(57)【要約】【課題】バンプの形状を確実に制御でき、部品の実装高さを任意に制御できる。【解決手段】第１部品２６を保持する保持手段２２と、第１部品２６が実装される第２部品４８を支持する支持手段３６と、第１部品２６又は第２部品４８の少なくとも一方を加熱する加熱手段２０、３４と、加熱手段２０、３４の温度を測定する温度測定手段と、保持手段２２と支持手段３６との離間距離を測定する離間距離測定手段と、温度測定手段及び離間距離測定手段の測定結果に基づいて第１部品２６と第２部品４８との離間距離を算出する演算手段と、保持手段２２又は支持手段３６の少なくとも一方を駆動し位置を変化させる駆動手段と、演算手段の演算結果に基づいて駆動手段を制御する制御手段と、を有する構成とした。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部品を保持する保持手段と、
前記第１部品が実装される第２部品を支持する支持手段と、
前記第１部品又は前記第２部品の少なくとも一方を加熱する加熱手段と、
前記保持手段と前記支持手段との離間距離を測定する離間距離測定手段と、
前記保持手段又は前記支持手段の少なくとも一方を駆動し位置を変化させる駆動手段と、
前記駆動手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする部品装着装置。
【請求項２】
第１部品を保持する保持手段と、
前記第１部品が実装される第２部品を支持する支持手段と、
前記第１部品又は前記第２部品の少なくとも一方を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段の温度を測定する温度測定手段と、
前記保持手段と前記支持手段との離間距離を測定する離間距離測定手段と、
前記温度測定手段及び前記離間距離測定手段の測定結果に基づいて前記第１部品と前記第２部品との離間距離を算出する演算手段と、
前記保持手段又は前記支持手段の少なくとも一方を駆動し位置を変化させる駆動手段と、
前記演算手段の演算結果に基づいて前記駆動手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする部品装着装置。
【請求項３】
前記保持手段及び前記支持手段には電極がそれぞれ形成され、
前記離間距離測定手段は、前記保持手段に形成された前記電極と前記支持手段に形成された前記電極との間の静電容量を測定する静電容量計であることを特徴とする請求項１又は２に記載の部品装着装置。
【請求項４】
前記保持手段又は前記支持手段の少なくとも一方に突出手段を設け、前記突出手段には第１電極が形成され、前記突出手段が設けられていない前記保持手段又は前記支持手段には第２電極が形成され、
前記離間距離測定手段は、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量を測定する静電容量計であることを特徴とする請求項１又は２に記載の部品装着装置。
【請求項５】
前記突出手段と当該突出手段が設けられている前記保持手段又は前記支持手段との間には第３電極が形成され、
前記第３電極には前記第１電極と同電位の電圧が印加されていることを特徴とする請求項４に記載の部品装着装置。
【請求項６】
前記突出手段は、前記保持手段又は前記支持手段の少なくとも一方に取外し可能に設けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載の部品装着装置。
【請求項７】
保持手段により第１部品を保持する保持工程と、
支持手段により第２部品を支持する支持工程と、
加熱手段により前記第１部品又は前記第２部品の少なくとも一方を加熱する加熱工程と、
離間距離測定手段により前記保持手段と前記支持手段との離間距離を測定する離間距離測定工程と、
制御手段により駆動手段を制御し前記保持手段又は前記支持手段の少なくとも一方の位置を変化させる制御工程と、
を有することを特徴とする部品装着方法。
【請求項８】
保持手段により第１部品を保持する保持工程と、
支持手段により第２部品を支持する支持工程と、
加熱手段により前記第１部品又は前記第２部品の少なくとも一方を加熱する加熱工程と、
温度測定手段により前記加熱手段の温度を測定する温度測定工程と、
離間距離測定手段により前記保持手段と前記支持手段との離間距離を測定する離間距離測定工程と、
前記温度測定手段の測定結果と前記離間距離測定手段の測定結果に基づいて演算手段により前記第１部品と前記第２部品との離間距離を算出する演算工程と、
前記演算工程の演算結果に基づいて制御手段により駆動手段を制御し前記保持手段又は前記支持手段の少なくとも一方の位置を変化させる制御工程と、
を有することを特徴とする部品装着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばレーザダイオード等の光学部品等を基板に装着する部品装着装置及び部品装着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のボンディング装置として、半導体チップを吸着保持する吸着手段と半導体チップを加熱する加熱手段とを有するボンディングツールと、このボンディングツールのＺ軸駆動手段と、ボンディング動作スタート後ボンディングツールの半導体チップへの加圧を行う圧力制御からボンディングツールの加圧停止及び所定微小上昇位置での保持という位置制御への切替手段と、この切替手段による切替時又は切替前に加熱する加熱手段と、を備えたものが知られている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
このボンディング装置によれば、切替手段によりボンディングツールの半導体チップへの加圧を行う圧力制御からボンディングツールの加圧停止及び所定微小上昇位置での保持という位置制御に切り替えることにより、半導体チップと基板との間のバンプの形状を鼓形にすることができ、接続不良を防止できると考えられている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２５２２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記ボンディング装置では、加熱手段からの発熱によりボンディング装置の機構部分などが熱変形し、これによりボンディングツールの位置が変化していく。かかる状況の下、Ｚ軸駆動手段を微小上昇分だけ駆動して停止させるだけでは、バンプの形状を確実に制御することは困難である。
また、上記ボンディング装置では、ボンディングツールを下降させて半導体チップを基板に押し当てていき、所定の荷重に到達した状態でボンディングツールを停止することにより、半導体チップの高さ方向の位置制御が行われているが、ボンディング装置の機構部分などが熱変形している場合には、かかる位置制御を正確に行うことができず、実装精度が低下する問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、バンプの形状を確実に制御でき、実装精度を向上させることができる部品装着装置及び部品装着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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、第１部品を保持する保持手段と、前記第１部品が実装される第２部品を支持する支持手段と、前記第１部品又は前記第２部品の少なくとも一方を加熱する加熱手段と、前記保持手段と前記支持手段との離間距離を測定する離間距離測定手段と、前記保持手段又は前記支持手段の少なくとも一方を駆動し位置を変化させる駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、保持手段により第１部品が保持されており、支持手段により第２部品が支持されている。第１部品又は第２部品がバンプを用いて実装される場合には、加熱手段により第１部品又は第２部品の少なくとも一方を加熱することにより、バンプを溶融状態にすることができる。
ここで、離間距離測定手段により保持手段と支持手段との離間距離が測定され、この測定結果を見ながら、制御手段により駆動手段を制御し、保持手段又は支持手段を駆動手段により駆動させてその位置を変化させ、第１部品を第２部品に実装することができる。このため、第１部品を第２部品に対して任意の高さで実装することができる。加えて、第１部品と第２部品とをバンプを用いて実装する場合、バンプの形状が所定の形状となるようにバンプの形状を制御することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、第１部品を保持する保持手段と、前記第１部品が実装される第２部品を支持する支持手段と、前記第１部品又は前記第２部品の少なくとも一方を加熱する加熱手段と、前記加熱手段の温度を測定する温度測定手段と、前記保持手段と前記支持手段との離間距離を測定する離間距離測定手段と、前記温度測定手段及び前記離間距離測定手段の測定結果に基づいて前記第１部品と前記第２部品との離間距離を算出する演算手段と、前記保持手段又は前記支持手段の少なくとも一方を駆動し位置を変化させる駆動手段と、前記演算手段の演算結果に基づいて前記駆動手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、保持手段により第１部品が保持されており、支持手段により第２部品が支持されている。第１部品又は第２部品がバンプを用いて実装される場合には、加熱手段により第１部品又は第２部品の少なくとも一方を加熱することにより、バンプを溶融状態にすることができる。
ここで、温度測定手段により加熱手段の温度が測定され、離間距離測定手段により保持手段と支持手段との離間距離が測定される。そして、温度測定手段の測定結果と離間距離測定手段の測定結果に基づいて、演算手段により第１部品と第２部品との離間距離が算出される。演算手段の演算結果に基づいて制御手段により駆動手段が制御される。保持手段又は支持手段は駆動手段により駆動され、その位置が変化する。これにより、第１部品と第２部品との離間距離が正確に制御され、第１部品が第２部品に実装される。
以上のように、加熱手段による加熱により第１部品、第２部品、保持手段及び支持手段などが熱変形してしまうが、加熱手段の温度を測定し前記各部品の熱変形を考慮することにより、第１部品と第２部品との離間距離を正確に検出することができる。この結果、第１部品を第２部品に対して任意の高さで実装することができる。加えて、第１部品と第２部品とをバンプを用いて実装する場合、バンプの形状が所定の形状となるようにバンプの形状を制御することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の部品装着装置において、前記保持手段及び前記支持手段には電極がそれぞれ形成され、前記離間距離測定手段は、前記保持手段に形成された前記電極と前記支持手段に形成された前記電極との間の静電容量を測定する静電容量計であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、保持手段及び支持手段には電極がそれぞれ形成されており、静電容量計により電極間の静電容量が測定される。この静電容量計により測定することにより、第１部品と第２部品との離間距離の測定精度を向上させることができる。この結果、第１部品の第２部品に対する実装精度を高めることができる。加えて、第１部品の第２部品に対する実装精度を高めることにより、第１部品と第２部品とをバンプを用いて実装する場合、バンプの形状が所定の形状となるようにバンプの形状を制御することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の部品装着装置において、前記保持手段又は前記支持手段の少なくとも一方に突出手段を設け、前記突出手段には第１電極が形成され、前記突出手段が設けられていない前記保持手段又は前記支持手段には第２電極が形成され、前記離間距離測定手段は、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量を測定する静電容量計であることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、突出手段には第１電極が形成されており、また、突出手段が設けられていない保持手段又は支持手段には第２電極が形成されている。静電容量計により第１電極と第２電極との間の静電容量が測定される。
ここで、保持手段又は支持手段の少なくとも一方に突出手段が設けられているため、第１電極と第２電極との離間距離を小さくすることができ、静電容量計による測定に必要な十分な静電容量を得ることができる。この結果、静電容量計による測定精度をさらに高めることができ、第１部品の第２部品に対する実装精度を高めることができる。加えて、第１部品の第２部品に対する実装精度を高めることにより、第１部品と第２部品とをバンプを用いて実装する場合、バンプの形状が所定の形状となるようにバンプの形状を制御することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の部品装着装置において、前記突出手段と当該突出手段が設けられている前記保持手段又は前記支持手段との間には第３電極が形成され、前記第３電極には前記第１電極と同電位の電圧が印加されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、突出手段と突出手段が設けられている保持手段又は支持手段との間には第３電極が形成され、第３電極に第１電極と同電位の電圧が印加されることにより、測定に関係のない突出手段の周辺部（突出手段が設けられている保持手段又は支持手段）によって生じる静電容量が第１電極と第２電極との間に生じる静電容量の測定に影響を及ぼすことを防止できる。これにより、静電容量計は、測定に関係のない突出手段の周辺部によって生じる静電容量の影響を受けることなく、第１電極と第２電極との間に生じる静電容量のみを測定するため、静電容量計の測定精度が向上する。この結果、第１部品と第２部品との離間距離を正確に測定することができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の部品装着装置において、前記突出手段は、前記保持手段又は前記支持手段の少なくとも一方に取外し可能に設けられていることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、突出手段が保持手段又は支持手段の少なくとも一方に取外し可能に設けられているため、第１部品又は第２部品の大きさ（特に厚み寸法）が変わった場合に、容易に最適な大きさの突出手段に交換することができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、保持手段により第１部品を保持する保持工程と、支持手段により第２部品を支持する支持工程と、加熱手段により前記第１部品又は前記第２部品の少なくとも一方を加熱する加熱工程と、離間距離測定手段により前記保持手段と前記支持手段との離間距離を測定する離間距離測定工程と、制御手段により駆動手段を制御し前記保持手段又は前記支持手段の少なくとも一方の位置を変化させる制御工程と、を有することを特徴とする。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、保持工程において保持手段により第１部品が保持される。支持工程において支持手段により第２部品が支持される。加熱工程において加熱手段により第１部品又は第２部品の少なくとも一方が加熱される。これにより、第１部品又は第２部品がバンプを用いて実装される場合にはバンプを溶融状態にすることができる。離間距離測定工程において離間距離測定手段により保持手段と支持手段との離間距離が測定される。制御工程において制御手段により離間距離測定手段の測定結果に基づき駆動手段が制御され、駆動手段により保持手段又は支持手段の少なくとも一方の位置が変化させられる。これにより、第１部品と第２部品との離間距離が正確に制御され、第１部品が第２部品に実装される。この結果、第１部品を第２部品に対して任意の高さで実装することができる。加えて、第１部品と第２部品とをバンプを用いて実装する場合、バンプの形状が所定の形状となるようにバンプの形状を制御することができる。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、保持手段により第１部品を保持する保持工程と、支持手段により第２部品を支持する支持工程と、加熱手段により前記第１部品又は前記第２部品の少なくとも一方を加熱する加熱工程と、温度測定手段により前記加熱手段の温度を測定する温度測定工程と、離間距離測定手段により前記保持手段と前記支持手段との離間距離を測定する離間距離測定工程と、前記温度測定手段の測定結果と前記離間距離測定手段の測定結果に基づいて演算手段により前記第１部品と前記第２部品との離間距離を算出する演算工程と、前記演算工程の演算結果に基づいて制御手段により駆動手段を制御し前記保持手段又は前記支持手段の少なくとも一方の位置を変化させる制御工程と、を有することを特徴とする。
【００２２】
請求項８に記載の発明によれば、保持工程において保持手段により第１部品が保持される。支持工程において支持手段により第２部品が支持される。加熱工程において加熱手段により第１部品又は第２部品の少なくとも一方が加熱される。これにより、第１部品又は第２部品がバンプを用いて実装される場合にはバンプを溶融状態にすることができる。温度測定工程において温度測定手段により加熱手段の温度が測定され、離間距離測定工程において離間距離測定手段により保持手段と支持手段との離間距離が測定される。演算工程において温度測定手段の測定結果と離間距離測定手段の測定結果に基づいて演算手段により第１部品と第２部品との離間距離が算出される。制御工程において演算工程の演算結果に基づいて制御手段により駆動手段が制御され、駆動手段により保持手段又は支持手段の少なくとも一方の位置が変化させられる。これにより、第１部品と第２部品との離間距離が正確に制御され、第１部品が第２部品に実装される。
以上のように、加熱手段による加熱により第１部品、第２部品、保持手段及び支持手段などが熱変形してしまうが、加熱手段の温度を測定し前記各部品の熱変形を考慮することにより、第１部品と第２部品との離間距離を正確に検出することができる。この結果、第１部品を第２部品に対して任意の高さで実装することができる。加えて、第１部品と第２部品とをバンプを用いて実装する場合、バンプの形状が所定の形状となるようにバンプの形状を制御することができる。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１に記載の発明は、離間距離測定手段により保持手段と支持手段との離間距離が測定され、この測定結果を見ながら、制御手段により駆動手段を制御し、保持手段又は支持手段を駆動手段により駆動させてその位置を変化させ、第１部品を第２部品に実装することにより、第１部品を第２部品に対して任意の高さで実装することができる。加えて、第１部品と第２部品とをバンプを用いて実装する場合、バンプの形状が所定の形状となるようにバンプの形状を制御することができる。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、加熱手段による加熱により第１部品、第２部品、保持手段及び支持手段などが熱変形してしまうが、加熱手段の温度を測定し前記各部品の熱変形を考慮することにより、第１部品と第２部品との離間距離を正確に検出することができる。この結果、第１部品を第２部品に対して任意の高さで実装することができる。加えて、第１部品と第２部品とをバンプを用いて実装する場合、バンプの形状が所定の形状となるようにバンプの形状を制御することができる。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、保持手段及び支持手段には電極がそれぞれ形成されており、静電容量計により電極間の静電容量が測定されるため、第１部品と第２部品との離間距離の測定精度を向上させることができる。この結果、第１部品の第２部品に対する実装精度を高めることができる。加えて、第１部品の第２部品に対する実装精度を高めることにより、第１部品と第２部品とをバンプを用いて実装する場合、バンプの形状が所定の形状となるようにバンプの形状を制御することができる。
【００２６】
請求項４に記載の発明は、突出手段には第１電極が形成されており、また突出手段が設けられていない保持手段又は支持手段には第２電極が形成されており、静電容量計により第１電極と第２電極との間の静電容量が測定されるが、前記突出手段を設けたことにより、第１電極と第２電極との離間距離を小さくすることができ、静電容量計による測定に必要な十分な静電容量を得ることができる。この結果、静電容量計による測定精度をさらに高めることができ、第１部品の第２部品に対する実装精度を高めることができる。加えて、第１部品の第２部品に対する実装精度を高めることにより、第１部品と第２部品とをバンプを用いて実装する場合、バンプの形状が所定の形状となるようにバンプの形状を制御することができる。
【００２７】
請求項５に記載の発明は、突出手段と突出手段が設けられている保持手段又は支持手段との間には第３電極が形成され、第３電極に第１電極と同電位の電圧が印加されることにより、測定に関係のない突出手段の周辺部（突出手段が設けられている保持手段又は支持手段）によって生じる静電容量が第１電極と第２電極との間に生じる静電容量の測定に影響を及ぼすことを防止できる。これにより、静電容量計は、測定に関係のない突出手段の周辺部によって生じる静電容量の影響を受けることなく、第１電極と第２電極との間に生じる静電容量のみを測定するため、静電容量計の測定精度が向上する。この結果、第１部品と第２部品との離間距離を正確に測定することができる。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、突出手段が保持手段又は支持手段の少なくとも一方に取外し可能に設けられているため、第１部品又は第２部品の大きさ（特に厚み寸法）が変わった場合に、容易に最適な大きさの突出手段に交換することができる。
【００２９】
請求項７に記載の発明は、離間距離測定工程において離間距離測定手段により保持手段と支持手段との離間距離が測定され、制御工程において制御手段により離間距離測定手段の測定結果に基づき駆動手段が制御され、駆動手段により保持手段又は支持手段の少なくとも一方の位置が変化させられる。これにより、第１部品と第２部品との離間距離が正確に制御され、第１部品が第２部品に実装される。この結果、第１部品を第２部品に対して任意の高さで実装することができる。加えて、第１部品と第２部品とをバンプを用いて実装する場合、バンプの形状が所定の形状となるようにバンプの形状を制御することができる。
【００３０】
請求項８に記載の発明は、加熱手段による加熱により第１部品、第２部品、保持手段及び支持手段などが熱変形してしまうが、加熱手段の温度を測定し前記各部品の熱変形を考慮することにより、第１部品と第２部品との離間距離を正確に検出することができる。この結果、第１部品を第２部品に対して任意の高さで実装することができる。加えて、第１部品と第２部品とをバンプを用いて実装する場合、バンプの形状が所定の形状となるようにバンプの形状を制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
次に、本発明の一実施形態に係る部品装着装置及び部品装着方法について、図面を参照して説明する。
【００３２】
図１及び図２に示すように、部品装着装置１０は、ヘッド１２を備えている。このヘッド１２の上部には駆動装置１４（駆動手段）が接続されている。この駆動装置１４は、上方側（図１中矢印Ａ方向側）に位置する土台部１４Ａと、土台部１４Ａの下方側（図１中矢印Ｂ方向）に接続されている伸縮部１４Ｂと、で構成されている。また、伸縮部１４Ｂは、土台部１４Ａに対して鉛直方向（図１中矢印Ｚ方向）に伸縮自在となるように構成されている。この伸縮部１４Ｂが伸縮することによりヘッド１２の高さを調整することができる。図６に示すように、駆動装置１４の駆動は、制御部５４により後述のＣＰＵ５６の演算結果に基づいて制御される。
なお、土台部１４Ａは水平方向（図１中矢印Ｘ方向）に延びるレール１６に取り付けられており、土台部１４Ａがレール１６上を移動することによってヘッド１２も水平方向に移動することができるようになっている。
【００３３】
また、伸縮部１４Ｂの側面近傍には、ヘッド１２の高さを検出するためのリニアスケール１８が設けられている。このリニアスケール１８は、伸縮部１４Ｂに取り付けられているスケール１８Ａと、このスケール１８Ａの位置を検出する測定ヘッド１８Ｂと、で構成されている。測定ヘッド１８Ｂによりスケール１８Ａの位置を検出することにより、ヘッド１２の高さを測定することができる。
【００３４】
また、ヘッド１２は伸縮部１４Ｂの下端部に取り付けられており、ヘッド１２の先端部にはヘッド側ヒータチップ（加熱手段）２０が取り付けられている。このヘッド側ヒータチップ２０の作動は、後述の制御部５４（図６参照）により制御される。
また、ヘッド側ヒータチップ２０の下側表面には平板状のワーク吸着用アタッチメント２２が、図示しない吸引装置が空気吸引することにより取り付けられている。
【００３５】
また、図３及び図４に示すように、ワーク吸着用アタッチメント２２には、平板状の突起部２４が形成されている。この突起部２４には吸引孔２５（図４参照）が形成されており、図示しない吸引装置が空気吸引することによりワーク（第１部品）２６が吸着される構成になっている。
また、ワーク吸着用アタッチメント２２の下側表面の所定の領域には、スパッタリング、蒸着及びメッキ等により接地電極（第２電極）２８が形成されている。この接地電極２８には耐熱電線３０（図４では図示省略）が接続されており、この耐熱電線３０は静電容量計（離間距離測定手段）６２（図６参照）に接続されている。
【００３６】
一方、部品装着装置１０は、床面に固定されたステージ３２を備えている。このステージ３２の上側表面には、ステージ側ヒータチップ（加熱手段）３４が取り付けられている。このステージ側ヒータチップ３４の作動は、後述の制御部５４（図６参照）により制御される。
また、ステージ側ヒータチップ３４の上側表面には平板状の基板吸着用アタッチメント３６が、図示しない吸引装置が空気吸引することにより取り付けられている。また、基板吸着用アタッチメント３６の上側表面には、測定電極用平板（突出手段）３８が同様に空気吸引することにより取り付けられている。
【００３７】
また、図５に示すように、測定電極用平板３８と基板吸着用アタッチメント３６との間には、スパッタリング、蒸着及びメッキ等によりガード電極（第３電極）４０が形成されている。このガード電極４０が形成されている領域は、上記接地電極２８が形成されている領域と略同じ領域となるように設定されている。このガード電極４０には耐熱電線４２（図５では図示省略）が接続されており、この耐熱電線４２は前記静電容量計６２（図６参照）に接続されている。
【００３８】
また、測定電極用平板３８の上側表面には、スパッタリング、蒸着及びメッキ等により測定電極（第１電極）４４が形成されている。この測定電極４４には耐熱電線４６（図５では図示省略）が接続されており、この耐熱電線４６は前記静電容量計６２に接続されている。
【００３９】
また、図５に示すように、基板吸着用アタッチメント３６の中心部には、吸引孔５０が形成されている。図示しない吸引装置により吸引孔５０から空気を吸引することにより基板吸着用アタッチメント３６上に基板４８を吸着保持させることができる。
【００４０】
また、図６に示すように、ヘッド側ヒータチップ２０及びステージ側ヒータチップ３４には、ヘッド側ヒータチップ２０及びステージ側ヒータチップ３４の温度を測定する温度測定装置（例えば、熱電対など。温度測定手段）５２がそれぞれ接続されている。この温度測定装置５２は制御部５４と接続されている。
また、制御部５４には、ＣＰＵ（演算手段）５６が接続されている。ＣＰＵ５６は、温度測定装置５２による測定結果と静電容量計６２による測定結果に基づいてワーク２６と基板４８との離間距離を算出する。
さらに、制御部５４には、メモリ６０が接続されている。このメモリ６０には、前記静電容量の変化と前記離間距離との相関関係を示す第１データ（予め測定しておいた既知のデータ）とワーク２６、基板４８、突起部２４及び測定電極用平板３８のそれぞれの寸法、熱膨張係数を纏めた第２データとがそれぞれ記憶されている。
【００４１】
次に、本実施形態の部品装着装置１０を用いた部品装着方法について説明する。
【００４２】
図１乃至図６に示すように、ワーク吸着用アタッチメント２２の突起部２４にワーク２６が吸着保持される（保持工程）。一方、基板吸着用アタッチメント３６に基板４８が吸着保持される（支持工程）。これらワーク２６及び基板４８は、上述したように吸引装置による空気吸引力により吸着保持される。ワーク２６及び基板４８を空気吸引力で吸着保持することにより、ワーク２６及び基板４８の取外し作業が容易になり、作業効率を向上させることができる。
【００４３】
保持工程及び支持工程の終了後、ヘッド側ヒータチップ２０及びステージ側ヒータチップ３４が制御部５４により作動され、ヘッド側ヒータチップ２０及びステージ側ヒータチップ３４がそれぞれ発熱する（加熱工程）。ヘッド側ヒータチップ２０が発熱すると、その熱がワーク吸着用アタッチメント２２及び突起部２４に伝熱し、ワーク２６が加熱される。ワーク２６が加熱されると、ワーク２６に設けられたバンプ（図示省略）が溶融状態になる。一方、ステージ側ヒータチップ３４が発熱すると、その熱が基板吸着用アタッチメント３６に伝熱し、基板４８が加熱される。基板４８が加熱されると、基板４８に設けられたバンプ（図示省略）が溶融状態になる。
【００４４】
次に、測定ヘッド１８Ｂによりスケール１８Ａの位置を確認しながら、制御部５４により駆動装置１４を駆動制御（フィードバック制御）する。このとき、測定ヘッド１８Ｂでスケール１８Ａの目盛りを検出することにより、駆動装置１４が適切に制御される。この駆動制御により伸縮部１４Ｂが土台部１４Ａに対して下方側に伸びていき、ヘッド１２が下方（図３中矢印Ｂ方向）に移動する。これによりワーク２６と基板４８とが接近する。
【００４５】
ここで、ガード電極４０と測定電極４４とが同電位になるように、静電容量計６２によりガード電極４０に電圧が印加される（電圧印加工程）。このように、ガード電極４０と測定電極４４とを同電位に設定することにより、静電容量計６２による測定において、測定電極４４とステージ側ヒータチップ３４との間に生じる静電容量が、接地電極２８と測定電極４４との間の静電容量に加算されることがない。このため、測定電極４４とステージ側ヒータチップ３４との間に生じる静電容量の影響を受けることがないため、静電容量計６２による測定精度が向上する。
【００４６】
また、ワーク側ヒータチップ２０及びステージ側ヒータチップ３４の温度が温度測定装置５２により測定される（温度測定工程）。ここで、上述したように、ワーク側ヒータチップ２０が発熱するとワーク２６まで伝熱するが、ワーク吸着用アタッチメント２２、突起部２４の熱伝導率は極めて高く、ワーク２６の熱容量は極めて小さいので、ワーク２６の温度がワーク側ヒータチップ２０の温度と略同一の温度になる。
同様に、基板吸着用アタッチメント３６の熱伝導率は極めて高く、基板４８の熱容量は極めて小さいので、基板４８の温度がステージ側ヒータチップ３４の温度と略同一の温度になる。温度測定装置５２による測定結果がＣＰＵ５６に出力される。このため、ワーク側ヒータチップ２０の温度とステージ側ヒータチップ３４の温度を同じに設定すれば、ワーク２６と基板４８の温度は略同一になる。
なお、ワーク２６と基板４８を冷却する場合でも、ワーク吸着用アタッチメント２２と基板吸着用アタッチメント３６の熱容量を同程度に設定し、ワーク側ヒータチップ２０とステージ側ヒータチップ３４を図示しない流路に冷却用ガスを流すことにより同程度に冷却すれば、ワーク２６と基板４８の温度は略同一になる。
【００４７】
また、駆動装置１４の駆動によりワーク２６と基板４８とが接近すると、接地電極２８と測定電極４４との間の静電容量が増加する。この静電容量は、静電容量計６２により測定される（離間距離測定工程）。静電容量計６２による静電容量の測定結果は、ＣＰＵ５６に出力される。
ここで、基板吸着用アタッチメント３６には測定電極用平板３８が設置されているため、接地電極２８と測定電極４４との離間距離を小さくすることができ、静電容量計６２による測定に必要な十分な静電容量を得ることができる。この結果、静電容量計６２による静電容量の測定精度をさらに高めることができる。
【００４８】
次に、ＣＰＵにおいて、先ず、メモリ６０に記憶された第１データと静電容量計６２による測定結果に基づいてワーク吸着用アタッチメント２２と測定電極用平板３８との離間距離が算出される（演算工程）。
また、メモリ６０にはワーク２６、基板４８、突起部２４及び測定電極用平板３８のそれぞれの寸法、熱膨張係数を纏めた第２データも記憶されているため、この第２データと、ワーク吸着用アタッチメント２２と測定電極用平板３８との離間距離の算出結果とに基づいてワーク２６と基板４８との離間距離が算出される（演算工程）。
【００４９】
次に、ＣＰＵ５６の演算結果に基づいて制御部５４により駆動装置１４が制御される（制御工程）。これにより、ヘッド１２の位置は、駆動装置１４の駆動により変化する。このように、ワーク２６と基板４８との正確な離間距離に基づいてヘッド１２が制御されるため、ワーク２６を基板４８にＺ方向に精度良く実装することができる。特に、ワーク２６がレーザダイオード（ＬＤ）などの光学部品であり基板４８がファイバ等の光導波体を有する基板である場合にはワーク２６と基板４８との実装精度の高さが要求されるが、本発明のようにワーク２６と基板４８とをＺ方向に高精度で実装することにより、実装後にＬＤの光軸とファイバ等の光導波体の光軸とがずれてしまうことがない。
また、ワーク２６と基板４８との離間距離を正確に制御することにより、ワーク２６と基板４８とをバンプを用いて実装する場合、バンプの形状が所定の形状となるようにバンプの形状を制御することができる。
さらに、土台部１４Ａが制御部５４によりレール１６上を移動するように制御することにより、ヘッド１２を水平方向（図１中矢印Ｘ方向）に移動させることができ、ワーク２６の水平方向の位置決めが可能となる。また、土台部１４Ａが奥行き方向（図２中矢印Ｙ方向）に移動可能に構成することにより、ワーク２６の奥行き方向の位置決めが可能となる。さらに、ステージ３２を水平方向及び奥行き方向に移動可能に構成することにより基板４８の水平方向及び奥行き方向の位置決めが可能となる。
ここで、図７に示すように、測定電極４４は、電極部４４Ａと、耐熱電線接続部４４Ｂと、電極部４４Ａと耐熱電線接続部４４Ｂとを接続する連結部４４Ｃと、で構成されており、電極部４４Ａの面積は接地電極２８の面積よりも小さく、ワーク２６を基板４８に実装する時に、電極部４４Ａの全ての位置が接地電極２８と対向している。これにより、ワーク２６と基板４８のＸＹ方向の位置を合わせるために、本実施形態で開示していない別の位置合わせ方法に基づいてヘッド１２とステージ３２が相対的にＸＹ方向に移動しても、その移動量が小さければ、測定電極４４の連結部４４Ｃの対向面積が変化するだけで、電極部４４Ａは常に接地電極２８に対向しているので、測定電極４４と接地電極２８の対向部分の面積はほとんど変化しない。このため、ヘッド１２とステージ３２の相対的なＸＹ方向の移動が、測定電極４４と接地電極２８との間の静電容量値に影響を及ぼさないようにすることができ、Ｚ方向の実装精度をさらに向上できる。
【００５０】
なお、上記実施形態では、ワーク吸着用アタッチメント２２と測定電極用平板３８との離間距離の測定に静電容量計を用いたが、これに限られるものではない。例えば、レーザビームの発光部及び受光部を備えた光学センサを用いて、両者の離間距離を測定してもよい。
【００５１】
また、駆動装置１４をステージ３２側に配置させてもよい。駆動装置１４をステージ３２側に配置させることにより、基板４８を鉛直方向（図１中矢印Ｚ方向）に移動させることができ、ワーク２６と基板４８との実装作業がさらに容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態に係る部品装着装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る部品装着装置の一部を示した斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る部品装着装置の一部を示した正面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る部品装着装置を構成する保持手段の斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る部品装着装置を構成する支持手段の斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る部品装着装置のブロック図である。
【図７】第１電極（測定電極）と第２電極（接地電極）との重なり方を示した概念図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０      部品装着装置
１４      駆動装置（駆動手段）
２０      ヘッド側ヒータチップ（加熱手段）
２２      ワーク吸着用アタッチメント（保持手段）
２６      ワーク（第１部品）
２８      接地電極（第２電極）
３４      ステージ側ヒータチップ（加熱手段）
３６      基板吸着用アタッチメント（支持手段）
３８      測定電極用平板（突出手段）
４０      ガード電極（第３電極）
４４      測定電極（第１電極）
４８      基板（第２部品）
５２      温度測定装置（温度測定手段）
５４      制御部（制御手段）
５６      ＣＰＵ（演算手段）
６２      静電容量計（離間距離測定手段）
【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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