(57)【要約】【課題】良好な搭載位置精度と高効率の部品搭載作業とを両立させることができる電子部品搭載装置および電子部品搭載方法を提供することを目的とする。【解決手段】搭載ヘッドに設けた複数のノズルのそれぞれに電子部品を吸着保持して基板の電子部品搭載部に搭載する電子部品搭載方法において、複数のノズルに電子部品を吸着保持させ、複数のノズルのうちの１つに吸着保持された電子部品を１つの電子部品搭載部の上方で仮位置決めし、基板と搭載ヘッドとの間に位置する観察ヘッドによってこの電子部品および電子部品搭載部を観察して、両者の相対位置関係を求める相対位置検出を搭載ヘッドに保持されているすべての電子部品について行い、求めた相対位置関係を反映させて電子部品を電子部品搭載部に位置決めして搭載する搭載動作を全ての電子部品について順次実行する。【選択図】  図１１
2004273757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数のバンプを備えた電子部品を前記バンプを基板の電極に向けて搭載する電子部品搭載装置であって、基板を保持する保持部と、電子部品を吸着保持する搭載ノズルを複数備えこの搭載ノズルを個別に昇降させる搭載ノズル昇降機構を有する搭載ヘッドと、複数の電子部品をバンプが形成された表面を上向きにして供給する電子部品供給部と、前記電子部品供給部から電子部品を取り出して上下反転させた状態で前記搭載ヘッドに供給する電子部品反転供給手段と、前記搭載ヘッドを前記保持部と前記電子部品供給反転手段との間で移動させる搭載ヘッド移動機構と、前記基板に形成された複数の電子部品搭載部の上方に前記搭載ノズルに吸着保持された電子部品を仮位置決めした状態で仮位置決めされた電子部品と電子部品搭載部の間の空間からこの電子部品と電子部品搭載部の画像を取り込む観察ヘッドと、前記搭載ヘッドの移動により順次仮位置決めされる電子部品に同期して前記観察ヘッドを移動させるとともに電子部品を基板に搭載する際にはこの観察ヘッドを前記保持部の上方から退避させる観察ヘッド移動機構と、前記観察ヘッドで取り込んだ電子部品と電子部品搭載部の画像に基づいて前記搭載ヘッド移動機構を制御してそれぞれの搭載ノズルに吸着保持された電子部品を対応する電子部品搭載部に順次位置決めする制御手段とを備えたことを特徴とする電子部品搭載装置。
【請求項２】
前記観察ヘッドが前記空間から退避した後に、前記搭載ヘッドと前記保持部との間隔を変更して狭くする間隔変更手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の電子部品搭載装置。
【請求項３】
前記間隔変更手段が前記保持部を昇降させる保持部昇降機構を備え、この保持部の横方向の空間を前記観察ヘッドの退避位置としたことを特徴とする請求項１記載の電子部品搭載装置。
【請求項４】
前記観察ヘッドが電子部品を観察する電子部品用カメラと基板の電子部品搭載部を観察する基板用カメラを備えていることを特徴とする請求項１記載の電子部品搭載装置。
【請求項５】
前記電子部品用カメラと前記基板用カメラの光路を水平に設け、前記電子部品用カメラの光路を上方に向けるとともに、同じ位置で前記基板用カメラの光路を下方に向けるプリズムを有することを特徴とする請求項１記載の電子部品搭載装置。
【請求項６】
基板を保持する保持部と、電子部品を吸着保持する搭載ノズルを複数備えこの搭載ノズルを個別に昇降させる搭載ノズル昇降機構を有する搭載ヘッドと、複数の電子部品をバンプが形成された表面を上向きにして供給する電子部品供給部と、前記電子部品供給部から電子部品を取り出して上下反転させた状態で前記搭載ヘッドに供給する電子部品反転供給手段と、前記搭載ヘッドを前記保持部と前記電子部品供給反転手段との間で移動させる搭載ヘッド移動機構とを備え、基板に形成された複数の電子部品搭載部に前記複数の搭載ノズルに吸着保持した電子部品をバンプが形成された表面を電子部品搭載部に向けて搭載する電子部品搭載装置であって、
前記搭載ヘッド移動機構を制御して前記複数の搭載ノズルに吸着保持した電子部品を電子部品搭載部の上方に順次位置決めする仮位置決め動作処理部と、仮位置決めされた電子部品と電子部品搭載部の組毎にこの電子部品と電子部品搭載部との間の空間から電子部品と電子部品搭載部の画像を取り込む観察ヘッドを備えた観察手段と、仮位置決め時の前記搭載ヘッドの位置を仮位置決め位置として前記組毎に記憶する仮位置決め位置記憶部と、前記観察ヘッドで取り込んだ電子部品の画像とこの電子部品が搭載される電子部品搭載部の画像より搭載ノズルに吸着保持された電子部品と電子部品搭載部との相対的な位置関係を前記組毎に求める相対位置関係算出処理部と、相対位置関係算出処理部によって求められた相対的な位置関係を前記組毎に記憶する相対位置関係記憶部と、前記仮位置決め位置記憶部ならびに相対位置関係記憶部にそれぞれ記憶された組毎の前記仮位置決め位置および前記相対的な位置関係に基づいて前記搭載ヘッドを位置決めするためのアライメント情報を算出するアライメント情報算出部と、前記アライメント情報に基づいて前記搭載ヘッド移動機構を制御することによりそれぞれの搭載ノズルに吸着保持された電子部品を対応する電子部品搭載部に順次位置決めして搭載する搭載動作処理部とを備えたことを特徴とする電子部品搭載装置。
【請求項７】
前記観察ヘッドが前記空間から退避した後に、前記搭載ヘッドと前記保持部との間隔を変更して狭くする間隔変更手段を備えたことを特徴とする請求項６記載の電子部品搭載装置。
【請求項８】
前記間隔変更手段が前記保持部を昇降させる保持部昇降機構を備え、この保持部の横方向の空間を前記観察ヘッドの退避位置としたことを特徴とする請求項７記載の電子部品搭載装置。
【請求項９】
前記観察ヘッドが電子部品を観察する電子部品用カメラと基板の電子部品搭載部を観察する基板用カメラを備えていることを特徴とする請求項６記載の電子部品搭載装置。
【請求項１０】
前記電子部品用カメラと前記基板用カメラの光路を水平に設け、前記電子部品用カメラの光路を上方に向けるとともに、同じ位置で前記基板用カメラの光路を下方に向けるプリズムを有することを特徴とする請求項９記載の電子部品搭載装置。
【請求項１１】
基板を保持する保持部と、電子部品を吸着保持する搭載ノズルを複数備えこの搭載ノズルを個別に昇降させる搭載ノズル昇降機構を有する搭載ヘッドと、複数の電子部品をバンプが形成された表面を上向きにして供給する電子部品供給部と、前記電子部品供給部から電子部品を取り出して上下反転させた状態で前記搭載ヘッドに供給する電子部品反転供給手段と、前記搭載ヘッドを前記保持部と前記電子部品供給反転手段との間で移動させる搭載ヘッド移動機構とを備え、基板に形成された複数の電子部品搭載部に前記複数の搭載ノズルに吸着保持した電子部品をバンプが形成された表面を電子部品搭載部に向けて搭載する電子部品搭載装置であって、
前記搭載ヘッド移動機構を制御して前記複数の搭載ノズルに吸着保持した電子部品を電子部品搭載部の上方に順次位置決めする仮位置決め動作処理部と、仮位置決めされた電子部品と電子部品搭載部の組毎にこの電子部品と電子部品搭載部との間の空間から電子部品と電子部品搭載部の画像を取り込む観察ヘッドを備えた観察手段と、前記観察ヘッドで取り込んだ電子部品の画像とこの電子部品が搭載される電子部品搭載部の画像より搭載ノズルに吸着保持された電子部品と電子部品搭載部との相対的な位置関係を前記組毎に求める相対位置関係算出処理部と、前記仮位置決め時の前記搭載ヘッドの位置と前記相対的な位置関係に基づいて搭載ヘッドを位置決めするためのアライメント情報を算出するアライメント情報算出部と、このアライメント情報算出部で算出したアライメント情報を前記組毎に記憶するアライメント情報記憶部と、前記アライメント情報記憶部に記憶されたアライメント情報に基づいて前記搭載ヘッド移動機構を制御することによりそれぞれの搭載ノズルに吸着保持された電子部品を対応する電子部品搭載部に順次位置決めして搭載する搭載動作処理部とを備えたことを特徴とする電子部品搭載装置。
【請求項１２】
前記観察ヘッドが前記空間から退避した後に、前記搭載ヘッドと前記保持部との間隔を変更して狭くする間隔変更手段を備えたことを特徴とする請求項１１記載の電子部品搭載装置。
【請求項１３】
前記間隔変更手段が前記保持部を昇降させる保持部昇降機構を備え、この保持部の横方向の空間を前記観察ヘッドの退避位置としたことを特徴とする請求項１２記載の電子部品搭載装置。
【請求項１４】
前記観察ヘッドが電子部品を観察する電子部品用カメラと基板の電子部品搭載部を観察する基板用カメラを備えていることを特徴とする請求項１１記載の電子部品搭載装置。
【請求項１５】
前記電子部品用カメラと前記基板用カメラの光路を水平に設け、前記電子部品用カメラの光路を上方に向けるとともに、同じ位置で前記基板用カメラの光路を下方に向けるプリズムを有することを特徴とする請求項１４記載の電子部品搭載装置。
【請求項１６】
搭載ヘッドに設けた複数の搭載ノズルのそれぞれに電子部品を吸着保持して基板の電子部品搭載部に搭載する電子部品搭載方法であって、バンプが形成された表面を上向きにして供給される複数の電子部品を取り出して上下反転して供給する部品反転供給工程と、上下反転して供給された複数の電子部品を前記搭載ヘッドの複数の搭載ノズルで吸着保持する部品保持工程と、前記複数の搭載ノズルのうちの１つに吸着保持された電子部品を１つの電子部品搭載部の上方で仮位置決めする仮位置決め工程と、仮位置決めされた電子部品と電子部品搭載部の間の空間に位置する観察ヘッドによってこの電子部品および電子部品搭載部の画像を取り込む観察工程と、前記観察工程で取り込んだ電子部品および電子部品搭載部の画像より両者の相対的な位置関係を求める相対位置関係検出工程と、他の搭載ノズルに吸着保持された全ての電子部品について前記仮位置決め工程、観察工程、相対位置関係検出工程を順次実行する工程と、前記観察ヘッドを基板上から退避させる観察ヘッド退避工程と、前記相対位置検出工程で求めた相対位置関係を反映させて前記搭載ヘッドを移動させることにより、複数の搭載ノズルに吸着保持されている電子部品を電子部品搭載部に位置決めして搭載する搭載動作を、搭載ノズルに吸着保持されている全ての電子部品について実行する工程とを含むことを特徴とする電子部品搭載方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を基板に搭載する電子部品搭載装置および電子部品搭載方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品搭載装置では、電子部品供給部から取り出した電子部品を搭載ヘッドによって保持して基板に搭載する搭載動作が反復して行われる。この搭載動作においては、電子部品を基板に精度良く位置合わせすることが求められるため、搭載ヘッドに保持された状態の電子部品と基板上の搭載点の位置を光学的に検出し、この位置検出結果に基づいて電子部品と基板との相対位置合わせを行う方法が広く用いられている。
【０００３】
この光学的位置検出は、電子部品および基板をそれぞれカメラで撮像して得られた２つの画像を画像認識処理することにより行われる。この画像認識においては、電子部品と基板の搭載点は別の画像から認識されるため、電子部品の基板の搭載点とを高精度に合わせするためには、２つの画像の光学座標系上の相対位置関係が正しく求められていることが重要である。
【０００４】
このため、撮像視野方向が下向きの基板認識用のカメラと撮像視野方向が上向きの電子部品認識用のカメラとを一体化した上下両方向視野のカメラが用いられるようになっている（例えば特許文献１参照）。このカメラを用いる場合には、一般に電子部品を保持した搭載ヘッドが基板上に位置した状態で、カメラを搭載ヘッドと基板の間の空間に進出させ、基板の搭載点と搭載ヘッドに保持された電子部品の双方の画像を同時に取り込む。これにより、上方向の撮像視野と下方向の撮像視野との相対位置関係が常に保たれ、高精度の位置検出が実現される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−７７５９２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の従来技術においては、カメラを基板と搭載ヘッドとの間に位置させる必要があるという制約から、搭載動作のタクトタイムの短縮には限界があった。すなわち、上述の位置検出は搭載ヘッドによって搭載される個々の電子部品毎に行われることから、１つの電子部品の搭載動作においては、画像取り込みのためにカメラを搭載ヘッドの直下まで進出させる動作と、画像取り込み後に搭載ヘッドの下降動作との干渉を避けるためにカメラを基板上から退避させる動作とをその都度行う必要があった。
【０００７】
また、電子部品を保持した搭載ヘッドに基板上で搭載動作を行わせる際には、搭載ヘッドの昇降高さをできるだけ小さく設定して動作時間を短縮することが望ましい。ところが上述のようにカメラの進出を可能とするためのクリアランスを確保する必要があることから、搭載動作における搭載ヘッドの下降量を小さくすることができなかった。このように、従来の電子部品搭載装置においては、良好な搭載位置精度と高効率の部品搭載作業とを両立させることが困難であった。
【０００８】
そこで本発明は、良好な搭載位置精度と高効率の部品搭載作業とを両立させることができる電子部品搭載装置および電子部品搭載方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電子部品搭載装置は、表面に複数のバンプを備えた電子部品を前記バンプを基板の電極に向けて搭載する電子部品搭載装置であって、
基板を保持する保持部と、電子部品を吸着保持する搭載ノズルを複数備えこの搭載ノズルを個別に昇降させる搭載ノズル昇降機構を有する搭載ヘッドと、複数の電子部品をバンプが形成された表面を上向きにして供給する電子部品供給部と、前記電子部品供給部から電子部品を取り出して上下反転させた状態で前記搭載ヘッドに供給する電子部品反転供給手段と、前記搭載ヘッドを前記保持部と前記電子部品供給反転手段との間で移動させる搭載ヘッド移動機構と、前記基板に形成された複数の電子部品搭載部の上方に前記搭載ノズルに吸着保持された電子部品を仮位置決めした状態で仮位置決めされた電子部品と電子部品搭載部の間の空間からこの電子部品と電子部品搭載部の画像を取り込む観察ヘッドと、前記搭載ヘッドの移動により順次仮位置決めされる電子部品に同期して前記観察ヘッドを移動させるとともに電子部品を基板に搭載する際にはこの観察ヘッドを前記保持部の上方から退避させる観察ヘッド移動機構と、前記観察ヘッドで取り込んだ電子部品と電子部品搭載部の画像に基づいて前記搭載ヘッド移動機構を制御してそれぞれの搭載ノズルに吸着保持された電子部品を対応する電子部品搭載部に順次位置決めする制御手段とを備えた。
【００１０】
請求項２記載の電子部品搭載装置は、請求項１記載の電子部品搭載装置であって、前記観察ヘッドが前記空間から退避した後に、前記搭載ヘッドと前記保持部との間隔を変更して狭くする間隔変更手段を備えた。
【００１１】
請求項３記載の電子部品搭載装置は、請求項１記載の電子部品搭載装置であって、前記間隔変更手段が前記保持部を昇降させる保持部昇降機構を備え、この保持部の横方向の空間を前記観察ヘッドの退避位置とした。
【００１２】
請求項４記載の電子部品搭載装置は、請求項１記載の電子部品搭載装置であって、前記観察ヘッドが電子部品を観察する電子部品用カメラと基板の電子部品搭載部を観察する基板用カメラを備えている。
【００１３】
請求項５記載の電子部品搭載装置は、請求項１記載の電子部品搭載装置であって、前記電子部品用カメラと前記基板用カメラの光路を水平に設け、前記電子部品用カメラの光路を上方に向けるとともに、同じ位置で前記基板用カメラの光路を下方に向けるプリズムを有する。
【００１４】
請求項６記載の電子部品搭載装置は、基板を保持する保持部と、電子部品を吸着保持する搭載ノズルを複数備えこの搭載ノズルを個別に昇降させる搭載ノズル昇降機構を有する搭載ヘッドと、複数の電子部品をバンプが形成された表面を上向きにして供給する電子部品供給部と、前記電子部品供給部から電子部品を取り出して上下反転させた状態で前記搭載ヘッドに供給する電子部品反転供給手段と、前記搭載ヘッドを前記保持部と前記電子部品供給反転手段との間で移動させる搭載ヘッド移動機構とを備え、基板に形成された複数の電子部品搭載部に前記複数の搭載ノズルに吸着保持した電子部品をバンプが形成された表面を電子部品搭載部に向けて搭載する電子部品搭載装置であって、前記搭載ヘッド移動機構を制御して前記複数の搭載ノズルに吸着保持した電子部品を電子部品搭載部の上方に順次位置決めする仮位置決め動作処理部と、仮位置決めされた電子部品と電子部品搭載部の組毎にこの電子部品と電子部品搭載部との間の空間から電子部品と電子部品搭載部の画像を取り込む観察ヘッドを備えた観察手段と、仮位置決め時の前記搭載ヘッドの位置を仮位置決め位置として前記組毎に記憶する仮位置決め位置記憶部と、前記観察ヘッドで取り込んだ電子部品の画像とこの電子部品が搭載される電子部品搭載部の画像より搭載ノズルに吸着保持された電子部品と電子部品搭載部との相対的な位置関係を前記組毎に求める相対位置関係算出処理部と、相対位置関係算出処理部によって求められた相対的な位置関係を前記組毎に記憶する相対位置関係記憶部と、前記仮位置決め位置記憶部ならびに相対位置関係記憶部にそれぞれ記憶された組毎の前記仮位置決め位置および前記相対的な位置関係に基づいて前記搭載ヘッドを位置決めするためのアライメント情報を算出するアライメント情報算出部と、前記アライメント情報に基づいて前記搭載ヘッド移動機構を制御することによりそれぞれの搭載ノズルに吸着保持された電子部品を対応する電子部品搭載部に順次位置決めして搭載する搭載動作処理部とを備えた。
【００１５】
請求項７記載の電子部品搭載装置は、請求項６記載の電子部品搭載装置であって、前記観察ヘッドが前記空間から退避した後に、前記搭載ヘッドと前記保持部との間隔を変更して狭くする間隔変更手段を備えた。
【００１６】
請求項８記載の電子部品搭載装置は、請求項７記載の電子部品搭載装置であって、前記間隔変更手段が前記保持部を昇降させる保持部昇降機構を備え、この保持部の横方向の空間を前記観察ヘッドの退避位置とした。
【００１７】
請求項９記載の電子部品搭載装置は、請求項６記載の電子部品搭載装置であって、前記観察ヘッドが電子部品を観察する電子部品用カメラと基板の電子部品搭載部を観察する基板用カメラを備えている。
【００１８】
請求項１０記載の電子部品搭載装置は、請求項９記載の電子部品搭載装置であって、前記電子部品用カメラと前記基板用カメラの光路を水平に設け、前記電子部品用カメラの光路を上方に向けるとともに、同じ位置で前記基板用カメラの光路を下方に向けるプリズムを有する。
【００１９】
請求項１１記載の電子部品搭載装置は、基板を保持する保持部と、電子部品を吸着保持する搭載ノズルを複数備えこの搭載ノズルを個別に昇降させる搭載ノズル昇降機構を有する搭載ヘッドと、複数の電子部品をバンプが形成された表面を上向きにして供給する電子部品供給部と、前記電子部品供給部から電子部品を取り出して上下反転させた状態で前記搭載ヘッドに供給する電子部品反転供給手段と、前記搭載ヘッドを前記保持部と前記電子部品供給反転手段との間で移動させる搭載ヘッド移動機構とを備え、基板に形成された複数の電子部品搭載部に前記複数の搭載ノズルに吸着保持した電子部品をバンプが形成された表面を電子部品搭載部に向けて搭載する電子部品搭載装置であって、前記搭載ヘッド移動機構を制御して前記複数の搭載ノズルに吸着保持した電子部品を電子部品搭載部の上方に順次位置決めする仮位置決め動作処理部と、仮位置決めされた電子部品と電子部品搭載部の組毎にこの電子部品と電子部品搭載部との間の空間から電子部品と電子部品搭載部の画像を取り込む観察ヘッドを備えた観察手段と、前記観察ヘッドで取り込んだ電子部品の画像とこの電子部品が搭載される電子部品搭載部の画像より搭載ノズルに吸着保持された電子部品と電子部品搭載部との相対的な位置関係を前記組毎に求める相対位置関係算出処理部と、前記仮位置決め時の前記搭載ヘッドの位置と前記相対的な位置関係に基づいて搭載ヘッドを位置決めするためのアライメント情報を算出するアライメント情報算出部と、このアライメント情報算出部で算出したアライメント情報を前記組毎に記憶するアライメント情報記憶部と、前記アライメント情報記憶部に記憶されたアライメント情報に基づいて前記搭載ヘッド移動機構を制御することによりそれぞれの搭載ノズルに吸着保持された電子部品を対応する電子部品搭載部に順次位置決めして搭載する搭載動作処理部とを備えた。
【００２０】
請求項１２記載の電子部品搭載装置は、請求項１１記載の電子部品搭載装置であって、前記観察ヘッドが前記空間から退避した後に、前記搭載ヘッドと前記保持部との間隔を変更して狭くする間隔変更手段を備えた。
【００２１】
請求項１３記載の電子部品搭載装置は、請求項１２記載の電子部品搭載装置であって、前記間隔変更手段が前記保持部を昇降させる保持部昇降機構を備え、この保持部の横方向の空間を前記観察ヘッドの退避位置とした。
【００２２】
請求項１４記載の電子部品搭載装置は、請求項１１記載の電子部品搭載装置であって、前記観察ヘッドが電子部品を観察する電子部品用カメラと基板の電子部品搭載部を観察する基板用カメラを備えている。
【００２３】
請求項１５記載の電子部品搭載装置は、請求項１４記載の電子部品搭載装置であって、前記電子部品用カメラと前記基板用カメラの光路を水平に設け、前記電子部品用カメラの光路を上方に向けるとともに、同じ位置で前記基板用カメラの光路を下方に向けるプリズムを有する。
【００２４】
請求項１６記載の電子部品搭載方法は、搭載ヘッドに設けた複数の搭載ノズルのそれぞれに電子部品を吸着保持して基板の電子部品搭載部に搭載する電子部品搭載方法であって、バンプが形成された表面を上向きにして供給される複数の電子部品を取り出して上下反転して供給する部品反転供給工程と、上下反転して供給された複数の電子部品を前記搭載ヘッドの複数の搭載ノズルで吸着保持する部品保持工程と、前記複数の搭載ノズルのうちの１つに吸着保持された電子部品を１つの電子部品搭載部の上方で仮位置決めする仮位置決め工程と、仮位置決めされた電子部品と電子部品搭載部の間の空間に位置する観察ヘッドによってこの電子部品および電子部品搭載部の画像を取り込む観察工程と、前記観察工程で取り込んだ電子部品および電子部品搭載部の画像より両者の相対的な位置関係を求める相対位置関係検出工程と、他の搭載ノズルに吸着保持された全ての電子部品について前記仮位置決め工程、観察工程、相対位置関係検出工程を順次実行する工程と、前記観察ヘッドを基板上から退避させる観察ヘッド退避工程と、前記相対位置検出工程で求めた相対位置関係を反映させて前記搭載ヘッドを移動させることにより、複数の搭載ノズルに吸着保持されている電子部品を電子部品搭載部に位置決めして搭載する搭載動作を、搭載ノズルに吸着保持されている全ての電子部品について実行する工程とを含む。
【００２５】
本発明によれば、搭載ヘッドに設けた複数の搭載ノズルのそれぞれに電子部品を吸着保持してバンプが形成された表面を基板の電子部品搭載部に向けて搭載する電子部品搭載において、仮位置決めされた電子部品と電子部品搭載部の間の空間に位置する観察ヘッドによってこの電子部品および電子部品搭載部を観察して両者の相対的な位置関係を求める相対位置検出を搭載ノズルに吸着保持されている全ての電子部品について行い、求めた相対位置関係を反映させて電子部品を電子部品搭載部に位置決めして搭載する搭載動作を全ての電子部品について順次実行することにより、良好な搭載位置精度と高効率の部品搭載作業とを両立させることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の平面図、図２は本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の側断面図、図３は本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の平断面図、図４は本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の観察ヘッドの機能説明図、図５、図６は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の観察ヘッドによる電子部品および基板の観察方法の説明図、図７は本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の反転ステージの斜視図、図８は本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の反転ステージの動作説明図、図９は本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の制御系の構成を示すブロック図、図１０は本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の標準モードの場合の処理機能を示す機能ブロック図、図１１は本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法（標準モード）のフロー図、図１２、図１３、図１４，図１５は本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法（標準モード）の工程説明図、図１６は本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の高精度モードの場合の処理機能を示す機能ブロック図、図１７は本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法（高精度モード）のフロー図、図１８、図１９，図２０、図２１，図２２は本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法（高精度モード）の工程説明図である。
【００２７】
本明細書では、複数の個片基板をセットしたキャリア部材（搬送治具）も「基板」として考える。この場合、キャリア部材にセットされた個片基板に形成された電子部品の搭載部が、「基板に形成された電子部品搭載部」とする。
【００２８】
まず図１、図２、図３を参照して電子部品搭載装置の全体構造について説明する。図２は図１におけるＡ−Ａ矢視を、また図３は図２におけるＢ−Ｂ矢視をそれぞれ示している。図１において、基台１上には電子部品供給部２が配設されている。図２，図３に示すように、電子部品供給部２は治具ホルダ３を備えており、治具ホルダ３は、粘着シート５が装着された治具４を着脱自在に保持する。
【００２９】
粘着シート５には、電子部品である半導体チップ６（以下、単に「チップ６」と略記。）が個片に分離された状態で貼着されている。チップ６は表面に複数の突起電極であるバンプ６ａ（図８（ａ）参照）を備えており、治具ホルダ３に治具４が保持された状態では、電子部品供給部２は複数のチップ６をバンプが形成された表面を上向きにした状態で供給する。
【００３０】
図２に示すように、治具ホルダ３に保持された粘着シート５の下方には、エジェクタ８がエジェクタＸＹテーブル７によって水平移動可能に配設されている。エジェクタ８はチップ突き上げ用のエジェクタピン（図示省略）を昇降させるピン昇降機構を備えており、後述する搭載ヘッドによって粘着シート５からチップ６をピックアップする際には、エジェクタピンによって粘着シート５の下方からチップ６を突き上げることにより、チップ６は粘着シート５から剥離される。エジェクタ８は、チップ６を粘着シート５から剥離する粘着シート剥離機構となっている。
【００３１】
図３に示すように、基台１の上面の電子部品供給部２からＹ方向（第１方向）に隔てた位置には、保持部１０が配置されている。保持部１０の上流側、下流側にはそれぞれ基板搬入コンベア１１、１２、および基板搬出コンベア１３、１４がＸ方向（第２方向）に直列に配列されている。基板搬入コンベア１１、１２は、上流側から供給された基板９を受け取って保持部１０に渡す。保持部１０は受け渡された基板９を保持して実装位置に位置決めする。実装済みの基板９は、搬出コンベア１３，１４によって下流側に搬出される。
【００３２】
ここで保持部１０は、保持部昇降機構１６（図２参照）によって所定昇降ストロークだけ昇降自在となっている。保持部１０が上昇した状態（図２、図１３参照）における基板９の高さは、基板９に後述する搭載ヘッド３３によってチップ６を搭載する際の部品搭載高さとなっており、保持部１０が下降した状態（図１２，図１３参照）における基板９の高さは、後述する観察ヘッド３４によってチップ６および電子部品搭載部９ａを観察する際の観察高さとなっている。
【００３３】
図１において、基台１の上面の両端部には、第１のＹ軸ベース２０Ａ，第２のＹ軸ベース２０Ｂが基板搬送方向（Ｘ方向）と直交するＹ方向に長手方向を向けて配設されている。第１のＹ軸ベース２０Ａ，第２のＹ軸ベース２０Ｂの上面には、長手方向（Ｙ方向）に略全長にわたってＹ方向ガイド２１が配設されており、１対のＹ方向ガイド２１を平行に且つ電子部品供給部２及び保持部１０を挟むように配設した形態となっている。
【００３４】
これらの１対のＹ方向ガイド２１には、第１ビーム部材３１，センタービーム部材３０および第２ビーム部材３２の３つのビーム部材が、それぞれ両端部をＹ方向ガイド２１によって支持されてＹ方向にスライド自在に架設されている。
【００３５】
センタービーム部材３０の右側の側端部にはナット部材２３ｂが突設されており、ナット部材２３ｂに螺合した送りねじ２３ａは、第１のＹ軸ベース２０Ａ上に水平方向で配設されたＹ軸モータ２２によって回転駆動される。Ｙ軸モータ２２を駆動することにより、センタービーム部材３０はＹ方向ガイド２１に沿ってＹ方向に水平移動する。
【００３６】
また、第１ビーム部材３１，第２ビーム部材３２の左側の側端部にはそれぞれナット部材２５ｂ、２７ｂが突設されており、ナット部材２５ｂ、２７ｂに螺合した送りねじ２５ａ、２７ａは、それぞれ第２のＹ軸ベース２０Ｂ上に水平方向で配設されたＹ軸モータ２４，２６によって回転駆動される。Ｙ軸モータ２４，２６を駆動することにより、第１ビーム部材３１，第２ビーム部材３２はＹ方向ガイド２１に沿ってＹ方向に水平移動する。
【００３７】
センタービーム部材３０には、搭載ヘッド３３が装着されており、搭載ヘッド３３に結合されたナット部材４１ｂに螺合した送りねじ４１ａは、Ｘ軸モータ４０によって回転駆動される。Ｘ軸モータ４０を駆動することにより、搭載ヘッド３３はセンタービーム部材３０の側面にＸ方向に設けられたＸ方向ガイド４２（図２参照）に案内されてＸ方向に移動する。
【００３８】
搭載ヘッド３３は、１個のチップ６を吸着保持するノズル３３ａ（搭載ノズル）を複数（ここでは４つ）備えており、各ノズル３３ａにそれぞれチップ６を吸着保持して複数のチップ６を保持した状態で移動可能となっている。そして搭載ヘッド３３はこれらのノズル３３ａを個別に昇降させる搭載ノズル昇降機構を有しており、それぞれのノズル３３ａによってチップ６を個別にピックアップし搭載することができるようになっている。
【００３９】
Ｙ軸モータ２２およびＸ軸モータ４０を駆動することにより、搭載ヘッド３３はＸ方向、Ｙ方向に水平移動し、電子部品供給部２のチップ６を複数のノズル３３ａによって吸着保持し、これらのチップ６を保持部１０に保持された基板９に形成された複数の電子部品搭載部９ａ（図５参照）に搭載する。
【００４０】
１対のＹ方向ガイド２１，センタービーム部材３０，センタービーム部材３０をＹ方向ガイド２１に沿って移動させるＹ方向駆動機構（Ｙ軸モータ２２，送りねじ２３ａおよびナット部材２３ｂ）と、搭載ヘッド３３をＸ方向ガイド４２に沿って移動させるＸ方向駆動機構（Ｘ軸モータ４０，送りねじ４１ａおよびナット部材４１ｂ）とは、搭載ヘッド３３を電子部品供給部２と保持部１０との間で移動させる搭載ヘッド移動機構５９（図１０参照）を構成する。
【００４１】
第１ビーム部材３１には、水平方向に延出した鏡筒部３４ａを備えた観察ヘッド３４が装着されており、観察ヘッド３４を保持するブラケット３４ｂにはナット部材４４ｂが結合されている。ナット部材４４ｂに螺合した送りねじ４４ａは、Ｘ軸モータ４３によって回転駆動され、Ｘ軸モータ４３を駆動することにより、観察ヘッド３４は第１ビーム部材３１の側面に設けられたＸ方向ガイド４５（図２参照）に案内されてＸ方向に移動する。
【００４２】
図３に示すように、電子部品供給部２と保持部１０との間には、仮位置決め用カメラ１５および反転ステージ１７が配設されている。仮位置決め用カメラ１５はラインカメラを備えており、ノズル３３ａにチップ６を保持した搭載ヘッド３３が仮位置決め用カメラ１５の上方を移動することにより、ノズル３３ａに保持されたチップ６の画像を取り込む。そしてこの画像を後述する電子部品仮認識部５７（図１０）によって認識処理することにより、チップ６の位置が認識される。この位置認識は、後述するように、チップ６を基板９上の電子部品搭載部９ａに仮位置決めするための仮認識である。
【００４３】
ここで観察ヘッド３４の機能について、図４を参照して説明する。図４に示すように観察ヘッド３４は、鏡筒部３４ａにチップ６を観察する電子部品用カメラ３６Ａと、基板９の電子部品搭載部９ａを観察する基板用カメラ３６Ｂの２つのカメラを、それぞれレンズ３７Ａ，３７Ｂを介して組み合わせた構成となっている。
【００４４】
鏡筒部３４ａの上面および下面には、観察対象物であるチップ６および基板９に対して照明光を照射する照明部３９Ａ、３９Ｂが設けられている。鏡筒部３４ａの内部には、レンズ３７Ａ，３７Ｂへの入射光を導く位置にそれぞれミラー３８Ａ、３８Ｂが配置されており、さらに上下両方向からの入射光をミラー３８Ａ、３８Ｂのいずれかに反射するプリズム３８Ｃが内蔵されている。
【００４５】
上下両方向に位置した２つの観察対象物の間に鏡筒部３４ａを進出させ、プリズム３８Ｃを観察対象物に位置合わせすることにより、上方の観察対象物からプリズム３８Ｃ、ミラー３８Ａ、レンズ３７Ａを経てカメラ３６Ａに至る光路Ａと、下方の観察対象物からプリズム３８Ｃ、ミラー３８Ｂ、レンズ３７Ｂを経てカメラ３６Ｂに至る光路Ｂが同時に形成される。
【００４６】
すなわち、観察ヘッド３４は、電子部品用カメラ３６Ａ、基板用カメラ３６Ｂのそれぞれの光路Ａ，光路Ｂを水平に設け、電子部品用カメラ３６Ａの光路Ａを上方に向けるとともに、同じ位置で基板用カメラ３６Ｂの光路Ｂを下方に向けるプリズム３８Ｃを有する構成となっている。ここで、上方に向いた光路Ａと、下方に向いた光路Ｂとは光学系の調整によって同一の垂直線上にある。
【００４７】
したがって、図４に示すように、保持部１０に保持された基板９とこの基板９の上方にチップ６を吸着保持して位置したノズル３３ａとの間の空間に鏡筒部３４ａを進出させ、プリズム３８Ｃをチップ６と基板９の電子部品搭載部９ａに位置合わせすることにより、チップ６と基板９の電子部品搭載部９ａの画像を、それぞれ電子部品用カメラ３６Ａ、基板用カメラ３６Ｂによって同時に取り込み、チップ６と電子部品搭載部９ａとの相対的な位置関係を求めることができるようになっている。
【００４８】
すなわち観察ヘッド３４は、電子部品搭載部９ａの上方に搭載ヘッド３３に吸着保持されたチップ６を仮位置決めした状態で、仮位置決めされたチップ６と電子部品搭載部９ａの間から、このチップ６と電子部品搭載部９ａの画像を取り込む。
【００４９】
Ｙ軸モータ２４およびＸ軸モータ４３を駆動することにより、観察ヘッド３４はＸ方向、Ｙ方向に水平移動する。これにより、観察ヘッド３４は保持部１０に保持された基板９を撮像するための保持部１０の上方での移動と、保持部１０上からの退避のための移動とを行うことができる。
【００５０】
１対のＹ方向ガイド２１，第１ビーム部材３１，第１ビーム部材３１をＹ方向ガイド２１に沿って移動させるＹ方向駆動機構（Ｙ軸モータ２４，送りねじ２５ａおよびナット部材２５ｂ）と、観察ヘッド３４をＸ方向ガイド４５に沿って移動させるＸ方向駆動機構（Ｘ軸モータ４３，送りねじ４４ａおよびナット部材４４ｂ）とは、観察ヘッド３４を移動させる観察ヘッド移動機構５８（図１０参照）を構成する。
【００５１】
電子部品搭載動作においては、観察ヘッド移動機構５８は、後述するように、搭載ヘッド３３の移動により順次仮位置決めされるチップ６に同期して観察ヘッド３４を移動させるとともに、チップ６を基板９に搭載する際には、観察ヘッド３４を保持部１０上から退避させる。保持部１０の横方向（Ｙ方向）の空間は、観察ヘッド３４が保持部１０上から退避する退避位置となっている。
【００５２】
前述のように保持部１０は保持部昇降機構１６によって昇降可能となっており、実行する動作によって保持部１０と搭載ヘッド３３との間隔を変更可能となっている。すなわち、観察ヘッド３４を観察動作のために搭載ヘッド３３と基板９との間の空間に進出させる場合には、保持部１０と搭載ヘッド３３との間の間隔を拡げ、観察動作が終了した後にはこの間隔を狭くする。したがって保持部昇降機構１６は、観察ヘッド３４が搭載ヘッド３３との間の空間から退避した後に、搭載ヘッド３３と保持部１０との間の間隔を変更して狭くする間隔変更手段として機能する。
【００５３】
第２ビーム部材３２には、ウェハ用カメラ３５が装着されており、ウェハ用カメラ３５を保持するブラケット３５ａには、ナット部材４７ｂが結合されている。ナット部材４７ｂに螺合した送りねじ４７ａは、Ｘ軸モータ４６によって回転駆動され、Ｘ軸モータ４６を駆動することにより、ウェハ用カメラ３５は第２ビーム部材３２の側面に設けられたＸ方向ガイド４８（図２参照）に案内されてＸ方向に移動する。
【００５４】
Ｙ軸モータ２６およびＸ軸モータ４６を駆動することにより、ウェハ用カメラ３５はＸ方向、Ｙ方向に水平移動する。これにより、ウェハ用カメラ３５は電子部品供給部２に保持されたチップ６の撮像のための電子部品供給部２の上方での移動と、電子部品供給部２上からの退避のための移動とを行うことができる。
【００５５】
１対のＹ方向ガイド２１，第２ビーム部材３２，第２ビーム部材３２をＹ方向ガイド２１に沿って移動させるＹ方向駆動機構（Ｙ軸モータ２６，送りねじ２７ａおよびナット部材２７ｂ）と、ウェハ用カメラ３５をＸ方向ガイド４８に沿って移動させるＸ方向駆動機構（Ｘ軸モータ４６，送りねじ４７ａおよびナット部材４７ｂ）とは、ウェハ用カメラ３５を移動させるウェハ用カメラ移動機構を構成する。
【００５６】
次に図５，図６を参照して、観察ヘッド３４による基板９およびチップ６の認識方法について説明する。図５は認識対象物中の２点を認識することにより認識対象物全体の位置認識を行う２点認識法を示している。この２点認識法を用いる場合には、電子部品用カメラ３６Ａ、基板用カメラ３６Ｂによる撮像に用いられる光学系の光学倍率を大きくし、撮像視野を狭い視野Ｗ１に設定する。
【００５７】
図５（ａ）において、保持部１０上には基板９が載置されており、基板９に形成された複数の電子部品搭載部９ａのうち２つには既にチップ６が搭載されている。保持部１０の上方には、ノズル３３ａにチップ６を保持した搭載ヘッド３３が位置している。このとき、搭載ヘッド３３は、ノズル３３ａに保持されたチップ６が対応する電子部品搭載部９ａの略直上に位置するよう、仮位置決めされた状態にある。
【００５８】
この状態で、基板９とチップ６との間の空間に観察ヘッド３４が進入し、チップ６および基板９を同時に認識するための撮像を行う。このとき、まず電子部品用カメラ３６Ａ、基板用カメラ３６Ｂの視野Ｗ１が、それぞれチップ６の一方側の対角位置のバンプ６ａ、電子部品搭載部９ａの一方側の対角に位置する電極９ｂを含むように観察ヘッド３４を移動させる。そして電子部品用カメラ３６Ａ、基板用カメラ３６Ｂによってそれぞれ視野Ｗ１内の画像を取得する。
【００５９】
次いで図５（ｂ）に示すように、観察ヘッド３４を移動させ、電子部品用カメラ３６Ａ、基板用カメラ３６Ｂの視野Ｗ１が、それぞれチップ６の他方側の対角位置のバンプ６ａ、電子部品搭載部９ａの他方側の対角に位置する電極９ｂを含むように観察ヘッド３４を移動させる。そして電子部品用カメラ３６Ａ、基板用カメラ３６Ｂによって同様にそれぞれ視野Ｗ１内の画像を取得する。
【００６０】
そして観察ヘッド３４による上述の２回の撮像動作によって求められた画像データを認識処理することにより、搭載ヘッド３３に保持された状態のチップ６の位置および基板９上の電子部品搭載部９ａの位置が認識される。この２点認識法は、対象となるチップ６のサイズが大きくて全体を同一視野内に納めることができない場合や、高い位置認識精度を必要とする場合に用いられる。
【００６１】
この２点認識法を用いる場合には、狭い視野Ｗ１内に目標とするポイントを確実に位置させる必要があるため、後述するように搭載ヘッド３３に保持された状態のチップ６を仮位置決め用カメラ１５で認識する仮認識動作を行い、この仮認識結果に基づいて、搭載ヘッド３３を仮位置決めする。
【００６２】
図６は、１回の撮像によって、チップ６，電子部品搭載部９ａのいずれについても全体を一括して認識する一括認識法を示している。この場合には、電子部品用カメラ３６Ａ、基板用カメラ３６Ｂの撮像視野を広い視野Ｗ２に設定した上で、観察ヘッド３４をチップ６と基板９との間の空間に進出させる。そしてこの状態で、電子部品用カメラ３６Ａ、基板用カメラ３６Ｂによってそれぞれ視野Ｗ１内のチップ６，電子部品搭載部９ａの全体の画像を取得する。なお、一括認識法の場合には、広い視野Ｗ２内にチップ６，電子部品搭載部９ａのいずれもが含まれるようにすることは容易であるため、仮位置決め用カメラ１５によるチップ６の仮認識動作は必ずしも必要としない。
【００６３】
次に、反転ステージ１７について図７、図８を参照して説明する。図７において、水平なベース部材７０上には、ブロック７１に結合された支持ポスト７２が２本立設されている。支持ポスト７２には反転テーブル７３が水平な軸７３ａ廻りに回転自在に保持されており、軸７３ａには反転用アクチュエータ７５が結合されている。反転用アクチュエータ７５を駆動することにより、軸７３ａは１８０度回転し、これにより反転テーブル７３は上下反転動作を行う。
【００６４】
反転テーブル７３上には保持ヘッド７４が設けられており、保持ヘッド７４には、チップ保持部７４ａが複数配列されている。チップ保持部７４ａは吸着孔７４ｂを備えており、各チップ保持部７４ａ上にバンプ形成面を上向きにしたチップ６を載置した状態で、吸着孔７４ｂから真空吸引することにより、チップ保持部７４ａはチップ６を吸着保持する。すなわち、チップ保持部７４ａは、バンプ形成面を上向きにした状態のチップ６の裏面を保持する（図８（ａ）参照）。
【００６５】
ここで保持ヘッド７４へのチップ６の受け渡しは、搭載ヘッド３３のノズル３３ａによって電子部品供給部２からチップ６をピックアップして、チップ保持部７４ａを上向きにした保持ヘッド７４にチップ６を移載することによって行われることから、保持ヘッド７４におけるチップ保持部７４ａの配列は、搭載ヘッド３３のノズル３３ａの配列に一致するように設定されている。
【００６６】
ベース部材７０上には２本のスライドポスト７６が立設されており、スライドポスト７６に上下方向にスライド自在に嵌合したスライダ７７は昇降テーブル７８に結合されている。昇降テーブル７８には昇降用アクチュエータ８４のロッド８４ａが結合されている。昇降用アクチュエータ８４を駆動することにより、昇降テーブル７８はスライドポスト７６に沿って昇降する。
【００６７】
昇降テーブル７８の上面には、ステージ７９が設けられている。ステージ７９は平坦な底面７９ａを有する平底容器であり、底面に供給されたフラックス８０をチップ６のバンプ６ａに転写塗布するための転写ステージと、この転写動作時にバンプ６ａを押し付けることによりバンプ６ａの先端部を平坦化するフラットニングステージとしての機能を兼ねており、さらに、フラックス８０が転写塗布されたチップ６を搭載ヘッド３３による取り出し動作のために所定配列で配置する配置ステージとしての機能を有している。
【００６８】
昇降テーブル７８の側面には、スライドブロック８２を水平方向に往復動させるスライドシリンダ８１が水平に配設されている。スライドブロック８２には、２つのスキージを昇降自在に備えたスキージユニット８３が、ステージ７９の上方に延出して装着されている。スキージユニット８３が、水平移動してフラックス掻き寄せ動作、フラックス延展動作を行うことにより、ステージ７９の底面には、液面が平坦化された所定膜厚のフラックス膜が形成される。
【００６９】
図８（ａ）は、フラックス膜形成が終えた後に昇降用アクチュエータ８４を駆動して昇降テーブル７８を下降させた状態を示している。これにより、ステージ７９は、フラックス８０の転写塗布のための転写高さ位置まで下降する。そしてこの状態で、図８（ｂ）に示すように、反転用アクチュエータ７５を駆動して反転テーブル７３をステージ７９に対して反転させる。次いで昇降用アクチュエータ８４によってステージ７９を上向きに押し付ける荷重を作用させると、バンプ６ａの下面がステージ７９に押し付けられてバンプ６ａのフラットニングが行われるとともに、バンプ６ａにはフラックスが転写塗布される。
【００７０】
このようにしてステージ７９のフラックス８０へのチップ６の配置が完了したならば、昇降用アクチュエータ８４を駆動して昇降テーブル７８を上昇させ、ステージ７９を受け渡し高さに位置させる。そしてこの状態で、ステージ７９上に配置されたチップ６は再び搭載ヘッド３３のノズル３３ａによって保持され、保持部１０に保持された基板９に搭載される。したがって、搭載ヘッド３３および反転ステージ１７は、電子部品供給部２からチップ６を取り出して上下反転させた状態で搭載ヘッド３３に供給する電子部品反転供給手段となっている。
【００７１】
そして搭載ヘッド３３が基板９へ移動する過程において、チップ６を保持した搭載ヘッド３３が仮位置決め用カメラ１５の上方をＸ方向に移動することにより、前述のように仮位置決め用カメラ１５は搭載ヘッド３３に保持されたチップ６を撮像する。
【００７２】
次に図９を参照して、電子部品搭載装置の制御系の構成について説明する。図９において、機構駆動部５０は、以下に示す各機構のモータを電気的に駆動するモータドライバや、各機構のエアシリンダに対して供給される空圧を制御する制御機器などより成り、制御部５３によって機構駆動部５０を制御することにより、以下の各駆動要素が駆動される。
【００７３】
Ｘ軸モータ４０，Ｙ軸モータ２２は、搭載ヘッド３３を移動させる搭載ヘッド移動機構を駆動する。Ｘ軸モータ４３，Ｙ軸モータ２４は、観察ヘッド３４を移動させる観察ヘッド移動機構５８を、Ｘ軸モータ４６，Ｙ軸モータ２６は、ウェハ用カメラ３５を移動させるウェハ用カメラ移動機構をそれぞれ駆動する。
【００７４】
また機構駆動部５０は、搭載ヘッド３３の搭載ノズル昇降機構、ノズル３３ａ（図２参照）による部品吸着機構を駆動し、反転ステージ１７の反転用アクチュエータ７５，昇降用アクチュエータ８４，エジェクタ８およびエジェクタＸＹテーブル７の駆動モータを駆動する。さらに機構駆動部５０は、基板搬入コンベア１１、１２，基板搬出コンベア１３，１４、保持部１０の基板保持機構、保持部１０を昇降させる保持部昇降機構１６を駆動する。
【００７５】
電子部品認識部５４は、観察ヘッド３４の電子部品用カメラ３６Ａで撮像した画像を認識処理して、搭載ヘッド３３のノズル３３ａに吸着保持されたチップ６の位置を認識する。基板認識部５５は、観察ヘッド３４の基板用カメラ３６Ｂで撮像した画像を認識処理して保持部１０に保持された基板９の電子部品搭載部９ａの位置を認識する。電子部品搭載部９ａは、基板９においてチップ６のバンプ６ａが接合される電極９ｂをチップ単位で括ったものであり、画像認識により位置検出が可能となっている。
【００７６】
ウェハ認識部５６は、ウェハ用カメラ３５で撮像した画像を処理して電子部品供給部２のチップ６の位置を求める。電子部品仮認識部５７は、仮位置決め用カメラ１５で撮像した画像を認識処理して搭載ヘッド３３に保持されたチップ６の位置を求める。この位置認識は、前述のように搭載ヘッド３３の基板９上における仮位置決めに用いられる。
【００７７】
電子部品認識部５４，基板認識部５５，ウェハ認識部５６、電子部品仮認識部５７による認識結果は、制御部５３に送られる。操作部５１は、キーボードやマウスなどの入力装置であり、データ入力や制御コマンドの入力さらには後述する運転モードの設定等を行う。表示部５２は、観察ヘッド３４、ウェハ用カメラ３５、仮位置決め用カメラ１５による撮像画面の表示や、操作部５１による入力時の案内画面の表示を行う。
【００７８】
この電子部品搭載装置は上記のように構成されており、以下電子部品搭載装置の運転モード並びに各運転モードにおける電子部品搭載動作について説明する。本実施の形態の電子部品搭載装置では、要求される搭載精度に応じて高精度モード、標準モード、高速モードの３つの運転モードを選択できるようになっている。この運転モードの切換えは、操作部５１を操作して設定することができる。
【００７９】
次に図１０〜図１５を参照して、標準モードにおける電子部品搭載装置の処理機能および電子部品搭載動作について説明する。標準モードによる電子部品搭載動作は、バンプが形成された表面を上向きにして供給される複数のチップ６（電子部品）を取り出して上下反転して供給する部品反転供給工程と、上下反転して供給された複数のチップ６を搭載ヘッド３３の複数のノズル（搭載ノズル）３３ａにチップ６を吸着保持する部品保持工程と、複数のノズル３３ａの中の１つに吸着保持されたチップ６を１つの電子部品搭載部９ａの上方で仮位置決めする仮位置決め工程と、仮位置決めされたチップ６と電子部品搭載部９ａの間の空間に位置する観察ヘッド３４でこのチップ６と電子部品搭載部９ａの画像を取り込む観察工程と、観察工程で取り込んだチップ６と電子部品搭載部９ａの画像より、両者の相対的な位置関係を求める相対位置関係検出工程と、他のノズル３３ａに吸着保持された全てのチップ６について仮位置決め工程，観察工程，相対位置関係検出工程を行う工程と、観察ヘッド３４を基板９上から退避させる観察ヘッド退避工程と、相対位置検出工程で求めた相対位置関係を反映させて搭載ヘッド３３を移動させることにより複数のノズル３３ａに吸着保持されているチップ６を電子部品搭載部９ａに位置決めして搭載する動作をノズル３３ａに吸着保持されている全てのチップ６について順次行う工程とを含むものである。
【００８０】
図１０において、矩形枠５３は標準モードにおける制御部５３の処理機能を示している。制御部５３は、以下に説明するように、観察ヘッド３４で取り込んだチップ６と電子部品搭載部９ａの画像に基づいて搭載ヘッド移動機構５９を制御して、それぞれのノズル３３ａに吸着保持されたチップ６を、対応する電子部品搭載部９ａに順次位置決めして搭載する制御手段としての機能を有している。
【００８１】
制御部５３の詳細機能について説明する。制御部５３は記憶機能を内蔵しており、基板情報記憶部５３ｅ、仮位置決め位置記憶部５３ｆ、相対位置関係記憶部５３ｇの３つの記憶部を備えている。基板情報記憶部５３ｅは、チップ６が搭載される基板９についての情報、すなわち基板サイズや、チップ６が搭載される電子部品搭載位置９ａ（図５，図６参照）の基板９における配列情報（縦横ピッチとピッチ数）や、基板９に設けられる認識マークの位置などの情報を記憶する。
【００８２】
仮位置決め位置記憶部５３ｆは、搭載ヘッド３３のノズル３３ａに吸着保持したチップ６を基板９の電子部品搭載部９ａの上方に仮位置決めした時の搭載ヘッド３３の停止位置を示す位置情報、すなわち搭載ヘッド移動機構５９から出力される搭載ヘッド位置情報（Ｐ）を、仮位置決め位置としてチップ６と電子部品搭載部９ａの組毎に記憶する。相対位置関係記憶部５３ｇは、以下に説明する相対位置関係算出処理部５３ｉによって求められたチップ６と電子部品搭載位置９ａとの相対的な位置関係を、チップ６と電子部品搭載位置９ａの組毎に記憶する。
【００８３】
この相対的な位置関係は、チップ６をノズル３３ａに保持した搭載ヘッド３３を基板９に対して仮位置決めした状態における、チップ６とこのチップ６に対応した電子部品搭載部９ａとの相対位置関係、すなわち電子部品搭載部９ａに対するチップ６の水平方向の位置ずれを示すものである。この相対位置関係は、観察ヘッド３４によってチップ６と基板９とを撮像することによって取得される。
【００８４】
電子部品用カメラ３６Ａによってチップ６を撮像して得られた画像データを電子部品認識部５４によって認識処理することによりチップ６の位置情報が求められ、また基板用カメラ３６Ｂによって基板９を撮像して得られた画像データを基板認識部５５によって認識処理することにより電子部品搭載部９ａの位置情報が求められ、そしてチップ６の位置情報と電子部品搭載部９ａの位置情報より、両者の相対的な位置関係が相対位置関係算出処理部５３ｉによって算出される。
【００８５】
すなわち、相対位置関係算出処理部５３ｉは、観察ヘッド３４で取り込んだチップ６の画像と電子部品搭載部９ａの画像より、搭載ヘッド３３に吸着保持されたチップ６と電子部品搭載部９ａとの相対的な位置関係をチップ６と電子部品搭載部９ａの組毎に求める。
【００８６】
アライメント情報算出部５３ｈは、仮位置決め位置記憶部５３ｆならびに相対位置関係記憶部５３ｇにそれぞれ記憶されたチップ６と電子部品搭載部９ａの組毎の仮決め位置および相対的な位置関係に基づいて、搭載ヘッド３３を位置決めするためのアライメント情報を算出する。このアライメント情報は、チップ６を基板９の電子部品搭載部９ａに搭載する搭載動作における搭載ヘッド３３の最終的な目標位置を示すものであり、上述のチップ６と電子部品搭載部９ａとの相対的な位置ずれを補正する補正量を含んだ形で出力される。
【００８７】
観察ヘッド移動処理部５３ａは、基板情報記憶部５３ｅに記憶された基板情報に含まれる電子部品搭載部９ａの配列情報に基づいて、保持部昇降機構１６および観察ヘッド移動機構５８を制御することにより、保持部１０に保持された基板９を撮像する際の観察ヘッド３４の位置決め動作と、搭載ヘッド３３によるチップ６の搭載を妨げない位置に観察ヘッド３４を移動する退避動作とを行わせる。
【００８８】
観察ヘッド３４，観察ヘッド移動機構５８および観察ヘッド移動処理部５３ａは、仮位置決めされたチップ６と電子部品搭載部９ａの組毎に、このチップ６と電子部品搭載部９ａとの間の空間からチップ６と電子部品搭載部９ａの画像を取り込む観察ヘッド３４を備えた観察手段を構成する。
【００８９】
ピックアップ動作処理部５３ｂは、搭載ヘッド移動機構５９を制御して、電子部品供給部２からチップ６をピックアップする際の搭載ヘッド３３の位置決め動作を、部品供給部２におけるチップ６の位置に基づいて行わせる。このチップ６の位置は、ウェハ用カメラ３５の撮像結果をウェハ認識部５６によって認識処理することによって求められる。
【００９０】
仮位置決め動作処理部５３ｃは、搭載ヘッド移動機構５９を制御して複数のノズル３３ａに吸着保持したチップ６を電子部品搭載部９ａの上方に順次位置決めする。この仮位置決め動作は、基板情報記憶部５３ｅに記憶された電子部品搭載部９ａの配列情報と、搭載ヘッド３３に保持された状態におけるチップ６の位置に基づいて行われる。チップ６の位置は、搭載ヘッド３３に保持されたチップ６を仮位置決め用カメラ１５によって撮像し、この撮像結果を電子部品仮認識部５７によって認識処理することによって求められる。
【００９１】
搭載動作処理部５３ｄは、アライメント情報算出部５３ｈによって算出されたアライメント情報に基づいて、搭載ヘッド移動機構５９を制御することにより、それぞれのノズル３３ａに保持されたチップ６を、基板９の対応する電子部品搭載部９ａに順次位置決めする。
【００９２】
次に標準モードにおける電子部品搭載動作について図１１のフローに沿って、図１２〜図１５を参照して説明する。ここでは、図５、図６に示すように、既に既搭載のチップ６が存在する基板９に対して搭載動作を継続して行う場合の動作例を示している。図１１のフローに示す動作開始に先立って、まず電子部品供給部２からバンプが形成された表面を上向きにして供給される複数のチップ６を搭載ヘッド３３によって取り出して、反転ステージ１７によって上下反転して供給する（部品反転供給工程）。
【００９３】
次いで図１１のフローに示す動作が開始され、電子部品吸着保持が行われる（ＳＴ１）。すなわち、上下反転して供給された複数のチップ６を、搭載ヘッド３３の複数のノズル３３ａによってステージ７９（図７，図８参照）から吸着保持する（部品保持工程）。そしてチップ６を保持した搭載ヘッド３３が仮位置決め用カメラ１５の上方を通過する際に、チップ６の仮認識動作が行われ（ＳＴ２）、これにより、搭載ヘッド３３に保持された状態のチップ６が撮像されて位置が認識される。
【００９４】
そしてこの仮認識結果に基づいて、最初の組の仮位置決め動作が行われる（ＳＴ３）。すなわち、搭載ヘッド３３を保持部１０に保持された基板９上に移動させ、搭載ヘッド３３の複数のノズル３３ａのうち１つに吸着保持されたチップ６を、このチップ６に対応する１つの電子部品搭載部９ａの上方で仮位置決めする（仮位置決め工程）
【００９５】
ここではまず搭載ヘッド３３に保持されたチップ６（図１２（ａ）において右側のノズル３３ａに保持されたチップ６）を、当該搭載動作における基板９の最初の電子部品搭載部９ａ（既搭載のチップ６の右側に隣接する電子部品搭載部９ａ）に仮位置決めする。この仮位置決めは、基板情報記憶部５３ｅに記憶された電子部品搭載部９ａの配列情報および前述の仮認識結果に基づいて行われる。
【００９６】
これらの動作と並行して、保持部１０においては保持部下降が行われ（ＳＴ４）、これにより、保持部１０上には観察ヘッド３４が進出する空間が確保される。そしてこの状態で、図１２（ａ）に示すように、観察ヘッド３４を基板９と搭載ヘッド３３に保持されたチップ６との間の空間に進出させ、観察ヘッド位置決め動作が行われる（ＳＴ５）。
【００９７】
この後、観察動作が実行され（ＳＴ６）、仮位置決めされたチップ６と電子部品搭載部９ａの間の空間に位置する観察ヘッド３４によって、このチップ６および電子部品搭載部９ａの画像を取り込む（観察工程）。ここでは、まず上述の最初の組を対象として、図１２（ａ）に示すように、電子部品用カメラ３６Ａ、基板用カメラ３６Ｂによってチップ６と電子部品部品搭載部９ａの画像を取り込む。この例では、広い視野Ｗ２によって認識対象を一括して認識する一括認識法（図６参照）を用いる例を示している。そして、このときの搭載ヘッド３３の位置を当該チップ６と電子部品部品搭載部９ａの組に対応する仮位置決め位置として、この組に関連づけて仮位置決め位置記憶部５３ｆに記憶する。
【００９８】
この後、観察工程によって取り込んだチップ６と電子部品搭載部９ａの画像より、両者の相対位置関係を求める（相対位置関係検出工程）。すなわち、チップ６と電子部品搭載部９ａの画像に基づき、電子部品認識部５４、基板認識部５５によってそれぞれチップ６と電子部品搭載部９ａの位置を認識し、相対位置関係算出処理部５３ｉによってチップ６と電子部品搭載部９ａの相対的な位置関係を算出する。算出結果は、相対位置関係記憶部５３ｇに対応するチップ６と電子部品搭載部９ａの組に関連づけて記憶される。
【００９９】
次いで、次のチップ６と電子部品搭載部９ａの組の有無が判断され（ＳＴ７）、次の組がある場合には、次の組の仮位置決め動作（ＳＴ８）と、観察ヘッド位置決め動作（ＳＴ９）が実行される。これらの動作は、それぞれ（ＳＴ３）、（ＳＴ５）に示す動作と同内容である。すなわち、図１２（ｂ）に示すように、搭載ヘッド３３および観察ヘッド３４を移動させて、次のチップ６を次の電子部品搭載部９ａに位置合わせする。このとき、観察ヘッド３４の動作は、搭載ヘッド３３によるチップ６の移動に同期して行われる。
【０１００】
そしてこの後、（ＳＴ６）に戻って観察ヘッド３４による観察動作が実行され、以後（ＳＴ７）にて次の組が無いことが確認されるまで、他のノズル３３ａに吸着保持されたすべてのチップ６について、仮位置決め工程、観察工程、相対位置関係検出工程を順次実行する。
【０１０１】
そしてすべての組について仮位置決め、観察、相対位置検出の各工程が完了したならば、観察ヘッド退避動作（ＳＴ１０）の後、これに引き続いて保持部上昇が行われる（ＳＴ１１）。すなわち、図１３（ａ）に示すように、観察ヘッド３４を基板９上から退避させ（観察ヘッド退避工程）、次いで図１３（ｂ）に示すように、保持部１０を部品搭載高さまで上昇させる。そしてこれらの動作と並行して、一組目のチップ６および電子部品搭載部９ａ（搭載ヘッド３３に保持された左側のチップ６と既搭載のチップ６から２番目の電子部品搭載部９ａ）を位置合わせする（ＳＴ１２）。
【０１０２】
この位置合わせに際しては、まずアライメント情報算出部５３ｈが当該組についての仮位置決め位置と相対的な位置関係を仮位置決め位置記憶部５３ｆおよび相対位置関係記憶部５３ｇから読み取り、位置合わせに必要なアライメント情報を、読み取った仮位置決め位置と相対的な位置関係より算出する。そして搭載動作処理部５３ｄが、算出されたアライメント情報に基づいて搭載ヘッド移動機構５９を制御して搭載ヘッド３３の位置決めを行う。
【０１０３】
そしてこの後、図１４（ｂ）に示すように、一組目のチップ６を保持したノズル３３ａを下降させてチップ６を基板９の電子部品搭載部９ａに搭載し（ＳＴ１３）、次いで搭載対象となる次の組の有無を判断する（ＳＴ１４）。次の組があれば、図１４（ｂ）に示すように、次の組の位置決め動作を行い（ＳＴ１５）、（ＳＴ１３）に戻って、図１５（ａ）、（ｂ）に示すようにノズル３３ａを下降させてチップ６の搭載を行う。
【０１０４】
すなわち、相対位置検出工程で求めた相対位置関係を反映させて、搭載ヘッド３３を移動させることにより、複数のノズル３３ａに吸着保持されているチップ６を電子部品搭載部９ａに位置決めして搭載する搭載動作を、搭載ヘッド３３のノズル３３ａに吸着保持されているすべてのチップ６について実行する。そして（ＳＴ１４）にて次の組が無くすべての組についての搭載が完了したことを確認して、電子部品搭載動作を終了する。
【０１０５】
上記説明したように、標準モードにおける電子部品搭載方法は、複数のノズル３３ａを備えた搭載ヘッド３３によってチップ６を基板９に搭載するに際し、予めすべてのチップ６と電子部品搭載部９ａの組を対象として観察動作を行い、搭載動作時の位置合わせのためのアライメント情報を算出するために必要な情報（仮位置決め位置、相対的な位置関係）をすべての組について準備した後に、搭載する個々のチップ毎にアライメント情報を算出して位置合わせをし、ノズル３３ａを下降させてチップ６を電子部品搭載部９ａに着地させる搭載動作を順次実行するようにしたものである。
【０１０６】
これにより、１つのチップ６を対象とした搭載動作の都度、搭載ヘッド３３と保持部１０との間に観察ヘッド３４を進退させる必要が無く、動作時間を短縮することができる。そしてチップ６を基板９に着地させる際には、保持部１０を部品搭載高さまで上昇させた状態でノズル３３ａを下降させることから、搭載動作におけるノズル３３ａの下降に要する時間を短縮することができ、全体の動作時間をさらに短縮することができる。すなわち上記方法は、汎用的に電子部品を効率よく基板に搭載することができる標準モードとしての搭載実行形態である。
【０１０７】
次に図１６〜図２２を参照して、高精度モードにおける電子部品搭載装置の処理機能および電子部品搭載動作について説明する。高精度モードによる電子部品搭載動作は、バンプが形成された表面を上向きにして供給される複数のチップ６（電子部品）を取り出して上下反転して供給する部品反転供給工程と、上下反転して供給された複数のチップ６を、搭載ヘッド３３の複数のノズル（搭載ノズル）３３ａに吸着保持する部品保持工程と、複数のノズル３３ａの中の１つに吸着保持されたチップ６を１つの電子部品搭載部９ａの上方で仮位置決めする仮位置決め工程と、仮位置決めされたチップ６と電子部品搭載部９ａの間の空間に位置する観察ヘッド３４でこのチップ６と電子部品搭載部９ａの画像を取り込む観察工程と、観察工程で取り込んだチップ６と電子部品搭載部９ａの画像より、両者の相対的な位置関係を求める相対位置関係検出工程と、観察ヘッド３４を基板９上から退避させる観察ヘッド退避工程と、相対位置検出工程で求めた相対位置関係を反映させて搭載ヘッド３３を移動させることにより仮位置決めされているチップ６を電子部品搭載部９ａに位置決めして搭載する電子部品搭載工程と、他のノズル３３ａに吸着保持された全てのチップ６について仮位置決め工程，観察工程，相対位置関係検出工程，観察ヘッド退避工程，電子部品搭載工程を順次行う工程とを含むものである。
【０１０８】
図１６に示す高精度モードの機能ブロック図では、図１０に示す標準モードの機能ブロック図から、仮位置決め位置記憶部５３ｆ、相対位置関係記憶部５３ｇを除去した構成となっており、アライメント情報算出の基となる仮位置決め位置情報および相対位置関係情報を記憶する機能を削除した形となっている。高精度モードにおいては、これらの２つの情報を一旦記憶させることなく、アライメント情報を算出する。すなわち図１６に示すように、アライメント情報算出部５３ｈは、相対位置関係算出処理部５３ｉによって算出されたチップ６と電子部品搭載部９ａとの相対位置関係と、搭載ヘッド移動機構５９から伝達される搭載ヘッド３３の現在位置（仮位置決め位置）とに基づいて、アライメント情報を算出する。
【０１０９】
次に、高精度モードにおける電子部品搭載動作について図１７のフローに沿って、図１８〜図２２を参照して説明する。ここでは、前述と同様に既に既搭載のチップ６が存在する基板９に対して搭載動作を継続して行う場合の動作例を示している。図１７のフローに示す動作開始に先立って、まず電子部品供給部２からバンプが形成された表面を上向きにして供給される複数のチップ６を搭載ヘッド３３によって取り出して、反転ステージ１７によって上下反転して供給する（部品反転供給工程）。
【０１１０】
次いで図１７のフローに示す動作が開始される。図１７において、（ＳＴ２１）〜（ＳＴ２５）に示す各ステップは、図１１に示す（ＳＴ１）〜（ＳＴ５）と同内容であるので、ここでは説明を省略する。これらの各ステップを完了することにより、チップ６および電子部品搭載部９ａの観察が可能な状態となる。
【０１１１】
この後、観察動作が実行され（ＳＴ２６）、仮位置決めされたチップ６と電子部品搭載部９ａの間の空間に位置する観察ヘッド３４によって、このチップ６および電子部品搭載部９ａの画像を取り込む。ここではまず実施の形態１と同様に、最初の組を対象として、図１８（ａ）に示すように観察ヘッド３４によってチップ６と電子部品部品搭載部９ａの画像を取り込む。
【０１１２】
そして観察工程によって取り込んだチップ６と電子部品搭載部９ａの画像より、両者の相対位置関係を求める。すなわちチップ６と電子部品搭載部９ａの画像に基づき、電子部品認識部５４、基板認識部５５によってそれぞれチップ６と電子部品搭載部９ａの位置を認識し、相対位置関係算出処理部５３ｉによってチップ６と電子部品搭載部９ａの相対的な位置関係を算出する。そして、アライメント情報算出部５３ｈは、算出された相対位置関係と、搭載ヘッド移動機構５９から伝達される搭載ヘッド３３の現在位置とに基づいて、アライメント情報を算出する。
【０１１３】
１つの組について相対位置関係検出が行われたならば、観察ヘッド退避動作（ＳＴ２７）の後、これに引き続いて保持部上昇が行われる（ＳＴ２８）。すなわち、図１８（ｂ）に示すように、観察ヘッド３４を基板９上から退避させ、次いで図１９（ａ）に示すように、保持部１０を部品搭載高さまで上昇させる。そしてこれらの動作と並行して、一組目のチップ６および電子部品搭載部９ａ（搭載ヘッド３３に保持された右側のチップ６と既搭載のチップ６に隣接する電子部品搭載部９ａ）を位置合わせする（ＳＴ２９）。
【０１１４】
そしてこの後、図１９（ｂ）に示すように、一組目のチップ６を保持したノズル３３ａを下降させてチップ６を基板９の電子部品搭載部９ａに搭載し（ＳＴ３０）、次いで搭載対象となる次の組の有無を判断する（ＳＴ３１）。ここで次の組がある場合には、再び観察ヘッド３４による観察を行うための動作に戻る。すなわち、図２０（ａ）に示すように、保持部１０を認識高さまで下降させ（ＳＴ３２）、観察ヘッド３４をチップ６と基板９との間に進出させて観察ヘッド３４の位置決め動作を行う（ＳＴ３３）。
【０１１５】
これらのステップと並行して次の組の仮位置決め動作を行う（ＳＴ３４）。そして（ＳＴ２６）に戻り、図２０（ｂ）に示すように、観察ヘッド３４によって、チップ６および電子部品搭載部９ａの画像を取り込む。そして同様に相対位置関係検出が行われる。この後、図２１（ａ）に示すように、観察ヘッド３４を保持部１０上から退避させ、次いで、図２１（ｂ）に示すように、保持部１０を部品搭載高さまで上昇させ、次の組のチップ６と電子部品搭載部９ａ（搭載ヘッド３３に保持された左側のチップ６と前回搭載のチップ６に隣接する電子部品搭載部９ａ）を位置合わせする。
【０１１６】
そしてこの後、図２２（ａ）に示すように、ノズル３３ａを下降させてチップ６を基板９の電子部品搭載部９ａに搭載する（ＳＴ３０）。そしてこれらのステップを反復実行し、（ＳＴ３１）にて搭載対象となる次の組が無しと判断されたならば、電子部品搭載動作を終了する。
【０１１７】
上記説明したように、高精度モードによる電子部品搭載方法は、複数のノズル３３ａを備えた搭載ヘッド３３によってチップ６を基板９に搭載するに際し、一組のチップ６と電子部品搭載部９ａの組を対象として観察を行い、観察結果に基づいてこれらを位置合わせするためのアライメント情報が求められたならば、このアライメント情報に基づいて直ちに搭載ヘッド３３による搭載動作を実行するようにしたものである。
【０１１８】
これにより、アライメント情報に基づいて搭載ヘッド３３を位置決めする際において、搭載ヘッド３３を移動させる搭載ヘッド移動機構５９の各軸の機構誤差に起因する位置決め誤差を排除することができ、高い搭載位置精度が実現される。すなわち、上記方法は、高い実装精度を必要とする高精度部品を良好な位置精度で基板に搭載することを目的とした高精度モードとしての搭載実行形態である。
【０１１９】
図２３は本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の高速モードの場合の処理機能を示す機能ブロック図、図２４は本発明の実施の形態３の電子部品搭載方法（高速モード）のフロー図である。
【０１２０】
図２３に示す機能ブロック図は、図１０に示す標準モードの機能ブロック図から、仮位置決め位置記憶部５３ｆ、相対位置関係記憶部５３ｇ、相対位置関係算出処理部５３ｉ、仮位置決め動作処理部５３ｃ、電子部品用カメラ３６Ａおよび電子部品認識部５４を除去した構成となっており、アライメント情報算出の方法を簡略化した形となっている。
【０１２１】
図２３に示すように、アライメント情報算出部５３ｈは、仮位置決め用カメラ１５が取り込んだチップ６の画像を電子部品仮認識部５７が認識処理することによって求められたチップ６の位置認識結果と、基板用カメラ３６Ｂが取り込んだ画像を基板認識部５５が認識処理することによって求められた基板９の位置認識結果とに基づいて、アライメント情報を算出する。基板９の位置認識は、基板９に設けられた認識マークなどの特徴部の位置に基づいて行われる。
【０１２２】
すなわち、基板情報記憶部５３ｅに記憶された基板情報に含まれる電子部品搭載部９ａの配列情報および基板認識によって得られた基板９の位置ずれより、各電子部品搭載部９ａの位置を特定する。そしてこの電子部品搭載部９ａの位置およびチップ６の認識結果から得られたチップ６の位置ずれ量に基づいて、搭載ヘッド３３の最終的な目標位置を算出する。
【０１２３】
次に、高速モードにおける電子部品搭載動作について、図２４のフローに沿って説明する。この電子部品搭載動作は、本電子部品搭載装置を用いて実行される搭載動作の高速モードである。搭載動作開始に先立って、保持部１０に保持された基板９を基板用カメラ３６Ｂによって認識し、基板９の位置ずれが求められる。またこれと並行して、標準モード、高速モードと同様に電子部品供給部２から搭載ヘッド３３によって複数のチップ６を取り出して、反転ステージ１７によって上下反転して供給する。
【０１２４】
この後、図２４に示す動作が開始され、電子部品吸着保持が行われる（ＳＴ４１）。すなわち、搭載ヘッド３３のノズル３３ａによってステージ７９からチップ６を吸着保持する。そしてチップ６を保持した搭載ヘッド３３が仮位置決め用カメラ１５の上方を通過する際に、チップ６の仮認識動作が行われ（ＳＴ４２）、これにより、搭載ヘッド３３に保持された状態のチップ６が撮像されてチップ６の位置が認識される。そしてこの仮認識結果に基づいて、最初の組の仮位置決め動作が行われる（ＳＴ４３）。
【０１２５】
その後搭載動作に移行する。ここでは、仮位置決め状態のまま一番目のチップ６を保持したノズル３３ａを下降させ、チップ６を基板９の電子部品搭載部９ａに搭載する。そして次の組の有無が判断され、次の組が存在する場合には、次の組の仮位置決め動作が実行され（ＳＴ４６）、（ＳＴ４４）に戻って同様にノズル３３ａを下降させる搭載動作が実行される。そしてこれらのステップを反復実行し、（ＳＴ４５）にて搭載対象となる次の組が無しと判断されたならば、電子部品搭載動作を終了する。
【０１２６】
上記説明したように、高速モードによる電子部品搭載方法は、複数のノズル３３ａを備えた搭載ヘッド３３によってチップ６を基板９に搭載するに際し、チップ６を保持した搭載ヘッド３３が部品供給部２から保持部１０へ移動する経路において仮位置決め用カメラ１５による画像取り込みで求められたチップ６の位置と、予め記憶された電子部品搭載部９ａの配列情報に基板認識結果を加味して求められた電子部品搭載部９ａの位置とに基づいて、アライメント情報を算出するようにしたものである。
【０１２７】
これにより、チップ６と電子部品搭載部９ａの組毎に位置決めのための観察動作を実行することなく電子部品搭載を行うことができる。すなわち、上記方法は、高い搭載位置精度を要求されないような電子部品を対象として、短いタクトタイムで高速搭載を行う高速モードとしての搭載実行形態となっている。
【０１２８】
上記説明したように、実施の形態１に示す電子部品実装装置は、良好な搭載位置精度と高効率の部品搭載作業とを両立させることを目的とした汎用的な標準モードの搭載実行形態以外に、対象とする電子部品に要求される搭載精度に応じて、高精度モードや高速モードを選択することを可能としている。
【０１２９】
すなわち、同一構成の電子部品実装装置によって、高い実装精度を必要とする高精度部品を対象とする高精度モードの搭載実行形態、さらには高い搭載位置精度を要求されないような電子部品を対象として、短いタクトタイムで高速搭載を行う高速モードとしての搭載実行形態が可能となっている。
【０１３０】
（実施の形態２）
次に実施の形態２の電子部品搭載装置について説明する。実施の形態２の電子部品搭載装置は、標準モードにおける処理機構が実施の形態１と相違するのみであり、それ以外の構成や高精度モード並びに高速モードにおける処理機能については実施の形態１と同じである。よって実施の形態２の電子部品搭載装置の説明は、標準モードにおける処理機能に限定する。
【０１３１】
図２５は、実施の形態２における電子部品搭載装置の標準モードの場合の機能ブロック図を示している。実施の形態１（図１０参照）では、搭載ヘッド３３の仮位置決め位置と、チップ６と電子部品搭載部９ａとの相対的位置関係を示す情報を、チップ６と電子部品搭載部９ａの各組毎に記憶させるようにしているが、第２実施例では、アライメント情報をチップ６と電子部品搭載部９ａの各組毎に記憶させるようにしている。
【０１３２】
すなわち、図２５に示すように、相対位置関係算出処理部５３ｉによって算出された相対位置関係は、一旦記憶されることなくアライメント情報算出部５３ｈに直接伝達される。アライメント情報算出部５３ｈは、仮位置決め位置記憶部５３ｆに記憶された仮位置決め時の搭載ヘッド３３の位置と、相対位置関係算出処理部５３ｉによって算出された相対位置関係とに基づいてアライメント情報を算出する。
【０１３３】
アライメント情報記憶部５３ｊは、アライメント情報算出部５３ｈによって算出されたアライメント情報を、チップ６と電子部品搭載部９ａの各組毎に記憶する。搭載動作処理部５３ｄによる搭載動作制御に際しては、アライメント情報記憶部５３ｊに記憶されたアライメント情報に基づき、搭載ヘッド移動機構５９を制御する。この実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、アライメント情報を算出するための観察動作を予めすべての組について実行した後に搭載動作を行うことから、同様の効果を得ることができる。
【０１３４】
上記説明したように、本発明の電子部品搭載方法（標準モード）においては、搭載ヘッド３３に設けた複数のノズル３３ａのそれぞれにチップ６を吸着保持して基板９の電子部品搭載部９ａに搭載する電子部品搭載において、仮位置決めされたチップ６と電子部品搭載部９ａの間の空間に位置する観察ヘッド３４によって、このチップ６および電子部品搭載部９ａを観察して両者の相対的な位置関係を求める相対位置検出をノズル３３ａに吸着保持されている全てのチップ６について行い、求めた相対位置関係を反映させてチップ６を電子部品搭載部９ａに位置決めして搭載する搭載動作を全てのチップ６について順次実行するようにしている。
【０１３５】
これにより、１つの電子部品の搭載においてその都度カメラを搭載ヘッドと基板との間に進退させる従来方法と比較して、１部品当りのタクトタイムを大幅に短縮することができる。さらに、基板を保持する保持部を昇降可能に配設し、搭載動作時に基板と搭載ヘッドとの間隔を狭くすることにより、ノズル昇降に要する時間を短縮してタクトタイムの更なる短縮が実現され、良好な搭載位置精度と高効率の部品搭載作業とを両立させることができる。
【０１３６】
【発明の効果】
本発明によれば、搭載ヘッドに設けた複数の搭載ノズルのそれぞれに電子部品を吸着保持してバンプが形成された表面を基板の電子部品搭載部に向けて搭載する電子部品搭載において、仮位置決めされた電子部品と電子部品搭載部の間の空間に位置する観察ヘッドによってこの電子部品および電子部品搭載部を観察して両者の相対的な位置関係を求める相対位置検出を搭載ノズルに吸着保持されている全ての電子部品について行い、求めた相対位置関係を反映させて電子部品を電子部品搭載部に位置決めして搭載する搭載動作を全ての電子部品について順次実行するようにしたので、良好な搭載位置精度と高効率の部品搭載作業とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の平面図
【図２】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の側断面図
【図３】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の平断面図
【図４】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の観察ヘッドの機能説明図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の観察ヘッドによる電子部品および基板の観察方法の説明図
【図６】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の観察ヘッドによる電子部品および基板の観察方法の説明図
【図７】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の反転ステージの斜視図
【図８】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の反転ステージの動作説明図
【図９】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の制御系の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の標準モードの場合の処理機能を示す機能ブロック図
【図１１】本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法（標準モード）のフロー図
【図１２】本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法（標準モード）の工程説明図
【図１３】本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法（標準モード）の工程説明図
【図１４】本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法（標準モード）の工程説明図
【図１５】本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法（標準モード）の工程説明図
【図１６】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の高精度モードの場合の処理機能を示す機能ブロック図
【図１７】本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法（高精度モード）のフロー図
【図１８】本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法（高精度モード）の工程説明図
【図１９】本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法（高精度モード）の工程説明図
【図２０】本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法（高精度モード）の工程説明図
【図２１】本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法（高精度モード）の工程説明図
【図２２】本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法（高精度モード）の工程説明図
【図２３】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の高速モードの場合の処理機能を示す機能ブロック図
【図２４】本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法（高速モード）のフロー図
【図２５】本発明の実施の形態２の電子部品搭載装置の標準モードの場合の処理機能を示す機能ブロック図
【符号の説明】
２  電子部品供給部
６  チップ
９  基板
９ａ  電子部品搭載部
１０  保持部
１５  仮位置決め用カメラ
１６  保持部昇降機構
３３  搭載ヘッド
３３ａ  ノズル
３４  観察ヘッド
３６Ａ  電子部品用カメラ
３６Ｂ  基板用カメラ
５３  制御部
５３ａ  観察ヘッド移動処理部
５３ｃ  仮位置決め動作処理部
５３ｄ  搭載動作処理部
５３ｆ  仮位置決め位置記憶部
５３ｇ  相対位置関係記憶部
５３ｈ  アライメント情報算出部
５３ｉ  相対位置関係算出処理部
５４  電子部品認識部
５５  基板認識部
【図１】
2004273757.tif 000003
【図２】
2004273757.tif 000004
【図３】
2004273757.tif 000005
【図４】
2004273757.tif 000006
【図５】
2004273757.tif 000007
【図６】
2004273757.tif 000008
【図７】
2004273757.tif 000009
【図８】
2004273757.tif 000010
【図９】
2004273757.tif 000011
【図１０】
2004273757.tif 000012
【図１１】
2004273757.tif 000013
【図１２】
2004273757.tif 000014
【図１３】
2004273757.tif 000015
【図１４】
2004273757.tif 000016
【図１５】
2004273757.tif 000017
【図１６】
2004273757.tif 000018
【図１７】
2004273757.tif 000019
【図１８】
2004273757.tif 000020
【図１９】
2004273757.tif 000021
【図２０】
2004273757.tif 000022
【図２１】
2004273757.tif 000023
【図２２】
2004273757.tif 000024
【図２３】
2004273757.tif 000025
【図２４】
2004273757.tif 000026
【図２５】
2004273757.tif 000027