JP2020017637A - 実装装置、及び実装装置に用いられる校正基板 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品を基板に精度よく実装可能にした実装装置及び当該実装装置の校正基板を提供する。【解決手段】校正基板を載せ、第１移動処理として、エンコーダに従って全ドットマーク３０１を実装ポジション４１に向けて移動させる。第２移動処理として、第１移動処理前に、エンコーダに従って代表マークを実装ポジション４１に向けて移動させる。第３移動処理として、第１移動処理中、第２移動処理と同様に移動させる。基板への実装時には、少なくともマーク移動誤差Ｄ２から熱移動誤差Ｄ３を除去した移動誤差で校正した結果で移動させる。マーク移動誤差Ｄ２は、実装領域に位置付けられたドットマーク３０１の実装ポジション４１への移動誤差である。熱移動誤差Ｄ３は、第２移動処理及び第３移動処理で代表マークが到達した位置の差である。【選択図】図１０

Description

本発明は、電子部品を実装する領域を示す手がかりの無い基板に当該電子部品を実装する実装装置、及びこの実装装置に用いられる校正基板に関する。

従来から、半導体チップに対するファンアウト・ウエーハレベルパッケージ（ｆａｎ ｏｕｔ−ＷＬＰ：ＦＯ−ＷＬＰ））の製造プロセスやファンアウト・パネルレベルパッケージ（ｆａｎ ｏｕｔ−ＰＬＰ：ＦＯ−ＰＬＰ）が提案されている。これらの製造プロセスでは、支持基板上に複数の半導体チップを間隔をあけた状態で行列状に実装し、半導体チップ間の隙間を樹脂で封止して複数の半導体チップを一体化することで、あたかも半導体製造プロセスで形成されるウエーハのように成形された擬似ウエーハを形成する。この擬似ウエーハ上には再配線層が形成される。

このＦＯ−ＷＬＰやＦＯ−ＰＬＰの製造プロセスに対応すべく、支持基板上に複数の半導体チップを間隔をあけた状態で行列状に実装する実装装置が知られている。この実装装置は、半導体チップを搭載する実装ポジションに、支持基板上の、半導体チップを実装する実装領域を順番に位置合わせし、実装ポジションに運ばれてくる半導体チップを待ち構える。

インターポーザ基板を用いた半導体パッケージの製造プロセスでは、インターポーザ基板上の各実装領域に位置認識用のアライメントマークが設けられている。実装領域毎にアライメントマークが形成されているため、実装装置は、このアライメントマークを認識して電子部品を実装領域に位置決めする。なお、このように実装領域毎にアライメントマークを頼りに位置決めを行う認識方式を「ローカル認識方式」という。このような認識方式によれば、電子部品は実装領域に高い精度で実装される。しかしながら、ＦＯ−ＷＬＰやＦＯ−ＰＬＰの製造プロセスで用いられる支持基板上には、実装領域毎に位置認識に用いることができるような画像認識可能なパターンが存在しない。従って、インターポーザ基板に対して行っていたようなローカル認識方式を適用できない。

例えば、支持基板に、各実装領域に対応させてアライメントマークを予め設けておき、ローカル認識方式を適用することが考えられる。しかしながら、ＦＯ−ＷＬＰやＦＯ−ＰＬＰの支持基板は、擬似ウエーハを形成した後、擬似ウエーハから剥がされて除去されるものであり、製品としては用いられない。このような支持基板のために、マークを形成する設備および工程を設けることは、設備費用、設備の設置スペース、工程数等の増加を招くだけでなく、実装工程においても半導体チップを実装する毎にアライメントマークを認識する動作が必要となり、１つの半導体チップの実装工程時間も増加する。

そこで、支持基板の全体位置を頼りに各実装領域を実装ポジションに送るグローバル認識方式が採用されている。グローバル認識方式では、支持基板上の各実装領域を実装ポジションに送るため、実装装置は、支持基板の移動機構の移動位置をエンコーダ等の位置検出器で検出し、検出結果に応じて実装領域を位置合わせする。ところが、移動機構の寸法公差及び幾何公差によって、位置検出器の検出結果と実際の移動量との間に差が生じ、半導体チップが実装領域に対して位置ズレして搭載される虞がある。

この問題を解決すべく、支持基板に代えて、マトリックス状に並んだ位置マークを持った部品装着対象物冶具を配置し、ＸＹ各方向での移動機構の駆動量と、これら各駆動量に対応した方向に移動する位置マークの実際の移動量との関係をテーブル化し、ＸＹ方向の相対移動の制御量を補正する技術が知られている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。これにより、移動機構の寸法公差及び幾何公差による移動誤差は修正され、電子部品は実装領域に高い精度で実装される。

特開平１１−１６８２９８号公報 特開２００９−２６７３８７号公報

ＦＯ−ＷＬＰやＦＯ−ＰＬＰの製造プロセスにおいて、支持基板の大きさは６００×６００ｍｍ程度になると予測される。それに対応して部品装着対象物冶具には膨大な位置マークが並ぶ。校正処理時には、これら膨大な数の位置マークの一つ一つから補正量を決定しなくてはならない。

各位置マークをカメラの位置に順番に移動させていく校正処理は、支持基板が大きくなればなるほど長時間化する。校正処理の長時間化は、電子部品を支持基板に実装する生産効率の低下を招来する。校正処理時には、移動機構を実装処理時よりも高速駆動できれば良いが、校正処理時と実装処理時とで移動機構の発熱量が大きく変化してしまう。

そうすると、校正処理時には、移動機構の各部に実装処理時とは程度が異なる熱膨張が生じてしまい、校正処理時の熱膨張を反映した低精度の補正量に基づいて実装領域の位置合わせすることになる。

本発明が解決しようとする課題は、支持基板に対して電子部品を精度よく実装することを可能にした実装装置、及び実装装置に用いられる校正基板を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明に係る実装装置は、電子部品を実装ポジションへ搬送する搬送部と、複数の電子部品が各実装領域に搭載される第１の基板が載置されると共に、複数のドットマークが予め設定された間隔で配列された第２の基板が当該第１の基板に先立って載置される載置板と、位置検出器を有し、当該位置検出器の検出結果に基づいて前記載置板を移動させる移動機構と、を備え、前記移動機構は、前記第２の基板を前記載置板に載置した第２載置時に、前記位置検出器の検出結果に従って前記載置板を移動させることで、全ての前記ドットマークを前記実装ポジションに向けて移動させる第１移動処理を行い、前記第２載置時及び前記第１移動処理前に、前記位置検出器の検出結果に従って前記載置板を移動させることで、特定の前記ドットマークを前記実装ポジションに向けて移動させる第２移動処理を行い、前記第２載置時及び前記第１移動処理中に、前記位置検出器の検出結果に従って前記第２移動処理と同様に前記載置板を移動させる第３移動処理を行い、前記第１の基板を前記載置板に載置した第１載置時、少なくとも第１の移動誤差から第２の移動誤差を除去した移動誤差で校正した移動量で前記載置板を移動させることで、前記実装ポジションに前記実装領域を位置合わせし、前記第１の移動誤差は、前記第１移動処理における、前記実装領域に位置付けられた前記ドットマークの前記実装ポジションへの移動誤差であり、前記第２の移動誤差は、前記第２移動処理で前記実装ポジションに対して位置付けられた前記特定のドットマークの到達位置と、前記第３移動処理で前記実装ポジションに対して位置付けられた前記特定のドットマークの到達位置との差であること、を特徴とする。

前記第１の移動誤差は、前記移動機構の公差と、前記第２載置時に前記移動機構に発生した熱膨張とに起因し、前記第２の移動誤差は、前記第２載置時に前記移動機構に発生した熱膨張に起因するようにしてもよい。

前記特定のドットマークは、前記第２の基板上に、所定の行列数の前記ドットマークを含むエリア毎に設けられており、前記第２の移動誤差は、前記特定のドットマークと同じ前記エリアに属する前記ドットマークに適用されるものであるようにしてもよい。

前記移動機構は、前記第１移動処理時、前記第２の基板を前記エリア毎に、当該エリア内の全ドットマークを順番に前記実装ポジションに向けて移動させ、前記第３移動処理は、前記第１移動処理の最中、一の前記エリアの全ドットマークを前記実装ポジションに向けて移動させ終える度に全ての前記エリアの前記特定のドットマークを対象として行うようにしてもよい。

前記第２の移動誤差は、前記第３移動処理を行う度に更新するようにしてもよい。

前記移動機構は、前記第１移動処理中に前記移動機構で発生した熱膨張を相殺するように校正した前記移動量で前記載置板を移動させるようにしてもよい。

前記実装ポジションを視野に収めるカメラと、前記第２載置中、前記移動機構による前記第１移動処理、前記第２移動処理及び前記第３移動処理を制御しながら、前記第１の移動誤差及び前記第２の移動誤差のデータを生成する生成部を備え、前記生成部には、前記第１移動処理中、前記実装ポジションに移動された前記ドットマークの画像が前記カメラから入力され、前記第２移動処理及び前記第３移動処理中、前記実装ポジションに移動させた前記特定のドットマークの画像が前記カメラから入力され、前記生成部は、前記画像に基づいて前記第１の移動誤差及び前記第２の移動誤差を算出するようにしてもよい。

前記移動機構を制御する実装制御部を備え、前記生成部は、前記第１の移動誤差から前記第２の移動誤差を除去した公差校正データを生成し、前記実装制御部は、前記公差校正データで校正した移動量を前記移動機構に指示するようにしてもよい。

また、上記の目的を達成するために、本発明に係る校正基板は、移動機構によって移動可能な載置板に載置された基板上の複数の実装領域に、電子部品を順次搭載する実装装置に用いられる校正基板であって、前記校正基板は、前記基板に代えて前記載置板に載置され、前記校正基板は、前記載置板に接する面とは反対側となる表面に、予め設定された第１の間隔で配列された、前記移動機構の公差に起因する移動誤差としての第１の移動誤差の校正に用いる第１のドットマークと、前記第１の移動誤差の校正に用いるドットマークよりも広い第２の間隔で設けられた、前記移動機構の熱膨張に起因する移動誤差としての第２の移動誤差の校正に用いる第２のドットマークと、を備えること、を特徴とする。

前記第１のドットマークは、前記校正基板の前記表面に沿う行方向および前記行方向とは直交する列方向に沿って行列状に配置されるようにしてもよい。

前記第２のドットマークは、所定の行列数の前記第１のドットマークを含む各エリア内に設けられ、前記各エリアで同じ位置に設けられるようにしてもよい。

前記第２のドットマークは、前記エリア内の中央に位置する一つの前記第１のドットマークであるようにしてもよい。

また、この校正基板を用いた実装装置は、電子部品が搭載される複数の実装領域が設定された基板が載置される載置板と、前記載置板を、前記基板が載置される面に沿って移動させる移動機構と、前記移動機構の移動位置を検出する位置検出器と、前記載置板に載置された前記基板上の前記実装領域であって、前記移動機構による前記載置板の移動範囲内に設定された実装ポジションに位置付けられた実装領域に前記電子部品を実装する実装部と、前記移動機構および前記実装部を制御する制御部と、前記載置板に載置された前記校正基板の前記第１のドットマークおよび前記第２のドットマークを撮像する撮像部と、を備え、制御部は、前記載置板に前記校正基板が載置されたときに、前記第１の間隔と前記位置検出器による検出値に従って前記第１のドットマークのそれぞれを前記撮像部による撮像位置に位置付け、前記撮像部の撮像画像に基づいて前記第１のドットマークそれぞれについて前記第１の移動誤差を算出し、予め設定されたタイミングにて、前記第２の間隔と前記位置検出器による検出値に従って前記第２のドットマークのそれぞれを前記撮像部による撮像位置に位置付け、前記撮像部の撮像画像に基づいて前記第２のドットマークそれぞれについて前記第２の移動誤差を算出し、前記第２の移動誤差が算出された後に算出された第１の移動誤差については、前記第１の移動誤差から前記第２の移動誤差を除去した公差校正データを生成し、前記電子部品を実装する際、前記公差校正データに基づいて前記移動機構を制御すること、を特徴とする。

前記撮像部は、前記実装ポジションを視野に収めて配置され、前記制御部は、前記第１の間隔と前記位置検出器による検出値に従って前記第１のドットマークのそれぞれを前記実装ポジションに位置付け、前記第２の間隔と前記位置検出器による検出値に従って前記第２のドットマークのそれぞれを前記実装ポジションに位置付けるようにしてもよい。

前記予め設定されたタイミングは、前記第１の移動誤差を算出した前記第１のドットマークの数に基づくようにしてもよい。

前記予め設定されたタイミングは、所定の行列数の前記第１のドットマークを含むエリア内に位置する前記第１のドットマークの数に基づくようにしてもよい。

本発明によれば、支持基板に対して電子部品を精度良く搭載できる。

実装装置の概略を示す上面図である。 実装装置の詳細構成を示す図である。 ステージの詳細構成を示す図である。 ステージを制御する制御部の構成を示す図である。 実装移動パターンを示す図である。 公差校正データのテーブルを示す図である。 セット処理及び実装処理の動作を示すフローチャートである。 公差校正データで校正された移動量を説明するベクトル図である。 校正基板を示す図である。 マーク移動誤差と公差校正データと熱移動誤差を示すベクトル図である。 熱移動誤差の測定を示すベクトル図である。 マーク移動誤差の検出のための校正移動パターンを示す模式図である。 熱移動誤差の検出のための校正移動パターンを示す模式図である。 校正処理の動作を示すフローチャート前半である。 校正処理の動作を示すフローチャート中盤である。 校正処理の動作を示すフローチャート後半である。

本発明に係る電子部品の実装装置の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

（全体構成）
図１は、電子部品１０１の実装装置１の概略を示す上面図である。図２は、この実装装置１の詳細構成を示す側面図である。図１に示すように、実装装置１内にはキャリア１００と第１の基板としての基板２００が搬入され、互いに平行を保って載置される。キャリア１００は、複数の電子部品１０１が配列された部品供給体である。基板２００は、電子部品１０１の実装領域２０１を複数行複数列で配列して成る。この実装装置１は、キャリア１００から電子部品１０１を順番にピックアップし、基板２００へ電子部品１０１を搬送し、基板２００の各実装領域２０１に電子部品１０１を搭載する。

典型的には、電子部品１０１は、ＦＯ−ＷＬＰやＦＯ−ＰＬＰの製造プロセスを経るフリップチップタイプの半導体チップである。キャリア１００は、再配線層形成前の電子部品１０１が並ぶウエーハリングである。ウエーハリングは、ダイシングされた電子部品１０１が貼着されたシートをリングで張って成る。基板２００は、再配線層が形成される疑似ウエーハを形成するために、電子部品１０１を配列する仮貼り付け用の支持基板であり、ガラス基板、シリコン基板又はステンレス等の金属基板等から成る。基板２００は、基板２００上の全ての電子部品１０１を樹脂で一つに固めて疑似ウエーハとした後、剥離されるものである。

この基板２００は、外形位置や基板２００全体の位置を示すグローバル認識方式のアライメントマーク２０２が記されている。一方、回路パターン等の実装領域２０１の位置を視認可能なローカル認識方式のアライメントマークは無い。即ち、実装領域２０１とは、基板２００上の電子部品１０１が未搭載の状態では位置及び範囲が識別されない仮想上の領域であって、電子部品１０１が搭載される予定の空き領域である。但し、実装領域２０１は、疑似ウエーハとなった後、再配線層が形成される領域として事後的に確定できる。

この実装装置１は、供給部３、ステージ４及び搬送部５を備えている。供給部３はキャリア１００を保持し、ステージ４は基板２００を保持する。搬送部５は、供給部３側の規定ポジションとステージ４側の規定ポジションとの間を往復し、供給部３側の規定ポジションでキャリア１００から電子部品１０１をピックアップし、ステージ４側の規定ポジションで電子部品１０１を基板２００に搭載する。供給部３は、キャリア１００が拡がる平面に沿って水平に２次元移動し、各電子部品１０１を供給部３側の規定ポジションに位置合わせする。ステージ４は、基板２００が拡がる平面に沿って水平に２次元移動し、各実装領域２０１をステージ４側の規定ポジションに位置合わせする。

以下、供給部３側の規定ポジションをピックアップポジション３１といい、ステージ４側の規定ポジションを実装ポジション４１という。また、ピックアップポジション３１と実装ポジション４１とを結ぶ方向をＸ軸方向といい、キャリア１００及び基板２００が拡がる面と平行でＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向といい、キャリア１００及び基板２００と垂直で、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交する方向をＺ軸方向という。また、行方向というとき、この行方向は、同一行で列が並ぶ方向であり、この行方向をＸ軸方向とする。列方向というとき、この列方向は、同一列で行が異なっていく方向、つまり改行方向であり、この列方向をＹ軸方向とする。

（供給部）
供給部３は、キャリア１００がウエーハリングである場合、ウエーハリングホルダを含み構成される。この供給部３は、キャリア１００を保持する保持部３２、ピックアップポジション３１の電子部品１０１をキャリア１００から突き上げる突き上げピン３３、各電子部品１０１をピックアップポジション３１に位置合わせするＸＹ移動機構３４、及び電子部品１０１とピックアップポジション３１の位置関係を検出するカメラ３５を備えている。

保持部３２は、中心孔を有するドーナツ形状の板である。ドーナツ形状の板の内径はキャリア１００の外径よりも小さく、保持部３２は、その縁でキャリア１００を保持する。中心孔は、キャリア１００の全電子部品１０１を包含した孔径を有する。ここでは、電子部品１０１は、キャリア１００に対して、電子部品１０１の電極形成面とは反対の面が貼着される。電極形成面とは反対の面を背面と呼ぶ。また、キャリア１００は、電子部品１０１の電極形成面が上を向いたフェイスアップ型で保持されている。

突き上げピン３３は、キャリア１００と垂直な軸を有するロッドである。突き上げピン３３の先端は、一個の電子部品１０１に収まるように先細りしている。この突き上げピン３３は、ピックアップポジション３１に設置される。そして、突き上げピン３３は、軸に沿って前進及び後退可能となっている。突き上げピン３３は、ピックアップポジション３１の電子部品１０１をキャリア１００から突き上げるまで前進する。キャリア１００がフェイスアップ型で保持されている場合、突き上げピン３３は、シートを介して電子部品１０１の背面を突き上げることになる。

ＸＹ移動機構３４は、保持部３２をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる２軸の直動機構である。ＸＹ移動機構３４は、保持部３２を移動させることで、各電子部品１０１をピックアップポジション３１に位置合わせする。カメラ３５は、ピックアップポジション３１の上方の位置でピックアップポジション３１に撮像視野を向けて設けられる。カメラ３５は、電子部品１０１とピックアップポジション３１との位置関係を認識するために、電子部品１０１を撮像する。ＸＹ移動機構３４は、電子部品１０１とピックアップポジション３１との位置関係がフィードバックされ、電子部品１０１とピックアップポジション３１の位置が合うように移動量を修正する。

（搬送部）
搬送部５は、フェイスアップ型でキャリア１００が保持され、また電極形成面を基板２００に対面させて搭載するフェイスダウン型の場合、中継部５２と実装部５３とを備える。中継部５２は、ピックアップポジション３１で電子部品１０１をピックアップする。実装部５３は、電子部品１０１を中継部５２から受け取り、ピックアップポジション３１から実装ポジション４１へ電子部品１０１を搬送し、基板２００の実装領域２０１へ電子部品１０１を搭載する。

この中継部５２は、電子部品１０１を保持する吸着ノズル６１ａ、キャリア１００に対して吸着ノズル６１ａを接近及び離反させる昇降装置６３ａ、そして吸着ノズル６１ａの向きを１８０度回転させる反転装置６４を備える。吸着ノズル６１ａは、キャリア１００を挟んで突き上げピン３３と反対に位置し、負圧発生口を電子部品１０１の電極形成面に向ける。まず、昇降装置６３ａは、吸着ノズル６１ａをキャリア１００に向けて接近及び当接させる。吸着ノズル６１ａは、負圧発生口にて電子部品１０１の電極形成面を吸着する。吸着ノズル６１ａが電子部品１０１を吸着保持すると、昇降装置６３ａは、吸着ノズル６１ａをキャリア１００から離間させる。反転装置６４は、電子部品１０１の電極形成面がキャリア１００側を向くように裏返す。

実装部５３は、電子部品１０１を保持する吸着ノズル６１ｂ、ピックアップポジション３１から実装ポジション４１までＸ軸方向に沿って架設された直動機構６２、基板２００に対して吸着ノズル６１ｂを接近及び離反させる昇降装置６３ｂを備える。実装部５３の直動機構６２は、実装部５３の吸着ノズル６１ｂをピックアップポジション３１に位置させる。このとき、実装部５３の吸着ノズル６１ｂは、Ｚ軸方向で電子部品１０１を挟んで、中継部５２の吸着ノズル６１ａとは反対側に位置する。実装部５３の吸着ノズル６１ｂは、電子部品１０１の背面と対面する。実装部５３の吸着ノズル６１ｂは、負圧発生口で電子部品１０１の背面を吸着保持し、一方、中継部５２の吸着ノズル６１ａは、真空破壊又は大気開放により電子部品１０１の保持力を消失させる。そして、実装部５３の直動機構６２は、電極形成面を下に向けさせたまま、吸着ノズル６１ｂを実装ポジション４１へ移動させる。

（ステージ）
ステージ４は、載置板４２と、当該載置板４２に対する移動機構としてのＸＹ移動機構４３を備えている。載置板４２は基板２００を載置する。ＸＹ移動機構４３は、載置板４２を基板２００が拡がる平面に沿って水平に２次元移動させ、各実装領域２０１を順番に実装ポジション４１に位置合わせし、実装部５３が搬送した電子部品１０１を受け取る。

図３は、ステージ４の詳細構成を示す図である。載置板４２は、例えばＳＵＳ３０４等のステンレス製であり、平坦面の大きさは基板２００を包含する。載置板４２には複数の細孔４２ａが貫設されている。細孔４２ａは、真空ポンプやエジェクタを有する負圧回路８と接続されており、負圧が供給される。そのため、載置板４２は基板２００を吸着保持し、慣性力に対抗して基板２００との位置関係を維持する。また載置板４２はヒータ４２ｂを備える。ヒータ４２ｂは、載置板４２を介して基板２００を加熱する。このヒータ４２ｂは、電子部品１０１と実装領域２０１との間のダイアタッチフィルムの接合性を向上させる。

ＸＹ移動機構４３は２軸の直動機構を備える。両直動機構は、例えばボールネジ機構４３ｘ，４３ｙである。第１軸のボールネジ機構４３ｘは、Ｘ軸方向に載置板４２をスライドさせる。第２軸のボールネジ機構４３ｙは、Ｙ軸方向に載置板４２をスライドさせる。レールとネジ軸は、各々のスライド方向に沿って延設される。ネジ軸は回転モータの回転軸と連結して軸回転する。ネジ軸にはスライダが螺合している。Ｘ軸方向のボールネジ機構４３ｘは、Ｙ軸方向のボールネジ機構４３ｙのスライダに固定され、ボールネジ機構４３ｙのレールに支持される。載置板４２は、Ｘ軸方向のボールネジ機構４３ｘのスライダに固定され、ボールネジ機構４３ｘのレールに支持される。

このボールネジ機構４３ｘ，４３ｙには、レール及びネジ軸に沿った移動量を検出するロータリーエンコーダ４４（以下単に「エンコーダ４４」と称する。）等の位置検出器が取り付けられている。回転モータは、モータコントローラを有し、エンコーダ４４の検出値がフィードバックされ、指示された移動量を満たすまで、ボールネジ機構４３ｘ，４３ｙを介して、又は直接的に載置板４２をスライドさせる。

（ステージ制御構成）
図４は、実装装置１が備える制御部７を示すブロック図である。図４に示すように、実装装置１は制御部７を備え、この制御部７は、基板セット制御部７１、実装制御部７２及び公差校正データ生成部７３を備える。ステージ４は、これら基板セット制御部７１、実装制御部７２及び公差校正データ生成部７３によって制御される。ＸＹ移動機構４３に対する移動量の指示は、これら基板セット制御部７１、実装制御部７２及び公差校正データ生成部７３が出力する制御信号に含まれる。基板セット制御部７１と実装制御部７２と公差校正データ生成部７３は、同一のコンピュータにより構成され、ＣＰＵ又はＭＰＵとも呼ばれる演算制御装置、ＲＡＭとも呼ばれる主記憶装置、ＨＤＤ又はＳＤＤ等の外部記憶装置、及びＸＹ移動機構４３をはじめとする周辺機器に制御信号を送受信するインターフェースを備える。

外部記憶装置には、ステージ４を制御する制御プログラム及び各種データが記憶されている。制御プログラム及び各種データは主記憶装置に展開され、演算制御装置に処理される。制御プログラムは、コンピュータを基板セット制御部７１と実装制御部７２と公差校正データ生成部７３として機能させるオブジェクトコード又は機械語命令である。尚、外部記憶装置には、実装装置１の供給部３及び搬送部５を含む各部を制御するプログラムも記憶されており、基板セット制御部７１等のコンピュータは、これら各部の制御部７ともなって統合的に実装装置１を制御する。

ここで、ステージ４では、基板２００を基準位置にセットするセット処理を経て第１載置時、即ち第１の基板である基板２００を載置板４２に載置した状態に移行し、この第１載置時において、各実装領域２０１を実装ポジション４１に順次移動させる実装処理が行われる。基準位置は、基板２００の原点位置であり、最初に電子部品１０１を搭載する実装領域２０１と、搬送部５が電子部品１０１を降ろす実装ポジション４１とが合致する。また、このセット処理及び実装処理に先立って、ＸＹ移動機構４３の機械的な移動誤差を測定しておく校正処理が行われる。実装処理では、校正処理の結果を反映させて実装領域２０１が位置合わせされる。セット処理は基板セット制御部７１が担い、実装処理は実装制御部７２が担い、校正処理は公差校正データ生成部７３が担う。

セット処理、実装処理及び校正処理では、基板２００のアライメントマーク２０２を撮像する第１カメラ７４ａ、実装ポジション４１を視野に収める第２カメラ７４ｂ、第１カメラ７４ａ及び第２カメラ７４ｂの動画像を表示する表示部７４ｃ、載置板４２の移動方向及び移動量を入力する操作部７４ｄが用いられる。表示部７４ｃは、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイ等の視覚により認識可能な画像を表示する装置である。操作部７４ｄは、キーボード、マウス、ジョイスティック、ティーチングペンダント又は表示部７４ｃに重ねられたタッチパネル等の作業者がＸ軸方向の移動量及びＹ軸方向の移動量を入力可能な装置である。

（基板セット制御部）
これらセット処理、実装処理及び校正処理について詳細に説明する。まず、基板セット制御部７１は、第１カメラ７４ａによる基板２００のアライメントマーク２０２の撮像画像に基づいて基板２００を位置合わせする。具体的には、基板セット制御部７１は、第１カメラ７４ａに基板２００のアライメントマーク２０２を撮影させ、アライメントマーク２０２の位置を認識する。また、基板セット制御部７１は、認識したアライメントマーク２０２の位置に基づいて基板２００の位置を認識し、最初に電子部品１０１が実装される実装領域２０１を基準位置に位置付ける。

（実装制御部）
実装制御部７２は、実装移動パターン記憶部７２ａ、公差校正データ記憶部７２ｂ及び熱膨張校正データ記憶部７２ｃを備えている。この実装制御部７２は、実装移動パターン記憶部７２ａに記憶されている実装移動パターンＤ４を基準にして、公差校正データ記憶部７２ｂに記憶されている公差校正データＤ１及び熱膨張校正データ記憶部７２ｃされている実装時熱膨張校正データＤ５で、実装領域２０１ごとに移動量を調整しながら、実装領域２０１を順番に実装ポジション４１に送る。

図５は、実装移動パターンＤ４を示す模式図である。例えば、セット処理により、基板２００上の最初に電子部品１０１が実装される実装領域２０１、つまり、左上角に位置する実装領域２０１が実装ポジション４１に合致しているものとする。実装移動パターンＤ４は、角の実装領域２０１から各実装領域２０１を行方向順で実装ポジション４１に順次合わせる。同一行の全実装領域２０１を実装ポジション４１に合わせ終えると、次行に移行する。次行に移る際は、次行同一列の実装領域２０１を実装ポジション４１に合わせる。奇数行と偶数行とでは、行方向の移動方向を逆とする。

このような実装移動パターンＤ４は、同一行に沿って基板２００を移動させる行方向移動ピッチ情報Ｄ４１と、次行に移る改行ピッチ情報Ｄ４２の組み合わせにより成る。行方向移動ピッチ情報Ｄ４１に含まれるＸ軸方向移動量は実装領域２０１の実際の列間に一致し、Ｙ軸方向移動量はゼロである。改行ピッチ情報Ｄ４２に含まれるＹ軸方向移動量は実装領域２０１の実際の行間に一致し、Ｘ軸方向移動量はゼロである。即ち、この実装移動パターンＤ４は、現在実装ポジション４１に位置している実装領域２０１の隣の実装領域２０１を次に実装ポジション４１に移動させる蛇行走行であり、実装領域２０１の実際の間隔そのものである。

ここで、ＸＹ移動機構４３の各機械的要素には、部品の加工上の寸法公差や幾何公差、部品の組み立てに伴う公差、ＸＹ移動機構４３を装置に組み付ける際の組み付け誤差等、製品の製造上および組み付け時に生じる許容される範囲の誤差が生じている。例えば、載置板４２を移動させるネジ軸やレール等を所望長さにわたって例えば±７μｍ以下の高精度で仕上げることは、金属加工上実質的に不可能である。また、例えば、ネジ軸やレールを例えば±７μｍ以下等の所望範囲内の直線性とうねりで組み付けることは尚更不可能である。この公差には、移動機構等の熱膨張による誤差は含まない。

従って、エンコーダ４４が実際の行間及び列間といった実装ポジション４１と各実装領域４１の実際の間隔と一致の移動量を検出しても、それはうねり等に沿った移動量であるため、実装領域２０１は実装ポジション４１に実際には合致せず、移動誤差が生じる。また、精度の高い直線性を有する範囲やうねりの発生範囲及び程度はまちまちであるため、この公差による各実装領域２０１の実装ポジション４１への移動誤差は、実装領域２０１ごとにまちまちである。

そこで、図６は、公差校正データ記憶部７２ｂが記憶するテーブルを示す模式図であるが、図６に示すように、公差校正データ記憶部７２ｂには、実装領域識別情報と公差校正データＤ１とが組になって記憶されている。実装領域識別情報は、各実装領域２０１の並び位置を示す情報であり、例えば基板２００上の座標（Ｘ，Ｙ）である。公差校正データＤ１は、実装領域２０１ごとにまちまちの移動誤差であり、実装領域２０１ごとの値を持つ。実装制御部７２は、実装ポジション４１へ位置合わせする実装領域２０１ごとに、行方向移動ピッチ情報又は改行ピッチ情報で示される実際の間隔を公差校正データＤ１で校正することで、実装領域２０１にまちまちの機械的な移動誤差を除去する。

更に、実装時熱膨張校正データＤ５は、基板２００の熱膨張、ＸＹ移動機構４３の各部の熱膨張、又はこれらの両方が反映された補正係数である。予め、実装時の熱膨張量を測定する等により把握し、熱膨張量に応じた係数を実装時熱膨張校正データＤ５として熱膨張校正データ記憶部７２ｃに記憶させておく。実装制御部７２は、実装時熱膨張校正データＤ５を乗じることで、実装ポジション４１に実装領域２０１を合致させる最終的な移動量を算出し、ＸＹ移動機構４３に指示する。

（セット処理及び実装処理）
図７は、セット処理及び実装処理の動作を示すフローチャートである。まず基板セット制御部７１によるセット処理から始まる。最初に、基板２００が載置板４２に載置される（ステップＳ０１）。基板セット制御部７１は、アライメントマーク２０２を第１カメラ７４ａに撮像させる（ステップＳ０２）。ステップＳ０１において、実装装置１は、基板２００を装置内に搬入して載置板４２に基板２００を載置するロボット等の基板搬入装置を備えるようにすればよい。ステップＳ０２において、基板セット制御部７１は、第１カメラ７４ａに対して撮像指示信号を出力し、第１カメラ７４ａが撮像した画像を受け取る。

アライメントマーク２０２が撮像されると（ステップＳ０２）、基板セット制御部７１はアライメントマーク２０２の位置に応じてＸＹ移動機構４３を制御する（ステップＳ０３）。ステップＳ０３において、基板セット制御部７１は、画像解析によりアライメントマーク２０２の位置座標を検出し、画像内の基準座標との差を演算する。基準座標は、例えば、基板２００の左上角の実装領域２０１が実装ポジション４１に位置するとき、アライメントマーク２０２が位置すべき座標位置である。そして、基板セット制御部７１は、演算により検出された差を相殺する制御信号をＸＹ移動機構４３に出力する。即ち、制御信号には、演算により検出された差を相殺する移動方向及び移動量を内容に含む。これにより、基板２００は、最初に電子部品１０１が搭載される実装領域２０１と実装ポジション４１とが合致する基準位置に位置合わせされる。

次に実装制御部７２による実装処理に移る。実装ポジション４１の実装領域２０１には、搬送部５が搬送してきた電子部品１０１が搭載される。まず、最初の実装領域２０１は実装ポジション４１に合致している。そのため、実装制御部７２によるＸＹ移動機構４３の制御は待機である（ステップＳ０４）。なお、実装される電子部品１０１は、実装部５３によって実装ポジション４１に移送される間に不図示のカメラを用いてその位置が認識され、認識された位置情報に基づいて実装ポジション４１に位置付けられる。

実装ポジションに位置する実装領域２０１に電子部品１０１が搭載されると、実装制御部７２は、現在の実装領域識別情報に従って、次の実装領域２０１を実装ポジション４１へ移動させる次の実装移動パターンＤ４を読み出す（ステップＳ０５）。例えば、実装領域２０１がＭ行Ｎ列で基板２００に配列されているものとする。電子部品１０１の搭載が完了した実装領域２０１が奇数行及び（Ｎ−１）列目であれば、行方向移動ピッチ情報Ｄ４１を読み出し、奇数行及びＮ列目であれば、改行移動ピッチ情報Ｄ４２を読み出し、偶数行及び２列目以上であれば、行方向移動ピッチ情報Ｄ４１を読み出し、偶数行及び１列目であれば、改行移動ピッチ情報Ｄ４２を読み出す。

また、実装制御部７２は実装領域識別情報を更新する（ステップＳ０６）。実装領域２０１がＭ行Ｎ列で基板２００に配列されているものとする。このとき、ステップＳ０６において、電子部品１０１の搭載が完了した実装領域２０１が奇数行及び（Ｎ−１）列目であれば、行番号は不変であり、列番号は１カウントアップされる。電子部品１０１の搭載が完了した実装領域２０１が奇数行及びＮ列目であれば、行番号が１カウントアップされ、列番号は不変である。電子部品１０１の搭載が完了した実装領域２０１が偶数行及び２列目以上であれば、行番号は不変であり、列番号が１カウントダウンされる。電子部品１０１の搭載が完了した実装領域２０１が偶数行及び１列目であれば、行番号が１カウントアップされ、列番号は不変である。

そして、実装制御部７２は、更新した実装領域識別情報と組になった公差校正データＤ１を読み出し（ステップＳ０７）、ステップＳ０５で読み出した実装移動パターンＤ４を公差校正データＤ１で校正する（ステップＳ０８）。実装制御部７２は、更に実装時熱膨張校正データＤ５を読み出す（ステップＳ０９）。そして、公差校正データＤ１で校正したデータに実装時熱膨張校正データＤ５が示す係数を乗じる（ステップＳ１０）。このステップＳ１０によって、基板２００の熱膨張、ＸＹ移動機構４３の各部の熱膨張、又はこれらの両方によって変位も解消される。実装制御部７２は、公差校正データＤ１と実装時熱膨張校正データＤ５で校正された最終的な移動量をＸＹ移動機構４３に指示する（ステップＳ１１）。なお、ステージ４に生じる熱膨張量は、経時的に変化する。したがって、実装時熱膨張校正データＤ５は、実装処理の開始からの経過時間、または、電子部品１０１の実装数等に応じて定期的あるいは不定期的に更新されるように設定されている。よって、実装時熱膨張校正データＤ５は、実装処理の開始からの経過時間、または、実装数に応じたものが用いられる。

このステップＳ０７からステップＳ１１において、例えば、既に実装ポジション４１に前の実装領域２０１が位置合わせされ、次に隣のａ行ｂ列目の実装領域２０１を実装ポジション４１に位置合わせするものとする。そして、図８に示すように、このａ行ｂ列目の実装領域２０１から実装ポジション４１までの実際の間隔（Ｘ軸方向成分，Ｙ軸方向成分）が（Ｘａ，Ｙｂ）であるものとする。このとき、仮に、実装移動パターンＤ４である行方向移動ピッチ情報Ｄ４１又は改行移動ピッチ情報Ｄ４２が示す実際の間隔（Ｘａ，Ｙｂ）の移動を指示したものとすれば、ＸＹ移動機構４３の各部の公差によって実際には移動量（Ｘｅ１，Ｙｅ１）だけ移動し、移動誤差である（Ｘｄ１，Ｙｄ１）が、ａ行ｂ列目の実装領域２０１に特有に発生する。そのため、ａ行ｂ列目の実装領域２０１と実装ポジション４１との差は、（Ｘｄ１，Ｙｄ１）に留まり、ゼロにはならない。

しかし、更新した実装領域識別情報と組になっている公差校正データＤ１は、この移動誤差（Ｘｄ１，Ｙｄ１）を示している。行方向移動ピッチ情報又は改行移動ピッチ情報が示す実際の間隔（Ｘａ，Ｙｂ）と、この公差校正データＤ１の和をとると、その校正値は（Ｘａ＋Ｘｄ１，Ｙｂ＋Ｙｄ１）となる。この校正値の移動が指示され、また実装時の熱膨張が生じていないとすれば、或いは、無視できるとすれば、移動誤差（Ｘｄ１，Ｙｄ１）が埋まり、ａ行ｂ列目の実装領域２０１が実装ポジション４１に位置する。更に、熱膨張が生じている場合には、この校正値を実装時熱膨張校正データＤ５が示す熱膨張率（αｘ，αｙ）で校正し、最終的な移動量は、（αｘ（Ｘａ＋Ｘｄ１），αｙ（Ｙｂ＋Ｙｄ１））となる。

ＸＹ移動機構４３には、この最終的な移動量を含む制御信号が入力される。制御信号が入力されたときは、前の実装領域２０１が実装ポジション４１に位置合わせされて、電子部品１０１を搭載している状態であり、ＸＹ移動機構４３は、その次の実装領域２０１を実装ポジション４１に位置合わせする。この位置合わせの際、ＸＹ移動機構４３は、入力された最終的な移動量をエンコーダ４４が検出するまで、載置板４２を移動させることになる。

即ち、ＸＹ移動機構４３は、次のａ行ｂ列目の実装領域２０１と実装ポジション４１の実際の間隔を示す移動量を、ＸＹ移動機構４３の機械的な移動誤差を示す公差校正データＤ１で校正し、更にＸＹ移動機構４３の実装処理時の熱膨張を示す実装時熱膨張校正データＤ５で校正された、最終的な移動量だけ次のａ行ｂ列目の実装領域２０１を移動させることなる。従って、次のａ行ｂ列目の実装領域２０１は、機械的な移動誤差や実装処理時の熱膨張による変位の影響を受けず、実装ポジション４１に精度良く位置合わせされる。

尚、実装ポジション４１への実装領域２０１の移動は、供給部３が電子部品１０１をピックアップポジション３１に位置させ、搬送部５の中継部５２が電子部品１０１をキャリア１００から受け取って、搬送部５の実装部５３が電子部品１０１を中継部５２から受け取り、実装部５３が実装ポジション４１にて電子部品１０１を基板２００に向けて降ろすまでの間に完了すればよい。

そして、最後の実装領域識別情報に到達していない限りは（ステップＳ１２，Ｎｏ）、ステップＳ０６の実装領域識別情報のステップに戻り、最後の実装領域識別情報に到達していれば（ステップＳ１２，Ｙｅｓ）、全ての実装領域２０１に電子部品１０１を搭載し終え得たこととなるため、この基板２００に対する実装処理を終了する。尚、実装制御部７２は、最後の実装領域識別情報を基板２００に合わせて予め記憶している。

（公差校正データ生成部）
このような公差校正データＤ１を実装処理前に予め生成しておくのが公差校正データ生成部７３であり、公差校正データ生成部７３は実装処理前に公差校正データ記憶部７２ｂに公差校正データＤ１を書き込んでおく。

図９は、第２の基板としての校正基板を示す図である。図９に示すように、校正処理時には、基板２００の代わりに校正基板３００が載置板４２に載置される。基板２００が載置板４２に載置されて実装処理が行われる第１載置時に対し、校正基板３００が載置板４２に載置された状態を第２載置時という。

校正基板３００はガラス製の平坦板である。ガラス基板は、ステンレス等の金属と比べて熱膨張し難いために望ましいが、これに限ることなく、熱膨張し難い素材であれば代用可能である。校正基板３００は基板２００と同形同大の矩形であり、平坦面にドットマーク３０１が記されている。ドットマーク３０１は、複数行複数列で予め設定された間隔で規則的に配置されている。ドットマーク３０１の行列数及び間隔は、主に要求される実装制度を考慮して決定される。例えば、基板２００及び校正基板３００が６００ｍｍ×６００ｍの本実施形態では、ドットマーク３０１は３ｍｍ間隔で設けられている。このドットマーク３０１は、例えば直径が０．２ｍｍ程度の金属薄膜等で形成されており、エッチングやスパッタリング等の成膜技術を用いて形成される。

公差校正データ生成部７３は、ＸＹ移動機構４３を制御する制御部であり、且つ公差校正データＤ１を生成する演算部である。この公差校正データ生成部７３は、ＸＹ移動機構４３に対し、実装ポジション４１に向けた全ドットマーク３０１の移動を指示する制御信号を出力する。制御信号に含まれる指示内容は、各ドットマーク３０１の実際の間隔（Ｘ軸方向成分，Ｙ軸方向成分）である。このドットマーク３０１の実際の間隔を第１の間隔という。

公差校正データ生成部７３は、実装ポジション４１に向けて移動を終えたドットマーク３０１を第２カメラ７４ｂで撮像させる。そして、図１０に示すように、公差校正データ生成部７３は、ドットマーク３０１と実装ポジション４１とのズレ量である第１の移動誤差としてのマーク移動誤差Ｄ２を画像解析により測定する。マーク移動誤差Ｄ２は、ドットマーク３０１の位置に固有の機械的な移動誤差、即ち公差校正データＤ１を含む。

ここで、公差校正データ生成部７３は、校正処理時間の短縮のため、ＸＹ移動機構４３を極力高速で駆動させる。例えば、最高速度で駆動させる。また、実装処理時と校正処理時と比べると、ヒータ４２ｂの稼働の有無の違いもある。そのため、ＸＹ移動機構４３の各部の発熱度合いは実装処理時と異なり、ＸＹ移動機構４３の各部は実装処理時とは異なる熱膨張量で変化している。そのため、図１０に示すように、マーク移動誤差Ｄ２は、公差による移動誤差を示す公差校正データＤ１と、校正処理時の熱に起因する移動誤差を示す第２の移動誤差としての熱移動誤差Ｄ３も含むことがある。そこで、公差校正データ生成部７３は、熱移動誤差Ｄ３を測定し、熱移動誤差Ｄ３が生じている場合には、マーク移動誤差Ｄ２から熱移動誤差Ｄ３を差し引くことで公差校正データＤ１を算出する。

熱移動誤差Ｄ３は、マーク移動誤差Ｄ２の測定のために、ＸＹ移動機構４３の各部に無視できない熱膨張が発生する前後で、ドットマーク３０１を同一移動量だけ動かし、到達した位置のズレを検出することで測定される。

具体的には、図１１に示すように、熱移動誤差Ｄ３の測定のために、公差校正データ生成部７３は、全ドットマーク３０１のマーク移動誤差Ｄ２を測定する第１移動処理の制御開始する前に、つまり、ＸＹ移動機構４３に熱膨張が生じる前に、この代表マーク３０２の位置を示す熱移動誤差発生前位置Ｐ１を測定するべく、ＸＹ移動機構４３の第２移動処理を制御する。代表マーク３０２は、周囲の複数のドットマーク３０１を代表して熱移動誤差Ｄ３が計測されるドットマーク３０１であり、第２のドットマークであって特定のドットマークである。具体的には、後述するように、複数行複数列のドットマーク３０１から成るエリア３０３に対して１つずつ設定されているマークである。従って、代表マーク３０２は、第１のドットマークとしてのドットマーク３０１よりも広い第２の間隔で構成基板３００上に配置される、代表マーク３０２は、ドットマーク３０１が兼ねてもよいし、専用のマークとして設けてもよい。専用のマークとは、後述する第１移動処理でドットマーク３０１としては用いられない用途違いのマークであり、マークの形状は同一又は異なっていてもよい。

次に、公差校正データ生成部７３は、全ドットマーク３０１のマーク移動誤差Ｄ２の測定の最中、代表マーク３０２を代表とする周囲の複数のドットマーク３０１のマーク移動誤差Ｄ２を測定する近傍のタイミングで、代表マーク３０２の位置を示す熱移動誤差発生後位置Ｐ２を測定すべく、ＸＹ移動機構４３の第３移動処理を制御する。例えば、公差校正データ生成部７３は、代表マーク３０２を代表とする周囲の複数のドットマーク３０１に対し、マーク移動誤差Ｄ２を測定する直前、又は周囲の複数のドットマーク３０１のマーク移動誤差Ｄ２を測定し終えた直後に、熱移動誤差発生後位置Ｐ２の測定処理を行う。

そして、公差校正データ生成部７３は、熱移動誤差発生前位置Ｐ１と熱移動誤差発生後位置Ｐ２の相違を熱移動誤差Ｄ３として測定する。尚、熱移動誤差発生前位置Ｐ１と熱移動誤差発生後位置Ｐ２とを測定する際、代表マーク３０２のスタート位置が同じになり、同一の移動パターンを経るようにする。

代表マーク３０２に対する熱移動誤差Ｄ３は、この代表ドットマーク３０２の周囲に位置する各ドットマーク３０１の熱移動誤差Ｄ３と見做される。代表マーク３０２が示す熱移動誤差Ｄ３との周囲のドットマーク３０１の熱移動誤差Ｄ３とが近似するためである。換言すると、周囲とは、代表マーク３０２との距離が近いため、熱膨張による累積誤差が少ない範囲であり、代表マーク３０２は、その周囲である領域の中心に位置することが、より望ましい。

即ち、公差校正データ生成部７３は、代表マーク３０２の周囲に位置する各ドットマーク３０１に対するマーク移動誤差Ｄ２から、代表マーク３０２に対する熱移動誤差Ｄ３を差し引く。この差分結果を公差校正データＤ１とし、各ドットマーク３０１と同一の位置関係の実装領域２０１の実装領域識別情報と組み合わせて公差校正データ記憶部７２ｂに記憶させる。

図１２は、マーク移動誤差Ｄ２の検出のための校正移動パターンを示す模式図である。公差校正データ生成部７３は、校正基板３００を複数行複数列のエリア３０３に分別する。各エリア３０３には、複数行複数列のドットマーク３０１が並ぶ。この複数行複数列のドットマーク３０１の中央に位置するドットマーク３０１を代表マーク３０２として設定する。図１２に示すように、５行５列のドットマーク３０１で１つのエリア３０３が構成されている場合、各エリア３０３において３行３列の位置にあるドットマーク３０１を代表マーク３０２として設定する。マーク移動誤差Ｄ２の検出のための校正移動パターンＤ６において、公差校正データ生成部７３は、ＸＹ移動機構４３の制御により、１つのエリア３０３内に並ぶ各ドットマーク３０１を行方向に順番に実装ポジション４１へ向けて移動させる。１行のドットマーク３０１の全てを実装ポジション４１に移動させ終えると次列に移る。このエリア３０３内の移動を各エリア３０３につき行う。

即ち、公差校正データ生成部７３は、各エリア３０３内での校正移動パターンＤ６を記憶している。校正移動パターンＤ６は、行方向移動ピッチ情報Ｄ６１と改行移動ピッチ情報Ｄ６２とにより成る。行方向移動ピッチ情報Ｄ６１は、同一行で隣列のドットマーク３０１を次に実装ポジション４１に移動させるＸ軸移動量及びＹ軸移動量により成る。改行移動ピッチ情報Ｄ６２は、行替えのためのＸ軸移動量及びＹ軸移動量により成る。

奇数行と偶数行とで移動方向が反転する場合、即ち蛇行走行させる場合、Ｘ軸方向と行方向が一致するならば、行替えのＸ軸移動量はゼロ、奇数行と偶数行とでＸ軸移動量の正負が逆である。このエリア内移動情報は、機械的及び熱膨張による移動誤差を加味せず、直前の番のドットマーク３０１が実装ポジション４１に位置している状態で、次に位置させるドットマーク３０１と実装ポジション４１までの実際の間隔である。言い換えれば、エリア内移動情報は、校正基板３００上におけるドットマーク３０１の行方向および改行方向のピッチ情報や行数、列数を含む配列情報である。このような校正移動パターンＤ６に従って全てのエリア３０３内のドットマーク３０１を実装ポジション４１に移動させる処理が第１移動処理である。

図１３は、熱移動誤差Ｄ３の検出のための校正移動パターンＤ７を示す模式図である。各エリア３０３の代表マーク３０２はエリア３０３の中心に位置する。熱移動誤差Ｄ３の検出のための校正移動パターンＤ７において、公差校正データ生成部７３は、ＸＹ移動機構４３の制御により、各エリア３０３の代表マーク３０２を行方向に順番に実装ポジション４１へ向けて移動させる。１行の代表マーク３０２の全てを実装ポジション４１に移動させ終えると次列に移る。この動きは、熱移動誤差発生前位置Ｐ１と熱移動誤差発生後位置Ｐ２を測定するときで同じとすることが望ましく、バックラッシ等の移動量の誤差も排除できる。

即ち、公差校正データ生成部７３は、熱移動誤差Ｄ３の検出のための校正移動パターンＤ７は行方向移動ピッチ情報Ｄ７１と改行移動ピッチ情報Ｄ７２とにより成る。行方向移動ピッチ情報Ｄ７１は、現在実装ポジション４１に位置する代表マーク３０２を基準に、同一行で隣列の代表マーク３０２を実装ポジション４１に移動させるＸ軸移動量及びＹ軸移動量により成る。改行移動ピッチ情報Ｄ７２は、行替えのためのＸ軸移動量及びＹ軸移動量により成る。奇数行と偶数行とで移動方向が反転する場合、即ち蛇行ルートを採る場合、Ｘ軸方向と行方向が一致するならば、行替えのＸ軸移動量はゼロ、奇数行と偶数行とでＸ軸移動量の正負が逆である。この行方向移動ピッチ情報Ｄ７１及び改行移動ピッチ情報Ｄ７２は、機械的及び熱膨張による移動誤差を加味せず、直前の番の代表マーク３０２が実装ポジション４１に位置している状態で、次に位置させる代表マーク３０２と実装ポジション４１までの実際の間隔である。

要するに、行方向移動ピッチ情報Ｄ７１及び改行移動ピッチ情報Ｄ７２は、校正基板３００上における代表マーク３０２の行方向及び改行方向のピッチ情報である。なお、校正移動パターンＤ７に従って代表マーク３０２を実装ポジション４１に移動させる処理のうち、熱移動誤差発生前位置Ｐ１を測定する際に行う移動処理が第２移動処理であり、熱移動誤差発生後位置Ｐ２を測定する際に行う移動処理が第３移動処理である。

（校正処理）
図１４乃至図１６は、以上の公差校正データ生成部７３の動作を示すフローチャートである。まず、作業者によって校正基板３００が載置板４２に載置される（ステップＳ２１）。作業者は、操作部７４ｄを操作して第２カメラ７４ｂが取得する動画像と基準マークを表示部７４ｃに表示させる（ステップＳ２２）。作業者は、表示部７４ｃに表示された校正基板３００上のドットマーク３０１の画像を頼りに操作部７４ｄを操作し、ドットマーク３０１の行方向がＸＹ移動機構３４のＸ軸方向に対して平行になるように、載置板４２上で校正基板３００の向きを調整する（ステップＳ２３）。

例えば、作業者は、第２カメラ７４ｂの動画像を参照しながら、ＸＹ移動機構４３を手動操作し、まず、１行目の左端のドットマーク３０１が表示部７４ｃの中央に表示されるようにする。その後、ＸＹ移動機構４３をＸ方向に沿って左方向に駆動させ、表示部７４ｃから１行目のドットマーク３０１が外れたら校正基板３００の向きを調整することを繰り返す。これにより、ＸＹ移動機構４３のＸ方向の移動によって１行目の全てのドットマーク３０１が順次表示部７４ｃに表示されるように校正基板３００の向きを調整する。

この後、作業者は、操作部７４ｄを操作し、図１２、図１３に示すように、校正基板３００の左上角に位置するドットマーク３０１が実装領域２０１と実装ポジション４１とが合致する基準位置となるように位置合わせする（ステップＳ２４）。第２カメラ７４ｂは、実装ポジション４１に光軸を一致させて配置している。したがって、基準位置に位置合わせされたドットマーク３０１は第２カメラ７４ｂの表示部７４ｃの中央に表示される。

校正基板３００が基準位置に位置付けられ、校正基板３００のセット処理が終了すると、公差校正データ生成部７３による校正処理に移る。校正処理において、公差校正データ生成部７３は、校正基板３００上の各代表マーク３０２の熱移動誤差発生前位置Ｐ１を検出する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５において、公差校正データ生成部７３は、ＸＹ移動機構４３を制御して、図１３に示すように、校正基板３００上の各代表マーク３０２を順番に実装ポジション４１に向けて移動させる。ＸＹ移動機構４３は、この制御によって第２移動処理として、代表マーク３０２を実装ポジション４１に向けて移動させることになる。各代表マーク３０２の移動量は、校正移動パターンＤ７の行方向移動ピッチ情報Ｄ７１および改行移動ピッチ情報Ｄ７２に従う。

より詳細には、この時点で実装ポジション４１に位置付けられている左上角に位置するドットマーク３０１と校正移動パターンＤ７の先頭に位置する代表マーク３０２との位置関係は、校正移動パターンＤ６の行方向移動ピッチ情報Ｄ６１および改行移動ピッチ情報Ｄ６２から算出できる。したがって、この間の移動は、算出された移動量をエンコーダ４４が検出するまでＸＹ移動機構４３を駆動させることで行う。また、代表マーク３０２間の移動量は、行方向移動ピッチ情報Ｄ７１、改行移動ピッチ情報Ｄ７２で与えられている。したがって、代表マーク３０２間の移動は、その移動方向に応じて、行方向移動ピッチ情報Ｄ７１、或いは、改行移動ピッチ情報Ｄ７２で与えられた移動量をエンコーダ４４が検出するまでＸＹ移動機構４３を駆動させることで行う。

この際、公差校正データ生成部７３は、機械的な移動誤差及び熱移動誤差Ｄ３を加味しない、当該間隔を示す制御信号をＸＹ移動機構４３に出力する。なお、公差校正データ生成部７３は、作業者が操作部７４ｄ等を介して発した校正処理の開始信号を受けて、上記の処理を開始する。

ＸＹ移動機構４３は、この制御信号に従って第２移動処理として、熱移動誤差Ｄ３を検出するための校正移動パターンＤ７に倣い、校正基板３００上の各代表マーク３０２を順番に実装ポジション４１に向けて移動させることとなる。公差校正データ生成部７３は、各代表マーク３０２が実装ポジション４１へ向けて移動を終了した各タイミングで、第２カメラ７４ｂに撮像指示信号を出力する。

これによって、公差校正データ生成部７３は、第２カメラ７４ｂに代表マーク３０２を撮像させ、代表マーク３０２の位置座標を熱移動誤差発生前位置Ｐ１として画像解析により検出する。画像解析では、例えば画像を２値化し、画素値でドットマーク３０１を識別し、識別したドットマーク３０１の中心を算出すればよい。

熱移動誤差発生前位置Ｐ１の検出が終了すると、この熱移動誤差発生前位置Ｐ１をエリア３０３に関連づけて記憶しておく（ステップＳ２６）。そして、公差校正データ生成部７３は、校正基板３００を基準位置に復帰させる（ステップＳ２７）。そして、図１５に示すように、公差校正データ生成部７３は、エリア識別情報とドットマーク識別情報と熱移動誤差Ｄ３を初期値にセットする（ステップＳ２８）。エリア識別情報は、エリア３０３を識別する番号である。ドットマーク識別情報は、ドットマーク３０１を識別する座標である。熱移動誤差Ｄ３は、エリア３０３に紐付けられ、各エリア３０３の初期値はゼロである。

ステップＳ２７による基準位置への復帰により、実装ポジション４１には最初のエリア３０３の最初のドットマーク３０１、つまり、左上角のドットマーク３０１が位置しているので、ステップＳ２８では、この最初のエリア３０３を示すエリア識別情報にセットし、左上角のドットマーク３０１を示すドットマーク識別情報にセットする。

これより公差校正データ生成部７３は、ＸＹ移動機構４３による第２移動処理の制御に移る。まず、公差校正データ生成部７３は、ドットマーク識別情報を更新しながら（ステップＳ２９）、次のドットマーク３０１を実装ポジション４１へ向けて移動させる（ステップＳ３０）。

ステップＳ２９において、同一エリア３０３内にドットマーク３０１がＡ行Ｂ列で並ぶ場合、マーク移動誤差Ｄ２が検出されたドットマーク３０１が奇数行及び（Ｂ−１）列目であれば、行番号は不変であり、列番号が１カウントアップされる。マーク移動誤差Ｄ２が検出されたドットマーク３０１が奇数行及びＢ列目であれば、行番号が１カウントアップされ、列番号は不変である。マーク移動誤差Ｄ２が検出されたドットマーク３０１が偶数行及び２列目以上であれば、行番号は不変であり、列番号が１カウントダウンされる。マーク移動誤差Ｄ２が検出されたドットマーク３０１が偶数行及び１列目であれば、行番号が１カウントアップされ、列番号は不変である。一方、ドットマーク識別情報がＡ行Ｂ列を示す場合、次のエリア２０２に移るためにドットマーク識別情報は初期化される。

ステップＳ３０において、公差校正データ生成部７３は、校正移動パターンＤ６を含む制御信号をＸＹ移動機構４３に出力する。次のドットマーク３０１が同一行であれば、行方向移動ピッチ情報Ｄ６１であり、次のドットマーク３０１が次行に存在すれば、改行移動ピッチ情報Ｄ６２である。ＸＹ移動機構４３は、この制御信号に従って第２移動処理を行う。即ち、ＸＹ移動機構４３は、前のドットマーク３０１が実装ポジション４１で撮像された状態で、行方向移動ピッチ情報Ｄ６１又は改行移動ピッチ情報Ｄ６２が示す、次のドットマーク３０１と実装ポジション４１との実際の間隔をエンコーダ４４が検出するまで、載置板４２を移動させる。

公差校正データ生成部７３は、次のドットマーク３０１を実装ポジション４１へ向けて移動させると（ステップＳ３０）、実装ポジション４１へ向けて移動させたドットマーク３０１のマーク移動誤差Ｄ２を検出する（ステップＳ３１）。

ステップＳ３１では、第２カメラ７４ｂに撮像指示信号を出力し、第２カメラ７４ｂが撮像した画像からドットマーク３０１の位置を検出し、ドットマーク３０１の位置と実装ポジション４１との位置ズレを画像解析により測定する。画像解析では、例えば画像を２値化し、画素値でドットマーク３０１を識別し、識別したドットマーク３０１の中心を算出し、実装ポジション４１である画像中心の座標と中心の座標とを差分すればよい。

マーク移動誤差Ｄ２の検出が終了し（ステップＳ３１）、エリア識別情報が示すエリア３０３内の全ドットマーク３０１のマーク移動誤差Ｄ２の検出が終了していなければ（ステップＳ３２,Ｎｏ）、公差校正データ生成部７３は、ドットマーク識別情報の更新、次のドットマーク３０１への移動及びマーク移動誤差Ｄ２の検出処理を続ける（ステップＳ２９〜Ｓ３１）。ステップＳ３２において、同一エリア３０３内にドットマーク３０１がＡ行Ｂ列で並ぶ場合、ドットマーク識別情報が（Ａ,Ｂ）であれば、全ドットマーク３０１のマーク移動誤差Ｄ２が検出されたものとする。

公差校正データ生成部７３は、エリア識別情報が示すエリア３０３内の全ドットマーク３０１のマーク移動誤差Ｄ２の検出を終了すると（ステップＳ３２,Ｙｅｓ）、このエリア識別情報が示すエリア３０３と関連づけて直前に更新されていた熱移動誤差Ｄ３を読み出し（ステップＳ３３）、このエリア３０３に属する各ドットマーク３０１のマーク移動誤差Ｄ２と、読み出した熱移動誤差Ｄ３との差を取る（ステップＳ３４）。

ステップＳ３３において、具体的には、エリア識別情報が示すエリア３０３と紐付けられた熱移動誤差Ｄ３を用いればよい。後述するように、各熱移動誤差Ｄ３は各エリア３０３内の全ドットマークに対するマーク移動誤差Ｄ２の検出が終了する毎に更新されていく。公差校正データ生成部７３は、この動作例において、更新されていく熱移動誤差Ｄ３のうち、マーク移動誤差Ｄ２の検出直前に算出された熱移動誤差Ｄ３を適用している。

そして、マーク移動誤差Ｄ２と熱移動誤差Ｄ３との差が取られると（ステップＳ３４）、公差校正データ生成部７３は、このエリア３０３内の各ドットマーク３０１の位置と同一の実装領域識別情報に対して、差分値を公差校正データＤ１として組み合わせて公差校正データ記憶部７２ｂに記憶させる（ステップＳ３５）。最初のエリア３０３においては、熱移動誤差Ｄ３が初期化されてゼロとなっているから、ステップＳ３４の差分結果とマーク移動誤差Ｄ２の値とは変わらず、従ってこのステップＳ３３及びステップＳ３４は不要であり、マーク移動誤差Ｄ２を公差校正データＤ１としてそのまま記憶させればよい。

熱移動誤差Ｄ３によるマーク移動誤差Ｄ２の校正が終了すると（ステップＳ３３〜Ｓ３５）、公差校正データ生成部７３は、次のエリア３０３に対する熱移動誤差Ｄ３の算出処理に移る。即ち、図１６に示すように、公差校正データ生成部７３は、各代表マーク３０２の熱移動誤差発生後位置Ｐ２を検出し（ステップＳ３６）、エリア３０３と紐付けて記憶する（ステップＳ３７）。

ステップＳ３６において、公差校正データ生成部７３は、校正基板３００上の各代表マーク３０２を順番に実装ポジション４１に向けて移動させる第３移動処理を実行する。このときの移動は、熱移動誤差発生前位置Ｐ１を検出するときと同様である。このときも、公差校正データ生成部７３は、機械的及び熱膨張による移動誤差を加味しない、当該間隔を示す制御信号をＸＹ移動機構４３に出力する。つまり、公差校正データ生成部７３は、単純に、エンコーダ４４の検出値に基づいて行方向および改行方向に、行方向移動ピッチ情報Ｄ７１及び改行移動ピッチ情報Ｄ７２に従ってＸＹ移動機構４３を駆動させる。そして、公差校正データ生成部７３は、第２カメラ７４ｂで代表マーク３０２を撮像し、代表マーク３０２の位置座標を熱移動誤差発生後位置Ｐ２として画像解析により検出する。

各代表マーク３０２の熱移動誤差発生後位置Ｐ２を取得すると、公差校正データ生成部７３は、熱移動誤差発生前位置Ｐ１と熱移動誤差発生後位置Ｐ２の差を取り、その差分値で各エリア３０３の熱移動誤差Ｄ３を更新する（ステップＳ３８）。公差校正データ生成部７３は、同じエリア３０３に紐付けられた熱移動誤差発生前位置Ｐ１と熱移動誤差発生後位置Ｐ２の差を取る。

そして、公差校正データ生成部７３は、全エリア３０３に属する全ドットマーク３０１を基に公差校正データＤ１の生成を終了していなければ（ステップＳ３９,Ｎｏ）、エリア識別情報を更新し（ステップＳ４０）、ステップＳ２９に戻る。一方、全公差校正データＤ１の生成を終了していれば（ステップＳ３９,Ｙｅｓ）、公差校正データ生成部７３の校正処理は終了である。

ステップＳ３９において、エリア３０３がＣ行Ｄ列で並ぶ場合、エリア識別情報が（Ｃ,Ｄ）であれば、全エリア３０３終了となる。ステップＳ４０において、エリア識別情報は、例えば同一行に隣列がある場合には、列座標が変更され、同一行の最後列であれば、行座標が変更される。ステップＳ４０を経るステップＳ３０において、公差校正データ生成部７３は、ドットマーク識別情報が初期化された値であるので、エリア変更情報を含む制御信号をＸＹ移動機構４３に出力することになる。次のエリア３０３が同一行であれば、行方向移動ピッチ情報Ｄ７１であり、次のエリア３０３が次行に存在すれば、改行移動ピッチ情報Ｄ７２である。

（作用効果）
このように、この実装装置１において、載置板４２は、複数の電子部品１０１が搭載される第１の基板として基板２００を保持すると共に、複数のドットマーク３０１が予め設定された間隔で配列された第２の基板として校正基板３００を当該基板２００に先立って保持するようにした。また、ステージ４のＸＹ移動機構４３は、位置検出器として例えばエンコーダ４４を有し、当該エンコーダ４４の検出結果に基づいて載置板４２を移動させるようにした。

このような実装装置１において、ＸＹ移動機構４３は、第１移動処理と第２移動処理を行い、この第１移動処理と第２移動処理の結果として公差校正データＤ１が生成されるようにした。

即ち、校正基板３００を載置板４２に載置した第２載置時、ＸＹ移動機構４３は、第１移動処理として、エンコーダ４４の検出結果に従って載置板４２を移動させることで、全てのドットマーク３０１を実装ポジション４１に向けて移動させる。

また、ＸＹ移動機構４３は、この第２載置時において第１移動処理前に、第２移動処理として、エンコーダ４４の検出結果に従って載置板４２を移動させることで、特定のドットマーク３０１である代表マーク３０２を実装ポジション４１に向けて移動させる。また、ＸＹ移動機構４３は、この第２載置時及び第１移動処理中に、第３移動処理として、エンコーダ４４の検出結果に従って第２移動処理と同様に載置板４２を移動させる。

そして、公差校正データ生成部７３は、第１移動処理の結果、実装領域２０１に位置付けられたドットマーク３０１のマーク移動誤差Ｄ２を測定し、第２移動処理と第３移動処理の結果、代表マーク３０２の到達位置の相違である熱移動誤差Ｄ３を測定するようにした。基板２００に電子部品１０１を搭載する際には、少なくとも、第１の移動誤差であるマーク移動誤差Ｄ２から第２の移動誤差である熱移動誤差Ｄ３を除去した公差校正データＤ１で移動量を校正するようにした。

即ち、ＸＹ移動機構４３は、基板２００を載置板４２に載置した第１載置時、少なくとも第１の移動誤差としてマーク移動誤差Ｄ２から第２の移動誤差として熱移動誤差Ｄ３を除去した移動量で、載置板４２を移動させる。その結果、ＸＹ移動機構４３は、実装ポジション４１に実装領域２０１を位置合わせするようにした。マーク移動誤差Ｄ２は、第１移動処理における、実装領域２０１と同じの位置関係にあるドットマーク３０１の実装ポジション４１への移動誤差となる。熱移動誤差Ｄ３は、第２移動処理での代表マーク３０２の到達位置と、第３移動処理での代表マーク３０２の到達位置の差となる。

即ち、校正基板３００は、基板２００に代えて載置板４２に載置され、載置板４２に接する面とは反対側となる表面に、第１のドットマーク３０１と、第２のドットマークとしての代表マーク３０２を備えるものである。第１のドットマーク３０１は、予め設定された第１の間隔で配列された、ＸＹ移動機構４３の公差に起因する移動誤差の校正に用いられる。代表マーク３０２は、第１の移動誤差の校正に用いるドットマーク３０１よりも広い第２の間隔で設けられた、ＸＹ移動機構４３の熱膨張に起因する移動誤差の校正に用いられる。例えば、代表マーク３０２は、エリア３０３内の中央に位置する一つのドットマーク３０１である。

これにより、校正処理時にＸＹ移動機構４３を高速駆動させても、公差校正データＤ１に校正処理特有の熱移動誤差Ｄ３が反映されてしまうことが防止できる。従って、校正処理を時間短縮でき、生産効率が向上する。また、電子部品１０１を実装領域２０１に精度良く搭載することができる。

尚、実装制御部７２は、マーク移動誤差Ｄ２と熱移動誤差Ｄ３とを合成した公差校正データＤ１を使用したが、マーク移動誤差Ｄ２と熱移動誤差Ｄ３を別々に記憶させておき、マーク移動誤差Ｄ２で実装移動パターンＤ４を校正し、更に熱移動誤差Ｄ３で校正するようにしてもよい。

また、本実装装置１では、第１の基板として疑似ウエーハの支持基板である基板２００を例示したが、これに限られない。回路パターン等のローカル識別方式のアライメントマークが無く、電子部品１０１を整列させる必要のある基板であれば、本実装装置１に適用可能である。また、第１の基板の形状も円形の他、四角形やそれ以外の多角形、楕円形等であってもよく、その形状は特に限定されるものではない。

キャリア１００は、ウエーハリングに限ることなく、例えばキャリアテープやトレイであってもよい。キャリアテープは、長手方向に沿ってポケットがエンボス加工により並設された帯である。トレイは、平坦な浅底を有する容器である。キャリアテープをキャリア１００とする場合、供給部３は、キャリアテープを長手方向に沿って走行さえるテープフィーダとなる。

キャリア１００に配列する電子部品１０１は、フリップチップタイプの半導体チップの他、電気製品に使用される部品であってパッケージングされるものであればよい。尚、半導体チップとしては、トランジスタやダイオードやコンデンサや抵抗等のディスクリート半導体や集積回路等の何れでもよい。半導体以外の電子部品１０１としては、チップコンデンサ、チップ抵抗、インダクタ、フィルタ、アイソレータ等も含まれる。更に、キャリア１００から基板２００へ搬送される電子部品１０１は１種類に限られるものではない。

搬送部５は、複数機が平行して備え付けられ、互いにタイミングをずらして電子部品１０１をピックアップし、互いにタイミングをずらして、或いは同時に、電子部品１０１を基板２００に搭載するようにしてもよい。例えば、キャリア１００と基板２００が並ぶ領域の両脇に搬送部５を敷設するようにしてもよい。また、複数機の搬送部５を備える場合、実装ポジション４１は共通であっても別々であってもよい。実装ポジションが別々の場合、各々の実装ポジション４１へ実装領域２０１を位置合わせする実装パターンと公差校正データＤ１を記憶させる。即ち、各々の実装ポジション４１に対して校正処理を実行すればよい。

電子部品１０１をフェイスアップとフェイスダウンとの間で反転させる必要がない場合、搬送部５は、実装部５３が電子部品１０１をキャリア１００からピックアップするようにしてもよい。または、中継部５２でピックアップした電子部品１０１を中間ステージ等の載置台上に一旦置き、実装部５３に受け渡すようにしてもよい。搬送部５は電子部品１０１を保持できればよく、吸着ノズル６１ａ，６１ｂに限らず、例えば静電吸着方式、ベルヌーイチャック方式、又は電子部品を機械的に挟持するチャック機構も適用可能である。

ステージ４のＸＹ移動機構４３は、公差による移動誤差が生じ、更に熱膨張して熱移動誤差Ｄ３が生じるものであれば公知の何れの方式であっても好適であり、ボールネジ機構４３ｘ，４３ｙに限らずリニアモータ等の他の駆動機構を用いても良い。また、ボールベアリングの転がりによってレール上をスライドさせるリニアガイドの他、ローラベアリング等の他の転動手段、或いは、摺動手段を用いたリニアガイドであっても良い。

実装処理時において、極力熱発生を抑制する速度でＸＹ移動機構４３を稼働させ、更に接合にヒータ４２ｂを用いない場合には、実装時熱膨張校正データＤ５による校正は不要とすることもできる。また、実装時熱膨張校正データＤ５は、熱膨張率を表す乗算係数とする他、熱膨張量を表す加算値とすることもできる。

また、局所的な範囲にある複数の実装領域２０１に関し、ＸＹ移動機構４３の公差による移動誤差が無視できる程度に近い場合には、局所的な範囲を代表するドットマーク３０１を校正基板３００に並べるようにしてもよい。例えば、表マーク３０２は、所定の行列数のドットマーク３０１を含むエリア３０３毎に設けられている。この代表マーク３０２によって得られたマーク移動誤差Ｄ２、又はこのマーク移動誤差Ｄ２に基づく公差校正データＤ１は、このドットマーク３０１と同じ位置関係にある局所的な範囲内の全実装領域２０１に適用される。

また、この実装装置１において、代表マーク３０２は校正基板３００の全域に均等に配置されており、ＸＹ移動機構４３は、代表マーク３０２に対して熱移動誤差発生前位置Ｐ１を検出するための第２移動処理及び熱移動誤差発生後位置Ｐ２を検出するための第３移動処理を行い、熱移動誤差Ｄ３は、実装領域２０１と同じ位置関係にあるドットマーク３０１に最も近い代表マーク３０２に関して生じたものとした。

これにより、実装領域２０１ごとに熱移動誤差Ｄ３の差が大きい場合であっても、各実装領域２０１が精度良く熱膨張による移動誤差を解消して実装ポジション４１に位置合わせされる。即ち、熱膨張量の累積値と熱移動誤差Ｄ３との乖離を少なくさせることができる。また、熱移動誤差Ｄ３の検出のために、代表マーク３０２を用いれば済むので、実装ポジション４１へ移動させるドットマーク３０１の数を少数にでき、校正処理の更なる短縮化を図ることができる。

尚、エリア３０３の形状として矩形を例に挙げたが、代表マーク３０２を基点にした熱膨張量の累積が小さく収まる大きさであれば、円形や他の多角形であってもよい。

また、このＸＹ移動機構４３は、基板２００を複数のエリア３０３に分けて、エリア３０３内の全ドットマーク３０１を順番に実装ポジション４１に向けて移動させてから、次のエリア３０３に移る。そして、熱移動誤差発生後位置Ｐ２の測定のために、一のエリア３０３の全ドットマーク３０１を実装ポジション４１に向けて移動させ終えると、または当該一のエリア３０３の全ドットマーク３０１を移動させる前に、当該一のエリア３０３内の代表マーク３０２と実装ポジション４１との間隔をエンコーダ４４が検出するまで、載置板４２を移動させるようにした。

これにより、エリア３０３内の各ドットマーク３０１に対するマーク移動誤差Ｄ２の検出と、代表マーク３０２による熱移動誤差Ｄ３の検出とは、同一の時間帯で行われることになり、ＸＹ移動機構４３にて発生する熱量も類似となるから、代表マーク３０２の熱移動誤差Ｄ３を各ドットマーク３０１の熱移動誤差Ｄ３と精度良く見做すことができる。従って、エリア３０３が比較的小さい場合には、複数のエリア３０３の全ドットマーク３０１に対するマーク移動誤差Ｄ２の検出を行ってから、各代表マーク３０２の熱移動誤差Ｄ３の検出を行っても良い。

また、このＸＹ移動機構４３は、エリア３０３毎に、当該エリア３０３内の全ドットマーク３０１を順番に実装ポジション４１に向けて移動させるが、第３移動処理においては、この第１移動処理の最中、一のエリア３０３の全ドットマーク３０１を実装ポジション４１に向けて移動させ終える度に全てのエリア３０３の代表マーク３０２を対象として行うようにした。そして、熱移動誤差Ｄ３は、この第３移動処理を行う度に更新するようにした。

これにより、各代表マーク３０２を実装ポジション４１へ移動させる移動量がパターン化される。従って、熱移動誤差発生前位置Ｐ１へ向けて辿る移動量と熱移動誤差発生後Ｐ２へ向けて辿る移動量とが同じとなり、バックラッシ等による移動量の誤差も除外することができる。また、煩雑な移動量計算を省くことができ、制御プログラムやデータ量の削減を図ることができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態及び各部の変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。

例えば、この実装装置１にキャリア１００と基板２００を供給部２及びステージ４に搬入するロボットを備え付けるようにしてもよい。例えば、供給部３への搬入ロボットは、キャリア１００が積層されたマガジンを有し、マガジンから新しいキャリア１００を取り出して保持部３２に渡し、保持部３２からキャリア１００を取り出してマガジンに収容する。また、ステージ４への搬入ロボットは、基板２００を支持する搬送アームを備える。

また、基板セット制御部７１、実装制御部７２及び公差校正データ生成部７３となるコンピュータによって、供給部３及び搬送部５等の他の各部も統合的に制御するようにしてもよい。

また、校正処理において、ドットマーク３０１をエリア３０３毎に検出するものとしたが、これに限られるものではなく、行単位で検出するようにしてもよい。例えば、図１２に示された校正基板３００において、左上角である１行目の左端に位置するドットマーク３０１からマーク移動誤差Ｄ２の取得を開始し、順に右側に位置するドットマーク３０１のマーク移動誤差Ｄ２を取得する。１行目の右端のドットマーク３０１に到達し、１行目の全てのドットマーク３０１のマーク移動誤差Ｄ２を取得し終えたら、２行目に改行して、２行目の右端のドットマーク３０１から順次左方向にマーク移動誤差Ｄ２を取得するという具合である。このとき、熱移動誤差発生後位置Ｐ２の検出は、予め設定されたタイミングに従って行えばよい。例えば、１行分、或いは複数行分のドットマーク３０１のマーク移動誤差Ｄ２の検出が完了する毎に行ってもよいし、設定された数のドットマーク３０１のマーク移動誤差Ｄ２の検出が完了する毎に行ってもよい。或いは、設定された時間が経過する毎に行ってもよい。要は、ＸＹ移動機構４３の熱膨張量が許容を超える前のタイミング毎に行うようにすればよい。なお、ＸＹ移動機構４３の経時的な熱膨張量の変化は、実験を行うことで把握することが可能である。したがって、上記のタイミングは、実験によって設定することが可能である。

また、熱移動誤差発生後位置Ｐ２を検出した後に取得したドットマーク３０１のマーク移動誤差Ｄ２に対して、熱移動誤差発生後位置Ｐ２に基づく熱移動誤差Ｄ３を適用するものとしたが、これに限られるものではない。即ち、ＸＹ移動機構４３の熱膨張に起因する熱移動誤差Ｄ３は、熱移動誤差発生後位置Ｐ２を検出する前から少ながらず生じている。より具体的には、熱移動誤差発生後位置Ｐ２を検出する直前に取得したドットマーク３０１のマーク移動誤差Ｄ２には、熱移動誤差発生後位置Ｐ２を検出した直後に取得したドットマーク３０１のマーク移動誤差Ｄ２に含まれる熱移動誤差Ｄ３と同等の熱移動誤差Ｄ３が含まれていると考えられる。したがって、熱移動誤差Ｄ３は、熱移動誤差発生後位置Ｐ２を検出する前に取得したいくつかのドットマーク３０１のマーク移動誤差Ｄ２に対して遡って適用するようにしてもよい。つまり、これらのドットマーク３０１のマーク移動誤差Ｄ２から熱移動誤差Ｄ３を差し引くようにしてもよい。

また、位置検出器としてロータリーエンコーダ４４を用いるものとしたが、これに限られるものではなく、所望の精度でＸＹ移動機構４３の移動位置が検出できるものであればよい。例えば、ロータリーエンコーダ４４に代えて、リニアエンコーダやレーザ変位計などの位置検出センサを用いるようにしてもよい。

また、ドットマーク３０１の撮像部としてカメラ７４ｂ、所謂、エリアセンサカメラを用いるものとしたが、これに限られるものではなく、ドットマーク３０１の認識に用いることができるものであれば他の手段であってもよい。例えば、ラインセンサカメラを用いてもよいし、レーザスキャナ等を用いてもよい。

また、ドットマーク３０１および代表マーク３０２の撮像を実装ポジション４１で行うものとしたが、これに限られるものではなく、ＸＹ移動機構４３による載置板４２の移動範囲内の位置であれば他の位置であってもよい。

また、ドットマーク３０１は、円形のマークに限られるものではない。ドットマーク３０１は、位置を認識することが可能なマークであれば、他の形状も含まれる。

１ 実装装置
３ 供給部
３１ ピックアップポジション
３２ 保持部
３３ 突き上げピン
３４ ＸＹ移動機構
３５ カメラ
４ ステージ
４１ 実装ポジション
４２ 載置板
４２ａ 細孔
４２ｂ ヒータ
４３ ＸＹ移動機構
４３ｘ ボールネジ機構
４３ｙ ボールネジ機構
４４ エンコーダ
５ 搬送部
５２ 中継部
５３ 実装部
６１ａ，６１ｂ 吸着ノズル
６２ 直動機構
６３ａ，６３ｂ 昇降装置
６４ 反転装置
７ 制御部
７１ 基板セット制御部
７２ 実装制御部
７２ａ 実装移動パターン記憶部
７２ｂ 公差校正データ記憶部
７２ｃ 熱膨張校正データ記憶部
７３ 公差校正データ生成部
７４ａ 第１カメラ
７４ｂ 第２カメラ
７４ｃ 表示部
７４ｄ 操作部
８ 負圧回路
１００ キャリア
１０１ 電子部品
２００ 基板
２０１ 実装領域
２０２ アライメントマーク
３００ 校正基板
３０１ ドットマーク
３０２ 代表マーク
３０３ エリア
Ｄ１ 公差校正データ
Ｄ２ マーク移動誤差
Ｄ３ 熱移動誤差
Ｄ４ 実装移動パターン
Ｄ４１ 行方向移動ピッチ情報
Ｄ４２ 改行移動ピッチ情報
Ｄ５ 実装時熱膨張校正データ
Ｄ６ 校正移動パターン
Ｄ６１ 行方向移動ピッチ情報
Ｄ６２ 改行移動ピッチ情報
Ｄ７ 校正移動パターン
Ｄ７１ 行方向移動ピッチ情報
Ｄ７２ 改行移動ピッチ情報
Ｐ１ 熱移動誤差発生前位置
Ｐ２ 熱移動誤差発生後位置

Claims (16)

1. 電子部品を実装ポジションへ搬送する搬送部と、
   複数の電子部品が各実装領域に搭載される第１の基板が載置されると共に、複数のドットマークが予め設定された間隔で配列された第２の基板が当該第１の基板に先立って載置される載置板と、
   位置検出器を有し、当該位置検出器の検出結果に基づいて前記載置板を移動させる移動機構と、
   を備え、
   前記移動機構は、
   前記第２の基板を前記載置板に載置した第２載置時に、前記位置検出器の検出結果に従って前記載置板を移動させることで、全ての前記ドットマークを前記実装ポジションに向けて移動させる第１移動処理を行い、
   前記第２載置時及び前記第１移動処理前に、前記位置検出器の検出結果に従って前記載置板を移動させることで、特定の前記ドットマークを前記実装ポジションに向けて移動させる第２移動処理を行い、
   前記第２載置時及び前記第１移動処理中に、前記位置検出器の検出結果に従って前記第２移動処理と同様に前記載置板を移動させる第３移動処理を行い、
   前記第１の基板を前記載置板に載置した第１載置時、少なくとも第１の移動誤差から第２の移動誤差を除去した移動誤差で校正した移動量で前記載置板を移動させることで、前記実装ポジションに前記実装領域を位置合わせし、
   前記第１の移動誤差は、
   前記第１移動処理における、前記実装領域に位置付けられた前記ドットマークの前記実装ポジションへの移動誤差であり、
   前記第２の移動誤差は、
   前記第２移動処理で前記実装ポジションに対して位置付けられた前記特定のドットマークの到達位置と、前記第３移動処理で前記実装ポジションに対して位置付けられた前記特定のドットマークの到達位置との差であること、
   を特徴とする実装装置。
2. 前記第１の移動誤差は、前記移動機構の公差と、前記第２載置時に前記移動機構に発生した熱膨張とに起因し、
   前記第２の移動誤差は、前記第２載置時に前記移動機構に発生した熱膨張に起因すること、
   を特徴とする請求項１記載の実装装置。
3. 前記特定のドットマークは、前記第２の基板上に、所定の行列数の前記ドットマークを含むエリア毎に設けられており、
   前記第２の移動誤差は、前記特定のドットマークと同じ前記エリアに属する前記ドットマークに適用されるものであること、
   を特徴とする請求項１又は２記載の実装装置。
4. 前記移動機構は、
   前記第１移動処理時、前記第２の基板を前記エリア毎に、当該エリア内の全ドットマークを順番に前記実装ポジションに向けて移動させ、
   前記第３移動処理は、前記第１移動処理の最中、一の前記エリアの全ドットマークを前記実装ポジションに向けて移動させ終える度に全ての前記エリアの前記特定のドットマークを対象として行うこと、
   を特徴とする請求項３記載の実装装置。
5. 前記第２の移動誤差は、前記第３移動処理を行う度に更新すること、
   を特徴とする請求項４記載の実装装置。
6. 前記移動機構は、
   前記第１移動処理中に前記移動機構で発生した熱膨張を相殺するように校正した前記移動量で前記載置板を移動させること、
   を特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の実装装置。
7. 前記実装ポジションを視野に収めるカメラと、
   前記第２載置中、前記移動機構による前記第１移動処理、前記第２移動処理及び前記第３移動処理を制御しながら、前記第１の移動誤差及び前記第２の移動誤差のデータを生成する生成部を備え、
   前記生成部には、
   前記第１移動処理中、前記実装ポジションに移動された前記ドットマークの画像が前記カメラから入力され、
   前記第２移動処理及び前記第３移動処理中、前記実装ポジションに移動させた前記特定のドットマークの画像が前記カメラから入力され、
   前記生成部は、前記画像に基づいて前記第１の移動誤差及び前記第２の移動誤差を算出すること、
   を特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の実装装置。
8. 前記移動機構を制御する実装制御部を備え、
   前記生成部は、前記第１の移動誤差から前記第２の移動誤差を除去した公差校正データを生成し、
   前記実装制御部は、前記公差校正データで校正した移動量を前記移動機構に指示すること、
   を特徴とする請求項７記載の実装装置。
9. 移動機構によって移動可能な載置板に載置された基板上の複数の実装領域に、電子部品を順次搭載する実装装置に用いられる校正基板であって、
   前記校正基板は、前記基板に代えて前記載置板に載置され、
   前記校正基板は、
   前記載置板に接する面とは反対側となる表面に、
   予め設定された第１の間隔で配列された、前記移動機構の公差に起因する移動誤差としての第１の移動誤差の校正に用いる第１のドットマークと、
   前記第１の移動誤差の校正に用いるドットマークよりも広い第２の間隔で設けられた、前記移動機構の熱膨張に起因する移動誤差としての第２の移動誤差の校正に用いる第２のドットマークと、
   を備えること
   を特徴とする校正基板。
10. 前記第１のドットマークは、前記校正基板の前記表面に沿う行方向および前記行方向とは直交する列方向に沿って行列状に配置されること、
    を特徴とする請求項９記載の校正基板。
11. 前記第２のドットマークは、所定の行列数の前記第１のドットマークを含む各エリア内に設けられ、前記各エリアで同じ位置に設けられること、
    を特徴とする請求項９又は１０記載の校正基板。
12. 前記第２のドットマークは、前記エリア内の中央に位置する一つの前記第１のドットマークであること、
    を特徴とする請求項１１記載の校正基板。
13. 電子部品が搭載される複数の実装領域が設定された基板が載置される載置板と、
    前記載置板を、前記基板が載置される面に沿って移動させる移動機構と、
    前記移動機構の移動位置を検出する位置検出器と、
    前記載置板に載置された前記基板上の前記実装領域であって、前記移動機構による前記載置板の移動範囲内に設定された実装ポジションに位置付けられた実装領域に前記電子部品を実装する実装部と、
    前記移動機構および前記実装部を制御する制御部と、
    前記載置板に載置された請求項９乃至１２の何れかに記載の校正基板の前記第１のドットマークおよび前記第２のドットマークを撮像する撮像部と、
    を備え、
    制御部は、
    前記載置板に前記校正基板が載置されたときに、
    前記第１の間隔と前記位置検出器による検出値に従って前記第１のドットマークのそれぞれを前記撮像部による撮像位置に位置付け、前記撮像部の撮像画像に基づいて前記第１のドットマークそれぞれについて前記第１の移動誤差を算出し、
    予め設定されたタイミングにて、前記第２の間隔と前記位置検出器による検出値に従って前記第２のドットマークのそれぞれを前記撮像部による撮像位置に位置付け、前記撮像部の撮像画像に基づいて前記第２のドットマークそれぞれについて前記第２の移動誤差を算出し、
    前記第２の移動誤差が算出された後に算出された第１の移動誤差については、前記第１の移動誤差から前記第２の移動誤差を除去した公差校正データを生成し、
    前記電子部品を実装する際、前記公差校正データに基づいて前記移動機構を制御すること、
    を特徴とする実装装置。
14. 前記撮像部は、前記実装ポジションを視野に収めて配置され、
    前記制御部は、前記第１の間隔と前記位置検出器による検出値に従って前記第１のドットマークのそれぞれを前記実装ポジションに位置付け、前記第２の間隔と前記位置検出器による検出値に従って前記第２のドットマークのそれぞれを前記実装ポジションに位置付けること、
    を特徴とする請求項１３記載の実装装置。
15. 前記予め設定されたタイミングは、前記第１の移動誤差を算出した前記第１のドットマークの数に基づくこと、
    を特徴とする請求項１４記載の実装装置。
16. 前記予め設定されたタイミングは、所定の行列数の前記第１のドットマークを含むエリア内に位置する前記第１のドットマークの数に基づくこと、
    を特徴とする請求項１５記載の実装装置。

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