本發(fā)明涉及電子部件安裝裝置和電子部件制造方法。

背景技術(shù)：

已知有一種電子部件安裝裝置以及利用其安裝方法的電子部件制造方法，該電子部件安裝裝置通過使電子部件的多個(gè)電極與基板的多個(gè)電極隔著接合材料而接觸，并使接合材料熔化和固化，從而將電子部件接合至基板上(例如參照專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)2中公開的電子部件安裝裝置，在使保持有電子部件的電子部件升降機(jī)構(gòu)在x軸方向上移動(dòng)，并使保持在載物臺(tái)上的基板在x軸方向和y軸方向上平面移動(dòng)，從而使電子部件的多個(gè)電極的位置與基板的多個(gè)電極的位置對(duì)準(zhǔn)之后，使電子部件升降機(jī)構(gòu)下降，將電子部件的各電極與基板的各電極加以接合。

【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】

【專利文獻(xiàn)】

專利文獻(xiàn)1：日本公報(bào)、特開2011-254032號(hào)

專利文獻(xiàn)2：日本公報(bào)、特開2003-31993號(hào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

近年來，電子部件的高密度化不斷發(fā)展，電子部件的電極尺寸和電極間的間距不斷變小，從而要求電子部件安裝裝置能夠應(yīng)對(duì)該情況。在將這樣的電子部件安裝至基板上時(shí)，存在必須以前所未有的高精度管理電子部件側(cè)的電極與基板側(cè)的電極的對(duì)位這一問題。另外，電子部件安裝裝置具備壓接臺(tái)、電子部件托盤單元以及校準(zhǔn)單元等，但是，在這些部件分別獨(dú)立配置時(shí)，需要用于驅(qū)動(dòng)各個(gè)單元的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而存在裝置和控制變復(fù)雜這一問題。另外，例如在想要利用一臺(tái)電子部件安裝裝置來安裝尺寸不同的多種電子部件的情況下，操作人員必須每次根據(jù)電子部件的尺寸來切換壓接頭，因而會(huì)產(chǎn)生裝置停止時(shí)間，從而存在生產(chǎn)率降低這一問題。

本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供解決上述問題中的至少一個(gè)的電子部件安裝裝置和電子部件制造方法。

為了解決上述問題，本發(fā)明的電子部件安裝裝置通過在電子部件的多個(gè)電極與基板的多個(gè)電極之間設(shè)置可熔化的接合材料，將該接合材料加熱熔化并使其固化，從而將電子部件的多個(gè)電極與基板的多個(gè)電極加以接合，其中，該電子部件安裝裝置具有：電子部件升降機(jī)構(gòu)，其具有保持電子部件的壓接頭，并且使壓接頭相對(duì)于基板進(jìn)行升降移動(dòng)；壓接臺(tái)，其保持基板；電子部件托盤單元，其將電子部件配置在待機(jī)位置處；壓接頭單元，其將安裝于電子部件升降機(jī)構(gòu)的壓接臺(tái)側(cè)的前端部上的壓接頭配置在待機(jī)位置處；校準(zhǔn)單元，其用于確定壓接頭、電子部件托盤單元以及壓接頭單元的基準(zhǔn)位置；以及上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元，其能夠?qū)Υ怪庇谄矫娴膠軸方向的上側(cè)和下側(cè)進(jìn)行拍攝，該平面是指由x軸和垂直于x軸的y軸構(gòu)成的平面；而且，壓接臺(tái)、壓接頭單元、電子部件托盤單元以及校準(zhǔn)單元配置在工作臺(tái)的同一平面上。

另外，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，優(yōu)選電子部件托盤單元中配置有兩個(gè)以上的電子部件托盤，電子部件托盤中排列有多個(gè)電子部件。

另外，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，優(yōu)選壓接頭單元中配置有一個(gè)或兩種以上的與電子部件的多種尺寸分別對(duì)應(yīng)的壓接頭，并且，所選擇的一個(gè)壓接頭被移動(dòng)至電子部件升降機(jī)構(gòu)所設(shè)有的壓接頭保持架部的下方，并被吸附在壓接頭保持架部上。

另外，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，優(yōu)選壓接頭以安裝于壓接頭保持架部上的保持架部朝向壓接頭保持架部側(cè)的狀態(tài)配置在壓接頭單元中。

另外，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，優(yōu)選壓接頭由具有電子部件吸附用孔的陶瓷加熱器構(gòu)成。

另外，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，優(yōu)選校準(zhǔn)單元具有：透光性的靶玻璃，其能夠在y軸方向上移動(dòng)且具有基準(zhǔn)標(biāo)記；照明裝置，其對(duì)靶玻璃進(jìn)行照明；以及校準(zhǔn)相機(jī)，其固定在工作臺(tái)上且從正下方拍攝基準(zhǔn)標(biāo)記。

另外，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，優(yōu)選上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元在電子部件與基板的接合時(shí)配置在沿y軸方向遠(yuǎn)離工作臺(tái)的待機(jī)位置處，并且，該上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元能夠在y軸方向和z軸方向上移動(dòng)，且在z軸方向上能夠同時(shí)拍攝上側(cè)的壓接頭或保持在壓接頭上的電子部件的電極、和下側(cè)的靶玻璃上的基準(zhǔn)標(biāo)記或基板的電極。

另外，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，優(yōu)選設(shè)置于靶玻璃上的基準(zhǔn)標(biāo)記是設(shè)置于靶玻璃的電子部件升降機(jī)構(gòu)側(cè)的上表面、或者該上表面的相反側(cè)的底面上的十字形標(biāo)記。

另外，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，優(yōu)選靶玻璃的設(shè)有基準(zhǔn)標(biāo)記的上表面或底面配置在與壓接臺(tái)的電子部件升降機(jī)構(gòu)側(cè)的上表面的高度大致相同的高度位置處。

另外，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，優(yōu)選在靶玻璃上的基準(zhǔn)標(biāo)記與上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元的拍攝部配置在同一軸上的狀態(tài)下，能夠通過校準(zhǔn)單元和上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元同時(shí)進(jìn)行拍攝。

為了解決上述問題，本發(fā)明的電子部件制造方法使用上述電子部件安裝裝置而執(zhí)行，其包括：將壓接頭安裝至壓接頭保持架部上的工序；將電子部件吸附至壓接頭上的工序；利用上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元識(shí)別電子部件的電極和基板的電極，并判斷電子部件的電極與基板的電極有無錯(cuò)位的工序；將電子部件與基板加以接合的接合工序；以及將接合有電子部件的基板移除的工序。

另外，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，優(yōu)選還具有校準(zhǔn)工序，在該校準(zhǔn)工序中，利用固定的校準(zhǔn)相機(jī)拍攝校準(zhǔn)單元所設(shè)有的靶玻璃上的基準(zhǔn)標(biāo)記，并確定為電子部件安裝裝置的平面方向上的基準(zhǔn)位置，且通過上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元和校準(zhǔn)單元而相對(duì)于基準(zhǔn)位置確定壓接頭的位置，而且，在電子部件安裝裝置工作期間，定期或者隨時(shí)執(zhí)行校準(zhǔn)工序。

附圖說明

圖1是表示從操作人員的站立位置觀察本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的電子部件安裝裝置時(shí)的整體構(gòu)成的簡(jiǎn)圖。

圖2是表示從上方觀察本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的電子部件安裝裝置時(shí)的平面構(gòu)成的俯視圖。

圖3是概略表示本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的壓接頭的立體圖。

圖4是表示利用壓接頭保持架部吸附本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的壓接頭的狀態(tài)的剖視圖。

圖5是說明本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的電子部件被吸附于壓接頭上的狀態(tài)的立體圖。

圖6是表示本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的電子部件與基板接合時(shí)的位置關(guān)系的說明圖。

圖7表示本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的校準(zhǔn)單元，其中，(a)為俯視圖，(b)為以(a)中的a-a剖切線剖切后的剖面圖。

圖8是表示本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的電子部件安裝裝置的校準(zhǔn)的說明圖。

圖9是概略表示本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的電子部件安裝裝置的控制系統(tǒng)的框圖。

圖10是表示使用本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的電子部件安裝裝置的電子部件安裝方法和電子部件制造方法的流程圖。

(符號(hào)說明)

1電子部件安裝裝置

3電子部件升降機(jī)構(gòu)

7工作臺(tái)

10壓接臺(tái)

10a上表面(壓接臺(tái))

11電子部件托盤單元

12壓接頭單元

13校準(zhǔn)單元

14(14a、14b)電子部件托盤

15(15a、15b)壓接頭

16壓接頭保持架部

17上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元

18拍攝部

50校準(zhǔn)相機(jī)

51靶玻璃

51a上表面(靶玻璃)

51b底面(靶玻璃)

52照明裝置

65保持架部

66壓接部

68貫通孔(電子部件吸附用孔)

80基準(zhǔn)標(biāo)記

m電子部件

me電子部件電極(電極)

ms電子部件焊錫層(接合材料)

p基板

pe基板電極(電極)

ps基板焊錫層(接合材料)

具體實(shí)施方式

(電子部件安裝裝置1的整體構(gòu)成)

以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的電子部件安裝裝置1的整體構(gòu)成進(jìn)行說明。

圖1是表示從操作人員的站立位置觀察電子部件安裝裝置1時(shí)的整體構(gòu)成的簡(jiǎn)圖。此外，將圖示右側(cè)設(shè)為x1方向、左側(cè)設(shè)為x2方向、上側(cè)設(shè)為z1方向、下側(cè)設(shè)為z2方向進(jìn)行說明。另外，將紙面外側(cè)設(shè)為y1方向、內(nèi)側(cè)設(shè)為y2方向進(jìn)行說明。而且，將x1-x2記載為x軸、y1-y2記載為y軸、z1-z2記載為z軸。如圖1所示，電子部件安裝裝置1具有基板載置部2和電子部件升降機(jī)構(gòu)3?；遢d置部2用于載置基板p，電子部件升降機(jī)構(gòu)3吸附保持與基板p接合的電子部件m。基板p例如為電路板，電子部件m是例如半導(dǎo)體芯片、晶體管或二極管等所謂的裸芯片(barechip)。

基板載置部2在底座4上配置有y軸第一驅(qū)動(dòng)部5，在y軸第一驅(qū)動(dòng)部5上配置有x軸第一驅(qū)動(dòng)部6。而且，在x軸第一驅(qū)動(dòng)部6上配置有工作臺(tái)7。工作臺(tái)7能夠在y軸第一驅(qū)動(dòng)部5的驅(qū)動(dòng)下在y軸方向上往返移動(dòng)，且能夠在x軸第一驅(qū)動(dòng)部6的驅(qū)動(dòng)下在x軸方向上往返移動(dòng)。雖未圖示，但y軸第一驅(qū)動(dòng)部5具有y軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，x軸第一驅(qū)動(dòng)部6具有x軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。y軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和x軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是例如滾珠絲杠或直線電動(dòng)機(jī)等。在工作臺(tái)7的電子部件升降機(jī)構(gòu)3側(cè)的上表面8上，壓接臺(tái)10、電子部件托盤單元11、壓接頭單元12以及校準(zhǔn)單元13分別排列在x軸方向上的規(guī)定位置處。

壓接臺(tái)10是載置基板p且將基板p與電子部件m接合的基座。電子部件托盤單元11將電子部件托盤14配置于規(guī)定的待機(jī)位置處，其中，電子部件托盤14中排列有多個(gè)電子部件m。壓接頭單元12將壓接頭15配置于規(guī)定的待機(jī)位置處，其中，壓接頭15用于將電子部件m保持在電子部件升降機(jī)構(gòu)3上。壓接頭15具有保持電子部件m，并將電子部件m接合在基板p上的功能。上述各單元從壓接臺(tái)10起按照電子部件托盤單元11、壓接頭單元12、校準(zhǔn)單元13的順序依次配置在x2方向上的規(guī)定位置處。

另外，上述待機(jī)位置是指在將電子部件m與基板p接合時(shí)、將電子部件m吸附于壓接頭15時(shí)、將壓接頭15安裝于壓接頭保持架部16時(shí)等以外的其他時(shí)間進(jìn)行配置支撐的位置。通過使工作臺(tái)7沿x軸和y軸方向進(jìn)行移動(dòng)，從而能夠?qū)㈦娮硬考斜P單元11、壓接頭單元12以及校準(zhǔn)單元13的各單元的位置配置在圖1所示的軸zp的延長(zhǎng)線上或者待機(jī)位置上。軸zp是電子部件升降機(jī)構(gòu)3的中心位置。工作臺(tái)7的位置以使壓接臺(tái)10移動(dòng)至軸zp的延長(zhǎng)線上的方式進(jìn)行管理。另外，上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17的拍攝部18(參照?qǐng)D2)能夠伸入壓接臺(tái)10與壓接頭15之間。但是，在待機(jī)時(shí)，拍攝部18位于朝向y2方向遠(yuǎn)離壓接臺(tái)10的位置處。

電子部件升降機(jī)構(gòu)3的不可動(dòng)部固定在基架20上?；?0由與底座4垂直的一對(duì)支柱21支撐。電子部件安裝裝置1以底座4呈水平的狀態(tài)設(shè)置在地面上，工作臺(tái)7和基架20與底座4平行、即呈水平狀態(tài)。電子部件升降機(jī)構(gòu)3的軸zp與工作臺(tái)7垂直。如圖1所示，x軸第一驅(qū)動(dòng)部6配置在一對(duì)支柱21之間。另外，電子部件升降機(jī)構(gòu)3配置在一對(duì)支柱之間的空間內(nèi)的x軸方向大致中央位置處。

電子部件升降機(jī)構(gòu)3具有高速移動(dòng)機(jī)構(gòu)25、作為低速移動(dòng)機(jī)構(gòu)的壓電驅(qū)動(dòng)部26以及保持電子部件m的壓接頭15。如圖1所示，高速移動(dòng)機(jī)構(gòu)25具有電動(dòng)機(jī)27、滾珠絲杠28以及滾珠絲杠螺母29。滾珠絲杠28經(jīng)由連接部30而與電動(dòng)機(jī)27的輸出軸31連接。滾珠絲杠螺母29固定在第一移動(dòng)部32上。另外，滾珠絲杠螺母29與滾珠絲杠28螺合。第一移動(dòng)部32經(jīng)由固定在基架20上的第一引導(dǎo)部33而被安裝在基架20上。第一引導(dǎo)部33能夠引導(dǎo)第一移動(dòng)部32在上下方向上進(jìn)行移動(dòng)。即，具有上述構(gòu)成的高速移動(dòng)機(jī)構(gòu)25能夠通過電動(dòng)機(jī)27的驅(qū)動(dòng)而使第一移動(dòng)部32在上下方向上移動(dòng)。

高速移動(dòng)機(jī)構(gòu)25具有位移傳感器34，從而能夠檢測(cè)出第一移動(dòng)部32在上下方向上的移動(dòng)量、即通過高速移動(dòng)機(jī)構(gòu)25而使壓接頭15在上下方向上移動(dòng)的移動(dòng)量。位移傳感器34可以由例如線性編碼器(linearencoder)構(gòu)成。

第一移動(dòng)部32經(jīng)由測(cè)力傳感器(loadcell)35而支撐第二移動(dòng)部36。另外，第一移動(dòng)部32與第二移動(dòng)部36之間配置有作為施力部件的彈簧37。彈簧37將第一移動(dòng)部32作為受力部而對(duì)第二移動(dòng)部36施加朝向下方的作用力。第二移動(dòng)部36經(jīng)由固定在第一移動(dòng)部32上的第二引導(dǎo)部38而被安裝在第一移動(dòng)部32上。第二引導(dǎo)部38能夠引導(dǎo)第二移動(dòng)部36在上下方向上移動(dòng)。即，第二移動(dòng)部36經(jīng)由第二引導(dǎo)部38以能夠在上下方向上移動(dòng)的方式被支撐在第一移動(dòng)部32上。第二引導(dǎo)部38可以使用例如交叉滾子導(dǎo)軌(crossrollerguide)構(gòu)成。通過如此構(gòu)成，能夠?qū)⒌诙苿?dòng)部36高剛性地保持在第一移動(dòng)部32上。第二引導(dǎo)部38也可以使用氣動(dòng)式導(dǎo)軌(airslideguide)。在如此構(gòu)成的情況下，與使用交叉滾子導(dǎo)軌時(shí)相比，能夠以精度高且滑動(dòng)阻力小的狀態(tài)將第二移動(dòng)部36可上下移動(dòng)地支撐在第一移動(dòng)部32上。

當(dāng)從下方對(duì)第二移動(dòng)部36施加上推力時(shí)，第二移動(dòng)部36相對(duì)于第一移動(dòng)部32朝向上方移動(dòng)，從而能夠通過測(cè)力傳感器35而測(cè)量出作用于第二移動(dòng)部36上的上推力。

在第二移動(dòng)部36上，從上方(第一移動(dòng)部32側(cè))起依次安裝有噪音檢測(cè)傳感器39、負(fù)載傳感器40、位移傳感器41、壓電驅(qū)動(dòng)部26、壓接頭保持架部16以及壓接頭15。另外，噪音檢測(cè)傳感器39、負(fù)載傳感器40以及壓電驅(qū)動(dòng)部26配置在軸zp的延長(zhǎng)線上，即沿壓接頭15的移動(dòng)方向上下排列。

壓電驅(qū)動(dòng)部26具有省略圖示的壓電元件，并根據(jù)施加于該壓電元件上的壓電施加信號(hào)而使壓接頭15朝向下方(z2方向)移動(dòng)。壓電驅(qū)動(dòng)部26可以呈將壓電元件的變形量直接傳遞給壓接頭15的結(jié)構(gòu)，也可以呈將壓電元件的變形量通過位移量放大機(jī)構(gòu)等放大后傳遞給壓接頭15的結(jié)構(gòu)。

位移傳感器34是檢測(cè)壓接頭15的位移量(移動(dòng)量)的傳感器，其檢測(cè)精度大約為0.01μm級(jí)別(level)，可以使用例如電容式位移傳感器。電容式位移傳感器是具備相互對(duì)置的未圖示的固定電極和未圖示的可動(dòng)電極，并利用該兩個(gè)電極的相對(duì)移動(dòng)所引起的電容變化來測(cè)量壓接頭15的移動(dòng)量的傳感器，其中，固定電極相對(duì)于第二移動(dòng)部36固定不動(dòng)，可動(dòng)電極與在壓電驅(qū)動(dòng)部26的驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)的壓接頭15的位移量相對(duì)應(yīng)地進(jìn)行移動(dòng)。

負(fù)載傳感器40是檢測(cè)從下方施加于壓接頭15的負(fù)載的傳感器，其檢測(cè)精度大約為0.01n～5n級(jí)別，可以使用例如壓電元件。噪音檢測(cè)傳感器39是檢測(cè)作用于負(fù)載傳感器40上的噪音的傳感器，其檢測(cè)精度與負(fù)載傳感器40相同，并且優(yōu)選使用與負(fù)載傳感器40相同的傳感器。

第二移動(dòng)部36具備電動(dòng)機(jī)42。從噪音檢測(cè)傳感器39至下方的壓接頭15為止的部件被構(gòu)成為呈一體地進(jìn)行移動(dòng)，并且，通過電動(dòng)機(jī)42的驅(qū)動(dòng)，能夠使壓接頭15以軸zp為旋轉(zhuǎn)中心而在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。

在載置基板p的壓接臺(tái)10的下方，設(shè)有經(jīng)由壓接臺(tái)10而對(duì)基板p的電極pe(以下記載為“基板電極pe”，參照?qǐng)D6)進(jìn)行加熱的加熱器43。壓接臺(tái)10經(jīng)由加熱器43及其下方的基座44而被固定在工作臺(tái)7上，并且能夠在y軸第一驅(qū)動(dòng)部5和x軸第一驅(qū)動(dòng)部6的驅(qū)動(dòng)下在x1-x2方向(x軸方向)和y1-y2方向(y軸方向)上移動(dòng)。

接著，參照?qǐng)D2對(duì)電子部件安裝裝置1的各單元在平面方向上的配置和構(gòu)成進(jìn)行說明。

圖2是表示從圖1的上側(cè)(z1方向)觀察電子部件安裝裝置1時(shí)的平面構(gòu)成的俯視圖。另外，圖2中省略了電子部件升降機(jī)構(gòu)3和基架20的圖示。在工作臺(tái)7的上表面8上，在x軸上從壓接臺(tái)10朝向x2方向以彼此相隔規(guī)定間隔的方式依次排列有電子部件托盤單元11、壓接頭單元12以及校準(zhǔn)單元13。工作臺(tái)7能夠在x軸第一驅(qū)動(dòng)部6的驅(qū)動(dòng)下在x1-x2方向上移動(dòng)，并且能夠在y軸第一驅(qū)動(dòng)部5的驅(qū)動(dòng)下在y1-y2方向上移動(dòng)。圖2表示通過使工作臺(tái)7在x1-x2方向和y1-y2方向進(jìn)行移動(dòng)，從而使壓接臺(tái)10與電子部件升降機(jī)構(gòu)3的中心軸、即軸zp對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)。因此，電子部件托盤單元11、壓接頭單元12以及校準(zhǔn)單元13的y軸方向上的中心位置配置在從軸zp通過的x軸上。

壓接臺(tái)10上載置有基板p，基板p以基板電極pe(參照?qǐng)D6)朝向上方(z1方向)的方式載置在壓接臺(tái)10上。電子部件托盤單元11中沿y軸方向配置有兩個(gè)電子部件托盤14，電子部件托盤14中呈網(wǎng)格狀地排列有多個(gè)電子部件m。另外，電子部件托盤14的數(shù)量并不限于兩個(gè)，也可以是一個(gè)，還可以是兩個(gè)以上、例如三個(gè)。另外，配置于電子部件托盤14內(nèi)的電子部件m以電極me(以下，記載為“電子部件電極me”，參照?qǐng)D5、圖6)朝向下側(cè)(電子部件托盤14的底部側(cè))的狀態(tài)而配置。在圖2所示的例子中，將兩個(gè)電子部件托盤14中的y2方向的電子部件托盤設(shè)為電子部件托盤14a，將y1方向的電子部件托盤設(shè)為電子部件托盤14b。

壓接頭單元12中載置有壓接頭15。壓接頭15準(zhǔn)備有例如與電子部件m的大、中、小等多種尺寸相對(duì)應(yīng)的多種壓接頭。在圖2所示的例子中，沿y軸方向載置有兩個(gè)壓接頭15，并且，將例如與大尺寸的電子部件m相對(duì)應(yīng)的一個(gè)壓接頭設(shè)為壓接頭15a，將與小尺寸的電子部件m相對(duì)應(yīng)的另一個(gè)壓接頭設(shè)為壓接頭15b。關(guān)于壓接頭15和安裝于電子部件升降機(jī)構(gòu)3上的壓接頭保持架部16的關(guān)系，之后參照?qǐng)D3和圖4進(jìn)行說明。

校準(zhǔn)單元13具有固定在工作臺(tái)7上的校準(zhǔn)相機(jī)50、靶玻璃(targetglass)51以及照明裝置52。靶玻璃51能夠在靶玻璃驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)53的驅(qū)動(dòng)下在y1-y2方向上移動(dòng)，照明裝置52固定在工作臺(tái)7上。關(guān)于校準(zhǔn)單元13的結(jié)構(gòu)，之后參照?qǐng)D7進(jìn)行說明。

上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17配置在y軸第一驅(qū)動(dòng)部5中遠(yuǎn)離工作臺(tái)7的位置處，并且位于從軸zp通過的y2方向的延長(zhǎng)線上。上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17具有拍攝部18、使拍攝部18在z1-z2方向上移動(dòng)的z軸驅(qū)動(dòng)部55、以及使拍攝部18在y1-y2方向上移動(dòng)的y軸第二驅(qū)動(dòng)部56。

在上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17的拍攝部18的y2方向前端部上，沿x1-x2方向并列配置有兩臺(tái)攝像機(jī)19a、19b。攝像機(jī)19a、19b例如為ccd相機(jī)等。攝像機(jī)19a、19b被構(gòu)成為：通過棱鏡81(參照?qǐng)D8)將從作為圖像獲取部的貫通孔58獲取的上下兩個(gè)方向的圖像分為x1方向、x2方向兩個(gè)方向，進(jìn)而利用反射鏡60a將沿x1方向前進(jìn)的圖像進(jìn)行反射而使其射入攝像機(jī)19a中，并利用反射鏡60b將沿x2方向前進(jìn)的圖像進(jìn)行反射而使其射入攝像機(jī)19b中。例如，通過攝像機(jī)19a獲得下側(cè)的圖像，通過攝像機(jī)19b獲得上側(cè)的圖像(參照?qǐng)D8)。圖2表示使作為圖像獲取部的貫通孔58沿y軸朝向遠(yuǎn)離軸zp的方向移動(dòng)后的情況。因此，通過使拍攝部18朝向y1方向移動(dòng)，能夠使貫通孔58與軸zp對(duì)齊。

接著，參照?qǐng)D3和圖4對(duì)壓接頭單元12、壓接頭15以及壓接頭保持架部16進(jìn)行說明。

圖3是表示壓接頭15的大致結(jié)構(gòu)的立體圖。壓接頭15具有吸附電子部件m的功能和加熱接合材料使其熔化的功能。如圖3所示，壓接頭15呈兩層四角柱層疊的形狀，圖中上層側(cè)為保持架部65，圖中下層側(cè)為壓接部66。保持架部65是被吸附固定至電子部件升降機(jī)構(gòu)3的壓接頭保持架部16(參照?qǐng)D1)上的部分(參照?qǐng)D4)。壓接頭15的上表面67的中央部設(shè)有用于吸附電子部件m的貫通孔68。

壓接頭15由陶瓷加熱器形成。陶瓷加熱器是由陶瓷和發(fā)熱體交替層疊而構(gòu)成，壓接頭15的上表面67上配置有與發(fā)熱體相連的電極69(所謂的焊盤電極(landelectrode))。另外，圖3的四角位置處配置的點(diǎn)劃線所示的焊盤70，表示壓接頭保持架部16吸附壓接頭15時(shí)壓接頭保持架部16所設(shè)有的吸附孔71(參照?qǐng)D4)所處的位置。另外，貫通孔68并不限于一個(gè)，也可以設(shè)置兩個(gè)或三個(gè)。另外，在圖3所示的例子中，電極69配置在夾著貫通孔68呈對(duì)稱的位置處，但是，電極69根據(jù)陶瓷加熱器的電極結(jié)構(gòu)進(jìn)行配置。壓接部66的圖示下方為壓接面72。

圖4是表示壓接頭保持架部16吸附壓接頭15的狀態(tài)的剖視圖。壓接頭15配置在壓接頭單元12所設(shè)有的凹部73內(nèi)，如圖2所示，壓接頭單元12中沿y軸方向配置有兩個(gè)壓接頭15。該兩個(gè)壓接頭中的y2方向的壓接頭15a和y1方向的壓接頭15b的壓接部66的尺寸不同，但兩者的結(jié)構(gòu)相同，因此，在圖3和圖4中記載為壓接頭15進(jìn)行說明。

如圖4所示，壓接頭15以保持架部65朝向上方(壓接頭保持架部16側(cè))的狀態(tài)配置在壓接頭單元12的凹部73內(nèi)，即以壓接部66的上表面67朝上的狀態(tài)載置于壓接頭單元12中。壓接頭保持架部16在與圖3所示的四個(gè)焊盤70的配置位置相對(duì)應(yīng)的位置處設(shè)有四個(gè)吸附孔71。另外，在與圖3所示的兩個(gè)電極69相對(duì)應(yīng)的位置處設(shè)有貫通孔74，該貫通孔74中插有與壓接頭保持架部16絕緣的端子75。端子75例如為彈簧銷連接器(springpinconnector)，并且，如圖4所示，當(dāng)壓接頭保持架部16吸附壓接頭15時(shí)，端子75的前端部75a與電極69接觸，而在壓接頭保持架部16與壓接頭15分離時(shí)，端子75的前端部75a與電極69分離。另外，由陶瓷加熱器形成的壓接頭15也存在不設(shè)有電極69而能夠與發(fā)熱體接觸導(dǎo)通的壓接頭，這種陶瓷加熱器中也可以不設(shè)置電極69。壓接頭保持架部16上設(shè)有與設(shè)置于壓接頭15上的貫通孔68連通的貫通孔76。貫通孔68、76是用于吸附電子部件m的吸附孔。

另外，壓接頭15在接合工序以外的其他工序中配置在圖2所示的待機(jī)位置處。在通過移動(dòng)工作臺(tái)7而使壓接頭15到達(dá)軸zp的位置時(shí)，使壓接頭保持架部16朝向壓接頭15下降，在壓接頭保持架部16的底面77與壓接頭15的上表面67接觸后，將壓接頭15吸附在壓接頭保持架部16上。

另外，電子部件安裝裝置1例如能夠?qū)⑽接趬航宇^保持架部16上的壓接頭15a切換為壓接頭15b，下面對(duì)此進(jìn)行說明。首先，移動(dòng)工作臺(tái)7，當(dāng)壓接頭單元12中的壓接頭15a的待機(jī)位置到達(dá)軸zp位置處時(shí)，使壓接頭15a下降并解除吸附，從而將壓接頭15a載置在壓接頭單元12的凹部73內(nèi)。然后，使工作臺(tái)7朝向y2方向移動(dòng)，當(dāng)壓接頭15b的待機(jī)位置到達(dá)軸zp的位置處時(shí)，使壓接頭15下降，在其底面77與壓接頭15b的上表面67接觸后進(jìn)行吸附。將壓接頭15b切換為壓接頭15a時(shí)也可以按照與將壓接頭15a切換為壓接頭15b時(shí)相同的步驟進(jìn)行。

另外，在圖3、圖4的例子中，壓接頭15由四角柱狀的保持架部65和壓接部66構(gòu)成，但是，也可以將保持架部65和壓接部66中的一個(gè)或者兩個(gè)形成為圓柱形狀。

下面，參照?qǐng)D5對(duì)壓接頭15吸附(pickup)電子部件m的情況進(jìn)行說明。

圖5是對(duì)將電子部件m吸附至壓接頭15上的狀態(tài)進(jìn)行說明的立體圖。如圖2所示，電子部件托盤單元11中沿y軸方向配置有兩個(gè)電子部件托盤14。將兩個(gè)電子部件托盤14中配置在y2方向上的電子部件托盤設(shè)為電子部件托盤14a，將配置在y1方向上的電子部件托盤設(shè)為電子部件托盤14b。電子部件托盤14a、14b中呈網(wǎng)格狀地排列有多個(gè)電子部件m。如圖5所示，電子部件m的有源面(activesurface)ma側(cè)(壓接頭保持架部16的底面77相反側(cè)的面)形成有電子部件電極me。即，電子部件m以電子部件電極me朝向下側(cè)(電子部件托盤14的底部側(cè))的狀態(tài)配置。壓接頭15上設(shè)有電子部件吸附用的貫通孔68，從而能夠真空吸附電子部件m。另外，雖未圖示，但是，也可以在壓接頭15的電子部件吸附面即壓接面72上形成以貫通孔68為中心的十字形凹槽、或者多個(gè)較淺的矩形吸附槽等，以便強(qiáng)有力地吸附電子部件m，且減少通過真空吸附而引起的電子部件m的變形。

如圖2所示，電子部件托盤14a、14b沿y軸方向排列在電子部件托盤單元11中，在電子部件托盤14a、14b內(nèi)排列有多個(gè)電子部件m。在此，對(duì)于壓接頭15吸附電子部件托盤14a內(nèi)的電子部件m的情況進(jìn)行說明。首先，使工作臺(tái)7在x、y軸方向上移動(dòng)，而使電子部件托盤14a移動(dòng)至軸zp位置處，使壓接頭15朝向電子部件托盤14a下降，從而吸附多個(gè)電子部件m中的一個(gè)。即，通過壓接頭15吸附電子部件m的未配置有電子部件電極me的吸附面mb。然后，根據(jù)電子部件m的配置、間距而使工作臺(tái)7在x、y軸方向上移動(dòng)，按照規(guī)定的順序吸附電子部件托盤14a內(nèi)的電子部件m，從而執(zhí)行電子部件m與基板p的接合。當(dāng)電子部件托盤14a內(nèi)無電子部件m時(shí)，使工作臺(tái)7在x、y軸方向上移動(dòng)，而使電子部件托盤14b移動(dòng)至軸zp位置處，并按照與電子部件托盤14a時(shí)相同的步驟吸附電子部件m。

圖6是表示電子部件m與基板p的接合時(shí)的位置關(guān)系的說明圖。另外，圖6表示電子部件m與基板p接合前的狀態(tài)。如圖6所示，基板p在載置于壓接臺(tái)10的上表面10a后被吸附固定。另一方面，電子部件m被吸附于壓接頭15的壓接面72上。此外，電子部件m的位置與基板p的位置對(duì)準(zhǔn)，從而使各電子部件電極me與各基板電極pe準(zhǔn)確相對(duì)。即，在圖6所示的例子中，基板p和電子部件m的中心配置在電子部件升降機(jī)構(gòu)3的軸zp的延長(zhǎng)線上?；咫姌Ope的表面上設(shè)有焊錫層ps，另外，電子部件電極me的表面上設(shè)有焊錫層ms。電子部件電極me和基板電極pe配置在能夠一一對(duì)應(yīng)地連接的位置處。由于電子部件電極me上的焊錫層ms的厚度和基板電極pe上的焊錫層ps的厚度極薄，均為數(shù)十μm左右，故省略圖示。通過使電子部件電極me與基板電極pe接觸并進(jìn)行加熱，使得各自的焊錫層ms、ps熔化，在以規(guī)定壓力按壓后使焊錫層ms、ps固化，從而能夠?qū)㈦娮硬考接合至基板p上。

對(duì)于電子部件電極me和基板電極pe來說，近年來，電子部件的高密度化不斷發(fā)展，電子部件電極me的電極尺寸和電極間的間距不斷變小。因此，在將電子部件電極me與基板電極pe電接合時(shí)，必須高精度地管理電子部件電極me和基板電極pe的平面方向上的位置，以防發(fā)生錯(cuò)位而導(dǎo)致各電極受損、或者電極間發(fā)生短路。因此，在電子部件安裝裝置1中，對(duì)電子部件電極me的位置和基板電極pe的位置進(jìn)行高精度的校準(zhǔn)。以下，參照?qǐng)D7和圖8對(duì)此進(jìn)行說明。

圖7表示校準(zhǔn)單元13，其中，(a)為俯視圖，(b)為沿(a)中的a-a剖切線剖切后的剖面圖。此外，同時(shí)也參照?qǐng)D1和圖2進(jìn)行說明。如圖7中的(a)、(b)所示，校準(zhǔn)單元13具有：固定在工作臺(tái)7上的校準(zhǔn)相機(jī)50和照明裝置52、保持靶玻璃51的靶玻璃保持部61、以及使靶玻璃保持部61在y1-y2方向上移動(dòng)的靶玻璃驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)53。校準(zhǔn)相機(jī)50具有相機(jī)主體部62和棱鏡59，其中，相機(jī)主體部62為ccd相機(jī)等。相機(jī)主體部62與棱鏡59通過鏡筒部63連接。照明裝置52中呈環(huán)狀地配置有多個(gè)led燈64，并且，led燈64被配置為主要照射靶玻璃51。另外，靶玻璃51的設(shè)有基準(zhǔn)標(biāo)記80的上表面51a或底面51b配置在與壓接臺(tái)10的電子部件升降機(jī)構(gòu)3側(cè)的上表面10a(參照?qǐng)D6)的高度大致相同的高度位置處。

如圖7中的(a)所示，靶玻璃51上設(shè)有基準(zhǔn)標(biāo)記80。在本例中，基準(zhǔn)標(biāo)記80為十字形標(biāo)記。另外，基準(zhǔn)標(biāo)記80并不限于十字形標(biāo)記，也可以是圓形或四邊形等的標(biāo)記。如圖7中的(b)所示，基準(zhǔn)標(biāo)記80形成于靶玻璃51的z1側(cè)的上表面51a上。在靶玻璃51具有透光性，且設(shè)有照明裝置52的情況下，能夠利用相機(jī)主體部62經(jīng)由配置在靶玻璃51正下方的棱鏡59而拍攝基準(zhǔn)標(biāo)記80。由于靶玻璃51具有透光性，因此，即使將基準(zhǔn)標(biāo)記80設(shè)置在靶玻璃51的底面51b側(cè)，也能夠利用配置在上表面51a側(cè)的上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17的攝像機(jī)19a(參照?qǐng)D2)拍攝基準(zhǔn)標(biāo)記80。

接著，參照?qǐng)D8對(duì)電子部件安裝裝置1的校準(zhǔn)進(jìn)行說明。

圖8是表示電子部件安裝裝置1的校準(zhǔn)的說明圖。通過使工作臺(tái)7在x、y軸方向上移動(dòng)，而使校準(zhǔn)單元13的棱鏡59配置在電子部件升降機(jī)構(gòu)3的軸zp的延長(zhǎng)線上。如圖8所示，在校準(zhǔn)單元13的靶玻璃51與電子部件升降機(jī)構(gòu)3之間配置有上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17的拍攝部18。拍攝部18通過利用z軸驅(qū)動(dòng)部55調(diào)整z軸方向上的高度，并利用y軸第二驅(qū)動(dòng)部56(均參照?qǐng)D2)在y軸方向上進(jìn)行移動(dòng)，從而被插入靶玻璃51與壓接頭15之間。此時(shí)，上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17的作為圖像獲取部的貫通孔58位于靶玻璃51的上方。然后，利用上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17拍攝下側(cè)(z2側(cè))的靶玻璃51的基準(zhǔn)標(biāo)記80，并拍攝上側(cè)(z1側(cè))的壓接頭15。

如圖2所示，上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17具有兩個(gè)攝像機(jī)19a、19b，如圖8所示，貫通孔58的內(nèi)部配置有棱鏡81。攝像機(jī)19a經(jīng)由棱鏡81獲取靶玻璃51的基準(zhǔn)標(biāo)記80的圖像。攝像機(jī)19b經(jīng)由棱鏡81獲取壓接頭15的圖像。壓接頭15的基準(zhǔn)標(biāo)記可以使用電子部件吸附用的貫通孔68(參照?qǐng)D5)。但是，除了貫通孔68之外，也可以將壓接面72上的記號(hào)或固定的痕跡等作為基準(zhǔn)標(biāo)記。在同時(shí)獲取的壓接頭15側(cè)的基準(zhǔn)標(biāo)記(貫通孔68)的位置與靶玻璃51的基準(zhǔn)標(biāo)記80的位置發(fā)生錯(cuò)位的情況下，由于電子部件升降機(jī)構(gòu)3的平面方向上的位置被固定，因此，對(duì)能夠在y軸方向上移動(dòng)的靶玻璃51的位置進(jìn)行校正，并將校正后的基準(zhǔn)標(biāo)記80的中心確定為基準(zhǔn)位置b(參照?qǐng)D7)。另外，為了便于圖示，將圖8中所示的攝像機(jī)19b展開表示在y1方向上，并省略圖2所示的反射鏡60a、60b的圖示。

固定于工作臺(tái)7上的壓接臺(tái)10、電子部件托盤單元11以及壓接頭單元12彼此在x、y軸方向上的相對(duì)位置固定不變。因此，根據(jù)基準(zhǔn)位置b(即電子部件升降機(jī)構(gòu)3的位置)來確定各單元的位置，將此定義為“校準(zhǔn)”。但是，電子部件m和基板p在向規(guī)定位置供給時(shí)可能發(fā)生錯(cuò)位，因此，在接合前使電子部件電極me的位置與基板電極pe的位置對(duì)準(zhǔn)。另外，在連續(xù)進(jìn)行多個(gè)電子部件m與基板p的接合的過程中，有可能因?yàn)闇囟茸兓挠绊懟蛑貜?fù)精度的變化等而導(dǎo)致各基準(zhǔn)標(biāo)記或各單元等發(fā)生錯(cuò)位，因此，優(yōu)選在執(zhí)行規(guī)定的接合周期的接合工序后執(zhí)行上述校準(zhǔn)。

接著，參照?qǐng)D6對(duì)電子部件電極me與基板電極pe的對(duì)位進(jìn)行說明。在基板p載置于壓接臺(tái)10的規(guī)定位置，電子部件m被吸附于壓接頭15上的狀態(tài)下，將未圖示的上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17的拍攝部18插入電子部件m與基板p之間，同時(shí)拍攝基板電極pe和電子部件電極me。然后，通過圖像處理檢測(cè)基板電極pe與電子部件電極me的錯(cuò)位，并對(duì)該錯(cuò)位進(jìn)行校正。該錯(cuò)位的校正主要通過使工作臺(tái)7在x、y軸方向上移動(dòng)而進(jìn)行，但是，當(dāng)錯(cuò)位發(fā)生在水平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)方向上時(shí)，可以通過使電動(dòng)機(jī)42進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)位置校正。另外，電子部件安裝裝置1可以在對(duì)基板電極pe與電子部件電極me的錯(cuò)位進(jìn)行校正之后，返回初始的校準(zhǔn)位置并進(jìn)入下一個(gè)接合工序，也可以將錯(cuò)位校正量加以保存并使用該校正量對(duì)各單元的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行校正后進(jìn)入下一個(gè)接合工序。另外，上述對(duì)位時(shí)的電子部件電極me和基板電極pe的基準(zhǔn)標(biāo)記，可以利用各電極的配置圖案、多個(gè)基準(zhǔn)電極或附加的基準(zhǔn)標(biāo)記圖案、或者固定不變的表面?zhèn)刍蛭蹪n等，只要能夠確定各電極的位置便可進(jìn)行替代。

(電子部件安裝裝置1的動(dòng)作)

如圖9所示，以上所說明的電子部件安裝裝置1具有控制部90。接著，參照?qǐng)D9對(duì)電子部件安裝裝置1的控制系統(tǒng)和動(dòng)作進(jìn)行說明。

圖9是概略表示電子部件安裝裝置1的控制系統(tǒng)的框圖?？刂撇?0是具有執(zhí)行信號(hào)處理的cpu和存儲(chǔ)器等的計(jì)算機(jī)。存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有用于控制電子部件安裝裝置1的程序和控制數(shù)據(jù)?？刂撇?0根據(jù)從上述各傳感器或各相機(jī)輸入的信息而控制各電動(dòng)機(jī)或各驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。對(duì)此，以圖9為主同時(shí)參照?qǐng)D7、圖8進(jìn)行說明。

首先，對(duì)與電子部件升降機(jī)構(gòu)3有關(guān)的控制系統(tǒng)和動(dòng)作進(jìn)行說明。圖1表示電子部件m被吸附在壓接頭15上，且基板p載置于壓接臺(tái)10上的接合工序開始前的狀態(tài)，即電子部件電極me與基板電極pe被準(zhǔn)確定位(位置對(duì)準(zhǔn))后的狀態(tài)。首先，控制部90使電動(dòng)機(jī)27進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而執(zhí)行使壓接頭15朝向壓接臺(tái)10高速下降的高速下降動(dòng)作?？刂撇?0通過位移傳感器34檢測(cè)壓接頭15的下降位置，并在壓接頭15下降到規(guī)定位置后使其停止下降。該規(guī)定位置是指電子部件電極me(包括電子部件焊錫層ms)與基板電極pe(包括基板焊錫層ps)盡可能靠近但不接觸的位置(例如相距100μm的位置)。另外，控制部90能夠通過pid(proportionalintegraldifferential、比例積分微分)控制而高精度地使壓接頭15移動(dòng)至規(guī)定位置。

控制部90使壓電驅(qū)動(dòng)部26進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而執(zhí)行檢測(cè)電子部件電極me與基板電極pe接觸的位置的檢測(cè)動(dòng)作。壓接頭15根據(jù)施加于壓電驅(qū)動(dòng)部26上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行位移(移動(dòng))，通過位移傳感器41檢測(cè)出壓接頭15的位移量并將其作為位移傳感器信號(hào)?？刂撇?0根據(jù)負(fù)載傳感器40的負(fù)載校正信號(hào)判斷電子部件電極me與基板電極pe是否接觸。然后，控制部90根據(jù)測(cè)力傳感器35的輸出信號(hào)檢測(cè)出電子部件電極me與基板電極pe已接觸，并通過位移傳感器34檢測(cè)出接觸時(shí)的位置。負(fù)載校正信號(hào)是將通過噪音檢測(cè)傳感器39檢測(cè)出的振動(dòng)等引起的噪音信號(hào)消除后的電壓信號(hào)，即，負(fù)載校正信號(hào)是表示從下側(cè)作用于壓接頭15上的負(fù)載的信號(hào)。壓電驅(qū)動(dòng)部26使壓接頭15朝向壓接臺(tái)10側(cè)下降與基于來自控制部90的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的位移量對(duì)應(yīng)的距離。當(dāng)電子部件焊錫層ms與基板焊錫層ps接觸時(shí)，從壓接臺(tái)10側(cè)對(duì)壓接頭15施加負(fù)載。當(dāng)負(fù)載校正信號(hào)達(dá)到規(guī)定的電壓時(shí)，控制部90判斷為電子部件焊錫層ms與基板焊錫層ps接觸。另外，控制部90使壓電驅(qū)動(dòng)部26進(jìn)行驅(qū)動(dòng)以使負(fù)載校正信號(hào)達(dá)到規(guī)定電壓，并通過pid控制使壓接頭15位移(移動(dòng))。

在電子部件電極me(電子部件焊錫層ms)與基板電極pe(基板焊錫層ps)接觸的同時(shí)，控制部90使作為陶瓷加熱器的壓接頭15和壓接臺(tái)10側(cè)的加熱器43開始進(jìn)行加熱。控制部90在電子部件電極me與基板電極pe接觸的狀態(tài)下對(duì)壓電驅(qū)動(dòng)部26施加電壓，從而從電子部件電極me對(duì)基板電極pe施加規(guī)定的負(fù)載(例如0.5n)。關(guān)于是否從電子部件電極me對(duì)基板電極pe施加了規(guī)定的負(fù)載，根據(jù)上述負(fù)載校正信號(hào)進(jìn)行判斷。另外，在電子部件焊錫層ms和基板焊錫層ps已熔化時(shí)，該規(guī)定的負(fù)載可以作為壓接頭15朝向壓接臺(tái)10側(cè)的位移而通過位移傳感器41進(jìn)行檢測(cè)?？刂撇?0將與判斷為達(dá)到規(guī)定負(fù)載時(shí)壓接頭15的位置對(duì)應(yīng)的位移傳感器信號(hào)的值作為規(guī)定負(fù)載時(shí)的電壓存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。

通過壓接頭15(陶瓷加熱器)和加熱器43的發(fā)熱而對(duì)電子部件焊錫層ms和基板焊錫層ps進(jìn)行加熱，從而使其開始熔化?？刂撇?0根據(jù)負(fù)載校正信號(hào)和位移傳感器信號(hào)的變化量而測(cè)量壓接頭15從規(guī)定負(fù)載時(shí)的位置起的移動(dòng)距離(壓接頭15的下沉量)，并判斷該移動(dòng)距離(壓接頭15的下沉量)是否達(dá)到規(guī)定距離(例如1μm)。相當(dāng)于此時(shí)的下沉量的電位差被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。當(dāng)判斷為電子部件焊錫層ms和基板焊錫層ps已熔化時(shí)，控制部90使壓接頭15停止下降并保持其位置。即，當(dāng)判斷為電子部件焊錫層ms和基板焊錫層ps已熔化時(shí)，使施加于壓電驅(qū)動(dòng)部26上的電壓保持不變。

控制部90在壓接頭15停止下降并保持其位置的狀態(tài)下，開始執(zhí)行已熔化的電子部件焊錫層ms和基板焊錫層ps的冷卻動(dòng)作。該冷卻動(dòng)作通過如下方式執(zhí)行，即：停止對(duì)壓接頭15(陶瓷加熱器)和加熱器43進(jìn)行通電，并且向壓接臺(tái)10所具備的冷卻管45(參照?qǐng)D1)中通入空氣，從而對(duì)電子部件m和基板p進(jìn)行冷卻。由此，已熔化的電子部件焊錫層ms和基板焊錫層ps被冷卻而開始固化?？刂撇?0執(zhí)行熱收縮隨動(dòng)動(dòng)作，該熱收縮隨動(dòng)動(dòng)作是指：使壓電驅(qū)動(dòng)部26進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而使壓接頭15追隨冷卻的焊錫的熱收縮而下降。另外，控制部90在使壓接頭15進(jìn)行熱收縮隨動(dòng)動(dòng)作的同時(shí)，通過未圖示的溫度傳感器檢測(cè)電子部件焊錫層ms和基板焊錫層ps的溫度。當(dāng)檢測(cè)到溫度已達(dá)到焊錫充分固化的溫度時(shí)，控制部90解除壓接頭15對(duì)電子部件m的吸引，并使電動(dòng)機(jī)27進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而使壓接頭15朝向上方(z1側(cè))移動(dòng)，從而結(jié)束接合動(dòng)作。

如圖1、圖2所示，基板載置部2具有y軸第一驅(qū)動(dòng)部5、x軸第一驅(qū)動(dòng)部6以及工作臺(tái)7?？刂撇?0使y軸第一驅(qū)動(dòng)部5和x軸第一驅(qū)動(dòng)部6進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而使工作臺(tái)7在x、y軸方向上移動(dòng)。工作臺(tái)7上固定有壓接臺(tái)10、電子部件托盤單元11、壓接頭單元12以及校正單元13。因此，壓接臺(tái)10、電子部件托盤單元11、壓接頭單元12以及校正單元13隨著工作臺(tái)7一同在x、y軸方向上移動(dòng)。控制部90根據(jù)上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17和校準(zhǔn)相機(jī)50所拍攝的圖像而使工作臺(tái)7移動(dòng)至規(guī)定的平面位置。此處所說的“規(guī)定的平面位置”是指：電子部件m與基板p的接合位置、壓接頭15吸附電子部件m的位置、壓接頭保持架部16吸附壓接頭15(壓接頭15a、15b)的位置、校準(zhǔn)時(shí)靶玻璃51的基準(zhǔn)標(biāo)記80的位置等。

控制部90對(duì)吸附于壓接頭15上的電子部件m的電子部件電極me與吸附于壓接臺(tái)10上的基板p的基板電極pe的錯(cuò)位進(jìn)行校正?？刂撇?0利用上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17同時(shí)拍攝電子部件電極me和基板電極pe，并通過y軸第一驅(qū)動(dòng)部5和x軸第一驅(qū)動(dòng)部6根據(jù)所獲得的圖像，與電子部件電極me與基板電極pe的錯(cuò)位程度相對(duì)應(yīng)地對(duì)基板電極pe的位置進(jìn)行校正。另外，當(dāng)電子部件電極me與基板電極pe的旋轉(zhuǎn)位置發(fā)生錯(cuò)位時(shí)，控制部90使電動(dòng)機(jī)42進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而對(duì)電子部件電極me的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行校正。

接著，對(duì)上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17的控制進(jìn)行說明。圖2所示的上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17配置在待機(jī)位置處?？刂撇?0使y軸第二驅(qū)動(dòng)部56進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而使拍攝部18移動(dòng)至規(guī)定位置。該規(guī)定位置是指上述校正位置、拍攝電子部件電極me和基板電極pe的位置。拍攝部18在校準(zhǔn)時(shí)和拍攝電子部件電極me和基板電極pe時(shí)的高度位置(z軸方向上的位置)不同。控制部90使z軸驅(qū)動(dòng)部55進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而使拍攝部18移動(dòng)至校準(zhǔn)時(shí)和拍攝電子部件電極me和基板電極pe時(shí)合適的高度位置處。

接著，對(duì)校準(zhǔn)單元13的控制進(jìn)行說明。圖2所示的校準(zhǔn)單元13配置在待機(jī)位置處?？刂撇?0使靶玻璃驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)53進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而使靶玻璃51的基準(zhǔn)標(biāo)記80在y軸方向上移動(dòng)至能夠利用校準(zhǔn)相機(jī)50拍攝的位置。然后，控制部90利用校準(zhǔn)相機(jī)50拍攝基準(zhǔn)標(biāo)記80，并確定基準(zhǔn)位置b(參照?qǐng)D7中的(a))。另外，控制部90在拍攝前和拍攝時(shí)使照明裝置52點(diǎn)亮，并于拍攝結(jié)束后熄滅。

(電子部件安裝方法和電子部件制造方法)

圖10是表示使用電子部件安裝裝置1執(zhí)行的電子部件安裝方法和電子部件制造方法的流程圖。電子部件安裝裝置1已實(shí)施了基于圖7和圖8所說明的校準(zhǔn)。作為開始安裝工序前的準(zhǔn)備工序，操作人員將基板p以規(guī)定的姿態(tài)載置于壓接臺(tái)10的規(guī)定位置處。基板p被吸附固定在壓接臺(tái)10上。接著，操作人員將搭載有多個(gè)電子部件m的電子部件托盤14a、14b安裝在電子部件托盤單元11中。然后，操作人員將壓接頭15a、15b安裝在壓接頭單元12的規(guī)定位置處。另外，關(guān)于壓接頭15a、15b，存在安裝其中一個(gè)壓接頭的情況和安裝兩個(gè)相同種類的壓接頭的情況。

電子部件安裝裝置1在上述準(zhǔn)備工作結(jié)束之后開始實(shí)施安裝工序。首先，將壓接頭15安裝至壓接頭保持架部16上(步驟s10)。壓接頭15的選擇以及朝向壓接頭保持架部16的安裝，通過存儲(chǔ)在控制部90內(nèi)的程序進(jìn)行控制。在此，假設(shè)選擇壓接頭15a。具體而言，使工作臺(tái)7進(jìn)行移動(dòng)，從而使壓接頭15a移動(dòng)至壓接頭保持架部16正下方的規(guī)定位置處。然后，使壓接頭保持架部16朝向壓接頭15a下降并吸附壓接頭15a。然后，使壓接頭15上升至規(guī)定的高度位置后停止。

接著，利用壓接頭15吸附電子部件m(步驟s20)。具體而言，使工作臺(tái)7進(jìn)行移動(dòng)，從而使搭載于電子部件托盤14a(或電子部件托盤14b)中的多個(gè)電子部件m中的一個(gè)移動(dòng)至壓接頭15正下方的規(guī)定位置處。然后，使壓接頭15朝向電子部件m下降并吸附電子部件m。從多個(gè)電子部件m中選擇一個(gè)電子部件m的順序和壓接頭的吸附，通過存儲(chǔ)在控制部90中的程序進(jìn)行控制。使吸附有電子部件m的壓接頭15上升至規(guī)定的高度位置后停止。

接著，通過上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17同時(shí)拍攝下側(cè)的基板電極pe和上側(cè)的電子部件電極me，識(shí)別各電極的位置(步驟s30)。控制部90根據(jù)拍攝到的電子部件電極me的位置和基板電極pe的位置，并通過圖像處理程序判斷兩者是否發(fā)生錯(cuò)位(步驟s40)。當(dāng)判斷為未發(fā)生錯(cuò)位時(shí)(“否”)，使壓接頭15朝向基板p下降，從而使電子部件m與基板p接合(步驟s50)。在該接合工序中，在電子部件m與基板p接觸之后，利用作為陶瓷加熱器的壓接頭15和壓接臺(tái)10側(cè)的加熱器43使電子部件焊錫層ms和基板焊錫層ps熔化，并在因?yàn)槿刍鸬奈灰屏亢臀灰曝?fù)載達(dá)到規(guī)定值后，使電子部件焊錫層ms和基板焊錫層ps冷卻固化。接著，控制部90使壓接頭15上升至規(guī)定的高度位置后停止。然后，由操作人員或者通過自動(dòng)設(shè)備從壓接臺(tái)10上移除接合有電子部件m的基板p(步驟s60)。步驟s60結(jié)束后，制成電子部件m與基板p接合的接合部件。

當(dāng)在步驟s40中判斷為發(fā)生錯(cuò)位時(shí)(“是”)，進(jìn)入錯(cuò)位校正工序(步驟s45)?？刂撇?0計(jì)算出偏移方向和偏移量。然后，根據(jù)偏移方向和偏移量移動(dòng)工作臺(tái)7，從而校正基板電極pe的位置(步驟s45)。當(dāng)電子部件電極me的旋轉(zhuǎn)位置與基板電極pe的旋轉(zhuǎn)位置發(fā)生錯(cuò)位時(shí)，使壓接頭15進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而使電子部件電極me的位置與基板電極pe的位置對(duì)準(zhǔn)，然后進(jìn)入步驟s50的接合工序。另外，也可以在錯(cuò)位校正(步驟s45)之后增加再次判斷是否發(fā)生錯(cuò)位的工序(步驟s40)。

另外，電子部件安裝裝置1有時(shí)會(huì)在工作期間因?yàn)闇囟茸兓蛘駝?dòng)等的影響而導(dǎo)致初始的校準(zhǔn)發(fā)生微小的偏差。因此，優(yōu)選在工作期間實(shí)施校準(zhǔn)。例如，在將圖10所示的步驟s10～步驟s60作為一個(gè)周期的情況下，通過在重復(fù)n個(gè)周期后再次進(jìn)行校準(zhǔn)，能夠持續(xù)高精度地進(jìn)行接合。

以上所說明的電子部件安裝裝置1是通過在電子部件m的多個(gè)電子部件電極me與基板p的多個(gè)基板電極pe之間設(shè)置可熔化的接合材料即焊錫層，并對(duì)電子部件焊錫層ms和基板焊錫層ps進(jìn)行加熱使其熔化并固化，從而將電子部件m的多個(gè)電子部件電極me與基板p的多個(gè)基板電極pe接合的電子部件安裝裝置。電子部件安裝裝置1具有電子部件升降機(jī)構(gòu)3，該電子部件升降機(jī)構(gòu)3具有保持電子部件m的壓接頭15，并使壓接頭15相對(duì)于基板p進(jìn)行升降移動(dòng)。另外，電子部件安裝裝置1具有：保持基板p的壓接臺(tái)10、將電子部件m配置在待機(jī)位置處的電子部件托盤單元11、將安裝至電子部件升降機(jī)構(gòu)3的壓接臺(tái)10側(cè)的前端部的壓接頭15配置在待機(jī)位置處的壓接頭單元12、確定壓接頭15和各單元的基準(zhǔn)位置的校準(zhǔn)單元13、以及能夠?qū)Υ怪庇谄矫娴膠軸方向的上側(cè)和下側(cè)進(jìn)行拍攝的上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17，并且，壓接臺(tái)10、壓接頭單元12、電子部件托盤單元11以及校準(zhǔn)單元13配置在工作臺(tái)7的同一平面(工作臺(tái)的上表面8)上。

如上所述，在電子部件安裝裝置1中，壓接臺(tái)10、電子部件托盤單元11、壓接頭單元12以及校準(zhǔn)單元13配置在工作臺(tái)7的同一平面(工作臺(tái)的上表面8)上。因此，通過使工作臺(tái)7進(jìn)行移動(dòng)，能夠使壓接臺(tái)10和上述各單元在x、y軸方向上移動(dòng)。由于無需針對(duì)壓接臺(tái)10和上述各單元分別設(shè)置使其在x軸方向和y軸方向上移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，因此，能夠簡(jiǎn)化電子部件安裝裝置1的結(jié)構(gòu)和降低成本。另外，由于壓接臺(tái)10、電子部件托盤單元11、壓接頭單元12以及校準(zhǔn)單元13與工作臺(tái)7的位置關(guān)系固定不變，因此，能夠高精度地對(duì)壓接臺(tái)10和上述各單元進(jìn)行定位，從而能夠?qū)崿F(xiàn)容易提高電子部件m與基板p的接合精度的結(jié)構(gòu)。

另外，電子部件托盤單元11中配置有兩個(gè)以上的電子部件托盤14，該電子部件托盤14中排列有多個(gè)電子部件m。通過配置兩個(gè)以上的電子部件托盤14，例如在配置于電子部件托盤14a中的電子部件m的接合結(jié)束后，可以接著進(jìn)行配置于電子部件托盤14b中的電子部件的接合。另外，在電子部件托盤14b中的電子部件m的接合期間，可以向電子部件托盤單元11中供給填充有電子部件m的電子部件托盤14a，因此，能夠不間斷地連續(xù)進(jìn)行電子部件m與基板p的接合。

另外，壓接頭單元12中配置有一個(gè)或兩種以上的與電子部件m的多種尺寸分別對(duì)應(yīng)的壓接頭15，所選擇的一個(gè)壓接頭15被移動(dòng)至設(shè)置在電子部件升降機(jī)構(gòu)3上的壓接頭保持架部16的下方，并被吸附在壓接頭保持架部16上。

與接合對(duì)象的電子部件m的尺寸對(duì)應(yīng)的壓接頭15被移動(dòng)至壓接頭保持架部16的正下方，并被吸附在壓接頭保持架部16上。由于該動(dòng)作是在控制部90的控制下自動(dòng)進(jìn)行，因而電子部件m與基板p的接合中不會(huì)發(fā)生將壓接頭15手動(dòng)安裝至壓接頭保持架部16上時(shí)發(fā)生的錯(cuò)位等誤差。另外，在具備兩種壓接頭15a、15b的情況下，可以根據(jù)控制部90的程序自動(dòng)地從壓接頭15a切換為壓接頭15b(反之亦然)。另外，壓接頭15的種類并不限于兩種，也可以增加至三種等。

另外，壓接頭15具有安裝至壓接頭保持架部16上的保持架部65、和將電子部件m接合至上述基板p上的壓接部66，并且，壓接頭15以保持架部65朝向壓接頭保持架部16側(cè)的狀態(tài)配置。這樣，與壓接頭15以壓接部66側(cè)朝上的狀態(tài)安裝在壓接頭單元12中的情況相比，由于無需翻轉(zhuǎn)壓接頭15即可將其安裝至壓接頭保持架部16上，因此不需要翻轉(zhuǎn)裝置，從而能夠簡(jiǎn)化裝置。

另外，壓接頭15由具有作為電子部件吸附用孔的貫通孔68的陶瓷加熱器構(gòu)成。作為壓接頭15的構(gòu)成，例如可以將保持架部65形成為陶瓷加熱器、或者將壓接部66形成為陶瓷加熱器。但是，通過將壓接頭15整體形成為陶瓷加熱器，能夠簡(jiǎn)化構(gòu)成且提高陶瓷加熱器的熱容量，從而能夠提高朝向電子部件m的傳熱效率。

另外，校準(zhǔn)單元13具有：能夠在y軸方向上移動(dòng)且具有基準(zhǔn)標(biāo)記80的透光性靶玻璃51、對(duì)靶玻璃51進(jìn)行照明的照明裝置52、以及固定在工作臺(tái)7上且從基準(zhǔn)標(biāo)記80的正下方進(jìn)行拍攝的校準(zhǔn)相機(jī)50，其中，該工作臺(tái)7能夠在由x軸和垂直于該x軸的y軸構(gòu)成的平面的上述x軸方向和上述y軸方向上移動(dòng)。

在如此構(gòu)成的情況下，由于能夠利用固定在工作臺(tái)7上的校準(zhǔn)相機(jī)50從正下方拍攝基準(zhǔn)標(biāo)記80，因而能夠正確地獲得基準(zhǔn)標(biāo)記80的位置，從而能夠確定正確的基準(zhǔn)位置b。

另外，上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17在電子部件m與基板p的接合時(shí)配置在沿y軸方向遠(yuǎn)離工作臺(tái)7的待機(jī)位置處，且能夠在y軸方向和z軸方向上移動(dòng)，并且能夠在z軸方向上同時(shí)拍攝上側(cè)的壓接頭15或者被保持在壓接頭15上的電子部件的電極即電子部件電極ms、和下側(cè)的靶玻璃51的基準(zhǔn)標(biāo)記80或者基板的電極即基板電極ps。

上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17能夠同時(shí)拍攝上側(cè)的拍攝對(duì)象和下側(cè)的拍攝對(duì)象，且能夠在y、z軸方向上移動(dòng)，從而不需要x軸方向的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，由此能夠簡(jiǎn)化構(gòu)成。而且，校準(zhǔn)時(shí)能夠同時(shí)拍攝上側(cè)的壓接頭15和下側(cè)的靶玻璃51的基準(zhǔn)標(biāo)記80，在電子部件m與基板p的接合時(shí)能夠同時(shí)拍攝上側(cè)的電子部件電極me和下側(cè)的基板電極pe，從而能夠高精度地分別進(jìn)行錯(cuò)位校正或?qū)ξ弧?/p>

另外，設(shè)置于靶玻璃51上的基準(zhǔn)標(biāo)記80是設(shè)置于靶玻璃51的電子部件升降機(jī)構(gòu)3側(cè)的上表面51a、或者上表面51a的相反側(cè)的底面51b上的十字形標(biāo)記。通過將基準(zhǔn)標(biāo)記80形成為十字形標(biāo)記，可以將中心交叉部處的一點(diǎn)設(shè)定為基準(zhǔn)位置。另外，由于靶玻璃51具有透光性，因而可以從靶玻璃51的上面?zhèn)群拖旅鎮(zhèn)鹊膬蓚?cè)拍攝基準(zhǔn)標(biāo)記80。

另外，靶玻璃51的設(shè)有基準(zhǔn)標(biāo)記80的上表面51a或底面51b配置在與壓接臺(tái)10的電子部件升降機(jī)構(gòu)3側(cè)的上表面10a的高度大致相同的高度位置處，而基板p被載置于壓接臺(tái)10的上表面10a上。因此，通過使靶玻璃51的高度位置與壓接臺(tái)10的上表面10a的高度位置大致相同，能夠排除在校準(zhǔn)時(shí)和接合時(shí)的定位中因?yàn)閮烧叩母叨炔疃a(chǎn)生誤差。另外，在上述觀點(diǎn)中，基板p的厚度可以忽略不計(jì)。

另外，在設(shè)置于靶玻璃51上的基準(zhǔn)標(biāo)記80和上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17的拍攝部18(貫通孔58)配置在同一軸上的狀態(tài)下，電子部件安裝裝置1能夠通過校準(zhǔn)單元13和上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17同時(shí)進(jìn)行拍攝。在如此構(gòu)成的情況下，由于能夠通過校準(zhǔn)單元13中固定的校準(zhǔn)相機(jī)50在上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17的下側(cè)拍攝已確定的基準(zhǔn)標(biāo)記80，從而確定上側(cè)的壓接頭15的位置(使其位置與基準(zhǔn)標(biāo)記80的位置對(duì)準(zhǔn))，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)電子部件m與基板p的高精度接合。

使用電子部件安裝裝置1執(zhí)行的電子部件安裝方法和電子部件制造方法包括：將壓接頭15安裝至壓接頭保持架部16上的工序、將電子部件m吸附至壓接頭15上的工序、利用上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17識(shí)別電子部件的電極即電子部件電極me和基板的電極即基板電極pe的工序、判斷電子部件電極me與基板電極pe是否發(fā)生錯(cuò)位的工序、將電子部件m與基板p接合的接合工序、以及將接合有電子部件m的基板p移除的工序。根據(jù)該電子部件安裝方法和電子部件制造方法，能夠高效地實(shí)現(xiàn)位置精度高且品質(zhì)高的電子部件m與基板p的接合。

另外，電子部件安裝方法和電子部件制造方法還包括校準(zhǔn)工序，該校準(zhǔn)工序是指：利用固定的校準(zhǔn)相機(jī)50拍攝校準(zhǔn)單元13所設(shè)有的靶玻璃51的基準(zhǔn)標(biāo)記80，并確定為電子部件安裝裝置1的平面方向的基準(zhǔn)位置b，并且通過上下雙視場(chǎng)相機(jī)單元17和校準(zhǔn)單元13相對(duì)于基準(zhǔn)位置b而確定壓接頭15的位置，并且，優(yōu)選在電子部件安裝裝置1的工作期間定期或隨時(shí)執(zhí)行校準(zhǔn)工序。

電子部件安裝裝置1在工作期間會(huì)因?yàn)闇囟茸兓蛘駝?dòng)等的影響而導(dǎo)致初始的校準(zhǔn)發(fā)生微小的偏差。因此，優(yōu)選在工作期間實(shí)施校準(zhǔn)工序。例如，在將從壓接頭安裝工序(步驟s10)～接合有電子部件的基板p的移除工序(步驟s60)設(shè)為一個(gè)周期的情況下，通過在反復(fù)執(zhí)行n個(gè)周期后再次進(jìn)行校準(zhǔn)，從而能夠持續(xù)高精度地進(jìn)行接合。

另外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，在能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)所做的變形、改進(jìn)等也包括在本發(fā)明中。例如，在上述實(shí)施方式中，由操作人員將電子部件托盤14安裝在電子部件托盤單元11中、或者從電子部件托盤單元11移除電子部件托盤14，但是，也可以構(gòu)成為設(shè)置電子部件托盤供給單元來進(jìn)行安裝或移除。另外，也可以使安裝和移除中的一個(gè)自動(dòng)化。同樣地，基板p也是由操作人員載置到壓接臺(tái)10上，但是，也可以構(gòu)成為設(shè)置基板供給單元而將基板p載置到壓接臺(tái)10上。

另外，在上述實(shí)施方式中，電子部件托盤單元11、壓接頭單元12以及校準(zhǔn)單元13相對(duì)于壓接臺(tái)10而依次配置在x2方向上。該配置順序是按照各單元的使用頻率和行程長(zhǎng)度確定以便能夠最高效地驅(qū)動(dòng)各單元，但是，該配置順序并不限于此，可以適宜地進(jìn)行設(shè)定。

另外，在上述實(shí)施方式中，將壓接頭15形成為陶瓷加熱器，但是，也可以將壓接頭形成為超聲波接合工具。在使用超聲波接合工具的情況下，例如也可以將多種超聲波接合工具配置在超聲波接合工具單元中，并自動(dòng)安裝到壓接頭保持架部上。