(57)【要約】【課題】球状体の搭載位置と目標搭載位置との位置ずれによる不良品の発生を低減する。【解決手段】球状体を吸着する吸着ヘッド１１と、基板４００を支持すると共に支持状態の基板４００の位置を変更可能に構成された基板搬送部４と、球状体を吸着している吸着ヘッド１１を移動させて基板４００の目標搭載位置に球状体を搭載する搭載処理を実行する搭載部３と、基板搬送部４および搭載部３を制御する制御部と、球状体が搭載された基板４００の撮像画像に基づいて球状体の搭載状態の良否検査を実行する検査部とを備え、制御部は、良否検査に用いた撮像画像に基づいて球状体の搭載位置と目標搭載位置との位置ずれを補正するための補正値を特定すると共に、良否検査の以後に実行する搭載処理において、基板搬送部４による基板４００の位置の変更量および搭載部３による吸着ヘッド１１の移動距離を補正値に基づいて増減させて位置ずれを補正する。【選択図】図２
2013098474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
球状体を吸着する吸着ヘッドと、搭載対象体を支持すると共に支持状態の当該搭載対象体の位置を変更可能に構成された支持部と、前記球状体を吸着している前記吸着ヘッドを移動させて前記搭載対象体の目標搭載位置に前記球状体を搭載する搭載処理を実行する搭載部と、前記支持部および前記搭載部を制御する制御部と、前記球状体が搭載された前記搭載対象体の撮像画像に基づいて当該球状体の搭載状態の良否検査を実行する検査部とを備えた球状体搭載装置であって、
前記制御部は、前記良否検査に用いた前記撮像画像に基づいて前記球状体の搭載位置と前記目標搭載位置との位置ずれを補正するための補正値を特定すると共に、当該良否検査の以後に実行する前記搭載処理において、前記支持部による前記搭載対象体の位置の変更量および前記搭載部による前記吸着ヘッドの移動距離の少なくとも一方を前記補正値に基づいて増減させて前記位置ずれを補正する球状体搭載装置。
【請求項２】
前記制御部は、複数の前記目標搭載位置を取り囲む第１領域の中心位置、前記第１領域内の前記各目標搭載位置にそれぞれ搭載された前記各球状体の搭載位置を取り囲む第２領域の中心位置、前記第１領域内の前記各目標搭載位置とは異なる複数の目標搭載位置を取り囲む第３領域の中心位置、および前記第３領域内の前記各目標搭載位置にそれぞれ搭載された前記各球状体の搭載位置を取り囲む第４領域の中心位置を算出すると共に、前記各中心位置に基づいて前記吸着ヘッドと搭載対象体との位置ずれ量を算出し、当該位置ずれ量を前記補正値として特定する請求項１記載の球状体搭載装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１領域の中心位置と前記第３領域の中心位置とを結ぶ線分の中点の位置、および前記第２領域の中心位置と前記第４領域の中心位置とを結ぶ線分の中点の位置を算出すると共に、前記各中点の位置に基づいて前記位置ずれ量を算出する請求項２記載の球状体搭載装置。
【請求項４】
球状体を吸着している吸着ヘッドを移動させて支持状態の搭載対象体の位置を変更可能な支持部に支持されている当該搭載対象体の目標搭載位置に前記球状体を搭載する搭載処理を実行し、前記球状体が搭載された前記搭載対象体の撮像画像に基づいて当該球状体の搭載状態の良否検査を実行する球状体搭載方法であって、
前記良否検査に用いた前記撮像画像に基づいて前記球状体の搭載位置と前記目標搭載位置との位置ずれを補正するための補正値を特定すると共に、当該良否検査の以後に実行する前記搭載処理において、前記支持部による前記搭載対象体の位置の変更量および前記搭載部による前記吸着ヘッドの移動距離の少なくとも一方を前記補正値に基づいて増減させて前記位置ずれを補正する球状体搭載方法。
【請求項５】
複数の前記目標搭載位置を取り囲む第１領域の中心位置、前記第１領域内の前記各目標搭載位置にそれぞれ搭載された前記各球状体の搭載位置を取り囲む第２領域の中心位置、前記第１領域内の前記各目標搭載位置とは異なる複数の目標搭載位置を取り囲む第３領域の中心位置、および前記第３領域内の前記各目標搭載位置にそれぞれ搭載された前記各球状体の搭載位置を取り囲む第４領域の中心位置を算出すると共に、前記各中心位置に基づいて前記吸着ヘッドと搭載対象体との位置ずれ量を算出し、当該位置ずれ量を前記補正値として特定する請求項４記載の球状体搭載方法。
【請求項６】
前記第１領域の中心位置と前記第３領域の中心位置とを結ぶ線分の中点の位置、および前記第２領域の中心位置と前記第４領域の中心位置とを結ぶ線分の中点の位置を算出すると共に、前記各中点の位置に基づいて前記位置ずれ量を算出する請求項５記載の球状体搭載方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搭載対象体の目標搭載位置に球状体を搭載する搭載処理を実行すると共に、球状体の搭載状態の良否検査を実行する球状体搭載装置および球状体搭載方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の球状体搭載装置として、特開２０１１−４０７０４号公報において出願人が開示した球状体搭載装置が知られている。この球状体搭載装置では、供給部によって供給された半田ボール（球状体）を吸着ヘッドが吸着し、次いで、その吸着ヘッドを搭載対象体としての基板の配置位置に搬送し、基板の各端子（目標搭載位置）に対して各半田ボールをそれぞれ近接させる。続いて、吸着ヘッドによる吸着を解除する。これにより、基板の各端子に半田ボールがそれぞれ搭載される。
【０００３】
また、出願人は、半田ボールを搭載する搭載処理が完了した搭載済基板を撮像して、その撮像画像に基づいて各端子に対する半田ボールの搭載状態の良否（半田ボールの搭載位置と端子の位置との位置ずれの有無）を検査する検査部を上記の球状体搭載装置に加えた球状体搭載装置を既に開発している。この球状体搭載装置では、搭載処理が完了した搭載済基板を完了順に全数検査することで、良品と不良品とを確実に仕分けることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４０７０４号公報（第６−１１頁、第７−１０図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、検査部を備えた上記の球状体搭載装置にも、改善すべき以下の課題がある。すなわち、従来の球状体搭載装置では、検査部による検査結果を搭載処理にフィードバックする機能を有していないため、例えば、数多くの基板に対して搭載処理を連続して行う際に、搭載状態が不良と判定されたとしても、その状態で搭載処理が継続されることとなり、不良品が数多く発生するおそれがあるという課題が存在する。
【０００６】
本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、球状体の搭載位置と目標搭載位置との位置ずれによる不良品の発生を低減し得る球状体搭載装置および球状体搭載方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく請求項１記載の球状体搭載装置は、球状体を吸着する吸着ヘッドと、搭載対象体を支持すると共に支持状態の当該搭載対象体の位置を変更可能に構成された支持部と、前記球状体を吸着している前記吸着ヘッドを移動させて前記搭載対象体の目標搭載位置に前記球状体を搭載する搭載処理を実行する搭載部と、前記支持部および前記搭載部を制御する制御部と、前記球状体が搭載された前記搭載対象体の撮像画像に基づいて当該球状体の搭載状態の良否検査を実行する検査部とを備えた球状体搭載装置であって、前記制御部は、前記良否検査に用いた前記撮像画像に基づいて前記球状体の搭載位置と前記目標搭載位置との位置ずれを補正するための補正値を特定すると共に、当該良否検査の以後に実行する前記搭載処理において、前記支持部による前記搭載対象体の位置の変更量および前記搭載部による前記吸着ヘッドの移動距離の少なくとも一方を前記補正値に基づいて増減させて前記位置ずれを補正する。
【０００８】
また、請求項２記載の球状体搭載装置は、請求項１記載の球状体搭載装置において、前記制御部は、複数の前記目標搭載位置を取り囲む第１領域の中心位置、前記第１領域内の前記各目標搭載位置にそれぞれ搭載された前記各球状体の搭載位置を取り囲む第２領域の中心位置、前記第１領域内の前記各目標搭載位置とは異なる複数の目標搭載位置を取り囲む第３領域の中心位置、および前記第３領域内の前記各目標搭載位置にそれぞれ搭載された前記各球状体の搭載位置を取り囲む第４領域の中心位置を算出すると共に、前記各中心位置に基づいて前記吸着ヘッドと搭載対象体との位置ずれ量を算出し、当該位置ずれ量を前記補正値として特定する。
【０００９】
また、請求項３記載の球状体搭載装置は、請求項２記載の球状体搭載装置において、前記制御部は、前記第１領域の中心位置と前記第３領域の中心位置とを結ぶ線分の中点の位置、および前記第２領域の中心位置と前記第４領域の中心位置とを結ぶ線分の中点の位置を算出すると共に、前記各中点の位置に基づいて前記位置ずれ量を算出する。
【００１０】
また、請求項４記載の球状体搭載方法は、球状体を吸着している吸着ヘッドを移動させて支持状態の搭載対象体の位置を変更可能な支持部に支持されている当該搭載対象体の目標搭載位置に前記球状体を搭載する搭載処理を実行し、前記球状体が搭載された前記搭載対象体の撮像画像に基づいて当該球状体の搭載状態の良否検査を実行する球状体搭載方法であって、前記良否検査に用いた前記撮像画像に基づいて前記球状体の搭載位置と前記目標搭載位置との位置ずれを補正するための補正値を特定すると共に、当該良否検査の以後に実行する前記搭載処理において、前記支持部による前記搭載対象体の位置の変更量および前記搭載部による前記吸着ヘッドの移動距離の少なくとも一方を前記補正値に基づいて増減させて前記位置ずれを補正する。
【００１１】
また、請求項５記載の球状体搭載方法は、請求項４記載の球状体搭載方法において、複数の前記目標搭載位置を取り囲む第１領域の中心位置、前記第１領域内の前記各目標搭載位置にそれぞれ搭載された前記各球状体の搭載位置を取り囲む第２領域の中心位置、前記第１領域内の前記各目標搭載位置とは異なる複数の目標搭載位置を取り囲む第３領域の中心位置、および前記第３領域内の前記各目標搭載位置にそれぞれ搭載された前記各球状体の搭載位置を取り囲む第４領域の中心位置を算出すると共に、前記各中心位置に基づいて前記吸着ヘッドと搭載対象体との位置ずれ量を算出し、当該位置ずれ量を前記補正値として特定する。
【００１２】
また、請求項６記載の球状体搭載方法は、請求項５記載の球状体搭載方法において、前記第１領域の中心位置と前記第３領域の中心位置とを結ぶ線分の中点の位置、および前記第２領域の中心位置と前記第４領域の中心位置とを結ぶ線分の中点の位置を算出すると共に、前記各中点の位置に基づいて前記位置ずれ量を算出する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の球状体搭載装置、および請求項４記載の球状体搭載方法では、良否検査に用いた撮像画像に基づいて補正値を特定すると共に、その良否検査の以後に実行する搭載処理において、支持部による搭載対象体の位置の変更量および搭載部による吸着ヘッドの移動距離の少なくとも一方を補正値に基づいて増減させて位置ずれを補正する。このため、この球状体搭載装置および球状体搭載方法によれば、良否検査の直前に実行した搭載処理において生じた位置ずれを良否検査以後に実行する搭載処理において補正することができるため、数多くの搭載対象体に対して搭載処理を連続して行う場合において、その位置ずれした状態が継続される事態を確実に防止することができる。したがって、この球状体搭載装置および球状体搭載方法によれば、球状体の搭載位置と目標搭載位置との位置ずれによる不良品の発生を十分に低減することができる。
【００１４】
また、請求項２記載の球状体搭載装置、および請求項５記載の球状体搭載方法によれば、第１領域の中心位置、第２領域の中心位置、第３領域の中心位置、および第４領域の中心位置を算出すると共に、各中心位置に基づいて吸着ヘッドと搭載対象体との位置ずれ量を算出し、その位置ずれ量を補正値として特定することにより、例えば、球状体の搭載位置と目標搭載位置との位置ずれ量を各球状体（各目標搭載位置）毎に個別に求めて平均して吸着ヘッドと搭載対象体との位置ずれ量を算出する構成および方法と比較して算出手順を十分に簡略化することができるため、補正値を短時間でかつ正確に特定することができる。
【００１５】
また、請求項３記載の球状体搭載装置、および請求項６記載の球状体搭載方法によれば、第１領域の中心位置と第３領域の中心位置とを結ぶ線分の中点の位置、および第２領域の中心位置と第４領域の中心位置とを結ぶ線分の中点の位置を算出すると共に、各中点の位置に基づいて吸着ヘッドと搭載対象体との位置ずれ量を算出することにより、例えば、各中点の位置に基づいて座標変換を行うことで、位置ずれ量を容易に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】半田ボール搭載装置１の構成を示す構成図である。
【図２】半田ボール搭載装置１の平面図である。
【図３】基板４００の平面図である。
【図４】吸着ヘッド１１、供給部１２およびプレート１３の断面図である。
【図５】吸着ヘッド１１に半田ボール３００が吸着された状態を示す断面図である。
【図６】吸着部２の動作を説明する説明図である。
【図７】補正値特定処理を説明する第１の説明図である。
【図８】補正値特定処理を説明する第２の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、球状体搭載装置および球状体搭載方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１８】
最初に、図１に示す半田ボール搭載装置１の構成について説明する。半田ボール搭載装置１は、球状体搭載装置の一例であって、基板４００（搭載対象体の一例：図３参照）の端子４０１（目標搭載位置の一例）に対して、直径Ｌ１（図５参照）が８０μｍ程度の微細な半田ボール３００（球状体の一例：同図参照）を搭載する搭載処理を実行可能に構成されている。また、半田ボール搭載装置１は、半田ボール３００が搭載された基板４００（図７参照：以下、「搭載済基板６００」ともいう）の撮像画像に基づいて端子４０１に対する半田ボール３００の搭載状態の良否検査を実行可能に構成されている。なお、半田ボール搭載装置１によって基板４００の各端子４０１にそれぞれ搭載された半田ボール３００は、加熱溶融されて、半球状の溶融体となった状態で各端子４０１に固着されてボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）を構成する。
【００１９】
また、半田ボール搭載装置１は、図１に示すように、吸着部２、搭載部３、基板搬送部４、撮像部５および制御部６を備えて構成されている。
【００２０】
吸着部２は、図１に示すように、吸着ヘッド１１、供給部１２、プレート１３および吸気機構１４を備えて構成されて半田ボール３００を吸着する（後述する吸着処理を実行する）。
【００２１】
吸着ヘッド１１は、一例として、図４に示すように、内部空間２１を有する中空の箱型に構成されている。また、図４，５に示すように、吸着ヘッド１１の底面２２には、半田ボール３００を吸着するための複数の吸気口２２ａが形成されている。この場合、各吸気口２２ａは、直径Ｌ２（図５参照）が例えば４０μｍ程度に規定され、基板４００における各端子４０１の配列パターン（図３参照）と同じ配列パターンで底面２２に形成されている。つまり、各吸気口２２ａによって吸着された各半田ボール３００は、搭載処理の実行によって基板４００における各端子４０１（目標搭載位置）に搭載される。
【００２２】
また、図４に示すように、吸着ヘッド１１の天面２３には、内部空間２１の空気を吸気するための吸気孔２３ａが形成されている。この吸着ヘッド１１では、内部空間２１の空気が吸気孔２３ａを介して吸気機構１４によって吸気されて内部空間２１が負圧状態となり、それに伴って吸気口２２ａからの吸気が行われることにより、吸気口２２ａに半田ボール３００を吸着する（図６参照）。
【００２３】
供給部１２は、図４に示すように、収容容器３１、保持部３２および吸引部３３を備えて、吸着ヘッド１１に半田ボール３００を供給可能に構成されている。収容容器３１は、半田ボール３００を収容する。保持部３２は、吸気機構１４に接続されており、収容容器３１に収容されている半田ボール３００を先端部（同図における下端部）で吸着して保持する。また、保持部３２は、基端部（同図における上端部）を中心として回動可能に構成されている。吸引部３３は、吸気機構１４に接続されており、吸着ヘッド１１に供給される半田ボール３００のうちの余剰分を吸引して除去する。また、供給部１２は、図外の駆動部を備えており、制御部６の制御に従い、収容容器３１、保持部３２および吸引部３３（以下、この３つの構成要素をまとめて「供給部本体１００」ともいう）を移動させる処理、並びに保持部３２を回動させる処理を行う。
【００２４】
プレート１３は、図４に示すように、板状に構成され、吸着ヘッド１１の底面２２に近接（または接触）している状態（図５に示す状態）において吸着ヘッド１１の吸気口２２ａに対向する位置に、半田ボール３００が通過可能な（直径Ｌ４（同図参照）が９５μｍ程度の）挿通孔１３ａが形成されている。このプレート１３は、供給部１２によって供給された半田ボール３００を挿通孔１３ａに挿通させて吸着ヘッド１１の吸気口２２ａに吸着させると共に、吸着ヘッド１１による余剰な半田ボール３００の吸着を規制する機能を有している。この場合、同図に示すように、プレート１３の厚みＬ３は、吸気口２２ａに吸着された半田ボール３００の端部が下面からやや突出する７５μｍ程度に規定されている。
【００２５】
吸気機構１４は、吸気管２４（図４参照）を介して吸着ヘッド１１の吸気孔２３ａに接続されて、吸着ヘッド１１における内部空間２１の空気を吸引する。また、吸気機構１４は、供給部１２の保持部３２および吸引部３３に図外の吸気管を介して接続され、保持部３２の先端部および吸引部３３の先端部からの吸気を行う。この場合、吸気機構１４は、複数の電磁バルブを備えており、内部空間２１の空気の吸引、並びに保持部３２および吸引部３３からの吸気を個別に行うことが可能に構成されている。
【００２６】
搭載部３は、図２に示すように、移動機構３ａを備えて構成されている。移動機構３ａは、同図に示す矢印Ｘの方向（以下、「Ｘ方向」ともいう）、同図に示す矢印Ｙの方向（以下、「Ｙ方向」ともいう）、および上下方向（Ｘ方向およびＹ方向に直交する）に吸着部２の吸着ヘッド１１を移動可能に構成されている。この搭載部３は、制御部６の制御に従い、吸着ヘッド１１を吸着地点Ｐ３（吸着ヘッド１１に半田ボール３００を吸着させる位置であって、吸着部２におけるプレート１３の配設位置：図２参照）に移動させる。また、搭載部３は、制御部６の制御に従い、半田ボール３００を吸着している吸着ヘッド１１を搭載地点Ｐ２（基板４００に半田ボール３００を搭載する位置：同図参照）に移動させて端子４０１に半田ボール３００を搭載させる。
【００２７】
基板搬送部４は、支持部に相当し、図２に示すように、ステージ４ａおよび移動機構４ｂを備えて構成されている。ステージ４ａは、搭載対象体としての基板４００をその載置面（上面）に載置可能に構成されると共に、載置された基板４００を例えば吸着することによって固定（支持）可能に構成されている。また、ステージ４ａは、載置面に直交する軸を中心として回動する方向（以下、「θ方向」ともいう）に基板４００の位置を変更（基板４００をＸ−Ｙ平面上で回動）させることが可能に構成されている。
【００２８】
移動機構４ｂは、制御部６の制御に従い、図２に示す供給地点Ｐ１（基板４００をステージ４ａに供給（載置）する位置）と搭載地点Ｐ２との間で、同図に示す矢印Ｘの方向（Ｘ方向）にステージ４ａを移動させる（基板４００の位置を変更させる）。
【００２９】
撮像部５は、図２に示すように、搭載地点Ｐ２の上方に配置されて、制御部６の制御に従い、搭載済基板６００（半田ボール３００が搭載された基板４００）を撮像する。
【００３０】
制御部６は、吸着部２、搭載部３、基板搬送部４および撮像部５を制御する。また、制御部６は、検査部として機能し、撮像部５によって撮像された搭載済基板６００の撮像画像に基づいて目標搭載位置としての端子４０１に対する半田ボール３００の搭載状態の良否検査を実行する。この場合、制御部６は、撮像画像に基づいて半田ボール３００の搭載位置、および端子４０１の位置を測定し、測定した各位置から半田ボール３００の搭載位置と端子４０１の位置との位置ずれ量を算出すると共に、その位置ずれ量が予め規定された規定値以下のときには、半田ボール３００の搭載状態が良好と判定し、規定値を超えるときには、半田ボール３００の搭載状態が不良と判定する。
【００３１】
また、制御部６は、搭載済基板６００の撮像画像に基づいて半田ボール３００の搭載位置と目標搭載位置としての端子４０１の位置との位置ずれを補正するための補正値Ｒを特定する。さらに、制御部６は、基板搬送部４による基板４００の位置の変更量、および搭載部３による吸着ヘッド１１の移動距離の少なくとも一方（つまり、変更量のみ、移動距離のみ、並びに変更量および移動距離の双方のいずれか）を増減して全体として補正値Ｒ分を相殺して位置ずれを補正する。
【００３２】
次に、半田ボール搭載装置１を用いて、半田ボール３００を基板４００の各端子４０１に搭載する球状体搭載方法について、図面を参照して説明する。
【００３３】
この半田ボール搭載装置１では、搭載処理の開始が指示されたときに、図２に示すように、供給地点Ｐ１に位置している基板搬送部４におけるステージ４ａの載置面に図外の供給装置が基板４００を載置（供給）し、ステージ４ａがその基板４００を保持する。
【００３４】
次いで、制御部６が搭載処理を開始する。この搭載処理では、制御部６が、基板搬送部４の移動機構４ｂを制御して、ステージ４ａを供給地点Ｐ１から搭載地点Ｐ２に移動させる。続いて、制御部６は、搭載部３の移動機構３ａを制御して、吸着部２の吸着ヘッド１１を吸着地点Ｐ３（プレート１３の配設位置）に搬送させ、図５に示すように、底面２２とプレート１３とを接触（近接）させる。なお、この時点では、半田ボール３００は吸着されていない。
【００３５】
次いで、制御部６は、吸着部２に吸着処理を実行させる。この吸着処理では、制御部６は、吸着部２における吸気機構１４の電磁バルブを制御して、吸着ヘッド１１の内部空間２１の空気の吸引を開始させる。この際に、吸着ヘッド１１の内部空間２１が負圧状態となって吸気口２２ａからの吸気が開始される。
【００３６】
また、制御部６は、吸気機構１４を制御して、供給部１２における保持部３２の先端部、および供給部１２における吸引部３３の先端部からの吸気を開始させる。続いて、保持部３２の先端部（図４における下端部）からの吸気に伴い、収容容器３１に収容されている半田ボール３００が保持部３２の先端部に吸着されて保持される。次いで、制御部６は、供給部１２における図外の駆動部を制御して、保持部３２の基端部側（図６における下側）を中心として保持部３２を回動させる。続いて、制御部６は、保持部３２の先端部がプレート１３に対向した時点で、供給部１２の駆動部を制御して、保持部３２の回動を停止させる。
【００３７】
次いで、制御部６は、供給部１２の駆動部を制御して、プレート１３に向けて供給部本体１００を移動させ、続いて、図６に示すように、保持部３２の先端部をプレート１３に近接させた状態を維持しつつ供給部本体１００をプレート１３に沿って同図に示す矢印の向きに移動させる。この際に、先端部に保持されている半田ボール３００が、吸着ヘッド１１における吸気口２２ａからの吸気に伴う吸引力によって引き寄せられて吸着ヘッド１１に供給され、供給された半田ボール３００がプレート１３の各挿通孔１３ａを通って吸着ヘッド１１の各吸気口２２ａに１つずつ吸着される。
【００３８】
次いで、制御部６は、供給部１２の駆動部を制御して、供給部本体１００をプレート１３に沿ってさらに移動させる。この際に、吸引部３３が、プレート１３に付着している余剰な半田ボール３００を吸引して除去する。以上で、吸着処理が終了する。
【００３９】
続いて、制御部６は、搭載部３の移動機構３ａを制御して、吸着ヘッド１１を搭載地点Ｐ２の上方に移動させた後に、吸着ヘッド１１を下向きに移動させて、吸着ヘッド１１によって吸着されている半田ボール３００を、搭載地点Ｐ２に搬送されている基板４００の搭載面（端子４０１が設けられている面）に近接（接触）させる。
【００４０】
次いで、制御部６は、吸気機構１４の電磁バルブを制御して、吸着ヘッド１１の内部空間２１からの空気の吸引（吸気口２２ａからの吸気）を停止させる。この際に、吸気口２２ａによる吸着が解除されて、図７に示すように、半田ボール３００が基板４００の端子４０１に搭載される。以上で搭載処理が終了する。続いて、制御部６は、搭載部３の移動機構３ａを制御して、吸着ヘッド１１を上方に向けて移動させた後に、初期位置に移動させる。
【００４１】
次いで、制御部６は、良否検査および補正値特定処理を実行する。制御部６は、この良否検査において、撮像部５を制御して搭載済基板６００（半田ボール３００が搭載された基板４００）を撮像させる。続いて、制御部６は、撮像部５によって撮像された撮像画像に基づき、各半田ボール３００の搭載位置、および各端子４０１の位置を測定する。次いで、制御部６は、測定した各位置から半田ボール３００の搭載位置と端子４０１の位置との位置ずれ量を算出する。続いて、制御部６は、算出した位置ずれ量が予め決められた基準値以下のときには、半田ボール３００の搭載状態が良好と判定し、基準値を超えるときには、半田ボール３００の搭載状態が不良と判定する。
【００４２】
一方、制御部６は、半田ボール３００の搭載位置と端子４０１の位置との位置ずれを補正するための補正値Ｒを一例として次の手順で特定する。なお、以下の説明に用いる図７，８では、半田ボール３００と端子４０１との位置ずれを誇張して図示している。制御部６は、まず、基板４００における各端子４０１の一部（一例として、図７における基板４００の上部側に設けられている１２個の端子４０１）の各位置を撮像画像に基づいて特定する。次いで、特定した各位置から、これらの各端子４０１を取り囲む（各端子４０１が含まれる）第１領域Ａ１の中心位置Ｐｃ１（図８参照）を算出する。この場合、第１領域Ａ１は、一例として、図７に示すように、各端子４０１（この例では、上記した１２個の端子４０１）の外周に接する矩形（一例として長方形）の領域に規定されている。また、中心位置Ｐｃ１は、一例として、第１領域Ａ１に２本の対角線を描き、各対角線の交点の位置を求めることで算出される。
【００４３】
続いて、制御部６は、第１領域Ａ１内の各端子４０１に搭載された半田ボール３００の搭載位置を撮像画像に基づいて特定する。次いで、特定した各位置から、これらの各搭載位置を取り囲む（各搭載位置が含まれる）第２領域Ａ２の中心位置Ｐｃ２（図８参照）を算出する。この場合、第２領域Ａ２は、一例として、図７に示すように、第１領域Ａ１内の各端子４０１に搭載された各半田ボール３００の外周に接する矩形（一例として長方形）の領域に規定されている。また、中心位置Ｐｃ２は、一例として、第２領域Ａ２に２本の対角線を描き、各対角線の交点の位置を求めることで算出される。
【００４４】
続いて、制御部６は、第１領域Ａ１内の端子４０１とは異なる複数の端子４０１（一例として、図７における基板４００の下部側に設けられている２０個の端子４０１）の各位置を撮像画像に基づいて特定する。次いで、特定した各位置から、これらの各端子４０１を取り囲む（各端子４０１が含まれる）第３領域Ａ３の中心位置Ｐｃ３（図８参照）を算出する。続いて、制御部６は、第３領域Ａ３内の各端子４０１に搭載された半田ボール３００の搭載位置を撮像画像に基づいて特定する。次いで、特定した各位置から、これらの各搭載位置を取り囲む（各搭載位置が含まれる）第４領域Ａ４の中心位置Ｐｃ４（同図参照）を算出する。この場合、第３領域Ａ３は、上記した第１領域Ａ１と同様に各端子４０１の外周に接する矩形（一例として長方形）の領域に規定され、第４領域Ａ４は、上記した第２領域Ａ２と同様に各半田ボール３００の外周に接する矩形（一例として長方形）の領域に規定されている。また、中心位置Ｐｃ３，Ｐｃ４は、上記した中心位置Ｐｃ１，Ｐｃ２と同様の手法で算出される。
【００４５】
続いて、制御部６は、図８に示すように、第１領域Ａ１の中心位置Ｐｃ１と第３領域Ａ３の中心位置Ｐｃ３とを結ぶ線分Ｌｓ１の中点Ｏ１の位置（座標）を算出すると共に、第２領域Ａ２の中心位置Ｐｃ２と第４領域Ａ４の中心位置Ｐｃ４とを結ぶ線分Ｌｓ２の中点Ｏ２の位置（座標）を算出する。また、線分Ｌｓ１と線分Ｌｓ２とのなす角度θを算出する。次いで、制御部６は、中点Ｏ１の位置および中点Ｏ２の位置、並びに角度θに基づき、吸着ヘッド１１（吸着ヘッド１１の底面２２全体）と基板４００（基板４００の搭載面全体）との位置ずれ量Ｇを算出する。
【００４６】
ここで、中点Ｏ１の座標を（ＸＯ１，ＹＯ１）とし、中点Ｏ２の座標を（ＸＯ２，ＹＯ２）として、Ｌｓ２を角度θだけ回動させて、線分Ｌｓ１とＬｓ２とを平行状態としたときの中点Ｏ２の新たな座標（ＸＯ２θ，ＹＯ２θ）を求める。つまり、中点Ｏ２の座標を中点Ｏ１の座標系に座標変換（回転変換）したときの新たな座標（ＸＯ２θ，ＹＯ２θ）を求める。この場合、座標変換の公式より、ＸＯ２θおよびＹＯ２θは、次の（１）式および（２）式で与えられる。
ＸＯ２θ＝ＸＯ２ｃｏｓθ−ＹＯ２ｓｉｎθ・・・（１）式
ＹＯ２θ＝ＸＯ２ｓｉｎθ＋ＹＯ２ｃｏｓθ・・・（２）式
続いて、中点Ｏ１と変換後の中点Ｏ２との間のＸ方向に沿った離間距離（ＸＯ１−ＸＯ２θ）、つまり、位置ずれ量ＧのＸ方向成分（ΔＸ）を上記（１）式を用いた次の（３）式から算出する。
ΔＸ＝ＸＯ１−ＸＯ２θ＝ＸＯ１−（ＸＯ２ｃｏｓθ−ＹＯ２ｓｉｎθ）・・・（３）式
また、中点Ｏ１と変換後の中点Ｏ２との間のＹ方向に沿った離間距離（ＹＯ１−ＹＯ２θ）、つまり位置ずれ量ＧのＹ方向成分（ΔＹ）を上記（２）式を用いた次の（４）式から算出する。
ΔＹ＝ＹＯ１−ＹＯ２θ＝ＹＯ１−（ＸＯ２ｓｉｎθ＋ＹＯ２ｃｏｓθ）・・・（４）式
以上により、位置ずれ量ＧのＸ方向成分、Ｙ方向成分およびθ方向成分が算出され、制御部６は、この位置ずれ量Ｇを補正値Ｒとして特定する。
【００４７】
次いで、良否検査が終了した搭載済基板６００を図外の取り出し装置がステージ４ａから取り出す。続いて、制御部６は、基板搬送部４の移動機構４ｂを制御してステージ４ａを搭載地点Ｐ２から供給地点Ｐ１に移動させる。次いで、図外の供給装置が新たな基板４００をステージ４ａの載置面に載置し、ステージ４ａがその基板４００を保持する。
【００４８】
続いて、制御部６は上記した搭載処理を実行する。この際に、制御部６は、補正値Ｒに基づく補正処理を実行する。ここで、この補正値Ｒに対応する上記した位置ずれ量Ｇは、主として、搭載部３における移動機構３ａの機械精度や基板４００の寸法精度に起因するものであり、移動機構３ａを制御して吸着ヘッド１１を移動させる際に指定する移動距離を補正値ＲのＸ方向成分およびＹ方向成分の値（または、Ｙ方向成分の値）だけ増減させ、かつ基板搬送部４を制御して基板４００の位置を変更させる際の変更量を補正値Ｒのθ方向成分の値（または、Ｘ方向成分およびθ方向成分の値）だけ増減させることで、上記した中心位置Ｐｃ１，Ｐｃ２が一致すると共に中心位置Ｐｃ３，Ｐｃ４が一致して（中点Ｏ１，Ｏ２も一致する）位置ずれ量Ｇが相殺され、これによって位置ずれが補正される。
【００４９】
この例では、制御部６は、基板搬送部４を制御して供給地点Ｐ１から搭載地点Ｐ２に基板４００の位置を変更させる（基板４００を移動させる）際の変更量を補正値Ｒのθ方向成分の値だけ増減させ移動（回動）させ、移動機構３ａを制御して半田ボール３００を吸着している吸着ヘッド１１を吸着地点Ｐ３から搭載地点Ｐ２に移動させる際に指定する移動距離を補正値ＲのＸ方向成分およびＹ方向成分の値だけ増減させる。
【００５０】
次いで、制御部６は、搭載部３の移動機構３ａを制御して、吸着ヘッド１１によって吸着されている半田ボール３００を、基板４００の搭載面に近接（接触）させ、続いて、吸気機構１４の電磁バルブを制御して、吸着ヘッド１１における吸気口２２ａからの吸気を停止させる。これにより、半田ボール３００が基板４００における端子４０１に搭載され、搭載処理が終了する。この場合、この半田ボール搭載装置１では、良否検査において用いた搭載済基板６００の撮像画像に基づいて特定した補正値Ｒ、つまり、良否検査の直前に実行した搭載処理において生じた位置ずれ量Ｇに相当する補正値Ｒを特定して、良否検査の以後に実行する搭載処理において、その補正値Ｒを用いた補正処理を行う。このため、この半田ボール搭載装置１では、良否検査の直前の搭載処理において生じた位置ずれが、良否検査以後の搭載処理において確実に補正されるため、数多くの基板４００に対して搭載処理を連続して行う場合において、その位置ずれした状態が継続される事態が確実に防止される結果、半田ボール３００の搭載位置と端子４０１との位置ずれによる不良品の発生を十分に低減することが可能となっている。
【００５１】
次いで、制御部６は、移動機構３ａを制御して、吸着ヘッド１１を初期位置に移動させた後に、上記した良否検査および補正値特定処理を実行する。以後、制御部６は、新たな基板４００に対する搭載処理の実行時に、その以前（この例では直前）の補正値特定処理によって特定した補正値Ｒに基づく補正処理を実行する。
【００５２】
このように、この半田ボール搭載装置１および球状体搭載方法では、良否検査に用いた撮像画像に基づいて半田ボール３００の搭載位置と端子４０１との位置ずれを補正するための補正値Ｒを特定すると共に、その良否検査の以後に実行する搭載処理において、基板搬送部４による基板４００の位置の変更量および搭載部３による吸着ヘッド１１の移動距離を補正値Ｒに基づいて増減させて位置ずれを補正する。このため、この半田ボール搭載装置１および球状体搭載方法によれば、良否検査の直前に実行した搭載処理において生じた位置ずれを良否検査以後に実行する搭載処理において補正することができるため、数多くの基板４００に対して搭載処理を連続して行う場合において、その位置ずれした状態が継続される事態を確実に防止することができる。したがって、この半田ボール搭載装置１および球状体搭載方法によれば、半田ボール３００の搭載位置と端子４０１との位置ずれによる不良品の発生を十分に低減することができる。
【００５３】
また、この半田ボール搭載装置１および球状体搭載方法によれば、第１領域Ａ１の中心位置Ｐｃ１、第２領域Ａ２の中心位置Ｐｃ２、第３領域Ａ３の中心位置Ｐｃ３、および第４領域Ａ４の中心位置Ｐｃ４を算出すると共に、各中心位置Ｐｃ１〜Ｐｃ４に基づいて吸着ヘッド１１の底面２２全体と基板４００の搭載面全体との位置ずれ量Ｇを算出し、その位置ずれ量Ｇを補正値Ｒとして特定することにより、例えば、半田ボール３００の搭載位置と端子４０１との位置ずれ量を各半田ボール３００（各端子４０１）毎に個別に求めて平均して位置ずれ量Ｇを算出する構成および方法と比較して算出手順を十分に簡略化することができるため、補正値Ｒを短時間でかつ正確に特定することができる。
【００５４】
また、この半田ボール搭載装置１および球状体搭載方法によれば、第１領域Ａ１の中心位置Ｐｃ１と第３領域Ａ３の中心位置Ｐｃ３とを結ぶ線分Ｌｓ１の中点Ｏ１の位置、および第２領域Ａ２の中心位置Ｐｃ２と第４領域Ａ４の中心位置Ｐｃ４とを結ぶ線分Ｌｓ２の中点Ｏ２の位置を算出すると共に、各中点Ｏ１，Ｏ２の位置に基づいて位置ずれ量Ｇを算出することにより、例えば、中点Ｏ１，Ｏ２の位置に基づいて座標変換を行うことで、位置ずれ量Ｇを容易に算出することができる。
【００５５】
なお、球状体搭載装置および球状体搭載方法は、上記の構成および方法に限定されない。例えば、良否検査を１回実行する毎に補正処理を実行する構成および方法について上記したが、良否検査において算出した位置ずれ量Ｇが、予め規定された規定値（上記した不良と判定する規定値よりも小さい規定値）以上となったときに補正処理を実行する構成および方法を採用することもできる。また、良否検査を複数回実行する毎に１回の補正処理を実行する構成および方法を採用することもできる。
【００５６】
また、上記の半田ボール搭載装置１では、基板搬送部４のステージ４ａがＸ方向にのみ移動可能に構成されているが、Ｘ方向およびＹ方向の双方にステージ４ａを移動可能に構成した基板搬送部を採用することもできる。この構成を採用したときには、基板搬送部４による基板４００の位置の変更量を補正値ＲのＹ方向成分を増減することで、位置ずれのＹ方向成分を補正することができる。また、上記の例では、基板搬送部４による基板４００の位置の変更量を補正値Ｒのθ方向成分の値だけ増減させたが、これに加えて、補正値ＲのＸ方向成分についても変更量を増減させることもできる。
【００５７】
また、補正値Ｒにθ方向成分が含まれていないときには、搭載部３による吸着ヘッド１１の移動距離のみ補正値ＲのＸ方向成分およびＹ方向成分の値だけ増減させることができる。また、補正値ＲにＸ方向成分およびＹ方向成分が含まれていないときには、基板搬送部４による基板４００の位置の変更量のみ補正値Ｒのθ方向成分の値だけ増減させることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１  半田ボール搭載装置
２  吸着部
３  搭載部
３ａ  移動機構
４  基板搬送部
４ａ  ステージ
４ｂ  移動機構
５  撮像部
６  制御部
１１  吸着ヘッド
３００  半田ボール
４００  基板
４０１  端子
Ａ１  第１領域
Ａ２  第２領域
Ａ３  第３領域
Ａ４  第４領域
Ｌｓ１，Ｌｓ２  線分
Ｏ１，Ｏ２  中点
Ｐｃ１〜Ｐｃ４  中心位置
【図１】
2013098474.tif 000003
【図２】
2013098474.tif 000004
【図３】
2013098474.tif 000005
【図４】
2013098474.tif 000006
【図５】
2013098474.tif 000007
【図６】
2013098474.tif 000008
【図７】
2013098474.tif 000009
【図８】
2013098474.tif 000010