JP2024068416A - 部品移載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】効率よく部品に作用する荷重を制御し、部品の損傷を抑制するとともに吸着ヘッドによって部品を適切に吸着保持することが可能な部品移載装置を提供する。【解決手段】制御ユニット１００は、吸着ヘッド４Ｈを昇降させるヘッド昇降モータ４Ｍと突き上げピン４７を昇降させるピン昇降モータ４０Ｍとの制御に関する処理として、突き上げ移動処理Ｓ４を行う。この突き上げ移動処理Ｓ４において制御ユニット１００は、突き上げピン４７の上昇移動の速度を吸着ヘッド４Ｈの上昇移動の速度よりも上回る速度に設定するとともに、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流について部品に目標荷重が作用するときの上限値を示す荷重制御用電流上限値ＩＬＬを設定する。そして制御ユニット１００は、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流が荷重制御用電流上限値ＩＬＬを維持するように、各モータの駆動を制御する。【選択図】図７

Description

本発明は、部品配置エリアに配置された部品を上方から吸着保持する吸着ヘッドを有するヘッドユニットと、吸着ヘッドによる吸着対象の部品を下方から突き上げる突き上げピンを有する突き上げユニットと、を備えた部品移載装置に関する。

部品配置エリアにおいてシートに貼着された状態の部品をピックアップして基板等に移載する部品移載装置が知られている。この種の部品移載装置は、部品を上方から吸着保持する吸着ヘッドを有するヘッドユニットと、吸着ヘッドによる吸着対象の部品を下方から突き上げる突き上げピンを有する突き上げユニットと、を備える。部品移載装置では、シートに貼着された部品に対し、上方から吸着ヘッドが押圧するとともに下方から突き上げピンが突き上げる。部品移載装置では、吸着ヘッドによって吸着された状態の部品に対する突き上げピンによる突き上げ時において、部品に作用する荷重が大きすぎると部品に損傷が生じる一方、部品に作用する荷重が小さすぎると吸着ヘッドによって部品を適切に吸着保持できない虞がある。このため、部品移載装置では、部品に作用する荷重を制御する技術が必要となる。

特許文献１には、部品に作用する荷重を制御する技術が開示されている。特許文献１に開示される技術では、突き上げピンの突き上げ動作に伴い部品に作用する突き上げ荷重を荷重測定器によって測定し、その測定結果に基づいて、吸着ヘッドの吸着動作に伴い部品に作用する押圧力を制御する。

特開２００４－２７３９１０号公報

特許文献１に開示される技術では、部品に作用する荷重の制御は、荷重測定器の測定結果を待って行われるので、効率の低い制御であるという課題がある。

本発明の目的は、効率よく部品に作用する荷重を制御し、部品の損傷を抑制するとともに吸着ヘッドによって部品を適切に吸着保持することが可能な部品移載装置を提供することである。

本発明の一の局面に係る部品移載装置は、弾性変形可能なシート上に貼着された状態で複数の部品が配置される部品配置エリアを有する部品供給ユニットと、前記部品配置エリアの上方において上下方向に移動可能に設けられ、前記シート上の前記部品を上方から吸着保持する吸着ヘッドと、前記吸着ヘッドを上下方向に移動させるヘッド昇降モータと、を有するヘッドユニットと、前記部品配置エリアの下方において上下方向に移動可能に設けられ、前記吸着ヘッドによる吸着対象の前記部品を前記シートを介して下方から突き上げる突き上げピンと、前記突き上げピンを上下方向に移動させるピン昇降モータと、を有する突き上げユニットと、前記ヘッド昇降モータ及び前記ピン昇降モータを制御する制御ユニットと、を備える。前記制御ユニットは、前記突き上げピンの先端が前記シートに接触するシート接触位置に配置されるとともに、前記吸着ヘッドの先端が前記シート上の前記部品に接触する部品接触位置に配置された状態で、前記突き上げピンの先端が前記シート接触位置よりも上方の突き上げ位置に到達するまで前記突き上げピンが上昇移動するように前記ピン昇降モータを制御するとともに、前記突き上げピンの上昇移動に応じて前記吸着ヘッドが上昇移動するように前記ヘッド昇降モータを制御する突き上げ移動処理を行う。前記制御ユニットは、前記突き上げ移動処理では、前記突き上げピンの上昇移動の速度を前記吸着ヘッドの上昇移動の速度よりも上回る速度に設定するとともに、前記ピン昇降モータ及び前記ヘッド昇降モータの駆動電流について前記部品に目標荷重が作用するときの上限値を示す荷重制御用電流上限値を設定し、前記ピン昇降モータ及び前記ヘッド昇降モータの駆動電流が前記荷重制御用電流上限値を維持するように、前記突き上げピンの先端が前記突き上げ位置に到達するまで前記ピン昇降モータ及び前記ヘッド昇降モータの駆動を継続させる。

この部品移載装置によれば、制御ユニットは、吸着ヘッドを昇降させるヘッド昇降モータと突き上げピンを昇降させるピン昇降モータとの制御に関する処理として、突き上げ移動処理を行う。この突き上げ移動処理において制御ユニットは、突き上げピンの上昇移動の速度を吸着ヘッドの上昇移動の速度よりも上回る速度に設定し、ピン昇降モータ及びヘッド昇降モータの駆動電流が荷重制御用電流上限値を維持するように、突き上げピンの先端が突き上げ位置に到達するまで各昇降モータの駆動を継続させる。この場合、シートに貼着された部品が突き上げピンと吸着ヘッドとの間に挟持された状態で、突き上げピン及び吸着ヘッドが上昇移動するときには、速度に関する設定によって突き上げピンが吸着ヘッドを上方へ押すように移動しようとするが、各昇降モータの駆動電流の荷重制御用電流上限値に基づく制御によって吸着ヘッドに対する突き上げピンの過度な上昇移動が規制される。これにより、突き上げピンの先端が突き上げ位置に到達するまで、突き上げピンと吸着ヘッドとの間の距離を一定に保つことができる。

しかも、ピン昇降モータ及びヘッド昇降モータに供給される荷重制御用電流上限値は、シートに貼着された部品に目標荷重が作用するときの駆動電流の上限値に設定されている。このため、各昇降モータの駆動電流が荷重制御用電流上限値を維持するように制御されることにより、突き上げピンの先端が突き上げ位置に到達するまで突き上げピン及び吸着ヘッドが上昇移動するときには、突き上げピンと吸着ヘッドとの間に挟持された状態の部品に目標荷重が作用し続ける。これにより、従来技術のように荷重測定器を用いることなく、各昇降モータの駆動電流に関する荷重制御用電流上限値の設定に基づいて、効率よく部品に作用する荷重を目標荷重に制御することができる。このため、突き上げピン及び吸着ヘッドが上昇移動するときに、突き上げピンと吸着ヘッドとの間に挟持された状態の部品の損傷を抑制するとともに吸着ヘッドによって部品を適切に吸着保持することが可能となる。

上記の部品移載装置において、前記制御ユニットは、前記突き上げ移動処理において、前記突き上げピンが前記吸着ヘッドよりも早くに上昇移動を開始するように、前記ピン昇降モータ及び前記ヘッド昇降モータを制御してもよい。

この態様では、突き上げピンと吸着ヘッドとの間に部品が挟持された状態で、突き上げピンが吸着ヘッドよりも早くに上昇移動を開始するので、突き上げピンと吸着ヘッドとの間の距離が大きくなることを抑制できる。これにより、部品に目標荷重が作用した状態で、より確実に、突き上げピンと吸着ヘッドとの間の距離を一定に保つことができる。

上記の部品移載装置において、前記突き上げユニットは、前記ピン昇降モータに設けられたロータリーエンコーダを有してもよい。この場合、前記制御ユニットは、前記突き上げ移動処理において、前記ロータリーエンコーダから出力される信号に基づいて、前記突き上げピンの先端が前記突き上げ位置に到達したことを検出する。

この態様では、ピン昇降モータ及びヘッド昇降モータの制御に基づき突き上げピン及び吸着ヘッドが上昇移動するときに、突き上げピンの先端が突き上げ位置に到達したことを、ピン昇降モータに設けられたロータリーエンコーダの出力信号に基づいて検出することができる。

上記の部品移載装置において、前記制御ユニットは、前記突き上げ移動処理の前処理として、前記突き上げピンの先端が前記シート接触位置に到達するまで前記突き上げピンが上昇移動するように前記ピン昇降モータを制御するとともに、前記吸着ヘッドの先端が前記部品接触位置に到達するまで前記吸着ヘッドが下降移動するように前記ヘッド昇降モータを制御する接触移動処理を行ってもよい。前記制御ユニットは、前記接触移動処理では、前記ピン昇降モータ及び前記ヘッド昇降モータの駆動電流が前記荷重制御用電流上限値以下の範囲に収まるように、前記ピン昇降モータ及び前記ヘッド昇降モータを制御する。

この態様では、制御ユニットが突き上げ移動処理の前処理として接触移動処理を行うことにより、突き上げピンはその先端がシート接触位置に到達するまで上昇移動し、吸着ヘッドはその先端が部品接触位置に到達するまで下降移動する。突き上げピンの上昇移動と吸着ヘッドの下降移動とによって、シートに貼着された部品は、突き上げピンと吸着ヘッドとの間に挟持される。突き上げピンと吸着ヘッドとの間に部品が挟持されることにより突き上げピンの上昇移動及び吸着ヘッドの下降移動が規制されると、ピン昇降モータ及びヘッド昇降モータの駆動電流は上昇する。この際、各昇降モータの駆動電流の上限値として荷重制御用電流上限値が設定されているため、各昇降モータの駆動電流は荷重制御用電流上限値以下の範囲に収められる。これにより、突き上げピンの先端がシート接触位置に到達し且つ吸着ヘッドの先端が部品接触位置に到達したときにおいて、部品に作用する荷重を目標荷重に制御することができる。このため、突き上げピンの上昇移動と吸着ヘッドの下降移動とによってシートに貼着された部品が挟持されるときに、部品の損傷を抑制することが可能となる。

上記の部品移載装置において、前記制御ユニットは、前記接触移動処理において、前記ピン昇降モータ及び前記ヘッド昇降モータの駆動電流が前記荷重制御用電流上限値となったときに、前記突き上げピンの先端が前記シート接触位置に到達するとともに前記吸着ヘッドの先端が前記部品接触位置に到達したことを検出してもよい。

この態様では、突き上げピンの先端がシート接触位置に到達し且つ吸着ヘッドの先端が部品接触位置に到達することで、突き上げピンの上昇移動及び吸着ヘッドの下降移動が規制されたときには、ピン昇降モータ及びヘッド昇降モータの駆動電流が荷重制御用電流上限値となるまで上昇する。このため、ピン昇降モータ及びヘッド昇降モータの駆動電流が荷重制御用電流上限値となったときに、突き上げピンの先端がシート接触位置に到達するとともに吸着ヘッドの先端が部品接触位置に到達したことを検出することが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、効率よく部品に作用する荷重を制御し、部品の損傷を抑制するとともに吸着ヘッドによって部品を適切に吸着保持することが可能な部品移載装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る部品移載装置としての部品実装装置の全体構成を示す平面図である。 部品実装装置に備えられるヘッドユニット及び突き上げユニットの斜視図及び側面図である。 部品実装装置の制御構成を示すブロック図である。 部品実装装置に備えられる制御ユニットの処理部が行う処理を説明するための図である。 処理部が接触移動処理及び突き上げ移動処理を行う際に参照する荷重制御用電流上限値について説明するための図である。 処理部が行う接触移動処理のフローを示すフローチャートである。 処理部が行う突き上げ移動処理のフローを示すフローチャートである。 処理部が行う突き上げ移動処理のフローを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下では、方向関係についてはＸＹＺ直交座標軸を用いて説明する。Ｘ方向及びＹ方向は水平面上において互いに直交し、Ｚ方向がＸ方向及びＹ方向の両方向と直交する鉛直方向（上下方向）に延びる方向である。また、Ｘ方向の一方側を「＋Ｘ側」と称し、Ｘ方向の一方側とは反対の他方側を「－Ｘ側」と称する。同様に、Ｙ方向の一方側を「＋Ｙ側」と称し、Ｙ方向の一方側とは反対の他方側を「－Ｙ側」と称する。

本発明に係る部品移載装置は、例えばウェハからダイシングされたダイをテープに収容するテーピング装置、前記ダイを基板にワイヤボンディングするダイボンダ、或いは前記ダイを基板に実装する部品実装装置などの各種装置に適用することができる。ここでは、本発明の部品移載装置が、部品実装装置に適用される例について説明する。

［部品実装装置の全体構成］
図１に示されるように、本実施形態に係る部品実装装置１は、ウェハ７からダイシングされたダイ７ａ（部品）を基板Ｐに搭載（実装）する装置である。図１及び図２に示されるように、部品実装装置１は、基台２、コンベア３、ヘッドユニット４、部品供給ユニット５、ウェハ供給装置６、カメラユニット３２Ｕ及び突き上げユニット４０を備える。

基台２は、部品実装装置１が備える各種の機器の搭載ベースである。コンベア３は、基台２上にＸ方向に延びるように設置された、基板Ｐの搬送ラインである。コンベア３は、機外から所定の搭載作業位置に基板Ｐを搬入し、搭載作業後に基板Ｐを前記搭載作業位置から機外へ搬出する。コンベア３は、基板Ｐを前記搭載作業位置で保持する図略のクランプ機構を有する。なお、図１中に基板Ｐが示されている位置が、前記搭載作業位置である。

部品供給ユニット５は、複数のダイ７ａを、ウェハ７からダイシングされた配置状態で供給する。部品供給ユニット５は、複数のダイ７ａに分割されたウェハ７をパレット８に保持された状態で、ウェハステージ１０（部品配置エリア）に供給するウェハ供給装置６を備える。ウェハ７は、円盤形状の半導体ウェハであって、回路パターン等が既に形成されている。パレット８は、ウェハシート８ａを保持している。ウェハシート８ａは、弾性変形可能なシートである。ウェハシート８ａには、ウェハ７を碁盤目状にダイシングされて形成された多数のダイ７ａの集合体が貼着されている。つまり、ウェハ供給装置６は、複数のダイ７ａがウェハシート８ａに貼着された状態のウェハ７をパレット８に保持された状態でウェハステージ１０に供給する。

ウェハ供給装置６は、ウェハ収納エレベータ９、ウェハステージ１０及びウェハコンベア１１を含む。ウェハ収納エレベータ９は、複数のダイ７ａがウェハシート８ａに貼着された状態のウェハ７をパレット８に保持された状態で、上下多段に収納している。ウェハステージ１０は、ウェハ収納エレベータ９の－Ｙ側の位置において、基台２上に設置されている。基板Ｐの停止位置となる前記搭載作業位置に対して、ウェハステージ１０は＋Ｙ側に並ぶ位置に配置されている。本実施形態では、ダイシングされたウェハ７が基台２上で配置されるエリアとなるウェハステージ１０が、部品配置エリアとなる。ウェハコンベア１１は、ウェハ収納エレベータ９からウェハステージ１０上にパレット８を引き出す。

ヘッドユニット４は、複数の吸着ヘッド４Ｈと、ヘッド昇降モータ４Ｍと、ボールねじ軸４Ｊと、ボールナット４Ｎと、バネ４Ｓと、を有する。

吸着ヘッド４Ｈは、バネ４Ｓにより上方に引っ張られた状態で、ヘッドユニット４に対して上下方向（Ｚ方向）に移動可能に設けられる。吸着ヘッド４Ｈは、ウェハステージ１０の上方において、下降移動することによりウェハシート８ａ上に貼着されたダイ７ａを上方から吸着保持し、ダイ７ａを吸着保持した状態で上昇移動することによりウェハシート８ａからダイ７ａを取り出してピッキングする。また、吸着ヘッド４Ｈは、コンベア３上で搭載作業位置に配置された基板Ｐの上方において、吸着保持しているダイ７ａをリリースすることにより、基板Ｐ上にダイ７ａを搭載する。

ヘッド昇降モータ４Ｍは、吸着ヘッド４Ｈを上下方向（Ｚ方向）に移動させる駆動力を発するモータである。ボールねじ軸４Ｊ及びボールナット４Ｎは、ヘッド昇降モータ４Ｍの駆動力を吸着ヘッド４Ｈに伝達する。ボールねじ軸４Ｊは、ヘッド昇降モータ４Ｍに連結された状態で上下方向（Ｚ方向）に延び、ヘッド昇降モータ４Ｍによって回転駆動される。ボールナット４Ｎは、吸着ヘッド４Ｈに固定された状態でボールねじ軸４Ｊに螺合される。ヘッド昇降モータ４Ｍが作動してボールねじ軸４Ｊが回転駆動されることにより、ボールナット４Ｎの固定された吸着ヘッド４Ｈが上下方向（Ｚ方向）に移動する。

ヘッドユニット４には、基板Ｐを撮像するヘッドカメラ３１が搭載されている。ヘッドカメラ３１の撮影画像より、基板Ｐに付されたフェデューシャルマークが認識される。これにより基板Ｐの位置ずれが認識され、基板Ｐに対する部品の搭載時に前記位置ずれの補正が為される。

基台２には、部品認識カメラ３０が据え付けられている。部品認識カメラ３０は、吸着ヘッド４Ｈに吸着保持されているダイ７ａを、基板Ｐへの搭載の前に下側から撮像する。この撮像画像に基づいて、吸着ヘッド４Ｈによるダイ７ａの吸着異常や吸着ミス等が判定される。

部品実装装置１は、コンベア３上で搭載作業位置に配置された基板Ｐとウェハステージ１０との間の上方空間においてヘッドユニット４を水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）に移動させるヘッド水平駆動機構Ｄ１を備える。ヘッド水平駆動機構Ｄ１は、ヘッドユニット４のＹ方向の移動機構として、それぞれ＋Ｘ側及び－Ｘ側で一対のＹ軸固定レール１３、ヘッドＹ軸サーボモータ１４及びヘッドＹ移動軸１５を備える。一対のＹ軸固定レール１３は、基台２上に固定され、Ｘ方向に所定間隔を隔てて互いに平行にＹ方向に延びている。ヘッドＹ移動軸１５は、Ｙ軸固定レール１３に近接する位置においてＹ方向に延びるように配設されているボールねじ軸である。ヘッドＹ軸サーボモータ１４は、ヘッドＹ移動軸１５を回転駆動する。一対のＹ軸固定レール１３間には、ヘッドユニット４を支持する支持フレーム１６が架設されている。支持フレーム１６の＋Ｘ側端部及び－Ｘ側端部には、各ヘッドＹ移動軸１５に螺合されるナット１７が組付けられている。

ヘッド水平駆動機構Ｄ１は、ヘッドユニット４のＸ方向の移動機構として、支持フレーム１６に搭載された図略のガイド部材、ヘッドＸ軸サーボモータ１８及びヘッドＸ移動軸１９を備える。前記ガイド部材は、ヘッドユニット４のＸ方向の移動をガイドする部材であり、支持フレーム１６の＋Ｙ側の面においてＸ方向に延びるように固定されている。ヘッドＸ移動軸１９は、前記ガイド部材に近接して、Ｘ方向に延びるように配設されているボールねじ軸である。ヘッドＸ軸サーボモータ１８は、ヘッドＸ移動軸１９を回転駆動する。ヘッドユニット４には図略のナットが付設され、当該ナットはヘッドＸ移動軸１９に螺合されている。

以上の構成を備えるヘッド水平駆動機構Ｄ１によれば、ヘッドＹ軸サーボモータ１４が作動してヘッドＹ移動軸１５が回転駆動されることにより、ヘッドユニット４が支持フレーム１６と一体にＹ方向に移動する。また、ヘッドＸ軸サーボモータ１８が作動してヘッドＸ移動軸１９が回転駆動されることにより、ヘッドユニット４が支持フレーム１６に対してＸ方向に移動する。

カメラユニット３２Ｕは、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能なユニットであって、ウェハカメラ３２を備えている。ウェハカメラ３２は、ウェハステージ１０上に位置決めされたウェハ７の一部分、つまりカメラ視野内のダイ７ａを撮像する。この撮像画像に基づいて、吸着ヘッド４Ｈによる吸着対象のダイ７ａの位置認識が為される。

部品実装装置１は、ウェハステージ１０と所定の待機位置との間の上方空間においてカメラユニット３２Ｕを水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）に移動させるカメラ水平駆動機構Ｄ２を備える。このカメラ水平駆動機構Ｄ２は、ヘッドユニット４を駆動するヘッド水平駆動機構Ｄ１とは別個に独立した駆動系である。なお、本実施形態では、前記待機位置は、ウェハステージ１０から＋Ｙ側に離間した位置である。

カメラ水平駆動機構Ｄ２は、カメラユニット３２ＵのＹ方向の移動機構として、＋Ｘ側及び－Ｘ側で一対のＹ軸固定レール３３と、＋Ｘ側に配置されたカメラＹ軸サーボモータ３４及びカメラＹ移動軸３５とを備える。一対のＹ軸固定レール３３は、基台２上に固定され、Ｘ方向に所定間隔を隔てて互いに平行にＹ方向に延びている。カメラＹ移動軸３５は、＋Ｘ側のＹ軸固定レール３３に近接する位置においてＹ方向に延びるように配設されているボールねじ軸である。カメラＹ軸サーボモータ３４は、カメラＹ移動軸３５を回転駆動する。一対のＹ軸固定レール３３間には、カメラユニット３２Ｕを支持する支持フレーム３６が架設されている。支持フレーム３６の＋Ｘ側端部には、カメラＹ移動軸３５に螺合されるナット３７が組付けられている。

カメラ水平駆動機構Ｄ２は、カメラユニット３２ＵのＸ方向の移動機構として、支持フレーム３６に搭載された図略のガイド部材、カメラＸ軸サーボモータ３８及びカメラＸ移動軸３９を備える。前記ガイド部材は、カメラユニット３２ＵのＸ方向の移動をガイドする部材であり、支持フレーム３６の－Ｙ側面においてＸ方向に延びるように固定されている。カメラＸ移動軸３９は、前記ガイド部材に近接して、Ｘ方向に延びるように配設されているボールねじ軸である。カメラＸ軸サーボモータ３８は、カメラＸ移動軸３９を回転駆動する。カメラユニット３２Ｕには図略のナットが付設され、当該ナットはカメラＸ移動軸３９に螺合されている。

以上の構成を備えるカメラ水平駆動機構Ｄ２によれば、カメラＹ軸サーボモータ３４が作動してカメラＹ移動軸３５が回転駆動されることにより、カメラユニット３２Ｕが支持フレーム３６と一体にＹ方向に移動する。また、カメラＸ軸サーボモータ３８が作動してカメラＸ移動軸３９が回転駆動されることにより、カメラユニット３２Ｕが支持フレーム３６に対してＸ方向に移動する。

突き上げユニット４０は、ウェハステージ１０の下方に配置される。突き上げユニット４０は、突き上げピン４７と、ピン昇降モータ４０Ｍと、ボールねじ軸４０Ｊと、ボールナット４０Ｎと、を有する。

突き上げピン４７は、ウェハステージ１０の下方において、突き上げユニット４０に対して上下方向（Ｚ方向）に移動可能に設けられる。突き上げピン４７は、ウェハステージ１０の下方において上昇移動することにより、吸着ヘッド４Ｈによる吸着対象のダイ７ａをウェハシート８ａを介して下方から突き上げる。なお、突き上げユニット４０は、突き上げピン４７がダイ７ａを突き上げる際に、ダイ７ａの周辺においてウェハシート８ａを吸引する処理を行う。

ピン昇降モータ４０Ｍは、突き上げピン４７を上下方向（Ｚ方向）に移動させる駆動力を発するモータである。ボールねじ軸４０Ｊ及びボールナット４０Ｎは、ピン昇降モータ４０Ｍの駆動力を突き上げピン４７に伝達する。ボールねじ軸４０Ｊは、ピン昇降モータ４０Ｍに連結された状態で上下方向（Ｚ方向）に延び、ピン昇降モータ４０Ｍによって回転駆動される。ボールナット４０Ｎは、突き上げピン４７に固定された状態でボールねじ軸４０Ｊに螺合される。ピン昇降モータ４０Ｍが作動してボールねじ軸４０Ｊが回転駆動されることにより、ボールナット４０Ｎの固定された突き上げピン４７が上下方向（Ｚ方向）に移動する。

部品実装装置１は、ウェハステージ１０の下方空間において突き上げユニット４０を水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）に移動させる突き上げ水平駆動機構Ｄ３を備える。突き上げ水平駆動機構Ｄ３は、突き上げユニット４０のＹ方向の移動機構として、一対のガイドレール４１、突き上げＹ移動軸４３及び突き上げＹ軸サーボモータ４４を備える。一対のガイドレール４１は、基台２上に固定され、Ｘ方向に所定間隔を隔てて互いに平行にＹ方向に延びている。突き上げＹ移動軸４３は、ガイドレール４１に近接する位置においてＹ方向に延びるように配設されているボールねじ軸である。突き上げＹ軸サーボモータ４４は、突き上げＹ移動軸４３を回転駆動する。一対のガイドレール４１の間には、突き上げユニット４０を支持する支持フレーム４２が架設されている。支持フレーム４２には、突き上げＹ移動軸４３に螺合される図略のナットが組付けられている。

突き上げ水平駆動機構Ｄ３は、突き上げユニット４０のＸ方向の移動機構として、支持フレーム４２に搭載された図略のガイド部材、突き上げＸ移動軸４５及び突き上げＸ軸サーボモータ４６を備える。前記ガイド部材は、突き上げユニット４０のＸ方向の移動をガイドする部材であり、支持フレーム４２の－Ｙ側の面においてＸ方向に延びるように固定されている。突き上げＸ移動軸４５は、前記ガイド部材に近接して、Ｘ方向に延びるように配設されているボールねじ軸である。突き上げＸ軸サーボモータ４６は、突き上げＸ移動軸４５を回転駆動する。突き上げユニット４０には図略のナットが付設され、当該ナットは突き上げＸ移動軸４５に螺合されている。

以上の構成を備える突き上げ水平駆動機構Ｄ３によれば、突き上げＹ軸サーボモータ４４が作動して突き上げＹ移動軸４３が回転駆動されることにより、突き上げユニット４０が支持フレーム４２と一体にＹ方向に移動する。また、突き上げＸ軸サーボモータ４６が作動して突き上げＸ移動軸４５が回転駆動されることにより、突き上げユニット４０が支持フレーム４２に対してＸ方向に移動する。

［部品実装装置の制御構成］
図３のブロック図に示されるように、部品実装装置１は、制御ユニット１００を備える。制御ユニット１００は、各種の演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）からなる処理部１０１と、各種の情報を記憶する記憶部１０２と、を備えたマイクロコンピュータによって構成される。

処理部１０１は、ヘッド水平駆動機構Ｄ１のヘッドＹ軸サーボモータ１４及びヘッドＸ軸サーボモータ１８、カメラ水平駆動機構Ｄ２のカメラＹ軸サーボモータ３４及びカメラＸ軸サーボモータ３８、突き上げ水平駆動機構Ｄ３の突き上げＹ軸サーボモータ４４及び突き上げＸ軸サーボモータ４６、ヘッドユニット４のヘッド昇降モータ４Ｍ、突き上げユニット４０のピン昇降モータ４０Ｍの各モータの駆動を制御することにより、各種の処理を行う。図４に示されるように、処理部１０１は、撮像位置移動処理Ｓ１、待機位置移動処理Ｓ２、接触移動処理Ｓ３、突き上げ移動処理Ｓ４、取り出し移動処理Ｓ５、及び搭載移動処理Ｓ６を行う。処理部１０１が行う各処理の詳細については後述する。

記憶部１０２は、処理部１０１が接触移動処理Ｓ３及び突き上げ移動処理Ｓ４を行う際に用いる各種の情報を記憶する。図３に示されるように、記憶部１０２は、吸着ヘッド４Ｈ及び突き上げピン４７の位置に関する位置情報としてのシート接触位置Ｐ２１、第１突き上げ位置Ｐ２２、第２突き上げ位置Ｐ２３及び部品接触位置Ｐ３１を記憶する。

シート接触位置Ｐ２１及び部品接触位置Ｐ３１は、処理部１０１が接触移動処理Ｓ３を行う際に用いられる位置情報である。シート接触位置Ｐ２１は、ウェハステージ１０に配置されたウェハシート８ａに対して突き上げピン４７の先端が下方から接触するときの上下方向の位置を示す。部品接触位置Ｐ３１は、ウェハシート８ａに貼着されたダイ７ａに対して吸着ヘッド４Ｈの先端が上方から接触するときの上下方向の位置を示す。

第１突き上げ位置Ｐ２２及び第２突き上げ位置Ｐ２３は、処理部１０１が突き上げ移動処理Ｓ４を行う際に用いられる位置情報である。第１突き上げ位置Ｐ２２及び第２突き上げ位置Ｐ２３は、突き上げピン４７によるダイ７ａの突き上げ時における、突き上げピン４７の先端の上下方向の目標位置を示し、シート接触位置Ｐ２１よりも上方に位置する。なお、処理部１０１が突き上げ移動処理Ｓ４を行う際に用いられる位置情報としての突き上げ位置の設定数は、１つであってもよいし、２以上の複数であってもよい。本実施形態では、処理部１０１が突き上げ移動処理Ｓ４を行う際に用いられる突き上げ位置として、第１突き上げ位置Ｐ２２と第２突き上げ位置Ｐ２３との２つの位置が設定されている。第２突き上げ位置Ｐ２３は、第１突き上げ位置Ｐ２２よりも上方に位置する。

また、記憶部１０２は、吸着ヘッド４Ｈ及び突き上げピン４７の上下方向の移動の速度に関する速度情報としてのピン基準速度ＳＳＰ、ピン突き上げ速度ＳＰＰ及びヘッド速度ＳＨを記憶する。

ピン基準速度ＳＳＰは、処理部１０１が接触移動処理Ｓ３及び取り出し移動処理Ｓ５を行う際に用いられる速度情報である。ピン基準速度ＳＳＰは、接触移動処理Ｓ３において突き上げピン４７がシート接触位置Ｐ２１に向かって上昇移動する際、及び、取り出し移動処理Ｓ５において突き上げピン４７が下降移動する際の速度を示す。なお、ピン基準速度ＳＳＰは、突き上げピン４７が停止状態から所定の最高速度に到達するまでの加速駆動時の速度、最高速度を維持する定速駆動時の速度、最高速度から停止状態に至るまでの減速駆動時の速度をそれぞれ含む。

ヘッド速度ＳＨは、処理部１０１が接触移動処理Ｓ３、突き上げ移動処理Ｓ４及び取り出し移動処理Ｓ５を行う際に用いられる速度情報である。ヘッド速度ＳＨは、接触移動処理Ｓ３において吸着ヘッド４Ｈが部品接触位置Ｐ３１に向かって下降移動する際、突き上げ移動処理Ｓ４において吸着ヘッド４Ｈが部品接触位置Ｐ３１から上昇移動する際、取り出し移動処理Ｓ５において吸着ヘッド４Ｈが上昇移動する際の速度を示す。なお、ヘッド速度ＳＨは、吸着ヘッド４Ｈが停止状態から所定の最高速度に到達するまでの加速駆動時の速度、最高速度を維持する定速駆動時の速度、最高速度から停止状態に至るまでの減速駆動時の速度をそれぞれ含む。

ピン突き上げ速度ＳＰＰは、処理部１０１が突き上げ移動処理Ｓ４を行う際に用いられる速度情報である。ピン突き上げ速度ＳＰＰは、突き上げ移動処理Ｓ４において突き上げピン４７がシート接触位置Ｐ２１から第１突き上げ位置Ｐ２２に向かって上昇移動する際、及び第１突き上げ位置Ｐ２２から第２突き上げ位置Ｐ２３に向かって上昇移動する際の速度を示す。なお、ピン突き上げ速度ＳＰＰは、突き上げピン４７が停止状態から所定の最高速度に到達するまでの加速駆動時の速度、最高速度を維持する定速駆動時の速度、最高速度から停止状態に至るまでの減速駆動時の速度をそれぞれ含む。

突き上げ移動処理Ｓ４においては、突き上げピン４７の上昇移動のピン突き上げ速度ＳＰＰは、吸着ヘッド４Ｈの上昇移動のヘッド速度ＳＨよりも上回る速度に設定される。例えば、ピン突き上げ速度ＳＰＰは、ヘッド速度ＳＨに対して１０％上回る速度に設定される。

また、記憶部１０２は、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流の上限値に関する電流上限値情報としての基準電流上限値ＩＬＳ、及び荷重制御用電流上限値ＩＬＬを記憶する。

基準電流上限値ＩＬＳは、処理部１０１が接触移動処理Ｓ３及び取り出し移動処理Ｓ５を行う際に用いられる電流上限値情報である。基準電流上限値ＩＬＳは、突き上げピン４７及び吸着ヘッド４Ｈを上下方向に移動させる際にピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍに供給される駆動電流の基準の上限値を示す。

荷重制御用電流上限値ＩＬＬは、処理部１０１が接触移動処理Ｓ３及び突き上げ移動処理Ｓ４を行う際に用いられる電流上限値情報である。図５に示されるように、ピン昇降モータ４０Ｍは突き上げピン４７を上下方向に移動させる駆動力を発し、ヘッド昇降モータ４Ｍは吸着ヘッド４Ｈを上下方向に移動させる駆動力を発する。突き上げピン４７が下方からウェハシート８ａに接触し且つ吸着ヘッド４Ｈが上方からダイ７ａに接触することにより、突き上げピン４７と吸着ヘッド４Ｈとの間に挟持された状態のダイ７ａに作用する荷重は、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍによる駆動力から損失量を減算した値となる。損失量は、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍのコギングによる力（コギング力）、重力、バネ４Ｓの力、ヘッドユニット４におけるボールねじ軸４Ｊとボールナット４Ｎとの間の摩擦力、突き上げユニット４０におけるボールねじ軸４０Ｊとボールナット４０Ｎとの間の摩擦力などを含む。

荷重制御用電流上限値ＩＬＬは、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍに供給される駆動電流について、突き上げピン４７と吸着ヘッド４Ｈとの間に挟持された状態のダイ７ａに目標荷重が作用するときの上限値を示す。荷重制御用電流上限値ＩＬＬは、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動力の損失量に対応した損失電流に基づいて設定される。具体的には、荷重制御用電流上限値ＩＬＬは、荷重電流と損失電流とを加算した値に設定される。なお、荷重制御用電流上限値ＩＬＬは、基準電流上限値ＩＬＳよりも低い値に設定される。

処理部１０１は、記憶部１０２に記憶された各情報を用いて、図４に示される撮像位置移動処理Ｓ１、待機位置移動処理Ｓ２、接触移動処理Ｓ３、突き上げ移動処理Ｓ４、取り出し移動処理Ｓ５、及び搭載移動処理Ｓ６を行う。

撮像位置移動処理Ｓ１において、処理部１０１は、吸着ヘッド４Ｈによる吸着対象のダイ７ａに対して上方の撮像位置Ｐ１０にカメラユニット３２Ｕが移動するように、カメラＹ軸サーボモータ３４及びカメラＸ軸サーボモータ３８の駆動を制御する。カメラユニット３２Ｕが撮像位置Ｐ１０に配置されると、カメラユニット３２Ｕに搭載されたウェハカメラ３２がダイ７ａを撮像する。処理部１０１は、ウェハカメラ３２がダイ７ａを撮像することで取得された画像データに基づいて、吸着ヘッド４Ｈによる吸着対象のダイ７ａの位置を認識する。

撮像位置移動処理Ｓ１の処理後の待機位置移動処理Ｓ２において、処理部１０１は、吸着対象のダイ７ａに対して上方のヘッド待機位置Ｐ３０に吸着ヘッド４Ｈの先端が到達するまでヘッドユニット４が水平方向に移動するように、ヘッドＹ軸サーボモータ１４及びヘッドＸ軸サーボモータ１８の駆動を制御する。これにより、ヘッドユニット４は、吸着ヘッド４Ｈの先端がヘッド待機位置Ｐ３０に位置するように配置される。また、待機位置移動処理Ｓ２において、処理部１０１は、吸着対象のダイ７ａに対して下方の突き上げ待機位置Ｐ２０に突き上げピン４７の先端が到達するまで突き上げユニット４０が水平方向に移動するように、突き上げＹ軸サーボモータ４４及び突き上げＸ軸サーボモータ４６の駆動を制御する。これにより、突き上げユニット４０は、突き上げピン４７の先端が突き上げ待機位置Ｐ２０に位置するように配置される。

突き上げピン４７の先端が突き上げ待機位置Ｐ２０に配置されるとともに、吸着ヘッド４Ｈの先端がヘッド待機位置Ｐ３０に配置された状態で、処理部１０１は、接触移動処理Ｓ３を行う。接触移動処理Ｓ３において、処理部１０１は、突き上げピン４７の先端がシート接触位置Ｐ２１に到達するまで突き上げピン４７が上昇移動するように、ピン昇降モータ４０Ｍの駆動を制御する。これにより、突き上げピン４７は、下方からウェハシート８ａに接触する。また、接触移動処理Ｓ３において、処理部１０１は、吸着ヘッド４Ｈの先端が部品接触位置Ｐ３１に到達するまで吸着ヘッド４Ｈが下降移動するように、ヘッド昇降モータ４Ｍの駆動を制御する。これにより、吸着ヘッド４Ｈは、上方から吸着対象のダイ７ａに接触する。処理部１０１の接触移動処理Ｓ３の詳細については後述する。

突き上げピン４７が下方からウェハシート８ａに接触し且つ吸着ヘッド４Ｈが上方からダイ７ａに接触することにより、突き上げピン４７と吸着ヘッド４Ｈとの間に吸着対象のダイ７ａが挟持される。突き上げピン４７と吸着ヘッド４Ｈとの間にダイ７ａが挟持された状態で、突き上げユニット４０はダイ７ａの周辺においてウェハシート８ａを吸引する処理を行い、吸着ヘッド４Ｈはダイ７ａを吸着保持する。

突き上げピン４７の先端がシート接触位置Ｐ２１に配置されるとともに、吸着ヘッド４Ｈの先端が部品接触位置Ｐ３１に配置された状態で、処理部１０１は、接触移動処理Ｓ３の後処理として突き上げ移動処理Ｓ４を行う。突き上げ移動処理Ｓ４において、処理部１０１は、突き上げピン４７の先端がシート接触位置Ｐ２１よりも上方の第１突き上げ位置Ｐ２２及び第２突き上げ位置Ｐ２３にそれぞれ到達するまで突き上げピン４７が上昇移動するようにピン昇降モータ４０Ｍの駆動を制御するとともに、突き上げピン４７の上昇移動に応じて吸着ヘッド４Ｈが上昇移動するようにヘッド昇降モータ４Ｍの駆動を制御する。これにより、突き上げピン４７は、吸着ヘッド４Ｈにより吸着保持された状態のダイ７ａを下方から突き上げる。処理部１０１の突き上げ移動処理Ｓ４の詳細については後述する。

突き上げピン４７と吸着ヘッド４Ｈとの間にダイ７ａが挟持された状態で突き上げピン４７の先端が第２突き上げ位置Ｐ２３に配置されると、処理部１０１は、突き上げ移動処理Ｓ４の後処理として取り出し移動処理Ｓ５を行う。取り出し移動処理Ｓ５において、処理部１０１は、吸着ヘッド４Ｈの先端がヘッド待機位置Ｐ３０に到達するまで吸着ヘッド４Ｈが上昇移動するように、ヘッド昇降モータ４Ｍの駆動を制御する。これにより、吸着ヘッド４Ｈは、吸着保持したダイ７ａをウェハシート８ａから取り出してピッキングする。また、取り出し移動処理Ｓ５において、処理部１０１は、突き上げピン４７の先端が突き上げ待機位置Ｐ２０に到達するまで突き上げピン４７が下降移動するように、ピン昇降モータ４０Ｍの駆動を制御する。

取り出し移動処理Ｓ５の処理後において、処理部１０１は、搭載移動処理Ｓ６を行う。搭載移動処理Ｓ６において、処理部１０１は、吸着ヘッド４Ｈに吸着保持されたダイ７ａを基板Ｐに搭載するために、吸着ヘッド４Ｈの先端が搭載位置Ｐ４０に到達するまでヘッドユニット４が水平方向に移動するように、ヘッドＹ軸サーボモータ１４及びヘッドＸ軸サーボモータ１８の駆動を制御する。これにより、ヘッドユニット４は、吸着ヘッド４Ｈの先端が基板Ｐの上方の搭載位置Ｐ４０に位置するように配置される。吸着ヘッド４Ｈは、吸着保持しているダイ７ａをリリースすることにより、基板Ｐ上にダイ７ａを搭載する。

次に、処理部１０１が突き上げ移動処理Ｓ４の前処理として行う接触移動処理Ｓ３について、図６のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。

接触移動処理Ｓ３において、処理部１０１は、記憶部１０２からシート接触位置Ｐ２１及び部品接触位置Ｐ３１を読み出す。これにより、処理部１０１は、吸着ヘッド４Ｈによる吸着対象のダイ７ａに対応したシート接触位置Ｐ２１及び部品接触位置Ｐ３１を設定する（ステップＳ３１）。更に、処理部１０１は、記憶部１０２からピン基準速度ＳＳＰ及びヘッド速度ＳＨを読み出す。これにより、処理部１０１は、突き上げピン４７の先端がシート接触位置Ｐ２１に到達するまで突き上げピン４７を上昇移動させるときの速度としてピン基準速度ＳＳＰを設定するとともに、吸着ヘッド４Ｈの先端が部品接触位置Ｐ３１に到達するまで吸着ヘッド４Ｈを下降移動させるときの速度としてヘッド速度ＳＨを設定する（ステップＳ３２）。

シート接触位置Ｐ２１及び部品接触位置Ｐ３１を設定するとともにピン基準速度ＳＳＰ及びヘッド速度ＳＨを設定すると、処理部１０１は、シート接触ＰＴＰ（Ｐｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔ）時間及び部品接触ＰＴＰ時間を設定する（ステップＳ３３）。シート接触ＰＴＰ時間は、突き上げピン４７の先端が突き上げ待機位置Ｐ２０からシート接触位置Ｐ２１に至るまでの突き上げピン４７の上昇移動の所要時間を示す。処理部１０１は、シート接触位置Ｐ２１及びピン基準速度ＳＳＰに基づいてシート接触ＰＴＰ時間を演算することにより、当該シート接触ＰＴＰ時間を設定する。部品接触ＰＴＰ時間は、吸着ヘッド４Ｈの先端がヘッド待機位置Ｐ３０から部品接触位置Ｐ３１に至るまでの吸着ヘッド４Ｈの下降移動の所要時間を示す。処理部１０１は、部品接触位置Ｐ３１及びヘッド速度ＳＨに基づいて部品接触ＰＴＰ時間を演算することにより、当該部品接触ＰＴＰ時間を設定する。

また、処理部１０１は、記憶部１０２から基準電流上限値ＩＬＳを読み出す。これにより、処理部１０１は、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流の上限値として基準電流上限値ＩＬＳを設定する（ステップＳ３４）。

基準電流上限値ＩＬＳの設定が完了すると、処理部１０１は、ピン昇降モータ４０Ｍに対する駆動電流の供給を開始することにより突き上げピン４７の上昇移動を開始させ、ヘッド昇降モータ４Ｍに対する駆動電流の供給を開始することにより吸着ヘッド４Ｈの下降移動を開始させる（ステップＳ３５）。

ピン昇降モータ４０Ｍに対する駆動電流の供給が開始されると、突き上げピン４７は、ピン基準速度ＳＳＰに含まれる加速駆動時の速度でシート接触位置Ｐ２１に向かって上昇移動する。一方、ヘッド昇降モータ４Ｍに対する駆動電流の供給が開始されると、吸着ヘッド４Ｈは、ヘッド速度ＳＨに含まれる加速駆動時の速度で部品接触位置Ｐ３１に向かって下降移動する。突き上げピン４７及び吸着ヘッド４Ｈの加速駆動時においては、処理部１０１は、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流が基準電流上限値ＩＬＳ以下の範囲に収まるように、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動を制御する。

突き上げピン４７及び吸着ヘッド４Ｈの加速駆動中において、処理部１０１は、加速駆動が終了したか否かを判定する（ステップＳ３６）。突き上げピン４７及び吸着ヘッド４Ｈの加速駆動が終了した場合（ステップＳ３６でＹＥＳ）、処理部１０１は、記憶部１０２から荷重制御用電流上限値ＩＬＬを読み出す。これにより、処理部１０１は、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流の上限値を、基準電流上限値ＩＬＳから荷重制御用電流上限値ＩＬＬに切り替える（ステップＳ３７）。

突き上げピン４７及び吸着ヘッド４Ｈの加速駆動が終了すると、処理部１０１は、ピン基準速度ＳＳＰに含まれる定速駆動時及び減速駆動時の速度で突き上げピン４７が上昇移動を継続するようにピン昇降モータ４０Ｍの駆動を制御するとともに、ヘッド速度ＳＨに含まれる定速駆動時及び減速駆動時の速度で吸着ヘッド４Ｈが下降移動を継続するようにヘッド昇降モータ４Ｍの駆動を制御する（ステップＳ３８）。突き上げピン４７及び吸着ヘッド４Ｈの定速駆動時及び減速駆動時においては、処理部１０１は、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流が荷重制御用電流上限値ＩＬＬ以下の範囲に収まるように、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動を制御する。

処理部１０１は、突き上げピン４７の減速駆動中においてシート接触ＰＴＰ時間が経過したか否かを判定するとともに、吸着ヘッド４Ｈの減速駆動中において部品接触ＰＴＰ時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ３９）。シート接触ＰＴＰ時間及び部品接触ＰＴＰ時間が経過していない場合（ステップＳ３９でＮＯ）、処理部１０１は、ステップＳ３８に処理を戻す。一方、シート接触ＰＴＰ時間及び部品接触ＰＴＰ時間が経過した場合（ステップＳ３９でＹＥＳ）、処理部１０１は、ステップＳ４０に処理を移行する。ステップＳ４０では、処理部１０１は、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流が荷重制御用電流上限値ＩＬＬとなったときに、突き上げピン４７の先端がシート接触位置Ｐ２１に到達するとともに吸着ヘッド４Ｈの先端が部品接触位置Ｐ３１に到達したことを検出する。突き上げピン４７の先端がシート接触位置Ｐ２１に到達し且つ吸着ヘッド４Ｈの先端が部品接触位置Ｐ３１に到達すると、処理部１０１は、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動を停止させる（ステップＳ４１）。

以上説明の通り、処理部１０１が接触移動処理Ｓ３を行うことにより、突き上げピン４７はその先端がシート接触位置Ｐ２１に到達するまで上昇移動し、吸着ヘッド４Ｈはその先端が部品接触位置Ｐ３１に到達するまで下降移動する。突き上げピン４７の上昇移動と吸着ヘッド４Ｈの下降移動とによって、ウェハシート８ａに貼着されたダイ７ａは、突き上げピン４７と吸着ヘッド４Ｈとの間に挟持される。突き上げピン４７と吸着ヘッド４Ｈとの間にダイ７ａが挟持されることにより突き上げピン４７の上昇移動及び吸着ヘッド４Ｈの下降移動が規制されると、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流は上昇する。この際、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流の上限値として荷重制御用電流上限値ＩＬＬが設定されているため、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流は荷重制御用電流上限値ＩＬＬ以下の範囲に収められる。これにより、突き上げピン４７の先端がシート接触位置Ｐ２１に到達し且つ吸着ヘッド４Ｈの先端が部品接触位置Ｐ３１に到達したときにおいて、ダイ７ａに作用する荷重を目標荷重に制御することができる。このため、突き上げピン４７の上昇移動と吸着ヘッド４Ｈの下降移動とによってウェハシート８ａに貼着されたダイ７ａが挟持されるときに、ダイ７ａの損傷を抑制することが可能となる。

また、突き上げピン４７の先端がシート接触位置Ｐ２１に到達し且つ吸着ヘッド４Ｈの先端が部品接触位置Ｐ３１に到達することで、突き上げピン４７の上昇移動及び吸着ヘッド４Ｈの下降移動が規制されたときには、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流が荷重制御用電流上限値ＩＬＬとなるまで上昇する。このため、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流が荷重制御用電流上限値ＩＬＬとなったときに、突き上げピン４７の先端がシート接触位置Ｐ２１に到達するとともに吸着ヘッド４Ｈの先端が部品接触位置Ｐ３１に到達したことを検出することが可能となる。

次に、処理部１０１が接触移動処理Ｓ３の後処理として行う突き上げ移動処理Ｓ４について、図７及び図８のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。

突き上げ移動処理Ｓ４において、処理部１０１は、記憶部１０２から第１突き上げ位置Ｐ２２及び第２突き上げ位置Ｐ２３を読み出す。これにより、処理部１０１は、突き上げピン４７と吸着ヘッド４Ｈとの間にダイ７ａが挟持された状態における、突き上げピン４７の先端の到達目標位置となる第１突き上げ位置Ｐ２２及び第２突き上げ位置Ｐ２３を設定する（ステップＳ４０１）。更に、処理部１０１は、記憶部１０２からピン突き上げ速度ＳＰＰ及びヘッド速度ＳＨを読み出す。これにより、処理部１０１は、突き上げピン４７の先端が第１突き上げ位置Ｐ２２及び第２突き上げ位置Ｐ２３のそれぞれに到達するまでに、突き上げピン４７を上昇移動させるときの速度としてピン突き上げ速度ＳＰＰを設定するとともに、吸着ヘッド４Ｈを上昇移動させるときの速度としてヘッド速度ＳＨを設定する（ステップＳ４０２）。

第１突き上げ位置Ｐ２２及び第２突き上げ位置Ｐ２３を設定するとともにピン突き上げ速度ＳＰＰ及びヘッド速度ＳＨを設定すると、処理部１０１は、第１突き上げＰＴＰ時間及び第２突き上げＰＴＰ時間を設定する（ステップＳ４０３）。第１突き上げＰＴＰ時間は、突き上げピン４７の先端がシート接触位置Ｐ２１から第１突き上げ位置Ｐ２２に至るまでの突き上げピン４７の上昇移動の所要時間を示す。第２突き上げＰＴＰ時間は、突き上げピン４７の先端が第１突き上げ位置Ｐ２２から第２突き上げ位置Ｐ２３に至るまでの突き上げピン４７の上昇移動の所要時間を示す。

詳細については後述するが、突き上げ移動処理Ｓ４において処理部１０１は、突き上げピン４７の上昇移動の速度として、吸着ヘッド４Ｈの上昇移動のヘッド速度ＳＨよりも上回るピン突き上げ速度ＳＰＰを設定し、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流が荷重制御用電流上限値ＩＬＬを維持するように、突き上げピン４７の先端が第１突き上げ位置Ｐ２２及び第２突き上げ位置Ｐ２３にそれぞれ到達するまで、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動を継続させる。この場合、速度に関する設定によって突き上げピン４７が吸着ヘッド４Ｈを上方へ押すように移動しようとするが、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流の荷重制御用電流上限値ＩＬＬに基づく制御によって吸着ヘッド４Ｈに対する突き上げピン４７の上昇移動が規制される。このため、突き上げピン４７のピン突き上げ速度ＳＰＰが吸着ヘッド４Ｈのヘッド速度ＳＨよりも上回る速度に設定されてはいるが、突き上げ移動処理Ｓ４における突き上げピン４７及び吸着ヘッド４Ｈの実際の上昇移動の際には、突き上げピン４７の上昇移動の速度は、吸着ヘッド４Ｈの上昇移動の速度として設定されたヘッド速度ＳＨにならうことになる。そこで、処理部１０１は、シート接触位置Ｐ２１と第１突き上げ位置Ｐ２２との間の距離を突き上げピン４７の上昇移動の移動距離として演算し、当該移動距離とヘッド速度ＳＨとに基づいて第１突き上げＰＴＰ時間を演算することにより、当該第１突き上げＰＴＰ時間を設定する。同様に、処理部１０１は、第１突き上げ位置Ｐ２２と第２突き上げ位置Ｐ２３との間の距離を突き上げピン４７の上昇移動の移動距離として演算し、当該移動距離とヘッド速度ＳＨとに基づいて第２突き上げＰＴＰ時間を演算することにより、当該第２突き上げＰＴＰ時間を設定する。

また、処理部１０１は、記憶部１０２から荷重制御用電流上限値ＩＬＬを読み出す。これにより、処理部１０１は、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流の上限値として荷重制御用電流上限値ＩＬＬを設定する（ステップＳ４０４）。

荷重制御用電流上限値ＩＬＬの設定が完了すると、処理部１０１は、ピン昇降モータ４０Ｍに対する駆動電流の供給を開始することにより、突き上げピン４７の上昇移動を開始させる（ステップＳ４０５）。突き上げピン４７の上昇移動を開始させた後、処理部１０１は、ヘッド昇降モータ４Ｍに対する駆動電流の供給を開始することにより、吸着ヘッド４Ｈの上昇移動を開始させる（ステップＳ４０６）。すなわち、突き上げ移動処理Ｓ４において処理部１０１は、突き上げピン４７が吸着ヘッド４Ｈよりも早くに上昇移動を開始するように、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動を制御する。

ピン昇降モータ４０Ｍに対する駆動電流の供給が開始され、その後、ヘッド昇降モータ４Ｍに対する駆動電流の供給が開始されると、処理部１０１は、ピン突き上げ速度ＳＰＰに含まれる加速駆動時、定速駆動時及び減速駆動時の速度で突き上げピン４７が上昇移動を継続するようにピン昇降モータ４０Ｍの駆動を制御するとともに、ヘッド速度ＳＨに含まれる加速駆動時、定速駆動時及び減速駆動時の速度で吸着ヘッド４Ｈが上昇移動を継続するようにヘッド昇降モータ４Ｍの駆動を制御する（ステップＳ４０７）。この際、処理部１０１は、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流が荷重制御用電流上限値ＩＬＬを維持するように、突き上げピン４７の先端が第１突き上げ位置Ｐ２２に到達するまでピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動を継続させる。

処理部１０１は、突き上げピン４７及び吸着ヘッド４Ｈの減速駆動中において第１突き上げＰＴＰ時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ４０８）。第１突き上げＰＴＰ時間が経過していない場合（ステップＳ４０８でＮＯ）、処理部１０１は、ステップＳ４０７に処理を戻す。一方、第１突き上げＰＴＰ時間が経過した場合（ステップＳ４０８でＹＥＳ）、処理部１０１は、ステップＳ４０９に処理を移行する。ステップＳ４０９では、処理部１０１は、ピン昇降モータ４０Ｍに設けられたロータリーエンコーダ４０Ｅ（図３）から出力される信号に基づいて、突き上げピン４７の先端が第１突き上げ位置Ｐ２２に到達したことを検出する。突き上げピン４７の先端が第１突き上げ位置Ｐ２２に到達すると、処理部１０１は、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動を停止させる（ステップＳ４１０）。

ステップＳ４１０の処理後において、処理部１０１は、ピン昇降モータ４０Ｍに対する駆動電流の供給を開始することにより、突き上げピン４７の上昇移動を開始させる（ステップＳ４１１）。突き上げピン４７の上昇移動を開始させた後、処理部１０１は、ヘッド昇降モータ４Ｍに対する駆動電流の供給を開始することにより、吸着ヘッド４Ｈの上昇移動を開始させる（ステップＳ４１２）。すなわち、突き上げ移動処理Ｓ４において処理部１０１は、突き上げピン４７が吸着ヘッド４Ｈよりも早くに上昇移動を開始するように、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動を制御する。

ピン昇降モータ４０Ｍに対する駆動電流の供給が開始され、その後、ヘッド昇降モータ４Ｍに対する駆動電流の供給が開始されると、処理部１０１は、ピン突き上げ速度ＳＰＰに含まれる加速駆動時、定速駆動時及び減速駆動時の速度で突き上げピン４７が上昇移動を継続するようにピン昇降モータ４０Ｍの駆動を制御するとともに、ヘッド速度ＳＨに含まれる加速駆動時、定速駆動時及び減速駆動時の速度で吸着ヘッド４Ｈが上昇移動を継続するようにヘッド昇降モータ４Ｍの駆動を制御する（ステップＳ４１３）。この際、処理部１０１は、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流が荷重制御用電流上限値ＩＬＬを維持するように、突き上げピン４７の先端が第２突き上げ位置Ｐ２３に到達するまでピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動を継続させる。

処理部１０１は、突き上げピン４７及び吸着ヘッド４Ｈの減速駆動中において第２突き上げＰＴＰ時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ４１４）。第２突き上げＰＴＰ時間が経過していない場合（ステップＳ４１４でＮＯ）、処理部１０１は、ステップＳ４１３に処理を戻す。一方、第２突き上げＰＴＰ時間が経過した場合（ステップＳ４１４でＹＥＳ）、処理部１０１は、ステップＳ４１５に処理を移行する。ステップＳ４１５では、処理部１０１は、ピン昇降モータ４０Ｍに設けられたロータリーエンコーダ４０Ｅから出力される信号に基づいて、突き上げピン４７の先端が第２突き上げ位置Ｐ２３に到達したことを検出する。突き上げピン４７の先端が第２突き上げ位置Ｐ２３に到達すると、処理部１０１は、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動を停止させる（ステップＳ４１６）。

以上説明の通り、突き上げ移動処理Ｓ４において処理部１０１は、突き上げピン４７の上昇移動の速度として、吸着ヘッド４Ｈの上昇移動のヘッド速度ＳＨよりも上回るピン突き上げ速度ＳＰＰを設定し、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流が荷重制御用電流上限値ＩＬＬを維持するように、突き上げピン４７の先端が第１突き上げ位置Ｐ２２及び第２突き上げ位置Ｐ２３にそれぞれ到達するまで、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動を継続させる。この場合、ウェハシート８ａに貼着されたダイ７ａが突き上げピン４７と吸着ヘッド４Ｈとの間に挟持された状態で、突き上げピン４７及び吸着ヘッド４Ｈが上昇移動するときには、速度に関する設定によって突き上げピン４７が吸着ヘッド４Ｈを上方へ押すように移動しようとするが、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流の荷重制御用電流上限値ＩＬＬに基づく制御によって吸着ヘッド４Ｈに対する突き上げピン４７の過度な上昇移動が規制される。これにより、突き上げピン４７の先端が第１突き上げ位置Ｐ２２及び第２突き上げ位置Ｐ２３のそれぞれに到達するまで、突き上げピン４７と吸着ヘッド４Ｈとの間の距離を一定に保つことができる。

しかも、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍに供給される荷重制御用電流上限値ＩＬＬは、ウェハシート８ａに貼着されたダイ７ａに目標荷重が作用するときの駆動電流の上限値に設定されている。このため、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流が荷重制御用電流上限値ＩＬＬを維持するように制御されることにより、突き上げピン４７の先端が第１突き上げ位置Ｐ２２及び第２突き上げ位置Ｐ２３のそれぞれに到達するまで突き上げピン４７及び吸着ヘッド４Ｈが上昇移動するときには、突き上げピン４７と吸着ヘッド４Ｈとの間に挟持された状態のダイ７ａに目標荷重が作用し続ける。これにより、従来技術のように荷重測定器を用いることなく、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの駆動電流に関する荷重制御用電流上限値ＩＬＬの設定に基づいて、効率よくダイ７ａに作用する荷重を目標荷重に制御することができる。このため、突き上げピン４７及び吸着ヘッド４Ｈが上昇移動するときに、突き上げピン４７と吸着ヘッド４Ｈとの間に挟持された状態のダイ７ａの損傷を抑制するとともに吸着ヘッド４Ｈによってダイ７ａを適切に吸着保持することが可能となる。

また、突き上げピン４７と吸着ヘッド４Ｈとの間にダイ７ａが挟持された状態で、突き上げピン４７が吸着ヘッド４Ｈよりも早くに上昇移動を開始するので、突き上げピン４７と吸着ヘッド４Ｈとの間の距離が大きくなることを抑制できる。これにより、ダイ７ａに目標荷重が作用した状態で、より確実に、突き上げピン４７と吸着ヘッド４Ｈとの間の距離を一定に保つことができる。

また、ピン昇降モータ４０Ｍ及びヘッド昇降モータ４Ｍの制御に基づき突き上げピン４７及び吸着ヘッド４Ｈが上昇移動するときに、突き上げピン４７の先端が第１突き上げ位置Ｐ２２及び第２突き上げ位置Ｐ２３のそれぞれに到達したことを、ピン昇降モータ４０Ｍに設けられたロータリーエンコーダ４０Ｅの出力信号に基づいて検出することができる。

１ 部品実装装置（部品移載装置）
４ ヘッドユニット
４Ｈ 吸着ヘッド
４Ｍ ヘッド昇降モータ
４０ 突き上げユニット
４０Ｅ ロータリーエンコーダ
４０Ｍ ピン昇降モータ
４７ 突き上げピン
５ 部品供給ユニット
７ａ ダイ（部品）
８ａ ウェハシート（シート）
１００ 制御ユニット

Claims (5)

1. 弾性変形可能なシート上に貼着された状態で複数の部品が配置される部品配置エリアを有する部品供給ユニットと、
   前記部品配置エリアの上方において上下方向に移動可能に設けられ、前記シート上の前記部品を上方から吸着保持する吸着ヘッドと、前記吸着ヘッドを上下方向に移動させるヘッド昇降モータと、を有するヘッドユニットと、
   前記部品配置エリアの下方において上下方向に移動可能に設けられ、前記吸着ヘッドによる吸着対象の前記部品を前記シートを介して下方から突き上げる突き上げピンと、前記突き上げピンを上下方向に移動させるピン昇降モータと、を有する突き上げユニットと、
   前記ヘッド昇降モータ及び前記ピン昇降モータを制御する制御ユニットと、を備え、
   前記制御ユニットは、
   前記突き上げピンの先端が前記シートに接触するシート接触位置に配置されるとともに、前記吸着ヘッドの先端が前記シート上の前記部品に接触する部品接触位置に配置された状態で、前記突き上げピンの先端が前記シート接触位置よりも上方の突き上げ位置に到達するまで前記突き上げピンが上昇移動するように前記ピン昇降モータを制御するとともに、前記突き上げピンの上昇移動に応じて前記吸着ヘッドが上昇移動するように前記ヘッド昇降モータを制御する突き上げ移動処理を行い、
   前記突き上げ移動処理では、前記突き上げピンの上昇移動の速度を前記吸着ヘッドの上昇移動の速度よりも上回る速度に設定するとともに、前記ピン昇降モータ及び前記ヘッド昇降モータの駆動電流について前記部品に目標荷重が作用するときの上限値を示す荷重制御用電流上限値を設定し、前記ピン昇降モータ及び前記ヘッド昇降モータの駆動電流が前記荷重制御用電流上限値を維持するように、前記突き上げピンの先端が前記突き上げ位置に到達するまで前記ピン昇降モータ及び前記ヘッド昇降モータの駆動を継続させる、部品移載装置。
2. 前記制御ユニットは、前記突き上げ移動処理において、前記突き上げピンが前記吸着ヘッドよりも早くに上昇移動を開始するように、前記ピン昇降モータ及び前記ヘッド昇降モータを制御する、請求項１に記載の部品移載装置。
3. 前記突き上げユニットは、前記ピン昇降モータに設けられたロータリーエンコーダを有し、
   前記制御ユニットは、前記突き上げ移動処理において、前記ロータリーエンコーダから出力される信号に基づいて、前記突き上げピンの先端が前記突き上げ位置に到達したことを検出する、請求項１又は２に記載の部品移載装置。
4. 前記制御ユニットは、
   前記突き上げ移動処理の前処理として、前記突き上げピンの先端が前記シート接触位置に到達するまで前記突き上げピンが上昇移動するように前記ピン昇降モータを制御するとともに、前記吸着ヘッドの先端が前記部品接触位置に到達するまで前記吸着ヘッドが下降移動するように前記ヘッド昇降モータを制御する接触移動処理を行い、
   前記接触移動処理では、前記ピン昇降モータ及び前記ヘッド昇降モータの駆動電流が前記荷重制御用電流上限値以下の範囲に収まるように、前記ピン昇降モータ及び前記ヘッド昇降モータを制御する、請求項１に記載の部品移載装置。
5. 前記制御ユニットは、前記接触移動処理において、前記ピン昇降モータ及び前記ヘッド昇降モータの駆動電流が前記荷重制御用電流上限値となったときに、前記突き上げピンの先端が前記シート接触位置に到達するとともに前記吸着ヘッドの先端が前記部品接触位置に到達したことを検出する、請求項４に記載の部品移載装置。