WO2014033961A1 - 部品実装装置 - Google Patents

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WO2014033961A1
WO2014033961A1 PCT/JP2012/072386 JP2012072386W WO2014033961A1 WO 2014033961 A1 WO2014033961 A1 WO 2014033961A1 JP 2012072386 W JP2012072386 W JP 2012072386W WO 2014033961 A1 WO2014033961 A1 WO 2014033961A1
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center position
component
nozzle
pin
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PCT/JP2012/072386
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友則 岩瀬
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富士機械製造株式会社
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    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors

Definitions

  • the present invention relates to a component mounting apparatus in which a wafer cut component obtained by cutting a wafer in component units is pushed up by a pin member and is sucked by a suction nozzle and mounted on a substrate.
  • a wafer on which a plurality of wafer cut parts are formed is attached to an adhesive sheet and cut into parts by a laser cutter or the like. Then, the adhesive sheet is expanded in the radial direction, and the plurality of wafer cut parts are separated from each other.
  • the wafer in this state is stored in the component supply apparatus and supplied to the component supply position. Each wafer cut component is pushed up by the pin member, peeled off from the adhesive sheet, and supplied to a position where it can be sucked by the suction nozzle. Each wafer cut component to be supplied is sucked by the suction nozzle and mounted on the substrate.
  • Patent Document 1 describes a method for aligning the center of a suction nozzle and a pin member.
  • a wafer cut part sucked by a suction nozzle is placed on a cap that covers an upper portion of a pin member.
  • the wafer cut part on the cap is imaged with a camera, and the center position of the wafer cut part is obtained as the center position of the suction nozzle.
  • the wafer cut part is removed from the cap, and the pin member is imaged with a camera to obtain the center position of the pin member.
  • a deviation amount between the obtained center position of the suction nozzle and the center position of the pin member is obtained, and the center position of the suction nozzle and the center position of the pin member are matched based on the deviation amount.
  • the center position of the wafer cutting component is assumed to be the center position of the suction nozzle, and the deviation amount between the center position of the suction nozzle and the center position of the pin member is obtained. That is, it is assumed that the center position of the wafer cut part is picked up by the center position of the suction nozzle, but the wafer cut part may vary in size and holding position, so the suction position may be shifted.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a component mounting apparatus capable of improving suction accuracy when a wafer cut component is sucked by a suction nozzle.
  • the invention according to claim 1 is a wafer supply device that supplies a wafer that has been cut into a plurality of wafer-cut components while maintaining the wafer shape, and the wafer supply device that supplies the wafer.
  • the wafer cutting component is picked up by a suction nozzle, a component picking head for mounting on a substrate transported to a component mounting position, and a pin member having an upper end surface are moved up and down by a lifting device, and the wafer cutting component is moved to the suction nozzle.
  • a component push-up device that pushes up from below at the upper end of the pin member when adsorbed, a substrate that is movably mounted together with the component picking head, and that is transported to the component mounting position and supplied by the wafer supply device And a camera capable of imaging a predetermined area from above the wafer-cut component and the pin member, A nozzle that can be sucked by the suction nozzle and that measures the center position of the suction nozzle, and a nozzle between the center position of the suction nozzle and the center position of the camera based on the image of the jig imaged by the camera A nozzle deviation amount calculating means for calculating a deviation amount, and a pin deviation amount calculation for calculating a pin deviation amount between the center position of the pin member and the center position of the camera based on the image of the pin member imaged by the camera.
  • the invention according to claim 2 is the component mounting apparatus according to claim 1, wherein the component mounting apparatus captures images of the pin members at a plurality of predetermined positions on the wafer supplied by the wafer supply apparatus. And a pin deviation amount calculating means for calculating a pin deviation amount between the center position of the pin member and the center position of the camera based on the images of the plurality of pin members, respectively. Then, an interpolation calculation is performed based on the plurality of pin deviation amounts, and the pin deviation amounts for the plurality of wafer cut parts are respectively obtained.
  • the invention according to claim 3 is the component mounting apparatus according to claim 1 or 2, wherein the center of the jig follows the tip of the nozzle during suction with the suction nozzle and the center of the nozzle coincides with the center of the jig. It is that the truncated cone-shaped recessed part is formed as possible.
  • the invention according to claim 4 is the component mounting apparatus according to claim 3, wherein the component mounting apparatus is a jig that starts suction when the tip of the suction nozzle reaches the bottom of the recess of the jig. It is to have a suction means.
  • the invention according to claim 5 is the component mounting apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the suction nozzle is a group of a plurality of nozzles arranged at equal angular intervals on a predetermined circumference.
  • the nozzle deviation amount calculation means is configured to obtain a center position of the suction nozzle based on each center position of the plurality of nozzle groups, and a nozzle deviation amount between the center position of the suction nozzle and the center position of the camera. Is to calculate.
  • the deviation amount between the center position of the suction nozzle and the center position of the pin member can be obtained with high accuracy.
  • the wafer cutting component can be sucked with high accuracy by the suction nozzle, and the mounting accuracy of the wafer cutting component on the substrate can be increased.
  • the amount of pin deviation for each of the plurality of wafer cut parts in the wafer is obtained, it is possible to correct the error due to the wafer transfer, and to remove all the wafer cut parts in the wafer. Can be adsorbed with high accuracy.
  • the center of the nozzle can be made to coincide with the jig center with high accuracy.
  • the nozzle deviation amount between the center position of the suction nozzle and the center position of the camera can be obtained with high accuracy from the acquired jig image.
  • the suction nozzle is constituted by a plurality of nozzle groups, the wafer cut parts can be sucked with high precision by each nozzle. Can be efficiently mounted with high accuracy.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a component mounting apparatus according to the present invention. It is a side view which shows the component supply apparatus of the component mounting apparatus of FIG. (A) is a top view which shows the wafer supply apparatus of the component supply apparatus of FIG. 2, (B) is a top view which shows the component pushing-up apparatus of the component supply apparatus of FIG. (A) is a diagram showing a state where the lifting device of the component lifting device is held by the station, (B) is a diagram showing a state where the lifting device of the component lifting device is held by the X-axis slide, ) Is a diagram showing a state in which the pin member of the lifting device of the component thrusting device is projected by the X-axis slide.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the jig
  • A is a figure which shows the state before adsorb
  • (b) is a figure which shows the state in the middle of adsorb
  • (c) is a figure which shows a jig
  • FIG. 1 It is a flowchart for demonstrating position alignment operation
  • (A) is the figure which shows the state which each adsorbed four jigs with four adsorption nozzles
  • (b) is the four jigs adsorbed by four adsorption nozzles of a jig mounting stand.
  • (c) is a figure which shows the state which images the four jig
  • the substrate transport direction is referred to as the X-axis direction
  • the direction perpendicular to the X-axis direction in the horizontal plane is referred to as the Y-axis direction
  • the direction perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction is referred to as the Z-axis. It is called a direction.
  • the component mounting apparatus 10 includes a component supply device 20 and a component mounting device 30.
  • a plurality of component mounting apparatuses 10 are arranged in series in the X-axis direction, and are connected by the substrate transfer apparatus 100.
  • the component supply apparatus 20 includes a wafer magazine 50, a wafer supply apparatus 60 provided on a base 11 disposed adjacent to the wafer magazine 50, and a lower part of the wafer supply apparatus 60. And a component push-up device 70 provided in the base 11.
  • the wafer magazine 50 is provided with a wafer stocker 52 that can be raised and lowered within the housing 51.
  • a wafer stocker 52 In the wafer stocker 52, a plurality of pallets 53 are stacked and stored so that they can be inserted and removed one by one.
  • an expanding table 54 On the pallet 53, an expanding table 54 for holding the wafer cut part P in a state of holding the wafer shape is placed.
  • the expand base 54 is formed in a ring shape having an inner diameter and an outer diameter larger than the diameter of the wafer U.
  • the translucent or transparent adhesive sheet S to which the wafer U is adhered is enlarged in the radial direction, and a plurality of wafer cut parts P are held in a separated state.
  • An expand table loading device 55 for loading an expand table 54 holding a new wafer U is provided at the top of the housing 51, and an expand table discharge device 56 for discharging the empty expand table 54 is provided at the bottom of the housing 51. It has been.
  • a wafer supply device 60 is provided at the front portion of the housing 51 on the substrate transfer device 100 side to transfer the expand table 54 holding the wafer U between the wafer stocker 52 and the component supply position A.
  • the wafer supply device 60 is provided with a wafer table 61 for fixing the expand table 54 holding the wafer U.
  • the wafer table 61 is movably supported by a ball screw mechanism having a ball screw 64 connected to the output shaft of the servo motor 63 along a pair of guide rails 62 provided on the base 11 and extending in the Y-axis direction.
  • the wafer table 61 is provided with an expansion table moving device having a hook (not shown) that can draw out and insert the expansion table 54 with respect to the wafer stocker 52.
  • the wafer table 61 is provided with a through hole 61a having a diameter slightly smaller than the outer diameter of the expand base 54.
  • An opening 11 a that can communicate with the through hole 61 a of the wafer table 61 is provided at the component supply position A on the upper surface of the base 11.
  • the through-hole 61a of the wafer table 61 and the opening 11a of the base 11 are provided to push up from below by a pin member 93 of a component push-up device 70 with respect to a wafer cut component P described later.
  • the component push-up device 70 includes an XY robot 71.
  • the XY robot 71 is disposed below the wafer supply device 60 in the base 11 and is movable along the guide rail 72 in the Y-axis direction.
  • 73 is provided.
  • the Y-axis slide 73 is moved in the Y-axis direction by a ball screw mechanism having a ball screw 75 connected to the output shaft of the Y-axis servo motor 74.
  • An X-axis slide 76 is guided by the Y-axis slide 73 so as to be movable in the X-axis direction orthogonal to the Y-axis direction.
  • An X-axis servo motor 77 is installed on the Y-axis slide 73, and a ball screw 78 that is rotatably connected to the output shaft of the X-axis servo motor 77 and rotatably supported on the Y-axis slide 73 is fixed to the X-axis slide 75.
  • the X-axis slide 76 is moved in the X-axis direction by screwing with the ball nut 79.
  • the X-axis slide 76 has a pair of claw members 76a and 76b protruding in the Y-axis direction with a predetermined width in the Z-axis direction.
  • the upper claw member 76a is fixed, and the lower claw member 76b is configured to be movable in the Z-axis direction by a servo motor (not shown) built in the X-axis slide 76.
  • the pair of claw members 76a and 76b can sandwich the lifting device 90 that lifts and lowers the pin member 93.
  • the lifting device 90 includes a main body 91, a pair of claw members 92a and 92b, four pin members 93, four spring members 94, and the like.
  • the main body 91 is formed in a hollow cylindrical shape whose both end surfaces are closed, and a mounting hole portion 91a for detachably mounting to a station 110 described later is formed in the peripheral surface of the main body 91.
  • the pair of claw members 92a and 92b are provided so as to protrude in the Y-axis direction with a predetermined width in the Z-axis direction on the peripheral surface of the main body 91 so that the pair of claw members 76a and 76b of the X-axis slide 76 can be sandwiched.
  • the upper claw member 92a is fixed, and the lower claw member 92b is configured to be movable in the Z-axis direction.
  • the pin member 93 is for pushing up the wafer-cut component P held by the expand base 54 at the upper end 93a from below and peeling it from the adhesive sheet S.
  • the four pin members 93 are arranged in parallel to the vertical direction and the upper end portions thereof are equiangularly spaced (90 degree intervals) on a predetermined circumference, and are built in the main body 91.
  • the upper end portion 93a of each pin member 93 is disposed so as to protrude from four pin holes 91b drilled in the upper end surface of the main body 91.
  • the four spring members 94 are compression coil springs, and are inserted through the four pin members 93, respectively.
  • the pair of claw members 92 a and 92 b are sandwiched and pulled by the pair of claw members 76 a and 76 b of the X-axis slide 76 from the state held in the station 110 (see FIG. 4A). Then, it leaves the station 110 (see FIG. 4B).
  • the claw member 76b of the X-axis slide 76 moves upward in the Z-axis direction
  • the claw member 92b moves upward in the Z-axis direction, so that the four pin members 93 project simultaneously from the four pin holes 91b (see FIG. 4 (C)).
  • the station 110 is arranged in parallel with the XY robot 71, and a plurality (seven in this example) of lifting devices 90 respectively corresponding to a plurality of types of wafer cutting parts P can be attached and detached. It is configured. That is, a semi-cylindrical storage unit 111 that can store a cylindrical lifting device 90 is provided on the side of the station 110 on the X-axis slide 76 side. And the protrusion part 112 which can be fitted in the mounting hole part 91a of the raising / lowering apparatus 90 is protrudingly provided by the internal peripheral surface of each accommodating part 111. As shown in FIG.
  • the wafer U is stored in the wafer magazine 50. That is, when the expand base 54 that holds the wafer-cut component P in a state of holding the wafer shape is placed on the pallet 53 and loaded into the expand base loading device 55, the wafer stocker 52 rises and the expand base 54 The pallet 53 is transferred to a temporary storage stage which is the uppermost stage of the wafer stocker 52. Then, the wafer stocker 52 is lowered and the pallet 53 is positioned at the height of the wafer table 61, and the expand table 54 is pulled out from the pallet 53 in the temporary storage stage of the wafer stocker 52 onto the wafer table 61 by the expand table moving device. .
  • the wafer stocker 52 is raised and the pallet 53 of a predetermined storage stage is positioned at the height of the wafer table 61, and the expansion table 54 is moved from the wafer table 61 to the pallet of the predetermined storage stage of the wafer stocker 52 by the expansion table moving device. 53 is inserted. Thereafter, in the same manner, in each storage stage of the wafer stocker 52, an expand base 54 that holds the wafer cut component P in a state of holding the wafer shape is stored together with the pallet 53.
  • the transfer of the wafer U by the wafer supply device 60 and the supply of the wafer cut component P by the component push-up device 70 are performed. That is, the wafer table 61 is moved to a position close to the wafer magazine 50 and positioned. The wafer stocker 52 is raised or lowered, and the pallet 53 on which the expand table 54 holding the wafer-cut component P to be mounted is placed is positioned at the height of the wafer table 61. Then, the expanding table 54 is pulled out from the pallet 53 onto the wafer table 61 by the expanding table moving device. Thereafter, the wafer table 61 is moved to the component supply position A and positioned.
  • the lifting device 90 is moved and positioned on the wafer cut part P to be mounted, and the four pin members 93 are projected upward in the Z-axis direction.
  • the wafer cut component P is pushed upward in the Z-axis direction, peeled off from the adhesive sheet S, and supplied to a position where it can be picked up by the component picking head 38 of the component mounting device 30.
  • the component mounting apparatus 30 includes an XY robot 31.
  • the XY robot 31 is mounted on the base 11 and is disposed above the substrate transfer apparatus 100 and the component supply apparatus 20, and is guided.
  • a Y-axis slide 33 that is movable in the Y-axis direction along the rail 32 is provided.
  • the Y-axis slide 33 is moved in the Y-axis direction by a ball screw mechanism having a ball screw 35 connected to the output shaft of the Y-axis servomotor 34.
  • An X-axis slide 36 is guided by the Y-axis slide 33 so as to be movable in the X-axis direction orthogonal to the Y-axis direction.
  • An X-axis servo motor 37 is installed on the Y-axis slide 33, and an unillustrated ball screw rotatably connected to the output shaft of the X-axis servo motor 37 and rotatably supported on the Y-axis slide 33 is attached to the X-axis slide 36.
  • the X-axis slide 36 is moved in the X-axis direction by screwing with a fixed unillustrated ball nut.
  • a component collecting head 38 and a board recognition camera 39 are provided on the X-axis slide 36.
  • the component sampling head 38 is provided with a nozzle holder 42 that is movable in the Z-axis direction and rotatable about the Z-axis.
  • the nozzle holder 42 has a plurality (four in this example) that adsorb wafer cut parts P arranged at equiangular intervals (90 degrees in this example) on a predetermined circumference around the rotation axis.
  • the suction nozzle 41 is detachably held.
  • the substrate recognition camera 39 includes a substrate B transferred to the component mounting position, a wafer cut component P of the wafer U transferred to the component supply position, four pin members 93 of the elevating device 90, and a jig mounting table to be described later.
  • Four jigs 45 placed on 44 are provided so as to be able to image from above.
  • a component recognition camera 43 and a jig mounting table 44 are fixed between the wafer supply device 60 on the base 11 and the substrate transfer device 100.
  • the component recognition camera 43 is provided so that the wafer cut component P sucked by the suction nozzle 41 can be imaged from below.
  • On the upper surface of the jig mounting table 44 four jigs 45 sucked by the four suction nozzles 41 are placed. The details will be described later, but the four suction nozzles 41 obtained from the center position of each suction nozzle 41 are described. Is provided as a measurement position for measuring the center position (hereinafter referred to as the center position of the four suction nozzles 41).
  • the four jigs 45 are jigs for measuring the center positions of the four suction nozzles 41.
  • the jig 45 is formed in a cylindrical shape, and a truncated cone-shaped recess 45 a is formed on the upper surface portion.
  • the diameter of the bottom surface 45b of the recess 45a is slightly larger than the diameter of the tip of the suction nozzle 41.
  • a mark 45m that can be detected by the camera 39 is marked at the center of the bottom surface 45b of the recess 45a.
  • the center line La can be made to coincide with the axial center line Lb of the jig 45 (see FIG. 6C).
  • a substrate mark provided on the substrate B positioned at the component mounting position is detected by the substrate recognition camera 39. Based on the position of the board mark, the component sampling head 38 is corrected in the XY directions. Further, the wafer cut component P sucked by the suction nozzle 41 is imaged while moving from the component supply position A of the component supply device 20 to a predetermined position on the substrate B by the component recognition camera 43, and the wafer cut component P When the suction state is recognized and the wafer cut part P is mounted at a predetermined mounting angle, it is rotated to the mounting angle.
  • the substrate transport apparatus 100 has a pair of guide rails (not shown) arranged parallel to each other on a base 11 so as to face each other in parallel, and a substrate B guided by the pair of guide rails.
  • a pair of unillustrated conveyor belts that are supported and conveyed are arranged side by side so as to face each other.
  • the substrate transport apparatus 100 is provided with a clamp device (not shown) that lifts and clamps the substrate B transported to the component mounting position.
  • the substrate B on which the wafer cut component P is mounted is transported to the component mounting position in the X-axis direction by the conveyor belt while being guided by the guide rail.
  • the board B transported to the component mounting position is positioned and clamped at the component mounting position by the clamp device.
  • the center position of the four pin members 93 is the center position of the approximate center of the four pin members 93 obtained from the center position of each pin member 93, similarly to the center position of the four suction nozzles 41. . It is assumed that the four jigs 45 are prepared in advance on the jig mounting table 44 at random.
  • step S1 the control device that controls the operation of the component mounting apparatus 10 moves the nozzle holder 42 of the component picking head 38 above the jig mounting table 44, and rotates, lowers, and raises the nozzle holder 42 so that four components are provided.
  • the four jigs 45 are sucked by the suction nozzle 41, respectively. This suction starts when the tip of the suction nozzle 41 reaches the bottom 45b of the recess 45a of the jig 45 (see FIG. 8A, corresponding to “jig suction means”).
  • the nozzle holder 42 is lowered again, and the four jigs 45 sucked by the four suction nozzles 41 are placed on the upper surface of the jig placing table 44 (see FIG.
  • step S 2 the board recognition camera 39 of the component picking head 38 is moved above the jig mounting table 44 to image the four jigs 45 mounted on the upper surface of the jig mounting table 44 ( (Refer to FIG. 8C, which corresponds to “jig image acquisition means”).
  • step S ⁇ b> 3 the control device calculates the nozzle deviation amount between the center position of the four suction nozzles 41 and the center position of the substrate recognition camera 39 based on the acquired images of the marks 45 m of the four jigs 45. (Corresponding to “nozzle deviation amount calculation means”).
  • the center position of the board recognition camera 39 is a known value in design.
  • the center positions d1 to d4 of the jigs 45 indicated by white circles are obtained.
  • the intersection of the two alternate long and short dash lines e1 and e2 connecting the opposing center positions d1 and d3 and d2 and d4 is obtained as the center position of the four jigs 45, that is, the actual center position cd of the four suction nozzles 41.
  • a nozzle deviation amount ⁇ N between the actual center position cd of the four suction nozzles 41 and the center position ca (cc) of the substrate recognition camera 39 is obtained.
  • step S4 the control device moves the board recognition camera 39 of the component picking head 38 above the lifting device 90 and images the four pin members 93 of the component lifting device 70 ("pin image acquisition means"). Equivalent to In step S5, the amount of pin deviation between the center position of the four pin members 93 and the center position of the board recognition camera 39 is calculated based on the acquired images of the four pin members 93 (“pin deviation”). Equivalent to “quantity calculation means”).
  • the actual center positions h1 to h4 of the pin members 93 indicated by white circles are obtained.
  • an intersection of two alternate long and short dash lines i1 and i2 connecting the opposed center positions h1 and h3 and h2 and h4 is obtained as the actual center position ch of the four pin members 93.
  • a pin shift amount ⁇ M between the actual center position ch of the four pin members 93 and the center position cf (cc) of the board recognition camera 39 is obtained.
  • step S ⁇ b> 6 the control device moves the substrate recognition camera 39 of the component picking head 38 above the wafer table 61 positioned at the component supply position A, and the wafer U placed on the wafer table 61 is moved.
  • a predetermined wafer cut component P is imaged (corresponding to “component image acquisition means”). Then, in steps S7 and S8, based on the acquired image of the wafer cut part P, a deviation amount of the suction position of the wafer cut part P by the suction nozzle 41 is obtained.
  • the center position of the four suction nozzles 41 and the center position of the four pin members 93 are set to the center of the wafer cut part P.
  • Position to a position corresponding to “positioning means”. Then, the wafer cut component P is pushed up by the pin member 93 and is sucked by the suction nozzle 41 and mounted on the substrate B.
  • the wafer cut component P by any of the four suction nozzles 41 for example, the suction nozzle 41 at the center position d ⁇ b> 1.
  • a suction position deviation amount ⁇ D is obtained.
  • the center position cd of the four suction nozzles 41 is positioned at the center position cp of the wafer cut component P in consideration of the nozzle shift amount ⁇ N and the suction position shift amount ⁇ D, and the center position d1 of the suction nozzle 41 is set to the wafer cut component. Position to the center position cp of P.
  • the center position ch of the four pin members 93 is positioned at the center position cp of the wafer cut part P in consideration of the pin shift amount ⁇ M.
  • the wafer cut component P can be pushed up with high accuracy by the pin member 93 and can be attached with high accuracy by the suction nozzle 41 and mounted on the substrate B.
  • images of the four pin members 93 are respectively acquired by the substrate recognition camera 39 at a plurality of predetermined positions on the wafer U transferred to the component supply position A (“pin image acquisition means”). Equivalent to Based on the images of the four pin members 93 at a plurality of positions, the pin shift amounts between the center positions of the four pin members 93 and the center position of the board recognition camera 39 are calculated (“pin shift amount”). Corresponds to "calculation means”). Then, an interpolation calculation may be performed based on the plurality of calculated pin deviation amounts to respectively obtain the pin deviation amounts for the plurality of wafer cut parts P.
  • the wafer U in the wafer U transferred to the component supply position A, for example, among a plurality of wafer cut components P positioned on the outermost periphery of the wafer U, the wafer U passes through the center position cu of the wafer U.
  • the positions of the four wafer cut parts P1 to P4 located on the X and Y axis lines are selected.
  • images of the four pin members 93 are respectively acquired by the substrate recognition camera 39, and the center positions of the four pin members 93 and the substrate recognition are based on the images.
  • the amount of pin deviation from the center position of the camera 39 is calculated.
  • the center positions of the four suction nozzles 41 are measured by the jig 45, the center positions of the four suction nozzles 41 and the four suction nozzles 41 are measured.
  • the amount of deviation from the center position of the pin member 93 can be obtained with high accuracy.
  • the nozzle tip of the suction nozzle 41 descends following the recess 45a of the jig 45, the nozzle center can be made to coincide with the jig center with high accuracy.
  • the jig center after the suction nozzle 41 is separated from the jig 45 coincides with the nozzle center. Will do. Therefore, the amount of nozzle deviation between the center position of the four suction nozzles 41 and the center position of the substrate recognition camera 39 can be obtained with high accuracy from the acquired image of the jig 45. Accordingly, the wafer cutting component P can be sucked with high accuracy by the suction nozzle 41, and the mounting accuracy of the wafer cutting component P on the substrate B can be increased.
  • the nozzle holder 42 provided with the four suction nozzles 41 has been described.
  • the nozzle holder 42 provided with one or an arbitrary number of suction nozzles 41 also exhibits the same effect.
  • the component mounting apparatus of the present invention can be applied to a case where a wafer cut component in a wafer is pushed up by a pin member and sucked by a suction nozzle and mounted on a substrate.

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Abstract

　部品実装装置１０は、４本の吸着ノズル４１の中心位置を治具４５により測定しているので、４本の吸着ノズル４１の中心位置と４本のピン部材９３の中心位置とのずれ量を高精度に求めることができる。特に、吸着ノズル４１のノズル先端が治具４５の凹部４５ａに倣って下降するので、ノズル中心を治具中心に高精度に一致させることができる。そして、吸着ノズル４１のノズル先端が治具４５の凹部４５ａの底部４５ｂに達したときに吸着を開始するので、吸着ノズル４１を治具４５から離間させた後の治具中心はノズル中心と一致することになる。よって、取得した治具４５の画像から４本の吸着ノズル４１の中心位置と基板認識用カメラ３９の中心位置とのノズルずれ量を高精度に求めることができる。これにより、吸着ノズル４１でウエハカット部品Ｐを高精度に吸着することができ、基板Ｂ上へのウエハカット部品Ｐの装着精度を高めることができる。

Description

部品実装装置
　本発明は、ウエハを部品単位でカットしたウエハカット部品をピン部材で突き上げ吸着ノズルで吸着して基板上に装着する部品実装装置に関する。
　複数のウエハカット部品が形成されたウエハは、粘着シートに貼着され、レーザカッタ等により部品単位にカットされる。そして、粘着シートが放射方向に拡大され、複数のウエハカット部品が互いに分離される。この状態のウエハは、部品供給装置に収納され、部品供給位置に供給される。そして、各ウエハカット部品は、ピン部材により突上げられて粘着シートから剥離され、吸着ノズルで吸着可能な位置に供給される。供給される各ウエハカット部品は、吸着ノズルで吸着されて基板上に装着される。
　ウエハカット部品を基板上に高精度に装着するためには、吸着ノズルの中心位置とピン部材の中心位置とを合致させる必要がある。例えば、特許文献１には、吸着ノズルおよびピン部材の中心位置合わせ方法が記載されている。この方法は、先ず、吸着ノズルで吸着したウエハカット部品をピン部材の上部を覆うキャップ上に載置する。そして、キャップ上のウエハカット部品をカメラで撮像してウエハカット部品の中心位置を吸着ノズルの中心位置として求める。次に、ウエハカット部品をキャップ上から除去し、ピン部材をカメラで撮像してピン部材の中心位置を求める。そして、求めた吸着ノズルの中心位置とピン部材の中心位置とのずれ量を求め、このずれ量に基づいて吸着ノズルの中心位置とピン部材の中心位置とを合致させる。
特開平６－１６３６１１号公報
　特許文献１に記載の中心位置合わせ方法では、ウエハカット部品の中心位置を吸着ノズルの中心位置と仮定し、吸着ノズルの中心位置とピン部材の中心位置とのずれ量を求めている。すなわち、吸着ノズルの中心位置でウエハカット部品の中心位置を吸着することを前提としているが、ウエハカット部品には寸法および保持位置にばらつきがあるので吸着位置がずれることがある。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸着ノズルでウエハカット部品を吸着するときの吸着精度を向上させることができる部品実装装置を提供することにある。
　上述した課題を解決するために、請求項１に係る発明は、複数のウエハカット部品にカットされたウエハをウエハ形状を保持した状態で供給するウエハ供給装置と、前記ウエハ供給装置により供給された前記ウエハカット部品を吸着ノズルで吸着し、部品装着位置に搬送された基板上に装着する部品採取ヘッドと、上端面を有するピン部材を昇降装置で昇降させて、前記ウエハカット部品を前記吸着ノズルが吸着するときに前記ピン部材の上端部で下方から突上げる部品突上げ装置と、前記部品採取ヘッドと共に移動可能に取付けられ、前記部品装着位置に搬送された前記基板、前記ウエハ供給装置により供給された前記ウエハカット部品および前記ピン部材を上方から所定領域を撮像可能なカメラと、を備えた部品実装装置であって、前記吸着ノズルで吸着可能で当該吸着ノズルの中心位置を測定するための治具と、前記カメラで撮像した前記治具の画像に基づいて、前記吸着ノズルの中心位置と前記カメラの中心位置とのノズルずれ量を演算するノズルずれ量演算手段と、前記カメラで撮像した前記ピン部材の画像に基づいて、前記ピン部材の中心位置と前記カメラの中心位置とのピンずれ量を演算するピンずれ量演算手段と、前記カメラで撮像した前記ウエハカット部品の画像に基づいて、前記ウエハカット部品の保持位置のずれ量を求め、前記ノズルずれ量、前記ピンずれ量および前記ウエハカット部品の保持位置のずれ量に基づいて、前記吸着ノズルの中心位置および前記ピン部材の中心位置を前記ウエハカット部品の中心位置に位置決めする位置決め手段と、を備えることである。
　請求項２に係る発明は、請求項１の部品実装装置であって、前記部品実装装置は、前記ウエハ供給装置により供給された前記ウエハにおける所定の複数の位置において前記ピン部材の画像を前記カメラでそれぞれ取得するピン画像取得手段を備え、前記ピンずれ量演算手段は、前記複数のピン部材の画像に基づいて、前記ピン部材の中心位置と前記カメラの中心位置とのピンずれ量をそれぞれ演算し、前記複数のピンずれ量に基づいて補間演算を行い、複数の前記ウエハカット部品に対する前記ピンずれ量をそれぞれ求めることである。
　請求項３に係る発明は、請求項１又は２の部品実装装置であって、前記治具の中心部には、前記吸着ノズルでの吸着時にノズル先端が倣ってノズル中心が治具中心と一致可能なように円錐台形状の凹部が形成されていることである。
　請求項４に係る発明は、請求項３の部品実装装置であって、前記部品実装装置は、前記吸着ノズルのノズル先端が前記治具の凹部の底部に達したときに吸着を開始する治具吸着手段を備えることである。
　請求項５に係る発明は、請求項１～４の何れか一項の部品実装装置であって、前記吸着ノズルは、所定の円周上を等角度間隔で配置された複数本のノズル群で構成され、前記ノズルずれ量演算手段は、前記複数本のノズル群の各中心位置に基づいて前記吸着ノズルの中心位置を求め、当該吸着ノズルの中心位置と前記カメラの中心位置とのノズルずれ量を演算することである。
　請求項１に係る発明によれば、吸着ノズルの中心位置を治具により測定しているので、吸着ノズルの中心位置とピン部材の中心位置とのずれ量を高精度に求めることができる。これにより、吸着ノズルでウエハカット部品を高精度に吸着することができ、基板上へのウエハカット部品の装着精度を高めることができる。
　請求項２に係る発明によれば、ウエハ内における複数のウエハカット部品に対するピンずれ量をそれぞれ求めているので、ウエハの搬送による誤差を補正することができ、ウエハ内における全てのウエハカット部品を高精度に吸着することができる。
　請求項３に係る発明によれば、吸着ノズルのノズル先端が治具の凹部に倣って下降するので、ノズル中心を治具中心に高精度に一致させることができる。
　請求項４に係る発明によれば、吸着ノズルのノズル先端が治具の凹部の底部に達したときに吸着を開始するので、吸着ノズルを治具から離間させた後の治具中心はノズル中心と一致することになる。よって、取得した治具の画像から吸着ノズルの中心位置とカメラの中心位置とのノズルずれ量を高精度に求めることができる。
　請求項５に係る発明によれば、複数本のノズル群で構成された吸着ノズルであっても、各ノズルでウエハカット部品を高精度に吸着することができるので、基板上へのウエハカット部品の高精度な装着を効率よく行うことができる。
本発明に係る部品実装装置の一実施の形態を示す斜視図である。 図１の部品実装装置の部品供給装置を示す側面図である。 （Ａ）は、図２の部品供給装置のウエハ供給装置を示す平面図、（Ｂ）は、図２の部品供給装置の部品突上げ装置を示す平面図である。 （Ａ）は、部品突上げ装置の昇降装置がステーションに保持された状態を示す図、（Ｂ）は、部品突上げ装置の昇降装置がＸ軸スライドに保持された状態を示す図、（Ｃ）は、部品突上げ装置の昇降装置のピン部材がＸ軸スライドにより突出された状態を示す図である。 吸着ノズルの中心位置を測定するための治具を示す斜視図である。 （ａ）は、治具を吸着ノズルで吸着する前の状態を示す図、（ｂ）は、治具を吸着ノズルで吸着する途中の状態を示す図、（ｃ）は、治具を吸着ノズルで吸着した直後の状態を示す図である。 部品採取ヘッドの４本の吸着ノズルの中心位置と部品突上げ装置の４本のピン部材の中心位置との位置合わせ動作を説明するためのフローチャートである。 （ａ）は、４本の吸着ノズルで４つの治具をそれぞれ吸着させた状態を示す図、（ｂ）は、４本の吸着ノズルに吸着されている４つの治具を治具載置台の上面に載置した状態を示す図、（ｃ）は、基板認識用カメラで治具載置台の上面に載置されている４つの治具を撮像する状態を示す図である。 ４本の吸着ノズルの中心位置と基板認識用カメラの中心位置とのノズルずれ量の演算処理を説明するための図である。 ４本のピン部材の中心位置と基板認識用カメラの中心位置とのピンずれ量の演算処理を説明するための図である。 吸着用の吸着ノズルの中心位置および４本のピン部材の中心位置をウエハカット部品の中心位置に位置決めする処理を説明するための図である。 ウエハにおける所定の複数の位置において求めた複数のピンずれ量に基づいて補間演算を行い、複数のウエハカット部品に対するピンずれ量をそれぞれ求める処理を説明するための図である。
　以下、本発明の実施の形態の部品実装装置を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、基板の搬送方向をＸ軸方向と称し、水平面内においてＸ軸方向に直角な方向をＹ軸方向と称し、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに直角な方向をＺ軸方向と称する。図１に示すように、部品実装装置１０は、部品供給装置２０および部品装着装置３０を備えて構成される。部品実装装置１０は、Ｘ軸方向に複数台直列に配置され基板搬送装置１００により連結される。
　図１～３に示すように、部品供給装置２０は、ウエハマガジン５０と、このウエハマガジン５０に隣接配置された基台１１上に設けられたウエハ供給装置６０と、このウエハ供給装置６０の下方の基台１１内に設けられた部品突上げ装置７０とを備えて構成される。
　ウエハマガジン５０には、ハウジング５１内で昇降可能なウエハストッカ５２が設けられている。ウエハストッカ５２には、複数枚のパレット５３が一枚ずつ抜き差し可能に段積みされて収納される。パレット５３には、ウエハカット部品Ｐをウエハ形状を保持した状態で保持するエキスパンド台５４が載置される。エキスパンド台５４は、ウエハＵの直径より大径の内径および外径を有するリング状に形成されている。エキスパンド台５４においては、ウエハＵを貼着した半透明もしくは透明の粘着シートＳが放射方向に拡大され、複数のウエハカット部品Ｐが互いに分離された状態で保持される。
　ハウジング５１上部には、新しいウエハＵを保持したエキスパンド台５４を搬入するエキスパンド台搬入装置５５が設けられ、ハウジング５１下部には、空になったエキスパンド台５４を排出するエキスパンド台排出装置５６が設けられている。また、基板搬送装置１００側となるハウジング５１前部には、ウエハＵを保持したエキスパンド台５４をウエハストッカ５２と部品供給位置Ａとの間で搬送するウエハ供給装置６０が設けられている。
　ウエハ供給装置６０には、ウエハＵを保持したエキスパンド台５４を固定するウエハテーブル６１が備えられている。ウエハテーブル６１は、基台１１上に設けられたＹ軸方向に延びる一対のガイドレール６２に沿って、サーボモータ６３の出力軸に連結されたボールねじ６４を有するボールねじ機構によって移動可能に支持されている。ウエハテーブル６１には、ウエハストッカ５２に対しエキスパンド台５４を引出しおよび差入れ可能な図略のフックを有するエキスパンド台移動装置が設けられている。また、ウエハテーブル６１には、エキスパンド台５４の外径よりも若干小径の貫通穴６１ａが穿設されている。また、基台１１の上面における部品供給位置Ａには、ウエハテーブル６１の貫通穴６１ａと連通可能な開口部１１ａが設けられている。ウエハテーブル６１の貫通穴６１ａおよび基台１１の開口部１１ａは、後述するウエハカット部品Ｐに対する部品突上げ装置７０のピン部材９３による下方からの突上げを行うために設けられている。
　部品突上げ装置７０は、ＸＹロボット７１からなり、ＸＹロボット７１は、基台１１内におけるウエハ供給装置６０の下方に配設され、ガイドレール７２に沿ってＹ軸方向に移動可能なＹ軸スライド７３を備えている。Ｙ軸スライド７３は、Ｙ軸サーボモータ７４の出力軸に連結されたボールねじ７５を有するボールねじ機構によってＹ軸方向に移動される。Ｙ軸スライド７３には、Ｘ軸スライド７６がＹ軸方向と直交するＸ軸方向に移動可能に案内されている。Ｙ軸スライド７３にはＸ軸サーボモータ７７が設置され、このＸ軸サーボモータ７７の出力軸に回転連結されＹ軸スライド７３に回転可能に軸承されたボールねじ７８がＸ軸スライド７５に固定されたボールナット７９と螺合することによってＸ軸スライド７６がＸ軸方向に移動される。
　Ｘ軸スライド７６には、一対の爪部材７６ａ，７６ｂがＺ軸方向に所定幅をあけてＹ軸方向に突設されている。上側の爪部材７６ａは固定され、下側の爪部材７６ｂはＸ軸スライド７６に内蔵された図略のサーボモータによりＺ軸方向に移動可能に構成されている。これにより、一対の爪部材７６ａ，７６ｂは、ピン部材９３を昇降させる昇降装置９０を挟持可能となっている。
　図４に示すように、昇降装置９０は、本体９１と、一対の爪部材９２ａ，９２ｂと、４本のピン部材９３と、４本のバネ部材９４等とを備えて構成される。本体９１は、両端面が閉塞された中空円筒状に形成され、本体９１の周面には、後述するステーション１１０に着脱可能に装着するための装着穴部９１ａが穿設されている。一対の爪部材９２ａ，９２ｂは、Ｘ軸スライド７６の一対の爪部材７６ａ，７６ｂにより挟持可能なように、本体９１の周面にＺ軸方向に所定幅をあけてＹ軸方向に突設されている。上側の爪部材９２ａは固定され、下側の爪部材９２ｂはＺ軸方向に移動可能に構成されている。
　ピン部材９３は、上端部９３ａでエキスパンド台５４に保持されたウエハカット部品Ｐを下方から突上げて粘着シートＳから剥離するためのものである。４本のピン部材９３は、垂直方向に平行に且つ上端部が所定の円周上に等角度間隔（９０度間隔）となるように配置されて本体９１に内蔵され、各ピン部材９３の下端部は爪部材９２ｂに固定され、各ピン部材９３の上端部９３ａは本体９１の上端面に穿孔されている４つのピン穴９１ｂから突出可能に配置されている。４本のバネ部材９４は、圧縮コイルスプリングであり、４本のピン部材９３にそれぞれ挿通されている。
　昇降装置９０は、ステーション１１０に保持された状態（図４（Ａ）参照）から、一対の爪部材９２ａ，９２ｂがＸ軸スライド７６の一対の爪部材７６ａ，７６ｂに挟持されて引張られることにより、ステーション１１０から離脱する（図４（Ｂ）参照）。そして、Ｘ軸スライド７６の爪部材７６ｂがＺ軸方向上向きに移動すると、爪部材９２ｂがＺ軸方向上向きに移動するので、４本のピン部材９３は４つのピン穴９１ｂから同時に突出する（図４（Ｃ）参照）。そして、Ｘ軸スライド７６の爪部材７６ｂがＺ軸方向下向きに移動すると、バネ部材９４の伸長により爪部材９２ｂがＺ軸方向下向きに移動するので、４本のピン部材９３はピン穴９１ｂに引込む。
　図３に示すように、ステーション１１０は、ＸＹロボット７１に並設されており、複数種類のウエハカット部品Ｐにそれぞれ対応した複数個（本例では、７個）の昇降装置９０を着脱可能に構成されている。すなわち、ステーション１１０のＸ軸スライド７６側の側部には、円柱状の昇降装置９０が収納可能な半円柱状の収納部１１１が設けられている。そして、各収納部１１１の内周面には、昇降装置９０の装着穴部９１ａに嵌合可能な突設部１１２が突設されている。
　この部品供給装置２０では、先ず、ウエハマガジン５０へのウエハＵの収納が行われる。すなわち、ウエハカット部品Ｐをウエハ形状を保持した状態で保持しているエキスパンド台５４がパレット５３に載置されてエキスパンド台搬入装置５５に搬入されると、ウエハストッカ５２が上昇しエキスパンド台５４がパレット５３と共にウエハストッカ５２の最上段である一時収納段に移載される。そして、ウエハストッカ５２が下降しパレット５３がウエハテーブル６１の高さに位置決めされ、エキスパンド台移動装置によりエキスパンド台５４がウエハストッカ５２の一時収納段のパレット５３上からウエハテーブル６１上に引出される。
　そして、ウエハストッカ５２が上昇し所定の収納段のパレット５３がウエハテーブル６１の高さに位置決めされ、エキスパンド台移動装置によりエキスパンド台５４がウエハテーブル６１上からウエハストッカ５２の所定の収納段のパレット５３上に差入れられる。以下、同様にしてウエハストッカ５２の各収納段にはウエハカット部品Ｐをウエハ形状を保持した状態で保持しているエキスパンド台５４がパレット５３と共に収納される。
　そして、ウエハ供給装置６０によるウエハＵの搬送、および部品突上げ装置７０によるウエハカット部品Ｐの供給が行われる。すなわち、ウエハテーブル６１がウエハマガジン５０に近接した位置に移動され位置決めされる。ウエハストッカ５２が上昇もしくは下降し、実装されるウエハカット部品Ｐを保持したエキスパンド台５４が載置されたパレット５３がウエハテーブル６１の高さに位置決めされる。そして、エキスパンド台移動装置により当該エキスパンド台５４がパレット５３上からウエハテーブル６１上に引出される。その後、ウエハテーブル６１が部品供給位置Ａに移動され位置決めされる。
　そして、昇降装置９０が実装すべきウエハカット部品Ｐに移動され位置決めされ、４本のピン部材９３がＺ軸方向上向きに突出される。これにより、ウエハカット部品Ｐは、Ｚ軸方向上向きに突上げられて粘着シートＳから剥離され、部品装着装置３０の部品採取ヘッド３８により採取可能な位置に供給される。
　図１に示すように、部品装着装置３０は、ＸＹロボット３１からなり、ＸＹロボット３１は、基台１１上に装架されて基板搬送装置１００および部品供給装置２０の上方に配設され、ガイドレール３２に沿ってＹ軸方向に移動可能なＹ軸スライド３３を備えている。Ｙ軸スライド３３は、Ｙ軸サーボモータ３４の出力軸に連結されたボールねじ３５を有するボールねじ機構によってＹ軸方向に移動される。Ｙ軸スライド３３には、Ｘ軸スライド３６がＹ軸方向と直交するＸ軸方向に移動可能に案内されている。Ｙ軸スライド３３にはＸ軸サーボモータ３７が設置され、このＸ軸サーボモータ３７の出力軸に回転連結されＹ軸スライド３３に回転可能に軸承された図略のボールねじがＸ軸スライド３６に固定された図略のボールナットと螺合することによってＸ軸スライド３６がＸ軸方向に移動される。
　Ｘ軸スライド３６上には、部品採取ヘッド３８および基板認識用カメラ３９（「カメラ」に相当する）が設けられている。部品採取ヘッド３８には、Ｚ軸方向に移動可能且つＺ軸回りに回転可能なノズルホルダ４２が設けられている。このノズルホルダ４２には、回転軸を中心とした所定の円周上を等角度間隔（本例では、９０度）で配置されたウエハカット部品Ｐを吸着する複数本（本例では、４本）の吸着ノズル４１が着脱可能に保持されている。基板認識用カメラ３９は、部品実装位置に搬送された基板Ｂ、部品供給位置に搬送されたウエハＵのウエハカット部品Ｐ、昇降装置９０の４本のピン部材９３、および後述する治具載置台４４に載置された４つの治具４５を上方から撮像可能に設けられている。
　また、基台１１上のウエハ供給装置６０と基板搬送装置１００との間には、部品認識用カメラ４３および治具載置台４４が固定されている。部品認識用カメラ４３は、吸着ノズル４１に吸着されたウエハカット部品Ｐを下方から撮像可能に設けられている。治具載置台４４の上面は、４本の吸着ノズル４１に吸着された４つの治具４５を載置し、詳細は後述するが、各吸着ノズル４１の中心位置から求める４本の吸着ノズル４１の略中央の中心位置（以下、４本の吸着ノズル４１の中心位置という）を測定する測定位置として設けられている。４つの治具４５は、４本の吸着ノズル４１の中心位置を測定するための治具である。
　図５に示すように、治具４５は、円筒状に形成され、上面部には円錐台形状の凹部４５ａが形成されている。この凹部４５ａの底面４５ｂの直径は、吸着ノズル４１の先端部の直径より若干大きく形成されている。そして、凹部４５ａの底面４５ｂの中心には、カメラ３９で検出可能なマーク４５ｍが標されている。ここで、吸着ノズル４１で治具４５を吸着するときの動作を図６を参照して説明する。吸着ノズル４１を治具４５の上方に移動させて降下させるとき、吸着ノズル４１の軸方向の中心線Ｌａが治具４５の軸方向の中心線Ｌｂとずれている場合を考える（図６（ａ）参照）。このような場合、吸着ノズル４１の先端部は治具４５の凹部４４ａの周面４５ｃに当接するが（図６（ｂ）参照）、吸着ノズル４１の降下に伴って治具４５は水平方向に押されて移動する。これにより、最終的に吸着ノズル４１の先端は治具４５の凹部４５ａの底面４５ｂに達して当接するので、このとき吸着ノズル４１で治具４５を吸着することにより、吸着ノズル４１の軸方向の中心線Ｌａを治具４５の軸方向の中心線Ｌｂと一致させることができる（図６（ｃ）参照）。
　この部品装着装置３０では、部品実装位置に位置決めされた基板Ｂ上に設けられた基板マークが、基板認識用カメラ３９により検出される。そして、この基板マークの位置に基づいて部品採取ヘッド３８がＸＹ方向に位置補正される。また、吸着ノズル４１に吸着されたウエハカット部品Ｐは、部品認識用カメラ４３により部品供給装置２０の部品供給位置Ａから基板Ｂ上の所定位置に移動する途中で撮像され、ウエハカット部品Ｐの吸着状態が認識され、またウエハカット部品Ｐが所定の装着角度で装着される場合は当該装着角度に回転される。
　図１に示すように、基板搬送装置１００は、基台１１上に図略の一対のガイドレールを互いに平行に対向させてそれぞれ水平に並設し、一対のガイドレールにより案内される基板Ｂを支持して搬送する図略の一対のコンベアベルトを互いに対向させて並設して構成されている。また、基板搬送装置１００には、部品実装位置に搬送された基板Ｂを持ち上げてクランプする図略のクランプ装置が設けられている。
　この基板搬送装置１００では、ウエハカット部品Ｐを実装する基板Ｂは、ガイドレールにより案内されつつコンベアベルトによりＸ軸方向に部品実装位置まで搬送される。部品実装位置に搬送された基板Ｂは、クランプ装置によって部品装着位置に位置決めクランプされる。
　次に、部品採取ヘッド３８の４本の吸着ノズル４１の中心位置と部品突上げ装置７０の４本のピン部材９３の中心位置との位置合わせ動作について図７のフローチャートを参照して説明する。ここで、４本のピン部材９３の中心位置は、４本の吸着ノズル４１の中心位置と同様に、各ピン部材９３の中心位置から求める４本のピン部材９３の略中央の中心位置である。なお、４つの治具４５は、治具載置台４４上に予めランダムに並べられて用意されているものとする。
　部品実装装置１０を動作制御する制御装置は、ステップＳ１において、部品採取ヘッド３８のノズルホルダ４２を治具載置台４４の上方に移動し、ノズルホルダ４２を回転、降下および上昇させて４本の吸着ノズル４１で４つの治具４５をそれぞれ吸着させる。この吸着は、吸着ノズル４１の先端が治具４５の凹部４５ａの底部４５ｂに達したときに開始する（図８（ａ）参照、「治具吸着手段」に相当する）。そして、改めてノズルホルダ４２を降下させて４本の吸着ノズル４１に吸着されている４つの治具４５を治具載置台４４の上面に載置する（図８（ｂ）参照、「治具配置手段」に相当する）。そして、ステップＳ２において、部品採取ヘッド３８の基板認識用カメラ３９を治具載置台４４の上方に移動し、治具載置台４４の上面に載置されている４つの治具４５を撮像する（図８（ｃ）参照、「治具画像取得手段」に相当する）。
　制御装置は、ステップＳ３において、取得した４つの治具４５のマーク４５ｍの画像に基づいて、４本の吸着ノズル４１の中心位置と基板認識用カメラ３９の中心位置とのノズルずれ量を演算する（「ノズルずれ量演算手段」に相当する）。なお、基板認識用カメラ３９の中心位置は、設計上の既知の値である。
　具体的には、図９に示すように、黒丸で示す設計上の各吸着ノズル４１の中心位置ａ１～ａ４のうち、対向する中心位置ａ１とａ３、ａ２とａ４を結ぶ２本の一点鎖線ｂ１、ｂ２の交点を設計上の４本の吸着ノズル４１の中心位置ｃａとする。そして、この設計上の４本の吸着ノズル４１の中心位置ｃａに基板認識用カメラ３９の中心位置ｃｃを一致させる。
　次に、黒丸で示す設計上の各吸着ノズル４１の中心位置ａ１～ａ４に基づいて、白丸で示す各治具４５の中心位置ｄ１～ｄ４を求める。そして、対向する中心位置ｄ１とｄ３、ｄ２とｄ４を結ぶ２本の一点鎖線ｅ１、ｅ２の交点を４つの治具４５の中心位置、すなわち実際の４本の吸着ノズル４１の中心位置ｃｄとして求める。そして、この実際の４本の吸着ノズル４１の中心位置ｃｄと基板認識用カメラ３９の中心位置ｃａ（ｃｃ）とのノズルずれ量ΔＮを求める。
　制御装置は、ステップＳ４において、部品採取ヘッド３８の基板認識用カメラ３９を昇降装置９０の上方に移動し、部品突上げ装置７０の４本のピン部材９３を撮像する（「ピン画像取得手段」に相当する）。そして、ステップＳ５において、取得した４本のピン部材９３の画像に基づいて、４本のピン部材９３の中心位置と基板認識用カメラ３９の中心位置とのピンずれ量を演算する（「ピンずれ量演算手段」に相当する）。
　具体的には、図１０に示すように、黒丸で示す設計上の各ピン部材９３の中心位置ｆ１～ｆ４のうち、対向する中心位置ｆ１とｆ３、ｆ２とｆ４を結ぶ２本の一点鎖線ｇ１、ｇ２の交点を設計上の４本のピン部材９３の中心位置ｃｆとする。そして、この設計上の４本のピン部材９３の中心位置ｃｆに基板認識用カメラ３９の中心位置ｃｃを一致させる。
　次に、黒丸で示す設計上の各ピン部材９３の中心位置ｆ１～ｆ４に基づいて、白丸で示す実際の各ピン部材９３の中心位置ｈ１～ｈ４を求める。そして、対向する中心位置ｈ１とｈ３、ｈ２とｈ４を結ぶ２本の一点鎖線ｉ１、ｉ２の交点を実際の４本のピン部材９３の中心位置ｃｈとして求める。そして、この実際の４本のピン部材９３の中心位置ｃｈと基板認識用カメラ３９の中心位置ｃｆ（ｃｃ）とのピンずれ量ΔＭを求める。
　制御装置は、ステップＳ６において、部品採取ヘッド３８の基板認識用カメラ３９を部品供給位置Ａに位置決めされているウエハテーブル６１の上方に移動し、ウエハテーブル６１上に載置されているウエハＵの所定のウエハカット部品Ｐを撮像する（「部品画像取得手段」に相当する）。そして、ステップＳ７およびＳ８において、取得したウエハカット部品Ｐの画像に基づいて、吸着ノズル４１によるウエハカット部品Ｐの吸着位置のずれ量を求める。そして、ノズルずれ量、ピンずれ量およびウエハカット部品Ｐの保持位置のずれ量に基づいて、４本の吸着ノズル４１の中心位置および４本のピン部材９３の中心位置をウエハカット部品Ｐの中心位置に位置決めする（「位置決め手段」に相当する）。そして、ウエハカット部品Ｐをピン部材９３で突き上げ、吸着ノズル４１で吸着して基板Ｂ上に装着する。
　具体的には、図１１に示すように、ウエハカット部品Ｐの既知の寸法から、４本の吸着ノズル４１のうち任意の吸着ノズル４１、例えば中心位置ｄ１の吸着ノズル４１によるウエハカット部品Ｐの吸着位置ずれ量ΔＤを求める。そして、ノズルずれ量ΔＮおよび吸着位置ずれ量ΔＤを考慮して４本の吸着ノズル４１の中心位置ｃｄをウエハカット部品Ｐの中心位置ｃｐに位置決めし、吸着ノズル４１の中心位置ｄ１をウエハカット部品Ｐの中心位置ｃｐに位置決めする。また、ピンずれ量ΔＭを考慮して４本のピン部材９３の中心位置ｃｈをウエハカット部品Ｐの中心位置ｃｐに位置決めする。以上により、ウエハカット部品Ｐをピン部材９３で高精度に突き上げ、吸着ノズル４１で高精度に吸着して基板Ｂ上に高精度に装着することができる。
　また、別の方法として、部品供給位置Ａに搬送されたウエハＵにおける所定の複数の位置において、４本のピン部材９３の画像を基板認識用カメラ３９でそれぞれ取得する（「ピン画像取得手段」に相当する）。そして、複数の位置における４本のピン部材９３の画像に基づいて、４本のピン部材９３の中心位置と基板認識用カメラ３９の中心位置とのピンずれ量をそれぞれ演算する（「ピンずれ量演算手段」に相当する）。そして、演算した複数のピンずれ量に基づいて補間演算を行い、複数のウエハカット部品Ｐに対するピンずれ量をそれぞれ求めるようにしてもよい。
　具体的には、図１２に示すように、部品供給位置Ａに搬送されたウエハＵにおいて、例えばウエハＵの最外周に位置する複数のウエハカット部品Ｐのうち、ウエハＵの中心位置ｃｕを通るＸ，Ｙ軸線上に位置する４つのウエハカット部品Ｐ１～Ｐ４の位置を選択する。そして、４つのウエハカット部品Ｐ１～Ｐ４の位置において、４本のピン部材９３の画像を基板認識用カメラ３９でそれぞれ取得し、当該画像に基づいて４本のピン部材９３の中心位置と基板認識用カメラ３９の中心位置とのピンずれ量をそれぞれ演算する。そして、演算した４つのウエハカット部品Ｐ１～Ｐ４の位置におけるピンずれ量に基づいて、例えばウエハカット部品Ｐのサイズを考慮して補間演算を行い、ウエハＵ内における全てのウエハカット部品Ｐに対するピンずれ量をそれぞれ求める。これにより、ウエハＵにおける全てのウエハカット部品Ｐに対するピンずれ量をそれぞれ求めているので、ウエハＵの搬送による誤差を補正することができ、ウエハＵ内における全てのウエハカット部品Ｐを高精度に吸着して基板Ｂ上に高精度に装着することができる。
　以上のように、本実施形態の部品実装装置１０によれば、４本の吸着ノズル４１の中心位置を治具４５により測定しているので、４本の吸着ノズル４１の中心位置と４本のピン部材９３の中心位置とのずれ量を高精度に求めることができる。特に、吸着ノズル４１のノズル先端が治具４５の凹部４５ａに倣って下降するので、ノズル中心を治具中心に高精度に一致させることができる。そして、吸着ノズル４１のノズル先端が治具４５の凹部４５ａの底部４５ｂに達したときに吸着を開始するので、吸着ノズル４１を治具４５から離間させた後の治具中心はノズル中心と一致することになる。よって、取得した治具４５の画像から４本の吸着ノズル４１の中心位置と基板認識用カメラ３９の中心位置とのノズルずれ量を高精度に求めることができる。これにより、吸着ノズル４１でウエハカット部品Ｐを高精度に吸着することができ、基板Ｂ上へのウエハカット部品Ｐの装着精度を高めることができる。
　上述した実施形態では、４本の吸着ノズル４１を備えたノズルホルダ４２について説明したが、１本もしくは任意の数の吸着ノズル４１を備えたノズルホルダ４２であっても同様の効果を奏する。
　本発明の部品実装装置は、ウエハ内のウエハカット部品をピン部材で突き上げ吸着ノズルで吸着して基板上に装着する場合に適用可能である。
　１０・・・部品実装装置、２０・・・部品供給装置、３０・・・部品装着装置、３８・・・部品採取ヘッド、３９・・・基板認識用カメラ、４１・・・吸着ノズル、４４・・・治具載置台、４５・・・治具、４５ａ・・・凹部、６０・・・ウエハ供給装置、７０・・・部品突上げ装置、９３・・・ピン部材、１００・・・基板搬送装置、Ｕ・・・ウエハ、Ｐ・・・ウエハカット部品、Ｂ・・・基板。

Claims (5)

  1. 　複数のウエハカット部品にカットされたウエハをウエハ形状を保持した状態で供給するウエハ供給装置と、
    　前記ウエハ供給装置により供給された前記ウエハカット部品を吸着ノズルで吸着し、部品装着位置に搬送された基板上に装着する部品採取ヘッドと、
    　上端面を有するピン部材を昇降装置で昇降させて、前記ウエハカット部品を前記吸着ノズルが吸着するときに前記ピン部材の上端部で下方から突上げる部品突上げ装置と、
    　前記部品採取ヘッドと共に移動可能に取付けられ、前記部品装着位置に搬送された前記基板、前記ウエハ供給装置により供給された前記ウエハカット部品および前記ピン部材を上方から所定領域を撮像可能なカメラと、を備えた部品実装装置であって、
    　前記吸着ノズルで吸着可能で当該吸着ノズルの中心位置を測定するための治具と、
    　前記カメラで撮像した前記治具の画像に基づいて、前記吸着ノズルの中心位置と前記カメラの中心位置とのノズルずれ量を演算するノズルずれ量演算手段と、
    　前記カメラで撮像した前記ピン部材の画像に基づいて、前記ピン部材の中心位置と前記カメラの中心位置とのピンずれ量を演算するピンずれ量演算手段と、
    　前記カメラで撮像した前記ウエハカット部品の画像に基づいて、前記ウエハカット部品の保持位置のずれ量を求め、前記ノズルずれ量、前記ピンずれ量および前記ウエハカット部品の保持位置のずれ量に基づいて、前記吸着ノズルの中心位置および前記ピン部材の中心位置を前記ウエハカット部品の中心位置に位置決めする位置決め手段と、を備える部品実装装置。
  2. 　前記部品実装装置は、前記ウエハ供給装置により供給された前記ウエハにおける所定の複数の位置において前記ピン部材の画像を前記カメラでそれぞれ取得するピン画像取得手段を備え、
    　前記ピンずれ量演算手段は、前記複数のピン部材の画像に基づいて、前記ピン部材の中心位置と前記カメラの中心位置とのピンずれ量をそれぞれ演算し、前記複数のピンずれ量に基づいて補間演算を行い、複数の前記ウエハカット部品に対する前記ピンずれ量をそれぞれ求める請求項１の部品実装装置。
  3. 　前記治具の中心部には、前記吸着ノズルでの吸着時にノズル先端が倣ってノズル中心が治具中心と一致可能なように円錐台形状の凹部が形成されている請求項１又は２の部品実装装置。
  4. 　前記部品実装装置は、前記吸着ノズルのノズル先端が前記治具の凹部の底部に達したときに吸着を開始する治具吸着手段を備える請求項３の部品実装装置。
  5. 　前記吸着ノズルは、所定の円周上を等角度間隔で配置された複数本のノズル群で構成され、
    　前記ノズルずれ量演算手段は、前記複数本のノズル群の各中心位置に基づいて前記吸着ノズルの中心位置を求め、当該吸着ノズルの中心位置と前記カメラの中心位置とのノズルずれ量を演算する請求項１～４の何れか一項の部品実装装置。
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