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特許6991614部品実装システムおよび部品実装方法

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2021-12-10

(45)【発行日】2022-01-12

(54)【発明の名称】部品実装システムおよび部品実装方法

(51)【国際特許分類】

H01L 21/60 20060101AFI20220104BHJP

H01L 21/677 20060101ALI20220104BHJP

H01L 21/68 20060101ALI20220104BHJP

H01L 21/67 20060101ALI20220104BHJP

H05K 13/04 20060101ALI20220104BHJP

【ＦＩ】

H01L21/60 311T

H01L21/68 A

H01L21/68 F

H01L21/68 E

H05K13/04 M

【請求項の数】 23

(21)【出願番号】P 2020540019

(86)(22)【出願日】2018-11-15

(86)【国際出願番号】 JP2018042296

(87)【国際公開番号】W WO2020044580

(87)【国際公開日】2020-03-05

【審査請求日】2021-02-18

(31)【優先権主張番号】P 2018162737

(32)【優先日】2018-08-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】304019355

【氏名又は名称】ボンドテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村満

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川泰司

(74)【代理人】

【識別番号】100174388

【弁理士】

【氏名又は名称】龍竹史朗

(74)【代理人】

【識別番号】100165489

【弁理士】

【氏名又は名称】榊原靖

(72)【発明者】

【氏名】山内朗

【審査官】山口祐一郎

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／１４７１４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－０４０４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０５８５４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１１３６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０４５０１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／１６５３１３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ２１／６０

Ｈ０１Ｌ２１／６７７

Ｈ０１Ｌ２１／６８

Ｈ０１Ｌ２１／６７

Ｈ０５Ｋ１３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの部品が実装される実装面における１つの部品が実装される領域に複数の第１アライメントマークが設けられた基板に、前記複数の第１アライメントマークに対応する複数の第２アライメントマークが設けられた部品を実装する部品実装システムであって、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記部品を前記実装面に対向させた状態で保持するヘッドと、
前記複数の第１アライメントマークと前記複数の第２アライメントマークとを撮像する撮像部と、
前記基板保持部を駆動する基板保持部駆動部と、
前記ヘッドを駆動するヘッド駆動部と、
前記複数の第１アライメントマークと前記複数の第２アライメントマークとが前記撮像部の被写界深度の範囲内に収まる予め設定された第１距離だけ離間した状態で、前記複数の第１アライメントマークと前記複数の第２アライメントマークとを同時に撮像するように前記撮像部を制御し、前記撮像部により撮像された前記複数の第１アライメントマークおよび前記複数の第２アライメントマークの撮影画像から前記基板と前記部品との相対的な位置ずれ量を算出し、算出した前記位置ずれ量に基づいて、前記部品を前記基板に対して前記実装面に平行であり且つ前記位置ずれ量が小さくなる方向へ相対的に移動させるように前記基板保持部駆動部と前記ヘッド駆動部との少なくとも一方を制御する制御部と、を備え、
前記撮像部は、前記基板における前記部品側とは反対側に配置された第１撮像部と、前記部品と前記基板との間に配置された第２撮像部とを有し、
前記実装面に直交する第１方向へ伝播する光の伝播方向を前記第１方向と直交する第２方向に変換する光路変換部材を保持する搬送ヘッドと、
前記部品と前記基板とが前記第１距離よりも長い予め設定された第２距離だけ離間した状態で、前記搬送ヘッドを、少なくとも前記光路変換部材が前記部品と前記基板との間に配置される第１位置と、前記搬送ヘッドが前記実装面に平行な方向において前記部品から離間した第２位置と、へ移動させる搬送ヘッド駆動部と、を更に備え、
前記第２撮像部は、前記光路変換部材の前記第２方向側から前記光路変換部材を介して前記複数の第１アライメントマークと前記複数の第２アライメントマークとを撮像可能であり、
前記制御部は、前記部品が前記ヘッドに移載された後において前記基板と前記部品とが前記第２距離だけ離間しており且つ前記搬送ヘッドを前記第１位置に移動させた状態で、前記複数の第１アライメントマークを前記第１撮像部または前記第２撮像部で撮像し、前記複数の第２アライメントマークを前記第２撮像部で撮像するように前記撮像部を制御し、前記撮像部により撮像された前記複数の第１アライメントマークおよび前記複数の第２アライメントマークの撮影画像から前記基板と前記部品との相対的な位置ずれ量を算出し、前記基板保持部駆動部と前記ヘッド駆動部との少なくとも一方を制御して、算出した前記位置ずれ量に基づいて、前記部品を前記基板に対して前記実装面に平行であり且つ前記位置ずれ量が小さくなる方向へ相対的に移動させるとともに、前記基板と前記部品とが前記第１距離だけ離間した状態まで前記部品を前記基板に相対的に近づける、
部品実装システム。

【請求項2】

前記搬送ヘッドは、更に、前記撮像部を前記光路変換部材から予め設定された距離だけ離間した状態で保持する、
請求項１に記載の部品実装システム。

【請求項3】

前記搬送ヘッドは、更に、前記部品を保持する部品保持部を更に有し、
前記制御部は、前記搬送ヘッド駆動部を制御して、前記搬送ヘッドを前記部品の前記部品保持部から前記ヘッドへの移載が可能な第３位置に移動させた状態で、前記ヘッド駆動部を制御して、前記部品を前記ヘッドへ移載する、
請求項１または２に記載の部品実装システム。

【請求項4】

【請求項5】

前記ヘッドが挿通される孔を有し、前記基板保持部に前記基板が保持された状態で前記基板の前記実装面側の領域を、前記基板保持部と前記第１気流発生部とが配置される第１領域と前記第１領域よりも前記基板から離れている第２領域とに隔てるカバーを更に備える、
請求項４に記載の部品実装システム。

【請求項6】

前記制御部は、前記基板における前記第１気流発生部により発生される気流の下流側から優先的に前記部品を実装するよう前記基板保持部駆動部または前記ヘッド駆動部を制御する、
請求項４または５に記載の部品実装システム。

【請求項7】

【請求項8】

前記ピックアップ機構の一部が挿通される孔を有し、前記シート保持部に前記複数の部品が貼着されたシートが保持された状態で、前記シートにおける前記複数の部品側の領域を、前記シート保持部と前記第２気流発生部とが配置される第３領域と前記第３領域よりも前記基板から離れている第４領域とに隔てる第２カバーを更に備える、
請求項７に記載の部品実装システム。

【請求項9】

前記制御部は、前記基板と前記部品とが予め設定された第１距離だけ離間した状態で、前記複数の第１アライメントマークと前記複数の第２アライメントマークとを同時に撮像するように前記撮像部を制御し、前記撮像部により撮像された前記複数の第１アライメントマークおよび前記複数の第２アライメントマークの撮影画像から前記基板と前記部品との相対的な位置ずれ量を算出し、算出した前記位置ずれ量が予め設定された位置ずれ量閾値を超えている限り、前記基板保持部駆動部と前記ヘッド駆動部との少なくとも一方を制御して、前記部品を前記基板に対して前記実装面に平行であり且つ前記位置ずれ量が小さくなる方向へ相対的に移動させる処理を繰り返す、
請求項１から８のいずれか１項に記載の部品実装システム。

【請求項10】

前記制御部は、前記基板保持部駆動部と前記ヘッド駆動部との少なくとも一方を制御して、前記部品を前記基板に接触させた状態で、前記複数の第１アライメントマークと前記複数の第２アライメントマークとを同時に撮像するように前記撮像部を制御し、前記撮像部により撮像された前記複数の第１アライメントマークおよび前記複数の第２アライメントマークの撮影画像から前記基板と前記部品との相対的な位置ずれ量を算出し、算出した前記位置ずれ量が予め設定された位置ずれ量閾値を超えている限り、前記基板保持部駆動部と前記ヘッド駆動部との少なくとも一方を制御して、前記部品を前記基板から離脱させてから、前記部品を前記基板に対して前記実装面に平行であり且つ前記位置ずれ量が小さくなる方向へ相対的に移動させる処理を繰り返す、
請求項１から８のいずれか１項に記載の部品実装システム。

【請求項11】

【請求項12】

前記撮像部は、前記ヘッドにおける前記基板側とは反対側から撮像し、
前記制御部は、前記部品を前記基板へ実装する処理が完了した後、前記撮像部により撮像された撮影画像に前記複数の第２アライメントマークが含まれるか否かに応じて、前記部品が前記ヘッドに保持されているか否かを判定する、
請求項１１に記載の部品実装システム。

【請求項13】

前記基板には、前記部品が複数実装される、
請求項１から１２のいずれか１項に記載の部品実装システム。

【請求項14】

前記基板保持部は、前記基板における前記実装面が鉛直下方を向く姿勢で前記基板を保持し、
前記ヘッドは、前記部品を鉛直下方から支持する、
請求項１から１３のいずれか１項に記載の部品実装システム。

【請求項15】

前記基板は、連続したテープ状のフレキシブル基板である、
請求項１から１４のいずれか１項に記載の部品実装システム。

【請求項16】

少なくとも１つの部品が実装される実装面における１つの部品が実装される領域に複数の第１アライメントマークが設けられた基板に、前記複数の第１アライメントマークに対応する複数の第２アライメントマークが設けられた部品を実装する部品実装方法であって、
前記複数の第１アライメントマークと前記複数の第２アライメントマークとが撮像部の被写界深度の範囲内に収まる予め設定された第１距離だけ離間した状態で、撮像部により前記複数の第１アライメントマークと前記複数の第２アライメントマークとを同時に撮像する第１撮像工程と、
前記基板と前記部品とが前記第１距離だけ離間した状態で、前記撮像部により撮像された前記複数の第１アライメントマークおよび前記複数の第２アライメントマークの撮影画像から前記基板と前記部品との相対的な位置ずれ量を算出する第１位置ずれ量算出工程と、
前記第１位置ずれ量算出工程で算出した前記位置ずれ量に基づいて、前記部品を前記基板に対して前記実装面に平行であり且つ前記位置ずれ量が小さくなる方向へ相対的に移動させることにより前記部品の前記基板に対する相対的な位置を補正する第１位置補正工程と、を含み、
前記基板における前記部品側とは反対側に配置された第１撮像部と、前記部品と前記基板との間に配置された第２撮像部と、が配置され、前記基板と前記部品とが、前記部品が前記部品を保持するヘッドに移載された後において前記第１距離よりも長い予め設定された第２距離だけ離間した状態で、前記複数の第１アライメントマークを前記第１撮像部により撮像し、前記複数の第２アライメントマークとを前記第２撮像部により撮像する第２撮像工程と、
前記第２撮像工程の前に、前記部品と前記基板とが前記第１距離よりも長い予め設定された第２距離だけ離間した状態で、前記実装面に直交する第１方向へ伝播する光の伝播方向を前記第１方向と直交する第２方向に変換する光路変換部材を保持する搬送ヘッドを、少なくとも前記光路変換部材が前記部品と前記基板との間に配置される第１位置へ、前記光路変換部材が前記実装面に平行な方向において前記部品から離間した第２位置から移動させる搬送ヘッド移動工程を更に含み、
前記第２撮像工程において、前記撮像部により、前記光路変換部材の前記第２方向側から前記光路変換部材を介して前記複数の第１アライメントマークと前記複数の第２アライメントマークとを撮像し、
前記基板と前記部品とが前記第２距離だけ離間した状態で、前記第１撮像部および前記第２撮像部により撮像された前記複数の第１アライメントマークおよび前記複数の第２アライメントマークの撮影画像から前記基板と前記部品との相対的な位置ずれ量を算出する第２位置ずれ量算出工程と、
前記第２位置ずれ量算出工程で算出した前記位置ずれ量に基づいて、前記部品を前記基板に対して前記実装面に平行であり且つ前記位置ずれ量が小さくなる方向へ相対的に移動させる第２位置補正工程と、
前記基板と前記部品とが予め設定された第１距離だけ離間した状態まで前記部品を前記基板に相対的に近づける移動工程と、を更に含む、
部品実装方法。

【請求項17】

前記第１位置は、前記部品を保持する部品保持部を更に有する前記搬送ヘッドの前記部品保持部から前記部品を前記ヘッドへの移載が可能な位置であり、
前記搬送ヘッドを前記第１位置に移動させた状態で、前記部品を前記ヘッドへ移載する移載工程を更に含む、
請求項１６に記載の部品実装方法。

【請求項18】

【請求項19】

前記基板における前記第１気流発生工程において発生される気流の下流側から優先的に前記部品を実装する、
請求項１８に記載の部品実装方法。

【請求項20】

【請求項21】

前記第１位置ずれ量算出工程で算出した前記位置ずれ量が予め設定された位置ずれ量閾値以内になるまで前記第１撮像工程、前記第１位置ずれ量算出工程および前記第１位置補正工程を繰り返す、
請求項１６から２０のいずれか１項に記載の部品実装方法。

【請求項22】

前記部品を前記基板に接触させる接触工程と、
前記部品が前記基板に接触した状態で、撮像部により前記複数の第１アライメントマークと前記複数の第２アライメントマークとを同時に撮像する第３撮像工程と、
前記部品が前記基板に接触した状態で、撮像部により撮像された前記複数の第１アライメントマークおよび前記複数の第２アライメントマークの撮影画像から前記基板と前記部品との相対的な位置ずれ量を算出する第３位置ずれ量算出工程と、
前記部品を前記基板から離脱させる離脱工程と、
前記第３位置ずれ量算出工程で算出した前記位置ずれ量に基づいて、前記部品を前記基板に対して前記実装面に平行であり且つ前記位置ずれ量が小さくなる方向へ相対的に移動させる第３位置補正工程と、を更に含み、
前記第３位置ずれ量算出工程で算出した前記位置ずれ量が予め設定された位置ずれ量閾値以内になるまで前記接触工程、前記第３撮像工程、前記第３位置ずれ量算出工程、前記離脱工程および前記第３位置補正工程を繰り返す、
請求項１６から２１のいずれか１項に記載の部品実装方法。

【請求項23】

前記基板は、連続したテープからなるフレキシブル基板である、
請求項１６から２２のいずれか１項に記載の部品実装方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部品実装システムおよび部品実装方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ボンディングツールに保持されたチップに対して、ボンディングツールの下方に位置するボンディングステージを支持された基板の位置を水平方向に移動させることにより基板に対するチップの相対的な位置決めを行った後、ボンディングツールを下降させるボンディング装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。このボンディング装置は、上下方向を同時に撮像するいわゆる２視野カメラを備え、２視野カメラをチップと基板との間に挿入してチップと基板とのそれぞれに設けられたアライメントマークを撮像して両者の位置ずれ量を認識する。そして、ボンディング装置は、チップと基板との位置ずれ量が小さくなるようにボンディングステージを移動させることによりチップの位置決めを実行する。また、１つのチップに対するアライメントマークとそれに対応する基板に設けられたアライメントマークとが複数組存在設けられている場合がある。この場合、ボンディング装置は、複数組のアライメントマークを順に撮像してチップと基板との位置ずれ量を認識する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０００－２６９２４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載されたボンディング装置では、複数組のアライメントマークを順に撮像するので、２視野カメラの振動、経時的な位置変化、チップ、基板の熱膨張によるアライメントマーク位置の経時変化が、認識される位置ずれ量に影響する虞がある。

【0005】

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、部品を高い位置精度で基板に実装できる部品実装システムおよび部品実装方法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】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明に係る部品実装システムは、
少なくとも１つの部品が実装される実装面における１つの部品が実装される領域に複数の第１アライメントマークが設けられた基板に、前記複数の第１アライメントマークに対応する複数の第２アライメントマークが設けられた部品を実装する部品実装システムであって、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記部品を前記実装面に対向させた状態で保持するヘッドと、
前記複数の第１アライメントマークと前記複数の第２アライメントマークとを撮像する撮像部と、
前記基板保持部を駆動する基板保持部駆動部と、
前記ヘッドを駆動するヘッド駆動部と、
前記複数の第１アライメントマークと前記複数の第２アライメントマークとが前記撮像部の被写界深度の範囲内に収まる予め設定された第１距離だけ離間した状態で、前記複数の第１アライメントマークと前記複数の第２アライメントマークとを同時に撮像するように前記撮像部を制御し、前記撮像部により撮像された前記複数の第１アライメントマークおよび前記複数の第２アライメントマークの撮影画像から前記基板と前記部品との相対的な位置ずれ量を算出し、算出した前記位置ずれ量に基づいて、前記部品を前記基板に対して前記実装面に平行であり且つ前記位置ずれ量が小さくなる方向へ相対的に移動させるように前記基板保持部駆動部と前記ヘッド駆動部との少なくとも一方を制御する制御部と、を備え、
前記撮像部は、前記基板における前記部品側とは反対側に配置された第１撮像部と、前記部品と前記基板との間に配置された第２撮像部とを有し、
前記実装面に直交する第１方向へ伝播する光の伝播方向を前記第１方向と直交する第２方向に変換する光路変換部材を保持する搬送ヘッドと、
前記部品と前記基板とが前記第１距離よりも長い予め設定された第２距離だけ離間した状態で、前記搬送ヘッドを、少なくとも前記光路変換部材が前記部品と前記基板との間に配置される第１位置と、前記搬送ヘッドが前記実装面に平行な方向において前記部品から離間した第２位置と、へ移動させる搬送ヘッド駆動部と、を更に備え、
前記第２撮像部は、前記光路変換部材の前記第２方向側から前記光路変換部材を介して前記複数の第１アライメントマークと前記複数の第２アライメントマークとを撮像可能であり、
前記制御部は、前記部品が前記ヘッドに移載された後において前記基板と前記部品とが前記第２距離だけ離間しており且つ前記搬送ヘッドを前記第１位置に移動させた状態で、前記複数の第１アライメントマークを前記第１撮像部または前記第２撮像部で撮像し、前記複数の第２アライメントマークを前記第２撮像部で撮像するように前記撮像部を制御し、前記撮像部により撮像された前記複数の第１アライメントマークおよび前記複数の第２アライメントマークの撮影画像から前記基板と前記部品との相対的な位置ずれ量を算出し、前記基板保持部駆動部と前記ヘッド駆動部との少なくとも一方を制御して、算出した前記位置ずれ量に基づいて、前記部品を前記基板に対して前記実装面に平行であり且つ前記位置ずれ量が小さくなる方向へ相対的に移動させるとともに、前記基板と前記部品とが前記第１距離だけ離間した状態まで前記部品を前記基板に相対的に近づける。

【0007】

他の観点から見た本発明に係る部品実装方法は、
少なくとも１つの部品が実装される実装面における１つの部品が実装される領域に複数の第１アライメントマークが設けられた基板に、前記複数の第１アライメントマークに対応する複数の第２アライメントマークが設けられた部品を実装する部品実装方法であって、
前記複数の第１アライメントマークと前記複数の第２アライメントマークとが撮像部の被写界深度の範囲内に収まる予め設定された第１距離だけ離間した状態で、撮像部により前記複数の第１アライメントマークと前記複数の第２アライメントマークとを同時に撮像する第１撮像工程と、
前記基板と前記部品とが前記第１距離だけ離間した状態で、前記撮像部により撮像された前記複数の第１アライメントマークおよび前記複数の第２アライメントマークの撮影画像から前記基板と前記部品との相対的な位置ずれ量を算出する第１位置ずれ量算出工程と、
前記第１位置ずれ量算出工程で算出した前記位置ずれ量に基づいて、前記部品を前記基板に対して前記実装面に平行であり且つ前記位置ずれ量が小さくなる方向へ相対的に移動させることにより前記部品の前記基板に対する相対的な位置を補正する第１位置補正工程と、を含み、
前記基板における前記部品側とは反対側に配置された第１撮像部と、前記部品と前記基板との間に配置された第２撮像部と、が配置され、前記基板と前記部品とが、前記部品が前記部品を保持するヘッドに移載された後において前記第１距離よりも長い予め設定された第２距離だけ離間した状態で、前記複数の第１アライメントマークを前記第１撮像部により撮像し、前記複数の第２アライメントマークとを前記第２撮像部により撮像する第２撮像工程と、
前記第２撮像工程の前に、前記部品と前記基板とが前記第１距離よりも長い予め設定された第２距離だけ離間した状態で、前記実装面に直交する第１方向へ伝播する光の伝播方向を前記第１方向と直交する第２方向に変換する光路変換部材を保持する搬送ヘッドを、少なくとも前記光路変換部材が前記部品と前記基板との間に配置される第１位置へ、前記光路変換部材が前記実装面に平行な方向において前記部品から離間した第２位置から移動させる搬送ヘッド移動工程を更に含み、
前記第２撮像工程において、前記撮像部により、前記光路変換部材の前記第２方向側から前記光路変換部材を介して前記複数の第１アライメントマークと前記複数の第２アライメントマークとを撮像し、
前記基板と前記部品とが前記第２距離だけ離間した状態で、前記第１撮像部および前記第２撮像部により撮像された前記複数の第１アライメントマークおよび前記複数の第２アライメントマークの撮影画像から前記基板と前記部品との相対的な位置ずれ量を算出する第２位置ずれ量算出工程と、
前記第２位置ずれ量算出工程で算出した前記位置ずれ量に基づいて、前記部品を前記基板に対して前記実装面に平行であり且つ前記位置ずれ量が小さくなる方向へ相対的に移動させる第２位置補正工程と、
前記基板と前記部品とが予め設定された第１距離だけ離間した状態まで前記部品を前記基板に相対的に近づける移動工程と、を更に含む。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る部品実装システムによれば、撮像部が、基板における部品側とは反対側に配置された第１撮像部と、部品と基板との間に配置された第２撮像部とを有し、実装面に直交する第１方向へ伝播する光の伝播方向を第１方向と直交する第２方向に変換する光路変換部材を保持する搬送ヘッドと、部品と基板とが第１距離よりも長い予め設定された第２距離だけ離間した状態で、搬送ヘッドを、少なくとも光路変換部材が部品と基板との間に配置される第１位置と、搬送ヘッドが実装面に平行な方向において部品から離間した第２位置と、へ移動させる搬送ヘッド駆動部と、を更に備え、第２撮像部が、光路変換部材の第２方向側から光路変換部材を介して複数の第１アライメントマークと複数の第２アライメントマークとを撮像可能である。そして、制御部が、部品がヘッドに移載された後において基板と部品とが第２距離だけ離間しており且つ搬送ヘッドを第１位置に移動させた状態で、複数の第１アライメントマークを第１撮像部または第２撮像部で撮像し、複数の第２アライメントマークを第２撮像部で撮像するように撮像部を制御し、撮像部により撮像された複数の第１アライメントマークおよび複数の第２アライメントマークの撮影画像から基板と部品との相対的な位置ずれ量を算出し、基板保持部駆動部とヘッド駆動部との少なくとも一方を制御して、算出した位置ずれ量に基づいて、部品を基板に対して実装面に平行であり且つ位置ずれ量が小さくなる方向へ相対的に移動させるとともに、基板と部品とが第１距離だけ離間した状態まで部品を基板に相対的に近づける。また、本発明に係る部品実装方法によれば、基板における部品側とは反対側に配置された第１撮像部と、部品と基板との間に配置された第２撮像部と、が配置され、基板と部品とが、部品が部品を保持するヘッドに移載された後において第１距離よりも長い予め設定された第２距離だけ離間した状態で、複数の第１アライメントマークを第１撮像部により撮像し、複数の第２アライメントマークとを第２撮像部により撮像する第２撮像工程と、第２撮像工程の前に、部品と基板とが第１距離よりも長い予め設定された第２距離だけ離間した状態で、実装面に直交する第１方向へ伝播する光の伝播方向を第１方向と直交する第２方向に変換する光路変換部材を保持する搬送ヘッドを、少なくとも光路変換部材が部品と基板との間に配置される第１位置へ、光路変換部材が基板の実装面に平行な方向において部品から離間した第２位置から移動させる搬送ヘッド移動工程と、を含み、第２撮像工程において、撮像部により、光路変換部材の第２方向側から光路変換部材を介して複数の第１アライメントマークと複数の第２アライメントマークとを撮像する。また、基板と部品とが第２距離だけ離間した状態で、第１撮像部および第２撮像部により撮像された複数の第１アライメントマークおよび複数の第２アライメントマークの撮影画像から基板と部品との相対的な位置ずれ量を算出する第２位置ずれ量算出工程と、第２位置ずれ量算出工程で算出した位置ずれ量に基づいて、部品を基板に対して基板の実装面に平行であり且つ位置ずれ量が小さくなる方向へ相対的に移動させる第２位置補正工程と、基板と部品とが予め設定された第１距離だけ離間した状態まで部品を基板に相対的に近づける移動工程と、を更に含む。これにより、撮像部の振動および経時的な位置変化、或いは部品または基板の熱膨張による第１アライメントマーク、第２アライメントマークの位置の経時変化の、算出される位置ずれ量への影響が低減される。従って、部品を高い位置精度で基板に実装できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の形態１に係るチップ実装システムの概略構成図である。

【図2】実施の形態１に係るチップ実装システムを側方から見た概略構成図である。

【図3A】実施の形態１に係るチップ保持部の平面図である。

【図3B】実施の形態１に係るチップ搬送装置の一部を示す断面図である。

【図4】実施の形態１に係るボンディング装置の概略構成図である。

【図5A】実施の形態１に係るヘッドの断面図である。

【図5B】実施の形態１に係るヘッドの平面図である。

【図6】実施の形態１に係るチップのアライメントマークとヘッドの中空部との位置関係を示す図である。

【図7A】実施の形態１に係るボンディング部の一部を示す概略斜視図である。

【図7B】実施の形態１に係るボンディング装置の図４のＡ－Ａ線における断面矢視図である。

【図8A】実施の形態１に係るステージユニットの平面図である。

【図8B】実施の形態１に係るステージユニットの側面図である。

【図9A】実施の形態１に係る洗浄装置の概略側面図である。

【図9B】実施の形態１に係る洗浄装置のチップを洗浄する様子を示す概略側面図である。

【図10】実施の形態１に係る洗浄装置の動作説明図である。

【図11】実施の形態１に係る部品実装システムのブロック図である。

【図12A】実施の形態１に係るチップ実装システムにおいてチップ供給部からチップが供給される様子を示す概略平面図である。

【図12B】実施の形態１に係るチップ実装システムにおいてチップ供給部からチップが供給される様子を示す概略側面図である。

【図13A】実施の形態１に係るチップ実装システムにおいてチップ保持部を洗浄部の鉛直上方へ移動させた様子を示す概略平面図である。

【図13B】実施の形態１に係るチップ実装システムにおいてチップステージを洗浄ヘッドの鉛直下方へ移動させる様子を示す概略平面図である。

【図14A】実施の形態１に係るチップ実装システムにおいてチップ搬送装置からヘッドへチップが受け渡される様子を示す概略平面図である。

【図14B】実施の形態１に係るチップ実装システムにおいてチップ搬送装置からヘッドへチップが受け渡される様子を示す概略側面図である。

【図15】実施の形態１に係るチップ実装システムが実行するチップ実装処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図16A】実施の形態１に係るチップに設けられたアライメントマークを示す図である。

【図16B】実施の形態１に係る基板に設けられたアライメントマークを示す図である。

【図16C】実施の形態１に係るアライメントマークの相対的な位置ずれを示す図である。

【図17】実施の形態１に係るヘッドの詳細を示す図である。

【図18A】実施の形態１に係るチップ実装システムにおいて、チップが基板から離間した状態を示す図である。

【図18B】実施の形態１に係るチップ実装システムについて、チップを基板に接触させた状態を示す図である。

【図18C】実施の形態１に係るチップ実装システムについて、チップを基板から離脱させる様子を示す図である。

【図19】実施の形態１に係るチップ実装システムにおいてチップ搬送装置からチップ回収部へチップが受け渡される様子を示す概略平面図である。

【図20】実施の形態２に係るチップ実装システムの概略構成図である。

【図21A】実施の形態２に係るチップ移載ユニットの概略斜視図である。

【図21B】実施の形態２に係る撮像ユニットの概略斜視図である。

【図22A】実施の形態２に係るチップ移載ユニットの一部の概略図である。

【図22B】実施の形態２に係る撮像部による撮像画像の一例を示す図である。

【図23】実施の形態２に係る部品実装システムのブロック図である。

【図24A】実施の形態２に係るチップ実装システムにおいて、チップ供給部からチップが供給される様子を示す概略側面図である。

【図24B】実施の形態２に係るチップ実装システムにおいて、チップ供給部から供給されたチップが反転部へ搬送される様子を示す概略側面図である。

【図25A】実施の形態２に係るチップ実装システムにおいて、チップが反転部から搬送ヘッドへ移載される様子を示す概略側面図である。

【図25B】実施の形態２に係るボンディング装置において、チップが搬送ヘッドに移載された状態を示す概略斜視図である。

【図26A】実施の形態２に係るボンディング装置において、搬送ヘッドが第２位置から第１位置へ移動する様子を示す概略側面図である。

【図26B】実施の形態２に係るボンディング装置において、搬送ヘッドが第１位置へ移動した状態を示す概略斜視図である。

【図27A】実施の形態２に係るボンディング装置において、チップが搬送ヘッドからヘッドへ移載される様子を示す概略側面図である。

【図27B】実施の形態２に係るボンディング装置において、チップが搬送ヘッドからヘッドへ移載される様子を示す概略斜視図である。

【図28A】実施の形態２に係るボンディング装置において、チップがヘッドに保持された状態を示す概略側面図である。

【図28B】実施の形態２に係るボンディング装置において、位置ずれ量算出および位置補正を実行する様子を示す概略斜視図である。

【図29】実施の形態２に係るチップ実装システムが実行するチップ実装処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図30】実施の形態２に係るチップおよびフレキシブル基板に設けられたアライメントマークの撮像画像を示す図である。

【図31A】実施の形態２に係るボンディング装置において、チップをフレキシブル基板に接触させた状態を示す概略側面図である。

【図31B】実施の形態２に係るボンディング装置において、チップをフレキシブル基板に接触させた状態を示す概略斜視図である。

【図32A】変形例に係るヘッドの断面図である。

【図32B】変形例に係るヘッドの平面図である。

【図33】変形例に係るヘッドの動作を説明するための図である。

【図34】変形例に係るチップ実装システムが実行するチップ実装処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図35A】変形例に係るチップ実装システムについて、チップが基板から離間した状態を示す図である。

【図35B】変形例に係るチップ実装システムについて、チップを樹脂層に接触させた状態を示す図である。

【図35C】変形例に係るチップ実装システムについて、チップの基板に対する位置を補正する様子を示す図である。

【図36】変形例に係るチップ実装システムが実行するチップ実装処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図37A】変形例に係るチップ実装システムについて、チップが基板から離間した状態を示す図である。

【図37B】変形例に係るチップ実装システムについて、電極部同士を接触させた状態を示す図である。

【図37C】変形例に係るチップ実装システムについて、チップの基板に対する位置を補正する様子を示す図である。

【図38】変形例に係るヘッドの断面図である。

【図39A】変形例に係るチップ実装装置の一部を示す概略側面図である。

【図39B】変形例に係るチップ実装装置の動作を説明するための平面図である。

【図40】変形例に係るチップ実装装置の一部を示す概略側面図である。

【図41】変形例に係るチップ実装システムの概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態に係るチップ実装システムについて、図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係るチップ実装システムは、基板上に電子部品を実装する装置である。電子部品は、例えばダイシングされた基板から供給される半導体チップ（以下、単に「チップ」と称する。）である。このチップ実装システムは、基板におけるチップが実装される面と電子部品の接合面について活性化処理が行われた後において、チップを基板に接触させて加圧することにより、チップを基板に実装する。

【0011】

図１および図２に示すように、本実施の形態に係るチップ実装システム１は、チップ供給装置１０と、ボンディング装置３０と、洗浄装置５０と、チップ回収部６０と、チップ搬送装置３９と、制御部９０と、を備える。チップ供給装置１０は、基板をダイシングすることにより作製された複数のチップＣＰの中から１つのチップＣＰを切り出し、ボンディング装置３０へチップＣＰを供給する。ここで、ダイシングとは、複数の電子部品が作り込まれた基板を縦方向および横方向に切削しチップ化する処理である。チップ供給装置１０は、図２に示すように、チップ供給部（部品供給部）１１と供給チップ撮像部１５とを有する。

【0012】

チップ供給部１１は、複数のチップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持するシート保持枠１１２と、シート保持枠１１２を保持する枠保持部１１９と、複数のチップＣＰの中から１つのチップＣＰをピックアップするピックアップ機構１１１と、カバー１１４と、を有する部品供給部である。また、チップ供給部１１は、シート保持枠１１２をＸＹ方向またはＺ軸周りに回転する方向へ駆動する保持枠駆動部１１３を有する。枠保持部１１９は、シートＴＥにおける複数のチップＣＰが貼着された面が鉛直上方（＋Ｚ方向）側となる姿勢でシート保持枠１１２を保持する。シート保持枠１１２と枠保持部１１９とから、複数のチップＣＰそれぞれの接合面ＣＰｆ側とは反対側に貼着されたシートＴＥを接合面ＣＰｆが鉛直上方側を向く姿勢で保持するシート保持部が構成されている。

【0013】

ピックアップ機構１１１は、複数のチップＣＰのうちの１つのチップＣＰを、シートＴＥにおける複数のチップＣＰ側とは反対側から切り出すことにより１つのチップＣＰをシートＴＥから離脱した状態にする。ここで、ピックアップ機構１１１は、チップＣＰの接合面ＣＰｆ側とは反対側における後述のヘッド３３Ｈにより保持される第１部位である中央部とは異なる第３部位である周部を保持して、チップＣＰを切り出す。ピックアップ機構１１１は、ニードル１１１ａを有し、図２の矢印ＡＲ１４に示すように鉛直方向へ移動可能となっている。カバー１１４は、複数のチップＣＰの鉛直上方を覆うように配置され、ピックアップ機構１１１に対向する部分に孔１１４ａが設けられている。ニードル１１１ａは、例えば４つ存在する。但し、ニードル１１１ａの数は、３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。ピックアップ機構１１１は、シートＴＥにおける鉛直下方（－Ｚ方向）からニードル１１１ａをシートＴＥに突き刺してチップＣＰを鉛直上方（＋Ｚ方向）へ持ち上げることによりチップＣＰを供給する。そして、シートＴＥに貼着された各チップＣＰは、ニードル１１１ａによりカバー１１４の孔１１４ａを通じて１個ずつカバー１１４の上方へ突き出され、チップ搬送装置３９に受け渡される。保持枠駆動部１１３は、シート保持枠１１２をＸＹ方向またはＺ軸周りに回転する方向へ駆動することにより、ニードル１１１ａの鉛直下方に位置するチップＣＰの位置を変化させる。

【0014】

供給チップ撮像部１５は、チップ供給装置１０におけるチップ供給部１１の上方（＋Ｚ方向）に配置されている。供給チップ撮像部１５は、ピックアップ機構１１１によりカバー１１４の上方へ突き出されたチップＣＰを撮影する。

【0015】

チップ搬送装置（ターレットとも称する）３９は、チップ供給部１１から供給されるチップＣＰを、ボンディング装置３０のボンディング部３３のヘッド３３ＨにチップＣＰを移載する移載位置Ｐｏｓ１まで搬送する。チップ搬送装置３９は、図１に示すように、２つの長尺のプレート３９１と、アーム３９４と、アーム３９４の先端部に設けられたチップ保持部３９３と、２つのプレート３９１を一斉に回転駆動するプレート駆動部３９２と、を有する。２つのプレート３９１は、長尺の矩形箱状であり、チップ供給部１１とヘッド３３Ｈとの間に位置する他端部を基点として一端部が旋回する。２つのプレート３９１は、例えばそれらの長手方向が互いに９０度の角度をなすように配置されている。なお、プレート３９１の数は、２枚に限定されるものではなく、３枚以上であってもよい。

【0016】

チップ保持部３９３は、図３Ａに示すように、アーム３９４の先端部に設けられ、チップＣＰを保持する２つの脚片３９３ａを有する部品保持部である。プレート３９１は、図３Ｂに示すように、内側に長尺のアーム３９４を収容することが可能となっている。そして、プレート３９１の内側には、アーム３９４をプレート３９１の長手方向に沿って駆動するアーム駆動部３９５が設けられている。これにより、チップ搬送装置３９は、アーム駆動部３９５により、アーム３９４の先端部をプレート３９１の外側に突出させた状態にしたり、アーム３９４の先端部をプレート３９１の内側に没入させた状態にしたりすることができる。そして、チップ搬送装置３９は、プレート３９１を旋回させる際、図３Ｂの矢印ＡＲ１５に示すように、アーム３９４をプレート３９１内へ没入させてチップ保持部３９３をプレート３９１の内側に収納する。これにより、搬送時におけるチップＣＰへのパーティクルの付着が抑制される。なお、２つの脚片３９３ａには、吸着溝（図示せず）が設けられていてもよい。この場合、チップＣＰが脚片３９２ａに吸着保持されるので、チップＣＰを位置ずれなく搬送することができる。また、プレート３９１が旋回する際に生じる遠心力によるチップＣＰの飛び出しを防止するために、脚片３９３ａの先端部に突起（図示せず）を設けてもよい。

【0017】

ここで、図１に示すように、ピックアップ機構１１１とヘッド３３Ｈとは、Ｚ軸方向において、プレート３９１が回転したときにアーム３９４の先端部が描く軌跡ＯＢ１と重なる位置に配置されている。チップ搬送装置３９は、ピックアップ機構１１１からチップＣＰを受け取ると、図１の矢印ＡＲ１に示すように、プレート３９１を軸ＡＸ周りに旋回させることによりチップＣＰをヘッド３３Ｈと重なる移載位置Ｐｏｓ１まで搬送する。

【0018】

ボンディング装置３０は、図４に示すように、ステージユニット３１と、ヘッド３３Ｈを有するボンディング部３３と、ヘッド３３Ｈを駆動するヘッド駆動部３６と、撮像部３５ａ、３５ｂと、撮像部４１と、カメラＦ方向駆動部３６５と、カメラＺ方向駆動部３６３と、を有する。ボンディング部３３は、Ｚ軸方向移動部材３３１と、第１円盤部材３３２と、ピエゾアクチュエータ（部品姿勢調整部）３３３と、第２円盤部材３３４と、ミラー固定用部材３３６と、ミラー３３７と、ヘッド３３Ｈと、を有する。

【0019】

Ｚ軸方向移動部材３３１の上端部には、第１円盤部材３３２が固定されている。また、第１円盤部材３３２の上側には、第２円盤部材３３４が配置されている。第１円盤部材３３２と第２円盤部材３３４とは、ピエゾアクチュエータ３３３を介して接続されている。さらに、第２円盤部材３３４の上面側には、ヘッド３３Ｈが固定されている。ヘッド３３Ｈは、チップＣＰを吸着して保持する。

【0020】

ヘッド３３Ｈは、鉛直下方（－Ｚ方向）からチップＣＰを保持する。ヘッド３３Ｈは、図５（Ａ）に示すように、チップツール４１１と、ヘッド本体部４１３と、チップ支持部４３２ａと、支持部駆動部４３２ｂと、を有する。チップツール４１１は、撮影光（赤外光等）を透過する材料（例えばシリコン（Ｓｉ））から形成されている。また、ヘッド本体部４１３には、セラミックヒータやコイルヒータ等が内蔵されている。また、ヘッド本体部４１３には、撮影光を透過（通過）させるための中空部４１５、４１６が設けられている。各中空部４１５、４１６は、撮影光を透過する透過部分であり、ヘッド本体部４１３を鉛直方向（Ｚ軸方向）に貫通するように設けられている。また、各中空部４１５，４１６は、図６に示すように、上面視において楕円形状を有している。２つの中空部４１５，４１６は、上面視略正方形形状を有するヘッド本体部４１３の対角部分において、軸ＢＸを中心に点対称に配置されている。なお、撮影光を透過させるため、第２円盤部材３３４における中空部４１５、４１６に対応する部分にも孔部３３４ａ、３３４ｂが設けられている。ヘッド本体部４１３は、チップＣＰをチップツール４１１に吸着保持させるための吸着部を有する保持機構４４０を有する。また、ヘッド本体部４１３は、チップツール４１１を真空吸着によりヘッド本体部４１３に固定するための吸着部（図示せず）も有する。チップツール４１１は、ヘッド本体部４１３の保持機構４４０に対応する位置に形成された貫通孔４１１ａと、チップ支持部４３２ａが内側に挿通される貫通孔４１１ｂと、を有する。

【0021】

チップ支持部４３２ａは、例えば筒状の吸着ポストであり、ヘッド３３Ｈの先端部に設けられ鉛直方向へ移動自在となっている。チップ支持部４３２ａは、チップＣＰの接合面ＣＰｆ側とは反対側を支持する。チップ支持部４３２ａは、例えば図５（Ｂ）に示すように、中央部に１つ設けられている。

【0022】

支持部駆動部４３２ｂは、チップ支持部４３２ａを鉛直方向へ駆動するとともに、チップ支持部４３２ａの先端部にチップＣＰが載置された状態でチップ支持部４３２ａの内側をシ減圧することによりチップＣＰをチップ支持部４３２ａの先端部に吸着させる。支持部駆動部４３２ｂは、チップ搬送装置３９のチップ保持部３９３がチップＣＰを保持した状態でヘッド３３Ｈへの移載位置（図１のＰｏｓ１参照）に位置し、チップ支持部４３２ａの先端部でチップＣＰの中央部を支持した状態で、チップ支持部４３２ａをチップ保持部３９３よりも鉛直上方側へ移動させる。これにより、チップＣＰが、チップ搬送装置３９のチップ保持部３９３からヘッド３３Ｈへ移載される。

【0023】

ピエゾアクチュエータ３３３は、基板ＷＴの実装面ＷＴｆとチップＣＰの接合面ＣＰｆとの間の距離とチップＣＰの基板ＷＴの実装面ＷＴｆに対する傾きとの少なくとも一方を調整する。ピエゾアクチュエータ３３３は、図７Ａに示すように、第１円盤部材３３２と第２円盤部材３３４との間に３つ存在し、それぞれのＺ方向に伸縮可能となっている。そして、３つのピエゾアクチュエータ３３３それぞれの伸縮の程度を制御することにより、水平面に対する第２円盤部材３３４、ひいてはヘッド３３Ｈの傾き角度が調整される。そして、ヘッド３３Ｈに保持されたチップＣＰの接合面ＣＰｆの基板ＷＴの実装面ＷＴｆとの間の距離と、ヘッド３３Ｈに保持されたチップＣＰの接合面ＣＰｆの基板ＷＴの実装面ＷＴｆに対する傾きと、の少なくとも一方が調整される。なお、３本のピエゾアクチュエータ３３３は、撮像部３５ａ、３５ｂに関する照明光（反射光を含む）を遮らない位置（平面位置）に配置されている。

【0024】

図４に戻って、ミラー３３７は、ミラー固定用部材３３６を介して第１円盤部材３３２に固定され、第１円盤部材３３２と第２円盤部材３３４との間の空隙に配置されている。ミラー３３７は、斜め下方向き４５度の傾斜角度を有する傾斜面３３７ａ、３３７ｂを有する。撮像部３５ａ、３５ｂからミラー３３７の傾斜面３３７ａ、３３７ｂへ入射した撮影光は、上方へ反射される。

【0025】

ヘッド駆動部３６は、移載位置Ｐｏｓ１（図２参照）において移載されたチップＣＰを保持するヘッド３３Ｈを鉛直上方（＋Ｚ方向）へ移動させることによりヘッド３３Ｈをステージ３１に近づけて基板ＷＴの実装面ＷＴｆにチップＣＰを実装する。より詳細には、ヘッド駆動部３６は、チップＣＰを保持するヘッド３３Ｈを鉛直上方（＋Ｚ方向）へ移動させることによりヘッド３３Ｈをステージ３１に近づけて基板ＷＴの実装面ＷＴｆにチップＣＰを接触させて基板ＷＴに面接合させる。ここにおいて、基板ＷＴの実装面ＷＴｆとチップＣＰにおける基板ＷＴに接合される接合面ＣＰｆとは、例えば親水化処理装置（図示せず）により親水化処理が施されている。従って、基板ＷＴの実装面ＷＴｆにチップＣＰの接合面ＣＰｆを接触させることにより、基板ＷＴにチップＣＰが接合される。なお、チップＣＰの接合面ＣＰｆは、例えば平坦な金属電極が露出した面であってもよい。

【0026】

ヘッド駆動部３６は、Ｚ方向駆動部３４と、回動部材３６１と、θ方向駆動部３７と、を有する。Ｚ方向駆動部３４は、サーボモータおよびボールネジ等を有している。Ｚ方向駆動部３４は、後述の回動部材３６１の下端側に設けられ、図２の矢印ＡＲ１１に示すように、ボンディング部３３のＺ軸方向移動部材３３１をＺ軸方向へ駆動する。Ｚ方向駆動部３４が、Ｚ軸方向移動部材３３１をＺ方向に移動させると、それに伴い、ボンディング部３３の上端部に設けられたヘッド３３ＨがＺ方向に移動する。即ち、ヘッド３３Ｈは、Ｚ方向駆動部３４によりＺ方向に駆動される。

【0027】

回動部材３６１は、円筒形状であり、図７Ｂに示すように内側の中空部の断面形状が八角形である。一方、Ｚ軸方向移動部材３３１は、断面形状が八角形である棒状部分を有し、回動部材３６１の内側に挿入されている。また、Ｚ軸方向移動部材３３１の８つの側面のうちの４つの側面と回動部材３６１の内面との間には、Ｚ軸方向移動部材３３１が回動部材３６１に対してＺ軸方向へ摺動するかたちで配置されたリニアガイド３８が設けられている。Ｚ軸方向移動部材３３１は、回動部材３６１が軸ＢＸ周りに回転すると、回動部材３６１と連動して回転する。即ち、ボンディング部３３と回動部材３６１とは、図２の矢印ＡＲ１２に示すように、軸ＢＸ周りに連動して回転する。

【0028】

θ方向駆動部３７は、サーボモータおよび減速機等を有し、図３に示すように、ボンディング装置３０内に設けられた固定部材３０１に固定されている。θ方向駆動部３７は、回動部材３６１を軸ＢＸ周りに回転可能に支持している。そして、θ方向駆動部３７は、制御部９０から入力される制御信号に応じて、回動部材３６１を軸ＢＸ周りに回転させる。

【0029】

撮像部３５ａ、３５ｂは、チップＣＰが基板ＷＴにおけるチップＣＰが実装される位置に配置された状態で、チップＣＰの鉛直下方（－Ｚ方向）から、図６に示すようなチップＣＰのアライメントマーク（第２アライメントマーク）ＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂを撮像する。撮像部３５ａは、図３に示すように、カメラＺ方向駆動部３６３およびカメラＦ方向駆動部３６５を介して回動部材３６１に固定されている。撮像部３５ｂも、カメラＺ方向駆動部３６３およびカメラＦ方向駆動部３６５を介して回動部材３６１に固定されている。これにより、撮像部３５ａ、３５ｂは、回動部材３６１と共に回転する。ここで、前述のように、ミラー３３７は、Ｚ軸方向移動部材３３１に固定され、回動部材３６１とＺ軸方向移動部材３３１とは連動して回転する。従って、撮像部３５ａ，３５ｂとミラー３３７との相対的な位置関係は不変であるので、回動部材３６１の回転動作に関わらず、ミラー３３７により反射される撮影光が撮像部３５ａ，３５ｂに導かれる。

【0030】

撮像部３５ａ、３５ｂは、それぞれチップＣＰに設けられたアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂの画像と、基板ＷＴに設けられたアライメントマーク（第１アライメントマーク）ＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂの画像と、を含む撮影画像を取得する。制御部９０は、撮像部３５ａ、３５ｂにより取得された画像データに基づいて、基板ＷＴにおけるチップＣＰが実装される面に平行な方向における各チップＣＰの基板ＷＴに対する相対位置を認識する。撮像部３５ａ，３５ｂは、それぞれ、イメージセンサ３５１ａ、３５１ｂと、光学系３５２ａ、３５２ｂと、同軸照明系（図示せず）と、を有する。撮像部３５ａ，３５ｂは、それぞれ、同軸照明系の光源（図示せず）から出射される照明光（例えば赤外光）の反射光に関する画像データを取得する。なお、撮像部３５ａ，３５ｂの同軸照明系から水平方向に出射された照明光は、ミラー３３７の傾斜面３３７ａ、３３７ｂで反射されその進行方向が鉛直上方に変更される。そして、ミラー３３７で反射された光は、ヘッド３３Ｈに保持されたチップＣＰとチップＣＰに対向配置された基板ＷＴとを含む撮影対象部分に向けて進行し各撮影対象部分で反射される。ここで、チップＣＰの撮像対象部分には、アライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂが設けられており、基板ＷＴの撮像対象部分には、アライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂが設けられている。チップＣＰおよび基板ＷＴそれぞれの撮影対象部分からの反射光は、鉛直下方へ進行した後、ミラー３３７の傾斜面３３７ａ、３３７ｂで再び反射されその進行方向が水平方向に変更されて、撮像部３５ａ，３５ｂへと到達する。このようにして、撮像部３５ａ、３５ｂは、チップＣＰおよび基板ＷＴそれぞれの撮影対象部分の画像データを取得する。

【0031】

ここにおいて、ヘッド３３Ｈの中空部４１５、４１６は、回動部材３６１の回転に連動して軸ＢＸ周りに回転する。例えば、図６に示すように、正方形形状を有するチップＣＰの中心を挟んで対向する角部それぞれにアライメントマークＭＣ２ａ，ＭＣ２ｂが設けられているとする。この場合、撮像部３５ａ，３５ｂがチップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂが設けられた２つの角部を結ぶ対角線上に位置するときに、撮像部３５ａ、３５ｂが中空部４１５、４１６を通じてアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂの撮影画像を取得することができる。

【0032】

カメラＦ方向駆動部３６５は、図４の矢印ＡＲ２１に示すように、撮像部３５ａ、３５ｂをフォーカス方向に駆動することにより、撮像部３５ａ，３５ｂの焦点位置を調整する。カメラＺ方向駆動部３６３は、図４の矢印ＡＲ２２に示すように、撮像部３５ａ、３５ｂをＺ軸方向に駆動する。ここで、カメラＺ方向駆動部３６３は、通常、Ｚ軸方向移動部材３３１のＺ軸方向の移動量と、撮像部３５ａ，３５ｂのＺ軸方向の移動量とが同一となるように、撮像部３５ａ、３５ｂを移動させる。このようにして、ヘッド３３ＨのＺ軸方向への移動時において、撮像部３５ａ，３５ｂの撮影対象部分が移動前後で変わらないようにしている。但し、カメラＺ方向駆動部３６３は、撮像部３５ａ、３５ｂのＺ軸方向の移動量がＺ軸方向移動部材３３１のＺ軸方向の移動量と異なるように、撮像部３５ａ，３５ｂを移動させる場合がある。この場合、撮像部３５ａ，３５ｂとミラー３３７とのＺ方向における相対位置がそれぞれ変化するため、撮像部３５ａ，３５ｂによるチップＣＰおよび基板ＷＴにおける撮影対象部分が変更される。

【0033】

ステージユニット３１は、基板ＷＴにおけるチップＣＰが実装される実装面ＷＴｆが鉛直下方（－Ｚ方向）を向く姿勢で基板ＷＴを保持するステージ３１５と、ステージ３１５を駆動するステージ駆動部３２０と、を有する。ステージ３１は、Ｘ方向、Ｙ方向および回転方向に移動できる基板保持部である。これにより、ボンディング部３３とステージ３１との相対位置関係を変更することができ、基板ＷＴ上における各チップＣＰの実装位置を調整することができる。

【0034】

ステージ駆動部３２０は、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、Ｘ方向移動部３１１とＹ方向移動部３１３とＸ方向駆動部３２１とＹ方向駆動部３２３とを有する基板保持部駆動部である。Ｘ方向移動部３１１は、２つのＸ方向駆動部３２１を介してボンディング装置３０のベース部材３０２に固定されている。２つのＸ方向駆動部３２１は、それぞれＸ方向に延在しＹ方向に離間して配置されている。Ｘ方向駆動部３２１は、リニアモータおよびスライドレールを有し、Ｘ方向移動部３１１を固定部材３０１に対してＸ方向に移動させる。Ｙ方向移動部３１３は、Ｘ方向移動部３１１の下方（－Ｚ方向）に、２つのＹ方向駆動部３２３を介して配置されている。２つのＹ方向駆動部３２３は、それぞれＹ方向に延在しＸ方向に離間して配置されている。Ｙ方向駆動部３２３は、リニアモータおよびスライドレールを有し、Ｙ方向移動部３１３をＸ方向移動部３１１に対してＹ方向に移動させる。ステージ３１５は、Ｙ方向移動部３１３に固定されている。

【0035】

ステージ３１５は、Ｘ方向駆動部３２１およびＹ方向駆動部３２３の移動に応じて、Ｘ方向およびＹ方向に移動する。また、Ｘ方向移動部３１１の中央部には、平面視矩形状の開口部３１２が設けられ、Ｙ方向移動部３１３の中央部にも、平面視矩形状の開口部３１４が設けられている。ステージ３１５の中央部には、平面視円形の開口部３１６が設けられている。そして、これらの開口部３１２，３１４，３１６を通じて基板ＷＴ上のマークを撮像部４１により認識する。また、赤外線照射部（図示せず）を配置することで基板ＷＴに赤外線を照射して基板ＷＴを加熱することもできる。

【0036】

撮像部４１は、図２および図４に示すように、ステージ３１５の上方に配置されている。そして、撮像部４１は、チップＣＰが基板ＷＴにおけるチップＣＰが実装される位置に配置された状態で、基板ＷＴの鉛直上方（＋Ｚ方向）から、基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂを撮像する、これにより、撮像部４１は、基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂの画像を含む撮影画像を取得する。制御部９０は、撮像部４１により取得された撮影画像に基づいて、基板ＷＴにおけるチップＣＰが実装される面に平行な方向におけるチップＣＰの実装位置のヘッド３３Ｈに対する相対位置を認識する。撮像部４１は、イメージセンサ４１８と、光学系４１９と、同軸照明系（図示せず）と、を有する。撮像部４１は、同軸照明系の光源（図示せず）から出射される照明光（例えば赤外光）の反射光に関する画像データを取得する。

【0037】

洗浄装置５０は、図９Ａに示すように、チップＣＰを支持するチップステージ５１と、チップステージ５１を駆動するチップステージ駆動部５３と、超音波またはメガソニック振動を与えた水または電極表面を還元する洗浄液を吐出する洗浄ヘッド５２と、を有する。また、洗浄装置５０は、チップステージ５１に載置されたチップＣＰを撮像する洗浄チップ撮像部５４を有する。チップステージ５１は、チップＣＰを支持するチップ支持部５１１と、支持部駆動部５１２と、を有する。

【0038】

チップ支持部５１１は、例えば筒状の吸着ポストであり、先端部がチップステージ５１の載置面から鉛直上方へ突出した状態とチップステージ５１に没入した状態とをとりうる。チップ支持部５１１は、チップＣＰの接合面ＣＰｆ側とは反対側を支持する。支持部駆動部５１２は、チップ支持部５１１を鉛直方向へ駆動するとともに、チップ支持部５１１の先端部にチップＣＰが載置された状態でチップ支持部５１１の内側を減圧することによりチップＣＰをチップ支持部５１１の先端部に吸着させる。支持部駆動部５１２は、チップ搬送装置３９のチップ保持部３９３がチップＣＰを保持した状態で洗浄装置５０への移載位置（図１のＰｏｓ１０参照）に位置し、チップ支持部５１１の先端部でチップＣＰの中央部を支持した状態で、チップ支持部５１１をチップ保持部３９３よりも鉛直上方側へ移動させる。これにより、チップＣＰが、チップ搬送装置３９のチップ保持部３９３からチップステージ５１へ移載される。チップステージ駆動部５３は、チップステージ５１を鉛直方向に直交し且つ互いに直交する２方向（ＸＹ方向）へ駆動するＸＹ方向駆動部５３１と、チップステージ５１を鉛直方向に直交する面内で回転させる回転駆動部５３２と、を有する。

【0039】

洗浄装置５０は、まず、チップ搬送装置３９からチップステージ５１にチップＣＰが移載されると、図９Ｂの矢印ＡＲ３２に示すように、チップステージ５１を洗浄ヘッド５２の鉛直下方の位置へ移動させる。そして、洗浄装置５０は、洗浄ヘッド５２により超音波を印加した水ＢＬをチップＣＰに吹き付けながら、チップＣＰを支持するチップステージ５１をＸＹ方向へスキャンさせてチップＣＰの接合面ＣＰｆ全面を洗浄する。このとき、洗浄装置５０は、例えば図１０の矢印ＡＲ３３に示すように、チップＣＰの接合面ＣＰｆにおいて水ＢＬを螺旋状にスキャンさせる。そして、洗浄装置５０は、洗浄ヘッド５２による水の吐出を停止させてから、チップステージ５１を回転させることによりチップＣＰをスピン乾燥する。その後、洗浄装置５０は、チップステージ５１を元の位置まで移動させてから、洗浄チップ撮像部５４により撮像された撮像画像に基づいて、洗浄後のチップＣＰの姿勢を調整する。そして、洗浄装置５０は、洗浄後のチップＣＰを再びチップ搬送装置３９のチップ保持部３９３へ移載する。これにより、チップ供給部１１でのチップＣＰの切り出し時においてチップＣＰの姿勢にずれが生じたとしても、ボンディング部３３のヘッド３３Ｈへ受け渡す直前においてチップステージ５１に載置された状態で姿勢を調整することができる。従って、チップＣＰを位置ずれなくヘッド３３Ｈへ移載することができる。なお、洗浄装置５０は、例えば水の代わりＮ２のような不活性ガスをチップＣＰに吹き付けることにより、チップＣＰに付着したパーティクルを除去するものであってもよい。

【0040】

チップ回収部６０は、ボンディング装置３０において基板ＷＴに接合できずヘッド３３Ｈに残ったチップＣＰを回収する。チップ回収部６０は、プレート３９１の軸ＡＸ（基点）から見てプレート３９１の旋回方向におけるヘッド３３Ｈの隣の位置に配置されている。

【0041】

制御部９０は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）と主記憶部と補助記憶部とインタフェースと各部を接続するバスと、を有する。ここで、主記憶部は、揮発性メモリから構成され、ＭＰＵの作業領域として使用される。補助記憶部は、不揮発性メモリから構成され、ＭＰＵが実行するプログラムを記憶する。また、補助記憶部は、後述する第１距離、第２距離を示す情報も記憶する。制御部９０は、図１１に示すように、供給チップ撮像部１５、撮像部３５ａ、３５ｂ、撮像部４１、洗浄チップ撮像部５４、Ｚ方向駆動部３４、θ方向駆動部３７、ピエゾアクチュエータ３３３、支持部駆動部４３２ｂ、Ｘ方向駆動部３２１、Ｙ方向駆動部３２３、プレート駆動部３９２、アーム駆動部３９５、ピックアップ機構１１１、保持枠駆動部１１３、チップステージ駆動部５３、支持部駆動部５１２、洗浄ヘッド５２に接続されている。そして、インタフェースは、供給チップ撮像部１５、撮像部３５ａ、３５ｂ、撮像部４１、洗浄チップ撮像部５４から入力される撮影画像信号を撮影画像情報に変換してバスへ出力する。また、ＭＰＵは、補助記憶部が記憶するプログラムを主記憶部に読み込んで実行することにより、インタフェースを介して、Ｚ方向駆動部３４、θ方向駆動部３７、ピエゾアクチュエータ３３３、支持部駆動部４３２ｂ、Ｘ方向駆動部３２１、Ｙ方向駆動部３２３、プレート駆動部３９２、アーム駆動部３９５、ピックアップ機構１１１、保持枠駆動部１１３、チップステージ駆動部５３、支持部駆動部５１２、洗浄ヘッド５２それぞれへ制御信号を出力する。

【0042】

制御部９０は、基板ＷＴとチップＣＰとが接触した状態で、アライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂ、ＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂを撮像して得られる画像から、基板ＷＴとチップＣＰとの相対位置誤差を算出する。そして、制御部９０は、算出した相対位置誤差に応じて、ヘッド駆動部３６のＺ方向駆動部３４、θ方向駆動部３７並びにステージ３１のＸ方向駆動部３２１、Ｙ方向駆動部３２３に、基板ＷＴに対するチップＣＰの位置および姿勢を補正させる。また、制御部９０は、ピックアップ機構１１１により切り出すチップＣＰの位置および姿勢に応じて、保持枠駆動部１１３に、シート保持枠１１２の位置およびＺ軸周りの傾きを補正させる。ここで、制御部９０は、供給チップ撮像部１５から入力される画像データに基づいて、チップＣＰの位置および姿勢を認識する。更に、制御部９０は、チップステージ５１に載置されたチップＣＰの位置および姿勢に応じて、チップステージ駆動部５３に、チップステージ５１の位置およびＺ軸周りの傾きを補正させる。ここで、制御部９０は、洗浄チップ撮像部５４から入力される画像データに基づいて、チップＣＰの位置および姿勢を認識する。

【0043】

次に、本実施の形態に係るチップ実装システム１の動作について図１２Ａ乃至図１９を参照しながら説明する。まず、チップ実装システム１では、１つのプレート３９１をチップ供給部１１の方向へ向けた状態になる。次に、ピックアップ機構１１１が鉛直上方へ移動することにより、１つのチップＣＰをシートＴＥにおける複数のチップＣＰ側とは反対側から切り出し、１つのチップＣＰをシートＴＥから離脱した状態にする。この状態で、チップ搬送装置３９は、プレート３９１からアーム３９４を突出させる。このとき、チップ保持部３９３の２つの脚片３９３ａの間にピックアップ機構１１１のニードル１１１ａが配置された状態となる。このようにして、図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、チップ保持部３９３にチップＣＰが移載できる状態となる。この状態からピックアップ機構１１１を鉛直下方へ移動させると、チップＣＰがチップ保持部３９３へ移載される。

【0044】

続いて、チップ実装システム１が、プレート３９１を図１２Ａの矢印ＡＲ１の方向へ９０度だけ旋回させると、プレート３９１が、図１３Ａに示す洗浄装置５０へチップＣＰを移載する位置Ｐｏｓ１０に配置される。即ち、チップ搬送装置３９は、チップ供給部１１から供給されるチップＣＰを保持するチップ保持部３９３を洗浄装置５０にチップＣＰに移載する位置Ｐｏｓ１０まで搬送する。この状態で、チップ搬送装置３９は、チップＣＰをチップ保持部３９３から洗浄装置５０のチップステージ５１へ移載する。そして、洗浄装置５０は、チップＣＰを支持したチップステージ５１を、図１３Ｂの矢印ＡＲ３３に示すように、洗浄ヘッド５２の鉛直下方へ移動させる。そして、洗浄装置５０は、洗浄ヘッド５２から吐出される水によりチップＣＰを洗浄する。その後、洗浄装置５０は、洗浄後のチップＣＰを支持したチップステージ５１を、再び位置Ｐｏｓ１０まで移動させる。次に、洗浄装置５０は、チップステージ５１を移動させることにより、チップステージ５１に支持されたチップＣＰの姿勢を調整する。続いて、洗浄装置５０は、チップステージ５１に支持されたチップＣＰを再びチップ搬送装置３９のチップ保持部３９３へ移載する。

【0045】

その後、チップ実装システム１が、プレート３９１を図１４Ａの矢印ＡＲ１の方向へ９０度だけ旋回させる。このとき、チップ搬送装置３９のアーム３９４の先端部のチップ保持部３９３がボンディング部３３のヘッド３３Ｈの鉛直上方の移載位置Ｐｏｓ１に配置される。即ち、チップ搬送装置３９は、位置Ｐｏｓ１０において受け取ったチップＣＰをヘッド３３ＨにチップＣＰを移載する移載位置Ｐｏｓ１まで搬送する。そして、ヘッド駆動部３６は、ボンディング部３３を鉛直上方へ移動させてヘッド３３Ｈをチップ搬送装置３９のチップ保持部３９３へ近づける。次に、支持部駆動部４３２ｂは、チップ支持部４３２ａを鉛直上方へ移動させる。これにより、チップ保持部３９３に保持されたチップＣＰは、図１４Ｂに示すように、チップ支持部４３２ａの上端部で支持された状態で、チップ保持部３９３よりも鉛直上方側に配置される。続いて、チップ搬送装置３９は、アーム３９４をプレート３９１内へ没入させる。その後、支持部駆動部４３２ｂは、チップ支持部４３２ａを鉛直下方へ移動させる。これにより、ヘッド３３Ｈの先端部にチップＣＰが保持された状態となる。

【0046】

次に、チップ実装システム１は、ボンディング装置３０においてチップＣＰを基板ＷＴに実装するチップ実装処理を実行する。ここで、チップ実装システム１が実行するチップ実装処理について、図１５乃至図１８を参照しながら説明する。ここで、チップＣＰには、例えば図１６Ａに示すようなアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂが設けられている。一方、基板ＷＴのチップＣＰが実装される位置には、例えば図１６Ｂに示すようなアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂが設けられている。また、チップ実装システム１は、チップ搬送装置３９からヘッド３３ＨへチップＣＰが移載された状態で、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂと基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとの間の距離が、撮像部３５ａ、３５ｂの被写界深度の範囲内に収まる予め設定された第１距離よりも長い第２距離だけ離間した状態になっている。ここで、第１距離Ｇ１は、例えば１０μｍ乃至１００μｍの範囲の距離に設定される。

【0047】

まず、チップ実装システム１は、チップ搬送装置３９からヘッド３３ＨへチップＣＰが移載され、チップＣＰと基板ＷＴとが離間した状態で、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂと基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとを撮像する第２撮像工程を実行する（ステップＳ１）。ここにおいて、制御部９０は、撮像部３５ａ、３５ｂによりチップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂを撮像し、撮像部４１により基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂを撮像する。即ち、制御部９０は、撮像部３５ａ、３５ｂおよび撮像部４１により、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂと基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとを各別に撮像する。

【0048】

続いて、チップ実装システム１は、撮像部３５ａ、３５ｂおよび撮像部４１により各別に撮像されたアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂの撮影画像とアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂの撮影画像とから基板ＷＴとチップＣＰとの相対的な位置ずれ量を算出する第２位置ずれ量算出工程を実行する（ステップＳ２）。

【0049】

その後、チップ実装システム１は、算出した位置ずれ量を解消するように、ステージ３１５をヘッド３３Ｈに対して水平方向へ移動させることにより、チップＣＰの基板ＷＴに対する位置の補正を行う第２位置補正工程を実行する（ステップＳ３）。ここで、チップ実装システム１は、ヘッド３３Ｈを固定した状態で、位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθが解消するように、ステージ３１５をＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸周りの回転方向へ移動させる。具体的には、制御部９０が、算出した位置ずれ量に基づいて、チップＣＰを基板ＷＴに対して水平方向、即ち、その実装面ＷＴｆに平行な方向へ相対的に移動させるようにステージ駆動部３２０を制御する。

【0050】

次に、チップ実装システム１は、チップＣＰを保持するヘッド３３Ｈを鉛直上方へ移動させることにより、チップＣＰを基板ＷＴに更に近づける移動工程を実行する（ステップＳ４）。このとき、チップ実装システム１は、例えば図１８Ａに示すように、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂと基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとの間の距離が、撮像部３５ａ、３５ｂの被写界深度の範囲内に収まる予め設定された第１距離Ｇ１だけ離間した状態になるまで、チップＣＰを基板ＷＴに近づける。ここで、第１距離Ｇ１は、例えば１０μｍ乃至１００μｍの範囲の距離に設定される。

【0051】

続いて、チップ実装システム１は、再度、チップＣＰと基板ＷＴとが第１距離Ｇ１だけ離間した状態で、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂと基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとを撮像する第１撮像工程を実行する（ステップＳ５）。ここで、チップ実装システム１は、撮像部３５ａによるアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ２ａの撮像と、撮像部３５ｂによるアライメントマークＭＣ１ｂ、ＭＣ２ｂの撮像とを、同時に実行する。ここにおいて、図１７に示すように、撮像部３５ａから出射されミラー３３７で反射されてヘッド３３Ｈの中空部４１５を通過した光の一部は、チップツール４１１とチップＣＰとを透過する。チップＣＰを透過した光の一部は、基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａが設けられた部分で反射される。また、ヘッド３３Ｈの中空部４１５を通過した光の残りの一部は、チップＣＰにおけるアライメントマークＭＣ２ａが設けられた部分で反射される。基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａが設けられた部分またはチップＣＰにおけるアライメントマークＭＣ２ａが設けられた部分で反射された光は、チップツール４１１を透過してヘッド３３Ｈの中空部４１５を通過する。そして、ヘッド３３Ｈの中空部４１５を通過したこれらの光は、ミラー３３７で反射されて撮像部３５ａの撮像素子へ入射する。これにより、チップ実装システム１は、チップＣＰに設けられたアライメントマークＭＣ２ａの画像と基板ＷＴに設けられたアライメントマークＭＣ１ａの画像とを含む撮影画像Ｇａを取得する。そして、チップ実装システム１は、同一の撮像部３５ａにより、チップＣＰのアライメントマークＭＣ１ａと基板ＷＴのアライメントマークＭＣ２ａとの組を、フォーカス軸を動かさずに１回の画像取り込みで同時認識する。

【0052】

また、撮像部３５ｂから出射されミラー３３７で反射されてヘッド３３Ｈの中空部４１６を通過した光の一部も、チップツール４１１とチップＣＰとを透過する。チップＣＰを透過した光の一部は、基板ＷＴのアライメントマークＭＣ２ｂが設けられた部分で反射される。また、ヘッド３３Ｈの中空部４１６を通過した光の残りの一部は、チップＣＰにおけるアライメントマークＭＣ２が設けられた部分で反射される。基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ｂが設けられた部分またはチップＣＰにおけるアライメントマークＭＣ２ｂが設けられた部分で反射された光は、チップツール４１１を透過してヘッド３３Ｈの中空部４１６を通過する。そして、ヘッド３３Ｈの中空部４１６を通過したこれらの光は、ミラー３３７で反射されて撮像部３５ｂの撮像素子へ入射する。これにより、チップ実装システム１は、チップＣＰに設けられたアライメントマークＭＣ２ｂの画像と基板ＷＴに設けられたアライメントマークＭＣ１ｂの画像とを含む撮影画像Ｇｂを取得する。そして、チップ実装システム１は、同一の撮像部３５ｂにより、チップＣＰのアライメントマークＭＣ１ｂと基板ＷＴのアライメントマークＭＣ２ｂとの組を、フォーカス軸を動かさずに１回の画像取り込みで同時認識する。

【0053】

図１５に戻って、次に、チップ実装システム１は、撮像部３５ａ、３５ｂにより撮像して得られた２つの撮影画像Ｇａ，Ｇｂに基づいて、チップＣＰと基板ＷＴとのＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸周りの回転方向の位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθそれぞれを算出する第１位置ずれ量算出工程を実行する（ステップＳ６）。ここでは、制御部９０が、図１６Ｃに示すように、撮影画像Ｇａに基づいてチップＣＰと基板ＷＴとに設けられた１組のアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ２ａの位置を認識し、ベクトル相関法によりアライメントマークＭＣ１ａ，ＭＣ２ａの相互間の位置ずれ量Δｘａ、Δｙａを算出する。また、チップ実装システム１は、前述と同様に、撮影画像Ｇｂに基づいてチップＣＰと基板ＷＴとに設けられた１組のアライメントマークＭＣ１ｂ、ＭＣ２ｂの位置を認識し、ベクトル相関法によりアライメントマークＭＣ１ｂ，ＭＣ２ｂの相互間の位置ずれ量Δｘｂ、Δｙｂを算出する。そして、制御部９０は、位置ずれ量Δｘａ、Δｙａ、Δｘｂ、Δｙｂに基づいて、チップＣＰの基板ＷＴに対する水平方向における位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθを算出する。

【0054】

図１５に戻って、続いて、チップ実装システム１は、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθを低減するようにチップＣＰを基板ＷＴに対して相対的に移動させることにより、チップＣＰの基板ＷＴに対する位置を補正する第１位置補正工程を実行する（ステップＳ７）。ここにおいて、チップ実装システム１は、ヘッド３３Ｈを固定した状態で、位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθが解消するように、ステージ３１５をＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸周りの回転方向へ移動させる。具体的には、制御部９０が、算出した位置ずれ量に基づいて、チップＣＰを基板ＷＴに対して水平方向、即ち、その実装面ＷＴｆに平行な方向へ相対的に移動させるようにステージ駆動部３２０を制御する。これにより、例えば図１８Ａに示すように、アライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ２ａの組と、アライメントマークＭＣ１ｂ、ＭＣ２ｂの組とがそれぞれＺ軸方向において揃った状態となる。

【0055】

図１５に戻って、その後、チップ実装システム１は、再度、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂと基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとを撮像する第１撮像工程を実行する（ステップＳ８）。次に、チップ実装システム１は、再び、チップＣＰと基板ＷＴとのＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸周りの回転方向の位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθそれぞれを算出する第１位置ずれ量算出工程を実行する（ステップＳ９）。続いて、チップ実装システム１は、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθの全てが予め設定された位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。

【0056】

ここで、チップ実装システム１が、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθのいずれかが、予め設定された位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈよりも大きいと判定したとする（ステップＳ１０：Ｎｏ）。この場合、チップ実装システム１は、再びステップＳ７の処理を実行する。一方、チップ実装システム１が、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθの全てが予め設定された位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈ以下であると判定したとする（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）。この場合、チップ実装システム１は、ヘッド３３Ｈを鉛直上方へ移動させることにより、チップＣＰの接合面ＣＰｆを基板ＷＴの実装面ＷＴｆに接触させる接触工程を実行する（ステップＳ１１）。次に、チップ実装システム１は、チップＣＰと基板ＷＴとが接触した状態で、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂと基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとを撮像する第３撮像工程を実行する（ステップＳ１２）。このとき、チップ実装システム１は、前述と同様に、撮像部３５ａによるアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ２ａの撮像と、撮像部３５ｂによるアライメントマークＭＣ１ｂ、ＭＣ２ｂの撮像とを、同時に実行する。

【0057】

次に、チップ実装システム１は、撮像部３５ａ、３５ｂにより撮像して得られた２つの撮影画像Ｇａ，Ｇｂに基づいて、チップＣＰと基板ＷＴとのＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸周りの回転方向の位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθそれぞれを算出する第３位置ずれ量算出工程を実行する（ステップＳ１３）。

【0058】

続いて、チップ実装システム１は、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθの全てが予め設定された位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。ここで、例えば図１８Ｂの矢印ＡＲ４１に示すようにチップＣＰを基板ＷＴへ接触させたことに起因して、アライメントマークＭＣ１ａのアライメントマークＭＣ２ａに対する位置ずれ、或いはアライメントマークＭＣ１ｂのアライメントマークＭＣ２ｂに対する位置ずれが発生し得る。チップ実装システム１は、このような位置ずれの量Ｗ１が位置ずれ量閾値以下であるか否かを判定する。

【0059】

図１５に戻って、その後、チップ実装システム１は、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθのいずれかが、予め設定された位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈよりも大きいと判定したとする（ステップＳ１４：Ｎｏ）。この場合、チップ実装システム１は、チップＣＰを基板ＷＴから離脱させる離脱工程を実行する（ステップＳ１５）。ここで、チップ実装システム１は、例えば図１８Ｃの矢印ＡＲ４２に示すように、ヘッド３３Ｈを鉛直下方へ移動させることにより、チップＣＰを基板ＷＴから離脱させる。

【0060】

図１５に戻って、次に、チップ実装システム１は、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθを全て位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈ以下にするためのチップＣＰの基板ＷＴに対する相対的な補正移動量を算出する（ステップＳ１６）。ここにおいて、制御部９０は、チップＣＰを基板ＷＴに接触させた状態でのチップＣＰとＷＴとの位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθと、チップＣＰが基板ＷＴから離間した状態でのチップＣＰと基板ＷＴとの位置ずれ量との差分に相当する移動量だけ移動させるような補正移動量を算出する。このように、チップＣＰが基板ＷＴに接触した状態での位置ずれ量とチップＣＰが基板ＷＴに接触していない状態での位置ずれ量との差分に相当する移動量だけオフセットしてアライメントすることにより、再度チップＣＰを基板ＷＴに接触させたときに同様のチップＣＰの基板ＷＴへの接触に起因した位置ずれが発生すればチップＣＰの基板ＷＴに対する位置ずれが無くなることになる。

【0061】

その後、チップ実装システム１は、チップＣＰが基板ＷＴから離間した状態において、チップＣＰの基板ＷＴに対する相対的な位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθを補正するように、チップＣＰの基板ＷＴに対する位置を補正する第３位置補正工程を実行する（ステップＳ１７）。ここにおいて、チップ実装システム１は、ヘッド３３Ｈの位置が固定された状態で、ステージ３１５をステップＳ１１で算出された補正移動量だけＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸周りの回転方向に移動させる。そして、チップ実装システム１は、再びステップＳ１１の処理を実行する。

【0062】

一方、チップ実装システム１は、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθの全てが、予め設定された位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈ以下であると判定したとする（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）。この場合、チップ実装システム１は、チップＣＰをそのまま基板ＷＴに押し付けることによりチップＣＰを基板ＷＴへ接合する（ステップＳ１８）。

【0063】

次に、チップ実装システム１は、ヘッド３３Ｈを鉛直下方へ移動させた後、撮像部４１により少なくともアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂを含む画像を撮像することにより、チップＣＰが基板ＷＴに実装されているか否かを判定する（ステップＳ１９）。ここで、チップ実装システム１は、撮像部４１により撮像された撮影画像にアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂとともにアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂが含まれる場合、チップＣＰが基板ＷＴに実装されていると判定する。一方、チップ実装システム１は、撮像部４１により撮像された撮影画像にアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂが含まれていない場合、チップＣＰが基板ＷＴに実装されていないと判定する。チップ実装システム１は、チップＣＰが基板ＷＴに実装されていると判定すると（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、そのままチップ実装処理を終了する。

【0064】

一方、チップ実装システム１は、チップＣＰが基板ＷＴに実装されていないと判定したとする（ステップＳ１９：Ｎｏ）。この場合、チップ実装システム１は、撮像部３５ａ、３５ｂにより撮像された撮影画像にアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂが含まれるか否かによりヘッド３３ＨによるチップＣＰの保持状態を判定する（ステップＳ２０）。ここで、チップ実装システム１は、撮像部３５ａ、３５ｂにより撮像された撮影画像にアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂが含まれる場合、ヘッド３３ＨによりチップＣＰが保持されていると判定する。一方、チップ実装システム１は、撮像部３５ａ、３５ｂにより撮像された撮影画像にアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂが含まれない場合、ヘッド３３ＨによりチップＣＰが保持されていないと判定する。そして、チップ実装システム１が、チップＣＰの基板ＷＴへの接合を試みたが基板ＷＴに接合できなかった場合に相当する。チップ実装システム１は、ヘッド３３ＨによるチップＣＰの保持状態を判定した後、チップ実装処理を終了する。

【0065】

そして、チップ実装システム１は、チップＣＰが基板ＷＴに実装されず且つヘッド３３ＨによりチップＣＰが保持されていると判定した場合、ヘッド３３Ｈに保持された状態のチップＣＰを再びチップ搬送装置３９のチップ保持部３９３に移載する。その後、チップ実装システム１は、プレート３９１を図１４Ａの矢印ＡＲ１の方向へ９０度だけ旋回させて、図１９に示すように、チップ搬送装置３９のチップ保持部３９３をチップ回収部６０の鉛直上方に配置する。そして、チップ実装システム１は、チップ保持部３９３に保持されたチップＣＰを、チップ回収部６０に回収させる。

【0066】

以上説明したように、本実施の形態に係るチップ実装システム１によれば、アライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂとが撮像部３５ａ、３５ｂの被写界深度の範囲内に収まる第１距離Ｇ１だけ離間した状態で、撮像部３５ａ、３５ｂによりアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂ、ＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂを同時に撮像する。そして、チップ実装システム１は、撮像部３５ａ、３５ｂにより撮像されたアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂ、ＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂの撮影画像から基板ＷＴとチップＣＰとの相対的な位置ずれ量を算出する。これにより、撮像部３５ａ、３５ｂの振動および経時的な位置変化、或いは基板ＷＴ、チップＣＰの熱膨張によるアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂ、ＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂの位置の経時変化の、算出される位置ずれ量への影響が低減される。従って、チップＣＰを高い位置精度で基板ＷＴに実装できる。

【0067】

ところで、従来は、鉛直上方に配置されたチップＣＰに設けられたアライメントマークを撮像するための撮像部と、鉛直下方に配置された基板ＷＴの認識用の撮像部と、が分離しており、チップＣＰに設けられたアライメントマークと基板ＷＴに設けられたアライメントマークとの間を移動する構成が一般的であった（例えば特許公報：特開２００４－２２９４９号公報）。しかしながら、この構成の場合、チップＣＰのアライメントマークを撮像するための撮像部と基板ＷＴのアライメントマークを撮像するための撮像部とが分離されているので、２つの撮像部間の相対的な位置が熱膨張または経時的な変化でずれてしまう場合がある。この場合、チップＣＰと基板ＷＴとのアライメント精度が低下してしまい、撮像部の位置のキャリブレーション等が必要となる。また、日々のチップ実装システムの稼働において動作状態が安定せずに撮像部の位置が変化してしまう虞もある。これに対して、チップＣＰに設けられたアライメントマークと基板ＷＴに設けられたアライメントマークとを１つの撮像部で撮像することにより撮像部の位置ずれに影響されなくなる。また、前述のようにチップＣＰに設けられたアライメントマークと基板ＷＴに設けられたアライメントマークとの間を移動しながら、２つの撮像部によるアライメントマークの撮像タイミングに時間差が生じると撮像部の振動による影響が出る。これに対し、本実施の形態に係るチップ実装システムでは、アラメントマークの組毎に撮像部３５ａ、３５ｂを配置して、２組のアライメントマークを同時に撮像するため、撮像部３５ａ、３５ｂの振動による影響をキャンセルすることができる。また、前述の構成では、チップＣＰを基板ＷＴに接合する際のチップＣＰの基板ＷＴに対する位置ずれを補正することができない。これに対して、本実施の形態に係るチップ実装システムでは、赤外線を用いてチップＣＰおよび基板ＷＴを接合する温度にまで加熱してチップＣＰおよび基板ＷＴが熱膨張した状態でチップＣＰと基板ＷＴとの位置ずれ量を算出することができるので、チップＣＰおよび基板ＷＴの状態に関わらず、常に位置ずれ量を精度良く算出してチップＣＰの基板ＷＴに対する位置ずれを補正することができる。

【0068】

また、本実施の形態に係るチップ実装システム１では、基板ＷＴとチップＣＰとが第１距離よりも長い第２距離だけ離間した状態で、アライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂとを撮像部３５ａ、３５ｂ、４１により各別に撮像する。これにより、アライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂとが撮像部３５ａ、３５ｂの被写界深度の範囲内に収まらない状態で、チップＣＰの基板ＷＴに対する位置補正をある程度行うことができる。

【0069】

更に、本実施の形態に係るチップ実装システム１では、チップＣＰが基板ＷＴに接触した状態で、撮像部３５ａ、３５ｂによりアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂ、ＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂを同時に撮像し、その撮影画像から基板ＷＴとチップＣＰとの相対的な位置ずれ量を算出する。ここで、チップ実装システム１は、基板ＷＴとチップＣＰとの相対的な位置ずれ量が予め設定された位置ずれ量閾値よりも大きい場合、チップＣＰを基板ＷＴから離脱させ、算出した位置ずれ量に基づいて、チップＣＰを基板ＷＴに対して位置ずれ量が小さくなる方向へ相対的に移動させる。そして、チップ実装システム１は、算出した位置ずれ量が位置ずれ量閾値以内になるまで、チップＣＰの基板ＷＴへの接触、アライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂ、ＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂの撮像、位置ずれ量の算出、チップＣＰの基板ＷＴからの離脱およびチップＣＰの位置補正を繰り返す。これにより、チップＣＰを基板ＷＴに位置精度良く実装することができる。

【0070】

また、本実施の形態に係るチップ実装システム１では、ボンディング装置３０のステージ３１５が、基板ＷＴにおける実装面ＷＴｆが鉛直下方を向く姿勢で基板ＷＴを保持する。これにより、例えばチップＣＰの基板ＷＴへの接合を試みたがチップＣＰが基板ＷＴに接合されなかった場合、ヘッド３３Ｈの鉛直下方への移動に伴いチップＣＰが基板ＷＴから離脱する。従って、接合されずに基板ＷＴの実装面ＷＴｆに残ったチップＣＰが、他のチップＣＰが接合される場所に飛ばされ、他のチップＣＰの基板ＷＴへの接合時において他のチップＣＰと干渉してしまうことを防止できる。例えば、チップＣＰが、本来の実装位置から次に実装するチップＣＰの実装位置までずれてしまうと、次のチップＣＰを加圧する前の位置まで高速移動させる途中でずれたチップＣＰに干渉してしまう場合がある。この場合、基板が割れてしまうことがある。そうすると、それまでに基板ＷＴに実装されたチップＣＰが全て無駄になってしまうため大きな問題である。

【0071】

更に、本実施の形態に係るチップ実装システム１は、チップＣＰを基板へ実装する処理が完了した後、撮像部４１により撮像された撮影画像にアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとともにアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂが含まれるか否かに応じて、チップＣＰが基板ＷＴへ実装されているか否かを判定する。また、チップ実装システム１は、チップＣＰを基板ＷＴへ実装する処理が完了した後、撮像部３５ａ、３５ｂにより撮像された撮影画像にアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂが含まれるか否かに応じて、チップＣＰがヘッド３３Ｈに保持されているか否かを判定する。これにより、基板ＷＴに実装できなかったチップＣＰがヘッド３３Ｈに保持されていると判定された場合、そのチップＣＰをチップ回収部６０で回収することができる。

【0072】

（実施の形態２）
本実施の形態に係るチップ実装システムは、フレキシブル基板上にチップＣＰを実装する装置である。このチップ実装システムは、基板におけるチップが実装される面と電子部品の接合面について活性化処理が行われた後において、チップをフレキシブル基板に接触させて加圧することにより、チップをフレキシブル基板に実装する。

【0073】

図２０に示すように、本実施の形態に係るチップ実装システム７は、チップ供給装置７０１０と、ボンディング装置７０３０と、チップ移載ユニット７０３９と、チップ搬送ユニット７３９０と、反転ユニット７３９３と、制御部７０９０と、を備える。なお、図２０において、実施の形態１と同様の構成については図２と同一の符号を付している。

【0074】

チップ搬送ユニット７３９０は、チップ供給部１１から供給されるチップＣＰを、反転ユニット７３９３への受け渡し位置まで搬送する部品搬送ユニットである。チップ搬送ユニット７３９０は、ベルヌーイチャック７３９１と、ベルヌーイチャック７３９１を駆動するチャック駆動部７３９２と、を有する。ベルヌーイチャック７３９１は、ピックアップ機構１１１により突き出された１つのチップＣＰを、その接合面ＣＰｆに非接触な状態で保持する。ベルヌーイチャックは、内部に負圧を発生させるとともに気体を外部へ流出させることによりチップＣＰとの間に気体の層が形成された状態でチップＣＰを非接触で保持するものである。

【0075】

反転ユニット７３９３は、チップ供給部１１から供給されるチップＣＰを反転させる部品反転ユニットである。反転ユニット７３９３は、チップＣＰを吸着する吸着部７３９３ａと、アーム７３９３ｂと、反転駆動部７３９３ｃと、を有する。反転ユニット７３９３は、アーム７３９３ｂの先端部を鉛直上方へ向けて、チップ搬送ユニット７３９０からチップＣＰを吸着部７３９３ａにより吸着して受け取る。そして、反転ユニット７３９３は、アーム７３９３ｂの先端部にチップＣＰを吸着させた状態で、反転駆動部７３９３ｃによりアーム７３９３ｂを旋回させてアーム７３９３ｂの先端部を鉛直下方へ向けてチップ移載ユニット７０３９へチップＣＰｗ受け渡す。反転ユニット７３９３は、チップＣＰをチップ移載ユニット７０３９に受け渡した後、アーム７３９３ｂを旋回させてアーム７３９３ｂの先端部が鉛直上方を向いた状態にする。

【0076】

チップ移載ユニット７０３９は、搬送ヘッド７３９４と、搬送ヘッド７３９４を駆動する搬送ヘッド駆動部７３９５と、２つの撮像部７３５１と、光路変換部材７３５２、７３５３と、を有する。また、チップ移載ユニット７０３９は、図２１Ａに示すように、透明な板状でありチップＣＰが載置されるチップ保持部７３５５を有する。光路変換部材７３５２、７３５３は、２つのミラー面７３５２ａ、７３５３ａを有する部材である。光路変換部材７３５３は、フレキシブル基板ＦＴの実装面ＦＴｆに直交するＺ軸に沿った方向（第１方向）へ伝播する光の伝播方向を、Ｚ軸方向と直交するＸ軸に沿った方向（第２方向）に変換する。搬送ヘッド７３９４は、箱型であり、内側に光路変換部材７３５２、７３５３を収納した状態で光路変換部材７３５２、７３５３を保持する。また、搬送ヘッド７３９４におけるＹ軸方向で対向する側壁それぞれの撮像部７３５１が固定される部分には、撮像部７３５１から光路変換部材７３５２へ光を入射するとともに、光路変換部材７３５２で反射された光を撮像部７３５１に取り込むための開口部７３９４ａが形成されている。更に、搬送ヘッド７３９４における＋Ｚ方向側の上壁のチップ保持部７３５５が配設された部分には、チップＣＰがヘッド７０３３Ｈに保持された状態で、チップＣＰで反射した光を光路変換部材７３５３へ入射させるとともに、光路変換部材７３５３で反射された光をチップＣＰに向けて出射させるための開口部７３９４ｂが形成されている。また、搬送ヘッド７３９４における－Ｚ方向側の底壁には、搬送ヘッド７３９４の－Ｚ方向側に配置されたフレキシブル基板ＦＴで反射した光を光路変換部材７３５３へ入射させるとともに、光路変換部材７３５３で反射された光をフレキシブル基板ＦＴに向けて出射させるための開口部７３９４ｃが形成されている。

【0077】

２つの撮像部７３５１は、図２２Ａの矢印ＡＲ７００に示すように、光路変換部材７３５３を移動させながら、光路変換部材７３５３の＋Ｙ方向側から、フレキシブル基板ＦＴに設けられたアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂと、チップＣＰに設けられたアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂと、を撮像する第２撮像部である。２つの撮像部７３５１は、それぞれ、イメージセンサ（図示せず）と、光学系（図示せず）と、同軸照明系（図示せず）と、を有する。２つの撮像部７３５１は、それぞれ、同軸照明系の光源（図示せず）から出射される照明光の反射光に関する画像データを取得する。なお、撮像部７３５１の同軸照明系からＹ軸方向に出射された照明光は、光路変換部材７３５２のミラー面７３５２ａで反射されその進行方向が－Ｘ方向に変更される。光路変換部材７３５２で反射された光は、光路変換部材７３５３に向けて進行し、光路変換部材７３５３のミラー面７３５３ａで反射されその進行方向が＋Ｚ方向および－Ｚ方向に変更される。光路変換部材７３５３で反射された光は、それぞれ、ヘッド７０３３Ｈに保持されたチップＣＰとフレキシブル基板ＦＴとの撮影対象部分に向けて進行し各撮影対象部分で反射される。ここで、チップＣＰおよびフレキシブル基板ＦＴの撮像対象部分には、アライメントマークが設けられている。チップＣＰおよびフレキシブル基板ＦＴそれぞれの撮影対象部分からの反射光は、光路変換部材７３５３に向かって進行した後、光路変換部材７３５３のミラー面７３５３ａで再び反射されその進行方向が＋Ｘ方向に変更されて、光路変換部材７３５２に向かって進行し、光路変換部材７３５２のミラー面７３５２ａで反射される。そして、光路変換部材７３５２で反射された光が、２つの撮像部７３５１へと到達する。また、撮像ユニット７０４１から出射してフレキシブル基板ＦＴの撮影対象部分を透過した光も、光路変換部材７３５３に向かって進行した後、光路変換部材７３５３のミラー面７３５３ａで再び反射されその進行方向が＋Ｘ方向に変更されて、光路変換部材７３５２に向かって進行し、光路変換部材７３５２のミラー面７３５２ａで反射される。そして、光路変換部材７３５２で反射された光が、２つの撮像部７３５１へと到達する。このようにして、２つの撮像部７３５１は、図２２Ｂに示すように、チップＣＰおよびフレキシブル基板ＦＴそれぞれの撮影対象部分の画像データＧＡＬ、ＧＡＲを取得する。

【0078】

図２０に戻って、搬送ヘッド駆動部７３９５は、チップＣＰとフレキシブル基板ＦＴとが予め設定された第２距離だけ離間した状態で、搬送ヘッド７３９４をＸ軸方向に沿って移動させることにより、搬送ヘッド７３９４を第１位置Ｐｏｓ７１または第２位置Ｐｏｓ７２へ移動させる。ここで、第１位置Ｐｏｓ７１は、光路変換部材７３５３がチップＣＰとフレキシブル基板ＦＴとの間に配置される位置に相当する。また、第２位置Ｐｏｓ７２は、搬送ヘッド７３９４がＸ軸方向においてチップＣＰから離間した位置に相当する。

【0079】

ボンディング装置７０３０は、フレキシブル基板支持ユニット７０３１と、ヘッド７０３３Ｈを有するボンディング部３３と、ヘッド７０３３Ｈを駆動するヘッド駆動部３６と、撮像ユニット７０４１と、を有する。ヘッド７０３３Ｈは、先端部にチップＣＰを吸着するための吸着部７３３１が設けられている。ヘッド駆動部３６は、図２０の矢印ＡＲ７１１、ＡＲ７１２に示すように、ボンディング部３３をＺ軸方向へ昇降させるとともに、軸ＢＸ周りに回転させる。

【0080】

撮像ユニット７０４１は、２つの撮像部７４１１と、光路変換部材７４１２と、を有する。また、撮像ユニット７０４１は、図２１Ｂに示すように、光路変換部材７４１２を収納する筐体７４１３と、透明な板状の窓部材７４１４と、を有する。光路変換部材７４１２は、２つのミラー面７４１２ａを有する。筐体７４１３におけるＹ軸方向で対向する側壁それぞれの撮像部７４１１が固定される部分には、撮像部７４１１から光路変換部材７４１２へ光を入射するとともに、光路変換部材７４１２で反射された光を撮像部７４１１に取り込むための開口部７４１３ａが形成されている。また、筐体７４１３における＋Ｚ方向側の上壁の窓部材７４１４が配設された部分には、チップＣＰまたはフレキシブル基板ＦＴで反射した光を光路変換部材７４１２へ入射させるとともに、光路変換部材７４１２で反射された光をチップＣＰまたはフレキシブル基板ＦＴに向けて出射させるための開口部７４１３ｂが形成されている。

【0081】

２つの撮像部７４１１は、それぞれチップＣＰに設けられたアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂの画像と、フレキシブル基板ＦＴに設けられたアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂの画像と、を含む撮影画像を取得する第１撮像部である。制御部７０９０は、２つの撮像部７４１１により取得された画像データに基づいて、フレキシブル基板ＦＴにおけるチップＣＰが実装される面に平行な方向における各チップＣＰの基板ＷＴに対する相対位置を認識する。２つの撮像部７４１１は、それぞれ、イメージセンサと、光学系と、同軸照明系（図示せず）と、を有する。２つの撮像部７４１１は、それぞれ、同軸照明系の光源（図示せず）から出射される照明光（例えば赤外光）の反射光に関する画像データを取得する。２つの撮像部７４１１は、それぞれ、同軸照明系の光源（図示せず）から出射される照明光の反射光に関する画像データを取得する。なお、撮像部７４１１の同軸照明系からＹ軸方向に出射された照明光は、光路変換部材７４１２のミラー面７４１２ａで反射されその進行方向が＋Ｚ方向に変更される。光路変換部材７４１２で反射された光は、チップ移載ユニット７０３９が第２位置に配置された状態で、ヘッド７０３３Ｈに保持されたチップＣＰおよびフレキシブル基板ＦＴとの撮影対象部分に向けて進行し各撮影対象部分で反射される。チップＣＰおよびフレキシブル基板ＦＴそれぞれの撮影対象部分からの反射光は、光路変換部材７４１２に向かって進行した後、光路変換部材７４１２のミラー７４１２ａで再び反射されその進行方向がＹ軸方向に変更されて、２つの撮像部７４１１へと到達する。このようにして、２つの撮像部７４１１は、チップＣＰおよびフレキシブル基板ＦＴそれぞれの撮影対象部分の画像データを取得する。

【0082】

フレキシブル基板支持ユニット７０３１は、ステージ７３１５と、ステージ７３１５におけるＸ軸方向の両側に配置されフレキシブル基板ＦＴを案内するガイドローラ７３１７と、ステージ７３１５、ガイドローラ７３１７および撮像ユニット７０４１を纏めて支持する支持体７３１６と、を有する。支持体７３１６は、図２０の矢印ＡＲ７１３に示すように、Ｘ方向、Ｙ方向に移動可能となっている。これにより、ボンディング部３３とステージ３１５との相対位置関係を変更することができ、フレキシブル基板ＦＴ上における各チップＣＰの実装位置を調整することができる。また、フレキシブル基板支持ユニット７０３１は、支持体７３１６をＸ軸方向およびＹ軸方向へ駆動する支持体駆動部（基板保持部駆動部）７３２０を有する。

【0083】

制御部７０９０は、実施の形態１で説明した制御部９０と同様に、ＭＰＵと主記憶部と補助記憶部とインタフェースと各部を接続するバスと、を有する。制御部７０９０は、図２３に示すように、供給チップ撮像部１５、撮像部７３５１、７４１１、Ｚ方向駆動部３４、θ方向駆動部３７、ピエゾアクチュエータ３３３、吸着部７３３１、支持体駆動部７３２０、反転駆動部７３９３ｃ、ピックアップ機構１１１、保持枠駆動部１１３、チャック駆動部７３９２、搬送ヘッド駆動部７３９５に接続されている。そして、インタフェースは、供給チップ撮像部１５、撮像部７３５１、７４１１から入力される撮影画像信号を撮影画像情報に変換してバスへ出力する。また、ＭＰＵは、補助記憶部が記憶するプログラムを主記憶部に読み込んで実行することにより、インタフェースを介して、Ｚ方向駆動部３４、θ方向駆動部３７、ピエゾアクチュエータ３３３、吸着部７３３１、支持体駆動部７３２０、反転駆動部７３９３ｃ、ピックアップ機構１１１、保持枠駆動部１１３、チャック駆動部７３９２、搬送ヘッド駆動部７３９５それぞれへ制御信号を出力する。

【0084】

制御部７０９０は、フレキシブル基板ＦＴとチップＣＰとの間に搬送ヘッド７３９４に保持された光路変換部材７３５３が配置された状態で、撮像部７３５１によりフレキシブル基板ＦＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂおよびチップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂを撮像して得られる画像から、フレキシブル基板ＦＴとチップＣＰとの相対位置誤差を算出する。そして、制御部７０９０は、算出した相対位置誤差に応じて、ヘッド駆動部３６並びに支持体駆動部７３２０へ制御信号を出力することによりフレキシブル基板ＷＴに対するチップＣＰの位置および姿勢を補正させる。また、制御部７０９０は、フレキシブル基板ＷＴとチップＣＰとが接触した状態で、撮像部７４１１によりフレキシブル基板ＦＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂおよびチップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂを撮像して得られる画像から、フレキシブル基板ＦＴとチップＣＰとの相対位置誤差を算出する。そして、制御部７０９０は、算出した相対位置誤差に応じて、ヘッド駆動部３６並びに支持体駆動部７３２０へ制御信号を出力することによりフレキシブル基板ＷＴに対するチップＣＰの位置および姿勢を補正させる。

【0085】

次に、本実施の形態に係るチップ実装システム７の動作について図２４Ａ乃至図２８Ａを参照しながら説明する。まず、チップ実装システム７では、図２４Ａに示すように、ベルヌーイチャック７３９１がチップ供給部１１の＋Ｚ方向側に配置された状態になる。次に、ピックアップ機構１１１が図２４Ａの矢印ＡＲ７０１に示すように、＋Ｚ方向へ移動することにより、１つのチップＣＰをシートＴＥにおける複数のチップＣＰ側とは反対側から切り出し、１つのチップＣＰをシートＴＥから離脱した状態になる。この状態で、チップ搬送ユニット７３９０は、ベルヌーイチャック７３９１によりチップＣＰを受け取る。

【0086】

続いて、チップ搬送ユニット７３９０のチャック駆動部７３９２が、図２４Ｂの矢印ＡＲ７０２に示すように、ベルヌーイチャック７３９１を、反転ユニット７３９３への受け渡し位置まで移動させる。その後、反転ユニット７３９３は、図２４Ｂの矢印ＡＲ７０３に示すように、ベルヌーイチャック７３９１に保持されたチップＣＰを吸着部７３９３ａに吸着させることでチップＣＰを受け取る。次に、図２５Ａの矢印ＡＲ７０５に示すように、反転駆動部７３９３ｃが、アーム７３９３ｂを旋回させることにより、チップＣＰをチップ移載ユニット７０３９への受け渡し位置へ配置する。このとき、チャック駆動部７３９２は、図２５Ａの矢印ＡＲ７０６に示すように、ベルヌーイチャック７３９１をチップ供給部１１からチップＣＰを受け取る位置へ移動させる。そして、反転駆動部７３９３ｃは、吸着部７３９３ａによるチップＣＰの吸着を解除することにより、図２５Ａの矢印ＡＲ７０７に示すように、チップ移載ユニット７０３９へチップＣＰを受け渡す。このとき、図２５Ｂに示すように、チップ移載ユニット７０３９は、チップＣＰが搬送ヘッド７３９４に設けられたチップ保持部７３５５に載置された状態となる。そして、反転ユニット７３９３は、図２６Ａの矢印ＡＲ７０８に示すように、アーム７３９３ｂを旋回させることにより、吸着部７３９３ａをチップ搬送ユニット７３９０からチップＣＰを受け取る位置に戻す。

【0087】

続いて、チップ移載ユニット７０３９は、図２６Ａの矢印ＡＲ７０９に示すように、搬送ヘッド駆動部７３９５により搬送ヘッド７３９４を第２位置Ｐｏｓ７２から第１位置Ｐｏｓ７１へ移動させる搬送ヘッド移動工程を実行する。これにより、図２６Ｂに示すように、チップＣＰが、ヘッド７０３３Ｈに対向する位置に配置される。その後、ヘッド駆動部３６は、図２７Ａおよび図２７Ｂの矢印ＡＲ７１０に示すように、ボンディング部３３を－Ｚ方向へ移動させてヘッド７０３３Ｈをチップ移載ユニット７０３９のチップ保持部７３５５へ近づける。次に、チップ実装システム７は、搬送ヘッド７３９４を第１位置Ｐｏｓ７１に移動させた状態で、チップＣＰをヘッド７０３３Ｈへ移載する移載工程を実行する。ここでは、ヘッド駆動部３６が、ヘッド７０３３ＨがチップＣＰに接触した状態で、吸着部７３３１が、チップＣＰを吸着することより、ヘッド７０３３Ｈの先端部にチップＣＰが保持された状態となる。次に、ヘッド駆動部３６は、図２８Ａの矢印ＡＲ７１１に示すように、ヘッド７０３３Ｈを＋Ｚ方向へ上昇させる。このとき、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂとフレキシブル基板ＦＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとの間の距離が、撮像部７４１１の被写界深度の範囲内に収まる予め設定された第１距離よりも長い第２距離だけ離間した状態になっている。

【0088】

その後、チップ実装システム７は、ボンディング装置３０においてチップＣＰをフレキシブル基板ＦＴに実装するチップ実装処理を実行する。ここで、チップ実装システム７が実行するチップ実装処理について、図２８Ｂ乃至図３１Ｂを参照しながら説明する。なお、図２９において、実施の形態１で説明したチップ実装処理と同様の処理については、図１５と同一の符号を付している。

【0089】

まず、チップ実装システム７は、図２９に示すように、チップ移載ユニット７０３９からヘッド７０３３Ｈへ移載された後、ヘッド７０３３Ｈが鉛直上方へ移動して、チップＣＰとフレキシブル基板ＦＴとが離間した状態で、チップＣＰのアライメントマークとフレキシブル基板ＦＴのアライメントマークとを撮像する第２撮像工程を実行する（ステップＳ７０１）。ここで、チップ移載ユニット７０３９とヘッド７０３３Ｈに保持されたチップＣＰとの間の距離は、ヘッド７０３３Ｈの吸着部７３３１によりチップＣＰを吸い上げて吸着できる程度の距離であれば、ヘッド７０３３Ｈの退避位置と同じであってもよい。ここにおいて、撮像部７３５１は、例えば図２８Ｂに示すように、撮像部７４１１から出射され光路変換部材７４１２で反射されてからフレキシブル基板ＦＴを透過し、光路変換部材７３５３、７３５２で反射されて撮像部７３５１に到達する光Ｌ７１を用いてフレキシブル基板ＦＴに設けられたアライメントマークを撮像する。また、撮像部７３５１は、チップＣＰで反射されてから光路変換部材７３５３、７３５２で反射されて撮像部７３５１に到達する光Ｌ７２を用いてチップＣＰに設けられたアライメントマークを撮像する。また、制御部７０９０は、撮像部７３５１により、例えば図３０に示すような、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ（ＭＣ２ｂ）の撮影画像と、フレキシブル基板ＦＴのアライメントマークＭＣ１ａ（ＭＣ１ｂ）の撮影画像とを含む画像データを取得する。ここで、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ（ＭＣ２ｂ）の撮影画像と、フレキシブル基板ＦＴのアライメントマークＭＣ１ａ（ＭＣ１ｂ）の撮像画像とが、基準線ＢＬ７上に存在する場合、両者の位置ずれが無いことになる。

【0090】

図２９に戻って、続いて、チップ実装システム７は、撮像部７３５１により撮像されたアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂ、ＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂの撮影画像から、フレキシブル基板ＷＴとチップＣＰとの相対的な位置ずれ量を算出する第２位置ずれ量算出工程を実行する（ステップＳ２）。その後、チップ実装システム７は、算出した位置ずれ量を解消するように、支持体７３１６をヘッド７０３３Ｈに対して水平方向へ移動させることにより、チップＣＰのフレキシブル基板ＷＴに対する位置の補正を行う第２位置補正工程を実行する（ステップＳ３）。

【0091】

次に、チップ実装システム１は、搬送ヘッド７３９４を第１位置Ｐｏｓ７１から第２位置Ｐｏｓ７２へ移動させてから（ステップＳ７０２）、チップＣＰを保持するヘッド７０３３Ｈを＋Ｚ方向へ移動させることにより、チップＣＰをフレキシブル基板ＦＴに近づける移動工程を実行する（ステップＳ４）。ここで、搬送ヘッド駆動部７３９５は、図３１Ａの矢印ＡＲ７１２に示すように、搬送ヘッド７３９４を第１位置Ｐｏｓ７１から第２位置Ｐｏｓ７２へ移動させる。そして、ヘッド駆動部３６が、図３１Ａの矢印ＡＲ７１３に示すように、ヘッド７０３３Ｈを＋Ｚ方向へ移動させる。このとき、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂと基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとの間の距離が、撮像部７４１１の被写界深度の範囲内に収まる予め設定された第１距離だけ離間した状態になるまで、チップＣＰをフレキシブル基板ＷＴに近づける。

【0092】

図２９に戻って、続いて、チップ実装システム１は、再度、チップＣＰとフレキシブル基板ＦＴとが前述の第１距離だけ離間した状態で、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂとフレキシブル基板ＦＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとを撮像する第１撮像工程を実行する（ステップＳ５）。ここでは、図３１Ｂに示すように、撮像部７４１１が、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂとフレキシブル基板ＦＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂの撮像と、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂの撮像とを、同時に実行する。ここにおいて、撮像部７４１１から出射され光路変換部材７４１２で反射された光の一部は、フレキシブル基板ＦＴを透過する。フレキシブル基板ＦＴを透過した光の一部は、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂが設けられた部分で反射される。また、残りの光は、フレキシブル基板ＦＴにおけるアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂが設けられた部分で反射される。そして、これらの反射光は、再び光路変換部材７４１２で反射されて撮像部７４１１へ入射する。これにより、チップ実装システム１は、チップＣＰに設けられたアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂの画像とフレキシブル基板ＦＴに設けられたアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂの画像とを含む撮影画像を取得する。そして、チップ実装システム１は、撮像部７４１１により、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂとフレキシブル基板ＦＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとの組を、フォーカス軸を動かさずに１回の画像取り込みで同時認識する。

【0093】

図２９に戻って、次に、チップ実装システム１は、ステップＳ６乃至Ｓ１１の処理を実行する。そして、チップ実装システム１は、ステップＳ１１において、チップＣＰの接合面ＣＰｆをフレキシブル基板ＦＴの実装面ＦＴｆに接触させる接触工程を実行した後、チップＣＰとフレキシブル基板ＦＴとが接触した状態で、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂとフレキシブル基板ＦＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとを撮像する第３撮像工程を実行する（ステップＳ１２）。このとき、チップ実装システム１は、前述と同様に、撮像部７４１１によるフレキシブル基板ＦＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂの撮像と、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂの撮像とを、同時に実行する。その後、ステップＳ１３以降の処理が実行される。

【0094】

以上説明したように、本実施の形態に係るチップ実装システム７によれば、図２１Ａに示すように、一方の撮像部７３５１には一方のチップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ（ＭＣ２ｂ）とフレキシブル基板ＦＴのアライメントマークＭＣ１ａ（ＭＣ１ｂ）とが１つの視野内に入るため１組のアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ１ａ（ＭＣ２ｂ、ＭＣ１ｂ）を同時に撮像できる。実施の形態１で説明した従来の構成では、チップＣＰのアライメントマークを撮像するための撮像部とフレキシブル基板ＦＴのアライメントマークを撮像するための撮像部とが分離して配置されていたため、２つの撮像部間での位置ずれがチップＣＰのフレキシブル基板ＦＴに対するアライメント精度に影響していた。これに対して、本実施の形態に係るチップ実装システム７によれば、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ（ＭＣ２ｂ）とフレキシブル基板ＦＴのアライメントマークＭＣ１ａ（ＭＣ１ｂ）とを同時に撮像することができるので、アライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ１ａ（ＭＣ２ｂ、ＭＣ１ｂ）の位置を高精度に認識できる。また、２つの撮像部７３５１において同時に４つのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂ、ＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂの画像を撮像するようにすれば更にアライメント精度を高めることができる。

【0095】

実施の形態１で説明した従来の構成では、チップ搬送部がチップＣＰをヘッドに移載した後、チップ搬送部を退避させてから、いわゆる２視野カメラからなる撮像部を挿入してフレキシブル基板ＦＴとチップＣＰのアライメントマークを撮像し、撮像部を退避させた後にヘッドが鉛直下方へ移動してチップＣＰをフレキシブル基板ＦＴへ接合する。これに対して、本実施の形態に係るチップ実装システム７によれば、撮像部７３５１によりチップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂを撮像可能な位置に透光性材料から形成されたチップ保持部７３５５が設けられている。これにより、チップＣＰをヘッド７０３３Ｈへ移載すると同時にチップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂとフレキシブル基板ＦＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとを撮像することができる。そして、搬送ヘッド７３９４が退避した後、ヘッド７０３３Ｈをフレキシブル基板ＦＴへ近づけてチップＣＰをフレキシブル基板ＦＴに接合することができる。従って、前述の従来の構成のように、チップ搬送部がチップＣＰをヘッドへ移載してから退避するまでの時間が節減できる。また、チップ実装システム７の構成が簡略化できるので、製造コスタを削減することができる。

【0096】

また、いわゆるプリアライメントにおいて、撮像部７３５１を用いてチップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂとフレキシブル基板ＦＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとを撮像し、ヘッド７０３３Ｈに保持されたチップＣＰをフレキシブル基板ＦＴに近接させた状態で、再度フレキシブル基板ＦＴの鉛直下方に配置された撮像部７４１１によりチップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂとフレキシブル基板ＦＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとを同時に撮像することにより、チップＣＰのフレキシブル基板ＦＴに対するアライメントの精度を向上させることができる。

【0097】

通常、搬送ヘッド７３９４がチップＣＰとフレキシブル基板ＦＴとの間に挿入される場合、ヘッド７０３３Ｈは、搬送ヘッド７３９４の厚さ分だけ鉛直下方へ降下しないとチップＣＰをフレキシブル基板ＦＴの近傍の位置に配置することができない。そこで、本実施の形態に係るチップ実装システム７では、ヘッド７０３３Ｈを下降させる間に、プリアライメントにおける位置ずれの補正を終了させることができる。従って、チップＣＰをフレキシブル基板ＦＴに実装する際のタクトを短縮できるとともに、チップＣＰのフレキシブル基板ＦＴに対する位置精度を向上させることができる。また、チップＣＰがフレキシブル基板ＦＴに近傍して配置された状態で、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂとフレキシブル基板ＦＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとを同時に撮像した方が、光路変換部材７３５２、７３５３の熱膨張に起因した光路変換部材７３５２、７３５３の経時的な位置ずれ、或いは、チップＣＰをフレキシブル基板ＦＹに接合する位置までヘッド７０３３Ｈを下降する量が増加することによるヘッド７０３３Ｈの中心軸の傾きまたは誤差の、チップＣＰのフレキシブル基板ＦＴに対するアライメント精度への影響を小さくすることができるので、アライメント精度を高めることができる。

【0098】

また、本実施の形態に係るチップ実装システム７は、連続したテープ状のフレキシブル基板ＦＴにチップＣＰを実装していくいわゆるチップオンフィルム実装システムである。そして、本実施の形態に係るチップ実装システム７によれば、高速にチップＣＰを連続して実装していくことができるとともに、チップＣＰのフレキシブル基板ＦＴに対するアライメント精度を高めることができる。

【0099】

以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は前述の実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、図３２Ａに示すように、チップＣＰの周部を保持した状態でチップＣＰの中央部を鉛直上方へ押圧する押圧機構２４３１が設けられたヘッド２０３３Ｈを有するボンディング装置を備える構成であってもよい。なお、図３２Ａおよび図３２Ｂにおいて、実施の形態と同様の構成については図５Ａおよび図５Ｂと同一の符号を付している。ヘッド２０３３Ｈは、チップツール２４１１と、ヘッド本体部２４１３と、チップ支持部２４３２ａと、支持部駆動部２４３２ｂと、を有する。チップツール２４１１は、実施の形態に係るチップツール４１１と同様に撮影光（赤外光等）を透過する材料（例えばシリコン（Ｓｉ））から形成されている。ヘッド本体部２４１３は、保持機構４４０と、チップＣＰの中央部を押圧する押圧機構２４３１と、を有する。押圧機構２４３１は、ヘッド本体部２４１３の先端面の中央部において鉛直方向に移動可能な押圧部２４３１ａと、押圧部２４３１ａを駆動する押圧駆動部２４３１ｂと、を有する。また、ヘッド本体部２４１３は、チップツール２４１１を真空吸着によりヘッド本体部２４１３に固定するための吸着部（図示せず）も有する。チップツール４１１は、ヘッド本体部４１３の保持機構４４０に対応する位置に形成された貫通孔４１１ａと、押圧部２４３１ａが内側に挿入される貫通孔２４１１ｂと、チップ支持部２４３２ａが内側に挿通される貫通孔２４１１ｃと、を有する。

【0100】

チップ支持部２４３２ａは、例えばピン状の形状を有し、ヘッド２０３３Ｈの先端部に設けられ鉛直方向へ移動自在である。チップ支持部２４３２ａは、チップＣＰの接合面ＣＰｆ側とは反対側を支持する。チップ支持部２４３２ａは、例えば図３２Ｂに示すように、押圧部２４３１ａを囲繞するように４つ設けられている。支持部駆動部２４３２ｂは、チップ支持部２４３２ａを鉛直方向へ駆動する。支持部駆動部２４３２ｂは、チップ搬送装置３９のチップ保持部３９３がチップＣＰを保持した状態で移載位置Ｐｏｓ１に位置し、チップ支持部２４３２ａによりチップＣＰを支持した状態で、チップ支持部２４３２ａをチップ支持部５１１よりも鉛直上方側へ移動させる。これにより、チップＣＰが、チップ搬送装置３９のチップ保持部３９３からヘッド２０３３Ｈへ移載される。

【0101】

押圧駆動部２４３１ｂは、図３３に示すように、チップツール４１１にチップＣＰの周部が保持された状態で、押圧部２４３１ａを鉛直上方へ移動させると、チップＣＰの中央部が鉛直上方（＋Ｚ方向）へ押圧され、チップＣＰの中央部がその周部に比べて鉛直上方へ撓んだ状態となる。

【0102】

本変形例に係るボンディング装置は、チップＣＰの周部をチップツール２４１１に吸着保持させた状態で（図３３の矢印ＡＲ２０１参照）、押圧駆動部２４３１ｂにより押圧部２４１３ａを鉛直方向へ駆動する（図３３の矢印ＡＲ２０２参照）。これにより、チップＣＰは、その中央部がその周部よりも基板ＷＴ側に突出するように撓んだ状態となる。そして、へッド駆動部が、図３３の矢印ＡＲ２０３に示すように、チップＣＰを撓ませた状態でヘッド２０３３Ｈを基板ＷＴに近づけることにより、チップＣＰの中央部を基板ＷＴの実装面ＷＴｆに接触させる。なお、ボンディング装置は、ヘッド２０３３Ｈを鉛直方向へ移動させて基板ＷＴに予め設定された距離まで近づけた後、チップＣＰを撓ませることによりチップＣＰの中央部を基板ＷＴの実装面ＷＴｆに接触させてもよい。その後、ボンディング装置は、押圧部２４１３ａを鉛直下方へ没入させつつ、ヘッド２０３３Ｈを更に基板ＷＴへ近づけることにより、チップＣＰを基板ＷＴに実装する。

【0103】

本構成によれば、チップＣＰを基板ＷＴに実装する際の基板ＷＴとチップＣＰとの間への空気の巻き込みが抑制されるので、チップＣＰを基板ＷＴにボイド無く良好に実装することが可能となる。

【0104】

各実施の形態では、親水化処理が施されたチップＣＰの接合面ＣＰｆを基板ＷＴの実装面ＷＴｆに接触させることによりチップＣＰを基板ＷＴに実装するチップ実装システム１の例について説明した。但し、これに限らず、例えば基板ＷＴの一面に樹脂層が形成された複合基板にチップＣＰを実装するものであってもよい。ここで、樹脂層は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、紫外線硬化性樹脂等から形成される。本変形例に係るチップ実装システムでは、ボンディング装置３０が、ステージ３１５に設けられステージ３１５に保持された複合基板の温度を調節する基板温度調節部（図示せず）と、ヘッド３３Ｈに設けられヘッド３３Ｈに保持されたチップＣＰの温度を調節するチップ温度調節部（図示せず）と、を有する。

【0105】

ここで、本変形例に係るチップ実装システムがボンディング装置３０において実行するチップ実装処理について、図３４乃至図３５Ｃを参照しながら説明する。なお、図３４において実施の形態１と同様の処理については図１５と同一の符号を付している。まず、チップ実装システム１は、ステップＳ１乃至Ｓ１０の処理を実行する。これにより、図３５Ａに示すように、チップＣＰが複合基板ＷＣＴから第１距離Ｇ１だけ離間した状態でのチップＣＰの位置補正が完了する。第１距離Ｇ１は、実施の形態で説明したように、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂと基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとの間の距離が撮像部３５ａ、３５ｂの被写界深度の範囲内に収まる距離に相当する。

【0106】

次に、チップ実装システムは、チップＣＰを保持するヘッド３３Ｈを鉛直上方へ移動させることにより、チップＣＰを複合基板ＷＣＴの樹脂層Ｒに接触させる（ステップＳ２０１）。続いて、チップ実装システムは、基板温度調節部およびチップ温度調節部により、ステージ３１５、ヘッド３３Ｈの温度を樹脂層Ｒが軟化する第１温度に調節する（ステップＳ２０２）。その後、チップ実装システムは、チップＣＰが樹脂層Ｒに接触した状態で、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂと基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとを同時に撮像する（ステップＳ２０３）。次に、チップ実装システムは、チップＣＰの基板ＷＴに対する相対的な位置ずれ量を算出する（ステップＳ２０４）。ここで、チップ実装システムは、実施の形態において説明した図１５のステップＳ８と同様の処理を行うことにより、チップＣＰと基板ＷＴとのＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸周りの回転方向の位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθそれぞれを算出する。

【0107】

その後、チップ実装システムは、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθの全てが予め設定された位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈ以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。ここで、例えば図３５Ｂの矢印ＡＲ２４１に示すようにチップＣＰを樹脂層Ｒへ接触させたことに起因して、アライメントマークＭＣ１ａのアライメントマークＭＣ２ａに対する位置ずれ、或いはアライメントマークＭＣ１ｂのアライメントマークＭＣ２ｂに対する位置ずれが発生し得る。

【0108】

図３４に戻って、その後、チップ実装システムは、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθのいずれかが、予め設定された位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈよりも大きいと判定したとする（ステップＳ２０５：Ｎｏ）。この場合、チップ実装システムは、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθを全て位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈ以下にするためのチップＣＰの基板ＷＴに対する相対的な補正移動量を算出する（ステップＳ２０６）。ここで、チップ実装システムは、実施の形態において説明した図１５のステップＳ１６と同様の処理を行うことにより補正移動量を算出する。

【0109】

その後、チップ実装システムは、チップＣＰの基板ＷＴに対する相対的な位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθを補正するように、チップＣＰの基板ＷＴに対する位置の補正を実行する（ステップＳ２０７）。ここにおいて、チップ実装システムは、例えば図３５Ｃに示すように、チップＣＰを樹脂層Ｒに接触させた状態で、チップＣＰの位置合わせを実行する。次に、チップ実装システムは、再びステップＳ２０３の処理を実行する。

【0110】

一方、チップ実装システムは、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθの全てが、予め設定された位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈ以下であると判定したとする（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）。この場合、チップ実装システムは、基板温度調節部およびチップ温度調節部により、ステージ３１５、ヘッド３３Ｈの温度を樹脂層Ｒが硬化する第２温度に調節し（ステップＳ２０８）、チップＣＰを樹脂層Ｒに押し付ける方向へ加圧する（ステップＳ２０９）。続いて、ステップＳ１９以降の処理が実行される。

【0111】

また、本変形例に係るチップ実装システムは、例えば一面に金属製の電極部が形成された基板に金属製の電力部が形成されたチップＣＰを実装するものであってもよい。この場合、本変形例に係るチップ実装システムが、ボンディング装置３０において実行するチップ実装処理について、図３６乃至図３７Ｃを参照しながら説明する。なお、図３６において実施の形態１と同様の処理については図１５と同一の符号を付している。まず、チップ実装システム１は、ステップＳ１乃至Ｓ１０の処理を実行する。これにより、図３７Ａに示すように、チップＣＰが基板ＷＴから第１距離Ｇ１だけ離間した状態でのチップＣＰの位置合わせが完了する。

【0112】

次に、チップ実装システムは、チップＣＰを保持するヘッド３３Ｈを鉛直上方へ移動させることにより、チップＣＰの電極部ＢＵ２、基板ＷＴの電極部ＢＵ１同士を接触させる（ステップＳ３０１）。続いて、チップ実装システムは、基板温度調節部およびチップ温度調節部により、電極部ＢＵ１、ＢＵ２の温度を、電極部ＢＵ１、ＢＵ２を形成する金属の融点に相当する温度まで上昇させる（ステップＳ３０２）。これにより、電極部ＢＵ１、ＢＵ２は、溶融した状態となる。その後、チップ実装システムは、電極部ＢＵ１、ＢＵ２同士が接触した状態で、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂと基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂとを同時に撮像する（ステップＳ３０３）。次に、チップ実装システムは、チップＣＰの基板ＷＴに対する相対的な位置ずれ量を算出する（ステップＳ３０４）。

【0113】

その後、チップ実装システムは、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθの全てが予め設定された位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈ以下であるか否かを判定する（ステップＳ３０５）。ここで、例えば図３７Ｂの矢印ＡＲ２４１に示すように電極部ＢＵ１、ＢＵ２同士を接触させたことに起因して、アライメントマークＭＣ１ａのアライメントマークＭＣ２ａに対する位置ずれ、或いはアライメントマークＭＣ１ｂのアライメントマークＭＣ２ｂに対する位置ずれが発生し得る。

【0114】

図３６に戻って、その後、チップ実装システムは、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθのいずれかが、予め設定された位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈよりも大きいと判定したとする（ステップＳ３０５：Ｎｏ）。この場合、チップ実装システムは、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθを全て位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈ以下にするためのチップＣＰの基板ＷＴに対する相対的な補正移動量を算出する（ステップＳ３０６）。その後、チップ実装システムは、チップＣＰの基板ＷＴに対する相対的な位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθを補正するように、チップＣＰの基板ＷＴに対する位置の補正を実行する（ステップＳ３０７）。ここにおいて、チップ実装システムは、例えば図３７Ｃに示すように、電極部ＢＵ１、ＢＵ２同士を接触させた状態で、チップＣＰの位置合わせを実行する。次に、チップ実装システムは、再びステップＳ３０３の処理を実行する。

【0115】

一方、チップ実装システムは、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθの全てが、予め設定された位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈ以下であると判定したとする（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）。この場合、チップ実装システムは、基板温度調節部およびチップ温度調節部により、ステージ３１５、ヘッド３３Ｈの温度を、電極部ＢＵ１、ＢＵ２を形成する金属の融点以下の温度まで下降させ（ステップＳ３０８）、チップＣＰを基板ＷＴに押し付ける方向へ加圧する（ステップＳ３０９）。続いて、ステップＳ１９以降の処理が実行される。

【0116】

本構成によれば、チップＣＰを樹脂層Ｒに接触させた後、チップＣＰを複合基板ＷＣＴから離脱させる処理を実行しない。また、チップＣＰの電極部ＢＵ２と基板ＷＴの電極部ＢＵ１とを接触させた後、チップＣＰを基板ＷＴから離脱させる処理を実行しない。これにより、チップ実装処理における総処理数が低減されるので、その分、処理時間が短縮される。

【0117】

実施の形態１に係るチップ実装システム１において、例えば図３８に示すように、チップツール４４１１におけるチップＣＰを保持する部分に凹部４４１１ｃが設けられたヘッド４０３３Ｈを有するボンディング装置を備えるものであってもよい。ここで、凹部４４１１ｃは、チップＣＰにおける、チップ供給部１１のピックアップ機構１１１のニードル１１１ａの先端部が接触する領域に対応する部分に設けられている。

【0118】

本構成によれば、チップＣＰにおけるニードル１１１ａの接触部分に付着したパーティクルに起因してチップＣＰの姿勢が傾くことを抑制できる。従って、チップＣＰを基板ＷＴへ良好に接合することができる。

【0119】

実施の形態１に係るボンディング装置３０において、例えば図３９Ａに示すように、ステージ３１５の鉛直下方に配置された気流発生部５０４２と、カバー５０４３と、を備える構成であってもよい。気流発生部５０４２は、図３９Ａの矢印ＡＲ５０１に示すように、ステージ３１５に基板ＷＴが保持された状態で、基板ＷＴの実装面ＷＴｆ側に、ステージ３１５とヘッド３３Ｈとが対向する方向（Ｚ軸方向）と直交する予め設定された方向へ気流を発生させる第１気流発生工程を実行する第１気流発生部である。

【0120】

カバー５０４３は、ヘッド３３Ｈを挿通させるための貫通孔５０４３ａが形成されている。そして、カバー５０４３は、ステージ３１５の鉛直下方の領域を、ステージ３１５と気流発生部５０４２とが配置される第１領域ＡＲＥＡ１と、気流発生部５０４２よりも鉛直下方側の第２領域ＡＲＥＡ２とに隔てる。これにより、第１領域ＡＲＥＡ１は、第２領域ＡＲＥＡ２に比べて陽圧となる。ここで、ボンディング部３３は、ヘッド３３ＨにチップＣＰを保持した状態で、ヘッド３３Ｈを鉛直上方へ移動させて、カバー５０４３の貫通孔５０４３ａに挿通させることにより、チップＣＰを基板ＷＴに接合させる。

【0121】

本構成によれば、第１領域ＡＲＥＡ１は、第２領域ＡＲＥＡ２に比べて陽圧となるので、第２領域ＡＲＥＡ２で発生したパーティクルの基板ＷＴの実装面ＷＴｆへの付着が抑制される。

【0122】

実施の形態１において、ステージが基板ＷＴを鉛直下方から支持し、ヘッドがチップＣＰを基板ＷＴの鉛直上方から基板ＷＴに近づけて接触させて接合するボンディング装置を備えるものであってもよい。この場合、ボンディング装置は、ステージの上方に基板ＷＴが保持された状態で、基板の上方に、基板とヘッドとの対向方向に直交する予め設定された方向へ流れる気流を発生させる気流発生部を備えるものとすればよい。そして、ボンディング装置は、ヘッドが挿通される孔を有し、ステージの上方に基板ＷＴが保持された状態で基板ＷＴの上方の領域を、ステージと気流発生部とが配置される第１領域と第１領域よりも上方の第２領域とに隔てるカバーを備えるものとすればよい。

【0123】

また、前述の図３９Ａを用いて説明した変形例において、チップ実装システムが、図３９Ｂの矢印ＡＲ５０２に示すように、基板ＷＴにおける気流の風下に相当する位置から優先的にチップＣＰを実装するようにしてもよい。この場合、チップＣＰを基板ＷＴに実装する際に発生したパーティクルが実装面ＷＴｆにおける他のチップＣＰが未だ実装されていない部分に付着することが抑制されるので、チップＣＰの基板ＷＴへの接合不良の発生が低減されるという利点がある。

【0124】

また、各実施の形態に係るチップ供給装置１０において、例えば図４０に示すように、カバー１１４の鉛直下方に配置された気流発生部６０４２を備える構成であってもよい。気流発生部６０４２は、図４０の矢印ＡＲ６０１に示すように、枠保持部１１９がシートＴＥにおける複数のチップＣＰが貼着された面が鉛直上方（＋Ｚ方向）側となる姿勢でシート保持枠１１２を保持した状態で、チップＣＰの接合面ＣＰｆ側に、予め設定された方向へ気流を発生させる第２気流発生工程を実行する第２気流発生部である。ここで、カバー１１４の鉛直上方の第３領域ＡＲＥＡ３は、カバー１１４の鉛直上方の第４領域ＡＲＥＡ４に比べて陽圧となる。

【0125】

本構成によれば、第３領域ＡＲＥＡ３は、第４領域ＡＲＥＡ４に比べて陽圧となるので、第４領域ＡＲＥＡ４で発生したパーティクルのチップＣＰの接合面ＣＰｆへの付着が抑制される。

【0126】

各実施の形態において、複数のチップＣＰが貼着されたシートＴＥをチップＣＰの接合面が鉛直下方を向く姿勢で保持するシート保持部と、シートＴＥに貼着された複数のチップＣＰの中から１つのチップＣＰをシートＴＥの鉛直下方からピックアップするピックアップ機構と、を有するチップ供給部を備えるものであってもよい。この場合、チップ供給装置は、シート保持部に複数のチップＣＰが貼着されたシートＴＥがチップＣＰの接合面が鉛直下方を向く姿勢で保持された状態で、シートＴＥの下方に、予め設定された方向へ流れる気流を発生させる気流発生部を備えるものとすればよい。そして、チップ供給装置は、ピックアップ機構の一部が挿通される孔を有し、シート保持部に複数のチップＣＰが貼着されたシートが保持された状態で、シートＴＥの下方の領域を、シート保持部と気流発生部とが配置される第３領域と第３領域よりも下方の第４領域とに隔てるカバーを備えるものとすればよい。

【0127】

実施の形態１に係るチップ実装システム１は、チップＣＰをヘッド３３Ｈに近づける前に、チップＣＰと基板ＷＴとが第２距離だけ離間した状態で、撮像部４１により基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂを撮像する例について説明した。但し、これに限らず、例えば、チップ実装システムが、ヘッド３３ＨにチップＣＰを保持する前に、撮像部３５ａ、３５ｂにより基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂを撮像するものであってもよい。この場合、制御部９０は、基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂの撮像画像を主記憶部または補助記憶部に記憶する。次に、制御部９０は、撮像部３５ａ、３５ｂにより基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂを撮像した後、ヘッド３３ＨにチップＣＰを保持した状態で撮像部３５ａ、３５ｂによりチップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂを撮像する。そして、制御部９０は、撮像部３５ａ、３５ｂにより撮像して得られた基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂの撮像画像とチップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂの撮像画像とを用いて相対的な位置ずれ量を算出する。また、複数のチップＣＰを基板ＷＴに実装する場合、基板ＷＴはステージ３１５に保持された状態を維持するため、基板ＷＴのステージ３１５への移載時に１回だけ基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂを撮像して制御部９０の主記憶部または補助記憶部に記憶しておき、ステージ３１５が移動した際には、主記憶部または補助記憶部に記憶された基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂの情報からアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂの位置を予測すればよい。この場合、チップＣＰを基板ＷＴに実装する際、基板ＷＴのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂを撮像する必要がなく、チップＣＰのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂのみを撮像すればよい。

【0128】

本構成によれば、基板ＷＴが不透明であっても基板ＷＴとチップＣＰとの相対的な位置ずれ量を算出することが可能となる。

【0129】

実施の形態では、チップ実装システム１が、図１５を用いて説明したように、ステップＳ３においてチップＣＰの基板ＷＴに対する位置の補正を行った後、ステップＳ４において、チップＣＰを保持するヘッド３３Ｈを鉛直上方へ移動させることにより、チップＣＰを基板ＷＴに更に近づける例について説明した。但し、チップ実装システムが、ステップＳ３、Ｓ４の処理を行う順番はこれに限定されるものではない。例えば、チップ実装システムが、チップＣＰを基板ＷＴに更に近づけながら、チップＣＰの基板ＷＴに対する位置の補正を行うものであってもよい。

【0130】

実施の形態１では、撮像部３５ａ，３５ｂが、それぞれ、同軸照明系の光源から出射される照明光（例えば赤外光）の反射光を利用して、チップＣＰのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂと、基板ＷＴのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂとを含む画像を取得する例について記載した。但し、これに限らず、例えば、撮像部３５ａ、３５ｂ側とは反対側に設けられた光源からチップＣＰを透過する透過光を利用して、チップＣＰのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂと、基板ＷＴのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂとを含む画像を取得する構成であってもよい。例えば、基板ＷＴの鉛直上方に配置された撮像部４１が、チップＣＰの下側に入射する撮像部３５ａ、３５ｂの同軸光を利用して、アライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂ、ＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂを含む画像を取得する構成であってもよい。或いは、撮像部３５ａ、３５ｂが、基板ＷＴの鉛直上方に配置された撮像部４１から出射される同軸光を利用して、アライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂ、ＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂを含む画像を取得する構成であってもよい。また、基板ＷＴが可視光に対して透明の場合、撮像部３５ａ、３５ｂまたは撮像部４１から出射される同軸光が、可視光であってもよい。

【0131】

また、撮像部４１が、チップＣＰのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂと基板ＷＴのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂとを含む画像を取得する構成であってもよい。このように、チップＣＰを基板ＷＴの実装面ＷＴｆに接触させた状態で、赤外光を利用してチップＣＰのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂと基板ＷＴのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂとを同一の撮像部４１で、アライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ２ａ、アライメントマークＭＣ１ｂ、ＭＣ２ｂの組を、フォーカス軸を動かさずに1回の取り込みで同時認識することにより、チップＣＰと基板ＷＴとの位置ずれを高精度に認識できる。また、チップＣＰ側の撮像部３５ａ、３５ｂを用いてチップＣＰのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂと基板ＷＴのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂを同時に認識する構成でも同様である。

【0132】

実施の形態１において、ボンディング装置３０が、チップＣＰの接合面（平坦面）ＣＰｆにおける３つ以上の箇所において、基板ＷＴの実装面ＷＴｆとチップＣＰの接合面ＣＰｆとの間の距離を測定する距離測定部（図示せず）を備えるものであってもよい。距離測定部は、例えばヘッド３３Ｈの側方の複数箇所に配置されたレーザ光源（図示せず）と、複数のレーザ光源それぞれから出射し基板ＷＴで反射したレーザ光を受光する受光部（図示せず）と、を有するものであってもよい。そして、ヘッド駆動部３６が、距離測定部により測定された距離に基づいて、チップＣＰを保持するヘッド３３Ｈを、基板ＷＴを保持するステージ３１に近づけてもよい。また、３つのピエゾアクチュエータ３３３が、距離測定部により測定された基板ＷＴの実装面ＷＴｆとチップＣＰの接合面ＣＰｆとの間の距離に基づいて、基板ＷＴの実装面ＷＴｆとチップＣＰとの間の距離とチップＣＰの基板ＷＴの実装面ＷＴｆに対する傾きとの少なくとも一方を調整してもよい。

【0133】

また、前述の水供給部を備える構成において、チップＣＰの接合面ＣＰｆへ水を供給する前に、接合面Ｃｐｆに付着したパーティクルを除去するクリーニング部を備えるものであってもよい、クリーニング部としては、例えば窒素、ヘリウム等の気体をブローする構成、超音波、メガソニック等を印加した状態の水を吹き付ける構成、或いは、接合面ＣＰｆに付着したパーティクルを機械的に擦り取る構成が挙げられる。なお、水供給部は、前述の超音波、メガソニック等を印加した状態の水を吹き付ける構成とすれば、接合面ＣＰｆへの水の供給とパーティクル除去の両方の機能を兼ね備えることになる。

【0134】

実施の形態１では、チップＣＰのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂが接合面ＣＰｆ側に設けられている例について説明したが、これに限らず、例えばアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂがチップＣＰにおける接合面ＣＰｆ側とは反対側の面に設けられていてもよい。

【0135】

実施の形態１では、チップＣＰのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂと基板ＷＴのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂとを２つの撮像部３５ａ、３５ｂで撮像する方式について説明したが、これに限らない。例えば、チップＣＰのサイズがある程度小さい場合、１つの撮像部で、チップＣＰのアライメントマークＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂと基板ＷＴのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂとを同時に撮像するものであってもよい。

【0136】

実施の形態２に係るチップ実装システム７では、チップＣＰとフレキシブル基板ＦＴとが接触した状態で、撮像部７４１１により、チップＣＰのアライメントマークとフレキシブル基板ＦＴのアライメントマークとを撮像する例について説明した。但し、これに限らず、例えば、チップＣＰとフレキシブル基板ＦＴとが接触し、ヘッド７０３３Ｈが鉛直上方へ退避した状態で、光路変換部材７３５３をチップＣＰの鉛直上方に配置し、撮像部７３５１により、チップＣＰのアライメントマークとフレキシブル基板ＦＴのアライメントマークとを撮像するようにしてもよい。

【0137】

実施の形態２では、撮像部７４１１によりフレキシブル基板ＦＴのアライメントマークを撮像し、撮像部７３５１によりチップＣＰのアライメントマークを撮像する例について説明した。但し、これに限らず、例えば撮像部７３５１により、チップＣＰおよびフレキシブル基板ＦＴの両方のアライメントマークを撮像する構成であってもよい。

【0138】

各実施の形態では、基板ＷＴまたはフレキシブル基板ＦＴのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂの形状が円形である場合について説明したが、基板ＷＴのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂの形状は円形に限定されるものではなく、例えば矩形状、三角形状等の他の形状であってもよい。基板ＷＴのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂの形状が、円形でない場合、１つのアライメントマークＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂでＸＹ方向と回転方向の成分を認識することができる。この場合、例えば基板ＷＴの１つのアライメントマークとチップＣＰの１つのアライメントマークとを同時に撮像することにより位置ずれ量を算出するようにしてもよい。

【0139】

実施の形態２において、例えば図４１に示すように、反転ユニット８３９１と、反転ユニット８３９１から受け取ったチップＣＰを搬送してチップ移載ユニット７０３９の搬送ヘッド７３９４に移載するチップ搬送ユニット８３９２と、を備えるものであってもよい。ここで、反転ユニット８３９１は、チップＣＰを保持するチップ保持部８３９１ａと、アーム８３９１ｂと、反転駆動部８３９１ｃと、を有する。反転ユニット８３９１は、アーム８３９１ｂの先端部を鉛直下方へ向けて、チップ供給部１１からチップＣＰをチップ保持部８３９１ａにより受け取る。そして、反転ユニット８３９１は、アーム８３９１ｂの先端部にチップＣＰを保持した状態で、反転駆動部８３９１ｃによりアーム８３９１ｂを旋回させてアーム８３９１ｂの先端部を鉛直上方へ向ける。チップ搬送ユニット８３９２は、反転ユニット８３９１から受け取ったチップＣＰを保持するチップ保持部８３９２ａと、チップ保持部８３９２ａを駆動するチップ保持部駆動部８３９２ｂと、を有する。チップ搬送ユニット８３９２は、チップ保持部８３９２ａで反転ユニット８３９１からチップＣＰを受け取った後、チップ保持部８３９２ａを－Ｘ方向へ移動させる。その後、チップ搬送ユニット載部８３９２は、チップ保持部８３９２ａに保持されたチップＣＰをチップ移載ユニット７０３９の搬送ヘッド７３９４へ移載する。本構成によれば、反転ユニット８３９１がチップ供給部１１の近くに設けられているため、ボンディング装置を２ヘッド化でき、チップ実装システムの量産性を高めることができる。

【0140】

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。

【0141】

本出願は、２０１８年８月３１日に出願された日本国特許出願特願２０１８－１６２７３７号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０１８－１６２７３７号の明細書、特許請求の範囲および図面全体を参照として取り込むものとする。

【産業上の利用可能性】

【0142】

本発明は、例えばＣＭＯＳイメージセンサやメモリ、演算素子、ＭＥＭＳの製造に好適である。

【符号の説明】

【0143】

１，７：チップ実装システム、１０：チップ供給装置、１１：チップ供給部、１５：供給チップ撮像部、３０：ボンディング装置、３１：ステージユニット、３３：ボンディング部、３３Ｈ，２０３３Ｈ，４０３３Ｈ，７０３３Ｈ：ヘッド、３４：Ｚ方向駆動部、３５ａ、３５ｂ，４１，７３５１，７４１１：撮像部、３６：ヘッド駆動部、３７：θ方向駆動部、３８：リニアガイド、３９：チップ搬送装置、５０：洗浄装置、５１：チップステージ、５２：洗浄ヘッド、５３：チップステージ駆動部、５４：洗浄チップ撮像部、９０：制御部、１１１：ピックアップ機構、１１１ａ：ニードル、１１２：シート保持枠、１１３：保持枠駆動部、１１４，５０４３：カバー、１１４ａ，５０４３ａ：貫通孔、１１９：枠保持部、３０１：固定部材、３０２：ベース部材、３１１：Ｘ方向移動部、３１２，３１４，３１６：開口部、３１３：Ｙ方向移動部、３１５：ステージ、３２１：Ｘ方向駆動部、３２３：Ｙ方向駆動部、３３１：Ｚ軸方向移動部材、３３２：第１円盤部材、３３３：ピエゾアクチュエータ、３３４：第２円盤部材、３３４ａ、３３４ｂ：孔部、３３６：ミラー固定用部材、３３７：ミラー、３３７ａ，３３７ｂ：傾斜面、３５１ａ，３５１ｂ，４１８：イメージセンサ、３５２ａ，３５２ｂ，４１９：光学系、３６１：回動部材、３６３：カメラＺ方向駆動部、３６５：カメラＦ方向駆動部、３９１：プレート、３９２：プレート駆動部、３９３，７３５５：チップ保持部、３９４，７３９３ｂ，８３９１ｂ：アーム、３９５：アーム駆動部、４１１，２４１１，４４１１：チップツール、４１１ａ，４１１ｂ，２４１１ｂ，２４１１ｃ：貫通孔、４１３，２４１３：ヘッド本体部、４１５，４１６：中空部、４３２ａ，２４３２ａ：チップ支持部、４３２ｂ，５１２，２４３２ｂ：支持部駆動部、２４１３：押圧機構、２４１３ａ：押圧部、２４１３ｂ：押圧駆動部、４４１１ｃ：凹部、５０４２，６０４２：気流発生部、７０３１：フレキシブル基板支持ユニット、７０３９：チップ移載ユニット、７０４１：撮像ユニット、７３１６：支持体、７３１７：ガイドローラ、７３２０：支持体駆動部、７３３１，７３９３ａ：吸着部、７３５２，７３５３，７４１２：光路変換部材、７３９０：チップ搬送ユニット、７３９１：ベルヌーイチャック、７３９２：チャック駆動部、７３９３，８３９１：反転ユニット、７３９３ｃ，８３９１ｃ：反転駆動部、７３９４：搬送ヘッド、７３９４ａ，７３９４ｂ，７３９４ｃ，７４１３ａ，７４１３ｂ：開口部、７３９５：搬送ヘッド駆動部、７４１３：筐体、７４１４：窓部材、８３９１ａ：チップ保持部、８３９２：反転ユニット搬送部、８３９３：チップ移載部、ＣＰ：チップ、ＣＰｆ：接合面、ＦＴ：フレキシブル基板、ＦＴｆ，ＷＴｆ：実装面、Ｇａ，Ｇｂ：撮影画像、ＴＥ：シート、Ｌ７１，Ｌ７２：光、ＭＣ１ａ，ＭＣ１ｂ，ＭＣ２ａ，ＭＣ２ｂ：アライメントマーク、ＯＢ１：軌跡、ＷＴ：基板

【図1】