(57)【要約】【課題】複数の電極が形成された基板に部品を実装する位置を適切に特定することができる位置特定方法および位置特定装置ならびに部品実装装置を提供する。【解決手段】部品実装装置は、基準となる基準図形３３と、複数の特定パターン１１ｃ（１）〜１１ｃ（４）の少なくとも１つを含む複数の特定図形３４（１）〜３４（４）と、特定図形３４（１）〜３４（４）が存在する複数の探索枠３５（１）〜３５（４）と基準図形３３の相対的な位置関係と、を記憶する記憶部と、個別基板１１ａを撮像して画像を得る撮像手段と、画像より基準図形３３を検出する基準図形検出部と、検出した基準図形３３と記憶する相対的な位置関係より画像内の複数の特定図形３４（１）〜３４（４）を検出する特定図形検出部と、検出した複数の特定図形３４（１）〜３４（４）の位置に基づいて個別基板１１ａにおける部品の実装位置Ｐを算出する実装位置算出部と、を備える。【選択図】図４
2019054027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一または類似の形状をした複数のパターンが形成された実装領域の実装位置を特定する位置特定方法であって、
基準となる基準図形を登録する基準図形登録工程と、
前記複数のパターンに含まれる複数の特定パターンの少なくとも１つを含み、前記実装位置の特定に使用される複数の特定図形を登録する特定図形登録工程と、
前記特定図形が存在する領域であって前記特定パターンに類似するパターンを含まない複数の領域と前記基準図形との相対的な位置関係を登録する相対位置登録工程と、
複数の前記特定図形と前記基準図形を含む領域を撮像して画像を得る撮像工程と、
前記画像より前記基準図形を検出する基準図形検出工程と、
前記基準図形検出工程において検出された基準図形と、前記相対位置登録工程において登録された相対的な位置関係より、前記画像内の複数の特定図形を検出する特定図形検出工程と、
前記特定図形検出工程において検出された複数の特定図形の位置に基づいて、前記実装位置を算出する実装位置算出工程と、を含む、位置特定方法。
【請求項２】
前記基準図形は、前記複数のパターンのいずれとも異なる形状をした基準パターンである、請求項１に記載の位置特定方法。
【請求項３】
前記基準図形は、前記複数のパターンの少なくとも２つを含む、請求項１に記載の位置特定方法。
【請求項４】
前記基準図形は、前記複数のパターンが形成された実装領域の外周を含む、請求項１に記載の位置特定方法。
【請求項５】
前記複数のパターンは、部品が実装される基板に形成された複数の電極であり、
前記実装位置は、前記部品が実装される位置である、請求項１から４のいずれかに記載の位置特定方法。
【請求項６】
同一または類似の形状をした複数のパターンが形成された実装領域の実装位置を特定する位置特定装置であって、
基準となる基準図形と、前記複数のパターンに含まれる複数の特定パターンの少なくとも１つを含み前記実装位置の特定に使用される複数の特定図形と、前記特定図形が存在する領域であって前記特定パターンに類似するパターンを含まない複数の領域と前記基準図形との相対的な位置関係と、を記憶する記憶部と、
複数の前記特定図形と前記基準図形を含む領域を撮像して画像を得る撮像手段と、
前記画像より前記基準図形を検出する基準図形検出部と、
前記基準図形検出部が検出した基準図形と、前記記憶部が記憶する相対的な位置関係より、前記画像内の複数の特定図形を検出する特定図形検出部と、
前記特定図形検出部が検出した複数の特定図形の位置に基づいて、前記実装位置を算出する実装位置算出部と、を備える、位置特定装置。
【請求項７】
前記基準図形は、前記複数のパターンのいずれとも異なる形状をした基準パターンである、請求項６に記載の位置特定装置。
【請求項８】
前記基準図形は、前記複数のパターンの少なくとも２つを含む、請求項６に記載の位置特定装置。
【請求項９】
前記基準図形は、前記複数のパターンが形成された実装領域の外周を含む、請求項６に記載の位置特定装置。
【請求項１０】
前記複数のパターンは、部品が実装される基板に形成された複数の電極であり、
前記実装位置は、前記部品が実装される位置である、請求項６から９のいずれかに記載の位置特定装置。
【請求項１１】
複数の電極が形成された基板に部品を実装する部品実装装置であって、
基準となる基準図形と、前記複数の電極に含まれる複数の特定パターンの少なくとも１つを含む複数の特定図形と、前記特定図形が存在する領域であって前記特定パターンに類似する電極を含まない複数の領域と前記基準図形との相対的な位置関係と、を記憶する記憶部と、
前記基板を撮像して画像を得る撮像手段と、
前記画像より前記基準図形を検出する基準図形検出部と、
前記基準図形検出部が検出した基準図形と、前記記憶部が記憶する相対的な位置関係より、前記画像内の複数の特定図形を検出する特定図形検出部と、
前記特定図形検出部が検出した複数の特定図形の位置に基づいて、前記基板における前記部品の実装位置を算出する実装位置算出部と、を備える、部品実装装置。
【請求項１２】
前記基準図形は、前記複数の電極のいずれとも異なる形状をした基準パターンである、請求項１１に記載の部品実装装置。
【請求項１３】
前記基準図形は、前記複数の電極の少なくとも２つを含む、請求項１１に記載の部品実装装置。
【請求項１４】
前記基準図形は、前記複数の電極が形成された前記基板の外周を含む、請求項１１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、複数のパターンが形成された実装領域の実装位置を特定する位置特定方法および位置特定装置ならびに複数の電極が形成された基板に部品を実装する部品実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に形成された複数の電極（パターン）に、部品に形成された複数のバンプを位置合わせして接合する部品実装装置が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の部品実装装置では、基板の電極の近くに形成された基準マークをカメラで撮像して部品の実装位置を認識し、部品のバンプを基板の電極に位置合わせしている。特許文献１を含む従来技術では、基板の材質や製造精度などに起因して基板に形成された基準マークと複数の電極の相対的な位置関係がばらついた場合、基準マークに基づいて部品を基板に実装すると、部品のバンプが基板の電極からずれて実装されることがある。このため、基準マークではなく特定の複数の電極の位置より実装位置を特定する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１０９３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、複数の電極の形状は同一もしくは類似しているとともに近接した領域に多数存在するため、カメラで撮像した画像には特定の電極のみならずこれと同一もしくは類似する形状をした電極も複数混在する。このため、特定の電極ではなく別の電極の位置を誤って検出してしまい、結果として誤った実装位置を認識してしまうという問題点があった。
【０００５】
そこで本発明は、同一または類似する複数の電極が形成された基板に部品を実装する位置を特定の電極より特定することができる位置特定方法および位置特定装置ならびに部品実装装置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】
【０００６】
本発明の位置特定方法は、同一または類似の形状をした複数のパターンが形成された実装領域の実装位置を特定する位置特定方法であって、基準となる基準図形を登録する基準図形登録工程と、前記複数のパターンに含まれる複数の特定パターンの少なくとも１つを含み、前記実装位置の特定に使用される複数の特定図形を登録する特定図形登録工程と、前記特定図形が存在する領域であって前記特定パターンに類似するパターンを含まない複数の領域と前記基準図形との相対的な位置関係を登録する相対位置登録工程と、複数の前記特定図形と前記基準図形を含む領域を撮像して画像を得る撮像工程と、前記画像より前記基準図形を検出する基準図形検出工程と、前記基準図形検出工程において検出された基準図形と、前記相対位置登録工程において登録された相対的な位置関係より、前記画像内の複数の特定図形を検出する特定図形検出工程と、前記特定図形検出工程において検出された複数の特定図形の位置に基づいて、前記実装位置を算出する実装位置算出工程と、を含む。
【０００７】
本発明の位置特定装置は、同一または類似の形状をした複数のパターンが形成された実装領域の実装位置を特定する位置特定装置であって、基準となる基準図形と、前記複数のパターンに含まれる複数の特定パターンの少なくとも１つを含み前記実装位置の特定に使用される複数の特定図形と、前記特定図形が存在する領域であって前記特定パターンに類似するパターンを含まない複数の領域と前記基準図形との相対的な位置関係と、を記憶する記憶部と、複数の前記特定図形と前記基準図形を含む領域を撮像して画像を得る撮像手段と、前記画像より前記基準図形を検出する基準図形検出部と、前記基準図形検出部が検出した基準図形と、前記記憶部が記憶する相対的な位置関係より、前記画像内の複数の特定図形を検出する特定図形検出部と、前記特定図形検出部が検出した複数の特定図形の位置に基づいて、前記実装位置を算出する実装位置算出部と、を備える。
【０００８】
本発明の部品実装装置は、複数の電極が形成された基板に部品を実装する部品実装装置であって、基準となる基準図形と、前記複数の電極に含まれる複数の特定パターンの少なくとも１つを含む複数の特定図形と、前記特定図形が存在する領域であって前記特定パターンに類似する電極を含まない複数の領域と前記基準図形との相対的な位置関係と、を記憶する記憶部と、前記基板を撮像して画像を得る撮像手段と、前記画像より前記基準図形を検出する基準図形検出部と、前記基準図形検出部が検出した基準図形と、前記記憶部が記憶する相対的な位置関係より、前記画像内の複数の特定図形を検出する特定図形検出部と、前記特定図形検出部が検出した複数の特定図形の位置に基づいて、前記基板における前記部品の実装位置を算出する実装位置算出部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、同一または類似する複数の電極が形成された基板に部品を実装する位置を特定の電極の位置から特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態の部品実装装置の構成説明図
【図２】本発明の一実施の形態の部品実装装置により部品が実装される基板の一例の構成説明図
【図３】本発明の一実施の形態の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図
【図４】本発明の一実施の形態の部品実装装置により検出される基準図形と特定図形の説明図
【図５】本発明の一実施の形態の部品実装装置で使用される（ａ）基準図形テンプレートの説明図（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）特定図形テンプレートの説明図
【図６】本発明の一実施の形態の部品実装装置により検出される基準図形の第２の実施例の説明図
【図７】本発明の一実施の形態の部品実装装置により検出される基準図形の第３の実施例の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、部品実装装置の仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図１、及び後述する一部では、水平面内で互いに直交する２軸方向として、基板搬送方向のＸ方向（図４における上下方向）、基板搬送方向に直交するＹ方向（図１における左右方向）が示される。図１、及び後述する一部では、水平面と直交する高さ方向としてＺ方向（図１における上下方向）が示される。Ｚ方向は、部品実装装置が水平面上に設置された場合の上下方向または直交方向である。
【００１２】
まず図１を参照して、部品実装装置１の全体構成を説明する。部品実装装置１は、基板に半導体チップなどの部品を実装する機能を有している。図１において、基台２上には、部品供給ステージ３、および基板保持ステージ４がＹ方向に配置されている。また、部品実装装置１は、各部を制御する制御部５を備えている。
【００１３】
部品供給ステージ３は、部品供給部移動部６の上部に部品供給部７を設けて構成されている。部品供給部移動部６は制御部５によって制御されており、部品供給部７をＸ方向、Ｙ方向に移動させる。部品供給部７の上部には、複数の部品８が保持されている。部品８はトレイ上に載置された状態、または粘着シート上に貼着された状態で部品供給部７の上部に保持される。
【００１４】
基板保持ステージ４は、基板保持部移動部９の上部に基板保持部１０を設けて構成されている。基板保持部移動部９は制御部５によって制御されており、基板保持部１０をＸ方向、Ｙ方向に移動させる。基板保持部１０は、制御部５によって制御される一対の搬送レール１０ａを備えている。基板保持部１０は、搬送レール１０ａにより基板１１を搬入して部品８が実装される位置に位置決めして保持する。また、基板保持部１０は、部品８が実装された基板１１を搬送レール１０ａにより搬出する。
【００１５】
ここで図２を参照して、部品８と基板１１の構成について説明する。基板１１は、複数（ここでは４個）の個別基板１１ａから構成されている。基板１１には、個別基板１１ａを分離するための複数のスリット１１ｂが形成されている。部品８が実装された基板１１は、スリット１１ｂに沿って個々の個別基板１１ａに分離される。個別基板１１ａの上面には、同一または類似の形状をした複数の電極１１ｃが形成されている。なお、図４に示すように、複数の電極１１ｃのうちの幾つかは、個別基板１１ａにおける部品８の実装位置Ｐを算出するための特定パターン１１ｃ（１），１１ｃ（２），１１ｃ（３），１１ｃ（４）に設定されている。
【００１６】
個別基板１１ａの上面には、複数の電極１１ｃのいずれとも異なる形状をした位置認識用の基板マーク１２が形成されている。この例では、個別基板１１ａの対角の位置に、形状の異なる２つの基板マーク１２が形成されている。部品８の一の面には、個別基板１１ａの電極１１ｃと接合されるバンプ８ａが形成されている。部品８はバンプ８ａが下方となる向きで、バンプ８ａが個別基板１１ａの電極１１ｃに重なるように基板１１に実装される。すなわち、個別基板１１ａは、部品８が実装される同一または類似の形状をした複数の電極１１ｃ（パターン）が形成された実装領域である。
【００１７】
図１において、部品８は、バンプ８ａが上方となる向きで部品供給部７上に保持されている。部品供給ステージ３の上方には、ピックアップヘッド１３が設置されている。ピックアップヘッド１３は、部品供給部７上の部品８を吸着して取り出す機能を有している。ピックアップヘッド１３は、制御部５により制御されるピックアップヘッド駆動部１４によってＸ軸を回転軸として回転する（矢印ａ）。また、ピックアップヘッド１３は、後述する受け渡し位置まで移動する（矢印ｂ）。すなわち、ピックアップヘッド１３は、受け渡し位置において、バンプ８ａが下方となる向きで部品８を保持している。
【００１８】
ピックアップヘッド１３、および基板保持ステージ４の上方には、ボンディングヘッド１５が設置されている。ボンディングヘッド１５は、制御部５により制御されるボンディングヘッド駆動部１６により、Ｙ方向に移動する（矢印ｃ、矢印ｄ）。ボンディングヘッド１５およびボンディングヘッド駆動部１６は、受け渡し位置においてピックアップヘッド１３から部品８を吸着して受け取り、基板保持部１０が保持する基板１１の実装位置まで部品８を移動させ、部品８を基板１１に実装する機能を有している。
【００１９】
図１において、部品実装装置１には、第１のカメラ１７、第２のカメラ１８、第３のカメラ１９が設置されている。第１のカメラ１７は、部品供給部７の上方に光軸方向を下方に向けた状態で設置されている。第１のカメラ１７は、部品供給部７の部品８を撮像する。第２のカメラ１８は、ボンディングヘッド１５が受け渡し位置から基板１１まで移動する経路の途中（矢印ｃと矢印ｄの間）に光軸方向を上方に向けた状態で設置されている。第２のカメラ１８は、ボンディングヘッド１５が保持する部品８を下方から撮像する。
【００２０】
第３のカメラ１９は、基板１１を保持する基板保持部１０の上方に光軸方向を下方に向けた状態で設置されている。第３のカメラ１９は、部品８が実装される基板１１（個別基板１１ａ）を撮像する。第１のカメラ１７、第２のカメラ１８、第３のカメラ１９は、制御部５により制御されており、撮像結果は制御部５に転送される。
【００２１】
図１において、部品実装装置１は、制御部５に接続されたタッチパネル２０を備えている。タッチパネル２０は、表示部に表示された操作ボタンで制御部５へのデータ入力や部品実装装置１の操作を行うことができる。また、タッチパネル２０は、表示部に各種情報や第１のカメラ１７、第２のカメラ１８、第３のカメラ１９で撮像された各種画像を表示することができる。
【００２２】
次に図３を参照して、部品実装装置１の制御系の構成について説明する。部品実装装置１が備える制御部５は、部品供給部制御部２１、基板保持部制御部２２、ピックアップヘッド制御部２３、ボンディングヘッド制御部２４、供給部品認識部２５、保持部品認識部２６、基板認識部２７、記憶部３１、登録作業部３２を備えている。
【００２３】
部品供給部制御部２１は、部品供給部移動部６を制御して、部品供給部７が保持する実装対象の部品８を、ピックアップヘッド１３によって取り出されるピックアップ位置に移動させる。供給部品認識部２５は、第１のカメラ１７を制御して、ピックアップ位置に移動した部品８を撮像して部品８の位置を認識する。部品供給部制御部２１は、供給部品認識部２５の認識結果に基づいて、ピックアップ位置の部品８の位置を補正する。
【００２４】
図３において、ピックアップヘッド制御部２３は、ピックアップヘッド１３およびピックアップヘッド駆動部１４を制御して、ピックアップ位置に供給された部品８をピックアップヘッド１３によって吸着して取出し、吸着している部品８を表裏反転させて受け渡し位置まで移動させる。ボンディングヘッド制御部２４は、ボンディングヘッド１５およびボンディングヘッド駆動部１６を制御して、受け渡し位置に移動した部品８をボンディングヘッド１５によって吸着して受け取り、基板保持部１０が保持する基板１１の実装位置Ｐ（部品８が実装される位置）に実装する。
【００２５】
保持部品認識部２６は、第２のカメラ１８を制御して、ボンディングヘッド１５に保持された部品８を下方から撮像して部品８の位置を認識する。基板保持部制御部２２は、基板保持部移動部９を制御して、部品８が実装される個別基板１１ａの実装位置Ｐが、ボンディングヘッド１５が保持する部品８の中心位置と一致するように基板１１を移動させる。その際、基板保持部制御部２２は、保持部品認識部２６によって認識された部品８の位置、および後述する基板認識部２７によって特定された実装位置Ｐに基づいて、基板１１の位置を補正する。
【００２６】
図３において、基板認識部２７は、第３のカメラ１９を制御して、部品８が実装される位置に移動した基板１１（個別基板１１ａ）を撮像し、得られた基板画像を認識して実装位置Ｐを特定する実装位置特定処理を実行する。すなわち、第３のカメラ１９および基板認識部２７は、基板１１を撮像して基板画像を得る撮像手段である。基板認識部２７は、基準図形検出部２８、特定図形検出部２９、および実装位置算出部３０を備えている。
【００２７】
基準図形検出部２８は、第３のカメラ１９で取得した基板画像に含まれる基板マーク１２を含む基準図形３３（図４参照）を検出する基準図形検出処理を実行する。特定図形検出部２９は、第３のカメラ１９で取得した基板画像に含まれる特定パターン１１ｃ（１），１１ｃ（２），１１ｃ（３），１１ｃ（４）を含む特定図形３４（１），３４（２），３４（３），３４（４）（図４参照）を検出する特定図形検出処理を実行する。基準図形検出処理および特定図形検出処理にはテンプレート画像によるパターンマッチングを適用している。
【００２８】
図３において、記憶部３１は、基準図形検出処理で使用する基準図形テンプレートを記憶する基準図形テンプレート記憶部３１ａと、特定図形検出処理で使用する特定図形テンプレートを記憶する特定図形テンプレート記憶部３１ｂと、同じく特定図形検出処理で使用する探索枠に関する情報（探索枠情報）を記憶する探索枠情報記憶部３１ｃを有している。
【００２９】
図５（ａ）は、基準図形テンプレート３３Ｔである。基準図形テンプレート３３Ｔは、図４に示す基板画像から基板マーク１２を囲む破線で示した領域の基準図形３３を切り取って作成される。この基準図形３３は、基板画像の中で基準図形テンプレート３３Ｔと一致するユニークな図形である。本実施例では基板画像に一つしか存在しない基板マーク１２を含む領域を基準図形３３とし、この基準図形３３と同一画像を基準図形テンプレート３３Ｔとして基準図形テンプレート記憶部３１ａに記憶している。
【００３０】
図５（ｂ）〜（ｅ）は、特定図形テンプレート３４Ｔ（１），３４Ｔ（２），３４Ｔ（３），３４Ｔ（４）である。特定図形テンプレート３４Ｔ（１），３４Ｔ（２），３４Ｔ（３），３４Ｔ（４）は、図４に示す基板画像から特定パターン１１ｃ（１），１１ｃ（２），１１ｃ（３），１１ｃ（４）を囲む破線で示した領域の画像を切り取って作成される。本実施の形態では特定パターンが４つ存在するので、これらを検出するための４つの特定図形テンプレート３４Ｔ（１），３４Ｔ（２），３４Ｔ（３），３４Ｔ（４）が特定図形テンプレート記憶部３１ｂに記憶される。
【００３１】
さらに、本実施の形態では、特定図形テンプレート３４Ｔ（１），３４Ｔ（２），３４Ｔ（３），３４Ｔ（４）は、その中心がこれらに含まれる特定パターン１１ｃ（１），１１ｃ（２），１１ｃ（３），１１ｃ（４）の中心と一致する。これにより、特定図形検出処理で検出した特定図形３４（１），３４（２），３４（３），３４（４）の中心３４ｃ（１），３４ｃ（２），３４ｃ（３），３４ｃ（４）が、特定パターン１１ｃ（１），１１ｃ（２），１１ｃ（３），１１ｃ（４）の中心となる。
【００３２】
図３において、探索枠情報記憶部３１ｃは、特定図形３４（１），３４（２），３４（３），３４（４）を検出する際の探索範囲を定める探索枠の位置を示す探索枠位置と、探索枠の大きさである探索枠サイズとを含む探索枠情報を記憶している。基板画像には、特定図形テンプレート３４Ｔ（１），３４Ｔ（２），３４Ｔ（３），３４Ｔ（４）と一致または類似する図形が複数個所存在している。そのため、基板画像の全領域でパターンマッチングを行うと、特定図形３４（１），３４（２），３４（３），３４（４）の位置を正確に検出することが困難である。
【００３３】
そこで、パターンマッチングを行う探索範囲を特定図形３４（１），３４（２），３４（３），３４（４）が存在する領域であって特定パターン１１ｃ（１），１１ｃ（２），１１ｃ（３），１１ｃ（４）に類似するパターンを含まない領域に制限する必要がある。図４に２点鎖線示すように、本実施の形態では４つの探索枠３５（１），３５（２），３５（３），３５（４）が設定される。
【００３４】
図４において、探索枠位置は、基準図形テンプレート３３Ｔと一致する位置、すなわち基準図形３３の中心３３ｃと探索枠左上コーナー３５ｃ（１），３５ｃ（２），３５ｃ（３），３５ｃ（４）までの相対的な位置関係を示す情報である。本実施の形態では、前述の相対的な位置関係は基準図形３３の中心３３ｃを原点とする座標で定義され、探索枠３５（１）の位置は（Ｘ３，Ｙ１）、探索枠３５（２）の位置は（Ｘ１，Ｙ２）、探索枠３５（３）の位置は（Ｘ２，Ｙ１）、探索枠３５（４）の位置は（Ｘ１，Ｙ３）となる。
【００３５】
図４において、探索枠サイズは、矩形の探索枠の縦横のサイズ含む情報であり、パターンマッチングによる探索範囲を、特定パターン１１ｃ（１），１１ｃ（２），１１ｃ（３），１１ｃ（４）以外の図形で特定パターン１１ｃ（１），１１ｃ（２），１１ｃ（３），１１ｃ（４）に類似するパターンを含まない領域に限定するサイズとなっている。これにより、探索枠の中で特定図形テンプレート３４Ｔ（１），３４Ｔ（２），３４Ｔ（３），３４Ｔ（４）と一致する位置が一箇所に限定される。本実施の形態では、探索枠３５（１）の縦横のサイズはｈ１，ｗ１、探索枠３５（２）はｈ２，ｗ２、探索枠３５（３）はｈ３，ｗ３、探索枠３５（４）はｈ４，ｗ４である。
【００３６】
図３において、実装位置算出部３０は、特定図形検出部２９が検出した複数の特定図形３４（１），３４（２），３４（３），３４（４）の中心３４ｃ（１），３４ｃ（２），３４ｃ（３），３４ｃ（４）の位置に基づいて、基板１１の実装領域（個別基板１１ａ）における部品８の実装位置Ｐを算出する。本実施の形態では次のような要領で実装位置Ｐを算出する。
【００３７】
図４において、まず実装位置算出部３０は、特定図形検出部２９が検出した特定図形３４（１）の中心３４ｃ（１）と特定図形３４（３）の中心３４ｃ（３）を結ぶ直線Ａ、および特定図形３４（２）の中心３４ｃ（２）と特定図形３４（４）の中心３４ｃ（４）を結ぶ直線Ｂが交わる交点Ｃを算出する。記憶部３１には、個別基板１１ａに形成された複数の電極１１ｃ間に相対的なずれがない理想的な状態における交点Ｃから実装位置Ｐまでのオフセット量（ΔＸｃ，ΔＹｃ）が記憶されている。
【００３８】
次に実装位置算出部３０は、算出した交点Ｃと記憶部３１に記憶されたオフセット量（ΔＸｃ，ΔＹｃ）に基づいて、個別基板１１ａにおける部品８の実装位置Ｐを算出する。すなわち、実装位置算出部３０は、特定図形検出部２９が検出した複数の特定図形３４（１），３４（２），３４（３），３４（４）の位置に基づいて、基板１１の実装領域（個別基板１１ａ）における部品８の実装位置Ｐを算出する。
【００３９】
図３において、登録作業部３２は、基準図形テンプレート記憶部３１ａ、特定図形テンプレート記憶部３１ｂ、探索枠情報記憶部３１ｃに、基準図形テンプレート３３Ｔ、特定図形テンプレート３４Ｔ（１），３４Ｔ（２），３４Ｔ（３），３４Ｔ（４）ならびに探索枠情報を登録する登録作業を作業者に案内する。
【００４０】
次に、図１、図４を参照しながら、登録作業部３２による登録作業について説明する。最初に作業者は、基板保持部１０に部品８が搭載されていない基板１１をセットする。次に作業者は、タッチパネル２０を操作して登録作業部３２を起動させ、タッチパネル２０に表示される案内に従って登録作業を行う。
【００４１】
登録作業部３２は、タッチパネル２０に第３のカメラ１９で撮像した個別基板１１ａの基板画像を表示する。作業者は、タッチパネル２０に表示された基板画像の中から基準図形３３として登録すべき領域を選択し、タッチパネル２０に表示された登録ボタンをタッチする。これにより登録作業部３２は、基準図形３３として作業者によって選択された領域を基準図形テンプレート３３Ｔとして基準図形テンプレート記憶部３１ａに記憶する（基準図形登録工程）。本実施の形態では、図４の基板マーク１２を取り囲む破線の内側の領域が基準図形３３として選択されて、基準図形テンプレート３３Ｔとして登録される。
【００４２】
次に作業者は、タッチパネル２０に表示された基板画像の中から特定図形３４として登録すべき領域を一つ選択し、タッチパネル２０に表示された登録ボタンをタッチする。例えば作業者は、特定パターン１１ｃ（１）を含む領域を特定図形３４（１）として登録する場合は、図４の２点鎖線で示すように特定パターン１１ｃ（１）とこれに隣接する電極１１ｃの一部を包含する領域を選択する。次に作業者は、タッチパネル２０に表示された登録ボタンをタッチする。
【００４３】
これにより登録作業部３２は、特定図形３４（１）として作業者によって選択された領域を特定図形テンプレート３４Ｔ（１）として特定図形テンプレート記憶部３１ｂに記憶する（特定図形登録工程）。さらに登録作業部３２は、デフォルトで設定されているサイズの探索枠３５（１）を、特定図形３４（１）の中心３４ｃ（１）を基準に設定するともに、基準図形３３の中心を基準とした場合の探索枠３５（１）の座標（Ｘ３，Ｙ１）を探索枠位置として探索枠情報記憶部３１ｃに記憶する（相対位置登録工程）。なお、探索枠のサイズや位置はタッチパネル２０上で作業者が修正することができる。
【００４４】
作業者は、一つ目の特定図形３４（１）とその探索枠３５（１）の登録作業が終わったら、同じ要領で他の特定図形３４（２），３４（３），３４（４）と探索枠３５（２），３５（３），３５（４）の登録作業を行う。
【００４５】
次に、図１を参照しながら、部品実装装置１による実装作業について説明する。部品供給部移動部６は、部品供給部７の部品８を第１のカメラ１７の撮像視野内に移動させる。供給部品認識部２５は、第１のカメラ１７で撮像した部品８の位置を認識し、ピックアップヘッド１３によるピックアップ位置からの位置ずれを求める。部品供給部移動部６はこの位置ずれを補正して部品８をピックアップ位置に移動させる。
【００４６】
次に、ピックアップヘッド１３は、部品８をピックアップする。その後。ピックアップヘッド駆動部１４は、部品８を保持したピックアップヘッド１３を表裏反転させ、受け渡し位置まで移動させる（図１の破線で示すピックアップヘッド１３を参照）。次に、ボンディングヘッド１５は、表裏反転されピックアップヘッド１３から部品８を受け取って保持し、第２のカメラ１８の撮像視野内に部品８を位置させる。その状態で保持部品認識部２６は、第２のカメラ１８で撮像した部品８を認識してその中心の位置を検出する（部品認識）。
【００４７】
部品８が部品供給部７から第２のカメラ１８まで移送されるのと並行して、基板保持部移動部９は第３のカメラ１９の撮像視野内に基板保持部１０に保持されている基板１１の個別基板１１ａ（実装領域）を移動させる。第３のカメラ１９は、個別基板１１ａを撮像して基板画像を入手する（撮像工程）。基板認識部２７は、この基板画像を認識して実装位置Ｐの位置を特定する（実装位置認識）。この実装位置認識については後述する。
【００４８】
次に、制御部５は、部品認識で得た部品８の位置と実装位置認識で得た実装位置Ｐに基づいてボンディングヘッド駆動部１６と基板保持部移動部９を駆動し、実装位置Ｐに基板１１の個別基板１１ａ（実装領域）を位置決めする。その後、ボンディングヘッド１５が下降して、部品８を実装位置Ｐに搭載する。
【００４９】
次に、実装位置認識について説明する。基準図形検出部２８は、基板画像の中から基準図形３３を検出する（基準図形検出工程）。具体的には、基準図形テンプレート３３Ｔでパターンマッチングを実行し、基板画像の中で基準図形テンプレート３３Ｔに最も一致する位置を、基準図形３３として検出する。
【００５０】
基準図形３３を認識したら、特定図形検出部２９は、探索枠情報記憶部３１ｃに記憶されている探索枠位置と特定図形テンプレート記憶部３１ｂに記憶された特定図形テンプレート３４Ｔに基づいて、基板画像内の特定図形３４を検出する（特定図形検出工程）。
【００５１】
特定図形３４（３）を例に説明すると、特定図形検出部２９は、探索枠情報記憶部３１ｃから探索枠位置（Ｘ２，Ｙ１）を読み取り、検出済みの基準図形３３の中心３３ｃを基準に探索枠３５（３）を設定する。次に、特定図形検出部２９は、探索枠３５（３）の範囲内で特定図形テンプレート３４Ｔ（３）を使用したパターンマッチングを実行して特定図形３４（３）を検出する。本実施の形態では、検出した特定図形３４（３）の中心は特定パターン１１ｃ（３）の中心と一致する。
【００５２】
特定図形検出工程で全ての特定図形３４（１），３４（２），３４（３），３４（４）を検出したら、次に、実装位置算出部３０は、特定図形検出工程において検出された特定図形３４（１），３４（２），３４（３），３４（４）の位置に基づいて、前述の要領で実装位置Ｐを算出する（実装位置算出工程）。
【００５３】
このように、本実施の形態の位置特定方法は、基準図形登録工程と、特定図形登録工程と、相対位置登録工程と、撮像工程と、基準図形検出工程と、特定図形検出工程と、実装位置算出工程を含み、同一または類似の形状をした複数のパターン（電極１１ｃ）が形成された実装領域（個別基板１１ａ）の実装位置Ｐを特定する。これによって、複数の特定図形３４（１），３４（２），３４（３），３４（４）の位置から実装位置Ｐが算出されるため、基準図形３３（基板マーク１２など）と特定図形３４の相対的な位置関係が歪んでいても（例えば、基板１１が反っていても）、複数のパターンが形成された実装領域の実装位置Ｐを適切に特定することができる。
【００５４】
上記説明したように、本実施の形態の位置特定装置は、基準となる基準図形３３と、複数のパターン（電極１１ｃ）に含まれる複数の特定パターン１１ｃ（１），１１ｃ（２），１１ｃ（３），１１ｃ（４）の少なくとも１つを含み実装領域（個別基板１１ａ）の実装位置Ｐの特定に使用される複数の特定図形３４（１），３４（２），３４（３），３４（４）と、基準図形３３と複数の特定図形３４（１），３４（２），３４（３），３４（４）の相対的な位置関係（探索枠情報）と、を記憶する記憶部３１を備えている。
【００５５】
さらに位置特定装置は、複数の特定図形３４（１），３４（２），３４（３），３４（４）と基準図形３３を含む領域を撮像して画像（基板画像）を得る撮像手段（第３のカメラ１９、基板認識部２７）と、画像より基準図形３３を検出する基準図形検出部２８と、検出された基準図形３３と、記憶された相対的な位置関係より、画像内の特定図形３４を検出する特定図形検出部２９と、検出された複数の特定図形３４（１），３４（２），３４（３），３４（４）の位置に基づいて、実装位置Ｐを算出する実装位置算出部３０と、を備え、同一または類似の形状をした複数のパターンが形成された実装領域の実装位置Ｐを特定する。
【００５６】
これによって、複数のパターン（電極１１ｃ）が形成された基板１１の実装領域（個別基板１１ａ）に部品８を実装する実装位置Ｐを適切に特定することができる。
【００５７】
次に図６を参照して、基準図形の第２の実施例について説明する。図６に示す基板４０には、９個の個別基板４０ａが形成されている。個別基板４０ａの間には、複数のスリット４０ｂが形成されている。また、個別基板４０ａには、図４に示す個別基板１１ａと同様に複数の電極４０ｃが形成されている。しかし、個別基板４０ａには、図４に示す個別基板１１ａに形成されている基板マーク１２は形成されていない。
【００５８】
第２の実施例では、個別基板４０ａの上の辺に形成された複数の電極４０ｃのうちの一番左に位置する電極４０ｃと、左の辺に形成された複数の電極４０ｃのうちの一番上に位置する電極４０ｃの、２つの電極４０ｃを含む領域を基準図形４１とする基準図形テンプレートが基準図形テンプレート記憶部３１ａに記憶される。すなわち、基準図形４１は、複数の電極４０ｃ（パターン）の少なくとも２つを含んでいる。基準図形４１は個別基板４０ａ（実装領域）の中でユニークな図形であるため、電極４０ｃと異なる形状をした基板マーク１２がなくても、個別基板４０ａにおける部品８の実装位置Ｐを特定することができる。
【００５９】
次に図７を参照して、基準図形の第３の実施例について説明する。図７に示す基板４０は、図６と同じである。第３の実施例では、個別基板４０ａの左上の角を含む領域を基準図形４２とする基準図形テンプレートが基準図形テンプレート記憶部３１ａに記憶される。すなわち、基準図形４２は、複数の電極４０ｃが形成された基板４０（複数のパターンが形成された実装領域）の外周を含んでいる。基準図形４２は個別基板４０ａ（実装領域）の中でユニークな図形であるため、基板マーク１２がなくても個別基板４０ａにおける部品８の実装位置Ｐを特定することができる。なお、基板４０に形成されたスリット４０ｂを含むユニークな図形を基準図形としてもよい。
【００６０】
なお上記は、基板１１（基板４０）の実装領域（個別基板１１ａ、個別基板４０ａ）の実装位置Ｐが、位置特定装置（部品実装装置１）によって特定される例であったが、特定される位置はこれに限定されることはない。例えば、特定される位置は、ボンディングヘッド１５が保持する部品８の位置（中心）であってもよい。その場合、同一または類似の形状をした複数のパターンは部品８に形成されたバンプ８ａであり、撮像手段は第２のカメラ１８および供給部品認識部２５である。そして、供給部品認識部２５が、基準図形検出部２８、特定図形検出部２９、実装位置算出部３０を備える。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の位置特定方法および位置特定装置ならびに部品実装装置は、同一または類似する複数の電極が形成された基板に部品を実装する位置を特定の電極の位置から特定することができるという効果を有し、部品を基板に実装する分野において有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１  部品実装装置
８  部品
１１、４０  基板
１１ａ、４０ａ  個別基板（実装領域）
１１ｃ、４０ｃ  電極（パターン）
１１ｃ（１）〜１１ｃ（４）  特定パターン
１２  基板マーク（基準パターン）
１９  第３のカメラ（撮像手段）
３３、４１、４２  基準図形
３４（１）〜３４（４）  特定図形
Ｐ  実装位置
【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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