(57)【要約】【課題】安定した搭載位置精度を確保す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】部品供給部２からチップ６を取り出して基板保持部１０に保持された基板１６に搭載する電子部品搭載装置において、搭載ヘッドに保持されたチップを下方から撮像する第３のカメラ１５のマークポスト１７に設けられた部品撮像カメラ基準マークを搭載ヘッド移動機構によって搭載ヘッドと一体的に移動する較正カメラによって撮像し、この撮像結果に基づいて、搭載ヘッド座標系を較正し、この較正結果に基づいてチップを保持した搭載ヘッドを第３のカメラ１５に対して移動させる。これにより、搭載ヘッド移動機構の熱伸縮に起因する座標系の経時変動を較正し、安定した搭載位置精度を確保することができる。【選択図】図２
2005277272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給部によって供給される電子部品を取り出して基板に搭載する電子部品搭載装置であって、前記基板を保持する基板保持部と、前記部品供給部から取り出した電子部品を前記基板保持部に保持された基板の部品搭載位置に搭載する搭載ヘッドと、前記搭載ヘッドを移動させる搭載ヘッド移動機構と、前記搭載ヘッドに保持された電子部品を下方から撮像する部品撮像カメラと、前記部品撮像カメラの側方に設けられ部品撮像カメラの光学座標系の基準位置と関連づけられる部品撮像カメラ基準マークと、前記搭載ヘッド移動機構によって搭載ヘッドと一体的に移動し前記部品撮像カメラ基準マークを撮像可能な較正カメラと、前記較正カメラによる撮像結果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電子部品を保持した搭載ヘッドを前記部品撮像カメラに対して移動させるとともに、前記部品撮像カメラによる撮像結果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前記搭載ヘッドに保持された電子部品を前記基板の部品搭載位置に搭載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】
前記部品撮像カメラ基準マークは、前記部品撮像カメラを間に挟む複数箇所に設けられ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３】
基板を保持する基板保持部と、前記部品供給部から取り出した電子部品を前記基板保持部に保持された基板の部品搭載位置に搭載する搭載ヘッドと、前記搭載ヘッドを移動させる搭載ヘッド移動機構と、前記搭載ヘッドに保持された電子部品を下方から撮像する部品撮像カメラと、前記部品撮像カメラの側方に設けられ部品撮像カメラの光学座標系の基準位置と関連づけられる部品撮像カメラ基準マークと、前記搭載ヘッド移動機構によって搭載ヘッドと一体的に移動し前記部品撮像カメラ基準マークを撮像可能な較正カメラとを備えた電子部品搭載装置によって、前記部品供給部によって供給される電子部品を取り出して基板に搭載する電子部品搭載方法であって、前記較正カメラによる撮像結果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電子部品を保持した搭載ヘッドを前記部品撮像カメラに対して移動させるとともに、前記部品撮像カメラによる撮像結果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前記搭載ヘッドに保持された電子部品を前記基板の部品搭載位置に搭載することを特徴とする電子部品搭載方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハから取り出された半導体チップなどの電子部品を基板に実装するダイボンディング装置やフリップチップボンディング装置においては、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の部品搭載位置に搭載する。このとき、部品搭載位置に電子部品を位置ずれなく搭載するため、搭載ヘッドに保持された状態の電子部品を下方からカメラによって撮像して、搭載ヘッドと電子部品との相対的な位置ずれを検出し補正する技術が知られている（例えば特許文献１）。この技術によれば、搭載ヘッドを移動させるヘッド移動機構を制御する際に、カメラの光学座標系で検出された電子部品の位置ずれ量だけヘッド移動機構の各軸の移動量を補正することにより、電子部品を部品搭載位置に正しく位置合わせすることが出来る。
【特許文献１】特許第２７２５７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上述のカメラによる位置ずれ検出においては、カメラの光学座標系と搭載装置の機械座標系との相対位置関係の変動に起因して、次のような問題が生じる。ヘッド移動機構による搭載ヘッドの移動においては、ボールねじなどの機構要素の経時的な熱伸縮やねじれなどに起因する機構誤差により、搭載ヘッドとカメラとの相対位置は変動する。
【０００４】
すなわち、搭載ヘッドの正規位置に電子部品が保持されていても、部品撮像時に搭載ヘッドがカメラに対して正しく位置していない場合には、電子部品は搭載ヘッドに対して位置ずれしているとの誤った認識結果を与える。この結果、搭載ヘッドに保持された電子部品を基板に搭載する際には、誤った位置情報に基づいて位置補正が行われ、搭載位置精度が不安定になるという問題があった。そしてこの問題は、半導体ウェハのサイズの大型化などによって搭載ヘッドの移動距離が増大するにつれて特に顕著になる。
【０００５】
そこで本発明は、安定した搭載位置精度を確保す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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電子部品搭載装置は、部品供給部によって供給される電子部品を取り出して基板に搭載する電子部品搭載装置であって、前記基板を保持する基板保持部と、前記部品供給部から取り出した電子部品を前記基板保持部に保持された基板の部品搭載位置に搭載する搭載ヘッドと、前記搭載ヘッドを移動させる搭載ヘッド移動機構と、前記搭載ヘッドに保持された電子部品を下方から撮像する部品撮像カメラと、前記部品撮像カメラの側方に設けられ部品撮像カメラの光学座標系の基準位置と関連づけられる部品撮像カメラ基準マークと、前記搭載ヘッド移動機構によって搭載ヘッドと一体的に移動し前記部品撮像カメラ基準マークを撮像可能な較正カメラと、前記較正カメラによる撮像結果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電子部品を保持した搭載ヘッドを前記部品撮像カメラに対して移動させるとともに、前記部品撮像カメラによる撮像結果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前記搭載ヘッドに保持された電子部品を前記基板の部品搭載位置に搭載する制御手段とを備えた。
【０００７】
本発明の電子部品搭載方法は、基板を保持する基板保持部と、前記部品供給部から取り出した電子部品を前記基板保持部に保持された基板の部品搭載位置に搭載する搭載ヘッドと、前記搭載ヘッドを移動させる搭載ヘッド移動機構と、前記搭載ヘッドに保持された電子部品を下方から撮像する部品撮像カメラと、前記部品撮像カメラの側方に設けられ部品撮像カメラの光学座標系の基準位置と関連づけられる部品撮像カメラ基準マークと、前記搭載ヘッド移動機構によって搭載ヘッドと一体的に移動し前記部品撮像カメラ基準マークを撮像可能な較正カメラとを備えた電子部品搭載装置によって、前記部品供給部によって供給される電子部品を取り出して基板に搭載する電子部品搭載方法であって、前記較正カメラによる撮像結果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電子部品を保持した搭載ヘッドを前記部品撮像カメラに対して移動させるとともに、前記部品撮像カメラによる撮像結果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前記搭載ヘッドに保持された電子部品を前記基板の部品搭載位置に搭載する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、較正カメラによる撮像結果に基づいて搭載ヘッド移動機構を制御することにより電子部品を保持した搭載ヘッドを部品撮像カメラに対して移動させるとともに、部品撮像カメラによる撮像結果に基づいて搭載ヘッド移動機構を制御して搭載ヘッドに保持された電子部品を基板の部品搭載位置に搭載することにより、搭載ヘッド移動機構の熱伸縮やねじれなどの経時変動による機構誤差の影響を最小限にして、安定した搭載動作精度を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１、図２は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の平面図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の側断面図、図４は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の部品供給部の部分断面図、図５は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の供給部基準マークの説明図、図６は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の部品撮像カメラ基準マークの説明図、図７は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の基板保持部基準マークの説明図、図８は本発明の一実施の形態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９は本発明の一実施の形態の電子部品搭載方法における座標系補正処理用データ作成処理のフロー図、図１０は本発明の一実施の形態の電子部品搭載方法における座標系補正処理用データの説明図、図１１，図１２は本発明の一実施の形態の電子部品搭載処理のフロー図、図１３，図１４は本発明の一実施の形態の電子部品搭載方法の工程説明図である。
【００１０】
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３は図１におけるＡ−Ａ矢視を示している。図１において、基台１上には部品供給部２が配設されている。図３に示すように、部品供給部２はウェハ保持テーブル３を備えており、ウェハ保持テーブル３はシート保持部材であるウェハリング５を着脱自在に保持する。
【００１１】
ウェハリング５に展張されたシート５ａ（図４参照）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。すなわちチップ６はウェハリング５に展張されたシート５ａに貼着された状態で部品供給部２に提供され、ウェハ保持テーブル３にウェハリング５が保持された状態では、部品供給部２はチップ６を平面上の所定配列で供給する。
【００１２】
図３に示すように、ウェハ保持テーブル３に保持されたウェハリング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
ピンによってウェハリング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はウェハリング５に展張されたシート５ａから剥離される。エジェクタ８は、チップ６をウェハリング５に展張されたシート５ａから剥離するシート剥離機構となっている。
【００１３】
なお、シート剥離機構はここで示したエジェクタ８に限定されるものではなく、チップをシート５ａから剥離できる機構であれば足りる。例えば、チップ６が貼着されたシート５ａを下方から吸引して、吸引力によってチップ６をシート５ａから剥離するような機構でもよい。
【００１４】
次に図４を参照して、部品供給部２の構造を説明する。図４（ａ）において、ウェハ保持テーブル３の上面のベースプレート３ａは中央部に円形の開口部が設けられた形状となっており、ベースプレート３ａの上面には開口部に沿って筒状部材であるエキスパンドリング３ｂが立設されている。ウェハリング５がウェハ保持テーブル３に装着された状態では、エキスパンドリング３ｂはウェハリング５に展張されたシート５ａの下面に当接する。
【００１５】
エキスパンドリング３ｂの上方には、中央部にエキスパンドリング３ｂに対応したサイズの円形の開口部９ａが設けられた昇降プレート９が、昇降機構１９によって昇降自在に配設されている。昇降機構１９は、モータ１９ａによって回転駆動される送りねじ１９ｂを、昇降プレート９に結合されたナット１９ｃに螺合させた構成となっており、モータ１９ａを駆動することにより、昇降プレート９はベースプレート３ａに対して昇降する。
【００１６】
図４（ｂ）に示すように、昇降機構１９によってウェハ保持テーブル３にウェハリング５を装着した状態で昇降プレート９を下降させることにより、ウェハリング５は昇降プレート９によって下方に押圧される。これによりエキスパンドリング３ｂの頂部に当接したシート５ａは水平面内で引き伸ばされ、シート５ａの上面で相隣接したチップ６が相互に引き離されて、取り出しヘッドによって個片のチップ６を吸着保持して取り出すことができる。
【００１７】
ベースプレート３ａの上面には、２つの柱状のマークポスト１８が、筒状部材であるエキスパンドリング３ｂを間に挟んだ複数箇所に立設されている（図５参照）。マークポスト１８の上面には、供給部基準マークとしての認識マークＡ１、Ｂ１が設けられている。昇降プレート９にはマークポスト１８の位置に対応して開口９ｂが設けられており、図４（ｂ）に示すように、シート５ａに貼着された状態のチップ６を撮像する第２のカメラ３５によって、開口９ｂを介して認識マークＡ１、Ｂ１が撮像可能となっている。
【００１８】
すなわち、マークポスト１８は、ベースプレート３ａに設けられていることから、昇降プレート９が昇降しても認識マークＡ１，Ｂ１の焦点高さは変わらずに一定の高さを保つようになっている。また開口部９ｂが設けられていることから、昇降プレート９が昇降してもマークポスト１８が昇降プレート１８に干渉することなく、上方からカメラで認識マークＡ１，Ｂ１を撮像することができるようになっている。認識マークＡ１、Ｂ１を撮像した画像を認識処理することにより、後述するように部品供給部２において搭載ヘッドや第２のカメラ３５を移動させる際の座標系の較正処理用データが取得される。なお図３においては、マークポスト１８の図示を省略している。
【００１９】
図１に示すように、基台１の上面の部品供給部２からＹ方向へ離れた位置には、基板保持部１０が配置されている。基板保持部１０の上流側・下流側にはそれぞれ基板搬送コンベアからなる基板搬送部１２がＸ方向に配列されている。上流側から搬入された基板１６は基板搬送部１２によって基板保持部１０に搬入され保持される。基板保持部１０は保持した基板１６を実装位置に位置決めし、位置決めされた基板１６に対して部品供給部２か
ら取り出されたチップ６が実装される。そして実装済みの基板１６は、基板搬送部１２によって下流側に搬出される。
【００２０】
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を平行に且つ部品供給部２及び基板保持部１０を挟むように配設した形態となっている。
【００２１】
これらの１対のＹ方向ガイド２１には、両端部をＹ方向ガイド２１によって支持された両持ち支持型の第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Ｙ方向にスライド自在に架設されている。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。
【００２２】
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。
【００２３】
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３参照）に案内されてＸ方向に移動する。
【００２４】
搭載ヘッド３３は、１個のチップ６を保持するノズル３３ａを複数（ここでは２つ）備え、各ノズル３３ａにそれぞれチップ６を吸着して複数のチップ６を保持した状態で移動可能となっている。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、部品供給部２のチップ６をピックアップして保持し、保持したチップ６を基板保持部１０に保持された基板１６の部品搭載位置１６ａに搭載する。
【００２５】
なお、本形態の形態においては、チップ６を取り出す取り出しヘッドと搭載ヘッド３３とを１つの部品保持ヘッドによって兼務する形態となっているが、専用の取り出しヘッドを備えたチップのピックアップ機構を別途設け、このピックアップ機構から搭載ヘッドがチップを受け取って保持するようにしても構わない。さらに、このピックアップ機構にチップ反転機構を備えると、チップを表裏反転して基板に実装するフリップチップ実装にも対応できるので望ましい。
【００２６】
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を部品供給部２と基板保持部１０との間で移動させる搭載ヘッド移動機構を構成する。搭載ヘッド３３および搭載ヘッド移動機構は、部品供給部２から取り出しヘッドによって取り出されたチップ６を搭載ヘッド３３によって基板保持部１０に保持された基板１６に
搭載する部品搭載機構を構成する。
【００２７】
第１ビーム部材３１には、第１のカメラ３４が装着されており、第１のカメラ３４を保持するブラケット３４ａ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、第１のカメラ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３参照）に案内されてＸ方向に移動する。
【００２８】
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、第１のカメラ３４はＸ方向、Ｙ方向に水平移動する。これにより、第１のカメラ３４は基板保持部１０に保持された基板１６を撮像するための基板保持部１０の上方での移動と、基板保持部１０上からの退避のための移動とを行うことができる。すなわち、第１のカメラ３４は、基板保持部１０に保持された基板１６を撮像する基板撮像カメラとなっている。
【００２９】
１対のＹ方向ガイド２１，第１ビーム部材３０，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、第１のカメラ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、第１のカメラ３４を基板保持部１０の上方で移動させる第１のカメラ移動機構（基板撮像カメラ移動機構）を構成する。
【００３０】
第２ビーム部材３２には、第２のカメラ３５が装着されており、第２のカメラ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、第２のカメラ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３参照）に案内されてＸ方向に移動する。
【００３１】
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、第２のカメラ３５はＸ方向、Ｙ方向に水平移動する。これにより、第２のカメラ３５は部品供給部２に保持されたチップ６の撮像のための部品供給部２の上方での移動と、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。すなわち、第２のカメラ３５は、部品供給部２においてチップ６を撮像する供給部撮像カメラとなっている。
【００３２】
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、第２のカメラ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、第２のカメラ３５を、部品供給部２に対して相対的に水平移動させる第２のカメラ移動機構（供給部撮像カメラ移動機構）を構成する。
【００３３】
図２は図１において第１ビーム部材３０の図示を省略したものであり、部品供給部２と基板保持部１０との間には、第３のカメラ１５が配設されている。第３のカメラ１５はラインセンサを備えたラインカメラであり、部品供給部２においてチップ６をピックアップした搭載ヘッド３３が第３のカメラ１５の上方をＸ方向に移動することにより、第３のカメラ１５は搭載ヘッド３３に保持されたチップ６を撮像する。第３のカメラ１５は、搭載ヘッド３３に保持されたチップ６を下方から撮像する部品撮像カメラとなっている。
【００３４】
図１，図３に示すように、搭載ヘッド３３には第４のカメラ３６が撮像方向を下向きにして設けられている。第４のカメラ３６は搭載ヘッド移動機構によって搭載ヘッド３３と一体的に移動し、移動範囲にある部品供給部２，第３のカメラ３の近傍、基板保持部１０
を撮像可能となっている。後述するように、第４のカメラ３６は、座標系の較正処理を行うための較正カメラとして用いられる。搭載ヘッド３３は、基板撮像カメラである第１のカメラ３４と供給部撮像カメラである第２のカメラ３５との間で移動する機構配置となっており、搭載ヘッド３３と一体移動する第４のカメラ３６は、第１のカメラ３４，第２のカメラ３５のいずれの撮像範囲もカバーできるようになっている。
【００３５】
ここで、上記構成の電子部品搭載装置における座標系および座標系較正処理用の基準マークについて説明する。上述のようにこの電子部品搭載装置は、搭載ヘッド移動機構、第１のカメラ移動機構、および第２のカメラ移動機構の３つの独立したＸＹ直動機を備えており、それぞれの移動機構毎に個別のＸＹ座標系が存在する。第１のカメラ移動機構のＸＹ座標系（第１のカメラ座標系）は、第１のカメラ３４を少なくとも基板保持部１０の上方を含む移動範囲内で移動させる際の座標系であり、同様に、第２のカメラ移動機構のＸＹ座標系（第２のカメラ座標系）は、第１のカメラ３４を少なくとも部品供給部２の上方を含む移動範囲内で移動させる際の座標系を意味している。
【００３６】
ここで搭載ヘッド移動機構のＸＹ座標系に設定されるゾーン別座標系について説明する。搭載ヘッド移動機構は、搭載ヘッド３３を部品供給部２から基板保持部１０までを含む移動範囲内で移動させる機能を有しており、これらの移動範囲内において共通の１つのＸＹ座標系が存在している。通常は搭載ヘッド３３の移動目標位置を指令する場合には、全てこの共通のＸＹ座標系での座標値によって指令がなされるが、本実施の形態においては、このＸＹ座標系を搭載ヘッド３３の移動範囲に応じて便宜上３つの独立した座標系に区分して取り扱うようにしている。
【００３７】
すなわち搭載ヘッド移動機構の座標系を、部品供給部２，部品撮像のための第３のカメラ１５近傍および基板保持部１０の３つのゾーンに区分し、それぞれを部品供給部座標系、部品撮像座標系および基板座標系の個別の座標系として取り扱う。換言すれば本実施の形態においては、本来は３つの独立したＸＹ座標系を備えた電子部品搭載装置において、５つの独立したＸＹ座標系（第１のカメラ座標系、第２のカメラ座標系、部品供給部座標系、部品撮像座標系および基板座標系）が存在するとみなして動作制御を行うようにしている。
【００３８】
次に、上述の３つのゾーンに設けられた座標系較正処理用の基準マークについて説明する。各基準マークは、各ゾーン内における機構誤差を排除する場合にも用いられるとともに、各ゾーンの座標系を互いに関連づける場合にも用いられる。まず図５を参照して、部品供給部２を含むゾーン１に設けられた供給部基準マークについて説明する。図５（ａ）に示すように、ウェハ保持テーブル３の固定位置に設けられたマークポスト１８の上面には、供給部基準マークとしての認識マークＡ１、Ｂ１が形成されている。
【００３９】
図５（ｂ）に示すように、認識マークＡ１、Ｂ１はゾーン１を含む座標系において、チップ６が集合した半導体ウェハ［６］の基準位置（例えばチップ６を取り出す際のピックアップ起点Ｐ１）との相対位置が固定された位置にある。マークポスト１８を取り付けた後に、供給部基準マーク撮像カメラ（第１のカメラ３５、第４のカメラ３６）によって認識マークＡ１、Ｂ１を撮像して画像認識し、求められた認識マークＡ１，Ｂ１の位置を記憶することにより、認識マークＡ１、Ｂ１は部品供給部２における電子部品の基準位置と関連づけられる。電子部品の基準位置としては、ピックアップ起点Ｐ１に限らず、部品供給部２における部品位置を特定できるような線や点であればよい。
【００４０】
供給部基準マーク撮像カメラとして第２のカメラ３５によって認識マークＡ１，Ｂ１を撮像した撮像結果を画像認識することにより、部品供給部２において第２のカメラ３５をチップ撮像のために第２のカメラ移動機構によって移動させる場合の座標系、すなわち第
２のカメラ座標系の較正処理が行われる。また供給部基準マーク撮像カメラとして較正カメラである第４のカメラ３６によって認識マークＡ１，Ｂ１を撮像した撮像結果を画像認識することにより、部品供給部２からチップ６をピックアップするために搭載ヘッド３３を搭載ヘッド移動機構によって移動させる場合の座標系、すなわち部品供給部座標系の較正処理が行われる。
【００４１】
次に図６を参照して、第３のカメラ１５の近傍を含むゾーン２に設けられた部品撮像カメラ基準マークについて説明する。図６（ａ）に示すように、基台１上の固定位置に設けられたカメラ装着ベース１５ａ（図３も参照）の上面には、第３のカメラ１５に備えられたラインセンサの受光部１５ｂを間に挟んだ対角位置に、２つのマークポスト１７が立設されている。マークポスト１７の上面には、部品撮像カメラ基準マークとしての認識マークＡ２、Ｂ２が形成されている。
【００４２】
図６（ｂ）に示すように、認識マークＡ２、Ｂ２はゾーン２を含む座標系において、第３のカメラ１５の光学座標系の基準位置（例えば受光部１５ｂの中心位置Ｐ２）との相対位置が固定された位置にある。マークポスト１７の位置が固定された後に、較正カメラである第４のカメラ３６によって認識マークＡ２、Ｂ２を撮像して画像認識し、求められた認識マークＡ２，Ｂ２の位置を記憶することにより、認識マークＡ２、Ｂ２は第３のカメラ１５の光学座標系の基準位置と関連づけられる。光学座標系の基準位置としては、中心位置Ｐ２に限らず、第３のカメラ１５の撮像視野の位置を特定できるような線や点であればよい。
【００４３】
認識マークＡ２，Ｂ２は、搭載ヘッド３３を移動させて第４のカメラ３６を第３のカメラ１５の側方の近傍に位置させることによって撮像可能となっており、第４のカメラ３６は、搭載ヘッド移動機構によって搭載ヘッド３３と一体的に移動し部品撮像カメラ基準マークを撮像可能な較正カメラとなっている。この撮像結果を画像認識することにより、チップ６を保持した搭載ヘッド３３を部品撮像のために第３のカメラ１５の上方で移動させる際の座標系、すなわち部品撮像座標系の較正処理が行われる。
【００４４】
次に図７を参照して、基板保持部１０を含むゾーン３に設けられた基板保持部基準マークについて説明する。図７（ａ）に示すように、基台１上の固定位置に設けられた基板保持部装着ベース１０ａの上面には、基板搬送部１２に位置決めされる基板１６を間に挟んだ対角位置に、２つのマークポスト１１が立設されている。マークポスト１１の上面には、基板保持部基準マークとしての認識マークＡ３、Ｂ３が形成されている。
【００４５】
図７（ｂ）に示すように、認識マークＡ３、Ｂ３はゾーン３を含む座標系において、基板１６の基準位置（例えば基板搬送部１２に位置決めされた基板１６のコーナ点Ｐ３）との相対位置関係が固定された位置にある。マークポスト１１を取り付けた後に、基板保持部撮像カメラ（第４のカメラ３６、第１のカメラ３４）によって認識マークＡ２、Ｂ２を撮像して画像認識し求められた認識マークＡ３，Ｂ３の位置を記憶することにより、認識マークＡ３、Ｂ３は基板保持部１０に保持され位置決めされた基板１６の基準位置と関連づけられる。基板１６の基準位置としては、コーナ点Ｐ３に限らず、基板上における部品搭載位置と関連づけられた線や点であればよい。
【００４６】
基板保持部基準マーク撮像カメラとして第１のカメラ３４によって認識マークＡ３，Ｂ３を撮像した撮像結果を画像認識することにより、基板保持部１０において第１のカメラ３４を基板撮像のために第１のカメラ移動機構によって移動させる場合の座標系、すなわち第１のカメラ座標系の較正処理が行われる。また供給部基準マーク撮像カメラとして較正カメラである第４のカメラ３６によって認識マークＡ３，Ｂ３を撮像した撮像結果を画像認識することにより、基板保持部１０に保持された基板１６にチップ６を搭載するため
に搭載ヘッド３３を搭載ヘッド移動機構によって移動させる場合の座標系、すなわち基板座標系の較正処理が行われる。
【００４７】
また異なるカメラで共通の基準マークを認識することにより、異なる座標系を互いに関連づけることもできる。さらに較正用カメラである第４のカメラ３６で、ゾーン１からゾーン３までにそれぞれ設けられた基準マークを適宜認識することにより、移動範囲が大きく拡大した場合に生じる機構誤差を排除することもできる。
【００４８】
上述のように各ゾーン毎に、当該ゾーンにおける動作目標との相対位置関係が特定された基準マークを設けることにより、各ゾーンにアクセスする搭載ヘッドやカメラの移動機構の位置精度が熱伸縮などに起因して経時変動する場合にあっても、電子部品搭載装置を連続稼動する過程の所定タイミングでこれらの基準マークを当該移動機構によって移動するカメラによって撮像して参照することにより、後述する座標系較正処理によって常に動作目標への移動精度を確保することができる。
【００４９】
上記構成においては、供給部基準マークおよび基板保持部基準マークを撮像可能な基準マーク撮像カメラとして、搭載ヘッド移動機構によって搭載ヘッド３３と一体的に移動する専用の較正カメラである第４のカメラ３６を用いるようにしている。また座標系較正処理の対象に応じて、基板撮像カメラである第１のカメラ３４を、基板保持部基準マークを撮像する基準マーク撮像カメラとして機能させ、供給部撮像カメラである第２のカメラ３５を、供給部基準マークを撮像する基準マーク撮像カメラとして機能させるようになっている。
【００５０】
次に、前述の各座標系において移動機構の熱伸縮等に起因する位置誤差を補正するための座標系較正処理用データ作成について説明する。上述構成の電子部品搭載装置によって部品搭載動作を反復実行する過程においては、搭載ヘッド３３や、第１のカメラ３４，第２のカメラ３５はそれぞれの移動機構によって高頻度で移動するため、駆動モータの発熱や摺動機構の摩擦熱などによって移動機構を構成する機構各部の温度が上昇し、この温度上昇によりボールねじなどの機構要素は熱伸縮を生じる。そしてこの熱伸縮に起因して移動機構の動作精度が経時的に変動し、高精度の動作を安定して維持できないようになる。
【００５１】
このため本実施の形態においては、装置稼働時の所定インターバルにおいて、搭載ヘッド３３や第１のカメラ３４，第２のカメラ３５を移動させる移動機構の状態を検出し、検出結果に応じて適正な座標補正データをその都度設定する座標系較正処理を実行するようにしている。この座標系較正処理は、前述の５つの独立したＸＹ座標系（第１のカメラ座標系、第２のカメラ座標系、部品供給部座標系、部品撮像座標系および基板座標系）ごとにそれぞれ行われる。
【００５２】
ここで前述のように、搭載ヘッド移動機構の座標系について移動範囲を部品供給部、第３のカメラ近傍および基板保持部の３つのゾーンに区分したそれぞれのゾーン内において個別に座標系較正処理を行うことにより、本実施の形態に示す電子部品搭載装置のように、Ｙ方向に長い移動ストロークを有する移動機構によって搭載ヘッドを移動させる構成においても、良好な較正精度を確保することができる。
【００５３】
すなわち、移動ストロークに応じて長寸法のボールねじを用いる場合には、ボールねじの熱伸縮や局部的なピッチ誤差の累積による位置決め誤差は上述のゾーンによって異なるが、以下に説明するような座標系較正処理をそれぞれのゾーン毎に行って較正処理用データを作成することにより、各ゾーンに応じた適正な位置補正を行うことができる。
【００５４】
次に図９，図１０を参照して、座標系較正処理用データ作成処理について説明する。、
図１０に示すＡ点は、図５，図６，図７にそれぞれ示すＡ１、Ａ２、Ａ３を，またＢ点は、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３をそれぞれ代表している。まず図９において、基準時におけるＡ点、Ｂ点をそれぞれ示すａ点、ｂ点の座標（Ｘａ，Ｙａ）、（Ｘｂ，Ｙｂ）を記憶する（ＳＴ１）。すなわち、装置組み立て完了時や保守作業完了時などにおいて、各ゾーンにおける基準マークであるＡ点、Ｂ点を当該ゾーン基準マーク撮像カメラによって撮像し、画像認識によってＡ点、Ｂ点の座標位置を求めてデータ記憶部５３に記憶する。
【００５５】
そして装置稼働時において、座標系較正処理を実行すべきタイミングになったならば、以下を実行する。まずデータ補正時のＡ点の座標Ａ（ＸＡ，ＹＡ）を画像認識により求め記憶する（ＳＴ２）とともに、データ補正時のＢ点の座標Ｂ（ＸＢ，ＹＢ）を画像認識により求め記憶する（ＳＴ２）。すなわち、装置稼働中の所定タイミングにて、各ゾーンにおける基準マークであるＡ点、Ｂ点を当該ゾーンに対応した基準マーク撮像カメラによって撮像し、画像認識によってＡ点、Ｂ点の座標位置を求めてデータ記憶部５３に記憶する。
【００５６】
次いで、基準時及びデータ補正時のＡ点及びＢ点の座標のデータに基づいて、位置指令点ｒの座標（Ｘｒ，Ｙｒ）に対応する補正点Ｒの座標（ＸＲ  、ＹＲ）を算出するための座標系較正処理用データを求める（ＳＴ４）。そして求められた座標系較正処理用データをデータ記憶部５３に記憶する（ＳＴ５）。
【００５７】
座標系較正処理用データについて説明する。（ＳＴ２）においてデータ補正時にＡ点、Ｂ点を撮像したとき、基準マーク撮像カメラを移動させる移動機構が熱の影響等により伸縮していれば、基準マーク撮像カメラに対して同一の制御指令が出力されていても、基準マーク撮像カメラは基準時とは伸縮分だけずれた位置まで移動した状態で基準マークを撮像する。Ａ点、Ｂ点は部品供給部２、第３のカメラ１５近傍および基板保持部１０が属する各ゾーンにおける位置基準として、移動機構を構成する機構要素の伸縮の影響を受けない固定点に設けられた基準点であることから、図１０に示すように、Ａ点、Ｂ点は、一般にａ点、ｂ点には一致せず、移動機構の伸縮分だけずれた位置に検出される。
【００５８】
したがって、Ａ点とａ点、Ｂ点とｂ点との間の変位は、電子部品搭載装置を継続的に稼動することによる移動機構の位置決め精度の経時変動を示している。すなわち、移動機構による移動対象が搭載ヘッド３３である場合には、この位置決め精度の変動は搭載ヘッド３３によってチップ６を取り出す際や、保持したチップ６を基板１５に搭載する際の位置誤差として現れる。また移動機構による移動対象がカメラである場合には、カメラ自体が本来移動すべき位置から位置ずれした状態で撮像を行うことになり、撮像によって得られた位置認識結果はこの位置ずれ分の誤差を含んだものとなる。
【００５９】
この経時変動による位置誤差を較正するため、本実施の形態においては、座標系較正処理用データ作成において上述の位置誤差を補正するため、図１０に示す座標変換式（１）、（２）が算出され、搭載動作において搭載ヘッド移動機構やカメラ移動機構を駆動する際には、座標変換式（１）、（２）を用いて、実装データ上で位置指令点として与えられる座標値を補正するようにしている。すなわち、動作時において移動目標位置である位置指令点ｒが座標（Ｘｒ，Ｙｒ）によって指令されたときに、座標変換式（１）、（２）によって変換された座標（ＸＲ、ＹＲ）によって与えられる補正点Ｒを目標位置として移動機構を駆動する。これにより、移動機構の伸縮による位置決め誤差を極力排除した移動動作が実現される。
【００６０】
なお図１０に示す座標変換式の導出においては次のような近似・簡略化を採用している。すなわち、ここでは熱影響等による機構要素の伸縮はＸ軸方向、Ｙ軸方向ともに軸と平行に生じ、基準時における４角形ａｂｃｄは角方向変位を生じることなく熱伸縮により４
角形ＡＢＣＤに変化するという仮定に基づいて、座標変換式を作成している。そしてこのようにして作成された座標較正処理用データが、各座標系における移動機構の動作時の目標位置のデータ補正に用いられる。
【００６１】
なお上記構成においては、ゾーン１には第２のカメラ座標系および部品供給部座標系が重複しており、ゾーン１に設けられた供給部基準マークは供給部撮像カメラである第２のカメラ３５，較正カメラである第４のカメラ３６のいずれによっても撮像可能である。したがって、第２のカメラ移動機構の経時的な伸縮傾向が部品供給部座標系における搭載ヘッド移動機構の経時的な伸縮傾向と類似である場合には、いずれか１つのカメラによって供給部基準マークを撮像した撮像結果に基づいて、第２のカメラ座標系と部品供給部座標系の双方の座標系較正処理を行うようにしてもよい。
【００６２】
またゾーン３における第１のカメラ座標系と基板座標系についても、基板保持部撮像カメラである第１のカメラ３５，較正カメラである第４のカメラ３６のいずれによっても基板保持部基準マークを撮像可能であり、同様に第１のカメラ移動機構の経時的な伸縮傾向が基板座標系における搭載ヘッド移動機構の経時的な伸縮傾向と類似である場合には、いずれか１つのカメラによって基板保持部基準マークを撮像した撮像結果に基づいて、第１のカメラ座標系と基板座標系の双方の座標系較正処理を行うようにしてもよい。
【００６３】
次に図８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８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５４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。
【００６４】
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、第１のカメラ３４を移動させる第１のカメラ移動機構を、Ｘ軸モータ４６，Ｙ軸モータ２６は、第２のカメラ３５を移動させる第２のカメラ移動機構をそれぞれ駆動する。また機構駆動部５０は、搭載ヘッド３３の昇降機構、ノズル３３ａ（図２参照）による部品吸着機構を駆動し、エジェクタ８の昇降シリンダおよびエジェクタＸＹテーブル７、基板搬送部１２の駆動モータを駆動する。
【００６５】
データ記憶部５３は、実装データや部品データなどの各種のデータを記憶する。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を行う。表示部５２は、第１のカメラ３４、第２のカメラ３５、第３のカメラ１５、第４のカメラ３６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。
【００６６】
第１の認識処理部５５は、第１のカメラ３４によって撮像した画像の認識処理を行う。すなわち基板１６を撮像した画像を画像認識して基板保持部１０に保持された基板１６においてチップ６が実装される部品搭載位置１６ａ（図１３参照）の位置を求めるとともに、マークポスト１１を撮像した画像を画像認識して図７に示す認識マークＡ３、Ｂ３の位置を求める。
【００６７】
第２の認識処理部５６は、第２のカメラ３５によって撮像した画像の認識処理を行う。すなわち半導体ウェハ［６］（図５参照）を撮像した画像を画像認識して部品供給部２におけるチップ６の位置を求めるとともに、マークポスト１８を撮像した画像を画像認識して、図５に示す認識マークＡ１、Ｂ１の位置を求める。第３の認識処理部５７は、第３のカメラ１５によって撮像した画像の認識処理を行う。すなわち搭載ヘッド３３に保持されたチップ６を撮像した画像を画像認識してチップ６の位置を求める。
【００６８】
第４の認識処理部５８は、第４のカメラ３６によって撮像した画像の認識処理を行う。
すなわち搭載ヘッド３３とともに部品供給部２に移動した第４のカメラ３６によって撮像した画像を認識処理して、認識マークＡ１、Ｂ１の位置を求める。また第３のカメラ１５の上方に移動した第４のカメラ３６によって撮像した画像を認識処理して認識マークＡ２、Ｂ２の位置を求め、さらに基板保持部１０に移動した第４のカメラ３６によって撮像した画像を認識処理して、認識マークＡ３、Ｂ３の位置座標を求める。
【００６９】
第１の認識処理部５５、第２の認識処理部５６、第３の認識処理部５７、第４の認識処理部５８による認識結果は、制御部５４に送られる。そして制御部５４は、これらの画像認識結果に基づいて図１０に示す座標系較正処理用データを作成する。作成された座標系較正処理用データは記憶部５３に記憶される。また制御部５４は、前述の画像認識結果および記憶部５３に記憶された座標系較正処理用データに基づいて図８に示す機構駆動部５０を制御することにより、以下に説明する制御処理を行う制御手段として機能する。
【００７０】
まず制御部５４は、供給部撮像カメラである第２のカメラ３４によって部品供給部２を撮像した撮像結果に基づいて、搭載ヘッド３３および搭載ヘッド移動機構より成る部品搭載機構を制御する。これにより、搭載ヘッド３３によって部品供給部２からチップ６を取り出すことができる。そして、第２のカメラ３４による部品供給部２の撮像に先立って、供給部基準マーク撮像カメラとしての第２のカメラ３５によって供給部基準マークを撮像した撮像結果に基づいて供給部撮像カメラ移動手段を制御して、第２のカメラ３５を移動させる。
【００７１】
また制御部５４は、較正カメラである第４のカメラ３６によって部品撮像カメラ基準マークを撮像した撮像結果に基づいて、すなわちこの撮像結果に基づいて作成された部品撮像座標系の座標系較正処理用データを加味して、搭載ヘッド移動機構を制御して搭載ヘッド３３を部品撮像カメラである第３のカメラ１５に対して移動させる。そして第３のカメラ１５による撮像結果に基づいて、チップ６を基板１６の部品搭載位置へ搭載する。
【００７２】
さらに制御部５４は、基準マーク撮像カメラによる供給部基準マークの撮像結果に基づいて、すなわちこの撮像結果に基づいて作成された部品供給部座標系の座標系較正処理用データを加味して、搭載ヘッド移動機構を制御することにより、搭載ヘッド３３によってチップ６を部品供給部２から取り出す。そして、基準マーク撮像カメラによる基板保持部基準マークの撮像結果に基づいて、すなわちこの撮像結果に基づいて作成された基板座標系の座標系較正処理用データを加味して、搭載ヘッド移動機構を制御することにより、搭載ヘッド３３に保持されたチップ６を基板１６の部品搭載位置１６ａに搭載する。
【００７３】
この電子部品搭載装置は上記のように構成されており、以下電子部品実装方法について図１１，図１２，図１３，図１４を参照して説明する。図１１，図１２には、電子部品実装方法における一連の処理ステップが分割して記載されている。この電子部品実装方法においては、図１３に示すように、部品供給部２からチップ６を搭載ヘッド３３によって取り出し、基板保持部１０に保持された基板１６に搭載する。
【００７４】
図１１において、まず基準時における各基準マークの座標データを記憶する（ＳＴ１１）。この処理は、前述のように装置組み立て完了時や保守作業完了時などに実行されるものである。次に、装置稼動を継続する過程の所定タイミングにおいて、第１のカメラ座標系、第２のカメラ座標系、部品撮像座標系、部品供給部座標系および基板座標系の座系較正処理用データを求めてデータ記憶部５３に記憶する（ＳＴ１２）。すなわち、（ＳＴ１１）、（ＳＴ１２）においては、図９，図１０に示す座系較正処理用データ作成処理が、図５，図６，図７に示す基準マークを認識することにより上述の各座標系について実行される。
【００７５】
この後、部品供給部２からチップ６を取り出して基板１６に搭載する搭載動作が実行される。まず取り出し対象のチップ６の位置検出のために、第２のカメラ３５によるチップ６の撮像が開始され、第２のカメラ３５を移動させる目標位置であるチップ撮像位置指令点が指令される。この時、（ＳＴ１２）において既に作成された第２のカメラ座標系の座標系較正処理用データに基づいて、チップ撮像位置指令点の座標に対応するチップ撮像補正点の座標データを算出する（ＳＴ１３）。そして第２のカメラ３５を、チップ撮像補正点に移動させてチップ６を撮像し、画像認識によりピックアップ位置指令点を算出する（ＳＴ１４）。
【００７６】
すなわち図１３（ａ）に示すように、第２のカメラ３５を第２のカメラ移動機構により部品供給部２の上方のチップ撮像補正点に移動させ、ピックアップしようとする複数（２個）のチップ６を第２のカメラ３５によって撮像し、撮像した画像を第２の認識処理部５６で認識処理して複数のチップ６の位置、すなわちピックアップ位置指令点を求める。この時、第２のカメラ移動機構の熱伸縮による位置誤差が補正されていることから、第２のカメラ３５を正しい撮像位置に移動させて、位置認識精度を確保することができる。
【００７７】
その後、図１３（ｂ）に示すように、第２のカメラ３５をこれらのチップ６の上方から退避させる。次いで、第２のカメラ３５によるチップ６の認識結果と部品供給部座標系の座標系較正処理用データに基づいて、（ＳＴ１４）にて算出したピックアップ位置指令点の座標に対応するピックアップ補正点の座標データを算出する（ＳＴ１５）。そして図３（ｂ）に示すように、搭載ヘッド３３をピックアップ補正点に移動させて、２つのチップ６を順次ピックアップする（ＳＴ１６）。このとき、搭載ヘッド移動機構の熱伸縮による位置誤差が補正されていることから、ノズル３３ａを正しくチップ６に位置合わせして、ピックアップミスの少ない安定した動作が実現される。
【００７８】
このピックアップ動作と並行して、基板認識動作が実行される。まず、（ＳＴ１２）で求められた第１のカメラ座標系の座標系較正処理用データに基づいて、実装データにより指令される基板撮像位置指令点の座標に対応する基板撮像補正点の座標データを算出する（ＳＴ１７）。そして、第１のカメラ移動機構により第１のカメラ３４を基板撮像補正点に移動させて基板を撮像し、画像認識により部品搭載位置を求める（ＳＴ１８）。
【００７９】
すなわち、図１３（ｂ）に示すように、基板保持部１０に保持された基板１６上に移動させ、基板１６に設定された部品搭載位置のうち、左側の２つの部品搭載位置１６ａを画像取り込み対象として第１のカメラ３４を順次移動させて、これらの部品搭載位置１６ａを撮像して画像を取り込み、その後第１のカメラ３４をこの基板１６の上方から退避させる。そして第１のカメラ３４で撮像した画像を第１の認識処理部５５で処理して、基板１６の部品搭載位置１６ａの位置を求める。
【００８０】
次に第３のカメラ１５による部品認識が行われる。まず（ＳＴ１２）にて既に作成された第３のカメラ座標系の座標系較正処理用データに基づいて、認識位置指令点の座標に対応する認識位置補正点の座標データを算出する（ＳＴ１９）。次いで図１４（ａ）に示すように、チップ６を保持した搭載ヘッド３３を認識位置補正点を基準として移動させて下方からチップ６を撮像し、画像認識により部品撮像座標系におけるチップ６の位置ずれ量を求める（ＳＴ２０）。このとき、搭載ヘッド移動機構の伸縮による位置誤差が補正されていることから、ノズル３３ａを正しく第３のカメラ１５の受光部１５ｂに対して位置合わせして正しい画像を取得することができ、正確なチップ６の位置ずれ量を求めることが可能となる。
【００８１】
次に部品搭載位置の位置認識結果とチップ６の位置ずれ量とに基づいて、搭載位置指令点を算出する（ＳＴ２１）。次いで搭載動作に移行する。まず基板座標系の座標系較正処
理用データに基づいて、搭載位置指令点の座標に対応する搭載補正点の座標データを算出する（ＳＴ２２）。次に図１４（ｂ）に示すように、搭載ヘッド３３を基板１６の搭載補正点に移動させ、保持したチップ６を基板１６の部品搭載位置１６ａに搭載する（ＳＴ２３）。そして搭載ヘッド３３によるチップ６の搭載中に、第２のカメラ３５を部品供給部２において次にピックアップされる複数のチップ６の上方に移動させ、複数のチップ６を第２のカメラ３５で撮像する。この後、上述と同様の各ステップが反復実行される。
【００８２】
上述の電子部品搭載動作においては、供給部撮像カメラである第２のカメラ３５による撮像結果に基づいて部品搭載機構を制御するとともに、供給部基準マーク撮像カメラとして機能する第２のカメラ３５による撮像結果に基づいて、供給部撮像カメラ移動手段を制御するようにしている。また較正カメラである第４のカメラ３６による撮像結果に基づいて、搭載ヘッド移動機構を制御することによりチップ６を保持した搭載ヘッド３３を部品撮像カメラである第３のカメラ１５に対して移動させるとともに、第３のカメラ１５による撮像結果に基づいて搭載ヘッド移動機構を制御することにより、搭載ヘッド３３に保持されたチップ６を基板１６の部品搭載位置１６ａに搭載するようにしている。  
【００８３】
さらには、基準マーク撮像カメラである第４のカメラ３６による供給部基準マークの撮像結果に基づいて搭載ヘッド移動機構を制御することにより、搭載ヘッド３３によってチップ６を部品供給部２から取り出すとともに、第４のカメラ３６による基板保持部基準マークの認識結果に基づいて搭載ヘッド移動機構を制御することにより、搭載ヘッド３３に保持されたチップ６を基板１６の部品搭載位置１６ａに搭載するようにしている。
【００８４】
上記説明したように、本実施の形態に示す電子部品搭載装置においては、第１のカメラ座標系、第２のカメラ座標系、部品撮像座標系、部品供給部撮像系および基板撮像系の５つの座標系について、各座標系による移動範囲内の基準位置として設けられた基準マークを参照して、移動機構の伸縮やねじれに起因する位置決め精度の経時変動を補正するための座標系較正処理を実行するようにしている。
【００８５】
これにより、カメラ移動機構の伸縮やねじれなどの経時変動による機構誤差の影響を最小限にして、部品供給部２におけるチップ認識時や基板保持部１０における基板認識時のカメラ移動位置を正しく保ち、位置認識精度を確保することができる。また、搭載ヘッド移動機構の伸縮やねじれなどの経時変動による機構誤差の影響を最小限にして、部品供給部２から安定したピックアップ精度でチップを取り出すことができるとともに、第３のカメラ１５による部品認識時、基板保持部１０におけるチップ搭載時において安定した搭載動作精度をすることができる。
【００８６】
なお上記実施の形態においては、上述の５つの座標系の全てについて座標系較正処理を実行するようにしているが、必ずしも全ての座標系について座標系較正処理を実行する必要はない。すなわち、各座標系において経時変動によって生じる位置ずれを定量的に求め、位置ずれの実装品質に対する影響度合いと座標系較正処理を実行することによるタクトタイムの遅延などの負荷とを勘案して、座標系較正処理の採否を決定する。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明の電子部品搭載装置および電子部品搭載方法は、搭載ヘッド移動機構の伸縮やねじれなどの経時変動による機構誤差の影響を最小限にして、安定した搭載動作精度を確保することができるという効果を有し、長い移動ストロークを有する移動ビームを備えた構成の電子部品搭載装置による電子部品実装分野に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の平面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の側断面図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の部品供給部の部分断面図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の供給部基準マークの説明図
【図６】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の部品撮像カメラ基準マークの説明図
【図７】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の基板保持部基準マークの説明図
【図８】本発明の一実施の形態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９】本発明の一実施の形態の電子部品搭載方法における座標系補正処理用データ作成処理のフロー図
【図１０】本発明の一実施の形態の電子部品搭載方法における座標系補正処理用データの説明図
【図１１】本発明の一実施の形態の電子部品搭載処理のフロー図
【図１２】本発明の一実施の形態の電子部品搭載処理のフロー図
【図１３】本発明の一実施の形態の電子部品搭載方法の工程説明図
【図１４】本発明の一実施の形態の電子部品搭載方法の工程説明図
【符号の説明】
【００８９】
２  部品供給部
５ａ  シート
６  チップ
１０  基板保持部
１１，１７，１８  マークポスト
１５  第３のカメラ
１６  基板
３３  搭載ヘッド
３４  第１のカメラ
３５  第２のカメラ
３６  第４のカメラ
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３  認識マーク
【図１】
2005277272.tif 000003
【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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