JP4093910B2 - 電子部品保持装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を吸着保持する電子部品保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、デジタル通信の高速化が求められ、光ファイバ方式の通信技術の実用化が急激に広まりつつある。これに伴い、光通信用のレーザ光を発する半導体レーザ発光装置も、その価格、寿命、性能の点でより優れたものが要求されるようになっている。半導体レーザ発光装置の製造工程で重要なものの１つに、半導体素子である半導体レーザチップを基板であるサブマウント上に接合する工程があり、その接合を行うダイボンディング装置が知られている。このダイボンディング装置は、例えば、所定のステージ上に、サブマウントと半導体レーザチップを重ねて乗せた後に加熱し、サブマウントと半導体レーザチップの間に介在するろう材を溶融して接合（ダイボンディング）する装置である。
【０００３】
このダイボンディング装置は電子部品保持装置として、吸着ノズルの先端部にサブマウントや半導体レーザチップなどの電子部品を真空吸着することで保持し、その吸着ノズルを備えた吸着ヘッドを移動させることにより、所定のステージに電子部品を搬送する。
このような電子部品保持装置において、吸着ノズルの先端部に塵埃や汚れなどの異物が付着することにより、吸着ノズルが電子部品を吸着し保持する吸着保持力が低下してしまうことを防止するために、その吸着ノズルを洗浄し、付着した異物を取り除く装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２３１９２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１の場合、吸着ノズルを洗浄するために、装置に超音波洗浄器を備えるため、装置自体の構成が複雑になるとともに、装置の製造コストが増大する問題があった。
【０００６】
本発明の課題は、電子部品を吸着する吸着ノズルの清掃をより簡易な構成により行う電子部品保持装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、先端部（４２ａ、４３ａ）で電子部品（例えば、サブマウント２、レーザチップ３）を吸着保持する吸着ノズル（例えば、サブマウントノズル４２、チップノズル４３）と、吸着ノズルを備える吸着ヘッド（例えば、サブマウントヘッド３２、チップヘッド３３）と、吸着ヘッドを上下方向に駆動する上下動手段（例えば、サブマウントヘッド駆動手段５２、チップヘッド駆動手段５３）と、吸着ノズルを上下方向に沿った軸を中心に回転駆動する回転駆動手段（８２、８３）と、上下動手段により移動された吸着ノズルの先端部が当接されることにより、先端部に付着した異物を取り除く清掃手段（例えば、清掃台６）と、吸着ノズルの先端部を清掃手段に所定の圧力で押し付けるように、上下動手段の動作制御を行うノズル圧制御手段（例えば、ノズル圧制御部１０１）と、を備え、吸着ノズルの先端部を清掃手段に所定の圧力で押し付けた状態で、回転駆動手段により吸着ノズルを回転させることにより、その先端部に付着した異物を清掃手段に擦りつけて取り除くことを特徴とする。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、電子部品保持装置は、上下動手段により吸着ヘッドを移動させ、吸着ヘッドに備えられる吸着ノズルの先端部を清掃手段に当接させるとともに、回転駆動手段により吸着ノズルを回転させることにより、吸着ノズルの先端部を清掃手段に擦りつけることができるので、その先端部に付着した異物を清掃手段に擦りつけて取り除くことができる。
特に、電子部品保持装置は、吸着ノズルの先端部を清掃手段に所定の圧力で押し付けるように、上下動手段の動作制御を行うノズル圧制御手段を備えているので、上下動手段は好適に吸着ノズルの先端部を清掃手段に押し付けることができる。つまり、吸着ノズルや吸着ノズルを備える吸着ヘッドや清掃手段が破損するほど強くなく、また、吸着ノズルの先端部に付着した異物が取り除けないほど弱くないように、ノズル圧制御手段により制御される上下動手段が好適に設定された圧力で、吸着ノズルの先端部を清掃手段に押し付けることにより、その先端部に付着した異物を好適に取り除くことができる。
よって、例えば、異物をふき取る布などが備えられる簡易な清掃手段によって、吸着ノズルの先端部の清掃を行うことができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の電子部品保持装置において、吸着ヘッドを移動させるヘッド移動手段（７）と、吸着ノズルの先端部が当接される清掃手段の当接位置が、当接される度毎に異なるように、ヘッド移動手段を動作制御し、吸着ヘッドの位置決めを行う位置決め制御手段（例えば、位置決め制御部１０２）を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、電子部品保持装置は、吸着ノズルの先端部が、清掃手段に当接される位置が当接される度毎に異なるように、ヘッド移動手段を動作制御し、吸着ヘッドの位置決めを行う位置決め制御手段を備えているので、吸着ノズルの先端部に付着した異物を取り除く位置を毎回変更することとなって、吸着ノズルの先端部に異物が再付着することを防ぐことができる。また、限られた清掃手段のスペースにおいて、より多くの位置に吸着ノズルの先端部を当接させて清掃を行うことができるので、清掃手段を無駄なく使用することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の電子部品保持装置において、吸着ノズルの先端部が清掃手段に当接される際、先端部からエアの吹き出しを行う送気手段（９２）を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、電子部品保持装置は、吸着ノズルの先端部が清掃手段に当接される際、エアコンプレッサなどの送気手段により吸着ノズルの先端部からエアの吹き出しを行うことができる。
よって、吸着ノズルの先端部から進入しようとする異物をエアにより押し出し、異物の進入を防止することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の電子部品保持装置において、清掃手段を、当該電子部品保持装置における所定の位置に移動させる移動手段（３６）を備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、電子部品保持装置は、移動手段により清掃手段を電子部品保持装置における所定の位置に移動させることができる。
よって、例えば、清掃手段のメンテナンスを行う好適な位置に、清掃手段を移動させることにより、清掃手段のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の電子部品保持装置において、
前記清掃手段は、洗浄液が含浸される清掃部材（例えば、清掃クロス１６）を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、清掃手段は、洗浄液が含浸される清掃部材を有するので、より清掃効率よく、吸着ノズルの先端部の異物を取り除く清掃を行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１から図６に基づいて説明する。
本実施の形態におけるダイボンディング装置１は、電子部品であるサブマウント２と半導体レーザチップ３（以下、レーザチップ３）とを接合する装置である。なお、本発明のダイボンディング装置１の構成を説明するにあたって、本実施形態では、図中に示したＸＹＺ軸によりそれぞれの方向を定める。Ｘ軸方向は、ガイド部材７１に備えられた吸着ヘッド（サブマウントヘッド３２、チップヘッド３３）がガイド部材７１に沿って移動する方向と平行な方向であって、Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向と直交し且つ吸着ヘッド（サブマウントヘッド３２、チップヘッド３３）が上下動する方向である。Ｙ軸方向は、Ｘ軸、Ｚ軸方向と直交する方向であり、ガイド部材７１が移動する方向である。
【００２０】
図１に示されるように、ダイボンディング装置１は、複数のサブマウント２が載置されたサブマウントトレー１２が固定されるサブマウントトレーステージ２２と、複数のレーザチップ３が載置されたレーザチップトレー１３が固定されるチップトレーステージ２３と、載置されたサブマウント２を加熱する加熱台５と、後述する吸着ノズル（サブマウントノズル４２、チップノズル４３）の先端部（４２ａ、４３ａ）の清掃を行う清掃手段としての清掃台６と、サブマウント２を所定の位置に移動し配置する吸着ヘッドとしてのサブマウントヘッド３２と、サブマウントヘッド３２をＺ軸方向に駆動する上下動手段としてのサブマウントヘッド駆動手段５２と、レーザチップ３を所定の位置に移動し配置する吸着ヘッドとしてのチップヘッド３３と、チップヘッド３３をＺ軸方向に駆動する上下動手段としてのチップヘッド駆動手段５３と、サブマウントヘッド３２とチップヘッド３３をＸ軸、Ｙ軸の各方向に移動するヘッド移動手段７等を備えている。
【００２１】
サブマウントトレー１２及びレーザチップトレー１３は、それぞれサブマウント２・・・、レーザチップ３・・・を前工程からダイボンディング装置１に搬送するトレーであり、図示しない搬送装置により、それぞれサブマウントトレーステージ２２、チップトレーステージ２３に搬送されて固定されるようになっている。
【００２２】
加熱台５は、サブマウント２が載置される加熱板１５を有するヒータステージ２５等により構成されている。ヒータステージ２５内には、セラミックヒータ等の図示しない加熱部が備えられており、加熱板１５を介し、加熱板１５上に載置されたサブマウント２を加熱する。
【００２３】
サブマウントヘッド３２は、図１、図２に示されるように、上下方向に貫通する貫通孔ｈが形成された吸着ノズルとしてのサブマウントノズル４２を備えており、その貫通孔ｈの上孔側は、真空発生装置９１や送気手段９２に接続されている。
サブマウントヘッド３２は、後述するサブマウントヘッド駆動手段５２とヘッド移動手段７とにより上下左右前後方向（Ｚ軸、Ｘ軸、Ｙ軸の各方向）自在に移動される。サブマウントヘッド３２が移動され、サブマウントノズル４２の先端部４２ａがサブマウント２に接触した状態で、真空発生装置９１が動作すると、貫通孔ｈを通じて気体が真空発生装置９１によって吸引されることにより、サブマウント２がサブマウントノズル４２の先端部４２ａに真空吸着される。サブマウントノズル４２がサブマウント２を吸着し保持しつつサブマウントヘッド３２が移動し、所定の箇所において真空発生装置９１の動作を停止し、サブマウント２をサブマウントノズル４２から分離することにより、サブマウント２を所定の位置に配置することができる。
【００２４】
サブマウントノズル４２は、図２に示されるように、サブマウントヘッド３２に、弾性体である圧縮ばねＳを介してＺ軸方向に弾性的に支持されている。この圧縮ばねＳが弾性変形することによって、後述するサブマウントヘッド駆動手段５２やノズル圧制御部１０１により、サブマウントヘッド３２はサブマウントノズル４２を、所定の位置に対して所定の荷重をかける付勢を行うことができる。また、サブマウントヘッド３２は、サブマウントノズル４２をＺ軸を中心に回転駆動させる回転駆動手段８２を備えている。回転駆動手段８２は、例えば、角度調節モータと、この角度調節モータの回転角度量を検出するエンコーダ等により構成される。
【００２５】
サブマウントヘッド駆動手段５２は、その側面に設けられるＺ軸方向に延在するレール部材６２と、そのレール部材６２に沿ってサブマウントヘッド３２を移動する図示しない駆動部とを備えている。この駆動部としては、例えば、リニアモータ、サーボモータとベルトの組み合わせ、サーボモータとボールネジの組み合わせ、等を適用することができる。
【００２６】
チップヘッド３３は、図１、図２に示されるように、上下方向に貫通する貫通孔ｈが形成された吸着ノズルとしてのチップノズル４３を備えており、その貫通孔ｈの上孔側は、真空発生装置９１や送気手段９２に接続されている。
チップヘッド３３は、後述するチップヘッド駆動手段５３とヘッド移動手段７とにより上下左右前後方向（Ｚ軸、Ｘ軸、Ｙ軸の各方向）自在に移動される。チップヘッド３３が移動され、チップノズル４３の先端部４３ａがレーザチップ３に接触した状態で、真空発生装置９１が動作すると、貫通孔ｈを通じて気体が真空発生装置９１によって吸引されることにより、レーザチップ３がチップノズル４３の先端部４３ａに真空吸着される。チップノズル４３がレーザチップ３を吸着し保持しつつチップヘッド３２が移動し、所定の箇所において真空発生装置９１の動作を停止し、レーザチップ３をチップノズル４３から分離することにより、レーザチップ３を所定の位置に配置することができる。
【００２７】
チップノズル４３は、図２に示されるように、チップヘッド３３に、弾性体である圧縮ばねＳを介してＺ軸方向に弾性的に支持されている。この圧縮ばねＳが弾性変形することによって、後述するチップヘッド駆動手段５３やノズル圧制御部１０１により、チップヘッド３３は、チップノズル４３が吸着し保持するレーザチップ３を配置位置（例えば、サブマウント２の上面）に対して、所定の荷重をかける付勢を行うことができる。
また、チップヘッド３３は、チップノズル４３をＺ軸を中心に回転駆動させる回転駆動手段８３を備えている。回転駆動手段８３は、例えば、角度調節モータと、この角度調節モータの回転角度量を検出するエンコーダ等により構成される。
【００２８】
チップヘッド駆動手段５３は、その側面に設けられるＺ軸方向に延在するレール部材６３と、そのレール部材６３に沿ってチップヘッド３３を移動する図示しない駆動部とを備えている。この駆動部としては、例えば、リニアモータ、サーボモータとベルトの組み合わせ、サーボモータとボールネジの組み合わせ、等を適用することができる。
【００２９】
ヘッド移動手段７は、Ｘ軸方向に並ぶように配置されたサブマウントトレーステージ２２とチップトレーステージ２３と加熱台５と清掃台６とを、Ｘ軸方向に跨ぐ門状のガイド部材７１と、ガイド部材７１の側面に設けられるＸ軸方向に延在するレール部材７２と、そのレール部材７２に沿ってサブマウントヘッド３２とチップヘッド３３をＸ軸方向にそれぞれ移動する図示しない駆動部と、ガイド部材７１（後述する柱部材７１ｂ、７１ｂ）の底面に設けられるＹ軸方向に延在するレール部材７３、７３と、そのレール部材７３に沿ってガイド部材７１をＹ軸方向に移動する図示しない駆動部と、を備えている。これら駆動部としては、例えば、リニアモータ、サーボモータとベルトの組み合わせ、サーボモータとボールネジの組み合わせ、等を適用することができる。
【００３０】
なお、ガイド部材７１は、サブマウントトレーステージ２２とチップトレーステージ２３と加熱台５と清掃台６との上方にＸ軸方向に延在する梁部材７１ａと、梁部材７１ａの両端部から下方に延在する柱部材７１ｂ、７１ｂとにより構成されている。サブマウントヘッド３２とチップヘッド３３は、ガイド部材７１の梁部材７１ａの側面に設けられたレール部材７２に、それぞれサブマウントヘッド駆動手段５２と、チップヘッド駆動手段５３とを介してＸ軸方向に移動自在に、サブマウントトレーステージ２２とチップトレーステージ２３と加熱台５と清掃台６との上方に備えられている。
【００３１】
清掃台６は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示されるように、清掃部材である清掃クロス１６と、清掃クロス１６が固定枠Ｆによって固定される清掃ステージ２６等により構成されている。
清掃クロス１６は、例えば、織物や不織布などの布や、スポンジなどからなるものであり、清掃クロス１６には洗浄液が染み込まされている。
【００３２】
また、清掃台６には、清掃台６をダイボンディング装置１の端部側の所定の位置に移動させる移動手段３６が設けられている。
移動手段３６は、清掃ステージ２６の底面に設けられるＹ軸方向に延在するレール部材３６ａ、３６ａと、そのレール部材３６ａに沿って清掃ステージ２６（清掃台６）を移動する図示しない駆動部とを備えている。この駆動部としては、例えば、リニアモータ、サーボモータとベルトの組み合わせ、サーボモータとボールネジの組み合わせ、等を適用することができる。
【００３３】
ダイボンディング装置１を統括制御する制御手段１０は、図４に示されるように、ＣＰＵ１０ａ，ＲＯＭ１０ｂ，ＲＡＭ１０ｃ等を含む演算装置で構成され、ＲＯＭ１０ｂに記憶された所定のプログラムを実行することにより、サブマウントヘッド駆動手段５２、チップヘッド駆動手段５３、ヘッド移動手段７、回転駆動手段８２、回転駆動手段８３、移動手段３６、真空発生装置９１、送気手段９２、加熱台５の図示しない加熱部等に対する動作制御を行う。
例えば、制御手段１０は、サブマウント２やレーザチップ３を所定の位置に配置するために、サブマウントヘッド３２やチップヘッド３３が移動するように、サブマウントヘッド駆動手段５２、チップヘッド駆動手段５３、ヘッド移動手段７、回転駆動手段８２、回転駆動手段８３を駆動させる動作制御を行うヘッド動作制御部１００を有する。
【００３４】
また、制御手段１０は、サブマウントノズル４２の先端部４２ａや、チップノズル４３の先端部４３ａが、所定の対象物に対して所定の圧力、荷重をかける付勢や押し付けを行うように、サブマウントヘッド３２やチップヘッド３３を動作させるため、サブマウントヘッド駆動手段５２やチップヘッド駆動手段５３を駆動させる動作制御を行うノズル圧制御手段であるノズル圧制御部１０１を有する。
なお、ノズル圧制御部１０１は、サブマウントヘッド３２やチップヘッド３３がＺ軸方向に移動した移動量に基づき、サブマウントヘッド３２やチップヘッド３３に備えられた圧縮ばねＳが圧縮される圧縮量と、圧縮ばねＳのばね係数とにより、サブマウントノズル４２の先端部４２ａやチップノズル４３の先端部４３ａが、所定の対象物を押し付ける圧力を判断し、制御する。
【００３５】
また、制御手段１０は、サブマウントノズル４２の先端部４２ａや、チップノズル４３の先端部４３ａが、清掃台６の清掃クロス１６に当接し、先端部に付着した異物を取り除く清掃を行う際に、清掃クロス１６に当接する位置が、清掃を行う度に異なるように、サブマウントヘッド３２やチップヘッド３３を動作させるため、サブマウントヘッド駆動手段５２やチップヘッド駆動手段５３を駆動させる動作制御を行う位置決め制御手段である位置決め制御部１０２を有する。
なお、位置決め制御部１０２は、サブマウントノズル４２やチップノズル４３の先端部に付着した異物を取り除く清掃を行い、先端部が清掃クロス１６に当接した位置を、ＸＹ座標としてＲＡＭ１０ｃに記憶し、一度当接した位置には再び当接しないよう制御する。
【００３６】
次に、以上のように構成されたダイボンディング装置１を用いたダイボンディングについて説明する。
なお、ダイボンディング装置１において、ダイボンディングを行うサブマウント２は、例えば、窒化アルミニウム又はシリコンからなる、一辺が０.５ｍｍから５.０ｍｍのサイズのものである。また、サブマウント２に接合するレーザチップ３は、例えば、ＧａＡｓ系やＩｎＰ系の半導体化合物である、一辺が０．２ｍｍから２.０ｍｍのサイズのものである。また、サブマウント２の表面には、Ａｕ−Ｓｎ系ろう材、Ａｕ−Ｓｉ系ろう材、Ｉｎ系ろう材又はＳｕ−Ｐｂ系ろう材等のはんだ材が３μｍ程度メッキ（蒸着）されている。
【００３７】
まず、サブマウントヘッド駆動手段５２とヘッド移動手段７が、サブマウントヘッド３２を移動し、サブマウントヘッド３２に備えられたサブマウントノズル４２が、サブマウントトレー１２に載置されたサブマウント２を真空吸着し保持する。そして、サブマウントヘッド駆動手段５２とヘッド移動手段７が、サブマウントヘッド３２を移動することにより、吸着保持したサブマウント２を、加熱台５の所定の位置に移動し、載置する。
【００３８】
次いで、チップヘッド駆動手段５３とヘッド移動手段７が、チップヘッド３３を移動し、チップヘッド３３に備えられたチップノズル４３が、レーザチップトレー１３に載置されたレーザチップ３を真空吸着し保持する。そして、チップヘッド駆動手段５３とヘッド移動手段７が、チップヘッド３３を移動することにより、吸着保持したレーザチップ３を、加熱台５に載置されたサブマウント２上に載置する。
【００３９】
なお、サブマウントヘッド３２がサブマウント２を、また、チップヘッド３３がレーザチップ３を所定の位置に載置する際、それぞれ回転駆動手段８２,８３が駆動してサブマウントノズル４２、チップノズル４３を回転させ、サブマウント２やレーザチップ３の角度調整を行う。
【００４０】
この際、チップヘッド３３は、チップノズル４３が吸着したレーザチップ３をサブマウント２の所定の接合位置に対して、０．３Ｎ〜０．５Ｎの加圧による付勢を行う。
この付勢動作と同時に、加熱台５の図示しない加熱部を加熱し、加熱板１５、サブマウント２を介し、サブマウント２とレーザチップ３の間に介在するはんだ材が溶融する温度（例えば、２８０〜３７０℃、はんだ材の種類により異なる）まで上昇させ、その温度で０．５秒保持してはんだ材を溶融する。その後、はんだ材の冷却を行い、サブマウント２とレーザチップ３を接合する。
冷却が完了し、接合（ダイボンディング）され生産されたサブマウント２とレーザチップ３の接合物は、チップヘッド駆動手段５３とヘッド移動手段７によって移動されるチップヘッド３３のチップノズル４３が吸着保持し、格納トレー（図示省略）に搬送し、格納する。
このように、ダイボンディング装置１は、繰り返しサブマウント２とレーザチップ３とを接合するダイボンディングを行う。
【００４１】
次いで、ダイボンディング装置１において、所定の時間、ダイボンディング動作を行った後や、所定の回数、サブマウントノズル４２やチップノズル４３が、サブマウント２やレーザチップ３を吸着、搬送を行った後、図示しない制御部は、サブマウントノズル４２やチップノズル４３の清掃動作を行う。なお、サブマウントノズル４２とチップノズル４３の清掃動作は同様のものであるので、本実施の形態においては、チップノズル４３の清掃動作について説明する。
【００４２】
まず、ヘッド移動手段７が、チップヘッド３３を清掃台６の上方に移動する。この移動した位置は、位置決め制御部１０２により決定された、清掃クロス１６において、チップノズル４３の先端部４３ａが当接したことのない部分に対応している。
次いで、チップヘッド駆動手段５３が、チップヘッド３３をＺ軸方向、下方に移動させ、チップヘッド３３に備えられたチップノズル４３の先端部４３ａを、清掃台６の清掃クロス１６に当接させる。さらに、ノズル圧制御部１０１によりチップヘッド駆動手段５３が駆動されて、チップノズル４３の先端部４３ａが清掃台６の清掃クロス１６を所定の圧力で押し付けるとともに、回転駆動手段８３がチップノズル４３を回転駆動し、先端部４３ａを清掃クロス１６に擦りつける。また、先端部４３ａが清掃クロス１６に当接している間は、送気手段９２によりチップノズル４３の先端部４３ａの貫通孔ｈからエアを吹き出すようにし、貫通孔ｈ内への異物の進入を防止する。
この際、制御手段１０の位置決め制御部１０２が、チップノズル４３の先端部４３ａが清掃クロス１６に当接した位置を、ＸＹ座標としてＲＡＭ１０ｃに記憶する。
そして、チップヘッド駆動手段５３が、チップヘッド３３をＺ軸方向、上方に移動し、清掃動作を終了する。
【００４３】
このように、本発明にかかるダイボンディング装置１は、清掃クロス１６が固定された簡易な構成の清掃台６を備えることにより、ダイボンディング装置１がダイボンディングを行う動作に基づき、サブマウントヘッド３２やチップヘッド３３を駆動し、サブマウントヘッド３２に備えられたサブマウントノズル４２の先端部４２ａや、チップヘッド３３に備えられたチップノズル４３の先端部４３ａの清掃を行うことができる。
【００４４】
特に、サブマウントノズル４２の先端部４２ａや、チップノズル４３の先端部４３ａを清掃クロス１６に、所定の適正な圧力で押し付けつつ、各吸着ノズル（サブマウントノズル４２、チップノズル４３）を回転させて、その先端部の異物をふき取るので、好適に異物を取り除くことができる。
よって、サブマウントノズル４２の先端部４２ａや、チップノズル４３の先端部４３ａに付着した異物による吸着保持力を好適に保つことができるので、より確実にサブマウント２やレーザチップ３の吸着保持や搬送を行うことができ、ダイボンディング装置１の動作の信頼性を向上させることができる。
【００４５】
また、大掛かりな清掃装置を備える必要がないので、装置自体の構成を煩雑にすることや、製造コストが増大することなく、好適に各吸着ノズル（サブマウントノズル４２、チップノズル４３）の先端部の清掃を行うことができる。
【００４６】
また、清掃台６は、移動手段３６により、ダイボンディング装置１の端部側の所定の位置（例えば、清掃クロス交換位置）に移動させることができるので、清掃クロス１６の交換などのメンテナンスを容易に行うことができる。よって、メンテナンス作業に時間を要しないので、装置の稼動率が高まり、生産性を向上させることができる。
また、吸着ノズル（サブマウントノズル４２、チップノズル４３）の先端部の清掃を行うための、ふき取り位置を毎回変更することにより、吸着ノズルの先端部に異物が再付着することを防ぐとともに、１枚の清掃クロス１６により、より多くの清掃を行うことができるので、清掃クロス１６を交換する頻度を抑制することができるので、メンテナンス作業に要する時間を低減することができ、装置の稼動率が高まり、生産性を向上させることができる。
【００４７】
なお、以上の実施の形態においては、電子部品保持装置として、ダイボンディング装置１を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子部品保持装置は、電子部品を吸着ノズルによって吸着保持し、搬送する構成を有する装置であればよく、例えば、マウンタ装置などであってもよい。
【００４８】
また、以上の実施の形態においては、清掃台６に備えられる清掃クロス１６は、布やスポンジにより構成される例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、清掃台にゴム状の弾性部材や、表面に異物を粘着する粘着層を設けた清掃部材を備える構成にしてもよい。
また、清掃台６自体が回転したり、振動したりする駆動手段を設け、清掃台６が吸着ノズルの先端部の異物のふき取りを行う構成にしてもよい。
【００４９】
また、清掃台は、図５に示されるように、清掃ステージ２６の上面板２６ａが圧縮ばねＳにより、Ｚ軸方向に弾性的に支持される構成であってもよい。このような清掃台６ａであれば、サブマウントヘッド３２やチップヘッド３３に、各吸着ノズルが弾性支持されていない場合に、上面板２６ａが沈み込む際の圧縮ばねＳの反発力により、各吸着ノズルの先端部に所定の圧力を付加させることができる。
【００５０】
また、清掃台は、図６に示されるように、清掃クロス１６が、第１のロール軸Ｒ１と第２のロール軸Ｒ２とに巻回されたものが、開口部６６ａを有するケース６６に備えられる構成であってもよい。このような清掃台６ｂであれば、開口部６６ａを通じ、清掃クロス１６に吸着ノズルの先端部を当接させ、異物をふき取った清掃クロス１６を第１のロール軸Ｒ１が巻き取り、新たな清掃クロス１６を第２のロール軸Ｒ２から送り出すようにすることができる。
【００５１】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、電子部品保持装置は、上下動手段により吸着ヘッドを移動させ、吸着ヘッドに備えられる吸着ノズルの先端部を清掃手段に当接させるとともに、回転駆動手段により吸着ノズルを回転させることにより、吸着ノズルの先端部を清掃手段に擦りつけることができるので、その先端部に付着した異物を清掃手段に擦りつけて取り除くことができる。
特に、電子部品保持装置は、吸着ノズルの先端部を清掃手段に所定の圧力で押し付けるように、上下動手段の動作制御を行うノズル圧制御手段を備えているので、上下動手段は好適に吸着ノズルの先端部を清掃手段に押し付けることができる。つまり、吸着ノズルや吸着ノズルを備える吸着ヘッドや清掃手段が破損するほど強くなく、また、吸着ノズルの先端部に付着した異物が取り除けないほど弱くないように、ノズル圧制御手段により制御される上下動手段が好適に設定された圧力で、吸着ノズルの先端部を清掃手段に押し付けることにより、その先端部に付着した異物を好適に取り除くことができる。
よって、例えば、異物をふき取る布などが備えられる簡易な清掃手段によって、吸着ノズルの先端部の清掃を行うことができる。
【００５４】
請求項２記載の発明によれば、電子部品保持装置は、吸着ノズルの先端部が、清掃手段に当接される位置が当接される度毎に異なるように、ヘッド移動手段を動作制御し、吸着ヘッドの位置決めを行う位置決め制御手段を備えているので、吸着ノズルの先端部に付着した異物を取り除く位置を毎回変更することとなって、吸着ノズルの先端部に異物が再付着することを防ぐことができる。また、限られた清掃手段のスペースにおいて、より多くの位置に吸着ノズルの先端部を当接させて清掃を行うことができるので、清掃手段を無駄なく使用することができる。
【００５５】
請求項３記載の発明によれば、電子部品保持装置は、吸着ノズルの先端部が清掃手段に当接される際、エアコンプレッサなどの送気手段により吸着ノズルの先端部からエアの吹き出しを行うことができる。
よって、吸着ノズルの先端部から進入しようとする異物をエアにより押し出し、異物の進入を防止することができる。
【００５６】
請求項４記載の発明によれば、電子部品保持装置は、移動手段により清掃手段を電子部品保持装置における所定の位置に移動させることができる。
よって、例えば、清掃手段のメンテナンスを行う好適な位置に、清掃手段を移動させることにより、清掃手段のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００５７】
請求項５記載の発明によれば、清掃手段は、洗浄液が含浸される清掃部材を有するので、より清掃効率よく、吸着ノズルの先端部の異物を取り除く清掃を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるダイボンディング装置を示す斜視図である。
【図２】吸着ノズルであるサブマウントノズル（チップノズル）付近の一部断面拡大図である。
【図３】清掃台を示す平面図（ａ）と、図３（ａ）のｂ−ｂ線における断面図（ｂ）である。
【図４】ダイボンディング装置の制御手段を示すブロック図である。
【図５】清掃台の変形例を示す断面図である。
【図６】清掃台の変形例を示す斜視図（ａ）と、図６（ａ）のｂ−ｂ線における断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
１ ダイボンディング装置（電子部品保持装置）
２ サブマウント（電子部品）
３ レーザチップ（電子部品）
５ 加熱台
１２ サブマウントトレー
３２ サブマウントヘッド（吸着ヘッド）
４２ サブマウントノズル（吸着ノズル）
５２ サブマウントヘッド駆動手段（上下動手段）
６２ レール部材
８２ 回転駆動手段
１３ レーザチップトレー
３３ チップヘッド（吸着ヘッド）
４３ チップノズル（吸着ノズル）
５３ チップヘッド駆動手段（上下動手段）
６３ レール部材
８３ 回転駆動手段
６ 清掃台（清掃手段）
１６ 清掃クロス（清掃部材）
３６ 移動手段
３６ａ レール部材
７ ヘッド移動手段
７１ ガイド部材
７２ レール部材
７３ レール部材
９１ 真空発生装置
９２ 送気手段
１０ 制御手段
１０１ ノズル圧制御部（ノズル圧制御手段）
１０２ 位置決め制御部（位置決め制御手段）
Ｓ 圧縮ばね
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を吸着保持する電子部品保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、デジタル通信の高速化が求められ、光ファイバ方式の通信技術の実用化が急激に広まりつつある。これに伴い、光通信用のレーザ光を発する半導体レーザ発光装置も、その価格、寿命、性能の点でより優れたものが要求されるようになっている。半導体レーザ発光装置の製造工程で重要なものの１つに、半導体素子である半導体レーザチップを基板であるサブマウント上に接合する工程があり、その接合を行うダイボンディング装置が知られている。このダイボンディング装置は、例えば、所定のステージ上に、サブマウントと半導体レーザチップを重ねて乗せた後に加熱し、サブマウントと半導体レーザチップの間に介在するろう材を溶融して接合（ダイボンディング）する装置である。
【０００３】
このダイボンディング装置は電子部品保持装置として、吸着ノズルの先端部にサブマウントや半導体レーザチップなどの電子部品を真空吸着することで保持し、その吸着ノズルを備えた吸着ヘッドを移動させることにより、所定のステージに電子部品を搬送する。
このような電子部品保持装置において、吸着ノズルの先端部に塵埃や汚れなどの異物が付着することにより、吸着ノズルが電子部品を吸着し保持する吸着保持力が低下してしまうことを防止するために、その吸着ノズルを洗浄し、付着した異物を取り除く装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２３１９２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１の場合、吸着ノズルを洗浄するために、装置に超音波洗浄器を備えるため、装置自体の構成が複雑になるとともに、装置の製造コストが増大する問題があった。
【０００６】
本発明の課題は、電子部品を吸着する吸着ノズルの清掃をより簡易な構成により行う電子部品保持装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、先端部（４２ａ、４３ａ）で電子部品（例えば、サブマウント２、レーザチップ３）を吸着保持する吸着ノズル（例えば、サブマウントノズル４２、チップノズル４３）と、吸着ノズルを備える吸着ヘッド（例えば、サブマウントヘッド３２、チップヘッド３３）と、吸着ヘッドを上下方向に駆動する上下動手段（例えば、サブマウントヘッド駆動手段５２、チップヘッド駆動手段５３）と、吸着ノズルを上下方向に沿った軸を中心に回転駆動する回転駆動手段（８２、８３）と、上下動手段により移動された吸着ノズルの先端部が当接されることにより、先端部に付着した異物を取り除く清掃手段（例えば、清掃台６）と、吸着ノズルの先端部を清掃手段に所定の圧力で押し付けるように、上下動手段の動作制御を行うノズル圧制御手段（例えば、ノズル圧制御部１０１）と、を備え、吸着ノズルの先端部を清掃手段に所定の圧力で押し付けた状態で、回転駆動手段により吸着ノズルを回転させることにより、その先端部に付着した異物を清掃手段に擦りつけて取り除くことを特徴とする。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、電子部品保持装置は、上下動手段により吸着ヘッドを移動させ、吸着ヘッドに備えられる吸着ノズルの先端部を清掃手段に当接させるとともに、回転駆動手段により吸着ノズルを回転させることにより、吸着ノズルの先端部を清掃手段に擦りつけることができるので、その先端部に付着した異物を清掃手段に擦りつけて取り除くことができる。
特に、電子部品保持装置は、吸着ノズルの先端部を清掃手段に所定の圧力で押し付けるように、上下動手段の動作制御を行うノズル圧制御手段を備えているので、上下動手段は好適に吸着ノズルの先端部を清掃手段に押し付けることができる。つまり、吸着ノズルや吸着ノズルを備える吸着ヘッドや清掃手段が破損するほど強くなく、また、吸着ノズルの先端部に付着した異物が取り除けないほど弱くないように、ノズル圧制御手段により制御される上下動手段が好適に設定された圧力で、吸着ノズルの先端部を清掃手段に押し付けることにより、その先端部に付着した異物を好適に取り除くことができる。
よって、例えば、異物をふき取る布などが備えられる簡易な清掃手段によって、吸着ノズルの先端部の清掃を行うことができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の電子部品保持装置において、吸着ヘッドを移動させるヘッド移動手段（７）と、吸着ノズルの先端部が当接される清掃手段の当接位置が、当接される度毎に異なるように、ヘッド移動手段を動作制御し、吸着ヘッドの位置決めを行う位置決め制御手段（例えば、位置決め制御部１０２）を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、電子部品保持装置は、吸着ノズルの先端部が、清掃手段に当接される位置が当接される度毎に異なるように、ヘッド移動手段を動作制御し、吸着ヘッドの位置決めを行う位置決め制御手段を備えているので、吸着ノズルの先端部に付着した異物を取り除く位置を毎回変更することとなって、吸着ノズルの先端部に異物が再付着することを防ぐことができる。また、限られた清掃手段のスペースにおいて、より多くの位置に吸着ノズルの先端部を当接させて清掃を行うことができるので、清掃手段を無駄なく使用することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の電子部品保持装置において、吸着ノズルの先端部が清掃手段に当接される際、先端部からエアの吹き出しを行う送気手段（９２）を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、電子部品保持装置は、吸着ノズルの先端部が清掃手段に当接される際、エアコンプレッサなどの送気手段により吸着ノズルの先端部からエアの吹き出しを行うことができる。
よって、吸着ノズルの先端部から進入しようとする異物をエアにより押し出し、異物の進入を防止することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の電子部品保持装置において、清掃手段を、当該電子部品保持装置における所定の位置に移動させる移動手段（３６）を備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、電子部品保持装置は、移動手段により清掃手段を電子部品保持装置における所定の位置に移動させることができる。
よって、例えば、清掃手段のメンテナンスを行う好適な位置に、清掃手段を移動させることにより、清掃手段のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の電子部品保持装置において、
前記清掃手段は、洗浄液が含浸される清掃部材（例えば、清掃クロス１６）を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、清掃手段は、洗浄液が含浸される清掃部材を有するので、より清掃効率よく、吸着ノズルの先端部の異物を取り除く清掃を行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１から図６に基づいて説明する。
本実施の形態におけるダイボンディング装置１は、電子部品であるサブマウント２と半導体レーザチップ３（以下、レーザチップ３）とを接合する装置である。なお、本発明のダイボンディング装置１の構成を説明するにあたって、本実施形態では、図中に示したＸＹＺ軸によりそれぞれの方向を定める。Ｘ軸方向は、ガイド部材７１に備えられた吸着ヘッド（サブマウントヘッド３２、チップヘッド３３）がガイド部材７１に沿って移動する方向と平行な方向であって、Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向と直交し且つ吸着ヘッド（サブマウントヘッド３２、チップヘッド３３）が上下動する方向である。Ｙ軸方向は、Ｘ軸、Ｚ軸方向と直交する方向であり、ガイド部材７１が移動する方向である。
【００２０】
図１に示されるように、ダイボンディング装置１は、複数のサブマウント２が載置されたサブマウントトレー１２が固定されるサブマウントトレーステージ２２と、複数のレーザチップ３が載置されたレーザチップトレー１３が固定されるチップトレーステージ２３と、載置されたサブマウント２を加熱する加熱台５と、後述する吸着ノズル（サブマウントノズル４２、チップノズル４３）の先端部（４２ａ、４３ａ）の清掃を行う清掃手段としての清掃台６と、サブマウント２を所定の位置に移動し配置する吸着ヘッドとしてのサブマウントヘッド３２と、サブマウントヘッド３２をＺ軸方向に駆動する上下動手段としてのサブマウントヘッド駆動手段５２と、レーザチップ３を所定の位置に移動し配置する吸着ヘッドとしてのチップヘッド３３と、チップヘッド３３をＺ軸方向に駆動する上下動手段としてのチップヘッド駆動手段５３と、サブマウントヘッド３２とチップヘッド３３をＸ軸、Ｙ軸の各方向に移動するヘッド移動手段７等を備えている。
【００２１】
サブマウントトレー１２及びレーザチップトレー１３は、それぞれサブマウント２・・・、レーザチップ３・・・を前工程からダイボンディング装置１に搬送するトレーであり、図示しない搬送装置により、それぞれサブマウントトレーステージ２２、チップトレーステージ２３に搬送されて固定されるようになっている。
【００２２】
加熱台５は、サブマウント２が載置される加熱板１５を有するヒータステージ２５等により構成されている。ヒータステージ２５内には、セラミックヒータ等の図示しない加熱部が備えられており、加熱板１５を介し、加熱板１５上に載置されたサブマウント２を加熱する。
【００２３】
サブマウントヘッド３２は、図１、図２に示されるように、上下方向に貫通する貫通孔ｈが形成された吸着ノズルとしてのサブマウントノズル４２を備えており、その貫通孔ｈの上孔側は、真空発生装置９１や送気手段９２に接続されている。
サブマウントヘッド３２は、後述するサブマウントヘッド駆動手段５２とヘッド移動手段７とにより上下左右前後方向（Ｚ軸、Ｘ軸、Ｙ軸の各方向）自在に移動される。サブマウントヘッド３２が移動され、サブマウントノズル４２の先端部４２ａがサブマウント２に接触した状態で、真空発生装置９１が動作すると、貫通孔ｈを通じて気体が真空発生装置９１によって吸引されることにより、サブマウント２がサブマウントノズル４２の先端部４２ａに真空吸着される。サブマウントノズル４２がサブマウント２を吸着し保持しつつサブマウントヘッド３２が移動し、所定の箇所において真空発生装置９１の動作を停止し、サブマウント２をサブマウントノズル４２から分離することにより、サブマウント２を所定の位置に配置することができる。
【００２４】
サブマウントノズル４２は、図２に示されるように、サブマウントヘッド３２に、弾性体である圧縮ばねＳを介してＺ軸方向に弾性的に支持されている。この圧縮ばねＳが弾性変形することによって、後述するサブマウントヘッド駆動手段５２やノズル圧制御部１０１により、サブマウントヘッド３２はサブマウントノズル４２を、所定の位置に対して所定の荷重をかける付勢を行うことができる。また、サブマウントヘッド３２は、サブマウントノズル４２をＺ軸を中心に回転駆動させる回転駆動手段８２を備えている。回転駆動手段８２は、例えば、角度調節モータと、この角度調節モータの回転角度量を検出するエンコーダ等により構成される。
【００２５】
サブマウントヘッド駆動手段５２は、その側面に設けられるＺ軸方向に延在するレール部材６２と、そのレール部材６２に沿ってサブマウントヘッド３２を移動する図示しない駆動部とを備えている。この駆動部としては、例えば、リニアモータ、サーボモータとベルトの組み合わせ、サーボモータとボールネジの組み合わせ、等を適用することができる。
【００２６】
チップヘッド３３は、図１、図２に示されるように、上下方向に貫通する貫通孔ｈが形成された吸着ノズルとしてのチップノズル４３を備えており、その貫通孔ｈの上孔側は、真空発生装置９１や送気手段９２に接続されている。
チップヘッド３３は、後述するチップヘッド駆動手段５３とヘッド移動手段７とにより上下左右前後方向（Ｚ軸、Ｘ軸、Ｙ軸の各方向）自在に移動される。チップヘッド３３が移動され、チップノズル４３の先端部４３ａがレーザチップ３に接触した状態で、真空発生装置９１が動作すると、貫通孔ｈを通じて気体が真空発生装置９１によって吸引されることにより、レーザチップ３がチップノズル４３の先端部４３ａに真空吸着される。チップノズル４３がレーザチップ３を吸着し保持しつつチップヘッド３２が移動し、所定の箇所において真空発生装置９１の動作を停止し、レーザチップ３をチップノズル４３から分離することにより、レーザチップ３を所定の位置に配置することができる。
【００２７】
チップノズル４３は、図２に示されるように、チップヘッド３３に、弾性体である圧縮ばねＳを介してＺ軸方向に弾性的に支持されている。この圧縮ばねＳが弾性変形することによって、後述するチップヘッド駆動手段５３やノズル圧制御部１０１により、チップヘッド３３は、チップノズル４３が吸着し保持するレーザチップ３を配置位置（例えば、サブマウント２の上面）に対して、所定の荷重をかける付勢を行うことができる。
また、チップヘッド３３は、チップノズル４３をＺ軸を中心に回転駆動させる回転駆動手段８３を備えている。回転駆動手段８３は、例えば、角度調節モータと、この角度調節モータの回転角度量を検出するエンコーダ等により構成される。
【００２８】
チップヘッド駆動手段５３は、その側面に設けられるＺ軸方向に延在するレール部材６３と、そのレール部材６３に沿ってチップヘッド３３を移動する図示しない駆動部とを備えている。この駆動部としては、例えば、リニアモータ、サーボモータとベルトの組み合わせ、サーボモータとボールネジの組み合わせ、等を適用することができる。
【００２９】
ヘッド移動手段７は、Ｘ軸方向に並ぶように配置されたサブマウントトレーステージ２２とチップトレーステージ２３と加熱台５と清掃台６とを、Ｘ軸方向に跨ぐ門状のガイド部材７１と、ガイド部材７１の側面に設けられるＸ軸方向に延在するレール部材７２と、そのレール部材７２に沿ってサブマウントヘッド３２とチップヘッド３３をＸ軸方向にそれぞれ移動する図示しない駆動部と、ガイド部材７１（後述する柱部材７１ｂ、７１ｂ）の底面に設けられるＹ軸方向に延在するレール部材７３、７３と、そのレール部材７３に沿ってガイド部材７１をＹ軸方向に移動する図示しない駆動部と、を備えている。これら駆動部としては、例えば、リニアモータ、サーボモータとベルトの組み合わせ、サーボモータとボールネジの組み合わせ、等を適用することができる。
【００３０】
なお、ガイド部材７１は、サブマウントトレーステージ２２とチップトレーステージ２３と加熱台５と清掃台６との上方にＸ軸方向に延在する梁部材７１ａと、梁部材７１ａの両端部から下方に延在する柱部材７１ｂ、７１ｂとにより構成されている。サブマウントヘッド３２とチップヘッド３３は、ガイド部材７１の梁部材７１ａの側面に設けられたレール部材７２に、それぞれサブマウントヘッド駆動手段５２と、チップヘッド駆動手段５３とを介してＸ軸方向に移動自在に、サブマウントトレーステージ２２とチップトレーステージ２３と加熱台５と清掃台６との上方に備えられている。
【００３１】
清掃台６は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示されるように、清掃部材である清掃クロス１６と、清掃クロス１６が固定枠Ｆによって固定される清掃ステージ２６等により構成されている。
清掃クロス１６は、例えば、織物や不織布などの布や、スポンジなどからなるものであり、清掃クロス１６には洗浄液が染み込まされている。
【００３２】
また、清掃台６には、清掃台６をダイボンディング装置１の端部側の所定の位置に移動させる移動手段３６が設けられている。
移動手段３６は、清掃ステージ２６の底面に設けられるＹ軸方向に延在するレール部材３６ａ、３６ａと、そのレール部材３６ａに沿って清掃ステージ２６（清掃台６）を移動する図示しない駆動部とを備えている。この駆動部としては、例えば、リニアモータ、サーボモータとベルトの組み合わせ、サーボモータとボールネジの組み合わせ、等を適用することができる。
【００３３】
ダイボンディング装置１を統括制御する制御手段１０は、図４に示されるように、ＣＰＵ１０ａ，ＲＯＭ１０ｂ，ＲＡＭ１０ｃ等を含む演算装置で構成され、ＲＯＭ１０ｂに記憶された所定のプログラムを実行することにより、サブマウントヘッド駆動手段５２、チップヘッド駆動手段５３、ヘッド移動手段７、回転駆動手段８２、回転駆動手段８３、移動手段３６、真空発生装置９１、送気手段９２、加熱台５の図示しない加熱部等に対する動作制御を行う。
例えば、制御手段１０は、サブマウント２やレーザチップ３を所定の位置に配置するために、サブマウントヘッド３２やチップヘッド３３が移動するように、サブマウントヘッド駆動手段５２、チップヘッド駆動手段５３、ヘッド移動手段７、回転駆動手段８２、回転駆動手段８３を駆動させる動作制御を行うヘッド動作制御部１００を有する。
【００３４】
また、制御手段１０は、サブマウントノズル４２の先端部４２ａや、チップノズル４３の先端部４３ａが、所定の対象物に対して所定の圧力、荷重をかける付勢や押し付けを行うように、サブマウントヘッド３２やチップヘッド３３を動作させるため、サブマウントヘッド駆動手段５２やチップヘッド駆動手段５３を駆動させる動作制御を行うノズル圧制御手段であるノズル圧制御部１０１を有する。
なお、ノズル圧制御部１０１は、サブマウントヘッド３２やチップヘッド３３がＺ軸方向に移動した移動量に基づき、サブマウントヘッド３２やチップヘッド３３に備えられた圧縮ばねＳが圧縮される圧縮量と、圧縮ばねＳのばね係数とにより、サブマウントノズル４２の先端部４２ａやチップノズル４３の先端部４３ａが、所定の対象物を押し付ける圧力を判断し、制御する。
【００３５】
また、制御手段１０は、サブマウントノズル４２の先端部４２ａや、チップノズル４３の先端部４３ａが、清掃台６の清掃クロス１６に当接し、先端部に付着した異物を取り除く清掃を行う際に、清掃クロス１６に当接する位置が、清掃を行う度に異なるように、サブマウントヘッド３２やチップヘッド３３を動作させるため、サブマウントヘッド駆動手段５２やチップヘッド駆動手段５３を駆動させる動作制御を行う位置決め制御手段である位置決め制御部１０２を有する。
なお、位置決め制御部１０２は、サブマウントノズル４２やチップノズル４３の先端部に付着した異物を取り除く清掃を行い、先端部が清掃クロス１６に当接した位置を、ＸＹ座標としてＲＡＭ１０ｃに記憶し、一度当接した位置には再び当接しないよう制御する。
【００３６】
次に、以上のように構成されたダイボンディング装置１を用いたダイボンディングについて説明する。
なお、ダイボンディング装置１において、ダイボンディングを行うサブマウント２は、例えば、窒化アルミニウム又はシリコンからなる、一辺が０.５ｍｍから５.０ｍｍのサイズのものである。また、サブマウント２に接合するレーザチップ３は、例えば、ＧａＡｓ系やＩｎＰ系の半導体化合物である、一辺が０．２ｍｍから２.０ｍｍのサイズのものである。また、サブマウント２の表面には、Ａｕ−Ｓｎ系ろう材、Ａｕ−Ｓｉ系ろう材、Ｉｎ系ろう材又はＳｕ−Ｐｂ系ろう材等のはんだ材が３μｍ程度メッキ（蒸着）されている。
【００３７】
まず、サブマウントヘッド駆動手段５２とヘッド移動手段７が、サブマウントヘッド３２を移動し、サブマウントヘッド３２に備えられたサブマウントノズル４２が、サブマウントトレー１２に載置されたサブマウント２を真空吸着し保持する。そして、サブマウントヘッド駆動手段５２とヘッド移動手段７が、サブマウントヘッド３２を移動することにより、吸着保持したサブマウント２を、加熱台５の所定の位置に移動し、載置する。
【００３８】
次いで、チップヘッド駆動手段５３とヘッド移動手段７が、チップヘッド３３を移動し、チップヘッド３３に備えられたチップノズル４３が、レーザチップトレー１３に載置されたレーザチップ３を真空吸着し保持する。そして、チップヘッド駆動手段５３とヘッド移動手段７が、チップヘッド３３を移動することにより、吸着保持したレーザチップ３を、加熱台５に載置されたサブマウント２上に載置する。
【００３９】
なお、サブマウントヘッド３２がサブマウント２を、また、チップヘッド３３がレーザチップ３を所定の位置に載置する際、それぞれ回転駆動手段８２,８３が駆動してサブマウントノズル４２、チップノズル４３を回転させ、サブマウント２やレーザチップ３の角度調整を行う。
【００４０】
この際、チップヘッド３３は、チップノズル４３が吸着したレーザチップ３をサブマウント２の所定の接合位置に対して、０．３Ｎ〜０．５Ｎの加圧による付勢を行う。
この付勢動作と同時に、加熱台５の図示しない加熱部を加熱し、加熱板１５、サブマウント２を介し、サブマウント２とレーザチップ３の間に介在するはんだ材が溶融する温度（例えば、２８０〜３７０℃、はんだ材の種類により異なる）まで上昇させ、その温度で０．５秒保持してはんだ材を溶融する。その後、はんだ材の冷却を行い、サブマウント２とレーザチップ３を接合する。
冷却が完了し、接合（ダイボンディング）され生産されたサブマウント２とレーザチップ３の接合物は、チップヘッド駆動手段５３とヘッド移動手段７によって移動されるチップヘッド３３のチップノズル４３が吸着保持し、格納トレー（図示省略）に搬送し、格納する。
このように、ダイボンディング装置１は、繰り返しサブマウント２とレーザチップ３とを接合するダイボンディングを行う。
【００４１】
次いで、ダイボンディング装置１において、所定の時間、ダイボンディング動作を行った後や、所定の回数、サブマウントノズル４２やチップノズル４３が、サブマウント２やレーザチップ３を吸着、搬送を行った後、図示しない制御部は、サブマウントノズル４２やチップノズル４３の清掃動作を行う。なお、サブマウントノズル４２とチップノズル４３の清掃動作は同様のものであるので、本実施の形態においては、チップノズル４３の清掃動作について説明する。
【００４２】
まず、ヘッド移動手段７が、チップヘッド３３を清掃台６の上方に移動する。この移動した位置は、位置決め制御部１０２により決定された、清掃クロス１６において、チップノズル４３の先端部４３ａが当接したことのない部分に対応している。
次いで、チップヘッド駆動手段５３が、チップヘッド３３をＺ軸方向、下方に移動させ、チップヘッド３３に備えられたチップノズル４３の先端部４３ａを、清掃台６の清掃クロス１６に当接させる。さらに、ノズル圧制御部１０１によりチップヘッド駆動手段５３が駆動されて、チップノズル４３の先端部４３ａが清掃台６の清掃クロス１６を所定の圧力で押し付けるとともに、回転駆動手段８３がチップノズル４３を回転駆動し、先端部４３ａを清掃クロス１６に擦りつける。また、先端部４３ａが清掃クロス１６に当接している間は、送気手段９２によりチップノズル４３の先端部４３ａの貫通孔ｈからエアを吹き出すようにし、貫通孔ｈ内への異物の進入を防止する。
この際、制御手段１０の位置決め制御部１０２が、チップノズル４３の先端部４３ａが清掃クロス１６に当接した位置を、ＸＹ座標としてＲＡＭ１０ｃに記憶する。
そして、チップヘッド駆動手段５３が、チップヘッド３３をＺ軸方向、上方に移動し、清掃動作を終了する。
【００４３】
このように、本発明にかかるダイボンディング装置１は、清掃クロス１６が固定された簡易な構成の清掃台６を備えることにより、ダイボンディング装置１がダイボンディングを行う動作に基づき、サブマウントヘッド３２やチップヘッド３３を駆動し、サブマウントヘッド３２に備えられたサブマウントノズル４２の先端部４２ａや、チップヘッド３３に備えられたチップノズル４３の先端部４３ａの清掃を行うことができる。
【００４４】
特に、サブマウントノズル４２の先端部４２ａや、チップノズル４３の先端部４３ａを清掃クロス１６に、所定の適正な圧力で押し付けつつ、各吸着ノズル（サブマウントノズル４２、チップノズル４３）を回転させて、その先端部の異物をふき取るので、好適に異物を取り除くことができる。
よって、サブマウントノズル４２の先端部４２ａや、チップノズル４３の先端部４３ａに付着した異物による吸着保持力を好適に保つことができるので、より確実にサブマウント２やレーザチップ３の吸着保持や搬送を行うことができ、ダイボンディング装置１の動作の信頼性を向上させることができる。
【００４５】
また、大掛かりな清掃装置を備える必要がないので、装置自体の構成を煩雑にすることや、製造コストが増大することなく、好適に各吸着ノズル（サブマウントノズル４２、チップノズル４３）の先端部の清掃を行うことができる。
【００４６】
また、清掃台６は、移動手段３６により、ダイボンディング装置１の端部側の所定の位置（例えば、清掃クロス交換位置）に移動させることができるので、清掃クロス１６の交換などのメンテナンスを容易に行うことができる。よって、メンテナンス作業に時間を要しないので、装置の稼動率が高まり、生産性を向上させることができる。
また、吸着ノズル（サブマウントノズル４２、チップノズル４３）の先端部の清掃を行うための、ふき取り位置を毎回変更することにより、吸着ノズルの先端部に異物が再付着することを防ぐとともに、１枚の清掃クロス１６により、より多くの清掃を行うことができるので、清掃クロス１６を交換する頻度を抑制することができるので、メンテナンス作業に要する時間を低減することができ、装置の稼動率が高まり、生産性を向上させることができる。
【００４７】
なお、以上の実施の形態においては、電子部品保持装置として、ダイボンディング装置１を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子部品保持装置は、電子部品を吸着ノズルによって吸着保持し、搬送する構成を有する装置であればよく、例えば、マウンタ装置などであってもよい。
【００４８】
また、以上の実施の形態においては、清掃台６に備えられる清掃クロス１６は、布やスポンジにより構成される例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、清掃台にゴム状の弾性部材や、表面に異物を粘着する粘着層を設けた清掃部材を備える構成にしてもよい。
また、清掃台６自体が回転したり、振動したりする駆動手段を設け、清掃台６が吸着ノズルの先端部の異物のふき取りを行う構成にしてもよい。
【００４９】
また、清掃台は、図５に示されるように、清掃ステージ２６の上面板２６ａが圧縮ばねＳにより、Ｚ軸方向に弾性的に支持される構成であってもよい。このような清掃台６ａであれば、サブマウントヘッド３２やチップヘッド３３に、各吸着ノズルが弾性支持されていない場合に、上面板２６ａが沈み込む際の圧縮ばねＳの反発力により、各吸着ノズルの先端部に所定の圧力を付加させることができる。
【００５０】
また、清掃台は、図６に示されるように、清掃クロス１６が、第１のロール軸Ｒ１と第２のロール軸Ｒ２とに巻回されたものが、開口部６６ａを有するケース６６に備えられる構成であってもよい。このような清掃台６ｂであれば、開口部６６ａを通じ、清掃クロス１６に吸着ノズルの先端部を当接させ、異物をふき取った清掃クロス１６を第１のロール軸Ｒ１が巻き取り、新たな清掃クロス１６を第２のロール軸Ｒ２から送り出すようにすることができる。
【００５１】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、電子部品保持装置は、上下動手段により吸着ヘッドを移動させ、吸着ヘッドに備えられる吸着ノズルの先端部を清掃手段に当接させるとともに、回転駆動手段により吸着ノズルを回転させることにより、吸着ノズルの先端部を清掃手段に擦りつけることができるので、その先端部に付着した異物を清掃手段に擦りつけて取り除くことができる。
特に、電子部品保持装置は、吸着ノズルの先端部を清掃手段に所定の圧力で押し付けるように、上下動手段の動作制御を行うノズル圧制御手段を備えているので、上下動手段は好適に吸着ノズルの先端部を清掃手段に押し付けることができる。つまり、吸着ノズルや吸着ノズルを備える吸着ヘッドや清掃手段が破損するほど強くなく、また、吸着ノズルの先端部に付着した異物が取り除けないほど弱くないように、ノズル圧制御手段により制御される上下動手段が好適に設定された圧力で、吸着ノズルの先端部を清掃手段に押し付けることにより、その先端部に付着した異物を好適に取り除くことができる。
よって、例えば、異物をふき取る布などが備えられる簡易な清掃手段によって、吸着ノズルの先端部の清掃を行うことができる。
【００５４】
請求項２記載の発明によれば、電子部品保持装置は、吸着ノズルの先端部が、清掃手段に当接される位置が当接される度毎に異なるように、ヘッド移動手段を動作制御し、吸着ヘッドの位置決めを行う位置決め制御手段を備えているので、吸着ノズルの先端部に付着した異物を取り除く位置を毎回変更することとなって、吸着ノズルの先端部に異物が再付着することを防ぐことができる。また、限られた清掃手段のスペースにおいて、より多くの位置に吸着ノズルの先端部を当接させて清掃を行うことができるので、清掃手段を無駄なく使用することができる。
【００５５】
請求項３記載の発明によれば、電子部品保持装置は、吸着ノズルの先端部が清掃手段に当接される際、エアコンプレッサなどの送気手段により吸着ノズルの先端部からエアの吹き出しを行うことができる。
よって、吸着ノズルの先端部から進入しようとする異物をエアにより押し出し、異物の進入を防止することができる。
【００５６】
請求項４記載の発明によれば、電子部品保持装置は、移動手段により清掃手段を電子部品保持装置における所定の位置に移動させることができる。
よって、例えば、清掃手段のメンテナンスを行う好適な位置に、清掃手段を移動させることにより、清掃手段のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００５７】
請求項５記載の発明によれば、清掃手段は、洗浄液が含浸される清掃部材を有するので、より清掃効率よく、吸着ノズルの先端部の異物を取り除く清掃を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるダイボンディング装置を示す斜視図である。
【図２】吸着ノズルであるサブマウントノズル（チップノズル）付近の一部断面拡大図である。
【図３】清掃台を示す平面図（ａ）と、図３（ａ）のｂ−ｂ線における断面図（ｂ）である。
【図４】ダイボンディング装置の制御手段を示すブロック図である。
【図５】清掃台の変形例を示す断面図である。
【図６】清掃台の変形例を示す斜視図（ａ）と、図６（ａ）のｂ−ｂ線における断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
１ ダイボンディング装置（電子部品保持装置）
２ サブマウント（電子部品）
３ レーザチップ（電子部品）
５ 加熱台
１２ サブマウントトレー
３２ サブマウントヘッド（吸着ヘッド）
４２ サブマウントノズル（吸着ノズル）
５２ サブマウントヘッド駆動手段（上下動手段）
６２ レール部材
８２ 回転駆動手段
１３ レーザチップトレー
３３ チップヘッド（吸着ヘッド）
４３ チップノズル（吸着ノズル）
５３ チップヘッド駆動手段（上下動手段）
６３ レール部材
８３ 回転駆動手段
６ 清掃台（清掃手段）
１６ 清掃クロス（清掃部材）
３６ 移動手段
３６ａ レール部材
７ ヘッド移動手段
７１ ガイド部材
７２ レール部材
７３ レール部材
９１ 真空発生装置
９２ 送気手段
１０ 制御手段
１０１ ノズル圧制御部（ノズル圧制御手段）
１０２ 位置決め制御部（位置決め制御手段）
Ｓ 圧縮ばね
Claims (5)
- 先端部で電子部品を吸着保持する吸着ノズルと、
前記吸着ノズルを備える吸着ヘッドと、
前記吸着ヘッドを上下方向に駆動する上下動手段と、
前記吸着ノズルを上下方向に沿った軸を中心に回転駆動する回転駆動手段と、
前記上下動手段により移動された前記吸着ノズルの前記先端部が当接されることにより、前記先端部に付着した異物を取り除く清掃手段と、
前記吸着ノズルの前記先端部を前記清掃手段に所定の圧力で押し付けるように、前記上下動手段の動作制御を行うノズル圧制御手段と、
を備え、
前記吸着ノズルの前記先端部を前記清掃手段に所定の圧力で押し付けた状態で、前記回転駆動手段により前記吸着ノズルを回転させることにより、その先端部に付着した異物を前記清掃手段に擦りつけて取り除くことを特徴とする電子部品保持装置。 - 前記吸着ヘッドを移動させるヘッド移動手段と、
前記吸着ノズルの前記先端部が当接される前記清掃手段の当接位置が、当接される度毎に異なるように、前記ヘッド移動手段を動作制御し、前記吸着ヘッドの位置決めを行う位置決め制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の電子部品保持装置。 - 前記吸着ノズルの前記先端部が前記清掃手段に当接される際、前記先端部からエアの吹き出しを行う送気手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品保持装置。
- 前記清掃手段を、当該電子部品保持装置における所定の位置に移動させる移動手段を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電子部品保持装置。
- 前記清掃手段は、洗浄液が含浸される清掃部材を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電子部品保持装置。
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