JP2003332364A - 電子部品実装装置および電子部品実装方法ならびに電子部品のマッピング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速実装を実現することができる電子部品実
装装置および電子部品実装方法ならびに電子部品のマッ
ピング装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ウェハシート４に貼着されたチップ５を
移載ヘッドによって取り出して基板に実装する電子部品
実装方法において、ウェハシート４に貼着された状態に
おけるチップ５の外形位置と能動面位置との位置ずれΔ
ｘ、Δｙを予め検出して記憶しておき、搭載動作時に能
動面を移載ヘッドに保持されたチップ５を下方から認識
してチップ５の外形位置を検出し、この外形位置検出結
果と記憶された位置ずれΔｘ、Δｙとに基づいて移載ヘ
ッド駆動機構を制御することにより、移載ヘッドに保持
されたチップ５の能動面を基板に位置合わせして搭載す
る。これにより、部品供給部におけるピックアップ時の
認識動作を省略することができ、認識時の待ち時間を排
除して、高速実装を実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、部品収容部に収容
された状態の半導体チップなど電子部品を基板に実装す
る電子部品実装装置および電子部品実装方法ならびに電
子部品のマッピング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程において、半導体
チップは多数の個片チップより成るウェハから切り出さ
れ、切り出された個片の半導体チップはウェハシートか
ら剥ぎ取られてピックアップされる。このピックアップ
工程では、ウェハシートの上方に配置されたカメラによ
って各半導体チップを認識することにより各半導体の位
置が検出される。そして半導体チップを移載ヘッドによ
って取り出して基板に搭載する際には、この位置検出結
果に基づいて移載ヘッドの位置合わせを行うようにして
いた。

【０００３】ところで、半導体チップの外形の中心と回
路パターンなどの能動面の中心とは、半導体ウェハを個
片に切断するダイシング時の位置誤差などの要因によっ
て必ずしも一致せず、位置ずれを生じている場合があ
る。基板上における半導体チップの実装位置精度は能動
面が基準となるため、前述の半導体チップの位置認識の
際には能動面の位置を検出して機能上の素子中心位置を
求め、この素子中心位置をねらって移載ヘッドの吸着ノ
ズルを位置合わせすることが望ましい。

【０００４】しかしながら、吸着ノズルによって半導体
素子の上面を真空吸着し取り出すピックアップ動作時に
は、吸着ノズルに対して半導体素子の位置ずれが生じ易
く、検出された素子中心位置をねらって吸着ノズルを位
置合わせしても、ピックアップ後においては半導体素子
が位置ずれ状態となる場合が多い。そしてピックアップ
後には半導体素子の能動面は吸着ノズルによって隠され
た状態になることから、素子中心位置を改めて検出する
ことができない。このため従来の電子部品実装装置にお
いては、半導体素子などの電子部品の外形と回路パター
ンなどの能動面との相対位置が位置ずれを生じている場
合には、この位置ずれがそのまま実装位置精度を低下さ
せる要因となっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この位置ずれの問題
は、ウェハシート上で半導体チップを撮像・認識して半
導体チップの外形位置と能動面位置との相対位置を求め
ておき、移載ヘッドによってウェハシートから取り出し
た状態の半導体チップを下方から撮像・認識して半導体
チップの外形位置を再び検出し、この外形位置と予め求
めた相対関係とに基づいて移載ヘッドの駆動機構を制御
することにより解決することが可能である。

【０００６】しかし上述の方法では、部品供給部におけ
るウェハシート上での認識動作時に部品供給部に生じる
振動が静定するまでの安定時間が少なからず必要とな
り、高速実装の実現を妨げる場合がある。

【０００７】そこで本発明は、上記課題を解決して部品
供給部における認識動作時の安定のための待ち時間を排
除して、高速実装を実現することができる電子部品実装
装置および電子部品実装方法ならびに電子部品のマッピ
ング装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の電子部品
実装装置は、部品収容部に収容された電子部品を移載ヘ
ッドによって取り出して基板に実装する電子部品実装装
置であって、前記電子部品を部品収容部とともに保持す
る部品保持部と、部品収容部に収容された状態における
電子部品の配列データ、外形位置データおよび能動面位
置データを含む部品マップデータを記憶する記憶部と、
前記移載ヘッドを移動させる移載ヘッド駆動機構と、前
記配列データに基づいて移動する移載ヘッドによって前
記部品収容部から取り出され移載ヘッドに前記能動面側
を保持された電子部品を裏面側から撮像するカメラと、
このカメラの撮像結果を認識することにより電子部品の
外形位置を検出する認識部と、前記記憶部に記憶された
前記電子部品の外形位置データ、能動面位置データおよ
び前記認識部による位置検出結果とに基づいて前記移載
ヘッド駆動機構を制御する制御部とを備えた。

【０００９】請求項２記載の電子部品実装方法は、部品
収容部に収容された電子部品を移載ヘッドによって取り
出して基板に実装する電子部品実装方法であって、部品
収容部に収容された状態における電子部品の配列デー
タ、外形位置データおよび能動面位置データを予め記憶
させる工程と、前記配列データに基づいて移動する移載
ヘッドによって前記部品収容部から取り出され移載ヘッ
ドによって能動面側を保持された電子部品をカメラによ
って裏面側から撮像する撮像工程と、この撮像工程の撮
像結果を認識することにより電子部品の外形位置を検出
する認識工程と、前記記憶部に記憶された前記電子部品
の外形位置データ、能動面位置データおよび認識工程の
位置検出結果とに基づいて前記移載ヘッドを駆動する移
載ヘッド駆動機構を制御することにより、移載ヘッドに
保持された電子部品の能動面を前記基板に位置合わせし
た上で基板に搭載する搭載工程とを含む。

【００１０】請求項３記載の電子部品のマッピング装置
は、部品収容部に収容された状態における電子部品の配
列データ、外形位置データおよび能動面位置データを含
む部品マップデータを作成する電子部品のマッピング装
置であって、前記部品収容部を保持する部品保持部と、
この部品保持部に保持された部品収容部に収容された電
子部品を撮像する撮像手段と、撮像手段による撮像結果
を認識処理することにより、前記電子部品の配列デー
タ、外形位置データおよび能動面位置データを求める認
識手段と、前記認識手段による認識結果に基づいて前記
部品マップデータを作成するマップデータ作成処理手段
とを備えた。

【００１１】本発明によれば、部品収容部に収容された
状態における電子部品の配列データ、外形位置データお
よび能動面位置データを予め準備して記憶させておき、
電子部品の搭載時には、記憶された位置データおよび移
載ヘッドに保持された状態における電子部品を認識して
得られる位置検出結果とに基づいて、移載ヘッドを駆動
する移載ヘッド駆動機構を制御して、移載ヘッドに保持
された電子部品の能動面を前記基板に位置合わせした上
で基板に搭載することにより、部品供給部における認識
動作時の安定のための待ち時間を排除して、高速実装を
実現することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子
部品実装装置の平面図、図２は本発明の一実施の形態の
電子部品実装装置の断面図、図３は本発明の一実施の形
態の電子部品実装装置の単位移載ヘッドの断面図、図４
は本発明の一実施の形態の電子部品のマッピング装置の
構成を示すブロック図、図５は本発明の一実施の形態の
電子部品実装装置における部品マップデータの説明図、
図６、図７は本発明の一実施の形態の電子部品実装方法
の工程説明図である。

【００１３】まず図１、図２を参照して電子部品実装装
置の全体構造について説明する。図１において基台１上
には、部品供給部２が配設されている。部品供給部２は
保持テーブル３を備えており、保持テーブル３は電子部
品である半導体チップ５（以下、単に「チップ５」と略
記。）が多数個片状態で貼着（収容）された部品収容部
としてのウェハシート４を保持している。ウェハシート
４には、個体識別用のバーコードラベル４ａおよび位置
認識用の認識マーク４ｂが設けられている。保持テーブ
ル３は、チップ５をウェハシート４とともに保持する部
品保持部としてのウェハ保持部となっている。

【００１４】なお、ここでは部品収容部がウェハシート
である例を説明しているが、部品収容部は例えばトレ
イ、ゲルパック等でも構わない。但し、部品収容部がウ
ェハシートであると、部品収容部に多数の電子部品を収
容（貼着）できるため望ましい。

【００１５】図２に示すように、保持テーブル３の下方
にはエジェクタ機構６が配設されている。エジェクタ機
構６は可動テーブル６ａを備えており、可動テーブル６
ａには半導体チップ突き上げ用のエジェクタピンを昇降
させるピン昇降機構７が装着されている。可動テーブル
６ａを駆動することにより、ピン昇降機構７はウェハシ
ート４の下方でＸＹ方向に移動する。

【００１６】部品供給部２の側方には、基板搬入コンベ
ア８Ａ、基板振り分け部９、基板位置決め部１０、基板
取り出し部１２および基板搬出コンベア８ＢがＸ方向に
直列に配列されている。基板搬入コンベア８Ａは、チッ
プ５が実装される基板１１を上流側から受け取って搬入
する。基板振り分け部９は、搬送コンベア９ａをスライ
ド機構９ｂ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８Ａから受け取った
基板１１を以下に説明する基板位置決め部の２つの実装
ステージに選択的に振り分ける。

【００１７】基板位置決め部１０は、２つの実装ステー
ジ１０Ａ，１０Ｂを備えており、基板振り分け部９によ
って振り分けられた基板１１を実装位置に位置決めす
る。基板取り出し部１２は、基板振り分け部９と同様に
搬送コンベア１２ａをスライド機構１２ｂ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、２つの
実装ステージ１０Ａ，１０Ｂから実装済みの基板１１を
選択的に受け取り、基板搬出コンベア８Ｂに渡す。基板
搬出コンベア８Ｂは、渡された実装済みの基板１１を下
流側に搬出する。

【００１８】基台１の上面の両端部には、第１のＹ軸テ
ーブル１４Ａ，第２のＹ軸テーブル１４Ｂが基板搬送方
向（Ｘ方向）と直交する方向に配設されている。第１の
Ｙ軸テーブル１４Ａ，第２のＹ軸テーブル１４Ｂには、
第１のＸ軸テーブル１５Ａ，第２のＸ軸テーブル１５Ｂ
が架設されている。第１のＸ軸テーブル１５Ａには、後
述する単位移載ヘッドを複数備えた多連型の移載ヘッド
１６が装着されており、移載ヘッド１６に隣接して、基
板認識カメラ１７が移載ヘッド１６と一体的に移動可能
に配設されている。

【００１９】第１のＹ軸テーブル１４Ａ及び第１のＸ軸
テーブル１５Ａを駆動することにより、移載ヘッド１６
および基板認識カメラ１７は一体的に移動する。第１の
Ｙ軸テーブル１４Ａ及び第１のＸ軸テーブル１５Ａは、
移載ヘッド１６を移動させる移載ヘッド駆動機構４２を
構成する。移載ヘッド駆動機構４２は制御部４０によっ
て制御される。移載ヘッド１６の上部には、後述する単
位移載ヘッドに供給される空圧の圧力制御を行う電空レ
ギュレータ１９が配置されている。電空レギュレータ１
９は、制御部４０に制御されることにより後述するよう
に空圧供給部から供給される空圧の圧力を調整する。

【００２０】また第２のＸ軸テーブル１５Ｂには、部品
認識カメラ１８およびバーコード読み取りヘッド４４が
装着されており、部品認識カメラ１８の撮像データは第
１の認識部４１に、バーコード読み取りヘッド４４の読
み取りデータはバーコード読み取りデータ処理部４５へ
それぞれ送られる。

【００２１】第２のＹ軸テーブル１４Ｂ及び第２のＸ軸
テーブル１５Ｂを駆動することにより、部品認識カメラ
１８およびバーコード読み取りヘッド４４はＸＹ方向に
水平移動する。部品供給部２の上方に位置した部品認識
カメラ１８によってウェハシート４の認識マーク形成位
置を撮像することにより、ウェハ位置認識用の認識マー
ク４ｂが撮像される。そしてこの撮像により得られた画
像データを第１の認識部４１によって認識処理すること
により、保持テーブル３上におけるウェハシート４の位
置が検出され、位置検出結果は制御部４０に伝達され
る。なお、認識マーク４ｂは必ずしも必要でなく、機械
的な突き当て等の手段により、保持テーブル３上におけ
るウェハシート４の位置が一定の精度内で確保できてい
れば、なくても構わない。

【００２２】またバーコード印加位置の上方にバーコー
ド読み取りヘッド４４を位置させることにより、ウェハ
シート４に印加されたバーコードラベル４ａの情報が読
み取られる。そして読み取られた情報をバーコード読取
データ処理部４５によって処理することにより、ウェハ
シートの個体識別が行われる。識別結果は、制御部４０
に伝達される。

【００２３】制御部４０には、記憶部４６および通信部
４７が接続されている。記憶部４６は、ウェハシート４
に貼着された状態におけるチップ５の配列データ、外形
位置データおよび能動面位置データを含む部品マップデ
ータを記憶する。部品マップデータは、通信部４７を介
してオンライン接続されているマッピング装置（後述）
によって作成され、記憶部４６に記憶される。

【００２４】次に図３を参照して、移載ヘッド１６に装
着された単位移載ヘッド２０の構造について説明する。
図３において、水平な共通のベース部１６ａには、複数
の単位移載ヘッド２０が並列に配置されている。ここで
は、隣接した２つの単位移載ヘッド２０のみを示してい
る。ベース部１６ａの下面には、軸保持部２２が固着さ
れており、軸保持部２２にはスライド軸受け２５が装着
されている。

【００２５】スライド軸受け２５に上下方向にスライド
自在に嵌合した昇降軸２６には、ナット部材２４が結合
されている。ナット部材２４には、ベース部１６ａの上
面に垂直に配設されたモータ２１によって回転駆動され
る送りねじ２３が螺合している。モータ２１を回転駆動
することにより、昇降軸２６は昇降する。

【００２６】昇降軸２６の下端部には、連結ブロック２
７を介してノズル保持部３０が結合されている。ノズル
保持部３０にはスライド軸受け３１が装着されており、
スライド軸受け３１にはノズル軸３２がスライド自在に
嵌合している。ノズル軸３２の頭部３２ａの上面には、
ノズル保持部３０の上部に装着されたダイヤフラム弁２
９が当接している。

【００２７】ダイヤフラム弁２９の気室２９ａは、連結
ブロック２７に設けられた内孔２７ａを介して継ぎ手２
８に連通しており、継ぎ手２８は電空レギュレータ１９
を介して空圧供給部３７に接続されている。空圧供給部
３７によって気室２９ａ内に空圧を供給することによ
り、ダイヤフラム弁２９は頭部３２ａに対して供給され
た空圧に応じた下向きの荷重を作用させる。

【００２８】このとき、図３に示す右側の単位移載ヘッ
ド２０のように、ノズル軸３２の下端部がチップ５の上
面に当接した状態において、頭部３２ａの下面とスライ
ド軸受け３１の上面との間にわずかな隙間Ｃが生じるよ
うにノズル保持部３０を下降させることにより、ダイヤ
フラム弁２９が発生した下向きの荷重はノズル軸３２に
そのまま伝達され、チップ５を基板１１に対して押圧す
る。

【００２９】ノズル軸３２の下部は吸着ノズル３２ｂと
なっており、吸着ノズル３２ｂの内部には吸着孔３２ｃ
が形成されている。吸着孔３２ｃは継ぎ手３３および真
空バルブ３４を介して真空ポンプ３５に接続されてお
り、吸着ノズル３２ｂの下端部をチップ５に当接させて
真空ポンプ３５によって吸着孔３２ｃから真空吸引する
ことにより、吸着ノズル３２ｂはチップ５を吸着保持す
る。真空バルブ３４は、真空吸引回路を断接することに
より、吸着ノズル３２ｂによる真空吸着・吸着解除をの
切り替えを行う。

【００３０】上記構成において、モータ２１，送りねじ
２３およびナット部材２４は、吸着ノズル３２ｂが設け
られたノズル軸３２を保持するノズル保持部３０を昇降
させる昇降手段となっている。またノズル保持部３０に
設けられたダイヤフラム弁２９は、吸着ノズル３２ｂに
対して空圧による下向きの荷重を作用させることによ
り、チップ５の搭載時に吸着ノズル３２ｂを介してチッ
プ５を基板１１に対して押圧する押圧手段となってい
る。

【００３１】そして、複数の単位移載ヘッド２０の各押
圧手段には、共通の空圧供給部３７によって空圧が供給
される。ここで、制御部４０により制御される電空レギ
ュレータ１９によって空圧供給部３７から各単位移載ヘ
ッド２０に対して供給される空圧の圧力を制御すること
により、チップ５を基板１１へ搭載する際の実装荷重を
変えることができるようになっている。

【００３２】そして、複数の単位移載ヘッド２０の各押
圧手段には、共通の空圧供給部３７によって空圧が供給
される。ここで、電空レギュレータ１９によって空圧供
給部３７から各単位移載ヘッド２０に対して供給される
空圧の圧力を制御することにより、チップ５を基板１１
へ搭載する際の実装荷重を変えることができるようにな
っている。

【００３３】次に図４，図５を参照して、電子部品のマ
ッピング装置および部品マップデータについて説明す
る。このマッピング装置は、上述の電子部品実装装置の
部品供給部２に使用されるウェハシート４を対象とし
て、電子部品搭載時に必要とされる位置データを予め別
装置で作成するものである。

【００３４】図４において、ウェハ保持部５１はＸＹテ
ーブル５２によって水平移動する保持テーブル５３を備
えており、保持テーブル５３はマップ作成処理対象のウ
ェハシート４を保持する。ウェハ保持部５１の上方に
は、撮像手段であるカメラ５４およびバーコード読み取
りヘッド５６が配設されている。

【００３５】カメラ５４は、ウェハシート４に貼着され
たチップ５を撮像し、バーコード読み取りヘッド５６は
ウェハシート４に印加された個体識別用のバーコードを
読み取る。これらの撮像動作や読み取り動作は、機構制
御部５８によってＸＹテーブル５２の動作を制御し、カ
メラ５４やバーコード読み取りヘッド５６に対して、ウ
ェハシート４を相対移動させることによって行われる。

【００３６】画像認識部５５は、撮像により得られた画
像データを認識処理することにより、ウェハシート４に
貼着された状態におけるチップ５の配列、外形位置およ
び能動面位置を検出する。画像認識部５５は、カメラ５
４による撮像結果を認識処理することにより、チップ５
の配列データ、外形位置データおよび能動面位置データ
を求める認識手段となっている。

【００３７】バーコード読み取りヘッド５６の読み取り
データをバーコード読み取りデータ処理部５７によって
処理することにより、ウェハシート４の個体識別が行わ
れる。すなわち、バーコード読み取りヘッド５６および
バーコード読み取りデータ処理部５７は、ウェハ保持部
５１に保持されたウェハシート４を個体識別する識別手
段となっている。

【００３８】これらの配列データ、外形位置データ、能
動面位置データは、および個体識別結果はマッピング制
御部５９に送られる。そしてマッピング制御部５９は、
配列データ、外形位置データ、能動面位置データを、個
体識別結果と対応させることにより、個別のウェハシー
ト４におけるチップ５の配列状態や、各チップ５の外形
位置、さらには各チップ５における能動面位置を含む部
品マップデータを作成する。すなわち、マッピング制御
部５９は、識別手段による個体識別結果と前記認識手段
による認識結果とに基づいて部品マップデータを作成す
るマップデータ作成処理手段となっている。作成された
部品マップデータは、記憶装置６０に記憶される。

【００３９】記憶装置６０は、マップデータ作成処理の
ための処理プログラムや、作成され部品マップデータな
どの各種プログラム、データを記憶する。表示モニター
６１は、データ入力時の操作画面や、カメラ５４によっ
て撮像された画像を表示する。キー入力部６２はキーボ
ードや表示画面上のポインティングデバイスであり、操
作時やティーチング時の入力を行う。通信部６３は、作
成された部品マップデータを電子部品実装装置の通信部
にオンライン手段を介して伝送する。なお、部品マップ
データの伝送の際は、必ずしもオンライン手段を介する
必要はなく、記憶媒体を介して、もしくは電子部品実装
装置への手入力という手段でも構わない。

【００４０】次に図５を参照して、部品マップデータに
ついて説明する。図５（ａ）は、ウェハシート４に貼着
されたチップ５の配列および位置を示している。ウェハ
シート４には多数のチップ５が格子配列で貼着されてい
るが、ウェハシート４におけるチップ５の位置は必ずし
も正確に規則配列されているとは限らない。すなわち、
チップ５はウェハシート４の位置基準（ここでは認識マ
ーク４ｂ）に対して全体的にずれていたり、またウェハ
シート４の部分的な伸び変形によって特定部位のチップ
が局部的に不規則な位置ずれを生じている場合などがあ
る。このため、チップ５の取り出し時においては、ウェ
ハシート４においてチップ５の存在を確認するためのデ
ータ（配列データ）が必要とされる。

【００４１】本実施の形態では、カメラ５４によってウ
ェハシート４を撮像し、撮像によって得られた画像上で
チップ５を検出することにより、チップ５の存否および
存在位置情報を示す配列データを取得するようにしてい
る。そして存在が確認されたチップ５については、各チ
ップ５（ｉ）の外形中心Ｃ１（ｉ）のウェハシート４上
における位置を示す外形位置データ（ここでは、１つの
認識マーク４ｂに対する位置座標（ｘｉ，ｙｉ））が求
められる。

【００４２】さらに各チップ５について能動面位置デー
タが求められる。すなわち図５（ｂ）示すように、画像
上でチップ５の能動面中心Ｃ２が検出され、この検出結
果に基づいて、外形中心Ｃ１と能動面中心Ｃ２との位置
ずれ量（Δｘ、Δｙ）が求められる。この位置ずれ量
（Δｘ、Δｙ）は、半導体ウェハのダイシングにおける
位置合わせ誤差などによって生じるものである。

【００４３】そして、これらの配列データ、外形位置デ
ータ、能動位置データが、バーコードラベル４ａに示さ
れるウェハシート４の個体識別結果とリンクされること
により、部品マップデータが作成される。したがって、
ウェハシート４を電子部品実装装置に供給する際に、こ
の部品マップデータが添付されることにより、部品供給
部２に装着した後に新たにチップ位置検出のための位置
認識を行う必要がない。なお、ウェハシート４と部品マ
ップデータの対応関係さえ判れば、必ずしもバーコード
読みとりヘッド５６等の識別手段は必要ないが、識別手
段を備えていると両者の対応関係が明確になるため好ま
しい。

【００４４】すなわち、移載ヘッド１６による部品取り
出し時には、記憶部４６から当該ウェハシート４につい
ての部品マップデータを読み出す。そしてこの部品マッ
プデータに基づいて移載ヘッド１６を取り出し対象のチ
ップ５に位置合わせし、単位移載ヘッド２０によってチ
ップ５をピックアップする。このピックアップ時には、
エジェクタ機構６の可動テーブル６ａを駆動してピン昇
降機構７を同様に当該チップ５に位置合わせし、ピン昇
降機構７によってエジェクタピンを上昇させてチップ５
を下方から突き上げる。これにより、チップ５はウェハ
シート４から剥離される。

【００４５】このとき移載ヘッド１６の複数の単位移載
ヘッドによって複数のチップ５をピックアップすること
により、移載ヘッド１６が基板１１と部品供給部２との
間を１往復する１実装ターンにおいて、複数のチップ５
を取り出して、基板位置決め部１０の基板１１へ移送搭
載することができるようになっている。

【００４６】基板位置決め部１０と部品供給部２との間
にはラインカメラ１３が配設されており、部品供給部２
から取り出したチップを保持した移載ヘッド１６がライ
ンカメラ１３の上方でＸ方向に移動してスキャン動作を
行うことにより、移載ヘッド１６に能動面側を保持され
たチップ５が裏側から撮像される。ラインカメラ１３は
移載ヘッド１６に能動面側を保持されたチップ５を裏面
側から撮像する第２のカメラとなっている。ラインカメ
ラ１３の撮像データは第２の認識部４３に送られ、第２
の認識部４３によってこの撮像データを認識処理するこ
とにより、これらのチップ５の外形位置が検出され、こ
の位置検出結果は、制御部４０に伝達される。

【００４７】基板１１の上方に移動した移載ヘッド１６
が、基板１１に対して昇降してチップ５を搭載する実装
動作を行う際には、この第２の認識部４３による外形位
置の検出結果と、記憶部４６に記憶されたチップ５の外
形位置データおよび能動面位置データに基づいて搭載位
置が補正される。

【００４８】制御部４０は第１のＸ軸テーブル、第１の
Ｙ軸テーブル、エジェクタ機構６および基板位置決め部
１０を制御し、第１の認識部４１および第２の認識部４
３によるチップ５の位置検出結果に基づいて、制御部４
０が移載ヘッド駆動機構４２，エジェクタ機構６および
基板位置決め部１０を制御することにより、後述するよ
うに、電子部品実装動作においてチップ５の位置合わせ
を行う。

【００４９】この電子部品実装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説明する。
この電子部品実装方法においては、上述のマッピング装
置によって、部品マップデータを予め記憶させる処理を
終えたウェハシート４が対象となる。図６（ａ）におい
て、部品供給部２の保持テーブル３に保持されたウェハ
シート４は、上方の部品認識カメラ１８によって認識マ
ーク４ｂが撮像され位置が検出されるとともに、バーコ
ード読み取りヘッド４４によってバーコード４ａが読み
取られ個体識別される。そしてこの個体識別結果に基づ
いて、当該ウェハシート４の部品マップデータが記憶部
４６から読み出される。これにより、当該ウェハシート
４におけるチップ５の配列データ、外形位置データ、お
よび能動位置データが読み込まれる。

【００５０】次いでチップ５の配列位置データおよび能
動面位置データに基づいて制御部４０が移載ヘッド駆動
機構４２、エジェクタ機構６を制御することにより、移
載ヘッド１６の各単位移載ヘッド２０が備えた吸着ノズ
ル３２ｂによってチップ５を吸着して取り出す。このと
き、図６（ｂ）に示すように、制御部４０は移載ヘッド
１６のノズルセンタをチップ５の能動面中心Ｃ２に位置
合わせするように制御する。

【００５１】そして吸着ノズル３２ｂによってチップ５
の上面を吸着したならば、図６（ｃ）に示すように、吸
着ノズル３２ｂを上昇させてチップ５をウェハシート４
から剥離させる。この取り出し動作において、チップ５
は吸着ノズル３２ｂに対して位置ずれを発生しやすく、
吸着ノズル３２ｂを上昇させた後の状態では、能動面中
心Ｃ２と吸着ノズル３２ｂのノズルセンタとは必ずしも
一致しない。

【００５２】次いで吸着ノズル３２ｂによってチップ５
を保持した移載ヘッド１６は、基板位置決め部１０の上
方に移動する。この移動経路において、図７（ａ）に示
すように、吸着ノズル３２ｂに保持された状態のチップ
５は、ラインカメラ１３によって裏面側から撮像される
（撮像工程）。この撮像結果を第２の認識部４３によっ
て認識処理することにより、チップ５の外形位置が検出
される（認識工程）。

【００５３】この後、基板１１へのチップ５の実装が行
われる。すなわち図７（ｂ）に示すように、実装位置に
予め樹脂接着材が塗布された基板１１へ吸着ノズル３２
ｂを下降させ、チップ５を基板１１の樹脂接着材上に搭
載する（搭載工程）。この搭載動作においては、第２の
認識部４３による外形位置検出結果と、図５（ｂ）にお
いて検出された外形中心Ｃ１と能動面中心Ｃ２との位置
ずれ量（Δｘ、Δｙ）とに基づいて、すなわち記憶部４
６に記憶されたチップ５の外形位置データ、能動面位置
データと認識工程の位置検出結果とに基づいて、吸着ノ
ズル３２ｂに保持されているチップ５の能動面の正確な
位置を制御部４０が計算し、移載ヘッド駆動機構４２を
制御する。

【００５４】これにより、吸着ノズル３２ｂのノズルセ
ンタとチップ５の能動面中心Ｃ２が位置ずれを生じてい
る場合にあっても、図７（ｃ）に示すように、ノズルセ
ンタと能動面位置との位置ずれ誤差を補正した上で、能
動面５ａの中心位置を正しく基板１１の実装位置に位置
合わせしてチップ５を実装することができる。

【００５５】上記実施の形態においては、部品供給部２
におけるウェハシート４上での電子部品の認識動作を必
要としないことから、部品取り出し動作を反復する過程
において部品供給部２に生じる機械的な振動が静定する
までの安定時間を必要とせず、直ちに移載ヘッド１６に
よるピックアップを実行することができ、動作タクトタ
イムを短縮することが可能となっている。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、ウェハシートに貼着さ
れた状態における電子部品の配列データ、外形位置デー
タおよび能動面位置データを予め準備して記憶させてお
き、電子部品の搭載時には、記憶された位置データおよ
び移載ヘッドに保持された状態における電子部品を認識
して得られる位置検出結果とに基づいて、移載ヘッドを
駆動する移載ヘッド駆動機構を制御して、移載ヘッドに
保持された電子部品の能動面を基板に位置合わせした上
で基板に搭載するようにしたので、部品供給部における
認識動作時の安定のための待ち時間を排除して、高速実
装を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平
面図

【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の断
面図

【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の単
位移載ヘッドの断面図

【図４】本発明の一実施の形態の電子部品のマッピング
装置の構成を示すブロック図

【図５】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置にお
ける部品マップデータの説明図

【図６】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法の工
程説明図

【図７】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法の工
程説明図

【符号の説明】

２ 部品供給部 ５ チップ １０ 基板位置決め部 １０Ａ、１０Ｂ 実装ステージ １１ 基板 １３ ラインカメラ １６ 移載ヘッド １８ 部品認識カメラ ２０ 単位移載ヘッド ４０ 制御部 ４１ 第１の認識部 ４２ 移載ヘッド駆動機構 ４３ 第２の認識部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E313 AA03 AA23 CC03 CC04 EE02 EE03 EE24 EE33 FF24 FF28 FF33 FG10 5F031 CA02 CA13 FA05 FA09 GA23 JA04 JA06 JA22 JA38 JA50 KA06 MA35 MA40 PA30 5F047 FA12 FA73 FA75 FA83

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】部品収容部に収容された電子部品を移載ヘ
   ッドによって取り出して基板に実装する電子部品実装装
   置であって、前記電子部品を部品収容部とともに保持す
   る部品保持部と、部品収容部に収容された状態における
   電子部品の配列データ、外形位置データおよび能動面位
   置データを含む部品マップデータを記憶する記憶部と、
   前記移載ヘッドを移動させる移載ヘッド駆動機構と、前
   記配列データに基づいて移動する移載ヘッドによって前
   記部品収容部から取り出され移載ヘッドに前記能動面側
   を保持された電子部品を裏面側から撮像するカメラと、
   このカメラの撮像結果を認識することにより電子部品の
   外形位置を検出する認識部と、前記記憶部に記憶された
   前記電子部品の外形位置データ、能動面位置データおよ
   び前記認識部による位置検出結果とに基づいて前記移載
   ヘッド駆動機構を制御する制御部とを備えたことを特徴
   とする電子部品実装装置。
2. 【請求項２】部品収容部に収容された電子部品を移載ヘ
   ッドによって取り出して基板に実装する電子部品実装方
   法であって、部品収容部に収容された状態における電子
   部品の配列データ、外形位置データおよび能動面位置デ
   ータを予め記憶させる工程と、前記配列データに基づい
   て移動する移載ヘッドによって前記部品収容部から取り
   出され移載ヘッドによって能動面側を保持された電子部
   品をカメラによって裏面側から撮像する撮像工程と、こ
   の撮像工程の撮像結果を認識することにより電子部品の
   外形位置を検出する認識工程と、前記記憶部に記憶され
   た前記電子部品の外形位置データ、能動面位置データお
   よび認識工程の位置検出結果とに基づいて前記移載ヘッ
   ドを駆動する移載ヘッド駆動機構を制御することによ
   り、移載ヘッドに保持された電子部品の能動面を前記基
   板に位置合わせした上で基板に搭載する搭載工程とを含
   むことを特徴とする電子部品実装方法。
3. 【請求項３】部品収容部に収容された状態における電子
   部品の配列データ、外形位置データおよび能動面位置デ
   ータを含む部品マップデータを作成する電子部品のマッ
   ピング装置であって、前記部品収容部を保持する部品保
   持部と、この部品保持部に保持された部品収容部に収容
   された電子部品を撮像する撮像手段と、撮像手段による
   撮像結果を認識処理することにより、前記電子部品の配
   列データ、外形位置データおよび能動面位置データを求
   める認識手段と、前記認識手段による認識結果に基づい
   て前記部品マップデータを作成するマップデータ作成処
   理手段とを備えたことを特徴とする電子部品のマッピン
   グ装置。