特開 2024-50443 実装装置及び基板製造装置

(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】P2024050443

(43)【公開日】2024-04-10

(54)【発明の名称】実装装置及び基板製造装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20240403BHJP

   H05K 13/04 20060101ALI20240403BHJP

【ＦＩ】

H01L21/60 311T

H05K13/04 B

H05K13/04 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023143257

(22)【出願日】2023-09-04

(31)【優先権主張番号】P 2022156302

(32)【優先日】2022-09-29

(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】菊池 一哉

【テーマコード（参考）】

5E353

5F044

【Ｆターム（参考）】

5E353BC02

5E353EE02

5E353GG31

5E353MM08

5E353PP02

5E353QQ12

5F044KK01

5F044LL09

5F044PP15

5F044PP16

(57)【要約】

【課題】保持テーブルが変形しても、複数の実装部に応じて、バックアップ面と保持テーブルとの相対的な高さ位置の補正を行い、電子部品を基板に精度良く圧着できる実装装置及び基板製造装置を提供する。
【解決手段】実施形態の実装装置１は、電子部品４を基板２の複数の実装部２１に圧着ポジションＰで仮圧着する圧着ツール１２０、基板２を支持するバックアップ面１５１を有するバックアップツール１５０、実装部２１が保持面２１１から突出するように基板２を保持し、実装部２１を圧着ポジションＰに位置付けるように移動する保持テーブル２１０、バックアップ面１５１と保持面２１１との高さ位置を相対移動させる昇降機構２２３、実装部２１をバックアップ面１５１で支持させるために位置付ける際の保持面２１１の高さ位置とバックアップ面１５１の高さ位置との差分ｄを、実装部２１に対応する位置毎に設定した補正テーブルに基づいて、保持面２１１とバックアップ面１５１の高さ位置が揃うように、昇降機構２２３を制御する制御装置３００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、接着材料を介して基板の複数の実装部に対して、圧着ポジションにおいて個別に仮圧着する圧着ツールと、
前記圧着ポジションにおける前記基板を支持するバックアップ面を有するバックアップツールと、
前記基板を保持する保持面を有し、前記実装部が前記保持面から突出するように前記基板を保持するとともに、前記基板の前記実装部を前記圧着ポジションに位置付けるように移動する保持テーブルと、
前記バックアップ面と前記保持面との高さ位置を相対移動させる昇降機構と、
前記圧着ポジションにおいて、前記実装部を前記バックアップ面で支持させるために位置付ける際の、前記保持面の高さ位置と前記バックアップ面の高さ位置との差分を、複数の前記実装部に対応する位置毎に設定した補正テーブルに基づいて、前記保持面の高さ位置と前記バックアップ面の高さ位置が揃うように、前記昇降機構を制御する制御装置と、
を有することを特徴とする実装装置。

【請求項2】

前記圧着ツール及び前記バックアップツールは、複数組設けられ、
前記補正テーブルにおける前記保持面の高さ位置と前記バックアップ面の高さ位置の差分は、前記圧着ツール及び前記バックアップツールの各組に対して、前記保持面における複数の前記実装部に対応する位置毎に設定されていることを特徴とする請求項１記載の実装装置。

【請求項3】

前記昇降機構は、前記保持テーブルを昇降させる機構であり、
前記バックアップツールの前記バックアップ面は高さ位置が固定であることを特徴とする請求項１記載の実装装置。

【請求項4】

前記昇降機構は、前記バックアップツールを昇降させる機構であり、
前記保持テーブルの前記保持面は高さ位置が固定であることを特徴とする請求項１記載の実装装置。

【請求項5】

接着材料を基板に貼着する貼着装置と、
請求項１乃至４のいずれかに記載の実装装置と、
前記実装装置において前記基板に仮圧着された電子部品を本圧着する本圧着装置と、
を有する基板製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、実装装置及び基板製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶パネルや有機ＥＬパネル等の表示パネルなどの基板には、接着材料としての異方性導電部材を介してＴＣＰ（Tape Carrier Package）などの電子部品が圧着される。基板の側部上面には、電極を備えた複数の実装部が設けられ、各実装部に、テープ状の上記異方性導電部材を貼着し、この異方性導電部材に電子部品を仮圧着した後、本圧着する。

【0003】

基板に対する電子部品の仮圧着は、基板の下面を保持面で保持する保持テーブルによって、保持面から実装部が突出するように保持し、実装部の下面をバックアップツールの上面で支持しながら、圧着ツールによって実装部の上面に電子部品を圧着することにより行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３－２２４１６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

基板への電子部品の仮圧着においては、基板に過剰な負荷を与えず、基板がバックアップツールの上面に平行に隙間なく載置された状態で、圧着ツールにより圧着することが、圧着の精度を上げる上で重要な要素である。基板の下面とバックアップツールの上面との間に隙間が空いている状態で、圧着ツールによって電子部品を圧着してしまうと、圧着ツールの押圧によって、まず、電子部品が基板に接触し、そのまま押圧されて基板がバックアップツールの全面に当接することになる。つまり、電子部品が基板に接触してから、基板が変形しながらバックアップツールに当接するので、この変形に伴って電子部品と基板の接触位置、すなわち圧着位置がずれてしまう。

【0006】

このような隙間は、保持テーブルの保持面が、温度変化や平坦度の調整不足によって変形することにより生じる。特に、長時間の運転等によって機体温度が上昇すると、保持テーブルの変形が生じ易い。より具体的には、保持テーブルの中央部と周辺部とでは、熱の蓄積具合が異なる為、保持テーブルの保持面が、中央部と周辺部とで異なった高さに変形してしまう。保持テーブルに保持されている基板は真空吸着により保持されている為、基板は保持テーブルの形状に倣った形状になってしまうので、保持テーブルに保持された基板の複数の実装部の高さが各々異なることになり、基板の実装部をバックアップに各々位置付けたとき、バックアップとの密着具合にムラが出て、圧着の精度が損なわれる。

【0007】

本発明の実施形態は、保持テーブルが変形しても、複数の実装部に応じて、バックアップ面と保持テーブルとの相対的な高さ位置の補正を行い、電子部品を基板に精度良く圧着できる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】

上記の目的を達成するために、実施形態の実装装置は、電子部品を、接着材料を介して基板の複数の実装部に対して、圧着ポジションにおいて個別に仮圧着する圧着ツールと、前記圧着ポジションにおける前記基板を支持するバックアップ面を有するバックアップツールと、前記基板を保持する保持面を有し、前記実装部が前記保持面から突出するように前記基板を保持するとともに、前記基板の前記実装部を前記圧着ポジションに位置付けるように移動する保持テーブルと、前記バックアップ面と前記保持面との高さ位置を相対移動させる昇降機構と、前記圧着ポジションにおいて、前記実装部を前記バックアップ面で支持させるために位置付ける際の、前記保持面の高さ位置と前記バックアップ面の高さ位置との差分を、複数の前記実装部に対応する位置毎に設定した補正テーブルに基づいて、前記保持面の高さ位置と前記バックアップ面の高さ位置が揃うように、前記昇降機構を制御する制御装置と、を有する。

【発明の効果】

【0009】

本発明の実施形態は、保持テーブルが変形しても、複数の実装部に応じて、バックアップ面と保持テーブルとの相対的な高さ位置の補正を行い、電子部品を基板に精度良く圧着できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態の実装装置を示す側面図及び制御装置を示すブロック図である。

【図2】基板に仮圧着された電子部品を示す平面図である。

【図3】実施形態の基板製造装置を示す説明図である。

【図4】実施形態の圧着ツール及びバックアップツールを示す平面図である。

【図5】保持テーブルの変形による保持面とバックアップ面との高さの相違を示す説明図である。

【図6】圧着ツールによる１回目の仮圧着の例を示す平面図である。

【図7】圧着ツールによる２回目の仮圧着の例を示す平面図である。

【図8】圧着ツールによる３回目の仮圧着の例を示す平面図である。

【図9】実施形態の実装手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の実施の形態（以下、本実施形態と呼ぶ）について、図面を参照して具体的に説明する。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。図１及び図２に示すように、本実施形態の実装装置１は、基板２に対して、接着材料３を介して、電子部品４を圧着する。

【0012】

基板２は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の表示領域を有する表示パネルである。基板２は、図２に示すように、複数の実装部２１を有する。各実装部２１は、電子部品４を接着材料３を介して基板２と接合する部位であり、基板２の上面の外縁に沿って配設されている。本実施形態では、基板２の長辺の一辺に沿って、等間隔で５つの実装部２１ａ～２１ｅが並んでいる。以下、各実装部２１ａ～２１ｅを区別しない場合には、実装部２１として説明する。

【0013】

各実装部２１には、上流の工程で接着材料３が貼着されており、それぞれの実装部２１に電子部品４が個別に圧着される。なお、実装装置１による圧着は、最終的な本圧着を行う前の仮圧着である。実装部２１には表示領域内の回路に信号線を介して接続されたリード（電極）が設けられていて、仮圧着により、電子部品４の電極がリードに重ね合わされる。本実施形態では、仮圧着のことを実装として説明する。

【0014】

接着材料３は、加熱圧着により導電性を確保する異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）である。異方性導電フィルムは、基材となる樹脂の中に、導電粒子が多数入ったテープ状の部材である。基材の樹脂としては、熱硬化性樹脂が用いられている。図２では省略しているが、接着材料３は各実装部２１を覆う様に貼着されている。

【0015】

電子部品４は、基板２に接着材料３を介して接合される部品である。電子部品４は、例えば、ＩＣチップ、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）やＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）等である。

【0016】

なお、図３に示すように、実装装置１には、上流の接着材料３を基板２に貼着する貼着装置Ｓから、図示しない受渡機構によって基板２が搬入され、上流の供給装置Ｆから、図示しない受渡機構によって電子部品４が供給される。また、実装装置１において電子部品４が仮圧着された基板２は、図示しない受渡機構によって、下流の本圧着装置Ｃに受け渡され、本圧着装置Ｃにおいて電子部品４が基板２に本圧着される。本圧着は、接着材料３を介して基板２に仮圧着された複数の電子部品４を、一括して加熱圧着することをいう。この本圧着により、電極とリードが重なった部分の異方性導電フィルムの導電粒子が押し潰されて、電極とリードとの導通が確保される。このような貼着装置Ｓ、供給装置Ｆ、実装装置１及び本圧着装置Ｃを含む装置を、電子部品４が実装された基板２を製造する基板製造装置Ｍとして捉えることができる。

【0017】

本実施形態の実装装置１による仮圧着は、まず、保持テーブル２１０に保持された基板２のこれから実装する実装部２１を、バックアップツール１５０に接触しない高さ位置で、圧着ポジションＰに位置付ける。次に、実装部２１と電子部品４とのアライメントを行う。そして、基板２を、バックアップツール１５０に載せる高さ位置に移動させて、バックアップツール１５０と接触させて、バックアップツール１５０に載せる。この状態で、圧着ツール１２０によって電子部品４を実装部２１に圧着することにより行う。この時のバックアップツール１５０に基板２を載せるための保持テーブル２１０の高さ位置への移動は、後述する補正テーブルに基づいて行われる。

【0018】

本実施形態の実装装置１による仮圧着は、このような圧着を、２つの圧着ツール１２０によって、それぞれ対応する圧着ポジションＰにおいて、交互に行う。これにより、一方の圧着ツール１２０が圧着している間に、他方の圧着ツール１２０に電子部品４が供給される。以下、実装装置１の構成を詳述する。

【0019】

［構成］
実装装置１は、図１に示すように、圧着部１００、位置決め部２００、制御装置３００を有する。
［圧着部］
圧着部１００は、基板２に対して電子部品４を圧着する。圧着部１００は、架台１１０、圧着ツール１２０、支持部１３０、シリンダ１４０、バックアップツール１５０を有する。架台１１０は、設置面又は装置底面に立設された台である。圧着ツール１２０は、接着材料３を介して、基板２の複数の実装部２１に対して、個別に電子部品４を仮圧着するツールである。圧着ツール１２０は、下端に押圧面１２１が形成され、押圧面１２１に電子部品４を図示しない真空装置により吸着保持する。支持部１３０は架台１１０に設けられ、圧着ツール１２０を昇降可能に支持する。シリンダ１４０は、支持部１３０に設けられ、圧着ツール１２０を上下方向（図中、Ｚ方向）に駆動する。

【0020】

本実施形態の圧着ツール１２０は、図４に示すように、水平方向（図中、Ｘ方向）に間隔を空けて、左右に２つ配置されている。図中、左側を圧着ツール１２０Ａ、右側を圧着ツール１２０Ｂとするが、両者を区別しない場合には、単に圧着ツール１２０として説明する。また、圧着ツール１２０により圧着される位置を圧着ポジションＰとする。本実施形態は、圧着ツール１２０Ａの圧着ポジションＰ１、圧着ツール１２０Ｂの圧着ポジションＰ２の２つのポジションを有する。両者を区別しない場合には、単に圧着ポジションＰとして説明する。

【0021】

バックアップツール１５０は、圧着ポジションＰにおける基板２を支持する。バックアップツール１５０は、圧着ツール１２０の下方に設けられ、押圧面１２１に対向する位置には、バックアップ面１５１が設けられている。本実施形態のバックアップツール１５０は、架台１１０に立設された支持体１５２に支持固定されており、バックアップ面１５１は、高さ位置が固定である。

【0022】

本実施形態では、２つの圧着ポジションＰ１、Ｐ２に対応して、２つのバックアップツール１５０Ａ、１５０Ｂが設けられている。すなわち、圧着ツール１２０Ａに対応してバックアップツール１５０Ａが設けられ、圧着ツール１２０Bに対応してバックアップツール１５０Bが設けられている。なお、２つのバックアップツール１５０Ａ、１５０Ｂを区別しない場合には、単にバックアップツール１５０として説明する。

【0023】

また、バックアップツール１５０の下方に、一対のカメラ１５３が配設されている（図４参照）。この一対のカメラ１５３は、平面視で、２つのバックアップツール１５０Ａ、１５０Ｂが並ぶ方向で、ひとつの実装部２１の両端を挟むように設けられている。そして、カメラ１５３は、図示しない移動機構によって、２つのバックアップツール１５０Ａ、１５０Ｂに対してそれぞれ位置付けられるように設けられている。カメラ１５３は、後述するように、支持体１５２に形成された開口である窓１５２ａを介して、図示しない基板２のアライメントマークと電子部品４のアライメントマークを撮像する。

【0024】

［位置決め部］
位置決め部２００は、基板２の実装部２１を、圧着ポジションＰに位置決めする。位置決め部２００は、保持テーブル２１０、位置決めユニット２２０を有する。保持テーブル２１０は、基板２を保持する保持面２１１を有し、実装部２１が保持面２１１から突出するように基板２を保持するとともに、基板２の実装部２１を圧着ポジションＰに位置付けるように移動する。

【0025】

保持テーブル２１０は矩形の板体であり、保持面２１１は、保持テーブル２１０の水平な上面である。保持面２１１には、図示しない吸引ポンプに連通した吸着孔が形成されていて、供給された基板２を吸着保持できるようになっている。つまり、保持面２１１は、基板２を吸着保持する。

【0026】

位置決めユニット２２０は、基板２を水平方向（Ｘ、Ｙ方向）、回転方向（θ方向）及び上下方向（Ｚ方向）に駆動する。位置決めユニット２２０はＸテーブル２２１を有し、このＸテーブル２２１には、Ｘ可動体２２１ａが設けられている。Ｘ可動体２２１ａは、Ｘ駆動源２２１ｂによってＸ方向に駆動される。なお、Ｘ方向は、実装部２１の並び方向と平行な方向となる。

【0027】

Ｘ可動体２２１ａの上面にはＹテーブル２２２が一体的に設けられている。このＹテーブル２２２の上面にはＹ可動体２２２ａが設けられている。このＹ可動体２２２ａは、Ｙ駆動源２２２ｂによって上記Ｘ方向と直交する水平方向のＹ方向に駆動されるようになっている。

【0028】

また、位置決めユニット２２０は、昇降機構２２３を有する。昇降機構２２３は、支持体２２３ａ、支持部２２３ｂ、ねじ軸２２３ｃ、ガイド軸２２３ｄ、Ｚ可動体２２３ｅ、従動歯車２２３ｆ、駆動歯車２２３ｇ、Ｚ駆動源２２３ｈ、駆動軸２２３ｉを有する。

【0029】

支持体２２３ａは、側面形状がクランク状であり、Ｙ可動体２２２ａ上に立設されている。この支持体２２３ａの上端に設けられた支持部２２３ｂとＹ可動体２２２ａとの間には、ねじ軸２２３ｃとガイド軸２２３ｄとが軸をＺ方向に設けられている。ねじ軸２２３ｃは回転可能に設けられ、ガイド軸２２３ｄは固定的に設けられている。

【0030】

ねじ軸２２３ｃには、Ｚ可動体２２３ｅが螺合され、このＺ可動体２２３ｅには、上記ガイド軸２２３ｄがスライド可能に挿通されている。したがって、ねじ軸２２３ｃを回転させると、上記Ｚ可動体２２３ｅは回転することなく、上記ガイド軸２２３ｄに沿って上下動するようになっている。

【0031】

ねじ軸２２３ｃの上端部は支持部２２３ｂの上面から突出し、その突出端には従動歯車２２３ｆが嵌着されている。この従動歯車２２３ｆには、駆動歯車２２３ｇが噛合している。駆動歯車２２３ｇは、支持体２２３ａに設けられたＺ駆動源２２３ｈの駆動軸２２３ｉに嵌着されている。したがって、Ｚ駆動源２２３ｈが作動してその駆動軸２２３ｉが回転すれると、噛合した一対の駆動歯車２２３ｇ、従動歯車２２３ｆを介してねじ軸２２３ｃが回転するので、Ｚ可動体２２３ｅがＺ方向に駆動される。

【0032】

Ｚ可動体２２３ｅには、Ｌ字状の取付け部材２２４の一辺が固着されている。この取付け部材２２４の水平となった他辺の上面にはθ駆動源２２５ａによって垂直軸線を中心にして回転駆動されるθ可動体２２５ｂが設けられている。θ可動体２２５ｂの上面には、保持テーブル２１０が設けられている。保持面２１１に吸着保持された基板２は、位置決めユニット２２０による保持テーブル２１０の移動によって、Ｘ、Ｙ、Ｚ及びθ方向の位置決めが可能となる。

【0033】

［制御装置］
制御装置３００は、圧着部１００、位置決め部２００の起動、停止、速度、動作タイミング等を制御する。制御装置３００は、実装装置１の各種の機能を実現するべく、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、各要素を駆動する駆動回路等を有する。制御装置３００には、図１に示すように、作業者が制御に必要な指示や情報を入力する入力装置３１０、装置の状態を確認するための表示装置３２０が接続されている。入力装置３１０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。表示装置３２０は、液晶、有機ＥＬなどを用いることができる。

【0034】

本実施形態の制御装置３００は、位置決め制御部３０１、圧着制御部３０２、記憶部３０３を有する。また、位置決め制御部３０１は、Ｘ駆動源２２１ｂ、Ｙ駆動源２２２ｂ、θ駆動源２２５ａの作動を制御することにより、保持テーブル２１０を移動させて、保持テーブル２１０に保持された基板２の各実装部２１を、各圧着ポジションＰに位置決めする。また、位置決め制御部３０１は、後述するように、補正テーブルに基づいて、昇降機構２２３のＺ駆動源２２３ｈの作動を制御することにより、保持面２１１の高さ位置とバックアップ面１５１の高さ位置を揃える。高さ位置を揃えるとは、高さ位置を一致させることを言うが、仮圧着に支障のない範囲のズレは許容する。さらに、位置決め制御部３０１は、カメラ１５３により撮像された基板２及び電子部品４のアライメントマークの位置に基づいて、両者の位置が合うように、Ｘ駆動源２２１ｂ、Ｙ駆動源２２２ｂ、θ駆動源２２５ａの作動を制御することにより、保持テーブル２１０を移動させる。

【0035】

圧着制御部３０２は、シリンダ１４０の作動を制御することにより、圧着ポジションＰにおける基板２の実装部２１に対して、圧着ツール１２０に保持された電子部品４を圧着させる。一対の圧着ツール１２０Ａ、１２０Ｂは、供給装置Ｆから電子部品４を受け取って、それぞれバックアップツール１５０Ａ、１５０Ｂの上の基板２の実装部２１に圧着する。但し、圧着ツール１２０Ａによる圧着と、圧着ツール１２０Ｂによる圧着は、交互に行われる。つまり、一方の圧着ツール１２０Ａによる圧着を行っている間に、他方の圧着ツール１２０Ｂは電子部品４を受け取り、一方の圧着ツール１２０Ｂが電子部品４を受け取っている間に、他方の圧着ツール１２０Ａは電子部品４を受け取る。

【0036】

記憶部３０３は、記憶媒体である各種メモリ（ＨＤＤ：Hard Disk DriveやＳＳＤ：Solid State Driveなど）、記憶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３０３には、実装装置１の動作に必要なデータ、プログラムが記憶される。必要なデータには、補正テーブルが含まれる。補正テーブルは、基板２の各実装部２１を圧着ポジションＰに位置づけた際の保持テーブル２１０の位置と、その際の保持面２１１の高さ位置とバックアップ面１５１の高さ位置との差分ｄを、複数の実装部２１に対応する位置毎に設定した情報である。本実施形態では、２つの圧着ポジションＰ１、Ｐ２を設けているので、２つの補正テーブルが記憶されている。

【0037】

ところで、上述のように基板２の実装部２１を圧着ポジションＰに位置づけた際、設計上の情報に基づいて、保持面２１１の高さ位置とバックアップ面１５１の高さ位置が揃うように位置付けるので、部材や組立上の誤差を除けば、差分ｄはゼロとなるはずである。しかし、後述のように保持テーブル２１０が変形している場合に、差分ｄはゼロで無くなる。もちろん、差分ｄは、部材や組立上の誤差を含む。

【0038】

例えば、図５（Ａ）～（Ｃ）に、保持テーブル２１０が変形している場合の、保持テーブル２１０の保持面２１１の高さ位置とバックアップツール１５０Ａ、１５０Ｂのバックアップ面１５１の高さ位置との差分ｄ１～ｄ５の例を示す。図５（Ａ）～（Ｃ）は、図１の白塗りの矢印方向から、保持テーブル２１０とバックアップツール１５０Ａ、１５０Ｂを見た簡略図である。なお、図５（Ａ）～（Ｃ）では、保持テーブル２１０の変形を誇張して示しており、保持テーブル２１０は、そのＸ方向の両端が下方に変形している場合を示している。また、バックアップツール１５０Ａ、１５０Ｂは固定で配設されているので、各実装部２１を保持テーブル２１０が移動して位置決めする様子を示している。

【0039】

図５（Ａ）は、後述する図６に示すように、実装部２１ａ、２１ｃを圧着ポジションＰ１、Ｐ２にそれぞれ位置付けるように、保持テーブル２１０を位置決めした状態を示す。この時の、圧着ポジションＰ１における差分ｄを差分ｄ１、圧着ポジションＰ２における差分ｄを差分ｄ３で示している。図５（Ｂ）は、後述する図７に示すように、実装部２１ｂ、２１ｄを圧着ポジションＰ１、Ｐ２にそれぞれ位置付けるように、保持テーブル２１０を位置決めした状態を示す。この時の、圧着ポジションＰ１における差分ｄを差分ｄ２、圧着ポジションＰ２における差分ｄを差分ｄ４で示している。図５（Ｃ）は、後述する図８に示すように、実装部２１ｅを圧着ポジションＰ１に位置付けるように、保持テーブル２１０を位置決めした状態を示す。この時の、圧着ポジションＰ１における差分ｄを差分ｄ５で示している。なお、圧着ポジションＰ２には実装部２１が存在しない状態であり、差分ｄも示していない。

【0040】

実装装置１を稼働させて実装を行う前に、この図５（Ａ）～（Ｃ）に示すように保持テーブル２１０を位置決めする毎に、作業者が、スケール、スキマゲージ等のツールによって、差分ｄ１～ｄ５を測定する。そして、これらの測定値を、各実装部２１ａ～２１ｅをＺ方向に位置決めする際に、固定されたバックアップツール１５０Ａ、１５０Ｂのバックアップ面１５１の高さ位置に、保持面２１１の高さ位置を合わせるための補正値として、入力装置３１０を介して入力する。記憶部３０３は、入力された補正値を補正テーブルとして記憶する。

【0041】

例えば、補正テーブルは、以下に示すように、圧着ポジションＰ毎に、各実装部２１ａ～２１ｅに対応する保持面２１１の高さ位置毎の、基準となるバックアップ面１５１の高さ位置からの高さ方向の距離が設定される。

【0042】

なお、本実施形態においては、各実装部２１ａ～２１ｅに対して、いずれの圧着ポジションＰ１、Ｐ２で圧着を行うかは予め決まっている。つまり、例えば、実装部２１ａ、２１ｂ、２１ｅは、必ず圧着ポジションＰ１において実装され、実装部２１ｃ、２１ｄは、必ず圧着ポジションＰ２において実装される。このため、各実装部２１ａ～２１ｅに対応する保持面２１１の高さ位置と、各圧着ポジションＰのバックアップ面１５１の高さ位置との関係は１対１で決まる。

【0043】

［動作］
以上のような本実施形態の実装装置１の動作を、上記の図面に加えて、図６～８の説明図、図９のフローチャートを参照して説明する。保持テーブル２１０には、貼着装置Ｓにおいて接着材料３が貼着された基板２が搬入されて載置される（ステップＳ１０１）。基板２は、実装部２１が保持面２１１から突出するように、吸着保持される。つまり、実装部２１が並ぶ一辺が、圧着部１００の圧着ツール１２０Ａ、１２０Ｂの並び方向に平行となり、保持面２１１から突出して圧着部１００に向かうように位置付けられる。

【0044】

基板２を吸着保持した保持テーブル２１０は、図６に示すように、位置決めユニット２２０によってＹ方向、Ｘ方向に移動して、圧着ポジションＰ１に、最初に圧着される実装部２１ａを位置付ける（ステップＳ１０２）。このとき、カメラ１５３は、圧着ポジションＰ１に位置付けられる。そして、保持テーブル２１０に保持された基板２の実装部２１ａのアライメントマーク、圧着ツール１２０Ａに保持された電子部品４のアライメントマークが、窓１５２ａを介してカメラ１５３により撮像出来る位置に位置付けられる（図４参照）。なお、基板２のＺ方向の位置は、バックアップ面１５１に接触しない高さで位置付けされる。圧着ポジションＰ１への実装部２１ａの位置付けにより、必然的に、圧着ポジションＰ２に実装部２１ｃが位置付けられる。

【0045】

圧着ポジションＰ１において、基板２のアライメントマークと、電子部品４のアライメントマークがカメラ１５３により同じ視野内で撮像される。具体的には、一対のカメラ１５３の一方で、基板２の一対のアライメントマークの一方と、電子部品４の一対のアライメントマークの一方とが同じ視野内で撮像され、一対のカメラ１５３の他方で、基板２の一対のアライメントマークの他方と、電子部品４の一対のアライメントマークの他方とが同じ視野内で撮像される。この撮像によって撮像された画像より、一方の基板２と電子部品４のアライメントマークの相対位置と、他方の基板２と電子部品４のアライメントマークの相対位置と、基板２と電子部品４それぞれの一方と他方のアライメントマークの相対位置を認識する。これらの位置関係から算出された基板２と電子部品４のＸ方向、Ｙ方向、θ方向の位置ズレが、バックアップツール１５０Ａの上方において補正されるように、位置決めユニット２２０によって、保持テーブル２１０がＹ方向、Ｘ方向、θ方向に移動する（ステップＳ１０３）。

【0046】

昇降機構２２３は、実装部２１ａに対応する圧着ポジションＰ１の補正テーブルの補正値に基づいて、保持面２１１の高さ位置をバックアップ面１５１に合う高さ位置に補正する（ステップＳ１０４）。つまり、バックアップ面１５１に接する補正された高さ位置に、基板２を移動（下降）して、基板２をバックアップ面１５１上に載置する。その後、圧着ツール１２０Ａが下降して、電子部品４を実装部２１ａに圧着する（ステップＳ１０５）。この間に、圧着ツール１２０Ｂの押圧面１２１に、供給装置Ｆから供給された電子部品４が保持される。実装部２１ａへの電子部品４の圧着後、圧着ツール１２０Ａが上昇し、その押圧面１２１に、次の電子部品４が供給されて保持される。これとともに、保持テーブル２１０が上昇して、基板２のＺ方向の位置が、バックアップ面１５１に接触しない高さに位置付けられる。

【0047】

そして、他方の圧着ポジションＰ２において圧着する実装部２１が存在する場合には（ステップＳ１０６のＹＥＳ）、上記と同様に圧着ポジションＰ２における圧着が行われる。つまり、保持テーブル２１０が、位置決めユニット２２０によってＹ方向、Ｘ方向に移動して、圧着ポジションＰ２に実装部２１ｃを位置付ける（ステップＳ１０７）。このとき、カメラ１５３は、圧着ポジションＰ２に位置付けられ、保持テーブル２１０に保持された基板２の実装部２１ｃのアライメントマーク、圧着ツール１２０Ｂに保持された電子部品４のアライメントマークが、窓１５２ａを介してカメラ１５３により撮像出来る位置に位置付けられる。

【0048】

なお、上記のように、圧着ポジションＰ１への実装部２１ａの位置付けにより、必然的に、圧着ポジションＰ２に実装部２１ｃが位置付けられる。つまり、二つの圧着ポジションＰにそれぞれ対応する実装部２１が存在する場合、一方の実装部２１を圧着ポジションＰに位置付けることで、対応する他方の実装部２１は他方の圧着ポジションＰに位置付けられる。

【0049】

したがって、カメラ１５３により、基板２の実装部２１のアライメントマーク、圧着ツール１２０に保持された電子部品４のアライメントマークが撮像できるのであれば、圧着ポジションＰ２に実装部２１ｃを位置付けるようなステップＳ１０７については、必ずしも行わなくてもよい。

【0050】

ただし、一方の実装部２１と電子部品４との位置ずれが補正された状態であるので、他方の実装部２１と電子部品４のアライメントマークとのずれが拡大し、撮像できない場合が多くなる懸念がある。このため、撮像できないことが多い場合には、一方の位置ずれ補正状態をキャンセルできるステップＳ１０７を行うようにするとよい。

【0051】

圧着ポジションＰ２において、圧着ポジションＰ１と同様にして、基板２のアライメントマークと、電子部品４のアライメントマークがカメラ１５３により撮像され、算出された両者のＸ方向、Ｙ方向、θ方向の位置ズレが、バックアップツール１５０Ｂの上方において補正されるように、位置決めユニット２２０によって、保持テーブル２１０がＹ方向、Ｘ方向、θ方向に移動する（ステップＳ１０８）。

【0052】

実装部２１ｃに対応する圧着ポジションＰ２の補正テーブルの補正値に基づいて、保持面２１１の高さ位置をバックアップ面１５１に合う高さ位置に補正する（ステップＳ１０９）。つまり、バックアップ面１５１に接する補正された高さ位置に、基板２を移動（下降）して、基板２をバックアップ面１５１上に載置する。その後、圧着ツール１２０Ｂが下降して、電子部品４を実装部２１ｃに圧着する（ステップＳ１１０）。圧着後、圧着ツール１２０Ｂが上昇し、その押圧面１２１に、次の電子部品４が供給されて保持される。これとともに、保持テーブル２１０が上昇して、基板２のＺ方向の位置が、バックアップ面１５１に接触しない高さに位置付けられる。

【0053】

まだ未実装の実装部２１ｂ、２１ｄ、２１ｅが存在すため（ステップＳ１１１のＹＥＳ）、保持テーブル２１０が移動して、図７に示すように、圧着ポジションＰ１に、実装部２１ｂを位置付ける（ステップＳ１０２）。そして、上記と同様に、圧着ポジションＰ１における実装部２１ｂへの圧着（ステップＳ１０３～Ｓ１０５）、圧着ポジションＰ２における実装部２１ｄへの圧着（ステップＳ１０６～Ｓ１１０）が行われる。

【0054】

さらに、未実装の実装部２１ｅが存在するため（ステップＳ１１１のＹＥＳ）、保持テーブル２１０が移動して、図８に示すように、圧着ポジションＰ１に実装部２１ｅを位置付ける（ステップＳ１０２）。そして、上記と同様に、圧着ポジションＰ１における実装部２１ｂへの圧着（ステップＳ１０３～Ｓ１０５）が行われる。

【0055】

その後は、他方の圧着ポジションＰ２に対応する実装部２１は無く（ステップＳ１０６のＮＯ）、未実装の実装部２１も無いため（ステップＳ１１１のＮＯ）、保持テーブル２１０が待機位置に戻り、吸着保持を解除するとともに搬出される（ステップＳ１１２）。基板２は、本圧着装置Ｃへ搬入され、本圧着装置Ｃにおいて基板２に対して電子部品４の本圧着が行われる。

【0056】

［効果］
（１）本実施形態の実装装置１は、電子部品４を、接着材料３を介して基板２の複数の実装部２１に対して、圧着ポジションＰにおいて個別に仮圧着する圧着ツール１２０と、圧着ポジションＰにおける基板２を支持するバックアップ面１５１を有するバックアップツール１５０と、基板２を保持する保持面２１１を有し、実装部２１が保持面２１１から突出するように基板２を保持するとともに、基板２の実装部２１を圧着ポジションＰに位置付けるように移動する保持テーブル２１０と、バックアップ面１５１と保持面２１１との高さ位置を相対移動させる昇降機構２２３と、圧着ポジションＰにおいて、実装部２１をバックアップ面１５１で支持させるために位置付ける際の、保持面２１１の高さ位置とバックアップ面１５１の高さ位置との差分ｄを、複数の実装部２１に対応する位置毎に設定した補正テーブルに基づいて、保持面２１１の高さ位置とバックアップ面１５１の高さ位置が揃うように、昇降機構２２３を制御する制御装置３００と、を有する。

【0057】

本実施形態の基板製造装置Ｍは、接着材料３を基板２に貼着する貼着装置Ｓと、実装装置１と、実装装置１において基板２に仮圧着された電子部品４を本圧着する本圧着装置Ｃと、を有する。

【0058】

このため、温度変化や平坦度の調整不足によって保持テーブル２１０が変形することにより、保持面２１１とバックアップ面１５１との高さに相違が生じても、補正により保持面２１１とバックアップ面１５１との高さ位置を揃えることができる。特に、貼着装置Ｓが、熱による接着材料３の基板２への貼着を行い、本圧着装置Ｃが、熱による本圧着を行う場合には、隣接する貼着装置Ｓ、本圧着装置Ｃからの熱の影響を受けて、保持テーブル２１０の保持面２１１の周辺部が変形しやすいが、これにより生じた高さの相違を補正できる。また、保持テーブル２１０が、例えば、軽量化のためにアルミニウム製である場合などには、特に熱により変形し易い材質のため、高さの相違が出やすいが、この相違を補正できる。従って、基板２の実装部２１をバックアップ面１５１に各々位置付けたときに、バックアップ面１５１との密着具合が均一となり、安定して精度良い圧着が可能となる。

【0059】

また、例えば、圧着の度にセンサ等で基板２の高さ位置を測定して、保持面２１１とバックアップ面１５１との高さ位置を揃えることも考えられるが、タクトタイムが長くなる。実装部２１の数が多いと、実装部２１毎に測定しなければならず、より長時間を必要とするとともに、センサの数も増大してコスト高になる。これに対処するため、基板２の特定箇所のみを測定することも考えられるが、実装部２１の場所により高さが相違するために、測定箇所とは離れた箇所で適切に圧着されない場合が生じる。

【0060】

本実施形態では、予め設定された補正テーブルに基づいて、保持面２１１とバックアップ面１５１との高さ位置を揃えるため、タクトタイムが短く抑えられ、複数の実装部２１を連続して圧着する場合にも、処理時間の増大を抑えることができる。実装部２１の配置等が共通の基板２であれば、共通の補正テーブルに基づいて、連続して長時間圧着ができる。補正テーブルの更新は、基板２の種類を変更する毎に行えば良い。

【0061】

センサで基板２の高さ位置を検出する場合、長時間の運転に従ってセンサ出力が変化したり、基板２の底面に異物が付着することにより、誤検出を招く恐れがあるが、本実施形態では、予め設定された補正テーブルに基づくため、安定した補正が可能となる。さらに、センサが不要であるため、コストを抑えることができる。

【0062】

（２）圧着ツール１２０及びバックアップツール１５０は、複数組設けられ、補正テーブルにおける保持面２１１の高さ位置とバックアップ面１５１の高さ位置との差分ｄは、圧着ツール１２０及びバックアップツール１５０の各組に対して、保持面２１１における複数の実装部２１に対応する位置毎に設定されている。

【0063】

このため、複数の圧着ツール１２０及びバックアップツール１５０の組毎に、圧着の度にセンサ等で基板２の高さ位置を測定する場合に比べて、タクトタイムを抑えて、生産性を向上させることができる。

【0064】

（３）昇降機構２２３は、保持テーブル２１０を昇降させる機構であり、バックアップツール１５０のバックアップ面１５１は高さ位置が固定である。このように、バックアップ面１５１の高さ位置を固定とすることにより、基準となる高さ位置が安定するため、補正テーブルに基づく補正の精度を長期間維持できる。

【0065】

［変形例］
本発明は、上記の実施形態には限定されない。上記の実施形態と基本的な構成は同様として、以下のような変形例も適用可能である。

【0066】

（１）上記の実施形態では、バックアップ面１５１の高さ位置を固定としていた。但し、圧着ツール１２０、バックアップツール１５０を、相対的に移動させることによって、仮圧着させることができればよい。このため、保持テーブル２１０を高さ方向に固定とし、バックアップツール１５０が昇降して、基板２の実装部２１を支持するようにして仮圧着させる構成であってもよい。例えば、昇降機構２２３がバックアップツール１５０を昇降させる機構であり、保持テーブル２１０の保持面２１１を、高さ位置が固定としてもよい。つまり、保持テーブル２１０の高さ固定で、バックアップツール１５０側にＺ機構を追加して昇降させてもよい。この場合、バックアップツール１５０が退避して、保持テーブル２１０が圧着ポジションＰ１、Ｐ２に水平移動して実装部２１を位置決めする。この位置決め完了後に、バックアップツール１５０が上昇して、基板２の下面に接触して、支持する。その後の動作は、上記と同様である。基準となる高さ位置は、保持テーブル２１０の保持面２１１とする。差分ｄの測定、補正テーブルの設定も上記と同様にすることができる。

【0067】

このように、保持面２１１の高さ位置を固定とすることにより、比較的重量のある保持テーブル２１０を上下に、つまりＺ方向に駆動させる必要がない。基板２が大型のパネルの場合、保持テーブル２１０も大きく重くなる。大きくて重たい保持テーブル２１０をＺ方向に動かすと、保持テーブル２１０自身、基板２、その他の部分の振動が大きくなる。このため、製品ダメージや位置合わせ精度の低下が生じる。そこで、保持面２１１の高さ位置を固定とすることにより、防震によるダメージ抑制、位置合わせ精度向上が可能となる。また、保持テーブル２１０が大きく重くなると、昇降機構２２３の負荷が大きくなるので、駆動部分の大型化が必要となる。さらに、基板２を移動させる速度が遅くなるとともに、移動精度が低下する。そこで、保持面２１１の高さ位置を固定とすることにより、Ｚ方向の駆動部分が保持テーブル２１０から無くなるので、簡素化、軽量化が可能となる。さらに、基板２の高速移動、移動精度向上が可能となる。

【0068】

（２）圧着ツール１２０、バックアップツール１５０の組の数は１つでも、３つ以上であってもよい。つまり、圧着ポジションＰの数は、１つでも、３つ以上であってもよい。基板２における実装部２１の数は、複数であれば良く、上記の実施形態で例示した数には限定されない。実装部２１の配置位置も、基板２の一辺ではなく、二辺以上に沿う位置であってもよい。

【0069】

（３）保持テーブル２１０による基板２の保持は、バキュームチャックには限定されない。例えば、静電チャック、メカニカルチャックであってもよい。

【0070】

（４）接着材料３としては異方性導電部材に限らず、基板２と電子部品４とを電気的に接続する必要がない場合には、単なる両面接着テープや溶液状の接着剤などであってもよい。

【0071】

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0072】

１ 実装装置
２ 基板
３ 接着材料
４ 電子部品
２１、２１ａ～２１ｅ 実装部
１００ 圧着部
１１０ 架台
１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ 圧着ツール
１２１ 押圧面
１３０ 支持部
１４０ シリンダ
１５０、１５０Ａ、１５０Ｂ バックアップツール
１５１ バックアップ面
１５２ 支持体
１５２ａ 窓
１５３ カメラ
２００ 位置決め部
２１０ 保持テーブル
２１１ 保持面
２２０ 位置決めユニット
２２１ Ｘテーブル
２２１ａ Ｘ可動体
２２１ｂ Ｘ駆動源
２２２ Ｙテーブル
２２２ａ Ｙ可動体
２２２ｂ Ｙ駆動源
２２３ 昇降機構
２２３ａ 支持体
２２３ｂ 支持部
２２３ｃ ねじ軸
２２３ｄ ガイド軸
２２３ｅ Ｚ可動体
２２３ｆ 従動歯車
２２３ｇ 駆動歯車
２２３ｈ Ｚ駆動源
２２３ｉ 駆動軸
２２４ 取付け部材
２２５ａ θ駆動源
２２５ｂ θ可動体
３００ 制御装置
３０１ 位置決め制御部
３０２ 圧着制御部
３０３ 記憶部
３１０ 入力装置
３２０ 表示装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】