JP2003347324A - マウント装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歩留り、装置のコストダウン、位置合わせ精
度の向上の少なくとも一を実現するマウント装置及び方
法を提供する。 【解決手段】 対象物を基材の所定位置にマウントする
ためのマウント装置は、前記対象物の一面を支持する第
１の支持面を含む第１の支持部と、前記対象物の前記一
面とは別の面に支持する第２の支持面を含む第２の支持
部とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に、対象物のマウ
ントに係り、特に、対象物の位置決め及びマウントを行
う装置及び方法に関する。本発明は、例えば、微小な光
デバイス部品や光学部品（例えば、レーザーダイオード
（以下、「ＬＤ」という。）、フォトダイオード（以
下、「ＰＤ」という。）、半導体部品などの対象物を基
板、容器、その他の基材に対象物の位置決めを行いつつ
マウントする吸着コレット、当該コレットを有する装置
及び方法に好適である。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子機器の小型化の要請により、
電子機器に搭載される電子部品、光学部品も小型化が要
求されるようになってきており、実装精度も厳しくなっ
てきた。例えば、ＬＤチップは基材にマウントしてボン
ディングする際には、ＬＤチップは基材に設けられたマ
ーキングから一定の距離の位置に位置決めされなければ
ならない。

【０００３】従来から、ＬＤチップを基材にマウントし
てはんだボンディングするために、複数のＬＤを収納し
たパレットからＬＤを吸着して基材まで移動するコレッ
トが従来から使用されている。従来のコレットは、長手
方向に沿った断面が長方形で中央に吸着ノズルが形成さ
れており、コレットの底面をＬＤの上面に真空引きされ
た吸着ノズルを利用して吸着していた。

【０００４】以下、図１０を参照して、従来のマウント
方法について説明する。図１０（ａ）は、パレット１０
（の凹部１２）に搭載されたＬＤ３０をコレット２０が
吸着する前の状態を示す概略断面図である。ＬＤ３０
は、ほぼ直方体形状を有して、パレット１０の凹部１２
に矢印方向に移動可能な隙間を介して収納されている。
コレット２０には、その長手方向（Ａ_１Ａ_２方向）に沿
って吸着ノズル２２が形成されており、吸着ノズル２２
は真空又は減圧引きがされている。図１０（ａ）に示す
状態からコレット２０はＡ_２方向に降下してコレット２
０の底面２４がＬＤ３０の上面３２と吸着する。

【０００５】図１０（ｂ）は、コレット２０によって搬
送されているＬＤ３０をカメラ４０が粗サーチをするた
めに撮影している状態を示す概略断面図である。カメラ
４０は、例えば、０．６ｍｍ×０．５ｍｍの視野を有
し、ＬＤ３０が基準位置からどの程度ずれているかを観
察する。ここで、図１０（ｃ）に、ＬＤ３０の底面図を
示す。ＬＤ３０の底面は、例えば、０．２ｍｍ×０．７
ｍｍの大きさを有し、一対のマーキング３４が底面の２
つのコーナーにそれぞれ形成されている。

【０００６】図１０（ｄ）は、コレット２０によって搬
送されているＬＤ３０を、ボンディングステージ７０に
載置された基材５０上にマウントする直前の状態を示す
概略断面図である。基材５０にはＬＤ３０の外形をミク
ロンレベルのオーダーで位置合わせするためのマーキン
グ５２が設けられている。図１０（ｅ）は、図１０
（ｄ）をＢ方向から見た概略断面図である。図１０
（ｅ）に示すように、ＬＤ３０の端面３６は、マーキン
グ５２に対して所定距離Ｌ_２に位置決めされなければな
らない。位置決めに際しては、マーキング３４の中点が
基準にされる。所定距離Ｌ_２はＬＤ３０を高精度にボン
ディングするために高精度に確保されなければならな
い。カメラ６０は、マーキング５２を常時監視している
が、ＬＤ３０をマウントする際には、図１０（ｄ）に示
すように、コレット２０の駆動部２４がカメラ６０の視
野を遮るので、ＬＤ３０とマーキング５２とをその視野
に収めることができない。

【０００７】Ｌ_２の位置決め精度に関し、ＬＤ３０は、
図１０（ａ）に示すように、パレット１０の凹部１２内
で微小に移動及び回転可能なので、カメラ４０はＬＤ３
０を撮影して、その画像処理によってＬＤ３０のパレッ
ト２０に対する位置及び姿勢を確認して記憶する。一
方、カメラ６０は、マーキング５２を撮影して、その画
像処理によってマーキング５２の位置を確認及び記憶す
る。カメラ４０及び６０のそれぞれの画像を画像処理し
て得られたデータに基づいて、図１０（ｄ）に示すＡ_２
方向にＬＤ３０を基材５０にマウントする。ＬＤ３０が
一旦基材５０上にマウントされるとカメラ６０は、ＬＤ
３０とマーキング５２とをその視野内に収めることがで
き、カメラ６０が撮影した画像を画像処理することによ
ってＬ_２が確保されているかどうかを確認することがで
きる。必要があれば、コレット２０は、ＬＤ３０を再度
基材５０から持ち上げて位置補正を行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のマウン
ト方法は、幾つかの問題点を有している。即ち、従来の
マウント方法は、カメラ４０及びカメラ４０に接続され
た図示しない画像処理装置を使用するので機構が複雑で
あると共にコストアップを招く。また、カメラ６０で撮
影画像を画像処理した結果、Ｌ_２が確保されていないと
判断されれば、ＬＤ３０をコレット２０で再度持ち上
げ、カメラ４０を利用した画像処理とカメラ６０を利用
した画像処理を再度行わなければならない。この場合に
は、位置合わせ補正に時間がかかり、歩留りの低下を招
く。常に補正を行わないことも考えられるが、これで
は、ＬＤ製品の信頼性が低下する。更に、カメラ４０の
画像処理とカメラ６０の画像処理とは別系統であるた
め、カメラ４０の画像処理に伴う認識誤差とカメラ６０
の画像処理に伴う認識誤差とは重畳される。従って、Ｌ
Ｄ３０の位置合わせ精度の低下をもたらす。例えば、カ
メラ４０の画像処理が０．１μｍの認識誤差を伴い、カ
メラ６０の画像処理が０．１μｍの認識誤差を伴う場
合、Ｌ_２の精度はおおよそ０．２μｍの誤差を含むこと
になり、かかる誤差はＬＤの特性の劣化を招く惧れがあ
る。また、誤差が大きくなればＬＤ３０の位置決めその
ものができなくなる。

【０００９】そこで、本発明は、歩留り、装置のコスト
ダウン、位置合わせ精度の向上の少なくとも一を実現す
るマウント装置及び方法を提供することを例示的な目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の一側面としてのマウント装置は、対象物
を基材の所定位置にマウントするためのマウント装置で
あって、前記対象物の一面を支持する第１の支持面と、
前記対象物の前記一面と接する別の面を支持する第２の
支持面とを有する支持部を含み、前記第１又は第２の支
持面を介して前記対象物を吸着するための吸着ノズルを
有することを特徴とする。かかるマウント装置は、第１
及び第２の吸着面を介して対象物の二面に吸着するので
対象物のマウント装置に対する位置と姿勢がほぼ固定さ
れるために、図１０（ｂ）に示すような粗サーチ用のカ
メラ４０や（図示しない画像処理装置）は不要になる。
また、粗サーチの時間が不要になるために対象物を基材
にマウントするのに必要な時間が低減する。前記支持部
は、前記対象物の一部を露出することが好ましい。一部
を露出することによって、対象物の位置合わせは容易に
なる。

【００１１】前記対象物の二面のなす角度よりも前記第
１及び第２の支持面のなす角度を大きくしてもよい。こ
れにより、対象物の二面のなす角度は製造誤差でバラツ
キがある場合があるため、第１及び第２の支持面のなす
角度を大きく設定することによってかかるバラツキを吸
収することができる。

【００１２】前記吸着ノズルは、前記第１及び第２の支
持面の界面に形成され、前記第１及び第２の支持面の吸
着力が相違するように前記吸着ノズルは偏芯していても
よい。また、その際、前記第１の支持面は前記対象物の
上面に吸着し、前記第２の支持面は前記対象物の側面に
吸着し、前記第１の支持面の吸着力は前記第２の支持面
の吸着力よりも高く設定されてもよい。本発明者が鋭意
検討した結果、第１及び第２の吸着面が等しい吸着力を
有するよりも相違する方が、かつ、対象物の上面への吸
着力を高く設定する方が、対象物の吸着は安定する。

【００１３】前記所定位置は、前記基材上に設けられた
マーキングから所定位置であり、前記マウント装置は、
前記基材の上方に設けられ、前記対象物が前記基材にマ
ウントされる前に、前記対象物と前記マーキングとの両
方を収める視野を有する撮像部と、前記支持部を駆動し
て前記対象物を前記基材上に移動させると共に、前記対
象物と前記マーキングが所定の配置ではないと前記撮像
部が検出した場合に、前記支持部を駆動して前記対象物
の前記マーキングに対する配置を補正する駆動部とを更
に有してもよい。かかるマウント装置は、対象物が前記
基材にマウントされる前に、撮像部が対象物とマーキン
グとの位置合わせを行い、駆動部を通じて補正すること
ができるので、図１０（ｂ）に示すような粗サーチ用の
カメラ４０や（図示しない画像処理装置）は不要にな
る。また、２つの別系統の画像処理を使用する従来のマ
ウント方法よりも、同一系統の画像処理を使用する本発
明の方が対象物とマーキングとの位置合わせ精度又は実
装精度が高い。特に、対象物と基材の上下方向の距離が
１μｍと程度に近接した状態で両者の位置合わせを行え
ば、駆動部の駆動精度の影響を受けない実装を行うこと
ができる。例えば、対象物と基材の上下方向の距離が大
きい場合に位置合わせを行って、その後、駆動部が支持
部を下降させる。この際、駆動部の駆動精度が余り高く
なく垂直に下降させようとしても実際には斜めに支持部
を下降することになってしまう場合には結局対象物は基
材との位置がずれた状態でマウントされてしまう。そこ
で、本発明は、対象物と基材の上下方向の距離を近接さ
せた状態で両者の位置合わせと行って、駆動部の駆動精
度の影響を受けない実装を行うことを可能にしている。
更に、対象物を基材にマウントする前に補正を行うこと
ができるので、対象物を基材にマウントした後でなけれ
ば補正の必要性を判断できない従来のマウント方法より
も補正時間が短縮する。

【００１４】前記支持部は、前記撮像部から見て前記対
象物の一部を露出してもよい。一部を露出することによ
って、マーキングとの位置合わせを真上から見て行うこ
とができる。また、前記撮像部は、前記基材のほぼ真上
に設けられることが好ましい。撮像部は、斜めから撮影
するよりも真上から撮影する方が精度が高いからであ
る。なお、撮像部が基材と対象物との間に配置されてミ
ラーを介して上下の基材と対象物を同時に見る構成も考
えられる。しかし、かかる構成は複雑かつ高価であると
共に、ミラーの挿入により上下の光軸にずれが発生す
る。このため、撮像部の認識精度が低下する。加えて、
撮像部が対象物と基材とを撮像した場合に上下の光量が
同一にならないためにコントラストが同一にならず、両
者のデータを画像処理する際に認識誤差が発生しやすく
なる。従って、このように、撮像部を基材と対象物の両
者の上方に配置する方が好ましい。前記駆動部は、例え
ば、前記支持部を３軸方向に直線運動させるＸＹＺステ
ージと前記支持部を回転させる回転ステージとを有す
る。

【００１５】本発明の別の側面としてのマウント装置
は、対象物を基材の所定位置にマウントするためのマウ
ント装置であって、前記対象物の３次元形状の一部に適
合する形状を有する支持面を介して前記対象物を支持す
る支持部を有することを特徴とする。このように支持部
は２面を有するものに限定されず、３面以上又は３次元
形状に適合する形状を有してもよい。前記対象物は、例
えば、レーザダイオードであり、前記基材は、例えば、
ボンディングステージ上に載置されていてもよい。レー
ザダイオードを基材にマウントする場合には特に精度が
要求されるからである。

【００１６】本発明の別の側面としてのパレットは、基
材の所定位置にマウントされる対象物の一面を支持する
第１の支持面を含む第１の支持部と、前記対象物の前記
一面とは別の面に支持する第２の支持面を含む第２の支
持部とを有することを特徴とするマウント装置に使用さ
れるパレットであって、前記対象物の底面が載置される
収納部を有し、前記第１の支持面は、前記対象物の前記
底面に対向する上面を支持し、前記第２の支持面は、前
記対象物の前記上面及び前記底面とは異なる前記対象物
の側面を支持し、当該収納部の深さは、収納された前記
対象物の前記側面の一部を露出させ、前記露出した前記
側面の一部に前記第２の支持面が収まるように決定され
ていることを特徴とする。かかるパレットは、予め設定
された収納部の深さにより、マウント装置の第２の支持
面と衝突しない。

【００１７】本発明の別の側面としてのマウント方法
は、対象物を基材にマウントする方法であって、前記対
象物を前記基材の上まで搬送するステップと、前記基材
の上において、前記対象物と前記基材に形成されたマー
キングとを同時に視野に捉えると共に前記対象物及び前
記基材の上方に配置された撮像部を利用して、前記対象
物を前記マーキングに対して位置合わせ及び位置合わせ
の補正を行うステップとを有することを特徴とする。か
かるマウント方法は、対象物が前記基材にマウントされ
る前に、撮像部が対象物とマーキングとの位置合わせを
行い、駆動部を通じて補正することができるので、図１
０（ｂ）に示すような粗サーチ用のカメラ４０や（図示
しない画像処理装置）は不要になる。また、２つの別系
統の画像処理を使用する従来のマウント方法よりも、同
一系統の画像処理を使用する本発明の方が対象物とマー
キングとの位置合わせ精度又は実装精度が高い。更に、
対象物を基材にマウントする前に補正を行うことができ
るので、対象物を基材にマウントした後でなければ補正
の必要性を判断できない従来のマウント方法よりも補正
時間が短縮する。また、前記撮像部は、前記基材及び前
記対象物の上方に設けられているので、斜めから撮影す
るよりも精度が高い。なお、撮像部が基材と対象物との
間に配置されてミラーを介して上下の基材と対象物を同
時に見る構成も考えられる。しかし、かかる構成は複雑
かつ高価であると共に、ミラーの挿入により上下の光軸
にずれが発生する。このため、撮像部の認識精度が低下
する。加えて、撮像部が対象物と基材とを撮像した場合
に上下の光量が同一にならないためにコントラストが同
一にならず、両者のデータを画像処理する際に認識誤差
が発生しやすくなる。従って、このように、撮像部を基
材と対象物の両者の上方に配置する方が好ましいからで
ある。

【００１８】前記位置合わせステップは、前記対象物が
前記基材に対して垂直方向の距離が所定以内の場合に行
うことが好ましい。対象物と基材の上下方向の距離が１
μｍと程度に近接した状態で両者の位置合わせを行え
ば、駆動部の駆動精度の影響を受けない実装を行うこと
ができる。例えば、対象物と基材の上下方向の距離が大
きい場合に位置合わせを行って、その後、駆動部が支持
部を下降させる。この際、駆動部の駆動精度が余り高く
なく垂直に下降させようとしても実際には斜めに支持部
を下降することになってしまう場合には結局対象物は基
材との位置がずれた状態でマウントされてしまう。そこ
で、本発明は、対象物と基材の上下方向の距離を近接さ
せた状態で両者の位置合わせと行って、駆動部の駆動精
度の影響を受けない実装を行うことを可能にしている。

【００１９】本発明の他の目的と更なる特徴は、以下、
添付図面を参照して説明される実施例において明らかに
なるであろう。

【００２０】

【発明の実施形態】以下、図１を参照して、本発明の一
実施形態のマウントシステム１００について説明する。
ここで、図１は、マウントシステム１００の概略斜視図
である。マウントシステム１００は、パレット部１１０
と、マウント装置１２０と、基材部１８０とを有し、マ
ウント装置１２０を使用してパレット部１１０からボン
ディングされる対象物としてのＬＤ３０を取り出して基
材５０まで搬送し、所定の位置合わせをもってＬＤ３０
を基材５０にマウントし、基材５０をその後のボンディ
ングに供さしめるシステムである。

【００２１】パレット部１１０は、図１０に図示したＬ
Ｄ３０を収納し、マウント装置１２０にＬＤ３０を順次
供給する。パレット部１１０は、パレット１１１と、Ｘ
軸ステージ１１６と、Ｙ軸ステージ１１８とを有する。
なお、Ｘ軸ステージ１１６及びＹ軸ステージ１１８は、
マウント装置１２０の一部として把握されて後述する制
御部１４０によって制御されてもよい。

【００２２】パレット１１１は、本実施形態では、マト
リックス状に配置された凹部状の収納部１１２を有し、
図３に示すように、当該収納部１１２にＬＤ３０を収納
する。ここで、図３は、ＬＤ３０をマトリックス状に収
納するパレット１１１の概略斜視図である。図２に示す
ように、収納部１１２は収納されたＬＤ３０の側面の一
部を長さＴだけ露出させる。そして、露出した側面の一
部に後述するコレット１３０の吸着面１３４が収まるよ
うに、即ち、吸着面１３４の長さＣ_２よりも長さＴが長
いように、収納部１１２の深さＤが決定される。この結
果、パレット１１１は、予め設定された収納部１１２の
深さＤにより、マウント装置１３０のコレット１３０が
ＬＤ３０を取り出す際に、ＬＤ３０と衝突しない。ここ
で、図２は、パレット１１１の収納部１１２の深さＤを
説明するための概略断面図である。従来のコレット２０
は、図１０（ａ）に示すように、吸着面としての底面２
４から垂直に延び、即ち、Ａ_１方向に延びており、か
つ、凹部１２に収納されたＬＤ３０に上方から垂直に、
即ち、Ａ_２方向に下降して上面３２と吸着するため、凹
部１２の高さ又は深さに係わらずパレット１０とコレッ
ト２０が衝突する惧れはなかった。しかし、本実施形態
のコレット１３０は、吸着面１３２及び１３４に対して
斜めに延び、かつ、Ａ_２方向に下降してＬＤ３０と吸着
するため、収納部１１２の深さＤによっては、コレット
１３０がパレット１１１の表面１１３に衝突する惧れが
ある。このため、本実施形態のパレット１１１はコレッ
ト１３０との衝突を防止するようにその大きさが決定さ
れている。

【００２３】本実施形態では、図２のように右側に傾斜
したコレット１３０は、図３において、例えば、右側列
から左側列に向かってＬＤ３０をピックアップする。従
って、あるＬＤ３０をピックアップする際に隣接するＬ
Ｄ３０にコレット１３０が衝突する惧れがない。もっと
も、代替的に、図３において、左側列から右側列に向か
ってＬＤ３０をピックアップしてもよい。この場合に
は、隣接する収納部１１２の間隔によっては、コレット
１３０があるＬＤ３０をピックアップする際に隣に配置
されたＬＤ３０に衝突するおそれがある。このため、か
かる場合には、パレット１１１は、隣接する収納部１１
２間の間隔を隣接するＬＤ３０の衝突を防止するように
設定する必要がある。

【００２４】パレット１１１は、図２に示すような凹部
１１２にＬＤ３０を配置する構成以外に、粘着テープの
上にＬＤ３０を載置するゲルパレットとして構成されて
もよい。また、パレット１１１上のＬＤ３０の配列はマ
トリックス状に限定されず、パレット１１１が収納する
ＬＤ３０の個数は限定されない。

【００２５】Ｘ軸ステージ１１６及びＹ軸ステージ１１
８は、パレット１１１をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動さ
せ、コレット１３０がピックアップするＬＤ３０の位置
を変化させている。Ｘ軸ステージ１１６及びＹ軸ステー
ジ１１８には、リニアモータなど当業界で周知の構成を
適用することができるので、ここでは詳しい説明は省略
する。

【００２６】マウント装置１２０は、パレット１１１か
らＬＤ３０をピックアップして基材５０まで搬送し、位
置合わせを行い、その後、ＬＤ３０を基材にマウントす
る機能を有する。マウント装置１２０は、図４に示すよ
うに、駆動部１２１と、搬送用ハンド又は吸着コレット
１３０と、制御部１４０と、カメラ１４２と、画像処理
装置１４４とを有する。ここで、図４は、マウント装置
１２０の制御系の概略ブロック図である。

【００２７】駆動部１２１は、コレット１３０を３軸、
即ち、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に直線的に移動させると
共に回転させる機能を有し、図１に示すように、Ｘ軸ス
テージ１２２と、Ｙ軸ステージ１２３と、Ｚ軸ステージ
１２４と、回転ステージ１２５とを有する。この結果、
駆動部１２１は、コレット１３０が、ＬＤ３０をパレッ
ト１１１からピックアップすること、パレット１１１か
ら基材５０までＬＤ３０を搬送すること、基材５０の上
方でＬＤ３０と基材５０とを位置合わせすること、ＬＤ
３０を基材５０にマウントすることを可能にする。な
お、Ｘ軸ステージ１２２等には、リニアモータやエンコ
ーダなどを利用して当業界で周知の構成を適用すること
ができるので、ここでは詳しい説明は省略する。

【００２８】制御部１４０は、ＣＰＵ、ＭＰＵなど名称
の如何を問わず、マウント装置１２０の各部の動作を制
御する。例えば、制御部１４０は、駆動部１２１を介し
てＬＤ３０のピックアップ、搬送、位置合わせ及びマウ
ントを制御するが、図３は、特に、カメラ１４２が撮影
し、画像処理装置１４４によって画像処理されたデータ
に基づいて制御部１４０が駆動部１２１の位置合わせを
制御する構成を示している。上述したように、ある実施
形態では、制御部１４０は、Ｘ軸ステージ１１６及びＹ
軸ステージ１１８も制御する。

【００２９】カメラ１４２は、図１には図示していない
が、図１０（ｄ）及び（ｅ）に示すカメラ６０と同様の
構成を有し、基材５０のほぼ真上に配置されている。カ
メラ１４２は、このように、基材５０のほぼ真上に設け
られることが好ましい。カメラ１４２は、斜めから撮影
するよりも真上から撮影する方が認識精度が高いからで
ある。

【００３０】カメラ１４２は、ＬＤ３０が基材５０にマ
ウントされる前に、ＬＤ３０と基材に設けられたマーキ
ング５０との両方を収める、例えば、０．６ｍｍ×０．
５ｍｍの視野を有する。画像処理装置１４４は、カメラ
１４２に接続され、カメラ１４２が撮影したＬＤ３０の
マーキング５２に対する位置及び姿勢を表す画像を画像
処理して制御部１４０に供給する。カメラ１４２及び画
像処理装置１４４には、当業界で周知のいかなる構成を
も適用することができるので、ここでは詳しい説明は省
略する。

【００３１】以下、図５を参照して、コレット１３０に
ついて説明する。ここで、図５（ａ）はコレット１３０
の部分透過断面図、図５（ｂ）はその先端の部分拡大
図、図５（ｃ）はコレット１３０の部分透過上面図であ
る。図５（ｄ）は、コレット１３０の概略断面図であ
る。図５（ｅ）は、コレット１３０の先端の部分概略斜
視図である。

【００３２】コレット１３０は、加工性に優れ、導電性
がある超鋼から構成されている。コレット１３０は、吸
着面１３２及び１３４を有し、吸着面１３２及び１３４
の境界には、吸着面１３２及び１３４の両方に跨るよう
に、吸着ノズル１３６が形成されている。

【００３３】吸着面１３２は、図１０（ａ）に示すＬＤ
３０の上面３２に吸着され、吸着面１３４は、図１０
（ｂ）に示すＬＤ３０の側面３３に吸着される。このよ
うに、コレット１３０は、吸着面１３２及び１３４を介
してＬＤ３０の上面３２及び側面３３の二面に吸着する
のでＬＤ３０の位置と姿勢がほぼ固定される。このた
め、図１０（ｂ）に示すような粗サーチ用のカメラ４０
や（図示しない画像処理装置）は不要になり、機構が単
純になると共にコストダウンを図ることができる。ま
た、粗サーチの時間が不要になるためにＬＤ３０を基材
５０にマウントするのに必要な時間が低減するため、歩
留りの改善を図ることができる。

【００３４】もっとも、本発明のコレット１３０は対象
物を固定できればよいので対象物の形状に適合する形状
を有していればよく、３面以上や厳格に２面に分割でき
ない三次元形状、例えば、曲面、楕円面なども含む。

【００３５】吸着ノズル１３６は、吸着面１３２及び１
３４に接続されてかかる面を介した真空引きを実現する
機能を有する。吸着ノズル１３６は、安定した姿勢で吸
着するために、吸着面１３２の方向に偏芯している。こ
れにより、吸着面１３２の吸着力の方が吸着面１３４の
吸着力よりも大きくなる。本発明者が鋭意検討した結
果、吸着面１３２及び１３４が等しい吸着力を有するよ
りも相違する方が、かつ、ＬＤ３０の上面３２への吸着
力を高く設定する方がＬＤ３０の吸着は安定する。

【００３６】ＬＤ３０はほぼ直方体形状を有するため
に、ＬＤ３０の上面３２及び側面３３のなす角度は９０
度に設定されている。これに対して、吸着面１３２及び
１３４のなす角度は９０度よりも多少大きく設定されて
いる。これは、製造誤差のためにＬＤ３０の二面３２及
び３３のなす角度が９０度よりも多少大きくなった場合
であってもコレット１３０がＬＤ３０を吸着するように
するためである。この結果、ＬＤ３０の二面のなす角度
に製造誤差に起因するバラツキがあっても吸着面１３２
及び１３４は、かかるバラツキを吸収することができ
る。吸着面１３２及び１３４のなす角度は、例えば、Ｌ
Ｄ３０の製造誤差以上に設定される。但し、余り大きく
しすぎるとＬＤ３０を二面で拘束するという趣旨が失わ
れるので、吸着面１３２及び１３４のなす角度は二面拘
束が維持される範囲に設定される。

【００３７】吸着面１３２及び１３４の界面１３５は、
図５（ｄ）に示すように、取り付け基準１３９から一定
の距離になるように設定されている。

【００３８】コレット１３０は、図２に示すように、吸
着面１３２及び１３４から斜めに延在する。また、吸着
面１３２及び１３４は、吸着後に、ＬＤ３０の一部を露
出する。従って、図２に示す吸着面１３２の長さＣ_１は
ＬＤ３０の上面の幅よりも小さい。図２に示す吸着面１
３４の長さＣ_２がＬＤ３０のＴ未満であることは上述し
た通りである。コレット１３０がＬＤ３０の一部を露出
することは、ＬＤ３０とマーキング５２との位置合わせ
を真上から見て行うことを可能にする。

【００３９】基材部１８０は、基材５０とボンディング
ステージ７０とを有する。これらには当業界で既知のい
かなる構成をも適用することができるので、ここでは詳
しい説明は省略する。

【００４０】以下、図６を参照して、制御部１４０の動
作について説明する。ここで、図６は制御部１４０の動
作を示すフローチャートである。なお、図６に示すフロ
ーチャートは、コンピュータにより実行可能なプログラ
ムとして実現することができる。

【００４１】まず、制御部１４０は、ＬＤ３０をパレッ
ト１１１からピックアップするように駆動部１２１を制
御する（ステップ１００２）。制御部１４０がＸ軸ステ
ージ１１６及びＹ軸ステージ１１８を制御する場合に
は、これらも制御する。また、制御部１４０は、この
際、コレット１３０の吸着ノズル１３６の真空引きも制
御する。この結果、パレット１１１の所望の位置の収納
部１１２からＬＤ３０をピックアップすることができ
る。図２に示すように、駆動部１２１は、コレット１３
０を、吸着面１３４がＬＤ３０の側面３３に近接した状
態にセットした後でＡ _２方向に降下する。

【００４２】その状態を図７に示す。ここで、図７
（ａ）は、ＬＤ３０に吸着したコレット１３０の様子を
示す平面図であり、図７（ｂ）は、その斜視図である。
なお、作図の便宜上、両図におけるＬＤ３０とコレット
１３０の寸法は異なっている。

【００４３】図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、吸着
面１３２は、吸着後に、ＬＤ３０の一部を露出する。ま
た、ピックアップ時には、図２を参照して上述したよう
に、コレット１３０はパレット１１１の表面１１３に衝
突しない。更に、コレット１３０を用いてパレット１１
１よりＬＤ３０を取り出す際、ＬＤ３０とコレット１３
０との間にクリアランスを設けるような位置で吸着を行
う。ＬＤ３０は、図２の吸着面１３２及び１３４に吸着
されて、コレット１３０に対する位置及び姿勢が固定さ
れる。即ち、コレット１３０の吸着力によりＬＤ３０は
吸着面１３２及び１３４に吸い寄せられ、コレット１３
０の吸着力と拘束面によってＬＤ３０の姿勢はＸ方向・
θz方向に安定して吸着される。このときＬＤ３０にか
かる衝撃力はＬＤ３０自体の自重と吸着力に影響を受け
るが、光学部品のような微小な部品であれば自重が小さ
いため衝撃力も小さく部品を破損することがない。

【００４４】次いで、制御部１４０は、ＬＤ３０を基材
５０の上空まで搬送するように駆動部１２１を制御する
（ステップ１００４）。この際、制御部１４０は、ＬＤ
３０が基材５０から所定の垂直方向の距離になるよう
に、ＬＤ３０を下降するように制御することができる。
かかる位置で位置合わせが行われる。ＬＤ３０と基材５
０の上下方向の距離が１μｍと程度に近接した状態で両
者の位置合わせを行えば、駆動部１２１がコレット１３
０及びＬＤ３０を下降駆動する際の精度の影響を受けな
い実装を行うことができるので好ましい。例えば、ＬＤ
３０と基材５０の上下方向の距離が大きい場合に位置合
わせを行って、その後、駆動部１２１がコレット１３０
を下降させる。この際、駆動部１２１の駆動精度が余り
高くなく垂直に下降させようとしても実際には斜めにコ
レット１３０を下降することになってしまう場合には結
局、ＬＤ３０は基材５０との位置がずれた状態でマウン
トされてしまう。そこで、本実施形態では、ＬＤ３０と
基材５０の上下方向の距離を近接させた状態で両者の位
置合わせと行って、駆動部１２１の駆動精度の影響を受
けない実装を行うことを可能にしている。

【００４５】次に、制御部１４０は、画像処理装置１４
４からカメラ１４２が撮影した画像データを受信し（ス
テップ１００６）、位置合わせが整っているかどうかを
判断する（ステップ１００８）。即ち、図４に示す長さ
Ｌ_２が所定距離であるかどうかを判断する。長さＬ
_２は、上述したように、マーキング５２とＬＤ３０との
距離である。より具体的には、カメラ１４２の視野は図
８のようになる。ここで、図８は、カメラ１４２の視野
を示す平面図である。

【００４６】位置合わせが不十分であれば、制御部１４
０は駆動部１２１を駆動してＬＤ３０の位置合わせを行
い、再度ステップ１００６に帰還する（ステップ１０１
０）。位置合わせにおいては、図８におけるマーキング
３４の中点３５とマーキング５２との距離をＬ_２に設定
する。加えて、中点３５を通り、一対のマーキング３４
に垂直な直線がマーキング５２を通るように、若しく
は、一対のマーキング５２の中点を通る直線に平行にな
るようにする。これにより、ＬＤ３０はマーキング５２
に対して距離及び姿勢又は角度に関して位置合わせされ
る。

【００４７】このように、マウント装置１２０は、ＬＤ
３０が基材５０にマウントされる前に、制御部１４０が
ＬＤ３０とマーキング５２との位置合わせを行い、駆動
部１２１を通じて補正する。従って、マウント装置１２
０は、図１０（ｂ）に示すような粗サーチ用のカメラ４
０や（図示しない画像処理装置）は不要になる。また、
２つの別系統の画像処理を使用する従来のマウント方法
よりも、同一系統の画像処理を使用する本実施形態の方
がＬＤ３０とマーキング５２との位置合わせ精度又は実
装精度が高い。例えば、カメラ１４２の画像処理がカメ
ラ４０及び６０と同様の認識誤差を伴う場合、本実施形
態のマウント装置１００の認識精度は図１０に示す従来
のマウント方法の認識誤差の２倍になる。更に、ＬＤ３
０を基材５０にマウントする前に補正を行うことができ
るので、ＬＤ３０を基材５０にマウントした後でなけれ
ば補正の必要性を判断できない従来のマウント方法より
も補正時間が短縮する。

【００４８】カメラ１４２が、ＬＤ３０と基材５０の両
方の真上にあることは、カメラ１４２がＬＤ３０と器財
５０の間にあるよりも高い位置合わせ精度を提供するこ
とにつながる。例えば、図９に示すように、カメラ１４
２の代わりに、撮像部８１と光学系８２とを有するカメ
ラ８０を使用することも考えられる。光学系８２は、ミ
ラー８４及び８５を含み、ＬＤ３０と基材５０を同時に
撮像する光学系である。しかし、かかる構成は複雑かつ
高価であると共に、ミラー８４及び８５の挿入により上
下の光線Ｒ_１及びＲ_２の光軸にずれが発生する。このた
め、撮像部８１の認識精度が低下する。加えて、撮像部
８１がＬＤ３０と基材５０とを撮像した場合に上下の光
量が同一にならないためにコントラストが同一になら
ず、両者のデータを画像処理する際に認識誤差が発生し
やすくなる。更に、ＬＤ３０と基材５０は、カメラ８０
を挿入可能な距離だけ離間している必要がある。しか
し、これではカメラ８０を利用した位置合わせ後に、カ
メラ８０を除去してＬＤ３０を基材５０にマウントする
際に、駆動部１２１の駆動精度が余り高くなく垂直に下
降させようとしても実際には斜めにコレット１３０を下
降することになってしまう場合には結局、ＬＤ３０は基
材５０との位置がずれた状態でマウントされてしまう。
このため、カメラ１４２はカメラ８０よりも認識精度が
高い。

【００４９】制御部１４０は、位置合わせが完了したと
判断すれば（ステップ１００８）、ＬＤ３０を基材５０
にマウントするように駆動部１２１を制御する（１０１
２）。その後、ＬＤ３０は基材５０にはんだボンディン
グされる。Ｌ_２が所定の精度で確保されているので、ボ
ンディングの精度を高めることができ、優れた光学特性
を有するＬＤを提供することができる。その後、同一基
材５０に対して別のＬＤ３０をマウントするか、別の基
材５０に対して別のＬＤ３０をマウントする場合には、
制御部１４０は、ステップ１００２から処理を繰り返
す。

【００５０】以上、本発明の好ましい実施形態を説明し
たが、本発明はその要旨の範囲内で種々の変形及び変更
が可能である。

【００５１】本出願は更に以下の事項を開示する。

【００５２】（付記１） 対象物を基材の所定位置にマ
ウントするためのマウント装置であって、前記対象物の
一面を支持する第１の支持面と、前記対象物の前記一面
と接する別の面を支持する第２の支持面とを有する支持
部を含み、前記第１又は第２の支持面を介して前記対象
物を吸着するための吸着ノズルを有することを特徴とす
るマウント装置。（１） （付記２） 前記支持部は、前記対象物の一部を露出す
ることを特徴とする付記１記載のマウント装置。（２） （付記３） 前記対象物の二面のなす角度よりも前記第
１及び第２の支持面のなす角度を大きくしたことを特徴
とする付記１記載の装置。

【００５３】（付記４） 前記吸着ノズルは、前記第１
及び第２の支持面の界面に形成され、前記第１及び第２
の支持面の吸着力が相違するように前記吸着ノズルは偏
芯していることを特徴とする付記１記載の装置。

【００５４】（付記５） 前記所定位置は、前記基材上
に設けられたマーキングから所定位置であり、前記マウ
ント装置は、対象物を前記基材上に設けられたマーキン
グから所定位置にマウントし、前記基材の上方に設けら
れ、前記対象物が前記基材にマウントされる前に、前記
対象物と前記マーキングとの両方を収める視野を有する
撮像部と、前記支持部を駆動して前記対象物を前記基材
上に移動させると共に、前記対象物と前記マーキングが
所定の配置ではないと前記撮像部が検出した場合に、前
記支持部を駆動して前記対象物の前記マーキングに対す
る配置を補正する駆動部とを更に有することを特徴とす
る付記１記載のマウント装置。（３） （付記６） 前記支持部は、前記撮像部から見て前記対
象物の一部を露出する付記５記載のマウント装置。

【００５５】（付記７） 前記撮像部は、前記基材のほ
ぼ真上に設けられる付記５記載のマウント装置。

【００５６】（付記８） 前記駆動部は、前記支持部を
３軸方向に直線運動させるＸＹＺステージと前記支持部
を回転させる回転ステージとを有することを特徴とする
付記５記載のマウント装置。

【００５７】（付記９） 対象物を基材の所定位置にマ
ウントするためのマウント装置であって、前記対象物の
３次元形状の一部に適合する形状を有する支持面を介し
て前記対象物を支持する支持部を有することを特徴とす
るマウント装置。

【００５８】（付記１０） 前記対象物はレーザダイオ
ードであり、前記基材はボンディングステージ上に載置
されていることを特徴とする付記１乃至９のうちいずれ
か一項記載のマウント装置。

【００５９】（付記１１） 対象物を基材にマウントす
る方法であって、前記対象物を前記基材の上まで搬送す
るステップと、前記基材の上において前記対象物と前記
基材に形成されたマーキングとを同時に視野に捉えると
共に、前記対象物及び前記基材の上方に配置された撮像
部を利用して、前記対象物を前記マーキングに対して位
置合わせを行うステップとを有することを特徴とする方
法。（５） （付記１２） 前記位置合わせステップは、前記対象物
が前記基材に対して垂直方向の距離が所定以内の場合に
行う付記１１記載の方法。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明のマウント装
置によれば、図１０（ｂ）に示すような粗サーチ用のカ
メラ４０やカメラ４０に接続された図示しない画像処理
装置は不要になるため、機構の単純化とコストダウンを
もたらす。また、粗サーチの時間が不要になるために対
象物を基材にマウントするのに必要な時間が低減するた
め、歩留りの向上に資する。更に、同一系統の画像処理
を使用するために、対象物とマーキングとの位置合わせ
精度又は実装精度が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態のマウントシステムの概
略斜視図である。

【図２】 図１に示すマウントシステムのパレットの概
略断面図である。

【図３】 レーザダイオードチップをマトリックス状に
収納する図１に示すパレットの概略斜視図である。

【図４】 図１に示すマウント装置の制御系の概略ブロ
ック図である。

【図５】 図１に示すマウント装置のコレットの構成を
示す部分断面図である。

【図６】 図４に示す制御部の動作を示すフローチャー
トである。

【図７】 図２に示すコレットがレーザダイオードチッ
プを吸着している様子を示す概略上面図及び概略斜視図
である。

【図８】 図４に示すカメラの視野を示す概略平面図で
ある。

【図９】 図４に示すカメラの考えられる変形例を示す
概略断面図である。

【図１０】 従来のマウント方法を説明するための概略
図である。

【符号の説明】

３０ レーザダイオード ５０ 基材 ５２ マーキング ７０ ボンディングステージ １００ マウントシステム １１０ パレット部 １１１ パレット １２０ マウント装置 １２１ 駆動部 １３０ コレット又は搬送用ハンド １４０ 制御部 １４２ カメラ １４４ 画像処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E313 AA03 AA11 AA23 CC03 CC04 DD02 DD03 DD13 DD23 EE02 EE03 EE24 EE33 EE35 FF24 FF26 FF28 FF32 FF33 FG10 5F047 FA08 FA34 FA73 FA79

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物を基材の所定位置にマウントする
   ためのマウント装置であって、 前記対象物の一面を支持する第１の支持面と、前記対象
   物の前記一面と接する別の面を支持する第２の支持面と
   を有する支持部を含み、 前記第１又は第２の支持面を介して前記対象物を吸着す
   るための吸着ノズルを有することを特徴とするマウント
   装置。
2. 【請求項２】 前記支持部は、前記対象物の一部を露出
   することを特徴とする請求項１記載のマウント装置。
3. 【請求項３】 前記所定位置は、前記基材上に設けられ
   たマーキングから所定位置であり、 前記マウント装置は、 前記基材の上方に設けられ、前記対象物が前記基材にマ
   ウントされる前に、前記対象物と前記マーキングとの両
   方を収める視野を有する撮像部と、 前記支持部を駆動して前記対象物を前記基材上に移動さ
   せると共に、前記対象物と前記マーキングが所定の配置
   ではないと前記撮像部が検出した場合に、前記支持部を
   駆動して前記対象物の前記マーキングに対する配置を補
   正する駆動部とを更に有することを特徴とする請求項１
   記載のマウント装置。
4. 【請求項４】 前記支持部は、前記撮像部から見て前記
   対象物の一部を露出する付記３記載のマウント装置。
5. 【請求項５】 対象物を基材にマウントする方法であっ
   て、 前記対象物を前記基材の上まで搬送するステップと、 前記基材の上において前記対象物と前記基材に形成され
   たマーキングとを同時に視野に捉えると共に、前記対象
   物及び前記基材の上方に配置された撮像部を利用して、
   前記対象物を前記マーキングに対して位置合わせを行う
   ステップとを有することを特徴とする方法。