(57)【要約】【課題】吸着ノズルによって電子部品を吸着してその保持を行った際に生じる上記電子部品の反りやたわみを抑制しながら、確実な吸着保持を行い、高精度かつ確実な電子部品の実装を実現する。【解決手段】部品供給位置で供給された電子部品を吸着ノズルによって第１吸着力で吸着し、上記電子部品を吸着したまま上記吸着ノズルを上記部品供給位置から回路基板上の部品実装位置の上方へ移動させ、その後、上記吸着ノズルの吸着力を上記第１吸着力から上記第１吸着力よりも低い第２吸着力に切り替えて、上記回路基板上に接合材料を介して上記電子部品を配置し、上記回路基板上に上記電子部品を実装する。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板に電子部品を実装する電子部品実装方法において、
部品供給位置で供給された電子部品を吸着ノズルによって第１吸着力で吸着し、
上記電子部品を吸着したまま上記吸着ノズルを上記部品供給位置から回路基板上の部品実装位置の上方へ移動させ、
その後、上記吸着ノズルの吸着力を上記第１吸着力から上記第１吸着力よりも低い第２吸着力に切り替えて、
上記回路基板上に上記電子部品を実装する、ことを特徴とする電子部品実装方法。
【請求項２】
上記部品実装位置の上方へ上記吸着ノズルを移動させた後、上記回路基板上の上記部品実装位置に接合材料を介して上記電子部品を配置する前に、上記吸着ノズルの吸着力を上記第１吸着力から上記第２吸着力に切り替えて、
その後、上記回路基板上に上記電子部品を実装する、請求項１に記載の電子部品実装方法。
【請求項３】
上記部品実装位置の上方へ上記吸着ノズルを移動させた後、上記回路基板上の上記部品実装位置に接合材料を介して上記電子部品を配置し、
上記接合材料の加熱溶融が開始されるまでに、上記吸着ノズルの吸着力を上記第１吸着力から上記第２吸着力に切り替えて、
その後、上記接合材料の加熱溶融を行い、上記回路基板上に上記電子部品を実装する、請求項１に記載の電子部品実装方法。
【請求項４】
上記部品実装位置の上方へ上記吸着ノズルを移動させた後、上記回路基板上の上記部品実装位置に上記電子部品を配置する前に、上記吸着ノズルの吸着力を上記第１吸着力から上記第２吸着力に切り替えて、
その後、上記吸着ノズルによって吸着されている上記電子部品の吸着姿勢の画像データを取得し、
上記画像データを用いた上記吸着姿勢の認識結果に基づいて、上記電子部品の上記吸着姿勢を補正して、上記回路基板上に上記電子部品を実装する、請求項１又は２に記載の電子部品実装方法。
【請求項５】
上記部品供給位置から移動された上記吸着ノズルが上記部品実装位置の上方へ到着する前に、当該吸着ノズルを部品認識位置に移動させるとともに、上記吸着ノズルの吸着力を上記第１吸着力から上記第２吸着力に切り替えて、上記吸着ノズルによって吸着されている上記電子部品の吸着姿勢の画像データを当該部品認識位置にて取得し、
その後、上記吸着ノズルの吸着力を上記第２吸着力から上記第１吸着力に切り替えて、上記電子部品を上記回路基板上の上記部品実装位置の上方へ移動させ、
再度、上記吸着ノズルの吸着力を上記第１吸着力から上記第２吸着力に切り替えて、
上記画像データを用いた上記吸着姿勢の認識結果に基づいて、上記電子部品の上記吸着姿勢を補正して、上記回路基板上に上記電子部品を実装する、請求項１又は２に記載の電子部品実装方法。
【請求項６】
上記第２吸着力は、上記吸着ノズルが上下に移動される際に生じる慣性力に抗して、上記電子部品が上記吸着ノズルによって吸着された位置で上記電子部品を保持する大きさの力を有し、
上記第１吸着力は、上記吸着ノズルが上下に移動される際に生じる上記慣性力に加えて、上記部品供給位置から上記部品実装位置へ上記吸着ノズルが水平に移動される際に生じる慣性力に抗して、上記電子部品が上記吸着ノズルによって吸着された位置で上記電子部品を保持する大きさの力を有する、請求項１から５のいずれか１つに記載の電子部品実装方法。
【請求項７】
回路基板における部品実装位置へ電子部品を実装する電子部品実装装置において、
部品供給位置で供給される上記電子部品を吸着する吸着ノズルと、
上記回路基板が載置されるステージと、
上記部品供給位置と上記部品実装位置との間において、上記吸着ノズルを上記回路基板の表面沿いの方向に移動させる移動装置と、
上記電子部品を吸着する吸着力である第１吸着力と、上記第１吸着力よりも低い第２吸着力を、上記吸着ノズルに対して選択的に付与する吸着力付与装置と、
少なくとも上記部品供給位置から上記部品実装位置まで上記移動装置によって上記吸着ノズルが移動される間は、上記吸着ノズルに対して上記第１吸着力が付与され、上記吸着ノズルが上記部品実装位置へ移動した後、上記第１吸着力から上記第２吸着力へ上記吸着ノズルの吸着力を切り替えることによって、上記吸着ノズルに対して上記第２吸着力が付与されるように、上記吸着力付与装置を制御する制御装置とを備える、ことを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項８】
回路基板における部品実装位置へ電子部品を実装する電子部品実装装置において、
部品供給位置で供給される上記電子部品を吸着する吸着ノズルと、
上記回路基板が載置されるステージと、
上記部品供給位置と上記部品実装位置との間において、上記吸着ノズルを上記回路基板の表面沿いの方向に移動させる移動装置と、
上記電子部品を吸着する吸着力である第１吸着力と、上記第１吸着力よりも低い第２吸着力を、上記吸着ノズルに対して選択的に付与する吸着力付与装置と、
少なくとも上記部品供給位置から上記部品実装位置まで上記移動装置によって上記吸着ノズルが移動される間は、上記吸着ノズルに対して上記第１吸着力が付与され、上記吸着ノズルが上記部品実装位置へ移動した後、上記回路基板上の上記部品実装位置に接合材料を介して上記電子部品が配置されて、上記接合材料の加熱溶融が開始されるまでに、上記第１吸着力から上記第２吸着力へ上記吸着ノズルの吸着力を切り替えることによって、上記吸着ノズルに対して上記第２吸着力が付与されるように、上記吸着力付与装置を制御する制御装置とを備える、ことを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項９】
上記吸着ノズルによって吸着された上記電子部品の吸着姿勢の画像を取得する認識カメラと、
上記取得された画像を基に上記部品の吸着姿勢を認識する認識装置とをさらに備え、
上記制御装置は、上記移動装置によって上記吸着ノズルが上記部品実装位置へ移動された後、上記吸着力付与装置により上記吸着ノズルへ付与される吸着力を上記第１吸着力から上記第２吸着力へと切り替えて、上記第２吸着力で上記吸着ノズルによって吸着されている上記電子部品の吸着姿勢の画像が上記認識カメラにより取得され、当該取得された画像に基づいて上記吸着姿勢が上記認識装置によって認識されるように、上記認識カメラ及び上記認識装置を制御する、請求項７又は８に記載の電子部品実装装置。
【請求項１０】
上記吸着ノズルによって吸着されている上記電子部品が上記回路基板上に配置されたことによって得られる情報を検出するとともに、当該情報を上記制御装置へ出力する配置検出手段をさらに備え、
上記制御装置は、上記配置検出手段により上記情報が入力されたタイミングで、上記第１吸着力から上記第２吸着力へ上記ノズルの上記吸着力を切り替えるように、上記吸着力付与装置を制御する、請求項７又は８に記載の電子部品実装装置。
【請求項１１】
上記第２吸着力は、上記吸着ノズルが上下に移動される際に生じる慣性力に抗して、上記電子部品が上記吸着ノズルによって吸着された位置で上記電子部品を保持する大きさの力を有し、
上記第１吸着力は、上記吸着ノズルが上下に移動される際に生じる上記慣性力に加えて、上記部品供給位置から上記部品実装位置へ上記吸着ノズルが水平に移動される際に生じる慣性力に抗して、上記電子部品が上記吸着ノズルによって吸着された位置で上記電子部品を保持する大きさの力を有する、請求項７から１０のいずれか１つに記載の電子部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着ノズルにより吸着保持された電子部品を、回路基板上における部品実装位置へ配置して、上記吸着保持を解除することにより、上記回路基板へ上記電子部品を実装する電子部品実装方法及び実装装置に関するものであり、特に、反りやたわみが生じ易い薄型の電子部品についての電子部品実装方法及び実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電子部品実装方法及び実装装置としては、様々な構成のものが知られている。このような電子部品の実装においては、回路基板に実装される電子部品に対して、吸着ノズルより吸着力を付与しながら、当該吸着ノズルに電子部品を確実に吸着保持させて吸着ノズルとともに電子部品を回路基板上へ移動させ、回路基板上に電子部品を配置させた後、吸着解除を行うことで、当該電子部品を回路基板上へ実装するという動作が行われる。従って、従来における電子部品の実装においては、このような吸着保持を確実に行うための様々な工夫が考えられている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されている電子部品の実装方法においては、反りやたわみが生じ易いという特徴を有するフィルム電子部品の厚さに応じて、最適な吸着力を付与することで、反りやたわみを矯正しながら、当該フィルム電子部品の吸着保持を確実に行うというものである。
【０００４】
また、特許文献２に開示されている電子部品の実装方法においては、吸着ノズルへの電子部品の吸着保持を行う際や、当該吸着ノズルに吸着保持された電子部品が吸着ノズルから開放されるように吸着保持の解除を行う際に、吸着力の付与の開始あるいは付与の停止を行うタイミングを適正化することで、吸着ノズルへの電子部品の吸着・開放動作をより確実に行うというものである。
【０００５】
また、特許文献３に開示されている電子部品の実装方法においては、吸着ノズルによる薄型チップの吸着保持が開始される時点にて、吸着力を低真空状態とすることで無理なく予備的な吸着保持を行い、この予備的吸着が行われた後、吸着力を高真空状態とすることで、吸着ノズルにより吸着保持された薄型チップの移載や移動の際における位置ズレや落下を確実に防止するというものである。
【０００６】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ０１／５２３１８号パンフレット
【特許文献２】特開平８−２９８３９５号公報
【特許文献３】特許第３６０２６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、回路基板へ実装される電子部品の種類も益々多様化し、例えば、その厚さが１００μｍというような薄型チップが電子部品として取り扱われるような場合も増えてきている。このような薄型チップは、薄いペーパ状にて形成され、フレキシブル基板と同様に可撓性を有する反面、反りやたわみが生じやすいという特徴を有している。
【０００８】
このような薄型チップ１が吸着ノズル１０の吸着面にて吸着保持された状態を図１５の模式説明図に示す。
【０００９】
図１５に示すように、吸着保持面１０ａの中央付近に吸着孔１１が形成された吸着ノズル１０により、薄型チップ１の吸着保持を行うような場合にあっては、吸着面１０ａにおいて吸着孔１１が形成されている部分だけが吸引され、その周囲の部分は吸引されず、その反りが矯正されないまま、回路基板３に薄型チップ１が実装されてしまうような場合がある。このように反りが残ったままの姿勢では、薄型チップ１の回路基板３への実装精度を高精度なものとすることができないという問題がある。
【００１０】
また、図１６（Ａ）に示すように、吸着ノズル１０の吸着保持面１０ａに複数の吸着孔１１が形成されているような場合にあっては、それぞれの吸着孔１１を通して薄型チップ１に付加される吸着力により、薄型チップ１の被吸着面が部分的にそれぞれの吸着孔１１に吸い込まれ、部分的なたわみが生じた状態とされる。当該状態のままで回路基板３へ薄型チップ１が実装されると、図１６（Ｂ）に示すように、実装された薄型チップ１の図示上面の高さ位置に部分的なバラツキが生じる場合がある。このような場合にあっても、高精度な実装を行うことができないという問題がある。
【００１１】
さらに、図１６（Ａ）及び（Ｂ）に示すような場合における薄型チップ１と回路基板３との部分拡大模式図を図１７に示す。図１７に示すように、薄型チップ１の回路基板３への接合側表面に多数のバンプ２が形成されているような場合にあっては、上記部分的に生じたたわみにより、当該バンプ２の一部が、回路基板３側のバンプ４と接触されない状態となり、吸着ノズル１０を通しての加熱を十分に行うことができず、部分的な接触不良が発生する場合があるという問題がある。
【００１２】
このような問題に対して、特許文献１に開示された実装方法では、最適な吸着力として、単に吸着孔の部分に生じるたわみを除去するために当該吸着力を低くするだけでは、吸着ノズルの移動の際における電子部品の位置ズレや落下などを伴う場合が生じ得、確実な吸着保持と高精度な実装とを合わせて実現することが困難である。
【００１３】
また、特許文献２に開示された実装方法では、吸着開始動作や開放動作において観点をおくものであり、薄型チップに対する上述の問題点を解決することは困難である。
【００１４】
さらに、特許文献３に開示された実装方法では、高真空状態にて、薄型チップの実装が行われることから、この方法を薄型チップへ適用すると、上述の問題点をさらに顕著なものにしてしまうという問題があり、薄型チップへの適用は困難である。
【００１５】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、吸着ノズルにより吸着保持された電子部品を、回路基板上における部品実装位置へ配置して、上記吸着保持を解除することにより、上記回路基板へ上記電子部品を実装する電子部品実装方法及び実装装置において、上記吸着ノズルによる上記電子部品の吸着保持により生じる上記電子部品の反りやたわみを抑制しながら、確実な吸着保持を行い、高精度かつ確実な実装を実現する部品実装方法及び実装装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１７】
本発明の第１態様によれば、回路基板に電子部品を実装する電子部品実装方法において、
部品供給位置で供給された電子部品を吸着ノズルによって第１吸着力で吸着し、
上記電子部品を吸着したまま上記吸着ノズルを上記部品供給位置から回路基板上の部品実装位置の上方へ移動させ、
その後、上記吸着ノズルの吸着力を上記第１吸着力から上記第１吸着力よりも低い第２吸着力に切り替えて、
上記回路基板上に上記電子部品を実装する、ことを特徴とする電子部品実装方法を提供する。
【００１８】
本発明の第２態様によれば、上記部品実装位置の上方へ上記吸着ノズルを移動させた後、上記回路基板上の上記部品実装位置に接合材料を介して上記電子部品を配置する前に、上記吸着ノズルの吸着力を上記第１吸着力から上記第２吸着力に切り替えて、
その後、上記回路基板上に上記電子部品を実装する、第１態様に記載の電子部品実装方法を提供する。
【００１９】
本発明の第３態様によれば、上記部品実装位置の上方へ上記吸着ノズルを移動させた後、上記回路基板上の上記部品実装位置に接合材料を介して上記電子部品を配置し、
上記接合材料の加熱溶融が開始されるまでに、上記吸着ノズルの吸着力を上記第１吸着力から上記第２吸着力に切り替えて、
その後、上記接合材料の加熱溶融を行い、上記回路基板上に上記電子部品を実装する、第１態様に記載の電子部品実装方法を提供する。
【００２０】
本発明の第４態様によれば、上記部品実装位置の上方へ上記吸着ノズルを移動させた後、上記回路基板上の上記部品実装位置に上記電子部品を配置する前に、上記吸着ノズルの吸着力を上記第１吸着力から上記第２吸着力に切り替えて、
その後、上記吸着ノズルによって吸着されている上記電子部品の吸着姿勢の画像データを取得し、
上記画像データを用いた上記吸着姿勢の認識結果に基づいて、上記電子部品の上記吸着姿勢を補正して、上記回路基板上に上記電子部品を実装する、第１態様又は第２態様に記載の電子部品実装方法を提供する。
【００２１】
本発明の第５態様によれば、上記部品供給位置から移動された上記吸着ノズルが上記部品実装位置の上方へ到着する前に、当該吸着ノズルを部品認識位置に移動させるとともに、上記吸着ノズルの吸着力を上記第１吸着力から上記第２吸着力に切り替えて、上記吸着ノズルによって吸着されている上記電子部品の吸着姿勢の画像データを当該部品認識位置にて取得し、
その後、上記吸着ノズルの吸着力を上記第２吸着力から上記第１吸着力に切り替えて、上記電子部品を上記回路基板上の上記部品実装位置の上方へ移動させ、
再度、上記吸着ノズルの吸着力を上記第１吸着力から上記第２吸着力に切り替えて、
上記画像データを用いた上記吸着姿勢の認識結果に基づいて、上記電子部品の上記吸着姿勢を補正して、上記回路基板上に上記電子部品を実装する、第１態様又は第２態様に記載の電子部品実装方法を提供する。
【００２２】
本発明の第６態様によれば、上記第２吸着力は、上記吸着ノズルが上下に移動される際に生じる慣性力に抗して、上記電子部品が上記吸着ノズルによって吸着された位置で上記電子部品を保持する大きさの力を有し、
上記第１吸着力は、上記吸着ノズルが上下に移動される際に生じる上記慣性力に加えて、上記部品供給位置から上記部品実装位置へ上記吸着ノズルが水平に移動される際に生じる慣性力に抗して、上記電子部品が上記吸着ノズルによって吸着された位置で上記電子部品を保持する大きさの力を有する、第１態様から第５態様のいずれか１つに記載の電子部品実装方法を提供する。
【００２３】
本発明の第７態様によれば、回路基板における部品実装位置へ電子部品を実装する電子部品実装装置において、
部品供給位置で供給される上記電子部品を吸着する吸着ノズルと、
上記回路基板が載置されるステージと、
上記部品供給位置と上記部品実装位置との間において、上記吸着ノズルを上記回路基板の表面沿いの方向に移動させる移動装置と、
上記電子部品を吸着する吸着力である第１吸着力と、上記第１吸着力よりも低い第２吸着力を、上記吸着ノズルに対して選択的に付与する吸着力付与装置と、
少なくとも上記部品供給位置から上記部品実装位置まで上記移動装置によって上記吸着ノズルが移動される間は、上記吸着ノズルに対して上記第１吸着力が付与され、上記吸着ノズルが上記部品実装位置へ移動した後、上記第１吸着力から上記第２吸着力へ上記吸着ノズルの吸着力を切り替えることによって、上記吸着ノズルに対して上記第２吸着力が付与されるように、上記吸着力付与装置を制御する制御装置とを備える、ことを特徴とする電子部品実装装置を提供する。
【００２４】
本発明の第８態様によれば、回路基板における部品実装位置へ電子部品を実装する電子部品実装装置において、
部品供給位置で供給される上記電子部品を吸着する吸着ノズルと、
上記回路基板が載置されるステージと、
上記部品供給位置と上記部品実装位置との間において、上記吸着ノズルを上記回路基板の表面沿いの方向に移動させる移動装置と、
上記電子部品を吸着する吸着力である第１吸着力と、上記第１吸着力よりも低い第２吸着力を、上記吸着ノズルに対して選択的に付与する吸着力付与装置と、
少なくとも上記部品供給位置から上記部品実装位置まで上記移動装置によって上記吸着ノズルが移動される間は、上記吸着ノズルに対して上記第１吸着力が付与され、上記吸着ノズルが上記部品実装位置へ移動した後、上記回路基板上の上記部品実装位置に接合材料を介して上記電子部品が配置されて、上記接合材料の加熱溶融が開始されるまでに、上記第１吸着力から上記第２吸着力へ上記吸着ノズルの吸着力を切り替えることによって、上記吸着ノズルに対して上記第２吸着力が付与されるように、上記吸着力付与装置を制御する制御装置とを備える、ことを特徴とする電子部品実装装置を提供する。
【００２５】
本発明の第９態様によれば、上記吸着ノズルによって吸着された上記電子部品の吸着姿勢の画像を取得する認識カメラと、
上記取得された画像を基に上記部品の吸着姿勢を認識する認識装置とをさらに備え、
上記制御装置は、上記移動装置によって上記吸着ノズルが上記部品実装位置へ移動された後、上記吸着力付与装置により上記吸着ノズルへ付与される吸着力を上記第１吸着力から上記第２吸着力へと切り替えて、上記第２吸着力で上記吸着ノズルによって吸着されている上記電子部品の吸着姿勢の画像が上記認識カメラにより取得され、当該取得された画像に基づいて上記吸着姿勢が上記認識装置によって認識されるように、上記認識カメラ及び上記認識装置を制御する、第７態様又は第８態様に記載の電子部品実装装置を提供する。
【００２６】
本発明の第１０態様によれば、上記吸着ノズルによって吸着されている上記電子部品が上記回路基板上に配置されたことによって得られる情報を検出するとともに、当該情報を上記制御装置へ出力する配置検出手段をさらに備え、
上記制御装置は、上記配置検出手段により上記情報が入力されたタイミングで、上記第１吸着力から上記第２吸着力へ上記ノズルの上記吸着力を切り替えるように、上記吸着力付与装置を制御する、第７態様又は第８態様に記載の電子部品実装装置を提供する。
【００２７】
本発明の第１１態様によれば、上記第２吸着力は、上記吸着ノズルが上下に移動される際に生じる慣性力に抗して、上記電子部品が上記吸着ノズルによって吸着された位置で上記電子部品を保持する大きさの力を有し、
上記第１吸着力は、上記吸着ノズルが上下に移動される際に生じる上記慣性力に加えて、上記部品供給位置から上記部品実装位置へ上記吸着ノズルが水平に移動される際に生じる慣性力に抗して、上記電子部品が上記吸着ノズルによって吸着された位置で上記電子部品を保持する大きさの力を有する、第７態様から第１０態様のいずれか１つに記載の電子部品実装装置を提供する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の上記態様によれば、吸着ノズルにより吸着された電子部品を、回路基板上における部品実装位置へ配置して、上記吸着を解除することにより、上記回路基板へ上記電子部品を実装する電子部品実装方法及び実装装置において、第１吸着力と当該第１吸着力よりも低い吸着力である第２吸着力とを選択的に切り換えて使い分けることで、上記吸着ノズルによって上記電子部品を吸着した際に生じる上記電子部品の反りやたわみを抑制しながら、当該電子部品を確実に吸着し、高精度かつ確実な電子部品の実装を実現することができる。
【００２９】
具体的には、部品供給位置から部品実装位置までの間の吸着ノズルの移動動作のように、吸着されている上記電子部品に対して比較的大きな慣性力（モーメント）が発生するような移動動作の際には、より高い力である上記第１吸着力を付与することで、保持位置の位置ズレや落下の発生を防止しながら確実な吸着保持を実現するとともに、その後の動作、例えば、電子部品に対する吸着保持姿勢の認識処理や回路基板への接合処理のように、比較的大きな慣性力が発生することの無い動作が行われる際には、より低い力である上記第２吸着力に切り換えて吸着保持を行うことで、上記第１吸着力の付与により上記電子部品に生じていた反り、曲がり、たわみ等を低減させながら、高精度かつ確実な電子部品の実装を実現することができる。
【００３０】
従って、外力の付加により、反り、曲がり、たわみ等の弾性的変形が生じやすいという特性を有するような薄型の電子部品を、吸着ノズルにて吸着して回路基板上へ実装するような薄型の電子部品の実装において、当該弾性的変形を残留させることなく、高精度かつ確実な実装を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３２】
（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態にかかる電子部品実装装置１０１の構成を示す斜視図を図１に示す。図１に示すように、電子部品実装装置１０１は、電子部品の一例である薄型のＩＣチップ１（以降、「薄型チップ１」という。）が複数収容されるとともに、当該収容されている薄型チップ１の中から一の薄型チップ１が選択されて供給可能な状態とされる部品供給ユニット装置５０と、この部品供給ユニット装置５０より供給される薄型チップ１を受け取って、回路基板上の所定の位置に実装する部品実装ユニット装置６０との大きく２つのユニット装置に分かれて構成されている。なお、本明細書において、「回路基板」とは、樹脂基板、紙−フェノール基板、セラミック基板、ガラス・エポキシ（ガラエポ）基板、フィルム基板などの回路基板、単層基板若しくは多層基板などの回路基板、電子部品、筐体、又は、フレームなど、回路が形成されている対象物である回路形成体を意味する。従って、上記回路基板にはＩＣチップ等の電子部品も含まれ、チップ・オン・チップの積層チップ実装も、本発明の部品実装方法に含まれる。
【００３３】
図１に示すように、部品供給ユニット装置５０は、複数の薄型チップ１が、例えば図示しないウェハシートの上に整列配置され貼付けられた状態で供給可能に収容されるチップ供給装置５１と、このチップ供給装置５１に収容配置されている複数の薄型チップ１の中から一の薄型チップ１を、その下方から上記ウェハシートを介して上方に向けて突き上げることで、この薄型チップ１を上記ウェハシートから離脱させて、取り出し可能な状態とさせるチップ突き上げ装置５２（図１においては図示しない）が備えられている。
【００３４】
さらに、部品供給ユニット装置５０は、チップ供給装置５１に収容配置されているそれぞれの薄型チップ１のうち、チップ突き上げ装置５２により突き上げられて取り出し可能な状態とされた一の薄型チップ１をその上面側より吸着保持するとともに、当該薄型チップ１の表裏面を反転させて、部品実装ユニット装置６０への部品供給位置Ｐ１へ当該吸着保持された薄型チップ１を搬送する反転ヘッド装置５３を備えている。なお、反転ヘッド装置５３は、薄型チップ１をその吸着面にて解除可能に吸着保持する機能を有する反転ヘッド５４と、この反転ヘッド５４を上下方向に昇降させる機能、反転ヘッド５４を上下方向に反転させることで、吸着保持されている薄型チップ１の表裏を反転させる機能、及びチップ供給装置５１の上方と部品供給位置Ｐ１との間で反転ヘッド５４を水平移動させる機能を有する反転ヘッド移動装置５５を備えている。
【００３５】
また、図１に示すように、部品実装ユニット装置６０は、薄型チップ１の実装が行われる部品実装位置Ｐ２にて回路基板３を解除可能に保持するステージ６１と、電子部品実装装置１０１に供給される回路基板３をこのステージ６１へ搬送するとともに、薄型チップ１の実装処理が実施された回路基板３をステージ６１から搬出して、電子部品実装装置１０１から搬出する基板搬送装置６２とを備えている。さらに、部品実装ユニット装置６０は、反転ヘッド５４により搬送された薄型チップ１を、部品供給位置Ｐ１にて吸着保持して受け取るとともに、当該吸着保持した薄型チップ１をステージ６１に配置された回路基板３における所定の実装位置へ実装する実装ヘッド６３と、この実装ヘッド６３の昇降動作を行う機能を有するヘッド昇降装置６４と、ヘッド昇降装置６４とともに実装ヘッド６３を、部品供給位置Ｐ１と部品実装位置Ｐ２との間で図示Ｘ軸方向に水平移動させる機能を有する実装ヘッド移動装置６５と、ステージ６１が取り付けられるとともに、このステージ６１を図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動させるＸＹテーブル６６とを備えている。なお、図１においては図示しないが、部品実装ユニット装置６０における部品実装位置Ｐ２の近傍には、実装ヘッド６３により吸着保持された状態の薄型チップ１の吸着保持姿勢の画像を撮像する、すなわち、画像データの取得を行うことにより、当該吸着保持姿勢を認識可能とさせる認識カメラが備えられている。
【００３６】
また、図１に示すように、電子部品実装装置１０１には、それぞれの構成部の動作、例えば、反転ヘッド装置５５の動作、実装ヘッド６３の動作等を互いに関連付けながら制御することで、薄型チップ１の回路基板３への実装動作の制御を統括的に行う制御装置６９が備えられている。なお、上記認識カメラにて取得された画像データは、制御装置６９へ出力され、制御装置６９に入力された当該画像データは、制御装置６９が備える認識装置（図示しない）により認識処理されて、薄型チップ１の吸着保持姿勢の画像を認識することができる。
【００３７】
次にこのような構成の電子部品実装装置１０１において、部品供給ユニット装置５０より供給された薄型チップ１が、部品実装ユニット装置６０にて回路基板３上に実装される一連の動作について説明する。当該説明にあたって、電子部品実装装置１０１における上記一連の動作を示す模式説明図を図２から図６に示し、これらの図を用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、電子部品実装装置１０１が備える制御装置６９によりそれぞれの構成部の動作が互いに関連付けられながら統括的に制御されて行われる。
【００３８】
まず、図２に示すように、部品供給ユニット装置５０におけるチップ供給装置５１において、ウェハシート上に配置されたそれぞれのチップ部品１の中から一の薄型チップ１が選択されて、チップ突き上げ装置５２によってウェハシートの下面から当該薄型チップ１が突き上げられて、ウェハシートからの剥離が行われる。それとともに、反転ヘッド装置５３において、反転ヘッド移動装置５５により反転ヘッド５４と上記選択された薄型チップ１との位置合わせが行われ、その後、反転ヘッド５４が下降されて当該薄型チップ１が反転ヘッド５４により吸着保持される。なお、それぞれの薄型チップ１は、その回路基板３への実装側の表面であるバンプ形成面を図示上向きとしてウェハシート上に配置されているため、薄型チップ１の上記バンプ形成面が反転ヘッド５４により吸着保持されることとなる。
【００３９】
その後、薄型チップ１を吸着保持した状態で反転ヘッド５４が上昇されることで、当該薄型チップ１が完全にチップ供給装置５１から取り出される。さらに、反転ヘッド移動装置５５により反転ヘッド５４が上下方向に反転されて、吸着保持されている薄型チップ１の表裏面の反転が行われるとともに、図示Ｘ軸方向に沿って反転ヘッド５４の水平移動が行われ、部品供給位置Ｐ１への移動が行われる。その後、図３に示すように、反転ヘッド５４が反転された状態で部品供給位置Ｐ１へ到着すると、反転ヘッド５４の移動が停止される。
【００４０】
一方、部品実装ユニット装置６０においては、図３に示すように、基板搬送装置６２により搬入された回路基板３がステージ６１に供給され、ステージ６１により回路基板３が保持された状態とされている。また、実装ヘッド移動装置６５により実装ヘッド６３が部品供給位置Ｐ１へと移動され、その後、ヘッド昇降装置６４により実装ヘッド６３が下降されることで、実装ヘッド６３の図示下部に装備されている吸着ノズル１０の吸着面１０ａが、反転ヘッド５４により吸着保持された状態の薄型チップ１の背面（非実装側表面）に当接する。当該当接の後、薄型チップ１が吸着ノズル１０に吸着保持されるとともに、反転ヘッド５４による吸着保持が解除されて、反転ヘッド５４から実装ヘッド６３への薄型チップ１の受け渡しが行われる。
【００４１】
その後、図４Ａに示すように、ヘッド昇降装置６４により実装ヘッド６３が上昇されるとともに、実装ヘッド移動装置６５により実装ヘッド６３が図示Ｘ軸方向に沿って移動されて、薄型チップ１を吸着保持した状態の実装ヘッド６３が部品実装位置Ｐ２、あるいはその近傍へと移動される。部品実装位置Ｐ２、あるいはその近傍においては、認識カメラ６７が図示上方向きをその撮像方向として設置されており、当該認識カメラ６７と実装ヘッド６３との位置合わせが行われる。当該位置合わせが行われた後、吸着ノズル１０による薄型チップ１の吸着保持姿勢の画像が認識カメラ６７により撮像されることで、その画像データの取得が行われ、当該取得された画像データは例えば制御装置６９に入力される。制御装置６９では、当該画像データに基づいて、図示しない認識装置により上記吸着保持姿勢の認識処理が行われる。
【００４２】
なお、本第１実施形態は、図４Ａに示すように、部品実装位置Ｐ２の上方に認識カメラ６７が備えられている場合のみに限定されるものではなく、このような場合に代えて、例えば、図４Ｂに示すように、認識カメラ６７が回路基板３の上方より外れた位置に位置されるような場合であってもよい。このような場合にあっては、実装ヘッド６３は、まず、認識カメラ６７の上方の位置である部品認識位置Ｐ３に吸着ノズル１０が位置されるようにその移動が行われ、この部品認識位置Ｐ３にて認識カメラ６７により薄型チップ１の吸着保持姿勢の画像が取得された後、実装ヘッド６３の移動が再開されて、実装ヘッド６３が部品実装位置Ｐ２あるいはその近傍に位置されるようにすることで、吸着保持されている薄型チップ１の吸着保持姿勢の画像の取得、及び薄型チップ１の部品実装位置Ｐ２への移動を行うことができる。特に、回路基板３と実装ヘッド６３との間に、認識カメラ６７を配置させる空間を確保できないような場合には、認識カメラ６７が回路基板３の上方より外れた位置（部品認識位置Ｐ３）に位置させる場合がある。なお、この部品認識位置Ｐ３にて吸着ノズル１０の移動を一度停止させてから、薄型チップ１の画像データを取得するような場合だけでなく、部品認識位置Ｐ３にて画像データを取得可能な程度に吸着ノズル１０の移動速度を減速させて通過させ、当該通過の際に画像データを取得するような場合であってもよい。
【００４３】
その後、当該認識処理の結果情報に基づいて、吸着ノズル１０による薄型チップ１の吸着保持姿勢の補正動作が行われながら、ＸＹテーブル６６によるステージ６１のＸＹ方向の微小量の移動が行われることで、吸着ノズル１０により吸着保持されている薄型チップ１と、回路基板３上の所定の実装位置との位置合わせが行われる。
【００４４】
当該位置合わせが行われた後、ヘッド昇降装置６４により実装ヘッド６３の下降が行われて、図５に示すように、吸着ノズル１０により吸着保持された状態の薄型チップ１におけるバンプ形成面が、回路基板３の上記所定の実装位置に当接される、すなわち配置される。当該当接の後、所定の押圧荷重が付加されながら、薄型チップ１に対する加熱が行われて、接合材料の一例であるバンプの加熱溶融が行われ、その後、冷却固化されることにより、薄型チップ１がバンプを介して回路基板３に接合される。当該接合の後（あるいは接合の途中、例えば加熱処理の完了後）、吸着ノズル１０による吸着保持が解除され、その後、実装ヘッド６３が上昇されて薄型チップ１と吸着ノズル１０とが離間される。これにより、薄型チップ１の回路基板３への実装動作が完了する。なお、実装ヘッド６３には、吸着ノズル１０により吸着保持された状態の薄型チップ１に対して、吸着ノズル１０を介して伝熱により加熱を行う加熱手段、例えば加熱ヒータが内蔵されており、この加熱ヒータによる加熱により、それぞれのバンプの加熱溶融が行われる。
【００４５】
なお、上述してそれぞれの手順が繰り返して行われることにより、チップ供給装置５１に収容配置されているそれぞれの薄型チップ１の実装動作が順次行われる。
【００４６】
次に、実装ヘッド６３において装備されている吸着ノズル１０の吸着面１０ａに薄型チップ１を吸着保持するための吸着力を付与するための構成（すなわち、吸着力付与装置）について、図７に示す模式説明図を用いて以下に説明する。
【００４７】
図７に示すように、吸着ノズル１０の吸着面１０ａの略中央付近には、吸引、例えば真空圧力付与による吸引を行うための吸着孔１１が形成されている。図８に示す吸着ノズル１０の吸着面１０ａの模式平面図に示すように、この吸着孔１１は、例えば長円形状を有するように形成されているが、その形成数量、大きさ、及び形状については、様々な形態を採用することができる。このような吸着孔の形態としては、例えば、図１８Ａに示すように、吸着ノズル１０の吸着面１０ａに略十字形状を有するような吸着孔１１Ａを形成することもでき、さらに、図１９Ａに示すように、吸着面１０ａにおいて、格子状に連通された吸着孔１１Ｂを形成することもできる。
【００４８】
また、図７に示すように、吸着ノズル１０においては、吸着孔１１に連通されるように吸引通路１２が設けられており、この吸引通路１２は実装ヘッド６３を貫通して、実装ヘッド１３の外部に設けられた吸引通路１３と連通されて、真空源７０に接続されている。これにより、真空源７０にて発生された真空圧力が、吸引通路１３及び１２を通して、吸着ノズル１０の吸着孔１１に伝達させることが可能となっている。なお、このような真空源７０としては、真空ポンプのような真空圧力を発生させる装置、あるいは、他の装置あるいは場所にて発生された真空圧力を伝達可能に供給するような、例えば、いわゆる工場圧空源等を適用することができる。
【００４９】
また、図７に示すように、吸引通路１３の途中には、真空源７０より伝達される真空圧力を所望の吸引圧力に調整するための圧力調整装置の一例である電空真空レギュレータ７１が備えられている。このレギュレータ７１は、制御装置６９からの信号に基づいて所定の吸引圧力に調整する機能を有しており、本実施形態においては、例えば、第１吸引圧力と当該第１吸引圧力よりも低い圧力である第２吸引圧力との２つの吸引圧力に調整する機能を有している。なお、本第１実施形態においては、吸引通路１２、１３、電空真空レギュレータ７１、及び真空源７０により吸着力付与装置の一例が構成されている。
【００５０】
このような調整のための具体的な制御を行う構成について説明すると、図７に示すように、制御装置６９には、予め上記２種類の吸引圧力に対応するレギュレータ７１へのそれぞれの場合の指令値の情報が読み出し可能に記憶された記憶部７２と、この記憶部７２に記憶されている指令値の情報を読み出して、当該情報に基づいてレギュレータ７１の制御を行う処理部７３と、処理部７３における処理結果等の表示や、必要に応じて手動にて操作を行うための操作・表示部７４とが備えられている。
【００５１】
なお、制御装置６９において処理部７３は、実装ヘッド６３の移動動作等も制御する機能を有しており、処理部７３が具体的にレギュレータ７１の制御を行うタイミングは、例えば実装ヘッド６３の移動動作における移動位置情報、あるいは時間情報などに基づいて決定される。
【００５２】
このような構成の実装ヘッド６３において、電空真空レギュレータ７１により制御された第１吸引圧力が吸引通路１３及び１２を通して吸着孔１１に伝達されることにより、吸着ノズル１０の吸着面１０ａに生じる吸着力を第１吸着力Ｆ１とすると、また、第２吸引圧力により吸着面１０ａに生じる吸着力を第２吸着力Ｆ２とすると、例えば、例えば、第１吸着力Ｆ１を１００％とした場合に、第２吸着力Ｆ２はその６０〜２５％程度に設定される。具体例としては、第１吸着力Ｆ１を−８０ＫＰａ程度と、第２吸着力Ｆ２を−２０ＫＰａ程度と設定することができる。
【００５３】
ここで、このような吸着力を薄型チップ１に対して付与することで、吸着ノズル１０のよる薄型チップ１の吸着保持を行うような場合について具体的に説明する。本第１実施形態において「電子部品」とは、薄型の電子部品であって、吸着ノズル１０による吸着保持の際に付与される吸着力により、容易に曲がりやたわみが生じ得、また、吸着保持が行われていない状態においても反りやたわみが生じているような場合に、当該吸着力を付与することで、その反りやたわみを変化させて（例えば矯正して）吸着保持を行うことができるような薄型の電子部品のことである。なお、このような電子部品としては、例えば、携帯電話等のモバイル機器に用いられているチップ・オン・チップ積層実装の高集積電子部品や、メモリーカード等に用いられる薄型の電子部品がある。このような電子部品の一例である薄型チップ１が、例えば、薄型チップ１が、チップ厚さが１００μｍ程度の薄型のチップであるような場合にあっては、当該薄型チップ１において、その反り、曲がり、あるいはたわみが生じやすいという特徴を有する。このような特徴により、第１吸着力Ｆ１を付加することで、吸着ノズル１０による薄型チップ１の吸着保持を行うと、例えば、図９に示すように、約２０μｍの曲がりやたわみが生じる場合がある。これは、吸着ノズル１０の吸着面１０ａに形成されている吸着孔１１に、第１吸着力Ｆ１により薄型チップ１の一部が吸い込まれることで、薄型チップ１に部分的に曲がりやたわみが生じるためである。ただし、この第１吸着力Ｆ１は、このように薄型チップ１に曲がりやたわみを生じさせてしまうような力であるが、その一方で、吸着ノズル１０の吸着面１０ａに確実に薄型チップ１を保持させることができるような力でもあり、実装ヘッド６３の移動により生じる慣性力（モーメント）にも拘わらず、確実な保持、すなわち、保持位置の位置ズレや落下を生じさせることがないような保持を実現させることができる。
【００５４】
一方、第１吸着力Ｆ１よりも弱い力である第２吸着力Ｆ２を付与するような場合にあっては、図１０に示すように、薄型チップ１に生じていた曲がりやたわみを軽減することができ、例えば、その曲がりやたわみを約５μｍ程度にまで抑制することができる。この第２吸着力Ｆ２は、このように薄型チップ１に曲がりやたわみをできるだけ生じさせないように吸着保持させることができるような力であるが、その一方で、第１吸着力Ｆ１よりも小さな力であるため、確実な保持という観点からは、第１吸着力Ｆ１よりも劣っており、例えば、実装ヘッド６３の高速移動や急激な移動などにより生じる大きなモーメントを受けるような場合には、吸着ノズル１０に保持されている薄型チップ１に保持位置の位置ズレや落下等を生じさせる可能性が存在する。
【００５５】
なお、図１８Ａに示す略十字状の吸着孔１１Ａでは、図８に示す長孔状の吸着孔１１に比して、薄型チップ１に対して吸着力を付与することができる領域が大きく構成されているため、より安定した吸着保持を実現することができ、その結果、図１８Ｂに示すように、吸着保持の際に生じていた反りやたわみの量を図８の長孔状の吸着孔１１に比して低減させることができる。さらに、図１９Ａに示す格子形状の吸着孔１１Ｂでは、図１８Ａに示す略十字状の吸着孔１１Ａに比して、薄型チップ１に対して吸着力を付与することができる領域が大きく構成されているため、さらに安定した吸着保持を実現することができ、その結果、図１９Ｂに示すようにその反りやたわみの量のさらに低減することができる。
【００５６】
次に、このような吸着ノズル１０により薄型チップ１に対して、高低（強弱）２種類の吸着力である第１吸着力Ｆ１と第２吸着力Ｆ２と使い分けてその吸着保持を行い、回路基板３上における所定の実装位置へ接合処理を施して実装を行う方法について、具体的に説明する。当該説明にあたって、実装手順のフローチャートを図１１に示し、当該それぞれの手順を説明するための模式説明図を図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、及び図１２Ｄに示す。なお、以下の実装方法の説明においては、チップ供給装置５１により供給された薄型チップ１が、反転ヘッド５４により吸着保持されて、部品供給位置Ｐ１へ位置された状態であって、さらに、薄型チップ１を吸着保持していない状態の実装ヘッド６３が、部品供給位置Ｐ１へ位置されて、その後下降されることにより、吸着ノズル１０の吸着面１０ａが薄型チップ１の背面に当接された状態以降の手順について説明を行うものとする。また、このとき薄型チップ１が実装される回路基板３は、既にステージ６１に保持された状態とされている。また、以下に説明する実装手順の説明においては、吸着ノズル１０の吸着面１０ａに１つの大きな吸着孔１１が形成されているのではなく、例えば複数の小さな吸着孔１１が形成されているような場合（例えば、複数の吸着孔が格子状に連通して形成された図１９Ａに示す吸着孔１１Ｂが形成されているような場合）について説明するものとする。
【００５７】
まず、図１１のフローチャートにおけるステップＳ１において、吸着ノズル１０の吸着孔１１に付与される吸着力が第１吸着力Ｆ１に設定される。具体的には、図７に示す制御装置６９において、記憶部７２に記憶されている第１吸引圧力についてのレギュレータ７１への指令値の情報が処理部７３により読み出されて、当該指令値の情報に基づいて、電空レギュレータ７１が制御されて、吸引通路１３及び１２を通じて吸着ノズル１０に伝達される吸引圧力が第１吸引圧力に調整される。
【００５８】
これにより、薄型チップ１の背面に当接されている吸着ノズル１０の吸着孔１１には、第１吸着力Ｆ１が発生し、この第１吸着力Ｆ１にて、吸着ノズル１０の吸着面１０ａに薄型チップ１が吸着保持される（ステップＳ２）。
【００５９】
この吸着ノズル１０による吸着保持が行われた後、反転ヘッド５４による薄型チップ１のバンプ形成面に対する吸着保持が解除され、その後、ヘッド昇降装置６４により実装ヘッド６３が上昇されることにより、反転ヘッド５４から実装ヘッド６３への薄型チップ１の受け渡しが行われる。
【００６０】
このように第１吸着力Ｆ１にて、吸着ノズル１０に薄型チップ１が吸着保持された状態を図１２Ａの模式説明図に示す。図１２Ａに示すように、それぞれの吸着孔１１には、第１吸着力Ｆ１が生じており、この第１吸着力Ｆ１により薄型チップ１の背面（図示上面）が部分的に各々の吸着孔１１内に吸い込まれるように変形されて曲がり（あるいはたわみ）が生じている。また、薄型チップ１のバンプ形成面（図示下面）においては、当該曲がりの発生により、それぞれのバンプ２の形成高さ位置にバラツキが生じていることが判る。一方、吸着ノズル１０の吸着面１０ａにおいては、第１吸着力Ｆ１にて薄型チップ１の吸着保持が行われているため、保持位置のズレ等が生じない確実な吸着保持がなされている。
【００６１】
次に、ステップＳ３において、実装ヘッド移動装置６５により実装ヘッド６３の図示Ｘ軸方向沿いの水平移動が行われ、実装ヘッド６３が部品供給位置Ｐ１から部品実装位置Ｐ２へと移動、より具体的には、部品実装位置Ｐ２の近傍における認識カメラ６７の上方へと位置されて、認識カメラ６７における画像撮像位置と吸着ノズル１０に吸着保持された状態の薄型チップ１との位置合わせが行われる。
【００６２】
その後、ステップＳ４において、吸着ノズル１０による薄型チップ１の吸着力が、第１吸着力Ｆ１から第２吸着力Ｆ２へと切り替えられる。具体的には、制御装置６９において、記憶部７２に記憶されている第２吸引圧力についてのレギュレータ７１の指令値の情報が処理部７３により読み出されて、当該指令値の情報に基づいて、電空レギュレータ７１が制御されて、吸引通路１３及び１２を通じて吸着ノズル１０に伝達される吸引圧力が、これまでの第１吸引圧力から第２吸引圧力へと切り換えられる。これにより、吸着ノズル１０の吸着孔１１においては、吸着保持されている薄型チップ１に対して付与される吸着力が、第１吸着力Ｆ１から当該第１吸着力Ｆ１よりも低い力である第２吸着力Ｆ２へと切り換えられることとなる。
【００６３】
このように第２吸着力Ｆ２にて吸着ノズル１０に吸着保持された状態の薄型チップ１の吸着保持状態の模式説明図を図１２Ｂに示す。図１２Ｂに示すように、吸着面１０ａにおけるそれぞれの吸着孔１１より薄型チップ１の背面に対して第２吸着力Ｆ２が付与されているが、第２吸着力Ｆ２は第１吸着力Ｆ１と比して低い力であるため、図１２Ａの模式説明図と比較して明らかなように、それぞれの吸着孔１１への薄型チップ１が吸い込まれる程度が少なくなっており、薄型チップ１に生じていた曲がりやたわみが少なくなっていることが判る。
【００６４】
このような第２吸着力Ｆ２による吸着保持状態、すなわち、第１吸着力Ｆ１が付与されることにより薄型チップ１に生じていた曲がりやたわみが低減された状態にて、認識カメラ６７により薄型チップ１の画像を撮像（画像データを取得）し、当該撮像された画像データに基づいて、制御装置６９の認識装置にてその吸着保持姿勢の認識を行う（ステップＳ５）。
【００６５】
その後、ＸＹテーブル６６によりステージ６１が図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動されることにより、このステージ６１に保持された状態の回路基板３における所定の実装位置と、吸着ノズル１０により吸着保持された状態の薄型チップ１との位置合わせが行われる。このとき、実装ヘッド移動装置６５により実装ヘッド６３の移動、すなわち吸着ノズル１０の水平移動は行われないか、あるいは行われたとしてもその移動距離は微小でありかつ移動速度も低速にて行われるため、吸着ノズル１０に対して大きなモーメントが発生することもなく、第１吸着力Ｆ１よりも低い力である第２吸着力Ｆ２にて薄型チップ１が吸着保持されていても、薄型チップ１の保持位置の位置ズレや落下が生じることはない。
【００６６】
回路基板３上の上記実装位置と薄型チップ１との位置合わせが行われた後、ヘッド昇降装置６４により実装ヘッド６３が下降され（ステップＳ６）、薄型チップ１のバンプ形成面におけるそれぞれのバンプ２が回路基板３に当接（配置）された状態とされる。この状態を示すのが図１２Ｃの模式説明図である。図１２Ｃに示すように、第２吸着力Ｆ２にて薄型チップ１の吸着保持が行われているため、薄型チップ１において大きな曲がりやたわみが生じることがなく、また、薄型チップ１のバンプ形成面において、それぞれのバンプ２の形成高さ位置も略均一な状態とされている。従って、上記当接により、各々のバンプ２も確実に回路基板３に当接させることができる。
【００６７】
この当接の後、実装ヘッド６３によりそれぞれのバンプ２に対する加熱溶融が行われ、その後冷却固化されることにより、薄型チップ１がそれぞれのバンプ２を介して回路基板３における上記所定の実装位置に接合（接合処理）される（ステップＳ７）。また、この接合処理の際において、それぞれのバンプ２の形成高さ位置にバラツキが生じおらず、確実に回路基板３に当接された状態となっているため、その加熱溶融及び冷却固化により個々のバンプ２を確実に接合させることができる。
【００６８】
この接合処理の後、あるいはバンプ２に対する加熱溶融の後、第２吸着力Ｆ２にての吸着ノズル１０による薄型チップ１の吸着保持が解除される（ステップＳ８）。その後、ヘッド昇降装置６４により実装ヘッド６３が上昇されて、図１２Ｄの模式説明図に示すように、回路基板３に薄型チップ１が実装されたこととなる。また、図１２Ｄに示すように、当該実装された状態において薄型チップ１には大きな曲がりやたわみが生じることもなく、それぞれのバンプ２により確実に接合された状態とされている。
【００６９】
このように、部品実装において、高低２種類の吸着力を使い分けることにより、大きな慣性力が発生するような移動動作が行われる間は、より高い力である第１吸着力Ｆ１を用いて、薄型チップ１の吸着保持を行い、部品実装位置Ｐ２へ到着した後の動作のように、大きな移動動作が完了した後に、低い力である第２吸着力Ｆ２に切り換えることで、吸着保持により薄型チップ１に生じていた曲がりやたわみを低減させた状態で、当該吸着保持を行うことができる。また、このような吸着力の切り替えが、認識カメラ６７による吸着保持姿勢の認識の前に行われることにより、実際に回路基板３へ実装される姿勢状態で薄型チップ１の吸着保持姿勢が認識されるため、実装位置精度を高めることができる。
【００７０】
また、上記接合処理が行われる際には、第２吸着力Ｆ２にて薄型チップ１の吸着保持が行われているため、それぞれのバンプ２の高さ位置のバラツキも解消された状態とされ、このようなバラツキの発生による接合不良が発生することもない。
【００７１】
従って、薄型の電子部品であって、吸着ノズル１０による吸着保持により、曲がりやたわみが生じるような薄型チップ１の実装を、当該曲がりやたわみの発生を低減させながら、高精度かつ確実な実装を実現することができる。
【００７２】
また、第２吸着力Ｆ２は第１吸着力Ｆ１に対して低い力であるが、まず、最初に第１吸着力Ｆ１にて薄型チップ１の吸着保持を行った後に、第２吸着力Ｆ２への切り替えを行っているため、大きなモーメントの付加等が生じない限り、その吸着保持を確実に行うことができる。すなわち、薄型チップ１に対して、最初から第２吸着力Ｆ２を付与して吸着保持を行う場合よりも、本第１実施形態のように、初めに大きな吸着力Ｆ１で吸着保持したものを小さな吸着力Ｆ２に切り換えて行う方が、その吸着保持状態をより確実に維持することができる。
【００７３】
（第２実施形態）
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、本発明の第２の実施形態にかかる電子部品実装方法は、第１吸着力Ｆ１と第２吸着力Ｆ２との切り替えのタイミングが、上記第１実施形態の実装方法とは異なっているものの、当該実装は、上記第１実施形態の電子部品実装装置１０１にて行うことが可能である。以下、この異なる部分についてのみ説明を行う。当該説明にあたって、薄型チップ１の回路基板３への実装手順のフローチャートを図１３に示し、当該それぞれの手順を説明するための模式説明図を図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃ、図１４Ｄ、及び図１４Ｅに示す。なお、図１３は、上記第１実施形態における図１１のフローチャートと対応して対比されるものであり、図１４Ａ〜図１４Ｅは、上記第１実施形態における図１２Ａ〜図１２Ｄの模式説明図と対応して対比されるものである。
【００７４】
まず、図１３のフローチャートにおけるステップＳ１１において、吸着ノズル１０において発生される吸着力を第１吸着力Ｆ１に設定する。以降、ステップＳ１２の薄型チップ１の吸着保持から、ステップ１５の薄型チップ１の吸着保持姿勢の認識まで、上記第１実施形態の図１１のフローチャートにおけるステップＳ２〜Ｓ５と同様な手順にて順次実施される。すなわち、図１４Ａに示すように第１吸着力Ｆ１にて薄型チップ１の吸着保持が行われ、その後部品供給位置Ｐ１から部品実装位置Ｐ２へと実装ヘッド６３の移動が行われた後、第１吸着力Ｆ１から第２吸着力Ｆ２へと切り換えられて、その状態にて、図１４Ｂに示すように、認識カメラ６７により薄型チップ１の吸着保持姿勢の画像データの取得が行われ、当該画像データの認識が制御装置６７にて行われる。
【００７５】
当該認識処理の後、再び第２吸着力Ｆ２から第１吸着力Ｆ１への切り換えを行う（ステップＳ１６）とともに、ＸＹテーブル６６によりステージ６１を図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動させて、吸着ノズル１０により吸着保持された薄型チップ１と回路基板３における所定の実装位置との位置合わせを行う。
【００７６】
この位置合わせが完了すると、ヘッド昇降装置６４により実装ヘッド６３の下降が行われる（ステップＳ１７）。その後、吸着ノズル１０により吸着保持された薄型チップ１と回路基板３との当接がなされ（すなわち、配置が行われ）（ステップＳ１８）、吸着力の切り替えが再び行われて、第１吸着力Ｆ１から第２吸着力Ｆ２へ切り換えられる（ステップＳ１９）。まず、図１４Ｃに示すように、第１吸着力Ｆ１にて吸着保持された状態においては、当該第１吸着力Ｆ１により薄型チップ１には曲がりやたわみが生じた状態とされており、さらにそれぞれのバンプ２の高さ位置にもバラツキが生じた状態となっている。しかしながら、このような高い力である第１吸着力Ｆ１を薄型チップ１に対して付与させた状態で上記当接を行うことにより、元々薄型チップ１に生じていた反りや曲がりを吸着面１０ａに沿わせるようにして確実に矯正させた状態にて、上記当接を行うことができる。また、このように当接が行われた後、第１吸着力Ｆ１から第２吸着力Ｆ２への切り換えが行われることにより、図１４Ｄに示すように、上記当接状態において生じていた薄型チップ１の曲がりやたわみを低減させ、かつ、それぞれのバンプ２の高さ位置を揃えた状態にて、回路基板３への当接を行うことができる。
【００７７】
その後、実装ヘッド６３に内蔵されている加熱ヒータにより吸着ノズル１０を介してそれぞれのバンプ２の加熱溶融が行われ、その後冷却固化が行われることにより、回路基板３への薄型チップ１の接合処理が行われる（ステップＳ２０）。その後、あるいは上記加熱溶融の後、吸着ノズル１０による吸着保持が解除されて（ステップＳ２１）、ヘッド昇降装置６４により吸着ノズル１０が上昇され（ステップＳ２２）、回路基板３への薄型チップ１の実装が完了する。図１４Ｅに示すように、このように実装された状態の薄型チップ１においては、曲がりやたわみが低減され、かつ、個々のバンプ２が確実に接合された状態とされている。
【００７８】
なお、回路基板３への薄型チップ１の当接の検出（すなわち、薄型チップ１が配置されたことの検出（配置情報））は、例えば、実装ヘッド６３に当該当接により生じる当接荷重を検出するロードセル等が備えられていることにより、具体的に実現することができる。また、このようなロードセルが備えられていないような場合であっても、例えば、実装ヘッド６３の昇降の高さ位置を検出することによっても、当該当接を検出することが可能である。このようなそれぞれの検出手段が、本実施形態における配置検出手段の一例となっている。
【００７９】
具体的には、図５に示すように、電子部品実装装置１０１の実装ヘッド６３には、上記当接荷重を検出するロードセル９１と、実装ヘッド６３の昇降高さ位置を検出するリニアスケール９２とが備えられている。例えば、ロードセル９１において、上記当接荷重が検出されることが予測される高さ位置情報を、予めあるいは最初の当接検出結果に基づいて制御装置６９等に記憶させておき、実装ヘッド６３が下降されている際に、この高さ位置情報に基づいてリニアスケール９２が当接予測情報をロードセル９１に対して出力し、当該情報が入力されたタイミングにて、ロードセル９１が当接荷重の検出を開始するようにすることができる。このようにすることで、ロードセル９１における当接荷重の誤検出を防止することができ、確実な当接荷重の検出を行うことができる。
【００８０】
なお、配置検出手段としてこのようにロードセル９１が用いられる場合の他に、実装ヘッド６３の上下方向動作の駆動アクチュエータをＶＣＭ（ボイスコイルモータ）とするような場合には、ＶＣＭの電流値による圧力検出を、配置検出手段とすることもできる。また、配置情報としては、ロードセル等により検出される圧力情報以外に、実装ヘッド６３に備えられているリニアスケール９２により検出される実装ヘッド６３の昇降高さ位置情報が用いられるような場合であってもよい。このような昇降高さ位置情報は、リニアスケール９２に限られず、実装ヘッド６３の上下方向動作を駆動する駆動アクチュエータに用いられるサーボモータのエンコーダにより検出することもできる。なお、上記駆動アクチュエータは、ＶＣＭ以外に、上記サーボモータ、サーボモータと空圧シリンダの組み合わせであってもよい。
【００８１】
上記第２実施形態によれば、例えば、薄型の電子部品である薄型チップ１が吸着保持により曲がりやたわみが生じ易いような場合だけでなく、吸着保持を行う前から薄型チップ１に既に曲がりや反りが生じているような場合であっても、より高い力である第１吸着力Ｆ１にて吸着保持を行い、上記生じている曲がりや反りを吸着面１０ａに沿わせるように矯正しながら、回路基板３への当接を行うことができるため、より確実な当接を実施することができる。
【００８２】
また、このような第１吸着力Ｆ１の付与により、薄型チップ１にはそれぞれの吸着孔１１に吸い込まれるような曲がりやたわみが生じることとなるが、上記確実な当接が行われた後、接合処理の開始前に、第２吸着力Ｆ２への切り替えが行われ、その曲がりやたわみを低減させた状態にて、上記接合処理を行うことができる。
【００８３】
従って、薄型の電子部品に対して、高精度かつ確実な実装を実現することができる。
【００８４】
さらに、上記第１実施形態と同様に、認識カメラ６７による薄型チップ１の認識処理の前に第２吸着力Ｆ２への切り換えが行われているため、実際に接合処理が行われる状態と同様な姿勢にて、薄型チップ１の認識を行うことができ、高精度かつ確実な実装を実現することができる。
【００８５】
なお、図１３のステップＳ１４及びステップＳ１６における認識処理のための吸着力の切り替えは、必ずしも必須の工程ではなく、例えば、要求される実装位置精度の程度や実装時間の要求などによっては、当該工程が実施されないような場合であってもよい。このような場合であっても、少なくとも吸着保持により薄型チップ１に生じた曲がりやたわみが低減された状態にて実装を行うことは可能である。
【００８６】
また、図４Ｂに示すように、認識カメラ６７が回路基板３の上方より外れた位置に位置されているような場合にあっては、図１３のステップＳ１３において、実装ヘッド６３を部品実装位置Ｐ２へ直接的に移動させるのではなく、認識カメラ６７の上方の位置である部品認識位置Ｐ３に移動させて、この部品認識位置Ｐ３にてステップＳ１４〜Ｓ１６までのそれぞれの工程を実施した後、ステップＳ１７において、実装ヘッド６３を部品認識位置Ｐ３から部品実装位置Ｐ２へと水平移動させた後、実装ヘッド６３の下降を行うようにすることもできる。このようにすることで、認識カメラ６７の上方から部品実装位置Ｐ２への実装ヘッド６３の水平移動が行われる際に、吸着ノズル１０により吸着保持された薄型チップ１の保持位置に位置ズレが生じることを確実に防止することができる。
【００８７】
なお、上記それぞれの実施形態においては、薄型チップ１のバンプ形成面にそれぞれのバンプ２が接合材料として形成されているような場合について説明したが、このようにバンプ２が形成されているような場合についてのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、接合材料として、予め回路基板３の上記所定の実装位置上に、はんだ等の接合材料が予め形成されているような場合であってもよく、あるいは、上記それぞれのバンプ２がはんだ等の接合材料を介在させて接合されるような場合であってもよい。すなわち、本発明において、「回路基板上の部品実装位置に接合材料を介して電子部品を配置する」とは、回路基板上の部品実装位置に電子部品が配置される際に、電子部品と回路基板との間に接合材料が介入して存在していれば良く、接合材料が予め電子部品側に供給されている場合、回路基板側に予め供給されている場合、さらに電子部品と回路基板との両方に予め供給されている場合のいずれの場合をも含む。また、回路基板上に電子部品が配置される直前に接合材料が両者の間に供給されるような場合であってもよい。
【００８８】
また、上記それぞれの実施形態においては、回路基板３上の部品実装位置Ｐ２に接合材料を介して薄型チップ１が配置され、その後、接合材料に対する加熱溶融及び冷却固化が行われることで、当該接合材料を介して薄型チップ１が回路基板３上に実装されるような場合を主として説明したが、このような場合についてのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、回路基板３上に接合材料を介して薄型チップ１が配置され、さらに所定の荷重にて接合材料を介して薄型チップ１を回路基板３に対して加圧することで、大きな外力が付加されなければその位置ズレが生じない程度に、薄型チップ１が接合材料を介して回路基板３上に固定された状態、すなわち装着された状態とさせるような場合であってもよい。すなわち、本発明において「実装」とは、接合材料を溶融後、固化させることで薄型チップ１を回路基板３に接合するような場合だけでなく、接合材料が溶融されることなく、薄型チップ１の配置位置を保持できるように装着されているような場合をも含むものである。なお、このように回路基板３に装着された状態の薄型チップ１は、リフロー装置等に搬送されて接合材料に対する加熱溶融処理、すなわちリフロー処理が行われる。
【００８９】
また、上記それぞれの実施形態においては、第１吸着力Ｆ１から第２吸着力Ｆ２への切り替えのタイミングが、部品実装位置Ｐ２への到着の後であって、認識処理が行われる前までの間、あるいは、薄型チップ１が回路基板３へ当接された後であって、加熱溶融が開始されるまでの間であるような場合について説明したが、このようなタイミングにのみ限定されるものではない。少なくとも、部品実装位置Ｐ２へ到着した後であって、加熱溶融が開始されるまでの間のいずれかのタイミングにおいて、第１吸着力Ｆ１から第２吸着力Ｆ２への切り換えが行われれば、本発明による効果を得ることが可能である。
【００９０】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる電子部品実装装置の構成を示す外観斜視図である。
【図２】上記第１実施形態の電子部品実装装置における実装方法の手順を説明するための模式説明図であって、チップ供給装置より薄型チップが取り出されている状態を示す図である。
【図３】上記実装方法の手順を説明するための模式説明図であって、部品供給位置にて反転ヘッドから実装ヘッドへと薄型チップの受け渡しが行われている状態を示す図である。
【図４Ａ】上記実装方法の手順を説明するための模式説明図であって、実装ヘッドにより吸着保持された状態の薄型チップに対して、認識処理が行われている状態を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ａの変形例を示す模式説明図であって、回路基板の上方から外れた位置に認識カメラが配置されているような場合において、実装ヘッドにより吸着保持された状態の薄型チップに対して、認識処理が行われている状態を示す図である。
【図５】上記実装方法の手順を説明するための模式説明図であって、実装ヘッドにより吸着保持された状態の薄型チップが回路基板に当接された状態を示す図である。
【図６】上記実装方法の手順を説明するための模式説明図であって、薄型チップが回路基板に実装された状態を示す図である。
【図７】上記第１実施形態の電子部品実装装置において、実装ヘッドの吸着ノズルに吸着力を付与するための構成を示す模式説明図である。
【図８】上記第１実施形態の実装ヘッドが備える吸着ノズルの吸着面に形成された吸着孔の一形態を示す模式図である。
【図９】吸着ノズルより第１吸着力が付与されることにより、薄型チップに生じる曲がり又はたわみの状態を示す模式説明図である。
【図１０】吸着ノズルより第２吸着力が付与されることにより、薄型チップに生じていた曲がりやたわみが低減された状態を示す模式説明図である。
【図１１】上記第１実施形態の電子部品実装装置において行われる実装手順の一部を示すフローチャートである。
【図１２Ａ】図１１のフローチャートに示す実装手順を説明するための模式説明図であって、第１吸着力により薄型チップが吸着保持されている状態を示す図である。
【図１２Ｂ】図１１のフローチャートに示す実装手順を説明するための模式説明図であって、第２吸着力に切り換えられた状態にて認識処理が行われている状態を示す図である。
【図１２Ｃ】図１１のフローチャートに示す実装手順を説明するための模式説明図であって、第２吸着力により吸着保持された状態にて、薄型チップが回路基板に当接された状態を示す図である。
【図１２Ｄ】図１１のフローチャートに示す実装手順を説明するための模式説明図であって、薄型チップが回路基板に実装された状態を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態にかかる電子部品実装方法の実装手順の一部を示すフローチャートである。
【図１４Ａ】図１３のフローチャートに示す実装手順を説明するための模式説明図であって、第１吸着力により薄型チップが吸着保持されている状態を示す図である。
【図１４Ｂ】図１３のフローチャートに示す実装手順を説明するための模式説明図であって、第２吸着力に切り換えられた状態にて認識処理が行われている状態を示す図である。
【図１４Ｃ】図１３のフローチャートに示す実装手順を説明するための模式説明図であって、第１吸着力により吸着保持された状態にて、薄型チップが回路基板に当接された状態を示す図である。
【図１４Ｄ】図１３のフローチャートに示す実装手順を説明するための模式説明図であって、第２吸着力に切り換えられた状態にて、回路基板に対する薄型チップの接合処理が行われている状態を示す図である。
【図１４Ｅ】図１３のフローチャートに示す実装手順を説明するための模式説明図であって、薄型チップが回路基板に実装された状態を示す図である。
【図１５】従来における薄型の電子部品の実装方法を示す模式説明図である。
【図１６】従来における薄型の電子部品の実装方法を示す模式断面図であり、（Ａ）は吸着ノズルにより電子部品が吸着保持されている状態を示す図であり、（Ｂ）はこの電子部品が回路基板上に実装された状態を示す図である。
【図１７】従来における薄型の電子部品の実装方法を示す部分模式断面図である。
【図１８Ａ】上記第１実施形態の実装ヘッドが備える吸着ノズルの吸着面に形成された吸着孔の別の形態（十字状の形態）を示す模式図である。
【図１８Ｂ】図１８Ａの吸着ノズルにより薄型チップが吸着保持されている状態を示す模式図である。
【図１９Ａ】上記第１実施形態の実装ヘッドが備える吸着ノズルの吸着面に形成された吸着孔のさらに別の形態（格子状の形態）を示す模式図である。
【図１９Ｂ】図１９Ａの吸着ノズルにより薄型チップが吸着保持されている状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００９２】
１  薄型チップ
２  バンプ
３  回路基板
１０  吸着ノズル
１０ａ  吸着面
１１、１１Ａ、１１Ｂ  吸着孔
１２、１３  吸引通路
５０  部品供給ユニット装置
５１  チップ供給装置
５２  チップ突き上げ装置
５３  反転ヘッド装置
５４  反転ヘッド
５５  反転ヘッド移動装置
６０  部品実装ユニット装置
６１  ステージ
６２  基板搬送装置
６３  実装ヘッド
６４  ヘッド昇降装置
６５  実装ヘッド移動装置
６６  ＸＹテーブル
６７  認識カメラ
６９  制御装置
７０  真空源
７１  電空真空レギュレータ
７２  記憶部
７３  処理部
７４  操作・表示部
９１  ロードセル
９２  リニアスケール
１０１  電子部品実装装置
Ｐ１  部品供給位置
Ｐ２  部品実装位置
Ｆ１  第１吸着力
Ｆ２  第２吸着力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１４Ｅ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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