(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の突起電極が突起電極形成面に形成された電子部品をワークに搭載する電子部品搭載装置であって、平坦なステージと、電子部品の裏面を保持する電子部品保持部を備えこの電子部品保持部を上向きにした状態で電子部品を受け取って保持する保持ヘッドと、この保持ヘッドを上下反転させて保持ヘッドに保持された電子部品を前記ステージに対向させこの突起電極の先端部を前記ステージに押し付けて平坦に整形するとともにこの電子部品をステージ上に配置する加圧配置手段と、前記電子部品を吸着して保持する搭載ノズルを備えた搭載ヘッドを有しこの搭載ノズルによって前記ステージ上に配置された電子部品を取り出してワークに搭載する搭載手段を備えたことを特徴とする電子部品搭載装置。
【請求項２】
前記ステージ上に粘着物を延展してその液面を平坦化するスキージを備えた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】
前記電子部品を突起電極形成面を上向きにした状態で供給する電子部品供給部を備え、前記搭載ヘッドの搭載ノズルによってこの電子部品供給部から電子部品をピックアップして前記保持ヘッドに受け渡す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４】
前記電子部品を突起電極形成面を上向きにした状態で供給する電子部品供給部と、ピックアップヘッドのピックアップノズルによってこの電子部品供給部から電子部品をピックアップして前記保持ヘッドに移載するピックアップ手段とを備えた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５】
突起電極形成面に複数の突起電極を備えた電子部品をワークに搭載する電子部品搭載方法であって、電子部品の裏面を保持する電子部品保持部を備えた保持ヘッドの前記電子部品保持部を上向きにした状態でこの保持ヘッドに電子部品を保持させる電子部品保持工程と、前記保持ヘッドを上下反転させて保持ヘッドに保持された電子部品を平坦なステージに対向させ、この電子部品の突起電極の先端部をこのステージに押し付けて平坦に整形するとともにこの電子部品をステージ上に配置する加圧配置工程と、前記ステージ上に配置された電子部品を搭載ヘッドの搭載ノズルで吸着して取り出してワークに搭載する搭載工程を含むことを特徴とする電子部品搭載方法。
【請求項６】
前記ステージにスキージで粘着物を延展してその液面を平坦化しておき、前記整形時に粘着物を電子部品に塗布することを特徴とする請求項５記載の電子部品搭載方法。
【請求項７】
前記電子部品を突起電極形成面を上向きにした状態で供給する電子部品供給部から、電子部品を前記搭載ヘッドでピックアップして前記保持ヘッドに受け渡す移載工程を含むことを特徴とする請求項５記載の電子部品搭載方法。
【請求項８】
前記電子部品を突起電極形成面を上向きにした状態で供給する電子部品供給部から、電子部品をピックアップヘッドのピックアップノズルでピックアップして前記保持ヘッドに受け渡す移載工程を含むことを特徴とする請求項５記載の電子部品搭載方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品搭載装置では、電子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に搭載する搭載動作が反復して行われる。電子部品のうち、フリップチップなどのように接続用の突起電極であるバンプが形成された電子部品は、一般にバンプ形成面を上向きにした状態で供給される。
【０００３】
この電子部品供給部からの電子部品の取り出しは、ピックアップノズルを備えた専用のピックアップ手段によって行われ、取り出された電子部品は反転機構によって反転されバンプを下向きにした状態で保持される。そして電子部品を基板に搭載する搭載ヘッドは上記反転された状態の電子部品を受け渡され、その後フラックス転写ステージにおいてバンプにフラックスを転写塗布するフラックス転写動作を行った後に、基板上へ移動し電子部品の搭載動作を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の電子部品搭載装置では、基板への電子部品の搭載動作を行う搭載ヘッドが、フラックス転写動作を行うための作業ヘッドを兼ねた構成となっていた。フラックス転写動作は、電子部品のバンプの下端部を平坦面に対して押圧してバンプを整形するフラットニング動作を兼ねて行われる場合が多いことから、搭載ヘッドにはフラックス転写を兼ねて行われるフラットニング時にバンプをフラットニング面に押圧するための押圧機構を必要とし、さらにこの押圧力に耐えるだけの強度を備える必要があった。このため搭載ヘッドの構造簡略化や軽量化には限界があり、搭載動作の高速化を妨げる要因となっていた。
【０００５】
また、実装動作においては、上述のフラットニング動作を兼ねたフラックス転写動作と搭載動作とを同一の搭載ヘッドによってシリーズで行う形態となっていたことから、部品取り出し後基板への実装を完了するまでのタクトタイムが遅延し、全体の作業効率を向上させることが困難であった。
【０００６】
そこで本発明は、搭載ヘッドの構造を簡略化して高速動作を可能とするとともに、タクトタイムを短縮して作業効率を向上させ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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電子部品搭載装置は、複数の突起電極が突起電極形成面に形成された電子部品をワークに搭載する電子部品搭載装置であって、平坦なステージと、電子部品の裏面を保持する電子部品保持部を備えこの電子部品保持部を上向きにした状態で電子部品を受け取って保持する保持ヘッドと、この保持ヘッドを上下反転させて保持ヘッドに保持された電子部品を前記ステージに対向させこの突起電極の先端部を前記ステージに押し付けて平坦に整形するとともにこの電子部品をステージ上に配置する加圧配置手段と、前記電子部品を吸着して保持する搭載ノズルを備えた搭載ヘッドを有しこの搭載ノズルによって前記ステージ上に配置された電子部品を取り出してワークに搭載する搭載手段を備えた。
【０００８】
請求項２記載の電子部品搭載装置は、請求項１記載の電子部品搭載装置であって、前記ステージ上に粘着物を延展してその液面を平坦化するスキージを備えた。
【０００９】
請求項３記載の電子部品搭載装置は、請求項１記載の電子部品搭載装置であって、前記電子部品を突起電極形成面を上向きにした状態で供給する電子部品供給部を備え、前記搭載ヘッドの搭載ノズルによってこの電子部品供給部から電子部品をピックアップして前記保持ヘッドに受け渡す。
【００１０】
請求項４記載の電子部品搭載装置は、請求項１記載の電子部品搭載装置であって、前記電子部品を突起電極形成面を上向きにした状態で供給する電子部品供給部と、ピックアップヘッドのピックアップノズルによってこの電子部品供給部から電子部品をピックアップして前記保持ヘッドに移載するピックアップ手段とを備えた。
【００１１】
請求項５記載の電子部品搭載方法は、突起電極形成面に複数の突起電極を備えた電子部品をワークに搭載する電子部品搭載方法であって、電子部品の裏面を保持する電子部品保持部を備えた保持ヘッドの前記電子部品保持部を上向きにした状態でこの保持ヘッドに電子部品を保持させる電子部品保持工程と、前記保持ヘッドを上下反転させて保持ヘッドに保持された電子部品を平坦なステージに対向させ、この電子部品の突起電極の先端部をこのステージに押し付けて平坦に整形するとともにこの電子部品をステージ上に配置する加圧配置工程と、前記ステージ上に配置された電子部品を搭載ヘッドの搭載ノズルで吸着して取り出してワークに搭載する搭載工程を含む。
【００１２】
請求項６記載の電子部品搭載方法は、請求項５記載の電子部品搭載方法であって、前記ステージにスキージで粘着物を延展してその液面を平坦化しておき、前記整形時に粘着物を電子部品に塗布する。
【００１３】
請求項７記載の電子部品搭載方法は、請求項５記載の電子部品搭載方法であって、前記電子部品を突起電極形成面を上向きにした状態で供給する電子部品供給部から、電子部品を前記搭載ヘッドでピックアップして前記保持ヘッドに受け渡す移載工程を含む。
【００１４】
請求項８記載の電子部品搭載方法は、請求項５記載の電子部品搭載方法であって、前記電子部品を突起電極形成面を上向きにした状態で供給する電子部品供給部から、電子部品をピックアップヘッドのピックアップノズルでピックアップして前記保持ヘッドに受け渡す移載工程を含む。
【００１５】
本発明によれば、電子部品供給部からピックアップした電子部品を保持した保持ヘッドを上下反転させて保持ヘッドに保持された電子部品を平坦なステージに対向させ、この電子部品の突起電極の先端部をこのステージに押し付けて平坦に整形するとともにこの電子部品をステージ上に配置し、配置された電子部品を搭載ヘッドによって取り出してワークに搭載することにより、搭載ヘッドの機能を移載動作に限定して搭載ヘッドの構造を簡略化して高速動作を可能とするとともに、タクトタイムを短縮して作業効率を向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の平面図、図２は本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の側断面図、図３は本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の平断面図、図４は本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の反転ステージの斜視図、図５、図６は本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の反転ステージの動作説明図、図７は本発明の実施の形態１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８は本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の処理機能を示す機能ブロック図、図９は本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法のタイミングチャート、図１０、図１１、図１２、図１３は本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法の工程説明図、図１４は本発明の実施の形態１の電子部品搭載対象となる基板の平面図である。
【００１７】
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２は図１におけるＡ−Ａ矢視を、また図３は図２におけるＢ−Ｂ矢視をそれぞれ示している。図１において、基台１上には電子部品供給部２が配設されている。図２、図３に示すように、電子部品供給部２は治具ホルダ（治具保持部）３を備えており、治具ホルダ３は、粘着シート５が装着された治具４を着脱自在に保持する。
【００１８】
粘着シート５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。チップ６の上面には、突起電極であるバンプ６ａ（図５（ａ）参照）が複数形成されており、治具ホルダ３に治具４が保持された状態では、電子部品供給部２は複数のチップ６をバンプ形成面（突起電極形成面）を上向きにした状態で供給する。
【００１９】
図２に示すように、治具ホルダ３に保持された粘着シート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粘着シート５からチップ６をピックアップする際には、エジェクタピンによって粘着シート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は粘着シート５から剥離される。エジェクタ８は、チップ６を粘着シート５から剥離する粘着シート剥離機構となっている。
【００２０】
図３に示すように、基台１の上面の電子部品供給部２からＹ方向に隔てた位置には、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入コンベア１２、基板振分部１１、基板受渡部１３および基板搬出コンベア１４がＸ方向に直列に配列されている。基板搬入コンベア１２は、上流側から供給された基板１６を受け取って基板振分部１１に渡す。
【００２１】
基板振分部１１は、振分コンベア１１ａをスライド機構１１ｂによってＹ方向にスライド可能に配設した構成となっており、基板搬入コンベア１２から受け取った基板１６（ワーク）を以下に説明する基板保持部１０の２つの基板保持機構に選択的に振り分ける。基板保持部１０は、第１基板保持機構１０Ａ、第２基板保持機構１０Ｂを備えており、基板振分部１１によって振り分けられた基板１６を保持して実装位置に位置決めする。
【００２２】
基板受渡部１３は、基板振分部１１と同様に受渡コンベア１３ａをスライド機構１３ｂによってＹ方向にスライド可能に配設した構成となっており、受渡コンベア１３ａを第１基板保持機構１０Ａ、第２基板保持機構１０Ｂと選択的に接続することにより実装済みの基板１６を受け取り、基板搬出コンベア１４に渡す。基板搬出コンベア１４は、渡された実装済みの基板１６を下流側に搬出する。
【００２３】
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（Ｘ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（Ｙ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を平行に且つ電子部品供給部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。
【００２４】
これらの１対のＹ方向ガイド２１には、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、それぞれ両端部をＹ方向ガイド２１によって支持されてＹ方向にスライド自在に架設されている。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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２参照）に案内されてＸ方向に移動する。
【００２８】
搭載ヘッド３３は、１個のチップ６を吸着保持するノズル３３ａ（搭載ノズル）を複数（ここでは４つ）備え、各ノズル３３ａにそれぞれチップ６を吸着保持して複数のチップ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、電子部品供給部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の電子部品搭載位置１６ａに搭載する。
【００２９】
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を電子部品供給部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。
【００３０】
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２参照）に案内されてＸ方向に移動する。
【００３１】
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の第１基板保持機構１０Ａ、第２基板保持機構１０Ｂ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。
【００３２】
１対のＹ方向ガイド２１、第１ビーム部材３１、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を少なくとも基板保持部１０の上方で移動させる第１のカメラ移動機構を構成する。
【００３３】
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２参照）に案内されてＸ方向に移動する。
【００３４】
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は電子部品供給部２に保持されたチップ６の撮像のための電子部品供給部２の上方での移動と、電子部品供給部２上からの退避のための移動とを行うことができる。
【００３５】
１対の第１方向ガイド２１、第２ビーム部材３２、第２ビーム部材３２を第１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を少なくとも電子部品供給部２の上方で移動させる第２のカメラ移動機構を構成する。
【００３６】
図３に示すように、電子部品供給部２と基板保持部１０との間には、第３のカメラ１５および反転ステージ１７が配設されている。第３のカメラ１５はラインカメラを備えており、ノズル３３ａにチップ６を保持した搭載ヘッド３３が第３のカメラ１５の上方を移動することにより、ノズル３３ａに保持されたチップ６の画像を取り込む。
【００３７】
反転ステージ１７について図４、図５、図６を参照して説明する。図４において、水平なベース部材７０上には、ブロック７１に結合された支持ポスト７２が２本立設されている。支持ポスト７２には反転テーブル７３が水平な軸７３ａ廻りに回転自在に保持されており、軸７３ａには反転用アクチュエータ７５が結合されている。反転用アクチュエータ７５を駆動することにより、軸７３ａは１８０度回転し、これにより反転テーブル７３は上下反転動作を行う。
【００３８】
反転テーブル７３上には保持ヘッド７４が設けられており、保持ヘッド７４には、チップ保持部７４ａ（電子部品保持部）が複数配列されている。チップ保持部７４ａは吸着孔７４ｂを備えており、各チップ保持部７４ａ上にバンプ形成面を上向きにしたチップ６を載置した状態で、吸着孔７４ｂから真空吸引することにより、チップ保持部７４ａはチップ６を吸着保持する。すなわち、チップ保持部７４ａは、バンプ形成面を上向きにした状態のチップ６の裏面を保持する（図５（ａ）参照）。
【００３９】
ここで保持ヘッド７４へのチップ６の受け渡しは、搭載ヘッド３３のノズル３３ａによって電子部品供給部２からチップ６をピックアップして、チップ保持部７４ａを上向きにした保持ヘッド７４にチップ６を移載することによって行われることから、保持ヘッド７４におけるチップ保持部７４ａの配列は、搭載ヘッド３３のノズル３３ａの配列に一致するように設定されている。
【００４０】
ベース部材７０上には２本のスライドポスト７６が立設されており、スライドポスト７６に上下方向にスライド自在に嵌合したスライダ７７は昇降テーブル７８に結合されている。昇降テーブル７８には昇降用アクチュエータ８４のロッド８４ａが結合されている。昇降用アクチュエータ８４を駆動することにより、昇降テーブル７８はスライドポスト７６に沿って昇降する。
【００４１】
昇降テーブル７８の上面には、ステージ７９が設けられている。ステージ７９は平坦な底面７９ａを有する平底容器であり、後述するように、底面７９ａに供給された粘着物であるフラックス８０をチップ６のバンプ６ａに転写塗布するための転写ステージと、この転写動作時にバンプ６ａを押し付けることによりバンプ６ａの先端部を平坦化するフラットニングステージとしての機能を兼ねており、さらに、フラックス８０が転写塗布されたチップ６を搭載ヘッド３３による取り出し動作のために所定配列で配置する配置ステージとしての機能を有している。
【００４２】
昇降テーブル７８の側面には、スライドブロック８２を水平方向に往復動させるスライドシリンダ８１が水平に配設されている。スライドブロック８２には、２つのスキージ８３ａ，８３ｂ（図６参照）を昇降自在に備えたスキージユニット８３が、ステージ７９の上方に延出して装着されている。スキージ８３ａ，８３ｂは、以下に説明するように、それぞれフラックス掻き寄せスキージ、フラックス延展スキージとしての機能を有している。
【００４３】
底面７９ａ上にフラックス８０を供給し、図６（ａ）に示すように、スキージ８３ａを下降させて底面７９ａに摺接させた状態で、スキージユニット８３を矢印ａ方向に水平移動させることにより、底面７９ａに付着したフラックス８０が一方側に掻き寄せられる。そして図６（ｂ）に示すように、スキージ８３ｂを下降させて底面７９ａとスキージ８３ｂの下端部との間を所定隙間に保った状態で、スキージユニット８３を矢印ｂ方向に水平移動させることにより、スキージ８３ｂは底面７９ａ上にフラックス８０を延展してその液面を平坦化する。
【００４４】
これにより、底面７９ａ上には液面が平坦化された所定膜厚ｔのフラックス膜８０ａが形成される。ステージ７９は、平坦な底面７９ａ上に粘着物であるフラックス８０を延展して液面が平坦化された状態の粘着物であるフラックス膜８０ａを供給する粘着物供給部となっている。なお、粘着物としては、フラックス８０以外にもバンプ６ａの種類に応じて、樹脂接着材などが用いられる。
【００４５】
このようにして、フラックス膜形成を終えたならば、図５（ａ）に示すように昇降用アクチュエータ８４を駆動して昇降テーブル７８を下降させる。これにより、ステージ７９は、フラックス８０の転写塗布のための転写高さ位置まで下降する。そしてこの状態で、図５（ｂ）に示すように、反転用アクチュエータ７５を駆動して反転テーブル７３をステージ７９に対して反転させる。この反転動作によって、各チップ保持部７４ａにチップ６を吸着保持した保持ヘッド７４は、図６（ｃ）に示すようにフラックス膜８０ａが形成されたステージ７９上に円弧を描いて下降する。
【００４６】
そして図６（ｄ）に示すように、チップ６のバンプ６ａがステージ７９の底面７９ａに対向して当接したならば、昇降用アクチュエータ８４によってステージ７９を上向きに押し付ける荷重Ｆを作用させる。これにより、各バンプ６ａの下面に対して底面７９ａが押し付けられてバンプ６ａのフラットニング、すなわちバンプ６ａの先端部を平坦にして高さを整える整形が行われ、バンプ高さが均一化される。
【００４７】
この後、反転テーブル７３を反転させることにより、保持ヘッド７４は図４に示す原位置に復帰する。そしてステージ７９には、図６（ｅ）に示すように、チップ６がバンプ６ａをフラックス膜８０ａに接触させた状態で配置される。ここでステージ７９の大きさは保持ヘッド７４の大きさに対応して決定されており、各チップ保持部７４ａに保持された複数のチップ６を同時にフラックス膜８０ａ上に配置可能な広さとなっている。そしてステージ７９におけるチップ６の配列は、搭載ヘッド３３におけるノズル３３ａの配列と同じ配列となっている。
【００４８】
したがって、反転テーブル７３、反転用アクチュエータ７５および昇降用アクチュエータ８４は、保持ヘッド７４を上下反転させて保持ヘッド７４に保持されたチップ６をステージ７９の底面７９ａに対向させバンプ６ａの先端部を底面７９ａに相対的に押し付けて平坦に整形するとともに、チップ６をステージ７９に延展されたフラックス８０上に配置する加圧配置手段となっている。このチップ６の配置動作において、バンプ６ａの下端部にはフラックス８０が転写により塗布される。
【００４９】
このようにしてステージ７９のフラックス８０へのチップ６の配置が完了したならば、昇降用アクチュエータ８４を駆動して昇降テーブル７８を上昇させ、ステージ７９を受け渡し高さに位置させる。そしてこの状態で、ステージ７９上に配置されたチップ６は再び搭載ヘッド３３のノズル３３ａによって保持され、基板保持部１０に保持された基板１６に搭載される。そして搭載ヘッド３３が基板１６へ移動する過程において、チップ６を保持した搭載ヘッド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。
【００５０】
したがって、搭載ヘッド３３および前述の搭載ヘッド移動機構は、以下の機能を有する搭載手段となっている。すなわちこの搭載手段は、チップ６を吸着保持するノズル３３ａを備えた搭載ヘッド３３を有し、搭載ヘッド３３によって電子部品供給部２の複数のチップ６をピックアップして保持ヘッド７４に受け渡し、保持ヘッド７４によってステージ７９のフラックス８０上に配置されたチップ６を、搭載ヘッド３３の複数のノズル３３ａによって吸着して取り出し、搭載ヘッド３３に保持されたこれらのチップ６を基板１６に搭載する。
【００５１】
次に図７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７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。
【００５２】
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。
【００５３】
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、反転ステージ１７の反転用アクチュエータ７５、昇降用アクチュエータ８４、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の駆動モータを駆動する。さらに機構駆動部５０は、基板搬入コンベア１２、基板搬出コンベア１４、基板振分部１１、基板受渡部１３、第１基板保持機構１０Ａ、第２基板保持機構１０Ｂを駆動する。
【００５４】
第１の認識処理部５５は、第１のカメラ３４で撮像した画像を処理して基板保持部１０に保持された基板１６の電子部品搭載位置１６ａ（図１４参照）の位置を認識する。電子部品搭載位置１６ａは、基板１６においてチップ６のバンプ６ａが接合される電極１６ｂの全体位置を示すものであり、画像認識により位置検出が可能となっている。
【００５５】
また第１の認識処理部５５は、前工程において各電子部品搭載位置１６ａ毎に基板１６に印加されたバッドマークの有無を検出することにより基板良否検査を行う。さらに、第１のカメラ３４で撮像した画像を処理して電子部品搭載位置１６ａに搭載されたチップ６の位置ずれ等の搭載状態を検査する。
【００５６】
第２の認識処理部５６は、第２のカメラ３５で撮像した画像を処理して電子部品供給部２のチップ６の位置を求める。第３の認識処理部５７は、第３のカメラ１５で撮像した画像を処理して搭載ヘッド３３に保持されたチップ６の位置を求める。したがって、第３の認識処理部５７は、第３のカメラ１５で取得した画像よりチップ６の位置を認識する電子部品認識手段となっている。
【００５７】
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による認識結果は、制御部５４に送られる。データ記憶部５３は、基板検査やチップ６の搭載状態検査の検査結果など、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。
【００５８】
次に図８を参照して、電子部品実装装置の処理機能について説明する。図８において、破線枠５４は図７に示す制御部５４による処理機能を示している。ここで第１のカメラ移動処理部５４ａ、第２のカメラ移動処理部５４ｂ、反転ステージ動作処理部５４ｃ、ピックアップ制御部５４ｄ、搭載制御部５４ｅによって実行される処理機能は、それぞれ第１のカメラ移動制御手段、第２のカメラ移動制御手段、反転ステージ動作制御手段、ピックアップ制御手段、搭載制御手段を構成している。
【００５９】
第１のカメラ移動処理部５４ａは、第１のカメラ移動機構を制御して、基板保持部１０に保持された基板１６を撮像する際の第１のカメラ３４の位置決め動作と、搭載ヘッド３３によるチップ６の搭載を妨げない位置に第１のカメラ３４を移動する退避動作とを行わせる。ここで基板１６の撮像は、基板１６が搬入された状態におけるバッドマーク印加位置の撮像、チップ６が搭載される前の電子部品搭載位置１６ａの撮像、およびチップ６が搭載された後の電子部品搭載位置１６ａの撮像の３種類を対象として行われる。
【００６０】
第２のカメラ移動処理部５４ｂは、第２のカメラ移動機構を制御して、電子部品供給部２のチップ６を撮像する時の第２のカメラ３５の位置決め動作と、搭載ヘッド３３による電子部品のピックアップを妨げない位置に第２のカメラ３５を移動する退避動作とを行わせる。
【００６１】
反転ステージ動作処理部５４ｃは、反転用アクチュエータ７５、昇降用アクチュエータ８４、スキージユニット８３および保持ヘッド７４の吸着孔７４ｂからの真空吸引動作を制御して、搭載ヘッド３３から受け渡されたチップ６を上下反転してフラックス膜８０ａ上に配置するまでの配置動作を行わせる。
【００６２】
ピックアップ制御部５４ｄは、搭載ヘッド移動機構を制御して、電子部品供給部２からチップ６をピックアップする際の搭載ヘッド３３の位置決め動作を、第２の認識処理部５６で求めたチップ６の位置に基づいて行わせる。
【００６３】
搭載制御部５４ｅは、搭載ヘッド移動機構を制御して、基板保持部１０の基板１６にチップ６を搭載する際の搭載ヘッド３３の位置決め動作を、第１の認識処理部５５の電子部品搭載位置検出処理部５５ａで求めた電子部品搭載位置１６ａの位置および第３の認識処理部５７で求めたチップ６の位置に基づいて行わせる。したがって搭載制御部５４ｅは、電子部品認識手段の認識結果に基づいて搭載手段を制御して搭載ノズル３３に保持したチップ６を基板１６に位置決めする搭載制御手段となっている。
【００６４】
第１の認識処理部５５は、電子部品搭載位置検出処理部５５ａ以外に、基板検査処理部５５ｂ、搭載状態検査処理部５５ｃを有している。搭載制御部５４ｅによる搭載動作においては、基板検査処理部５５ｂによって検出された基板１６の良否判定結果が参照され、良否判定において合格と判定された電子部品搭載位置１６ａに対してのみ、チップ６の搭載が実行される。
【００６５】
検査結果記録処理部５４ｆは、基板検査処理部５５ｂによる前述の基板良否判定結果、搭載状態検査処理部５５ｃによるチップ６の搭載状態検査結果を記憶するための処理を行う。これらの検査結果は、検査結果記録処理部５４ｆに送られてデータ処理が行われ、データ記憶部５３に設けられた検査結果記憶部５３ａに記憶される。
【００６６】
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９のタイミングチャートおよび図１０〜図１４の各図を参照して説明する。図９は、電子部品搭載動作実行過程における各単位工程の時系列的な関連を示すものであり、ここでは第１ターンから第５ターンまでの動作を対象として示している。
【００６７】
これらの単位工程は、（１）液面平坦化工程、（２）配置工程、（３）搭載工程、（４）移載工程、（５）部品認識工程、（６）基板認識工程、（７）部品認識工程に区分されており、これらの単位工程のうち、（２）配置工程、（３）搭載工程、（４）移載工程、（６）基板認識工程については、図９に示すように、さらに時間的に相前後して行われるサブ単位工程に２分されている。
【００６８】
各単位工程について説明する。（１）液面平坦化工程は、平坦なステージである底面７９ａ上にスキージユニット８３によってフラックス８０を延展してその液面を平坦化する工程であり、反転ステージ１７において、スキージユニット８３にスキージング動作を行わせることにより、ステージ７９の底面７９ａに液面が平坦なフラックス膜８０ａを形成する（図１０（ａ）参照）。
【００６９】
（２）配置工程は、チップ６のバンプ形成面を上向きにした状態でチップ６の裏面を吸着した保持ヘッド７４をステージ７９に対して上下反転させることにより、この保持ヘッド７４に保持したチップ６をフラックス８０の平坦化された液面に配置する工程であり、チップ６の着地時にはフラックス８０上にバンプ６ａをフラックス８０に接触させた状態で配置する。またこの配置工程においては、保持ヘッド７４で保持した複数のチップ６を平坦なステージ上に延展されたフラックス８０上に配置することにより、チップ６のバンプ６ａにフラックス８０を塗布する。
【００７０】
この配置工程は、以下の２つのサブ工程から構成される。（２）−１配置工程（反転・整形）は、チップ６を保持した保持ヘッド７４を反転することにより、チップ６をフラックス膜８０ａが形成されたステージ７９に押し付けてバンプ６ａの高さを整形する工程である。（２）−２配置工程（戻り・上昇）は、バンプ６ａの高さ整形後に保持ヘッド７４を原位置に戻し、整形後のチップ６が配置されたステージ７９を上昇させる工程である（図１１（ａ）参照）。
【００７１】
（２）−１配置工程（反転・整形）は、保持ヘッド７４を上下反転させて保持ヘッド７４に保持されたチップ６をステージ７９の底面７９ａに対向させ、チップ６のバンプ６ａの先端部を底面７９ａに押しつけて平坦に整形するとともにこのチップ６をステージ７９に配置する加圧配置工程を兼ねている。そしてこの整形に先立って、前述の（１）液面平坦化工程が実行され、整形時にはチップ６のバンプ６ａにフラックス８０が塗布される。
【００７２】
（３）搭載工程は、ステージ７９の底面７９ａに配置されたチップ６を搭載ヘッド３３の複数のノズル３３ａによって吸着して取り出して基板１６に搭載する工程であり、以下の２つのサブ工程により構成される。（３）−１搭載工程（取り出し）は、ステージ７９の底面７９ａのフラックス８０上に配置された複数のチップ６を搭載ヘッド３３のノズル３３ａによって吸着して取り出す取り出し工程である（図１１（ｂ）参照）。このとき、ノズル３３ａによるステージ７９からの複数のチップ６の取り出しは、各チップ６について同時に行われる。
【００７３】
（３）−２搭載工程（搭載）は、部品認識工程の認識結果に基づいて搭載ヘッド３３を移動させて、ノズル３３ａに保持した複数のチップ６を基板１６に位置合わせしその後チップ６を個別に基板１６に搭載する工程である（図１２（ｂ）参照）。
【００７４】
（４）移載工程は、電子部品供給部２からチップ６を搭載ヘッド３３でピックアップして保持ヘッド７４に受け渡す工程であり、以下の２つのサブ工程より構成される。（４）移載工程−１（ピックアップ）は、電子部品供給部２においてバンプ形成面を上方に向けた状態で供給された複数のチップ６を、搭載ヘッド３３の複数のノズル３３ａによって個別にピックアップする工程である（図１０（ｂ）参照）。
【００７５】
（４）−２移載工程（受け渡し）は、電子部品供給部２からピックアップした複数のチップ６の裏面を、保持ヘッド７４のチップ保持部７４ａに保持させて受け渡す工程である（図１１（ｂ）参照）。このとき、搭載ヘッド３３のノズル３３ａから保持ヘッド７４への複数のチップ６の受け渡しは、各チップ６について同時に行われる。この（４）−２移載工程は、保持ヘッド７４のチップ保持部７４ａを上向きにした状態で、保持ヘッド７４にチップ６を保持させる電子部品保持工程となっている。
【００７６】
（５）部品認識工程は、電子部品供給部２において、第２のカメラ３５によってチップ６を撮像して位置を認識する工程である（図１０（ａ）、（ｂ）、図１２（ｂ）参照）。（６）基板認識工程は、基板保持部１０において基板１６を第１のカメラ３４によって撮像して所定目的の画像認識を行う工程であり、以下の２つのサブ工程より構成される。
【００７７】
（６）基板認識工程−１（搭載位置認識）は、チップ搭載前の基板１６を第１のカメラ３４によって撮像して電子部品搭載位置１６ａの位置を認識する工程である（図１０（ａ）参照）。（６）基板認識工程−２（搭載状態検査）は、チップ搭載後の基板１６を撮像して搭載状態を検査する工程である（図１３（ａ）参照）。（７）部品認識工程は、搭載ヘッド３３に保持された搭載前のチップ６を第３のカメラ１５で撮像し、この撮像により取得した画像よりチップ６の位置を認識する工程である（図１２（ａ）参照）。
【００７８】
次に、上記各単位工程の時系列的な関連を示しながら、電子部品搭載方法について説明する。図１０（ａ）において、電子部品供給部２に保持された治具４の粘着シート５には、多数のチップ６がバンプ形成面を上向きにした状態で貼着されている。また基板保持部１０では、第１基板保持機構１０Ａ、第２基板保持機構１０Ｂにそれぞれ基板１６が位置決めされている。
【００７９】
まず第１ターンが開始される。図１０（ａ）に示すように、第２のカメラ３５は電子部品供給部２の上方に移動し、第１ターンにおいて搭載対象となる複数（４個）のチップ６を撮像する。そして第２のカメラ３５で撮像した画像を第２の認識処理部５６で処理して複数のチップ６の位置を求める。
【００８０】
このとき、第１のカメラ３４は基板保持部１０の第１基板保持機構１０Ａに保持された基板１６上に移動し、図１４（ａ）に示すように、基板１６に設定された８つの電子部品搭載位置１６ａのうち、左側の４つの電子部品搭載位置１６ａを画像取り込み範囲１８が順次囲むように第１のカメラ３４を順次移動させて、複数の電子部品搭載位置１６ａを撮像して画像を取り込む。そして第１のカメラ３４で撮像した画像取り込み範囲１８の画像を第１の認識処理部５５で処理して、基板１６の電子部品搭載位置１６ａの位置を求める。
【００８１】
さらに上記動作と並行して、反転ステージ１７においては、スキージユニット８３によってステージ７９にフラックス８０を延展してフラックス膜８０ａを形成するスキージングを行っている。すなわち、ここでは、（５）部品認識工程、（６）−１基板認識工程（搭載位置認識）および（１）液面平坦化工程が同時並行的に実行される（図９参照）。
【００８２】
次に、搭載ヘッド３３を電子部品供給部２の上方に移動させ、図１０（ｂ）に示すように、認識した複数のチップ６の位置に基づいて搭載ヘッド３３をこれらのチップ６に順次位置決めする位置決め動作を行わせながら、搭載ヘッド３３の４つのノズル３３ａによって、複数のチップ６を順次ピックアップする。次いで搭載ヘッド３３は保持ヘッド７４上に移動し、保持した複数のチップ６をチップ保持部７４ａに受け渡す。
【００８３】
そして搭載ヘッド３３が電子部品供給部２上から退去したならば第２のカメラ３５が直ちに電子部品供給部２上に進出し、第２ターンにおいて搭載対象となるチップ６を撮像して位置を認識する。ここでは、（４）−１移載工程（ピックアップ）の後に、（４）−２移載工程（受け渡し）が行われ、（４）−２移載工程（受け渡し）と（５）部品認識工程が同時並行的に実行される（図９参照）。
【００８４】
次いで図１１（ａ）に示すように、第２のカメラ３５が電子部品供給部２から退去したならば、搭載ヘッド３３は電子部品供給部２上に移動し、第２ターンにおいて搭載対象となるチップ６を個別にピックアップする。そしてこれと並行して、反転ステージ１７においては、まず（１）液面平坦化工程にてフラックス膜８０ａ形成後のステージ７９が転写高さ位置まで下降し、次いでステージ７９に対して保持ヘッド７４が上下反転する。これにより、保持ヘッド７４に保持されたチップ６のバンプ６ａはステージ７９の底面７９ａに対向して当接する。そしてステージ７９を上方に押し付けることにより、チップ６のバンプ６ａの先端部を平坦にする整形が行われる（図６（ｄ）参照）。
【００８５】
この後、保持ヘッド７４は吸着孔７４ｂからの真空吸引を解除した後に反転して原位置に戻り、ステージ７９は受け渡し高さ位置まで上昇する。すなわち、ここでは、（４）−１移載工程（ピックアップ）と、（２）配置工程（（２）−１配置工程（反転・整形）および（２）−２配置工程（戻り・上昇））が同時並行的に行われる。
【００８６】
次に、図１１（ｂ）に示すように、電子部品供給部２から複数のチップ６をピックアップした搭載ヘッド３３が保持ヘッド７４の上方に移動する。保持したチップ６を保持ヘッド７４に受け渡したならば、搭載ヘッド３３は直ちにステージ７９上に移動し、フラックス膜８０ａ上に配置されたチップ６をノズル３３ａによって取り出す。
【００８７】
ここでは、（４）−２移載工程（受け渡し）に引き続いて（３）−１搭載工程（取り出し）が実行される。そしてこの移載工程においては、搭載ヘッド３３から保持ヘッド７４へのチップ６の受け渡しを行ったならば直ちにステージ７９に配置されているチップ６を搭載ヘッド３３のノズル３３ａで取り出す。
【００８８】
そして、図１２（ａ）に示すように、ステージ７９からのチップ６の取り出しが終了したならば、反転ステージ１７においては、ステージ７９のフラックス８０の液面をスキージユニット８３によって平坦化する液面平坦化工程が行われ、ステージ７９には再びフラックス膜８０ａが形成される。
【００８９】
ステージ７９からチップ６を取り出してノズル３３ａに保持した搭載ヘッド３３は、第３のカメラ１５の上方を移動するスキャン動作を行なった後、第１の基板保持機構１０Ａに保持された基板１６の上方に移動する。そしてスキャンによって保持したチップ６の画像を取り込み、チップ６の位置を認識する。ここでは、（７）部品認識工程（搭載前）、（１）液面平坦化工程が同時並行的に実行される。
【００９０】
この後、図１２（ｂ）に示すように、搭載ヘッド３３による基板１６へのチップ６の搭載が行われる。ここでは第１の認識処理部５５で求めた電子部品搭載位置１６ａの位置、第３の認識処理部５７で求めたチップ６の位置および基板検査判定結果に基づいて搭載動作を行う。これにより図１４（ｂ）に示すように、基板１６の４つの電子部品搭載位置１６ａにチップ６が搭載される。
【００９１】
そして搭載ヘッド３３がチップ６を搭載している時に、反転ステージ１７においては、図１１（ａ）と同様の（２）配置工程（（２）−１配置工程（反転・整形）、（２）−２配置工程（戻り・上昇））が図１２（ａ）に示す（１）液面平坦化工程に続いて行われる。
【００９２】
さらに電子部品供給部２においては、第２のカメラ３５によって第３ターンにおいて搭載対象となるチップ６の撮像および位置認識が行われる。ここでは、（３）−２搭載工程（搭載）の実行中に、（２）配置工程（（２）−１配置工程（反転・整形）、（２）−２配置工程（戻り・上昇））と（５）部品認識工程が実行される。
【００９３】
次に、図１３（ａ）に示すように、第２のカメラ３５が電子部品供給部２から退去したならば、搭載ヘッド３３は電子部品供給部２に移動し、第３ターンにおいて搭載対象となるチップ６を個別にピックアップする。このピックアップ動作中に、第１のカメラ３４を基板保持部１０の第１基板保持機構１０Ａ上に移動させて基板１６の撮像を行う。ここでは、基板１６に搭載されたチップ６の搭載状態の検査と、次の実装ターンでチップ６が搭載される複数の電子部品搭載位置１６ａの位置認識が行われる。
【００９４】
すなわちこの撮像では、図１４（ｃ）に示すように、基板１６に設定された８つの電子部品搭載位置１６ａを画像取り込み範囲１８が順次囲むように、第１のカメラ３４を順次移動させて画像を取り込み、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、次の検査処理が行われる。
【００９５】
まず左側の４つの画像取り込み範囲１８の画像については、チップ６の搭載状態の検査、すなわちチップ６の位置・姿勢のずれが正常であるか否かが検査される。そして右側の４つの画像取り込み範囲１８については、基板１６の電子部品搭載位置１６ａの位置認識が行われる。ここでは、（４）−１移載工程（ピックアップ）の実行中に、（６）基板認識工程（（６）−１基板認識工程（搭載位置認識），（６）−２基板認識工程（搭載状態検査））が行われる。
【００９６】
そしてこの後、図１３（ｂ）に示す動作に移行する。この動作においては、図１１（ｂ）に示す動作と同様に、（４）−２移載工程（受け渡し）に引き続いて（３）−１搭載工程（取り出し）が実行される。この後、前述の同様の単位工程が同様のタイミングで反復して実行される。
【００９７】
これにより、図１４（ｄ）に示すように基板１６の各電子部品搭載位置１６ａへのチップ６の搭載が完了し、この後図１４（ｅ）に示すように、右側４つのチップ６の搭載状態検査のための撮像を行って、当該基板１６への電子部品搭載作業が終了する。
【００９８】
上記説明したように、本実施の形態１の電子部品搭載方法においては、反転ステージ１７に設けられた保持ヘッド７４によって、ステージ７９のフラックス８０上に、搭載ヘッド３３のノズル３３ａの配列と同じ並列でチップ６を配置するとともに、バンプ６ａへのフラックス塗布およびバンプ６ａのフラットニングを行うようにしている。
【００９９】
これにより、搭載ヘッドにはフラックス転写を兼ねて行われるフラットニング時にバンプをフラットニング面に押圧するための押圧機構を必要とせず、さらにこの押圧力に耐えるだけの強度を必要としない。このため搭載ヘッド３３の構造簡略化・軽量化が可能となり、搭載動作の高速化が実現される。
【０１００】
また実装動作においては、保持ヘッド７４によって行われるフラットニング動作を兼ねたフラックス転写動作と、搭載ヘッド３３による搭載動作とをパラレルに行うことができ、部品取り出し後基板への実装を完了するまでのタクトタイムを短縮して、搭載動作の作業効率を向上させることができる。
【０１０１】
さらに、本実施の形態では、搭載ヘッド３３に複数のノズル３３ａを設けるとともに、保持ヘッド７４にも複数のチップ保持部７４ａを設け、搭載ヘッド３３と保持ヘッド７４の配列を一致させているので、搭載ヘッド３３による保持ヘッド７４へのチップ６の受け渡しを複数個同時に行うことができ、また保持ヘッド７４によってフラックス膜８０ａ上に配置された複数のチップ６を搭載ヘッド３３で同時に取り出すことができる。このため搭載ヘッド３３によるチップ６の搭載作業時間を短縮して、生産性を高めることができる。
【０１０２】
（実施の形態２）
図１５は本発明の実施の形態２の電子部品搭載装置の平面図、図１６は本発明の実施の形態２の電子部品搭載装置の側断面図、図１７は本発明の実施の形態２の電子部品搭載装置の平断面図、図１８は本発明の実施の形態２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１９は本発明の実施の形態２の電子部品搭載装置の処理機能を示す機能ブロック図、図２０は本発明の実施の形態２の電子部品搭載方法のタイミングチャート、図２１、図２２、図２３、図２４は本発明の実施の形態２の電子部品搭載方法の工程説明図である。
【０１０３】
本実施の形態２は、実施の形態１と同様に電子部品供給部２によって供給されるチップ６を、反転ステージ１７を経由して基板保持部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、電子部品供給部２からチップ６をピックアップするための専用ヘッドを備えたものである。以下の説明においては、実施の形態１と同様の要素については同一符号を付して説明を省略する。
【０１０４】
まず図１５、図１６、図１７を参照して、電子部品搭載装置の全体構造を説明する。図１６は図１５におけるＡ−Ａ矢視を、また図１７は図１６におけるＢ−Ｂ矢視をそれぞれ示している。図１５において、基台１上には実施の形態１に示すものと同一構成の電子部品供給部２、反転ステージ１７、第３のカメラ１５、基板保持部１０、基板振分部１１、基板受渡部１３が配設されている。
【０１０５】
Ｙ方向に移動する３つのビーム部材のうち、第１ビーム部材３１、センタービーム部材３０には実施の形態１と同様に、それぞれ第１のカメラ３４、搭載ヘッド３３が装着されている。図１５に示すように第２ビーム部材３２には、ピックアップヘッド３６が装着されており、ピックアップヘッド３６の側面には第２のカメラ３５が一体的に結合されている。ピックアップヘッド３６は、搭載ヘッド３３におけるノズル３３ａと同じ配列の複数のノズル３６ａ（ピックアップノズル）を備えている。
【０１０６】
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、ピックアップヘッド３６及び第２のカメラ３５は一体的にＸ方向、Ｙ方向に水平移動する。これにより、ピックアップヘッド３６は電子部品供給部２からチップ６をノズル３６ａによってピックアップし、反転ステージ１７の保持ヘッド７４に受け渡す移載動作を行う。また第２のカメラ３５は、電子部品供給部２に保持されたチップ６の撮像のための電子部品供給部２の上方での移動を行う。
【０１０７】
１対の第Ｙ方向ガイド２１、第２ビーム部材３２、第２ビーム部材３２を第１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を第２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、ピックアップヘッド３６を第２のカメラ３５と一体的に電子部品供給部２の上方で移動させるピックアップヘッド移動機構を構成する。そしてピックアップヘッド３６およびピックアップヘッド移動機構は、ピックアップヘッド３６のノズル３６ａによって電子部品供給部２からチップ６をピックアップし、保持ヘッド７４に受け渡すピックアップ手段を構成する。
【０１０８】
次に図１８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１８において、機構駆動部５０は、実施の形態１に示す各要素に加えて、ピックアップヘッド３６の昇降機構、ノズル３６ａによる部品吸着機構を駆動する。これ以外の各要素については、実施の形態１と同様である。
【０１０９】
次に図１９を参照して、電子部品実装装置の処理機能について説明する。図１９において、破線枠５４に示す処理機能のうち、第１のカメラ移動処理部５４ａ、反転ステージ動作処理部５４ｃ、搭載制御部５４ｅ及び検査結果記録処理部５４ｆについては、実施の形態１と同様であり、その他の各処理部の処理機能についても実施の形態１と同様である。
【０１１０】
第２のカメラ移動処理部５４ｂは、ピックアップヘッド移動機構を制御して、電子部品供給部２のチップ６を撮像する時の第２のカメラ３５の位置決め動作を行わせる。ピックアップ制御部５４ｄは、ピックアップヘッド３６およびピックアップヘッド移動機構を制御して、電子部品供給部２からチップ６をピックアップして反転ステージ１７の保持ヘッド７４に受け渡す際のピックアップヘッド３６の位置決め動作およびノズル３６ａの昇降動作を、第２の認識処理部５６で求めたチップ６の位置に基づいて行わせる。ピックアップ制御部５４ｄは、ピックアップ制御手段となっている。
【０１１１】
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２０のタイミングチャートおよび図２１〜図２４の各図を参照して説明する。図２０は、実施の形態１の図９と同様に、電子部品搭載動作実行過程における各単位工程の時系列的な関連を示すものである。これらの単位工程は、（１）液面平坦化工程、（２）配置工程、（３）搭載工程、（４）移載工程、（５）部品認識工程、（６）基板認識工程、（７）部品認識工程に区分されており、これらの単位工程のうち、（２）配置工程、（３）搭載工程、（４）移載工程、（６）基板認識工程については、同様に時間的に相前後して行われるサブ単位工程に２分されている。これらの各単位工程のうち、以下に示す（４）移載工程以外は、実施の形態１に示す各単位工程と同一実行内容である。
【０１１２】
（４）移載工程は、電子部品供給部２からチップ６をピックアップヘッド３６でピックアップして保持ヘッド７４に受け渡す工程であり、以下の２つのサブ工程より構成される。（４）−１移載工程（ピックアップ）は、電子部品供給部２においてバンプ形成面を上方に向けた状態で供給された複数のチップ６を、ピックアップヘッド３６の複数のノズル３６ａによって個別にピックアップする工程である（図１０（ｂ）参照）。
【０１１３】
（４）−２移載工程（受け渡し）は、電子部品供給部２からピックアップした複数のチップ６の裏面を、保持ヘッド７４のチップ保持部７４ａに保持させて受け渡す工程である（図１１（ｂ）参照）。このとき、ピックアップヘッド３６のノズル３６ａから保持ヘッド７４への複数のチップ６の受け渡しは、各チップ６について同時に行われる。この（４）−２移載工程は、保持ヘッド７４のチップ保持部７４ａを上向きにした状態で、保持ヘッド７４にチップ６を保持させる電子部品保持工程となっている。
【０１１４】
次に、上記各単位工程の時系列的な関連を示しながら、電子部品搭載方法について説明する。図２１（ａ）において、電子部品供給部２に保持された治具４の粘着シート５には、多数のチップ６がバンプ形成面を上向きにした状態で貼着されている。また基板保持部１０では、第１基板保持機構１０Ａ、第２基板保持機構１０Ｂにそれぞれ基板１６が位置決めされている。
【０１１５】
まず第１ターンが開始される。図２１（ａ）に示すように、ピックアップヘッド３６とともに第２のカメラ３５は電子部品供給部２の上方に移動し、第１ターンにおいて搭載対象となるチップ６を第２のカメラ３５によって撮像し位置認識する。このとき、第１のカメラ３４は第１基板保持機構１０Ａに保持された基板１６上に移動し、複数の電子部品搭載位置１６ａを順次撮像して画像を取り込む。そして第１のカメラ３４で撮像した画像を処理して、基板１６の電子部品搭載位置１６ａの位置を求める。
【０１１６】
さらに上記動作と並行して、反転ステージ１７においては、スキージユニット８３によってステージ７９にフラックス８０を延展してフラックス膜８０ａを形成するスキージングを行っている。すなわち、ここでは、（５）部品認識工程、（６）−１基板認識工程（搭載位置認識）および（１）液面平坦化工程が同時並行的に実行される（図２０参照）。
【０１１７】
次に、認識した複数のチップ６の位置に基づいてピックアップヘッド３６をこれらのチップ６に順次位置決めする位置決め動作を行わせながら、ピックアップヘッド３６の４つのノズル３６ａによって、複数のチップ６を順次ピックアップする。次いで、図２１（ｂ）に示すように、ピックアップヘッド３６は保持ヘッド７４上に移動し、保持した複数のチップ６をチップ保持部７４ａに受け渡す。すなわち、ここでは、（４）−１移載工程（ピックアップ）の後に（４）−２移載工程（受け渡し）が実行される。
【０１１８】
次に図２２（ａ）に示すように、ピックアップヘッド３６が第２のカメラ３５とともに電子部品供給部２上に移動し、第２ターンにおいて搭載対象となるチップ６を撮像して位置を認識する。そしてこれと並行して、反転ステージ１７においては、（１）液面平坦化工程にてフラックス膜８０ａ形成後に転写高さ位置まで下降した状態にあるステージ７９に対して、チップ６が受け渡された保持ヘッド７４が上下反転する。これにより、実施の形態１と同様に保持ヘッド７４に保持されたチップ６のバンプ６ａはステージ７９の底面７９ａに対向して当接し、バンプ６ａの先端部を平坦にする整形が行われる。すなわち、ここでは、（５）部品認識工程と、（２）−１配置工程（反転・整形）とが同時並行的に行われる。
【０１１９】
次いで図２２（ｂ）に示すように、電子部品供給部２において、ピックアップヘッド３６は第２ターンにおいて搭載対象となるチップ６を個別にピックアップする。これと並行して、反転ステージ１７においては、保持ヘッド７４が吸着孔７４ｂからの真空吸引を解除した後に反転して原位置に戻り、ステージ７９は上昇して受け渡し高さ位置まで上昇する。そしてこれに引き続いて、搭載ヘッド３３はステージ７９に配置されたチップ６を取り出す。ここでは、（４）−１移載工程（ピックアップ）の実行中に、（２）−２配置工程（戻り・上昇）とこれに引き続いて（３）−１搭載工程（取り出し）が行われる。
【０１２０】
次に、図２３（ａ）に示すように、ステージ７９からチップ６を取り出した搭載ヘッド３３は、第３のカメラ１５の上方を移動するスキャン動作を行なった後、第１の基板保持機構１０Ａに保持された基板１６の上方に移動する。そしてスキャンによって保持したチップ６の画像を取り込み、チップ６の位置を認識する。
【０１２１】
この動作と並行して、反転ステージ１７においては、スキージユニット８３によってステージ７９にフラックス８０を延展しフラックス膜８０ａを形成するスキージングを行っている。そして電子部品供給部２から複数のチップ６をピックアップしたピックアップヘッド３６が保持ヘッド７４の上方に移動し、保持したチップ６を保持ヘッド７４に受け渡す。ここでは、（７）部品認識工程（搭載前）と（１）液面平坦化工程が同時並行的に行われ、（４）−２移載工程（受け渡し）が行われる。
【０１２２】
この後、図２３（ｂ）に示すように、搭載ヘッド３３による基板１６へのチップ６の搭載が行われる。そして搭載ヘッド３３がチップ６を搭載している時に、反転ステージ１７においては、図２２（ａ）と同様の（２）−１配置工程（反転・整形）、図２２（ｂ）と同様の（２）−２配置工程（戻り・上昇）が行われ、さらに電子部品供給部２においては、第２のカメラ３５によって、第３ターンにおいて搭載対象となるチップ６の撮像および位置認識が行われる。ここでは、（３）−２搭載工程（搭載）、（５）部品認識工程、（２）配置工程（（２）−１配置工程（反転・整形）、（２）−２配置工程（戻り・上昇））が同時並行的に実行される。
【０１２３】
次に、図２４（ａ）に示すように、電子部品供給部２において、ピックアップヘッド３６は第３ターンにおいて搭載対象となるチップ６を個別にピックアップする。これと並行して、反転ステージ１７においては、搭載ヘッド３３がステージ７９に配置されたチップ６を取り出す。そして基板保持部１０では、第１のカメラ３４が第１基板保持機構１０Ａ上に移動して基板１６の撮像を行う。この撮像により、第１ターンにおいて搭載されたチップ６の搭載状態の検査と、第２ターンにおいてチップ６が搭載される複数の電子部品搭載位置１６ａの位置認識が行われる。ここでは、（３）−１搭載工程（取り出し）と、（４）−１移載工程（ピックアップ）と、（６）−１基板認識工程（搭載位置認識）およびこれに引き続いて行われる（６）−２基板認識工程（搭載状態検査）とが同時並行的に行われる。
【０１２４】
次に、図２４（ｂ）に示すように、ステージ７９からチップ６を取り出した搭載ヘッド３３は、第３のカメラ１５の上方を移動するスキャン動作を行なった後、第１の基板保持機構１０Ａに保持された基板１６の上方に移動する。そしてスキャンによって保持したチップ６の画像を取り込み、チップ６の位置を認識した後に、基板１６へのチップ６の搭載を行う。このとき、ピックアップヘッド３６は電子部品供給部２からピックアップしたチップ６を保持ヘッド７４に受け渡す動作を行っている。ここでは、（３）−２搭載工程（搭載）と（４）−２移載工程（受け渡し）が同時並行的に行われている。
【０１２５】
すなわち、上記電子部品搭載方法においては、電子部品供給部２からのチップ６のピックアップを、搭載ヘッド３３と別個に設けられ独立して動作可能なピックアップヘッド３６によって行うようにしていることから、搭載ヘッド３３は基板１６へのチップ６の搭載動作のみを行えばよい。
【０１２６】
このため、（２）−２配置工程（戻り・上昇）の完了後直ちに（３）−１搭載工程（取り出し）に移行することができる。したがって実施の形態１に示す構成、すなわち搭載ヘッド３３によって、電子部品供給部２からのチップ６のピックアップ動作と、ステージ７９から取り出したチップ６を基板１６へ搭載する搭載動作の双方を行う方式と比較して、１実装ターンにおいて図２０において矢印Ｔａで示す時間だけタクトタイムを短縮することが可能となっている。
【０１２７】
また、反転ステージ１７における（２）配置工程は、（３）−１搭載工程（取り出し）の実行後に行われる（１）液面平坦化工程完了後であって（４）−２移載工程（受け渡し）の後であれば、搭載ヘッド３３の動作と無関係に行える。したがって、実施の形態１における搭載動作のタクトタイム、すなわち搭載ヘッド３３の動作時間に加えて（２）配置工程の実行時間がシリーズで含まれるタクトタイムと比較して、１実装ターンにおいて図２０において矢印Ｔｂで示す時間だけさらにタクトタイムを短縮することが可能となっている。
【０１２８】
さらに、本実施の形態では、搭載ヘッド３３に複数のノズル３３ａを設けるとともに、保持ヘッド７４にも複数のチップ保持部７４ａを設け、搭載ヘッド３３と保持ヘッド７４の配列を一致させているので、搭載ヘッド３３による保持ヘッド７４へのチップ６の受け渡しを複数個同時に行うことができ、また保持ヘッド７４によってフラックス膜８０ａ上に配置された複数のチップ６を搭載ヘッド３３で同時に取り出すことができる。このため搭載ヘッド３３によるチップ６の搭載作業時間を短縮して、生産性を高めることができる。
【０１２９】
【発明の効果】
本発明によれば、電子部品供給部からピックアップした電子部品を保持した保持ヘッドを上下反転させて保持ヘッドに保持された電子部品を平坦なステージに対向させ、この電子部品の突起電極の先端部をこのステージに押し付けて平坦に整形するとともにこの電子部品をステージ上に配置し、配置された電子部品を搭載ヘッドによって取り出してワークに搭載するようにしたので、搭載ヘッドの機能を移載動作に限定して搭載ヘッドの構造を簡略化して高速動作を可能とするとともに、タクトタイムを短縮して作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の平面図
【図２】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の側断面図
【図３】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の平断面図
【図４】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の反転ステージの斜視図
【図５】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の反転ステージの動作説明図
【図６】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の反転ステージの動作説明図
【図７】本発明の実施の形態１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８】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の処理機能を示す機能ブロック図
【図９】本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法のタイミングチャート
【図１０】本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法の工程説明図
【図１１】本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法の工程説明図
【図１２】本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法の工程説明図
【図１３】本発明の実施の形態１の電子部品搭載方法の工程説明図
【図１４】本発明の実施の形態１の電子部品搭載対象となる基板の平面図
【図１５】本発明の実施の形態２の電子部品搭載装置の平面図
【図１６】本発明の実施の形態２の電子部品搭載装置の側断面図
【図１７】本発明の実施の形態２の電子部品搭載装置の平断面図
【図１８】本発明の実施の形態２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１９】本発明の実施の形態２の電子部品搭載装置の処理機能を示す機能ブロック図
【図２０】本発明の実施の形態２の電子部品搭載方法のタイミングチャート
【図２１】本発明の実施の形態２の電子部品搭載方法の工程説明図
【図２２】本発明の実施の形態２の電子部品搭載方法の工程説明図
【図２３】本発明の実施の形態２の電子部品搭載方法の工程説明図
【図２４】本発明の実施の形態２の電子部品搭載方法の工程説明図
【符号の説明】
２  電子部品供給部
６  チップ
１０  基板保持部
１０Ａ  第１基板保持機構
１０Ｂ  第２基板保持機構
１５  第３のカメラ
１６  基板
１６ａ  電子部品搭載位置
１７  反転ステージ
３０  センタービーム部材
３１  第１ビーム部材
３２  第２ビーム部材
３３  搭載ヘッド
３３ａ  ノズル
３４  第１のカメラ
３５  第２のカメラ
３６  ピックアップヘッド
３６ａ  ノズル
５４ｄ  ピックアップ制御部
５４ｅ  搭載制御部
５５  第１の認識処理部
５６  第２の認識処理部
５７  第３の認識処理部
７４  保持ヘッド
７４ａ  チップ保持部
８０  フラックス
８３  スキージユニット
【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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【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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