特開 2023-167340 電子部品搭載装置及び電子部品搭載方法

(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】P2023167340

(43)【公開日】2023-11-24

(54)【発明の名称】電子部品搭載装置及び電子部品搭載方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20231116BHJP

   H01L 21/52 20060101ALI20231116BHJP

【ＦＩ】

H01L21/60 311T

H01L21/52 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022078450

(22)【出願日】2022-05-11

(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】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】浜平 大

(72)【発明者】

【氏名】江本 康大

(72)【発明者】

【氏名】日下部 道規

(72)【発明者】

【氏名】窪田 雅大

【テーマコード（参考）】

5F044

5F047

【Ｆターム（参考）】

5F044KK01

5F044PP16

5F044PP17

5F044PP19

5F047AA17

5F047FA01

5F047FA02

5F047FA07

5F047FA31

5F047FA51

5F047FA73

5F047FA79

(57)【要約】

【課題】撮像ユニットの光学系を所望の冷却具合で冷却でき、撮像ユニットの光学系の熱変形により認識ずれが発生することを抑制でき、安定した部品実装を実現できる電子部品搭載装置を提供する。
【解決手段】電子部品搭載装置は、基板支持ユニットによって加熱しながら支持される基板に対して、部品搭載ヘッドによって部品を搭載する電子部品搭載装置であって、前記基板支持ユニットの上方に配置され、撮像対象を撮像する撮像ユニットと、撮像ユニットが撮像対象を認識するための光学ユニットと、所定の冷却条件で光学ユニットを冷却する冷却ユニットと、を有する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板支持ユニットによって加熱しながら支持される基板に対して、部品搭載ヘッドによって部品を搭載する電子部品搭載装置であって、
前記基板支持ユニットの上方に配置され、撮像対象を撮像する撮像ユニットと、
前記撮像ユニットが前記撮像対象を認識するための光学ユニットと、
所定の冷却条件で前記光学ユニットを冷却する冷却ユニットと、
を有する電子部品搭載装置。

【請求項2】

前記光学ユニットは、前記基板支持ユニットと前記部品搭載ヘッドの間に配置され、前記基板に前記部品を搭載する作業位置に出し入れ可能に設けられる可動光学ユニットである、
請求項１に記載の電子部品搭載装置。

【請求項3】

エアーを発生させるためのエアー発生部をさらに有し、
前記冷却ユニットは、前記基板支持ユニットと前記可動光学ユニットとの間に配置され、
第１のカバー部材と、
前記第１のカバー部材の上方に離間して配置される第２のカバー部材と、
前記第１のカバー部材と前記第２のカバー部材の間に形成される前記エアーを流すためのエアー通路と、を少なくとも有し、
前記エアー通路の一方の端部は、前記エアー発生部と連通している、
請求項２に記載の電子部品搭載装置。

【請求項4】

前記エアーの物理量を前記所定の冷却条件で示された値になるよう調整する調整部、を更に備える、
請求項３に記載の電子部品搭載装置。

【請求項5】

前記所定の冷却条件は、前記エアーの物理量と、前記撮像ユニットの前記基板支持ユニットに対する相対的な位置と、前記光学ユニットの温度と、のうち少なくとも一つを関連付けて構成される、
請求項４に記載の電子部品搭載装置。

【請求項6】

基板支持ユニットによって加熱しながら支持される基板に対して、部品搭載ヘッドによって部品を搭載する電子部品搭載方法であって、
前記基板支持ユニットの上方に配置された撮像ユニットによって、撮像対象を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程において前記撮像対象を認識するための前記撮像ユニットの光学ユニットを所定の冷却条件で冷却する冷却工程と、
を有する電子部品搭載方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電子部品搭載装置及び電子部品搭載方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、フリップチップなどの電子部品を基板に搭載する電子部品搭載装置が知られている。このような電子部品搭載装置として、基板を載置して加熱するヒータブロックを備え水平方向に移動する基板ステージと、この基板ステージの上方にあって下面に電子部品を保持して熱圧着する圧着ヘッドと、この圧着ヘッドを昇降させる昇降手段と、前記圧着ヘッドと基板ステージの間の撮像位置に進出して前記基板及び前記圧着ヘッドに保持された電子部品を撮像する撮像手段と、この撮像手段の撮像データに基づいて前記基板に対する前記電子部品の位置ずれを補正する補正手段と、前記基板ステージの可動範囲の上方に設定され前記撮像手段を撮像位置から退避させる退避スペースと、この退避スペースの下方に設けられ前記ヒータブロックからの熱を遮断する遮熱板とを備える電子部品の熱圧着装置が知られている（特許文献１参照）。

【0003】

また、この熱圧着装置では、プレートに冷却ファンが２個装着されており、遮熱板とプレートの間の空間に空気が送り込まれ、遮熱板の温度上昇を防止するようになっている。ヒータブロックによる熱影響は、まず輻射熱については遮熱板によって遮られ、また遮熱板上の空間は冷却ファンによって冷却され、ダクト内空間はエアブローにより常に冷却されている。したがってこの空間内を退避スペースとする光学ヘッドはヒータブロックの熱から保護される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許３３８１６１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の電子部品の熱圧着装置では、エアブローにより冷却することが記載されているが、エアブローの流量を制御することは想定されていない。したがって、撮像手段の温度や基板ステージの温度によって冷却具合を決定することが困難であり、過大又は過小な熱遮蔽が行われることで、撮像ユニットの光学系の温度が安定せず、撮像ユニットによる撮像位置が変化することで認識ずれが発生することで部品実装の精度が低下し得る。

【0006】

本開示は、撮像ユニットの光学系を所望の冷却具合で冷却でき、撮像ユニットの光学系の熱変形により認識ずれが発生することを抑制でき、安定した部品実装を実現できる電子部品搭載装置及び電子部品搭載方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様は、基板支持ユニットによって加熱しながら支持される基板に対して、部品搭載ヘッドによって部品を搭載する電子部品搭載装置であって、前記基板支持ユニットの上方に配置され、撮像対象を撮像する撮像ユニットと、前記撮像ユニットが前記撮像対象を認識するための光学ユニットと、所定の冷却条件で前記光学ユニットを冷却する冷却ユニットと、を有する、電子部品搭載装置である。

【0008】

本開示の一態様は、基板支持ユニットによって加熱しながら支持される基板に対して、部品搭載ヘッドによって部品を搭載する電子部品搭載方法であって、前記基板支持ユニットの上方に配置された撮像ユニットによって、撮像対象を撮像する撮像工程と、前記撮像工程において前記撮像対象を認識するための前記撮像ユニットの光学ユニットを所定の冷却条件で冷却する冷却工程と、を有する電子部品搭載方法である。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、撮像ユニットの光学系を所望の冷却具合で冷却でき、撮像ユニットの光学系の熱変形により認識ずれが発生することを抑制でき、安定した部品実装を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の実施形態における電子部品搭載装置の斜視図

【図2】図１に示した電子部品搭載装置の側面図

【図3】図１に示した電子部品搭載装置の正面図

【図4】電子部品搭載装置の冷却系の構成を説明するための図

【図5】電子部品搭載装置の制御系の構成を示すブロック図

【図6】電子部品搭載装置のタッチパネルに表示された実験条件入力画面の一例の説明図

【図7】電子部品搭載装置のタッチパネルに表示された実験用冷却条件出力画面の一例の説明図

【図8】電子部品搭載装置のタッチパネルに表示された評価結果出力画面の一例の説明図

【図9】電子部品搭載装置のタッチパネルに表示された計測結果表示画面の一例の説明図

【図10】変形例における電子部品搭載装置の一部の構成の第１の状態を示す側面図

【図11】変形例における電子部品搭載装置の一部の構成の第２の状態を示す側面図

【図12A】第１の実施形態及び変形例における撮像ユニットによる認識ずれが無い状態を説明するための図

【図12B】比較例における撮像ユニットによる認識ずれが無い状態を説明するための図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る電子部品装置及び電子部品実装方法の構成及び作用を具体的に開示した実施形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

【0012】

（第１の実施形態）
＜電子部品搭載装置の構成＞
先ず図１、図２、図３を参照して、電子部品搭載装置１の構成を説明する。電子部品搭載装置１は、半導体チップ等の部品（例えばチップ）を基板の実装位置（例えばボンディング位置）に実装（例えば接合）する実装装置（例えばボンディング装置）としての機能を有する。図１は、第１の実施形態に係る電子部品搭載装置１の斜視図である。図２は、電子部品搭載装置１の側面図である。図３は、電子部品搭載装置１の正面図である。

【0013】

なお、方向を示す矢印が記された図において、Ｘ軸は電子部品搭載装置１の右左方向、Ｙ軸は電子部品搭載装置１の前後方向、Ｚ軸は電子部品搭載装置１の上下方向を示す。Ｘ軸及びＹ軸は直交して水平面に含まれる。Ｚ軸は鉛直面に含まれる。また、いずれか２つの軸の直交点に記される中黒円は矢線先端の正面を示し、中バツ円は矢線後端の背面を示す。電子部品搭載装置１は、部品供給部２、基板保持部３、実装機構４（例えばボンディング機構）及びこれらの各部を制御する制御部７（図５参照）を備えている。

【0014】

部品供給部２は、実装対象（例えばボンディング対象）の部品を供給する機能を有する。図２に示すように、部品供給部２は、第１のＸＹテーブル１０の上面に配置された供給ステージ１１を備えている。供給ステージ１１の上面にはウェハシート１３が展張状態で保持されており、ウェハシート１３の上面には個片に分割された状態の部品１４が、バンプが形成された能動面を上向きにした姿勢で貼着されている。第１のＸＹテーブル１０の駆動により、供給ステージ１１は、Ｘ方向及びＹ方向に移動し、取出対象の任意の部品１４を取出し位置［Ｐ１］に位置させることができる。

【0015】

なお、部品１４は例えばチップであるが、これに限られず他の電子部品であってもよい。本実施形態では、部品１４がチップであることを主に例示する。

【0016】

図１に示すように、ピックアップヘッド駆動部１６から延出したアーム部の先端にはピックアップヘッド１５が結合されている。ピックアップヘッド駆動部１６の駆動により、ピックアップヘッド１５は、供給ステージ１１の上方の部品１４の取出し位置［Ｐ１］と実装機構４への受渡位置ピックアップ位置［Ｐ２］との間で移動する。部品１４のピックアップにおいては、ウェハシート１３の下面側に配置されたエジェクタ１２の作動により、ピックアップ対象の部品１４がウェハシート１３から剥離される。剥離された部品１４は、ピックアップヘッド１５によって能動面を上向きにした姿勢で保持される。

【0017】

取出し位置［Ｐ１］にて部品１４を保持したピックアップヘッド１５は上昇して、実装機構４の部品実装ヘッド２６によるピックアップ位置［Ｐ２］まで移動する（矢印ｃ参照）。この移動途中でのピックアップヘッド１５の上下反転（矢印ｄ参照）により、ピックアップヘッド１５は、ピックアップ位置［Ｐ２］にて部品１４の能動面を下向きにした姿勢で部品１４を保持した状態となる。ピックアップヘッド１５及びピックアップヘッド駆動部１６は、取出し位置［Ｐ１］にて部品供給部２から取り出した部品１４を光学ヘッド３０によるピックアップ位置［Ｐ２］に移送する部品移送部１７を構成する。

【0018】

なお、部品実装ヘッド２６は、ボンディングによって実装するボンディングヘッドであるが、これに限られず、他の方法で実装する部品実装ヘッドであってもよい。本実施形態では、ボンディングヘッドであることを主に例示する。

【0019】

基板保持部３の構成を説明する。図１及び図２に示すように、第２のＸＹテーブル２０の上面には、実装対象の基板２２を保持した基板ステージ２１が配置されている。第２のＸＹテーブル２０の駆動により、基板ステージ２１は、Ｘ方向、Ｙ方向に移動する。これにより、基板２２に設定された実装位置２２ａ（図３参照）を作業位置［Ｐ３］に位置させることができる。このようにして作業位置［Ｐ３］に位置合わせされた実装位置２２ａに、実装機構４の実装ツール２９（例えばボンディングツール）によって部品１４が実装される。基板ステージ２１は、基板２２を支持する基板支持ステージの一例である。基板ステージ２１は、例えば基板面が矩形でも円形でもよい。

【0020】

実装機構４の構成を説明する。図１及び図２に示すように、部品供給部２及び基板保持部３の上方には、Ｙ軸フレーム２３がＹ方向に水平に配置されている。Ｙ軸フレーム２３には２列のガイドレール２５を備えたリニアモータ２４が側面に沿って配置されている。ガイドレール２５は基板ステージ２１の上方で水平に延びている。ガイドレール２５には、スライダ２５ａ（図３参照）を介して第１の移動ベース２６ａがガイドレール２５に沿って移動可能に装着されている。ガイドレール２５には、第１の移動ベース２６ａとは独立してガイドレール２５に沿って移動可能な第２の移動ベース３０ａが装着されている。

【0021】

第１の移動ベース２６ａには部品実装ヘッド２６が装着されている。部品実装ヘッド２６は、実装ツール駆動部２７により駆動される実装ツール保持部２８によって、実装ツール２９を保持した構成となっている。実装ツール２９による部品１４の保持状態での実装ツール駆動部２７の駆動により、実装ツール２９は、下降し、保持した部品１４を基板２２の実装位置２２ａに接合する。即ち、電子部品搭載装置１では、実装ツール２９が部品１４を保持し、部品１４と対向するように基板２２が載置された基板ステージ２１の方向に実装ツール２９を下降させて、部品１４を基板２２の実装位置２２ａに接合する。

【0022】

第２の移動ベース３０ａには、光源ボックス３１が装着されている。図２に示すように、光源ボックス３１の下部から下方に延出したアーム部３１ａには、可動導光体である可動プリズム３２ａを内蔵した可動光学ユニット３２が結合されている。ここで、アーム部３１ａは部品実装ヘッド２６側へ屈曲して設けられており、可動プリズム３２ａは、光学ヘッド３０の中心に対して部品実装ヘッド２６側にオフセットした形態となっている。

【0023】

リニアモータ２４の駆動により、第１の移動ベース２６ａ及び第２の移動ベース３０ａは、ガイドレール２５に沿って移動し、これにより部品実装ヘッド２６及び光学ヘッド３０はＹ方向に移動する。したがって、リニアモータ２４及びガイドレール２５は、部品実装ヘッド２６及び光学ヘッド３０を移動させる移動手段となっている。

【0024】

即ち、この移動手段は、部品実装ヘッド２６を、実装ツール２９が部品１４をピックアップするピックアップ位置［Ｐ２］と、部品１４の実装（例えばボンディング）を行う作業位置［Ｐ３］と、の間で移動させる。また、この移動手段は、可動プリズム３２ａを内蔵した可動光学ユニット３２を作業位置［Ｐ３］に出し入れさせるために、光学ヘッド３０を移動させる。

【0025】

そして光学ヘッド３０の移動により、実装位置２２ａの上方に位置する部品１４と基板２２との間の空間に、可動光学ユニット３２に内蔵された可動導光体である可動プリズム３２ａを進退させる機能を有している。このように、部品実装ヘッド２６及び光学ヘッド３０を同一の移動手段によって動作させる構成とすることにより、実装装置の機構を簡素化して設備コストを低減することが可能となっている。

【0026】

図３に示すように、Ｙ軸フレーム２３及びリニアモータ２４の下面には、撮像ユニット３４が、撮像ユニット３４の移動手段である撮像ユニット移動機構３５のアーム部３５ａを介してＸ方向及びＹ方向に移動自在に装着されている。撮像ユニット３４は、例えば、カメラを個別に備えた４つの撮像部を有している。撮像ユニット３４は、例えば、可動光学ユニット３２の上方に位置する部品１４と、可動光学ユニット３２の下方に位置する基板２２とを撮像する。撮像ユニット３４は、例えば、部品１４と基板２２とを同時に撮像可能な上下認識カメラユニットである。上下認識カメラユニットは、同時に上下方向を撮像することで、上方に配置された部品実装ヘッド２６及び部品１４と、下方に配置された基板ステージ２１及び基板２２と、を同時に認識可能である。

【0027】

さらに、リニアモータ２４の下面には、上左プリズム、上右プリズム、下左プリズム、下右プリズムを内蔵した固定光学ユニット３３が配置されている。可動光学ユニット３２は、部品１４と基板２２との間で進退する。本実施形態では、撮像ユニット３４と固定光学ユニット３３及び可動光学ユニット３２とを組み合わせることにより、部品１４と基板２２とを撮像ユニット３４によって撮像するようにしている。このように可動光学ユニット３２と固定光学ユニット３３とが撮像ユニット３４の光学系（撮像ユニット３４のための光学系）として機能する。

【0028】

図２及び図３に示すように、Ｙ軸フレーム２３の上部には、作業位置［Ｐ３］を両側から挟む配置で１対のスポット照明３６が配置されている。スポット照明３６は、Ｙ軸フレーム２３から延出した保持ブラケット３６ａの先端部に保持されて、照射方向を作業位置［Ｐ３］に位置する可動光学ユニット３２に向けた姿勢で配置されている。スポット照明３６から照射された照明光は、可動光学ユニット３２内の可動プリズム３２ａに入射し、基板２２の実装位置２２ａに照射される。即ち、スポット照明３６は、上方から基板２２に照明用の光を照射する照明手段となっている。

【0029】

また、図２に示すように、電子部品搭載装置１は、可動光学ユニット３２の下側（Ｚ軸負側）つまり撮像ユニット３４の下側に、冷却ユニット５０を備える。冷却ユニット５０は、第１のカバー部材５１、第２のカバー部材５２、及び冷却エアー配管５３を含む。具体的には、可動光学ユニット３２の下面に第２のカバー部材５２が設けられ、第２のカバー部材５２の下面に所定のスペーサを介して第１のカバー部材５１が設けられ、第２のカバー部材５２と第１のカバー部材５１との間に冷却エアーをＹ軸負側（例えばＹ軸矢印の根本側）からＹ軸正側（例えばＹ軸矢印の先端側）へ流すための空間５３Ａが設けられ、空間５３Ａにおける冷却エアーの流れの上流側（空間５３ＡにおけるＹ軸負側端部）に冷却エアー配管５３が接続される。冷却エアー配管５３は、冷却エアー発生部６４（図５参照）に接続される。

【0030】

図４は、電子部品搭載装置１の冷却系の構成を説明するための図である。

【0031】

電子部品搭載装置１は、熱源を有する基板ステージ２１と可動光学ユニット３２との間に、冷却ユニット５０を備える。冷却ユニット５０では、第２のカバー部材５２及び第１のカバー部材５１の間に、冷却エアーが通過する空間５３Ａが設けられ、空間５３Ａにおける冷却エアーの流れの上流側（空間５３ＡにおけるＹ軸負側端部）に冷却エアー配管５３が接続される。一方、第２のカバー部材５２と撮像ユニット３４との間には、冷却エアーが通過しない空気断熱層が設けられる。冷却エアー配管５３の一端は、冷却エアー発生部６４（図５参照）に連通し、冷却エアーの供給を受ける。また、冷却ユニット５０は、スペーサ５４、第１の反射膜５５、及び第２の反射膜５６を備えてよい。

【0032】

第１のカバー部材５１は、例えば、光源ボックス３１に接続されたアーム部３１ａに接続される。第１のカバー部材５１の基板ステージ２１側の面には、鏡面加工が施されて電磁反射率が高くされ、又は、電磁反射率が高い第１の反射膜５５が設けられる。この第１の反射膜５５は、例えばアルニウム、金、又は銅で形成され、膜厚は、例えば２５０ｎｍ以上である。第１のカバー部材５１の基板ステージ２１側の面に、鏡面加工が施され、又は、電磁反射率が高い第１の反射膜５５が設けられることで、熱輻射が抑制され得る。なお、第１のカバー部材５１は、撮像ユニット移動機構３５のアーム部３５ａに接続されてもよい。

【0033】

第２のカバー部材５２は、第１のカバー部材５１又はアーム部３１ａからスペーサ５４を介して保持される。スペーサ５４は、熱伝導係数の低い部材（例えば断熱材）で形成され、例えば、ポリイミド、セルロース、又はセラミックで形成される。第２のカバー部材５２には、例えば、輻射率が低いアルミニウム等の材質が用いられる。この場合、第２のカバー部材５２の基板ステージ２１側の面には、鏡面加工が施されることが望ましいが、必須ではない。

【0034】

第１のカバー部材５１と可動光学ユニット３２とは、線膨張係数や線膨張係数の低い部材を介して保持される。つまり、第１のカバー部材５１と可動光学ユニット３２とを接続するアーム部３１ｂは、熱膨張係数や線膨張係数の低い材質で形成される。これにより、第１のカバー部材５１の熱が第２の移動ベース３０ａ及び光源ボックス３１及びアーム部３１ａに伝達されて第２の移動ベース３０ａ及び光源ボックス３１及びアーム部３１ａが熱変形（例えば膨張）し、可動光学ユニット３２が意図しない位置に移動することを抑制できる。また、可動光学ユニット３２まで熱が伝達されて可動光学ユニット３２の可動プリズム３２ａが熱変形して光学系の位置関係が変化し、撮像ユニット３４の光軸中心の位置変化が起因して撮像位置が変化することを抑制できる。

【0035】

可動光学ユニット３２の下面には、鏡面加工が施されて電磁反射率が高くされ、又は、アルミニウム又は金等の電磁反射率が高い第２の反射膜５６が設けられることが望ましい。第２の反射膜５６の膜厚は、例えば２５０ｎｍ以上である。なお、第２の反射膜５６が設けられることは必須ではない。

【0036】

また、第１のカバー部材５１及び第２のカバー部材５２に関するクリアランスは下記の通りである。基板ステージ２１と第１のカバー部材５１との間の距離は、例えば１．５ｍｍ以上である。第１のカバー部材５１と第２のカバー部材５２との間の距離は、例えば１．５ｍｍ以上である。第２のカバー部材５２と第２の反射膜５６との間の距離は、例えば０．７ｍｍ以上である。

【0037】

このように、電子部品搭載装置１は、上記のような冷却ユニット５０を有することで、部品実装ヘッド２６と基板ステージ２１との間の距離を短くした上で、熱源を有する基板ステージ２１による熱影響を抑制できる。また、電子部品搭載装置１は、熱伝導、対流、又は熱輻射等を抑制でき、可動光学ユニット３２や可動プリズム３２ａへの熱伝達を遮断できる。この結果、電子部品搭載装置１は、可動プリズム３２ａの熱変形による撮像ユニット３４の光軸中心の位置（撮像範囲）の変化に起因する、基板２２のＹ方向もしくはＸ方向の位置の認識ばらつきや部品１４のＹ方向もしくはＸ方向の位置の認識ばらつきを半分に低下できる。

【0038】

なお、部品実装ヘッド２６の先端が熱源を有することもあり、可動光学ユニット３２の上面においても、上述と同様に、鏡面加工され、又は反射膜が設けられてもよい。なお、この熱源の発熱量は基板ステージ２１の熱源の発熱量よりもはるかに小さい。そのため、部品実装ヘッド２６の熱源は無視されてよい。

【0039】

次に、電子部品搭載装置１の制御系の構成について説明する。
図５は、電子部品搭載装置１の制御系の構成例を示すブロック図である。

【0040】

電子部品搭載装置１は、可動光学ユニット３２、撮像ユニット３４、可動光学ユニット温度計６１、基板ステージ２１、基板ステージ加熱部６２、基板ステージ温度計６３、部品実装ヘッド２６、冷却エアー発生部６４、冷却エアー計測部６５、タッチパネル６６、及び調整部６７を備える。

【0041】

可動光学ユニット温度計６１は、可動光学ユニット３２の温度を計測する。計測された可動光学ユニット温度の情報は、後述する計測結果情報８３に含めて記憶部８に記憶される。基板ステージ加熱部６２は、例えば基板２２が保持される基板ステージ２１に内蔵され、基板ステージ２１を加熱する熱源である。基板ステージ加熱部６２は、電子部品搭載装置１の動作時（例えば部品実装時）には常に基板ステージ２１を加熱していてよい。基板ステージ温度計６３は、基板ステージ２１の温度を計測する。計測された基板ステージ温度の情報は、後述する計測結果情報８３に含めて記憶部８に記憶される。冷却エアー発生部６４は、例えばエアコンプレッサーであり、空気を冷却して冷却エアーを生成する（発生させる）。

【0042】

冷却エアー計測部６５は、冷却対象であるエアー（冷却エアー）の各種物理量（例えば流量、圧力、又は温度）を計測する。計測されたエアーの物理量の情報は、後述する計測結果情報８３に含めて記憶部８に記憶される。タッチパネル６６は、操作部と表示部を兼ねており、各種入力操作を受け付け、各種データ又は情報等を表示する。タッチパネル６６は、例えば、各種の実験条件の入力や評価結果の表示等に用いられる。調整部６７は、冷却ユニット５０の冷却エアー配管５３に流れるエアーの物理量を調整するものであり、例えば、電磁弁又は電圧レギュレータである。

【0043】

電子部品搭載装置１は、制御部７を備える。制御部７は、例えばプロセッサにより構成され、ＭＰＵ（Micro processing Unit）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）等を含んでよい。プロセッサは、各種集積回路（例えばＬＳＩ（Large Scale Integration）又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array））により構成されてもよい。制御部７は、記憶部８に記憶されたプログラムを実行することで、電子部品搭載装置１の各部を統括的に制御し、各種処理を行う。

【0044】

例えば、制御部７は、可動光学ユニット３２、撮像ユニット３４、可動光学ユニット温度計６１、基板ステージ２１、基板ステージ加熱部６２、基板ステージ温度計６３、部品実装ヘッド２６、冷却エアー発生部６４、冷却エアー計測部６５、タッチパネル６６、及び調整部６７との間でデータ又は情報等を送受したり、各種制御を行ったりする。

【0045】

制御部７は、記憶部８、認識位置取得部７１、実験用冷却条件作成部７２、実験処理部７３、評価結果算出部７４、冷却条件作成部７５、表示処理部７６、及び冷却エアー調整部７７を含む。

【0046】

記憶部８は、一次記憶装置（例えばＲＡＭ（Random Access Memory）又はＲＯＭ（Read Only Memory））を含む。記憶部８は、二次記憶装置又は三次記憶装置等を含んでよいし、取り外し可能な記憶媒体を含んでもよい。記憶部８は、各種データ又は情報等を記憶する。記憶部８は、例えば、冷却条件情報８１、実験情報８２、計測結果情報８３、実験用冷却条件情報８４、及び評価結果情報８５を含む。

【0047】

冷却条件情報８１は、部品実装時の冷却ユニット５０による冷却に関する条件（冷却条件）の情報を含む。冷却条件は、エアーの物理量（例えば圧力、流量、及び温度のうちの少なくとも一つ）を含んでよい。エアー圧力は、例えば冷却エアー発生部６４により供給されるエアーの圧力でよい。冷却条件は、可動光学ユニット３２の基板ステージ２１に対する相対的な位置を含んでよい。冷却条件は、可動光学ユニット３２の温度や基板ステージ２１の温度を含んでよい。冷却条件は、上記のエアーの物理量、上記の相対的な位置、及び上記の可動光学ユニット３２の温度のうち少なくとも１つを紐づけて構成されてもよい。冷却条件は、例えば、部品実装時の状態として目標となる設定値であり、冷却前に定められる。冷却条件は、実験計画法又は最適探索法等に従って導出される。

【0048】

実験情報８２は、冷却条件を導出する実験に関する情報である。実験情報８２は、所定の冷却条件（例えば量産時の冷却条件）を導出するための実験で使用する実験用冷却条件を構成する情報を含む。例えば、実験情報８２は、実験用冷却条件を構成する情報を含む。実験用冷却条件は、エアーの物理量、基板ステージ２１に対する可動光学ユニット３２の相対的な位置、基板ステージ２１の温度や可動光学ユニット３２の温度、等を含んでよい。

【0049】

また、実験情報８２は、実験による評価結果に対して影響を及ぼす実験因子と、実験因子が取り得る値の範囲と、実験因子がこの範囲から選択できる水準数と、を含んでよい。この評価結果は、「認識ずれ」の評価を含んでよい。この認識ずれは、熱変形により撮像ユニットの撮像位置（撮像範囲）が変化する（撮像ユニットの光軸中心がずれる）ことに起因して、設定された撮像対象（例えば基板２２又は部品１４）の位置（つまり目標位置）と、撮像画像に基づいて認識された撮像対象の位置（認識位置）とがずれることであってよい。撮像対象の目標位置は、例えば生産データに含まれて取得されてよい。実験因子は、例えば、エアー圧力、エアー流量、エアー圧力、エアー温度、可動光学ユニット３２の温度、基板ステージ２１の温度、を含んでよい。実験情報８２を用いた実験により、認識ずれが小さくなるような冷却条件が探索可能である。

【0050】

なお、可動光学ユニット３２の基板ステージ２１に対する相対的な位置は、可動光学ユニット３２をＸＹ面に沿う投影面に投影した面積と、基板ステージ２１をＸＹ面に沿う投影面に投影した面積と、の重なり部分である共有面積に影響する。この共有面積が大きい場合には、ＸＹ方向において可動光学ユニット３２と基板ステージ２１とが近いので基板ステージ２１の熱が可動光学ユニット３２に伝達され易い状態である。この共有面積が小さい場合には、ＸＹ方向において撮像ユニット３４と基板ステージ２１とが遠いので基板ステージ２１の熱が可動光学ユニット３２に伝達され難い状態である。冷却条件は、例えば最適な冷却ブロー条件であり、実験計画法又は最適探索法等を用いて導出可能である。

【0051】

なお、生産データは、部品１４が実装された基板２２の生産に使用されるデータである。生産データは、例えば、基板２２の種類（基板名）毎に、基板２２における部品１４の実装位置（ＸＹ座標）（実装目標位置）、部品実装ヘッド２６により部品１４を基板２２に実装する量産時の各種条件を含む。なお、生産データは、実際の部品実装時と実験時とで異なっていてもよい。つまり、実験用生産データが生産データとは別に用意されてもよい。実験用生産データは、生産データと同様のデータを含む。ここでは、部品実装時と実験時とで同じ生産データを用いることを例示するが、これに限られない。

【0052】

計測結果情報８３は、各種の計測部により計測された計測結果（計測値）の情報を含む。計測部は、例えば、可動光学ユニット温度計６１、基板ステージ温度計６３、及び冷却エアー計測部６５を含む。計測結果は、例えば実験の冷却の際に得られる計測値を含んでよい。計測結果は、例えば実験の後に実際に冷却される際に得られる計測値を含んでよい。

【0053】

実験用冷却条件情報８４は、冷却条件を導出する実験で使用する実験用の冷却条件の情報を含む。実験用冷却条件情報８４は、例えば、認識ずれを導出するための複数の条件の情報を含んでよい。実験用冷却条件情報８４は、実験情報８２に基づいて作成されてよい。実験用冷却条件は、エアーの物理量、基板ステージ２１に対する可動光学ユニット３２の相対的な位置、基板ステージ２１の温度や可動光学ユニット３２の温度、等を含んでよい。なお、実験情報は、実験を行う際の冷却条件の項目の情報を含むことに対し、実験用冷却条件情報は、実験を行う際の冷却条件の項目毎の具体的な値等の情報を含む。

【0054】

評価結果情報８５は、評価結果算出部７４による実験の評価結果の情報を含む。評価結果は、上記の認識ずれの情報を含む。また、評価結果は、その他の評価結果（例えば実験）を含んでもよい。評価結果は、基板ステージ２１に対する可動光学ユニット３２の相対的な位置（実装位置、実装領域）毎に得られてよい。評価結果は、同じ相対的な位置における異なる実験用冷却条件毎に得られてもよい。

【0055】

認識位置取得部７１は、撮像ユニット３４により撮像された画像に基づいて、基板２２に対する部品１４の位置を認識し、撮像ユニット３４による認識位置として取得する。認識位置の情報は、計測結果情報８３に含めて記憶部８に記憶される。なお、所定の実装位置（予め設定された実装位置）と認識された実装位置（撮像ユニット３４による認識位置）との位置ずれが、認識ずれとして評価される。

【0056】

実験用冷却条件作成部７２は、実験情報８２に基づいて、実験用冷却条件情報８４を作成する。作成された実験用冷却条件情報８４は、記憶部８に記憶される。

【0057】

実験処理部７３は、実験情報８２に基づいて、実験計画法又は最適探索法等に従って冷却条件を導出する実験（シミュレーション）を実行する。実験処理部７３は、生産データ又は実験用生産データに基づいて部品実装ヘッド２６を制御して、実験用冷却条件を変更しながら、基板２２の実装位置に部品１４を実装することをシミュレーションする。

【0058】

また、実験処理部７３は、各実装位置に各部品１４を実装することに要する合計時間を算出してよい。この場合、実験処理部７３は、各実験用冷却条件で指定された繰り返し回数だけ部品１４を基板２２に実装する作業に要する時間、各実験用冷却条件を満たすために基板ステージ２１の温度や実装ツール２９の温度の変更に要する時間、などをそれぞれ予測して、合計時間を算出してよい。また、各部品１４の実装が完了するまでの合計時間ではなく、各部品１４の撮像が完了するまでの合計時間であってもよい。また、上記の実験の繰り返しは、同じ実装領域（実装位置）で、作成された実験用冷却条件に従って複数回実験することであってもよいし、異なる実装領域を、作成された実験用冷却条件に従って順番に実験することであってもよい。好適な冷却条件である場合には、実験に要する合計時間が短く、認識ずれが少ないことが想定される。

【0059】

評価結果算出部７４は、各実験用冷却条件に従った実験において撮像ユニット３４により撮像された画像に基づいて、評価結果（認識ずれ）を算出する。

【0060】

冷却条件作成部７５は、評価結果算出部７４により導出された評価結果に基づいて、実際に用いられる所定の冷却条件（例えば量産時の冷却条件）を作成する。例えば、冷却条件作成部７５は、複数の実験用冷却条件の中で認識ずれが小さくなる冷却条件を作成する。ここで、認識ずれが小さくなる冷却条件とは、例えば、認識ずれが所定のずれ量よりも小さくなる冷却条件、又は、導出された複数の認識ずれのうち認識ずれが最小である冷却条件、を含んでよい。

【0061】

また、基板ステージ２１及び可動光学ユニット３２は、いずれも移動自在である。つまり、熱源を有する基板ステージ２１と熱の影響を受ける可動光学ユニット３２との共有面積は、可変である。よって、冷却条件作成部７５は、この共有面積に基づいて冷却条件を決定してよい。つまり、冷却条件作成部７５は、基板ステージ２１に対する可動光学ユニット３２の位置に基づいて、冷却条件を決定してよい。また、可動光学ユニット３２の温度に依存して、認識ずれの影響度合いが異なる。よって、冷却条件作成部７５は、可動光学ユニット温度計６１により計測された可動光学ユニット３２の温度や基板ステージ温度計６３により計測された基板ステージ２１の温度に基づいて、冷却条件を決定してよい。

【0062】

表示処理部７６は、認識位置取得部７１により取得された認識位置、又は評価結果算出部７４により計測された評価結果等を、タッチパネル６６等の表示部に表示させる。

【0063】

冷却エアー調整部７７は、調整部６７を制御し、作成された冷却条件に従って、冷却エアー発生部６４により発生されるエアーの物理量を制御する。つまり、制御部７は、エアーの発生量を制御することで熱制御し、撮像ユニット３４の冷却具合を調整する。ここでのエアーの物理量は、例えば、エアーの圧力、流量、及び温度のうちの少なくとも１つを含んでよい。例えば、冷却エアー調整部７７は、冷却条件に基づき、部品実装時の冷却エアーの物理量を制御してよい。冷却エアー調整部７７は、実験用冷却条件に基づき、実験用の冷却エアーの物理量を制御してよい。冷却エアー調整部７７は、エアー（空気）の物理量が冷却条件又は実験用冷却条件で示された値になるように調整してよい。

【0064】

また、冷却エアー調整部７７は、冷却対象の基板ステージ２１の位置に応じて、冷却エアー発生部６４により発生されるエアーの物理量を切り替えてよい。

【0065】

制御部７の実装制御部（不図示）は、冷却エアー発生部６４及び調整部６７により冷却ユニット５０を冷却して、生産データに基づいて部品実装ヘッド２６を制御して、基板２２の実装位置に部品１４を実装（装着、搭載）する。

【0066】

次に、冷却条件を導出する実験について、タッチパネル６６に表示される各画面を用いながら説明する。

【0067】

図６は、電子部品搭載装置１のタッチパネル６６に表示された実験条件入力画面Ｇ１の一例の説明図である。図７は、電子部品搭載装置１のタッチパネル６６に表示された実験用冷却条件出力画面Ｇ２の一例の説明図である。図８は、電子部品搭載装置１のタッチパネル６６に表示された評価結果出力画面Ｇ３の一例の説明図である。図９は、電子部品搭載装置１のタッチパネル６６に表示された計測結果表示画面Ｇ４の一例の説明図である。

【0068】

まず、表示処理部７６は、実験用冷却条件情報８４を作成するための実験条件を入力する実験条件入力画面Ｇ１をタッチパネル６６に表示させる。実験条件入力画面Ｇ１には、実験条件入力枠Ｗ１、「戻る」ボタンＢ１１、「次へ」ボタンＢ１２が表示されている。実験条件入力枠Ｗ１には、実験条件として、実験情報８２に含まれる実験因子、水準数、及び実験因子が取り得る値の範囲が表示されている。

【0069】

タッチパネル６６が実験条件入力枠Ｗ１内の実験因子のドロップダウンボタンの操作を受け付けると、実験用冷却条件作成部７２は、冷却に関する実験因子が表示される。ここでの実験因子には、例えば、エアー圧力、エアー流量、エアー温度、可動光学ユニット温度、及び基板ステージ温度（ステージ温度）が含まれる。実験用冷却条件作成部７２は、タッチパネル６６を介してオペレータの操作を受け、表示された実験因子の中から実験に使用する実験因子を選択する。また、実験用冷却条件作成部７２は、タッチパネル６６を介してオペレータの操作を受け、実験因子毎に、実験条件入力枠Ｗ１内の水準数のドロップダウンボタンを操作して、水準数を入力する。また、実験用冷却条件作成部７２は、タッチパネル６６を介してオペレータの操作を受け、実験因子毎に、実験条件入力枠Ｗ１内の範囲の入力枠において実験因子の上限値と下限値を入力する。なお、実験条件入力枠Ｗ１で実験因子が選択されると、タッチパネル６６は、範囲の入力枠に、選択された実験因子に対応する単位（例えばＭＰａ、Ｌ／ｍｉｎ）を表示してよい。

【0070】

図６において、「戻る」ボタンＢ１１が操作されると、実験条件入力画面Ｇ１に遷移する前の画面に遷移する。「次へ」ボタンＢ１２が操作されると、次の実験用冷却条件出力画面Ｇ２に遷移する。実験条件入力画面Ｇ１において「次へ」ボタンＢ１２が操作されると、実験用冷却条件作成部７２は、入力された実験因子と水準数と範囲とに基づいて、実験計画法等を用いて実験用冷却条件を決定する。即ち、実験用冷却条件作成部７２は、実験因子を選択して実験用冷却条件情報８４を作成する。また、実験用冷却条件では、実験の繰り返し回数も定められてよい。

【0071】

実験条件入力画面Ｇ１において「次へ」ボタンＢ１２が操作されると、表示処理部７６は、実験用冷却条件情報８４を作成するための実験用冷却条件出力画面Ｇ２をタッチパネル６６に表示させる。実験用冷却条件出力画面Ｇ２には、実験用冷却条件表示枠Ｗ２と、実装点表示枠Ｗ３と、「戻る」ボタンＢ２１と、「次へ」ボタンＢ２２と、が表示されている。

【0072】

実験用冷却条件表示枠Ｗ２には、実験因子毎に１つ以上の条件が表示される。ここで表示される実験因子は、例えば実験条件入力画面Ｇ１で選択された実験因子である。実験用冷却条件表示枠Ｗ２には、条件番号（ここでは条件１～５）毎に、エアー圧力、エアー流量、可動光学ユニット温度、及びステージ温度が表示されている。

【0073】

例えば、実験用冷却条件作成部７２は、単位は省略するが、エアー圧力の範囲０．００～０．２０を水準数（図６では「５」）で等分して、０．００～０．０４、０．０４～０．０８、０．０８～０．１２、０．１２～０．１６、０．１６～０．２０の５つの範囲に区分し、それぞれの範囲に含まれる任意の値を、エアー圧力の実験値（実験で用いる設定値、条件値）として作成してよい。エアー流量についても同様の方法で作成してよい。可動光学ユニット温度とステージ温度とは、例えば固定の実験値（例えば１００℃、１２０℃）で作成してよい。

【0074】

実装点表示枠Ｗ３には、基板ステージ２１に基板２２が保持された場合における基板２２上での各部品１４の各実装領域（各実装位置）に対応して、基板ステージ２１の各実装領域（各実装点ともいう）が格子状に区分されて表示されている。また、基板２２への部品１４の実装時には、可動光学ユニット３２が部品１４に対向する位置に配置されることから、各実装点は、基板ステージ２１に対する可動光学ユニット３２の相対的な位置とも言える。図７では、ａ軸方向（縦方向）にＡ，Ｂ，Ｃ，…に区分されており、ｂ軸方向（横方向）に１，２，３，…に区分されている。よって、基板ステージ２１の各実装点は、例えば、実装領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，…、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，…、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，…のように示される。基板ステージ２１の実装点毎に、評価結果が導出可能であり、冷却条件が作成可能である。各実装点で同じ冷却条件が作成されてもよい。図７では、例えば、基板ステージ２１の実装点毎に、実験用冷却条件として条件１～５が設定される。

【0075】

図７において、「戻る」ボタンＢ２１が操作されると、前の実験条件入力画面Ｇ１に移行する。「次へ」ボタンＢ２２が操作されると、実験用冷却条件作成部７２は、例えば実装点毎に作成された各条件１～５で実験用冷却条件を確定し、確定された実験用冷却条件に基づいて、実験用冷却条件情報８４を作成して記憶部８に記憶させる。

【0076】

実験処理部７３は、基板ステージ２１上の各実装領域について、各実験因子が各実験用冷却条件を満たした状態で、つまり各実験用冷却条件に従ってシミュレーションを実施し、評価結果算出部７４を介して、各実装領域における認識ずれを導出（算出）する。また、実験処理部７３は、実装点毎に条件１～５の実験用冷却条件で冷却ユニット５０による冷却を行うので、基板ステージ２１上の実装点の数だけ、この実験用冷却条件での冷却を繰り返す。また、実験処理部７３は、決定された実験用冷却条件８４に基づいて部品１４を基板２２に実装することに要する合計時間を算出する。

【0077】

実験処理部７３は、実装点毎に、条件１～条件５を当てはめて、順番にシミュレーションを行ってよい。この場合、隣の実装点を順番にずらしながら、各条件でシミュレーションしてよい。この場合、冷却エアー調整部７７が実験用冷却条件を変更しながら、実験処理部７３が各実装点且つ各条件でシミュレーションする。例えば、実験処理部７３は、エアー温度をなるべく変更せずに、エアー流量の変更頻度を高くして、シミュレーションしてよい。エアー流量の変更は、エアー温度の変更よりも容易であるためである。つまり、実験処理部７３は、徐々に流量を大きくしたり小さくしたりしながら、各実装点についてシミュレーションしてよい。また、実験処理部７３は、例えば、実験用冷却条件を変更する際に基板ステージ２１の温度を変更する場合、ステージ温度が低い実験用冷却条件から実験用冷却条件が高い実験用冷却条件に順次変更されるように、シミュレーションを行ってよい。このように、ステージ温度を順次上げる方が、ステージ温度を順次下げる場合よりも、上記の合計時間が短くなることが期待できる。

【0078】

評価結果算出部７４は、各実験用冷却条件情報８４に基づいて部品１４を実装した各基板２２について、撮像ユニット３４の認識状態を評価し、評価結果（認識ずれ）を算出する。表示処理部７６は、基板２２に搭載された部品Ｄの評価結果を表示する評価結果出力画面Ｇ３をタッチパネル６６に表示させる。

【0079】

評価結果出力画面Ｇ３には、評価結果表示枠Ｗ４と、「戻る」ボタンＢ３１と、「次へ」ボタンＢ３２と、が表示されている。評価結果表示枠Ｗ４には、実装点毎に、条件番号と、評価結果を表示するための複数の表示欄が表示されている。評価結果出力画面Ｇ３の各条件番号と各実装点とは、実験用冷却条件出力画面Ｇ２における実験用冷却条件表示枠Ｗ２の各条件番号と、実装点表示枠Ｗ３の各実装点と、に対応している。評価結果算出部７４は、導出された評価結果を、評価結果表示枠Ｗ４における実装点と条件とに対応する評価結果の表示位置に表示させる。また、評価結果として、上記の実験に要した合計時間も表示されてもよい。

【0080】

図８において、「戻る」ボタンＢ３１が操作されると、前の実験用冷却条件出力画面Ｇ２に遷移する。「次へ」ボタンＢ３２が操作されると、評価結果算出部７４は、各実装点での各条件に対応する評価結果を示す評価結果情報８５を記憶部８に記憶させる。また、冷却条件作成部７５は、評価結果情報８５に基づき、冷却条件情報８１を作成する。例えば、１つ以上の実験用冷却条件のうち、評価結果が最大である（例えば認識ずれが最小である）実験用冷却条件を、冷却条件に決定する。また、冷却条件作成部７５は、導出された評価結果に基づいて、応答曲面法等の統計処理を実行して、最適な冷却条件を決定してよい。冷却条件作成部７５は、決定された冷却条件を示す冷却条件情報８１を記憶部８に記憶させる。

【0081】

また、表示処理部７６は、記憶部８に記憶された実験用冷却条件情報８４と計測結果情報８３とに基づいて、タッチパネル６６に、実験用冷却条件と、実験用冷却条件毎の実験因子について各計測部によって計測された実測値（計測値）と、を表示する計測結果表示画面Ｇ４を表示させる。実験因子には、エアー圧力、エアー流量、可動光学ユニット温度、及びステージ温度等が含まれる。

【0082】

図９において、計測結果表示画面Ｇ４には、計測結果表示枠Ｗ５、「戻る」ボタンＢ４１、「次へ」ボタンＢ４２が表示されている。計測結果表示枠Ｗ５には、実験用冷却条件の各条件番号、各条件番号における各実験因子の条件値、及び同じ各実験因子の実測値である。つまり、計測結果表示枠Ｗ５には、条件番号毎に、計測された項目、実験用冷却条件に設定されている条件値及び計測値が表示されている。なお、各条件且つ各実装点で繰り返し計測が行われ、計測値が得られ、各回の計測値が表示されてもよい。

【0083】

このように、各実験用冷却条件での各実験因子の条件値と計測結果とが一覧で表示されることで、オペレータは、計測結果が正常か否かを容易に判断できる。なお、「戻る」ボタンＢ４１が操作されると前の評価結果出力画面Ｇ３に遷移し、「次へ」ボタンＢ４２が操作されると、次の画面に遷移する。

【0084】

このように、本実施形態の電子部品搭載装置１によれば、基板ステージ２１と可動光学ユニット３２との間に配置される冷却ユニット５０に送る冷却エアーの冷却条件を決定できる。電子部品搭載装置１は、基板ステージ２１の実装点毎に最適な冷却条件で冷却することで、各実装点への部品実装に係る認識ずれを低減でき、実装精度を向上できる。

【0085】

また、電子部品搭載装置１は、部品１４を保持する部品実装ヘッド２６と基板２２が載る基板ステージ２１との間に挿入された可動光学ユニット３２によって、撮像ユニット３４は、部品１４と基板２２とを同時に認識する。よって、電子部品搭載装置１は、部品１４の実装位置を補正でき、部品１４を基板２２に精度良く実装できる。

【0086】

また、電子部品搭載装置１は、基板２２や部品１４を加熱して実装する際に、探索された冷却条件で可動光学ユニット３２を冷却することで、加熱によって可動光学ユニット３２の可動プリズム３２ａが熱影響（例えば熱収縮）を起こし、認識ずれや実装ずれが生じることを抑制できる。

【0087】

また、高生産性を実現するために部品実装ヘッド２６の上下移動距離を短くするため、部品実装ヘッド２６と基板ステージ２１とのギャップを（距離）を小さくする場合でも、電子部品搭載装置１は、調整された冷却条件で冷却された冷却ユニット５０により可動光学ユニット３２を好適な温度に維持でき、認識ずれや実装ずれが生じることを抑制できる。

【0088】

また、電子部品搭載装置１は、基板ステージ２１上の実装点に依存した温度の違いを加味することで、基板ステージ２１から可動光学ユニット３２が受ける熱量が実装点毎に異なる場合でも、実装点毎に冷却エアーの物理量を変更することで、可動光学ユニット３２の光学系の熱収縮のばらつきを抑制でき、認識ずれや実装ずれが生じることを抑制できる。

【0089】

また、電子部品搭載装置１は、基板ステージ２１を加熱する熱源で発生する熱を、冷却エアー配管５３を通過する冷却エアーにより冷却することで、冷却エアー配管５３又は空間５３Ａを介して熱源と反対側に位置する可動光学ユニット３２に、熱源で発生した熱が伝達されることを抑制できる。よって、電子部品搭載装置１は、可動光学ユニット３２の可動プリズム３２ａに熱が伝達されることを抑制でき、光学系の位置がずれることに応じて、撮像ユニット３４により撮像された画像に基づく認識ずれが発生することを低減できる。電子部品搭載装置１は、断熱、滞留、又は輻射熱等を抑制可能である。

【0090】

なお、図４で説明した各部材の材質やサイズ（膜厚等）は必須ではない。この材料やサイズではなくても、冷却ユニット５０における冷却状態を調整することで、可動光学ユニット３２を好適に冷却することは可能である。さらに、図４で説明した各部材の材料やサイズを備えることで、可動光学ユニット３２を一層好適に冷却可能である。

【0091】

（変形例）
図１０は、変形例における電子部品搭載装置１Ａの一部の構成の第１の状態を示す側面図である。図１１は、変形例における電子部品搭載装置１Ａの一部の構成の第２の状態を示す側面図である。図１０及び図１１において、図４の構成と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。

【0092】

電子部品搭載装置１Ａでは、基板ステージ２１として、２つの基板ステージ２１Ａ，２２Ｂを含む。２つの基板ステージ２１Ａ，２２Ｂは、Ｙ方向に隣り合って配置されている。図１０及び図１１に示すように、基板ステージ２１Ａが、基板ステージ２１ＢよりもＹ方向負側に配置される。

【0093】

図１０は、部品実装ヘッド２６及び可動光学ユニット３２が基板ステージ２１Ａに対向する位置に配置された状態を示す。図１１は、部品実装ヘッド２６及び可動光学ユニット３２が基板ステージ２１Ｂに対向する位置に配置された状態を示す。また、可動光学ユニット３２は、可動光学ユニット３２のＹ軸方向に沿う部分３４ｂの全体において、可動プリズム３２ａ等の光学部材を含む。よって、可動光学ユニット３２は、熱源を有する基板ステージ２１Ａ，２１Ｂに対向する位置にある期間にわたって、熱源からの熱の影響を受ける。なお、基板ステージ２１Ａに部品１４が実装される場合も基板ステージ２１Ｂに部品１４が実装される場合も、各基板ステージ２１Ａ，２１Ｂの熱源は熱を発生している。

【0094】

図１０に示すように、部品実装ヘッド２６及び可動光学ユニット３２が基板ステージ２１Ａに対向する位置に配置された場合、可動光学ユニット３２と基板ステージ２１Ｂとは対向しない。よって、可動光学ユニット３２は、基板ステージ２１Ａの熱源からのみ熱の影響を受ける。そのため、冷却エアー調整部７７は、エアーの流量ｆｒ１でエアーを発生させ、冷却エアー配管５３に冷却エアーを送り出して、冷却ユニット５０を冷却することで、可動プリズム３２ａ等の光学部材を含む可動光学ユニット３２を冷却する。

【0095】

一方、図１１に示すように、部品実装ヘッド２６及び可動光学ユニット３２が基板ステージ２１Ｂに対向する位置に配置された場合、可動光学ユニット３２と基板ステージ２１Ｂとも対向する。よって、可動光学ユニット３２は、基板ステージ２１Ａ及び基板ステージ２１Ｂの双方の熱源から熱の影響を受ける。そのため、冷却エアー調整部７７は、流量ｆ１よりも多いエアーの流量ｆ２でエアーを発生させ、冷却エアー配管５３に冷却エアーを送り出して、冷却ユニット５０を冷却することで、可動プリズム３２ａ等の光学部材を含む可動光学ユニット３２を冷却する。

【0096】

複数の基板ステージ２１Ａ，２１Ｂに対する可動光学ユニット３２の位置に応じて、複数の基板ステージ２１Ａ，２１Ｂの複数の熱源から受ける熱の影響が異なる。これに対し、電子部品搭載装置１Ａは、複数の基板ステージ２１Ａ，２１Ｂのうちいずれの基板ステージ２１Ａ，２１Ｂに実装するかに応じて、エアー流量を調整する。よって、電子部品搭載装置１Ａは、複数の基板ステージ２１Ａ，２１Ｂのうちいずれに実装するかによらず、可動光学ユニット３２に伝達され得る熱量を均等に削減できる。

【0097】

図１２Ａは、第１の実施形態及び変形例における撮像ユニットによる認識ずれが無い状態を説明するための図である。図１２Ｂは比較例における撮像ユニットによる認識ずれがある状態を説明するための図である。

【0098】

図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、表示処理部７６は、撮像ユニット３４により基板２２が撮像された画像Ｇ１１，Ｇ１２を取得し、タッチパネル６６に表示させる。図１２Ａ及び図１２Ｂは、部品実装ヘッド２６に保持された部品１４と、基板２２の部品マーク２２ｍを示したものである。図１２Ａ及び図１２Ｂには、部品実装ヘッド２６に保持される部品１４の４つの角部のうちの２つの角部が示され、基板２２には、実装位置を示す部品マーク２２ｍが示されている。また、図１２Ｂには、画像Ｇ１２において表示されるべき位置にあるはずの部品１４Ａの４つの角部のうち２つの角部が示され、基板２２には表示されるべき位置にあるはずの部品マーク２２ｍＡが示されている。なお、図１２Ａでは、部品１４を保持した部品実装ヘッド２６の先端２６Ｅが示されている。部品実装ヘッド２６に保持される部品１４を認識することで部品実装ヘッド２６と部品１４との相対的位置関係が一定となる。それにもかかわらず、部品１４が位置ずれして表示されることは、可動光学ユニット３２が熱影響を受けることで光軸中心がずれていることを示している。

【0099】

比較例では、所望の冷却条件で冷却されていない状態で部品実装される基板２２を撮像するので、可動光学ユニット３２の光学系等に熱変形がある状態で撮像ユニット３４が基板２２を撮像する。そのため、比較例の画像Ｇ１２では、可動光学ユニット３２の光学系等の熱変形に伴う撮像ユニット３４の光学中心のずれに起因して部品１４が表示されるべき位置（破線で示される部品１４Ａの位置）に表示されておらず、また、部品マーク２２ｍが表示されるべき位置（破線で示される部品マーク２２ｍＡの位置）に表示されておらず、認識ずれしていることを示している。

【0100】

一方、本実施形態では、所望の冷却条件で冷却された状態で部品実装される基板２２を撮像するので、可動光学ユニット３２の光学系等の熱変形が抑制された状態で撮像ユニット３４が基板２２を撮像する。そのため、本実施形態の画像Ｇ１１は、撮像ユニット３４の光学系等の熱変形等が生じていないため撮像ユニット３４の光学中心のずれは発生せず、部品１４が表示されるべき位置に表示され、また、部品マーク２２ｍが表示されるべき位置に表示され認識ずれしていないことを示している。

【0101】

なお、今まで可動光学ユニット３２に関して主に述べてきたが、固定光学ユニット３３についても冷却ユニット５０を設けて固定光学ユニット３３の光学系である上左プリズム、上右プリズム、下左プリズム、下右プリズムへの熱影響を低減するようにしても良い。また、固定光学ユニット３３には、冷却ユニット５０の代わりに、基板ステージ２１を加熱する熱源の影響を低減するカバーを設けるようにしても良い。

【0102】

以上のように、本実施形態の電子部品搭載装置１は、基板ステージ２１（基板支持ユニットの一例）によって加熱しながら支持される基板２２に対して、部品実装ヘッド２６（部品搭載ヘッドの一例）によって部品１４を搭載する。電子部品搭載装置１は、基板ステージ２１の上方に配置され、撮像対象（例えば基板２２、実装位置を示す部品マーク２２ｍ）を撮像する撮像ユニット３４と、撮像ユニット３４が撮像対象を認識するための可動光学ユニット３２（光学ユニットの一例）と、所定の冷却条件で可動光学ユニット３２を冷却する冷却ユニット５０と、を有する。

【0103】

これにより、電子部品搭載装置１は、基板２２を加熱して部品１４を実装する際に、所定の冷却条件で可動光学ユニット３２を冷却することで、可動光学ユニット３２を所望の冷却具合で冷却でき、可動光学ユニット３２の温度を安定化できる。よって、電子部品搭載装置１は、加熱によって可動光学ユニット３２（撮像ユニット３４の光学系の一例）が熱収縮を起こし、認識ずれや実装ずれが生じることを抑制できる。

【0104】

また、光学ユニットは、基板ステージ２１と部品実装ヘッド２６の間に配置され、基板２２に部品１４を搭載する作業位置に出し入れ可能に設けられる可動光学ユニット３２でよい。これにより、電子部品搭載装置１は、位置が可変の可動光学ユニット３２を用いる場合であっても、加熱によって可動光学ユニット３２が熱収縮を起こし、認識ずれや実装ずれが生じることを抑制できる。

【0105】

また、電子部品搭載装置１は、冷却エアー（エアー）を発生させるための冷却エアー発生部６４（エアー発生部の一例）を有してよい。冷却ユニット５０は、基板ステージ２１と可動光学ユニット３２との間に配置されてよい。冷却ユニット５０は、基板ステージ２１の上方に配置される第１のカバー部材５１と、第１のカバー部材５１の上方に離間して配置される第２のカバー部材５２と、第１のカバー部材５１と第２のカバー部材５２との間に形成されるエアーを流すための冷却エアー配管５３または空間５３Ａ（エアー通路の一例）と、を少なくとも有してよい。冷却エアー配管５３の一方の端部は、冷却エアー発生部６４と連通していてよい。

【0106】

これにより、電子部品搭載装置１は、基板ステージ２１と可動光学ユニット３２との間に配置された冷却ユニット５０に冷却エアーを流すことで、基板ステージ２１に支持される基板２２と可動光学ユニット３２の双方を冷却できる。また、基板ステージ２１と可動光学ユニット３２との間に冷却ユニット５０が配置されることで、加熱される基板ステージ２１から可動光学ユニット３２への熱伝達が抑制可能である。

【0107】

また、電子部品搭載装置１は、エアーの物理量を所定の冷却条件で示された値になるよう調整する調整部６７を備えてよい。これにより、電子部品搭載装置１は、好適な冷却条件で可動光学ユニット３２を冷却できる。

【0108】

また、所定の冷却条件は、エアーの物理量と、可動光学ユニット３２の基板ステージ２１に対する相対的な位置と、可動光学ユニット３２の温度と、のうち少なくとも一つを関連付けて構成されてよい。上記の相対的な位置は、例えば、図７における実装領域Ａ１、Ａ２などであり、基板２２における部品１４の実装位置に相当する。エアー物理量は、例えば圧力、流量、及び温度のうちの少なくとも一つを含んでよい。

【0109】

これにより、電子部品搭載装置１は、基板２２上の実装位置毎に、エアーの物理量が設定された所望の条件となるように、冷却ユニット５０により冷却できる。よって、各部品が各実装領域に実装される際に、各実装領域を撮像するために可動光学ユニット３２が実装領域の近傍に移動するが、この場合でも基板２２からの熱が可動光学ユニット３２に伝達されることを抑制できる。

【0110】

以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各種の実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0111】

本開示は、撮像ユニットの光学系を所望の冷却具合で冷却でき、撮像ユニットの光学系の熱変形により認識ずれが発生することを抑制でき、安定した部品実装を実現できる電子部品搭載装置及び電子部品搭載方法等に有用である。

【符号の説明】

【0112】

１ 電子部品搭載装置
７ 制御部
８ 記憶部
１４ 部品
２１，２１Ａ，２１Ｂ 基板ステージ
２２ 基板
２２ｍ 部品マーク
２６ 部品実装ヘッド
３４ 撮像ユニット
６１ 可動光学ユニット温度計
６２ 基板ステージ加熱部
６３ 基板ステージ温度計
６４ 冷却エアー発生部
６５ 冷却エアー計測部
６６ タッチパネル
６７ 調整部
７１ 認識位置取得部
７２ 実験用冷却条件作成部
７３ 実験処理部
７４ 評価結果算出部
７５ 冷却条件作成部
７６ 表示処理部
７７ 冷却エアー調整部
８１ 冷却条件情報
８２ 実験情報
８３ 計測結果情報
８４ 実験用冷却条件情報
８５ 評価結果情報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】