特開 2023-118442 部品実装装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023118442

(43)【公開日】2023-08-25

(54)【発明の名称】部品実装装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20230818BHJP

   H05K 13/04 20060101ALI20230818BHJP

【ＦＩ】

H01L21/60 311T

H05K13/04 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022021397

(22)【出願日】2022-02-15

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100132241

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 博史

(74)【代理人】

【識別番号】100183276

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 裕三

(72)【発明者】

【氏名】湯川 寛樹

(72)【発明者】

【氏名】浜平 大

【テーマコード（参考）】

5E353

5F044

【Ｆターム（参考）】

5E353BB03

5E353CC05

5E353EE02

5E353EE22

5E353EE88

5E353JJ02

5E353JJ28

5E353JJ32

5E353KK01

5E353KK11

5E353PP02

5E353QQ14

5E353QQ15

5F044PP15

5F044PP17

(57)【要約】

【課題】異なる外形を有する部品の認識マークを撮像できる部品実装装置を提供する。
【解決手段】本開示に係る部品実装装置は、位置合わせ用の認識マークを有する部品を保持する着脱可能な実装ヘッドと、実装ヘッドを通過する第１撮像光路に基づいて、第１視野において部品の第１認識マークを撮像する第１撮像素子と、実装ヘッドを通過する第２撮像光路に基づいて、第２視野において部品の第２認識マークを撮像する第２撮像素子と、実装ヘッドに設けられる第１貫通孔を通じて、第１撮像光路を反射させる第１反射光学系と、実装ヘッドに設けられる第２貫通孔を通じて、第２撮像光路を反射させる第２反射光学系と、を備え、実装ヘッドとして、第１実装ヘッドまたは第２実装ヘッドが装着され、第１実装ヘッドと第２実装ヘッドとにおいて、部品情報に基づいて、平面視における第１貫通孔及び第２貫通孔の配置が異なる。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

位置合わせ用の認識マークを有する部品を保持する着脱可能な実装ヘッドと、
装着された前記実装ヘッドの側方に設けられ、前記実装ヘッドを通過する第１撮像光路に基づいて、第１視野において前記部品の第１認識マークを撮像する第１撮像素子と、
装着された前記実装ヘッドの側方に設けられ、前記実装ヘッドを通過する第２撮像光路に基づいて、第２視野において前記部品の第２認識マークを撮像する第２撮像素子と、
前記実装ヘッドに設けられる第１貫通孔を通じて、前記第１視野から前記第１撮像素子に向かって前記第１撮像光路を反射させる第１反射光学系と、
前記実装ヘッドに設けられる第２貫通孔を通じて、前記第２視野から前記第２撮像素子に向かって前記第２撮像光路を反射させる第２反射光学系と、
を備え、
前記実装ヘッドとして、第１実装ヘッドまたは第２実装ヘッドが装着され、
前記第１実装ヘッドと前記第２実装ヘッドとにおいて、部品情報に基づいて、平面視における前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔の配置が異なる、部品実装装置。

【請求項2】

前記第１実装ヘッドと前記第２実装ヘッドとにおいて、部品情報に基づいて、平面視における前記第１反射光学系及び前記第２反射光学系の配置が異なる、請求項１に記載の部品実装装置。

【請求項3】

平面視において、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔は、横長形状を有し、かつ長手方向に異なる位置に配置され、
前記第１実装ヘッドと前記第２実装ヘッドとにおいて、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔の配置が短手方向に異なる、請求項１または２に記載の部品実装装置。

【請求項4】

前記第１実装ヘッドは縦長部品に対応し、
前記第２実装ヘッドは横長部品に対応する、請求項１から３のいずれか一項に記載の部品実装装置。

【請求項5】

前記第１実装ヘッドにおいて、前記第１貫通孔は、前記第２貫通孔に対して第１短手方向にずれて形成され、
前記第２実装ヘッドにおいて、前記第１貫通孔は、前記第２貫通孔に対して前記第１短手方向と逆向きの第２短手方向にずれて形成される、請求項１から４のいずれか一項に記載の部品実装装置。

【請求項6】

前記部品情報は、前記部品の外形に関連する情報を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の部品実装装置。

【請求項7】

保持された前記部品を加熱するヒータを有し、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔を設けるヒータブロックをさらに有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の部品実装装置。

【請求項8】

前記第１反射光学系及び前記第２反射光学系と、前記第１撮像素子及び前記第２撮像素子との相対的な高さの変更を制御する制御部をさらに備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の部品実装装置。

【請求項9】

前記実装ヘッドに対して、前記第１撮像素子及び前記第２撮像素子を横方向に移動させる移動調整装置をさらに備える、請求項１から８いずれか一項に記載の部品実装装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、部品を基板に実装する部品実装装置に関する。

【背景技術】

【0002】

部品実装装置として、例えば、特許文献１には、半導体素子等の部品を基板に実装する装置が開示されている。

【0003】

特許文献１の部品実装装置は、部品を保持する吸着ノズルと、吸着ノズルの側方に設けられたＣＣＤカメラ等の認識手段とを備える。認識手段は、部品に形成される位置合わせ用の認識マークを読み取ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第０３／０４１４７８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、近年の半導体の素子の微細化によって、部品上の認識マークも小さくなっている。そこで、小さい認識マークを撮像するため、ＣＣＤカメラ等の撮像素子のレンズの倍率を上げて、認識マークを拡大して読み取るようにしている。そのため、従来の構成に対して、撮像素子の視野が小さくなっている。

【0006】

したがって、小さい視野による異なる外形を有する部品の認識マークの撮像といった点で未だ改善の余地がある。

【0007】

本開示は、上記課題を解決することにあって、異なる外形を有する部品の認識マークを撮像できる部品実装装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示に係る部品実装装置は、位置合わせ用の認識マークを有する部品を保持する着脱可能な実装ヘッドと、装着された実装ヘッドの側方に設けられ、実装ヘッドを通過する第１撮像光路に基づいて、第１視野において部品の第１認識マークを撮像する第１撮像素子と、装着された実装ヘッドの側方に設けられ、実装ヘッドを通過する第２撮像光路に基づいて、第２視野において部品の第２認識マークを撮像する第２撮像素子と、実装ヘッドに設けられる第１貫通孔を通じて、第１視野から第１撮像素子に向かって第１撮像光路を反射させる第１反射光学系と、実装ヘッドに設けられる第２貫通孔を通じて、第２視野から第２撮像素子に向かって第２撮像光路を反射させる第２反射光学系と、を備え、実装ヘッドとして、第１実装ヘッドまたは第２実装ヘッドが装着され、第１実装ヘッドと第２実装ヘッドとにおいて、部品情報に基づいて、平面視における第１貫通孔及び第２貫通孔の配置が異なる。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、異なる外形を有する部品の認識マークを撮像できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1A】本開示の実施の形態１に係る部品実装装置の断面図

【図1B】部品の平面図

【図2】図１Ａにおける実装ヘッドの模式平面図

【図3】図２のＡ－Ａ線における第１反射光学系付近の拡大断面図

【図4】図２のＢ－Ｂ線における第２及び第３反射光学系付近の拡大断面図

【図5A】部品の平面図

【図5B】異なる実装ヘッドを装着した部品実装装置の模式断面図

【図6】図５Ｂにおける実装ヘッドの模式平面図

【図7】図６のＣ－Ｃ線における第１反射光学系付近の拡大断面図

【図8】図６のＤ－Ｄ線における第２及び第３反射光学系付近の拡大断面図

【図9A】部品の平面図

【図9B】異なる実装ヘッドを装着した部品実装装置の模式断面図

【図10】図９Ｂにおける実装ヘッドの模式平面図

【図11】図１０のＥ－Ｅ線における第１反射光学系付近の拡大断面図

【図12】図１０のＦ－Ｆ線における第２及び第３反射光学系付近の拡大断面図

【図13】本開示の実施の形態２に係る部品実装装置の断面図

【図14】部品実装装置の模式平面図

【図15】図１３における実装ヘッドの模式平面図

【図16A】（ａ）図２のＡ－Ａ線における第１反射光学系付近の拡大断面図、（ｂ）図１５のＧ－Ｇ線における第１反射光学系付近の拡大断面図

【図16B】（ａ）図２のＢ－Ｂ線における第２及び第３反射光学系付近の拡大断面図、（ｂ）図１５のＨ－Ｈ線における第２及び第３反射光学系付近の拡大断面図

【図17】実装ヘッドの模式平面図

【図18】本開示の実施の形態３に係る部品実装装置の断面図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

【0012】

［実施の形態１］
（全体構成）
図１Ａは、本開示の実施の形態１に係る部品実装装置１００の断面図である。図１Ｂは、部品２の平面図である。図２は、図１Ａにおける実装ヘッド１の模式平面図である。

【0013】

図１Ａに示すように、本開示の実施の形態１における部品実装装置１００は、実装ヘッド１と、反射光学系６１、６２、６３と、ステージ１２と、ヘッド昇降機構４０と、ヘッド移動機構５２と、撮像ユニット１１と、制御部５１とを備える。

【0014】

実装ヘッド１は、部品２を保持し、保持した部品２をステージ１２に保持された基板１３に実装する機構である。

【0015】

ここで、部品２は、例えばシリコーン、窒化ガリウム、又はシリコーンカーバイド等の不透明な材料から成る四角形の薄い板状部材のダイすなわちＩＣチップなどである。部品２の一方の面２ａ（図１Ａにおける上面）には、位置合わせ用の認識マーク３ａ、３ｂが形成される。図１Ｂに示すように、認識マーク３ａ、３ｂは、例えば小さな正方形などであり、四角形の部品２の少なくとも一対の対角位置に形成されている。部品２のもう一方の面（図１Ａでは下面）２ｂには、基板１３に接着するための接着層（図示せず）が形成されている。接着層は、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、又はシリコーン樹脂などの熱硬化型接着剤、熱可塑性接着剤、導電性接着剤、又はクリームはんだで構成される。

【0016】

部品２が実装される基板１３は、例えばシリコーン、ガラス、ステンレス、又は樹脂基板などから成り、平面形状は、円形、又は矩形状などである。

【0017】

実装ヘッド１は、交換可能にヘッド昇降機構４０に保持される。部品実装装置１００は実装ヘッド１を含む複数の異なる実装ヘッドを有する。異なる実装ヘッドは、異なる構成を有し、異なる外形を有する部品２を保持及び撮像できる。

【0018】

実装ヘッド１の交換は、ユーザによって手動で行われてもよく、または他の装置によって行われてもよい。また、実装ヘッド１の位置合わせは、例えば、ヘッド昇降機構４０に形成されるガイドと実装ヘッド１に形成される溝とを係合させることによって実現されてもよい。

【0019】

反射光学系６１、６２、６３は実装ヘッド１の内部に配置される。第１反射光学系６１は、部品２の認識マーク３ａからの光を、実装ヘッド１を通過して撮像ユニット１１まで導くための光学系である。第２反射光学系６２及び第３反射光学系６３は、部品２の認識マーク３ｂからの光を、実装ヘッド１を通過して撮像ユニット１１まで導くための光学系である。

【0020】

ステージ１２は、実装ヘッド１に対向するように基板１３を支持する部材である。ステージ１２は、制御部５１の制御の下で、上下方向（Ｚ方向）と直交するＸＹ方向及びＺ方向回りのθ方向に移動可能である。

【0021】

ヘッド昇降機構４０は、ステージ１２の平面に対し垂直方向（例えばＺ方向）に実装ヘッド１を駆動する。

【0022】

ヘッド移動機構５２は、ヘッド昇降機構４０による実装ヘッド１の昇降方向（例えば上下方向）と直交する横方向（例えばＸＹ方向）に実装ヘッド１を駆動する。

【0023】

撮像ユニット１１は、実装ヘッド１の側方に配置され、反射光学系６１、６２、６３を介して部品２の認識マーク３ａ、３ｂを撮像する機構である。

【0024】

撮像ユニット１１は、２つの撮像部１１ａ、１１ｂを１つの撮像ステージ１１ｃに固定して構成されている。撮像部１１ａ、１１ｂは、例えばＣＣＤカメラである。

【0025】

第１撮像部１１ａは第１撮像素子１５ａを有し、第１視野６４ａ（図２）において第１認識マーク３ａを撮像する。第２撮像部１１ｂは第２撮像素子１５ｂを有し、第２視野６４ｂ（図２）において第２認識マーク３ｂを撮像する。

【0026】

第１視野６４ａから第１撮像素子１５ａまで延びる光路を第１撮像光路６５とし、第２視野６４ｂから第２撮像素子１５ｂまで延びる光路を第２撮像光路６６とする。

【0027】

撮像ステージ１１ｃは、連結部１４によって、着脱可能に実装ヘッド１に連結される。連結部１４によって、撮像ステージ１１ｃと実装ヘッド１とは、互いに固定的に連結されてもよく、互いに移動可能に連結されてもよい。

【0028】

制御部５１は、部品実装装置１００が備える各部を制御する。制御部５１は、実装ヘッド１と、ヘッド昇降機構４０と、ヘッド移動機構５２と、撮像ユニット１１と、ステージ１２とをそれぞれ駆動制御する。制御部５１は、プログラムを実行することにより所定の機能を実現するＣＰＵまたはＭＰＵのような汎用プロセッサを含む。制御部５１は、ハードウェアとソフトウェアの協働により所定の機能を実現するものに限定されず、所定の機能を実現する専用に設計されたハードウェア回路でもよい。

【0029】

制御部５１は、記憶部３１と、画像処理装置４２と、位置算出部５０とを有する。

【0030】

記憶部３１は、種々の情報を記録する記録媒体である。記憶部３１は、例えば、フラッシュメモリ、ＳＳＤ（Solid State Device）、ハードディスク、その他の記憶デバイス又はそれらを適宜組み合わせて実現される。記憶部３１には、例えば、制御部５１が実行する生産プログラムが格納される。生産プログラムは、部品情報を含む。

【0031】

部品情報とは、部品２の実装に関連する情報であって、具体的には、実装される部品２の種類、部品２の実装位置、部品２の外形に関連する情報、部品２を保持する実装ヘッド１に関連する情報等を含む。部品２の外形に関連する情報とは、部品２の外形サイズと、部品２の縦横比と、部品２の外形に基づいて予測される認識マーク３ａ、３ｂの位置とを含んでもよい。また、部品情報は、部品２の外形に関連する情報に代わってまたは加えて、認識マーク３ａ、３ｂの位置を含んでもよい。部品２を保持する実装ヘッド１に関連する情報は、ユーザに通知する実装ヘッドの指定であり、実装ヘッドの管理番号、型式番号等の識別情報を含んでもよい。例えば、実装ヘッドの指定は、部品２の外形サイズまたは認識マーク３ａ、３ｂの位置に基づく。

【0032】

画像処理装置４２は、２つの撮像部１１ａ、１１ｂに接続され、画像処理装置４２と撮像部１１ａ、１１ｂとは画像認識装置の一例として機能する。画像処理装置４２は、撮像部１１ａ、１１ｂで撮像された画像情報から、背景差分法などの公知の画像処理を行って、部品２の認識マーク３ａ、３ｂの位置情報を読み取ることができる。

【0033】

位置算出部５０は、画像処理装置４２に接続される。位置算出部５０は、画像処理装置４２で得た認識マーク３ａ、３ｂの位置情報から、実装ヘッド１の重心の座標に対する部品２の相対座標を算出する。即ち、位置算出部５０は、実装ヘッド１の重心の座標に対する部品２の位置ずれ量を算出する。そこで、制御部５１は、位置算出部５０で算出された位置ずれ量に基づいて、ヘッド昇降機構４０及びヘッド移動機構５２の制御によって、部品２の位置合わせを行いつつ部品実装することができる。

【0034】

（実装ヘッドの構成）
ここで、実装ヘッド１の構成について、より詳細に説明する。実装ヘッド１は、ヘッド本体部１ａと、保持部材５と、を有する。

【0035】

ヘッド本体部１ａは実装ヘッド１の外郭を形成する部材である。ヘッド本体部１ａは、直方体板形状のヒータブロック６７と、直方体板形状の冷却ブロック６８と、直方体板形状のプリズムブロック７１とを有する。ヒータブロック６７の上面には冷却ブロック６８が固定され、冷却ブロック６８の上面にはプリズムブロック７１が固定される。ヒータブロック６７の下面には保持部材５が固定される。

【0036】

保持部材５は部品２を保持する部材である。保持部材５は、例えば、真空ポンプ４１に接続され、真空吸着によって部品２を保持する吸着ノズルである。保持部材５は、他の方法で部品２を保持してもよい。

【0037】

保持部材５は光学的に透過撮像可能であるため、光が保持部材５を通過して撮像部１１ａ、１１ｂが部品２を撮像できる。保持部材５は、例えば、透明な材料で形成される。保持部材５は、例えば、サファイヤ、石英、ガラス、又は耐熱プラスチックなどで形成される。

【0038】

保持部材５は、異なる実装ヘッドにおいて、異なる形状または大きさを有してもよい。

【0039】

ヒータブロック６７には、保持部材５を介して部品２を加熱できるヒータ６が内蔵される。ヒータ６による加熱によって、部品２の下面２ｂにおける接着層を軟化させ、または半田等の接合材を溶融させることができる。

【0040】

冷却ブロック６８には、冷却水などが循環する冷却通路（図示せず）が配置される。冷却水の循環によってプリズムブロック７１を冷却する。このような構成は、ヒータブロック６７の加熱によって、プリズムブロック７１の温度が過剰に上昇することを抑制できる。

【0041】

プリズムブロック７１は、反射光学系６１、６２、６３を収容する。異なる実装ヘッドにおいて、プリズムブロック７１における反射光学系６１、６２、６３の配置は、異なる。

【0042】

図１Ａに示すように、光が部品２から反射光学系６１、６２に到達できるように、冷却ブロック６８及びヒータブロック６７は、２つの貫通孔６９ａ、６９ｂを形成する。第１貫通孔６９ａは、保持部材５から第１反射光学系６１まで上下方向に連通し、第２貫通孔６９ｂは、保持部材５から第２反射光学系６２まで上下方向に連通する。異なる実装ヘッドにおいて、貫通孔６９ａ、６９ｂの配置は異なる。

【0043】

また、図２に示すように、実装ヘッド１を平面視すると、第１貫通孔６９ａ及び第２貫通孔６９ｂは、それぞれ長円などの横長形状を有し、それぞれ長穴である。第１貫通孔６９ａと第２貫通孔６９ｂとは、共通の長手方向Ｋ及び短手方向Ｌを有する。第１貫通孔６９ａと第２貫通孔６９ｂとは、間隔をあけて長手方向Ｋに並んで配置され、第１貫通孔６９ａと第２貫通孔６９ｂとは長手方向Ｋに延びる共通の中心線Ｊを有してもよい。また、異なる実装ヘッドにおいて、第１貫通孔６９ａと第２貫通孔６９ｂとの一方または両方を、長手方向Ｋに並べた配置から短手方向Ｌにずらしてもよい。

【0044】

長手方向Ｋは、保持部材５の対角線が延びる方向に沿っていてもよい。

【0045】

第１貫通孔６９ａの開口面積は、第２貫通孔６９ｂの開口面積と等しくてもよい。また、平面視において、第１貫通孔６９ａの開口面積は、第１反射光学系６１の外形サイズより小さくてもよく、第２貫通孔６９ｂの開口面積は、第２反射光学系６２の外形サイズより小さくてもよい。

【0046】

（反射光学系の構成）
図１Ａ、図２－図４を参照して、反射光学系６１、６２、６３の構成についてより詳細に説明する。図３は図２のＡ－Ａ線における第１反射光学系６１付近の拡大断面図である。図４は図２のＢ－Ｂ線における第２反射光学系６２及び第３反射光学系６３付近の拡大断面図である。

【0047】

図１Ａ及び図２に示すように、第１反射光学系６１は第１貫通孔６９ａの上方に、第２反射光学系６２は第２貫通孔６９ｂの上方に配置される。また、第３反射光学系６３は第２反射光学系６２に対して短手方向Ｌに間隔を開けて配置される。

【0048】

第１反射光学系６１は、例えば、反射プリズムまたは反射ミラーである。図１Ａ及び図２に示すように、第１反射光学系６１は、部品２の上の第１視野６４ａから第１貫通孔６９ａを通過する第１撮像光路６５を受けて、第１撮像素子１５ａに向かって反射させる。また、第１反射光学系６１に反射された第１撮像光路６５は、短手方向Ｌに伝播する。

【0049】

第２反射光学系６２は、例えば、反射プリズムまたは反射ミラーであり、第１反射光学系６１と同様なものであってもよい。図１Ａ及び図２に示すように、第２反射光学系６２は、部品２の上の第２視野６４ｂから第２貫通孔６９ｂを通過する第２撮像光路６６を受けて、第３反射光学系６３に向かって反射させる。また、第２反射光学系６２に反射された第２撮像光路６６は、第１反射光学系６１に反射された第１撮像光路６５の伝播方向と逆向きに、短手方向Ｌに伝播する。

【0050】

図３に示すように、第１反射光学系６１は長手方向Ｋに延びる第１反射面６１ａを有する。第１反射面６１ａは上下方向（実装ヘッド１の昇降方向）に対する一定の角度αにおいて傾斜されている。角度αは、例えば、４５°である。このような構造によって、第１反射光学系６１における反射によって、第１撮像光路６５を上下方向から横方向に９０°曲げることができる。

【0051】

図４に示すように、第２反射光学系６２は長手方向Ｋに延びる第２反射面６２ａを有する。第２反射面６２ａは上下方向に対する一定の角度βにおいて、第１反射面６１ａ（図３）とは逆向きに傾斜されている。角度βは、例えば、４５°である。このような構造によって、第２反射光学系６２における反射によって、第２撮像光路６６を上下方向から、第１撮像光路６５とは逆向きの横方向に９０°曲げることができる。

【0052】

図２に示すように、第３反射光学系６３は、例えば、三角形板状のプリズムである。実施の形態において、第３反射光学系６３は、直角三角形板状のプリズムであり、斜辺が長手方向Ｋに延びるように、第３反射光学系６３は配置される。第３反射光学系６３は、直角を形成する２つの側面によって、第３反射面６３ａと第４反射面６３ｂとを形成する。第２反射光学系６２に反射された第２撮像光路６６は、第３反射面６３ａに反射されると第４反射面６３ｂに向かい、第４反射面６３ｂに反射されると第２撮像素子１５ｂに向かう。第２反射光学系６２に反射された第２撮像光路６６を第３反射面６３ａと第４反射面６３ｂとで２回反射させることによって、第２撮像光路６６の伝播方向を、第３反射光学系６３に入射する前の伝播方向と逆向きにすることができる。その結果、第３反射光学系６３に反射された第２撮像光路６６は、第１反射光学系６１に反射された第１撮像光路６５と同じ向きに伝播する。

【0053】

（実装ヘッドの動作）
以上のような構成において、次に部品実装装置１００の動作の一例について説明する。

【0054】

制御部５１は、部品２の部品情報を取得する。制御部５１は、生産プログラムを参照して、部品２の部品情報を取得する。部品２の部品情報は、部品２の外形サイズと、部品２の縦横比と、実装ヘッド１の指定を含む。

【0055】

制御部５１は、部品情報に基づいて、装着されている実装ヘッドと指定された実装ヘッド１を比較して交換の要否を判断する。交換が必要であると、制御部５１は交換の必要性についてユーザに通知し、ユーザが手動でまたは他の装置を操作することによって、実装ヘッドを交換する。

【0056】

制御部５１は、部品情報に基づいて、実装ヘッド１を、実装前の部品２を搭載する移載ステージ（図示せず）の上方に移動させる。具体的には、制御部５１は、実装ヘッド１を水平方向に移動させるヘッド移動機構５２と、実装ヘッド１を上下方向に移動させるヘッド昇降機構４０を制御して、実装ヘッド１を移動させる。

【0057】

続いて、制御部５１は、移載ステージに搭載された部品２の認識マーク３ａ、３ｂ及び実装ヘッド１の位置情報を取得する。具体的には、移載ステージに搭載された移載ステージ用カメラ（図示せず）が部品２の認識マーク３ａ、３ｂ及び実装ヘッド１の位置情報を読み取り、制御部５１に伝達する。

【0058】

続いて、制御部５１は、部品２の認識マーク３ａ、３ｂ及び実装ヘッド１の位置情報に基づいて、移載ステージに搭載された部品２に対して実装ヘッド１の位置合わせを行う。具体的には、制御部５１は、ヘッド移動機構５２の駆動によって、部品２に対して実装ヘッド１をＸ、Ｙ、及びθ方向（Ｚ方向回りの回転方向）に位置合わせする。

【0059】

続いて、制御部５１は、部品２に対して位置合わせした実装ヘッド１をヘッド昇降機構４０によって下降させて、部品２を保持させる。実装ヘッド１が下降すると、実装ヘッド１の保持部材５は部品２に接触し、保持部材５による真空吸着によって、部品２を保持する。ここで、実装時間を短縮するために、実装ヘッド１は、ヒータ６により予め加熱していても構わない。

【0060】

続いて、制御部５１は、部品情報に基づいて、部品２を保持した実装ヘッド１を基板１３の部品実装位置の上方まで移動させる。

【0061】

続いて、制御部５１は、撮像ユニット１１によって部品の認識マーク３ａ、３ｂを撮像する。

【0062】

続いて、制御部５１は、撮像された画像に基づいて画像処理装置４２で画像処理を行い、画像処理に基づいて実装ヘッド１に保持された部品２の認識マーク３ａ、３ｂを画像認識する。画像認識結果に基づいて、位置算出部５０は部品２の座標を算出する。

【0063】

続いて、制御部５１は、位置算出部５０での算出結果に基づいて、部品２、即ち実装ヘッド１の位置ずれを補正する。より具体的には、制御部５１は、ヘッド移動機構５２によって実装ヘッド１を、またはステージ１２をＸ、Ｙ、θ方向に移動させる。

【0064】

続いて、制御部５１は、ヘッド昇降機構４０によって、位置ずれを補正した実装ヘッド１を下降させて、基板１３に部品２を加圧しながら基板１３に部品２を実装する。より具体的には、実装ヘッド１の保持部材５を伝って部品２の裏面の接着層にヒータ６の熱が伝わり、熱によって軟化した接着層は、基板１３に押し当てられて接着される。

【0065】

上記動作を行ったあと、続いて外形が異なる部品を実装する場合の動作について説明する。部品２の外形が異なると、短手方向Ｌにおける第１認識マーク３ａ及び第２認識マーク３ｂの位置も異なる。例えば、部品２より縦方向に長い、横方向に小さい縦長な１０２を実装する場合について説明する。

【0066】

縦長な部品１０２を実装する動作について、図５Ａ－図８を参照しながらより詳細に説明する。図５Ａは部品１０２の平面図である。図５Ｂは、実装ヘッド１０１を装着した部品実装装置１００の模式断面図である。図６は、図５Ｂにおける実装ヘッド１０１の模式平面図である。図７は、図６のＣ－Ｃ線における第１反射光学系１６１の付近の拡大断面図である。図８は、図６のＤ－Ｄ線における第２反射光学系１６２及び第３反射光学系６３の付近の拡大断面図である。

【0067】

図５Ａに示すように、部品１０２は正方形に対して縦長形状を有し、認識マーク１０３ａ、１０３ｂは中心線Ｊに対してずれている。縦長形状とは、横方向の寸法Ｗ１より、縦方向の寸法Ｈ１が長い形状を意味する。

【0068】

まず、制御部５１は、縦長な部品１０２の部品情報を取得する。部品情報は、部品１０２を保持する実装ヘッド１０１の指定を含んでもよい。図５Ｂ及び図６に示すように、実装ヘッド１０１は、実装ヘッド１と異なる構造を有する。具体的には、実装ヘッド１０１は、横方向における反射光学系１６１、１６２の配置と貫通孔１６９ａ、１６９ｂの配置とにおいて、実装ヘッド１と異なる。

【0069】

続いて、制御部５１は実装ヘッド１０１の指定をユーザに通知してもよく、通知を受けたユーザは実装ヘッド１を実装ヘッド１０１に交換してもよい。または、ユーザは、所定のタイミングにおいて実装ヘッド１を実装ヘッド１０１に交換してもよい。交換において、ユーザは、装着されている実装ヘッド１を取り外し、実装ヘッド１０１を装着する。

【0070】

図６に示すように、装着された状態において、実装ヘッド１０１は、平面視において、実装ヘッド１の貫通孔６９ａ、６９ｂ（図２）に対して短手方向Ｌにずれた位置に、貫通孔１６９ａ、１６９ｂを形成する。一方で、貫通孔６９ａ、６９ｂの短手方向Ｌと貫通孔１６９ａ、１６９ｂの短手方向Ｌとは共通である。また、貫通孔１６９ａ、１６９ｂは、間隔をあけて長手方向Ｋに異なる位置に配置される。第１反射光学系１６１及び第１貫通孔１６９ａは中心線Ｊに対して第１短手方向Ｌ１（矢印Ａ１）にずれた位置に配置され、第２反射光学系１６２及び第２貫通孔１６９ｂは中心線Ｊに対して第２短手方向Ｌ２（矢印Ａ２）にずれた位置に配置される。ここで、第１短手方向Ｌ１と第２短手方向Ｌ２とは、即ち、矢印Ａ１と矢印Ａ２とは、短手方向Ｌに平行であり、互いに対して逆向きである。言い換えれば、第１反射光学系１６１及び第１貫通孔１６９ａは、第２貫通孔１６９ｂに対して第１撮像素子１５ａに近づくように、短手方向Ｌにずれた位置に配置される。

【0071】

また、貫通孔１６９ａ、１６９ｂが、それぞれ貫通孔６９ａ、６９ｂの中心線Ｊからずれた量は等しい。即ち、第１反射光学系１６１及び第１貫通孔１６９ａと、第２反射光学系１６２及び第２貫通孔１６９ｂとは中点Ｐに対して点対称にずれた配置を有する。中点Ｐは、貫通孔６９ａ、６９ｂの間の中心線Ｊの中点である。

【0072】

続いて、実装ヘッド１０１は、移載ステージに搭載された部品１０２に対して位置合わせされた状態で部品１０２を保持する。実装ヘッド１０１は部品１０２を保持した状態で、基板１３の部品実装位置の上方まで移動して、撮像部１１ａ、１１ｂが認識マーク１０３ａ、１０３ｂを撮像する。

【0073】

図６及び図７に示すように、実装ヘッドの交換によって、第１貫通孔１６９ａ及び第１反射光学系１６１は第１撮像素子１５ａに対して近づく（矢印Ａ１１、矢印Ａ１）。そのため、第１反射面１６１ａにおける第１撮像光路１６５の反射位置が、第１撮像光路６５の反射位置に対して横方向（短手方向Ｌ）にずれる（矢印Ａ１）。したがって、上下方向に延びる第１撮像光路１６５は第１撮像光路６５に対して横方向（短手方向Ｌ）にずれる（矢印Ａ１）。

【0074】

また、図６及び図８に示すように、実装ヘッド１０１の交換によって、第２貫通孔１６９ｂ及び第２反射光学系１６２は第１撮像素子１５ａに対して離れる（矢印Ａ１２、矢印Ａ２）。そのため、第２反射面１６２ａにおける第２撮像光路１６６の反射位置が、第２撮像光路６６の反射位置に対して横方向（短手方向Ｌ）にずれる（矢印Ａ２）。したがって、上下方向に延びる第２撮像光路１６６は第２撮像光路６６に対して横方向（短手方向Ｌ）にずれる（矢印Ａ２）。

【0075】

図７と図８とを比較して、第１撮像光路１６５がずれる方向（矢印Ａ１）と、第２撮像光路１６６がずれる方向（矢印Ａ２）とは逆向きである。その結果、図６に示すように、第１視野６４ａと第２視野６４ｂとは、中点Ｐに対して点対称に移動する。

【0076】

続いて、制御部５１は、実装ヘッド１０１の位置を補正して、部品１０２を基板１３に実装する。

【0077】

上記の動作によって、部品実装装置１００は、部品１０２のような縦長形状を有する部品に対応している。

【0078】

さらに、部品実装装置１００は、部品２０２のような横長形状を有する部品にも対応している。

【0079】

縦長な部品２０２を実装する動作について、図９Ａ－図１２を参照しながらより詳細に説明する。図９Ａは部品２０２の平面図である。図９Ｂは、実装ヘッド２０１を装着した部品実装装置１００の模式断面図である。図１０は、図９Ｂにおける実装ヘッド２０１の模式平面図である。図１１は、図１０のＥ－Ｅ線における第１反射光学系２６１の付近の拡大断面図である。図１２は、図１０のＦ－Ｆ線における第２反射光学系２６２及び第３反射光学系６３の付近の拡大断面図である。

【0080】

図９Ａに示すように、部品２０２は正方形に対して横長形状を有し、認識マーク２０３ａ、２０３ｂは中心線Ｊに対してずれている。横長形状とは、縦方向の寸法Ｈ２より、横方向の寸法Ｗ２が長い形状を意味する。

【0081】

まず、制御部５１は、横長な部品２０２の部品情報を取得する。部品情報は、部品２０２を保持する実装ヘッド２０１の指定を含んでもよい。図９Ｂ及び図１０に示すように、実装ヘッド２０１は、実装ヘッド１、１０１と異なる構造を有する。具体的には、実装ヘッド２０１は、横方向における反射光学系２６１、２６２の配置と貫通孔２６９ａ、２６９ｂの配置とにおいて、実装ヘッド１、１０１と異なる。

【0082】

続いて、制御部５１は実装ヘッド２０１の指定をユーザに通知してもよく、通知を受けたユーザは実装ヘッド１０１を実装ヘッド２０１に交換してもよい。または、ユーザは、所定のタイミングにおいて実装ヘッド１を実装ヘッド１０１に交換してもよい。交換において、ユーザは、装着されている実装ヘッド１０１を取り外し、実装ヘッド２０１を装着する。

【0083】

図１０に示すように、装着された状態において、実装ヘッド２０１は、平面視において、実装ヘッド１の貫通孔６９ａ、６９ｂ（図２）に対して短手方向Ｌにずれた位置に、貫通孔２６９ａ、２６９ｂを形成する。一方で、貫通孔６９ａ、６９ｂの短手方向Ｌと貫通孔２６９ａ、２６９ｂの短手方向Ｌとは共通である。また、貫通孔２６９ａ、２６９ｂは、間隔をあけて長手方向Ｋに異なる位置に配置される。第１反射光学系２６１及び第１貫通孔２６９ａは中心線Ｊに対して第２短手方向Ｌ２（矢印Ｂ１）にずれた位置に配置され、第２反射光学系２６２及び第２貫通孔２６９ｂは中心線Ｊに対して第１短手方向Ｌ１（矢印Ｂ２）にずれた位置に配置される。矢印Ｂ１と矢印Ｂ２とは逆向きである。言い換えれば、第１反射光学系２６１及び第１貫通孔２６９ａは、第２貫通孔２６９ｂに対して第１撮像素子１５ａに遠ざかるように、短手方向Ｌにずれた位置に配置される。

【0084】

また、貫通孔２６９ａ、２６９ｂが、それぞれ貫通孔６９ａ、６９ｂの中心線Ｊからずれた量は等しい。即ち、第１反射光学系２６１及び第１貫通孔２６９ａと、第２反射光学系２６２及び第２貫通孔２６９ｂとは中点Ｐに対して点対称にずれた配置を有する。

【0085】

続いて、実装ヘッド２０１は、移載ステージに搭載された部品２０２に対して位置合わせされた状態で部品２０２を保持する。実装ヘッド２０１は部品２０２を保持した状態で、基板１３の部品実装位置の上方まで移動して、撮像部１１ａ、１１ｂが認識マーク２０３ａ、２０３ｂを撮像する。

【0086】

図１０及び図１１に示すように、実装ヘッドの交換によって、第１貫通孔２６９ａ及び第１反射光学系２６１は第１撮像素子１５ａに対して離れる（矢印Ｂ１１、矢印Ｂ１）。そのため、第１反射面２６１ａにおける第１撮像光路２６５の反射位置が、第１撮像光路６５の反射位置に対して横方向（短手方向Ｌ）にずれる（矢印Ｂ１）。したがって、上下方向に延びる第１撮像光路２６５は第１撮像光路６５に対して横方向（短手方向Ｌ）にずれる（矢印Ｂ１）。

【0087】

また、図１０及び図１２に示すように、実装ヘッド２０１の交換によって、第２貫通孔２６９ｂ及び第２反射光学系２６２は第１撮像素子１５ａに対して近づく（矢印Ｂ１２、矢印Ｂ２）。そのため、第２反射面２６２ａにおける第２撮像光路２６６の反射位置が、第２撮像光路６６の反射位置に対して横方向（短手方向Ｌ）にずれる（矢印Ｂ２）。したがって、上下方向に延びる第２撮像光路２６６は第２撮像光路６６に対して横方向（短手方向Ｌ）にずれる（矢印Ｂ２）。

【0088】

図１１と図１２とを比較して、第１撮像光路２６５がずれる方向（矢印Ｂ１）と、第２撮像光路２６６がずれる方向（矢印Ｂ２）とは逆向きである。その結果、図１０に示すように、第１視野６４ａと第２視野６４ｂとは、中点Ｐに対して点対称に移動する。

【0089】

続いて、制御部５１は、実装ヘッド１０１の位置を補正して、部品１０２を基板１３に実装する。

【0090】

このように、実装ヘッド１０１、２０１の交換によって、同じ２つの撮像部１１ａ、１１ｂを用いて、短手方向Ｌにおいて逆向きに、視野６４ａ、６４ｂの位置を変更することができる。また、実装ヘッド１０１、２０１が、実装ヘッド１の貫通孔６９ａ、６９ｂとは異なる位置に貫通孔を形成するため、視野６４ａ、６４ｂの位置の変更は、貫通孔６９ａ、６９ｂの開口面積より広い範囲で実現される。したがって、異なった外形を有する部品１０２、２０２において、それぞれの認識マークを撮像することができる。

【0091】

また、貫通孔６９ａ、６９ｂ、１６９ａ、１６９ｂ、２６９ａ、２６９ｂとは、平面視において、等しい開口面積を有してもよい。実装ヘッド１、１０１、２０１において、第３反射光学系６３の配置は固定であってもよく、または第２反射光学系６２、１６２、２６２の配置に応じて第３反射光学系６３の配置を調整してもよい。

【0092】

上記の説明をまとめて、本開示の特徴を述べる。

【0093】

実施の形態１に係る部品実装装置１００では、実装ヘッドを交換することによって、貫通孔（例えば、貫通孔６９ａ、６９ｂ、１６９ａ、１６９ｂ、２６９ａ、２６９ｂ）の配置を変更することができる。貫通孔の配置が一定の場合と比較して、視野６４ａ、６４ｂが動く範囲をより自由に設計することができる。また、視野６４ａ、６４ｂが動く範囲を確保するために貫通孔を大きく設けた場合と比較して、本開示では、部品とヒータブロック６７との接触面積を大きくすることによって、ヒータブロック６７においてより均一な加熱を実現できる。さらに、実装ヘッドごと交換することで、実装ヘッドの内部において、反射光学系６１、６２の光軸調整を行うことなく、簡単な手順で視野６４ａ、６４ｂを移動させることが可能になる。

【0094】

（効果）
実施の形態１に係る部品実装装置１００によれば、以下の効果を奏することができる。

【0095】

上述したように、実施の形態１の部品実装装置１００は、実装ヘッド１０１と、第１撮像素子１５ａと、第２撮像素子１５ｂと、第１反射光学系１６１と、第２反射光学系１６２とを備える。実装ヘッド１０１は、位置合わせ用の認識マーク１０３ａ、１０３ｂを有する部品１０２を保持し、着脱可能である。第１撮像素子１５ａは、装着された実装ヘッド１０１の側方に設けられ、実装ヘッド１０１を通過する第１撮像光路１６５に基づいて、第１視野６４ａにおいて部品１０２の第１認識マーク１０３ａを撮像する。第２撮像素子１５ｂは、装着された実装ヘッド１０１の側方に設けられ、実装ヘッド１０１を通過する第２撮像光路１６６に基づいて、第２視野６４ｂにおいて部品１０２の第２認識マーク１０３ｂを撮像する。第１反射光学系１６１は、実装ヘッド１０１に設けられる第１貫通孔１６９ａを通じて、第１視野６４ａから第１撮像素子１５ａに向かって第１撮像光路１６５を反射させる。第２反射光学系１６２は、実装ヘッド１０１に設けられる第２貫通孔１６９ｂを通じて、第２視野６４ｂから第２撮像素子１５ｂに向かって第２撮像光路１６６を反射させる。また、実装ヘッド１０１（第１実装ヘッド）の代わりに、実装ヘッド２０１（第２実装ヘッド）が装着される。実装ヘッド１０１と実装ヘッド２０１とにおいて、部品情報に基づいて、平面視における第１貫通孔１６９ａ、２６９ａ及び第２貫通孔１６９ｂ、２６９ｂの配置が異なる。

【0096】

このような構成により、実装ヘッドの交換によって、第１貫通孔１６９ａ、２６９ａ及び第２貫通孔１６９ｂ、２６９ｂの配置の変化にあわせて、第１反射光学系１６１、２６１及び第２反射光学系１６２、２６２の配置も異ならせることができる。第１視野６４ａ及び第２視野６４ｂの位置を調整することができる。そのため、小さい視野によってでも、異なる外形を有する部品１０２、２０２の認識マーク１０３ａ、１０３ｂ、２０３ａ、２０３ｂを撮像できる。

【0097】

さらに、実施の形態１の部品実装装置１００において、実装ヘッド１０１と実装ヘッド２０１とにおいて、部品情報に基づいて、平面視における第１反射光学系１６１、２６１及び第２反射光学系１６２、２６２の配置が異なる。

【0098】

このような構成により、実装ヘッド１０１、２０１を交換することで、第１反射光学系１６１、２６１と第２反射光学系１６２、２６２との配置の変化によって、第１視野６４ａ及び第２視野６４ｂの位置関係を異ならせることができる。そのため、小さい視野によってでも、異なる外形を有する部品１０２、２０２の認識マーク１０３ａ、１０３ｂ、２０３ａ、２０３ｂを撮像できる。

【0099】

さらに、実施の形態１の部品実装装置１００において、平面視において、第１貫通孔１６９ａ、２６９ａ及び第２貫通孔１６９ｂ、２６９ｂは、横長形状を有し、かつ長手方向に異なる位置に配置される。実装ヘッド１０１と実装ヘッド２０１とにおいて、第１貫通孔１６９ａ、２６９ａ及び第２貫通孔１６９ｂ、２６９ｂの配置が短手方向Ｌに異なる。

【0100】

このような構成により、第１反射光学系１６１、２６１と第２反射光学系１６２、２６２との配置を短手方向Ｌに沿ってずらすことで、第１視野６４ａ及び第２視野６４ｂの位置を短手方向Ｌに沿って変更することができる。そのため、小さい視野によってでも、異なる縦横比及び外形サイズを有する部品１０２、２０２の認識マーク１０３ａ、１０３ｂ、２０３ａ、２０３ｂを撮像できる。

【0101】

さらに、実施の形態１の部品実装装置１００において、実装ヘッド１０１は縦長部品１０２に対応し、実装ヘッド２０１は横長部品２０２に対応する。

【0102】

このような構成により、異なる実装ヘッド１０１、２０１は異なる縦横比を有する部品１０２、２０２に対応しており、小さい視野によってでも、部品１０２、２０２の認識マーク１０３ａ、１０３ｂ、２０３ａ、２０３ｂを撮像できる。

【0103】

さらに、実施の形態１の部品実装装置１００において、実装ヘッド１０１において、第１貫通孔１６９ａは、第２貫通孔１６９ｂに対して第１短手方向Ｌ１にずれて形成される。実装ヘッド２０１において、第１貫通孔２６９ａは、第２貫通孔６９ｂに対して第１短手方向Ｌ１と逆向きの第２短手方向Ｌ２にずれて形成される。

【0104】

このような構成により、異なる実装ヘッド１０１、２０１は、貫通孔１６９ａ、１６９ｂ、２６９ａ、２６９ｂを逆向きにずらすことによって、異なる縦横比を有する部品１０２、２０２に対応している。そのため、小さい視野によってでも、部品１０２、２０２の認識マーク１０３ａ、１０３ｂ、２０３ａ、２０３ｂを撮像できる。

【0105】

さらに、実施の形態１の部品実装装置１００において、部品情報は、部品の外形に関連する情報を含む。

【0106】

このような構成により、部品情報を取得することで、部品の外形に対応した実装ヘッド１０１、２０１を選択することができる。部品の外形によって認識マーク１０３ａ、１０３ｂ、２０３ａ、２０３ｂの位置が規定される場合において、部品情報を取得することで、認識マーク１０３ａ、１０３ｂ、２０３ａ、２０３ｂの位置に対応した実装ヘッド１０１、２０１を選択できる。

【0107】

さらに、実施の形態１の部品実装装置１００において、保持された部品１０２を加熱するヒータ６を有し、第１貫通孔１６９ａ及び第２貫通孔１６９ｂを設けるヒータブロック６７をさらに有する。

【0108】

このような構成により、ヒータ６を用いて、部品１０２の全体にわたって均一な加熱を実現できる。そのため、部品１０２の実装不具合の発生を抑制できる。

【0109】

なお、実施の形態１では、実装ヘッド１において、第１貫通孔６９ａと第２貫通孔６９ｂとの開口面積が等しい例について説明したが、これに限定されない。実装ヘッド１は、平面視において、異なる開口面積を有する貫通孔６９ａ、６９ｂを形成してもよい。

【0110】

なお、実施の形態１では、実装ヘッド１、１０１、２０１において、貫通孔６９ａ、６９ｂ、１６９ａ、１６９ｂ、２６９ａ、２６９ｂの開口面積が等しい例について説明したが、これに限定されない。例えば、実装ヘッド１０１の貫通孔１６９ａ、１６９ｂの開口面積は、実装ヘッド２０１の貫通孔２６９ａ、２６９ｂの開口面積より小さくてもよい。貫通孔１６９ａ、１６９ｂが小さいと、実装ヘッド１０１に保持される部品をヒータ６によって加熱する際に、加熱のむらを抑制し、より安定的に加熱できる。したがって、実装ヘッド１０１は、温度変化に敏感な機能または材料を有する部品を保持し、実装することができる。

【0111】

なお、実施の形態１では、実装ヘッド１、１０１、２０１の交換によって、貫通孔６９ａ、６９ｂの配置が短手方向Ｌに異なる例について説明したが、これに限定されない。実装ヘッド１、１０１、２０１の交換によって、貫通孔６９ａ、６９ｂの配置は、短手方向Ｌに加えてまたは短手方向Ｌに代わって、長手方向Ｋに異なってもよい。

【0112】

［実施の形態２］
本開示の実施の形態２に係る部品実装装置３００について説明する。実施の形態２においては、実施の形態１と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態２では、実施の形態１と重複する説明を省略する。

【0113】

図１３は、本開示の実施の形態２に係る部品実装装置３００の断面図である。図１４は、部品実装装置３００の模式平面図である。

【0114】

実施の形態２は、後続の２点で実施の形態１と異なる。第一に、部品実装装置３００は、視野６４ａ、６４ｂの細かい調節を行うために、実装ヘッド１、１０１、２０１の代わりに、撮像ユニット３１１に対して昇降可能な実装ヘッド３０１を有する。第二に、部品実装装置３００は、撮像ユニット１１の代わりに、実装ヘッド３０１に対して長手方向Ｋに移動可能である撮像ユニット３１１を有する。実施の形態２において、部品実装装置３００は、特に説明しない限り、実施の形態１の部品実装装置１００と同じである。

【0115】

図１３に示すように、実装ヘッド３０１は、視野６４ａ、６４ｂの調節を行うために、撮像ユニット３１１に対する実装ヘッド３０１の撮像高さＨを変更する。例えば、撮像高さＨを撮像高さＨ０から撮像高さＨ１に変更するように、実装ヘッド３０１は上昇する。また、撮像高さＨを撮像高さＨ１から撮像高さＨ０に変更するように、実装ヘッド３０１は下降する。実装ヘッド３０１の昇降は、ヘッド昇降機構４０（図１）の動作によって行う。

【0116】

図１４に示すように、撮像ユニット３１１は、移動調整装置７０をさらに有する。移動調整装置７０は、撮像部１１ａ、１１ｂが固定された撮像ステージ１１ｃを長手方向Ｋに沿って移動させることができる。移動調整装置７０の例としては、エアシリンダなどのリニアアクチュエータ又はモータとリニアガイドとボールねじとで構成されて直線的に往復移動可能な直動装置で構成することができる。

【0117】

制御部５１は、部品２の部品情報、具体的には部品２の外形に応じて、ヘッド昇降機構４０及び移動調整装置７０の動作を制御する。

【0118】

実装ヘッド３０１の昇降及び撮像ユニット３１１の長手方向Ｋの移動について、図１５～図１７を参照してより詳細に説明する。図１５は、図１３における実装ヘッド１の模式平面図である。図１６Ａ（ａ）は、図３と同様に図２のＡ－Ａ線における第１反射光学系付近の拡大断面図である。図１６Ａ（ｂ）は、図１５のＧ－Ｇ線における第１反射光学系６１付近の拡大断面図である。図１６Ｂ（ａ）は、図４と同様に図２のＢ－Ｂ線における第２及び第３反射光学系付近の拡大断面図である。図１６Ｂ（ｂ）は、図１５のＨ－Ｈ線における第２反射光学系６２及び第３反射光学系６３付近の拡大断面図である。図１７は、図１３における実装ヘッド１の模式平面図である。

【0119】

まず、制御部５１は、部品情報を取得する。実装した部品２と次に実装する部品３０２との縦横比が異なると、制御部５１は、ヘッド昇降機構４０の動作によって実装ヘッド３０１を昇降させる。また、制御部５１は、実装した部品２と次に実装する部品３０２との外形サイズが異なると、制御部５１は、移動調整装置７０の動作によって撮像ユニット３１１を移動させる。

【0120】

例えば、実装ヘッド３０１は撮像高さＨ０から撮像高さＨ１に上昇し（図１３）、撮像ユニット３１１、即ち撮像部１１ａ、１１ｂは実装ヘッド３０１に対して長手方向Ｋに平行に第２貫通孔側Ｋ２に移動する。

【0121】

図１５及び図１６Ａ（ｂ）に示すように、実装ヘッド３０１の上昇（矢印Ｃ３）によって、第１撮像部１１ａは実装ヘッド１に対して相対的に下降する。そのため、第１反射面６１ａにおいて、第１撮像素子１５ａに向かう第１撮像光路３６５の反射位置が、第１撮像光路６５の反射位置より低くなる（矢印Ｃ４）。したがって、上下方向に延びる第１撮像光路３６５、即ち第１視野６４ａは横方向（短手方向Ｌ）にずれる（矢印Ｃ１）。なお、図１６Ａ（ｂ）では、第１撮像部１１ａが実装ヘッド１に対して相対的に下降していることを明確にするため、図１６Ａ（ａ）と図１６Ａ（ｂ）における第１撮像部１１ａの高さＺ１は同じであるものとして図示している。

【0122】

図１５及び図１６Ｂ（ｂ）に示すように、第２反射面６２ａにおいて、第３反射光学系６３に向かう第２撮像光路３６６の反射位置が、第２撮像光路６６の反射位置より低くなる（矢印Ｃ４）。したがって、上下方向に延びる第２撮像光路３６６、即ち第２視野６４ｂは横方向（短手方向Ｌ）にずれる（矢印Ｃ２）。なお、図１６Ｂ（ｂ）では、第２撮像部１１ｂ（図示せず）が実装ヘッド１に対して相対的に下降していることを明確にするため、図１６Ｂ（ａ）と図１６Ｂ（ｂ）における第２撮像部１１ｂの高さＺ２は同じであるものとして図示している。

【0123】

図１５に示すように、撮像部１１ａ、即ち撮像素子１５ａの移動によって、第１反射光学系６１における反射位置は第２貫通孔側Ｋ２に移動し、そのため、第１視野６４ａは第２貫通孔側Ｋ２に移動する（矢印Ｄ１）。撮像部１１ｂ、即ち撮像素子１５ｂの移動によって、第４反射面６３ｂにおける反射位置は第２貫通孔側Ｋ２に移動し、第３反射面６３ａにおける反射位置は第１貫通孔側Ｋ１に移動する。そのため、第２反射光学系６２から反射される第２撮像光路６６及び第２視野６４ｂは第１貫通孔側Ｋ１に移動する（矢印Ｄ２）。

【0124】

したがって、第１視野６４ａと第２視野６４ｂとは、中点Ｐに対して点対称に移動する。この視野６４ａ、６４ｂの移動によって、部品３０２の認識マーク３０３ａ、３０３ｂを撮像することができる。

【0125】

さらに、移動調整装置７０を有する撮像ユニット３１１に対して、実装ヘッド３０１と実装ヘッド４０１を交換することができる。実装ヘッド４０１は、視野６４ａ、６４ｂの調節を行うために、撮像ユニット３１１に対する実装ヘッド４０１の撮像高さＨを変更する。

【0126】

制御部５１は、部品２と異なる部品４０２の部品情報を取得する。制御部５１は、部品情報に含まれる実装ヘッド４０１の指定をユーザに通知し、ユーザは実装ヘッド１０１を実装ヘッド４０１に交換する。また、制御部５１は、部品４０２の部品情報に基づいて、撮像ユニット３１１及び実装ヘッド４０１を移動させる。図１７に示すように、実装ヘッド４０１の交換と、実装ヘッド１及び撮像ユニット３１１の移動とによって、第１視野６４ａは、短手方向Ｌの移動（矢印Ｂ１、Ｃ１）と、第１貫通孔側Ｋ１への移動（矢印Ｄ１）とを組み合わせて移動する。また、第２視野６４ｂは、短手方向Ｌの移動（矢印Ｂ２、Ｃ２）と、第２貫通孔側Ｋ２への移動（矢印Ｄ２）とを組み合わせて移動する。

【0127】

したがって、視野６４ａ、６４ｂを、反射光学系４６１、４６２の位置にあわせて大まかに調節した後（矢印Ｂ１、Ｂ２）、貫通孔４６９ａ、４６９ｂの範囲内でより細かく調整することができる（矢印Ｃ１、Ｄ１、Ｃ２、Ｄ２）。

【0128】

（効果）
実施の形態２に係る部品実装装置３００によれば、以下の効果を奏することができる。

【0129】

上述したように、実施の形態２の部品実装装置３００は、第１反射光学系４６１及び第２反射光学系４６２と、第１撮像素子１５ａ及び第２撮像素子１５ｂとの相対的な高さの変更を制御する制御部５１をさらに備える。

【0130】

このような構成により、平面視における反射光学系４６１、４６２の範囲、即ち貫通孔４６９ａ、４６９ｂの範囲内で、短手方向Ｌにおいて視野６４ａ、６４ｂの位置の調整を行うことができる。そのため、部品実装装置３００を用いて撮像できる部品４０２の種類を増やすことができる。

【0131】

さらに、実施の形態２の部品実装装置３００において、実装ヘッド３０１に対して、第１撮像素子１５ａ及び第２撮像素子１５ｂを横方向に移動させる移動調整装置７０をさらに備える。

【0132】

このような構成により、平面視における貫通孔４６９ａ、４６９ｂの範囲内で、長手方向Ｋにおいて視野６４ａ、６４ｂの位置の調整を行うことができる。そのため、撮像できる部品２の種類をさらに増やすことができる。

【0133】

なお、実施の形態２では、部品実装装置３００が、実装ヘッド３０１、４０１と撮像ユニット３１１との両方を有する例について説明したが、これに限定されない。部品実装装置３００は、実装ヘッド３０１、４０１を有しない状態で、撮像ユニット３１１を有してもよい。また、部品実装装置３００は、撮像ユニット３１１を有しない状態で、実装ヘッド３０１、４０１を有してもよい。

【0134】

なお、実施の形態２では、実装ヘッド３０１、４０１が撮像ユニット３１１に対して昇降する例について説明したが、これに限定されない。実装ヘッド３０１、４０１と、撮像ユニット３１１との相対的な高さが変更すればよい。例えば、撮像ユニット３１１が実装ヘッド３０１、４０１に対して昇降してもよい。具体的には、移動調整装置７０は、長手方向Ｋの移動に加えて、撮像ステージ１１ｃを上下方向に昇降させてもよい。このような構成によって、移動調整装置７０の動作によって、実装ヘッド３０１、４０１の高さを固定した状態で、実装ヘッド３０１、４０１に対する撮像ユニット３１１の高さを変化させることができる。

【0135】

なお、撮像部１１ａと撮像部１１ｂとが撮像ステージ１１ｃに固定され、一体として移動する例について説明したが、これに限定されない。例えば、撮像部１１ａと撮像部１１ｂとは個別に移動してもよい。このような構成によって、視野６４ａ、６４ｂをそれぞれ貫通孔４６９ａ、４６９ｂにおける任意の位置に配置することができる。

【0136】

［実施の形態３］
本開示の実施の形態３に係る部品実装装置６００について説明する。実施の形態３においては、実施の形態１と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態３では、実施の形態１と重複する説明を省略する。

【0137】

図１８は、本開示の実施の形態３に係る部品実装装置６００の断面図である。

【0138】

実施の形態３は、部品実装装置６００が認識マークを有する基板６１３に部品２を実装する装置である点で実施の形態１と異なる。実施の形態３において、部品実装装置６００は、特に説明しない限り、実施の形態１の部品実装装置１００と同じである。

【0139】

部品実装装置６００は、部品２の認識マーク３ａ、３ｂに加えて、基板６１３の基板認識マーク１６ａ、１６ｂを撮像し、部品２と基板６１３との位置合わせを行うことができる。

【0140】

ここで、部品２と基板６１３との位置合わせの動作について説明する。制御部５１は、撮像ユニット１１によって部品２の認識マーク３ａ、３ｂを撮像した後において、部品情報に基づいて、実装ヘッド１の撮像高さを変更する。部品情報には、部品２に対応した基板６１３の認識マークの位置情報が含まれている。撮像高さは、基板６１３の基板認識マーク１６ａ、１６ｂが配置されていると想定される位置に、視野６４ａ、６４ｂを移動させるための高さである。

【0141】

続いて、制御部５１は、撮像ユニット１１によって基板６１３の基板認識マーク１６ａ、１６ｂを撮像する。保持部材５が透明であるため、撮像ユニット１１は保持部材５越しに基板認識マーク１６ａ、１６ｂを撮像できる。

【0142】

続いて、制御部５１は、撮像された画像に基づく画像処理装置４２での画像処理により、実装ヘッド１に保持された部品２の認識マーク３ａ、３ｂ、及び基板６１３の基板認識マーク１６ａ、１６ｂを画像認識する。画像認識結果に基づいて、位置算出部５０は部品２及び基板６１３の座標を算出する。

【0143】

続いて、制御部５１は、位置算出部５０での算出結果に基づいて、基板６１３に対する部品２、即ち実装ヘッド１の位置ずれを補正する。

【0144】

続いて、制御部５１は、基板６１３に部品２を実装する。このような構成によって、部品２を、基板認識マーク１６ａ、１６ｂによって指定される基板６１３の適切な位置に実装することができる。

【0145】

本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

【産業上の利用可能性】

【0146】

本開示の部品実装装置は、基板に対し部品を指定した任意の位置に実装する効果を有し、高速大容量メモリ、アプリケーションプロセッサ、ＣＰＵなどの部品の実装時に使用する部品実装装置において特に有用である。

【符号の説明】

【0147】

１ 実装ヘッド
１ａ ヘッド本体部
３ａ 第１認識マーク
３ｂ 第２認識マーク
５ 保持部材
６ ヒータ
１１ 撮像ユニット
１１ａ 第１撮像部
１１ｂ 第２撮像部
１５ａ 第１撮像素子
１５ｂ 第２撮像素子
１３ 基板
４０ ヘッド昇降機構
４２ 画像処理装置
５０ 位置算出部
５１ 制御部
５２ ヘッド移動機構
６１ 第１反射光学系
６１ａ 第１反射面
６２ 第２反射光学系
６２ａ 第２反射面
６３ 第３反射光学系
６３ａ 第３反射面
６３ｂ 第４反射面
６５ 第１撮像光路
６６ 第２撮像光路
６７ ヒータブロック
６８ 冷却ブロック
６９ａ 第１貫通孔
６９ｂ 第２貫通孔
７１ プリズムブロック

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図17】

【図18】