TWI517352B - Installation method and installation of parts - Google Patents

Description

零件之安裝方法及安裝裝置

本發明係有關將安裝構件相對於基板經由接合構件安裝之零件之安裝方法及安裝裝置。此處，所謂安裝係例如將MEMS元件經由焊錫凸塊安裝於基板或將光學玻璃經由接著樹脂安裝於影像感測器晶片。

近年來，伴隨著智慧型電話或平板終端之小型化及高性能化之消費者需求，使用於此等終端之裝置之小型及高性能化之潮流加速。

於此種裝置之中，有安裝構件與基板之間之構件間間隙會對感測器特性造成較大影響之產品。

作為一例，有攝像裝置。攝像裝置之封裝方法係自將光學玻璃與影像感測器晶片藉由陶瓷等之封裝氣密性密封之先前之封裝類型，正朝可實現更小型化之晶片尺寸封裝類型過渡。於晶片尺寸封裝類型之攝像裝置中，其構造為將影像感測器晶片之受光部之外周以接合構件即接著樹脂包圍，於此接著樹脂之上接合光學玻璃，密封受光部。於攝像裝置中，為配合焦點距離，必須將光學玻璃與影像感測器晶片之距離設為一定。於先前之封裝類型之攝像裝置中，光學玻璃與影像感測器晶片之距離係藉由封裝調整，於晶片尺寸封裝類型中，由於係藉由接著樹脂接合，故不存在調整光學玻璃與影像感測器晶片之距離之構件。因此，必須以高精度維持光學玻璃與影像感測器晶片之間之構件間間隙之方式安裝。

又，作為另一例，有靜電電容式MEMS加速度感測器。於此感測器中，檢測形成於錠子之可動電極與對向之固定電極之靜電電容。形成有可動電極之錠子係以可動樑保持。對此錠子施加加速度後，錠子以可動樑為旋轉之基點旋轉，可動電極與固定電極之間之間隙變化。將此間隙變化視為靜電電容值之變化，換算成靜電電容值。由於此靜電電容式MEMS加速度感測器係對間隙之靈敏度非常高，故必須於數微米等級之誤差內安裝靜電電容式MEMS加速度感測器與ASIC之間之構件間間隙。

先前，作為高精度控制安裝高度之零件之安裝裝置，係藉由搭載於安裝機之頭部之側面之雷射位移計，測量自雷射位移計之檢測面至基板之上表面之距離，且反饋該測量結果而驅動安裝頭進行安裝。

以下，利用圖6對先前之高精度控制構件間間隙之零件之安裝裝置進行說明。

於先前之安裝中，係具有藉由存在於安裝頭101之前端之吸附工具102，而可將安裝構件104吸附保持於吸附面103之機構，使安裝頭101相對於固定於平台105上之基板106下降，經由接合構件107進行安裝。

此時，以下述所示之方法，控制構件間間隙。首先，於安裝前，如圖7所示，使用具有基準面110之基準夾具111，求出自雷射位移計108之檢測面109至吸附工具102之吸附面103之距離B。即，使吸附工具102之吸附面103接觸於基準夾具111之基準面110，於吸附工具102之吸附面103接觸於基準面110之狀態下，藉由雷射位移計108測量自檢測面109至基準面110之距離，從而求出自檢測面109至吸附工具102之吸附面103之距離B。

接著，如圖6所示，於安裝中，使用設置於安裝頭101之側面之雷射位移計108，求出自檢測面109至基板106之上表面113之距離A。

若假定吸附工具102之吸附面103與安裝構件104之上表面112一致，則於以吸附工具102之吸附面103吸附保持安裝構件104之上表面112之狀態，根據自檢測面109至基板106之上表面113之距離A、與自檢測面109至吸附工具102之吸附面103之距離B，可藉由E=A-B算出自吸附工具102之吸附面103至基板106之上表面113之距離，即自安裝構件104之上表面112至基板106之上表面113之高度E。且，若事先測量安裝構件104之厚度C，則可藉由D=E-C求出安裝構件104與基板106之間之構件間間隙D。且，將安裝構件104安裝於基板106時，以使上述構件間間隙D成為預先設定之值之方式，對上述頭部101控制朝下降方向之驅動。例如，參照專利文獻1。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2007-157767號公報

然而，於上述先前之構成中，由於事先測量自雷射位移計108之檢測面109至吸附工具102之吸附面103之距離B，故會導致受到因長時間運轉下之驅動部之溫度上升或焊錫接合中之焊錫熔融所引起之溫度上升而引起之安裝裝置之熱膨脹之影響。因此，如圖8(a)及(b)所示，自雷射位移計108之檢測面109至吸附工具102之吸附面103之距離B係變為與距離B不同之距離B’，自事先測量之結果發生變化。因此，構件間間隙D係於測量結果與實際值之間產生差，而有無法高精度控制之問題。

本發明係目的在於提供一種零件之安裝方法及安裝裝置，其不受因驅動部之溫度上升或焊錫接合中之焊錫熔融所引起之溫度上升等而引起之安裝裝置之熱膨脹之影響，而可高精度控制構件間間隙並安 裝。

為達成上述目的，本發明係如以下般構成。

依據本發明之一態樣，提供一種零件之安裝方法，其係將作為零件之安裝構件保持於安裝頭，相對於固定於平台上之基板對準上述安裝頭，以測量部測量至上述安裝構件之高度與上述基板之上表面之高度，且基於上述測量部所測量之上述安裝構件之上述高度、與上述測量部所測量之上述基板之上述上表面之上述高度，以上述安裝構件與上述基板之間之距離即構件間間隙成為預先設定之值之方式一面以控制裝置進行控制，一面使上述安裝頭下降，經由接合構件將上述安裝構件安裝至上述基板。

依據本發明之另一態樣，提供一種零件之安裝裝置，其具備：安裝頭；吸附工具，其係設置於上述安裝頭之前端，可吸附保持作為零件之安裝構件；平台，其固定基板；升降驅動裝置，其使上述安裝頭升降，且於上述安裝頭之下降時經由接合構件安裝於上述安裝構件；第一非接觸光學距離測量部，其測量光通過上述安裝頭內之穴，而測量自第一檢測面至上述安裝構件之高度；第二非接觸光學距離測量部，其測量光通過上述安裝頭內之穴，而測量第二檢測面至上述基板之上表面之高度；控制裝置，其以如下方式進行動作控制：基於上述第一非接觸光學距離測量部所測量之上述安裝構件之上述高度、與上述第二非接觸光學距離測量部所測量之上述基板之上述上表面之上述高度，以上 述安裝構件與上述基板之間之距離即構件間間隙成為預先設定之值之方式，控制上述升降驅動裝置而使上述安裝頭下降，且經由上述接合構件將上述安裝構件安裝至上述基板。

依據本發明之上述態樣，於安裝中同時測量至安裝構件之距離與至基板之上表面之距離，算出構件間間隙，控制構件間間隙並進行安裝。因此，不受因安裝頭之升降驅動裝置等驅動部分之溫度上升或焊錫接合中之焊錫熔融所引起之溫度上升等而引起之安裝裝置之熱膨脹之影響，而可高精度控制構件間間隙並進行安裝。

1‧‧‧Z軸驅動機構

2‧‧‧位移計測機構

3‧‧‧安裝頭

4‧‧‧玻璃吸附工具

5‧‧‧測量部

6‧‧‧第一檢測面

7‧‧‧測量部

8‧‧‧第二檢測面

9‧‧‧穴

10‧‧‧平台

11‧‧‧安裝構件

12‧‧‧基板

13‧‧‧安裝構件之上表面

14‧‧‧基板之上表面

15‧‧‧接合構件

16‧‧‧控制裝置

21‧‧‧分光干涉方式雷射位移計

22‧‧‧檢測面

23‧‧‧稜鏡

24‧‧‧稜鏡

25‧‧‧稜鏡

26‧‧‧玻璃吸附工具之吸附面

50‧‧‧安裝構件之下表面

101‧‧‧安裝頭

102‧‧‧吸附工具

103‧‧‧吸附工具之吸附面

104‧‧‧安裝構件

105‧‧‧平台

106‧‧‧基板

107‧‧‧接合構件

108‧‧‧雷射位移計

109‧‧‧檢測面

110‧‧‧基準面

111‧‧‧基準夾具

112‧‧‧安裝構件之上表面

113‧‧‧基板之上表面

A‧‧‧第二檢測面至基板之上表面之距離

A’‧‧‧第二檢測面至基板之上表面之距離

B’‧‧‧第一檢測面至安裝構件之上表面之距離

B‧‧‧第一檢測面至安裝構件之上表面之距離

C‧‧‧安裝構件之厚度

D‧‧‧構件間間隙

E‧‧‧安裝構件之上表面至基板之上表面之高度

F‧‧‧第一檢測面至安裝構件之下表面之距離

L5‧‧‧雷射光(測量光)

L7‧‧‧雷射光(測量光)

L21‧‧‧雷射光(測量光)

本發明之此等與其他之目的及特徵係自與關於附加圖式之較好之實施形態關聯之此後之記述而明確。於此圖式中， 圖1(a)係說明常溫時之本發明之第1實施形態之零件之安裝裝置之概略剖面圖，(b)係說明安裝裝置熱膨脹時之本發明之第1實施形態之零件之安裝裝置之概略剖面圖。

圖2A係顯示使用第1實施形態之零件之安裝裝置之零件與基板之安裝流程(高速下降時)之說明圖。

圖2B係顯示使用第1實施形態之零件之安裝裝置之零件與基板之安裝流程(低速下降時)之說明圖。

圖2C係顯示使用第1實施形態之零件之安裝裝置之零件與基板之安裝流程(接合構件接觸及間隙保持時)之說明圖。

圖2D係顯示使用第1實施形態之零件之安裝裝置之零件與基板之安裝流程(向上拉動及冷卻時)之說明圖。

圖2E係顯示使用第1實施形態之零件之安裝裝置之零件與基板之安裝流程(高速上升時)之說明圖。

圖3係說明本發明之第2實施形態之零件之安裝裝置之概略剖面 圖。

圖4A係說明安裝構件不透過雷射光之情形之本發明之第3實施形態之零件之安裝裝置之概略剖面圖。

圖4B係說明安裝構件透過雷射光之情形之第3實施形態之零件之安裝裝置之概略剖面圖。

圖5A係說明稜鏡所形成之測量光之1次折射及安裝構件不透過雷射光之情形之第3實施形態之變化例之零件之安裝裝置之概略剖面圖。

圖5B係說明稜鏡所形成之測量光之2次折射及安裝構件不透過雷射光之情形之第3實施形態之變化例之零件之安裝裝置之概略剖面圖。

圖5C係說明稜鏡所形成之測量光之2次折射及安裝構件透過雷射光之情形之第3實施形態之變化例之零件之安裝裝置之概略剖面圖。

圖6係說明先前例之零件之安裝裝置之概略剖面圖。

圖7係藉由先前例之基準夾具求出吸附工具之保持面與雷射位移計之檢測面之高度差時之說明圖。

圖8(a)係說明常溫時之先前例之零件之安裝裝置之概略剖面圖，(b)係說明安裝裝置熱膨脹時之先前例之零件之安裝裝置之概略剖面圖。

於繼續記述本發明之前，對附加圖式中相同之零件標記相同之參照符號。

以下，對本發明之實施形態，參照圖式進行說明。

(第1實施形態)

圖1(a)係顯示常溫時之本發明之第1實施形態之零件安裝裝置之構成之模式圖。

本發明之第1實施形態之零件安裝裝置具備：平台10，其係將形成有接合構件15之基板12固定；玻璃吸附工具4，其係可吸附形成接合構件15且作為零件發揮功能之安裝構件11之吸附工具之一例；安裝頭3，其下端搭載有該玻璃吸附工具4；Z軸驅動機構1，其係安裝頭3之驅動所使用之升降驅動裝置之一例；及控制裝置16，其控制Z軸驅動機構1之驅動。

於安裝頭3，具備測量安裝頭3之Z軸方向(上下方向)之位移之位移測量機構2。位移測量機構2係例如光學式雷射編碼器或線性感測器等。於測量後述之距離A之第二非接觸光學距離測量部7之可檢測距離外之時，基於位移測量機構2中之測量值，以控制裝置16控制Z軸驅動機構1之驅動。達到第二非接觸光學距離測量部7之可檢測距離之後，自基於位移測量機構2中之測量值之控制，切換為基於第一非接觸光學距離測量部5及第二非接觸光學距離測量部7之測量值之控制。

於安裝頭3之下端，支持有玻璃吸附工具4。玻璃吸附工具4係以下端面即吸附面26可吸附保持安裝構件11之上表面13。玻璃吸附工具4之吸附及吸附解除動作，即未圖示之真空吸引裝置之接通及斷開，或真空吸引裝置與吸附面26之吸附孔之間之管道之閥門之開閉係藉由控制裝置16之控制進行。

另，於第1及後述之第2實施形態中，作為吸附工具之一例，雖利用可透過測量部5、7之雷射光(測量光)L5、L7之玻璃吸附工具4進行說明，但並非限定於此。例如，可設為不透過雷射光之吸附工具，且以吸附工具吸附有安裝構件時，安裝構件之一部分自吸附工具超出，於該超出之安裝構件之一部分之上表面13上照射來自測量部5之雷射光。

於安裝頭3，於其側部具有分別朝向下方且分別作為基準面發揮功能之第一檢測面6與第二檢測面8，且具備第一非接觸光學距離測量 部5、及第二非接觸光學距離測量部7。第一檢測面6及第二檢測面8係相對於Z軸方向配置於同一面上。

第一非接觸光學距離測量部5測量自上述第一檢測面6至玻璃吸附工具4所吸附保持之上述安裝構件11之上表面13之距離B。

第二非接觸光學距離測量部7測量自上述第二檢測面8至上述基板12之上表面14之距離A。

另，作為一例，將第一非接觸光學距離測量部5之第一檢測面6及第二非接觸光學距離測量部7之第二檢測面8分別作為基準面，但亦可將安裝頭3或平台10上之某一面作為基準面。

作為測量距離B之第一非接觸光學距離測量部5與測量距離A之第二非接觸光學距離測量部7，作為一例，係各自以雷射位移計構成。

又，關於自第一非接觸光學距離測量部5與第二非接觸光學距離測量部7分別出射之測量光L5、L7，安裝頭3內之玻璃吸附工具4以外之光路係以穴9構成。即，自第一非接觸光學距離測量部5出射之測量光L5係於通過穴9之後，透過玻璃吸附工具4，到達安裝構件11之上表面13，而測量自上述第一檢測面6至上述安裝構件11之上表面13之距離B。自第二非接觸光學距離測量部7出射之測量光L7係於通過穴9之後，透過玻璃吸附工具4，到達基板12之上表面14，而測量自上述第二檢測面8至上述基板12之上表面14之距離A。

第一非接觸光學距離測量部5與第二非接觸光學距離測量部7之檢測信號及事先測量之安裝構件11之厚度C係輸入至控制裝置16。根據自第一檢測面6至安裝構件11之上表面13之距離B、自第二檢測面8至基板12之上表面14之距離A、與事先測量之安裝構件11之厚度C，以控制裝置16(詳細而言為控制裝置16內之運算部)算出安裝構件11之下表面50與基板12之上表面14之間之距離即構件間間隙D(D=A-B-C)。

且，將安裝構件11安裝於基板12時，以控制裝置16算出構件間間隙D，且以基板12之構件間間隙D達到預先設定之值之方式，依據來自控制裝置16之控制信號，向安裝頭3之下降方向驅動控制Z軸驅動機構1。

另，作為一例，控制安裝構件11之下表面50與基板12之上表面14之間之距離即構件間間隙D，但於對象構件之應控制之值為自安裝構件11之上表面13至基板12之上表面14之高度E之情形時，亦可根據自第一檢測面6至安裝構件11之距離B與自第二檢測面8至基板12之上表面14之距離A以控制裝置16算出高度E(E=A-B)，以高度E達到預先設定之值之方式，控制安裝頭3之Z軸驅動機構1進行安裝。

如於圖1(b)中顯示安裝裝置熱膨脹時之狀態般，因例如長時間之驅動等所引起之溫度上升或有溫度變化之過程而安裝裝置熱膨脹，自第二檢測面8至基板12之上表面14之距離A變化為與距離A不同之距離A’之情形或自第一檢測面6至安裝構件11之上表面13之距離B變化為與距離B不同之距離B’之情形時，亦於安裝中測量自第一檢測面6至安裝構件11之上表面13之距離B’，算出安裝構件11與基板12之間之距離即構件間間隙D，故不受安裝裝置之熱膨脹之影響，而可高精度安裝構件間間隙D。

利用圖2，對將安裝構件11與基板12經由作為接合構件15之一例之焊錫凸塊進行安裝之情形之安裝流程進行說明。然而，安裝構件11亦可為IC晶片之一般之半導體晶片或MEMS元件。又，基板12亦可為於包含IC晶片或陶瓷及有機材料之基板形成有配線圖案之配線基板。

將形成有接合構件15之基板12固定於以例如120~160℃保持之平台10。另一方面，將形成有接合構件15之安裝構件11利用設計於以例如250~350℃保持之安裝頭3之玻璃吸附工具4吸附保持。

接著，相對於固定於平台10上之基板12，對準吸附保持有安裝 構件11之安裝頭3。

接著，為於基板12安裝安裝構件11，首先，最初，安裝頭3係藉由Z軸驅動機構1高速下降(圖2A)。此時，自第二檢測面8至基板12之上表面14之距離A大於第二非接觸光學距離測量部7之可檢測距離之情形時，控制裝置16基於位移測量機構2所測量之測量值驅動控制Z軸驅動機構1。

接著，朝Z軸下降方向驅動安裝頭3，且達到測量距離A之第二非接觸光學距離測量部7之可檢測距離之後，藉由第二非接觸光學距離測量部7檢測出自第二檢測面8至基板12之上表面14之距離A。藉由第二非接觸光學距離測量部7檢測出距離A之後，將Z軸之驅動控制自藉由位移測量機構2之下降控制變更為藉由第一非接觸光學距離測量部5及第二非接觸光學距離測量部7之構件間間隙D之控制。

接著，以控制裝置16算出構件間間隙D，且保持於玻璃吸附工具4之安裝構件11接近基板12，而下降至特定高度時，控制裝置16驅動控制Z軸驅動機構1，減低安裝頭3之下降速度(圖2B)。若形成於安裝構件11與基板12之各者之接合構件15之直徑為例如60~80μm，則安裝頭3之下降速度減速者係設定為較分別形成於安裝構件11與基板12之接合構件15彼此接觸之位置更上方且為安裝構件11與基板12之間之距離即構件間間隙D成為例如220~260μm時。

接著，控制裝置16驅動控制Z軸驅動機構1，安裝頭3進一步下降，安裝構件11與基板12之間之距離即構件間間隙D為例如90~130μm之情形時，以控制裝置16(詳細而言為控制裝置16內之判斷部)判斷為安裝構件11經由接合構件15與基板12接觸，於該狀態下停止，並於安裝頭3與平台10之間將安裝構件11相對於基板12加熱加壓並保持例如3~5秒，而熔融接合構件15(圖2C)。

接著，以使安裝構件11與基板12之間之距離即構件間間隙D成為 預先設定之值、例如100~140μm之方式，控制裝置16驅動控制Z軸驅動機構1而向上拉動安裝頭3，且於該狀態下停止，並將安裝頭3冷卻至例如120~160℃(圖2D)。

接著，藉由控制裝置16之控制解除玻璃吸附工具4之吸附而自玻璃吸附工具4分離安裝構件11之後，控制裝置16驅動控制Z軸驅動機構1使安裝頭3高速上升(圖2E)。

如圖1(b)所示，於上述安裝流程中，若安裝頭3之升溫或冷卻時因安裝裝置之熱膨脹，因而自第二檢測面8至基板12之上表面14之距離A變化為距離A’之情形、或自第一檢測面6至安裝構件11之上表面13之距離B變化為距離B’之情形時，控制裝置16以使構件間間隙D成為預先設定之值之方式驅動控制Z軸驅動機構1而控制安裝頭3之位置。

於上述安裝流程中，安裝頭下降中或將安裝構件11經由接合構件15對基板12安裝過程中，以控制裝置16算出構件間間隙D，且控制裝置16以成為預先設定之值之方式驅動控制Z軸驅動機構1而控制安裝頭3之位置。然而，可於安裝頭下降中或將安裝構件11經由接合構件15對基板12安裝過程中，以第一非接觸光學距離測量部5與第二非接觸光學距離測量部7測量構件間間隙D之後，以控制裝置16算出構件間間隙D，並基於該等測量及算出結果，控制裝置16驅動控制Z軸驅動機構1而驅動安裝頭3。後者之方法可不受安裝裝置之熱膨脹(例如安裝裝置之長時間驅動所引起之熱膨脹)之影響而進行安裝。又，前者之方法可不受安裝裝置之熱膨脹(例如安裝裝置之長時間驅動所引起之熱膨脹)之影響及安裝過程中之溫度變化所引起之安裝裝置之熱膨脹之影響而進行安裝。

如上所述，於安裝中，根據自第一檢測面6至安裝構件11之上表面13之距離B與自第二檢測面8至基板12之上表面14之距離A之同時測量結果及安裝構件11之厚度C，以控制裝置16算出構件間間隙D，控 制裝置16一邊驅動控制Z軸驅動機構1一邊安裝構件間間隙D，故不受因例如長時間運轉下之Z軸驅動機構1等之驅動部分之溫度上升、或焊錫接合中之焊錫熔融所引起之溫度上升等而引起之安裝裝置之熱膨脹之影響，而可高精度地控制構件間間隙D並進行安裝，例如，可將構件間間隙D之偏差設為3σ且6μm。

(第2實施形態)

利用圖3，對作為本發明之第2實施形態之零件安裝裝置之構成進行說明。第2實施形態與第1實施形態之安裝構件不同。

對第一非接觸光學距離測量部5之測量光L5於厚度方向透過安裝構件11，而可測量自第一檢測面6至安裝構件11之下表面50之距離之情形之構件間隙縫D之算出方法進行說明。第一非接觸光學距離測量部5之測量光L5透過安裝構件11之情形，是指例如安裝構件11為玻璃且透過第一非接觸光學距離測量部5之測量光L5之情形，或安裝構件11為矽晶片、且第一非接觸光學距離測量部5之測量光L5之波長使用容易透過矽之1100nm~5000nm之波長之情形等。

此情形時，第一非接觸光學距離測量部5係測量自上述第一檢測面6至玻璃吸附工具4所吸附保持之安裝構件11之下表面50之距離F。第二非接觸光學距離測量部7係測量自上述第二檢測面8至上述基板12之上表面14之距離A。

且，根據自第一檢測面6至安裝構件11之下表面50之距離F、及自第二檢測面8至基板12之上表面14之距離A，以控制裝置16(詳細而言為控制裝置16內之運算部)算出構件間間隙D(D=A-F)。

且，將安裝構件11安裝於基板12時，以控制裝置16算出構件間間隙D，以使基板12之構件間間隙D成為預先設定之值之方式，依據來自控制裝置16之控制信號，向安裝頭3之下降方向驅動控制Z軸驅動機構1。

關於安裝流程，間隙之算出方法以外係與第1實施形態相同。

如此般測量光L5於厚度方向透過安裝構件11之情形時，無須事先測量安裝構件11之厚度C。因此，不受安裝構件11之厚度C之測量誤差之影響，而可更高精度安裝構件間間隙D。

(第3實施形態)

利用圖4A及圖4B，對作為第3實施形態之零件安裝裝置之構成進行說明。第3實施形態與第1實施形態係非接觸光學距離測量部不同。圖4A顯示以雷射光(測量光)L21不透過安裝構件11之方式配置有分光干涉方式雷射位移計21、檢測面22及穴9之構成。圖4B顯示以雷射光(測量光)L21透過安裝構件11之方式配置有分光干涉方式雷射位移計21、檢測面22及穴9之構成。

於第3實施形態中，第1實施形態及第2實施形態中之第一非接觸光學距離測量部5與第二非接觸光學距離測量部7係以一個非接觸光學距離測量部、例如分光干涉方式雷射位移計21構成。分光干涉方式雷射位移計21係藉由將雷射光(測量光)L21行進之各界面中之反射光之干涉光分光而換算為距離，可一次測量自作為基準面之檢測面22至光路上之各面之距離。因此，可藉由分光干涉方式雷射位移計21同時測量自檢測面22至玻璃吸附工具4之吸附面26之距離B與自檢測面22至基板12之上表面14之距離A。此處，於玻璃吸附工具4保持有安裝構件11之情形時，假設安裝構件11之上表面13與玻璃吸附工具4之吸附面26位於同一平面上，而假設自分光干涉方式雷射位移計21之檢測面22至安裝構件11之上表面13之距離與自檢測面22至玻璃吸附工具4之吸附面26之距離相等。

另，作為一例，雖將檢測面22作為基準面，亦可將安裝頭或平台上之某個面作為基準面。

又，構件間間隙D之算出方法係將自檢測面22至安裝構件11之上 表面13之距離設為自檢測面22至玻璃吸附工具4之吸附面26之距離B，此外與第1實施形態相同。

作為第一非接觸光學距離測量部5之測量光L5透過安裝構件11，而可測量自第一檢測面6至安裝構件11之下表面50之距離之情形之零件之安裝裝置之構成，係如圖4B以分光干涉方式雷射位移計21之雷射光L21照射於安裝構件11之方式配置。又，構件間間隙D之算出方法係與第2實施形態相同。

於第3實施形態中，安裝構件11亦可為IC晶片之一般之半導體晶片或MEMS元件。又，由於分光干涉方式雷射位移計21之雷射光L21之光點直徑為例如20~40μm，以雷射位移計21測量自檢測面22至基板12之距離，故若基板12之尺寸相對於安裝構件11大例如40~80μm以上，則亦可為於包含IC晶片或陶瓷或有機材料之板狀之基材上形成有配線圖案之配線基板。基板12之尺寸雖設為相對於安裝構件11大例如40~80μm以上即可，但考慮到基板12之尺寸偏差或安裝構件11於玻璃吸附工具4之吸附位置，期望為例如100μm以上。

接著，對藉由以稜鏡使分光干涉方式雷射位移計21之雷射光L21折射而實現安裝頭3之小型化之情形之構成，作為第3實施形態之變化例，利用圖5A~圖5C進行說明。

作為一例，如圖5A所示，上述分光干涉方式雷射位移計21係朝橫向(例如，沿水平方向)設置於較玻璃吸附工具4之吸附面13更上部且安裝頭3之外部之側面。接著，於雷射光L21之光路上，於無安裝構件11之位置上，以設置於安裝頭3內之稜鏡使雷射光L21朝下折射90°，而照射於基板12之上表面。然而，以雷射光L21不照射於安裝構件11且通過安裝構件11之附近之方式，將稜鏡24設置於安裝頭3內。藉此，因可於安裝構件11之附近測量自檢測面22至基板12之上表面14之距離A，故於基板12彎曲之情形時，亦可縮小基板12之彎曲之影 響。如此，藉由利用稜鏡使分光干涉方式雷射位移計21之雷射光L21折射，可確保分光干涉方式雷射位移計21之測量距離。因此，與將分光干涉方式雷射位移計21配置於安裝頭3內之測量位置之正上方比較，可進一步謀求安裝頭3之小型化。

又，作為另一例，如圖5B所示，上述分光干涉方式雷射位移計21係朝下設置於較玻璃吸附工具4之吸附面13更上部且安裝頭3之外部之側面。接著，於來自雷射位移計21之雷射光L21之光路上，具有配置於較玻璃吸附工具4之吸附面13更上部之2個稜鏡(稜鏡23與稜鏡24)。以安裝頭3之外側面之稜鏡23使雷射光L21朝安裝頭折射90°，雷射光L21自橫向進入安裝頭3內。接著，以稜鏡23使雷射光L21折射時，於雷射光L21之光路上，於無安裝構件11之位置上配置有設置於安裝頭3內之第2個稜鏡23。以此稜鏡23使雷射光L21進一步朝下折射90°，將雷射光L21照射於基板12之上表面。然而，以雷射光L21不照射於安裝構件11且通過安裝構件11之附近之方式，將第2個稜鏡24設置於安裝頭3內。藉此，於安裝構件11之附近，測量自檢測面22至基板12之上表面14之距離A。

接著，對安裝構件11透過分光干涉方式雷射位移計21之雷射光(測量光)L21之零件之情形進行說明。於此情形時，如圖5C所示，以第2個稜鏡25使雷射光L21朝下折射90°而透過安裝構件11時，以通過安裝構件11且將雷射光L21照射於基板12之上表面13之方式，將第2個稜鏡25設置於安裝頭3內之中央部分。

另，藉由適當組合上述各種實施形態或變化例中之任意之實施形態或變化例，可取得各自所具有之效果。

[產業上之可利用性]

本發明之零件之安裝方法及安裝裝置由於不受有安裝裝置之溫度變化之某過程或安裝裝置之熱膨脹(例如安裝裝置之長時間驅動所 引起之熱膨脹)之影響，而可高精度安裝構件間間隙，故對構件間間隙對裝置特性影響較大之晶片尺寸封裝類型之攝像裝置或靜電電容型MEMS加速度感測器之安裝較為有用。

本發明係參照附加圖式且與較好之實施形態關聯而充分記述，對熟悉此技術之人們而言，各種變化或修正係較為明白。應理解，此種變化或修正係只要不脫離附加之申請專利範圍所揭示之本發明之範圍，則包含於其中。

1‧‧‧Z軸驅動機構

2‧‧‧位移計測機構

3‧‧‧安裝頭

4‧‧‧玻璃吸附工具

5‧‧‧測量部

6‧‧‧第一檢測面

7‧‧‧測量部

8‧‧‧第二檢測面

9‧‧‧穴

10‧‧‧平台

11‧‧‧安裝構件

12‧‧‧基板

13‧‧‧安裝構件之上表面

14‧‧‧基板之上表面

15‧‧‧接合構件

16‧‧‧控制裝置

26‧‧‧玻璃吸附工具之吸附面

50‧‧‧安裝構件之下表面

A‧‧‧第二檢測面至基板之上表面之距離

A’‧‧‧第二檢測面至基板之上表面之距離

B’‧‧‧第一檢測面至安裝構件之上表面之距離

B‧‧‧第一檢測面至安裝構件之上表面之距離

C‧‧‧安裝構件之厚度

D‧‧‧構件間間隙

E‧‧‧安裝構件之上表面至基板之上表面之高度

L5‧‧‧測量光

L7‧‧‧測量光

Claims (11)

1. 一種零件之安裝方法，其係如下者：將作為零件之安裝構件保持於安裝頭；相對於固定於平台上之基板對準上述安裝頭；以測量部測量至上述安裝構件之高度與上述基板之上表面之高度，且基於上述測量部所測量之至上述安裝構件之上述高度、與上述測量部所測量之上述基板之上述上表面之上述高度，以上述安裝構件與上述基板之間之距離即構件間間隙成為預先設定之值之方式一面以控制裝置進行控制，一面使上述安裝頭下降，且經由接合構件將上述安裝構件安裝於上述基板。
2. 如請求項1之零件之安裝方法，其中至上述安裝構件之上述高度係至上述安裝構件之上表面之高度；以上述測量部測量至上述安裝構件之上述上表面之上述高度與上述基板之上述上表面之上述高度，且基於上述測量部所測量之至上述安裝構件之上述上表面之上述高度、上述測量部所測量之上述基板之上述上表面之上述高度、與上述安裝構件之厚度，以上述構件間間隙成為上述預先設定之值之方式一面以上述控制裝置進行控制，一面使上述安裝頭下降，且經由上述接合構件將上述安裝構件安裝於上述基板。
3. 如請求項1之零件之安裝方法，其中至上述安裝構件之上述高度係至上述安裝構件之下表面之高度；以上述測量部測量至上述安裝構件之上述下表面之上述高度與上述基板之上述上表面之上述高度，且基於上述測量部所測 量之至上述安裝構件之上述下表面之高度、與上述測量部所測量之上述基板之上述上表面之上述高度，以上述構件間間隙成為上述預先設定之值之方式一面以上述控制裝置進行控制，一面使上述安裝頭下降，且經由上述接合構件將上述安裝構件安裝於上述基板。
4. 如請求項1至3中任一項之零件之安裝方法，其中上述構件間間隙係於上述安裝頭下降前算出，利用算出之上述構件間間隙，以上述控制裝置將控制上述安裝頭下降。
5. 一種零件之安裝裝置，其包括：安裝頭；吸附工具，其係設置於上述安裝頭之前端，可吸附保持作為零件之安裝構件；平台，其固定基板；升降驅動裝置，其使上述安裝頭升降，且於上述安裝頭之下降時經由接合構件安裝於上述安裝構件；第一非接觸光學距離測量部，其測量光通過上述安裝頭內之穴，而測量自第一檢測面至上述安裝構件之高度；第二非接觸光學距離測量部，其測量光通過上述安裝頭內之穴，而測量自第二檢測面至上述基板之上表面之高度；控制裝置，其以如下方式進行動作控制：基於上述第一非接觸光學距離測量部所測量之上述安裝構件之上述高度、與上述第二非接觸光學距離測量部所測量之上述基板之上述上表面之上述高度，以上述安裝構件與上述基板之間之距離即構件間間隙成為預先設定之值之方式，控制上述升降驅動裝置而使上述安裝頭下降，並經由上述接合構件將上述安裝構件安裝至上述基板。
6. 如請求項5之零件之安裝裝置，其中上述第一非接觸光學距離測量部測量自上述第一檢測面至上述安裝構件之上表面之高度，作為自上述第一檢測面至上述安裝構件之上述高度；上述控制裝置係以如下方式進行動作控制：根據上述第一非接觸光學距離測量部所測量之至上述安裝構件之上述上表面之上述高度、上述第二非接觸光學距離測量部所測量之至上述基板之上述上表面之上述高度、與上述安裝構件之厚度，算出上述安裝構件與上述基板之間之距離即上述構件間間隙，以上述構件間間隙成為上述預先設定之值之方式，控制上述升降驅動裝置而使上述安裝頭下降，並經由上述接合構件將上述安裝構件安裝至上述基板。
7. 如請求項5之零件之安裝裝置，其中上述第一非接觸光學距離測量部測量自上述第一檢測面至上述安裝構件之下表面之高度，作為自上述第一檢測面至上述安裝構件之上述高度；上述控制裝置係以如下方式進行動作控制：根據上述第一非接觸光學距離測量部所測量之至上述安裝構件之上述下表面之上述高度、上述第二非接觸光學距離測量部所測量之至上述基板之上述上表面之上述高度、與上述安裝構件之厚度，算出上述安裝構件與上述基板之間之距離即上述構件間間隙，以上述構件間間隙成為上述預先設定之值之方式，控制上述升降驅動裝置而使上述安裝頭下降，並經由上述接合構件將上述安裝構件安裝至上述基板。
8. 如請求項5之零件之安裝裝置，其中上述第一非接觸光學距離測量部與上述第二非接觸光學距離 測量部係以1個分光干涉方式雷射位移計構成。
9. 如請求項8之零件之安裝裝置，其中上述分光干涉方式雷射位移計係設置於與上述安裝頭同一個上述升降驅動裝置，且配置於上述安裝頭之外部；於上述測量光之光路上具有稜鏡，其使上述測量光朝上述安裝構件與上述基板折射。
10. 如請求項9之零件之安裝裝置，其中上述分光干涉方式雷射位移計係沿橫向配置於上述安裝頭；以使來自上述分光干涉方式雷射位移計之上述測量光朝上述安裝構件與上述基板90°折射之方式配置有稜鏡。
11. 如請求項9之零件之安裝裝置，其中於來自上述分光干涉方式雷射位移計之測量光之光路上具有2個稜鏡；上述2個稜鏡中之配置於上述安裝頭之側面之第1個稜鏡係以使來自上述分光干涉方式雷射位移計之上述測量光朝上述安裝頭90°折射之方式配置；上述2個稜鏡中之第2個稜鏡係以使藉由上述第1個稜鏡折射之上述測量光朝上述安裝構件與上述基板進而90°折射之方式配置。