(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面に複数のバンプが形成されたバンプ付き電子部品を基板に実装するバンプ付き電子部品の実装装置であって、
前記基板を保持する基板保持部と、前記電子部品を保持する搭載ヘッドと、前記搭載ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、前記搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された電子部品の前記バンプに転写により塗布される前記バンプの接合用のペースト状の接合材を転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写部と、
前記ペースト転写部から前記基板保持部に至るまでの前記搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記接合材が転写された後の電子部品を下面側から撮像する部品撮像カメラと、
前記部品撮像カメラによる撮像結果を認識処理することにより、前記バンプへの接合材の付着状態の良否判定を行うとともに、接合材の付着量を表す指標となる付着量指標値を各バンプごとに求めて付着量指標データとして出力する処理を行う認識処理部と、
前記付着量指標データに基づいて当該バンプ付き電子部品の反り変形状態を示す反り変形指標値を求め、この反り変形指標値を予め設定された閾値と比較することにより当該バンプ付き電子部品の良否判定を行う演算処理部とを備えたことを特徴とするバンプ付き電子部品の実装装置。
【請求項２】
前記認識処理部は、前記撮像結果から取得された各バンプにおける接合材の平面的な付着範囲を円形に近似した近似円を求め、さらにこの近似円の径寸法で定義される接合材付着径を前記付着量指標値として求め、
前記演算処理部は、前記求められた接合材付着径および前記バンプの外形形状を球形に近似した近似球の外径寸法に基づいて、前記複数のバンプに付着した接合材の高さ寸法を示す接合材付着高さを各バンプごとに個別に演算して当該バンプ付き電子部品の接合材付着高さデータとして求め、さらにこの接合材付着高さデータに基づいて当該バンプ付き電子部品の高さ方向の反り変形量を前記反り変形指標値として演算することを特徴とする請求項１記載のバンプ付き電子部品の実装装置。
【請求項３】
前記演算処理部は、予め設定された複数の特定位置に位置するバンプにおける前記接合材付着高さ、または前記接合材付着高さデータにおける最大値および最小値に基づいて前記反り変形量を算出することを特徴とする請求項２に記載のバンプ付き電子部品の実装装置。
【請求項４】
基板を保持する基板保持部と、下面に複数のバンプが形成されたバンプ付き電子部品を保持する搭載ヘッドと、前記搭載ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、前記搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された電子部品の前記バンプに転写により塗布される前記バンプの接合用のペースト状の接合材を転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写部と、前記ペースト転写部から前記基板保持部に至るまでの前記搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記接合材が転写された後の電子部品を下面側から撮像する部品撮像カメラとを備えたバンプ付き電子部品の実装装置によって、バンプ付き電子部品を基板に実装するバンプ付き電子部品の実装方法であって、
前記部品撮像カメラによる撮像結果を認識処理することにより、前記バンプへの接合材の付着状態の良否判定を行うとともに、接合材の付着量を表す指標となる付着量指標データを求める処理を行う認識処理工程と、
求められた前記付着量指標データに基づいて当該バンプ付き電子部品の反り変形状態を示す反り変形指標値を求め、この反り変形指標値を予め設定された閾値と比較することにより当該バンプ付き電子部品の良否判定を行う演算処理工程とを含むことを特徴とするバンプ付き電子部品の実装方法。
【請求項５】
前記認識処理工程において、前記撮像結果から取得された各バンプにおける接合材の平面的な付着範囲を円形に近似した近似円を求め、さらにこの近似円の径サイズで定義される接合材付着径を前記付着量指標データとして出力し、
前記演算処理工程において、前記接合材付着径および前記バンプの外形形状を球形に近似した近似球の外径寸法に基づいて前記複数のバンプに付着した接合材の高さ寸法を示す接合材付着高さを各バンプごとに個別に演算して当該バンプ付き電子部品の接合材付着高さデータとして求め、さらにこの接合材付着高さデータに基づいて当該バンプ付き電子部品の高さ方向の反り変形量を前記反り変形指標値として演算することを特徴とする請求項４に記載のバンプ付き電子部品の実装方法。
【請求項６】
前記演算処理工程において、予め設定された複数の特定位置に位置するバンプにおける前記接合材付着高さ、または前記接合材付着高さデータにおける最大値および最小値に基づいて前記反り変形量を算出することを特徴とする請求項５に記載のバンプ付き電子部品の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下面に複数のバンプが形成されたバンプ付き電子部品を基板に実装するバンプ付き電子部品の実装装置および実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年電子機器の小型化・高機能化の進展に伴い、電子機器に組み込まれる電子部品は、高実装密度が求められて小型化・薄化が進行している。このため回路基板やこの回路基板に実装される半導体パッケージなどの薄型の電子部品も剛性が低下して加熱による反り変形を生じやすくなっており、下面に半田バンプが形成された電子部品では、半導体チップを樹脂封止した段階で既に反り変形を生じている場合がある。このような電子部品をそのまま基板に搭載すると、反り変形を生じた部分の半田バンプは基板に対して浮き上がった状態となり、基板の電極に印刷された半田ペーストとの間に隙間を生じる傾向にある。この結果、半田バンプが基板の電極に正常に半田接合されず、導通不良や接合強度不足などの接合不良が生じやすい。このような反り変形に起因する接合不良は、基板に半導体素子を実装して樹脂封止した半導体装置を複数個積層して積層型半導体装置を構成する場合において顕著に表れる。そしてこの課題は、積層構造を構成する基板モジュールが薄型化するに伴いさらに顕著となっている。
【０００３】
このため、このような反り変形を生じやすいバンプ付き電子部品を対象とする実装装置には、電子部品の反り変形状態を検査して部品良否を判定するための検査装置が付設される場合がある。すなわち電子部品の下面に形成された複数のバンプを対象として３次元計測を行い、得られた計測データに基づいて電子部品の反り変形状態を検出するようにしている（特許文献１参照）。この特許文献に示す先行技術例においては、レーザビームを２方向から計測対象点に照射するレーザ計測によって計測対象点の高さ方向の位置を計測するようにしている。
【特許文献１】特開２０００−２０５８１８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、上述の先行技術例に示すレーザ計測によって電子部品の反り変形を検出する方法には、その計測原理と使用される設備に起因して、以下のような難点がある。すなわち、上述方法にはレーザビームを電子部品のバンプ形成面において走査させるための複雑な装置を必要とし、設備費用の増大が避けられない。また計測に際しては、バンプ形成面をバンプ列に沿って複数回レーザビームによって走査するレーザスキャン動作が必要とされるため、計測処理にある程度の時間を要し、作業効率を向上させることが難しい。このように、上記特許文献例を含め従来技術においては、バンプ付き電子部品の反り変形の計測を簡便・安価な装置で効率よく行うことが困難であった。
【０００５】
そこで本発明は、バンプ付き電子部品の反り変形の計測を簡便・安価な装置で効率よく行うことができるバンプ付き電子部品の実装装置および実装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】
本発明のバンプ付き電子部品の実装装置は、下面に複数のバンプが形成されたバンプ付き電子部品を基板に実装するバンプ付き電子部品の実装装置であって、前記基板を保持する基板保持部と、前記電子部品を保持する搭載ヘッドと、前記搭載ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、前記搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された電
子部品の前記バンプに転写により塗布される前記バンプの接合用のペースト状の接合材を転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写部と、前記ペースト転写部から前記基板保持部に至るまでの前記搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記接合材が転写された後の電子部品を下面側から撮像する部品撮像カメラと、前記部品撮像カメラによる撮像結果を認識処理することにより、前記バンプへの接合材の付着状態の良否判定を行うとともに、接合材の付着量を表す指標となる付着量指標値を各バンプごとに求めて付着量指標データとして出力する処理を行う認識処理部と、前記付着量指標データに基づいて当該バンプ付き電子部品の反り変形状態を示す反り変形指標値を求め、この反り変形指標値を予め設定された閾値と比較することにより当該バンプ付き電子部品の良否判定を行う演算処理部とを備えた。
【０００７】
本発明のバンプ付き電子部品の実装方法は、基板を保持する基板保持部と、下面に複数のバンプが形成されたバンプ付き電子部品を保持する搭載ヘッドと、前記搭載ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、前記搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された電子部品の前記バンプに転写により塗布される前記バンプの接合用のペースト状の接合材を転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写部と、前記ペースト転写部から前記基板保持部に至るまでの前記搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記接合材が転写された後の電子部品を下面側から撮像する部品撮像カメラとを備えたバンプ付き電子部品の実装装置によって、バンプ付き電子部品を基板に実装するバンプ付き電子部品の実装方法であって、前記部品撮像カメラによる撮像結果を認識処理することにより、前記バンプへの接合材の付着状態の良否判定を行うとともに、接合材の付着量を表す指標となる付着量指標データを求める処理を行う認識処理工程と、求められた前記付着量指標データに基づいて当該バンプ付き電子部品の反り変形状態を示す反り変形指標値を求め、この反り変形指標値を予め設定された閾値と比較することにより当該バンプ付き電子部品の良否判定を行う演算処理工程とを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、認識処理部によって部品撮像カメラによる撮像結果を認識処理することにより、バンプへの接合材の付着状態の良否判定を行うとともに、接合材の付着量を表す指標となる付着量指標値を各バンプごとに求めて付着量指標データとして出力する処理を行い、演算処理部によって求められた付着量指標データに基づいて当該バンプ付き電子部品の反り変形状態を示す反り変形指標値を求め、この反り変形指標値を予め設定された閾値と比較することにより当該バンプ付き電子部品の良否判定を行うことにより、従来設備に既装備の部品撮像カメラおよび画像認識機能・演算処理機能を活用して、バンプ付き電子部品の反り変形の計測を簡便・安価な装置で効率よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明の一実施の形態のバンプ付き電子部品の実装装置の構成説明図、図２は本発明の一実施の形態のバンプ付き電子部品の実装装置による実装対象となるバンプ付き電子部品の説明図、図３、図４は本発明の一実施の形態のバンプ付き電子部品の実装装置における接合材のバンプへの転写状態の説明図、図５、図６は本発明の一実施の形態のバンプ付き電子部品の実装装置における電子部品の反り変形状態の良否判定の説明図である。
【００１０】
まず図１を参照して、バンプ付き電子部品の実装装置１の構成を説明する。バンプ付き電子部品の実装装置１は、下面に複数のバンプが形成されたバンプ付き電子部品を基板に実装する機能を有するものである。図１において、基板保持部２は基板保持テーブル３を備えており、基板保持テーブル３は実装の対象となる基板４を保持する。基板４には、図２（ａ）に示すバンプ付き電子部品５（以下、単に「部品５」と略記する。）が実装される。部品５はＢＧＡなどの半導体パッケージであり、部品５の下面には半田などの金属よりなる外部接続用の複数のバンプ６が形成されている。
【００１１】
部品５は薄型のパッケージであり、バンプ６が形成された状態において正しい平面状態を保っておらず、図２（ｂ）（イ）、（ロ）に示すような変形状態にある。すなわち、図２（ｂ）（イ）に示す例では、部品５が下に凸の状態に反り変形を生じており、中央に位置するバンプ６ａよりも縁部に位置するバンプ６ｂの方が反り変形量Δｈ１だけ高い位置にある。また図２（ｂ）（ロ）に示す例では、この反対に部品５が上に凸の状態に反り変形を生じており、中央に位置するバンプ６ａの方が縁部に位置するバンプ６ｂよりも反り変形量Δｈ２だけ高い位置にある。このような変形状態はパッケージの構成や製造過程における熱履歴などの要因によって必ずしも一様ではなく、品種ごとに、さらには個体ごとに異なった変形状態を示す場合がある。
【００１２】
このような反り変形状態の部品５を基板４に実装すると、バンプ６と接続用のランドとの接触状態が均一とならず、部分的に隙間が生じて接合不良を生じる場合があり、実装信頼性を低下させる要因となる。特に、複数の部品５を積層して積層型半導体装置を形成するスタック実装の場合には、図２（ｃ）に示すように、上下に積層される２つの部品５の変形状態によっては、それぞれのバンプ６ａとランドとの間の隙間Δｈ１、Δｈ２が重畳して過大な隙間（Δｈ１＋Δｈ２）を生じ、導通不良などの深刻な不具合を招くおそれがある。このため、本実施の形態においては、実装動作において部品５の反り変形の状態を個別に検査し、反り変形の大きい部品５を実装対象から除外することにより、接合不良や導通不良などの不具合発生を防止するようにしている。
【００１３】
基板保持部２の上方には、部品５を保持する搭載ヘッド７および搭載ヘッド７を移動させるヘッド移動機構８が配設されている。部品５を基板４に実装する実装動作は、部品５を保持する搭載ヘッド７を、ヘッド移動機構８によって移動させることにより行われる。基板保持部２の側方において、ヘッド移動機構８による搭載ヘッド７の移動経路には、転写ステージ１１を備えたペースト転写部１０が配設されている。ペースト転写部１０は、搭載ヘッド７に保持された部品５のバンプ６に転写により塗布される接合用のペースト状の接合材１２を、転写ステージ１１の塗膜形成面１１ａに形成された塗膜１２ａの形で供給する。接合材１２は、バンプ６を基板４のランドに接合する接合方法に応じて選択されるものであり、フラックスや、フラックス中に半田粒子を含有させたクリーム半田、エポキシ樹脂接着剤に銀などの導電粒子を含有させた導電性ペーストなど、各種のものを選択することができる。
【００１４】
転写ステージ１１は平滑な塗膜形成面１１ａを有する凹形状の容器であり、スキージ１３をスキージ駆動部１４によって塗膜形成面１１ａに沿って水平往復動（矢印ａ）させるスキージング動作を行うことにより、塗膜形成面１１ａには所定の膜厚の接合材１２の塗膜１２ａが形成される。そしてこの状態で、部品５を保持した搭載ヘッド７を転写ステージ１１に対して下降させて（矢印ｂ）、バンプ６を塗膜１２ａに接触させてその後上昇させる転写動作を行うことにより、バンプ６には接合材１２が転写により塗布される。
【００１５】
転写動作後の部品５を保持した搭載ヘッド７がペースト転写部１０から基板保持部２に至る搭載ヘッド７の移動経路（矢印ｃ、ｄ）の下方には、部品撮像カメラ１５が配設されている。部品撮像カメラ１５は、バンプ６に接合材１２が転写された後の部品５を下面側から撮像する。部品撮像カメラ１５による撮像結果は認識処理部１６に送られ、ここで認識処理される。認識処理部１６は、部品撮像カメラによる撮像結果を認識処理することにより、バンプ６への接合材１２の付着状態の良否判定を行うとともに、接合材１２の付着量を表す指標となる付着量指標値を各バンプ６ごとに求めて付着量指標データとして出力する処理を行う。
【００１６】
認識処理部１６によって処理された認識結果は、制御部１７に送られる。制御部１７は
、スキージ駆動部１４やヘッド移動機構８を制御することにより、搭載ヘッド７によって保持した部品５に接合材１２を転写する動作や、基板保持部２に保持された基板４に搭載ヘッド７によって部品５を搭載して実装する実装動作を制御する。また制御部１７は数値演算や判定処理を実行する演算処理部としての機能を有しており、上述の動作制御処理とともに、認識処理部１６の認識結果、すなわち認識処理により求められた前述の付着量指標データに基づいて、当該部品５の反り変形状態を示す反り変形指標値を求め、この反り変形指標値を予め設定された閾値と比較することにより、当該部品５の良否判定を行う。
【００１７】
次に、図３を参照して、上述の認識処理部１６および制御部１７によって行われる処理について説明する。図３（ａ）は、ペースト転写部１０における接合材１２の転写動作を示している。この転写動作においては、部品５を搭載ヘッド７によって保持して転写ステージ１１に形成された塗膜１２ａに対して下降させ、バンプ６の下端部を塗膜１２ａに接触させることにより、バンプ６に接合材１２を転写により塗布する。このとき、搭載ヘッド７の下降停止位置を微調整することにより、バンプ６の下端部を塗膜１２ａの液面から塗膜内に沈み込ませる沈込み高さｈが、接合材１２のバンプ６に対する所望の転写量に応じて設定される。
【００１８】
図３（ｂ）は、この転写動作によりバンプ６の下端部に接合材１２が塗布されて付着した状態を側面図で示している。すなわち、バンプ高さＨ０のバンプ６の下端部には、Ｈ０に応じて設定された塗膜１２ａへの沈み込み高さｈに対応した付着高さＨの接合材１２が塗布されている。そしてこの状態のバンプ６を部品撮像カメラ１５によって下方から撮像することにより、図３（ｃ）に示す画像が取得される。この画像では、バンプ６の外形を示す輪郭線６ｃの内部に、ほぼ同心状に略円周状の輪郭線１２ｃによってバンプ６と区分された接合材１２の画像が得られる。なおここで使用される接合材１２は、塗布状態の良否判定を画像認識によって行うことを前提として種類が選択されており、部品撮像カメラ１５によって取得した画像上において、バンプ６と識別可能な色彩特性を有するものが用いられる。
【００１９】
このようにして取得された画像に基づき、認識処理部１６は接合材１２の転写による付着状態の良否判定を行うとともに、図４に示すように、接合材１２の付着量を表す指標となる付着量指標値を各バンプごとに求め、各部品５ごとに括った付着量指標データとして出力する処理を行う。ここでは、接合材１２がバンプ６に付着した範囲を円近似することにより演算した接合材付着径ｄを、付着量指標値として求める例を示している。
【００２０】
すなわち、認識処理部１６は、図３（ｃ）に示す撮像結果の画像中の輪郭線１２ｃを画像処理することにより、取得された各バンプにおける接合材の平面的な付着範囲の面積Ｓを演算する。さらに認識処理部１６はこの付着範囲を円形で近似した近似円１２ｄを求め、次いでこの近似円１２ｄの径寸法で定義される接合材付着径ｄを付着量指標値として求めて、制御部１７に出力する。そして演算処理部としての制御部１７は、認識処理部１６によって求められた接合材付着径ｄおよびバンプ６の外形形状を球形に近似した近似球の外径寸法Ｄに基づいて、複数のバンプ６に付着した接合材１２の高さ寸法を示す接合材付着高さＨを各バンプ６ごとに個別に演算する。
【００２１】
この接合材付着高さＨは、図４に示すように、Ｈ＝（Ｄ−（Ｄ２−ｄ２）１／２）／２の計算式を用いて算出される。そしてこれらの個別の接合材付着高さＨを部品５ごとに括ることにより、当該部品５における接合材付着高さデータが作成される。なお、バンプ６の外径寸法Ｄは、予め部品５の部品データとして与えられる値をすべてのバンプ６について一律に用いてもよく、また撮像した画像を認識処理部１６が認識処理することによって、各バンプ６ごとに個別に検出するようにしてもよい。
【００２２】
さらに制御部１７は、この接合材付着高さデータに基づいて、当該部品５の高さ方向の反り変形量を反り変形指標値として演算する処理を行う。そして演算された反り変形指標値に基づいて、制御部１７は当該部品５の反り変形状態の良否判定を行う。すなわちここでは、反り変形指標値として部品５における各部の高さ位置の差で表される高さ方向の反り量そのものを用いる例を示している。
【００２３】
これらの処理について、図５，図６を参照して説明する。図５は、図２（ｂ）に示す部品５の反り変形状態のそれぞれについて、バンプ６への接合材１２の付着状態を部品５の側断面および下面側から観た平面図で示したものである。ここで部品５の側断面は、平面図におけるＡ−Ａ断面を示している。図５（ａ）は、部品５が上に凸の反り変形となっている場合の各バンプ６への接合材１２の付着量の分布を示している。この場合には、部品５の中央に位置するバンプ６ａにおける接合材１２の付着量が少なく、縁部に位置するバンプ６ｂにおける接合材１２の付着量が最も多い。したがって図４に示す接合材付着高さＨは、バンプ６ｂで最も大きく、バンプ６ａで最も小さくなる。これに対し、図５（ｂ）は、部品５が下に凸の反り変形となっている場合の各バンプ６への接合材１２の付着量の分布を示している。この場合には、部品５の中央に位置するバンプ６ａにおける接合材１２の付着量が多く、縁部に位置するバンプ６ｂにおける接合材１２の付着量が最も少ないことから、図４に示す接合材付着高さＨは、バンプ６ｂで最も小さく、バンプ６ａで最も大きくなる。
【００２４】
各バンプ６における接合材１２の転写は、同一液面レベルで形成された塗膜１２ａにバンプ６を沈み込ませることによって行われていることから、図６（ａ）に示すように、任意の２つのバンプ６（６ｉ、６ｊ）における接合材付着高さＨｉ、Ｈｊの差ΔＨは、バンプ６ｉ、バンプ６ｊの位置における部品５の高さ差ΔＨに等しい。
【００２５】
したがって、部品５において予め反り変形状態の検出対象位置として特定された複数の位置のバンプの接合材付着高さＨの差を演算によって求めることにより、部品５の反り変形量を検出することができる。すなわち図６（ｂ）に示す複数のバンプの位置、例えば矩形形状の部品５において、中央に位置するバンプ６ａと各辺の中点に位置する縁部のバンプ６ｂ、またはバンプ６ａと対角に位置するバンプ６ｄなど、対象とする部品５の変形特性に応じて、反り変形を最も適正に評価可能なバンプ６ｉ、バンプ６ｊを設定する。そしてバンプ６ｉ、バンプ６ｊの位置における部品５の高さ差ΔＨを求めることにより、反り変形状態を推定することができる。
【００２６】
このとき、高さ差ΔＨを求める対象となるバンプ６ｉ、バンプ６ｊの設定は、対象となる部品の特性に応じて適宜行う。すなわちバンプ６ａと１つのバンプ６ｂ、またはバンプ６ａと１つのバンプ６ｄなど、予め設定された２つの特定位置のバンプ６の間における接合材付着高さＨの高さ差ΔＨを反り変形指標値とし、この反り変形指標値に基づいて反り変形状態を判定してもよく、また複数（ここでは４つ）のバンプ６ｂやバンプ６ｄの平均値を求めて、これらの平均値とバンプ６ａの接合材付着高さＨとの高さ差ΔＨを反り変形指標値として用いるようにしてもよい。さらには、部品５においてすべてのバンプ６について接合材付着高さＨを求め、これらの接合材付着高さＨのうちの最大値Ｈｍａｘ、最小値Ｈｍｉｎの高さ差ΔＨを反り変形指標値として用いるようにしてもよい。
【００２７】
ここでは、演算処理部としての制御部１７は、予め設定された複数の特定位置に位置するバンプ６における接合材付着高さＨ、または当該部品５の接合材付着高さデータにおける接合材付着高さＨの最大値Ｈｍａｘ、最小値Ｈｍｉｎに基づいて反り変形量としての高さ差ΔＨを算出する構成となっている。いずれの場合においても、求められた高さ差ΔＨが、部品５の種類に応じて予め定められた閾置ΔＨｔｈ以上である場合には、当該部品５は実製品に使用することができない不良品として電子部品実装ラインから排除される。
【００２８】
すなわち、本実施の形態に示すバンプ付き電子部品の実装装置１によって、部品５を基板４に実装するバンプ付き電子部品の実装方法は、以下の工程を含んでいる。まず、認識処理部１６によって部品撮像カメラ１５による撮像結果を認識処理することにより、バンプ６への接合材１２の付着状態の良否判定を行うとともに、接合材１２の付着量を表す指標となる付着量指標データを求める処理を行う（認識処理工程）。次いで、求められた付着量指標データに基づいて、当該部品５の反り変形状態を示す反り変形指標値を求め、この反り変形指標値を予め設定された閾値と比較することにより、当該部品５の良否判定を行う（演算処理工程）。
【００２９】
そして認識処理工程においては、部品撮像カメラ１５による撮像結果から取得された各バンプ６における接合材１２の平面的な付着範囲を円形に近似した近似円を求め、さらにこの近似円の径サイズで定義される接合材付着径ｄを付着量指標データとして出力する。また演算処理工程においては、接合材付着径ｄおよびバンプ６の外形形状を球形に近似した近似球の外径寸法Ｄに基づいて、複数のバンプ６に付着した接合材１２の高さ寸法を示す接合材付着高さＨを各バンプ６ごとに個別に演算して当該部品５の接合材付着高さデータとして求め、さらにこの接合材付着高さデータに基づいて、当該部品５の高さ方向の反り変形量を反り変形指標値として演算するようにしている。なお演算処理工程においては、前述のように、予め設定された複数の特定位置に位置するバンプにおける接合材付着高さＨに基づいて反り変形量を算出する方法、または接合材付着高さデータにおける最大値Ｈｍａｘおよび最小値Ｈｍｉｎに基づいて、反り変形量を算出する方法のいずれかを選択する。
【００３０】
なお上記実施の形態においては、部品５の下面を撮像した画像を認識処理することにより、接合材付着径ｄを求め、接合材付着径ｄとバンプ外形Ｄから接合材付着高さＨを導出し、さらに接合材付着高さＨのばらつき状態から部品５の反り変形状態を判定するアルゴリズムを用いているが、部品５の下面の画像から反り変形状態を判定するアルゴリズムとしては、必ずしも接合材付着高さＨを算出する過程を経る必要はない。
【００３１】
すなわち、画像から検出される接合材付着径ｄは各バンプ６ａにおける接合材１２の塗布範囲を円近似し、この近似円の直径として求められるものであることから、接合材付着高さＨと接合材１２の塗布範囲を示す近似円面積との間には数式で表される対応関係が存在する。したがって、部品５の下面の画像から各バンプ６ａにおける接合材１２の塗布面積を求め、当該部品５における塗布面積のばらつきから、部品５の反り変形状態を直接推定するようにしてもよい。
【００３２】
この場合には、画像認識によって算出された塗布面積そのものが、接合材１２の付着量を表す指標となる付着量指標値に該当し、各バンプごとの塗布面積を当該部品について括ったデータが付着量指標データとなる。そして反り変形状態の良否判定においては、前述の接合材付着高さを付着量指標値とする場合と同様に、予め設定された複数の特定位置に位置するバンプにおける塗布面積の差、あるいは当該部品の付着量指標データにおける塗布面積の最大値および最小値の差を、予め設定された閾値と比較することにより、当該部品の反り変形状態の良否判定を行う。
【００３３】
上記説明したように、本実施の形態に示すバンプ付き電子部品の実装装置および実装方法においては、認識処理部１６によって部品撮像カメラ１５による撮像結果を認識処理することにより、バンプ６への接合材１２の付着状態の良否判定を行うとともに、接合材１２の付着量を表す指標となる付着量指標値を各バンプ６ごとに求めて付着量指標データとして出力する処理を行い、演算処理部である制御部１７によって求められた付着量指標データに基づいて、当該部品５の反り変形状態を示す反り変形指標値を求め、この反り変形
指標値を予め設定された閾値と比較することにより当該部品５の反り変形状態の良否判定を行うようにしている。
【００３４】
これにより、先行技術において同様の反り変形を検出するために必要とされたレーザ計測装置などの複雑・高価な装置を必要とすることなく、通常の実装装置に既装備の機能を有効に活用して、反り変形状態の良否判定を行うことができる。また反り変形の検出に際しては、バンプ形成面をレーザビームによって走査するレーザスキャン動作を必要とせず、従来より実行されていた部品認識処理において反り変形の検出を併せて行えることから、従来技術と比較して作業効率に優れている。すなわち、本実施の形態に示すバンプ付き電子部品の実装においては、バンプ付き電子部品の反り変形の計測を簡便・安価な装置で効率よく行うことが可能となっている。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明のバンプ付き電子部品の実装装置および実装方法は、バンプ付き電子部品の反り変形の計測を簡便・安価な装置で効率よく行うことができるという効果を有し、バンプが形成された電子部品を基板に実装する分野に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施の形態のバンプ付き電子部品の実装装置の構成説明図
【図２】本発明の一実施の形態のバンプ付き電子部品の実装装置による実装対象となるバンプ付き電子部品の説明図
【図３】本発明の一実施の形態のバンプ付き電子部品の実装装置における接合材のバンプへの転写状態の説明図
【図４】本発明の一実施の形態のバンプ付き電子部品の実装装置における接合材のバンプへの転写状態の説明図
【図５】本発明の一実施の形態のバンプ付き電子部品の実装装置における電子部品の反り変形状態の良否判定の説明図
【図６】本発明の一実施の形態のバンプ付き電子部品の実装装置における電子部品の反り変形状態の良否判定の説明図
【符号の説明】
【００３７】
１  バンプ付き電子部品の実装装置
２  基板保持部
４  基板
５  部品（バンプ付き電子部品）
６、６ａ、６ｂ、６ｄ  バンプ
７  搭載ヘッド
８  ヘッド移動機構
１０  ペースト転写部
１１  転写ステージ
１１ａ  塗膜形成面
１２  接合材
１２ａ  塗膜
Ｈ  接合材付着高さ
ｄ  接合材付着径
【図１】
0005050995.tif 000002
【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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