(57)【要約】チップ実装装置におけるマーク認識手段の移動制御系のキャリブレーションを高精度で行えるようにする。ヘッド２に設けられている第１の認識マーク及びステージ２６に設けられている第２の認識マーク１３を二視野の認識手段７で認識して二視野の認識手段７の移動制御系に入力されている先行の制御パラメータを補正更新すること、及び二視野の認識手段７の退避時においてヘッド２を降下させて前記第１の認識マークと第２の認識マーク１３とを近接させた状態において第３の認識手段２０で両マークを認識して二視野の認識手段７の移動制御系に入力されている先行の制御パラメータを補正更新することを行う。
2002041384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップを保持する機能を有するとともに第１の認識マークを備えたヘッドと、
前記ヘッド下方に配設され、基板を保持する機能を有するとともに第２の認識マークを備えたステージと、
前記第１の認識マークを認識する移動可能な第１の認識手段と、
前記第２の認識マークを認識する移動可能な第２の認識手段と、
前記ヘッドを前記ステージ側に移動させて第１の認識マークと第２の認識マークを近接又は接触させた状態にて、前記ステージ側から第１の認識マークと第２の認識マークの両マークを認識する第３の認識手段とを備え、
前記ヘッドと前記ステージの間に前記第１の認識手段と前記第２の認識手段を移動した状態にて、第１の認識マークと第２の認識マークを認識させることにより所定の制御パラメータを取得し、
前記ヘッドを前記ステージ側に移動した状態で第１の認識マークと第２の認識マークを前記第３の認識手段で認識させることにより所定の制御パラメータを取得し、
前記制御パラメータに基づいて認識手段移動制御系の制御パラメータを補正更新することを特徴とするチップ実装装置。
【請求項２】
請求項１に記載のチップ実装装置において、前記第１の認識マーク及び前記第２の認識マークは、前記第１ないし第３の認識手段がマークとして認識可能なものを全て認識マークとして利用することを特徴とするチップ実装装置。
【請求項３】
請求項１に記載のチップ実装装置において、前記ヘッドに設けた第１の認識マークは、ヘッドの加圧面に設けた認識マークであることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のチップ実装装置において、前記ヘッドは、ブロックと、ブロック下面に設けられたツールとを備え、前記第１の認識マークは、前記ツールの加圧面に設けた認識マークであることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項５】
請求項４に記載のチップ実装装置において、前記ツールは、ホルダーと、アタッチメントとを備え、前記ヘッドは前記ブロック下面にホルダーを、前記ホルダー下面にアタッチメントを設けて構成され、前記第１の認識マークは、前記アタッチメントの加圧面に設けた認識マークであることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項６】
請求項４に記載のチップ実装装置において、前記ヘッドに設けた第１の認識マークは、前記ツールの加圧面に設けられた認識マークであることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項７】
請求項５に記載のチップ実装装置において、前記ヘッドに設けた第１の認識マークは、前記アタッチメントの加圧面に保持されたチップに設けられた認識マークであることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項８】
請求項５に記載のチップ実装装置において、前記ヘッドに設けた第１の認識マークは、前記アタッチメントの加圧面に保持された校正用治具に設けられた認識マークであることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項９】
請求項５に記載のチップ実装装置において、前記ホルダーと前記アタッチメントの接合は、アタッチメントを交換できるようにアタッチメントを吸着することによって保持固定することを特徴とするチップ実装装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載のチップ実装装置において、前記ヘッドの内部には発熱手段を備えていることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項１１】
請求項４ないし９のいずれかに記載のチップ実装装置において、前記ツールの内部には発熱手段を備えていることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項１２】
請求項５，７ないし９のいずれかに記載のチップ実装装置において、前記ホルダーの内部には発熱手段を備えていることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれかに記載のチップ実装装置において、前記ヘッドの加圧面に保持されたチップは吸着によって保持されることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項１４】
請求項４ないし１２のいずれかに記載のチップ実装装置において、前記ツールの加圧面に保持されたチップは吸着によって保持されることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項１５】
請求項５，７ないし９のいずれかに記載のチップ実装装置において、前記アタッチメントの加圧面に保持されたチップは吸着によって保持されることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のいずれかに記載のチップ実装装置において、前記ステージに設けた第２の認識マークは、ステージ上面に設けた認識マークであることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項１７】
請求項１ないし１５のいずれかに記載のチップ実装装置において、前記ステージに設けた第２の認識マークは、ステージ上面に設けた校正板上の認識マークであることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項１８】
請求項１ないし１５のいずれかに記載のチップ実装装置において、前記ステージに設けた第２の認識マークは、ステージ上面に設けた基板保持ステージ上の認識マークであることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項１９】
請求項１ないし１５のいずれかに記載のチップ実装装置において、前記ステージに設けた第２の認識マークは、可動テーブル上面に設けた校正板又は基板保持ステージ又は両方の上面に保持されている基板に設けられた認識マークであることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項２０】
請求項１ないし１５のいずれかに記載のチップ実装装置において、前記ステージに設けた第２の認識マークは、可動テーブル上面に設けた校正板又は基板保持ステージ又は両方の上面に保持されている校正用治具に設けられた認識マークであることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項２１】
請求項１ないし２０のいずれかに記載のチップ実装装置において、前記第１の認識手段及び前記第２の認識手段並びに前記第３の認識手段は、各々独立した形態で移動制御を行うことが可能であることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項２２】
請求項１ないし２０のいずれかに記載のチップ実装装置において、前記第１の認識手段及び前記第２の認識手段は、平行移動制御及び／又は昇降制御可能であることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項２３】
請求項１ないし２０のいずれかに記載のチップ実装装置において、前記第１の認識手段及び前記第２の認識手段は、一体的に移動するように構成されてなる二視野の認識手段であることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項２４】
請求項１ないし２３のいずれかに記載のチップ実装装置において、前記ヘッドは昇降制御のみ可能であることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項２５】
請求項１ないし２４のいずれかに記載のチップ実装装置において、前記ステージは平行移動制御及び／又は昇降制御可能であることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項２６】
請求項１７，１９，２０のいずれかに記載のチップ実装装置において、前記第３の認識手段は、前記校正板の下方から前記第１の認識マークと前記第２の認識マークの両マークを認識することを特徴とするチップ実装装置。
【請求項２７】
請求項１８ないし２０のいずれかに記載のチップ実装装置において、前記第３の認識手段は基板保持ステージの下方から前記第１の認識マークと前記第２の認識マークの両マークを認識することを特徴とするチップ実装装置。
【請求項２８】
請求項２６に記載のチップ実装装置において、前記校正板は透明板であることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項２９】
請求項１ないし２８のいずれかに記載のチップ実装装置において、前記基板は透明板であることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項３０】
請求項１ないし２９のいずれかに記載のチップ実装装置において、前記第１の認識手段及び前記第２の認識手段並びに前記第３の認識手段はＣＣＤカメラ又は透過カメラであることを特徴とするチップ実装装置。
【請求項３１】
請求項２に記載のチップ実装装置において、前記第１ないし第３の認識手段がマークとして認識可能なものは、印刷、溝、孔、窪み、吸気孔である。
【請求項３２】
チップを保持する機能を有し、第１の認識マークを備えたヘッドと、前記ヘッド下方に配設され、基板を保持する機能を有し、第２の認識マークを備えたステージとの間に第１の認識手段と第２の認識手段を移動した状態で、前記第１の認識マークと前記第２の認識マークを認識させて所定の制御パラメータを取得し、
前記ヘッドを前記ステージ側に移動して、第１の認識マークと第２の認識マークを近接又は接触させた状態にて、第１の認識マークと第２の認識マークの両マークを前記第３の認識手段で認識させて所定の制御パラメータを取得し、
前記制御パラメータに基づいて認識手段移動制御系の制御パラメータを補正更新することを特徴とするチップ実装装置におけるキャリブレーション方法。
【請求項３３】
請求項３２に記載のチップ実装装置におけるキャリブレーション方法において、前記第１の認識手段及び前記第２の認識手段による第１の認識マーク及び第２の認識マークの認識に基づく制御パラメータの補正更新の前、又は後に、前記第３の認識手段による第１の認識マーク及び第２の認識マークの認識に基づく制御パラメータの補正更新を間欠的に行うことを特徴とするチップ実装装置におけるキャリブレーション方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、基板にチップを実装するチップ実装装置及びそれにおけるキャリブレーション方法に関する。
背景技術
従来、周知のように、チップ実装は、上方のヘッドが保持しているチップに対して、その下方の基板保持ステージに支持されている基板の実装位置を精密に位置決めせしめた状態においてヘッドを降下させて実装する。
その為、かかる実装に先立って、例えば、チップ及び基板に設けられている認識マークを二視野の認識手段で認識し、両認識マークの位置ずれを無くするように基板保持ステージを所定に移動制御することによってチップと基板との位置合わせを行っているが、その際、二視野の認識手段は、退避位置から認識マークの認識位置へ移動せしめられたり或いはそれと反対方向へ移動せしめられて退避せしめられる。
ところが、そのような工程を経て次々と実装して行くうちに、作業室内の温度が上昇するといった環境条件の変化によって、装置各部の寸法変化が生ずるので、二視野の認識手段の移動制御を永続的に同一条件で実施して行くと、認識マークの位置認識に誤差が発生し、これに起因して高精度の実装が困難になる。
そこで、μｍ単位の実装精度を保つ為に、必要に応じて認識手段の移動制御系のキャリブレーションが随時行われていると共に既に、各種のキャリブレーションが提案されている。
例えば、特開平９−８１０４号公報の段落［００３６］〜［００４２］おいては、ヘッド（ボンディングツール（１７）が該当）が装着されているＺテーブルに昇降装置を介してマーク用テーブル（２１）を装着し、かかる昇降装置を駆動してマーク用テーブル（２１）を、ヘッドに真空吸着保持されているチップ（半導体チップ（１）が該当）と同一レベルの位置へ移動させると共に、それの下方へ二視野の認識手段（一体化されたカメラ（１９），（２０）が該当）を移動させてマーク用テーブル（２１）に設けられている校正用認識マーク（キャリブレーション用マーク（７）が該当）を認識し、次いで、前記二視野の認識手段をそこから退避させた後、昇降装置を駆動してマーク用テーブル（２１）を、下方の基板保持ステージ（ボンディングステージ（１８）が該当）に支持されている基板（回路基板（１０）が該当）と同一レベルの位置へ移動させると共に、それの上方へ前記二視野の認識手段を移動させて校正用認識マークを認識し、もって、両認識によって得られる所定の制御パラメータに基づいて前記二視野の認識手段の移動制御系に入力されている先行の制御パラメータを補正更新するキャリブレーション方法が提案されている。
ところが、このキャリブレーション方法は、チップ及び基板夫々に設けられている認識マークを認識する位置から大きく離れた位置で前記認識マークとは別の校正用認識マークを認識するようにしている為、二視野の認識手段が、それらのうちの一方のマーク（例えば、前記校正用認識マーク）を認識する位置へ移動せしめられたときと、他方のマーク（例えば、前記認識マーク）を認識する位置へ移動せしめられたときとでは、かかる認識手段を移動させる可動テーブルに作用する荷重（曲げモーメント）が相異し、その為による撓み量の差が、校正用認識マークの位置認識誤差になって、より一段と高精度にキャリブレーションすることが妨げられていた。
本発明は、このような欠点に鑑み、それを解消すべく鋭意検討の結果、従来のマーク用テーブル式に代えて、ヘッドに設けられた第１の認識マークとステージに設けられた第２の認識マークとを第１の認識手段及び第２の認識手段で認識することに加えて、第１の認識マークと第２の認識マークとを近接させた状態において第３の認識手段で両マークを認識するようにすることによって、より一段と高精度にキャリブレーションすることができることを見い出したことに基づくものである。
なお、本発明は、前記半導体チップのみならず、ＩＣチップ、光素子、ウエハなど種類や大きさに関係なく基板と接合する側の全ての形態（総称してチップという）と、前記液晶基板のみならず、樹脂基板、フィルム基板、ＩＣチップ、ウエハなど種類や大きさに関係なくチップと接合される側の全ての形態（総称して基板という）を高精度に実装することを可能にするものである。
発明の開示
本発明に係るチップ実装装置は、チップを保持する機能を有するとともに第１の認識マークを備えたヘッドと、前記ヘッド下方に配設され、基板を保持する機能を有するとともに第２の認識マークを備えたステージと、前記第１の認識マークを認識する移動可能な第１の認識手段と、前記第２の認識マークを認識する移動可能な第２の認識手段と、前記ヘッドを前記ステージに向けて移動させて第１の認識マークと第２の認識マークを近接又は接触させた状態にて、前記ステージ側から第１の認識マークと第２の認識マークの両マークを認識する第３の認識手段とを備え、前記ヘッドと前記ステージの間に前記第１の認識手段と前記第２の認識手段を移動した状態にて、第１の認識マークと第２の認識マークを認識させることにより所定の制御パラメータを取得し、前記ヘッドを前記ステージ側に移動した状態で第１の認識マークと第２の認識マークを前記第３の認識手段で認識させることにより所定の制御パラメータを取得し、前記制御パラメータに基づいて認識手段移動制御系の制御パラメータを補正更新することを特徴とするものである。
また、本発明に係るチップ実装装置におけるキャリブレーション方法は、チップを保持する機能を有し、第１の認識マークを備えたヘッドと、前記ヘッド下方に配設され、基板を保持する機能を有し、第２の認識マークを備えたステージとの間に第１の認識手段と第２の認識手段を移動した状態で、前記第１の認識マークと前記第２の認識マークを認識させて所定のパラメータを取得し、前記ヘッドを前記ステージ側に移動して、第１の認識マークと第２の認識マークを近接又は接触させた状態にて、第１の認識マークと第２の認識マークの両マークを前記第３の認識手段で認識させて所定の制御パラメータを取得し、前記制御パラメータに基づいて認識手段移動制御系の制御パラメータを補正更新することを特徴とするものである。
なお、本発明におけるチップ実装装置とは、チップを搭載するマウント装置やチップを接合するボンディング装置のことであって、加熱式、非加熱式、加圧式、非加圧式のいずれも包含する概念の装置をいう。
上述のように、本発明によると、マーク認識手段の移動制御工程の削減及びキャリブレーションの間欠化により、キャリブレーション時間が短縮でき、しかも、二視野の認識手段のアライメントとキャリブレーション時の位置的違いから生ずるモーメントによるメカ的な変形に影響されずに高精度にキャリブレーションすることができるチップ実装装置及びチップ実装装置におけるキャリブレーション方法が得られる。
発明を実施するための最良の形態
従来の問題点を解決するための形態として、以下のものがある。
斜視図である第１図，第２図において、下方の基板保持ステージ１と上方のヘッド２との間へ第１の認識手段８と第２の認識手段９が一体となった二視野の認識手段７（例えば、ＣＣＤカメラ、赤外線カメラ、Ｘ線カメラ、センサーなど種類に関系なく認識マークを認識できる全ての形態（手段）を示す）が移動せしめられた姿が示されているが、第１の認識手段８で第１の認識マーク１２が認識されると共に第２の認識手段９で第２の認識マーク１３が認識される。
なお、第２の認識マーク１３（例えば、孔、溝、印刷など種類や大きさ、及びキャリブレーションやアライメントなど特定された目的のマークだけでなく、認識マークとして認識できる全ての形態を示す）は、一部透視型のステージ２６の校正板１６（この部分が透視可能）の上面１６ａに設けられていると共にチップ保持用吸気孔１４は、ヘッド２の先端部を形成しているツール４の加圧面４ａに設けられている。
また、基板保持ステージ１は、可動テーブル１９における平行移動テーブル１８上の回転テーブル１７上に装着されている。従って、可動テーブル１９の駆動によって水平面内においてＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＸＹ両軸方向に移動（以下、単に平行移動という。）され得ると共に所定方向に回転され得る。
一方、ヘッド２は、ブロック３とツール４とで構成され、図示されていない機構によって水平方向へは移動し得ないが、Ｚ軸方向（垂直方向）に上下動自在に装着され、かつ、ツール４を所定温度に加熱する為のヒータ（図示されていない）を内蔵していると共にツール４の加圧面４ａに、チップを吸着保持する為の吸気孔１４を開口せしめている。また、第１の認識マーク１２（例えば、孔、溝、印刷など種類や大きさ及びキャリブレーションやアライメントなど特定された目的のマークだけでなく、認識マークとして認識できる全ての形態を示す）は、ツールの加圧面４ａに設けられている。
なお、吸気孔１４は、ヘッド２の垂直軸心Ｂ−Ｂ上に位置されているが、この孔１４と連通せしめられるように耐圧ホース２４の一端がヘッド２に取り付けられていると共に、その他端が図示されていない真空ポンプに取り付けられている。
また、二視野の認識手段７は、図示されていない平行移動制御及び／又は昇降制御可能な可動テーブルに装着されている。その為、この認識手段７は、前記可動テーブルの駆動によって退避位置からヘッド２とステージ２６との間へ移動され得ると共に、反対にそこから前記退避位置へ移動され得る。その際、二視野の認識手段７の高さ位置が前記可動テーブルの昇降制御によって所定に調整される。
更に、可動テーブル１９の回転テーブル１７上に第３の認識手段２０（例えば、ＣＣＤカメラ、赤外線カメラ、Ｘ線カメラ、センサーなど種類に関係なく認識マークを認識できる全ての形態（手段）を示す）が装着されている。
なお、第３の認識手段２０は、その撮像ヘッドを常時、校正板１６の下方に位置せしめている。また、かかる認識手段２０は、固定だけでなく、平行移動制御及び／又は回転制御、平行移動制御と回転制御と昇降制御、平行移動制御と昇降制御、回転制御と昇降制御とのように各種の制御が可能な態様に設けてもよい。
また、基板保持ステージ１の上面１ａと校正板１６の上面１６ａは、連なった平面を形成するように（段差を形成しないように）設けられている。また、基板保持ステージ１の上面１ａの中央部に、基板（例えば、樹脂基板、ガラス基板、フィルム基板、チップ、ウエハなど種類や大きさに関係なくチップが接合される側の全ての形態を示す）を吸着保持する為の吸気孔１５が開口されている。
この吸気孔１５は、その一端が基板保持ステージ１に取り付けられている耐圧ホース２５と連通されていると共に、その他端（図示されていない）が真空ポンプに取り付けられている。
よって、可動テーブル１９を平行移動及び回転せしめて基板保持ステージ１を図示のようにキャリブレーション実行位置に位置決めさせることができるが、かかるキャリブレーション実行位置は、二視野の認識手段７及び第３の認識手段２０の視野範囲内、すなわち、両認識手段７，２０が、第１の認識マーク１２と第２の認識マーク１３とを認識することができる範囲内の所定位置に設定されている。
なお、基板保持ステージ１がキャリブレーション実行位置に位置決めされた状態においては、ヘッド２の下方に校正板１６が位置されるが、この校正板１６に設けられている第２の認識マーク１３の位置は、ヘッド２に設けられている第１の認識マーク１２の位置と校正板１６の平面に対して同一の垂直線上には位置されていない。
以下、この状態において、上方の待機位置へ移動せしめられているヘッド２とその下方の校正板１６との間に二視野の認識手段７が移動され、次いで、この認識手段７で第１の認識マーク１２及び第２の認識マーク１３が認識されると共に、これによって得られる所定の制御パラメータに基づいて認識手段移動制御系に入力されている先行の制御パラメータが補正更新される。
その際、第１の認識マーク１２を認識するので、実装に先立って、ヘッド２が吸着保持しているチップのチップ認識マーク（アライメント用認識マーク）と、その下方の基板保持ステージ１が支持している基板の基板認識マーク（アライメント用認識マーク）とを二視野の認識手段７で認識する場合と同一ストロークに二視野の認識手段７が移動制御される。このように、同一ストローク位置ですべてのマークを認識する為、荷重差による撓みの影響を受けない。
そして、続いて、二視野の認識手段７が、ヘッド２と校正板１６間のマーク認識位置から元の退避位置へ移動されると、ヘッド２が上方の待機位置から降下され、これにより、ヘッド２のツール４の加圧面４ａが、校正板１６に接近若しくは軽く当接せしめられる。
すると、校正板１６の下方から第３の認識手段２０で第１の認識マーク１２及び第２の認識マーク１３が認識されると共に、これによって得られる所定の制御パラメータに基づいて前記認識手段移動制御系に入力されている先行の制御パラメータが更に補正更新される。
なお、前記一連の第１の認識マーク１２及び第２の認識マーク１３の認識を通じて、例えば、二視野の認識手段７の上側光軸１０及び下側光軸１１同士のずれ量等が求められ、得られた所定の制御パラメータに基づいて先行の制御パラメータが補正更新される。
このように、本発明においては、二視野の認識手段７を用いてのキャリブレーションと、第３の認識手段２０を用いてのキャリブレーションとの二段階にキャリブレーションを行うようにしている。その為、認識手段の移動工程の煩雑化を防止しながら、従来のキャリブレーションよりも、より一段と高精度にキャリブレーションすることができる。
また、上述のように、本発明においては、認識手段の移動制御をより少ない回数で完了できるようにした為、キャリブレーションに要する時間を短縮することができる。
なお、このようなキャリブレーションは、基板保持ステージ１に支持せしめられている基板（図示されていない）にチップを次々と実装して行く途中において必要に応じて適宜に行われる。また、第３の認識手段２０を用いてのキャリブレーションは、ステージ又はヘッドの熱変形に対するものであり、光学系の変形頻度の多い二視野の認識手段７を用いてのそれよりも少ない頻度で必要に応じて行えばよい。
上記の実装は、キャリブレーション実行位置とは異なった位置で、すなわち、実装実行位置へ基板保持ステージ１が移動せしめられた後、実施される。これは可動テーブル１９の駆動制御によって行われ、そして、実装実行位置へ移動されると、二視野の認識手段７によって、基板保持ステージ１の吸気孔１５を介して真空吸着保持されている基板の基板認識マークと、ヘッド２の吸気孔１２を介して真空吸着保持されているチップ（図示されていない）のチップ認識マークとが認識される。
以下、両認識マークの位置ずれを無くするように、基板保持ステージ１がＸＹ軸方向の所定方向へ移動、すなわち、平行移動せしめられると共に回転せしめられ、これによって、基板の実装個所にチップが精密に位置決めせしめられ、従って、その後、ヘッド２を降下させることによって所定に実装することができる。
以上、一実施形態について述べたが、本発明においては、第３の認識手段２０を用いてのキャリブレーションと、二視野の認識手段７を用いてのそれとは、どちらを先に実施しても構わない。また、二視野の認識手段７を用いてのキャリブレーションと、第３の認識手段２０を用いてのキャリブレーションとを並行させるだけではなく、二視野の認識手段７を用いてのキャリブレーションの前若しくは後に第３の認識手段２０を用いてのキャリブレーションを間欠的に行ってもよい。
また、ヘッド２についても、ヒータを備えた所謂、ヒートツールだけでなく、ヒータを備えていないものであってもよい。
また、基板保持ステージ１とヘッド２は、相対的な位置関係が水平方向とその水平面内の回転方向において移動制御可能であればよく、その意味においては、基板保持ステージ１についても、水平面内において移動し得る限りにおいては、Ｘ軸方向若しくはＹ軸方向だけに移動し得るように装着してもよく、その場合においては、ヘッド２をＹ軸方向若しくはＸ軸方向に移動し得るように装着すればよく、かつ、更には、それに加えて回転し得るように装着すればよい。
また、基板保持ステージ１に対する校正板１６の装着は、その下方から第３の認識手段２０で第２の認識マーク１３及び第１の認識マーク１２を認識することができる限りにおいては、いかなる形態に装着してもよい。
また、二視野の認識手段７は、一般には、平行移動制御及び／又は昇降移動可能な形態に設けられるが、必要に応じて、平行移動制御と回転制御と昇降制御、平行移動制御と昇降制御、回転制御と昇降制御とが可能な形態に設けてもよい。
更に、第３図，第４図に示すように、二視野の認識手段を構成している第１の認識手段８と第２の認識手段９を分離して、それぞれが平行移動制御及び／又は昇降移動、平行移動制御と回転制御と昇降制御、平行移動制御と昇降制御、回転制御と昇降制御などの可能な形態に、かつ、各々独立させて制御してもよいと共に認識手段８，９を同時に同方向に移動制御可能な形態に設けてもよい。
また、可動テーブル１９の構成は、平行移動テーブル１８だけ、又は回転テーブル１７だけの場合もあると共に、平行移動テーブル１８と回転テーブル１７との組み合わせは、いずれが上下に配されても構わない。
更に、可動テーブル１９は、平行移動制御及び／又は昇降移動、平行移動制御と回転制御と昇降制御、平行移動制御と昇降制御、回転制御と昇降制御などの可能な形態に設けてもよい。
また、基板保持ステージ１及び校正板１６は、同じ回転テーブル１７上に設けられているが、平行移動制御及び／又は回転制御、平行移動制御と回転制御と昇降制御、平行移動制御と昇降制御、回転制御と昇降制御などの可能な形態に各々独立させて制御してもよいと共に同時に同方向に移動制御可能な形態に設けてもよい。
なお、校正板１６は、透視又は透明部材で構成され、第３の認識手段にＣＣＤカメラなどを用いる場合は、少なくとも光軸が通る部分はガラスなどの透明部材で構成されるが、第３の認識手段に赤外線カメラ、Ｘ線カメラなどを用いる場合は、少なくとも光軸が通る部分はゲルマニウム、シリコンなど光軸を通過できる材質で構成された形態となるように光源の種類や性質に適した材質であればどんな形態であってもよい。
また、ヘッド２のそれについても、昇降制御のみに限定されず、平行移動制御及び昇降移動、平行移動制御と回転制御と昇降制御、回転制御と昇降制御などの可能な形態に設けてもよい。
また、基板保持ステージ１を装着しないで、第３の認識手段２０の為の通路を形成するように門型状の校正板１６だけを装着し、これを基板保持テージとして使用（その上面に基板をセット）すると共に、それの上面に設けられている第２の認識マーク及びヘッドに設けられている第１の認識マークを、その下方から第３の認識手段２０で認識するようにしてもよく、かつ、その場合において、第３の認識手段２０は、固定又は移動自在に装着してもよい。
第１の認識手段８又は第３の認識手段２０で認識する第１の認識マークは、ヘッド２の先端を構成しているツール４の加圧面４ａに設けられた認識マーク１２に限定されず、吸気孔１４をその認識マークとして用いてもよい。
更に、第５図に示すように、ツール加圧面４ａに保持されたチップ２２に第１の認識マーク１２を設けて認識マークとして認識する形態であってもよい。
また、ツール４は、第６図に示すようにホルダー５とアタッチメント６で構成される形態に設けてもよく、この形態においてチップを保持する場合は、アタッチメント６の加圧面６ａに保持する形態となる（第７図参照）。
このとき、ホルダー５の下面に設けたアタッチメント６は、保持するチップの種類や大きさ及び基板の実装スペースなど用途に応じて使い分けできるように交換可能（着脱自在）な形態（例えば、吸着などの保持手段によって交換可能）に設けられている。
なお、ホルダー５の内部に発熱手段を設けた形態又は設けていない形態であってもよい。
これらの形態に伴い、第１の認識マークは、アタッチメントの加圧面６ａに設けられた第１の認識マーク１２又は吸気孔１４を認識マークとして認識する形態であってもよい。すなわち、アタッチメント６は、チップ保持用吸気孔１４だけを設けたものであってもよく、この場合には、吸気孔１４を第１の認識マークとして用いる。
更に、第７図に示すように、アタッチメントの加圧面６ａに設けられたチップ２２に第１の認識マーク１２を設けて認識マークとして認識する形態であってもよい。
ツール加圧面４ａ又はアタッチメントの加圧面６ａのチップを吸着保持する為の吸気孔１４を第１の認識マークとして認識する場合は、認識マーク１２は設けられていない形態であってもよい。
なお、チップとは、例えば、ＩＣチップ、半導体チップ、ウエハ、光素子など種類や大きさに関係なく、基板と接合させる側の全ての形態（物体）を示す。
ツール加圧面４ａ、アタッチメント加圧面６ａにチップを保持する手段としては、吸気孔による吸着保持手段だけでなく、静電気による静電保持手段又は磁石や磁気などによる磁気保持手段又は第８図に示すように二つの可動ツメによってチップを挟む機械的手段、第９図に示すように、一方の可動ツメによってチップを固定ツメ方向に押さえる機械的手段など、どんな保持手段を備えていてもよい。
第２の認識手段９又は第３の認識手段２０で認識する第２の認識マークは、校正板１６の上面１６ａに設けた認識マークを認識マークとしたが、ブロック状になっている基板保持ステージ１を門型などの構成に工夫することによって第３の認識手段が基板保持ステージ上面１ａの下方から認識マークを認識可能な構成及び手段を用いて基板保持ステージ１の上面１ａに設けられた吸気孔１５を認識マークとして認識する形態であってもよい。
このとき、ステージ２６の上面は、校正板上面１６ａと同様に、第３の認識手段２０にＣＣＤカメラなどを用いる場合は、少なくとも光軸が通る部分はガラスなどの透明部材で構成された形態又は第３の認識手段に赤外線カメラ、Ｘ線カメラなどを用いる場合はガラスなどの透明板、ゲルマニウム、シリコンなど光軸を透過できる材質で構成された形態となるように光源の種類や性質に適した材質であればどんな形態でもよい。
第１０図に校正板上面１６ａに保持された基板２３、第１２図にステージ２６の上面部に校正板１６を設けたもの、第１１図に両方上面１ａと１６ａに保持された基板２３を示しているが、この基板２３に設けたマークを第２の認識マークとした形態であってもよい。
第１２図，第１３図に基板保持ステージ１と校正板１６を統合したステージ２６、第１４図はステージ２６上面に保持した基板２３を示す。第１３図には、第２の認識マークを設けないときは、吸気孔１５を認識マークとして用いる形態が示されている。また、第１４図のように基板２３を保持する場合は、基板２３に第２の認識マーク１３を設ける。
なお、第１３図，第１４図の場合、基板２３及びステージ２６の材質は、第３の認識手段の光源の種類や性質に適した材質であればどんな形態でもよい。
この方式を用いた場合、ヘッド２が保持したチップを基板２３に近接又は触れる程度の接触した状態においてキャリブレーション及びアライメントを実施した後、実装することにより限りなく高精度な実装が実現できると共に、ヘッド２が保持したチップを基板２３に実装中においてもアライメントすることが可能となる為、ＮＧ（不良品）となる基板を少なくすることも可能となる。
また、基板とは、樹脂基板、ガラス基板、フィルム基板、チップ、ウエハなど種類や大きさに関係なく、チップと接合される側の全ての形態（物体）を示す。
基板保持ステージ上面１ａ又は校正板上面１６ａ又はステージ２６の上面に基板２３を保持する手段としては、吸気孔による吸着保持手段だけでなく、静電気による静電保持手段又は磁石や磁気などによる磁気保持手段又は第８図に示すように二つの可動ツメによってチップを挟む機械的手段、第９図に示すように一方の可動ツメによってチップを固定ツメ方向に押さえる機械的手段など、どんな保持手段を備えていてもよい。
第１５図、第１６図、第１７図にキャリブレーションごとに認識位置が異なるであろうチップ及び／又は基板に認識マークを設けた場合にキャリブレーションが可能である手段を示す。
第１５図に示すように二視野の認識手段７は、上光軸１０と下光軸１１が同垂直軸心上にあることが理想であるが、製造上の問題で同垂直軸心上にない為、光軸のズレＬ１を有している。
また、第１６図に示すようにツール４にチップ２２を保持する際に生じる位置ズレとステージに基板を保持する際に生じる位置ズレによってズレＬ２が発生する為、二視野の認識手段７ではズレＬ１とズレＬ２の２要素を含んでいることとなる。
これに対し、第１７図に示すように第３の認識手段２０は一視野しか有していない為、ツール４を降下させることによりチップ２２と基板２３を近接又は触れる程度の接触状態において、ツール４にチップ２２を保持する際に生じる位置ズレとステージに基板を保持する際に生じる位置ズレによってズレＬ２が発生する要素しか認識しない。
つまり、二視野の認識手段７（ズレＬ１とズレＬ２を認識）と第３の認識手段２０（ズレＬ２を認識）で認識した差を得ることによりキャリブレーションで必要なズレＬ１の値を求めることが可能となる。
本発明においては、ヘッド側の認識マークとステージ側の認識マークとの組み合わせに関し、以下のような態様を包含している。
（１）ツール加圧面４ａに設けられた第１の認識マーク１２と下記（ａ）〜（ｊ）それぞれとの組み合わせ態様。
（２）ツール加圧面４ａに設けられた吸気孔１４と下記（ａ）〜（ｊ）それぞれとの組み合わせ態様。
（３）ツール加圧面４ａに保持されたチップ２２に設けられた第１の認識マーク１２と下記（ａ）〜（ｊ）それぞれとの組み合わせ態様。
（４）ツール加圧面４ａに保持された校正用治具に設けられた第１の認識マーク１２と下記（ａ）〜（ｊ）それぞれとの組み合わせ態様。
（５）アタッチメント加圧面６ａに設けられた第１の認識マーク１２と下記（ａ）〜（ｊ）それぞれとの組み合わせ態様。
（６）アタッチメント加圧面６ａに設けられた吸気孔１４と下記（ａ）〜（ｊ）それぞれとの組み合わせ態様。
（７）アタッチメント加圧面６ａに保持されたチップ２２に設けられた第１の認識マーク１２と下記（ａ）〜（ｊ）それぞれとの組み合わせ態様。
（８）アタッチメント加圧面６ａに保持された校正用治具に設けられた第１の認識マーク１２と下記（ａ）〜（ｊ）それぞれとの組み合わせ態様。
（ａ）校正板上面１６ａに設けられた第２の認識マーク１３（第１図参照）。
（ｂ）校正板上面１６ａに保持された基板２３に設けられた第２の認識マーク１３（第１０図参照）。
（ｃ）校正板上面１６ａと基板保持ステージ上面１ａにまたがって保持された基板２３に設けられた第２の認識マーク１３（第１１図参照）。
（ｄ）全体非透視型のステージステージ２６上面の一部に校正板１６を設け、その校正板上面に設けられた第２の認識マーク１３（第１２図参照）。
（ｅ）全体非透視型のステージステージ２６上面の一部に校正板１６を設け、その校正板上面に保持された基板２３に設けられた第２の認識マーク１３（第１２図において第２の認識マーク１３を設けていない態様）。
（ｆ）全体非透視型のステージステージ２６上面の一部に校正板１６を設け、その校正板上面に保持された校正用治具に設けられた第２の認識マーク１３。
（ｇ）全体透視型のステージ２６上面に設けられた第２の認識マーク１３（第１３図参照）。
（ｈ）全体透視型のステージ２６上面に開口された吸気孔１５（第１３図において第２の認識マーク１３を設けていない態様）。
（ｉ）全体透視型のステージ２６上面に保持された基板２３に設けられた第２の認識マーク１３（第１４図参照）。
（ｊ）全体透視型のステージ２６上面に保持された校正治具に設けられた第２の認識マーク１３。
なお、上記校正用治具とは、チップ２２又は基板２３と同形又は類似のものである。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明は、樹脂基板、ガラス基板、フィルム基板、チップ、ウエハなどの基板に、ＩＣチップ、半導体チップ、ウエハ、光素子などのチップを実装する装置において高精度にキャリブレーションを行うのに適している。
【図面の簡単な説明】
第１図は、チップ実装装置における第２の認識マークの認識態様を示す斜視図であり、
第２図は、チップ実装装置における第１の認識マークの認識態様を示す斜視図であり、
第３図は、チップ実装装置における第２の認識マークの他の認識態様を示す斜視図であり、
第４図は、チップ実装装置における第１の認識マークの他の認識態様を示す斜視図であり、
第５図は、ヘッドがチップを保持している態様を示す斜視図であり、
第６図は、ヘッドのツールがホルダー及びアタッチメントで構成されている態様示す斜視図であり、
第７図は、第６図のヘッドでチップを保持している態様を示す斜視図であり、
第８図は、ヘッドが一対の可動ツメでチップを保持する態様を示す斜視図であり、
第９図は、ヘッドが固定ツメと可動ツメでチップを保持する態様を示す斜視図であり、
第１０図は、一部透視型のステージの校正板で基板を保持している態様を示す斜視図であり、
第１１図は、一部透視型のステージの基板保持ステージ及び校正板で基板を保持している態様を示す斜視図であり、
第１２図は、全体非透視型のステージに校正板を装着した態様を示す斜視図であり、
第１３図は、全体透視型のステージを示す斜視図であり、
第１４図は、第１３図のステージで基板を保持している態様を示す斜視図であり、
第１５図は、二視野の認識手段における光軸のズレ状態を示す図であり、
第１６図は、ヘッドがチップを保持する際に生じる位置的ズレを示す図であり、
第１７図は、第３の認識手段による第１の認識マーク及び第２の認識マークの認識態様を示す図である。
【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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【国際調査報告】
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