JP2012104636A

JP2012104636A - 部品実装装置および部品実装方法

Info

Publication number: JP2012104636A
Application number: JP2010251604A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Uchida; 守内田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-11-10
Filing date: 2010-11-10
Publication date: 2012-05-31

Abstract

【課題】無駄の発生を防止できる部品実装装置および部品実装方法を提供する。
【解決手段】部品実装装置１０は、電子部品１がピックアップされるピックアップ工程を行うピックアップヘッド１２と、ピックアップヘッド１２と協働して受渡工程および部品実装工程を行うボンディングヘッド１３と、ボンディングヘッド１３のスピンドル８４を上下方向に駆動させるためのボイスコイルモータ８０とを備え、部品実装工程を任意の回数で実行した後に行う検査作業は、ボイスコイルモータ８０がスピンドル８４を上下方向に駆動する際の駆動電流値を測定し、測定開始後に予め定められた区間において駆動電流値が所定の閾値ＴＨ１を超えた場合に、それを記憶するとともに非検出区間に設定し、非検出区間に設定した区間において検出した駆動電流値を部品実装工程における接合動作実行のための判断に適用しないように設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体チップ等の電子部品を基板に実装する部品実装装置および部品実装方法に関する。

従来より、ボンディングヘッドに有するボイスコイルモータを駆動して、電子部品を基板の実装位置に向かって移動させ、ボイスコイルモータの駆動トルクが、あたり検出トルクに達し、かつボイスコイルモータのスピンドルが、あたり検出位置まで移動している状態を検出することにより電子部品が基板の実装位置に達したと判断して、加重動作を実行して電子部品の電極と基板の電極とを接合する部品実装装置および部品実装方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−６８３８９号公報（図１、請求項１）

前述した特許文献１に記載された部品実装装置および部品実装方法は、ボイスコイルモータのスピンドルにかかる摺動抵抗変化による電子部品と基板の上面との接触の誤判断および電子部品の誤加重を防止できる。
ところで、前述した特許文献１に記載された部品実装装置および部品実装方法と同様に、電子部品へのダメージを抑えるために、ボイスコイルモータのスピンドルを予め定められた位置から低速動作させる部品実装装置および部品実装方法が提案されている。
このような従来の部品実装装置および部品実装方法は、低速動作中の速度を計測し、その速度が規定値を下回った場合や推力が規定値を上回った場合を接触検出としている。このとき、摺動抵抗が大きくなった場合、接触検出において誤検出が発生し、実装の不良が発生する。
そのため、このような従来の部品実装装置および部品実装方法は、このような現象が発生してからメンテナンスを実行していた。
ただし、実装の高さ付近以外での摺動抵抗が変化していたとしても、実装時の加重や、接触時の衝撃加重が変化したと検出してしまい、ボイスコイルモータあるいは直動ガイドが不良と判定されてしまう。
従って、このような従来の部品実装装置および部品実装方法は、実用範囲での使用に問題のないユニットが不良と判定されてしまうために部品の交換やメンテナンスの手間を生じ、生産性を低下させてしまうという問題がある。

本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、部品の交換やメンテナンスの手間を生じ、生産性の低下を防止できる部品実装装置および部品実装方法を提供することにある。

本発明に係る部品実装装置は、板状の本体の片面に複数のバンプを有するとともに、前記各バンプが上向きとなるように電子部品が保持される部品供給部と、前記部品供給部に対して上方から進退可能に設けられ、前記電子部品における前記バンプが設けられた面に吸着することにより前記電子部品がピックアップされるピックアップ工程を行うピックアップヘッドと、前記ピックアップヘッドと協働して前記電子部品を挟持しながら前記電子部品における前記バンプが設けられていない面をスピンドルで吸着してから、前記電子部品に対する前記ピックアップヘッドの吸着が解除されることにより、前記電子部品を受け渡される受渡工程と、前記受渡工程の後に基板保持部に保持された基板の上に前記電子部品を実装する部品実装工程とを行うボンディングヘッドと、前記ボンディングヘッドに有する駆動手段を駆動して、前記電子部品を前記基板の実装位置に向かって移動させ、前記駆動手段の駆動電流値が、所定の値に達し、かつ前記ボンディングヘッドのスピンドルが、所定の高さまで移動している状態を検出することにより前記電子部品が前記基板の実装位置に達したと判断して、接合動作を実行する制御手段と、を備え、前記部品実装工程を任意の回数で実行した後に検査作業を行い、前記検査作業は、前記ボイスコイルモータが前記スピンドルを上下方向に駆動する際の駆動電流値を測定し、測定開始後に予め定められた区間において前記駆動電流値が所定の閾値を超えた場合に、それを記憶するとともに非検出区間に設定し、前記非検出区間に設定した区間において検出した前記駆動電流値を前記部品実装工程における前記接合動作実行のための判断に適用しないように設定する。

本発明に係る部品実装方法は、板状の本体の片面に複数のバンプを有するとともに、前記各バンプが上向きとなるように電子部品が保持される部品供給部と、前記部品供給部に対して上方から進退可能に設けられ、前記電子部品における前記バンプが設けられた面に吸着することにより前記電子部品がピックアップされるピックアップ工程を行うピックアップヘッドと、前記ピックアップヘッドと協働して前記電子部品を挟持しながら前記電子部品における前記バンプが設けられていない面をスピンドルで吸着してから、前記電子部品に対する前記ピックアップヘッドの吸着が解除されることにより、前記電子部品を受け渡される受渡工程と、前記受渡工程の後に基板保持部に保持された基板の上に前記電子部品を実装する部品実装工程とを行うボンディングヘッドと、前記ボンディングヘッドに有する駆動手段を駆動して、前記電子部品を前記基板の実装位置に向かって移動させ、前記駆動手段の駆動電流値が、所定の値に達し、かつ前記ボンディングヘッドのスピンドルが、所定の高さまで移動している状態を検出することにより前記電子部品が前記基板の実装位置に達したと判断して、接合動作を実行する制御手段と、を備え、前記部品実装工程を任意の回数で実行した後に検査作業を行い、前記検査作業は、前記ボイスコイルモータが前記スピンドルを上下方向に駆動する際の駆動電流値を測定し、測定開始後に予め定められた区間において前記駆動電流値が所定の閾値を超えた場合に、それを記憶するとともに非検出区間に設定し、前記非検出区間に設定した区間において検出した前記駆動電流値を前記部品実装工程における前記接合動作実行のための判断に適用しないように設定する。

本発明に係る部品実装装置および部品実装方法によれば、部品の交換やメンテナンスの手間を生じ、生産性の低下を防止できるという効果を奏する。

本発明に係る一実施形態の部品実装装置の全体の外観斜視図本発明に係る一実施形態の部品実装装置の要部の外観斜視図本発明に係る一実施形態の部品実装装置の正面図本発明に係る一実施形態の部品実装装置の制御系のブロック構成図本発明に係る一実施形態の部品実装方法の第１工程の外観斜視図本発明に係る一実施形態の部品実装方法の第１工程の正面図本発明に係る一実施形態の部品実装方法の第２工程の正面図本発明に係る一実施形態の部品実装方法の第３工程の正面図本発明に係る一実施形態の部品実装方法の第４工程の正面図本発明に係る一実施形態の部品実装方法の第５工程の正面図本発明に係る一実施形態の部品実装方法の第６工程の正面図本発明に係る一実施形態の部品実装方法の第７工程の正面図本発明に係る一実施形態の部品実装方法の第８工程の正面図本発明に係る一実施形態の部品実装方法の第９工程の正面図本発明に係る一実施形態の部品実装方法の第９工程後の電子部品の斜め下方から視た外観斜視図本発明に係る一実施形態の部品実装装置に適用されるボイスコイルモータのストローク前の垂直断面図本発明に係る一実施形態の部品実装装置に適用されるボイスコイルモータのストローク時の垂直断面図本発明に係る一実施形態の部品実装装置に適用される検査装置が実行する検査作業の動作を説明するフローチャート本発明に係る一実施形態の部品実装装置の検査作業のタイムチャート本発明に係る一実施形態の部品実装装置の検査作業における正常時のタイムチャート本発明に係る一実施形態の部品実装装置の検査作業における異常時のタイムチャート

以下、本発明に係る一実施形態の部品実装装置および部品実装方法について図面を参照して説明する。
本発明に係る一実施形態の部品実装装置１０は、板状の本体２の片面に複数のバンプ３を有するとともに、各バンプ３が上向きとなるように半導体チップ（電子部品）１が保持される部品供給部１１と、部品供給部１１に対して上方から進退可能に設けられ、半導体チップ１におけるバンプ３が設けられた表面４に吸着することにより半導体チップ１がピックアップされるピックアップ工程を行う半導体チップ本体当接面付のピックアップヘッド１２と、ピックアップヘッド１２と協働して半導体チップ１を挟持しながら半導体チップ１におけるバンプ３が設けられていない裏面５に吸着してから、半導体チップ１に対するピックアップヘッド１２の吸着が解除されることにより、半導体チップ１を受け渡される受渡工程を行うボンディングヘッド１３とを備える。

図１に示すように、部品実装装置１０は、基台１４上に、部品供給部１１に相当する部品供給ステージ１５と、ユニット集合ステージ１６と、基板保持ステージ１７とがＹ方向に配列されている。
部品供給ステージ１５に備えられたウェハ保持テーブル１８には、実装対象となる部品である複数の半導体チップ１が配列された半導体ウェハ６が保持されている。
ユニット集合ステージ１６は、直動機構１９によってＸ方向に往復動する移動テーブル２０に、ツールストッカ２１，部品回収部２２，較正基準マーク２３，中継ステージ２４、アンダーカメラ２５等などの機能ユニットを集合的に配設した構成となっている。
基板保持ステージ１７は、基板７を保持する基板保持テーブル２６をＸＹテーブル機構２７（図３参照）によって水平駆動する構成となっており、基板７上に半導体チップ１が実装される。

部品供給ステージ１５と、ユニット集合ステージ１６と、基板保持ステージ１７の上方には、基台１４のＸ方向の端部に位置して、Ｙ軸フレーム２８が支持ポスト２９によって両端部を支持されてＹ方向に架設されている。
Ｙ軸フレーム２８の前面には、第１ヘッド３０をリニアモータ駆動によりＹ方向に案内して駆動するヘッド移動機構３１が組み込まれている。第１ヘッド３０には半導体チップ１を保持して基板７に搭載する機能を有する搭載ユニット３２が装着されている。搭載ユニット３２は搭載ヘッドであるボンディングヘッド１３を有する。

部品供給ステージ１５と中継ステージ２４と基板保持ステージ１７との上方には、位置認識のために第１カメラ３３と、第２カメラ３４とが配設されている。
第１カメラ３３は部品供給ステージ１５において取り出し対象の半導体チップ１を撮像する。
第２カメラ３４は基板７上の部品実装位置を撮像する。
また、ユニット集合ステージ１６に配設されたアンダーカメラ２５は、部品供給ステージ１５から取り出された半導体チップ１を下方から撮像する。

図２および図３に示すように、部品供給ステージ１５はＸＹテーブル機構３５を備えており、ＸＹテーブル機構３５の上面に装着された水平な移動プレート３６には、複数の支持部材３７が立設されている。支持部材３７は、上面に半導体ウェハ６が装着されて保持されるウェハ保持テーブル１８を支持している。
半導体ウェハ６は、ウェハシート８に複数の半導体チップ１を所定の配列で貼着した構成となっている。ウェハシート８には、能動面を上向きにしたフェイスアップ姿勢で個片に分割された状態の複数の半導体チップ１が貼着保持されている。

部品供給ステージ１５は、半導体ウェハ６から半導体チップ１をピックアップするためのピックアップ作業位置［Ｐ１］が設定されている。第１カメラ３３の位置はピックアップ作業位置［Ｐ１］に対応しており、第１カメラ３３によって半導体ウェハ６を撮像した撮像結果を認識処理することにより、ピックアップ対象の半導体チップ１の位置が検出される。
ウェハ保持テーブル１８の内部においてピックアップ作業位置［Ｐ１］に対応する位置には、エジェクタ機構３８が配設されている。

エジェクタ機構３８は、不図示のポンプを備えており、ウェハシート８の下面側から半導体チップ１をピンで突き上げることにより、半導体チップ１のウェハシート８からの剥離を促進する機能を有している。
半導体チップ１の取り出し時にエジェクタ機構３８を昇降させてウェハシート８の下面に当接させることにより、ピックアップヘッド１２による半導体チップ１のウェハシート８からの取り出しを容易に行うことができる。

部品取り出し動作においては、ＸＹテーブル機構３５を駆動してウェハシート８をＸＹ方向に水平移動させることにより、ウェハシート８に貼着された複数の半導体チップ１のうち、取り出し対象となる所望の半導体チップ１をピックアップ作業位置［Ｐ１］に位置させる。

部品供給ステージ１５の上方には、半導体チップ１を吸着して保持するピックアップノズル３９を備えたピックアップヘッド１２が配設されている。ピックアップヘッド１２はピックアップアーム４０に保持されており、ピックアップアーム４０は、Ｙ軸フレーム２８の下面に縣吊して配置されたピックアップヘッド移動機構４１から、部品供給ステージ１５の上方に延出して設けられている。ピックアップヘッド移動機構４１を駆動することにより、ピックアップアーム４０はＸＹＺ方向に移動するとともに、Ｘ方向の軸廻りに回転する。

これにより、ピックアップヘッド１２は部品供給ステージ１５の上方とユニット集合ステージ１６の上方との間でＹ方向に移動するとともにＸ方向に進退する。そのため、ピックアップヘッド１２は、部品供給ステージ１５から半導体チップ１をピックアップして、ユニット集合ステージ１６に設けられた中継ステージ２４に移送する動作を行う。また、要時に、ピックアップヘッド１２をピックアップ作業位置［Ｐ１］の上方からＸ方向に退避させることが可能となっている。そして、ピックアップアーム４０は、回転させることによりピックアップヘッド１２を反転させて、ピックアップノズル３９に保持されている半導体チップ１の姿勢を表裏反転させることができる。

ユニット集合ステージ１６および基板保持ステージ１７は、ベースプレート４２の上面に設けられており、ベースプレート４２は基台１４の上面に立設された複数の支持ポスト４３により下方から支持されている。

部品回収部２２は、部品供給ステージ１５から取り出された後に、不良部品や混入した異種部品など基板７への実装が不適と判断された部品を廃棄回収する機能を有している。較正基準マーク２３は、直動機構１９を継続して駆動する際に熱伸縮によって生じる機構的な位置誤差を、上方に配設された第２カメラ３４によって撮像して較正するために設けられた基準マークである。

中継ステージ２４は、部品供給ステージ１５と基板保持ステージ１７との間に配置されてツールストッカ２１と一体的に設けられた形態となっており、中継ステージ２４には、部品供給ステージ１５からピックアップヘッド１２によって取り出された半導体チップ１が位置補正のために載置される。

基板保持ステージ１７は、ＸＹテーブル機構２７上に基板７を保持する基板保持テーブル２６を設けた構成となっている。基板保持ステージ１７には、半導体チップ１を基板保持テーブル２６に保持された基板７に実装するための実装作業位置［Ｐ２］が設定されており、第２カメラ３４は実装作業位置［Ｐ２］に対応して配置されている。そして、ＸＹテーブル機構２７を駆動することにより、基板保持テーブル２６は基板７とともにＸＹ方向に水平移動し、基板７に設定された任意の部品実装点を実装作業位置［Ｐ２］に位置させることができる。

次に、第１ヘッド３０について説明する。Ｙ軸フレーム２８に設けられたヘッド移動機構３１の前面には、第１ヘッド３０をＹ方向にガイドするための２条のガイドレール４４が設けられており、これらガイドレール４４の間に、第１ヘッド３０をＹ方向に駆動するためのリニアモータを構成する固定子４５が配設されている。ガイドレール４４には、図示しないスライダがＹ方向にスライド自在に嵌合しており、このスライダが垂直な移動プレート４６の背面に固着されている。

移動プレート４６の背面には、固定子４５に対向してリニアモータを構成する可動子（図示省略）が配設されている。これらのリニアモータを駆動することにより、第１ヘッド３０がガイドレール４４によりガイドされてＹ方向に移動する。移動プレート４６の前面には、昇降機構４７が配設されており、昇降機構４７の前面には昇降プレート４８が垂直方向にスライド自在に配設されている。昇降機構４７を駆動することにより、昇降プレート４８がそれぞれ昇降する。昇降プレート４８には、搭載ユニット３２が着脱自在に装着されている。

搭載ユニット３２は、実装対象の部品である半導体チップ１を保持する機能を有しており、第１ヘッド３０をＹ方向に水平移動させて昇降プレート４８が昇降することにより、部品供給ステージ１５から供給された半導体チップ１を、基板保持ステージ１７に保持された基板７に搭載する。
このとき、搭載ユニット３２が装着された第１ヘッド３０による実装形態としては、ピックアップヘッド１２によって部品供給ステージ１５から取り出されて中継ステージ２４上に載置された半導体チップ１を搭載ユニット３２によって保持して基板７に搭載するプリセンタ実装形態と、部品供給ステージ１５の半導体チップ１を搭載ユニット３２により直接保持して基板７に搭載するダイレクト実装形態と、ピックアップヘッド１２により部品供給ステージ１５から取り出されて表裏反転状態でピックアップヘッド１２に保持された半導体チップ１を搭載ユニット３２により保持して基板７に搭載するフェイスダウン実装形態とを選択的に実行できる。

図４に示すように、部品実装装置１０に有する制御装置６０による部品実装方法の制御は、部品供給ステージ１５における部品供給ステージ移動機構の制御Ａ１と、基板保持ステージ１７における基板保持ステージ移動機構の制御Ａ２と、移動テーブル２０における移動テーブル移動機構の制御Ａ３と、ピックアップヘッド１２におけるピックアップヘッド移動機構の制御Ａ４と、ピックアップヘッド１２におけるピックアップヘッド吸着機構の制御Ａ５と、搭載ユニット１９における搭載ヘッド移動機構の制御Ａ６と、搭載ユニット１９における搭載ヘッド吸着機構の制御Ａ７と、エジェクタ機構３８におけるエジェクタの制御Ａ８と、第１カメラ３３における部品供給ステージカメラの制御Ａ９と、第２カメラ３４における基板保持ステージカメラの制御Ａ１０と、アンダーカメラ２５におけるアンダーカメラの制御Ａ１１とである。

次に、部品実装装置１０が適用する部品実装方法について説明する。
部品実装装置１０に適用された部品実装方法は、以下の部品実装工程を行う。
まず、本体２の片面に複数のバンプ３が上向きとなるように半導体チップ１を部品供給部１１に保持する部品供給工程と、半導体チップ１に対して上方から進退されて半導体チップ１におけるバンプ３が設けられた表面４に吸着することにより半導体チップ１をピックアップヘッド１２によりピックアップするピックアップ工程と、ピックアップヘッド１２と協働して半導体チップ１を挟持しながら半導体チップ１におけるバンプ３が設けられていない裏面５に吸着してから、半導体チップ１に対するピックアップヘッド１２の吸着が解除されるボンディングヘッド１３により、半導体チップ１を受け渡される受渡工程を含む。

図５および図６に示すように、部品実装方法の第１工程では、ピックアップヘッド１２の下方に複数のバンプ３が上向きとなるように半導体チップ１が保持される。

図７に示すように、部品実装方法の第２工程では、ウェハシート８の下方からエジェクタ機構３８が上昇されて、エジェクタ機構３８がウェハシート８に密着され、ポンプの駆動に伴い、ウェハシート８が下方に向けて吸引される。

図８に示すように、部品実装方法の第３工程では、ピックアップヘッド１２が下降されてピックアップノズル３９が半導体チップ１の複数のバンプ３上に配置される。

図９に示すように、部品実装方法の第４工程では、エジェクタ機構３８が駆動されることにより、ウェハシート８の下面側から半導体チップ１がピンで突き上げられて半導体チップ１がウェハシート８から剥離される。そして、ピックアップヘッド１２の上昇に伴い、半導体チップ１はピックアップヘッド１２に吸着されたままピックアップヘッド１２とともに上昇される。

図１０に示すように、部品実装方法の第５工程では、ピックアップヘッド１２が上昇を続けるために、半導体チップ１はウェハシート８から離れていく。

図１１に示すように、部品実装方法の第６工程では、ピックアップヘッド１２が１８０度回動されることにより半導体チップ１の裏面５を上方に配置し、半導体チップ１の裏面の上方に搭載ユニット３２のボンディングヘッド１３が配置される。

図１２に示すように、部品実装方法の第７工程では、ボンディングヘッド１３がピックアップヘッド１２に向けて進行されることにより、ボンディングヘッド１３がピックアップヘッド１２と協働して半導体チップ１を挟持する。

図１３に示すように、部品実装方法の第８工程では、ボンディングヘッド１３が吸引を始め、ピックアップヘッド１２の半導体チップ１への吸着が解除される。

図１４に示すように、部品実装方法の第９工程では、半導体チップ１は、ピックアップヘッド１２からボンディングヘッド１３に受け渡され、ボンディングヘッド１３が、複数のバンプ３が下向きとなるように半導体チップ１を保持して基板７上に搬送され、半導体チップ１が基板７に実装される。

図１６に示すように、ボンディングヘッド１３は、駆動手段であるボイスコイルモータ８０を内蔵している。ボイスコイルモータ８０は検査装置８１により検査される。
ボイスコイルモータ８０は、ケース８２と、ケース８２の上下にそれぞれ取り付けられたボールスプライン８３と、ボールスプライン８３に直動自在に支持されるスピンドル８４と、スピンドル８４に取り付けられたマグネット８５と、スピンドル８４の基端部に取り付けられたスケール８６と、スケール８６の位置を検出するスケールヘッド８７と、マグネット８５の周りにマグネット８５に非接触に配置されたボイスコイル８８とを備える。

図１７に示すように、ボイスコイルモータ８０は、ボイスコイル８８に所定の電流が通電されることにより発生した磁力に伴うフレミングの左手の法則によってスピンドル８４に図１６中の下方に向く運動力が与えられる。そのため、スピンドル８４は、復帰位置（図１６参照）Ｂ１からストローク位置Ｂ２まで直動される。ストローク位置Ｂ２はタッチ検出位置に適用される。
制御装置６０は、駆動手段であるボイスコイルモータ８０により半導体チップ１を基板７の実装位置に向かって移動させ、ボイスコイルモータ８０の駆動電流値が、所定の値に達し、かつボンディングヘッド１３のスピンドル８４が、所定の高さまで移動している状態を検出することにより半導体チップ１が基板７の実装位置に達したと判断して、接合動作を実行する。

次に、検査装置８１が実行する検査作業について説明する。
図１８に示すように、検査装置８１は、検査作業を部品実装工程が任意の回数で実行された後に行い、開始後に予め定められた区間において所定の閾値を超えた場合に、それを記憶するとともに非検出区間に設定する。
検査装置８１の検査作業は、生産の開始時や既定の実装数に達した時等に定期的に不図示の高さ基準ブロック等に対してスピンドル８４を等速で下降させる。そして、スピンドル８４の位置の変動と、スピンドル８４の速度と、スピンドル８４の推力とをモニタリングして検出する。
検査装置８１は、スピンドル８４の推力の検査において、摺動抵抗が大きくなっている部位を検出するとともに、摺動抵抗の変動に加えて、摺動抵抗が異常である部位や初期状態との動摩擦の変化を検出する。

図１９に示すように、検査装置８１は、検査開始時点Ｔ１からスピンドル８４が吸着した半導体チップ１が基板７に接触する時点Ｔ２までの予め定められた区間Ｃにおいて、駆動電流値（推力）が所定の閾値ＴＨ１を超えた場合、それを記憶するとともに所定の閾値ＴＨ１を超えた高さ範囲を非検出区間に設定して、当該高さ範囲における駆動電流値は次回の部品実装からのタッチ検出への適用をキャンセルし、接合動作実行のための判断に適用しないように設定する。ただし、ボイスコイルモータの動作自体が不可能となるような重大な故障を検出するために、閾値ＴＨ１以上の値で設定される所定の閾値（動作限界値）を越える場合は過負荷と判定しエラー報知する。
検査装置８１は、時点Ｔ２以後の時点Ｔ４までの間の駆動電流値が閾値ＴＨ１を超えているか否かを検出し、駆動電流値が閾値ＴＨ１を超えた時点Ｔ３を物理的に既定の押圧力で実装されたと判断して検査を終了する。

すなわち、図１８に戻り、検査装置８１は、タッチ検出開始位置までスピンドル８４が下降されるとともにスピンドル８４がタッチ検出開始位置まで下降された後に電流制御に切り換えが行われてタッチ検出サーチが開始される（ＳＴ１００→ＳＴ１１０→ＳＴ１２０→ＳＴ１３０）。
タッチ検出サーチにおいて、検出電流がタッチ検出電流よりも大きくなっていると、タッチ設定の高さが検出され、タッチ設定の高さが正常値ではなく、検出電流が動作可能な値として設定された限界値を超えていない場合、それを記憶するとともに非検出区間に設定して、次回の部品実装からのタッチ検出への適用をキャンセルする（ＳＴ１４０→ＳＴ１５０→ＳＴ１６０→ＳＴ１８０）。

図２０に示すように、検査装置８１は、検査開始時点Ｔ１からスピンドル８４が吸着した半導体チップ１が基板７に接触する時点Ｔ２までの予め定められた区間Ｃにおいて、駆動電流値（推力）が所定の閾値ＴＨ１を超えていない場合、すなわち、機械的な問題がなければ一定の駆動電流値が検出されるために、その一定の駆動電流値が検出される。
検査装置８１は、時点Ｔ２以後の時点Ｔ４までの間の駆動電流値が閾値ＴＨ１を超えているか否かを検出し、駆動電流値が閾値ＴＨ１を超えた時点Ｔ３を物理的に既定の押圧力で実装されたと判断して検査を終了する。

すなわち、図１８に戻り、検査装置８１は、タッチ検出サーチにおいて、検出電流がタッチ検出電流よりも大きくなっていて、タッチ設定の高さが検出され、タッチ設定の高さが正常値であると、検査が終了される（ＳＴ１４０→ＳＴ１５０）。

図２１に示すように、検査装置８１は、検出された駆動電流値がタッチ検出高さ付近で増加している場合、スピンドル８４が吸着した半導体チップ１が基板７にタッチしたことによるものなのか、あるいはスピンドル８４の磨耗等による摺動抵抗によるものであるか否かの判別が不可能であるためにボンディングヘッド１３の降下を停止する。

すなわち、図１８に戻り、検査装置８１は、タッチ検出サーチにおいて、検出電流がタッチ検出電流よりも大きくなっていて、タッチ設定の高さが正常値ではなく、検出電流が動作可能な値として設定された限界値を超えていると、エラー報知を行う（ＳＴ１４０→ＳＴ１５０→ＳＴ１６０→ＳＴ１７０）。
エラー報知とは、ブザー等の音やランプ等の点滅で作業者に促される。

以上、説明したように一実施形態の部品実装装置１０によれば、部品実装工程を任意の回数で実行した後に行われる検査装置８１の検査作業において、開始後に予め定められた区間において所定の閾値を超えた場合に、それを記憶するとともに非検出区間に設定するために、部品の交換やメンテナンスの手間を生じ、生産性の低下を防止できる。

また、一実施形態の部品実装方法によれば、部品実装工程を任意の回数で実行した後に行われる検査作業において、開始後に予め定められた区間において所定の閾値を超えた場合に、それを記憶するとともに非検出区間に設定するために、部品の交換やメンテナンスの手間を生じ、生産性の低下を防止できる。

なお、本発明の部品実装装置および部品実装方法における部品供給ステージ，ユニット集合ステージ，基板保持ステージ等は、前述した一実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形や改良等が可能である。

本発明は、半導体チップ等の電子部品を基板に実装する部品実装装置および部品実装方法に好適である。

１半導体チップ（電子部品）
２本体
３バンプ
１０部品実装装置
１１部品供給部
１２ピックアップヘッド
１３ボンディングヘッド
８０ボイスコイルモータ
８４スピンドル

Claims

板状の本体の片面に複数のバンプを有するとともに、前記各バンプが上向きとなるように電子部品が保持される部品供給部と、
前記部品供給部に対して上方から進退可能に設けられ、前記電子部品における前記バンプが設けられた面に吸着することにより前記電子部品がピックアップされるピックアップ工程を行うピックアップヘッドと、
前記ピックアップヘッドと協働して前記電子部品を挟持しながら前記電子部品における前記バンプが設けられていない面をスピンドルで吸着してから、前記電子部品に対する前記ピックアップヘッドの吸着が解除されることにより、前記電子部品を受け渡される受渡工程と、前記受渡工程の後に基板保持部に保持された基板の上に前記電子部品を実装する部品実装工程とを行うボンディングヘッドと、
前記ボンディングヘッドに有する駆動手段を駆動して、前記電子部品を前記基板の実装位置に向かって移動させ、前記駆動手段の駆動電流値が、所定の値に達し、かつ前記ボンディングヘッドのスピンドルが、所定の高さまで移動している状態を検出することにより前記電子部品が前記基板の実装位置に達したと判断して、接合動作を実行する制御手段と、を備え、
前記部品実装工程を任意の回数で実行した後に検査作業を行い、
前記検査作業は、前記ボイスコイルモータが前記スピンドルを上下方向に駆動する際の駆動電流値を測定し、測定開始後に予め定められた区間において前記駆動電流値が所定の閾値を超えた場合に、それを記憶するとともに非検出区間に設定し、前記非検出区間に設定した区間において検出した前記駆動電流値を前記部品実装工程における前記接合動作実行のための判断に適用しないように設定する部品実装装置。
板状の本体の片面に複数のバンプを有するとともに、前記各バンプが上向きとなるように電子部品が保持される部品供給部と、
前記部品供給部に対して上方から進退可能に設けられ、前記電子部品における前記バンプが設けられた面に吸着することにより前記電子部品がピックアップされるピックアップ工程を行うピックアップヘッドと、
前記ピックアップヘッドと協働して前記電子部品を挟持しながら前記電子部品における前記バンプが設けられていない面をスピンドルで吸着してから、前記電子部品に対する前記ピックアップヘッドの吸着が解除されることにより、前記電子部品を受け渡される受渡工程と、前記受渡工程の後に基板保持部に保持された基板の上に前記電子部品を実装する部品実装工程とを行うボンディングヘッドと、
前記ボンディングヘッドに有する駆動手段を駆動して、前記電子部品を前記基板の実装位置に向かって移動させ、前記駆動手段の駆動電流値が、所定の値に達し、かつ前記ボンディングヘッドのスピンドルが、所定の高さまで移動している状態を検出することにより前記電子部品が前記基板の実装位置に達したと判断して、接合動作を実行する制御手段と、を備え、
前記部品実装工程を任意の回数で実行した後に検査作業を行い、
前記検査作業は、前記ボイスコイルモータが前記スピンドルを上下方向に駆動する際の駆動電流値を測定し、測定開始後に予め定められた区間において前記駆動電流値が所定の閾値を超えた場合に、それを記憶するとともに非検出区間に設定し、前記非検出区間に設定した区間において検出した前記駆動電流値を前記部品実装工程における前記接合動作実行のための判断に適用しないように設定する部品実装方法。