JPH10320054A - チップ部品装着装置及び該チップ部品装着装置によるチップ部品と回路基板との位置合わせ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 チップ部品のバンプと回路基板の接合部との
高精度な位置合わせを行い、バンプを接合部に正確に接
合する。 【解決手段】 チップ部品１０上の複数のパッド１２の
形成位置と各パッド上のバンプ１３の形成位置とをチッ
プ側位置認識手段により認識し、これらデータに基づい
てパッドに対するバンプの設計上の位置からの位置ずれ
量（第１のずれ量）をずれ量算出手段により算出し、一
方、回路基板９に形成されたアライメントマーク１４の
形成位置と回路パターンの接合部１５の形成位置とを基
板側位置認識手段により認識し、これらのデータに基づ
いてアライメントマークに対する接合部の設計上の位置
からの位置ずれ量（第２のずれ量）をずれ量算出手段に
より算出し、第１及び第２のずれ量に基づいてずれ補正
量を補正量算出手段により算出し、ずれ補正量に従って
チップ部品及び／又は回路基板を移動させて位置合わせ
を行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はチップ部品装着装置
及び該チップ部品装着装置によるチップ部品と回路基板
との位置合わせ方法に関する。詳しくは、チップ部品の
バンプを回路基板の回路パターンの接合部に正確に接合
するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】回路基板にチップ部品、例えば、ＩＣチ
ップを装着するチップ部品装着装置が知られている。そ
して、回路基板に対するチップ部品の実装方法には半田
を用いて行う方法（メタライズ）とこれを用いずに行う
方法（非メタライズ）とがあり、メタライズの場合には
半田の流動性による所謂セルフアライメント効果が期待
されるため、回路基板の接合部の中心にＩＣチップの被
接合部（バンプ）が位置されず多少のずれが生じていて
も実装に支障を来しにくい。

【０００３】ところが、非メタライズの場合には、上記
したセルフアライメント効果がないため、回路基板の接
合部とＩＣチップのバンプとを精度よく位置合わせして
から両者を接合する必要がある。特に、近年のＩＣチッ
プの小型化に伴ってＩＣチップのパッドのピッチが狭く
なっており、例えば、ＩＣチップの種類によってはピッ
チが８５ミクロンのものが知られており、このような場
合には一層の高精度の位置合わせが要求される。

【０００４】通常、上記した位置合わせは、チップ部品
装着装置に位置合わせ機能を持たせ、これにより回路基
板の回路パターンの接合部とＩＣチップのバンプとの位
置合わせを行い、両者を接合するようにしている。

【０００５】この位置合わせ方法としては、従来、以下
のような方法が用いられている。

【０００６】（Ａ）ＩＣチップに位置合わせの基準とな
るアライメントマークを形成し、このアライメントマー
クを画像処理により認識すると共に回路基板に形成され
たアライメントマークを画像処理により認識し、回路基
板のアライメントマークから所定の距離の位置（設計上
の位置）にＩＣチップのアライメントマークを位置させ
て行う方法。

【０００７】（Ｂ）ＩＣチップのパターン（パッドの位
置）を画像処理により認識すると共に回路基板に形成さ
れたアライメントマークを画像処理により認識し、回路
基板のアライメントマークから所定の距離の位置（設計
上の位置）にパターンを位置させて行う方法。

【０００８】（Ｃ）ＩＣチップのパッド上に形成された
バンプの位置（バンプの先端）を画像処理により認識す
ると共に回路基板に形成されたアライメントマークを画
像処理により認識し、回路基板のアライメントマークか
ら所定の距離の位置（設計上の位置）にバンプを位置さ
せて行う方法。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＩＣチップ
のパッドに形成されるバンプはその重心が設計上パッド
の中心に対応して形成されるが、実際に形成されるバン
プの重心のパッドの中心に対する位置は、製造上の公差
等により、通常、所謂スタッドバンプ法で形成する場合
には５ミクロン以上、所謂メッキ法で形成する場合には
２ミクロン程度のずれが生じてしまう。

【００１０】また、回路基板に形成されるアライメント
マークは回路パターンを避けた位置（回路パターンから
０．５ｍｍ乃至３ｍｍ程度離れた位置）に形成される
が、やはり製造工程における公差により設計上の形成位
置からずれてしまう。

【００１１】ところが、上記した（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）の各方法では、製造工程で発生する公差の影響を
考慮せずに位置合わせを行うため、バンプと回路パター
ンの接合部との高精度の位置合わせを行うことができ
ず、特に、公差によるずれ量が大きい場合には接合不良
を起こしてしまう虞がある。

【００１２】そこで、本発明チップ部品装着装置及び該
チップ部品装着装置によるチップ部品と回路基板との位
置合わせ方法は、上記した問題点を克服し、チップ部品
のバンプと回路基板の接合部との高精度な位置合わせを
行い、バンプを接合部に正確に接合させることを課題と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明チップ部品装着装
置によるチップ部品と回路基板との位置合わせ方法は、
上記した課題を解決するために、チップ部品に形成され
た複数のパッドの形成位置と各パッド上にそれぞれ形成
されたバンプの形成位置とをチップ側位置認識手段によ
り認識し、該チップ側位置認識手段により認識されたパ
ッドの形成位置とバンプの形成位置とのデータに基づい
てパッドに対するバンプの設計上の位置からの位置ずれ
量（第１のずれ量）をずれ量算出手段により算出し、回
路基板に形成されチップ部品の回路基板に対する装着に
際しての位置決めの基準となる位置決めマーク（アライ
メントマーク）の形成位置と回路基板に形成された回路
パターンの上記バンプが接合される接合部の形成位置と
を基板側位置認識手段により認識し、該基板側位置認識
手段により認識されたアライメントマークの形成位置と
接合部の形成位置とのデータに基づいてアライメントマ
ークに対する接合部の設計上の位置からの位置ずれ量
（第２のずれ量）をずれ量算出手段により算出し、算出
された第１のずれ量と第２のずれ量に基づいてチップ部
品と回路基板との位置合わせを行うためのずれ補正量を
補正量算出手段により算出し、算出されたずれ補正量に
従ってチップ部品及び／又は回路基板を移動させてチッ
プ部品の各バンプと回路基板の回路パターンの各接合部
との位置合わせを行うようにしたものである。

【００１４】また、本発明チップ部品装着装置は、上記
した課題を解決するために、チップ部品に形成された複
数のパッドの形成位置と各パッド上にそれぞれ形成され
たバンプの形成位置とを認識するチップ側位置認識手段
と、該チップ側位置認識手段により認識されたパッドの
形成位置とバンプの形成位置とのデータに基づいてパッ
ドに対するバンプの設計上の位置からの位置ずれ量（第
１のずれ量）を算出するずれ量算出手段と、回路基板に
形成されチップ部品の回路基板に対する装着に際しての
位置決めの基準となる位置決めマーク（アライメントマ
ーク）の形成位置と回路基板に形成された回路パターン
の上記バンプが接合される接合部の形成位置とを認識す
る基板側位置認識手段と、該基板側位置認識手段により
認識されたアライメントマークの形成位置と接合部の形
成位置とのデータに基づいてアライメントマークに対す
る接合部の設計上の位置からの位置ずれ量（第２のずれ
量）を算出するずれ量算出手段と、算出された第１のず
れ量と第２のずれ量に基づいてチップ部品と回路基板と
の位置合わせを行うためのずれ補正量を算出する補正量
算出手段とを備え、算出されたずれ補正量に従ってチッ
プ部品及び／又は回路基板を移動させてチップ部品の各
バンプと回路基板の回路パターンの各接合部との位置合
わせを行うようにしたものである。

【００１５】従って、本発明チップ部品装着装置及び該
チップ部品装着装置によるチップ部品と回路基板との位
置合わせ方法にあっては、チップ部品及び回路基板の製
造上の公差を考慮した上でチップ部品と回路基板との位
置合わせを行うためのずれ補正量の算出が為される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明チップ部品装着装
置及び該チップ部品装着装置によるチップ部品と回路基
板との位置合わせ方法の実施の形態を添付図面を参照し
て説明する。

【００１７】先ず、チップ部品装着装置について説明を
する（図１参照）。

【００１８】チップ部品装着装置１は筐体２の前面側に
所要の機構を備えて成るものであり、基板テーブル部
３、チップ供給部４、光学部５、モニター部６、ヘッド
部７、トレイ保持部８及び制御部を備えている。

【００１９】基板テーブル部３はその上面３ａが回路基
板９を吸着保持する保持面とされ、筐体２に対し図１に
示すＸ軸方向及びＹ軸方向に移動自在に設けられてい
る。そして、基板テーブル３には保持面３ａに開口する
図示しない多数の吸着孔が形成されている。

【００２０】チップ供給部４はチップ部品（ＩＣチッ
プ）１０を後述するトレイから取り出して移動させるた
めのハンド４ａを有しており、該ハンド４ａはハンド支
持部４ｂから前方へ突出する支軸の前端に設けられてい
る。そして、ハンド４ａはハンド支持部４ｂに支軸の軸
回り方向へ回転自在及びＹ軸方向へ移動自在に支持され
ており、また、ハンド支持部４ｂはハンド４ａにより取
り出されたＩＣチップ１０をヘッド部７に受け渡す等の
ために、筐体２に対してＸ軸方向に移動自在に支持され
ている。

【００２１】光学部５は本体部５ａと筐体２に支持され
た移動機構５ｂとを有し、本体部５ａが移動機構５ｂに
よってＸ軸方向に移動可能とされている。そして、本体
部５ａには画像処理システムとそれぞれ先端部の上下に
位置するチップ認識用カメラ及び基板認識用カメラの２
つのカメラが設けられており、これらの画像処理システ
ムとチップ認識用カメラと基板認識用カメラにより光学
システムが形成される。

【００２２】尚、上記チップ認識用カメラ及び基板認識
用カメラはそれぞれ顕微鏡レンズ、顕微鏡用明視野照
明、顕微鏡用暗視野照明を備えている。

【００２３】モニター部６は筐体２の前面から張り出す
ようにして設けられ、光学部５の移動機構５ｂの上方に
位置されている。

【００２４】ヘッド部７は上記チップ供給部４と光学部
５との間に位置され、筐体２にその前方に突出するよう
にして設けられた支持部７ａと該支持部７ａに前面側に
支持された吸着部７ｂとを有している。そして、吸着部
７ｂは支持部７ａにＺ軸方向に移動自在に支持されてい
る。また、吸着部７ｂの下部には上下方向に延びＩＣチ
ップ１０をその下端に吸着するノズル７ｃが設けられ、
該ノズル７ｃは軸回り方向に回転自在とされている。

【００２５】トレイ保持部８は上記チップ供給部４の下
方に位置され、その上面８ａがトレイ１１を保持する保
持面とされている。そして、トレイ１１はその内部に格
子状に仕切られたチップ保持部が形成されており、チッ
プ保持部にそれぞれ収納されているＩＣチップ１０、１
０、・・・がチップ供給部４のハンド４ａによって１個
宛取り出されるようになっている。

【００２６】筐体２の内部には制御部が設けられてお
り、該制御部は各種の制御、例えば、モニター部６のモ
ニター画面の制御、各機構の動作プログラムの制御、画
像処理システムとの通信制御、異常時のプログラム制御
等を行い、また、後述する画像処理結果に基づいたずれ
量やずれ補正量の計算処理等を行うずれ量算出手段及び
ずれ補正量算出手段としての役割を果たすものである。

【００２７】次に、チップ部品装着装置１によるチップ
部品と回路基板との位置合わせ方法についての概要を説
明する（図２参照）。

【００２８】（１）回路基板９を基板テーブル部３の保
持面３ａ上に載置する。このとき、回路基板９は保持面
３ａに開口された多数の吸着孔を介して負圧エアーによ
り保持面３ａ上に吸着保持される。

【００２９】（１）´複数のＩＣチップ１０、１０、・
・・が収納された複数のトレイ１１、１１、・・・をト
レイ保持部８の保持面８ａに載置する。

【００３０】（２）チップ部品装着装置１に設けられた
スタートスイッチをＯＮする。

【００３１】（３）トレイ１１、１１、・・・がトレイ
保持部８に保持されているか、回路基板９が基板テーブ
ル部３の保持面３ａ上に吸着されているかどうかを確認
する。尚、この確認作業はチップ部品装着装置１に設け
られた図示しない光学センサー等による検出動作に基づ
いて為される。

【００３２】（４）（３）の確認を完了後、回路基板９
をヘッド部７の吸着部７ｂの下方へ移動させると共に所
望のＩＣチップ１０をチップ供給部４のハンド４ａでト
レイ１１から取り出す。尚、ＩＣチップ１０、１０、・
・・はトレイ１１、１１、・・・にフェースダウンされ
た状態で収納されており、ハンド４ａで取り出したとき
に該ハンド４ａをその軸回り方向に回転してＩＣチップ
１０を反転させ、パッド１２、１２、・・・及びバンプ
１３、１３、・・・が形成された面、即ち、回路基板９
への装着面が下方を向くようにする。また、反転後、図
示しない検査用カメラによってＩＣチップ１０を認識
し、ＩＣチップ１０の中心と該検査用カメラの中心まで
の距離を測定してＩＣチップ１０のハンド４ａにおける
ハンドリング位置を確認する。

【００３３】（５）ハンド支持部４ｂをヘッド部７側へ
移動し、ハンド４ａによって取り出されたＩＣチップ１
０を吸着部７ｂのノズル７ｃに受け渡し、これによりＩ
Ｃチップ１０はノズル７ｃの下端に真空吸着される。こ
のとき、（４）においてＩＣチップ１０がハンド４ａに
おける所定のハンドリング位置にない場合には、そのず
れ量分補正してＩＣチップ１０が適正な状態で吸着部７
ｂに吸着されるようになっている。尚、このずれ量の補
正は制御部の指令により、チップ供給部４のＸ、Ｙ軸方
向への移動及びノズル７ｃの軸回り方向への回転により
行われる。そして、ＩＣチップ１０のノズル７ｃへの受
渡しを完了したチップ供給部４は、ヘッド部７側から元
の位置に移動される。

【００３４】（６）光学部５の本体部５ａがヘッド部７
側へ移動し、チップ認識用カメラと基板認識用カメラが
吸着部７ｂに吸着されているＩＣチップ１０と回路基板
９との間に位置される。

【００３５】（７）チップ認識用カメラにＩＣチップ１
０のパッド１２、１２、・・・及びバンプ１３、１３、
・・・の画像が入力され、これらの位置座標が画像処理
システムにより画像認識される。そして、画像処理シス
テムにより認識されたパッド１２、１２、・・・の形成
位置とバンプ１３、１３、・・・の形成位置とのデータ
に基づいてパッド１２、１２、・・・に対するバンプ１
３、１３、・・・の設計上の位置からのずれ量（第１の
ずれ量）が制御部により算出される。

【００３６】（８）（７）と同時に、基板認識用カメラ
に回路基板９のアライメントマーク１４、１４及び回路
パターンの接合部１５、１５、・・・の画像が入力さ
れ、これらの位置座標が画像処理システムにより画像認
識される。そして、画像処理システムにより認識された
アライメントマーク１４、１４の形成位置と接合部１
５、１５、・・・の形成位置とのデータに基づいてアラ
イメントマーク１４、１４に対する接合部１５、１５、
・・・の設計上の位置からのずれ量（第２のずれ量）が
制御部により算出される。

【００３７】（９）光学部５の本体部５ａが移動し、チ
ップ認識用カメラ及び基板認識用カメラが吸着部７ｂに
吸着されているＩＣチップ１０と回路基板９との間の位
置から退避される。

【００３８】（１０）（７）で算出された第１のずれ量
と（８）で算出された第２のずれ量とに基づいてＩＣチ
ップ１０のバンプ１３、１３、・・・と回路基板９の接
合部１５、１５、・・・との位置合わせを行うためのず
れ補正量、即ち、Ｘ軸、Ｙ軸方向への補正量及びＸＹ平
面内における回転方向の補正量が制御部により算出され
る。

【００３９】（１１）（１０）で算出されたずれ補正量
に従って、制御部の指令に基づいて基板テーブル部３が
Ｘ軸、Ｙ軸方向に移動されると共にヘッド部７のノズル
部７ｃが回転される。これにより、ＩＣチップ１０のバ
ンプ１３、１３、・・・と回路基板９の接合部１５、１
５、・・・との高精度の位置合わせが為される。

【００４０】（１２）ヘッド部７の吸着部７ｂが下降し
ＩＣチップ１０のバンプ１３、１３、・・・を回路基板
９の接合部１５、１５、・・・に接触させる。

【００４１】（１３）接触後、一定圧力にて一定時間加
熱され、回路基板９に対してＩＣチップ１０を接合させ
る。

【００４２】（１４）接合後、ＩＣチップ１０に対する
ノズル７ｃの吸着をＯＦＦし、ノズル部７ｂは上昇し元
の位置に戻り、これにより１サイクルの作業が完了す
る。

【００４３】そして、回路基板９に装着すべき全てのＩ
Ｃチップ１０について上記の作業を繰り返して回路基板
９に対するＩＣチップ１０、１０、・・・の接合を行
い、回路基板９に対するＩＣチップ１０、１０、・・・
の接合作業を完了する。

【００４４】次に、上記した第１のずれ量及び第２のず
れ量の算出までの過程についての詳細、即ち、（７）及
び（８）の詳細について説明する（図３乃至図８参
照）。

【００４５】先ず（７）の詳細について説明する（図
３、図５、図６及び図７参照）。

【００４６】（７Ａ）光学部５のチップ認識用カメラを
ＩＣチップ１０の下面の４つの隅角部のうちの一の隅角
部（以下、「第１のコーナー」という。）に対応して位
置させる。

【００４７】（７Ｂ）チップ認識用カメラの撮影視野
は、通常、１ｍｍ平方角であり、モニター部６のモニタ
ーには図５に示すように複数のパッド１２、１２、・・
・及び該パッド１２、１２、・・・上に形成されたバン
プ１３、１３、・・・が認識される。

【００４８】（７Ｃ）パッド１２、１２、・・・の位置
認識をパターンマッチングにより行う（図７参照）。こ
のときチップ認識用カメラの視野内に存在するパッド１
２、１２、・・・には、図５に示すように、縦長のもの
と横長のものとがあり、パターンマッチングは縦長用の
画像テンプレートと横長用の画像テンプレートの２種類
を用いて行う。

【００４９】縦長のパッド１２、１２、・・・には縦長
用の画像テンプレートを対応させ、テンプレートの両端
部、即ち、パッド１２、１２、・・の長手方向の端部に
対応する部分（図７に梨地で示す部分）を正規化相関し
て位置合わせを行い縦長のパッド１２、１２、・・・の
位置認識を行う。同時に、横長のパッド１２、１２、・
・・に横長用の画像テンプレートを対応させ、縦長のパ
ッド１２、１２、・・・と同様に長手方向の端部に対応
する部分を正規化相関して位置合わせを行い横長のパッ
ド１２、１２、・・・に対する位置認識を行う。これに
より、視野内の全てのパッド１２、１２、・・・の位置
認識が為される。尚、パッド１２、１２、・・・の長手
方向の端部に対応する部分のみについて位置合わせを行
うのはパッド１２、１２、・・・に対するバンプ１３、
１３、・・・の形成位置の位置ずれの影響を受けないよ
うにするためである。

【００５０】（７Ｄ）パッド１２、１２、・・・の中心
位置の位置認識を画像処理により行う。このとき（７
Ｃ）におけるパターンマッチングによる位置認識によっ
てＩＣチップ１０に対するパッド１２、１２、・・・の
高精度な位置認識が為されているため、パッド１２、１
２、・・・の中心位置が正確に認識される。

【００５１】（７Ｅ）バンプ１３、１３、・・・の先端
の重心位置の位置認識を画像処理により行う。尚、（７
Ｄ）及び（７Ｅ）におけるパッド１２、１２、・・・及
びバンプ１３、１３、・・・の位置認識は、共にチップ
認識用カメラと画像処理システムにより行われており、
これらがチップ側位置認識手段として機能する。

【００５２】（７Ｆ）バンプ１３、１３、・・・の形状
を画像認識し形状検査を行う。

【００５３】上記チップ認識用カメラに備えられた顕微
鏡レンズで各バンプ１３、１３、・・・の形状を認識し
顕微鏡用明視野照明と顕微鏡用暗視野照明との照明の切
替によりバンプ１３、１３、・・・の形状を自動認識し
て形状検査を行う。顕微鏡用明視野照明モードにおいて
はバンプ１３、１３、・・・の先端部（先端面）の外形
を正確に認識することが可能であり、顕微鏡用暗視野照
明モードにおいてはバンプ１３、１３、・・・の全体の
外形を正確に認識することが可能である。尚、かかる検
査により形状不良とされたバンプを有するＩＣチップ１
０については、形状不良である旨の指令に基づいて回路
基板９に装着せずにチップ部品装着装置１から排除する
ことが可能である。

【００５４】また、このとき光学システムをバンプ１
３、１３、・・・の位置認識モードに設定してＩＣチッ
プ１０に対するバンプ１３、１３、・・・の位置認識
（位置検査）を直接ＩＣチップ１０に対して行うことも
可能であり、このモードにおける位置認識の結果、パッ
ド１２、１２、・・・の位置が予め定められた設定値に
対して許容される範囲にない場合には、形状不良の場合
と同様に位置不良である旨の指令に基づいて回路基板９
に装着せずにチップ部品装着装置１から排除することが
可能である。

【００５５】尚、上記したバンプ１３、１３、・・・の
形状検査及び位置検査はチップ認識用カメラで認識した
範囲内で行っているが、ＩＣチップ１０の全てのバンプ
１３、１３、・・・について行うことも可能である。

【００５６】（７Ｇ）（７Ｄ）で認識されたパッド１
２、１２、・・・の中心位置及び（７Ｅ）で認識された
バンプ１３、１３、・・・の先端の重心位置のデータに
基づいてパッド１２、１２、・・・の中心位置に対する
バンプ１３、１３、・・・の先端の重心位置のずれ量
（第１のコーナーにおけるずれ量）が制御部で算出され
る。尚、ずれ量の算出にあたっては、認識した全てのパ
ッド１２、１２、・・・及び認識した全てのバンプ１
３、１３、・・・の位置のデータをそれぞれ平均してず
れ量を算出している。

【００５７】また、直接ＩＣチップ１０に対するバンプ
１３、１３、・・・の位置認識を行わず、（７Ｄ）にお
いてパッド１２、１２、・・・の位置認識を行ってから
バンプ１３、１３、・・・の位置認識を行っているの
は、直接バンプ１３、１３、・・・の位置認識を行うと
バンプ１３、１３、・・・に形状不良等がある場合にバ
ンプ１３、１３、・・・の誤認識を生じることがあり、
これを防止し、また、直接ＩＣチップ１０に対するバン
プ１３、１３、・・・の位置認識を行う場合には画像処
理に要する時間（タクトタイム）が長くなってしまい、
これを短縮する等のためである。尚、パッド１２、１
２、・・・は元々ＩＣチップ１０に対して略正確な位置
に形成されるものであり、パッド１２、１２、・・・に
対するバンプ１３、１３、・・・の位置を認識すること
によりＩＣチップ１０に対するバンプ１３、１３、・・
・の位置認識を行った場合と同様の結果が得られる。

【００５８】（７Ｈ）チップ認識用カメラを移動し、Ｉ
Ｃチップ１０の下面の上記一の隅角部に対して対角線上
に位置する隅角部（以下、「第２のコーナー」とい
う。）に対応して位置させる（図６参照）。

【００５９】（７Ｉ）（７Ｃ）と同様にパッド１２、１
２、・・・の位置認識をパターンマッチングにより行
う。

【００６０】（７Ｊ）（７Ｄ）と同様にパッド１２、１
２、・・・の中心位置の位置認識を行う。

【００６１】（７Ｋ）（７Ｅ）と同様にバンプ１３、１
３、・・・の先端の重心位置の位置認識を行う。

【００６２】（７Ｌ）（７Ｆ）と同様にバンプ１３、１
３、・・・の形状を画像認識し形状検査を行う。

【００６３】（７Ｍ）（７Ｊ）で認識されたパッド１
２、１２、・・・の中心位置及び（７Ｋ）で認識された
バンプ１３、１３、・・・の先端の重心位置のデータに
基づいて（７Ｇ）と同様にパッド１２、１２、・・・の
中心位置に対するバンプ１３、１３、・・・の先端の重
心位置のずれ量（第２のコーナーにおけるずれ量）が制
御部で算出される。

【００６４】（７Ｎ）（７Ｇ）で算出された第１のコー
ナーにおけるずれ量と（７Ｍ）で算出された第２のコー
ナーにおけるずれ量とに基づいてパッド１２、１２、・
・・の中心位置に対するバンプ１３、１３、・・・の先
端の重心位置のずれ量、即ち、パッド１２、１２、・・
・に対するバンプ１３、１３、・・・の設計上の位置か
らのずれ量である第１のずれ量が制御部で算出される。
尚、第１のずれ量の算出にあたっては、第１のコーナー
におけるずれ量と第２のコーナーにおけるずれ量とを平
均化して行っている。

【００６５】また、上記のように、ＩＣチップ１０の２
つのコーナーについてパッド１２、１２、・・・及びバ
ンプ１３、１３、・・・の位置認識及びずれ量の算出を
行っているのは、ＩＣチップ１０のＸＹ平面内における
回転ずれ等のない高精度なずれ量の測定を行うと共にＩ
Ｃチップ１０の全てのパッド１２、１２、・・・及びバ
ンプ１３、１３、・・・の位置認識を行わず撮影範囲を
狭めることによりタクトタイムの短縮化を図るためであ
る。

【００６６】次に（８）の詳細について説明する（図
４、図６及び図８参照）。

【００６７】（８Ａ）光学部５の基板認識用カメラを回
路基板９のＩＣチップ１０の第１のコーナーに対向する
部分（以下、「第１の部分」という。）に対応して位置
させる。尚、この工程は上記した（７Ａ）に対応し該
（７Ａ）と同時に行われる。

【００６８】（８Ｂ）基板認識用カメラによってモニタ
ー部６のモニターに回路基板９の第１の部分におけるア
ライメントマーク１４及び接合部１５、１５、・・・を
有する回路パターンの一部が認識される。

【００６９】（８Ｃ）アライメントマーク１４の位置認
識を画像処理により行う。この位置認識はマッチング処
理して行われる。

【００７０】（８Ｄ）接合部１５、１５、・・・の位置
認識を画像処理により行う。

【００７１】接合部１５、１５、・・・には、図８に示
すように、縦方向に延びるものと横方向に延びるものと
があり、それぞれの回路基板９に対する位置座標をマッ
チング処理して求める。尚、（８Ｂ）及び（８Ｃ）にお
けるアライメントマーク１４及び接合部１５、１５、・
・・の位置認識は、共に基板認識用カメラと画像処理シ
ステムにより行われており、これらが基板側位置認識手
段として機能する。

【００７２】（８Ｅ）（８Ｃ）及び（８Ｄ）で認識され
たアライメントマーク１４の位置及び接合部１５、１
５、・・・の位置のデータに基づいてアライメントマー
ク１４に対する接合部１５、１５、・・・の設計上の位
置からのずれ量（第１の部分におけるずれ量）が制御部
で算出される。尚、ずれ量の算出にあたっては、認識し
た全ての接合部１５、１５、・・・の位置のデータを平
均してずれ量を算出している。

【００７３】（８Ｆ）基板認識用カメラを移動し、回路
基板９のＩＣチップ１０の下面の上記第２のコーナーに
対向する部分（以下、「第２の部分」という。）に対応
して位置させる（図６参照）。基板認識用カメラによっ
て回路基板９の第２の部分におけるアライメントマーク
１４及び接合部１５、１５、・・・を有する回路パター
ンの一部が認識される。

【００７４】（８Ｇ）（８Ｃ）と同様にアライメントマ
ーク１４の位置認識を画像処理により行う。

【００７５】（８Ｈ）（８Ｄ）と同様に接合部１５、１
５、・・・の位置認識を画像処理により行う。

【００７６】（８Ｉ）（８Ｇ）及び（８Ｈ）で認識され
たアライメントマーク１４の位置及び接合部１５、１
５、・・・の位置のデータに基づいてアライメントマー
ク１４に対する接合部１５、１５、・・・の設計上の位
置からのずれ量（第２の部分におけるずれ量）が制御部
で算出される。

【００７７】（８Ｊ）（８Ｅ）で算出された第１の部分
におけるずれ量と（８Ｉ）で算出された第２の部分にお
けるずれ量とに基づいてアライメントマーク１４、１４
に対する接合部１５、１５、・・・の設計上の位置から
のずれ量である第２のずれ量が制御部で算出される。
尚、第２のずれ量の算出にあたっては、（７Ｎ）で行っ
た第１のずれ量の算出と同様に、第１の部分におけるず
れ量と第２の部分におけるずれ量とを平均化して行って
いる。

【００７８】また、第２のずれ量の算出にあたってもＩ
Ｃチップ１０における場合と同様に回路基板９の２つの
部分についてアライメントマーク１４、１４及び接合部
１５、１５、・・・の位置認識及びずれ量の算出を行っ
ているのは、上記第１のずれ量における算出時と同様
に、高精度なずれ量の測定を行うと共に画像処理時間の
短縮化を図るためである。

【００７９】そして、（７）及び（８）の全ての工程が
終了すると、上記したように第１のずれ量と第２のずれ
量とに基づいてＩＣチップ１０のバンプ１３、１３、・
・・と回路基板９の接合部１５、１５、・・・との位置
合わせを行うためのずれ補正量が制御部により算出さ
れ、算出されたずれ補正量に従ってバンプ１３、１３、
・・・と接合部１５、１５、・・・との位置合わせが為
され、その後ＩＣチップ１０が回路基板９に装着され
る。

【００８０】上記したように、チップ部品装着装置１に
おいては、パッド１２、１２、・・・に対するバンプ１
３、１３、・・・の設計上の位置からのずれ量である第
１のずれ量を算出し、アライメントマーク１４、１４に
対する接合部１５、１５、・・・の設計上の位置からの
ずれ量である第２のずれ量を算出し、これらの第１のず
れ量と第２のずれ量とに基づいてバンプ１３、１３、・
・・と接合部１５、１５、・・・との位置合わせを行う
ためのずれ補正量を算出してバンプ１３、１３、・・・
と接合部１５、１５、・・・との位置合わせを行ってい
る。

【００８１】従って、回路基板９の製造工程における公
差等により発生するバンプ１３、１３、・・・のパッド
１２、１２、・・・に対する位置ずれや、同じく製造工
程における公差等により発生するアライメントマーク１
４、１４の回路パターンに対する位置ずれを考慮した位
置合わせが行われるため、バンプ１３、１３、・・・の
回路パターンの接合部１５、１５、・・・への接合が高
精度に為され、ＩＣチップ１０の回路基板９に対する接
合不良を回避することができ、これにより製造時の歩留
まりの向上を図ることができると共に故障率の低下を図
ることができる。

【００８２】また、上記した位置合わせの工程の中で、
（７Ｆ）及び（７Ｌ）に示すバンプ１３、１３、・・・
の形状検査が為されるため、チップ供給部４のハンド４
ａにより傷つけられたり、或は、元々歪んだ形状で形成
された形状不良のバンプを有するＩＣチップ１０を回路
基板９への装着前に排除することができ、一層の歩留ま
りの向上を図れると共に故障率の低下を図れる。

【００８３】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明チップ部品装着装置によるチップ部品と回路
基板との位置合わせ方法にあっては、チップ部品に形成
された複数のパッドの形成位置と各パッド上にそれぞれ
形成されたバンプの形成位置とをチップ側位置認識手段
により認識し、該チップ側位置認識手段により認識され
たパッドの形成位置とバンプの形成位置とのデータに基
づいてパッドに対するバンプの設計上の位置からの位置
ずれ量（第１のずれ量）をずれ量算出手段により算出
し、回路基板に形成されチップ部品の回路基板に対する
装着に際しての位置決めの基準となる位置決めマーク
（アライメントマーク）の形成位置と回路基板に形成さ
れた回路パターンの上記バンプが接合される接合部の形
成位置とを基板側位置認識手段により認識し、該基板側
位置認識手段により認識されたアライメントマークの形
成位置と接合部の形成位置とのデータに基づいてアライ
メントマークに対する接合部の設計上の位置からの位置
ずれ量（第２のずれ量）をずれ量算出手段により算出
し、算出された第１のずれ量と第２のずれ量に基づいて
チップ部品と回路基板との位置合わせを行うためのずれ
補正量を補正量算出手段により算出し、算出されたずれ
補正量に従ってチップ部品及び／又は回路基板を移動さ
せてチップ部品の各バンプと回路基板の回路パターンの
各接合部との位置合わせを行うようにしたので、回路基
板の製造工程において発生するバンプのパッドに対する
位置ずれやアライメントマークの回路パターンに対する
位置ずれを考慮した位置合わせが行われるため、バンプ
の回路パターンの接合部への接合が高精度に為され、チ
ップ部品の回路基板に対する接合不良を回避することが
でき、これにより製造時の歩留まりの向上を図ることが
できると共に故障率の低下を図ることができる。

【００８４】請求項２に記載した発明にあっては、チッ
プ側位置認識手段により、バンプのパッドに対する形成
位置の認識時に同時にバンプの形状を認識するようにし
たので、形状不良のバンプを有するチップ部品を回路基
板への装着前に排除することができ、一層の歩留まりの
向上を図れると共に故障率の低下を図れる。

【００８５】また、本発明チップ部品装着装置は、チッ
プ部品に形成された複数のパッドの形成位置と各パッド
上にそれぞれ形成されたバンプの形成位置とを認識する
チップ側位置認識手段と、該チップ側位置認識手段によ
り認識されたパッドの形成位置とバンプの形成位置との
データに基づいてパッドに対するバンプの設計上の位置
からの位置ずれ量（第１のずれ量）を算出するずれ量算
出手段と、回路基板に形成されチップ部品の回路基板に
対する装着に際しての位置決めの基準となる位置決めマ
ーク（アライメントマーク）の形成位置と回路基板に形
成された回路パターンの上記バンプが接合される接合部
の形成位置とを認識する基板側位置認識手段と、該基板
側位置認識手段により認識されたアライメントマークの
形成位置と接合部の形成位置とのデータに基づいてアラ
イメントマークに対する接合部の設計上の位置からの位
置ずれ量（第２のずれ量）を算出するずれ量算出手段
と、算出された第１のずれ量と第２のずれ量に基づいて
チップ部品と回路基板との位置合わせを行うためのずれ
補正量を算出する補正量算出手段とを備え、算出された
ずれ補正量に従ってチップ部品及び／又は回路基板を移
動させてチップ部品の各バンプと回路基板の回路パター
ンの各接合部との位置合わせを行うようにしたので、回
路基板の製造工程において発生するバンプのパッドに対
する位置ずれやアライメントマークの回路パターンに対
する位置ずれを考慮した位置合わせが行われるため、バ
ンプの回路パターンの接合部への接合が高精度に為さ
れ、チップ部品の回路基板に対する接合不良を回避する
ことができ、これにより製造時の歩留まりの向上を図る
ことができると共に故障率の低下を図ることができる。

【００８６】請求項４に記載した発明にあっては、チッ
プ側位置認識手段が、バンプのパッドに対する形成位置
の認識時に同時にバンプの形状を認識する機能を有する
ので、形状不良のバンプを有するチップ部品を回路基板
への装着前に排除することができ、一層の歩留まりの向
上を図れると共に故障率の低下を図れる。

【００８７】尚、上記した実施の形態において示した各
部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する
に際しての具体化のほんの一例を示したものにすぎず、
これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈され
るようなことがあってはならないものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明チップ部品装着装置の実施の形態を示す
概略斜視図である。

【図２】図３乃至図８と共に本発明チップ部品装着装置
によるチップ部品と回路基板との位置合わせ方法の実施
の形態を示すものであり、本図は全体の工程を示すフロ
ーチャート図である。

【図３】第１のずれ量を算出する工程を示すフローチャ
ート図である。

【図４】第２のずれ量を算出する工程を示すフローチャ
ート図である。

【図５】チップ部品とチップ認識用カメラが撮影する画
像とを示す模式図である。

【図６】チップ認識用カメラ（基板認識用カメラ）の撮
影範囲を示す模式図である。

【図７】パターンマッチングによるパッドの位置認識を
説明するための模式図である。

【図８】回路基板と基板認識用カメラが撮影する画像と
を示す模式図である。

【符号の説明】

１…チップ部品装着装置、９…回路基板、１０…ＩＣチ
ップ（チップ部品）、１２…パッド、１３…バンプ、１
４…アライメントマーク、１５…接合部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チップ部品に形成された複数のパッドの
   形成位置と各パッド上にそれぞれ形成されたバンプの形
   成位置とをチップ側位置認識手段により認識し、 該チップ側位置認識手段により認識されたパッドの形成
   位置とバンプの形成位置とのデータに基づいてパッドに
   対するバンプの設計上の位置からの位置ずれ量（以下、
   「第１のずれ量」という。）をずれ量算出手段により算
   出し、 回路基板に形成されチップ部品の回路基板に対する装着
   に際しての位置決めの基準となる位置決めマーク（以
   下、「アライメントマーク」という。）の形成位置と回
   路基板に形成された回路パターンの上記バンプが接合さ
   れる接合部の形成位置とを基板側位置認識手段により認
   識し、 該基板側位置認識手段により認識されたアライメントマ
   ークの形成位置と接合部の形成位置とのデータに基づい
   てアライメントマークに対する接合部の設計上の位置か
   らの位置ずれ量（以下、「第２のずれ量」という。）を
   ずれ量算出手段により算出し、 算出された第１のずれ量と第２のずれ量に基づいてチッ
   プ部品と回路基板との位置合わせを行うためのずれ補正
   量を補正量算出手段により算出し、 算出されたずれ補正量に従ってチップ部品及び／又は回
   路基板を移動させてチップ部品の各バンプと回路基板の
   回路パターンの各接合部との位置合わせを行うようにし
   たことを特徴とするチップ部品装着装置によるチップ部
   品と回路基板との位置合わせ方法。
2. 【請求項２】 上記チップ側位置認識手段により、バン
   プのパッドに対する形成位置の認識時に同時にバンプの
   形状を認識するようにしたことを特徴とする請求項１に
   記載のチップ部品装着装置によるチップ部品と回路基板
   との位置合わせ方法。
3. 【請求項３】 チップ部品に形成された複数のパッドの
   形成位置と各パッド上にそれぞれ形成されたバンプの形
   成位置とを認識するチップ側位置認識手段と、 該チップ側位置認識手段により認識されたパッドの形成
   位置とバンプの形成位置とのデータに基づいてパッドに
   対するバンプの設計上の位置からの位置ずれ量（第１の
   ずれ量）を算出するずれ量算出手段と、 回路基板に形成されチップ部品の回路基板に対する装着
   に際しての位置決めの基準となる位置決めマーク（アラ
   イメントマーク）の形成位置と回路基板に形成された回
   路パターンの上記バンプが接合される接合部の形成位置
   とを認識する基板側位置認識手段と、 該基板側位置認識手段により認識されたアライメントマ
   ークの形成位置と接合部の形成位置とのデータに基づい
   てアライメントマークに対する接合部の設計上の位置か
   らの位置ずれ量（第２のずれ量）を算出するずれ量算出
   手段と、 算出された第１のずれ量と第２のずれ量に基づいてチッ
   プ部品と回路基板との位置合わせを行うためのずれ補正
   量を算出する補正量算出手段とを備え、 算出されたずれ補正量に従ってチップ部品及び／又は回
   路基板を移動させてチップ部品の各バンプと回路基板の
   回路パターンの各接合部との位置合わせを行うようにし
   たことを特徴とするチップ部品装着装置。
4. 【請求項４】 上記チップ側位置認識手段が、バンプの
   パッドに対する形成位置の認識時に同時にバンプの形状
   を認識する機能を有することを特徴とする請求項３に記
   載のチップ部品装着装置。