(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の面積を有する平面基板と、
該平面基板に対して所定の間隔を上方に隔てて平行に配設され、部品が実装される被実装部材を載置する可動板と、
前記被実装部材が固定される範囲外の前記平面基板の一辺の中央部と前記可動板の対応する一辺の中央部との間で、前記平面基板及び前記可動板とほぼ平行な平面上で三角形の１頂点が存在するように位置させ、前記平面基板の一辺の中央部と前記可動板の一辺の中央部の間に配設された調整用ネジとボールと該ボールを受ける内部が円錐状雌型カップ構造の一対のボール受けとからなる１組みの高さ調整手段と、
前記１頂点を中心にして前記三角形を形成し、前記被実装部材が前記可動板に固定される範囲外に、他の２頂点が存在するように前記平面基板と前記可動板との間の位置にあって、調整用ネジとボールと内部が円錐状雌型カップ構造の一対のボール受けとの組み合わせからなり、該一対の上方のボール受けが前記可動板側の内部で可動できるように内蔵され、前記ボールと前記他のボール受けと前記調整ネジが前記両平面基板と前記可動板との間に配設されて、それぞれの点で前記可動板を支持する第１及び第２あおり調整手段と、
前記三角形の各辺の外側において前記三角形と回転方向にずれた別の三角形の頂点と対応する位置の３箇所に配設された与圧用引っ張りコイルバネと、
を備えて構成されていることを特徴とするあおりステージ装置。
【請求項２】
前記調整用ネジが調整用雌ネジと雄ネジとからなり、前記調整用雌ネジ側が前記雄ネジに対して割締めの与圧を掛け得る構造のネジで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のあおりステージ装置。
【請求項３】
前記雄ネジの動作が電動化され、プログラマブルなあおりステージ装置であることを特徴とする請求項２に記載のあおりステージ装置。
【請求項４】
部品を吸着するボンディングツールを備えたボンディング装置と、該ボンディング装置の下方に所定の間隔を開けて配設されているあおりステージ装置と、該あおりステージ装置の上面に載置された被実装部材に前記ボンディングツールにより吸着された前記部品を実装する部品実装装置において、
前記あおりステージ装置が、前記ボンディングツールの端面と高精度で平行度が出せるあおり機構を備えており、
所定の面積を有し、基準面となる平面基板と、
該平面基板に対して所定の間隔を上方に隔てて平行に配設され、前記部品が実装される前記被実装部材を載置する可動板と、
前記被実装部材が固定される範囲外の前記平面基板の一辺の中央部と前記可動板の対応する一辺の中央部との間で、前記平面基板及び前記可動板とほぼ平行な平面上で三角形の１頂点が存在するように位置させ、前記平面基板の一辺の中央部と前記可動板の一辺の中央部の間に配設された調整用ネジとボールと該ボールを受ける内部が円錐状雌型カップ構造の一対のボール受けとからなる１組みの高さ調整手段と、
前記１頂点を中心にして前記三角形を形成し、前記被実装部材が前記可動板に固定される範囲外に、他の２頂点が存在するように前記平面基板と前記可動板との間の位置にあって、調整用ネジとボールと内部が円錐状雌型カップ構造の一対のボール受けとの組み合わせからなり、該一対の上方のボール受けが前記可動板側の内部で可動できるように内蔵され、前記ボールと前記他のボール受けと前記調整ネジが前記両平面基板と前記可動板との間に配設されて、それぞれの点で前記可動板を支持する第１及び第２あおり調整手段と、
前記三角形の各辺の外側において前記三角形と回転方向にずれた別の三角形の頂点と対応する位置の３箇所に配設された与圧用引っ張りコイルバネと、
を備えて構成されていることを特徴とする部品実装装置。
【請求項５】
前記ボンディング装置は超音波振動により部品を被実装部材に実装、固定する機能を備えていることを特徴とする請求項４に記載の部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップのような部品を被実装部材に実装するための部品実装装置に関し、特にその被実装部材を載置するステ一ジ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
先ず、図５乃至図１０を用いて、従来技術の部品実装装置の構成、構造を説明する。
【０００３】
図５は一般的な部品実装装置の構成を示す側面図、図６は図５に示したような部品実装装置に組み込まれている従来技術の一実施例のあおりステージ装置の断面図、図７は図６に示したあおりステージ装置の一部断面側面図、図８は図７に示したあおりステージ装置に組み込まれているあおり調整装置の一部拡大断面図、図９は図７に示したステージ装置に組み込まれている一部の部品を示していて、同図Ａはその調整ハンドルの平面図、同図Ｂはそのナットブロックの平面図、そして図１０はあおり調整が良好に行われていない状態を示したあおり調整装置の一部拡大断面図である。
【０００４】
半導体チップのような部品をリードフレームや集合基板に実装、固定するためにフリップチップボンダと一般に呼ばれている部品実装装置が用いられている。部品を被実装部材の表面の所定の位置に良好に実装するには、被実装部材の表面と部品の下面との平行度が数μｍ以内に収める必要がある。実際には部品を吸着する先端面と被実装部材を載置するステージ装置の表面とを所定の間隔を開けて平行度が数μｍ以内に収めている。
【０００５】
そのためにステージ装置の上面にある可動板の中心部をボールとこのボールの球面に沿った受けとで搖動できるように支持し、被実装部材を載置する可動板の水平度を出す方法が採られている。このような技術は、例えば、特開平６−３３４００２「リードボンダ」、特開平９−６４０９４「半導体製造装置および半導体製造方法」などは、リードフレームを載置するステージ装置の下面中央部を支持用ボールで支持し、この支持用ボールを中心にしてステージ装置を搖動させて平行度を調整する手段が開示されている。
【０００６】
しかし、前記のようなあおり手段を備えた小面積のステージ装置では、前記平行度の精度は出し易いが、例えば、１５０ｍｍ×２００ｍｍのような比較的大面積の集合基板に、例えば、１０００個のような多数の半導体チップを実装する場合には、比較的大面積のステージ装置が必要になり、そのような大面積のステージ装置では、数μｍ前記平行度の精度を容易に出し難く、また、精度が出せたとしても高価な部品実装装置となる。
【０００７】
大面積の集合基板に多数の部品を実装する場合に必要とするステージ装置においては、前記平行度の精度は益々重要になる。このため、ステージ装置の可動板を３点支持し、あおり機構を具備せしめて前記平行度を出そうとする技術が開発されている。その一例として、図５を参照しながら、部品実装装置に組み込まれているあおりステージ装置の構成、構造を説明する。
【０００８】
なお、本明細書においては、被実装部材として集合基板を取り上げ、そしてボンディング装置１４としては、部品を超音波振動で集合基板に実装、固定する実装方法を取り上げて説明する。
【０００９】
図５において、符号１０は全体として部品実装装置を指す。この部品実装装置１０は、制御装置などが格納されており、上面が水平な架台１１、伝送部分などを収納した支柱１２、この支柱１２に固定された操作パネル１３、支柱１２に取り付けられ、垂直に上下動するボンディング装置１４、架台１１の上に配設されている、あおりステージ装置１５、ＸＹテーブル１６、部品供給装置１７、この部品供給装置１７から個々の部品を吸着などの手段で取り出し、ボンディング装置１４に受け渡す部品ピックアップ装置１８などの主な装置から構成されている。あおりステージ装置１５は、通常、ＸＹテーブル１６上に水平度を調整できる手段を介して載置、固定されている。
【００１０】
この部品実装装置１０の動作は、予め、あおりステージ装置１５の上面に部品を実装しようとする集合基板を載置し、部品ピックアップ装置１８が部品供給装置１７に収納されている個々の半導体チップのような部品を吸着して取り出し、これをボンディング装置１４に吸着にて受け渡し、ボンディング装置１４はその吸着、保持した部品を集合基板の所定の位置に超音波振動を加えて固定、実装する。
【００１１】
部品を集合基板に実装する場合には、ボンディング装置１４の部品を吸着するボンディングツール１４１の下面と、あおりステージ装置１５を構成し、集合基板を水平に載置する可動板１５２０（図６、図７）の上面とが前記のように精密に平行になる必要がある。
【００１２】
このあおりステージ装置１５は、超音波式のボンディング装置１４に適用されたが、熱圧着方式にしても、フリップチツプボンドプロセスには、前記のように、ボンディングツール１４１とステージ装置１５の可動板１５２０との平行度の精度が高精度であることが必要である。長期間の運用に当たっては、ボンディングツール１４１の段取り替えの必要性が生じる。その度ごとに平行度の確認及び微調整が必要になる。
【００１３】
従って、フリップチツプボンダといわれる部品実装装置１０には、必ず平行度を調整する機構が搭載されている。超音波振動で部品を実装する殆どの部品実装装置１０では、そのボンディング装置１４側に前記平行度調整装置（以下、「あおり装置」と記す）が装備されていることが多い。図示の部品実装装置１０は、超音波で振動するボンディングツール１４１ということもあり、ステージ装置１５側に前記のように説明したあおりステージ装置１５を備えている。
【００１４】
この平行度を精度よく出すために、種々の発明、考案がなされているが、図６乃至図８に示したあおりステージ装置１５はその一例である。このステージ装置１５は、３点のあおり装置を備えている。
【００１５】
即ち、このあおりステージ装置１５は、所定の面積を有する四辺形の基準面となる平面基板１５１０と、この平面基板１５１０に対して上方に所定の間隔を開けて平行に配設され、部品が実装される被実装部材である集合基板を載置する可動板１５２０と、平面基板１５１０と可動板１５２０との集合基板が固定される範囲外の一辺の中央部間で、正三角形の１頂点にあたる位置に高さ調整装置１５３０を配設し（図６、図７）、この高さ調整装置１５３０を前記１頂点にして前記正三角形を形成し、集合基板が可動板１５２０に固定される範囲外の他の２点の位置に第１あおり調整装置１５４０Ａ及び第２あおり調整装置１５４０Ｂが配設されており、これら高さ調整装置１５３０、第１あおり調整装置１５４０Ａ及び第２あおり調整装置１５４０Ｂで形成する正三角形と線対称の位置の３箇所に与圧用の引っ張りコイルバネ１５５０Ａ、１５５０Ｂ、１５５０Ｃを平面基板１５１０と可動板１５２０とに掛け、可動板１５２０を平面基板１５１０側に引き付けるように構成されている。
【００１６】
なお、符号１５２１はアタッチメントプレートであって、可動板１５２０の上面に交換可能に複数のネジ１５２２で固定されているものであって、ここでは両者を併せて可動板１５２０と呼ぶことにする。
【００１７】
高さ調整装置１５３０は、鋼製のボール１５３１と、調整用ジャッキボルト１５３１１の上端部分に、そのボール１５３１を下方から受け、内部が円錐状雌型カップ構造で形成されているボール受け１５３２と、同様に可動板１５２０に内蔵されていて、ボール１５３１を上方から受ける内部が円錐状雌型カップ構造のボール受け１５３３と、調整ハンドル１５３４と、ナットブロック１５３５とから構成されている。
【００１８】
ナットブロック１５３５は、図９Ｂに示したように、所定の厚みの円環状の形状をしており、中心部に雌ネジ１５３５１が、その周辺部に複数のネジ孔１５３５２が開けられており、そして雌ネジ１５３５１から外周に通じる１本の割１５３５３が形成されている。雌ネジ１５３５１の直径はボルト１５３５４で割１５３５３を締め付けたり、緩めることにより調節できる。
【００１９】
また、雌ネジ１５３５１には、上端にボール受け１５３２が、下端に雄ネジが形成されている調整ジャッキボルト１５３１１のその下端部分がねじ込まれ、予め決められたトルクで割１５３５３を締め、調整用ジャッキボルト１５３１１に与圧を与える構造となっている。この与圧は、調整ハンドル１５３４を指で回動させる程度に硬く設定する。
【００２０】
図９Ａに示した調整ハンドル１５３４もまた円環状の形状をしており、中心部に貫通孔１５３４１が、その外周面から貫通孔１５３４１の内周面側に複数のスリット１５３４２が開けられており、そして貫通孔１５３４１から外周に通じる１本の割１５３４３が形成されている。貫通孔１５３４１の直径はボルト１５３４４で割１５３４３を締め付けたり、緩めることにより調節できる。従って、貫通孔１５３４１に調整用ジャッキボルト１５３１１を挿通し、ボルト１５３４４を締め付けることにより調整ハンドル１５３４を固定する。
【００２１】
高さ調整装置１５３０をこのように構成することにより調整ハンドル１５３４を手で回せば、ボール受け１５３２が上下し、基準面となる平面基板１５１０に対する可動板１５２０の高さを微細に調整することができる。
第１あおり調整装置１５４０Ａ及び第２あおり調整装置１５４０Ｂは、平面基板１５１０と可動板１５２０との間の位置にあって、ボール１５４１と、調整用ジャッキボルト１５４７の上端部分に、そのボール１５４１を下方から受け、内部が円錐状雌型カップ構造で形成されているボール受け１５４２と、同様にボール１５４１を上方から受ける内部が円錐状雌型カップ構造のボール受け１５４３と、調整ハンドル１５４４と、ナットブロック１５４５と、上方の２個のボール受け１５４３にそれぞれ連結されており、それらのボール受け１５４３の固定を可動板１５２０の上方から解除できるノブ１５４６とから構成されている。
【００２２】
調整ハンドル１５４４とナットブロック１５４５との組立構造とそれらの機能は前記調整ハンドル１５３４とナットブロック１５３５のそれらと同様であるので、それぞれの説明を割愛する。
【００２３】
それぞれのボール受け１５４３は可動板１５２０の下面（平面基板１５１０側）に開けられた凹部１５７０に嵌め込まれている。ジャッキボルト１５４７は平面基板１５１０の一部に開けられた貫通孔１５１１から挿通されている。
【００２４】
これら第１あおり調整装置１５４０Ａと第２あおり調整装置１５４０Ｂは、前記第１点を頂点とする正三角形の他の２頂点が集合基板Ｐを載置する範囲外の平面基板１５１０上に組み上げられている。
【００２５】
高さ調整装置１５３０、第１あおり調整装置１５４０Ａ及び第２あおり調整装置１５４０Ｂのそれぞれのボール１５３１、１５４１の上に、可動板１５２０の３箇所の凹部１５６０、１５７０に嵌め込まれているボール受け１５３３、１５４３が被さるように可動板１５２０を載せることにより、高さ調整装置１５３０、第１あおり調整装置１５４０Ａ及び第２あおり調整装置１５４０Ｂが組み上げられる。これらで形成された正三角形と線対称の位置の３箇所に与圧用の引っ張りコイルバネ１５５０Ａ、１５５０Ｂ、１５５０Ｃを、平面基板１５１０と可動板１５２０とに掛け、可動板１５２０を平面基板１５１０側に引き付けておく。
【００２６】
前記のような構成、構造のあおりステージ装置１５の平面基板１５１０に対する可動板１５２０の大凡の高さは、予め、高さ調整装置１５３０、第１あおり調整装置１５４０Ａと第２あおり調整装置１５４０Ｂでほぼ所定の高さ位置に決められるものであるが、前記高さを精密に出すためには、高さ調整装置１５３０の調整ハンドル１５３４を回動することにより調整用ジャッキボルト１５３１１が上下し、その動きによりボール受け１５３２及びボール１５３１が上下して、平面基板１５１０に対する可動板１５２０の高さを微細に調整することができる。その高さの精度が設定できれば、ナットブロック１５３５を締め付けることにより調整用ジャッキボルト１５３１１を固定し、可動板１５２０を前記所定の高さ位置に設定することができる。
【００２７】
以上、説明したような３点支持のあおりステージ装置１５は良く用いられ、可動板１５２０の高さは以上のように高さを調整できるのであるが、集合基板、ウェハーなどの比較的面積の広い被実装部材を作業対象物にした場合に、それなりに大きな面積の作業エリアが必要になる。このような大面積のあおりステージ装置１５では、高さ調整装置１５３０が支持する位置を中心にして、可動板１５２０には多少のあおりが生じている可能性がある。そのあおりを調整して可動板１５２０の表面をボンディングツール１４１の端面に対して精密に平行状態に調整するには、それぞれのノブ１５４６を緩め、それぞれの調整ハンドル１５４４を回動して調整用ジャッキボルト１５４７を上下させ、上方にあおる場合には、可動板１５２０を引っ張りコイルバネ１５５０Ａ、１５５０Ｂ、１５５０Ｃに抗して突っ張って微調整することにより、ボンディングツール１４１の端面に対する可動板１５２０のあおりを修正することができる。可動板１５２０のあおり調整が完了すれば、ノブ１５４６をしっかりと締め、固定する。なお、この平行度の修正は数μｍのオーダーである。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、そのようなあおりステージ装置１５の場合、作業エリアを高さ調整装置１５３０、第１あおり調整装置１５４０Ａ及び第２あおり調整装置１５４０Ｂで支持する３点でできる３角形の内側に設ける場合が多く、あおりステージ装置が巨大化してしまう。
【００２９】
また、下方のボール受け１５４２に支持されている鋼のボール１５４１を上方から受けるボール受け１５４３が可動板１５２０の凹部１５７０に嵌め込まれて固定されていると、調整ジャッキボルト１５４７が多少偏芯していることから、可動板１５２０のあおりを調整した場合に、図１０に示したように、調整ハンドル１５４４の回動による調整用ジャッキボルト１５４７の偏芯で支持位置が微妙にずれ、ボール１５４１が、例えば、ボール受け１５４２の右側傾斜面に接触するも、左側では接触せず、隙間Ｇが数μｍのように僅かながらも生じ、このため線接触ではなく、点接触となって、ボール１５４１が不安定な状態になる。このボール受け１５４２に対するボール１５４１の状態で、上方からボンディングツール１４１による、例えば、３０Ｋｇ程度の加重が掛かると、ボール１５４１が図８に示したような安定な状態になろうとし、折角、可動板１５２０のあおりを調整したにもかかわらず、ボンディングツール１４１の端面に対する可動板１５２０の平行度が崩れてしまう。
【００３０】
このような片当たりの発生を防ぐためには、調整ジャッキボルト１５４７の偏芯を限りなくゼロにする必要がある。これは事実上不可能であり、あおりステージ装置１５のコストを、延いては部品実装装置１０のコストを大幅に上昇させることになる。
【００３１】
なお、図１０に示した状態は調整用ジャッキボルト１５４７が、図において矢印Ｘで示したように、左側に僅かに傾斜した状態で描いた図である。
更に、前記平行度の調整後、ジャッキボルト１５４７を固定する際に、ジャッキボルト１５４７に対するナットブロック１５４５を割り締めで締めることが多い。しかし、その際に、ボルト１５３４４とナットブロック１５４５のクリアランス分だけ微妙にジャッキボルト１５４７が変位することによりあおり調整が乱れてしまうという問題があった。
【００３２】
それ故、本発明においては、ボンディングツールの端面に対するあおりステージ装置の可動板の平行度のあおり調整を高精度で行うことができ、しかも比較的小型で安価に得られるあおりステージ装置及びこれを用いた部品実装装置を得ることを目的とするものである。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
それ故、前記課題を解決するために、本発明のあおりステージ装置は、所定の面積を有する平面基板と、その平面基板に対して所定の間隔を上方に隔てて平行に配設され、部品が実装される被実装部材を載置する可動板と、前記被実装部材が固定される範囲外の前記平面基板の一辺の中央部と前記可動板の対応する一辺の中央部との間で、前記平面基板及び前記可動板とほぼ平行な平面上で三角形の１頂点が存在するように位置させ、前記平面基板の一辺の中央部と前記可動板の一辺の中央部の間に配設された調整用ネジとボールとそのボールを受ける内部が円錐状雌型カップ構造の一対のボール受けとからなる１組みの高さ調整手段と、前記１頂点を中心にして前記三角形を形成し、前記被実装部材が前記可動板に固定される範囲外に、他の２頂点が存在するように前記平面基板と前記可動板との間の位置にあって、調整用ネジとボールと内部が円錐状雌型カップ構造の一対のボール受けとの組み合わせからなり、その一対の上方のボール受けが前記可動板側の内部で可動できるように内蔵され、前記ボールと前記他のボール受けと前記調整ネジが前記両平面基板と前記可動板との間に配設されて、それぞれの点で前記可動板を支持する第１及び第２あおり調整手段と、前記三角形の各辺の外側において前記三角形と回転方向にずれた別の三角形の頂点と対応する位置の３箇所に配設された与圧用引っ張りコイルバネと、を備えて構成されていることを特徴とする。
【００３４】
前記調整用ネジは調整用雌ネジと雄ネジとからなり、前記調整用雌ネジ側が前記雄ネジに対して割締めの与圧を掛け得る構造のネジで構成されていることが望ましい。更に、前記各調整用ネジの前記雄ネジがプログラマブルの制御の下で電動することが望ましい。
【００３５】
また、本発明の部品実装装置は、部品を吸着するボンディングツールを備えたボンディング装置と、そのボンディング装置の下方に所定の間隔を開けて配設されているあおりステージ装置と、そのあおりステージ装置の上面に載置された被実装部材に前記ボンディングツールにより吸着された前記部品を実装する部品実装装置において、
前記あおりステージ装置が、前記ボンディングツールの端面と高精度で平行度が出せるあおり機構を備えており、所定の面積を有し、基準面となる平面基板と、その平面基板に対して所定の間隔を上方に隔てて平行に配設され、前記部品が実装される前記被実装部材を載置する可動板と、前記被実装部材が固定される範囲外の前記平面基板の一辺の中央部と前記可動板の対応する一辺の中央部間で、前記平面基板及び前記可動板とほぼ平行な平面上で三角形の１頂点が存在するように位置させ、前記平面基板の一辺の中央部と前記可動板の一辺の中央部の間に配設された調整用ネジとボールとそのボールを受ける内部が円錐状雌型カップ構造の一対のボール受けとからなる１組みの高さ調整手段と、前記１頂点を中心にして前記三角形を形成し、前記被実装部材が前記可動板に固定される範囲外に、他の２頂点が存在するように前記平面基板と前記可動板との間の位置にあって、調整用ネジとボールと内部が円錐状雌型カップ構造の一対のボール受けとの組み合わせからなり、その一対の上方のボール受けが前記可動板側の内部で可動できるように内蔵され、前記ボールと前記他のボール受けと前記調整ネジが前記両平面基板と前記可動板との間に配設されて、それぞれの点で前記可動板を支持する第１及び第２あおり調整手段と、前記三角形の各辺の外側において前記三角形と回転方向にずれた別の三角形の頂点と対応する位置の３箇所に配設された与圧用引っ張りコイルバネと、を備えて構成されていることを特徴とする。
【００３６】
特に、本発明は、ボンディング装置が超音波振動により部品を被実装部材に実装、固定する機能を備えているものに用いて好適である。
【００３７】
従って、本発明のあおりステージ装置によれば、たとえ被実装部材の面積が大面積のものであって、３点支持の外側に負荷が掛かっても変位しないあおりステージ装置が得られ、しかもそれは小型化でき、また、調整用雄ネジ（ジャッキボルト）の加工精度により発生する回転時の偏芯成分を、上方のボール受けの横移動により吸収することが可能となり、ボールとボール受けの片当たりを防ぐと共に、あおり調整のリニアリティーを確保することができる。更に、可動板のあおり調整後のロックの必要もなく、それに伴う調整雄ネジのクリアランスによってもたらされる変位を防ぐことができる。無論、緩みによる変位も防ぐことができる。
【００３８】
また、本発明の部品実装装置によれば、ボンディングツールと本発明のあおりステージ装置とを組み合わせることにより、そのボンディングツールの端面と可動板との平行度を高精度に調節でき、被実装部材が大判であっても、殆ど全ての面に部品を良好な状態で実装することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図７を用いて、本発明の一実施形態のあおりステージ装置を説明する。
【００４０】
図１は本発明の一実施形態のあおりステージ装置の平面図、図２は図１に示したあおりステージ装置の一部断面側面図、図３は図２に示したあおりステージ装置に組み込まれているあおり調整装置の一部拡大断面図、そして図４は本発明におけるあおり調整装置の動作を説明するための図３の一部拡大断面図である。
【００４１】
なお、本発明の説明においては、説明の冗長を避けるために、従来技術のあおりステージ装置及びこれを用いた部品実装装置の構成、構造部分と同一の構成、構造部分には同一の符号を付し、それら構成、構造部分の説明を割愛する。
ただし、図５に示した一般的な部品実装装置１０におけるあおりステージ装置１５の代わりに、本発明においては、その一実施形態のあおりステージ装置を符号１５Ａで表し（図２）、図７及び図８に示したあおりステージ装置１５の代わりとして、本発明においては、その発明の一実施形態の可動板１５２０を符号１５２０Ａで表し（図１〜図４）、そして図７及び図８に示した第１あおり調整装置１５４０Ａ及び第２あおり調整装置１５４０Ｂの代わりとして、本発明においては、その発明の一実施形態の第１あおり調整装置及び第２あおり調整装置をそれぞれ符号１５８０Ａ、１５８０Ｂで表す（図１〜図４）。
【００４２】
本発明の一実施形態のあおりステージ装置１５Ａは、所定の面積を有する四辺形の基準面となる平面基板１５１０と、この平面基板１５１０に対して上方に所定の間隔を開けて平行に配設され、多数の部品を実装する被実装部材である集合基板を載置する可動板１５２０Ａを中心に構成されていることは、前記従来技術のあおりステージ装置１５と変わりはない。
【００４３】
また、前記構造の高さ調整装置１５３０が可動板１５２０Ａ上に固定される集合基板の範囲外の一辺の中央部に存在するように、そしてこの高さ調整装置１５３０を正三角形の１頂点として第１あおり調整装置１５８０Ａ及び第２あおり調整装置１５８０Ｂが他の２頂点の位置に存在するように配設されていること、そして前記正三角形と線対称の位置の３箇所に与圧用引っ張りコイルバネ１５５０Ａ、１５５０Ｂ及び１５５０Ｃが配設されて構成されていることも、前記従来技術のあおりステージ装置１５と変わりはない。
【００４４】
本発明のあおりステージ装置１５Ａが従来技術のあおりステージ装置１５と異なる点は、可動板１５２０Ａにある。この可動板１５２０Ａは、図２に示したように、また、図３に一部分を拡大して示したように、その下面の第１あおり調整装置１５８０Ａ及び第２あおり調整装置１５８０Ｂが存在する位置における各凹部１５７０Ａの直径を、第１あおり調整装置１５８０Ａ及び第２あおり調整装置１５８０Ｂを構成する上方のボール受け１５４３の直径より大きい寸法で形成し、第１あおり調整装置１５８０Ａ及び第２あおり調整装置１５８０Ｂが横方向に移動できるようにした点にある。この凹部１５７０の直径は第１あおり調整装置１５８０Ａ及び第２あおり調整装置１５８０Ｂが横方向に数μｍほど移動できればよく、これより若干大きくてもよい。
【００４５】
高さ調整装置１５３０、第１あおり調整装置１５８０Ａ及び第２あおり調整装置１５８０Ｂそのものの構成、構造も従来技術のものと同一である。
次に、図３及び図４を用いて、第１あおり調整装置１５８０Ａ及び第２あおり調整装置１５８０Ｂを組み込んだあおりステージ装置１５Ａの動作を説明する。
図３に示した第１あおり調整装置１５８０Ａ（第２あおり調整装置１５８０Ｂ）の状態はあおりステージ装置１５Ａの可動板１５８０Ａのあおり調整が行われて理想的にネジ止めされた状態である。上方のボール受け１５４３は凹部１５７０の中央部に留まっている。
【００４６】
しかし、前記[発明が解決しようとする課題]の項において記したように、調整ハンドル１５４４を回動させて可動板１５２０を与圧用引っ張りコイルバネ１５５０Ａ、１５５０Ｂ、１５５０Ｃに抗して突っ張って調整すると、調整ハンドル１５４４に固定されて回動するジャッキボルト１５４７が多少偏芯していることから、可動板１５２０のあおりを調整した場合に、図１０に示したように、調整ハンドル１５４４の回動による調整用ジャッキボルト１５３１１１５４７の偏芯で支持位置が微妙にずれ、ボール１５４１が、例えば、図においてボール受け１５４２の右側傾斜面に接触し、左側では接触せず、隙間Ｇが数μｍのように僅かながらも生じがちになる。
【００４７】
本発明のあおりステージ装置１５Ａにおいては、先ず、可動板１５２０Ａを基準の平面基板１５１０に対して予め設定された高さ位置に高さ調整装置１５３０の調整ハンドル１５３４を手で回して高さを調整、固定する。
【００４８】
次に、この高さ調整装置１５３０を１点として可動板１５２０Ａの高さ位置を維持して、他の２点の第１あおり調整装置１５８０Ａ及び第２あおり調整装置１５８０Ｂで可動板１５２０Ａのあおりを調整する。それらの調整に当たっては、それらのノブ１５４６を緩める。そして不図示のセンサーなどの情報に基づき、それぞれの調整用ジャッキボルト１５４７に固定されている調整ハンドル１５４４を回動して、可動板１５２０Ａのあおりを微調整する。
【００４９】
前記実施例のように、多数の部品を実装する被実装部材の面積が、例えば、長さＬが２００ｍｍ、幅Ｗが１５０ｍｍであれば、この実装面の外に配設されているそれぞれの第１あおり調整装置１５８０Ａ及び第２あおり調整装置１５８０Ｂの調整用ジャッキボルト１５４７の間隔が比較的広いため、かなりの微調整が可能となる。一実施例として挙げるならば、両調整用ジャッキボルト１５４７の間隔１９０ｍｍに対して両調整用ジャッキボルト１５４７のネジ山ピッチが１ｍｍのため、両調整用ジャッキボルト１５４７の回転角１０度が可動板１５２０Ａの傾き角度で３０秒になる。可動板１５２０Ａのあおり調整が完了したら、ノブ１５４６をしっかりと締め、固定する。
【００５０】
前記のように、予め、上方の両ボール受け１５４３をそれぞれ固定しているノブ１５４６を緩める理由は、調整用ジャッキボルト１５４７を３回、回転させた時の調整用ジャッキボルト１５４７のオフセット成分による各ボール１５４１のボール受け１５４２への片当たりを防ぐためである。
【００５１】
この可動板１５２０Ａのあおり調整作業中に、たとえボール受け１５４２に前記のような片当たりが生じても、上方のボール受け１５４３が、図４において矢印Ｘで示したように、横（左）方向に移動して、ボール１５４１は上下のボール受け１５４２、１５４３に片当たりすることなく安定な状態で受けることができる。
【００５２】
このように可動板１５２０Ａのあおりが調整されると、前記のように、それぞれのノブ１５４６をしっかりと締め付けることにより、そのあおり調整状態を固定できる。従って、可動板１５８０Ａはあおり調整された状態に留まっており、ボンディングツール１４１の端面に対する平行度が精密に維持された状態で設定されることになる。
【００５３】
本発明の一実施形態のあおりステージ装置１５Ａは、３点支持と３ヶ所の引っ張りコイルバネの組合せ構成であり、その強度、力学設計を最適にすることにより小さいステージで、そして比較的広い面積で、高加重を受けることができるあおりステージ装置を実現することができる。
【００５４】
前記サイズの実施例では、安全率を含めて２２０ｍｍ×２４０ｍｍサイズのあおりステージ装置１５Ａで２００ｍｍ×１５０ｍｍのエリア全体において４００Ｎの荷重に耐えるあおりステージ装置を得ることができる。
ノブ１５４６を緩めることでボール受け１５４３が可動板１５２０の凹部１５７０内で水平方向に移動可能になり、わずかではあるが角度が変位することにより発生する支持位置のずれ、及び調整用ジャッキボルト１５４７の雄ネジと先端部のボール受け１５４２の偏芯によって発生するあおり調整時のボール受け１５４２とボール１５４１の位置ずれを吸収することができる。これによってボール１５４１とボール受け１５４２の片当たりによる垂直荷重に対するあおりステージ装置の剛性不良を避けることができる。
【００５５】
更に、常にボール受け１５４２とボール１５４１が線接触でストローク調整が可能なため、調整用ジャッキボルト１５４７の回転角度と可動板１５２０の変位が線形な関係になり、調整がより簡易なものとなる。
【００５６】
また、調整用ジャッキボルト１５４７とナットブロック１５３５は割り締めで与圧が掛かった状態であり、調整用ジャッキボルト１５４７とナットブロック１５３５の間に発生するガタを無くしている。これは調整時と調整終了時の変位の差を皆無にすることができ、作業性の向上も十分に図れる。また与圧のために、可動板１５２０Ａに掛かる高荷重によってあおりステージ装置が傾いてしまうことを防止する効果もある。
【００５７】
更にまた、調整用ジャッキボルト１５４７の動作を電動化することにより、プログラマブルなあおりステージ装置に構成することもできる。今回のアプリケーションでは、調整のストロークは１００μｍで充分な仕様であり、調整用ジャッキボルトのネジピッチを１ｍｍとすると、調整角度は３６度となる。３６度を押し引き式の電動で行えば、高分解能なあおりステージ装置を実現することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のあおりステージ装置及びこれを用いた部品実装装置は、ボンディングツールの端面に対する可動板の平行度の調整を高精度で行え、それだけ信頼性が向上する。そしてそのあおり調整は極めて容易に行うことができ、しかも比較的小型で構成でき、そして安価な装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態のあおりステージ装置の平面図である。
【図２】  図１に示したあおりステージ装置の一部断面側面図である。
【図３】  図２に示したあおりステージ装置に組み込まれているあおり調整装置の一部拡大断面図である。
【図４】  本発明におけるあおり調整装置の動作を説明するための図３の一部拡大断面図である。
【図５】  一般的な部品実装装置の構成を示す側面図である。
【図６】  図５に示したような部品実装装置に組み込まれている従来技術の一実施例のあおりステージ装置の断面図である。
【図７】  図６に示したあおりステージ装置の一部断面側面図である。
【図８】  図７に示したあおりステージ装置に組み込まれているあおり調整装置の一部拡大断面図である。
【図９】  図７に示したステージ装置に組み込まれている一部の部品を示していて、同図Ａはその調整ハンドルの平面図、同図Ｂはそのナットブロックの平面図である。
【図１０】  あおり調整が良好に行われていない状態を示したあおり調整装置の一部拡大断面図である。
【符号の説明】
１０…従来技術の部品実装装置、１１…架台、１２…支柱、１３…操作パネル、１４…ボンディング装置、１４１…ボンディングツール、１５…あおりステージ装置、１５Ａ…本発明のあおりステージ装置、１５１０…平面基板、１５１１…貫通孔、１５２０Ａ…可動板、１５３０…高さ調整装置、１５８０Ａ…第１あおり調整装置、１５８０Ｂ…第２あおり調整装置、１５５０Ａ，１５５０Ｂ，１５５０Ｃ…引っ張りコイルバネ、１５３１，１５４１…ボール、１５３２，１５３３，１５４２，１５４３…ボール受け、１５３４，１５４４…調整ハンドル、１５３５，１５４５…ナットブロック、１５４６…ノブ、１５４７…調整用ジャッキボルト、１５６０，１５７０…凹部、１６…ＸＹテーブル、１７…部品供給装置、１８…部品ピックアップ装置
【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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