JP4660178B2 - 電子部品の実装装置 - Google Patents

Description

本発明は、たとえばガラスや樹脂製の基板上に、半導体チップやフレキシブルプリント基板等の電子部品を実装する、電子部品の実装装置に関する。

たとえば液晶ディスプレイパネルを構成する基板は、互いの接合面に電極が設けられるとともに液晶素材が介在される２枚のガラス板と、これらガラス板の表面と裏面に接着される２枚の偏光板からなる。一方のガラス板および２枚の偏光板は、互いに面積と形状が略同一であり、各辺の端縁が同一の位置に揃えられる。他方のガラス板のみ一端部が突出していて、この突出部分に電極が露出する。

電子部品の実装装置には、上述の状態で基板が供給され、一方のガラス板に露出する電極部分に半導体チップもしくはフレキシブルプリント基板等の電子部品が実装される。この実装装置の概略構成は、基板の所定部位に接合材を貼付ける接合材貼付けユニットと、接合材を介して電子部品（たとえば、半導体チップ）を基板に仮圧着する仮圧着ユニットと、仮圧着された半導体チップをさらに高温高圧で加熱加圧して、半導体チップのバンプ（電極）と基板の電極とを電気的に接続する本圧着ユニットを備えている。

この種の実装装置においては、１枚の基板に、複数の半導体チップあるいは複数のフレキシブルプリント基板を実装する場合が多い。基板が接合材貼付けユニットもしくは仮圧着・本圧着ユニットに受け渡される際に、基板が適切な位置にあれば何らの問題も無いが、適切な位置にない場合は半導体チップの搭載精度に悪影響を及ぼす。そればかりか、たとえば仮圧着ユニットにおいて、仮圧着ヘッドが基板もしくは半導体チップと干渉し、これら基板もしくは半導体チップに損傷を与える虞れがある。

たとえば、［特許文献１］に記載されるパネルまたは基板のパーツ実装装置では、加工対象としてのパネルは、搬入コンベアにて装置に供給され、パネルの外縁をストッパに突き当てることによって、Ｘ方向の位置決めである搬送基準位置に対するパネルの位置決めがなされている。

また、接合材が導電粒子を含む接着剤の場合、導電性粒子の潰れ方が均一にならず、接続不良の要因となる。このような不具合を解決するため、［特許文献２］記載のチップボンディング方法およびチップボンディング装置では、接着剤(接合部材)付着工程で基板のボンディング部位の高さを測定し、その結果を用いて各工程のステージ高さを調整し、基板を水平な状態で支持するようにしている。
特開２００４− ６４６７号公報 特開２００２−３０５２１４号公報

しかしながら、［特許文献１］に記載されるように、基板の外縁を基準として搬送位置の位置決めをなす場合、基板の外縁形状にばらつきがあると、基板の位置決め精度はそのばらつきの影響を受け、正確な搬送位置で搬送することが困難となってしまう。すなわち、上述の技術では半導体チップの実装精度の向上を図ることができない。

また、［特許文献２］においては、接合材貼付けユニットに基板が搬送されてきてから、そのユニットにおいて基板の高さを測定するようになっている。したがって、実際に接合材を貼付けする以前に待ちの時間を要し、生産性に影響を与えてしまう。また、接合材貼付けユニットを複数設ける場合は、それぞれのユニットに高さ検出手段を設ける必要があり、装置構成が複雑となる。

本発明は前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、予め基板に対する位置補正をなすことにより、各ユニットにおける搬送受け渡しの位置ずれを解消し、位置決めの高精度化を図れるとともに、生産性の増大化を得る電子部品の実装装置を提供しようとするものである。

前記目的を満足するため本発明は、基板に電子部品を実装する電子部品の実装装置において、供給された基板を載置するプリアライメントユニットと、このプリアライメントユニットと離間して配置され基板を載置するとともにこの基板に接合材が貼付けられる接合材貼付けユニットと、この接合材貼付けユニットと離間して配置され基板を載置するとともに接合材を介して電子部品が基板に仮圧着される仮圧着ユニットと、この仮圧着ユニットと離間して配置され基板を載置するとともに仮圧着された電子部品が基板に本圧着される本圧着ユニットと、この本圧着ユニットと離間して配置され基板を載置するとともに電子部品を実装した基板が外部へ取出される排出ユニットと、互いに隣接するユニット間に介設されそれぞれのユニットにおける予め定められた基準位置の２点間で基板を搬送する複数の搬送機構とを具備し、前記プリアライメントユニットは、基板に設けられた認識マークを認識し、その認識結果から各搬送機構が各ユニットにおける予め定められた基準位置に基板を受け渡し、かつ隣接して設けられる搬送機構が予め定められた基準位置から基板を受け取れるよう基板を位置決め補正する位置補正手段を備え、前記接合材貼付けユニットは、基板に貼付けられた接合材を認識し、その認識結果から、接合材の剥れ具合と、接合材の位置ずれおよび長さずれを検査する接合材認識手段を備え、前記本圧着ユニットは、仮圧着された電子部品を基板に本圧着する本圧着ヘッドと、この本圧着ヘッドと電子部品との間に保護テープを供給し介在させる保護テープ供給機構を備えた。

本発明によれば、予め基板に対する位置補正をなして各ユニットにおける搬送受け渡しの位置ずれを解消し、位置決めの高精度化を図れるとともに、生産性の増大化を得る等の効果を奏する。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明に係る電子部品の実装装置の概略構成を示す全体斜視図である。
この電子部品の実装装置は、基台１と、この基台上の一端側（図の左側端）から右側端に亘って、プリアライメントユニット２と、接合材貼付けユニット３と、仮圧着ユニット４と、本圧着ユニット５および排出ユニット６が順次、所定の間隔を存して配置される。なお、仮圧着ユニット４の装置奥側にはチップ供給ユニット（電子部品供給ユニット）７が配置されていて、仮圧着ユニット４とチップ供給ユニット７は互いにＹ方向に位置が揃えられる。

プリアライメントユニット２と接合材貼付けユニット３との間には、第１の搬送機構８Ａが介設され、接合材貼付けユニット３と仮圧着ユニット４との間には、第２の搬送機構８Ｂが介設される。そして、仮圧着ユニット４と本圧着ユニット５との間には、第３の搬送機構８Ｃが介設され、本圧着ユニット５と排出ユニット６との間には、第４の搬送機構８Ｄが介設される。

これら第１ないし第４の搬送機構８Ａ〜８Ｄは、各ユニット２〜６における後述するステージの予め定められた基準位置の２点間で基板を搬送するようになっている。すなわち、各搬送機構８Ａ〜８Ｄは、図の左側にあるユニットのステージに予め定められた基準位置で基板Ｐを受け取ってＸ方向に搬送し、図の右側にあるユニットのステージに予め定められた基準位置に基板を受け渡すよう作用するものである。

前記プリアライメントユニット２は、図示しない上流装置から供給される基板Ｐを後述するようにして支持するファーストステージ１０と、このファーストステージ１０上の基板Ｐを撮像する認識カメラ１１と、基準位置からステージ１０上の基板Ｐまでの高さ（距離）を測定するレーザ変位計(高さ測定手段)１２および、前記ファーストステージ１０をＸＹ方向およびＺ方向に移動自在とするとともに、水平面内での回転方向（θ方向）に移動自在な駆動機構１３とを備えている。

前記認識カメラ１１と、この認識カメラ１１の撮像画像信号を取り込んで認識する、図示しない制御装置に備えられる画像取込み装置と、この画像取込み装置からの認識信号を受けて所定の方向に駆動制御される上記駆動機構１３とで、位置補正機構（位置補正手段）Ｇが構成される。
なお、前記レーザ変位計１２の代用として、オートフォーカス機能を備えた非接触式の光学センサや、赤外線を用いた光学センサ、あるいは機械式の接触センサなど、種々のものを用いることが可能である。

図２（Ａ）ないし（Ｄ）は、基板Ｐに電子部品Ｈを実装する工程を順に説明する図であるが、ここでは図２（Ａ）において基板Ｐの構成を説明する。
上流装置から実装装置のプリアライメントユニット２に供給される基板Ｐは、平面視で矩形状に形成される２枚のガラス板ａ１，ａ２と、これらガラス板の表面と裏面に接着される偏光板ｂ１，ｂ２から構成される。互いのガラス板ａ１，ａ２間には図示しない電極が形成されるとともに、液晶素材が介在される。

互いのガラス板ａ１，ａ２と偏光板ｂ１，ｂ２の３辺の端縁は同一に揃えられるが、一方のガラス板ａ２の一側部のみ、他方のガラス板ａ１および互いの偏光板ｂ１，ｂ２の端縁よりも突出している。ガラス板ａ２の突出部一面（ここでは上面）に電極が形成され、この電極部分に後述するようにして接合材Ｓが貼着され、接合材Ｓを介して電子部品Ｈが実装される。

前記接合材Ｓは、接着剤が塗布されるテープ状の基材からなっていて、接着剤として、たとえば異方性導電膜（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）が用いられる。この異方性導電膜は、接着、導電、絶縁という３つの機能特性を併せもつ接続材料である。熱圧着することにより、膜の厚み方向に導電性、面方向に絶縁性を備える電気的異方性を持つ高分子膜である。

前記電子部品Ｈとして、半導体チップを適用する。なお、電子部品としては、たとえばフレキシブル基板に対しても、以下の形態が同様に適用可能である。
前記半導体チップＨは、基板Ｐに対する接続面であるバンプが上面に設けられた状態で図示しないチップトレイに収容される。なお、生産する品種によってはバンプが下面に設けられた状態でチップトレイに収容される場合もある。

再び図１に示すように、接合材貼付けユニット３は、Ｘ方向に沿って互いに並設される２組の貼付けステージ１５と、２組のバックアップステージ１６と、２組の貼付けヘッド１７と、２組の接合材供給機構１８および搬送方向の最下流部に配置される１組の接合材認識カメラ（接合材認識手段）１９とから構成される。

前記貼付けステージ１５は、基板Ｐを吸着固定し、かつＸ方向とＹ方向およびＺ方向に移動自在である。前記バックアップステージ１６は、前記貼付けステージ１５に設けられていて、貼付けステージ１５とともにＹ方向に移動する。
前記貼付けヘッド１７は、バックアップステージ１６の直上方部に設けられていて、バックアップステージに対して所定の加熱温度と加圧力をもって作用するよう、Ｚ方向に昇降自在に支持される。前記接合材供給機構１８は、リールに巻装されたテープ状の接合材Ｓをバックアップステージ１６と貼付ヘッド１７との間に供給する。前記接合材認識カメラ１９は、後述するようにして接合材Ｓの剥れや、位置および長さずれを同時に検査するためのものである。

前記仮圧着ユニット４は、単体の仮圧着ステージ２０と、この仮圧着ステージ２０に極く近接した位置に配置されるバックアップステージ２１と、仮圧着ヘッド２２および認識カメラ（認識手段）２３とから構成される。

前記仮圧着ステージ２０は、基板Ｐを吸着固定するとともにＸ方向とＹ方向およびＺ方向に移動自在であるとともに、水平面内で回転方向（θ方向）に移動自在な駆動機構を備えている。前記バックアップステージ２１は、前記仮圧着ステージ２０に極く近接した位置に設けられていて、いずれの方向にも移動せず固定的に設けられる。

前記仮圧着ヘッド２２は、バックアップステージ２１の直上方部に設けられていて、Ｘ方向とＹ方向およびθ方向に移動自在であるとともに、バックアップステージ２１に対して所定の加熱温度と加圧力をもって作用するよう、Ｚ方向に昇降自在に支持される。
前記認識カメラ２３は、仮圧着ステージ２０に受け渡される基板Ｐの認識と、チップ供給ユニット７から供給される半導体チップＨの認識を行う。そして、互いの認識結果から仮圧着ヘッド２２で位置ずれを矯正して、半導体チップＨを基板Ｐの実装部位に正確に実装させる。

前記チップ供給ユニット７を、図７および図１２（Ａ）ないし（Ｃ）に示す。図７は実装装置の背面側を示す外観図であり、図１２（Ａ）ないし（Ｃ）はチップ供給ユニット７の作用を順に示す図である。

チップ供給ユニット７は、チップ反転機構２４と、チップステージ２５およびチップ搬送機構２６とを備えている。前記チップ反転機構２４は、図示しないチップ供給手段から上面にバンプが設けられた状態の半導体チップＨを受けて吸着する吸着部２７と、この吸着部２７を１８０度回転して半導体チップＨを上下（天地）逆の姿勢に換える半回転機構２８と、この半回転機構２８を吸着部２７ごと昇降駆動する昇降機構２９とからなる。

前記チップステージ２５は、チップ反転機構２４から半導体チップＨを受けて吸着支持する。チップ搬送機構２６は、チップステージ２５をＹ方向にある前記仮圧着ユニット４へ搬送し、かつチップステージ２５に支持された半導体チップＨを仮圧着ヘッド２２と対向する位置へ搬送するようになっている。

なお、チップステージ２５とチップ搬送機構２６は、必ずしもチップ反転機構２４を介して半導体チップＨを受けるばかりでなく、チップ反転機構２４を省略して直接、半導体チップＨもしくは他の電子部品を受け、仮圧着ユニット４へ搬送することが可能である。

再び図１に示すように、前記本圧着ユニット５は、Ｘ方向に沿って並設される、ここでは３組の本圧着ステージ３０と、この本圧着ステージ３０に極く近接した位置に配置されるバックアップステージ３１と、このバックアップステージ３１に対向して設けられる３組の本圧着ヘッド３２および保護テープＴを供給する保護テープ供給機構３３とから構成される。

前記本圧着ステージ３０は、基板Ｐを吸着固定するとともにＸ方向とＹ方向およびＺ方向に移動自在とする。前記バックアップステージ３１は、前記本圧着ステージ３０に極く近接した位置に設けられていて、いずれの方向にも移動せず固定的に設けられる。前記本圧着ヘッド３２は、バックアップステージ３１の直上方部に設けられていて、バックアップステージ３１に対して所定の加熱温度と加圧力をもって作用するよう、Ｚ方向に昇降自在に支持される。

前記保護テープ供給機構３３において、供給リール３４から繰り出される保護テープＴは、本圧着ヘッド３２が半導体チップＨに対して作用するときに、本圧着ヘッド３２と半導体チップＨとの間に介在される。

前記排出ユニット６において、本圧着ユニット５から受け渡される半導体チップＨを実装した基板Ｐを受ける排出ステージ３５を備えている。この排出ステージ３５は、図示しない下流装置との受け渡し位置へＸ方向に沿って移動し、基板Ｐを下流装置へ受け渡すことができる。

このようにして構成される電子部品の実装装置であり、上流装置から先に図２（Ａ）で示した構成の基板Ｐがプリアライメントユニット２へ供給される。プリアライメントユニット２では、後述するようにして基板Ｐに対する位置補正工程をなす。ついで接合材貼付けユニット３では、図２（Ｂ）に示すように、ガラス板ａ２の突出部分に接合材Ｓを貼付ける接合材貼付け工程が行われる。ついで、この接合材貼付けユニット３において接合材認識工程が行われる。

仮圧着ユニット４では、図２（Ｃ）に示すように、基板Ｐに接着される接合材Ｓに対して電子部品である半導体チップＨを位置決めして仮圧着する仮圧着工程が行われる。ついで本圧着ユニット５では、図２（Ｄ）に示すように、半導体チップＨを基板Ｐに本圧着して実装する本圧着工程が行われる。そのあと、基板Ｐは排出ユニット６から下流装置へ搬出される。

なお、本電子部品の実装装置は、プリアライメントユニット２が１組、接合材貼付けユニット３は２組、仮圧着ユニット４が１組、本圧着ユニット５は３組、排出ユニット６が１組の構成となっている。これは、仮圧着ユニット４における仮圧着工程の所要時間を基準にして設定したことによる。

すなわち、仮圧着工程が５秒かかるとき、所要時間が１０秒かかる接合材貼付け工程を２ヶ所で行うために接合材貼付けユニット３を２組備え、所要時間が１５秒を要する本圧着工程を３ヶ所組で行うために本圧着ユニット５を３組備えたことにより、最適タクトを５秒とすることができ、生産性の拡大化をはかっている。

以下、電子部品の実装装置の作用を、図１をベースにして詳細に説明する。

図３（Ａ）はプリアライメントユニット２の概略構成を示す斜視図、図３（Ｂ）は基板Ｐに設けられる認識マークＭを説明する図、図４はプリアライメントユニット２の基板高さ測定工程を説明する図である。

先に、図２（Ａ）で示した構成の基板Ｐは、上流装置からプリアライメントユニット２のファーストステージ１０に供給され、ここで位置補正機構Ｇの作用によって上流装置から受け渡された際の基板Ｐの位置ずれを補正する。

すなわち、基板Ｐは上流装置からプリアライメントユニット２のファーストステージ１０上に載置され、タイミングをとってステージに設けられる吸着機構が作動し、基板Ｐをステージ１０上面に真空吸着して固定する。この状態で、基板Ｐを構成する突出部分の無いガラス板ａ１と２枚の偏光板ｂ１，ｂ２の端縁がステージ１０の先端縁と略揃い、一方のガラス板ａ２の突出部分がステージ１０の端縁から突出する。

基板Ｐには、予め左右２個の基準マークＭが形成されていて、基板Ｐの搬送方向が図中矢印方向であるとき、認識カメラ１１ははじめに右側の基準マークＭを撮像する。ついで、ステージ１０に設けられる駆動機構１３を作動して、基板ＰをステージごとＸ方向に所定量移動し左側の基準マークＭが認識カメラ１１の下方部位に位置した状態で駆動機構１３を停止し、認識カメラ１１は左側の基準マークＭを撮像する。認識カメラ１１の撮像範囲は、ハッチングを描いた丸印Ｋで示している。

前記認識カメラ１１が撮像した基準マークＭの撮像信号が制御装置へ送られ、ここに備えられる画像取込み装置に取込まれる。これらの認識結果から、ファーストステージ１０上に吸着固定される基板Ｐの位置と、予めファーストステージ１０に設定された基準位置とのずれ量を演算する。この演算結果にもとづいてステージ１０に備えられる駆動機構１３が作動し、基板Ｐを水平方向（ＸＹ方向）および水平面内での回転方向（θ方向）に移動させる。これによって、上流装置から基板Ｐが受け渡された際の基板Ｐの位置ずれを吸収して、基板Ｐをファーストステージ１０における予め設定された基準位置に位置補正できる。

このように、認識カメラ１１によって基板Ｐに設けられる基準マークＭを認識した結果から、基板Ｐの位置を補正するために、基板Ｐにおける位置決め精度が、従来のように基板の外縁形状のばらつきに影響されることもない。

基板Ｐをファーストステージ１０における予め設定された基準位置に位置補正することで、第１の搬送機構８Ａはその基準位置から基板Ｐを受け取り、隣設される接合材貼付けユニット４におけるステージ１５の予め設定された基準位置に基板Ｐを受け渡すことができる。上述したように、第１の搬送機構８Ａ〜第４の搬送機構８Ｄは、それぞれが各ユニット２〜６におけるステージ１５，２０，３０，３５の予め定められた基準位置の２点間で基板Ｐを搬送するようになっている。

したがって、プリアライメントユニット２のファーストステージ１０で基板Ｐを予め定めた基準位置に位置決め補正したので、第２の搬送機構８Ｂ〜第４の搬送機構８Ｄにおける受け取り位置と受け渡し位置とが正確に定まることとなり、後述する工程が正確に行われて信頼性の向上化を得られる。

そして、プリアライメントユニット２におけるファーストステージ１０において以上の基板Ｐに対する位置決め補正の工程と同時に、基板Ｐの高さ位置を補正する工程が進行する。すなわち、認識カメラ１１が基板Ｐに設けられる基準マークＭを認識した後に、ステージ１０上の基板Ｐに対して、プリアライメントユニット２の下部に設けられたレーザ変位計１２が基板Ｐの高さ位置を測定する。

具体的には、レーザ変位計１２は基板Ｐを構成するガラス板ａ２の突出部分裏面にレーザ光を照射して、その測定信号を制御装置へ送る。制御装置では、前記測定信号から基準位置（たとえば架台１上面）から基板Ｐのガラス板ａ２突出部分裏面までの距離Ｌを算出する。

この算出結果から、ファーストステージ１０上に吸着固定される基板Ｐの高さ位置と、予め設定された基板Ｐの基準高さ位置とのずれ量を演算して、ステージ１０に備えられる駆動機構１３を作動し、基板Ｐを高さ方向（Ｚ方向）に移動させて、基準の高さ位置に揃える。

この結果も、後述する以降の工程において各々の基板Ｐと１対１で対応する。そして、基板Ｐが搬送される各ユニット３〜６では、各ユニットがその時点で保持している個々の基板Ｐに対する測定結果にしたがってステージ１５，２０，３０，３５の高さが補正され、全てのステージ高さが同一に揃えられる。そして、基板Ｐの高さ測定の動作は、基板Ｐの位置決め認識動作の間に終了するため、装置タクトに影響を与えることがない。

プリアライメントユニット２において基板Ｐに対する位置補正および高さ位置の制御が完了した時点で、第１の搬送機構８Ａが駆動され、ファーストステージ１０の搬送基準位置に位置決め補正された基板Ｐの受け渡し位置へと移動する。

図５（Ａ）ないし（Ｃ）は、第１の搬送機構８Ａがプリアライメントユニット２のステージ１０から基板Ｐを受け渡される作用を順に説明する図である。
図５（Ａ）に示すように、プリアライメントユニット２のステージ１０は、基板Ｐを真空吸着したまま、第１の搬送ユニット８Ａの直下部に位置する。第１の搬送ユニット８Ａは、断面が逆Ｌ字状に形成されていて、この基端部にはリニアモータを構成する磁石部３６が設けられ、かつ直動ガイド３７に支持される。また、搬送ユニット８Ａの水平片部には、外部の図示しない真空源と連通する吸着路３８が設けられていて、この吸着路３８は水平片部下面において開放される。

図５（Ｂ）に示すように、ステージ１０を上昇駆動して所定位置で停止する。基板Ｐと第１の搬送機構８Ａが接触した状態で外部の真空源が駆動され、基板Ｐは第１の搬送機構８Ａに真空吸着される。
つぎに、図５（Ｃ）に示すように、プリアライメントユニット２のステージ１０における真空吸着作用が解除され、かつステージ１０が下降駆動されることで、基板Ｐを第１の搬送機構８Ａへ受け渡しする工程が完了する。第１の搬送機構８Ａでは基板Ｐを真空吸着したまま、リニアモータ機構が作動して第１の搬送機構８ＡをＸ方向へ移動し、接合材貼付けユニット３の貼付けステージ１５に予め定められた基準の位置に対向して停止する。

このようにして、第１の搬送機構８Ａは基板Ｐをプリアライメントユニット２のファーストステージ１０から接合材貼付けユニット３の貼付けステージ１５へ搬送する。また、第２〜第４の搬送機構８Ｂ〜８Ｄの構造は、全て第１の搬送機構８Ａと同一であり、かつ以下に述べる各ユニット３，４，５、６のステージ１５，２０，３０，３５に対する第２〜第４の搬送機構８Ｂ〜８Ｄの基板Ｐの受け渡し作用は、先に説明したのと全く同様の手順で実施されるので、これ以降の各搬送機構８Ｂ〜８Ｄの詳細な作用説明は省略する。

再び図１に示すように、第１の搬送機構８Ａがプリアライメントユニット２から基板Ｐを吸着固定してＹ方向へ移動し、接合材貼付けユニット３との対向位置に到達して停止する。この接合材貼付けユニット３に備えられる２組の貼付けステージ１５のうち、一方の貼付けステージ１５が一旦、装置奥側から前面側まで、すなわちＹ方向に移動してから上昇駆動され、第１の搬送機構８Ａから基板Ｐが受け渡される。このときの基板Ｐの受け渡し作用は、先に図５（Ａ）〜（Ｃ）で説明したのと全く逆に行われる。

第１の搬送機構８Ａはプリアライメントユニット２のファーストステージ１０に戻り、新たに位置決め補正された次位の基板Ｐを吸着保持して接合材貼付けユニット２の他方の貼付けステージ１５に、その基板Ｐを受け渡す。

基板Ｐを吸着固定した接合材貼付けユニット３の貼付けステージ１５は、所定の接合材貼付け位置に向うため装置奥側であるＹ方向へ移動する。そして、貼付けステージ１５は、この接合材貼付けユニット３に備えられるバックアップステージ１６と近接位置まで移動してから降下する。

図６は、接合材貼付けユニット３における接合材Ｓの貼付け工程を説明する図である。

先に説明したプリアライメントユニット２のステージ１０に対する基板Ｐの載置位置と同様、接合材貼付けユニット３における貼付けステージ１５に対する基板Ｐの載置位置も、基板Ｐを構成するガラス板ａ２の突出部分のみステージ１５端縁から突出し、他のガラス板ａ１と２枚の偏光板ｂ１，ｂ２端縁とステージ端縁の位置が揃えられた状態で、基板Ｐは貼付けステージ１５に吸着固定される。

そして、貼付けステージ１５は、基板Ｐの突出部分裏面がバックアップステージ１６上面と接触する高さ位置まで下降する。このときの接合材貼付けステージ１５の降下量は、先に説明したプリアライメントユニット２のステージ１０上に支持された基板Ｐに対してレーザ変位計１２が測定した結果にもとづいて制御される。したがって、基板Ｐの突出部分は常に水平に保持され、バックアップステージ１６上面と基板Ｐ裏面とが面同士で均一状態で接触する。

上記接合材Ｓは、テープ状となってリールに巻回され接合材供給機構１８から貼付け位置へ供給される。この接合材Ｓに対して貼付ヘッド１７が降下駆動され、所定の荷重および温度を加えて、接合材Ｓを打抜いて基板Ｐに貼付ける。このとき、基板Ｐの実装部位は水平に保持されているため、裏面に貼付けられた偏光板ｂ２の厚さバラツキに起因する基板Ｐの傾きや、加圧時に生じる撓み変形によっても、接合材Ｓの貼付け位置がずれることがない。

図７に示すように、打抜かれたあとの接合材Ｓｚは吸引機構４０に吸引されて、接合材貼付けユニット３の背面側に配置される廃棄箱４１内へ導かれ、廃棄処分される。上記吸引機構４０等については、同様構造のものが本圧着ユニット５にも備えられていて、その詳細な構成と作用については後述する本圧着工程において説明する。

接合材貼付けステージ１５において接合材Ｓが貼付けられた基板Ｐは、第２の搬送機構８Ｂに取出されて搬送されるが、この第２の搬送機構８Ｂが接合材認識カメラ１９と対向する位置に到達した状態で停止し、接合材認識工程が行われる。ここでは、基板に対して接合材が正規の位置に貼付けられているか否か、接合材の角部に剥れがあるか否かの、接合材の貼付け状態に対する検査が行われる。

すなわち、基板Ｐに予め設定された理想の接合材Ｓ貼付け位置から、実際に接合材Ｓが貼付け位置がずれたまま、もしくは貼付け長さのずれがある状態で後の仮圧着工程や本圧着工程に至ると、半導体チップＨの割れや接合不良が発生する虞れがある。また、接合材Ｓの角部に剥れが生じたまま後工程に至ると、基板Ｐの電極と半導体チップＨの電極との接合が不十分で不良となる虞れがある。したがって、接合材Ｓを基板Ｐに貼付けたあと、接合材Ｓの貼付け状態を検査する必要がある。

図８は、基板Ｐにおける接合材Ｓの貼付け範囲の設定を説明するとともに、接合材Ｓの貼付け長さを説明する図であり、図９は、接合材Ｓに対する検査範囲を説明する図である。

基板Ｐに対する接合材Ｓの貼付け状態を検査するため制御装置は、接合材Ｓの貼付け範囲として、基板Ｐの図における左側端縁からＸ方向に所定量だけ離れた位置と、基板Ｐの図における上端縁からＹ方向に所定量だけ離れた位置を設定し、かつ接合材Ｓの理想の貼付け長さを設定するなど、接合材Ｓの貼付け位置情報をデータとして保持している。そして、上述の接合材Ｓの貼付け位置情報から、接合材認識カメラ１９が認識した範囲内での接合材Ｓを検査対象とする範囲（以下、検査範囲と呼ぶ）Ｋ１〜Ｋ４を算出する。

具体的には、予め、基板Ｐにおける正規の位置に貼付けられた接合材Ｓに対して、接合材認識カメラ１９の撮像範囲を予め設定する。この接合材認識カメラ１９が撮像することにより、予め設定された撮像範囲がそのままモニタ画面に映し出される。そして、前記撮像範囲において複数の座標を定め、それら座標に囲まれた特定の領域を検査するアルゴリズムを備えて、その領域を検査範囲とする。

ここでは、接合材認識カメラ１９の撮像範囲を接合材Ｓの一側部とし、正規の位置に貼付けられる接合材Ｓに対して、接合材Ｓの角部ｄと対向する部位に２箇所の検査範囲Ｋ１，Ｋ２と、角部ｄから離間した接合材Ｓ外部に２箇所の検査範囲Ｋ３，Ｋ４を設定している。

１つの接合材Ｓに対して、接合材認識カメラ１９は２回の撮像をなす。たとえば、第１回目の撮像が接合材Ｓの図の右側部を対象として行われ、第２回目の撮像が図の左側部を対象として行われる。それぞれの側部において検査範囲Ｋ１〜Ｋ４は、左右対称状態で設定されているが、必ずしも対称的にする必要は無く、同一形状としても何ら支障は無い。

図１０（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、検査範囲Ｋ１〜Ｋ４に対する接合材Ｓの互いに異なる貼付け状態を説明する図である。

図１０（Ａ）に示すように、接合材Ｓの一側部において、検査範囲Ｋ１，Ｋ２が黒画素のみで占められ、検査範囲Ｋ３，Ｋ４が白画素のみで占められる結果が得られた場合は、接合材Ｓが正規の状態で貼付けられたものと判断する。

図１０（Ｂ）に示すように、検査範囲Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４は先に説明した結果と同一であるが、検査範囲Ｋ１のみ黒画素数が予め定めた閾値よりも少いことが認識されることから、基板Ｐに貼付けられた接合材Ｓの角部ｄが何らかの理由により剥れた、と判断する。

図１０（Ｃ）に示すように、検査範囲Ｋ１，Ｋ２は先に説明した結果と同一であるが、検査範囲Ｋ３，Ｋ４における黒画素数が予め定めた閾値よりも多いことが認識されることから、接合材Ｓは基板Ｐに対して位置および長さがずれて貼付けらている、と判断する。

図１１（Ａ）〜（Ｆ）は、実際の接合材Ｓの貼付け状態を検査する工程を順に説明する図である。
図１１（Ａ）に示すように、接合材認識カメラ１９を用いて基板Ｐにおける接合材Ｓ貼付け位置を対象として撮像をなす工程が行われる。認識カメラ１９が撮像した認識画像Ｋは信号化されて制御装置へ送られ、ここに備えられる画像取込み装置に取込まれる。

図１１（Ｂ）に示すように、画像取込み装置は取込まれた画像信号にもとづいて、接合材Ｓの貼付け部分を黒、その他の部分が白となる、予め定められた閾値をもとに２値化処理をなす工程が行われる。

図１１（Ｃ）に示すように、２値化処理の結果から、認識された画像Ｋ内において、本来、あるべき接合材の位置（図に二点鎖線で示す）、すなわち認識画像内のどこが接合材Ｓの貼付け位置であるのかを、計算して求める工程が行われる。

図１１（Ｄ）に示すように、計算して得られた本来の接合材Ｓ貼付け位置から、検査範囲Ｋ１〜Ｋ４の位置を算出する工程が行われる。そして、求められた各検査範囲Ｋ１〜Ｋ４それぞれにおける白画素数と黒画素数をカウントして、各検査範囲Ｋ１〜Ｋ４における白画素もしくは黒画素が占める割合を算出し、その結果を予め設定した許容値と比較して接合材Ｓの有り無しを判断する工程が行われる。

実際には、図１１（Ｅ）に示すように、接合材Ｓが貼付けられる予め設定された範囲における接合材の有り無しを判断する工程および、接合材Ｓが貼付けられない予め設定された範囲における接合材の有り無しを判断する工程から、接合材Ｓの剥れ検査が実行される。

たとえば、検査範囲Ｋ２では、白画素数が０、黒画素数が４０００をカウントしたので、白画素比として０／４０００から、０（０％）の算出結果が得られる。したがって、少なくともこの検査範囲Ｋ２には接合材Ｓが有り、接合材Ｓが貼付けられていると判断する。一方、検査範囲Ｋ１では、白画素数が１０００、黒画素数が４０００をカウントしたので、白画素比として１０００／４０００から、０．２５（２５％）の算出結果が得られる。

予め、剥れ許容値として白画素比を２０％に設定してあれば、この設定基準を算出結果が上回るところから、接合材Ｓが設定量無し、すなわち接合材Ｓの剥れが有るものと判断する。また、剥れ許容値として白画素比を３０％に設定してあれば、この設定基準より算出結果が下回るところから、接合材Ｓが設定量以上有り、すなわち接合材Ｓの剥れが無いものと判断する。このようにして、剥れ許容値の設定基準によっては剥れ具合の判断が相違するが、接合材Ｓに対する剥れ状態の検出が可能である。

また、図１１（Ｆ）に示すように、上述の接合材Ｓの剥れ検査と同様、接合材Ｓが貼付けられる予め設定された範囲における接合材の有り無しを判断する工程および、接合材Ｓが貼付けられない予め設定された範囲における接合材の有り無しを判断する工程から、接合材Ｓのはみ出し検査が実行される。

具体的には、接合材Ｓの外部に定めた検査範囲Ｋ３，Ｋ４において、黒画素数に対する白画素数の割合を演算し、その結果から接合材Ｓが貼付けられるべき位置から接合材がはみ出しているか否か、接合材Ｓの有無から接合材のはみ出し具合を判断する。

たとえば、各検査範囲Ｋ３，Ｋ４において、それぞれ黒画素数が０をカウントし、白画素数が４０００をカウントしたので、黒画素比は０／４０００から、０（％）の算出結果が得られる。すなわち、接合材Ｓは設定された貼付け位置からはみ出していないものと判断される。

このようにして、接合材認識カメラ１９を備えて接合材Ｓを撮像し、接合材Ｓ部分が黒、それ以外が白となる閾値で２値化画像処理をなすことを前提としている。ここでは、接合材角部ｄと対向する部位に２つの検査範囲Ｋ１，Ｋ２を定めるとともに、この外側に２つの検査範囲Ｋ３，Ｋ４を定めて、それぞれを検査することにより、接合材Ｓの剥れ具合と、接合材Ｓの位置と長さのずれ具合を同時に、かつ短時間で検査可能であり、歩留りと生産性の向上を図れる。

再び図１に示すように、基板Ｐに接合材Ｓを貼付け、この貼付けられた接合材Ｓを認識したあと、基板Ｐは前工程と同様の手順により、第２の搬送ユニット８Ｂによって仮圧着ユニット４へ搬送され、ここに備えられる仮圧着ステージ２０へ受け渡される。仮圧着ステージ２０は装置の奥側からＹ方向へ移動し、一旦、装置の前面側に出て第２の搬送機構８Ｂから基板Ｐが受け渡される。

ここでも、ステージ２０端縁に対して、基板Ｐを構成するガラス板ａ２を除くガラス板ａ１および２枚の偏光板ｂ１，ｂ２端縁との位置が揃えられ、かつガラス板ａ１の突出部分が仮圧着ステージ２０端縁から突出した状態で、基板Ｐは仮圧着ステージ２０に吸着固定される。仮圧着ステージ２０は基板Ｐを吸着保持して装置奥側(Ｙ方向)へ移動し、バックアップステージ２１に近接するとともに、この上方部位へ移動する。

仮圧着ステージ２０は基板Ｐの突出部分裏面がバックアップステージ２１と接触する高さ位置まで下降する。このときも、先に説明したプリアライメントユニット２におけるファーストステージ１０での高さ測定結果にもとづいて制御されるので、バックアップステージ２１上面と基板Ｐの突出部裏面とが面同士で均一状態に接触し、基板Ｐは常に水平に保持される。

一方、半導体チップＨがチップ供給手段からチップ供給ユニット７へ受け渡される。半導体チップＨに形成される電極（バンプ）が上面側に向いた状態で供給される場合は、図１２（Ａ）に示すように、半導体チップＨはチップ供給ユニット７を構成するチップ反転機構２４の吸着部２７が受けて真空吸着する。

そして、図１２（Ｂ）に示すように、半回転機構２８が駆動され、吸着部２７を１８０度回転して停止する。吸着部２７の半導体チップＨに対する吸着作用は継続しているので、半導体チップＨは上下（天地）逆の姿勢に換って保持される。

つぎに、図１２（Ｃ）に示すように、昇降機構２９が駆動して半回転機構２８を吸着部２７ごと降下駆動し、半導体チップＨがチップ搬送機構２６のチップステージ２５上に載った位置で停止する。

チップ搬送機構２６のステージ２５は半導体チップＨを真空吸着により固定し、ついでチップ反転機構２４の吸着部２７における真空吸着を解除する。したがって、半導体チップＨはチップ反転機構２４からチップステージ２５へ受け渡されることになる。このタイミングをとってチップ搬送機構２６が駆動され、半導体チップＨごとチップステージ２５を仮圧着ユニット４へ搬送する。

チップ反転機構２４の昇降機構２９を駆動して上昇させるとともに、半回転機構２８を逆方向に半回転させる。チップ反転機構２４は、はじめの姿勢に戻ってつぎに供給される半導体チップＨの供給を待機する。一方、チップステージ２５に支持された半導体チップＨが仮圧着ヘッド２２と対向する位置へ搬送された状態で、チップ搬送機構２６が停止する。

なお、生産する品種によっては、チップ供給手段から渡される電子部品の実装面が下向きの場合もあり得る。その際には、電子部品のチップ反転機構２４への供給を省略して、その電子部品を直接、チップ搬送機構２６のチップステージ２５へ受け渡すことができ、生産性の拡大化を図れる。

再び図１に示すように、半導体チップＨを吸着固定したチップ搬送機構２６のチップステージ２５が仮圧着ヘッド２２と対向する位置で停止すると、今度は仮圧着ヘッド２２が下降して、チップステージ２５上の半導体チップＨに接触する。チップステージ２５の吸着作用が停止され、かつ仮圧着ヘッド２２の半導体チップＨに対する真空吸着作用が開始されて、半導体チップＨは仮圧着ヘッド２２に受け渡しされる。

そして、仮圧着ヘッド２２は上昇駆動されるとともにＸＹ方向に移動して認識カメラ２３の上方部で、この撮像範囲内に停止して、認識カメラ２３が半導体チップＨに設けられる認識マークを撮像する。続いて、仮圧着ステージ２０から突出する基板Ｐの実装部分も認識カメラ２３の撮像範囲に移動し、認識カメラ２３は基板Ｐの認識マークＭを撮像する。

制御装置に設けられる画像取込み装置は認識カメラ２３からの撮像信号を受けて、予め設定された半導体チップ２と基板Ｐの正規の位置に対する位置ずれ量を演算する。その演算結果にもとづいて、半導体チップＨを下向きにして吸着支持する仮圧着ヘッド２２が、水平方向(ＸＹ方向)および水平面内での回転方向(θ方向)に移動して、基板Ｐに対する半導体チップＨの位置合せをなす。タイミングをとって、仮圧着ヘッド２２はバックアップステージ２１上の基板Ｐへ向かって下降し、所定の荷重および温度によって接合材Ｓを介し半導体チップＨを基板Ｐの実装面へ仮圧着する、仮圧着工程が終了する。

このように、仮圧着ユニット４における認識カメラ２３によって、半導体チップＨと基板Ｐとの位置認識をなして互いの位置ずれ量を演算し、その結果にもとづき位置補正をなすことにより、基板Ｐに対する半導体チップＨの位置決めを極めて高精度になす。同時に、基板Ｐの高さ位置を補正して水平に保持するので、基板Ｐの傾きや加圧により撓みから半導体チップＨが位置ずれすることがなく仮圧着できる。

仮圧着工程が完了すると、第３の搬送機構８Ｃが作動して半導体チップＨを仮圧着した基板Ｐを仮圧着ユニット４から取出し、本圧着ユニット５へ搬送する。基板Ｐは、本圧着ユニット５において、装置奥側から前面側へＹ方向に移動してきた本圧着ステージ３０へ受け渡される。第３の搬送機構８Ｃは、３組あるうちのいずれかの本圧着ステージ３０に基板Ｐを受け渡したあと、直ちに仮圧着ユニット４へ戻って次位の基板Ｐを他の本圧着ステージ３０へ受け渡す。そして、再び仮圧着ユニット４へ戻って基板Ｐを残りの空いている本圧着ステージ３０へ受け渡す。

基板Ｐを受け渡された本圧着ステージ３０は再び装置奥側(Ｙ方向)へ移動してから降下し、バックアップステージ３１上に半導体チップＨを仮圧着した基板Ｐの実装面が載った位置で停止する。このときの本圧着ステージ３０の降下量も、先にプリアライメントユニット２のレーザ変位計１２が測定した結果にもとづくものであり、基板Ｐの実装部位は常に水平に保持される。

このあと、本圧着ヘッド３２がバックアップステージ３１の基板Ｐ実装面に向かって下降し、仮圧着工程時よりも高温の加熱温度および大きな荷重条件にもとづき、保護テープＴを介して半導体チップＨを基板Ｐに本圧着する、本圧着工程をなす。これにより、半導体チップＨの電極と基板Ｐの電極が、接合材Ｓである異方性導電膜に含まれる導電粒子を介して電気的に接続され、実質的な実装が行われる。

本圧着工程を終えた基板Ｐを第４の搬送機構８Ｄが吸着して、基板排出ユニット６へ搬送し、基板Ｐを排出ステージ３５へ受け渡す。排出ステージ３５は、下流装置との受け渡し位置へ移動(Ｘ方向)して、基板Ｐを下流装置へ受け渡す。これにより、一連の基板Ｐに対する半導体チップＨの実装工程の全てが終了する。

なお、接合材Ｓを介して半導体チップＨを基板Ｐに本圧着するにあたって、本圧着ヘッド３２と半導体チップＨとの間に前記保護テープＴを介在させることは、必要不可欠である。すなわち、接合材Ｓとして異方性導電膜を用いていることは上述したとおりであり、特に本圧着工程で本圧着ヘッド３２が高温・高圧で作用することにより、接合材Ｓを構成する接着剤が溶融状態になる。

ついには、溶融化した接着剤が半導体チップＨからはみ出して、半導体チップの側面部に回ることがある。保護テープＴが存在しないと、溶融した接着剤が本圧着ヘッド３２に付着し、やがては付着量が増して厚くなり、半導体チップＨに対して所定の圧力をかけられなくなる。そして、運転停止中に固形化して、本圧着ヘッド３２からの剥離が困難になる。

そこで、平滑性のある合成樹脂材からなる前記保護テープＴを、本圧着ヘッド３２と半導体チップＨとの間に介在させて、溶融した接着剤が本圧着ヘッド３２に付着するのを防止している。また、本圧着作用により保護テープＴに、ある程度の溶融した接着剤が付着するのは避けられない。そこで、１回の本圧着工程が終了したら、保護テープＴを所定量ずつ繰り出して、新たな面が、つぎに導かれる基板Ｐと本圧着ヘッド３２との間に介在するようにしている。

図１３（Ａ）〜（Ｃ）は、本圧着ユニット５に備えられる保護テープ供給機構３３に係る構成と作用を説明する図である。なお、この保護テープ供給機構３３は、上述したように接合材供給機構１８と同一構成をなしていて、供給する素材が保護テープＴと接合材Ｓが相違するのみである。

具体的には、図１３（Ａ）に示すように、本圧着ユニット５を構成する架台４３の上部に保護テープＴを巻回したリール４４が回転自在に取付けられる。また、前記本圧着ヘッド３２の両側部に左右一対のガイドローラ４５が支持されていて、これらローラ４５に前記リール４４から延出する保護テープＴが掛止される。そして、保護テープＴは本圧着ヘッド３２先端面と本圧着ステージ３０との間に介在される。なお説明すれば、保護テープＴは本圧着ステージ３０上の基板Ｐに仮圧着された半導体チップＨと、本圧着ヘッド３２との間に介在する。

前記リール４４近傍には一対の駆動ローラ４６が転接して設けられていて、これら駆動ローラ４６は架台４３の裏面に設けられる図示しない駆動機構に連結される。前記駆動ローラ４６間には保護テープＴが挟持されていて、前記駆動機構により駆動ローラ４６が回転するのにともなって保護テープＴはリール４４から繰り出される。その途中で、保護テープＴはガイドローラ４５によってテンションを掛けられながら送られる。

そして、一対の前記駆動ローラ４６の側方部位には吸引機構４０が設けられていて、駆動ローラ４６から送られる保護テープＴを架台４３の裏面側へ吸引する。架台４３の裏面側には、先に図７に示す廃棄箱４１が配置されていて、各吸引機構４０から送られる保護テープＴを収容し、かつ廃棄処分に供する。

実際に本圧着ヘッド３２が降下して基板Ｐに仮圧着された半導体チップＨを本圧着する工程では、特に図１３（Ｂ）に二点鎖線で示すように保護テープＴは本圧着ヘッド３２の作用にともなって撓み変形して伸張し、かつ本圧着ヘッド３２と半導体チップＨとの間に挟圧される。そして、本圧着ヘッド３２が上昇すると、保護テープＴは再びもとの状態、すなわちガイドローラ４５相互間に亘って直状に戻る。

前記吸引機構４０は、特に図１３（Ｃ）に示すように、架台４３の表裏面に貫通して設けられ、中途部に送風源４７が設けられる吹出し通路４８と、この吹出し通路４８と並行して設けられ使用済の保護テープＴを挿通案内するテープ案内路４９と、このテープ案内路４９の架台４３裏面側近傍部位と吹出し通路４８の架台裏面側近傍部位とを連通する吸引路５０とからなる。前記吹出し通路４８の直径が最も大きく、吸引路５０の直径がそれよりも小さく、テープ案内路４９は保護テープＴを挿通させるのに必要最小限の直径に設けられる。

したがって、吹出し通路４８に設けられる送風源４７を駆動して架台４３の表面側から裏面側に向かって送風することにより、所定の負圧が吸引路５０を介してテープ案内路４９にかかる。これにともなって、前記駆動ローラ４６から送られる保護テープＴが架台４３表面側から裏面側へ円滑に吸引され、ついには廃棄箱４１に集められる。

ところで、何らかの原因で実装装置内にトラブルが発生し、その復旧ため、あるいは下流装置において搬送詰りがある等の条件下では、装置内から基板Ｐを排除する必要がある。しかしながら、本装置構成のように、複数組の搬送機構８Ａ〜８Ｄおよび本圧着ユニット５を備えていると、各々の搬送機構８Ａ〜８Ｄと、本圧着ステージ３０に搭載された状態の仕掛り品も複数発生する。基板Ｐは勿論のこと、半導体チップＨ等も高価であり、それら全てを破棄することは材料のロスが大になるばかりでなく、コストへの影響が大となる。

そこで、前記条件下において既に仮圧着工程を終了しながら、一旦装置から排除した基板Ｐについては、条件の解消を前提に実装装置へ再度投入して本圧着工程から再開する機能を有し、半導体チップＨを仮圧着した基板Ｐを救済することの考えが浮上した。

ただし、本圧着工程をなす本圧着ステージ３０に半導体チップＨを仮圧着した基板Ｐを手動で直接投入すると、基板Ｐの実装部位に対する本圧着ヘッド３２の位置合せが何らなされていないところから、本圧着ヘッド３２が対象部位以外の部位に接触して実装不良品の発生に至る虞れが大である。

たとえば、本圧着ステージ３０に角部を設け、この角部に平面視で矩形状の基板Ｐの二辺部が当接するような治具を作成し、この治具で基板Ｐの他の二辺部を押付けて位置合せする手段も考えられる。しかしながら、基板Ｐを構成するガラス板ａ１，ａ２等は、本来、大きな面積のガラス板を割ったものであり、単純に二辺部を基準にするだけでは精度を確保することができない。

そこで、本発明の実装装置においては、仮圧着ユニット４に認識カメラ１９が備えられることを利用し、この仮圧着ユニット４に前記基板Ｐを再投入して認識カメラ１９で位置を認識し、位置ずれを補正したうえで本圧着ユニット５へ導くようにする。以下、詳細に説明する。

図１４（Ａ）は、通常動作におけるフローチャート図であり、図１４（Ｂ）は、本圧着工程から再開する際のフローチャート図である。なお、図１４（Ａ）の通常の動作フローについては、これまで説明したことでもあり、重複するので、ここでは図に示すのみで説明を省略し、図１４（Ｂ）のみ説明する。

すなわち、仮圧着ユニット４において接合材Ｓを介して基板Ｐに半導体チップＨを仮圧着する仮圧着工程まで終了したあと、前記事情により一旦装置から排除した基板Ｐを仮圧着ステージ２０へ手動で搭載し、基板はステージに真空吸着される。このときの仮圧着ステージ２０に対する基板Ｐの搭載精度は、基板Ｐに設けられる認識マークＭが仮圧着ユニット４に備えられる認識カメラ１９の認識範囲内に入る程度で良い。

つぎのステップＵ１で、認識カメラ１９は基板Ｐに設けられる認識マークＭを撮像し、その撮像信号が制御装置の画像取込み装置へ送られる。認識カメラ１９の撮像信号にもとづく認識結果から、仮圧着ステージ２０上の基板Ｐの位置と、第３の搬送機構８Ｃによる基準の搬送位置との位置ずれ量が演算される。

ステップＵ２に移って、演算結果にもとづいて制御装置は仮圧着ステージ２０を支持する駆動機構を作動制御して、仮圧着ステージ２０をＸ方向は搬送アームの受取り位置で補正し、Ｙ方向およびθ方向に移動して位置ずれを補正する。
したがって、仮圧着ステージ２０上の基板Ｐは正確な搬送位置に変位して、第３の搬送機構８Ｃに受け渡される。第３の搬送機構８Ｃは基板Ｐを吸着し、本圧着ユニット５の本圧着ステージ３０へ受け渡す。

ステップＵ３では、通常動作フローと全く同様に、本圧着ユニット５で本圧着工程が実施され、それ以降は第４の搬送機構８Ｄにより排出ユニット６へ搬送される。
なお、以上の説明では、１枚の基板Ｐに対して施される加工順序にしたがって説明したが、各ユニット２〜６は独立して動作が可能であるので、複数の基板Ｐに対して個別に処理を行うことができ、装置の生産性の向上化を図れる。

このように本発明の電子部品の実装装置においては、上流装置から基板Ｐを受取るプリアライメントユニット２に基板Ｐの認識マークＭを撮像する認識カメラ１１を設け、この認識結果から、ファーストステージ１０上の基板Ｐの位置と、基板Ｐを接合材貼付け工程等の下流工程へ受け渡す所定の位置との位置ずれ量が計算される。この計算結果をもとに、ファーストステージ１０で基板Ｐの水平方向および水平面内での回転方向の位置補正を行うので、基板Ｐは第１の搬送機構８Ａ〜第４の搬送機構８Ｄへの受け渡し位置に正確に位置決めされる。

したがって、上流装置から受け渡された際における基板Ｐの位置ずれの影響を解消し、以降の工程を担う各ユニット３〜６に対し、基板Ｐは高精度に位置決めされて搬送される。認識カメラ１１によって基板Ｐの認識マークＭを撮像し、その認識結果を用いて基板Ｐを位置補正するため、基板Ｐの位置決め精度が、基板の外縁形状のばらつきに影響されることもない。

さらに、前記プリアライメントユニット２に、基板Ｐに対する実装部位の高さ位置を測定するレーザ変位計（高さ測定手段）１２を設けた。この高さ位置の測定作業は、プリアライメントユニット２で実施される基板Ｐの位置決め認識動作の間に終了するので、高さ位置の特定のための待ち時間が不要で、装置タクトに影響を与えることがない。前記高さ測定手段はプリアライメントユニット２に1台のみ設ければよいため、単純な装置構成が実現できる。

そして、仮圧着ユニット４へ電子部品（半導体チップ）Ｈを受け渡すチップ供給ユニット７において、電子部品Ｈを反転するチップ反転機構２４を設けた。これにより、電子部品Ｈに設けられる電極を上向きにして供給された場合には、チップ反転機構２４を用いて電子部品Ｈの表裏を反転してから、仮圧着ユニット４へと受け渡す。

生産する品種によっては、基板との接続面が下向きの状態で供給装置から受け渡される電子部品の場合もあるが、その際には前記反転機構を用いず、そのままの姿勢で仮圧着ユニット４へ受け渡すこともできる。このように、電子部品の供給形態に対し、柔軟な対応を可能としている。

仮圧着工程が終了した後に、何らかの理由により一旦装置から排除した基板Ｐを本圧着工程へ投入する場合、その基板を仮圧着ステージ２０上に載置し、仮圧着ユニット４に備えられる認識カメラ１９を用いて基板Ｐの認識マークＭを撮像する。この認識結果から、基板Ｐの位置と搬送基準位置とのずれを計算して、仮圧着ステージ２０で基板Ｐの位置ずれを補正し、しかるのち本圧着ユニット５へと受け渡す機能を設けた。

これにより、電子部品Ｈを仮圧着した基板Ｐを廃棄することなく、仮圧着ユニット４から正確な位置で本圧着ユニット５へ搬送することができ、歩留りの向上化を得られる。また、認識マークＭを認識した結果を用いて基板Ｐの位置を補正するため、基板の外縁形状のばらつきが、基板Ｐの位置決め精度に影響することもない。

なお、本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階では要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。そして、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。

本発明における、一実施形態に係る電子部品の実装装置の概略斜視図。 同実施の形態に係る、基板に電子部品を実装する工程を順に説明する図。 同実施の形態に係る、位置補正ユニットの概略構成を示す斜視図と、基板に設けられる認識マークを説明する図。 同実施の形態に係る、位置補正ユニットの基板高さ測定工程を説明する図。 同実施の形態に係る、各搬送ユニットとステージの概略構成と、基板に対する作用を順に説明する図。 同実施の形態に係る、接合材貼付けユニットでの基板に対する接合材の貼付け工程を説明する図。 同実施の形態に係る、電子部品の実装装置の背面側を示す概略図。 同実施の形態に係る、基板における接合材の貼付け部位と、その長さを説明する図。 同実施の形態に係る、接合材に対する検査範囲を説明する図。 同実施の形態に係る、接合材の互いに異なる貼付け状態を説明する図。 同実施の形態に係る、接合材を認識し検査を実施する工程を説明する図。 同実施の形態に係る、反転機構の作用を順に説明する図。 同実施の形態に係る、本圧着ユニットにおける保護テープ供給機構の構成と作用を説明する図。 同実施の形態に係る、通常動作におけるフローチャートと、本圧着工程から再開する際のフローチャートを表す図。

符号の説明

Ｐ…基板、Ｈ…半導体チップ（電子部品）、２…プリアライメントユニット、Ｓ…接合材（異方性導電膜：ＡＣＦ）、３…接合材貼付けユニット、４…仮圧着ユニット、５…本圧着ユニット、６…排出ユニット、８Ａ…第１の搬送機構、８Ｂ…第２の搬送機構、８Ｃ…第３の搬送機構、８Ｄ…第４の搬送機構、Ｍ…認識マーク、Ｇ…位置補正機構（位置補正手段）、１２…レーザ変位計（高さ測定手段）、１９…接合材認識カメラ（接合材認識手段）、２３…認識カメラ（認識手段）。

Claims (3)

1. 基板に電子部品を実装する電子部品の実装装置において、
   供給された基板を載置するプリアライメントユニットと、
   このプリアライメントユニットと離間して配置され、基板を載置するとともに、この基板に接合材が貼付けられる接合材貼付けユニットと、
   この接合材貼付けユニットと離間して配置され、基板を載置するとともに、接合材を介して電子部品が基板に仮圧着される仮圧着ユニットと、
   この仮圧着ユニットと離間して配置され、基板を載置するとともに、仮圧着された電子部品が基板に本圧着される本圧着ユニットと、
   この本圧着ユニットと離間して配置され、基板を載置するとともに、電子部品を実装した基板が外部へ取出される排出ユニットと、
   前記互いに隣接するユニット間に介設され、それぞれのユニットにおける予め定められた基準位置の２点間で基板を搬送する複数の搬送機構とを具備し、
   前記プリアライメントユニットは、基板に設けられた認識マークを認識し、その認識結果から、各搬送機構が各ユニットにおける予め定められた基準位置に基板を受け渡し、かつ隣接して設けられる搬送機構が予め定められた基準位置から基板を受け取れるよう、基板を位置決め補正する位置補正手段を備え、
   前記接合材貼付けユニットは、基板に貼付けられた接合材を認識し、その認識結果から、接合材の剥れ具合と、接合材の位置ずれおよび長さずれを検査する接合材認識手段を備え、
   前記本圧着ユニットは、仮圧着された電子部品を基板に本圧着する本圧着ヘッドと、この本圧着ヘッドと電子部品との間に保護テープを供給し介在させる保護テープ供給機構を備えた
   ことを特徴とする電子部品の実装装置。
2. 前記プリアライメントユニットは、基板における電子部品実装部位の高さ位置を測定し、その測定結果をもとに、前記接合材貼付けユニットと、仮圧着ユニットおよび本圧着ユニットにおける高さ基準位置を設定する高さ測定手段を備えることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
3. 前記仮圧着ユニットは、一旦、装置外へ排除した仮圧着済みの基板を再び受け入れる仮圧着ステージと、この仮圧着ステージ上の基板に設けられた前記認識マークを認識する認識手段を備え、この認識手段による認識結果から、上記仮圧着ステージで本圧着ステージにおける搬送基準位置に基板を位置決め補正することを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。

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