(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの部品供給部をスライドさせながら複数の実装ヘッドを用いて部品を取り出し、当該部品を基板に実装する部品実装装置における前記部品供給部からの部品取り出し順序を決定する部品取り出し順序決定方法であって、
前記部品供給部には、いずれか１つの実装ヘッドによってしか部品を取り出すことができない領域である不可領域が少なくとも１つ含まれ、
実装ヘッドによる部品の吸着、移動および装着という一連の動作の繰り返しにおける１回分の一連動作によって実装される少なくとも１つの部品をタスクとした場合に、前記少なくとも１つの不可領域のうちいずれか１つのみの不可領域において、２タスク以上の部品が残存する状態が発生しないように、前記複数の実装ヘッドによる前記部品供給部からの部品の取り出し順序を決定する取り出し順序決定ステップを含む
ことを特徴とする部品取り出し順序決定方法。
【請求項２】
前記取り出し順序決定ステップでは、前記不可領域に含まれる部品を先に取り出し、前記不可領域に含まれる部品が取り出された後に、前記不可領域以外の領域に含まれる部品を取り出すように、前記複数の実装ヘッドによる前記部品供給部からの部品の取り出し順序を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の部品取り出し順序決定方法。
【請求項３】
前記複数の実装ヘッドは第１実装ヘッドおよび第２実装ヘッドを備え、
前記部品供給部には、前記第２実装ヘッドによれば部品を取り出すことができるが前記第１実装ヘッドによると部品を取り出すことができない第１不可領域と、前記第１実装ヘッドによれば部品を取り出すことができるが前記第２実装ヘッドによると部品を取り出すことができない第２不可領域とが含まれ、
前記取り出し順序決定ステップは、
前記第２不可領域に含まれる部品を先に取り出し、前記第２不可領域に含まれる部品が取り出された後に前記第２不可領域以外の領域に含まれる部品を取り出すように、前記第１実装ヘッドによる前記部品供給部からの部品の取り出し順序を決定する第１部品取り出し順序決定ステップと、
前記第１不可領域に含まれる部品を先に取り出し、前記第１不可領域に含まれる部品が取り出された後に前記第１不可領域以外の領域に含まれる部品を取り出すように、前記第２実装ヘッドによる前記部品供給部からの部品の取り出し順序を決定する第２部品取り出し順序決定ステップとを含む
ことを特徴とする請求項２に記載の部品取り出し順序決定方法。
【請求項４】
前記第１不可領域および前記第２不可領域の各々は、前記部品供給部の端部を含む領域であり、
前記第１部品取り出し順序決定ステップでは、前記第２不可領域から前記部品供給部の中心に向かって部品を順次取り出すように、前記第１実装ヘッドによる前記部品供給部からの部品の取り出し順序を決定し、
前記第２部品取り出し順序決定ステップでは、前記第１不可領域から前記部品供給部の中心に向かって部品を順次取り出すように、前記第２実装ヘッドによる前記部品供給部からの部品の取り出し順序を決定する
ことを特徴とする請求項３に記載の部品取り出し順序決定方法。
【請求項５】
前記複数の実装ヘッドは第１実装ヘッドおよび第２実装ヘッドを備え、
前記部品供給部には、前記第２実装ヘッドによれば部品を取り出すことができるが前記第１実装ヘッドによると部品を取り出すことができない第１不可領域と、前記第１実装ヘッドによれば部品を取り出すことができるが前記第２実装ヘッドによると部品を取り出すことができない第２不可領域とが含まれ、
前記取り出し順序決定ステップでは、
前記第１実装ヘッドが部品の取り出しを担当する領域における残りの部品数と前記第２実装ヘッドが部品の取り出しを担当する領域における残りの部品数とが略均等となる状態を維持するように、前記第１実装ヘッドによる前記部品供給部からの部品の取り出し順序および前記第２実装ヘッドによる前記部品供給部からの部品の取り出し順序を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の部品取り出し順序決定方法。
【請求項６】
前記取り出し順序決定ステップは、
前記第１実装ヘッドが部品の取り出しを担当する領域における残り部品数と前記第２実装ヘッドが部品の取り出しを担当する領域における残りの部品数とが均等か否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップにおいて均等でないと判断された場合には、残り部品数の多い領域に含まれる部品から優先的に部品の取り出しを行なう部品の取り出し順序を決定するステップとを含む
ことを特徴とする請求項５に記載の部品取り出し順序決定方法。
【請求項７】
１つの部品供給部をスライドさせながら複数の実装ヘッドを用いて部品を取り出し、当該部品を基板に実装する部品実装装置における前記部品供給部からの部品取り出し順序を決定する部品取り出し順序決定装置であって、
前記部品供給部には、いずれか１つの実装ヘッドによってしか部品を取り出すことができない領域である不可領域が少なくとも１つ含まれ、
実装ヘッドによる部品の吸着、移動および装着という一連の動作の繰り返しにおける１回分の一連動作によって実装される少なくとも１つの部品をタスクとした場合に、前記少なくとも１つの不可領域のうちいずれか１つのみの不可領域において、２タスク以上の部品が残存する状態が発生しないように、前記複数の実装ヘッドによる前記部品供給部からの部品の取り出し順序を決定する取り出し順序決定手段を備える
ことを特徴とする部品取り出し順序決定装置。
【請求項８】
１つの部品供給部をスライドさせながら複数の実装ヘッドを用いて部品を取り出し、当該部品を基板に実装する部品実装方法であって、
前記部品供給部には、いずれか１つの実装ヘッドによってしか部品を取り出すことができない領域である不可領域が少なくとも１つ含まれ、
実装ヘッドによる部品の吸着、移動および装着という一連の動作の繰り返しにおける１回分の一連動作によって実装される少なくとも１つの部品をタスクとした場合に、前記少なくとも１つの不可領域のうちいずれか１つのみの不可領域において、２タスク以上の部品が残存する状態が発生しないように、前記複数の実装ヘッドが前記部品供給部から部品を取り出す取り出しステップを含む
ことを特徴とする部品実装方法。
【請求項９】
１つの部品供給部をスライドさせながら複数の実装ヘッドを用いて部品を取り出し、当該部品を基板に実装する部品実装装置であって、
前記部品供給部には、いずれか１つの実装ヘッドによってしか部品を取り出すことができない領域である不可領域が少なくとも１つ含まれ、
実装ヘッドによる部品の吸着、移動および装着という一連の動作の繰り返しにおける１回分の一連動作によって実装される少なくとも１つの部品をタスクとした場合に、前記少なくとも１つの不可領域のうちいずれか１つのみの不可領域において、２タスク以上の部品が残存する状態が発生しないように、前記複数の実装ヘッドが前記部品供給部から部品を取り出す取り出し手段を備える
ことを特徴とする部品実装装置。
【請求項１０】
１つの部品供給部をスライドさせながら複数の実装ヘッドを用いて部品を取り出し、当該部品を基板に実装する部品実装装置における前記部品供給部からの部品取り出し順序を決定するプログラムであって、
前記部品供給部には、いずれか１つの実装ヘッドによってしか部品を取り出すことができない領域である不可領域が少なくとも１つ含まれ、
実装ヘッドによる部品の吸着、移動および装着という一連の動作の繰り返しにおける１回分の一連動作によって実装される少なくとも１つの部品をタスクとした場合に、前記少なくとも１つの不可領域のうちいずれか１つのみの不可領域において、２タスク以上の部品が残存する状態が発生しないように、前記複数の実装ヘッドによる前記部品供給部からの部品の取り出し順序を決定する取り出し順序決定ステップをコンピュータに実行させる
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品取り出し順序決定方法に関し、特に、ダイシングが施されたウェハより半導体チップである部品を取り出し、基板上に装着する際の部品取り出し順序決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高効率生産を行なうために、２つの実装ステージが設けられ、実装ステージ毎に実装ヘッドが備えられた部品実装装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この部品実装装置では、２つの実装ヘッドが１枚のダイシングが施されたウェハより半導体チップである部品を交互に取り出しながら、部品を基板上に実装していく。このように、特許文献１に開示されている部品実装装置は、２つの実装ヘッドが協調動作を行ないながら、１枚のウェハより部品を取り出しながら、１枚の基板上に部品を実装していく。これにより、部品実装装置を小型化することができ、面積生産性を向上させることができる。それとともに、ウェハを補充する際の作業性も向上させることができる。
【特許文献１】特開２００５−７２４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年、ウェハの直径が８インチから１２インチへというように大きくなりつつある。一方、実装ヘッドの稼動範囲には制限がある。このため、ウェハの直径が大きくなってきた場合には、ウェハ上で、実装ヘッドにより部品を吸着することができない領域（以下、「吸着不可領域」という。）が生じてくる。このため、部品の吸着順序によっては、一方の実装ヘッドによっては部品を吸着できるが他方の実装ヘッドによっては部品を吸着することができないような吸着不可領域が最後に残る場合がある。このような場合には、最後に、一方の実装ヘッドは休止させた状態で他方の実装ヘッドのみを使用して、基板への部品実装が行なわれることとなる。このため、協調動作を行ないながら部品を実装することができず、部品が実装された基板の生産効率が悪いという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、複数の実装ヘッドが設けられ、部品供給部より部品を取り出しながら基板に部品を実装していく部品実装装置において、基板の生産効率が良い部品取出し順序決定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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る部品取出し順序決定方法は、１つの部品供給部をスライドさせながら複数の実装ヘッドを用いて部品を取り出し、当該部品を基板に実装する部品実装装置における前記部品供給部からの部品取り出し順序を決定する部品取り出し順序決定方法であって、前記部品供給部には、いずれか１つの実装ヘッドによってしか部品を取り出すことができない領域である不可領域が少なくとも１つ含まれ、実装ヘッドによる部品の吸着、移動および装着という一連の動作の繰り返しにおける１回分の一連動作によって実装される少なくとも１つの部品をタスクとした場合に、前記少なくとも１つの不可領域のうちいずれか１つのみの不可領域において、２タスク以上の部品が残存する状態が発生しないように、前記複数の実装ヘッドによる前記部品供給部からの部品の取り出し順序を決定する取り出し順序決定ステップを含む。
【０００７】
この方法によると、いずれか１つのみの不可領域において２タスク以上の部品が残存しないことから、同一の実装ヘッドが２回以上の連続して部品を取り出すことがなくなる。このため、一方の実装ヘッドは休止させた状態で他方の実装ヘッドのみを使用したような基板への部品実装は行なわれなくなる。よって、常に、協調動作を行ないながら部品を実装することができ、基板の生産効率が良い部品取出し順序決定方法を提供することができる。
【０００８】
本発明における実装ヘッドは、後述する実施の形態における第１ヘッド部および第２ヘッド部に相当し、部品供給部は、部品供給装置に相当する。
【０００９】
なお、本発明は、このような特徴的なステップを備える部品取出し順序決定方法として実現することができるだけでなく、部品取出し順序決定方法に含まれる特徴的なステップを手段とする部品取出し順序決定装置として実現したり、部品取出し順序決定方法に含まれる特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）等の記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることが
できるのは言うまでもない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、複数の実装ヘッドが設けられ、部品供給部（具体的には、ダイシングが施されたウェハ、部品が並べられたトレイ、部品を収納した部品カセット等）より部品を取り出しながら基板に部品を実装していく部品実装装置において、基板の生産効率が良い部品取出し順序決定方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る部品実装装置１０１の模式的な構成を示す図である。
【００１３】
図１に示すように、部品実装装置１０１は、ダイシングが施されたウェハより供給される部品の一例である半導体チップを基板の一例である回路基板に実装する装置である。また、部品実装装置１０１は、供給される回路基板８の搬送を行ない、かつ、当該搬送方向における所定の位置である基板保持位置にて、供給される回路基板８の保持を解除可能に行なう基板搬送装置を備えている。図１に示すように、この基板搬送装置は、部品実装装置１０１の図示左側から供給される回路基板８をその両端部で支持しながら、図示右向きに搬送する一対の搬送レールを互いに隣接させて２組、すなわち、搬送レール５および搬送レール６を備えている。なお、図１においては、図示左右方向がＸ軸方向、このＸ軸方向に直交する方向がＹ軸方向となっており、それぞれの搬送レール５および６は、Ｘ軸方向に沿って配置されている。また、上記２組の搬送レール５および６には、それぞれ２箇所の上記基板保持位置を有しており、搬送レール５における図示左側を第１基板保持位置Ａ、図示右側を第２基板保持位置Ｂとし、搬送レール６における図示左側を第３基板保持位置Ｃ、図示右側を第４基板保持位置Ｄとしている。このように上記基板保持装置が構成されることで、部品実装装置１０１において、合計４枚の回路基板８を同時的に保持して部品実装を行なうことが可能となっている。なお、本実施形態においては、搬送レール５および６が、基板保持装置の一例となっている。
【００１４】
また、図１に示すように、部品実装装置１０１は、第１基板保持位置Ａおよび第３基板保持位置Ｃに保持された回路基板８に対して部品実装を施す第１の実装ヘッドの一例である第１ヘッド部４と、第２基板保持位置Ｂおよび第４基板保持位置Ｄに保持された回路基板８に対して部品実装を施す第２の実装ヘッドの一例である第２ヘッド部３４とを備えている。また、第１ヘッド部４および第２ヘッド部３４のそれぞれは、半導体チップを解除可能に吸着保持する部品保持部材の一例である吸着ノズル３および３３を、例えば、それぞれ３本ずつ装備している。
【００１５】
また、部品実装装置１０１における図示下方側には、それぞれの半導体チップを供給可能にウェハ１を保持するウェハ保持テーブルの一例である保持テーブル１２を備える部品供給装置１１が備えられている。部品供給装置１１は、部品実装装置１０１の基台における図示左隅部近傍に位置される第１部品供給位置Ｅと、図示右隅部近傍に位置される第２部品供給位置Ｆとの間で、保持テーブル１２を図示Ｘ軸方向に沿って往復移動させることが可能となっている。また、第１部品供給位置Ｅと第２部品供給位置Ｆとの間には、部品認識位置の一例であるウェハ認識位置Ｇが位置されており、このウェハ認識位置Ｇに位置された状態のウェハ１におけるそれぞれの半導体チップの画像を撮像することにより、ウェハ１におけるそれぞれの半導体チップの位置を認識可能な部品認識装置の一例であるウェハカメラ１４が、ウェハ認識位置Ｇの上方に備えられている。なお、ウェハカメラ１４は、図示Ｙ軸方向に沿って進退移動することが可能となっている。また、ここではウェハ１の直径は、例えば８インチであるとする。
【００１６】
さらに、図１に示すように、部品実装装置１０１における基台の図示手前側には、複数のウェハ１を部品供給装置１１に供給可能に収容するウェハマガジン１０が備えられている。ウェハマガジン１０は、収容しているウェハ１を、ウェハ認識位置Ｇに位置された状態の保持テーブル１２に対して供給することが可能となっている。
【００１７】
また、図１に示すように、第１ヘッド部４は、第１基板保持位置Ａおよび第３基板保持位置Ｃと、第１部品供給位置Ｅとの間で往復移動することが可能であるとともに、回路基板８の大略表面沿いの方向である図示Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能とされており、当該移動を担う図示しない第１のヘッド移動装置（例えば、第１ＸＹロボット）が備えられている。また、同様に、第２ヘッド部３４は、第２基板保持位置Ｂおよび第４基板保持位置Ｄと、第２部品供給位置Ｆとの間で往復移動することが可能であるとともに、回路基板８の大略表面沿いの方向である図示Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能とされており、当該移動を担う図示しない第２のヘッド移動装置（例えば、第２ＸＹロボット）が備えられている。
【００１８】
また、図１に示すように、第１ヘッド部４に装備されるいずれかの吸着ノズル３が、第１部品供給位置Ｅに位置された状態のウェハ１における任意の位置の上方に位置することが可能であって、第１基板保持位置Ａおよび第３基板保持位置Ｃにて保持された回路基板８の任意の位置の上方に位置することが可能となるように、上記第１ＸＹロボットによる第１ヘッド部４の移動範囲が決定されている。同様に、第２ヘッド部３４に装備されるいずれかの吸着ノズル３３が、第２部品供給位置Ｆに位置された状態のウェハ１における任意の位置の上方に位置することが可能であって、第２基板保持位置Ｂおよび第４基板保持位置Ｄにて保持された回路基板８の任意の位置の上方に位置することが可能となるように、上記第２ＸＹロボットによる第２ヘッド部３４の移動範囲が決定されている。
【００１９】
さらに、第１部品供給位置Ｅと第３基板保持位置Ｃとの間における基台上には、第１ヘッド部４のそれぞれの吸着ノズル３により吸着保持された状態の半導体チップの画像を撮像することにより、当該半導体チップの吸着保持姿勢を認識することが可能な第１部品認識カメラ７が備えられている。同様に、第２部品供給位置Ｆと第４基板保持位置Ｄとの間における基台上には、第２ヘッド部３４のそれぞれの吸着ノズル３３により吸着保持された状態の半導体チップの画像を撮像することにより、当該半導体チップの吸着保持姿勢を認識することが可能な第２部品認識カメラ３７が備えられている。
【００２０】
図２は、部品実装装置１０１内部に備えられる実装ステージ１０９、１１０の主要な構成を示す斜視図である。実装ステージ１０９は、第１ヘッド部４により回路基板８に半導体チップが実装される基板の搬送ラインにおける実装ステージであり、実装ステージ１１０は、第２ヘッド部３４により回路基板８に半導体チップが実装される基板の搬送ラインにおける実装ステージである。
【００２１】
下記にて実装ステージ１０９の各構成要素について詳述するが、以下の説明は実装ステージ１１０についても共通である。
【００２２】
ビーム軌道１１７は、部品実装装置１０１の奥から手前にわたって部品実装装置１０１に固定されるビームの軌道となる剛性の高い部材である。このビーム軌道１１７の内部にはＡＣサーボモータＭで駆動されるボールねじ（図示せず）が設けられており、当該ボールねじをＡＣサーボモータＭで回転させることによってビーム軌道１１７に取り付けられたビーム１１５を駆動している。
【００２３】
前記ビーム軌道１１７に取り付けられるビーム１１５は、回路基板８の搬送方向（Ｘ方向）に延びており、ビーム軌道１１７に沿って（Ｙ方向）平行に移動可能な部材である。また、このビーム１１５の内部にはリニアモータが設けられており（図示せず）、ビーム１１５に垂下状に取り付けられる第１ヘッド部４をビーム１１５に沿ってＸ方向に駆動することができる。
【００２４】
ビーム１１５に取り付けられる第１ヘッド部４は、半導体チップを保持し基板に装着することができるユニットであり、ビーム１１５に沿って（Ｘ方向）移動可能となっている。従って第１ヘッド部４がビーム１１５に沿って移動できる範囲によって半導体チップの基板への装着可能領域が規定される。
【００２５】
また、第１ヘッド部４は、半導体チップを真空吸着により保持し、回路基板８上に保持する半導体チップを装着するための吸着ノズル３を複数備えており（マルチ装着ヘッド）、複数の半導体チップを吸着保持し搬送して回路基板８に装着することができるものとなされている。
【００２６】
半導体チップ吸着時には、第１ヘッド部４は、吸着ノズル３を降下させて、ウェハ１より供給される半導体チップを吸着保持し、吸着ノズル３を上昇させる。当該第１ヘッド部４は複数の吸着ノズル３を備えているため、吸着ノズル３にそれぞれ半導体チップを吸着保持させる。
【００２７】
次に、ビーム１１５と第１ヘッド部４を移動させて、半導体チップを回路基板８の実装点まで搬送する。この実装点とは、対応する半導体チップを装着すべき回路基板８上の位置であって、回路基板８上のいずれかの部分を基準点とし、この基準点との位置関係によって規定されている。最後に、第１ヘッド部４は、吸着ノズル３を降下させて半導体チップを回路基板８に装着する。
【００２８】
このような構成を有する部品実装装置１０１における部品供給装置１１の構成を中心として示す斜視図（部分的に内部透過図となっている）を図３に示し、この図３に基づいて、部品供給装置１１の構成について以下に詳細に説明する。
【００２９】
図３に示すように、部品供給装置１１は、保持テーブル１２を図示Ｘ軸方向に移動可能に支持するテーブル支持フレーム１８と、この支持された保持テーブル１２の上記Ｘ軸方向の進退移動（すなわち、第１部品供給位置Ｅと第２部品供給位置Ｆとの間での往復移動）を駆動するテーブル移動装置１６とを備えている。さらに、部品供給装置１１は、保持テーブル１２にて保持された状態のウェハ１が備えるそれぞれの半導体チップ２のうちの所望の半導体チップ２をその下面より突き上げる突上げ装置４０と、この突上げ装置４０を図示Ｘ軸方向またはＹ軸方向に移動させて、上記所望の半導体チップ２の突き上げのための位置合わせを可能とする突上げピン相対移動装置の一例である突上げ装置移動装置２０とを備えている。
【００３０】
ここで、部品供給装置１１が備える保持テーブル１２の構成を示す模式断面図を図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示す。図４（Ａ）に示すように、円盤状のウェハ１は、ダイシングが施された状態で、伸縮性を有するシートであるウェハシート５０の上面に剥離可能に貼着されている。また、このウェハシート５０は、環状に形成されたウェハリング５１の内側に貼着されており、このウェハリング５１が保持テーブル１２のリング保持部５３に保持されることにより、ウェハ１の保持が行われている。なお、保持テーブル１２は、ウェハリング５１の内径と略同じ大きさの内孔を有しており、当該内孔１２ａよりウェハシート５０に貼着された状態のウェハ１が常に露出された状態とされている。
【００３１】
また、図４（Ａ）に示すように、ウェハシート５０の下方には、ウェハ１の外径よりも大きくかつウェハリング５１の内径よりも小さな径を有する円環状のエキスパンド部材５２が備えられている。このエキスパンド部材５２は、図４（Ｂ）に示すように、その上端である当接部５２ａにウェハシート５０を当接させながら、当該当接部５２ａを支点としてウェハシート５０放射状に延伸させることで、ダイシングが施されたウェハ１のエキスパンドを行なうための部材である。
【００３２】
また、保持テーブル１２は、保持テーブル１２を昇降させる昇降装置の一例であるエキスパンド装置２２を介して、フレーム５４に支持されている。エキスパンド装置２２は、保持テーブル１２の四隅それぞれの下面に固定されたナット部２２ｆと、それぞれのナット部２２ｆと螺合されるとともに、フレーム５４にその下端が回転可能に固定されたボールネジ軸部２２ｅと、それぞれのボールネジ軸部２２ｅに固定されたローラ２２ｄと、その駆動軸にローラ２２ｂを備える駆動モータ２２ａと、ローラ２２ｂの回転駆動を、それぞれのローラ２２ｄに伝達する駆動ベルト２２ｃとを備えている。なお、駆動モータ２２ａは正逆いずれの方向にも回転駆動することが可能となっている。
【００３３】
このように保持テーブル１２およびエキスパンド装置２２が構成されていることで、図４（Ｂ）に示すように、駆動モータ２２ａを正逆いずれかの方向に回転駆動させることで、それぞれのボールネジ軸部２２ｅに螺合されているナット部２２ｆを下降させて、保持テーブル１２を下降させることができる。これにより、エキスパンド部材５２の上方に配置されているウェハシート５０を下降させて、当接部５２ａに当接させ、さらに下降させて、当該当接部５２ａを支点として、ウェハシート５０を放射状に延伸させることができる。これにより、ウェハ１のエキスパンドを行ない、ウェハ１を構成しているそれぞれの半導体チップ２の配置間隔を広げた状態（すなわち、互いに隣接する半導体チップ２間に隙間を形成した状態）とすることができる。このようなエキスパンドは、それぞれの半導体チップ２の突上げによる取り出しの際に、当該取り出しが行なわれる半導体チップ２が隣接する半導体チップ２に干渉すること等を防止して、円滑な取り出しを実現可能とするために行なわれる。
【００３４】
突上げ装置４０は、ウェハシート５０に貼着された状態の半導体チップ２をその下面より突き上げるための突上げピンを内蔵して保持する突上げピン保持部４１と、この突上げピンの昇降動作を行なう突上げピン昇降装置（図示せず）とを備えている。
【００３５】
突上げピン保持部４１は、その先端部にウェハシート５０と当接されるとともに、ウェハシート５０を吸着保持するシート当接部の一例であるシート当接面４２を備えている。ここで、この突上げピン保持部４１のシート当接面４２の模式拡大断面図を図５に示す。図５に示すように、シート当接面４２には、複数の吸着孔４３が形成されており、当接された状態のウェハシート５０を吸着することで、シート当接面４２にウェハシート５０を密着させて確実に保持することが可能となっている。また、シート当接面４２には、多数の凹部４２ａが形成されており、上記密着させることで、シート当接面４２の上方に位置されている半導体チップ２のウェハシート５０からの剥離性を良好なものとすることを補っている。また、シート当接面４２の略中央部分には、ピン格納孔４６が形成されており、このピン格納孔４６から突出可能に突上げピン４５が突上げピン保持部４１内に格納されている。
【００３６】
また、突上げピン昇降装置は、駆動モータによる回転運動を、カムおよびカムフォロアにより上下運動に変換して、突上げピン４５の昇降を行なう方式が採用されている。
【００３７】
このような構成の突上げピン昇降装置により、図６に示すように、突上げピン４５の上方の先端部である突上げ先端がピン格納孔４６から突出しない位置である格納位置Ｊと、突上げピン４５の上記突上げ先端をシート当接面４２よりも上方の位置であって、半導体チップ２を突上げる位置である突上げ位置Ｋとの間で、突上げピン４５の昇降動作を行なうことが可能となっている。また、突上げピン４５を上昇させて、ウェハシート５０を貫通させ、半導体チップ２の下面を突上げて、ウェハシート５０より剥離させる際には、ウェハシート５０は、シート当接面４２に吸着保持されているため、当該剥離を容易かつ確実に行なうことができる。
【００３８】
また、図３に示すように、突上げ装置４０は、突上げ装置４０を支持し、かつ、図示Ｘ軸方向に移動させる駆動部（図示しない）を備えるＸ軸移動部２０ｅと、このＸ軸移動部２０ｅに固定されたナット部（図示しない）に螺合されたボールネジ軸部２０ａ、このボールネジ軸部２０ａの回転駆動を行なう駆動モータ２０ｄ、当該回転駆動をボールネジ軸部２０ａに伝達するローラ２０ｂと駆動ベルト２０ｃとにより構成されるＹ軸移動部とを備える突上げ装置移動装置２０により、図示Ｘ軸方向またはＹ軸方向に移動することが可能となっている。このように突上げ装置４０が図示Ｘ軸方向またはＹ軸方向に移動可能とされていることにより、突上げピン４５と、ウェハ１における所望の半導体チップ２との突上げのための位置合わせを行なうことが可能となっている。
【００３９】
また、このような位置合わせは、例えば、図５に示すように、突上げピン４５が格納位置Ｊ（図６参照）に位置された状態の突上げピン保持部４１において、シート当接面４２がウェハシートの下面に当接された状態で、かつ、それぞれの吸着孔４３によりウェハシート５０が吸着されていない状態にて行なわれる。言い換えれば、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、突上げピン保持部４１におけるシート当接面４２は、エキスパンド部材５２の当接部５２ａと略同じ高さに位置されるように配置されており、エキスパンドが施された状態のウェハシート５０の下面とシート当接面４２が常時当接された状態とされている。
【００４０】
また、図３に示すように、テーブル移動装置１６は、保持テーブル１２を支持するフレーム５４に固定されたナット部１６ａと、このナット部１６ａに螺合されるとともに図示Ｘ軸方向に配設されたボールネジ軸部１６ｂと、このボールネジ軸部１６ｂを回転駆動する駆動モータ１６ｅと、この駆動モータ１６ｅによる回転駆動をボールネジ軸部１６ｂに伝達するローラ１６ｃと駆動ベルト１６ｄとを備えている。これにより駆動モータ１６ｅを正逆いずれかの方向に回転駆動させることで、ボールネジ軸部１６ｂおよびナット部１６ａを介して、保持テーブル１２を図示Ｘ軸方向に沿って、進退移動させることが可能となっている。
【００４１】
上述のような構成を有する部品実装装置１０１において、ウェハ１より半導体チップ２が取り出されて回路基板８に実装するまでの実装動作の手順について、図７から図１１に示す部品実装装置１０１の模式平面図を用いた動作説明図に基づいて、以下に説明する。なお、以下に説明するそれぞれの動作は、部品実装装置１０１が備える実装制御装置（図示せず）により、それぞれの動作が互いに関連付けられながら統括的に行われている。
【００４２】
まず、図７に示すように、部品実装装置１０１において、４枚の回路基板８が、搬送レール５または６により支持されながら、Ｘ軸方向図示右向きに搬送されて、第１基板保持位置Ａ、第２基板保持位置Ｂ、第３基板保持位置Ｃ、および第４基板保持位置Ｄに位置されるとともに、当該搬送が停止されて、上記それぞれの位置にて解除可能に保持される。
【００４３】
それとともに、複数のウェハ１が収容されているウェハマガジン１０より１枚のウェハ１が選択されて取り出され、ウェハ認識位置Ｇに位置された状態の部品供給装置１１の保持テーブル１２に供給されて解除可能に保持される。その後、エキスパンド装置２２によりウェハシート５０の延伸動作が行なわれ、ウェハ１のエキスパンドが行なわれる。このエキスパンド動作が行なわれることで、ウェハシート５０の下面には、突上げピン保持部４１のシート当接面４２が常時当接された状態とされる。なお、この状態においてはウェハシート５０はそれぞれの吸着孔４３にまだ吸着保持されていない状態である。
【００４４】
その後、エキスパンドされた状態にあるウェハ１を構成するそれぞれの半導体チップ２の中より、例えば、第１基板保持位置Ａに保持されている回路基板８に実装されるべき半導体チップ２が選択されて、この選択された半導体チップ２とウェハカメラ１４との位置合わせが行なわれる。なお、この位置合わせは、ウェハカメラ１４がＹ軸方向に沿って移動され、保持テーブル１２がテーブル移動装置１６によりＸ軸方向に沿って移動されることにより行なわれる。当該位置合わせの後、ウェハカメラ１４による上記選択された半導体チップ２の画像が撮像される。当該撮像された画像は、実装制御装置にて認識されて、ウェハ１に対して当該半導体チップ２が本来位置されるべき位置と、実際に位置されている位置との位置ズレ量が算出される。この位置ズレ量のデータは、実装制御装置にて一時的にメモリ部等に記憶される。
【００４５】
ウェハカメラ１４によるそれぞれの半導体チップ２の画像の撮像が行なわれると、図８に示すように、テーブル移動装置１６により保持テーブル１２が図示Ｘ軸方向左向きに移動されて、第１部品供給位置Ｅに位置される。このとき、突上げピン保持部４１のシート当接面４２がウェハシート５０に当接された状態で、突上げ装置４０全体が突上げ装置移動装置２０により、保持テーブル１２と一体的に第１部品供給位置Ｅに移動される。その後、突上げ装置移動装置２０により突上げ装置４０の突上げピン４５が、上記最初に選択された半導体チップ２の下方に位置するように移動されて、上記半導体チップ２と突上げピン４５との位置合わせが行なわれる。なお、この位置合わせが行なわれるタイミングは、このような場合に代えて、図７に示すように、保持テーブル１２がウェハ認識位置Ｇに位置されているとき、あるいは、保持テーブル１２のウェハ認識位置Ｇから第１部品供給位置Ｅへの移動中に行なわれるような場合であってもよい。また、この保持テーブル１２の移動は、シート当接面４２がウェハシート５０の下面に常時当接された状態で行なわれるため、当該移動により生じるウェハシート５０の揺れや振動を低減させることができ、それぞれの半導体チップ２の配置ズレ等の発生を未然に防止することができる。
【００４６】
この移動とともに、第１ヘッド部４が、図示しない第１ＸＹロボットにより、第１部品供給位置Ｅに位置された保持テーブル１２の上方に移動される。その後、上記第１ＸＹロボットにより、第１ヘッド部４が備える１本の吸着ノズル３と、上記最初に選択された半導体チップ２との位置合わせが行なわれる。また、この位置合わせの際には、実装制御装置の上記メモリ部等に記憶されている上記位置ズレ量データが読み出されて、当該データを考慮して上記位置ズレ量を補正した位置合わせが行なわれる。
【００４７】
その後、図６に示すように、それぞれの吸着孔４３によりウェハシート５０の吸着が行なわれて、ウェハシート５０がシート当接面４２に吸着保持される。当該吸着保持が行われた状態で、突上げピン昇降装置４４により突上げピン４５が、格納位置Ｊから突上げ位置Ｋにまで上昇されて、上記半導体チップ２の突上げが行なわれる。これにより、半導体チップ２がウェハシート５０の上面から剥離されることとなる。
【００４８】
この剥離動作と同期して、第１ヘッド部４の上記位置合わせが行われた吸着ノズル３の下降が開始され、上記剥離された状態の半導体チップ２の上面に吸着ノズル３の下端が当接される。当該当接とともに半導体チップ２が吸着ノズル３により吸着保持され、その後、吸着ノズル３が上昇されることにより、半導体チップ２がウェハ１より取り出される。
【００４９】
上記最初の半導体チップ２の取り出しが行なわれると、次に、２番面の半導体チップ２と突上げピン４５との位置合わせ、および別の吸着ノズル３との位置合わせが上記同様な手順にて行なわれる。さらに続けて、３番目の半導体チップ２とそれぞれとの位置合わせが上記同様な手順にて行なわれる。これにより、第１ヘッド部４が備える３本の吸着ノズル３のそれぞれにおいて半導体チップ２が吸着保持された状態とされる。
【００５０】
その後、図９に示すように、それぞれの半導体チップ２を吸着保持した状態の第１ヘッド部４の第１基板保持位置Ａに向けての移動が開始され、当該移動の過程において、それぞれの吸着ノズル３が第１部品認識カメラ７の上方を通過される。当該通過の際に、第１部品認識カメラ７によりそれぞれの半導体チップ２の吸着保持姿勢の画像の撮像が行なわれる。当該撮像された画像データは、実装制御装置に入力されてそれぞれの保持姿勢の画像の認識処理が行なわれる。
【００５１】
一方、それぞれの半導体チップ２の取り出しが行われた保持テーブル１２は、図９に示すように、テーブル移動装置１６により図示Ｘ軸方向右向きに移動されてウェハ認識位置Ｇに位置される。なお、この移動の際には、突上げピン４５が格納位置Ｊに位置された状態の突上げピン保持部４１におけるシート当接面４２がウェハシート５０の下面に常時当接された状態で、突上げ装置４０が突上げ装置移動装置２０により、保持テーブル１２と一体的に移動される。
【００５２】
当該移動の後、ウェハ１の中より、例えば、第２基板保持位置Ｂに保持されている回路基板８に実装されるべき半導体チップ２が選択されて、この選択された半導体チップ２とウェハカメラ１４との位置合わせが行なわれる。その後、ウェハカメラ１４により当該半導体チップ２の画像が撮像されて、実装制御装置にて、撮像された画像に基づいて上記位置ズレ量の算出が行なわれる。上記画像の撮像の後、さらに別のそれぞれの半導体チップ２が順次選択されて、上記同様な動作が繰り返し行われて、それぞれの半導体チップ２の位置ズレ量の算出が行なわれる。
【００５３】
その後、図１０に示すように、第１基板保持位置Ａにて保持されている回路基板８の上方に第１ヘッド部４が移動されて、それぞれの吸着ノズル３により吸着保持されているそれぞれの半導体チップ２の回路基板８への実装動作が順次開始される。なお、この実装動作は、実装制御装置にて行われた上記吸着保持姿勢の認識処理の結果が考慮されて行なわれる。
【００５４】
一方、ウェハカメラ１４によるそれぞれの半導体チップ２の画像の撮像が行なわれると、図１０に示すように、テーブル移動装置１６により保持テーブル１２が図示Ｘ軸方向右向きに移動されて、第２部品供給位置Ｆに位置される。なお、このとき、突上げピン保持部４１のシート当接面４２がウェハシート５０に当接された状態で、突上げ装置４０全体が突上げ装置移動装置２０により、保持テーブル１２と一体的に第２部品供給位置Ｆに移動される。その後、突上げ装置移動装置２０により突上げ装置４０の突上げピン４５が、上記最初に選択された半導体チップ２の下方に位置するように移動されて、上記半導体チップ２と突上げピン４５との位置合わせが行なわれる。
【００５５】
この移動とともに、第２ヘッド部３４が、図示しない第２ＸＹロボットにより、第２部品供給位置Ｆに位置された保持テーブル１２の上方に移動される。その後、上記第２ＸＹロボットにより、第２ヘッド部３４が備える１本の吸着ノズル３３と、上記最初に選択された半導体チップ２との位置合わせが行なわれる。また、この位置合わせの際には、実装制御装置の上記メモリ部等に記憶されている上記位置ズレ量データが読み出されて、当該データを考慮して上記位置ズレ量を補正した位置合わせが行なわれる。
【００５６】
その後、図６に示すように、それぞれの吸着孔４３によりウェハシート５０の吸着が行なわれて、ウェハシート５０がシート当接面４２に吸着保持される。当該吸着保持が行われた状態で、突上げピン昇降装置４４により突上げピン４５が、格納位置Ｊから突上げ位置Ｋにまで上昇されて、上記半導体チップ２の突上げが行なわれる。これにより、半導体チップ２がウェハシート５０の上面から剥離されることとなる。
【００５７】
この剥離動作と同期して、第２ヘッド部３４の上記位置合わせが行われた吸着ノズル３３の下降が開始され、上記剥離された状態の半導体チップ２の上面に吸着ノズル３３の下端が当接される。当該当接とともに半導体チップ２が吸着ノズル３３により吸着保持され、その後、吸着ノズル３３が上昇されることにより、半導体チップ２がウェハ１より取り出される。同様にして、２番目、３番目の半導体チップ２の吸着取り出しが、上記同様な手順にて順次行なわれる。これにより、第２ヘッド部３４が備える３本の吸着ノズル３３のそれぞれにおいて半導体チップ２が吸着保持された状態とされる。
【００５８】
その後、図１１に示すように、それぞれの半導体チップ２を吸着保持した状態の第２ヘッド部３４の第２基板保持位置Ｂに向けての移動が開始され、当該移動の過程において、それぞれの吸着ノズル３３が第２部品認識カメラ３７の上方を通過される。当該通過の際に、第２部品認識カメラ３７によりそれぞれの半導体チップ２の吸着保持姿勢の画像の撮像が行なわれる。当該撮像された画像データは、実装制御装置に入力されてそれぞれの保持姿勢の画像の認識処理が行なわれる。
【００５９】
その後、第２ヘッド部３４が第２基板保持位置Ｂにて保持された回路基板８の上方に移動されて、それぞれの半導体チップ２の回路基板８への実装動作が行なわれる。
【００６０】
なお、第２部品供給位置Ｆにて上記それぞれの半導体チップ２の吸着取出しが行われた後、保持テーブル１２が再びウェハ認識位置Ｇを経由して第１基板供給位置Ｅに移動されて、上記実装動作を完了した第１ヘッド部４による新たな半導体チップ２の吸着取り出しを繰り返して行なうことができる。この場合、上記実装動作を完了した第１ヘッド部４が移動して第１部品供給位置Ｅに再び位置されるまでに、保持テーブル１２が第１基板供給位置Ｅに位置されるように移動されることが好ましい。このような移動を行なうことで、第１ヘッド部４および保持テーブル１２のそれぞれの動作ロスを無くして、効率的な部品供給を行なうことができるからである。
【００６１】
また、上記実装動作の説明においては、それぞれの半導体チップ２が、第１基板保持位置Ａまたは第２基板保持位置Ｂにて保持された回路基板８に実装される場合について説明したが、第３基板保持位置Ｃおよび第４基板保持位置Ｄにて保持されたそれぞれの回路基板８にそれぞれの半導体チップ２を同様な手順にて実装することもできる。
【００６２】
上述した部品実装装置１０１では、直径が８インチのウェハ１を想定して説明を行なったが、図１２に示すように、部品実装装置１０１は、直径が８インチよりも大きいウェハ１、例えば、１２インチのウェハ１から半導体チップ２を取り出しながら回路基板８に部品を実装することも可能である。ただし、第１ヘッド部４および第２ヘッド部３４のＸ軸方向への移動可能範囲には制限がある。すなわち、同図に示すウェハ１が、同図左側の実装ステージ１０９に移動した際には、第２ヘッド部３４がウェハ１より半導体チップ２を吸着することができないのは当然であるが、第１ヘッド部４であっても半導体チップ２を吸着することができない領域が存在する。これは、第１ヘッド部４の移動可能範囲の制限によるものであり、そのような吸着不可領域９１はウェハ１の右端にできてしまう。したがって、吸着不可領域９１に存在する半導体チップ２を吸着するためには、ウェハ１を必ず同図右側の実装ステージ１１０に移動させ、第２ヘッド部３４により吸着しなければならないことになる。
【００６３】
同様に、ウェハ１の左端には、ウェハ１が同図右側の実装ステージ１１０に移動した場合には、第１ヘッド部４はもちろんのこと第２ヘッド部３４であっても半導体チップ２の吸着を行なうことができない領域である吸着不可領域９２ができてしまう。したがって、吸着不可領域９２に存在する半導体チップ２を吸着するためには、ウェハ１を必ず同図左側の実装ステージ１０９に移動させ、第１ヘッド部４により吸着しなければならないことになる。
【００６４】
このように、ウェハ１の大型化に伴い、一方のヘッド部によってしか半導体チップ２を取り出すことができない吸着不可領域が生じる。このため、半導体チップ２の吸着順序を適切に決定しなければ、回路基板８の生産効率の減少に繋がる。例えば、ウェハ１の吸着不可領域９１に存在する半導体チップ２のみが最後に残った場合には、ウェハ１を右側の実装ステージ１１０に移動させ、第１ヘッド部４を休止させた状態で、第２ヘッド部３４のみが半導体チップ２の実装動作を連続して行なうこととなる。このため、第１ヘッド部４および第２ヘッド部３４による協調動作が崩れてしまう。
【００６５】
そこで、以下では、上述した部品実装装置１０１によるウェハ１からの半導体チップ２の吸着順序を決定する処理について説明する。
【００６６】
図１３は、吸着順序決定装置の機能的構成を示すブロック図である。
吸着順序決定装置２００は、部品実装装置１０１によるウェハ１からの半導体チップ２の吸着順序を決定する装置であり、吸着順序決定部２０１と、ウェハ情報記憶部２０２とを備えている。
【００６７】
ウェハ情報記憶部２０２は、ウェハ１内の半導体チップ２の配置や、ウェハ１の吸着不可領域９１および９２の位置に関する情報を記憶している記憶部である。
【００６８】
吸着順序決定部２０１は、ウェハ情報記憶部２０２に記憶されている情報に基づいて、ウェハ１に含まれる半導体チップ２の第１ヘッド部４および第２ヘッド部３４による吸着順序を決定する処理部である。
【００６９】
吸着順序決定装置２００の吸着順序決定部２０１は、コンピュータ（図示せず）上で実行されるプログラムとして実現され、ウェハ情報記憶部２０２は、コンピュータのメインメモリまたはハードディスクとして実現される。なお、吸着順序決定装置２００の機能が上述した部品実装装置１０１に備わっていても良い。
【００７０】
図１４は、吸着順序決定部２０１の実行する処理のフローチャートである。
吸着順序決定部２０１は、左側の実装ステージ１０９に設けられた第１ヘッド部４による半導体チップ２の吸着順序を決定する（Ｓ２）。図１５は、ウェハ１内の半導体チップ２の吸着順序を説明するための図である。すなわち、吸着順序決定部２０１は、第１ヘッド部４がウェハ１の左端から中央に向かって半導体チップ２を吸着するように、第１ヘッド部４による半導体チップ２の吸着順序を決定する。矢印９２ａは、第１ヘッド部４による吸着順序を示している。
【００７１】
次に、吸着順序決定部２０１は、右側の実装ステージ１１０に設けられた第２ヘッド部３４による半導体チップ２の吸着順序を決定する（Ｓ４）。すなわち、図１５に示すように、吸着順序決定部２０１は、第２ヘッド部３４が半導体チップ２の右端から中央に向かって半導体チップ２を吸着するように、第２ヘッド部３４による半導体チップ２の吸着順序を決定する。矢印９１ａは、第２ヘッド部３４による吸着順序を示している。
【００７２】
このように、第１ヘッド部４は、第２ヘッド部３４の吸着不可領域９２に存在する半導体チップ２を先に吸着し、第２ヘッド部３４は、第１ヘッド部４の吸着不可領域９１に存在する半導体チップ２を先に吸着するように、吸着順序を決定する。
【００７３】
なお、吸着順序決定処理（Ｓ２およびＳ４）の実行順序は、Ｓ２の処理の実行後にＳ４の処理を実行するようにしているが、Ｓ４の処理の実行後にＳ２の処理を実行するようにしてもよい。または、Ｓ２の処理とＳ４の処理とを並行して実行するようにしてもよい。すなわち、第１ヘッド部４による吸着順序と第２ヘッド部３４により吸着順序とをそれぞれ決定することができれば、処理の実行順序には制限はない。
【００７４】
図１６は、決定された吸着順序に従い、ウェハ１上の半導体チップ２を吸着する過程を示す図である。同図中斜線部分は半導体チップ２が残存している領域を示しており、白色部分は半導体チップ２が存在しない領域を示している。図１６（ａ）に示す初期状態から上述の吸着順序に従い順次半導体チップ２を吸着していくと、図１６（ｂ）に示すように、ウェハ１の左端および右端、すなわち吸着不可領域９２および吸着不可領域９１から順に半導体チップ２が吸着されていく。その後、半導体チップ２の吸着を進めていくにつれ、図１６（ｃ）に示すように、ウェハ１の中央部付近にのみ半導体チップ２が残存する。最終的には、図１６（ｄ）に示すように、ウェハ１上のすべての半導体チップ２が吸着されることになる。
【００７５】
第１ヘッド部４および第２ヘッド部３４は、各々３本の吸着ノズル３３を有している。このため、各ヘッド部の１回の吸着動作で半導体チップ２が３個ずつ減っていくこととなる。すなわち、図１６（ｂ）および図１６（ｃ）に示した半導体チップ２の吸着済みの領域はほぼ左右対称となる。
【００７６】
この吸着方法によると、半導体チップ２の吸着動作の早い段階で、吸着不可領域９２および吸着不可領域９１に存在する半導体チップ２を吸着してしまうため、吸着動作の終盤では、いずれのヘッド部を用いても部品を吸着できる領域のみが残る（図１６（ｃ））。このため、１枚のウェハ１分の半導体チップ２に対して最初から最後まで、第１ヘッド部４による吸着動作と第２ヘッド部３４による吸着動作とを交互に行なうことができ、第１ヘッド部４および第２ヘッド部３４を協調動作させることができる。このため、一方のヘッド部を休止させた状態で他方のヘッド部のみを使用して、回路基板８への半導体チップ２の実装が行なわれることがなくなり、２つのヘッド部が協調動作を行ないながら半導体チップ２を実装することができる。このため、回路基板８の生産効率を向上させることができる。
【００７７】
実施の形態１によると、図１６に示すように、すべての半導体チップが残存している新規のウェハ１から、第１ヘッド部４および第２ヘッド部３４が半導体チップを吸着し始めることを前提としている。
【００７８】
しかし、実際には、必ず新規のウェハ１から第１ヘッド部４および第２ヘッド部３４が半導体チップを吸着し始めるとは限らない。例えば、図１７に示すように、一部の領域１Ａの半導体チップが既に使用されて残存していない状態のウェハ１から、第１ヘッド部４および第２ヘッド部３４が半導体チップを吸着し始める場合がある。このような場合には、第１ヘッド部４および第２ヘッド部３４は、半導体チップが残存している領域１Ｂから半導体チップを取り出すことになる。このような仕掛かり状態のウェハ１から半導体チップの吸着を開始する場合であっても、実施の形態１に示した吸着順序に従って半導体チップの吸着を行なうことにより、半導体チップの吸着動作の早い段階で、吸着不可領域９１および９２に存在する半導体チップ２を吸着することができる。すなわち、第１ヘッド部４は、ウェハ１の左端から中央に向かって矢印９２ａの方向に半導体チップ２を順次吸着していき、第２ヘッド部３４は、ウェハ１の右端から中央に向かって矢印９１ａの方向に半導体チップを順次吸着していく。
【００７９】
図１８は、決定された吸着順序に従い、ウェハ１上の半導体チップ２を吸着する過程を示す図である。同図中斜線部分は半導体チップ２が残存している領域１Ｂを示しており、白色部分は半導体チップ２が存在しない領域１Ａを示している。ここでは、領域１Ａがウェハ１の左側に存在するものとする。図１８（ａ）に示す初期状態から上述の吸着順序に従い順次半導体チップ２を吸着していくと、図１８（ｂ）に示すように、領域１Ｂの左端および右端から順に半導体チップ２が吸着されていく。その後、半導体チップ２の吸着を進めていくにつれ、図１８（ｃ）に示すように、領域１Ｂの中央部付近にのみ半導体チップ２が残存する。最終的には、図１８（ｄ）に示すように、ウェハ１上のすべての半導体チップ２が吸着されることになる。
【００８０】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２に係る部品実装装置１０１および吸着順序決定装置２００の構成は、実施の形態１に示したものと同様である。実施の形態２では、吸着順序決定装置２００の吸着順序決定部２０１の処理が異なる。以下、異なる点を中心に説明を行なう。
【００８１】
図１９に示すように、Ｙ軸と平行なウェハ１の中心線９３を境界として、吸着順序決定部２０１は、第１ヘッド部４が中心線９３から左端に向かって半導体チップ２を吸着するように第１ヘッド部４による半導体チップ２の吸着順序を決定する（図１４のＳ２）。矢印９２ｂは、第１ヘッド部４による吸着順序を示している。
【００８２】
また、吸着順序決定部２０１は、第２ヘッド部３４が中心線９３から右側に向かって半導体チップ２を吸着するように第２ヘッド部３４による半導体チップ２の吸着順序を決定する（図１４のＳ４）。矢印９１ｂは、第２ヘッド部３４による吸着順序を示している。
【００８３】
図２０は、決定された吸着順序に従い、ウェハ１上の半導体チップ２を吸着する過程を示す図である。同図中斜線部分は半導体チップ２が残存している領域を示しており、白色部分は半導体チップ２が存在しない領域を示している。図２０（ａ）に示す初期状態から上述の吸着順序に従い順次半導体チップ２を吸着していくと、図２０（ｂ）および図２０（ｃ）に示すように、ウェハ１の中心線９３からほぼ左右均等に半導体チップ２が吸着されていき、最終的に図２０（ｄ）に示すように、第１ヘッド部４による吸着動作と第２ヘッド部３４による吸着動作とが、ほぼ同時タイミングで終わる。すなわち、ヘッド部による半導体チップ２の吸着、移動および装着という一連の動作の繰り返しにおける１回分の一連動作によって実装される少なくとも１つの部品をタスクとした場合に、タスク数が第１ヘッド部４と第２ヘッド部３４とで等しくなり、第１ヘッド部４または第２ヘッド部３４が２回連続して半導体チップ２を吸着することがなくなる。
【００８４】
したがって、一方のヘッド部を休止させた状態で他方のヘッド部のみを使用して、回路基板８への半導体チップ２の実装が行なわれることがなくなる。このため、回路基板８の生産効率を向上させることができる。
【００８５】
なお、この吸着順は、実装ステージ１１９および１２０の双方に回路基板８が存在するという前提の下に成り立つ。例えば、生産開始時に、１枚目の回路基板８が搬送されてきて、当該回路基板８が実装ステージ１０９のみに位置決めされ、実装ステージ１１０には回路基板８が存在しないような場合には、この吸着順を適用することができない。なぜならば、このような場合には、実装ステージ１１０の第２ヘッド部３４は休止した状態にあり、左右均等に部品を吸着することができず、部品が左右均等に残存しない。このため、最後に吸着不可領域９１の半導体チップ２が残ることとなるからである。
【００８６】
さらに、この吸着順は、新品のウェハ１または半導体チップ２の残数状態が左右対称であるウェハ１に対して、第１ヘッド部４および第２ヘッド部３４が半導体チップ２を吸着し始めるという前提も必要とされる。例えば、図１７に示したような左側の領域１Ａの半導体チップが既に使用されて残存していない状態のウェハ１の場合には、ウェハ１の左半分よりも右半分に多くの半導体チップ２が残存している。このため、実施の形態２に示した吸着順を適用した場合には、最後に吸着不可領域９１の半導体チップ２が残ることになる。よって、最後の方では、第１ヘッド部４が停止し、第２ヘッド部３４でしか半導体チップ２を吸着することができない状態となるからである。
【００８７】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３について説明する。実施の形態３では、残りの半導体チップの数がウェハの左右で均等になっているか否かを監視しながら、半導体チップの吸着順を決定する点が、上述の実施の形態と異なる。実施の形態３に係る部品実装装置１０１の構成は、実施の形態１に示したものと同様である。実施の形態３では、吸着順序決定装置２００の構成が、実施の形態１および２とは異なる。以下、異なる点を中心に説明を行なう。
【００８８】
図２１は、吸着順序決定装置の機能的構成を示すブロック図である。
吸着順序決定装置３００は、部品実装装置１０１によるウェハ１からの半導体チップ２の吸着順序を決定する装置であり、吸着順序決定部３０１と、ウェハ情報記憶部３０２と、残部品判断部３０３とを備えている。
【００８９】
ウェハ情報記憶部３０２は、ウェハ１内の残りの半導体チップ２の配置や、ウェハ１の吸着不可領域９１および９２の位置に関する情報を記憶している記憶部である。
【００９０】
残部品判断部３０３は、ウェハ情報記憶部３０２に記憶されている情報に基づいて、残りの半導体チップ２の状態を判断する処理部である。
【００９１】
吸着順序決定部３０１は、ウェハ情報記憶部３０２に記憶されている情報および残部品判断部３０３での判断結果に基づいて、半導体チップ２の吸着順序を決定する処理部である。
【００９２】
図２２は、部品順序決定装置３００の実行する処理のフローチャートである。
残部品判断部３０３は、ウェハ情報記憶部３０２から、ウェハ１上に残っている半導体チップ２の配置情報を取得する（Ｓ１２）。
【００９３】
残部品判断部３０３は、取得した配置情報に基づいて、ウェハ１上に残っている半導体チップ２の個数がウェハ１の左側と右側とで均等であるか否かを判断する（Ｓ１４）。すなわち、図２３に示すように、未使用のウェハ１を考えた場合に、左側に存在する半導体チップ２の個数と右側に存在する半導体チップ２の個数とが等しくなるような中心線９３を考える。残部品判断部３０３は、中心線９３よりも左側の領域１Ｌに残っている半導体チップ２の個数と、中心線９３よりも右側の領域１Ｒに残っている半導体チップ２の個数とを比較し、両者の差が３つ以内である場合には、半導体チップ２の個数がウェハ１の左側と右側とで均等であると判断する。残部品判断部３０３は、両者の差が４つ以上ある場合には、半導体チップ２の個数がウェハ１の左側と右側とで均等ではないと判断する。第１ヘッド部４または第２ヘッド部３４が同時に吸着可能な半導体チップ２の個数は３個である。このため、両者の差が４つ以上ある場合には、最後に、いずれか一方のヘッド部が２回以上連続して半導体チップ２を吸着することになるため、均等ではないと判断する。
【００９４】
半導体チップ２の個数がウェハ１の左側と右側とで均等な場合には（Ｓ１４でＹＥＳ）、吸着順序決定部３０１は、実施の形態２で説明したのと同じ吸着順に従って、第１ヘッド部４または第２ヘッド部３４が次に吸着する部品を決定する（Ｓ１６）。すなわち、ウェハ１の中心線９３から左端または右端に向かって部品を吸着していくことになる。第１ヘッド部４または第２ヘッド部３４は、吸着順序決定部３０１が決定した部品を吸着する。
【００９５】
半導体チップ２の個数がウェハ１の左側と右側とで均等でない場合には（Ｓ１４でＮＯ）、残部品判断部３０３は、吸着不可領域以外に残りの部品があるか否かを判断する（Ｓ２０）。吸着不可領域９１または９２に残りの部品がある場合には（Ｓ２０でＹＥＳ）、吸着順序決定部３０１は、図２３に示す中心線９３の左側の領域１Ｌと右側の領域１Ｒとで、半導体チップ２の個数の差が３個以内に納まるように、次に吸着する部品を決定する（Ｓ２２）。例えば、図２３に示すように、左側の領域１Ｌの残りの半導体チップ２の個数が右側の領域１Ｒの半導体チップ２の残りの個数よりも４個多く、次に部品を吸着するのが第２ヘッド部３４であるものとする。この場合には、半導体チップ２の個数がウェハ１の左側と右側とで均等にするために、吸着順序決定部３０１は、第２ヘッド部３４が次に吸着する部品を左側の領域１Ｌから選択し、決定する。第２ヘッド部３４は、この決定に従って、左側の領域１Ｌから部品を吸着する。
【００９６】
吸着不可領域にしか残りの部品がない場合には（Ｓ２０でＮＯ）、当該部品を吸着可能なヘッド部は決定されている。このため、吸着順序決定部３０１は、Ｓ１６の処理を実行し、第１ヘッド部４または第２ヘッド部３４は、Ｓ１６の処理で決定された部品を吸着不可領域より吸着する。
【００９７】
第１ヘッド部４または第２ヘッド部３４による吸着動作が終わった後に、吸着順序決定部３０１は、現在仕掛かり中のウェハ１から、すべての部品を吸着し終えたか否かを判断する（Ｓ１８）。
【００９８】
すべての部品を吸着し終えた場合には（Ｓ１８でＹＥＳ）、当該ウェハ１に対する処理を終了する。
【００９９】
すべての部品を吸着し終えていない場合には（Ｓ１８でＮＯ）、吸着順序決定部３０１および残部品判断部３０３は、すべての部品を吸着し終えるまでＳ１２以降の処理を繰り返す。
【０１００】
なお、図１７に示したような仕掛かり状態のウェハ１から半導体チップ２を吸着していく場合を考える。図２４は、決定された部品吸着順序に従い、ウェハ１上の半導体チップ２を吸着する過程を示す図である。同図中斜線部分は半導体チップ２が残存している領域１Ｂを示しており、白色部分は半導体チップ２が存在しない領域１Ａを示している。ここでは、領域１Ａがウェハ１の左側に存在するものとする。
【０１０１】
図２４（ａ）に示すように、初期状態では中心線９３に対して、右側の領域の方が半導体チップ２の数が多い。このため、吸着順序決定部３０１は、第１ヘッド部４および第２ヘッド部３４共に、右側の領域より部品を吸着していくような部品吸着順を決定する。図２４（ｂ）は、そのような吸着順により部品の吸着を行ない、中心線９３の左右の領域で半導体チップ２の数が均等になった状態を示している。すなわち、中心線９３の左側は初期状態のままであるが、中心線９３の右側では、中心線９３付近の領域１Ｄの半導体チップ２が吸着済みの状態になっている。その後、図２４（ｃ）に示すように、左右の半導体チップ２が均等となる状態を保ったまま、半導体チップ２の残数が減って行き、最終的には、図２４（ｄ）に示すように、ウェハ１上のすべての半導体チップ２が吸着されることになる。
【０１０２】
以上説明したように、実施の形態３によれば、残りの半導体チップの数がウェハの左右で均等になっているか否かを監視しながら、半導体チップの吸着順が決定され、第１ヘッド部４および第２ヘッド部３４による部品の吸着が行なわれる。このため、１枚のウェハ１分の半導体チップ２に対して最初から最後まで、第１ヘッド部４による吸着動作と第２ヘッド部３４による吸着動作とを交互に行なうことができ、第１ヘッド部４および第２ヘッド部３４を協調動作させることができる。このため、一方のヘッド部を休止させた状態で他方のヘッド部のみを使用して、回路基板８への半導体チップ２の実装が行なわれることがなくなり、２つのヘッド部が協調動作を行ないながら半導体チップ２を実装することができる。このため、回路基板８の生産効率を向上させることができる。
【０１０３】
（実施の形態４）
以下、本実施の形態４について説明する。実施の形態１〜３では、部品実装装置は、ウェハ１から半導体チップ２を吸着するものを想定して説明を行なったが、実施の形態４では、部品実装装置は、トレイに収納された部品を吸着し、基板の一例である回路基板に実装する装置である。
【０１０４】
部品実装装置の模式的な構成およびその動作は実施の形態１で説明したものと同様である。このため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。実施の形態４に係る部品実装装置は、ウェハ１の代わりにトレイから部品を吸着し、回路基板に実装を行なう。
【０１０５】
図２５は、トレイの一例を示す図である。同図に示すように、トレイは格子状に区切られており、各区切りに部品が納められている。トレイにおいても、ウェハ１の場合と同様に、トレイが、左側の実装ステージ１０９に移動した際には、第２ヘッド部３４がトレイより部品を吸着することができないのは当然であるが、第１ヘッド部４であっても部品を吸着することができない吸着不可領域１５１ができる場合がある。同様に、トレイの左端には、トレイが同図右側の実装ステージ１１０に移動した場合には、第１ヘッド部４はもちろんのこと第２ヘッド部３４であっても部品の吸着を行なうことができない領域である吸着不可領域１５２ができてしまう。
【０１０６】
このため、このような場合にもウェハ１の場合と同様の吸着順序に従って、２つの実装ヘッドが部品を吸着するように、実施の形態１〜３のいずれかに示した吸着順序決定装置が吸着順序を決定する。
【０１０７】
なお、部品実装装置は、部品を収納した部品カセットがＸ軸方向に複数並べられた部品供給部より部品を吸着するものであっても良い。このような部品供給部であっても、部品供給部のＸ軸方向の長さが長いような場合には、その左右にウェハ１と同様の吸着不可領域が生じる。すなわち、一方のヘッド部のみでしか部品を吸着することのできない部品カセットが生じる。このような場合にもウェハ１の場合と同様の吸着順序に従って、２つの実装ヘッドが部品を吸着するように、吸着順序決定装置が吸着順序を決定すればよい。
【０１０８】
実施の形態４によると、吸着不可領域を有するトレイや複数並べられた部品カセットから部品を取り出す場合であっても、実施の形態１〜３と同様の吸着順序で部品が吸着される。このため、基板に部品を実装する間、第１ヘッド部４による吸着動作と第２ヘッド部３４による吸着動作とを交互に行なうことができ、第１ヘッド部４および第２ヘッド部３４を協調動作させることができる。このため、一方のヘッド部を休止させた状態で他方のヘッド部のみを使用して、回路基板８への部品の実装が行なわれることがなくなり、２つのヘッド部が協調動作を行ないながら部品を実装することができる。このため、回路基板８の生産効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明は、回路基板上に部品を実装する部品実装装置における部品の吸着順序決定装置に適用でき、特に、複数の実装ヘッドを有する部品実装装置における部品緒吸着順序決定装置等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る部品実装装置の模式平面図である。
【図２】部品実装装置内部に備えられる実装ステージの主要な構成を示す斜視図である。
【図３】部品実装装置が備える部品供給装置の斜視図である。
【図４】部品供給装置が備える保持テーブル及びエキスパンド装置の構成を示す模式断面図であり、（Ａ）はウェハがエキスパンドされていない状態を示し、（Ｂ）はウェハがエキスパンドされた状態を示す。
【図５】部品供給装置が備える突上げ装置の外観斜視図である。
【図６】突上げ装置における突上げピン保持部の拡大模式断面図であって、突上げピンが突上げ位置に位置されている状態を示す。
【図７】部品実装装置における部品実装動作の手順を説明する模式平面図であり、ウェハマガジンより取り出されたウェハが保持テーブルに保持された状態を示す。
【図８】部品実装装置における部品実装動作の手順を説明する模式平面図であり、第１部品供給位置に保持テーブルが位置されている状態を示す。
【図９】部品実装装置における部品実装動作の手順を説明する模式平面図であり、ウェハ認識位置に保持テーブルが位置されている状態を示す。
【図１０】部品実装装置における部品実装動作の手順を説明する模式平面図であり、第２部品供給位置に保持テーブルが位置されている状態を示す。
【図１１】部品実装装置における部品実装動作の手順を説明する模式平面図であり、第２部品認識カメラにより第２ヘッド部により保持された半導体チップの認識が行われている状態を示す。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る部品実装装置の模式平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態１に係る吸着順序決定装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図１４】吸着順序決定装置が実行する処理のフローチャートである。
【図１５】ウェハ内の半導体チップの吸着順序を説明するための図である。
【図１６】決定された吸着順序に従い、ウェハ上の半導体チップを吸着する過程を示す図である。
【図１７】ウェハ内の半導体チップの吸着順序を説明するための図である。
【図１８】決定された吸着順序に従い、ウェハ上の半導体チップを吸着する過程を示す図である。
【図１９】ウェハ内の半導体チップの吸着順序を説明するための図である。
【図２０】決定された吸着順序に従い、ウェハ上の半導体チップを吸着する過程を示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態３に係る吸着順序決定装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２２】吸着順序決定装置が実行する処理のフローチャートである。
【図２３】半導体チップの個数が左右均等ではないウェハの一例を示す図である。
【図２４】決定された吸着順序に従い、ウェハ上の半導体チップを吸着する過程を示す図である。
【図２５】トレイの一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１  ウェハ
２  半導体チップ
３  吸着ノズル
４  ヘッド部
５、６  搬送レール
７  第１部品認識カメラ
８  回路基板
１０  ウェハマガジン
１１  部品供給装置
１２  保持テーブル
１４  ウェハカメラ
１６  テーブル移動装置
１８  テーブル支持フレーム
２０  突上げ装置移動装置
２２  エキスパンド装置
３３  吸着ノズル
３４  第２ヘッド部
３７  第２部品認識カメラ
４０  突上げ装置
４１  突上げピン保持部
４２  シート当接面
４３  吸着孔
４４  突上げピン昇降装置
４５  突上げピン
４６  ピン格納孔
５０  ウェハシート
５１  ウェハリング
５２  エキスパンド部材
５３  リング保持部
５４  フレーム
９１  吸着不可領域
９２  吸着不可領域
１０１  部品実装装置
１０９、１１０  実装ステージ
１１５  ビーム
１１７  ビーム軌道
２００  吸着順序決定装置
２０１  吸着順序決定部
２０２  ウェハ情報記憶部
【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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