JP6921561B2 - ダイ供給装置 - Google Patents

Description

本明細書は、主に部品装着機に搭載され、半導体ウエハをダイシングして生産した電子部品（以下、ダイと称する）を供給するダイ供給装置に関する。

プリント配線が施された基板に電子部品を実装するための諸作業（以下、対基板作業と称する）を施して、回路基板を量産する技術が普及している。対基板作業を実施する対基板作業機として、はんだ印刷機、部品装着機、リフロー機、基板検査機などがある。これらの対基板作業機を連結して部品実装ラインを構成することが一般的になっている。このうち、部品装着機は、基板搬送装置、部品供給装置、および部品移載装置を備える。部品供給装置の一種に、ダイ供給装置がある。一般的に、ダイ供給装置は、複数のダイを保持したダイシングフィルムを伸張させて支持することにより、ダイの供給を可能とする。この種のダイ供給装置に関する技術例が特許文献１に開示されている。

特許文献１のダイ供給装置は、ダイシングフィルム上のダイの吸着順序を決定する手段と、ダイを撮像した画像を処理して次に吸着するダイの位置を推定する手段と、ダイの突き上げ動作および吸着動作を実行する制御手段と、を備える。制御手段は、今回吸着したダイと次に吸着するダイとの距離が正しい場合に、推定した位置を用い、前記距離が正しくない場合に、リファレンスダイの位置に基づいて次に吸着するダイの位置を推定し直す。これによれば、ダイシングフィルムが不均一に伸張して、ダイの配列がずれた状態になっていても、良品ダイを正しい吸着順序で吸着できる、とされている。

国際公開第２０１４／０９７４６３号

ところで、ダイシングフィルムの伸張状態は、時間的に変化するものである。例えば、ダイシングフィルムを伸張させてフィルム支持部にセットした直後であると、ダイシングフィルムは、フィルム支持部に馴染んでおらず、伸張状態が変化しながら徐々に馴染んでゆく。また、ダイシングフィルムを突き上げてダイを供給する動作を繰り返していると、ダイシングフィルムのダイの無くなった部分が伸長して、残っているダイの位置が変化する。このため、部品装着機が一時的に停止したり、基板の搬入に遅れが生じたりすると、ダイを吸着する時間間隔が長引いて、ダイの位置が大きく変化し易い。

この問題点に対して、特許文献１の技術例は、リファレンスダイの位置に基づいて次に吸着するダイの位置を推定し直すことができるので好ましい。しかしながら、時間間隔が長引くと、当初ダイの正しい位置を推定していても、その後の時間の推移によって、ダイ１個相当分を越える位置変化が生じて、ダイの配置がずれてしまう（以下、配置ずれと称す）。このような場合に、特許文献１の技術例では、時間の推移に起因する配置ずれを認識できず、隣の間違ったダイを吸着してしまう誤吸着のおそれが生じる。してみると、前回ダイを吸着してからの経過時間が長引いた場合に、何らかの対策を講じることが必要となる。

本明細書では、前回ダイを吸着してからの経過時間が長引いた場合でも、間違ったダイの吸着を未然に防止できるダイ供給装置を提供することを解決すべき課題とする。

本明細書は、複数のダイ、および前記ダイに並べて配置されかつ前記ダイの配置の基準となるリファレンスダイを保持したダイシングフィルムを伸張させて支持するフィルム支持部と、前記ダイシングフィルムに保持された前記ダイの吸着動作を実施する吸着ノズルを有するダイ吸着部と、前記ダイ吸着部が第１ダイの前記吸着動作、または前記吸着動作に先行する関連動作を開始または終了してからの経過時間を計測する時間計測部と、前記ダイシングフィルムの伸張状態が変化し得る所定時間を予め記憶し、前記経過時間が前記所定時間に達した遅延状態を判定すると、前記ダイ吸着部による第２ダイの前記吸着動作を中断し、または開始させない遅延判定部と、前記関連動作として前記第１ダイを撮像して画像データを取得し、さらに、前記画像データを画像処理して前記第１ダイの位置を検出する一方で、複数の前記ダイおよび前記リファレンスダイの前記配置を表すウエハマップを保持し、前記遅延状態が判定された場合に、前記第２ダイおよび前記リファレンスダイを一緒に撮像して配置検出用画像データを取得し、前記配置検出用画像データの中の前記第２ダイおよび前記リファレンスダイの前記配置を前記ウエハマップと照合する撮像位置検出部と、前記撮像位置検出部が取得した前記配置検出用画像データおよび前記ウエハマップに基づいて、前記第２ダイの前記配置が正しいか否かを確認する配置確認部と、を備えるダイ供給装置を開示する。

本明細書で開示するダイ供給装置において、ダイ吸着部が第１ダイの吸着動作または関連動作を開始または終了してからの経過時間が長引いて所定時間に達した遅延状態になると、ダイシングフィルムの伸張状態が変化して間違った第２ダイを吸着してしまうおそれが生じる。このとき、遅延判定部は、ダイ吸着部による第２ダイの吸着動作を止めるので、間違った第２ダイの吸着が未然に防止される。

第１実施形態のダイ供給装置を搭載した部品装着機の全体構成を模式的に示す斜視図である。 ダイ供給装置の突き上げポットがダイシングフィルムを突き上げ、さらに、突き上げピンがダイを突き上げた状態を示す側面図である。 ダイ供給装置の制御の構成を示すブロック図である。 ダイシングフィルムの伸張状態の変化前および変化後を左右に並べて模式的に示した平面図である。 図４に示されたダイの配置に対応するウエハマップの概念図である。 主にダイ供給制御部からの制御で動作するダイ供給装置の動作フローを示す図である。 配置検出動作の際に取得した配置検出用画像データの一例を示す図である。 第２実施形態のダイ供給装置の制御の構成を示すブロック図である。 第２実施形態のダイ供給装置の動作フローを示す図である。 第３実施形態のダイ供給装置の動作フローを示す図である。

１．部品装着機１の全体構成
第１実施形態のダイ供給装置３について、図１〜図７を参考にして説明する。図１は、第１実施形態のダイ供給装置３を搭載した部品装着機１の全体構成を模式的に示す斜視図である。部品装着機１は、基板搬送装置２、ダイ供給装置３、部品移載装置４、部品カメラ５、および制御装置９５（図３参照）などで構成されている。基板搬送装置２、部品移載装置４、および部品カメラ５は、機台９１の上側に装備され、制御装置９５は、機台９１の内部に装備される。一方、ダイ供給装置３は、機台９１の長手方向の前部（図１の左前側）に着脱可能に搭載される。図１のＸ軸方向は基板Ｋを搬入出する方向であり、Ｙ軸方向は水平面内でＸ軸方向に直交する方向である。

基板搬送装置２は、機台９１の上面をＸ軸方向に横断して装備されている。基板搬送装置２は、搬送部２１、位置決め部２２、および図略の搬送制御部などで構成されている。搬送部２１は、基板Ｋを搬入し、搬出する。搬送部２１は、Ｘ軸方向に平行に並設された一対のガイドレール、および基板Ｋを載置して輪転する一対のコンベアベルトなどからなる。位置決め部２２は、搬送部２１が搬入した基板Ｋを押し上げて、所定の装着実施位置に位置決めする。搬送制御部は、制御装置９５からの指令にしたがい、搬送部２１および位置決め部２２の動作を制御する。

部品移載装置４は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能なＸＹ移動ロボットタイプの装置である。部品移載装置４は、基板搬送装置２の上方（図１の右奥側）からダイ供給装置３の上方にかけて配設される。部品移載装置４は、ダイ供給装置３から供給されたダイＤを基板Ｋに移載する。部品移載装置４は、ヘッド駆動機構４１、装着ヘッド４２、吸着ノズル４３、基板カメラ４４、および図略の移載制御部などで構成されている。ヘッド駆動機構４１は、装着ヘッド４２をＸ軸方向およびＹ軸方向に駆動する。ヘッド駆動機構４１は、公知の各種技術を適宜採用して構成される。

装着ヘッド４２は、ノズルホルダ４２１およびカメラホルダ４２２を有する。ノズルホルダ４２１の下側に、吸着ノズル４３が配設されている。吸着ノズル４３は、下端に部品吸着孔４３２を有する（図２参照）。吸着ノズル４３は、ヘッド駆動機構４１に駆動されて、ダイＤの上方に移動する。吸着ノズル４３は、次に、図略のＺ軸駆動機構に駆動されて下降し、負圧を利用して部品吸着孔４３２にダイＤを吸着し、上昇する。さらに、吸着ノズル４３は、ヘッド駆動機構４１に駆動されて基板Ｋの上方まで移動し、下降してダイＤを基板Ｋに装着する。

装着ヘッド４２は、複数の吸着ノズル４３が配設されたロータリ式ノズルホルダを交換可能に有することができる。装着ヘッド４２がダイ供給装置３と基板Ｋとの間を往復する１回の吸着装着サイクルで、ロータリ式ノズルホルダは、複数のダイＤを基板Ｋに装着することができる。装着ヘッド４２および吸着ノズル４３は、ダイ供給装置３のダイ吸着部３８として動作する。

カメラホルダ４２２の下側に、基板カメラ４４が下向きに設けられる。基板カメラ４４は、基板Ｋに付設されたフィデューシャルマークを撮像して、画像データを取得する。移載制御部は、制御装置９５からの指令にしたがい、ヘッド駆動機構４１の動作、および吸着ノズル４３の動作を制御する。移載制御部は、さらに、基板カメラ４４の撮像動作を制御するとともに、画像データを画像処理して、基板Ｋの正確な位置を認識する。

部品カメラ５は、機台９１の上面の基板搬送装置２とダイ供給装置３との間に、上向きに設けられている。部品カメラ５は、装着ヘッド４２がダイ供給装置３から基板Ｋに移動する途中で、吸着ノズル４３に吸着されているダイＤを撮像して、画像データを取得する。図略のカメラ制御部は、制御装置９５からの指令にしたがい、部品カメラ５の撮像動作を制御するとともに、画像データを画像処理して、ダイＤを確認する。カメラ制御部がダイＤの吸着位置の誤差や回転角のずれなどを検出すると、制御装置９５は、必要に応じて装着動作を微調整する。

制御装置９５は、ソフトウェアで動作するコンピュータ装置を用いて構成される。制御装置９５は、一般的な演算部、記憶部、入力部、および表示部などのハードウェアを有する。制御装置９５は、搬送制御部、移載制御部、カメラ制御部、およびダイ供給制御部６（図３参照）を制御して、部品装着機１の動作の全般を制御する。

２．第１実施形態のダイ供給装置３の構成
第１実施形態のダイ供給装置３の説明に移る。ダイ供給装置３は、複数のウエハパレット３２を用いて、部品移載装置４に複数種のダイＤを供給することができる。ダイ供給装置３は、複数のウエハパレット３２、収納マガジン３１、パレット搬送機構３３、突き上げポット３４、突き上げピン３５、ダイ撮像カメラ３６、およびダイ供給制御部６などで構成されている。図２は、ダイ供給装置３の突き上げポット３４がダイシングフィルムＦを突き上げ、さらに、突き上げピン３５がダイＤを突き上げた状態を示す側面図である。また、図３は、ダイ供給装置３の制御の構成を示すブロック図である。

収納マガジン３１は、縦長の直方体形状のハウジング３１１によって形成される。ハウジング３１１の上部にパレット搬入部３１２が設けられ、ハウジング３１１の下部にパレット排出部３１３が設けられる。ハウジング３１１の概ね中間高さの後側に、パレット搬送口が開口している。ハウジング３１１の内部に、パレットストッカ３１５が収容されている。パレットストッカ３１５は、複数段の収納棚を有する概ね箱状の部材である。各収納棚は、それぞれウエハパレット３２を後側に引き出し可能に収納する。パレットストッカ３１５は、図略の昇降機構に駆動されてハウジング３１１内を昇降する。

ウエハパレット３２は、パレット枠３２１およびフィルム支持部３２２からなる。パレット枠３２１は、周囲が矩形で、中央に大きな円形穴を有する。フィルム支持部３２２は、円環形であって、パレット枠３２１の上側の円形穴の周りに配設される。フィルム支持部３２２は、上面に複数のダイＤを保持したダイシングフィルムＦの周囲を支持して、ダイシングフィルムＦの伸張状態を維持する。

複数のダイＤは、図略の上流側のダイシング装置が半導体ウエハをダイシングすることによって生産される。ダイシングフィルムＦは、図略の上流側のエキスパンド装置を用いて、予めフィルム支持部３２２にセットされる。ダイシングフィルムＦが伸張することにより、ダイＤの相互間に離間距離が確保される。これにより、ダイＤの吸着動作が容易となり、また、ダイＤの相互間の摩擦や衝突による損傷のリスクが低減される。使用前のウエハパレット３２は、パレット搬入部３１２から搬入されて、パレットストッカ３１５の収納棚に収納される。使用済みのウエハパレット３２は、パレットストッカ３１５からパレット排出部３１３を経由して排出される。

パレット搬送機構３３は、収納マガジン３１の後側に設けられている。パレット搬送機構３３は、直方体形状の本体部３３１、一対のガイドレール３３２、３３３、およびボールねじ送り機構３３４などで構成される。本体部３３１は、機台９１との位置関係を規定する位置決め部によって、機台９１の前側上部に着脱可能に位置決めされる。

一対のガイドレール３３２、３３３は、収納マガジン３１のパレット搬送口付近から本体部３３１の上面の前後方向に延在し、相互に離隔して平行配置されている。ボールねじ送り機構３３４は、ガイドレール３３２、３３３に沿って、ウエハパレット３２を、収納マガジン３１から後側寄りのダイ供給箇所まで引き出す。また、ボールねじ送り機構３３４は、使い終わったウエハパレット３２を収納マガジン３１に返却する。図１は、ウエハパレット３２のひとつをダイ供給箇所まで引き出した状態を示している。

ダイ撮像カメラ３６は、本体部３３１の上面のウエハパレット３２よりも高い位置に配設される。ダイ撮像カメラ３６は、カメラ駆動機構３７によって、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に駆動される。ダイ撮像カメラ３６は、ダイＤを上方から撮像して、画像データを取得する。また、ダイ撮像カメラ３６は、ダイＤおよび後述するリファレンスダイＲを一緒に上方から撮像して、配置検出用画像データを取得する。

図２に示されるように、突き上げポット３４は、ダイ供給箇所のウエハパレット３２の下側、換言すると本体部３３１の内部に配設されている。突き上げポット３４は、ウエハパレット３２がダイ供給箇所まで引き出された後に、ポット駆動部３４１によって上昇駆動される。ポット駆動部３４１として、例えば、上昇量を高精度に調整可能なステッピングモータを用いることができる。上昇する突き上げポット３４は、上面３４２でダイシングフィルムＦの広い範囲を突き上げる。

突き上げピン３５は、突き上げポット３４の内部に設けられて、上方に突出可能とされている。突き上げピン３５は、ピン駆動部３５１によって突出駆動され、突き上げポット３４の上面３４２からさらに上方に突出する。また、突き上げピン３５は、ピン駆動部３５１によって突出位置のＸ軸座標値およびＹ軸座標値が調整される。これにより、突き上げピン３５の上部３５２は、ダイシングフィルムＦを介して、次に吸着するダイＤを突き上げる。ピン駆動部３５１として、例えば、突出寸法および突出位置を高精度に調整可能なステッピングモータを用いることができ、これに限定されない。

ダイ供給制御部６は、一般的なコンピュータ装置を用いて構成される。図３に示されるように、ダイ供給制御部６は、入力部６１および表示部６２を有する。ダイ供給制御部６は、通信接続された制御装置９５から指令を受け取り、応答信号や状態信号などを返信する。ダイ供給制御部６は、収納マガジン３１、パレット搬送機構３３、ポット駆動部３４１、およびピン駆動部３５１を制御する。さらに、ダイ供給制御部６は、時間計測部６３、遅延判定部６４、遅延通報部６５、およびカメラ制御部６６の機能を有する。

カメラ制御部６６は、ダイ撮像カメラ３６の撮像動作、およびカメラ駆動機構３７の駆動動作を制御する。カメラ制御部６６、ダイ撮像カメラ３６、およびカメラ駆動機構３７は、撮像位置検出部６７を構成する。撮像位置検出部６７は、取得した画像データを画像処理してダイＤの位置を検出するという位置検出動作を実施する。また、撮像位置検出部６７は、取得した配置検出用画像データを画像処理してダイＤの配置を検出するという配置検出動作を実施する。時間計測部６３、遅延判定部６４、遅延通報部６５、および撮像位置検出部６７の詳細な機能については、後で動作および作用と併せて説明する。

３．ダイシングフィルムＦの伸張状態の変化、およびウエハマップＷＭ
次に、ダイシングフィルムＦの伸張状態の変化、およびウエハマップＷＭについて説明する。図４は、ダイシングフィルムＦの伸張状態の変化前および変化後を左右に並べて模式的に示した平面図である。図４において、ダイＤが実線で示され、リファレンスダイＲがハッチングを付して示され、吸着されて無くなったダイＤの痕跡が破線で示されている。また、図５は、図４に示されたダイＤの配置に対応するウエハマップＷＭの概念図である。

図４に示される例で、ダイＤは、二次元格子配置の横方向に６個配置され、縦方向に４個配置される。ただし四隅には、リファレンスダイＲが配置される。リファレンスダイＲは、複数のダイＤに並べて配置されており、各ダイＤの配置の基準となる。リファレンスダイＲは、ダイＤと同じ程度の大きさである。リファレンスダイＲは、容易にダイＤと区別されるように、背面色がダイＤと異なる。リファレンスダイＲは、吸着されず、最後までダイシングフィルムＦ上に残る。

ダイＤおよびリファレンスダイＲの配置は、図中の左下側から数えたＸ軸方向の番地ｘおよびＹ軸方向の番地ｙが括弧で括られて、例えば、ダイＤ（ｘ，ｙ）と表記される。この表記方法によれば、リファレンスダイＲは、Ｒ（１，１）、Ｒ（６，１）、Ｒ（１，４）、およびＲ（６，４）の４個となる。これに対して、ダイＤの位置は、配置とは異なる概念であり、ダイＤの中心が位置するＸ軸座標値およびＹ軸座標値で表される。

ダイＤの吸着順序は、予め規定されている。例えば、本実施形態において、図４の下側となる１行目の左端のダイＤ（２，１）から右端のダイＤ（５，１）へと順番に吸着され、次に、２行目の右端のダイＤ（６，２）から左端のダイＤ（１，２）へと順番に吸着されてゆく。さらに、３行目の左端のダイＤ（１，３）から右端のダイＤ（６，３）へと順番に吸着され、次に、４行目の右端のダイＤ（５，４）から左端のダイＤ（２，４）へと順番に吸着されてゆく。

図４の左側の変化前に示されるように下側の２行のダイＤが吸着された後、長い時間が経過すると、ダイシングフィルムＦの伸張状態が変化し得る。例えば、図４の右側の変化後に示されるように、ダイシングフィルムＦのダイＤの痕跡に相当する部分が顕著に伸長して、ダイＤおよびリファレンスダイＲの位置が変化する。Ｙ軸方向に関して、リファレンスダイＲ（１，１）およびリファレンスダイＲ（６，１）の位置は、変化量ΔＹ１だけ図４の下方に変化している。また、リファレンスダイＲ（１，４）およびリファレンスダイＲ（６，４）の位置は、変化量ΔＹ２だけ図４の上方に変化している。

ダイＤの実際の大きさは、数ｍｍ角〜１ｍｍ角以下と小さな場合が多い。したがって、半導体ウエハ１枚当たりのダイＤの総個数は、図４に模式的に示された個数よりも桁違いに多い。このため、経過時間に依存して、変化量ΔＹ１や変化量ΔＹ２がダイＤの大きさに匹敵する場合が起こり得る。これにより、ダイＤの位置が１個分相当以上変化する配置ずれが発生し、ダイＤの配置を正しく検出できなくなって、隣の間違ったダイＤを吸着してしまうおそれが生じる。なお、リファレンスダイＲの個数は、４個に限定されず、さらに多数使用される場合が多い。

図５に示されるウエハマップＷＭは、複数のダイＤおよびリファレンスダイＲの配置を表す。ウエハマップＷＭは、例えば、上流側装置であるダイ検査装置によって作成され、ダイ供給制御部６に転送される。ウエハマップＷＭには、ダイＤの配置を表す記号が並んでいる。１の記号は良品のダイＤを表し、Ｂの記号は不良品のダイＤを表す。図５の例で、ダイＤ（４，３）が不良品と表されている。Ｂの記号は、吸着せずにダイシングフィルムＦ上に残すことを意味する。また、Ｒの記号は、リファレンスダイＲを表す。

３．第１実施形態のダイ供給装置３の動作および作用
次に、第１実施形態のダイ供給装置３の動作および作用について説明する。図６は、主にダイ供給制御部６からの制御で動作するダイ供給装置３の動作フローを示す図である。ここでは、装着ヘッド４２が１本の吸着ノズル４３を有し、吸着するダイＤが１種類の場合について説明する。図６のステップＳ１で、ダイ供給制御部６は、パレット搬送機構３３を制御して、吸着するダイＤの種類に対応したウエハパレット３２を収納マガジン３１からダイ供給箇所まで引き出す。さらに、ダイ供給制御部６は、ポット駆動部３４１を制御して、突き上げポット３４にダイシングフィルムＦを突き上げさせる。

次のステップＳ２で、撮像位置検出部６７は、配置検出動作を実施する。詳述すると、撮像位置検出部６７は、ダイＤおよびリファレンスダイＲを一緒に撮像して、配置検出用画像データを取得する。さらに、撮像位置検出部６７は、配置検出用画像データを画像処理して複数のダイＤの配置を検出し、ウエハマップＷＭと照合して、一致していることを確認する。撮像位置検出部６７は、ダイシングフィルムＦの全領域を複数回に分けて配置検出動作を実施することができる。なお、撮像位置検出部６７は、必ずしもダイシングフィルムＦの全領域を対象としなくてもよいが、少なくとも最初に吸着するダイＤおよび最寄りのリファレンスダイＲを含む領域を対象とする。これにより、撮像位置検出部６７は、複数のダイＤの配置の確認に加えて、最初に吸着するダイＤの概略位置を求めることができる。

次のステップＳ３で、ダイ供給制御部６は、最初に吸着するダイＤに着目して、動作フローの実行をステップＳ４に進める。ステップＳ４で、遅延判定部６４は、経過時間が所定時間に達したか否か判定する。所定時間は、ダイシングフィルムＦの伸張状態が変化し得る長い時間である。つまり、所定時間は、ダイＤの位置が変化して誤吸着のリスクが発生する時間を意味する。所定時間は、予め設定されて、遅延判定部６４に保持される。所定時間は、例えば、材質、大きさ、および厚さが等しいダイシングフィルムＦの使用実績等に基づいて、数１０分〜数時間程度が設定される。

経過時間は、後述するステップＳ６で、時間計測部６３により計測が開始される。したがって、初回のステップＳ４で、経過時間は無く、遅延判定部６４は、動作フローの実行を無条件でステップＳ５に進める。初回のステップＳ５で、撮像位置検出部６７は、ステップＳ２で求めた概略位置に基づいて撮像範囲を定め、位置検出動作を実施する。詳述すると、撮像位置検出部６７は、ダイＤを撮像して、画像データを取得する。さらに、撮像位置検出部６７は、画像データの画像処理を行ってダイＤの位置を検出する。

位置検出動作は、吸着動作に先行する関連動作である。吸着動作に先行してダイＤの位置を毎回検出することにより、位置のわずかなずれを補正できるので、ダイＤは、確実に中央部分が吸着される。ダイＤの位置を検出するときの画像データの撮像範囲や画像処理範囲は、配置検出用画像データと比較して小さくすることが可能である。次のステップＳ６で、時間計測部６３は、経過時間の計測を開始する。

次のステップＳ７で、ダイ供給制御部６は、ダイＤの吸着動作を制御する。詳述すると、ダイ供給制御部６は、ピン駆動部３５１を制御して、次に吸着するダイＤの真下まで突き上げピン３５を移動させ、さらに、突き上げピン３５を突出させてダイＤを突き上げさせる。ダイ供給制御部６は、次に、制御装置９５を経由して部品移載装置４に吸着動作を指示する。同時に、ダイ供給制御部６は、ステップＳ５で検出したダイＤの位置の情報を送信する。これにより、吸着ノズル４３は、ダイＤを吸着して、基板Ｋに装着することができる。次のステップＳ８で、ダイ供給制御部６は、次に吸着するダイＤに着目して、動作フローの実行をステップＳ４に戻す。

２回目以降のステップＳ４において、部品装着機１が通常に稼働している間、経過時間が所定時間に達することは無い。したがって、遅延判定部６４は、動作フローの実行をステップＳ５に進める。２回目以降のステップＳ５で、撮像位置検出部６７は、次に吸着するダイＤの撮像および画像処理を行って、ダイＤの位置を検出する。ただし、撮像の際には、前回吸着したダイＤの位置に基づいて撮像範囲を定める。例えば、前回吸着したダイＤ（２，１）のＸ軸座標値にダイＤのＸ軸方向寸法および標準的な離間距離を加算して次のＸ軸座標値とし、Ｙ軸座標値は同一値として、次に吸着するダイＤ（３，１）の推定位置を求める。そして、この推定位置を撮像範囲の中央とする。

部品装着機１が通常に稼働している間、ステップＳ４からステップＳ８までのループが繰り返して実行される。しかしながら、部品装着機１が一時的に停止したり、基板Ｋの搬入に遅れが生じたりすると、吸着ノズル４３は吸着したダイＤを基板Ｋに装着できず、ステップＳ４で動作フローが停滞する。この結果、経過時間が長引いて所定時間に達し、遅延状態となる。このとき、遅延判定部６４は、動作フローの実行をステップＳ４からステップＳ２１に進める。

ステップＳ２１で、撮像位置検出部６７は、配置検出動作を実施する。ステップＳ２１で実施する配置検出動作は、次に吸着するダイＤを対象とする点を除いて、ステップＳ２と同様の動作になる。図７は、配置検出動作の際に取得した配置検出用画像データの一例を示す図である。図７において、ダイＤ（２，３）までの吸着が終了した後、遅延状態となった。撮像位置検出部６７は、前回吸着したダイＤ（２，３）の位置から推定されるダイＤ（３，３）の推定位置に最も近いダイＤｘをリファレンスダイＲとともに撮像して、図７の配置検出用画像データを取得する。

次のステップＳ２２で、遅延通報部６５は、遅延状態をオペレータに通報する。通報の方法として、表示部６２を用いた表示や、表示灯の点灯、オペレータの携帯端末やパソコンへの通信連絡などを適宜用いることができる。次のステップＳ２３で、撮像位置検出部６７は、図７に例示された配置検出用画像データを表示部６２に表示する。そして、遅延判定部６４は、オペレータによる表示の確認、および、入力部６１への指示の入力を待つ。

オペレータは、配置検出用画像データの表示を確認することにより、ダイシングフィルムＦの伸張状態の変化に起因するダイＤの位置の変化量や、配置のずれの状況を確認できる。オペレータは、ダイＤの位置や配置が著変せず、現状のままで吸着動作を再開できると判断したときに、再開指示を入力する。また、オペレータは、ダイシングフィルムＦの伸張状態が変化して、現状のままでは誤吸着のおそれがあり、補正が必要と判断したときに、補正指示を入力する。さらに、オペレータは、次に吸着するダイＤの適正な位置（Ｘ軸座標値およびＹ軸座標値）、または現在設定されている位置からの補正量を入力する。また、オペレータは、吸着動作の実施が難しいと判断したときに、中断指示を入力する。

ステップＳ２４で、遅延判定部６４は、オペレータの指示内容に応じて、動作フローの分岐先を次の三通りに制御する。
１）再開指示の場合、ダイ供給制御部６は、動作フローの実行をステップＳ５に戻して、ダイＤの吸着動作を再開する。
２）補正指示の場合、ダイ供給制御部６は、動作フローの実行をステップＳ２５に進め、入力された位置または補正量に基づき、次に吸着するダイＤの位置を補正する。この後、ダイ供給制御部６は、動作フローの実行をステップＳ５に戻して、ダイＤの吸着動作を再開する。
３）中断指示の場合、ダイ供給制御部６は、ダイＤの吸着動作を中断し、または開始させない。

このように、経過時間が長引いて所定時間に達したときに、ダイ供給装置３は、吸着動作の実施を保留して、ダイＤの位置および配置に関するデータを表示し、オペレータの確認および指示を待つ。そして、ダイシングフィルムＦの伸張状態が大きく変化せず、ダイＤの位置や配置が著変していない場合に、ダイ供給装置３は、オペレータの指示にしたがって、吸着動作を再開する。また、ダイシングフィルムＦの伸張状態が変化している場合に、オペレータのノウハウが活用され、ダイ供給装置３は、吸着動作を再開または中断する。これにより、間違ったダイＤの吸着が未然に防止される。したがって、ダイ供給装置３は、不良品のダイＤを誤って供給することが無く、また、良品のダイＤをダイシングフィルムＦに残してしまうことも生じない。

４．第１実施形態のダイ供給装置３の態様および効果
第１実施形態のダイ供給装置３は、複数のダイＤを保持したダイシングフィルムＦを伸張させて支持するフィルム支持部３２２と、ダイシングフィルムＦに保持されたダイＤの吸着動作を実施する吸着ノズル４３を有するダイ吸着部３８と、ダイ吸着部３８が第１ダイの吸着動作、または吸着動作に先行する関連動作を開始または終了してからの経過時間を計測する時間計測部６３と、ダイシングフィルムＦの伸張状態が変化し得る所定時間を予め記憶し、経過時間が所定時間に達した遅延状態を判定すると、ダイ吸着部３８による第２ダイの吸着動作を中断し、または開始させない遅延判定部６４と、を備える。

ここで、ダイ吸着部３８が第１ダイの吸着動作または関連動作を開始または終了してからの経過時間が長引いて所定時間に達した遅延状態になると、ダイシングフィルムＦの伸張状態が変化して間違った第２ダイを吸着してしまうおそれが生じる。このとき、遅延判定部６４は、ダイ吸着部３８による第２ダイの吸着動作を止めるので、間違った第２ダイの吸着が未然に防止される。したがって、ダイ供給装置３は、不良品のダイＤを誤って供給することが無く、また、良品のダイＤをダイシングフィルムＦに残してしまうことも生じない。

また、ダイ吸着部３８は、関連動作として次に吸着するダイＤを撮像して画像データを取得し、さらに、画像データを画像処理して次に吸着するダイＤの位置を検出する撮像位置検出部６７を含む。これによれば、吸着動作に先行して毎回ダイＤの位置を検出するので、ダイＤの中央部分が確実に吸着されて、吸着動作が安定する。

さらに、ダイシングフィルムＦは、ダイＤに並べて配置されかつダイＤの配置の基準となるリファレンスダイＲを保持しており、撮像位置検出部６７は、複数のダイＤおよびリファレンスダイＲの配置を表すウエハマップＷＭを保持し、ダイＤおよびリファレンスダイＲを一緒に撮像して配置検出用画像データを取得し、配置検出用画像データの中のダイＤおよびリファレンスダイＲの配置をウエハマップと照合する。これによれば、撮像位置検出部６７は、例えばウエハパレット３２がダイ供給箇所まで引き出されたときに配置検出動作を実施して、複数のダイＤの配置がウエハマップＷＭに一致していることを確認できる。

さらに、撮像位置検出部６７は、遅延状態が判定された場合に、次に吸着するダイＤおよびリファレンスダイＲを一緒に撮像して配置検出用画像データを取得する。これによれば、遅延状態になった場合にオペレータの確認および判断に提供する有効なデータ、または、吸着動作を再開してよいか否かを自動で判定するのに有効なデータを取得できる。

また、第１実施形態のダイ供給装置３は、遅延状態が判定された場合に、遅延状態をオペレータに通報する遅延通報部６５をさらに備える。これによれば、オペレータの確認および指示によって、吸着動作の再開が可能となる。

５．第２実施形態のダイ供給装置３Ａの構成および動作
次に、第２実施形態のダイ供給装置３Ａについて、第１実施形態と異なる点を主に説明する。図８は、第２実施形態のダイ供給装置３Ａの制御の構成を示すブロック図である。第２実施形態において、部品装着機１の全体構成は第１実施形態と同じであり、ダイ供給制御部６Ａの機能構成が第１実施形態と異なる。すなわち、ダイ供給制御部６Ａは、遅延通報部６５に代えて、配置確認部６８および全自動再開部６９の機能を有する。図９は、第２実施形態のダイ供給装置３Ａの動作フローを示す図である。

図９のステップＳ１〜ステップＳ８の動作は、第１実施形態と同じであるので、説明は省略する。ステップＳ４で、経過時間が長引いて所定時間に達すると、遅延判定部６４は、動作フローの実行をステップＳ３１に進める。ステップＳ３１で、撮像位置検出部６７は、次に吸着するダイＤの配置検出動作を行い、図７に例示される配置検出用画像データを取得する。次のステップＳ３２で、配置確認部６８は、配置検出用画像データの中で、次に吸着すると推定されたダイＤｘおよびリファレンスダイＲの配置をウエハマップＷＭと照合する。

例えば、次に吸着するダイＤがダイＤ（３，３）である場合について説明する。配置確認部６８は、ウエハマップＷＭに基づいて、図７の矢印Ｍに示されるようにダイＤｘの右方に３個分進み、上方に１列進んだ想定箇所にリファレンスダイＲ（６，４）が有るか否かを調査する。想定箇所にリファレンスダイＲ（６，４）が有れば、ダイＤｘは、次に吸着するダイＤ（３，３）であると確認できる。仮に、想定箇所にリファレンスダイＲ（６，４）が無ければ、ダイＤｘは、実はダイＤ（３，３）でなく、別のダイＤであると判定できる。換言すると、配置確認部６８は、ダイＤの配置ずれを自動で判定できる。

次のステップＳ３３で、全自動再開部６９は、配置確認部６８の確認結果に応じて、動作フローの分岐先を制御する。すなわち、ダイＤｘがダイＤ（３，３）で正しい場合に、全自動再開部６９は、動作フローの実行をステップＳ５に戻して、ダイＤ（３，３）の吸着動作を再開する。

また、ダイＤｘがダイＤ（３，３）でなく誤っている場合に、全自動再開部６９は、動作フローの実行をステップＳ３４に進める。ステップＳ３４で、全自動再開部６９は、次に吸着するダイＤ（３，３）の正しい配置を求める。例えば、全自動再開部６９は、リファレンスダイＲ（６，４）を始点とし、矢印Ｍを逆方向にたどることで、次に吸着するダイＤ（３，３）を見つけることができる。この後、全自動再開部６９は、動作フローの実行をステップＳ５に戻して、ダイＤ（３，３）の吸着動作を再開する。

第２実施形態では、オペレータの確認および指示は不要であり、自動でダイＤ（３，３）の吸着動作が再開される。なお、全自動再開部６９に代えて、半自動再開部を有する構成とすることもできる。すなわち、ステップＳ３３で、半自動再開部は、ダイＤｘの配置が正しい場合に、動作フローの実行をステップＳ５に戻す。また、半自動再開部は、ダイＤｘの配置が誤っている場合に、ステップＳ３４に代えて、オペレータに配置ずれを通報する。この後、半自動再開部は、吸着動作を中断し、または開始させない。これによれば、配置ずれが発生しない多くの場合に、自動でダイＤ（３，３）の吸着動作が再開され、配置ずれが発生した限られた場合にのみ、オペレータが必要とされる。

６．第２実施形態のダイ供給装置３Ａの態様および効果
第２実施形態のダイ供給装置３Ａは、遅延状態が判定された場合に、撮像位置検出部６７が取得した配置検出用画像データおよびウエハマップＷＭに基づいて、次に吸着するダイＤ（３，３）の配置が正しいか否かを確認する配置確認部６８をさらに備える。これによれば、ダイ供給装置３Ａは、配置ずれが発生しているか否かを自動で検出できる。

さらに、第２実施形態のダイ供給装置３Ａは、次に吸着するダイＤ（３，３）の配置が正しい場合に、ダイＤ（３，３）の吸着動作を再開し、配置が正しくない場合に、ダイＤ（３，３）の正しい配置を求めて吸着動作を再開する全自動再開部６９をさらに備える。これによれば、第１実施形態と異なり、遅延状態になってもオペレータの確認および指示は不要であり、自動でダイＤ（３，３）の吸着動作が再開される。

また、第２実施形態のダイ供給装置３Ａは、全自動再開部６９に代えて、次に吸着するダイＤ（３，３）の配置が正しい場合に、ダイＤ（３，３）の吸着動作を再開し、正しくない場合に、オペレータに通報する半自動再開部を備える構成とすることができる。これによれば、配置ずれが発生しない多くの場合に、自動でダイＤ（３，３）の吸着動作が再開され、配置ずれが発生した限られた場合にのみ、オペレータが必要とされる。したがって、第１実施形態と比較して、大幅な省力化が実現される。

７．第３実施形態のダイ供給装置
次に、第３実施形態のダイ供給装置について、第１実施形態と異なる点を主に説明する。第３実施形態において、部品装着機１の全体構成は第１実施形態と同じであり、ダイ吸着部３８を構成する装着ヘッド４２は、４本の吸着ノズル４３を有する。また、以降に説明する動作例で、ダイ供給装置は、１回の吸着装着サイクルで第１ウエハパレットから４個のＡ型ダイを吸着し、次回の吸着装着サイクルで第２ウエハパレットから４個のＢ型ダイを吸着し、以下交互に繰り返す。図１０は、第３実施形態のダイ供給装置の動作フローを示す図である。

図１０のステップＳ１１で、遅延判定部６４は、経過時間が所定時間に達したか否か判定する。経過時間は、後述するステップＳ１６で、時間計測部６３により計測が開始される。したがって、初回のステップＳ１１で、経過時間は無く、遅延判定部６４は、動作フローの実行を無条件でステップＳ１２に進める。ステップＳ１２で、ダイ供給制御部６は、Ａ型ダイに対応する第１ウエハパレットを収納マガジン３１からダイ供給箇所まで引き出し、突き上げポット３４にダイシングフィルムＦを突き上げさせる。

次のステップＳ１３で、撮像位置検出部６７は、Ａ型ダイおよびリファレンスダイＲを一緒に撮像し、複数のＡ型ダイの配置がウエハマップＷＭと一致していることを確認する。この配置検出動作では、Ａ型ダイの配置に加えて、最初に吸着する４個のＡ型ダイの概略位置が求められる。次のステップＳ１４で、撮像位置検出部６７は、吸着する４個のＡ型ダイに着目して、動作フローの実行をステップＳ１５に進める。

ステップＳ１５で、撮像位置検出部６７は、ステップＳ１３で求められた概略位置に基づいて撮像範囲を定め、４個のＡ型ダイを撮像して、それぞれの位置を検出する。次のステップＳ１６で、時間計測部６３は、経過時間の計測を開始する。次のステップＳ１７で、ダイ供給制御部６は、４個のＡ型ダイの吸着動作を制御する。これにより、４本の吸着ノズル４３は、それぞれＡ型ダイを吸着して、基板Ｋに装着することができる。次のステップＳ１８で、ダイ供給制御部６は、第１ウエハパレットを収納マガジン３１に返却して、動作フローの実行をステップＳ１１に戻す。

２回目のステップＳ１１で、部品装着機１が通常に稼働していれば、経過時間が所定時間に達することは無い。したがって、遅延判定部６４は、動作フローの実行をステップＳ１２に進める。２回目のステップＳ１２で、ダイ供給制御部６は、Ｂ型ダイに対応する第２ウエハパレットを収納マガジン３１からダイ供給箇所まで引き出し、突き上げポット３４にダイシングフィルムＦを突き上げさせる。以下、ステップＳ１８までの動作フローによって、Ａ型ダイのときと同様に、４個のＢ型ダイの位置検出動作および吸着動作が実施される。

部品装着機１が通常に稼働している間、ステップＳ１１からステップＳ１８までのループが、Ａ型ダイおよびＢ型ダイに対して交互に実行される。なお、繰り返されるステップＳ１３の配置検出動作では、Ａ型ダイおよびＢ型ダイの配置の検出に加えて、第１ウエハパレットおよび第２ウエハパレットを引き出したダイ供給箇所の再現誤差が補正される。

ここで、部品装着機１が一時的に停止したり、基板Ｋの搬入に遅れが生じたりすると、ステップＳ１１で動作フローが停滞して遅延状態となる。このとき、遅延判定部６４は、動作フローの実行をステップＳ１１からステップＳ２１に進める。ステップＳ２１〜ステップＳ２５の動作フローは、第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。

第１ウエハパレットおよび第２ウエハパレットの特性や構造が相違する場合、ステップＳ１１で用いられる所定時間は、ダイシングフィルムＦの伸張状態が変化しやすい側にあわせて設定される。これにより、第３実施形態のダイ供給装置でも、第１実施形態と同様の効果が生じる。

８．実施形態の応用および変形
なお、第１実施形態において、ステップＳ６で実施している経過時間の計測開始は、ステップＳ５の直前、またはステップＳ７の直後に実施してもよい。また、装着ヘッド４２が有する吸着ノズル４３の本数や、基板Ｋに装着するダイＤの種類数、１回の吸着装着サイクルで吸着するダイＤの個数などの組合せ条件に応じて、図６、図９、図１０の動作フローは適宜変更できる。第１〜第３実施形態は、他にも様々な変形や応用が可能である。

１：部品装着機 ２：基板搬送装置 ３、３Ａ：ダイ供給装置 ３２：ウエハパレット ３２２：フィルム支持部 ３４：突き上げポット ３５：突き上げピン ３６：ダイ撮像カメラ ３８：ダイ吸着部 ４：部品移載装置 ４２：装着ヘッド ４３：吸着ノズル ６、６Ａ：ダイ供給制御部 ６３：時間計測部 ６４：遅延判定部 ６５：遅延通報部 ６６：カメラ制御部 ６７：撮像位置検出部 ６８：配置確認部 ６９：全自動再開部 Ｄ：ダイ Ｒ：リファレンスダイ Ｆ：ダイシングフィルム ＷＭ：ウエハマップ

Claims (4)

1. 複数のダイ、および前記ダイに並べて配置されかつ前記ダイの配置の基準となるリファレンスダイを保持したダイシングフィルムを伸張させて支持するフィルム支持部と、
   前記ダイシングフィルムに保持された前記ダイの吸着動作を実施する吸着ノズルを有するダイ吸着部と、
   前記ダイ吸着部が第１ダイの前記吸着動作、または前記吸着動作に先行する関連動作を開始または終了してからの経過時間を計測する時間計測部と、
   前記ダイシングフィルムの伸張状態が変化し得る所定時間を予め記憶し、前記経過時間が前記所定時間に達した遅延状態を判定すると、前記ダイ吸着部による第２ダイの前記吸着動作を中断し、または開始させない遅延判定部と、
   前記関連動作として前記第１ダイを撮像して画像データを取得し、さらに、前記画像データを画像処理して前記第１ダイの位置を検出する一方で、複数の前記ダイおよび前記リファレンスダイの前記配置を表すウエハマップを保持し、前記遅延状態が判定された場合に、前記第２ダイおよび前記リファレンスダイを一緒に撮像して配置検出用画像データを取得し、前記配置検出用画像データの中の前記第２ダイおよび前記リファレンスダイの前記配置を前記ウエハマップと照合する撮像位置検出部と、
   前記撮像位置検出部が取得した前記配置検出用画像データおよび前記ウエハマップに基づいて、前記第２ダイの前記配置が正しいか否かを確認する配置確認部と、
   を備えるダイ供給装置。
2. 前記遅延状態が判定された場合に、前記遅延状態をオペレータに通報する遅延通報部をさらに備える、請求項１に記載のダイ供給装置。
3. 前記第２ダイの前記配置が正しい場合に、前記第２ダイの前記吸着動作を再開し、前記第２ダイの前記配置が正しくない場合に、オペレータに通報する半自動再開部をさらに備える、請求項１または２に記載のダイ供給装置。
4. 前記第２ダイの前記配置が正しい場合に、前記第２ダイの前記吸着動作を再開し、前記第２ダイの前記配置が正しくない場合に、前記第２ダイの正しい前記配置を求めて前記第２ダイの前記吸着動作を再開する全自動再開部をさらに備える、請求項１または２に記載のダイ供給装置。

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