特許 6952368 対象物に対して第１移動体及び第２移動体を直線移動させる装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6952368

(24)【登録日】2021年9月30日

(45)【発行日】2021年10月20日

(54)【発明の名称】対象物に対して第１移動体及び第２移動体を直線移動させる装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20211011BHJP

   H01L 21/52 20060101ALI20211011BHJP

   H01L 21/67 20060101ALI20211011BHJP

   H05K 13/04 20060101ALI20211011BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/60 311T

   H01L21/60 301L

   H01L21/52 F

   H01L21/68 E

   H05K13/04 M

【請求項の数】13

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2019-539521(P2019-539521)

(86)(22)【出願日】2018年8月28日

(86)【国際出願番号】JP2018031737

(87)【国際公開番号】WO2019044816

(87)【国際公開日】20190307

【審査請求日】2020年1月22日

(31)【優先権主張番号】特願2017-163110(P2017-163110)

(32)【優先日】2017年8月28日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】519294332

【氏名又は名称】株式会社新川

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】瀬山 耕平

(72)【発明者】

【氏名】歌野 哲弥

(72)【発明者】

【氏名】野口 勇一郎

【審査官】 安田 雅彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１３９７５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０６４０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１９５７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１７３１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１６７６４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／０９８４４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１７−０３７０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／１１９２１６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１７／１１９２１７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６０−６０７

Ｈ０１Ｌ ２１／５２

Ｈ０１Ｌ ２１／６７−６８７

Ｈ０５Ｋ １３／００−０８

Ｇ０１Ｂ ５／００−３０

Ｇ０１Ｂ １１／００−３０

Ｇ０１Ｂ ２１／００−３２

Ｂ２３Ｑ １５／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物に対して第１移動体及び第２移動体を直線移動させる装置であって、
レールにガイドされて直線移動する前記第１移動体と、
前記レールにガイドされ、直線移動する前記第２移動体と、
前記レールに沿って配置され、移動方向に沿って所定ピッチで複数の目盛が設けられたスケールと、
前記第１移動体に配置され、前記スケールの目盛番号を検出する第１検出部と、
前記第２移動体に配置され、前記スケールの目盛番号を検出する第２検出部と、
前記第１移動体及び前記第２移動体の移動量を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第１検出部と前記第２検出部との間隔を一定に保持して前記第１移動体と前記第２移動体とを前記レールに沿って移動開始位置から移動終了位置まで移動させながら、逐次、前記第１検出部と前記第２検出部とで前記第１検出部が位置する第１目盛番号と前記第２検出部が位置する第２目盛番号とを検出し、前記第１目盛番号と前記第２目盛番号との差に前記目盛のピッチを掛けて前記第１検出部と前記第２検出部との間の前記スケール上の距離を算出し、算出した前記スケール上の距離に対する前記第１検出部と前記第２検出部の前記間隔の比として前記スケールの位置補正係数を算出すること、
を特徴とする装置。

【請求項2】

請求項１に記載の装置であって、
前記第１移動体または前記第２移動体の基準位置からの距離を検出する距離検出器を備え、
前記制御部は、
前記第１検出部と前記第２検出部との前記間隔を一定に保持し、前記距離検出器によって前記基準位置からの前記第１移動体または前記第２移動体の距離を検出しながら前記第１移動体および前記第２移動体を前記移動開始位置から前記移動終了位置まで移動させ、前記第１移動体及び前記第２移動体の前記移動開始位置における前記スケールの目盛番号と前記移動終了位置における前記スケールの目盛番号とを前記第１検出部又は前記第２検出部により検出し、検出した各目盛番号の差を目盛番号差として算出し、前記距離検出器によって検出した前記第１移動体または前記第２移動体の前記移動開始位置から前記移動終了位置までの距離に対する前記目盛番号差に前記目盛のピッチを掛けて求めた距離の比を前記位置補正係数に掛けて修正位置補正係数を算出し、
算出した前記修正位置補正係数を用いて前記スケールで検出した移動距離を修正して前記第１移動体と前記第２移動体の移動量を制御すること、
を特徴とする装置。

【請求項3】

請求項１に記載の装置であって、
電子部品を実装する実装ステージと、
前記実装ステージの上に前記第１移動体と前記第２移動体との移動方向に並べて配置された２つのリファレンス部材であって、それぞれ上面に位置マークが設けられているリファレンス部材と、
前記第１移動体に取り付けられ、前記位置マークの画像を取得する第１画像取得手段と、
前記第２移動体に取り付けられ、前記位置マークの画像を取得する第２画像取得手段と、を更に備え、
前記各リファレンス部材は、各前記位置マークが移動方向に既知のリファレンス距離だけ離間するように前記実装ステージの上に載置され、
前記移動開始位置は、一の前記位置マークの画像が前記第１画像取得手段の光軸となる位置又は前記第２画像取得手段の光軸となる位置であり、
前記移動終了位置は、他の前記位置マークの画像が前記第１画像取得手段の光軸となる位置又は前記第２画像取得手段の光軸となる位置であり、
前記制御部は、
前記移動開始位置から前記移動終了位置まで前記第１移動体および前記第２移動体を移動させ、前記第１移動体および前記第２移動体の前記移動開始位置における前記スケールの目盛番号と、前記移動終了位置における前記スケールの目盛番号とを前記第１検出部又は前記第２検出部により検出し、検出した各目盛番号の差を目盛番号差として算出し、既知の前記リファレンス距離に対する前記目盛番号差に前記目盛のピッチを掛けて求めた距離の比を前記位置補正係数に掛けて修正位置補正係数を算出し、
算出した前記修正位置補正係数を用いて前記スケールで検出した移動距離を修正して前記第１移動体と前記第２移動体の移動量を制御すること、
を特徴とする装置。

【請求項4】

請求項１に記載の装置であって、
前記制御部は、前記スケールの一端からの所定の目盛数毎の前記位置補正係数を算出すること、
を特徴とする装置。

【請求項5】

請求項２または３に記載の装置であって、
前記制御部は、前記スケールの一端からの所定の目盛数毎の前記位置補正係数と、前記修正位置補正係数とを算出すること、
を特徴とする装置。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１項に記載の装置であって、
前記第１移動体及び前記第２移動体は、それぞれ、半導体ダイを前記対象物に搬送する搬送機構であり、
前記対象物は、搬送された前記半導体ダイが実装される基板又は他の半導体ダイであって、
前記装置は、前記半導体ダイを前記対象物に実装する実装装置であること、
を特徴とする装置。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか１項に記載の装置であって、
前記第１移動体を駆動させる第１駆動部と、
前記第２移動体を駆動させる第２駆動部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記第１駆動部又は前記第２駆動部のどちらか一方を駆動させて前記第１移動体又は前記第２移動体の一方を他方に押し付け、前記第１検出部と前記第２検出部との間隔を一定に保持しながら前記第１移動体及び前記第２移動体を同時に移動させること、
を特徴とする装置。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載の装置であって、
電子部品を実装する実装ステージを含み、
前記レールは、Ｘ方向に伸びる２本のリニアガイドであり、
前記第１移動体は、前記実装ステージの上を渡るようにＹ方向に伸びて、両端がそれぞれ前記２本のリニアガイドにガイドされてＸ方向に移動する第１ガントリーフレームであり、
前記第２移動体は、前記実装ステージの上を渡るように前記第１ガントリーフレームと平行にＹ方向に伸びて、両端がそれぞれ前記２本のリニアガイドにガイドされてＸ方向に移動する第２ガントリーフレームであり、
前記スケールは、一方のリニアガイドに沿って配置され、
前記第１検出部は、前記第１ガントリーフレームの前記スケールの側の端部に取り付けられ、
前記第２検出部は、前記第２ガントリーフレームの前記スケールの側の端部に取り付けられている、
装置。

【請求項9】

対象物に対して第１移動体及び第２移動体を直線移動させる方法であって、
レールにガイドされて直線移動する前記第１移動体と、前記レールにガイドされ、直線移動する前記第２移動体と、前記レールに沿って配置され、移動方向に沿って所定ピッチで複数の目盛が設けられたスケールと、前記第１移動体に配置された第１検出部と、前記第２移動体に配置された第２検出部と、を備える装置を準備するステップと、
前記第１検出部と前記第２検出部との間隔を一定に保持して前記第１移動体と前記第２移動体とを前記レールに沿って移動開始位置から移動終了位置まで移動させながら、逐次、前記第１検出部と前記第２検出部とで前記第１検出部が位置する第１目盛番号と前記第２検出部が位置する第２目盛番号とを検出する目盛番号検出ステップと、
前記第１目盛番号と前記第２目盛番号との間の差に前記目盛のピッチを掛けて前記第１検出部と前記第２検出部との前記スケール上の距離を算出し、算出した前記スケール上の距離に対する前記第１検出部と前記第２検出部の前記間隔の比として、前記スケールの位置補正係数を算出する位置補正係数算出ステップと、
を含む方法。

【請求項10】

請求項９に記載の方法であって、
前記装置は、前記第１移動体または前記第２移動体の基準位置からの距離を検出する距離検出器を備え、
前記第１検出部と前記第２検出部との前記間隔を一定に保持し、前記距離検出器によって前記基準位置からの前記第１移動体または前記第２移動体の距離を検出しながら前記第１移動体および前記第２移動体を前記移動開始位置から前記移動終了位置まで移動させ、前記第１移動体及び前記第２移動体の前記移動開始位置における前記スケールの目盛番号と前記移動終了位置における前記スケールの目盛番号とを前記第１検出部又は前記第２検出部により検出し、検出した各目盛番号の差を目盛番号差として算出し、前記距離検出器によって検出した前記第１移動体または前記第２移動体の前記移動開始位置から前記移動終了位置までの距離に対する前記目盛番号差に前記目盛のピッチを掛けて求めた距離の比を前記位置補正係数に掛けて修正位置補正係数を算出する補正係数修正ステップと、
算出した前記修正位置補正係数を用いて前記スケールで検出した移動距離を修正して前記第１移動体と前記第２移動体の移動量を制御する移動量制御ステップと、
を含む方法。

【請求項11】

請求項９に記載の方法であって、
前記装置は、電子部品を実装する実装ステージと、上面に位置マークが設けられている２つのリファレンス部材と、前記第１移動体に取り付けられ、前記位置マークの画像を取得する第１画像取得手段と、前記第２移動体に取り付けられ、前記位置マークの画像を取得する第２画像取得手段と、を更に備え、
前記各リファレンス部材の各位置マークが前記第１移動体と前記第２移動体との移動方向に既知のリファレンス距離だけ離間するように前記各リファレンス部材を前記実装ステージの上に載置し、
一の前記位置マークの画像が前記第１画像取得手段の光軸となる位置又は前記第２画像取得手段の光軸となる位置を前記移動開始位置とし、
他の前記位置マークの画像が前記第１画像取得手段の光軸となる位置又は前記第２画像取得手段の光軸となる位置を前記移動終了位置とし、
前記移動開始位置から前記移動終了位置まで前記第１移動体および前記第２移動体を移動させ、前記第１移動体および前記第２移動体の前記移動開始位置における前記スケールの目盛番号と、前記移動終了位置における前記スケールの目盛番号とを前記第１検出部又は前記第２検出部により検出し、検出した各目盛番号の差を目盛番号差として算出し、既知の前記リファレンス距離に対する前記目盛番号差に前記目盛のピッチを掛けて求めた距離の比を前記位置補正係数に掛けて修正位置補正係数を算出する補正係数修正ステップと、
算出した前記修正位置補正係数を用いて前記スケールで検出した移動距離を修正して前記第１移動体と前記第２移動体の移動量を制御する移動量制御ステップと、
を含む方法。

【請求項12】

請求項９に記載の方法であって、
前記位置補正係数算出ステップは、前記スケールの一端からの所定の目盛数毎の前記位置補正係数を算出すること、
を特徴とする方法。

【請求項13】

請求項１０又は１１に記載の方法であって、
前記位置補正係数算出ステップは、前記スケールの一端からの所定の目盛数毎の前記位置補正係数を算出し、
前記補正係数修正ステップは、前記スケールの一端からの所定の目盛数毎の前記修正位置補正係数を算出すること、
を特徴とする方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対象物に対して第１移動体及び第２移動体を直線移動させる装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、半導体装置の製造において、半導体ダイ等の電子部品を基板あるいは他の半導体ダイに実装する実装装置や、半導体ダイの電極と基板の電極にワイヤをボンディングするワイヤボンディング装置等の多くのボンディング装置が用いられている。ボンディング装置は、ＸＹテーブル上に搭載されたボンディングヘッドと、ボンディングヘッドに取り付けられてボンディングツールを上下方向に移動させるボンディングアームと、ボンディングヘッドに取り付けられて基板のボンディング位置を検出する位置検出用カメラと、を備えている。ボンディングツールの中心線と位置検出用カメラの光軸とは所定のオフセット距離だけ離して配置されている。そして、位置検出用カメラの光軸をボンディング位置に合わせた後、オフセット距離だけボンディングヘッドを移動させてボンディングツールの中心線をボンディング位置に移動させてボンディングを行うものが多い。

【0003】

一方、ボンディング動作を継続すると、温度上昇によりオフセット距離が変化する。このため、位置検出用カメラの光軸をボンディング位置に合わせた後、オフセット距離だけボンディングヘッドを移動させても、ボンディングツールの中心線がボンディング位置とならない場合がある。そこで、ボンディング動作の中間でオフセット距離を較正するボンディング装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１−２０３２３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、ボンディング装置では、ボンディングヘッドを有するベースの移動量の検出にリニアスケールを用いているものが多い。この場合、ボンディング装置の温度が上昇すると、リニアスケールが膨張し、リニアスケールの目盛に基づいて移動するベースの移動量に誤差が発生するという問題があった。また、リニアスケールの温度上昇は一様ではないため、リニアスケールの熱膨張量も部位によって異なっている場合が多い。このため、ボンディングヘッドの位置検出精度の低下により電子部品の実装精度が低下してしまうという問題があった。

【0006】

そこで、本発明は、移動体の移動精度を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の装置は、対象物に対して第１移動体及び第２移動体を直線移動させる装置であって、レールにガイドされて直線移動する第１移動体と、レールにガイドされ、直線移動する第２移動体と、レールに沿って配置され、移動方向に沿って所定ピッチで複数の目盛が設けられたスケールと、第１移動体に配置され、スケールの目盛番号を検出する第１検出部と、第２移動体に配置され、スケールの目盛番号を検出する第２検出部と、第１移動体及び第２移動体の移動量を制御する制御部と、を備え、制御部は、第１検出部と第２検出部との間隔を一定に保持して第１移動体と第２移動体とをレールに沿って移動開始位置から移動終了位置まで移動させながら、逐次、第１検出部と第２検出部とで第１検出部が位置する第１目盛番号と第２検出部が位置する第２目盛番号とを検出し、第１目盛番号と第２目盛番号との差に目盛のピッチを掛けて第１検出部と第２検出部との間のスケール上の距離を算出し、算出したスケール上の距離に対する第１検出部と第２検出部の間隔の比としてスケールの位置補正係数を算出すること、を特徴とする。

【0008】

本発明の装置において、第１移動体または第２移動体の基準位置からの距離を検出する距離検出器を備え、制御部は、第１検出部と第２検出部との間隔を一定に保持し、距離検出器によって基準位置からの第１移動体または第２移動体の距離を検出しながら第１移動体および第２移動体を移動開始位置から移動終了位置まで移動させ、第１移動体及び第２移動体の移動開始位置におけるスケールの目盛番号と移動終了位置におけるスケールの目盛番号とを第１検出部又は第２検出部により検出し、検出した各目盛番号の差を目盛番号差として算出し、距離検出器によって検出した第１移動体または第２移動体の移動開始位置から移動終了位置までの距離に対する目盛番号差に目盛のピッチを掛けて求めた距離の比を位置補正係数に掛けて修正位置補正係数を算出し、算出した修正位置補正係数を用いてスケールで検出した移動距離を修正して第１移動体と第２移動体の移動量を制御してもよい。

【0009】

本発明の装置において、電子部品を実装する実装ステージと、実装ステージの上に第１移動体と第２移動体との移動方向に並べて配置された２つのリファレンス部材であって、それぞれ上面に位置マークが設けられているリファレンス部材と、第１移動体に取り付けられ、位置マークの画像を取得する第１画像取得手段と、第２移動体に取り付けられ、位置マークの画像を取得する第２画像取得手段と、を更に備え、各リファレンス部材は、各位置マークが移動方向に既知のリファレンス距離だけ離間するように実装ステージの上に載置され、移動開始位置は、一の位置マークの画像が第１画像取得手段の光軸となる位置又は第２画像取得手段の光軸となる位置であり、移動終了位置は、他の位置マークの画像が第１画像取得手段の光軸となる位置又は第２画像取得手段の光軸となる位置であり、制御部は、移動開始位置から移動終了位置まで第１移動体および第２移動体を移動させ、第１移動体および第２移動体の移動開始位置におけるスケールの目盛番号と、移動終了位置におけるスケールの目盛番号とを第１検出部又は第２検出部により検出し、検出した各目盛番号の差を目盛番号差として算出し、既知のリファレンス距離に対する目盛番号差に目盛のピッチを掛けて求めた距離の比を位置補正係数に掛けて修正位置補正係数を算出し、算出した修正位置補正係数を用いてスケールで検出した移動距離を修正して第１移動体と第２移動体の移動量を制御してもよい。

【0010】

本発明の装置において、制御部は、スケールの一端からの所定の目盛数毎の位置補正係数を算出してもよいし、制御部は、スケールの一端からの所定の目盛数毎の位置補正係数と、修正位置補正係数とを算出してもよい。

【0011】

本発明の装置において、第１移動体及び第２移動体は、それぞれ、半導体ダイを対象物に搬送する搬送機構であり、対象物は、搬送された半導体ダイが実装される基板又は他の半導体ダイであって、装置は、半導体ダイを対象物に実装する実装装置でもよい。

【0012】

本発明の装置において、第１移動体を駆動させる第１駆動部と、第２移動体を駆動させる第２駆動部と、をさらに備え、制御部は、第１駆動部又は第２駆動部のどちらか一方を駆動させて第１移動体又は第２移動体の一方を他方に押し付け、第１検出部と第２検出部との間隔を一定に保持しながら第１移動体及び第２移動体を同時に移動させてもよい。

【0013】

本発明の装置において、電子部品を実装する実装ステージを含み、レールは、Ｘ方向に伸びる２本のリニアガイドであり、第１移動体は、実装ステージの上を渡るようにＹ方向に伸びて、両端がそれぞれ２本のリニアガイドにガイドされてＸ方向に移動する第１ガントリーフレームであり、第２移動体は、実装ステージの上を渡るように第１ガントリーフレームと平行にＹ方向に伸びて、両端がそれぞれ２本のリニアガイドにガイドされてＸ方向に移動する第２ガントリーフレームであり、スケールは、一方のリニアガイドに沿って配置され、第１検出部は、第１ガントリーフレームのスケールの側の端部に取り付けられ、第２検出部は、第２ガントリーフレームのスケールの側の端部に取り付けられてもよい。

【0014】

本発明の方法は、対象物に対して第１移動体及び第２移動体を直線移動させる方法であって、レールにガイドされて直線移動する第１移動体と、レールにガイドされ、直線移動する第２移動体と、レールに沿って配置され、移動方向に沿って所定ピッチで複数の目盛が設けられたスケールと、第１移動体に配置された第１検出部と、第２移動体に配置された第２検出部と、を備える装置を準備するステップと、第１検出部と第２検出部との間隔を一定に保持して第１移動体と第２移動体とをレールに沿って移動開始位置から移動終了位置まで移動させながら、逐次、第１検出部と第２検出部とで第１検出部が位置する第１目盛番号と第２検出部が位置する第２目盛番号とを検出する目盛番号検出ステップと、第１目盛番号と第２目盛番号との間の差に目盛のピッチを掛けて第１検出部と第２検出部とのスケール上の距離を算出し、算出したスケール上の距離に対する第１検出部と第２検出部の間隔の比として、スケールの位置補正係数を算出する位置補正係数算出ステップと、を含むことを特徴とする。

【0015】

本発明の方法において、装置は、第１移動体または第２移動体の基準位置からの距離を検出する距離検出器を備え、第１検出部と第２検出部との間隔を一定に保持し、距離検出器によって基準位置からの第１移動体または第２移動体の距離を検出しながら第１移動体および第２移動体を移動開始位置から移動終了位置まで移動させ、第１移動体及び第２移動体の移動開始位置におけるスケールの目盛番号と移動終了位置におけるスケールの目盛番号とを第１検出部又は第２検出部により検出し、検出した各目盛番号の差を目盛番号差として算出し、距離検出器によって検出した第１移動体または第２移動体の移動開始位置から移動終了位置までの距離に対する目盛番号差に目盛のピッチを掛けて求めた距離の比を位置補正係数に掛けて修正位置補正係数を算出する補正係数修正ステップと、算出した修正位置補正係数を用いてスケールで検出した移動距離を修正して第１移動体と第２移動体の移動量を制御する移動量制御ステップと、を含んでもよい。

【0016】

本発明の方法において、装置は、電子部品を実装する実装ステージと、上面に位置マークが設けられている２つのリファレンス部材と、第１移動体に取り付けられ、位置マークの画像を取得する第１画像取得手段と、第２移動体に取り付けられ、位置マークの画像を取得する第２画像取得手段と、を更に備え、各リファレンス部材の各位置マークが第１移動体と第２移動体との移動方向に既知のリファレンス距離だけ離間するように各リファレンス部材を実装ステージの上に載置し、一の位置マークの画像が第１画像取得手段の光軸となる位置又は第２画像取得手段の光軸となる位置を移動開始位置とし、他の位置マークの画像が第１画像取得手段の光軸となる位置又は第２画像取得手段の光軸となる位置を移動終了位置とし、移動開始位置から移動終了位置まで第１移動体および第２移動体を移動させ、第１移動体および第２移動体の移動開始位置におけるスケールの目盛番号と、移動終了位置におけるスケールの目盛番号とを第１検出部又は第２検出部により検出し、検出した各目盛番号の差を目盛番号差として算出し、既知のリファレンス距離に対する目盛番号差に目盛のピッチを掛けて求めた距離の比を位置補正係数に掛けて修正位置補正係数を算出する補正係数修正ステップと、算出した修正位置補正係数を用いてスケールで検出した移動距離を修正して第１移動体と第２移動体の移動量を制御する移動量制御ステップと、を含んでもよい。

【0017】

本発明の方法において、位置補正係数算出ステップは、スケールの一端からの所定の目盛数毎の位置補正係数を算出してもよいし、位置補正係数算出ステップは、スケールの一端からの所定の目盛数毎の位置補正係数を算出し、補正係数修正ステップは、スケールの一端からの所定の目盛数毎の修正位置補正係数を算出してもよい。

【発明の効果】

【0018】

本発明は、移動体の移動精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施形態における実装装置のシステムの構成を示す系統図である。

【図2】図１に示す実装装置におけるリニアスケールの位置補正係数の算出動作を示すフローチャートである。

【図3】図２に示す動作の際のリニアスケールに対する第１、第２ベースの位置の変化と、リニアスケールに対する位置補正係数の変化とを示すグラフである。

【図4】図１に示す実装装置におけるリニアスケールの位置補正係数の他の算出動作を示すフローチャートである。

【図5】第１、第２ベースをリファレンス距離だけ移動させた際のリニアスケールと第１、第２ベースとリファレンス部材との関係を示す説明図である。

【図6】他の実施形態のフリップチップボンディング装置の構成を示す斜視図である。

【図7】図６に示すフリップチップボンディング装置の平面図である。

【図8】図６に示すフリップチップボンディング装置のガントリーフレームとリニアスケールの配置を示す側面図である。

【図9】図６に示すフリップチップボンディング装置のガントリーフレームの構成を示す断面図である。

【図10】図６に示すフリップチップボンディング装置において、第１ガントリーフレームと第２ガントリーフレームを一次的に接続した状態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

＜実装装置の構成＞
以下、対象物に対して第１移動体及び第２移動体を直線移動させる装置として半導体ダイ１５を基板１９等に実装する実装装置７０を例に説明する。図１に示すように、本実施形態の実装装置７０は、半導体ダイ１５を対象物である基板１９または他の半導体ダイに実装するものである。実装装置７０は、第１ボンディングヘッド１３と第１画像取得手段である第１カメラ１６とが取り付けられた第１移動体である第１ベース１０と、第２ボンディングヘッド２３と第２画像取得手段である第２カメラ２６とが取り付けられた第２移動体である第２ベース２０と、リニアスケール３３と、制御部５０と、レーザ距離検出器４５と、対象物である基板１９を吸着固定するボンディングステージ１８とを備えている。実装装置７０は、例えば半導体ダイ１５を反転させた後に基板１９に実装するフリップチップボンディング装置であるが、半導体ダイ１５を反転させずに基板１９に実装するダイボンディング装置であってもよい。

【0021】

第１ベース１０、第２ベース２０は、直線方向であるＸ方向に伸びる共通のガイドレール１１にガイドされてＸ方向に直線移動する。また、第１ベース１０、第２ベース２０にはそれぞれ第１ベース１０、第２ベース２０をＸ方向に駆動する第１駆動部である第１リニアモータ１２、第２駆動部である第２リニアモータ２２が取り付けられている。

【0022】

第１ベース１０に取り付けられた第１ボンディングヘッド１３は、半導体ダイ１５を真空吸着し基板１９にボンディングする実装ツールである第１ボンディングツール１４を上下方向であるＺ方向に移動させるものである。図１の符号１３ｚは、第１ボンディングヘッド１３のＺ方向の中心線を示す。第１カメラ１６は、基板１９を上方から撮像してその画像を取得するものである。図１の符号１６ｚは第１カメラ１６の光軸を示す。第１ボンディングヘッド１３と第１カメラ１６とは中心線１３ｚと光軸１６ｚがオフセット量ΔＨだけＸ方向に離間するように第１ベース１０に取り付けられている。同様に、第２ベース２０に取り付けられた第２ボンディングヘッド２３は、半導体ダイ１５を真空吸着し基板１９にボンディングする実装ツールである第２ボンディングツール２４を上下方向であるＺ方向に移動させるものである。図１の符号２３ｚは、第２ボンディングヘッド２３のＺ方向の中心線を示す。第２カメラ２６は、基板１９を上方から撮像してその画像を取得するものである。図１の符号２６ｚは第２カメラ２６の光軸を示す。第２ボンディングヘッド２３と第２カメラ２６とは中心軸２３ｚと光軸２６ｚがオフセット量ΔＨだけＸ方向に離間するように第２ベース２０に取り付けられている。第１ベース１０、第２ベース２０は、第１、第２ボンディングツール１４、２４で吸着した半導体ダイ１５を基板１９に搬送する搬送機構である。

【0023】

第１ベース１０の略中央には第１検出部である第１エンコーダヘッド１７が取り付けられ、第２ベース２０の略中央には第２検出部である第２エンコーダヘッド２７が取り付けられている。図１の符号１７ａ、２７ａはそれぞれ第１エンコーダヘッド１７の中心線、第２エンコーダヘッド２７の中心線を示す。

【0024】

第１エンコーダヘッド１７と第２エンコーダヘッド２７に対向する位置には、第１、第２ベース１０、２０の移動方向であるＸ方向に伸びる共通のリニアスケール３３が配置されている。リニアスケール３３は所定のピッチｐで複数の目盛３４が刻まれている。第１エンコーダヘッド１７と第２エンコーダヘッド２７とはこの目盛３４を光学的に読み取って、リニアスケール３３の上の目盛番号を検出するものである。

【0025】

ボンディングステージ１８は、基板１９を真空吸着するものである。

【0026】

レーザ距離検出器４５は、ボンディングステージ１８から離れた位置に配置され、レーザによって第１ベース１０または第２ベース２０のＸ方向の基準位置からの距離を検出するものである。レーザ距離検出器４５は、実装装置７０の温度変化によるリニアスケール３３の長さの変化と関係なく、第１ベース１０、第２ベース２０のＸ方向の基準位置からの距離を検出することができる。

【0027】

図１に示すように、第１リニアモータ１２、第２リニアモータ２２、第１ボンディングヘッド１３、第２ボンディングヘッド２３は制御部５０に接続され、制御部５０の指令によって動作する。また、第１エンコーダヘッド１７、第２エンコーダヘッド２７は制御部５０に接続され、検出したリニアスケール３３の目盛番号のデータは、制御部５０に入力される。また、第１カメラ１６、第２カメラ２６、レーザ距離検出器４５も制御部５０に接続され、第１カメラ１６、第２カメラ２６が撮像した画像、レーザ距離検出器４５が検出した第１ベース１０または第２ベース２０のＸ方向の移動距離のデータは、制御部５０に入力される。

【0028】

制御部５０は、内部に情報処理を行うＣＰＵと動作プログラム、データを格納したメモリとを含むコンピュータであり、第１ベース１０および第２ベース２０のＸ方向位置あるいは移動量を調整するものである。

【0029】

＜実装装置の基本動作＞
図１に示す実装装置７０の基本動作について簡単に説明する。制御部５０は第１カメラ１６によって基板１９のボンディング位置を示すマークを撮像し、撮像した画像を分析してボンディング中心の位置と光軸１６ｚとの位置差Δｃを検出する。そして、オフセット量ΔＨとΔｃの合計値分だけ第１リニアモータ１２によって第１ベース１０をＸ方向に移動させる。これによって第１ボンディングヘッド１３の中心線１３ｚをボンディング中心に合わせることができる。そして、制御部５０は、第１ボンディングヘッド１３によって第１ボンディングツール１４を下降させて半導体ダイ１５を基板１９のボンディング位置にボンディングする。第２ボンディングヘッド２３によって半導体ダイ１５を基板１９にボンディングする際の動作も同様である。

【0030】

＜実装装置におけるリニアスケールの位置補正係数ｋ（ｎ）の算出動作（算出方法）＞
次に、図２から図３を参照しながらリニアスケール３３の位置補正係数ｋ（ｎ）の算出動作について説明する。リニアスケール３３或いは第１ベース１０あるいは第２ベース２０が熱膨張すると、実装装置７０の基準位置から所定の位置まで第１ベース１０、第２ベース２０を移動させる際に誤差が発生する場合がある。そこで、以下、リニアスケール３３の位置補正係数の算出動作（算出方法）について説明する。

【0031】

図２のステップＳ１０１に示すように、制御部５０は、ｎを１に初期設定する。そして制御部５０は、第１ベース１０を図３に示す左端の移動開始位置Ｂ（０）とする。次に、制御部５０は、第２ベース２０を左に移動させて第２ベース２０の左端を第１ベース１０の右端に当接させる。これにより、図３に示すように、第１エンコーダヘッド１７の中心線１７ａと第２エンコーダヘッド２７の中心線２７ａとの間隔は、所定間隔ａとなる。

【0032】

次に、制御部５０は、移動方向（図３の右方向）の後側（図３の左側）に位置する第１リニアモータ１２を右方向に駆動して第１ベース１０をＸ方向右側に移動させる。この際、第１ベース１０は第２ベース２０を押し付けながらＸ方向右側に移動していくので、第２ベース２０は第１ベース１０と共にＸ方向右側に移動していく。また、第１ベース１０と第２ベース２０とは当接した状態に保持されるので、第１エンコーダヘッド１７の中心線１７ａと第２エンコーダヘッド２７の中心線２７ａとの間隔は所定間隔ａに保持される。そして、制御部５０は、図２のステップＳ１０２、図３に示すように、第１エンコーダヘッド１７の中心線１７ａをリニアスケール３３の第１目盛番号Ｂ１（１）に合わせる。次に、制御部５０は、図２のステップＳ１０３においてレーザ距離検出器４５によってこの時の第１ベース１０のＸ方向の位置を基準位置として検出する。

【0033】

次に、制御部５０は、図２のステップＳ１０４に示すように、第２エンコーダヘッド２７によって第２エンコーダヘッド２７の中心線２７ａの位置するリニアスケール３３の第２目盛番号Ｂ２（１）を読みとる。そして、制御部５０は、図２のステップＳ１０５に進み、次の（式１)により、リニアスケール３３の上の第２目盛番号Ｂ２（１）と第１目盛番号Ｂ１（１）との距離Ａ（１）を算出する。距離Ａ（１）は、リニアスケール３３で検出した第１エンコーダヘッド１７の中心線１７ａと第２エンコーダヘッド２７の中心線２７ａとの距離でもある。
Ａ（１）＝［Ｂ２（１）−Ｂ１（１）］×ｐ ・・・・・（式１）
（式１）において、ｐはリニアスケール３３の目盛３４のピッチである。

【0034】

次に、制御部５０は、図２のステップＳ１０６に進み、次の（式２）によってリニアスケール３３の位置補正係数ｋ（１）を算出する。位置補正係数ｋ（１）は、第１エンコーダヘッド１７の中心線１７ａと第２エンコーダヘッド２７の中心線２７ａとの間の所定間隔ａと、リニアスケール３３の上の第２目盛番号Ｂ２（１）と第１目盛番号Ｂ１（１）との距離Ａ（１）との比率である。
ｋ（１）＝ａ／Ａ（１） ・・・・・（式２）
図２のステップＳ１０５、Ｓ１０６は、補正係数算出ステップを構成する。

【0035】

次に制御部５０は、図２のステップＳ１０７に進み、第１リニアモータ１２によって第１ベース１０をＸ方向に所定の目盛数ΔＢだけ移動させ、第１エンコーダヘッド１７の中心線１７ａを第２目盛番号Ｂ２（１）＝Ｂ１（１）＋ΔＢに合わせる。この際、第２ベース２０は、第１ベース１０に当接した状態でＸ方向に移動するので、第１エンコーダヘッド１７の中心線１７ａと第２エンコーダヘッド２７の中心線２７ａとの間隔は所定間隔ａに保持される。

【0036】

そして、制御部５０は、図２のステップＳ１０８に進んでＢ１（２）にＢ１（１）＋ΔＢを格納する。制御部５０は、図２のステップＳ１０９でｎがｎｅｎｄに到達したかどうかを判断し、ｎがｎｅｎｄに到達していない場合には、図２のステップＳ１１０に進んでｎを１だけインクリメントしてｎ＝ｎ＋１＝２として図２のステップＳ１０４に戻る。ここで、ｎｅｎｄは、第１ベース１０が終了位置まで移動するまでに必要な移動回数であり、第１目盛番号Ｂ１（ｎｅｎｄ）は、第１ベース１０が終了位置まで移動した際に第１エンコーダヘッド１７の中心線１７ａが位置するリニアスケール３３の目盛番号を示す。図２のステップＳ１０４、Ｓ１０７−Ｓ１１０は、目盛番号検出ステップを構成する。

【0037】

このように、制御部５０は、リニアスケール３３の所定の目盛数ΔＢだけ、第１ベース１０および第２ベース２０をＸ方向に直線移動させ、第１エンコーダヘッド１７と第２エンコーダヘッド２７とによって、逐次、第１エンコーダヘッド１７の中心線１７ａが位置するリニアスケール３３の第１目盛番号Ｂ１（ｎ）と、第２エンコーダヘッド２７の中心線２７ａが位置するリニアスケール３３の第２目盛番号Ｂ２（ｎ）とを検出する。そして、制御部５０は、第１エンコーダヘッド１７の中心線１７ａと第２エンコーダヘッド２７の中心線２７ａとの間の所定間隔ａと、リニアスケール３３の上の第２目盛番号Ｂ２（ｎ）と第１目盛番号Ｂ１（ｎ）との距離Ａ（ｎ）との比率であるリニアスケール３３の位置補正係数ｋ（ｎ）を算出する動作を繰り返す。このように、制御部５０は、リニアスケール３３の一端から所定の目盛数ΔＢ毎に位置補正係数ｋ（ｎ）を算出し、図３のグラフに示すように、リニアスケール３３の各目盛番号Ｂ（ｎ）におけるリニアスケール３３の位置補正係数ｋ（ｎ）を算出することができる。

【0038】

今、リニアスケール３３も第１ベース１０、第２ベース２０も常温で熱膨張がない場合、図３に示すように、ｎ＝１における第１目盛番号Ｂ１（１）＝０、第２目盛番号Ｂ２（１）＝１０とすると、
Ａ（１）＝［Ｂ２（１）−Ｂ１（１）］×ｐ＝［１０−０］×ｐ
＝１０目盛×ｐ＝ａ
であり、ｋ（１）＝ａ／Ａ（１）＝１．０
となる。

【0039】

ｎ＝２の位置ではリニアスケール３３が熱膨張しているが、第１エンコーダヘッド１７の中心線１７ａと第２エンコーダヘッド２７の中心線２７ａとの所定間隔ａは不変であるとする。この場合、リニアスケール３３の目盛３４のピッチｐは、熱膨張により、ｐ´（＞ｐ）となっている。ｎ＝２において第１エンコーダヘッド１７の中心線１７ａを第１目盛番号Ｂ１（２）＝２０番に合わせると、第２目盛番号Ｂ２（２）と第１目盛番号Ｂ１（２）との間の目盛数は、熱膨張のない場合の１０目盛よりも少ない目盛数、例えば、９目盛となる。このため、リニアスケール３３の上の第２目盛番号Ｂ２（２）と第１目盛番号Ｂ１（２）との距離Ａ（２）、或いは、リニアスケール３３で検出した第１エンコーダヘッド１７の中心線１７ａと第２エンコーダヘッド２７の中心線２７ａとの間の距離Ａ（２）は、
Ａ（２）＝［Ｂ２（２）−Ｂ１（２）］×ｐ
＝９目盛×ｐ
となる。一方、第１エンコーダヘッド１７の中心線１７ａと第２エンコーダヘッド２７の中心線２７ａとの所定間隔ａは不変であり、１０目盛×ｐであるから、
ｋ（２）＝ａ／Ａ（２）＝（１０目盛×ｐ）／（９目盛×ｐ）＞１．０
となる。このように、リニアスケール３３が熱膨張によって伸びていると、位置補正係数ｋ（ｎ）は、１．０より大きい数字となる。また、逆にリニアスケール３３が常温よりも低い温度で、収縮している場合には、位置補正係数ｋ（ｎ）は、１．０よりも小さい数字となる。

【0040】

リニアスケール３３が熱膨張していない場合に第１ベース１０をＸ方向に所定の目盛数ΔＢだけ移動させると、第１ベース１０はΔＢ×ｐだけＸ方向に移動する。リニアスケール３３が熱膨張または収縮していると第１ベース１０の移動距離は、熱膨張或いは収縮を補正し、ΔＢ×ｐ×ｋ（ｎ）となる。リニアスケール３３が熱膨張している場合には、ｋ（ｎ）は、１．０よりも大きいので、第１ベース１０、第２ベース２０の移動距離は、ΔＢ×ｐよりも大きくなり、リニアスケール３３が収縮している場合には、ｋ（ｎ）が１．０よりも小さくなるので、第１ベース１０、第２ベース２０の移動距離はΔＢ×ｐよりも小さくなる。また、第１ベース１０の初期位置から終了位置までの移動距離は、ΔＢ×ｐ×ｋ（ｎ）をｎ＝１からｎｅｎｄまで積算したものとなる。

【0041】

ｎがｎｅｎｄに到達したら、制御部５０は、図２のステップＳ１１１に進み、次の（式３）で第１ベース１０の全移動距離Ｌａを算出する。
Ｌａ＝Σ［ΔＢ×ｐ×ｋ（ｎ）］ ・・・・（式３）

【0042】

上記の（式３）で計算したＬａは、第１エンコーダヘッド１７の中心線１７ａと第２エンコーダヘッド２７の中心線２７ａとの所定間隔ａが不変でリニアスケール３３の熱膨張を考慮した場合の第１ベース１０の全移動距離である。しかし、第１ベース１０、第２ベース２０の熱膨張により、所定間隔ａも変化する。そこで、以下の様に、所定間隔ａの熱膨張量を考慮して位置補正係数ｋ（ｎ）を修正する。

【0043】

制御部５０は、図２のステップＳ１１２に進み、レーザ距離検出器４５によって第１ベース１０の終了位置を検出して図２のステップＳ１１３に進み、レーザ距離検出器４５によって検出した第１ベース１０の基準位置から終了位置までの移動距離Ｌｃを算出する。

【0044】

制御部５０は、図２のステップＳ１１４に進んで、下記の（式４）によって位置補正係数ｋ（ｎ）を修正してｋａ（ｎ）とする。
ｋａ（ｎ）＝ｋ（ｎ）×［Ｌａ／Ｌｃ］ ・・・・・（式４）

【0045】

制御部５０は、修正した位置補正係数ｋａ（ｎ）をメモリに格納する。修正した位置補正係数ｋａ（ｎ）は、図３に示すように、熱膨張による所定間隔ａの変化を考慮したリニアスケール３３の目盛番号Ｂ（ｎ）に対するリニアスケール３３の位置補正係数ｋａ（ｎ）の分布、あるいは、位置補正係数ｋａ（ｎ）のマップを示す。図２のステップＳ１１１からＳ１１４は、補正係数修正ステップを構成する。

【0046】

制御部５０は、修正した位置補正係数ｋａ（ｎ）を用いて以下のように、リニアスケール３３を用いて検出した第１エンコーダヘッド１７の中心線１７ａの位置を補正する。第１エンコーダヘッド１７で検出したリニアスケール３３の目盛番号がＢ１００で、Ｂ１００＝ΔＢ×ｍ＋ｊの場合、制御部５０は、目盛番号０から第１エンコーダヘッド１７の中心線１７ａまでの距離Ｌ１００を、
Ｌ１００＝［ΣΔＢ×ｋａ（ｎ）×ｐ］_{（ｎ＝１〜ｍ）}＋ｋａ（ｍ＋１）×ｊ×ｐ
として算出し、第１ベース１０の移動量或いは移動距離を制御する。

【0047】

つまり、制御部５０は、補正なしの場合に、リニアスケール３３で検出した目盛番号０から目盛番号Ｂ１００までの第１エンコーダヘッド１７の移動距離Ｌ１００ｂ＝（ΔＢ×ｍ＋ｊ）×ｐを、修正した位置補正係数ｋａ（ｎ）を用いて、距離Ｌ１００＝［ΣΔＢ×ｋａ（ｎ）×ｐ］_{（ｎ＝１〜ｍ）}＋ｋａ（ｍ＋１）×ｊ×ｐに修正し（移動量修正ステップ）、第１エンコーダヘッド１７が取り付けられている第１ベース１０の移動量或いは移動距離を制御する（移動量制御ステップ）。同様に第２エンコーダヘッド２７が取りつけられている第２ベース２０の移動距離を修正して第２ベース２０の移動距離を制御する。

【0048】

以上、説明したように、本実施形態の実装装置７０は、第１エンコーダヘッド１７の中心線１７ａと第２エンコーダヘッド２７の中心線２７ａとのＸ方向の間隔を所定間隔ａに保持しながら所定の目盛数ΔＢだけ第１ベース１０および第２ベース２０をＸ方向に直線移動させる、第１エンコーダヘッド１７と第２エンコーダヘッド２７により、逐次、目盛番号を検出してリニアスケール３３の位置補正係数ｋａ（ｎ）のマップを作成し、作成した位置補正係数ｋａ（ｎ）のマップに基づいて第１、第２エンコーダヘッド１７、２７の移動距離を修正するので、第１、第２ボンディングヘッド１３、２３、第１、第２カメラ１６、２６の位置検出精度を向上させて電子部品の実装精度が低下することを抑制することができる。

【0049】

なお、本実施形態では、第１ベース１０を第２ベース２０に当接させて、第１リニアモータ１２によって第１ベース１０をＸ方向に駆動すると共に、第１ベース１０が第２ベース２０を押すことによって第１ベース１０と第２ベース２０とが当接した状態を保持したまま第２ベース２０を第１ベース１０と共にＸ方向に移動させて、第１エンコーダヘッド１７の中心線１７ａと第２エンコーダヘッド２７の中心線２７ａとの間隔を所定間隔ａに保持することとして説明したが、これに限らない。例えば、第１ベース１０と第２ベース２０とを接続部材で一時的に接続して第１エンコーダヘッド１７の中心線１７ａと第２エンコーダヘッド２７の中心線２７ａとの間隔を所定間隔ａに保持するようにしてもよい。

【0050】

＜実装装置におけるリニアスケールの位置補正係数ｋ（ｎ）の他の算出動作（算出方法）＞
次に、図４、図５を参照しながら、本実施形態の実装装置７０のリニアスケールの位置補正係数ｋ（ｎ）の他の算出動作について説明する。図２、図３を参照して説明した動作と同様の動作については、同様のステップ符号を付して説明は省略する。

【0051】

図３に示す動作は、第１ベース１０および第２ベース２０を所定の目盛数ΔＢだけ移動させて第１、第２エンコーダヘッド１７、２７でリニアスケール３３の移動目盛番号を検出して各位置補正係数ｋ（ｎ）を算出した後、レーザ距離検出器４５によって第１ベース１０の位置を検出しながら第１ベース１０をリファレンス距離Ｌｒだけ移動させた際の目盛数を検出し、この結果に基づいて位置補正係数ｋ（ｎ）を修正するものである。各位置補正係数ｋ（ｎ）を算出は、先に図２、図３を参照して説明したのと同様なので、説明は省略する。

【0052】

制御部５０は、図４のステップＳ１０１からＳ１１０を繰り返して実行してｋ（ｎ）を算出したら、図４のステップＳ２０１に進む。

【0053】

制御部５０は、図４のステップＳ２０１において、図５に示すように、第１ベース１０を所定の第１位置（基準位置）に合わせる。そして、制御部５０は、第１エンコーダヘッド１７によって第１ベース１０が第１位置にある時の第１エンコーダヘッド１７が位置するリニアスケール３３の目盛番号Ｂ（ｓ）を検出する。また、制御部５０は、レーザ距離検出器４５によってレーザ距離検出器４５から第１ベース１０までの第１距離を検出する。次に、制御部５０は、レーザ距離検出器４５によって第１ベース１０までの距離を検出しながら第１ベース１０および第２ベース２０を先に図２、３を参照して説明したと同様の方法でＸ方向にリファレンス距離Ｌｒだけ移動させる。第１ベース１０および第２ベース２０がリファレンス距離Ｌｒだけ移動し、第１ベース１０が第２位置になったら、制御部５０は、第１エンコーダヘッド１７によって第２位置におけるリニアスケール３３の目盛番号Ｂ（ｅ）を検出する。制御部５０は、第１位置の目盛番号Ｂ（ｓ）と第２位置の目盛番号Ｂ（ｅ）の差＝（Ｂ（ｅ）−Ｂ（ｓ））からリファレンス距離Ｌｒだけ第１ベース１０が移動した際のリニアスケール３３の目盛番号差ＮＢ＝（Ｂ（ｅ）−Ｂ（ｓ））を算出する。

【0054】

制御部５０は、目盛番号差ＮＢを検出したら、図４のステップＳ２０２に進み、下記の（式５）によって位置補正係数ｋ（ｎ）を修正する。
ｋａ（ｎ）＝ｋ（ｎ）×［ＮＢ×ｐ］／Ｌｒ ・・・・・（式５）

【0055】

制御部５０は、先に説明した実施形態と同様、修正した位置補正係数ｋａ（ｎ）を用いてリニアスケール３３によって検出した第１エンコーダヘッド１７の中心線１７ａの位置、または、第２エンコーダヘッド２７の中心線２７ａの位置を補正する。また、リニアスケール３３で検出した第１、第２エンコーダヘッド１７、２７の移動距離を修正した位置補正係数ｋａ（ｎ）を用いて修正し（移動量修正ステップ）、第１、第２エンコーダヘッド１７、２７が取り付けられている第１、第２ベース１０、２０の移動量或いは移動距離を制御する（移動量制御ステップ）。

【0056】

本動作は、先に図２、図３を参照して説明した動作と同様、第１、第２ボンディングヘッド１３、２３、第１、第２カメラ１６、２６の位置検出精度を向上させて電子部品の実装精度が低下することを抑制することができる。なお、上記の説明では、第１エンコーダヘッド１７によって第１ベース１０が第１位置、第２位置にある際のリニアスケール３３の目盛番号を検出することとして説明したが、第２エンコーダヘッド２７によって第２ベース２０が第１位置、第２位置にある際のリニアスケール３３の目盛番号を検出してもよい。

【0057】

次に、図４のステップＳ２０１、Ｓ２０２の他の動作について説明する。

【0058】

本実施形態の実装装置７０は、図５に示すように、位置マークＭｓが第１位置に配置されている第１リファレンス部材６１と、位置マークＭｅが第２位置に配置されている第２リファレンス部材６２を備えている。

【0059】

制御部５０は、図４のステップＳ２０１において、第１カメラ１６の光軸１６ｚを第１リファレンス部材６１の位置マークＭｓの位置に合わせ、第１エンコーダヘッド１７によって第１位置におけるリニアスケール３３の目盛番号Ｂ（ｓ）を検出する。次に、制御部５０は、第１カメラ１６で画像を取得しながら、第１カメラ１６の光軸１６ｚが位置マークＭｅの位置に来るまで第１ベース１０および第２ベース２０を移動させる。そして、第１カメラ１６の光軸１６ｚが位置マークＭｅの第２位置に来たら、第１エンコーダヘッド１７でリニアスケール３３の目盛番号Ｂ（ｅ）を検出する。そして、制御部５０は、第１位置の目盛番号Ｂ（ｓ）と第２位置の目盛番号Ｂ（ｅ）の差＝（Ｂ（ｅ）−Ｂ（ｓ））からリファレンス距離Ｌｒだけ第１ベース１０および第２ベース２０が移動した際のリニアスケール３３の目盛番号差ＮＢ＝（Ｂ（ｅ）−Ｂ（ｓ））を算出する。

【0060】

制御部５０は、先の動作と同様、目盛番号差ＮＢを検出したら、図４のステップＳ２０２に進み、下記の（式５）によって位置補正係数ｋ（ｎ）を修正する。
ｋａ（ｎ）＝ｋ（ｎ）×［ＮＢ×ｐ］／Ｌｒ ・・・・・（式５）

【0061】

以上説明したように、先に説明した動作と同様、第１、第２ボンディングヘッド１３、２３、第１、第２カメラ１６、２６の位置検出精度を向上させて電子部品の実装精度が低下することを抑制することができる。なお、上記の説明では、第１エンコーダヘッド１７によって第１ベース１０が第１位置、第２位置にある際のリニアスケール３３の目盛番号を検出することとして説明したが、第２エンコーダヘッド２７によって第２ベース２０が第１位置、第２位置にある際のリニアスケール３３の目盛番号を検出してもよい。

【0062】

本実施形態は、先に説明した実施形態と同様の効果を奏する。

【0063】

以上説明した実施形態では、第１、第２カメラ１６、２６の光軸１６ｚ、２６ｚを位置マークＭｓ、Ｍｅに合わせることで第１、第２ベース１０、２０をリファレンス距離Ｌｒだけ移動させることとして説明したが、以下のような方法で位置補正係数ｋ（ｎ）の修正を行ってもよい。

【0064】

第１カメラ１６の視野に位置マークＭｓが入る位置に第１ベース１０を移動させ、位置マークＭｓの画像を撮像し、第１カメラ１６の光軸１６ｚと位置マークＭｓとの距離ｄ１を検出する。また、第１エンコーダヘッド１７によってリニアスケール３３の目盛番号Ｂ（ｓ）を検出する。次に、第１カメラ１６の視野に位置マークＭｅが入る位置まで第１ベース１０を移動させ、第１カメラ１６で位置マークＭｅの画像を検出し、第１カメラ１６の光軸１６ｚと位置マークＭｅとの距離ｄ２を検出する。そして、リファレンス距離Ｌｒに距離ｄ１、ｄ２を考慮した距離を近似リファレンス距離Ｌｒ１として取得する。また、第１エンコーダヘッド１７によってリニアスケール３３の目盛番号Ｂ（ｅ）を検出する。

【0065】

そして、目盛番号差ＮＢ＝（Ｂ（ｅ）−Ｂ（ｓ））と近似リファレンス距離Ｌｒ１とから、下記の（式６）によって位置補正係数ｋ（ｎ）を修正する。
ｋａ（ｎ）＝ｋ（ｎ）×［ＮＢ×ｐ］／Ｌｒ１ ・・・・・（式６）

【0066】

＜他の実施形態の実装装置の構成＞
次に、図６から図９を参照しながら、他の実装装置であるフリップチップボンディング装置２００の構成について説明する。

【0067】

図６に示すように、本実施形態のフリップチップボンディング装置２００は、主架台１１１と、主架台１１１の上に支持されてＹ方向に向かって平行に伸びる第１、第２ガントリーフレーム１２０Ａ，１２０Ｂと、第１、第２ガントリーフレーム１２０Ａ，１２０Ｂに支持される第１、第２実装ヘッド１７０Ａ、１７０Ｂと、第１、第２ガントリーフレーム１２０Ａ、１２０ＢをＸ方向に駆動する第１、第２Ｘ方向リニアモータ１３５Ａ、１３５Ｂと、第１、第２実装ヘッド１７０Ａ、１７０ＢをＹ方向に駆動する第１、第２Ｙ方向リニアモータ１５５Ａ、１５５Ｂと、主架台１１１と離間して配置された副架台１８０と、副架台１８０に取り付けられる第１、第２Ｙ方向荷重受け１５４Ａ、１５４Ｂと、を備えており、第１、第２Ｙ方向リニアモータ１５５Ａ，１５５Ｂの第１、第２Ｙ方向固定子１５０Ａ、１５０Ｂの一端と第１、第２Ｙ方向荷重受け１５４Ａ、１５４Ｂとは第１、第２接続部材１５３Ａ、１５３Ｂで接続されている。なお、Ｘ方向、Ｙ方向は水平面上で互いに直交する方向であり、本実施形態では、図１に示すように第１、第２ガントリーフレーム１２０Ａ、１２０Ｂが伸びる方向をＹ方向、これと直交する方向をＸ方向、として説明する。また、Ｚ方向は、ＸＹ面に垂直な上下方向である。

【0068】

図１に示す様に、主架台１１１は四角形状の平面を有する架台であり、その上面に実装ステージ１１０が取り付けられている。実装ステージ１１０はその上に半導体ダイを実装する基板１９を真空吸着するものである。主架台１１１上面の対向する二辺の近傍には互いに並行に２本のリニアガイド１１２が取り付けられている。図６−図８に示すように、リニアガイド１１２の上には第１、第２スライダ１２６Ａ、１２６ＢがＸ方向に移動自在に取り付けられている。そして、２本のリニアガイド１１２の各スライダ１２６Ａ、１２６Ｂの上には、それぞれ第１、第２ガントリーフレーム１２０Ａ、１２０Ｂの第１、第２脚部１２３Ａ、１２３Ｂが取り付けられている。つまり、第１、第２ガントリーフレーム１２０Ａ、１２０Ｂは、主架台１１１の上を渡るようにＹ方向に伸び、両端の各脚部１２３Ａ、１２３Ｂは各スライダ１２６Ａ、１２６Ｂに取り付けられて主架台１１１に取り付けられたリニアガイド１１２によってＸ方向に移動自在に支持されている。

【0069】

また、本実施形態のフリップチップボンディング装置２００は、図６に示すように、主架台１１１の周囲を囲むように、主架台１１１と離間した副架台１８０を備えている。副架台１８０は、柱１８１、１８２と、梁１８４によって構成されるフレームである。図６、図８に示す様に、Ｘ方向に伸びる梁１８４の上には、第１、第２Ｘ方向リニアモータ１３５Ａ、１３５ＢのＸ方向固定子１３０が取り付けられている。図８に示すように、Ｘ方向固定子１３０は、支持板１３１の上に永久磁石１３２が空間を空けて対向して配置されたものである。Ｘ方向固定子１３０の永久磁石１３２の間の空間には第１、第２Ｘ方向リニアモータ１３５Ａ、１３５Ｂの第１、第２Ｘ方向可動子１４０Ａ、１４０Ｂの第１、第２コイル１４２Ａ、１４２Ｂが配置されている。第１、第２コイル１４２Ａ、１４２Ｂは上側の第１、第２ベース板１４１Ａ、１４１Ｂに固定され、第１、第２ベース板１４１Ａ、１４１Ｂは、第１、第２ガントリーフレーム１２０Ａ、１２０Ｂの第１、第２脚部１２３Ａ、１２３Ｂから伸びる第１、第２アーム１２４Ａ、１２４Ｂの先端に取り付けられた第１、第２平板１２５Ａ、１２５Ｂにボルト等で固定されている。従って、各Ｘ方向リニアモータ１３５Ａ、１３５Ｂの各Ｘ方向可動子１４０Ａ、１４０Ｂは各ガントリーフレーム１２０Ａ、１２０Ｂと共にＸ方向に移動する。

【0070】

図１に示すように、Ｘ方向固定子１３０には、第１、第２Ｘ方向可動子１４０Ａ、１４０Ｂが取り付けられている。Ｘ方向固定子１３０の各Ｘ方向可動子１４０Ａ、１４０Ｂが組み合わされる部分は、それぞれ第１、第２Ｘ方向リニアモータ１３５Ａ、１３５Ｂを形成する。

【0071】

また、図６に示すように、主架台１１１の第１、第２Ｘ方向可動子１４０Ａ、１４０Ｂ側の側面には、Ｘ方向に向かって直線状に伸びるリニアエンコーダ１９０のリニアスケール１９２が取り付けられており、第１、第２Ｘ方向可動子１４０Ａ、１４０Ｂから主架台１１１の側に向かって伸びるＬ字形の第１、第２ラグ１９１Ａ、１９１Ｂの先端にはリニアエンコーダ１９０の第１、第２エンコーダヘッド１９３Ａ、１９３Ｂが取り付けられている。このように、第１、第２エンコーダヘッド１９３Ａ、１９３Ｂは、第１、第２ガントリーフレーム１２０Ａ、１２０Ｂのリニアスケール１９２の側の端部に取り付けられている。

【0072】

図６、図９に示すように、第１、第２ガントリーフレーム１２０Ａ、１２０Ｂには第１、第２実装ヘッド１７０Ａ、１７０Ｂが支持されている。図９に示すように、第１、第２実装ヘッド１７０Ａ、１７０Ｂには先端に第１、第２実装ツール１７３Ａ、１７３Ｂが取り付けられた第１、第２シャフト１７２ＡをＺ方向に上下動させるＺ方向移動機構が格納されている。Ｚ方向移動機構は第１、第２実装ツール１７３Ａ、１７３Ｂを上下動させて、実装ステージ１１０に吸着固定された基板１９の上に半導体ダイ１５を押圧させる。第１、第２ガントリーフレーム１２０Ａ、１２０Ｂの内部には空間が設けられており、内面の両側にはＹ方向に伸びる第１、第２リニアガイド１２７Ａ、１２７Ｂが２本取り付けられている。各リニアガイド１２７Ａ、１２７Ｂにはそれぞれ第１、第２スライダ１７５Ａ、１７５Ｂが取り付けられ、各スライダ１７５Ａ、１７５Ｂには各実装ヘッド１７０Ａ、１７０Ｂのつり各下げ部材１７４Ａ、１７４Ｂが取り付けられている。

【0073】

＜実装装置におけるリニアスケールの位置補正係数ｋ（ｎ）の算出動作（算出方法）＞
次に、図１０、図２から図３を参照しながらリニアスケール１９２の位置補正係数ｋ（ｎ）の算出動作について説明する。リニアスケール１９２が熱膨張すると、フリップチップボンディング装置２００の基準位置から所定の位置まで第１、第２ガントリーフレーム１２０Ａ、１２０２Ｂを移動させる際に誤差が発生する場合がある。そこで、以下、リニアスケール１９２の位置補正係数の算出動作（算出方法）について説明する。

【0074】

図１０に示すように、第１ガントリーフレーム１２０Ａを初期位置に設定し、第２ガントリーフレーム１２０Ｂを第１ガントリーフレーム１２０Ａに隣接する位置までＸ方向に移動させる。そして、第１ガントリーフレーム１２０Ａと第２ガントリーフレーム１２０Ｂとを接続部材１２２によって接続する。これにより、第１エンコーダヘッド１９３Ａの中心と第２エンコーダヘッド１９３Ｂの中心との間隔は、図３に示す所定間隔ａとなる。そして、制御部５０は、図２のステップＳ１０１に示すように、ｎを１に初期設定する。

【0075】

次に、制御部５０は、第１Ｘ方向リニアモータ１３５Ａを駆動して第１、第２ガントリーフレーム１２０Ａ、１２０ＢをＸ方向に移動させる。この際、第１、第２ガントリーフレーム１２０Ａ、１２０Ｂは接続部材１２２で接続されているので、第１エンコーダヘッド１９３Ａの中心と第２エンコーダヘッド１９３Ｂの中心との間隔は所定間隔ａに保持される。そして、制御部５０は、図２のステップＳ１０２、図３に示すように、第１エンコーダヘッド１９３Ａの中心をリニアスケール１９２の第１目盛番号Ｂ１（１）に合わせる。次に、制御部５０は、図２のステップＳ１０３においてレーザ距離検出器４５によってこの時の第１ガントリーフレーム１２０ＡのＸ方向の位置を基準位置として検出する。

【0076】

先に、図２、図３を参照して説明したのと同様、制御部５０は、リニアスケール１９２の所定の目盛数ΔＢだけ、第１、第２ガントリーフレーム１２０Ａ、１２０ＢをＸ方向に直線移動させ、第１エンコーダヘッド１９３Ａと第２エンコーダヘッド１９３Ｂとによって、逐次、第１エンコーダヘッド１９３Ａの中心が位置するリニアスケール１９２の第１目盛番号Ｂ１（ｎ）と、第２エンコーダヘッド１９３Ｂの中心が位置するリニアスケール１９２の第２目盛番号Ｂ２（ｎ）とを検出する。そして、制御部５０は、第１エンコーダヘッド１９３Ａの中心と第２エンコーダヘッド１９３Ｂの中心との間の所定間隔ａと、リニアスケール１９２で検出した第１エンコーダヘッド１９３Ａの中心と第２エンコーダヘッド１９３Ｂの中心との間の距離Ａ（ｎ）との比率であるリニアスケール１９２の位置補正係数ｋ（ｎ）を算出する動作を繰り返す。これにより、図３のグラフとどうよう、リニアスケール１９２の各目盛番号Ｂ（ｎ）におけるリニアスケール１９２の位置補正係数ｋ（ｎ）を算出することができる。

【0077】

また、制御部５０は、先に図４、図５を参照して説明したと同様、位置補正係数ｋ（ｎ）を修正して修正した位置補正係数をｋａ（ｎ）算出することができる。

【0078】

以上説明したように、本実施形態のフリップチップボンディング装置２００は、第１エンコーダヘッド１９３Ａの中心と第２エンコーダヘッド１９３Ｂの中心とのＸ方向の間隔を所定間隔ａに保持しながら所定の目盛数ΔＢだけ第１ガントリーフレーム１２０Ａおよび第２ガントリーフレーム１２０ＢをＸ方向に直線移動させ、第１エンコーダヘッド１９３Ａと第２エンコーダヘッド１９３Ｂにより、逐次、目盛番号を検出してリニアスケール１９２の位置補正係数ｋａ（ｎ）のマップを作成し、作成した位置補正係数ｋａ（ｎ）のマップに基づいて各エンコーダヘッド１９３Ａ、１９３Ｂの位置を修正するので、実装ヘッド１７０Ａ、１７０Ｂの位置検出精度を向上させて電子部品の実装精度が低下することを抑制することができる。

【0079】

以上説明した実施形態では、第１ガントリーフレーム１２０Ａと第２ガントリーフレーム１２０Ｂとを接続部材１２２で接続して第１エンコーダヘッド１９３Ａの中心と第２エンコーダヘッド１９３Ｂの中心とのＸ方向の間隔を所定間隔ａに保持することとして説明したが、先に、図２、図３を参照して説明した実施形態のように、第１ガントリーフレーム１２０Ａと第２ガントリーフレーム１２０Ｂとを当接させて第１エンコーダヘッド１９３Ａの中心と第２エンコーダヘッド１９３Ｂの中心とのＸ方向の間隔を所定間隔ａに保持するようにしてもよい。

【0080】

実装装置７０、フリップチップボンディング装置２００を例として本発明の実施形態を説明したが、本発明は、フリップチップボンディング装置あるいはダイボンディング装置に限らず、さまざまな装置に適用することが可能である。例えば、ワイヤボンディング装置、工業用ロボット、搬送装置に適用することができる。搬送又は実装する対象物、対象物の大きさ、対象物の技術分野に限らず、あらゆる装置に適用することができる。

【符号の説明】

【0081】

１０、２０ ベース、１１ ガイドレール、１２、２２ リニアモータ、１３、２３ ボンディングヘッド、１３ｚ、２３ｚ、１７ａ、２７ａ 中心線、１４、２４ ボンディングツール、１５ 半導体ダイ、１６、２６ カメラ、１６ｚ、２６ｚ 光軸、１７、２７ エンコーダヘッド、１８ ボンディングステージ、１９ 基板、３３、１９２ リニアスケール、３４ 目盛、４５ レーザ距離検出器、５０ 制御部、６１、６２ リファレンス部材、７０ 実装装置、１１０ 実装ステージ、１１１ 主架台、１２０Ａ、１２０Ｂ ガントリーフレーム、１２２、１５３Ａ、１５３Ｂ 接続部材、１２３Ａ、１２３Ｂ 脚部、１２４Ａ、１２４Ｂ アーム、１２５Ａ、１２５Ｂ 平板、１２６Ａ、１２６Ｂ スライダ、１１２、１２７Ａ、１２７Ｂ リニアガイド、１３０ Ｘ方向固定子、１３１ 支持板、１３２ 永久磁石、１３５Ａ、１３５Ｂ Ｘ方向リニアモータ、１４０Ａ、１４０Ｂ Ｘ方向可動子、１４１Ａ、１４１Ｂ ベース板、１４２Ａ、１４２Ｂ コイル、１５０Ａ、１５０Ｂ Ｙ方向固定子、１５５Ａ、１５５Ｂ Ｙ方向リニアモータ、１７０Ａ、１７０Ｂ 実装ヘッド、１７２Ａ、１７２Ｂ シャフト、１７３Ａ、１７３Ｂ 実装ツール、１７５Ａ、１７５Ｂ スライダ、１８０ 副架台、１８１、１８２ 柱、１８４ 梁、１９０ リニアエンコーダ、１９１Ａ、１９０Ｂ ラグ、１９３Ａ、１９３Ｂ エンコーダヘッド、２００ フリップチップボンディング装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】