JPH08162503A - 電子部品の位置合わせ方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一の電子部品を他の電子部品上に実装する電
子部品の位置合わせにおいて、撮像手段の読み取り位置
のずれによって生じる位置合わせのずれを自動的に補正
して、良好な位置合わせ精度を安定して得られるように
する。 【構成】 先ず、一の電子部品と他の電子部品との位置
が合った状態を、撮像手段１３で撮像して画像処理装置
２５のメモリ回路に記憶しておく。そして、この画像処
理装置２５において、撮像手段１３で撮像した一の電子
部品と他の電子部品の位置を、メモリ回路に記憶した位
置が合った状態と合成画像により比較して、各々の位置
ずれ量を演算手段によりそれぞれ算出する。さらに、そ
の算出した各々の位置ずれ量に基づいて、両電子部品の
何れか一方の電子部品に対し他方の電子部品を移送手段
２により移動して位置補正することで、一の電子部品を
他の電子部品上に位置合わせして実装する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一の電子部品を他の電
子部品上に実装するための電子部品の位置合わせ方法
と、その位置合わせに用いるための電子部品の位置合わ
せ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙ
ｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：液晶表示パネル）上に、こ
のＬＣＤを駆動するためのＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａ
ｌｅＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）チップ
を搭載するというように、一の電子部品を他の電子部品
上に搭載するとき、両者の位置合わせを行った後に、ボ
ンディングして搭載する方法がある。このように、ＬＳ
ＩチップをＬＣＤ端子部に直接実装するＣＯＧ（Ｃｈｉ
ｐＯｎ Ｇｌａｓｓ）ボンディングでは、ＬＳＩとＬＣ
Ｄ間にμｍオーダーの精密な位置決めが必要である。こ
のため、ＬＳＩとＬＣＤの下面に各２カ所以上のアライ
メントマークをそれぞれ付け、このマークを撮像手段
（カメラ）、画像処理装置により認識することで、ＬＳ
ＩとＬＣＤのずれ量を算出し、位置補正を行い、ボンデ
ィングする。

【０００３】図１０は従来の電子部品の位置合わせ方法
を示すもので、例えば、ＬＣＤ４の上面のアライメント
マークをカメラ１１で、ＬＳＩ１の下面のアライメント
マークをカメラ１２でそれぞれ読み取り、位置合わせを
行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来の電子部品の位置合わせ方法によれば、ピッ
チがそれほど細かくないワークの場合は問題ないが、微
細ピッチになった場合には、カメラ１１、カメラ１２の
温度による読み取り位置のずれが問題となる。即ち、装
置環境の変化（室温、湿度、蓄熱等）によって、例え
ば、図１０に矢印で示すように、カメラ支持具の熱膨張
等によりカメラ１２が横方向（Ｘ方向）に１０μｍずれ
ると、そのカメラ１２で撮像したＬＳＩ１のずれを補正
して位置合わせしようとすることから、その補正したＬ
ＳＩ１の位置はカメラ１２の本来の位置とは反対側に前
記カメラ支持具の熱膨張等によるずれ量（１０μｍ）だ
けずれて認識されてしまうため、ＬＳＩ１はＸ方向にＬ
ＣＤ４に対し１０μｍずれて位置合わせされてしまうと
いう欠点があった。

【０００５】本発明の課題は、一の電子部品を他の電子
部品上に実装する電子部品の位置合わせにおいて、撮像
手段の読み取り位置のずれによって生じる位置合わせの
ずれを自動的に補正して、良好な位置合わせ精度を安定
して得られるようにすることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決すべく
請求項１記載の発明は、一の電子部品を他の電子部品上
に実装するための電子部品の位置合わせ方法であって、
前記一の電子部品と前記他の電子部品との位置が合った
状態を、撮像手段で撮像してメモリ回路に記憶させ、前
記撮像手段で撮像した前記一の電子部品と前記他の電子
部品の位置を、前記メモリ回路に記憶した前記位置が合
った状態と比較して、各々の位置ずれ量を演算手段によ
りそれぞれ算出し、その算出した前記各々の位置ずれ量
に基づいて、前記両電子部品の何れか一方の電子部品に
対し他方の電子部品を移動して位置補正することで、前
記一の電子部品を前記他の電子部品上に位置合わせして
実装するようにしたことを特徴としている。

【０００７】なお、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明において、前記メモリ回路に記憶する情報は、
前記位置が合った状態での前記両電子部品の各々に設け
たアライメントマークと、その各々のアライメントマー
ク間の距離と、前記各々のアライメントマーク間を結ぶ
線分の傾きであることを特徴としている。

【０００８】また、請求項３記載の発明は、請求項１ま
たは２記載の発明において、前記撮像手段で撮像した前
記一の電子部品と前記他の電子部品の位置と、前記メモ
リ回路に記憶した前記位置が合った状態との比較を、画
像処理装置を用いて合成画像により行い、かつ、この合
成画像上において、前記一方の電子部品に対し前記他方
の電子部品を移動して前記位置補正を行うようにしたこ
とを特徴としている。

【０００９】そして、請求項４記載の発明は、一の電子
部品を他の電子部品上に実装するための電子部品の位置
合わせ装置であって、前記一の電子部品を前記他の電子
部品上に実装する位置合わせ部に配置され、前記一の電
子部品と前記他の電子部品を撮像可能とした撮像手段
と、この撮像手段で撮像された画像を記憶するメモリ回
路と、前記一の電子部品と前記他の電子部品との前記メ
モリ回路に記憶された位置が合った状態に対する前記撮
像手段で撮像した前記一の電子部品と前記他の電子部品
の位置を比較して、各々の位置ずれ量をそれぞれ算出す
る演算手段と、この演算手段によりそれぞれ算出した前
記各々の位置ずれ量に基づいて、前記両電子部品の何れ
か一方の電子部品に対し他方の電子部品を移動して位置
補正する移送手段と、を具備してなる構成を特徴として
いる。

【００１０】さらに、請求項５記載の発明は、請求項４
記載の発明において、前記メモリ回路に記憶された画像
を前記撮像手段で撮像された画像に合成する合成回路
と、前記撮像手段で撮像された画像を表示するととも
に、前記メモリ回路に記憶された画像を前記合成回路に
より前記撮像手段で撮像された画像に合成して表示する
ことが可能な画像処理装置を備える構成を特徴としてい
る。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明によれば、撮像手段で撮像
した一の電子部品と他の電子部品の位置を、メモリ回路
に予め記憶しておいた位置が合った状態と比較して、演
算手段によりそれぞれ算出した各々の位置ずれ量に基づ
いて、両電子部品の何れか一方の電子部品に対し他方の
電子部品を移動して位置補正するので、撮像手段の読み
取り位置のずれによって生じる位置合わせのずれを自動
的に補正でき、従って、良好な位置合わせ精度が安定し
て得られる。

【００１２】なお、請求項２記載の発明によれば、メモ
リ回路には、前記位置が合った状態での両電子部品の各
々に設けたアライメントマークと、その各々のアライメ
ントマーク間の距離と、各々のアライメントマーク間を
結ぶ線分の傾きを記憶するので、両電子部品の傾きを含
む位置を把握できる。

【００１３】また、請求項３記載の発明によれば、画像
処理装置による合成画像上において、撮像手段で撮像し
た両電子部品の位置とメモリ回路に記憶した位置が合っ
た状態との比較を行うとともに、一方の電子部品に対し
他方の電子部品を移動して位置補正するので、合成画像
上で確認しながら両電子部品を位置補正してから、正確
に位置合わせできる。

【００１４】そして、請求項４記載の発明によれば、撮
像手段で撮像した一の電子部品と他の電子部品の位置
を、メモリ回路に予め記憶しておいた位置が合った状態
と比較して、演算手段によりそれぞれ算出した各々の位
置ずれ量に基づいて、両電子部品の何れか一方の電子部
品に対し他方の電子部品を移送手段により移動して位置
補正できるので、撮像手段の読み取り位置のずれによっ
て生じる位置合わせのずれを自動的に補正でき、従っ
て、良好な位置合わせ精度が安定して得られる。

【００１５】さらに、請求項５記載の発明によれば、合
成回路および画像処理装置を備えているので、メモリ回
路に記憶された画像と撮像手段で撮像された画像との合
成画像上において、確認しながら両電子部品を位置補正
して、正確に位置合わせできる。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明に係る電子部品の位置合わせ
方法及びその装置の実施例を図１から図９に基づいて説
明する。先ず、図１は本発明を適用した一例としての電
子部品の位置合わせ装置を示すもので、一の電子部品で
あるＬＳＩ１を移動するＬＳＩ用移送手段２のヘッド部
２ｈには、ボンディング用のヒートツール３が備えられ
ている。このヘッド部２ｈは、図示しないサーボモータ
等によるサーボ機構によって、矢印で示したように、左
右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｙ方向）と旋回方向
（θ方向）の任意の位置への精密移動と位置決めができ
るものである。

【００１７】即ち、ＬＳＩ移送手段２は、図示しない機
枠等に固定したガイドレール２ａと、このガイドレール
２ａ内を長さ方向に貫通した回転軸２ｂと、この回転軸
２ｂを回転駆動する図示しないサーボモータと、前記ガ
イドレール２ａに摺動自在に係合して前記回転軸２ｂの
図示しない送りねじ部分に螺合する図示しないねじ部を
有するスライダ２ｃと、このスライダ２ｃ内を長さ方向
に貫通した回転軸２ｄと、この回転軸２ｄを回転駆動す
る図示しないサーボモータと、前記スライダ２ｃのガイ
ドレールに摺動自在に係合して前記回転軸２ｄの図示し
ない送りねじ部分に螺合する図示しないねじ部を有する
スライダ２ｅと、このスライダ２ｅの下面に搭載した旋
回動作用のサーボモータ２ｆと、このサーボモータ２ｆ
の駆動により垂直軸廻りに旋回動作する下方の旋回部２
ｇと、この旋回部２ｇの下面に連結したヘッド部２ｈと
からなる。従って、図示しないサーボモータの駆動によ
りスライダ２ｃが矢印Ｘ方向に移動し、図示しないサー
ボモータの駆動によりスライダ２ｅが矢印Ｙ方向に移動
し、また、サーボモータ２ｆの駆動により旋回部２ｅが
θ方向に旋回動作して、その結果、ヘッド部２ｈの矢印
Ｘ方向及び矢印Ｙ方向と矢印θ方向の精密移動と位置決
めが可能となっている。

【００１８】そして、ヒートツール３は、図示しないが
公知のように、常時ヒート・パルスヒートの加熱と必要
に応じて冷却ブローが行える機能を有しているととも
に、ＬＳＩ１の保持のための吸着ノズルを有している。
また、このヒートツール３は、上下方向（Ｚ方向）に動
き、シリンダ３ａによりボンディングに必要な矢印Ｚ方
向に加圧する機構を有している。即ち、ヒートツール３
は、前記ヘッド部２ｈに備えられた垂直方向のシリンダ
３ａの駆動によって、同じく前記ヘッド部２ｈに備えら
れたガイドレール３ｂ，３ｂに沿って矢印Ｚ方向への移
動が可能となっている。

【００１９】ＬＳＩ１を実装する他の電子部品であるＬ
ＣＤ４を移動する補正用移送手段としてのボンディング
ステージ５は、図示しないサーボモータ等によるサーボ
機構によって、矢印で示したように、Ｘ方向及びＹ方向
とθ方向の任意の位置への精密移動と位置決めができる
ものである。即ち、ボンディングステージ５は、図示し
ない機台等に固定したガイドレール５ａと、このガイド
レール５ａ内を長さ方向に貫通した回転軸５ｂと、この
回転軸５ｂを回転駆動する図示しないサーボモータと、
前記ガイドレール５ａに摺動自在に係合して前記回転軸
５ｂの図示しない送りねじ部分に螺合する図示しないね
じ部を有するスライダ５ｃと、このスライダ５ｃ内を長
さ方向に貫通した回転軸５ｄと、この回転軸５ｄを回転
駆動する図示しないサーボモータと、前記スライダ５ｃ
のガイドレールに摺動自在に係合して前記回転軸５ｄの
図示しない送りねじ部分に螺合する図示しないねじ部を
有するスライダ５ｅと、このスライダ５ｅ上に搭載した
旋回動作用のサーボモータ５ｆと、このサーボモータ５
ｆの駆動により垂直軸廻りに旋回動作する上方の旋回部
５ｇと、この旋回部５ｇ上に連結したステージ面６とか
らなる。

【００２０】従って、図示しないサーボモータの駆動に
よりスライダ５ｃが矢印Ｘ方向に移動し、図示しないサ
ーボモータの駆動によりスライダ５ｅが矢印Ｙ方向に移
動し、また、サーボモータ５ｆの駆動により旋回部５ｇ
がθ方向に旋回動作して、その結果、ステージ面６の矢
印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向と矢印θ方向の精密移動と位置
決めが可能となっている。このボンディングステージ５
のステージ面６上には、ＬＣＤ４をセットして固定でき
るようになっている。このステージ面６は、図２に示す
ように、一段低い段部７に設けた垂直方向に透明なボン
ディング受けガラス８でＬＣＤ４のＬＳＩボンディング
部を受け、その下の段部７に開けた窓穴９により、凹部
１０（図１参照）内において、下方からＬＣＤ４の端子
部のマークなどが見えるようになっている。

【００２１】また、図１に示すように、ボンディングス
テージ５の一側方（図示左側方）には、ＬＣＤ４を下方
から撮像するＬＣＤ用の撮像手段であるＬＣＤ用カメラ
１１が図示しない支持部材に固定して配設されており、
このＬＣＤ用カメラ１１は、図示しない移動機構により
Ｘ方向及びＹ方向とＺ方向の任意の位置への移動と位置
決めが行えるようになっている。なお、以上のＬＣＤ用
カメラ１１の上方には、ＬＣＤ４を保持してボンディン
グステージ５に移送するＬＣＤ移送手段２１（図３参
照）のヘッド部が配設されており、このＬＣＤ移送手段
２１も、前記ＬＳＩ移送手段２と同様に、ＬＣＤ４を吸
着して保持するヘッド部が、図示しないサーボモータ等
によるサーボ機構によって、矢印で示したように、Ｘ方
向及びＹ方向とθ方向並びにＺ方向の任意の位置への精
密移動と位置決めができるものである。さらに、前記Ｌ
ＳＩ用移送手段２のヘッド部２ｈの一側方（図示右下
方）には、ＬＳＩ１を下方から撮像するＬＳＩ用の撮像
手段であるＬＳＩ用カメラ１２が図示しない支持部材に
固定して配設されており、このＬＳＩ用カメラ１２も、
図示しない移動機構によりＸ方向及びＹ方向とＺ方向の
任意の位置への移動と位置決めが行えるようになってい
る。

【００２２】そして、前記ボンディングステージ５の他
側方（図示右側方）には、前記凹部１０内において、前
記窓穴９から前記ボンディング受けガラス８を通してＬ
ＣＤ４のＬＳＩボンディング部及びＬＳＩ１を下方から
撮像する位置合わせ確認用の撮像手段である位置合わせ
確認用カメラ１３が配設されている。この位置合わせ確
認用カメラ１３は、後述するようにしてＬＣＤ４の端子
部のマーク及びＬＳＩ１のマークなどが見えるように、
Ｘ方向及びＹ方向とＺ方向の任意の位置への移動と位置
決めが行える機構を有するカメラテーブル部２０に備え
られている。

【００２３】即ち、このカメラテーブル部２０は、図示
しない機台等に固定したガイドレール２０ａと、このガ
イドレール２０ａ内を長さ方向に貫通した回転軸２０ｂ
と、この回転軸２０ｂを回転駆動する図示しないサーボ
モータと、前記ガイドレール２０ａに摺動自在に係合し
て前記回転軸２０ｂの図示しない送りねじ部分に螺合す
る図示しないねじ部を有するスライダ２０ｃと、このス
ライダ２０ｃ内を長さ方向に貫通した回転軸２０ｄと、
この回転軸２０ｄを回転駆動する図示しないサーボモー
タと、前記スライダ２０ｃのガイドレールに摺動自在に
係合して前記回転軸２０ｄの図示しない送りねじ部分に
螺合する図示しないねじ部を有するスライダ２０ｅと、
このスライダ２０ｅ上に固定しブラケット２０ｆと、こ
のブラケット２０ｆの垂直面にシリンダ１４ａの駆動に
よりガイドレール１４ｂ，１４ｂに沿って上下方向に移
動自在に組み付けたカメラケース１４とからなる。従っ
て、図示しないサーボモータの駆動によりスライダ２０
ｃが矢印Ｘ方向に移動し、図示しないサーボモータの駆
動によりスライダ２０ｅが矢印Ｙ方向に移動し、また、
シリンダ１４ａの駆動によりカメラケース１４が矢印Ｚ
方向に移動して、その結果、位置合わせ確認用カメラ１
３の矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向と矢印Ｚ方向の精密移動
と位置決めが可能となっている。

【００２４】また、位置合わせ確認用カメラ１３は、カ
メラケース１４内に収納された反射ミラー１５、ハロゲ
ンランプ等の照明用光源１６、ハーフミラー１７、レン
ズ１８、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅ
ｖｉｃｅ：固体撮像素子）カメラ１９により構成（図２
参照）されている。

【００２５】次に、図３は本発明に係る電子部品の位置
合わせ方法に用いる位置合わせ装置のブロック構成図
で、図示ように、ＬＳＩ用移送手段２、ＬＣＤ用移送手
段２１及び補正用移送手段であるボンディングステージ
５は、コントローラ２２によりそれぞれの動作を制御さ
れる。このコントローラ２２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａ
ｌ ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ：中央処理装置）ユ
ニット２３により制御され、このＣＰＵユニット２３に
は、ハードディスクによるデータ保存部２４が備えられ
るとともに、後述する演算出段が備えられている。

【００２６】そして、ＬＣＤ用カメラ１１、ＬＳＩ用カ
メラ１２及び位置合わせ確認用カメラ１３でそれぞれ撮
像された画像は、画像処理装置２５に送られる。また、
ＬＣＤ用カメラ１１、ＬＳＩ用カメラ１２及び位置合わ
せ確認用カメラ１３は、ＣＰＵユニット２３によりそれ
ぞれの動作を制御される。画像処理装置２５は、図４に
示すように、メモリ装置２６と、画像を表示するモニタ
ーテレビ３０とを備えており、メモリ装置２６は、カメ
ラ１１，１２，１３でそれぞれ撮像された映像に対応す
る映像信号を後述するように切り換えて送る切換スイッ
チ２７と、所定の画像を記憶するメモリ回路２８と、そ
の記憶された画像をモニターテレビ３０に表示された画
像に合成して表示する合成回路２９とからなっている。

【００２７】即ち、カメラ１１，１２，１３は切換スイ
ッチ２７の可動接点２７ａにそれぞれ接続されており、
切換スイッチ２７は、さらに、２つの固定接点２７ｂ，
２７ｃを備えている。この切換スイッチ２７において、
通常は中立位置にある可動接点２７ａが一方の固定接点
２７ｂに接続されると、カメラ１１，１２，１３でそれ
ぞれ撮像された映像に対応する映像信号がメモリ回路２
８に記憶されるとともに、このメモリ回路２８を介して
合成回路２９の一方の入力部２９ａに入力される。ま
た、可動接点２７ａが他方の固定接点２７ｃに接続され
ると、カメラ１１，１２，１３でそれぞれ撮像された映
像に対応する映像信号が合成回路２９の他方の入力部２
９ｂに直接入力される。この合成回路２９は、さらに、
１つの出力部２９ｃを備え、一方の入力部２９ａに入力
された映像信号と他方の入力部２９ｂに入力された映像
信号とを合成し、その合成映像信号を出力部２９ｃから
モニターテレビ３０に送出する。

【００２８】以上により構成された本発明に係る電子部
品の位置合わせ装置においては、図５に示したフローチ
ャートのようにして位置合わせ処理が行われる。即ち、
先ず、ＬＳＩ１をＬＣＤ４の所定位置に位置合わせして
実装（熱圧着によりボンディング）する基準ワークのテ
ィーチング（初期登録）を行っておいてから（ステップ
Ｓ１）、続く量産時には、ＬＣＤ４の位置合わせ状態と
の位置ずれ量を算出するとともに（ステップＳ２）、Ｌ
ＳＩ１の位置合わせ状態との位置ずれ量を算出する（ス
テップＳ３）。そして、ＬＣＤ４及びＬＳＩ１の個々の
位置合わせを行ってから（ステップＳ４）、ＬＣＤ４、
ＬＳＩ１間の位置合わせ状態との位置ずれ量を算出し
て、その位置ずれ量に基づいてＬＣＤ４、ＬＳＩ１の何
れか一方を移動することにより位置を補正する（ステッ
プＳ５）。このように、位置補正をしてから、ＬＣＤ４
上の適正位置にＬＳＩ１を熱圧着によりボンディングす
る（ステップＳ６）。

【００２９】次に、図６に基づいて、ティーチング動作
（１）を説明し、続いて、量産時動作（２）について説
明する。先ず、図６に示すように、ＬＣＤ４について、
第１のアライメントマークをＭ１、第２のアライメント
マークをＭ２として、ＬＳＩ１については、第１のアラ
イメントマークをＮ１、第２のアライメントマークをＮ
２とする。

【００３０】（１）ティーチング（初期登録）動作 ＬＣＤ４のマーク読み取り位置の登録 前記ＬＣＤ用移送手段２１のヘッド部に図示しないＬＣ
ＤストッカーからＬＣＤ４を吸着保持して、ＬＣＤ用移
送手段２１のヘッド部を所定量移動することによりＬＣ
Ｄ４を、予め設定された移動量で第１のアライメントマ
ークＭ１がＬＣＤ用カメラ１１の視野の中心に入るよう
に自動にて移動して、第１のアライメントマークＭ１を
ＬＣＤ用カメラ１１の視野に入れる。続いて、第１のア
ライメントマークＭ１の中心がＬＣＤ用カメラ１１の視
野の中心に位置するように、前記モニターテレビ３０の
画面上で目視により確認しながら、例えば、図示しない
ジョイスティック等の手動操作によりＬＣＤ用移送手段
２１のヘッド部を動かして、ＬＣＤ４を移動し、このと
きの位置Ｐ１を登録する。これにより、その位置Ｐ１と
なる前記ＬＣＤストッカーからの移動量が認識される。

【００３１】続いて、ＬＣＤ用移送手段２１のヘッド部
によりＬＣＤ４を予め設定された移動量で第２のアライ
メントマークＭ２がＬＣＤ用カメラ１１の視野に入るよ
うに自動にて所定量移動し、第２のアライメントマーク
Ｍ２をＬＣＤ用カメラ１１の視野に入れる。そして、第
２のアライメントマークＭ２がＬＣＤ用カメラ１１の視
野に入ったときのＬＣＤ４の位置Ｐ２を登録する。これ
により、その位置Ｐ２となる前記ＬＣＤストッカーから
の移動量と前記位置Ｐ１からの移動量が認識される。こ
うして、ＬＣＤ用カメラ１１の視野の中心から第２のア
ライメントマークＭ２の位置を認識することにより、Ｌ
ＣＤ４の傾きθを算出し、その傾きθを登録する。

【００３２】ＬＳＩ１のマーク読み取り位置の登録 前記ＬＳＩ用移送手段２のヘッド部２ｈに備えたヒート
ツール３に図示しないＬＳＩストッカーからＬＳＩ１を
吸着保持して、ＬＳＩ用移送手段２のヘッド部２ｈを移
動することによりＬＳＩ１を、予め設定された移動量で
第１のアライメントマークＮ１がＬＳＩ用カメラ１２の
視野に入るように自動にて移動して、第１のアライメン
トマークＮ１をＬＳＩ用カメラ１２の視野に入れる。続
いて、第１のアライメントマークＮ１の中心がＬＳＩ用
カメラ１２の視野の中心に入るように、前記モニターテ
レビ３０の画面上で目視により確認しながら、前述と同
様の手動操作によりＬＳＩ用移送手段２のヘッド部２ｈ
を動かして、ＬＳＩ１を移動し、このときの位置Ｑ１を
登録する。これにより、その位置Ｑ１となる前記ＬＳＩ
ストッカーからの移動量が認識される。

【００３３】続いて、ＬＳＩ用移送手段２のヘッド部２
ｈによりＬＳＩ１を予め設定された移動量で第２のアラ
イメントマークＮ２がＬＳＩ用カメラ１２の視野に入る
ように自動にて所定量移動し、第２のアライメントマー
クＮ２をＬＳＩ用カメラ１２の視野に入れる。そして、
第２のアライメントマークＮ２がＬＳＩ用カメラ１２の
視野に入ったときのＬＳＩ１の位置Ｑ２を登録する。こ
れにより、その位置Ｑ２となる前記ＬＳＩストッカーか
らの移動量と前記位置Ｑ１からの移動量が認識される。
こうして、ＬＳＩ用カメラ１２の視野の中心から第２の
アライメントマークＮ２の位置を認識することにより、
ＬＳＩ１の傾きφを算出する。

【００３４】ＬＣＤ４とＬＳＩ１の位置合わせ時のマ
ーク読み取り位置の登録 前記ＬＣＤ用移送手段２１のヘッド部によりＬＣＤ４を
予め設定された前記位置Ｐ２からの移動でボンディング
ステージ５上に移送してから、前述と同様の手動操作に
よるステージ面６の移動によりＬＣＤ４を移動（ＬＣＤ
４の傾きθは変化させずに、Ｘ，Ｙ方向のみの移動）さ
せて、ＬＣＤ４の端子配列部を位置合わせ確認用カメラ
１３の視野に入れる。そして、このときの画像を前記メ
モリ回路２８に記憶する。続いて、前記ステージ面６の
移動で自動にてＬＣＤ４を所定量移動して、位置合わせ
確認用カメラ１３の視野から外し、続いて、前記ＬＳＩ
用移送手段２のヘッド部２ｈによりＬＳＩ１をボンディ
ング位置に移送（ＬＳＩ１の傾きφは変化させずに、
Ｘ，Ｙ，Ｚ方向のみの移動）してから、前述と同様の手
動操作によるヘッド部２ｈの移動によりＬＳＩ１を移動
して、ＬＳＩ１の電極配列部を位置合わせ確認用カメラ
１３の視野に入れる。

【００３５】そして、前記合成回路２９によって、前に
メモリ回路２８に記憶したＬＣＤ４の画像と重ね合わ
せ、この合成画像を前記モニターテレビ３０の画面上で
目視にて確認しながら、前述と同様の手動操作によるヘ
ッド部２ｈの移動によりＬＳＩ１のＸ，Ｙ方向及び傾き
φを移動して、ＬＣＤ４の各端子とそれに対応するＬＳ
Ｉ１の各電極とがそれぞれ重なるようにする。従って、
この状態で両者の位置が合っている。このとき、ＬＳＩ
１の傾きφをヘッド部２ｈの旋回動作により変化させ
て、ＬＳＩ１の傾きφをＬＣＤ４の傾きθに一致させる
ように動かして、ＬＣＤ４の傾きθにＬＳＩ１の傾きφ
を合わせるようにしている。このときのＬＣＤ４の位置
Ｐ３と、ＬＳＩ１の位置Ｑ３を登録する。この位置Ｐ３
の登録により、ＬＣＤ４のボンディング位置が認識さ
れ、また、位置Ｑ３の登録により、ＬＳＩ１の前記位置
Ｑ２からの移動量と前記傾きφの変化分が認識される。
なお、ＬＣＤ４の前記位置Ｐ３は、モニターテレビ３０
の画像上に記憶された位置であり、実際にはこの後で視
野から外す前の位置である。

【００３６】続いて、手動操作にて位置合わせ確認用カ
メラ１３をＸ，Ｙ方向に移動して、位置合わせ確認用カ
メラ１３の視野の中心がＬＳＩ１の第１のアライメント
マークＮ１の中心となるようにし、この状態の画像を前
記メモリ回路２８に記憶する。続いて、ＬＳＩ用移送手
段２のヘッド部２ｈのヒートツール３を上昇させて、こ
のヒートツール３に吸着保持したＬＳＩ１をＺ方向に一
旦持ち上げてから、前記ステージ面６の移動で自動にて
ＬＣＤ４を所定量移動して、再び位置合わせ確認用カメ
ラ１３の視野に戻す。即ち、ＬＣＤ４をＰ３の位置に再
び戻す。

【００３７】そして、前記合成回路２９によって、前に
メモリ回路２８に記憶した視野の中心に来ているＬＳＩ
１の画像と重ね合わせ、この合成画像において、図８に
示すように、ＬＣＤ４の第１のアライメントマークＭ１
のパターン形状（例えば、Ｍ１は四角形、Ｍ２は円等）
とＬＳＩ１の第１のアライメントマークＮ１のパターン
形状（例えば、Ｎ１は円、Ｎ２は四角形等）とを認識し
て登録するとともに、そのＬＣＤ４の第１のアライメン
トマークＭ１とＬＳＩ１の第１のアライメントマークＮ
１とを結んだ直線と基準座標（Ｘ座標）とのなす角度α
と、ＬＣＤ４の第１のアライメントマークＭ１とＬＳＩ
１の第１のアライメントマークＮ１との間の距離Ｌとを
認識して登録する。なお、図８に示されるθはＬＣＤ４
の傾き角である。続いて、ヒートツール３によりＬＳＩ
１を下方向に所定量移動させて、ＬＣＤ４上に熱圧着し
た後、ワークを次工程に移動する。

【００３８】（２）量産時動作 ＬＣＤ４の傾き検出 前記ＬＣＤ用移送手段２１のヘッド部に前記ＬＣＤスト
ッカーからＬＣＤ４を吸着保持して、ＬＣＤ用移送手段
２１のヘッド部によりＬＣＤ４をＰ１の位置となる移動
量（前回のティーチングにより決められている）にて自
動で移動する。これにより、第１のアライメントマーク
Ｍ１がＬＣＤ用カメラ１１の視野に入る。そして、ＬＣ
Ｄ用カメラ１１の視野の中心に対する第１のアライメン
トマークＭ１の位置ずれ量（Ｘ，Ｙ各方向）を認識す
る。

【００３９】続いて、ＬＣＤ用移送手段２１のヘッド部
によりＬＣＤ４をＰ２の位置となる移動量（前回のティ
ーチングにより決められている）にて自動で移動する。
これにより、第２のアライメントマークＭ２がＬＣＤ用
カメラ１１の視野に入る。そして、ＬＣＤ用カメラ１１
の視野の中心に対する第２のアライメントマークＭ２の
位置ずれ量を認識する。以上のＬＣＤ用カメラ１１の視
野の中心に対する第１のアライメントマークＭ１の位置
ずれ量と第２のアライメントマークＭ２の位置ずれ量と
から、ＬＣＤ４の傾きθ′を算出する。

【００４０】ＬＳＩ１の傾き検出 前記ＬＳＩ用移送手段２のヘッド部２ｈに備えたヒート
ツール３に前記ＬＳＩストッカーからＬＳＩ１を吸着保
持して、ＬＳＩ用移送手段２のヘッド部２ｈによりＬＳ
Ｉ１をＱ１の位置となる移動量（前回のティーチングに
より決められている）にて自動で移動する。これによ
り、第１のアライメントマークＮ１がＬＳＩ用カメラ１
２の視野に入る。そして、ＬＳＩ用カメラ１２の視野の
中心に対する第１のアライメントマークＮ１の位置ずれ
量を認識する。

【００４１】続いて、ＬＳＩ用移送手段２のヘッド部２
ｈによりＬＳＩ１をＱ２の位置となる移動量（前回のテ
ィーチングにより決められている）にて自動で移動す
る。これにより、第２のアライメントマークＮ２がＬＳ
Ｉ用カメラ１２の視野に入る。そして、ＬＳＩ用カメラ
１２の視野の中心に対する第２のアライメントマークＮ
２の位置ずれ量を認識する。以上のＬＳＩ用カメラ１２
の視野の中心に対する第１のアライメントマークＮ１の
位置ずれ量と第２のアライメントマークＮ２の位置ずれ
量とから、ＬＳＩ１の傾きφ′を算出する。

【００４２】ＬＣＤ４とＬＳＩ１との位置合わせ ＬＣＤ用移送手段２１のヘッド部によりＬＣＤ４をＰ３
の位置となる移動量（前回のティーチングにより決めら
れている）にて自動で移動してステージ面６に載せる
（図７（ａ）参照）。これにより、第１のアライメント
マークＭ１が位置合わせ確認用カメラ１３の視野に入
る。このときの画像を前記メモリ回路２８に記憶する。
続いて、ステージ面６を動かすことにより自動にてＬＣ
Ｄ４を所定量移動して、位置合わせ確認用カメラ１３の
視野からＬＣＤ４を外し、次いで、ＬＳＩ用移送手段２
のヘッド部２ｈにより自動でＬＳＩ１をＱ３の位置に、
ＬＣＤ４の第１のアライメントマークＭ１とＬＳＩ１の
第１のアライメントマークＮ１の各位置ずれ量を補正し
た量にて移動して、ヒートツール３によりＬＳＩ１を下
げるとともに（図７（ｂ）参照）、ＬＳＩ１の傾きφ′
を変化させて、ＬＣＤ４の傾きθ′と一致させる。これ
により、ＬＳＩ１の第１のアライメントマークＮ１が位
置合わせ確認用カメラ１３の視野に入る。

【００４３】そして、モニターテレビ３０の画像上で現
在見ている画像によりＬＳＩ１の第１のアライメントマ
ークＮ１に対するＬＣＤ４の第１のアライメントマーク
Ｍ１の位置座標（ｘ，ｙ）を認識するとともに、前記合
成回路２９によって、前に前記メモリ回路２８に記憶し
たＬＣＤ４の画像と重ね合わせて、図９に示すような座
標系を得る。ここで、図９において、実際の視野は実線
で示すｘ−ｙ座標系である。続いて、前記演算手段によ
り位置合わせ用ずれ量を算出する。

【００４４】即ち、前記演算手段による位置合わせ用ず
れ量の算出は、次のようにして行う。先ず、モニターテ
レビ３０の画像上で現在見ている画像による基準ワーク
としてのＬＣＤ４の傾きを、θ′とし、ＬＳＩ１の第１
のアライメントマークＮ１を一点鎖線で示す（ｘ）−
（ｙ）座標系の原点として示す図９において、ＬＣＤ４
のアライメントマークＭ１の本来位置が合う場所（計算
上ずれがない場合）をＭ１′と表す。また、ＬＣＤ４の
ティーチング時の第１のアライメントマークＭ１とＬＳ
Ｉ１の第１のアライメントマークＮ１とを結んだ線分の
傾きをαとし、位置ずれ量算出対象のＬＣＤ４のアライ
メントマークＭ１とＬＳＩ１のアライメントマークＮ１
との間の距離Ｌに計算上ずれがない場合でのＬＣＤ４の
アライメントマークＭ１′とＬＳＩ１のアライメントマ
ークＮ１とを結んだ線分の傾きをα′とする。

【００４５】そして、ティーチング時のアライメントマ
ークＭ１の傾きαと計算上ずれがない場合のアライメン
トマークＭ１′の傾きα′との差を△αで表すと、 △α＝α′−α である。ここで、α′−αは、ＬＣＤ４のティーチング
時の傾きθと現在の傾きθ′との差に等しいことから、
その差を、△θで表すと、 △α＝△θ＝θ′−θ である。

【００４６】従って、ＬＳＩ１の第１のアライメントマ
ークＮ１を（ｘ）−（ｙ）座標系の原点とすると、距離
Ｌに計算上ずれがない場合のＬＣＤ４の第１のアライメ
ントマークＭ１の座標値は、 （Ｌｃｏｓ（α＋△θ），Ｌｓｉｎ（α＋△θ）） となる。よって、位置合わせ確認用カメラ１３を使って
計測した座標値が、ＬＣＤ４の第１のアライメントマー
クＭ１で示したように、 （ｘ，ｙ） だった場合、位置合わせずれ量は、 Ｘ方向・・・△ｄｘ＝ｘ−Ｌｃｏｓ（α＋△θ） Ｙ方向・・・△ｄｙ＝ｙ−Ｌｓｉｎ（α＋△θ） となる。そこで、ＬＣＤ４を、 （−△ｄｘ，−△ｄｙ） だけ位置をずらせば（ｘ−ｙ座標（実際の座標位置）参
照）、正しい位置に補正することができる。

【００４７】その後、ＬＳＩ用移送手段２のヘッド部２
ｈ（ヒートツール３）によりＬＳＩ１を上方向（Ｚ方
向）に所定量移動させ、また、ステージ面６を戻してＬ
ＣＤ４をＰ３の位置に対して算出した位置合わせ用ずれ
量を補正した量にて移動する。続いて、ヒートツール３
によりＬＳＩ１を下方向に所定量移動させて、ＬＣＤ４
上に熱圧着した後、ワークを次工程に移動する。

【００４８】以上の通り、実施例に係る位置合わせ方法
及びその位置合わせ装置によれば、ＬＳＩ１をＬＣＤ４
上の適正位置に精度良く位置合わせして、熱圧着により
ボンディングできるため、従来のような装置環境の変化
（室温、湿度、蓄熱等）に起因するＬＣＤ用カメラ１１
及びＬＳＩ用カメラ１２による読み取り位置のずれによ
って生じる位置合わせのずれの問題を解消して、位置ず
れ量を自動的に補正することができる。

【００４９】なお、以上の実施例においては、ＬＣＤ上
へのＬＳＩの熱圧着による搭載としたが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、他の電子部品にも適用でき
るものであり、要は、一の電子部品を他の電子部品上に
実装するための位置合わせであればよい。また、本発明
に係る電子部品の位置合わせ装置の構成等も任意であ
り、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。

【００５０】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明に係
る電子部品の位置合わせ方法によれば、撮像手段で撮像
した一の電子部品と他の電子部品の位置を、メモリ回路
に予め記憶しておいた位置合わせ状態と比較して、演算
手段によりそれぞれ算出した各々の位置ずれ量に基づい
て、両電子部品の何れか一方の電子部品に対し他方の電
子部品を移動して位置補正するようにしたため、撮像手
段の読み取り位置のずれによって生じる位置合わせのず
れを自動的に補正することができる。従って、良好な位
置合わせ精度を安定して得ることができる。

【００５１】なお、請求項２記載の発明に係る電子部品
の位置合わせ方法によれば、前記位置が合った状態での
両電子部品の各々に設けたアライメントマークと、その
各々のアライメントマーク間の距離と、各々のアライメ
ントマーク間を結ぶ線分の傾きを、メモリ回路に記憶す
るようにしたため、両電子部品の傾きを含む位置を把握
することができる。

【００５２】また、請求項３記載の発明に係る電子部品
の位置合わせ方法によれば、画像処理装置による合成画
像上において、撮像手段で撮像した両電子部品の位置と
メモリ回路に記憶した位置が合った状態との比較を行う
とともに、一方の電子部品に対し他方の電子部品を移動
して位置補正するようにしたため、合成画像上で確認し
ながら両電子部品を位置補正してから、正確に位置合わ
せすることができる。

【００５３】そして、請求項４記載の発明に係る電子部
品の位置合わせ装置によれば、撮像手段で撮像した一の
電子部品と他の電子部品の位置を、メモリ回路に予め記
憶しておいた位置合わせ状態と比較して、演算手段によ
りそれぞれ算出した各々の位置ずれ量に基づいて、両電
子部品の何れか一方の電子部品に対し他方の電子部品を
移送手段により移動して位置補正できるため、撮像手段
の読み取り位置のずれによって生じる位置合わせのずれ
を自動的に補正することができる。従って、良好な位置
合わせ精度を安定して得ることができる。

【００５４】さらに、請求項５記載の発明に係る電子部
品の位置合わせ装置にによれば、合成回路および画像処
理装置を備えて、メモリ回路に記憶された画像と撮像手
段で撮像された画像との合成画像上において、確認しな
がら両電子部品を位置補正できるためて、正確に位置合
わせすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した一例としての電子部品の位置
合わせ装置を示す概略斜視図である。

【図２】ボンディングステージ側のカメラの光学系を示
す一部破断の側面図である。

【図３】本発明に係る電子部品の位置合わせ方法に用い
る位置合わせ装置のブロック構成図である。

【図４】画像処理装置の回路図である。

【図５】本発明による電子部品の位置合わせ方法の手順
を示すフローチャートである。

【図６】ティーチング動作を示す図である。

【図７】本発明による電子部品の位置合わせ状態を例示
したもので、（ａ）は一の電子部品の位置確認を示す
図、（ｂ）は他の電子部品の位置確認を示す図である。

【図８】ティーチング時の初期登録を示す画像処理系座
標を示した図である。

【図９】位置合わせずれ量の算出を説明するための座標
を示した図である。

【図１０】従来の電子部品の位置合わせ方法を示す概略
斜視図である。

【符号の説明】

１ 一の電子部品（ＬＳＩ） ２ ＬＳＩ用移送手段 ３ ヒートツール ４ 他の電子部品（ＬＣＤ） ５ 補正用移送手段（ボンディングステージ） １１ ＬＣＤ用撮像手段（カメラ） １２ ＬＳＩ用撮像手段（カメラ） １３ 位置合わせ確認用撮像手段（カメラ） ２１ ＬＣＤ用移送手段 ２５ 画像処理装置 ２６ メモリ装置 ２７ 切換スイッチ ２８ メモリ回路 ２９ 合成回路 ３０ モニターテレビ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一の電子部品を他の電子部品上に実装す
   るための電子部品の位置合わせ方法であって、 前記一の電子部品と前記他の電子部品との位置が合った
   状態を、撮像手段で撮像してメモリ回路に記憶させ、 前記撮像手段で撮像した前記一の電子部品と前記他の電
   子部品の位置を、前記メモリ回路に記憶した前記位置が
   合った状態と比較して、各々の位置ずれ量を演算手段に
   よりそれぞれ算出し、その算出した前記各々の位置ずれ
   量に基づいて、前記両電子部品の何れか一方の電子部品
   に対し他方の電子部品を移動して位置補正することで、 前記一の電子部品を前記他の電子部品上に位置合わせし
   て実装することを特徴とする電子部品の位置合わせ方
   法。
2. 【請求項２】 前記メモリ回路に記憶する情報は、前記
   位置が合った状態での前記両電子部品の各々に設けたア
   ライメントマークと、その各々のアライメントマーク間
   の距離と、前記各々のアライメントマーク間を結ぶ線分
   の傾きであることを特徴とする請求項１記載の電子部品
   の位置合わせ方法。
3. 【請求項３】 前記撮像手段で撮像した前記一の電子部
   品と前記他の電子部品の位置と、前記メモリ回路に記憶
   した前記位置が合った状態との比較を、画像処理装置を
   用いて合成画像により行い、 かつ、この合成画像上において、前記一方の電子部品に
   対し前記他方の電子部品を移動して前記位置補正を行う
   ことを特徴とする請求項１または２記載の電子部品の位
   置合わせ方法。
4. 【請求項４】 一の電子部品を他の電子部品上に実装す
   るための電子部品の位置合わせ装置であって、 前記一の電子部品を前記他の電子部品上に実装する位置
   合わせ部に配置され、前記一の電子部品と前記他の電子
   部品を撮像可能とした撮像手段と、 この撮像手段で撮像された画像を記憶するメモリ回路
   と、 前記一の電子部品と前記他の電子部品との前記メモリ回
   路に記憶された位置が合った状態に対する前記撮像手段
   で撮像した前記一の電子部品と前記他の電子部品の位置
   を比較して、各々の位置ずれ量をそれぞれ算出する演算
   手段と、 この演算手段によりそれぞれ算出した前記各々の位置ず
   れ量に基づいて、前記両電子部品の何れか一方の電子部
   品に対し他方の電子部品を移動して位置補正する移送手
   段と、 を具備してなることを特徴とする電子部品の位置合わせ
   装置。
5. 【請求項５】 前記撮像手段で撮像された画像を表示す
   るとともに、前記メモリ回路に記憶された画像を前記撮
   像手段で撮像された画像に合成する合成回路と、前記メ
   モリ回路に記憶された画像を前記合成回路により前記撮
   像手段で撮像された画像に合成して表示することが可能
   な画像処理装置を備えることを特徴とする請求項４記載
   の電子部品の位置合わせ装置。