JP2005142313A - 実装処理装置用接触開始検出装置及び該装置を備えた実装処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実装部品と被実装部品との接触検出の高精度化と検出安定性の向上とを共に高いレベルで実現できるようにする。
【解決手段】ロック用ソレノイド１１１を開放した状態で、上下動ブロック１０４Ｃを下降させると、チップ保持ツール１０１が保持する電子部品１００が基板保持手段１０９に保持されている基板１０８に接触する。このとき、上下動ブロック１０４Ｃの下降動作に連動していたチップ保持ツール１０１延いては電子部品１００が前記接触した位置で停止し、上下動ブロック１０４Ｃのみが下降動作を続ける。従って、上下動ブロック１０４Ｃに取り付けられているスケールユニット１１０Ｂと、シャフト１０３に取り付けられている検出ヘッド１１０Ａと、が相反する方向に移動することになり、リニアスケール１１０がその変化（電子部品１００と基板１０８との接触開始）を検出することになる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、実装部品（フリップチップ等の電子部品）を被実装部品（基板等）に実装する等、実装部品と被実装部品とを所定に接触させた状態で所定の処理を行なうための実装処理装置に用いられる実装部品と被実装部品との接触開始を検出する接触開始検出装置及び該装置を含んで構成される実装処理装置に関する。

従来、この種の装置においては、チップ保持ツールに保持された電子部品を基板に向けて下降させ、電子部品が基板と接触した時から電子部品を基板へ所定量押し込みながら超音波接合を行なう。

従って、基板と電子部品との接触開始を実際に検出して、基板と電子部品との接触開始位置を精度良く把握することが求められる。

ここで、特許技術文献１のものは、電子部品を保持するチップ保持ツールを駆動するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）へ流れる電流値に基づいてチップ保持ツールに作用するトルクの変化を検出することによって、電子部品と基板との接触開始の検出を行なっている。

また、特許文献２のものは、例えばロードセルのような加圧力検出手段が備えられ、該加圧力検出手段により検出される加圧力の変化を検出することによって、電子部品と基板との接触開始を検出するようにしている。

特許文献３のものは、電子部品を保持するチップ保持ツールを駆動するサーボモータの駆動電流波形と、該サーボモータの回転速度を微分することにより得られる加速度波形と、に基づいて、電子部品と基板との接触開始を検出するようにしている。
更に、本願出願人により提案された特許文献４では、ロードセルなどを含んで構成される接触開始検出手段により、実装部品と被実装部品との間に生じる接触圧を検出し、該接触圧変化に基づいて接触開始を検出するようにしている。
特開２０００−１７４４９８号公報 特開２０００−２８６２８０号公報 特開２０００−２２３９６号公報 特願２００２−２４０５８８号

ところで、従来のように、モータの駆動電流の検出値やロードセルの検出値に基づいて、電子部品と基板との接触開始を検出するものでは、精度良く接触開始を検出できるようにするためには、検出器の検出分解能を上げて微少変位を精度良く検出できるようにすることが必要である。しかし、検出器の検出分解能を上げると、例えば実装ノズル側の荷重を軽くしたような場合に、メカ振動・検出器分解能・メカ摺動部のトルク変動等の影響を受け易くなり、検出器において誤検出が発生し易くなるという問題がある。

また、検出を安定させることも要求されるが、かかる要求に応えるためには、検出器の検出分解能を下げる必要があったり、電子部品に対して安定した検出が可能となるような安定荷重を印加するなどの必要があるため、前述の検出精度の向上とは逆行することとなったり、電子部品に対して必要以上の加圧力、ストレスを与えてしまう惧れがある。

本発明は、かかる従来の実情に鑑みなされたもので、実装部品と被実装部品との接触検出の高精度化と検出安定性の向上とを共に高いレベルで実現できるようにした実装処理装置用接触開始検出装置及び該装置を備えた実装処理装置を提供することを目的とする。

このため、本発明に係る請求項１に記載の実装処理装置用接触開始検出装置は、
実装部品と被実装部品とが接触するまで、実装部品及び被実装部品の少なくとも一方を他方に向けて移動させる移動手段と連動して移動する一方、実装部品と被実装部品とが接触した場合に、その接触圧の作用を受けて前記移動手段との連動が解かれて前記移動手段から独立して移動可能に構成される接触開始検出用部材と、
前記接触開始検出用部材の動きを検出することで実装部品と被実装部品との接触開始を検出する接触開始検出手段と、
を含んで構成した。

このように、本発明では、実装部品と被実装部品との接触開始を、接触開始検出用部材の動きに基づいて検出するようにしたので、従来のようなモータの駆動電流の検出値やロードセルの検出値に基づいて電子部品と基板との接触開始を検出するものに比べ、検出安定性を高レベルなものとしながら接触開始を高精度に検出することができ、以って実装処理の高精度化延いては高品質化を図ることができる。

請求項２に記載の発明は、前記接触開始検出手段が、前記移動手段に配設される前記接触開始検出手段の一部と、前記接触開始検出用部材に配設される前記接触開始検出手段の他部と、の相対移動に基づいて、実装部品と被実装部品との接触開始を検出することを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、前記一部或いは他部の一方が、光源、集光レンズ、受光素子を含んで構成される検出ヘッドとして構成され、他方が、前記検出ヘッドに対して相対移動可能な、目盛部を含んで構成されるスケールユニットとして構成されることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明に係る実装処理装置は、請求項１から請求項３の何れか一つに記載の実装処理装置用接触開始検出装置を含んで構成し、該実装処理装置用接触開始検出装置の実装部品と被実装部品との接触開始の検出結果に基づいて、実装部品と被実装部品とを所定に処理するように構成する。

かかる発明によれば、従来のようなモータの駆動電流の検出値やロードセルの検出値に基づいて電子部品と基板との接触開始を検出するものに比べ、検出安定性を高レベルなものとしながら接触開始を高精度に検出することができ、以って実装処理の高精度化延いては高品質化を図ることができる。

請求項５に記載の発明に係る実装処理装置は、
実装部品を保持する実装部品保持手段と、
被実装部品を保持する被実装部品保持手段と、
実装部品保持手段及び被実装部品保持手段の少なくとも一方を他方に向けて移動させる移動手段と、
実装部品或いは被実装部品の一方に出力部材を作用させ、接触し合う実装部品と被実装部品との間に所定加圧力を付与可能な加圧手段と、
前記出力部材を加圧方向と対向する方向から支承して、該支承部に対する前記出力部材の加圧方向への相対移動を規制する規制手段と、
前記加圧手段により前記出力部材を前記規制手段に所定加圧力で押圧した状態で、前記移動手段を介して実装部品と被実装部品とを接触させ、該接触圧により前記所定加圧力に抗して前記出力部材を前記支承部に対して相対移動させて前記規制手段による支承を解除した状態として、前記加圧手段の出力部材を介して所定加圧力を付与しつつ実装部品と被実装部品とを所定に処理する制御手段と、
前記接触圧による前記所定加圧力に抗した前記出力部材の前記支承部に対する相対移動を検出して実装部品と被実装部品との接触開始を検出する手段と、
を含んで構成され、
前記制御手段が、前記実装部品と被実装部品との接触開始を検出する手段の検出情報に基づいて、前記加圧手段の出力部材を介して所定加圧力を付与しつつ実装部品と被実装部品とを所定に処理することを特徴とする。

本発明に係る実装処理装置は、加圧手段の出力部材を、接触開始検出用部材として機能させるものであり、該出力部材の動きに基づいて、実装部品と被実装部品との接触開始を検出することができる。従って、構成の簡略化を促進しつつ、従来のようなモータの駆動電流の検出値やロードセルの検出値に基づいて電子部品と基板との接触開始を検出するものに比べ、検出安定性を高レベルなものとしながら接触開始を高精度に検出することができ、以って実装処理の高精度化延いては高品質化を図ることができる。

請求項６に記載の発明は、前記実装部品と被実装部品との接触開始を検出する手段は、前記出力部材或いは前記規制手段の一方に、光源、集光レンズ、受光素子を含んで構成される検出ヘッドが配設され、他方に、前記検出ヘッドに対して相対移動可能な、目盛部を含んで構成されるスケールユニットが配設されて構成されることを特徴とするものである。

本発明によれば、
実装部品と被実装部品とが接触するまで、実装部品及び被実装部品の少なくとも一方を他方に向けて移動させる移動手段と連動して移動する一方、実装部品と被実装部品とが接触した場合に、その接触圧の作用を受けて前記移動手段との連動が解かれて前記移動手段から独立して移動可能に構成される接触開始検出用部材と、
前記接触開始検出用部材の動きを検出することで実装部品と被実装部品との接触開始を検出する接触開始検出手段と、
を含んで構成し、実装部品と被実装部品との接触開始を、接触開始検出用部材の動きに基づいて検出するようにしたので、従来のようなモータの駆動電流の検出値やロードセルの検出値に基づいて電子部品と基板との接触開始を検出するものに比べ、検出安定性を高レベルなものとしながら接触開始を高精度に検出することができ、以って実装処理の高精度化延いては高品質化を図ることができる。

なお、本発明に係る実装処理装置の加圧手段の出力部材は、前記接触開始検出用部材として機能させることができるものであり、従って、これの動きに基づいて、実装部品と被実装部品との接触開始を検出することができるため、構成の簡略化を促進しつつ、従来のようなモータの駆動電流の検出値やロードセルの検出値に基づいて電子部品と基板との接触開始を検出するものに比べ、検出安定性を高レベルなものとしながら接触開始を高精度に検出することができ、以って実装処理の高精度化延いては高品質化を図ることができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施の形態について説明する。

図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る実装処理装置１は、真空吸着などの方法により電子部品１００を保持するチップ保持ツール１０１が超音波ホーン１０２に取り付けられ、該超音波ホーン１０２はシャフト１０３に、アダプタなどを介して取り付けられている。

シャフト１０３は、図１において上下方向に該シャフト１０３を制御部１５からの駆動信号により駆動制御されるボイスコイルモータ１０５（ＶＣＭ駆動部１０）を介して、上下駆動機構１０４（上下駆動部１１）に連係されており、当該上下駆動機構１0４によって該シャフト１０３は、図１において上下方向に、基板１００及び基板保持手段１０９に対して相対移動可能に構成される。

ここで、前記チップ保持ツール１０１が、本発明に係る実装部品保持手段に相当し、前記基板保持手段１０９が、本発明に係る被実装部品保持手段に相当する。また、前記シャフト１０３、前記チップ保持ツール１０１が、本発明に係る出力部材に相当し、前記ボイスコイルモータ１０５が、加圧手段に相当する。

上下動機構１０４（上下駆動部１１）は、制御部１５からの駆動信号に基づいてZ軸サーボモータ１０４Ａを駆動し、該Ｚ軸サーボモータ１０４Ａとプーリ１０４Ｂを介して回転連結される上下動ブロック１０４Ｃを図１において上下方向に移動可能に構成されている。ここで、前記上下動機構１０４（特に前記上下動ブロック１０４Ｃ）が、本発明に係る移動手段に相当する。

また、歪ゲージ若しくはロードセルなどを含んで構成される荷重検出手段１０６（荷重検出部１４）が、前記シャフト１０３に設けられており、これにより、電子部品１００と、基板保持手段１０９に保持される基板１０８（基板１０８は、１又は複数の電子部品を搭載可能であってよい）と、の間に生じる荷重を検出できるように構成されている。なお、該荷重検出手段１０６（荷重検出部１４）の検出信号は、本発明に係る制御手段として機能する制御部１５に入力される。

更に、本実施形態では、チップ保持ツール１０１が保持する電子部品１００と、基板保持手段１０９に保持されている基板１０８と、の接触の開始を検出する接触開始検出手段１１０（接触開始検出部１４）が設けられる。

接触開始検出手段１１０は、リニアスケールを含んで構成することができる。本実施形態では、接触開始検出手段１１０として、株式会社 ミツトヨ （MITUTOYO CORPORATION）製のＳＴ４２２シリーズを用いた。このものは、光学反射式リニアエンコーダ方式のセパレート形リニアスケールであり、レーザーダイオード・集光レンズ・受光素子などを含んで構成される検出ヘッド１１０Ａと、当該検出ヘッド１１０Ａとは別体に構成され当該検出ヘッド１１０Ａに対して相対移動可能に配設されるスケールユニット１１０Ｂと、を含んで構成される。この接触開始検出手段１１０（接触開始検出部１４）の検出信号は、制御部１５に入力される。

制御部１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器、各種Ｉ／Ｆ等を含んで構成され、荷重検出手段１０６、接触開始検出手段１１０などからの入力信号、及び、例えば他の入力信号や記憶値などの各種の情報に基づいて所定のプログラムに基づいて各種演算処理を行い、上下駆動機構１０４、ボイスコイルモータ１０５、後述するロック用ソレノイド１１１等に対して駆動信号を送りその駆動を制御すると共に、超音波ホーン１０２に対して駆動信号を送り超音波ホーン１０２の駆動を制御する。

ここで、本実施形態に係る実装処理装置１が行なう実装処理の動作について説明する。

（１）上下動ブロック１０４Ｃに一体的に取り付けられているロック用ソレノイド１１１（ソレノイド駆動部１２）を駆動して、シャフト１０３から長手方向（図１において上下方向）に略直交する方向に延伸するアーム１０３Ａを、上下動ブロック１０４Ｃに一体的に取り付けられているストッパ１１２に所定加圧力で押し付ける。これにより、上下駆動機構１０４が配設されるヘッド部（図示せず）の移動に伴うシャフト１０３のガタつきなどの遊動が規制される。なお、前記ストッパ１１２が、本発明に係る規制手段に相当する。

（２）ヘッド部を所定の電子部品受け渡し位置（図３参照）へ移動させて、チップ保持ツール１０１により、電子部品１００を吸着等により保持する。

（３）ヘッド部を移動させて、チップ保持ツール１０１が保持する電子部品１００を、基板保持手段１０９が保持する基板１０８の上方の所定の待機位置Ａ（図２、図３参照）へ移動させる。

（４）Ｚ軸サーボモータ１０４Ａを駆動して、チップ保持ツール１０１が保持する電子部品１００を接触検出開始位置Ｈｓ０（電子部品と基板の接触を検出するための動作を開始する位置：図２、図３参照）まで下降させる。なお、待機位置Ａから接触検出開始初期位置Ｈｓ０まではタクトタイム等を出来るだけ短くするために比較的高速で下降させることが望まれるため、接触検出開始初期位置Ｈｓ０は、できるだけ基板１０８に近い位置に設定するのが望ましいが、製品バラツキ等による電子部品１００と基板１０８との間の距離のバラツキ等があるため、電子部品１００と基板１０８との不測の接触の発生を確実に回避でき、かつ接触検出精度維持のために接触検出距離Ｌｓを十分に確保できるような位置（基板１０８から比較的遠い位置）に接触検出開始初期位置Ｈｓ０は設定されることができる。

（５）電子部品１００が基板１０８に接触したときの荷重が設定値となるように、ボイスコイルモータ１０５へ供給する電流を設定し、ロック用ソレノイド１１１を開放する。

より詳細には、基板１０８との接触時にチップ保持ツール１０１が保持する電子部品１００に作用する荷重が、設定値（例えば、１０〜１００ｇ程度）となるように、ボイスコイルモータ１０５へ供給される電流値（即ち、ボイスコイルモータ１０５の発生トルク）を設定する。
「設定値」＝「ノズル部重量」＋「ボイスコイルモータトルク」
なお、ノズル部重量（シャフト１０３、チップ保持ツール１０１、超音波ホーン１０２、電子部品１００、検出ヘッド１１０Ａの合計重量）が設定値以上の場合には、ボイスコイルモータ１０５は、図１において上方に向かうトルク（引き上げ方向のトルク）を発生させることになる。

つまり、例えば、以下のように設定されることになる。
「設定値（即ち、電子部品と基板との接触時に許容される荷重）」＝５０ｇ
「ノズル部重量」＝１０００ｇ
とすると、
「ボイスコイルモータトルク」＝−９５０ｇ（図１において上方へ作用する引き上げ方向トルク）に設定されることになる。

（６）Ｚ軸サーボモータ１０４Ａを駆動して、上下動ブロック１０４Ｃを下降させる。

（７）上下動ブロック１０４Ｃの下降が進み、チップ保持ツール１０１が保持する電子部品１００が基板保持手段１０９に保持されている基板１０８に接触すると、上下動ブロック１０４Ｃの下降動作に連動していたチップ保持ツール１０１延いては電子部品１００が前記接触した位置で停止し、上下動ブロック１０４Ｃのみが下降動作を続ける。従って、上下動ブロック１０４Ｃに取り付けられているスケールユニット１１０Ｂと、シャフト１０３に取り付けられている検出ヘッド１１０Ａと、が相反する方向に移動することになり（即ち、シャフト１０３のアーム１０３Ａが、それまで連動していたストッパ１１２から離れて上方にフローティングすることになり）、リニアスケール１１０がその変化（即ち、電子部品１００と基板１０８との接触開始）を検出することになる（図２参照）。

なお、本実施形態においては、前記ボイスコイルモータ１０５の出力軸であるシャフト１０３（即ち、加圧手段の出力部材）が、本発明に係る接触開始検出用部材として機能するように構成されている。

（８）上記（７）において電子部品１００と基板１０８とが接触した後、上下動ブロック１０４Ｃを下降させると、上下動ブロック１０４Ｃのみが下降動作を継続するが、該上下動ブロック１０４Ｃの下降動作を、所定押し込み量（図２の「上下動ブロック１０４Ｃの押し込み量」参照：例えば、３００μｍ程度）分だけ継続する。換言すれば、電子部品１００と基板１０８とが接触した後、基板１０８に対する電子部品１００の高さ位置は変化することなく、シャフト１０３のアーム１０３Ａが、それまで連動していたストッパ１１２から上方に、前記「押し込み量」分だけ離れてフローティングされる。

（９）超音波ホーン１０２の駆動を制御して、電子部品１００と基板１０８との超音波接合を行なう。

なお、超音波接合を行なっている間、リニアスケール１１０の出力値や荷重検出手段１０６の荷重検出値をモニタなどしつつ、ボイスコイルモータ１０５の駆動力を調整することで、電子部品１００と基板１０８との間の接触圧を所定の目標値に制御することなどができる。なお、例えば、図２に示す「接合作業によるＩＣ高さの変化」のように、この接合作業により、基板１０８側に押圧された電子部品１００（ＩＣチップ）の高さは、徐々に下降し、最終的には、作業開始時位置に対して、例えば３０〜５０μｍ低くなる。

（１０）超音波接合完了後、Ｚ軸サーボモータ１０４Ａを駆動して、接触検出開始位置Ｈｓ０までチップ保持ツール１０１を上昇させる。

（１１）ロック用ソレノイド１１１を駆動して、アーム１０３Ａを、ストッパ１１２に所定押圧力で押し付けて、シャフト１０３の遊動を規制する。

（１２）Ｚ軸サーボモータ１０４Ａを駆動して、上下動ブロック１０４Ｃを所定の待機位置Ａまで上昇させて、実装処理を終了する。

このように、本実施形態では、リニアスケールを用いて、チップ保持ツール１０１が保持する電子部品１００と、基板保持手段１０９に保持されている基板１０８と、の接触の開始を検出するようにしたので、従来のようなモータの駆動電流の検出値やロードセルの検出値に基づいて電子部品と基板との接触開始を検出するものに比べ、検出安定性を高レベルなものとしながら接触開始を高精度に検出することができる。

なお、電子部品１００と基板保持手段１０９に保持されている基板１０８との接触時の位置、即ち、接触位置Ｈｃ（基板保持手段１０９の所定の基準位置から基板１０８の非処理平面までの距離：図３参照）を、待機位置Ａからのシャフト１０３（上下動ブロック１０４Ｃ）の上下方向の移動量（例えば、Ｚ軸サーボモータ１０４Ａの駆動量をエンコーダ等を介して検出することによって得ることができるし、或いはリニアゲージなどを用いて直接的に移動量を検出することもできる）等に基づいて検出する接触開始位置検出手段１１２を備えて構成し、以下のようにして、実際に検出された接触位置Ｈｃに基づいて接触検出開始位置Ｈｓ０を、例えば実装処理毎に補正するように構成することもできる。

ここで、接触検出開始位置Ｈｓ０を実装処理毎に補正する制御を含め、より詳細に本実施形態において行なう実装処理を、図４のフローチャートに基づいて説明しておく。

図４に示すステップ（図ではＳと記す。以下、同様）１では、制御部１５は、上記（１）と同様の処理を行なうと共に、Ｈｓ０（接触検出開始初期位置：図２、図３参照）を予め記憶されている情報に基づいて設定する。

ステップ２では、制御部１５は、上記（２）と同様に、予め記憶されている情報等に基づいて、電子部品受け渡し位置（図３参照）まで上下駆動機構１０４を移動させ、チップ保持ツール１０１に電子部品１００を吸着支持させる。

ステップ３では、上記（３）と同様に、図２に示す待機位置Ａへ、チップ保持ツール１０１延いては当該チップ保持ツール１０１に吸着支持された電子部品１００を移動させる。

ステップ４では、上記（４）と同様に、待機位置Ａから、チップ保持ツール１０１を、接触検出開始初期位置Ｈｓ０まで、タクトタイム短縮等のため比較的高速で下降させる。

ステップ５では、チップ保持ツール１０１が接触検出開始初期位置Ｈｓ０まで下降したら、上記（５）と同様にロック用ソレノイド１１１を開放すると共に、下降速度を、予め設定されている比較的低速な接触検出速度に変更する。

ステップ６では、チップ保持ツール１０１に吸着支持されている電子部品１００が、基板１０８に接触したか否かを判断する。当該判断は、上記（７）と同様の方法で行なう。当該ステップ６において、「ＹＥＳ」と判断された場合はステップ７へ進み、「ＮＯ」と判断された場合には、接触が検出されるまで当該ステップ６を繰り返す。

ステップ７では、接触が検出された場合であるので、チップ保持ツール１０１の現在の高さ方向位置（実際の接触位置）Ｈｃを検出して記憶する。接触位置Ｈｃは、前記接触開始位置検出手段１１０の検出信号に基づいて検出することができる。

ステップ８では、次回接触検出開始位置Ｈｓ１を求める。当該次回接触検出開始位置Ｈｓ１は、前記検出された実際の接触位置Ｈｃと、予め設定されている接触検出精度を確保するのに必要な接触検出距離Ｌｓと、に基づいて求めることができる。例えば、Ｈｓ１＝Ｈｃ＋Ｌｓから求めることができる。そして、得られた次回接触検出開始位置Ｈｓ１を、次回以降の処理に反映させるべく、Ｈｓ０にＨｓ１をセットする（Ｈｓ０←Ｈｓ１）。なお、接触検出距離Ｌｓは、所望の接触検出精度を維持可能なできるだけ小さな値に設定するのが、検出精度維持とタクトタイム低減との両立を図るうえで好ましい。

ステップ９では、上記（８）と同様に、所定押し込み量（図２の「上下動ブロック１０４Ｃの押し込み量」参照：例えば、３００μｍ程度）分だけ上下動ブロック１０４Ｃを下降させて（シャフト１０３のアーム１０３Ａを、それまで連動していたストッパ１１２から上方に、図２の「押し込み量」分だけ離してフローティングさせた状態として）、超音波ホーン１０２の駆動を制御して、電子部品１００と基板１０８との超音波接合を行なう。

ステップ１０では、超音波接合完了後、Ｚ軸サーボモータ１０４Ａを駆動して、接触検出開始位置Ｈｓ０（ステップ８で得られたHｓ１に置き換える前の或いは置き換えた後のＨｓ０の何れであってよい）までチップ保持ツール１０１を上昇させる。その後、ロック用ソレノイド１１１を駆動して、アーム１０３Ａを、ストッパ１１２に所定押圧力で押し付けて、シャフト１０３の遊動を規制しつつ、Ｚ軸サーボモータ１０４Ａを駆動して、上下動ブロック１０４Ｃを所定の待機位置Ａまで上昇させて、実装処理を終了する。

ステップ１１では、停止指示があるか否かを判断する。「ＹＥＳ」であれば本フローを終了し、「ＮＯ」であればステップ２へ戻り、接合処理を繰り返す。

このように、電子部品１００が基板１０８と実際に接触開始する位置（接触位置Ｈｃ）を検出し、当該検出結果に基づいて、次回の実装処理における接触検出開始位置を補正するようにすれば、接合処理ごとに接触検出開始位置を補正することができ、以って接触検出距離Ｌｓを最適に確保しつつ接触検出開始位置Ｈｃを基板１０８に対して最大限接近させることが可能となる。このため、電子部品１００と基板１０８との不測の接触を確実に回避しながら、接触検出精度を所望に維持しつつタクトタイムを最小限にすることができ、以って製品品質の維持向上と製品コストの低減とを両立することなどが可能となる。

ところで、本実施形態で説明した実装処理装置における電子部品（チップ）と基板との接合方法としては、電子部品（チップ）或いは基板の何れか（若しくは双方）の接合面に接着剤を塗布し、チップを搭載プロファイルに基づいて基板に押圧しつつ、接着剤を硬化させ、チップを基板に接合する方式とすることも可能である。

また、本実施形態では、電子部品と基板との接触方向を重力方向として例示したが、接触方向は水平方向等、重力方向以外の他の方向でもできることは勿論である。

なお、本発明は、電子部品の基板への実装処理装置に限定されるものではなく、電子部品と基板との接触を検出し、被処理体に対して何がしかの処理を施す処理装置に適用できるものである。

また、本実施形態では、基板１０８に対してチップ保持ツール１０１側を移動させる構成として説明したが、基板保持手段１０９側、即ち基板ステージ（被処理対象である基板を支持するベース側）を、チップ保持ツール１０１に対して移動させる構成とすることもできる。

そして、上記各実施の形態において説明した装置の各要素、各装置、各機構、各部材などのレイアウトは、例示したものに限定されるものではなく、適宜変更できることは勿論である。

本発明の一実施の形態に係る実装処理装置の概略構成を説明する図である。 同上実施の形態に係る実装処理動作（上下動ブロック、リニアスケールの出力変化、ロック用ソレノイドの作動）を説明するタイムチャートである。 同上実施の形態に係る実装処理におけるチップ保持ツールの動作を説明する図である。 同上実施の形態に係る実装処理の一例を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ 実装処理装置
１０ ＶＣＭ駆動部
１１ 上下駆動部
１２ ソレノイド駆動部
１３ 荷重検出部
１４ 接触開始検出部
１５ 制御部
１００ 電子部品（チップ；実装部品）
１０１ チップ保持ツール
１０２ 超音波ホーン(出力部材）
１０３ シャフト（出力部材、接触開始検出用部材）
１０４ 上下駆動機構
１０４Ａ Ｚ軸サーボモータ
１０４Ｃ 上下動ブロック(移動手段）
１０５ ボイスコイルモータ（ＶＣＭ：加圧手段）
１０６ 荷重検出手段
１０８ 基板（被実装部品）
１０９ 基板保持手段
１１０ リニアスケール（接触開始検出手段）
１１１ ロック用ソレノイド１１１
１１２ ストッパ(規制手段）

Claims (6)

1. 実装部品と被実装部品とが接触するまで、実装部品及び被実装部品の少なくとも一方を他方に向けて移動させる移動手段と連動して移動する一方、実装部品と被実装部品とが接触した場合に、その接触圧の作用を受けて前記移動手段との連動が解かれて前記移動手段から独立して移動可能に構成される接触開始検出用部材と、
   前記接触開始検出用部材の動きを検出することで実装部品と被実装部品との接触開始を検出する接触開始検出手段と、
   を含んで構成したことを特徴とする実装処理装置用接触開始検出装置。
2. 前記接触開始検出手段が、前記移動手段に配設される前記接触開始検出手段の一部と、前記接触開始検出用部材に配設される前記接触開始検出手段の他部と、の相対移動に基づいて、実装部品と被実装部品との接触開始を検出することを特徴とする請求項１に記載の実装処理装置用接触開始検出装置。
3. 前記一部或いは他部の一方が、光源、集光レンズ、受光素子を含んで構成される検出ヘッドとして構成され、他方が、前記検出ヘッドに対して相対移動可能な、目盛部を含んで構成されるスケールユニットとして構成されることを特徴とする請求項２に記載の実装処理装置用接触開始検出装置。
4. 請求項１から請求項３の何れか一つに記載の実装処理装置用接触開始検出装置を含んで構成され、実装部品と被実装部品との接触開始の検出結果に基づいて、実装部品と被実装部品とを所定に処理する実装処理装置。
5. 実装部品を保持する実装部品保持手段と、
   被実装部品を保持する被実装部品保持手段と、
   実装部品保持手段及び被実装部品保持手段の少なくとも一方を他方に向けて移動させる移動手段と、
   実装部品或いは被実装部品の一方に出力部材を作用させ、接触し合う実装部品と被実装部品との間に所定加圧力を付与可能な加圧手段と、
   前記出力部材を加圧方向と対向する方向から支承して、該支承部に対する前記出力部材の加圧方向への相対移動を規制する規制手段と、
   前記加圧手段により前記出力部材を前記規制手段に所定加圧力で押圧した状態で、前記移動手段を介して実装部品と被実装部品とを接触させ、該接触圧により前記所定加圧力に抗して前記出力部材を前記支承部に対して相対移動させて前記規制手段による支承を解除した状態として、前記加圧手段の出力部材を介して所定加圧力を付与しつつ実装部品と被実装部品とを所定に処理する制御手段と、
   前記接触圧による前記所定加圧力に抗した前記出力部材の前記支承部に対する相対移動を検出して実装部品と被実装部品との接触開始を検出する手段と、
   を含んで構成され、
   前記制御手段が、前記実装部品と被実装部品との接触開始を検出する手段の検出情報に基づいて、前記加圧手段の出力部材を介して所定加圧力を付与しつつ実装部品と被実装部品とを所定に処理することを特徴とする実装処理装置。
6. 前記実装部品と被実装部品との接触開始を検出する手段は、前記出力部材或いは前記規制手段の一方に、光源、集光レンズ、受光素子を含んで構成される検出ヘッドが配設され、他方に、前記検出ヘッドに対して相対移動可能な、目盛部を含んで構成されるスケールユニットが配設されて構成されることを特徴とする請求項５に記載の実装処理装置。
   

Images