CN118120346A - 定位装置、安装装置、定位方法以及电子部件的制造方法 - Google Patents

Abstract

定位装置具备摄像机、具有第1反射面和第2反射面的棱镜、和运算装置。在棱镜被配置于接合头与工作台之间时，第1反射面使从接合头侧入射的光向摄像机侧反射，第2反射面使从工作台侧入射的光向摄像机侧反射。摄像机基于从棱镜入射的光，拍摄包括作为接合头侧的图像的第1图像、以及作为工作台侧的图像的第2图像的摄像机图像。运算装置基于摄像机图像来求出第1部件以及第2部件的位置。

Description

定位装置、安装装置、定位方法以及电子部件的制造方法

技术领域

本公开涉及例如在电子部件等的定位时使用的定位装置、安装装置、定位方法以及电子部件的制造方法。

背景技术

自以往以来，在制造电子部件等的情况下，使用摄像机来掌握基板、芯片部件等部件的位置，进行各部件的定位。此时，基于由摄像机识别到的位置偏移量来进行用于校正各部件的位置偏移的移动，但通过将识别校正后的接合头、工作台的移动量极小化，能够减小移动误差。

例如，在专利文献1中，预先将部件配置到基板的安装位置的正上方，使用能够识别成为相互的接合面的芯片背面和基板表面的定位标记这样的光学系统。特别地，专利文献1分别构成了对芯片背面的定位标记进行拍摄的上视野用的光学系统和对基板表面的定位标记进行拍摄的下视野用的光学系统，因而棱镜的反射后的上视野的光轴和下视野的光轴成为同轴，能够对上视野和下视野同轴地进行拍摄。通过这样的构造，若根据由光学系统拍摄到的信息来将芯片和基板的水平位置对齐，则仅通过接合头的动作下降就能够在基板安装芯片，因而能够将由装置移动引起的误差最小化，能够进行高精度的安装。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4642565号公报

发明内容

然而，在进行10μm以下的超高精度的定位的情况下，构成芯片识别用的光学系统和基板识别用的光学系统的棱镜、反射镜、摄像机等一部分部件或者多个部件只要稍微热膨胀，就会在光路中产生偏移，因而芯片识别用的光路和基板识别用的光路的同轴被破坏，定位精度会恶化。

因此，本公开的目的在于，提供能够抑制定位的精度下降的定位装置、安装装置、定位方法以及电子部件的制造方法。

为了达成上述的目的，本公开的一实施方式涉及的定位装置在将被接合头保持的第1部件向载置于工作台的第2部件安装时，进行该第1部件以及该第2部件的定位，该定位装置具备具有第1反射面和第2反射面的棱镜、摄像机和运算装置，在所述棱镜被配置于所述接合头以及所述工作台之间的情况下，所述第1反射面使从所述接合头侧入射的光向所述摄像机侧反射，所述第2反射面使从所述工作台侧入射的光向所述摄像机侧反射，所述摄像机基于从所述棱镜入射的光，拍摄包括第1图像以及第2图像的摄像机图像，所述第1图像是所述接合头侧的图像，所述第2图像是所述工作台侧的图像，所述运算装置基于所述摄像机图像来求出所述第1部件以及所述第2部件的位置。

根据本公开，能够抑制定位的精度下降。

附图说明

图1是第1实施方式涉及的定位装置的侧视图。

图2是用于对第1实施方式涉及的定位装置的动作进行说明的流程图。

图3是示出第1实施方式涉及的位置校正量的计算处理的流程图。

图4是用于对第1实施方式涉及的位置校正量的计算处理进行说明的图。

图5是用于对第1实施方式涉及的位置校正量的计算处理进行说明的图。

图6是示出第2实施方式涉及的边界位置的校正处理的流程图。

图7是用于对第2实施方式涉及的边界位置的校正处理进行说明的图。

图8是第3实施方式涉及的定位装置的侧视图。

图9是用于对第3实施方式涉及的棱镜的另一例进行说明的图。

图10是第3实施方式涉及的定位装置的另一例的侧视图。

图11是第3实施方式涉及的定位装置的另一例的侧视图。

图12是第3实施方式涉及的定位装置的另一例的侧视图。

图13是用于对图12的定位装置的边界检测处理进行说明的图。

图14是第3实施方式涉及的定位装置的另一例的侧视图。

图15是示出另一实施方式涉及的定位装置的结构的图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式详细地进行说明。以下的优选的实施方式的说明本质上只是例示，其意图完全不在于限制本发明、其应用物或者其用途。

(第1实施方式)

图1示出第1实施方式涉及的定位装置的侧视图。另外，在以下的说明中，将摄像机1的拍摄方向(透镜2的光轴方向)设为Y方向，将上下方向设为Z方向(第1方向)，将与Y方向以及Z方向垂直的方向设为X方向。

如图1所示，第1实施方式涉及的定位装置具备摄像机1、透镜2、棱镜3、棱镜保持部4、接合头5、工作台6、监视器7、运算装置8。在一个例子中，运算装置8是包括执行存储器中保存的程序的处理器的计算机。

摄像机1经由透镜2以及棱镜3，对接合头5所保持的第1部件P1和载置于工作台6的第2部件P2进行拍摄(详细情况将后述)。摄像机1将拍摄到的摄像机图像A输出到运算装置8，运算装置8将摄像机图像A以及运算结果输出到监视器7。

透镜2被安装为光轴与摄像机1的拍摄方向一致。透镜2优选为即便焦点位置稍微偏移，位置的变化也较小的远心光学系统，但在向焦点位置的工件搬运精度高的情况下，不限于此。

棱镜3被配置在透镜2的光轴上(摄像机1的拍摄方向)。在棱镜3隔着边界线33而形成有第1反射面31以及第2反射面32。第1反射面31以及第2反射面32的相互的夹角角度例如形成为90°。此外，第1反射面31形成为相对于Z轴形成45°的角度，使得从接合头5入射的光向透镜2的光轴方向反射。第2反射面32被形成为相对于Z轴形成45°的角度，使得从工作台6入射的光向透镜2的光轴方向反射。另外，第1反射面31以及第2反射面32的角度也可以不是上述所例示的角度，只要能够实现以下的结构，则也可以是任何角度。

棱镜保持部4对棱镜3进行保持。在本实施方式中，棱镜3通过粘接剂而被粘接在棱镜保持部4，由此棱镜保持部4对棱镜3进行保持，但也可以通过其他保持方法(例如，使棱镜保持部4把持棱镜3等)来保持棱镜3。

如图1所示，透镜2以及棱镜保持部4被保持在光学单元基座9。另外，也可以在透镜2与光学单元基座9之间放入焦点等的位置调整机构。此外，也可以在棱镜保持部4与光学单元基座9之间放入位置的微调整机构。此外，虽然在本实施方式中透镜2以及棱镜保持部4由同一光学单元基座9固定，但也可以针对透镜2以及棱镜保持部4分别设置光学单元基座9。

如上述那样，在接合头5保持有第1部件P1，在工作台6载置有第2部件P2。例如，第1部件P1是芯片部件，第2部件P2是基板。第1部件以及第2部件是电子部件等的成品的一部分。第1部件P1以及第2部件P2例如在由供给头等(省略图示)拾取之后，分别被接合头5以及工作台6保持以及载置。

在此，从摄像机1经由透镜2以及棱镜3的第1反射面31而到接合头5上的第1部件P1为止的第1光路、和从摄像机1经由透镜2以及棱镜3的第2反射面32而到工作台6上的第2部件P2为止的第2光路是相同的光路长度。

监视器7显示摄像机1拍摄到的摄像机图像A。在摄像机图像A中包括作为接合头5侧的图像的第1图像A1和作为工作台6侧的图像的第2图像A2。如图1所示，第1图像A1以及第2图像A2夹着边界A3而沿上下方向并排地显示。边界A3是相当于棱镜3的边界线33的图像。棱镜3被配置为边界线33与透镜2的光轴方向一致，因而边界A3位于摄像机图像A的中央。

运算装置8基于从摄像机1输出的摄像机图像A，计算第1部件P1以及第2部件P2的相对位置，并执行以下的定位处理。

另外，包括摄像机1、透镜2、棱镜3、棱镜保持部4等的光学系统(以下，有时简称为“光学系统”)能够沿X方向以及Y方向移动。此外，接合头5以及工作台6能够沿X方向、Y方向以及以Z轴为中心的旋转方向移动。

在透镜2的焦点位置配置第1部件P1以及第2部件P2(以下，有时将第1部件P1以及第2部件P2称为“工件”)，在光轴上的透镜2与工件之间配置棱镜3，因而在得到的图像的边界A3产生模糊。在棱镜3的位置靠近透镜2的情况下，摄像机图像A的边界A3的“模糊”变大，因而边界A3的位置识别精度下降。在基于后述的边界A3来计算第1部件P1与第2部件P2的相对位置的本系统中，边界A3的位置精度下降会导致第1部件P1与第2部件P2的定位精度的下降。因此，在本公开中，棱镜3在第1以及第2光路中被配置于极接近第1部件P1以及第2部件P2的位置。具体地，配置棱镜3，使得棱镜3与第1部件P1以及第2部件P2的距离比棱镜3与透镜2的距离短。如此，能够使边界A3的“模糊”降低。此外，能够减小第1部件P1与第2部件P2的相对位置。进一步地，通过使棱镜3和工件靠近，即便棱镜3由于热失真等而偏移了微小角度，也能够将由光轴抖动导致的工件的位置偏移的影响最小化，因而能够减小最终校正后的各部件的移动量，能够减小定位校正的误差。

(关于定位装置的动作)

图2是用于对第1实施方式涉及的定位装置的动作进行说明的流程图。

首先，将工件放置在本定位装置(步骤S1)。具体地，通过图略的供给头来使接合头5保持第1部件P1，将第2部件P2载置于工作台6。此时，在第1部件P1以及第2部件P2的表面分别赋予了位置对齐点。第1部件P1以及第2部件P2被接合头5以及工作台6保持以及载置，使得这些位置对齐点相互对置。另外，若是倒装芯片接合机，则该位置对齐点例如是标记、电极。此外，若是倒装芯片接合机，则第1部件P1在由供给头拾取之后，上下颠倒地被接合头5保持。另一方面，若是贴片机形式，则在由供给头拾取之后，不上下颠倒而被接合头5保持。另外，在贴片机形式中，也可以不使用供给头，接合头5从晶片直接拾取第1部件P1。

摄像机1对第1部件P1以及第2部件P2进行拍摄(步骤S2)。具体地，使摄像机1、透镜2、棱镜3、棱镜保持部4移动，在第1部件P1(接合头5)以及第2部件P2(工作台6)之间配置棱镜3。而且，摄像机1将对第1部件P1以及第2部件P2进行拍摄而得到的摄像机图像A输出到运算装置8。另外，摄像机1可以分别对第1图像A1和第2图像A2进行拍摄，也可以同时对其进行拍摄。例如，若一并拍摄第1图像A1和第2图像A2，则有时某一方的图像会变白或变黑。在第1图像A1和第2图像A2中照明亮度、快门速度、摄像机增益、同轴光和斜光的比例等拍摄条件不同的情况下，摄像机1也可以分2次拍摄第1图像A1和第2图像A2。

运算装置8基于摄像机图像A所包括的第1图像A1以及第2图像A2，求出第1部件P1与第2部件P2的相对位置，计算第1部件P1与第2部件P2的位置校正量(步骤S3)。具体地，进行图3的处理(详细情况将后述)。

运算装置8基于计算出的位置校正量，判定是否需要位置校正(步骤S4)。运算装置8在位置校正量为给定值以上的情况下，判定为需要位置校正(步骤S4的是)，并基于步骤S3中计算出的位置校正量来校正(移动)第1部件P1与第2部件P2的位置(步骤S5)。之后，回到步骤S2。

另一方面，运算装置8在位置校正量为给定值以下的情况下，判定为不需要位置校正(步骤S4的是)，并进行安装动作(步骤S6)。具体地，使接合头5朝向工作台6而沿Z方向移动，将第1部件P1载置于第2部件P2。

(关于位置校正量的计算)

图3是示出第1实施方式涉及的位置校正量的计算处理的流程图。图3是在步骤S3中运算装置8为了计算位置校正量而执行的流程。

首先，若获取到摄像机图像A(步骤S1 1)，则运算装置8从第1图像A1中检测第1部件P1的第1特征点M1(步骤S12)。此外，运算装置8从第2图像A2中检测第2部件P2的第2特征点M2(步骤S13)。这些特征点例如是成为对应的部件的特征的部分(角部等)、赋予给部件的表面的标记等。

在图4的例子中，由于第1部件P1的特征点被设定在角部，因而运算装置8检测构成角部的2条直线的交点，作为第1特征点M1。此外，由于第2部件P2的特征点被设定成圆形状的标记，因而运算装置8检测圆的中心部作为第2特征点M2。

在本实施方式中，运算装置8检测两个第1特征点M1的中心点作为第1部件P1的基准位置N1，并检测两个第2特征点M2的中心点作为第2部件P2的基准位置N2。进一步地，运算装置8求出作为将两个第1特征点M1连结的直线的第1角度基准线、与作为将两个第2特征点M2连结的直线的第2角度基准线的相对角度。运算装置8基于基准位置N1、N2以及第1角度基准线与第2角度基准线的相对角度，计算位置校正量(步骤S13)。

图5是用于对第1实施方式涉及的位置校正量的计算处理进行说明的图。在图5的(a)～(c)的摄像机图像A中分别显示有第1部件P1以及第2部件P2。

如图5所示，在摄像机图像A中，第1图像A1和第2图像A2隔着沿X方向延伸的边界A3而沿上下并排地显示。在此，若考虑各图像与实际的坐标系的关系性，则在第1图像A1以及第2图像A2中，X方向是一致的，Y方向是颠倒的。即，能够通过以边界A3为基准将第2图像A2沿Y方向折回，使第1图像A1和第2图像A2的坐标与实际的坐标系一致。另外，在图5的(a)～(c)中，P2’示出了以边界A3为基准将第2图像A2沿Y方向折回时的第2部件P2的位置。

例如，在图5的(a)中，在以边界A3为基准将第2图像A2沿Y方向折回了的情况下，第1部件P1与第2部件P2的位置一致，因而位置校正量成为0(无校正)。

此外，在图5的(b)中，在以边界A3为基准将第2图像A2沿Y方向折回了的情况下，第1部件P1位于比第2部件P2更靠+Y方向的位置，因而求出位置校正量而使得第1部件P1向-Y方向移动。

此外，在图5的(c)中，在以边界A3为基准将第2图像A2沿Y方向折回了的情况下，第1部件P1位于比第2部件P2更靠-Y方向的位置，因而求出位置校正量而使得第1部件P1向+Y方向移动。

在如以上那样求出位置校正量之后，执行步骤S4之后的操作。

如以上说明的那样，在棱镜3被配置于接合头5与工作台6之间时，第1反射面31使从接合头5侧入射的光向摄像机1侧反射，第2反射面32使从工作台6侧入射的光向摄像机1侧反射。摄像机1基于从棱镜3入射的光，拍摄包括作为接合头5侧的图像的第1图像A1、以及作为工作台6侧的图像的第2图像A2的摄像机图像A。运算装置8基于摄像机图像A，求出第1部件P1以及第2部件P2的位置。由此，能够通过1个棱镜以及1个摄像机来识别第1部件P1以及第2部件P2的位置，因而能够削减构成光学系统的部件件数。因此，能够抑制构成光学系统的部件的热膨胀的发生，因而能够抑制定位精度的下降。

另外，在第1实施方式中，有时第1部件P1(或第2部件P2)的尺寸大，从而第1部件P1(或第2部件P2)不能完全进入到第1图像A1(或第2图像A2)中。在该情况下，也可以使摄像机1等的光学系统沿X方向以及Y方向适当移动，生成多个第1图像A1(或多个第2图像A2)，运算装置8基于这些图像来检测第1特征点M1(或第2特征点M2)。

(第2实施方式)

图6是示出第2实施方式涉及的边界位置的校正处理的流程图。图6所示的动作在进行图2的动作之前由运算装置8执行。在第1实施方式中，设置为摄像机1的上方向与Z方向一致，棱镜3的两个反射面(第1反射面31以及第2反射面32)的边界线33被配置为在透镜2的光轴中心上并且与X轴平行，因而摄像机图像A中的边界A3(棱镜3的边界线33)被显示在摄像机图像A的上下方向中央且与X方向一致(参照图4的各图)。然而，由于构成光学系统(摄像机1、透镜2等)的部件的热膨胀，有时边界A3从图4的位置(以下，也称为“边界A3的基准位置”)偏移地显示。若以偏移后的边界A3为基准来进行图2以及图3的处理，则不能正确地进行第1部件P1以及第2部件P2的定位(校正量的计算)。因此，在第2实施方式中，设为通过执行图6的边界位置的校正处理来校正边界A3的偏移。另外，在图7的(a)～(c)中，将位置校正前的边界表示为A3，将位置校正后的边界表示为A3’。

首先，运算装置8从摄像机图像A中检测边界A3’(步骤S21)。运算装置8例如检测第1图像A1的下边以及第2图像A2的上边，并将其中间位置设为边界A3’。在该情况下，运算装置8可以分别拍摄第1图像A1以及第2图像A2，并检测第1图像A1的下边以及第2图像A2的上边。此外，运算装置8也可以在摄像机图像A中，从工件的背景图像中检测棱镜3的边界线33的区域(发生了模糊的区域)的上边以及下边，将其中间位置设为边界A3’。

运算装置8判定是否需要校正边界A3的处理(步骤S22)。具体地，运算装置8在边界A3’与摄像机图像A中的边界A3的基准位置不一致的情况下，判定为需要校正边界A3的处理。

运算装置8在判定为不需要校正边界A3的处理的情况下(步骤S22的否)，结束处理。运算装置8在判定为需要校正边界A3的处理的情况下(步骤S22的是)，进行边界位置校正(步骤S23)。

在图7的(a)的例子中，边界A3’与摄像机图像A中的边界A3的基准位置一致，因而判定为不需要边界A3的位置校正(步骤S22的否)。在该情况下，运算装置8不进行边界A3的位置校正处理而执行图2的处理。

在图7的(b)的例子中，若与边界A3的基准位置比较，则边界A3’向+Y方向偏移。例如，由于透镜2的光轴向Z方向偏移，从而会成为如图7(b)那样的摄像机图像A1。

在图7的(c)的例子中，若与边界A3的基准位置比较，则边界A3’以摄像机图像A1的中心为基准沿旋转方向偏移。例如，由于透镜2的光轴以Y轴为中心而旋转，从而会成为如图7(c)那样的摄像机图像A1。

在图7的(b)、(c)中，边界A3’与摄像机图像A中的边界A3的基准位置不一致，运算装置8判定为需要边界A3的位置校正(步骤S22的是)。而且，运算装置8进行将边界A3’的位置设定于摄像机图像A所显示的边界A3的位置的位置校正处理。由此，由于以边界A3’的位置为基准来进行之后进行的步骤S13的位置校正量的计算(通过以边界A3为基准将第2图像A2沿Y方向折回，使第1图像A1和第2图像A2的坐标与实际的坐标系一致的处理等)等处理，因而即便由于摄像机1、透镜2这样的构成光学系统的部件的热膨胀而在边界A3产生了偏移，也能够进行工件的高精度的位置校正。

另外，边界A3的位置对步骤S13中的位置校正量的计算的影响较大。此外，在将多个第1部件P1安装于第2部件P2的情况下，有在多次安装动作中由于构成光学系统的部件的热膨胀从而边界A3的位置变化的担扰。因此，图6的处理优选为每隔给定次数的安装动作、每隔给定期间而进行。在该情况下，进行图6的处理的频度根据定位装置的温度变化、边界A3的位置偏移的容易度，成品的制造速度等来决定。图6的处理优选为能够高精度地检测边界A3’的方法，但在高频度地需要校正的情况下，与简易的方法并用是较实用的。此外，在长时间停止之后重新开始动作时等，优选为在即将进行安装动作之前也进行图6的动作。

(第3实施方式)

图8是示出第3实施方式涉及的定位装置的侧视图。图8的定位装置与图1几乎同样地构成，但还具备同轴照明11和斜光照明12(第1照明)。

同轴照明11通过相对于棱镜3在Y方向上照射光来从Z方向对第1部件P1以及第2部件P2照射光。斜光照明12从倾斜方向对第1部件P1以及第2部件P2照射光。通过同轴照明11以及斜光照明12，能够拍摄到更清晰的摄像机图像A。

在此，棱镜3在第1反射面31以及第2反射面32之间具有第3反射面34。第3反射面34是沿Z方向具有给定宽度且沿X方向延伸的平面，取代边界线33而被形成在棱镜3。通过将该第3反射面34形成在棱镜3，从而在摄像机图像A中能更清楚地显示边界A3。例如，在不存在第1图像A1以及第2图像A2所显示的物体的状态下，使同轴照明11点亮而进行摄像机1的拍摄。如此，如图8所示，第1图像A1以及第2图像A2成为黑色的图像，在其之间作为白线而显示边界A3。通过将该白线作为边界A3，能够更可靠地进行图6的处理。

另外，第3反射面34的Z方向上的宽度优选为在第3反射面34反射后的光在摄像机图像A1中为1像素以上且在图像整体中小于10％。此外，只要能够检测边界A3，则第3反射面34的Z方向上的宽度也可以小于1像素。

(变形例之1)

图9是用于对第3实施方式涉及的棱镜的另一例进行说明的图。具体地，图9的(a)表示棱镜3的侧视图，图9的(b)示出从透镜2侧观察棱镜3的图。

在该变形例中，在棱镜3赋予了标记35(第1标记)。具体地，对第1反射面31以及第2反射面32分别赋予了两个标记35。各标记35以边界线33为基准被配置为沿Z方向相互成为等间隔。

图9的(c)是在不存在第1图像A1以及第2图像A2所显示的物体的状态下，对棱镜3进行拍摄时的摄像机图像A。如图9的(c)所示，在摄像机图像A中显示有标记35，因而即便在难以检测出边界A3的情况下，也能够推定出在沿图中上下方向排列的两个标记35的中央存在边界A3，因而能够检测出边界A3。

另外，标记35的位置、种类、个数不限于图9的例子，能够适当选择。此外，标记35既可以是在摄像机图像A中低亮度地显示的低反射构件，也可以是在摄像机图像A中高亮度地显示的高反射构件。

(变形例之2)

图10示出第3实施方式涉及的定位装置的另一例的侧视图。

在该变形例中，为了检测摄像机图像A的边界A3(边界线33)，在工作台6侧配置有反射板36。例如，在不存在第1图像A1以及第2图像A2所显示的物体的状态下，在摄像机1拍摄到了摄像机图像A的情况下，在接合头5侧不存在物体，因而在第1图像A1中显示黑色的图像。相对于此，由于在工作台6侧配置有反射板36，因而在第2图像中显示白色的图像。能够推定出此时的黑色的图像(第1图像A1)与白色的图像(第2图像A2)的边界是相当于边界线33的边界A3，因而能够检测出边界A3。

另外，也可以取代反射板36而设置对棱镜3照射光的照明(第2光源)。此外，也可以将反射板36配置在接合头5侧。

此外，可以沿棱镜3的上下方向分别设置反射板36，也可以沿棱镜3的上下方向分别设置照明(第2光源)。在该情况下，如上述那样，运算装置8检测第1图像A1的下边以及第2图像A2的上边，将其中间位置设为边界A3。另外，运算装置8可以分别拍摄第1图像A1以及第2图像A2，并检测第1图像A1的下边以及第2图像A2的上边，将其中间位置设为边界A3。

(变形例之3)

图11示出第3实施方式涉及的定位装置的另一例的侧视图。

在该变形例中，为了检测摄像机图像A的边界A3(边界线33)而配置有同轴确认夹具37(第1同轴确认夹具)。同轴确认夹具37被配置为沿Z方向夹着棱镜3。此外，同轴确认夹具37被赋予了沿X方向以及Y方向配置在相同的位置的标记371(第2标记)。

如图11那样，在配置有同轴确认夹具37的状态下摄像机1进行了拍摄的情况下，在摄像机图像A中显示两个标记371。两个标记371在同轴确认夹具37中沿X方向以及Y方向配置在相同的位置，因而，能够推定出摄像机图像A中，在标记371彼此的中央存在边界A3，从而能够检测出边界A3。

(变形例之4)

图12示出第3实施方式涉及的定位装置的另一例的侧视图。

在该变形例中，为了检测摄像机图像A的边界A3(边界线33)而配置有同轴确认夹具38(第2同轴确认夹具)。同轴确认夹具38被配置于接合头5侧。此外，同轴确认夹具38被赋予了沿X方向并排配置的两个标记381(第3标记)。

为了检测摄像机图像A的边界A3(边界线33)，首先，预先拍摄显示有边界A3和两个标记381的摄像机图像A，并获取边界A3以及两个标记381的初始位置。能够通过对两个标记381的初始位置和之后拍摄到的标记381的位置进行比较来校正边界A3的位置。具体地，预先求出边界A3以及两个标记381的初始位置的相对距离(在图13中为距离Lm)，推定为在从将之后拍摄到的两个标记381连结的直线沿该直线的垂直方向偏移了距离Lm的位置存在边界A3。另外，在图13的(a)～(c)中，将位置校正前的边界表示为A3，将位置校正后的边界表示为A3’。

例如，在透镜2的光轴沿+X方向偏移了的情况下，两个标记381在第1图像A1中被显示于沿+X方向偏移了的位置(参照图13的(a))。在该情况下，推定为在从将两个标记381连结的直线沿该直线的-Y方向偏移了距离Lm的位置存在边界A3’。

此外，在透镜2的光轴沿+Z方向偏移了的情况下，两个标记381在第1图像A1中被显示于沿+Z方向偏移了的位置(参照图13的(b))。在该情况下，推定为在从将两个标记381连结的直线沿该直线的-Z方向偏移了距离Lm的位置存在边界A3’。

此外，在透镜2的光轴以Y轴为中心沿旋转方向偏移了的情况下，两个标记381在第1图像A1中被显示在以图中央为中心沿旋转方向偏移了的位置(参照图13的(c))。在该情况下，推定为在从将两个标记381连结的直线沿该直线的垂直方向偏移了距离Lm的位置存在边界A3’。

通过以上那样的处理，能够检测出边界A3。

另外，即便棱镜3自身产生了旋转变形的情况下，也能够通过将本变形例和其他实施方式(以及其他变形例)中的边界A3的检测方法组合来提高边界A3的检测精度。

(变形例之5)

图14示出第3实施方式涉及的定位装置的另一例的侧视图。

在该变形例中，为了检测摄像机图像A的边界A3(边界线33)而在接合头5保持有玻璃夹具39(参照图14的(a))。

为了检测摄像机图像A的边界A3(边界线33)，首先，在使接合头5保持有玻璃夹具39的状态下拍摄第1图像A1。然后，使接合头5沿Z方向移动，在将玻璃夹具39载置于工作台6的状态下(参照图14的(b))，拍摄第2图像A2。由于能够推定出在此时的第1图像A1以及第2图像A2所显示的玻璃夹具39的中央位置存在边界A3，因而能够检测出边界A3。

(其他实施方式)

如以上那样，作为在本申请中公开的技术的例示，对实施方式进行了说明。然而，本公开中的技术不限定于此，也能够应用于适当进行变更、置换、附加、省略等后的实施方式。

另外，在上述各实施方式中，在安装动作、检测边界A3时，有时接合头5朝向工作台6沿Z方向移动。在该情况下，光学系统(摄像机1、透镜2、棱镜3、棱镜保持部4等)沿Y方向或X方向移动(前进以及后退)，使得接合头5不与棱镜3碰撞。此时，既可以使光学系统整体移动，也可以仅使棱镜3以及棱镜保持部4后退。

此外，在上述各实施方式中，也可以具备多个光学系统。图15的(a)是定位装置的俯视图，图15(b)是定位装置的侧视图。如图15所示，分别将摄像机1、透镜2、棱镜3、棱镜保持部4等各具备两个。上部的摄像机1经由反射棱镜13、半反射镜14、反射棱镜15以及棱镜3，对第1部件P1以及第2部件P2进行拍摄。下部的摄像机1经由半反射镜14、反射棱镜15以及棱镜3，对第1部件P1以及第2部件P2进行拍摄。在该结构中，各摄像机1对沿X方向不同的位置的摄像机图像A进行拍摄。由此，能够通过1次拍摄来拍摄到工件的多个部位，因而能够提高制造效率。

产业上的可利用性

本公开的定位装置能够在进行制造电子部件等时的定位时使用。

符号说明

1摄像机

2透镜

3棱镜

4棱镜保持部

5接合头

6工作台

8运算装置

11同轴照明(第1照明)

12斜光照明(第1照明)

31第1反射面

32第2反射面

33边界线

34第3反射面

35标记(第1标记)

36反射板

37同轴确认夹具(第1同轴确认夹具)

371标记(第2标记)

38同轴确认夹具(第2同轴确认夹具)

381标记(第3标记)

A摄像机图像

A1第1图像

A2第2图像

P1第1部件

P2第2部件。

Claims (19)

1.一种定位装置，在将被接合头保持的第1部件向载置于工作台的第2部件安装时，进行该第1部件以及该第2部件的定位，所述定位装置具备：

棱镜，具有第1反射面和第2反射面；

摄像机；和

运算装置，

在所述棱镜被配置于所述接合头以及所述工作台之间的情况下，所述第1反射面使从所述接合头侧入射的光向所述摄像机侧反射，所述第2反射面使从所述工作台侧入射的光向所述摄像机侧反射，

所述摄像机基于从所述棱镜入射的光，拍摄包括第1图像以及第2图像的摄像机图像，所述第1图像是所述接合头侧的图像，所述第2图像是所述工作台侧的图像，

所述运算装置基于所述摄像机图像来求出所述第1部件以及所述第2部件的位置。

2.根据权利要求1所述的定位装置，其中，

所述定位装置还具备：第1光源，对被所述接合头保持的所述第1部件以及载置于所述工作台的所述第2部件中的至少一者照射光。

3.根据权利要求1或2所述的定位装置，其中，

所述定位装置还具备：透镜，被配置于所述摄像机以及所述棱镜之间，

所述棱镜被配置为该棱镜与所述第1部件以及所述第2部件的距离比该棱镜与所述透镜的距离短。

4.根据权利要求1～3的任一项所述的定位装置，其中，

所述定位装置具备多个所述摄像机，

多个所述摄像机被配置为在所述接合头以及所述工作台中对相互不同的位置的多个所述摄像机图像进行拍摄。

5.根据权利要求1～4的任一项所述的定位装置，其中，

在所述棱镜形成有在所述第1反射面与所述第2反射面之间具有给定宽度的第3反射面，

在所述摄像机图像中，在所述第1图像与所述第2图像之间显示有与所述第3反射面对应的边界，

所述运算装置以所述摄像机图像的所述边界为基准来求出所述第1部件以及所述第2部件的位置。

6.一种安装装置，具备：

权利要求1～5的任一项所述的定位装置；

所述接合头；和

所述工作台。

7.一种定位方法，在将第1部件安装于第2部件时进行该第1部件以及该第2部件的定位，所述定位方法包括：

接合头保持所述第1部件的步骤；

在工作台载置所述第2部件的步骤；

将棱镜配置在所述接合头以及所述工作台之间的步骤；

所述棱镜的第1反射面使从所述接合头侧入射的光向摄像机侧反射，并且所述棱镜的第2反射面使从所述工作台侧入射的光向所述摄像机侧反射的步骤；

所述摄像机基于从所述棱镜入射的光来拍摄包括第1图像以及第2图像的摄像机图像的步骤，所述第1图像是所述接合头侧的图像，所述第2图像是所述工作台侧的图像；和

运算装置基于所述摄像机图像来求出所述第1部件以及所述第2部件的位置的步骤。

8.根据权利要求7所述的定位方法，其中，

所述运算装置基于在同一时刻或不同时刻对所述第1图像以及所述第2图像进行拍摄而得到的所述摄像机图像，求出所述第1部件以及所述第2部件的位置。

9.根据权利要求7所述的定位方法，其中，

所述摄像机拍摄位置相互不同的多个所述摄像机图像，

所述运算装置基于多个所述摄像机图像来求出所述第1部件以及所述第2部件的位置。

10.根据权利要求7～9的任一项所述的定位方法，其中，

所述定位方法还包括：

所述运算装置基于求出的所述第1部件以及所述第2部件的位置，计算所述第1部件以及所述第2部件的位置校正量的步骤；

基于计算出的所述位置校正量，使所述接合头以及所述工作台移动的步骤；

所述摄像机再次拍摄所述摄像机图像的步骤；

所述运算装置基于所述摄像机图像来再次求出所述第1部件以及所述第2部件的位置，并再次计算所述第1部件以及所述第2部件的所述位置校正量的步骤；和

在再次的所述位置校正量为给定值内的情况下进行安装动作的步骤。

11.根据权利要求7～10的任一项所述的定位方法，其中，

在所述棱镜，在所述第1反射面与所述第2反射面之间形成有边界线，

在所述摄像机图像中，在所述第1图像与所述第2图像之间显示有与所述边界线对应的边界，

所述运算装置以所述摄像机图像的所述边界为基准来求出所述第1部件以及所述第2部件的位置。

12.根据权利要求11所述的定位方法，其中，

所述边界线作为具有给定宽度的第3反射面而被形成在所述第1反射面以及所述第2反射面之间。

13.根据权利要求11所述的定位方法，其中，

在所述棱镜，分别在所述第1反射面以及所述第2反射面的对应的位置赋予了第1标记，

所述运算装置基于所述摄像机图像所显示的所述第1标记来确定所述边界。

14.根据权利要求11所述的定位方法，其中，

所述定位方法还包括：

在所述棱镜的所述接合头侧以及所述工作台侧中的至少一者配置第2光源，通过所述第2光源来对所述棱镜照射光的步骤。

15.根据权利要求11所述的定位方法，其中，

所述定位方法还包括：

在所述棱镜的所述接合头侧或所述工作台侧中的至少一者配置反射板，通过所述反射板来使入射的光向所述棱镜反射的步骤。

16.根据权利要求11所述的定位方法，其中，

所述定位方法还包括：

配置具有两个第2标记的第1同轴确认夹具而使得所述两个第1标记夹着所述棱镜的步骤，所述两个第2标记沿第1方向排列地被赋予，该第1方向是在对所述第2部件安装所述第1部件时所述接合头朝向所述工作台移动的方向；和

所述运算装置基于拍摄到所述两个第2标记的所述摄像机图像来确定所述边界的位置的步骤。

17.根据权利要求11所述的定位方法，其中，

所述定位方法还包括：

将赋予了第3标记的第2同轴确认夹具配置在所述棱镜的所述接合头侧以及所述工作台侧中的任一者，对表示所述第3标记的初始位置的所述摄像机图像即第1摄像机图像进行拍摄的步骤；和

在拍摄到所述第1摄像机图像之后，将所述第2同轴确认夹具配置在与对所述第1摄像机图像进行拍摄的位置相同的位置，再次拍摄所述摄像机图像的步骤；和

所述运算装置对所述第1摄像机图像和再次拍摄到的所述摄像机图像所显示的所述第3标记的位置进行比较来确定所述边界的位置的步骤。

18.根据权利要求11所述的定位方法，其中，

所述定位方法还包括：

所述接合头保持夹具部件的步骤；

所述摄像机对表示被所述接合头保持的状态的所述夹具部件的第2摄像机图像进行拍摄的步骤；

在所述工作台载置所述夹具部件的步骤；

所述摄像机对表示载置于所述工作台的状态的所述夹具部件的第3摄像机图像进行拍摄的步骤；和

所述运算装置对所述第2摄像机图像和所述第3摄像机图像所显示的所述夹具部件的位置进行比较来确定所述边界的位置的步骤。

19.一种电子部件的制造方法，包括：

权利要求6～17的任一项所述的定位方法；和

将所述第1部件安装于所述第2部件的步骤。