６９を移動させて各ツールケース６８，６８，・・・を水平面内で回転させる処理を実行する。このとき、主制御部３はツールケース６８の水平面内における向きと電子部品３００，３００，・・・の水平面内における向きを一致させるように制御する。
【０１２３】
これにより、図２２のステップＳ１０９の圧着処理において、ツール２４の押付部２６と電子部品３００の水平面内における向きが一致され、圧着時にツール２４の押付部２６が隣接する電子部品３００と接触してしまう可能性を低減させることができる（図２９参照）。
【０１２４】
＜６．まとめ＞
上述したように、部品実装装置１は、実装体（半導体ウエハ１００）に予め載置された複数の電子部品３００，３００，・・・を加熱するヒータ３９と、電子部品３００の加熱時に電子部品に押しつけられるツール２４を吸着する吸着部３６と、をそれぞれ有し、ツール２４を介して電子部品３００を加熱及び加圧すると共に、並び方向が水平面内の第１方向（Ｘ方向）とされた複数のボンディングヘッド（ヘッド構造体２７，２７，・・・）と、ボンディングヘッドを上下方向に移動させる駆動体２９と、上下方向（Ｚ方向）及び第１方向に直交する第２方向（Ｙ方向）における電子部品３００の位置を認識する位置認識手段（撮像カメラ６７と主制御部３）と、位置認識手段による位置情報を用いてボンディングヘッドの加圧対象である電子部品３００の第２方向の位置に対応させて吸着部３６にツール２４を吸着させる制御部（主制御部３）と、を備えている。
位置認識手段が電子部品３００の第２方向における位置を認識し、制御部（主制御部３）がその位置情報を用いてツール２４の吸着位置を制御することにより、電子部品３００に対するツールの基準位置からのずれが抑制される。
従って、電子部品３００の実装体に対する良好な接合状態を確保することができる。
【０１２５】
また、吸着部３６は下面が吸着面とされ、制御部（主制御部３）は、水平面内における位置が吸着面内に収まるようにツール２４を吸着面に吸着させる。
吸着したツール２４全体が吸着面の下方に位置することにより、ヒータ３９の熱が効率的にツール２４全体に伝達される。
従って、電子部品３００の加熱が均一的に行われ、電子部品３００の実装体（半導体ウエハ１００）に対する良好な接合状態を確保することができる。
特に、ツール２４の上面全てが吸着面に密着する構成とすれば、ヒータ３９の熱が更に効率的にツール２４に伝達され、電子部品３００の加熱を効率的に行うことができる。
【０１２６】
更に、制御部（主制御部３）は、加圧対象とされた複数の電子部品３００，３００間の第２方向（Ｙ方向）におけるずれ量を算出し、ずれ量と一致するようにそれぞれのツール２４をずらして吸着部３６に吸着させる。
第２方向における電子部品３００のずれ量を算出し、ずれ量に合わせてツール２４の吸着位置即ち吸着面におけるツールの位置をずらすことにより複数のボンディングヘッド（ヘッド構造体２７，２７，・・・）の移動量を個別に制御しなくても済む。
即ち、複数のボンディングヘッドを第２方向（Ｙ方向）に移動させる際にそれぞれのボンディングヘッドの移動量を統一することができる。従って、制御が簡易化され、電子部品３００に対するツール２４の基準位置からのずれの発生を抑制することができる。
【０１２７】
加えて、部品実装装置１は、第２方向（Ｙ方向）に移動可能とされ実装体（半導体ウエハ１００）が載置される基板移動部１７を備えている。
これにより、ツール２４を電子部品３００の上方に位置させるために第２方向（Ｙ方向）へ動かす場合には、ボンディングヘッド（ヘッド構造体２７）を移動させなくても済む。
即ち、第２方向における電子部品３００とツール２４の位置合わせを行う際には実装体（半導体ウエハ１００）が載置された基板移動部１７のみを動かせばよいため、位置合わせの制御が簡易化され、基準位置からのずれを抑制することができる。
【０１２８】
そして、制御部（主制御部３）は、複数のボンディングヘッド（ヘッド構造体２７，２７，・・・）を個別に上下方向に移動させるように駆動体２９を制御する。
例えば、複数の電子部品３００，３００，・・・が載置されることにより最上段の電子部品３００の高さが均一でない複数の電子部品を同時に接合する場合でも、それぞれのボンディングヘッド（ヘッド構造体２７）が個別に上下方向に移動可能とされることにより、それぞれのボンディングヘッドと電子部品３００を同時に接触させることができる。
即ち、複数の電子部品３００，３００，・・・に対する加熱及び加圧を同時に行うことができ、部品実装工程の短時間化を図ることができる。そして、それぞれのツール２４と電子部品３００を同時に接触させて加熱を行うことにより、ヒータ３９の温度制御を個別に行う必要がなく、温度制御を簡素化することができる。
また、ボンディングヘッドの吸着部３６の吸着面に対するツール２４の第２方向における位置を異ならせて吸着させる場合には、ツール２４と吸着部３６の第２方向の相対的な位置をずらしつつ一つずつ吸着部３６が下降してツール２４を吸着すればよい。即ち、複数のボンディングヘッドを個別に第２方向に動かすことにより各吸着部３６の第２方向における位置をばらけさせる制御や、それぞれのツール２４を第２方向に個別に動かすことにより各ツール２４の第２方向における位置をばらけさせる制御が不要となる。即ち、制御の簡易化を図ることができる。
【０１２９】
また、位置認識手段（撮像カメラ６７と主制御部３）はツール２４の水平面内における各位置及び向きを認識することが可能とされている。
これにより、電子部品３００の位置を認識する位置認識手段を用いてツール２４の向きを認識することができる。
即ち、ツール２４の位置や向きを考慮して吸着部３６にツール２４を吸着する場合に、専用の位置認識手段を設ける必要が無いため、コスト削減や構造の簡素化を図ることができる。
【０１３０】
更に、図２７や図２８で説明したように、部品実装装置１は、上下方向に延びる軸を支点としてツールを回転させるツール回転機構（接続レバー７１を有するツールケース６８やリンクバー６９など）を備えていてもよい。
例えば、電子部品３００とツール２４の向きが不一致とされている場合に、電子部品３００に合わせてツール２４を回転させることが可能となる。
従って、電子部品３００に対して適正な向きとされたツール２４を押し付けることができ、良好な接合状態を確保することができる。
【０１３１】
更にまた、制御部（主制御部３）は、位置認識手段によって認識されたツール２４の水平面内における各位置及び向きに合わせて吸着部３６にツール２４を吸着させるように制御してもよい。
これにより、電子部品３００の向きに合わせて吸着されたツール２４が電子部品３００に押し付けられる。
即ち、電子部品３００に対して適正な向きでツール２４を押し付けられるため、適切に加熱及び加圧がなされ、良好な接合状態を確保することができる。
【０１３２】
なお、実施の形態の部品実装装置１は、半導体ウエハ１００に電子部品３００を実装する装置に限ることなく、載置された電子部品３００を実装体に圧着する装置に適用できる。
【符号の説明】
【０１３３】
１…部品実装装置
３…主制御部
１７…基板移動部
２４…ツール
２７…ヘッド構造体
２９…駆動体
３６…吸着部
３９…ヒータ
６７…撮像カメラ
６９…リンクバー
７１…接続レバー
１００…半導体ウエハ
２００…機能性材料
３００…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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【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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