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(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】P2023143741
(43)【公開日】2023-10-06
(54)【発明の名称】電子部品の実装装置及び実装方法
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/60 20060101AFI20230928BHJP
   H05K 13/04 20060101ALI20230928BHJP
   H05K 13/08 20060101ALI20230928BHJP
【FI】
H01L21/60 311T
H05K13/04 B
H05K13/08 Q
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023019479
(22)【出願日】2023-02-10
(31)【優先権主張番号】P 2022046722
(32)【優先日】2022-03-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000002428
【氏名又は名称】芝浦メカトロニクス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100081961
【弁理士】
【氏名又は名称】木内 光春
(74)【代理人】
【識別番号】100112564
【弁理士】
【氏名又は名称】大熊 考一
(74)【代理人】
【識別番号】100163500
【弁理士】
【氏名又は名称】片桐 貞典
(74)【代理人】
【識別番号】230115598
【弁護士】
【氏名又は名称】木内 加奈子
(72)【発明者】
【氏名】山田 泰弘
【テーマコード(参考)】
5E353
5F044
【Fターム(参考)】
5E353CC03
5E353DD05
5E353DD11
5E353GG21
5E353HH61
5E353JJ22
5E353JJ26
5E353JJ42
5E353JJ43
5E353JJ48
5E353KK01
5F044PP15
5F044PP17
(57)【要約】      (修正有)
【課題】高い搭載位置精度と高いスループットを実現する電子部品の実装装置及び実装方法を提供する。
【解決手段】電子部品tを基板Wに実装する装置1は、複数の載置部31a、31bと、載置部のいずれか又は双方を移動させる載置部移動機構、載置部に載置された電子部品tを撮像し、それぞれの電子部品の水平方向の姿勢を認識するチップ認識カメラ44a、44bと、複数の載置部に載置された電子部品を保持し、基板に実装する複数の実装ツール43a、43bと、複数の実装ツールを一括して移動させる実装ツール移動機構4及び撮像部の認識結果に基づいて載置部に載置された電子部品を、実装ツールに対して位置決めする位置決め処理を実行する位置決め処理部及び実装ツールに電子部品の一括での受け取り処理を実行させる受け取り処理部を含む制御装置50と、を有する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子部品を保持する複数の保持部と、
前記複数の保持部がそれぞれ保持した前記電子部品を載置する複数の載置部と、
前記載置部を水平方向に移動させる載置部移動機構と、
前記載置部に載置された前記電子部品を撮像して、前記電子部品の水平方向の姿勢を認識する撮像部と、
複数の前記載置部に載置された前記電子部品をそれぞれ保持して、基板に実装する複数の実装ツールと、
複数の前記実装ツールを一括して移動させる実装ツール移動機構と、
制御装置と、を有し、
前記制御装置は、
前記撮像部の認識結果に基づいて、前記載置部を移動させることにより、前記載置部に載置された前記電子部品を、対応する前記実装ツールに対して位置決めする位置決め処理を実行する位置決め処理部と、
前記実装ツールに、前記位置決め処理された複数の前記載置部に載置された前記電子部品の一括での受け取り処理を実行させる受け取り処理部と、
を有することを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項2】
複数の前記載置部は、いずれか1つが固定であることを特徴とする請求項1記載の電子部品の実装装置。
【請求項3】
前記制御装置は、
前記撮像部の認識結果に基づいて、複数の前記実装ツールのうち、固定の前記載置部に対応する前記実装ツールを、固定の前記載置部に載置された前記電子部品の姿勢に合わせて移動させる基準決め処理を実行する基準決め処理部を有し、
前記位置決め処理部は、前記基準決め処理による前記実装ツールの移動量を含めて、前記位置決め処理を実行することを特徴とする請求項2記載の電子部品の実装装置。
【請求項4】
電子部品を保持する複数の保持部と、
前記複数の保持部がそれぞれ保持した前記電子部品を載置する複数の載置部と、
前記載置部を水平方向に移動させる載置部移動機構と、
前記載置部に載置された前記電子部品を撮像して、前記電子部品の水平方向の姿勢を認識する撮像部と、
複数の前記載置部に載置された前記電子部品を保持して、基板に実装する複数の実装ツールと、
複数の前記実装ツールを一括して移動させる実装ツール移動機構と、を有する電子部品の実装装置が、前記電子部品を実装する方法であって、
前記撮像部の認識結果に基づいて、前記載置部を移動させることにより、前記載置部に載置された前記電子部品を、対応する前記実装ツールに対して位置決めする位置決め処理と、
位置置決めされた複数の前記載置部から、それぞれに対応する前記実装ツールに前記電子部品の一括での受け取りを行わせる受け取り処理と、
を実行することを特徴とする電子部品の実装方法。
【請求項5】
複数の前記載置部は、いずれか1つが固定であり、
複数の前記実装ツールのうち、固定の前記載置部に対応する前記実装ツールを、固定の前記載置部に載置された前記電子部品の姿勢に合わせて移動させる基準決め処理を実行し、
前記基準決め処理による前記実装ツールの移動量を含めて、前記位置決め処理を実行することを特徴とする請求項4記載の電子部品の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子部品の実装装置及び実装方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、ウェーハレベルパッケージ(Wafer Level Package:WLP)と呼ばれる製造プロセスが知られている。WLPは、インターポーザ基板(中継用基板)を用いずに、ウェーハ状態のままでI/O端子を設けるための再配線層を形成する技術である。WLPは、インターポーザ基板を不要とするため、半導体パッケージの薄型化や製造コストが低減できる。
【0003】
WLPでは、ファンイン・ウェーハレベルパッケージ(fan in-WLP:FI-WLP)や、ファンアウト・ウェーハレベルパッケージ(fan out-WLP:FO-WLP)が知られている。FI-WLPは、半導体チップの電極パッドが形成されている面上の領域をはみ出さないように、半導体チップ上に再配線層を形成する。FO-WLPは、半導体チップの領域をはみ出して再配線層を形成する。
【0004】
FO-WLPは、1つのパッケージ内にRAM、フラッシュメモリ、CPU等の半導体チップやダイオード、コンデンサ等の複数種類の電子部品を搭載したマルチチップパッケージ(Multi Chip Package:MCP)にも適用可能であるために、注目されている。
【0005】
FO-WLPの製造プロセスでは、まず、基板上に複数の半導体チップを、間隔をあけた状態で行列状に実装し、その後半導体チップ間の隙間を樹脂で封止して複数の半導体チップを一体化する。これにより、あたかも半導体製造プロセスで形成されるウェーハのように成形された擬似ウェーハを形成する。この擬似ウェーハ上に、I/O端子を設けるための再配線層を形成する。複数の半導体チップを樹脂封止して一体化した後は、基板は剥がされて除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2019-29563号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
以上のようなWLPにおいては、同一パッケージに搭載する電子部品個々の実装位置のずれが、そのパッケージの電気的特性に相互に影響を及ぼす。このため、それぞれの電子部品の実装に高い位置精度が要求されている。また、単位時間当たりの生産量であるスループットを向上させるため、半導体ウェーハやトレイ、キャリアテープなどの部品供給部から電子部品を取り出す移載部と、移載部から電子部品を受け取って基板に実装する実装部とを設けて、電子部品の取り出しと実装を同時に作業できるようにしている。さらに、移載部と実装部をそれぞれ一対設けて、電子部品を並行に実装することが行われている。
【0008】
加えて、複数の電子部品を部品供給部から実装位置まで同時に移送することが行われている。ここで、移載部によって取り出した電子部品を実装部に受け渡すために、載置部に一時的に載置することが行われる。
【0009】
電子部品を載置部に載置する際は、電子部品を部品供給部から保持部が取り出したときに生じたずれや、移送時の移動誤差や、電子部品が保持部から離脱する時に位置や方向にずれが生じ易い。このため、載置部に載置された電子部品の位置や方向にバラツキが出る。さらに、移載部が複数の保持部で複数の電子部品を取り出し、複数の載置部に電子部品を載置しようとすると、複数の載置部の間でも電子部品の位置や方向にバラツキが出る。このような状態で複数の実装ツールが電子部品を一括して受け取ると、各実装ツールに保持された電子部品の位置や方向にバラツキが生じることになり、各電子部品を基板に実装する際の位置決めに時間がかかったり、位置決め精度が低下することになる。さらに、実装ツールに対して電子部品が小さい場合、位置ずれにより実装ツールによって電子部品を受取ることができない場合も生じる。
【0010】
これに対処するため、複数の実装ツールが載置部から電子部品を受取る際に、各実装ツールを電子部品に個別に位置合わせをして、1つ1つ受け取ることが考えられる。しかし、このように電子部品毎に実装ツールを位置合わせして、個別に受け取る作業は時間がかかるため、スループットの低下につながる。
【0011】
本発明の実施形態は、上述のような課題を解決するために提案されたものであり、実装ツールが、載置部から複数の電子部品を精度良く一括して受け取ることにより、高い位置精度の実装とともにスループットを向上可能な電子部品の実装装置及び実装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記の目的を達成するために、実施形態の電子部品の実装装置は、電子部品を保持する複数の保持部と、前記複数の保持部がそれぞれ保持した前記電子部品を載置する複数の載置部と、前記載置部を水平方向に移動させる載置部移動機構と、前記載置部に載置された前記電子部品を撮像して、前記電子部品の水平方向の姿勢を認識する撮像部と、複数の前記載置部に載置された前記電子部品をそれぞれ保持して、基板に実装する複数の実装ツールと、複数の前記実装ツールを一括して移動させる実装ツール移動機構と、制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記撮像部の認識結果に基づいて、前記載置部を移動させることにより、前記載置部に載置された前記電子部品を、対応する前記実装ツールに対して位置決めする位置決め処理を実行する位置決め処理部と、前記実装ツールに、前記位置決め処理された複数の前記載置部に載置された前記電子部品の一括での受け取り処理を実行させる受け取り処理部と、を有する。
【0013】
実施形態の電子部品の実装方法は、電子部品を保持する複数の保持部と、前記複数の保持部がそれぞれ保持した前記電子部品を載置する複数の載置部と、前記載置部を水平方向に移動させる載置部移動機構と、前記載置部に載置された前記電子部品を撮像して、前記電子部品の水平方向の姿勢を認識する撮像部と、複数の前記載置部に載置された前記電子部品を保持して、基板に実装する複数の実装ツールと、複数の前記実装ツールを一括して移動させる実装ツール移動機構と、を有する電子部品の実装装置が、前記電子部品を実装する方法であって、前記撮像部の認識結果に基づいて、前記載置部を移動させることにより、前記載置部に載置された前記電子部品を、対応する前記実装ツールに対して位置決めする位置決め処理と、位置置決めされた複数の前記載置部から、それぞれに対応する前記実装ツールに前記電子部品の一括での受け取りを行わせる受け取り処理と、を実行する。
【発明の効果】
【0014】
本発明の実施形態によれば、実装ツールが、載置部から複数の電子部品を精度良く一括して受け取ることにより、高い位置精度の実装とともにスループットを向上できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】実施形態の実装装置を示す平面図である。
図2】実施形態の実装装置を示す正面図である。
図3】実施形態の実装装置を示す右側面図である。
図4】載置部の構成を示す正面図(A)、左側面図(B)である。
図5】制御装置の構成を示すブロック図である。
図6】実施形態の実装装置による電子部品の実装工程を示すフローチャートである。
図7】載置部の位置決めの手順を示すフローチャートである。
図8】載置部の位置決めの例を示す説明図である。
図9】変形例の載置部の位置決めの例を示す説明図である。
図10】変形例の載置部の位置決めの例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、実施形態の電子部品の実装装置について、図面を参照して説明する。なお、図面は模式図であって、各部のサイズ、比率等は、理解を容易にするために誇張している部分を含んでいる。
【0017】
実装装置1は、電子部品tを基板Wに実装する装置である。図1図5に示すように、実装装置1は、部品供給部10、ステージ部20、移載部30、実装部40、制御装置50を有し、電子部品tを、移載部30によって部品供給部10から順次取り出し、載置部31a、31bを介して実装部40へと受け渡し、実装部40によってステージ部20における基板Wに実装する装置である。以下の説明では、図1において、水平面で、部品供給部10と実装部40とが並んだ方向をY方向、これに直交する方向をX方向とする。また、基板Wの実装面に直交する方向を、Z方向とする。部品供給部10側を正面とし、正面から見てX方向を左右方向、Y方向を前後方向、Z方向を上下方向とする。
【0018】
[電子部品]
図1に示すように、本実施形態の実装装置1により基板Wに実装される対象は、電子部品tである。電子部品tの一例は、半導体チップである。但し、電子部品tは、1種類の半導体チップに限られるものではなく、複数種類の半導体チップであってもよい。論理素子、記憶素子、撮像素子、発光素子等の半導体チップのみならず、レジスターやコンデンサ等であってもよい。
【0019】
[基板]
本実施形態の基板Wは、例えばFO-PLP(fan out-Panel Level Package)の製造時に適用される、擬似ウェーハに準じる擬似パネルの形成に用いられる矩形の基板である。基板Wとしては、ガラス基板、有機基板(ガラス・エポキシ(FR-4)基板等)、シリコン基板、ステンレス等の金属基板等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。擬似パネルとは、FO-WLPの製造時に適用される擬似ウェーハと同様に、個片化された複数の半導体チップ等の電子部品tを平面的に配置し、配置された電子部品間を樹脂封止して1枚の板状に成形した状態のものである。基板Wとしては、上述したFO-PLPプロセスでMCPを製造する際に用いられる基板、すなわち各実装領域に複数の半導体チップやコンデンサ等の電子部品tが実装される基板が好ましい。もちろん、基板Wは、FO-WLPの製造時に適用される擬似ウェーハの形成に用いられる基板であってもよい。また、マイクロLEDやミニLEDなどの表示装置用の基板Wであってもよい。
【0020】
[実装装置]
(概要)
前述のように、実装装置1は、図1に示すように、部品供給部10、ステージ部20、移載部30、実装部40、制御装置50を有する。部品供給部10は、電子部品tを供給する装置である。ステージ部20は、基板Wが載置されるステージ21を備える装置である。移載部30は、部品供給部10から電子部品tを取り出す装置である。実装部40は、移載部30が取り出した電子部品tを受取ってステージ21に載置された基板Wに実装する装置である。部品供給部10、ステージ部20、移載部30、実装部40は、設置面に設置された基台であるベース部1a上に設けられている。制御装置50は、部品供給部10、ステージ部20、移載部30、実装部40の動作を制御する装置である。
【0021】
移載部30、実装部40はそれぞれ一対の構成となっており、移載部30は、第1の移載装置30A、第2の移載装置30Bを有し、実装部40は、第1の実装部40A、第2の実装部40Bを有する。また、第1の移載装置30Aは第1の移載ヘッド37A、第2の移載装置30Bは第2の移載ヘッド37Bを有する。また、第1の実装部40Aは第1の実装ヘッド43A、第2の実装部40Bは第2の実装ヘッド43Bを有する。
【0022】
それぞれ、第1の移載装置30Aと第1の実装部40Aが対応し、第2の移載装置30Bと第2の実装部40Bが対応する。したがって、第1の移載ヘッド37Aと第1の実装ヘッド43Aが対応し、第2の移載ヘッド37Bと第2の実装ヘッド43Bが対応する。すなわち、対応する第1の移載装置30Aと第1の実装部40Aとによって、第1の移載装置30Aで取り出された電子部品tが第1の実装部40Aで基板Wに実装される。対応する第2の移載装置30Bと第2の実装部40Bとによって、第2の移載装置30Bで取り出された電子部品tが第2の実装部40Bで基板Wに実装される。以下、各部の詳細を説明する。
【0023】
(部品供給部)
部品供給部10は、ベース部1a上の前部であって、正面から見てX方向の中央に配置されている。部品供給部10は、リングホルダ12、不図示の突き上げ機構を備えている。リングホルダ12は、ウェーハリング11を保持する。ウェーハリング11は、ウェーハシートSを保持する部材である。ウェーハシートSは、複数の電子部品tが貼り付けられたシートである。電子部品tは、半導体ウェーハTが個片化された半導体チップである。
【0024】
リングホルダ12は、ウェーハリング11が着脱自在に設けられている。また、リングホルダ12は、不図示のXY移動機構により、ウェーハリング11をXY方向に移動可能に設けられている。突き上げ機構は、移載部30によって電子部品tを取り出すときに、電子部品tをウェーハリング11に保持されたウェーハシートSの下側から突き上げる機構である。突き上げ機構は、移載部30による電子部品tの取り出しポジションに固定的に設けられている。
【0025】
なお、部品供給部10は、図示はしないが、交換装置を備えている。交換装置は、ウェーハリング保持装置によって、ウェーハリング11が収納された収納部から、電子部品tが保持された新たなウェーハリング11をリングホルダ12に供給し、電子部品tの取り出しが完了したウェーハリング11を収納部に収納する。
【0026】
(ステージ部)
ステージ部20は、正面から見て、ベース部1a上の部品供給部10の後方に、ベース部10aのX方向の中央に配置されている。ステージ部20は、ステージ21、ステージ移動機構22を有する。ステージ21は、基板Wを支持する台である。ステージ21は、不図示の吸引吸着機構によって、載置された基板Wを吸着保持することが可能なように構成されている。ステージ移動機構22は、ステージ21をXY方向に移動させる機構である。
【0027】
(移載部)
移載部30は、第1の移載装置30A、第2の移載装置30B、中間ステージ31を有する。第1の移載装置30A、第2の移載装置30Bは、電子部品tを、部品供給部10から取り出して、電子部品tが一時的に載置される中間ステージ31に載置する。第1の移載装置30A、第2の移載装置30Bは、ベース部1a上の前部に、部品供給部10を挟んで、X方向に並べて配置されている。第1の移載装置30A、第2の移載装置30Bは、左右が反転していることを除いて、同一の構成を有している。よって、両者を区別しない場合には、単に移載部30とする。以下、実装装置1を正面から見て、左側の第1の移載装置30Aの構成を説明し、右側の第2の移載装置30Bの構成の説明は省略する。
【0028】
図1図3に示すように、第1の移載装置30Aは、Y方向移動装置33、移載ヘッド37、ウェーハ認識カメラ38を有する。Y方向移動装置33は、電子部品tを部品供給部10から取り出して保持する移載ヘッド37を、部品供給部10の位置と載置部31a、31bとの位置の間で移動させる。Y方向移動装置33は、移載ヘッド37を支持するY方向移動ブロック34をY方向に移動自在に支持する装置である。Y方向移動装置33は、ベース部1aの前部左側に、Y方向に沿ってベース部1aの前端部から中央付近にかけて延設されている。Y方向移動ブロック34には、支持体35、X方向移動体36を介して移載ヘッド37が支持される。支持体35は、Y方向移動ブロック34の上端側の背面に設けられている。支持体35は矩形板状であり、Y方向移動ブロック34から、X方向に沿う右方向に延設されている。この支持体35の背面側には、X方向移動体36が設けられている。X方向移動体36は、不図示のX方向移動装置によってX方向に沿って移動可能に支持されている。
【0029】
移載ヘッド37は、X方向移動体36の部品供給部10側の端部に支持されている。以下、第1の移載装置30Aの移載ヘッド37を第1の移載ヘッド37A、第2の移載装置30Bの移載ヘッド37を第2の移載ヘッド37Bとし、両者を区別しない場合には、単に移載ヘッド37とする。移載ヘッド37は、吸着ノズル37a、37b、Z方向移動装置37c、37dを有する。吸着ノズル37a、37bは、電子部品tを保持する保持部である。吸着ノズル37a、37bは、図示しない空気圧回路に接続され、負圧により電子部品tを保持可能である。2つの吸着ノズル37a、37bは、X方向に並んでいる。Z方向移動装置37c、37dは、吸着ノズル37a、37bを個別にZ方向に移動させる装置である。
【0030】
ウェーハ認識カメラ38は、部品供給部10のウェーハリング11に保持されたウェーハシートSに向かい、ウェーハシートS上の電子部品tの位置を認識する装置である。ウェーハ認識カメラ38は、X方向移動体36の部品供給部10側の端部に、移載ヘッド37が支持された面とは反対側の面に設けられている。
【0031】
中間ステージ31は、移載ヘッド37の吸着ノズル37a、37bによって取り出された電子部品tが、一時的に載置される装置である。中間ステージ31は、部品供給部10とステージ部20との間に設けられている。中間ステージ31は、第1の中間ステージ31A、第2の中間ステージ31Bの一対の構成となっている。第1の中間ステージ31Aは、第1の移載装置30Aの第1の移載ヘッド37A、第1の実装部40Aの第1の実装ヘッド43Aに対応する。第2の中間ステージ31Bは、第2の移載装置30Bの第2の移載ヘッド37B、第2の実装部40Bの第2の実装ヘッド43Bに対応する。第1の中間ステージ31A、第2の中間ステージ31Bは、左右が反転していることを除いて、同一構成を有する。以下、第1の中間ステージ31A、第2の中間ステージ31Bを区別しない場合には、単に中間ステージ31とする。中間ステージ31は、載置部31a、31bを備えている。第1の中間ステージ31Aの2つの載置部31a、31bは、第1の移載装置30Aにおける移載ヘッド37の2つの吸着ノズル37a、37bに対応している。第2の中間ステージ31Bの2つの載置部31a、31bは、第2の移載装置30Bにおける移載ヘッド37の2つの吸着ノズル37a、37bに対応している。つまり、載置部31aには吸着ノズル37aが保持した電子部品tが載置され、載置部31bには吸着ノズル37bが保持した電子部品tが載置される。
【0032】
図4に示すように、載置部31aは、電子部品tが載置される載置台311を有し、載置部31bは、電子部品tが載置される載置台312を有する。載置部31a、31bは、ベース部1aに固定された支持台320上に支持されている。本実施形態では、載置部31a、31bのうち、いずれか1つは固定である。なお、ここでいういずれか1つとは、共に移動する実装ツール43a、43b(実装ヘッド43が共通)に対応する載置部31a、31bのうちのいずれか1つの意味である。対応する実装ヘッド43A、43Bが異なる場合には、それぞれの載置部31a、31bのうちのいずれか1つとなる。本実施形態では、載置部31bは固定であり、支持台320上に固定された固定台330上に、載置台312が固定されている。ここでいう固定は、少なくとも電子部品tを搭載した状態での位置決めの際に不動という意味である。
【0033】
一方、載置部31aは、載置部移動機構340によって、水平方向(X方向、Y方向)に移動可能に設けられている。載置部移動機構340は、ガイド部341、スライド部342、駆動部343、ガイド部344、スライド部345、駆動部346、伝達部347を有する。ガイド部341は、図4(A)に示すように、支持台320に支持され、X方向に延びたレール部材である。スライド部342はガイド部341に沿ってX方向にスライド移動可能に設けられたブロック部材である。駆動部343は、スライド部345をX方向に移動させる部材である。本実施形態の駆動部343は、VCM(ボイスコイルモータ)である。
【0034】
ガイド部344は、図4(B)に示すように、スライド部342上に支持され、Y方向に延びたレール部材である。スライド部345は、ガイド部344に沿ってY方向にスライド移動可能に設けられたブロック部材である。駆動部346は、スライド部345をY方向に進退させる部材である。本実施形態の駆動部346は、VCM(ボイスコイルモータ)である。伝達部347は、スライド部345に固定され、駆動部346の駆動軸に接することにより、駆動部346の駆動力をスライド部345に伝達する板体である。
【0035】
載置台311は、スライド部345上に支持されている。このため、載置台311に載置された電子部品tは、載置部移動機構340により、載置台311とともにX方向及びY方向に移動可能となる。以下の説明では、載置部移動機構340が設けられた載置部31aを可動の載置部31aと呼ぶ。
【0036】
(実装部)
実装部40の第1の実装部40A、第2の実装部40Bは、左右が反転していることを除いて、同一構成を有する。第1の実装部40A、第2の実装部40Bは、ベース部1a上の後方に、ステージ部20を挟むように、X方向に並べて配置されている。以下、左側の第1の実装部40Aの構成のみを説明し、右側の第2の実装部40Bの構成の説明は省略する。
【0037】
第1の実装部40Aは、支持フレーム41、ヘッド支持体42、実装ヘッド43、撮像ユニット44を有する。支持フレーム41は、側面視で門形であり、ベース部1a上のステージ部20の左に、Y方向に沿って設けられている(図3参照)。ヘッド支持体42は、支持フレーム41の右側の側面に、Y方向移動装置41aを介して、Y方向に移動自在に設けられている。ヘッド支持体42は、X方向に沿ってベース部1aの中央付近まで延びている。
【0038】
実装ヘッド43は、基板Wに電子部品tを実装する装置である。以下、第1の実装部40Aの実装ヘッド43を第1の実装ヘッド43A、第2の実装部40Bの実装ヘッド43を第2の実装ヘッド43Bとし、両者を区別しない場合には、単に実装ヘッド43とする。実装ヘッド43は、ヘッド支持体42の前面に、X方向移動装置42aを介して、X方向に移動自在に設けられている。実装ヘッド43は、実装ツール43a、43b、Z方向移動装置43c、43d、撮像ユニット44を有する。実装ツール43a、43bは、それぞれ載置部31a、31bに対応し、載置部31a、31bに載置された電子部品tを保持して、基板Wに実装するツールである。実装ツール43a、43bは、吸着ノズルであり、図示しない空気圧回路に接続され、負圧により電子部品tを保持可能に設けられている。実装ツール43a、43bは、移載ヘッド37の吸着ノズル37a、37bと同じ配置間隔で設けられている。
【0039】
実装ツール43a、43bは、不図示の回動装置を備えており、吸着保持した電子部品tを、XY平面内で回動させることができる。つまり、実装ツール43a、43bは、電子部品tのθ方向の位置決めが可能となる。
【0040】
さらに、実装ツール43a、43bのうち、ベース部1aの中央側、つまり内側に位置する実装ツール43bには、認識部としての基板認識カメラ43fが取り付けられている。基板認識カメラ43fは、実装ヘッド43とともに移動可能に設けられ、基板Wの位置を認識する。より具体的には、基板認識カメラ43fは、ステージ21に載置された基板Wのアライメントマークを撮像する。この基板認識カメラ43fは、画像を撮像する機能に加えて、撮像した画像を処理してアライメントマーク等の認識対象物の位置を認識する機能を備える。したがって、基板認識カメラ43fは、基板Wの位置を認識するための認識部として機能する。
【0041】
Z方向移動装置43c、43dは、2つの実装ツール43a、43bを個別にZ方向に移動させる装置である。Y方向移動装置41a、X方向移動装置42a及びZ方向移動装置43c、43dによって、実装ツール移動機構4が構成されている(図1参照)。第1の実装部40Aにおける第1の実装ヘッド43Aの実装ツール43a、43bを一括して移動させる機構を第1の実装ツール移動機構4Aとし、第2の実装部40Bにおける第2の実装ヘッド43Bの実装ツール43a、43bを一括して移動させる機構を第2の実装ツール移動機構4Bとし、両者を区別しない場合には、単に実装ツール移動機構4とする。
【0042】
撮像ユニット44は、載置部31a、31bに載置された電子部品tを撮像するためのユニットである。撮像ユニット44は、中間ステージ31の載置部31a、31bの上方に、左右2つずつ載置部31a、31bに対応して4つのチップ認識カメラ44a、44bを有する。
【0043】
すなわち、チップ認識カメラ44aは、載置部31aに載置された電子部品tを撮像でき、チップ認識カメラ44bは、載置部31bに載置された電子部品tを撮像できる撮像部である。また、チップ認識カメラ44a、44bは、撮像した画像を処理して、電子部品t等の撮像対象物の姿勢を認識する機能を有する。ここでいう姿勢は、XY平面での位置と水平回転方向の角度(θ)を含む。
【0044】
チップ認識カメラ44a、44bは、一対のXY移動装置44e、44fによって、2つ一組でXY方向に移動可能に支持されている。組となる二つのチップ認識カメラ44a、44bは、実装ツール43a、43bおよび吸着ノズル37a、37bと同じ配置間隔で設けられている。一対のXY移動装置44e、44fは、カメラ支持フレーム44gに支持されている。カメラ支持フレーム44gは、正面から見て門形をなし、部品供給部10と、ステージ部20との間に、X方向に延設されている。カメラ支持フレーム44gは、実装部40における左右の支持フレーム41の上面の前側端部に、左右の支持フレーム41に架け渡して設けられている。チップ認識カメラ44a、44bは、カメラ支持フレーム44gの梁の部分の下側に支持されている。
【0045】
このような実装部40は、移載部30によって部品供給部10から取り出された電子部品tを受け取り、受け取った電子部品tをステージ21に載置された基板W上に実装する。第1の実装ヘッド43Aによる電子部品tの実装と第2の実装ヘッド43Bによる電子部品tの実装とは、並行的に行われる。
【0046】
(制御装置)
制御装置50の構成を、図5を参照して説明する。制御装置50は、部品供給部10、ステージ部20、移載部30、実装部40の動作を制御する装置である。制御装置50は、例えば、プログラムを実行するプロセッサ、プログラムや動作条件などの各種情報を記憶するメモリ、各要素の駆動する駆動回路等を有する。制御装置50には、オペレータが制御に必要な指示や情報を入力する入力装置61、装置の状態を確認するための出力装置62が接続されている。入力装置61は、スイッチ、タッチパネル、キーボード、マウスなどを用いることができる。出力装置62は、液晶、有機ELなどの表示装置を用いることができる。
【0047】
制御装置50は、機構制御部51、基準決め処理部52、位置決め処理部53、受け取り処理部54、記憶部55を有する。機構制御部51は、部品供給部10、ステージ部20、移載部30、実装部40の動作を制御する。基準決め処理部52は、チップ認識カメラ44bの認識結果に基づいて、実装ツール43bを、固定の載置部31bに載置された電子部品tの姿勢に合わせて移動させる基準位置決め処理を実行する。なお、ここでいう電子部品tの姿勢は、XY平面での位置であり、実装ツール43bの移動は、XY方向の移動となる。位置決め処理部53は、チップ認識カメラ44aの認識結果に基づいて、載置部31aを移動させることにより、載置部31aに載置された電子部品tを、対応する実装ツール43aに対して位置決めする位置決め処理を実行する。この実装ツール43aに対する位置決め処理における載置部31aの移動は、XY方向の移動となる。なお、本実施形態では、位置決め処理部53は、基準決め処理による実装ツールの移動量を含めて、位置決め処理を実行する。受け取り処理部54は、位置置決めされた複数の載置部31a、31bから、それぞれに対応する実装ツール43a、43bに電子部品tの一括での受け取り処理を実行させる。
【0048】
記憶部55は、記録媒体である各種メモリ(HDD:Hard Disk DriveやSSD:Solid State Driveなど)、記録媒体と外部とのインターフェースを含む記憶装置である。記憶部55は、実装装置1の制御に必要な各種の情報を記憶する。記憶部55が記憶する情報には、基板Wに対して電子部品tを実装するための各部の動作プログラムの他、ウェーハ認識カメラ38、基板認識カメラ43f、チップ認識カメラ44a、44bからの画像データ、認識された電子部品tの位置座標、傾き等も含まれる。
【0049】
[実装装置の動作]
次に、実装装置1の動作について、上記の図1図5に加えて、図6図8を参照して説明する。なお、以下のような手順で電子部品tを実装する実装方法も、本実施形態の一態様である。
【0050】
[実装動作]
まず、電子部品tがウェーハシートSを介して支持されているウェーハリング11が搬入されてから、このウェーハリング11が支持する電子部品tを実装し終えるまでの工程を、図6及び図7のフローチャート、図8の説明図を参照して説明する。図6は電子部品tの実装工程全体の手順を示し、図7図6における電子部品tの移載工程の手順の詳細を示す。図8は、載置部31a、31bでの位置決めの例を示す。
【0051】
より具体的には、図8は、載置部31a、31b上にそれぞれ載置された電子部品tと、実装ツール43a、43bとの位置合わせのための位置決めの様子を示す。図8(A)、(C)、(E)は、載置部31a側での位置決めの様子を、図8(B)、(D)、(F)は、載置部31b側での位置決めの様子を示している。理解を容易とするため、電子部品tは外形だけを示している。中心の円は載置部31a、31bにおける吸引孔である。また、実装ツール43a、43bを破線の円で示し、それぞれの中心を、直交する破線の交点で示している。また、載置部31a、31bの中心を、直交する一点鎖線の交点で示し、載置部31a、31bの初期位置での中心を、直交する2点鎖線の交点で示している。
【0052】
まず、第1の移載ヘッド37Aの吸着ノズル37a、37bによって、それぞれ電子部品tが部品供給部10から取り出されて、初期位置に位置付けられた載置部31a、31b上にそれぞれ載置される。このとき、電子部品tは、わずかにその姿勢が、基準となる姿勢(例えば、図8の載置部31a、31bに一点鎖線で示すような基準軸に沿う方向とその中心である交点に電子部品tの重心が合う姿勢)から、ずれてしまう場合がある。
【0053】
図8(A)、(B)では、ずれた状態で載置された電子部品tを例示しており、載置部31a、31b上において、その中心および中心軸(一点鎖線で示す)に対して、それぞれの電子部品tの方向も重心位置もずれている。
【0054】
図8(A)では、図中、載置部31aの初期位置に対して、電子部品tはわずかに反時計回りに回転し、その重心が右にずれている状態となっている。また、図8(B)では、図中、載置部31bの初期位置に対して、電子部品tは時計回りに回転し、その重心が左下にずれている状態となっている。
【0055】
本実施形態では、この図8(A)、(B)の状態から、まず、右にある載置部31bに対応する実装ツール43bが、その中心位置を、載置部31bに載置された電子部品tの中心位置を位置付けるように移動する。図8(D)は、固定の載置部31b上の電子部品tに対して、実装ツール43bを黒塗りの矢印の方向に移動させて位置合わせした状態を示している。
【0056】
実装ツール43a、43bは、ひとつのヘッド支持体42に支持されている。このため、実装ツール43a、43bは一緒に移動する。したがって、図8(D)に示すように実装ツール43bが移動すると、実装ツール43aも同じに移動する。
【0057】
図8(C)は、実装ツール43bの移動に従って、実装ツール43aが黒塗りの矢印の方向(移動量は実装ツール43bと同じ)に移動した状態を示している。実装ツール43aと載置部31a上の電子部品tとの位置は合っていない。より具体的には、載置部31aの中心からずれた位置に載置された電子部品tは、直上に位置する実装ツール43aとも同じにずれている。この状態から、実装ツール43bの移動によって実装ツール43aが移動することで、この移動分、さらに実装ツール43bが載置部31a上の電子部品tからずれる。
【0058】
このように電子部品tと実装ツール43aがずれた状態から、図8(E)に示すように、可動の載置部31a上の電子部品tを白塗りの矢印の方向に移動させて、実装ツール43aに位置合わせする。
【0059】
図8(F)は、図8(E)の載置部31aの移動に関係なく、図8(D)と同様に実装ツール43bが載置部31bに位置合わせされたままの状態を示している。
【0060】
(1)ウェーハリングの搬入(ステップS101)
まず、図1に示すように、不図示の収納部からリングホルダ12に電子部品tが保持された新たなウェーハリング11を搬入し、ウェーハリング11をリングホルダ12上に固定する。リングホルダ12上に位置付けられたウェーハリング11は、部品供給部10が備える不図示のエキスパンド機構によってウェーハシートSが引き伸ばされた状態で保持される。
【0061】
(2)基板のセット(ステップS102)
(基板の供給)
不図示の搬送ロボットによって保持された基板Wが、ステージ21に供給される。不図示の搬送ロボットは、基板Wを載置して保持する搬送アームを備えており、基板Wを実装装置1のステージ21上に搬入する。基板Wをステージ21上に供給した後、搬送アームは実装装置1上から退避する。基板Wの供給工程は、ウェーハリング11の搬入と並行して行なってもよいし、個別に行なってもよい。
【0062】
(3)電子部品の移載(ステップS103)
(電子部品の取り出し(ステップS201))
リングホルダ12にウェーハリング11が保持されると、ウェーハ認識カメラ38によってウェーハシートS上の電子部品tの位置が認識され、ウェーハリング11上で最初に取り出される電子部品tが取り出しポジションに位置付けられる。電子部品tが取り出される度に、記憶部55に予め記憶された順序にしたがって、リングホルダ12がウェーハリング11をピッチ移動させ、順次、電子部品tが取り出しポジションに位置付けられる。
【0063】
取り出しポジションに位置付けられた電子部品tの直上に、第1の移載装置30Aの移載ヘッド37の吸着ノズル37aが位置付けられる。Z方向移動装置37cが吸着ノズル37aを下降させ、吸着ノズル37aの吸着面を電子部品tの上面(電極形成面)に当接させる。吸着ノズル37aが電子部品tに当接したら、吸着ノズル37aが電子部品tを吸着保持する。吸着ノズル37aが電子部品tを吸着保持したら、Z方向移動装置37cが吸着ノズル37aを上昇させて、吸着ノズル37aでの電子部品tの取り出しが完了する。すると、次に取り出される電子部品tが取り出しポジションに位置付けられる。この電子部品tの直上に第1の移載装置30Aの移載ヘッド37の吸着ノズル37bが移動する。吸着ノズル37a同様に吸着ノズル37bで電子部品tの取り出しが行われる。このように、吸着ノズル37a、37bの電子部品tの吸着保持は、順次位置づけられる電子部品tに対して、それぞれ順次行われる。また、このような電子部品tの取り出しは、第1の移載装置30Aと第2の移載装置30Bとで交互に行われる。
【0064】
(電子部品の搭載(ステップS202))
移載ヘッド37の吸着ノズル37a、37bが、中間ステージ31の載置部31a、31b上に位置付けられる。この状態で、吸着ノズル37a、37bが下降され、載置部31a、31b上に、吸着ノズル37a、37bに保持されていた電子部品tが載置される。
【0065】
(電子部品の撮像(ステップS203))
撮像ユニット44のチップ認識カメラ44a、44bによって、載置部31a、31bに載置された電子部品tを撮像することにより、電子部品tの姿勢を認識する。例えば、図8(A)に示す可動の載置部31aに載置された電子部品tは、載置部31aに対応するチップ認識カメラ44aで撮像される。また、図8(B)に示す固定の載置部31bに載置された電子部品tが、載置部31bに対応するチップ認識カメラ44bで撮像される。そして、例えば、電子部品tの画像の外形が抽出され、その重心の位置座標が認識される。また、載置部31a、31bそれぞれに載置された電子部品tのそれぞれの基準方向からの向き(θ)も認識される。
【0066】
(基準位置決め(ステップS204))
基準決め処理部52は、認識された電子部品tの姿勢に基づいて、電子部品tの実装ツール43bを、固定の載置部31bに載置された電子部品tの姿勢に合わせて移動させる基準位置決め処理を実行する。例えば、図8(D)に示すように、固定の載置部31bに載置された電子部品tの重心の位置に、実装ツール43bの中心を合わせる。このとき、図8(C)に示すように、実装ツール43bとともに実装ツール43aも移動するが、この時点では、実装ツール43aの中心は、可動の載置部31aに載置された電子部品tの重心からずれている。したがって、この実装ツール43aのずれの量は、載置部31bに載置された電子部品tの載置部31b中心に対するずれ量となる。
【0067】
(載置部位置決め(ステップS205))
位置決め処理部53は、可動の載置部31aを移動させることにより、載置部31aに載置された電子部品tを、対応する実装ツール43aに合わせる。例えば、図8(E)に示すように、可動の載置部31aに載置された電子部品tの重心を、実装ツール43aの中心に合わせる。このとき、図8(F)に示すように、移動するのは可動の載置部31aのみであるため、実装ツール43a、43b、固定の載置部31bの位置は変わらない。
【0068】
上述のように、実装ツール43aの位置は、基準決め処理によって基準の位置から移動している。このときの基準の位置とは、図8(E)の2点鎖線に示すように、載置部31aの初期位置中心である。したがって、この載置部31aの移動量は、はじめに撮像して得た載置部31a上の電子部品tの重心位置と載置部31aの初期位置中心の位置とのずれ量と、載置部31bの中心位置と撮像で求められた載置部31b上に載置された電子部品tの重心とのずれ量を足したものとなる。このようにして、固定の載置部31b上に載置された電子部品tを基準にして、載置部31a、31b上に載置されたそれぞれの電子部品tに対して、対応する実装ツール43a、43bが位置づけられる。なお、上記のように、実装ツール43aの位置合わせ、載置部31aの位置合わせを段階的に行うのではなく、それぞれの最終的な目標位置及びそのための移動量を算出してから、それぞれが並行して移動して位置合わせをしても良い。これは、後述するように、載置部31a、31bの数が多くなるほど、動作時間の短縮となるので良い。
【0069】
(一括受け取り(ステップS206))
前述の位置決めの後、実装ツール43a、43bが、載置部31a、31b上の電子部品tに向けて下降して、電子部品tを吸引して保持した後、実装ツール43a、43bを上昇させる。これによって、2つの電子部品tを一括して実装ツール43a、43bが受け取る。実装ツール43a、43bは、上記の基準決め処理及び載置部位置決め処理によって、それぞれの中心が電子部品tの重心に合った状態で受け取ることができる。ここで、電子部品tの受け渡しと並行して、第2の移載装置30Bによって、第1の移載装置30Aと同様に、電子部品tの取り出しと中間ステージ31への移載が行われる。
【0070】
(4)電子部品の実装(ステップS104、S105)
(電子部品の位置検出および移動)
実装ツール43a、43bが電子部品tを受け取ると、実装ツール43a、43bは基板Wの上に向けて移動する。このとき、ステップS203で認識した載置部31a、31bそれぞれに載置された電子部品tのそれぞれの基準方向からの向きに応じて、不図示の回動装置によって、それぞれの電子部品tの向きを基準方向に回動して合わせる。つまり、実装ツール43a、43bで保持している電子部品tのθ方向の位置決めを行う。
【0071】
(電子部品の実装)
第1の実装部40Aの第1の実装ヘッド43Aは、実装ツール43a、43bのうち、まず、実装ツール43aに保持された電子部品tを、基板認識カメラ43fで認識した基板Wの位置、向きに基づいて、実装する実装位置上に、実装ツール43aに保持された電子部品tを位置付けるべく移動する。そして、実装ツール43aが下降して電子部品tを基板Wに接触させたのち吸引を解除し、上昇して、実装ツール43aから電子部品tを離脱させることにより、基板Wに対して電子部品tが実装される。
【0072】
実装は、基板Wに対して電子部品tを接合することにより行われる。この接合は、基板Wの表面、または電子部品tの下面に予め貼付されている粘着シートやダイアタッチフィルム(Die Attach Film:DAF)等の粘着力を利用して行う。電子部品tの接合は、ステージ21にヒータを設けておき、加熱された基板Wに対して電子部品tを加圧して実施してもよい。
【0073】
実装ツール43aによる実装が完了したら、次に実装する実装位置上に、実装ツール43bに保持された電子部品tを位置付けて、上記と同様に実装する。実装ツール43a、43bによる電子部品tの実装が完了した第1の実装ヘッド43Aは、中間ステージ31に向けて移動する。
【0074】
ここで、第1の実装部40Aによる電子部品tの実装工程と並行して、第1の移載装置30Aによる、電子部品tの移載が行われているため、第1の実装ヘッド43Aが中間ステージ31の載置部31a、31b上に移動したときには、次に実装される電子部品tが載置部31a、31bに載置された状態となっている。従って、中間ステージ31上に移動した第1の実装ヘッド43Aは、直ちに載置部31a、31b上から電子部品tを受け取り、再び上記の実装を実行する。以後、この動作を、基板Wの一方の半分の領域への電子部品tの実装が完了するまで繰り返し行う。
【0075】
第1の実装ヘッド43Aの実装ツール43a、43bによる電子部品tの実装が行われている最中であっても、第2の移載装置30Bによって中間ステージ31の載置部31a、31bに対する電子部品tの移載が完了した段階で、第2の実装部40Bの第2の実装ヘッド43Bによる電子部品tの実装が開始される。この動作は、第1の実装部40Aの例で説明した上述の工程と同様である。第2の実装部40Bによって、基板Wの他方の半分の領域への電子部品tの実装が完了するまで繰り返し行われる。
【0076】
第1の実装部40Aと第2の実装部40Bとは、基板W上の領域を左右(X方向)に2等分して、それぞれの領域を分担して電子部品tの実装を行う。そのため、第1の実装部40Aの第1の実装ヘッド43Aと第2の実装部40Bの第2の実装ヘッド43Bとは、上述した工程を交互に行うのみならず、並行的に行うこともできる。以上のような実装の動作を、基板W上の全ての実装位置に対して電子部品tの実装が完了するまで繰り返し行う(ステップS105のNO)。
【0077】
(5)基板の交換(搬出、搬入)(ステップS105、S106)
基板W上の全ての実装位置に対して電子部品tの実装が完了したら(ステップS105のYES)、移載部30および実装部40が一旦停止され、電子部品tの実装が完了した基板Wのステージ21からの搬出と、新たな基板Wのステージ21上への搬入が行われる(ステップS106)。ステージ21からの基板Wの搬出は、上述の不図示の搬送ロボットとは同じあるいは異なる搬送ロボットによって行われる。
【0078】
(6)ウェーハリングの交換(ステップS107、S108)
上述したように基板Wに対する電子部品tの実装を繰り返し行うことで、ウェーハリング11上の電子部品tが無くなった場合(ステップS107のYES)、ウェーハリング11が新たなウェーハリング11と交換される(ステップS108)。
【0079】
[作用効果]
(1)本実施形態の電子部品tの実装装置1は、電子部品tを保持する複数の吸着ノズル(保持部)37a、37bと、吸着ノズル37a、37bがそれぞれ保持した電子部品tを載置する複数の載置部31a、31bと、載置部31aを水平方向に移動させる載置部移動機構340と、載置部31a、31bに載置された電子部品tを撮像して、電子部品tの水平方向の姿勢を認識するチップ認識カメラ(撮像部)44a、44bと、複数の載置部31a、31bに載置された電子部品tをそれぞれ保持して、基板Wに実装する複数の実装ツール43a、43bと、複数の実装ツール43a、43bを一括して移動させる実装ツール移動機構4と、制御装置50と、を有する。
【0080】
制御装置50は、チップ認識カメラ44a、44bの認識結果に基づいて、載置部31aを移動させることにより、載置部31aに載置された電子部品tを、対応する実装ツール43aに対して位置決めする位置決め処理を実行する位置決め処理部53と、実装ツール43a、43bに、位置決め処理された複数の載置部31a、31bに載置された電子部品tの一括での受け取り処理を実行させる受け取り処理部54と、を有する。
【0081】
このため、例えば、載置部31bに載置された電子部品tに実装ツール43bを位置決めした後、載置部31aを実装ツール43aに位置決めすることにより、実装ツール43a、43bが、載置部31a、31bの複数の電子部品tを精度良く一括して受け取ることができる。従って、各実装ツール43a、43bが個別に位置決めして、個別に電子部品tを受け取る必要がなく、スループットが向上し、生産性を高めることができる。
【0082】
上述の通り、載置部に載置された電子部品の位置や方向には、バラツキが生じる。例えば、位置に関しては、電子部品の取り出し時の吸着ノズルとのずれや、移動でのずれ、載置する時のずれなどから、100μmから200μmのずれが生じる。さらに、移載部が複数の保持部で複数の電子部品を取り出し、複数の載置部に電子部品を載置しようとすると、複数の載置部の間でも電子部品の位置や方向にバラツキが出る。このような状態で複数の実装ツールが電子部品を一括して受け取ると、各実装ツールに保持された電子部品の位置や方向にバラツキが生じることになり、各電子部品を基板に実装する際の位置決めに時間がかかったり、位置決め精度が低下することになる。本実施形態では、各実装ツール43a、43bは、各電子部品tが位置決めされた状態で一括して受け取ることができるので、受け取った各電子部品tの位置や方向にバラツキが生じ難くなり、実装時の位置決め時間の短縮、位置決め精度の向上につながる。
【0083】
また、特に電子部品が小さい場合、実装ツールの電子部品の保持部分も小さくなるので、位置ずれがあると、実装ツールによって電子部品を受け取ることができない場合も生じる。また、受け取ることができたとしても、移動中に落下させてしまう危険も大きくなる。電子部品が、ミニLEDやマイクロLEDなどの表示器の場合、電子部品と電子部品とのピッチも非常に狭いため、より一層保持部は小さくする必要がある。このような、隣接する電子部品との間隔が狭い場合は、MCPなどの実装でも生じる。本実施形態では、複数の電子部品tを実装ツール43a、43bが一括して受け取る前に、各実装ツール43a、43bに対して各電子部品tを位置決めするので、受け取りミスや受け取った電子部品tの落下の可能性を低減できる。
【0084】
(2)本実施形態では、複数の載置部31a、31bは、1つの載置部31bが固定である。また、制御装置50は、撮像部の認識結果に基づいて、複数の実装ツール43a、43bのうち、固定の載置部31bに対応する実装ツール43bを、固定の載置部31bに載置された電子部品tの姿勢に合わせて移動させる基準決め処理を実行する基準決め処理部52を有し、位置決め処理部53は、基準決め処理による実装ツール43bの移動量を含めて、位置決め処理を実行する。
【0085】
このため、固定の載置部31bに載置された電子部品tを、実装ツール43bの位置決め対象として、実装ツール43aを、可動の載置部31aに載置された電子部品tの位置決め対象として位置決めできる。固定の載置部31bは載置部移動機構340が不要となるため、構成が簡略化され、装置コストを抑えることができる。
【0086】
[変形例]
本実施形態は上記の態様には限定されず、以下のような変形例も含む。
(1)全ての載置部31a、31bに、載置部移動機構340を設けて水平方向に可動に構成してもよい。これにより、図9(A)、(B)に示すように、各載置部31a、31bに載置された電子部品tを、図9(C)、(D)に示すように、各載置部31a、31bを移動させることにより、それぞれに対応する実装ツール43a、43bに位置決めすることができ、全ての電子部品tを一括して受け取ることができる。これによっても、装置のスループットを向上させることができ、生産性を高めることができる。
【0087】
(2)共に移動する実装ツール及びこれに対応する載置部の数は、2つには限定されない。3つ以上であってもよい。例えば、図10(A)、(B)、(C)に示すように、3つの載置部31a、31b、31nを設けて、1つの載置部31bを固定とする。図10(F)に示すように、実装ツール43bを、載置部31bに載置された電子部品tに位置決めする。このとき、図10(D)、(E)に示すように、実装ツール43a、43nも実装ツール43bに従って移動する。図10(G)、(H)に示すように、載置部31a、31nを移動させて、それぞれの電子部品tを実装ツール43a、43nに位置決めする。これにより、3つの実装ツール43a、43b、43nは、3つの載置部31a、31b、31nから電子部品tを一括して受け取ることができる。さらに、例えば、3つの載置部31a、31b、31nに、それぞれ載置部移動機構340を設けて可動として、それぞれに載置された電子部品tを3つの実装ツール43a、43b、43nに位置決めして、実装ツール43a、43b、43nが一括して電子部品tを受け取る構成でもよい。これによっても、装置のスループットを向上させることができ、生産性を高めることができる。
【0088】
(3)移載ヘッド37に、吸着ノズル37a、37bを反転させる反転機構を持たせて、反転した電子部品tを実装ツール43a、43bに受け渡し、実装ツール43a、43bが実装できる構成としてもよい。これにより、載置部31a、31bを使用せずに反転させて実装する場合と、載置部31a、31bを使用して反転させずに実装させる場合とを兼用できる装置として構成することができる。
【0089】
(4)載置部31a、31bからステージ21までの間に、下から実装ツール43a、43bに保持された電子部品tを撮像し、保持の姿勢を認識するカメラを設けてもよい。実装ツール43a、43bが載置部31a、31bから電子部品tを受け取った際に、電子部品tの姿勢変化が生じても、その姿勢変化を補正して実装することができ、実装精度が向上する。この場合、上記の(3)のように、載置部31a、31bを使用しないときには、載置部31a、31bに代えてカメラ(下カメラ)を設けられるように、部品を交換可能にしてもよい。このような部品交換によって、電子部品tを反転して受け渡すための空間を確保することができる。また、部品交換による場合には、構成の簡素化、省スペース化が可能となり、安価に装置を構成できる。
【0090】
なお、部品交換によらず、移載部30に載置部31a、31bと下カメラが設けられていて、載置部31a、31bが退避し下カメラが進出してくるようなユニットを採用することもできる。このように載置部31a、31bと下カメラとを自動的に切り替える場合には、切り替え作業が容易となり、切り替えのために装置が稼働していない時間を短縮化できる。
【0091】
(5)上記の態様では、実装ツール43a、43bが回動装置(θ駆動機構)を備え、電子部品tのθ方向の位置決めを可能としていた。但し、載置部31a、31bにθ駆動機構を設け、載置台311、312に載置された電子部品tのθ方向の位置決めを可能としてもよい。これにより、実装ツール43a、43bからθ駆動機構を省略することができ、軽量化、簡素化できる。これによって移動時の振動や停止位置誤差などが軽減でき、高速化できる。また、実装精度を向上させることもできる。
【0092】
なお、θ駆動機構を実装ツール43a、43bに設けている場合、載置部31a、31bからステージ21へ電子部品tを移動させる間に、載置部31a、31bでの電子部品tの向きの認識結果に基づいて、θ方向の補正ができるので、移動時間中に補正ができ、別途補正のための時間を確保する必要がないため、効率的となる。また、実装ツール43a、43bが電子部品tを受け取る時、電子部品tの重心位置を基準として保持するので、重心位置とθ方向の回転中心を一致させることができ、θ方向の補正をしても、XY方向の位置は変わらない。これが、複数の実装ツール43a、43bで変わらないため、θ方向の回動によるそれぞれの実装ツール43a、43bでの電子部品tのXY方向の変位が生じないため、実装精度の悪化を抑制できる。さらに、θ駆動機構を、実装ツール43a、43bと、載置部31a、31bの双方に設けてもよい。
【0093】
[他の実施形態]
本発明の実施形態及び各部の変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。
【符号の説明】
【0094】
1 実装装置
1a ベース部
2 電子部品
4 実装ツール移動機構
4A 第1の実装ツール移動機構
4B 第2の実装ツール移動機構
10 部品供給部
10a ベース部
11 ウェーハリング
12 リングホルダ
20 ステージ部
21 ステージ
22 ステージ移動機構
30 移載部
30A 移載装置
30B 移載装置
31 中間ステージ
31A 第1の中間ステージ
31B 第2の中間ステージ
31a、31b、31n 載置部
33 Y方向移動装置
34 Y方向移動ブロック
35 支持体
36 X方向移動体
37 移載ヘッド
37A 第1の移載ヘッド
37B 第2の移載ヘッド
37a、37b 吸着ノズル
37c、37d Z方向移動装置
37e、37f 反転機構
38 ウェーハ認識カメラ
40 実装部
40A 第1の実装部
40B 第2の実装部
41 支持フレーム
41a Y方向移動装置
42 ヘッド支持体
42a X方向移動装置
43 実装ヘッド
43A 第1の実装ヘッド
43B 第2の実装ヘッド
43a、43b、43n 実装ツール
43c、43d Z方向移動装置
43f 基板認識カメラ
44 撮像ユニット
44a、44b チップ認識カメラ
44e、44f XY移動装置
44g カメラ支持フレーム
50 制御装置
51 機構制御部
52 基準決め処理部
53 位置決め処理部
54 受け取り処理部
55 記憶部
61 入力装置
62 出力装置
311、312 載置台
320 支持台
330 固定台
340 載置部移動機構
341、344 ガイド部
342、345 スライド部
343、346 駆動部
347 伝達部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10