部品実装装置および部品実装方法
【課題】部品実装工程においてペーストの転写不良を有効に防止することができる部品実装装置および部品実装方法を提供することを目的とする。
【解決手段】バンプ付きの部品にペーストを転写した後に基板に実装する部品実装において、ペースト転写ユニットにおけるペーストの転写動作の回数または動作累積時間のカウント値が予め転写状態確認のインターバルとして設定された規定数値に到達したならば、カメラで転写ステージを撮像して取得された画像データを認識処理して、塗膜や転写痕など転写ステージの状態の良否を判定する。これにより、部品実装工程においてペースト転写の不良を有効に防止することができる。
【解決手段】バンプ付きの部品にペーストを転写した後に基板に実装する部品実装において、ペースト転写ユニットにおけるペーストの転写動作の回数または動作累積時間のカウント値が予め転写状態確認のインターバルとして設定された規定数値に到達したならば、カメラで転写ステージを撮像して取得された画像データを認識処理して、塗膜や転写痕など転写ステージの状態の良否を判定する。これにより、部品実装工程においてペースト転写の不良を有効に防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下面にバンプが形成されたバンプ付きの部品を基板に実装する部品実装装置および部品実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フリップチップやＢＧＡなど、下面に金属バンプが形成されたバンプ付きの部品を基板に実装する際には、フラックスや半田ペーストなどの接合補助剤（以下、単に「ペースト」と称する。）を金属バンプに供給した状態で金属バンプを基板の電極に着地させることが行われている。このためこのようなバンプ付きの部品を対象とする部品実装装置には、ペーストを転写するためのペースト転写ユニットが配置される（例えば特許文献１、２，３参照）。いずれの特許文献例においても、金属バンプに転写されるペーストを供給する方法として、転写ステージなどの平坦面上でスキージを移動させることにより、ペーストを一定の膜厚に調製された塗膜の形で供給するようにしている。
【特許文献１】特許第３２８９６０４号公報
【特許文献２】特許第３３９９２２５号公報
【特許文献３】特許第３２３５７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところでバンプ付き部品の実装においては、金属バンプへのペーストの転写不良は金属バンプと回路電極との接合不良を招くおそれがあるため、生産過程においてはペーストの転写が常に良好に行われるよう、品質管理面での考慮が求められる。しかしながら従来技術においては、ペーストの転写状態は転写動作そのものが実行される部品実装工程における品質管理の対象とはされていなかった。このため、後工程において接合不良などの不具合が発生し原因が遡及追跡されて初めて、ペーストの転写に問題が生じていたことが事後的に判明する場合が多く、部品実装工程においてこのようなペーストの転写不良を防止してするための手法が求められていた。
【０００４】
そこで本発明は、部品実装工程においてペーストの転写不良を有効に防止することができる部品実装装置および部品実装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の部品実装装置は、下面にバンプが形成されたバンプ付きの部品を搭載ヘッドによって保持して基板に実装する部品実装装置であって、前記搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された部品の前記バンプに転写により塗布されるペーストを転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写ユニットと、前記バンプにペーストを転写する転写動作の回数または動作累積時間をカウントしてカウント値を出力する動作カウント手段と、前記転写動作後に前記塗膜形成面を撮像して取得した画像データを認識処理することにより、前記塗膜の状態およびまたは前記塗膜に前記バンプを接触させることにより生じた転写痕の良否を判定する転写状態良否判定手段と、前記カウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、前記転写状態良否判定手段による前記良否の判定を実行させる制御手段とを備えた。
【０００６】
本発明の部品実装方法は、搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された部品の前記バンプに転写により塗布されるペーストを転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写ユニットと、前記バンプにペーストを転写する転写動作後に前記塗膜形成面を撮像して取得した画像データを認識処理することにより、
前記塗膜の状態およびまたは前記塗膜に前記バンプを接触させることにより生じた転写痕の状態の良否を判定する転写状態良否判定手段とを備えた部品実装装置によって、下面にバンプが形成されたバンプ付きの部品を前記搭載ヘッドによって保持して基板に実装する部品実装方法であって、前記転写動作の回数または動作累積時間をカウントしたカウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、前記転写状態良否判定手段による前記良否の判定を実行する。
【０００７】
また本発明の部品実装装置は、下面にバンプが形成されたバンプ付きの部品を搭載ヘッドによって保持して基板に実装する部品実装装置であって、前記搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された部品の前記バンプに転写により塗布されるペーストを転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写ユニットと、前記バンプにペーストを転写する転写動作の回数または動作累積時間をカウントしてカウント値を出力する動作カウント手段と、前記カウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、前記塗膜の状態およびまたは前記塗膜に前記バンプを接触させることにより生じた転写痕の状態をマシンオペレータが目視確認できるように、報知部にその旨報知させるとともに前記ペースト転写ユニットにおいて前記塗膜を形成する成膜動作を停止する転写状態確認用処理を行う制御手段とを備えた。
【０００８】
また本発明の部品実装方法は、搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された部品の前記バンプに転写により塗布されるペーストを転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写ユニットを備えた部品実装装置によって、下面にバンプが形成されたバンプ付きの部品を前記搭載ヘッドによって保持して基板に実装する部品実装方法であって、前記バンプにペーストを転写する転写動作の回数または動作累積時間をカウントしたカウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、前記塗膜の状態およびまたは前記塗膜に前記バンプを接触させることにより生じた転写痕の状態をマシンオペレータが目視確認できるように、報知部にその旨報知させるとともに前記ペースト転写ユニットにおいて前記塗膜を形成する成膜動作を停止する転写状態確認用処理を行う。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ペースト転写ユニットにおけるペーストの塗膜形成およびバンプへの転写において、転写動作の回数または動作累積時間のカウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、塗膜形成面を撮像して取得された画像データを認識処理して塗膜の状態や転写痕の状態の良否を判定することにより、またはオペレータによる塗膜の状態や転写痕の状態の目視観察を実行することにより、部品実装工程においてペースト転写の不良を有効に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の部品実装装置の正面図、図２は本発明の実施の形態１の部品実装装置におけるペースト転写ユニットの構造説明図、図３は本発明の実施の形態１の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図、図４は本発明の実施の形態１の部品実装装置における表示画面を示す図、図５は本発明の実施の形態１の部品実装方法におけるペーストの転写状態良否判定のフロー図である。
【００１１】
まず図１を参照して部品実装装置１の構成を説明する。部品実装装置１は下面にバンプが形成されたバンプ付きの部品を搭載ヘッドによって保持して基板に実装する機能を有するものである。図１において部品実装装置１は、部品供給部２、ペースト転写ユニット４、基板保持部９をＹ方向に平面配置し、これらの上方に搭載ヘッド１３をヘッド移動機構１２によって移動させる構成の部品搭載機構１１およびカメラ移動機構１６によって移動
するカメラ１５を配設した構成となっている。なお本明細書では、基板保持部９における基板搬送方向（紙面と垂直方向）をＸ方向と定義している。
【００１２】
部品供給部２には、複数のあるチップ３を規則配列で平面収納する部品トレイ２ａが配置されている。チップ３は、下面に半田により形成されたバンプ３ａを有するバンプ付きの部品である。部品供給部２の側方には、ペースト転写ユニット４およびチップ廃棄箱８が配設されている。ペースト転写ユニット４は転写ステージ５の上方にスキージユニット６をＹ方向に往復動自在に配設した構成となっており、転写ステージ５にはスキージユニット６によってペーストであるフラックス７の塗膜が形成される。
【００１３】
フラックス７の塗膜が形成された転写ステージ５に対して、搭載ヘッド１３に保持されたチップ３を昇降させることにより、チップ３のバンプ３ａにはフラックス７が転写により塗布される。すなわち、ペースト転写ユニット４は、搭載ヘッド１３の移動経路に配設され、搭載ヘッド１３に保持されたチップ３のバンプ３ａに転写により塗布されるフラックス７を、転写ステージ４の塗膜形成面に形成された塗膜の形成で供給する機能を有している。部品供給部２とペースト転写ユニット４との間にはチップ廃棄箱８が配置されており、ペースト転写動作においてバンプ３ａにフラックス７が転写された後、基板１０に実装されないまま所定時間が経過した場合には、当該チップ３はチップ廃棄箱８に投入廃棄される。
【００１４】
基板保持部９はＸ方向に配設された搬送レール９ａを備えており、上流側装置から搬送された基板１０を位置決めして保持する。部品供給部２、ペースト転写ユニット４、チップ廃棄箱８、基板保持部９の上方には、搭載ヘッド１３を備えた部品搭載機構１１が配設されており、搭載ヘッド１３はヘッド移動機構１２によってＸ方向、Ｙ方向に移動する。搭載ヘッド１３はチップ３を吸着保持する吸着ノズル１４を備えており、吸着ノズル１４は、搭載ヘッド１３に内蔵した昇降機構によって昇降自在となっている。
【００１５】
ヘッド移動機構１２による搭載ヘッド１３のＸ方向、Ｙ方向の水平移動と吸着ノズル１４の昇降動作とを組合わせることにより、部品搭載動作が行われる。すなわち、搭載ヘッド１３は吸着ノズル１４によって部品供給部２からチップ３を取り出して、ペースト転写ユニット４においてバンプ３ａにフラックス７を転写した後基板保持部９に移送し、位置決めされた基板１０にチップ３を実装する。カメラ１５は部品搭載動作における基板１０を認識するための撮像を行うとともに、ペースト転写ユニット４における転写ステージ５の状態の良否判定のための撮像を行う。
【００１６】
次に図２を参照して、ペースト転写ユニット４の構造を説明する。図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡ−Ａ矢視を示している。ペースト転写ユニット４は、上面に凹部５ａが形成された矩形の転写ステージ５およびスキージ昇降機構２０によって昇降する１対のスキージ２１を備えた構成のスキージユニット６を備えている。凹部５ａの底面は平滑な塗膜形成面５ｂとなっており、塗膜形成面５ｂにはフラックス７をスキージユニット６によって塗膜７ａが形成される。
【００１７】
すなわち、予めフラックス７が供給された転写ステージ５上で、スキージ２１の下端部と塗膜形成面５ｂとの間に成膜隙間を保った状態でスキージ２１をＹ方向に移動させる成膜動作を行わせることにより、塗膜形成面５ｂ上にはフラックス７が所定膜厚で延展された塗膜７ａが形成される。そして塗膜形成面５ｂにおいて予め一定位置に設定された転写エリアＡ（図２（ｂ）参照）に対して、吸着ノズル１４に保持されたチップ３を昇降させることにより、バンプ３ａにはフラックス７が転写により塗布される。この転写動作により、塗膜７ａにはバンプ３ａが接触することによりフラックス７がバンプ３ａに転写されて部分的に除去された転写痕７ｂが形成され、成膜動作・転写動作を反覆実行することに
よりフラックス７が消費されると、フラックス供給装置２２によってフラックス７が塗膜形成面５ｂ上に吐出されて供給される。
【００１８】
次に図３を参照して制御系の構成を説明する。制御部３０はＣＰＵによる制御演算処理部であり、以下に説明する各部を制御する。記憶部３１は、部品搭載動作の実行に必要な各種のプログラムやデータを記憶する。操作・入力部３２はキーボードやタッチパネルなどの人力装置であり、各種のデータ入力や操作のための指示入力を行う。表示部３３はディスプレイ装置であり、後述するペーストの転写状態確認用処理の実行時における警告画面などの画面を表示する。この表示により、マシンオペレータに対して必要な報知が行われる。すなわち、表示部３３は必要な報知を行う報知部として機能する。そしてこの処理において必要とされる指示入力は、表示画面のタッチパネルに設定された選択ボタン（図７参照）の操作によって行われる。
【００１９】
カウント部３４は、ペースト転写ユニット４における転写動作、すなわちバンプ３ａにフラックス７を転写により塗布する動作の回数をカウントする。このカウント値は、フラックス７の転写状態の確認を実行するインターバルを決定するために用いられる。すなわちカウント部３４は、ペースト転写ユニット４において実行される転写動作をカウントしてカウント値を出力し、制御部３０がこのカウント値と記憶部３１に予め記憶された規定数値とを比較することにより、転写テーブル５の状態、すなわち塗膜形成面５ｂにおける塗膜７ａの状態や塗膜７ａにバンプ３ａを接触させることにより生じた転写痕７ｂの状態の良否の確認を実行すべきタイミングであるか否かを判断する。
【００２０】
記憶部３１に記憶される規定数値は、部品実装装置１の運転条件設定時に、所望の確認間隔にしたがって入力される。なお、転写動作の回数をカウントする替りに、転写動作を行った動作累計時間をカウント部３４によって計時することにより、前述の確認の実行タイミングを判断してもよい。したがってカウント部３４は、転写動作の回数または動作累積時間をカウントする動作カウント手段となっている。
【００２１】
ヘッド駆動部３５は、搭載ヘッド１３や搭載ヘッド１３を移動させるヘッド移動機構１２を駆動する。スキージ駆動部３６は、ペースト転写ユニット４に設けられたスキージユニット６を駆動する。カメラ駆動部３７は、カメラ１５の撮像動作やカメラ１５を移動させるカメラ移動機構１６を駆動する。認識部３８は、カメラ１５による撮像データの認識処理を行う。すなわち、カメラ１５によって基板１０を撮像した撮像データを認識処理することにより、基板１０の位置認識が行われる。またペーストの転写動作後に、カメラ１５によって転写ステージ５の転写エリアＡを撮像した撮像データを認識処理することにより、ペースト転写ユニット４における転写テーブル５の状態の良否を判定することができる。
【００２２】
ここでは、前述のように塗膜形成面５ｂにおける塗膜７ａの状態またはバンプ３ａが塗膜７ａに接触することによって生じる転写痕７ｂもしくはこれらの双方が認識の対象となる。すなわち、カメラ１５および認識部３８は、バンプ３ａにフラックス７を転写する転写動作後に塗膜形成面７ａを撮像して取得された画像データを認識処理することにより、塗膜７ａの状態およびまたは塗膜７ａにバンプ３ａを接触させることにより生じた転写痕７ｂの状態を判定する転写状態良否判定手段を構成する。そしてこの良否判定の実行タイミングは、制御部３０がカウント部３４のカウント値を監視することによって指示され、このカウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、前述の転写状態良否判定手段による良否の判定を実行するようにしている。
【００２３】
図４を参照して、良否判定例について説明する。図４（ａ）は、転写痕７ｂの状態が正常な場合を示している。判定用画面４０はカメラ１５によって塗膜形成面５ｂの転写エリ
アＡを撮像した画面を示しており、判定用画面４０においては、塗膜７ａに相当するフラックス画像４２を背景画像として、チップ３の外形を示す部品範囲４１内に転写痕７ｂに相当する転写痕画像４３が表われている。図４（ａ）においては、転写痕画像４３はチップ３におけるバンプ３ａの配置に対応した配列で欠落無く現われており、これにより全てのバンプ３ａには正常にフラックス７が転写されたと判定される。
【００２４】
これに対し、図４（ｂ）に示す例では、部品範囲４１内にバンプ３ａに対応する位置であるにも拘わらず転写痕画像４３が正常に現われていない転写痕欠落部４３＊が存在しており、したがってこの部分のバンプ３ａにはフラックス７が正常に転写されていないと判定される。この不良例は、吸着ノズル１４の部品吸着面に異物が付着したままチップ３を待機している場合や、転写ステージ５が何らかの原因で僅かに傾斜している場合などに発生する。
【００２５】
また図４（ｃ）に示す例では、部品範囲４１内に転写痕画像４３が正常に現われており、バンプ３ａへのフラックス７の転写は正常ではあるものの、判定用画面４０内に塗膜７ａが部分的に塗膜形成されていないことによるフラックス画像４２の欠落、すなわち塗膜７ａの「カスレ」に相当するフラックス欠落部４２＊が存在している。この場合には、スキージユニット６による塗膜形成に異常が発生していることが判る。この不良例は、転写ステージ５におけるフラックス７の貯留量が減少した場合や、スキージ２１の摺動異常などによって発生する。
【００２６】
次に部品実装装置１による部品実装方法における転写テーブル５の状態の良否判定のフローについて、図５を参照して説明する。この部品実装方法においては、搭載ヘッド１３によって部品供給部２からチップ３を取り出し、ペースト転写ユニット４にてチップ３のバンプ３ａにフラックス７を転写した後に、搭載ヘッド１３を基板保持部９に移動させて基板１０にチップ３を搭載する部品搭載動作が反覆実行される。図５はこの部品搭載動作におけるフラックス７の転写動作および転写動作を反覆実行する過程で行われる転写テーブル５における転写状態判定処理を示すものである。
【００２７】
図５において動作がスタートすると、まずスキージ動作、すなわちペースト転写ユニット４にて転写ステージ５上でスキージ２１を移動させて塗膜７ａを形成する成膜動作が実行される（ＳＴ１）。次いで転写が実行される（ＳＴ２）。すなわち塗膜形成面５ｂ上の塗膜７ａに対してチップ３を昇降させて、バンプ３ａにフラックス７を転写により塗布する。そして（ＳＴ１）、（ＳＴ２）を実行する都度、カウント部３４のカウント値を予め状態確認用のインターバル回数として設定された規定数値と比較することにより、所定回数転写を実行したか否かを判断し（ＳＴ３）、カウント値が規定数値に到達してなければ（ＳＴ１）、（ＳＴ２）を反覆する。そして（ＳＴ３）にて、転写動作の回数または動作累積時間のカウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、転写状態良否判定手段による前記良否の判定を実行する。
【００２８】
すなわちカメラ１５を転写ステージ５上に移動させて転写エリアＡ（図２（ｂ）参照）を撮像し、撮像データを認識処理することにより、カメラ１５で転写テーブル５の状態を認識する（ＳＴ４）。そして認識結果が正常であるか否か、すなわち図４（ｂ）、（ｃ）に示す不良が発生しているか否かを判定する（ＳＴ５）。ここで正常であれば（ＳＴ１）に戻って通常の動作を反覆実行する。（ＳＴ５）において正常ではないと判断された場合には、以下の処理を行う。
【００２９】
まず、このタイミングにて吸着ノズル１４に保持されているチップ３、すなわちフラックス７の転写が正常に行われなかったチップ３をチップ廃棄箱８に廃棄する（ＳＴ６）。この動作とともに、装置停止を行った後、認識結果が正常でない旨報知する（ＳＴ８）。
そしてチップ廃棄後には、フラックス供給装置２２により既に実行されたフラックス７の供給回数が予め上限回数として定められた所定回数内であるか否かを判断する（ＳＴ７）。
【００３０】
ここで供給回数が所定回数内ではない場合には、フラックス７が既に十分に供給されてフラックス不足以外の何らかの異常が発生していると判断して、（ＳＴ８）に進み、装置停止してその旨報知する。また供給回数が所定回数内である場合には、フラックス不足が発生している可能性ありと判断して、フラックス供給装置２２を作動させてフラックス供給を行う（ＳＴ９）。そして供給回数のインクリメントを実行し（ＳＴ１０）、この後転写状態を確認するための試行を実行する。
【００３１】
すなわち、（ＳＴ１）、（ＳＴ２）と同様にスキージ動作（ＳＴ１１）、転写（ＳＴ１２）を実行し、この後（ＳＴ４）に戻ってカメラ１５で転写テーブル５の状態を認識する。そして（ＳＴ８）にて装置停止後、認識結果が正常でない旨の報知を行った場合には、マシンオペレータは転写ステージ５の状態を確認し、必要な処理を行う。上述の処理は、制御部３０が図３に示す各部を制御することにより実行される。したがって制御部３０は、転写動作の回数または動作累積時間のカウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、転写状態良否判定手段による良否の判定を実行させる制御手段となっている。
【００３２】
上記説明したように、本実施の形態１においては、ペースト転写ユニット４におけるフラックス７の塗膜形成およびバンプ３ａへの転写において、転写動作の回数または動作累積時間をカウントしたカウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、塗膜形成面５ｂを撮像して取得された画像データを認識処理して、転写ステージ５の状態の良否を自動的に判定するようにしている。これにより、塗膜７ａや転写痕７ｂの不良を確実に検出して、部品実装工程においてペースト転写の不良を有効に防止することができる。
【００３３】
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２の部品実装方法におけるペーストの転写状態確認用処理のフロー図、図７は本発明の実施の形態２の部品実装方法における表示画面を示す図である。本実施の形態２においては、部品実装装置１による部品実装方法で用いられたカメラ１５によって塗膜形成面５ｂを撮像して転写ステージ５の状態を認識により良否判定する方法に替えて、マシンオペレータの目視によって転写ステージ５の状態を確認するようにした例を示している。これ以外の構成については実施の形態１と同様である。
【００３４】
図６において、（ＳＴ２１）〜（ＳＴ２３）は図５における（ＳＴ１）〜（ＳＴ３）と同様である。（ＳＴ２３）にて所定回数転写が実行されたと判断されたならば、表示部３３に予め設定された所定の警告画面を表示することによりオペレータコールを行うとともに、装置停止する（ＳＴ２４）。このオペレータコールに際しては、図７（ａ）に示すメッセージ画面４４が表示され、画面表示された内容の処置の実行をマシンオペレータに促すとともに、フラックス７の使用許容時間として定められた所定時間が既に経過しているか否かの判断が行われる（ＳＴ２５）。
【００３５】
そしてマシンオペレータがアクセスしたタイミングにおいて、吸着ノズル１４に保持されているチップ３へのフラックス７の転写後、所定時間が既に経過している場合には、図７（ｂ）に示すメッセージ画面４４が表示される。すなわち、図７（ｂ）のメッセージ画面４４が表示されることにより、（ＳＴ２５）の判断において、既に所定時間を超えて時間が経過していることがマシンオペレータに対して明示され、チップ廃棄の入力待ち（ＳＴ２６）の状態となる。ここでマシンオペレータがメッセージ画面４４において選択ボタン４７を操作することにより、搭載ヘッド１３をチップ廃棄箱８へ移動させて当該チップ３ａをチップ廃棄箱８に投入廃棄するチップ廃棄（ＳＴ２７）が実行され、その後試行の
ためのスキージ動作（ＳＴ２８）、転写（ＳＴ２９）が実行される。そしてこの後、転写ステージ５の状態の目視確認ためのオペレータコールが再度行われる。
【００３６】
（ＳＴ２４）のオペレータコールを承けて、マシンオペレータが前述の所定時間内に当該装置の状態を確認可能な場合には、マシンオペレータは、図７（ａ）に示すメッセージ画面４４の表示内容に沿って転写ステージ５の状態を目視で確認後、次の処理を行う（ＳＴ３０）。すなわち、まず転写ステージ５の状態の確認結果に応じ、必要があればフラックス７の供給など状態改善作業を行う。このとき、部品実装装置１は選択ボタン４５が押されたか否かを判断待機している状態にあり、マシンオペレータが今までの生産を続けることを選択してメッセージ画面４４上で選択ボタン４５を操作することにより、すなわち、部品実装装置１による生産を通常通り続行すべき旨の第１の指示入力を行うことにより、（ＳＴ２１）に戻って通常の生産が続行される。
【００３７】
そしてマシンオペレータが直ちに通常の生産に戻るのではなく前述の転写状態確認用処理を再度実行することを選択する場合には、生産再開後即転写ステージ５の状態を確認するための選択である選択ボタン４６を操作する。すなわち（ＳＴ３１）において選択ボタン４５が操作されず選択ボタン４６の入力待ち（ＳＴ３２）となっている状態にて、選択ボタン４６が操作されることにより、成膜動作およびバンプ３ａへの転写を試行した後に転写状態確認用処理を再度実行すべき旨の第２の指示入力が行われる。これにより、状態確認のための試行が実行され、スキージ動作（ＳＴ３３）、転写（ＳＴ３４）が実行された後、再度オペレータコール／装置停止（ＳＴ２４）に戻る。そしてこれ以降、同様の処理が反覆実行される。
【００３８】
上述の処理は、制御部３０が図３に示す各部を制御することにより実行される。したがって制御部３０は、転写動作の回数または動作累積時間のカウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、塗膜７ａの状態およびまたは塗膜形成面５ｂにバンプ３ａを接触させることにより生じた転写痕７ｂを含む転写ステージ５の状態をマシンオペレータが目視確認できるように、報知部の機能を有する表示部３３にその旨報知させるとともに、ペースト転写ユニット４における成膜動作を停止する転写状態確認用処理を行う制御手段となっている。
【００３９】
このような転写状態確認用処理を予め設定されたインターバル毎に自動的に実行する構成を採用することにより、転写ステージ５において塗膜７ａや転写痕７ｂが確実に保存される。これにより、塗膜７ａや転写痕７ｂの状態に何らかの不良が存在する場合には、マシンオペレータがこれらの不良状態を確実に観察することが可能となっている。すなわち、従来装置においては、生産続行中はペースト転写ユニット４においては常に成膜動作が反復実行されているため、塗膜７ａや転写痕７ｂに何らかの不良が存在する場合においても、これらの不良を目視観察によって検出することは困難であった。これに対し、本実施の形態に示す部品実装装置１においては、マシンオペレータには常にこれらの不良を監視するための目視観察のタイミングが自動的に提供される。
【００４０】
そして操作・入力部３２は、上述の報知を承けてマシンオペレータが前述の目視確認を実行した後に、第１の指示入力または第２の指示入力をマシンオペレータが選択的に行うための指示入力手段を構成する。ここでは、表示部３３に表示されるメッセージ画面４４に設定された選択ボタン４５，４６を含むタッチパネルが、操作・入力部３２となっている。
【００４１】
図６に示すフローにおいては、転写動作の回数または動作累積時間をカウントしたカウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、塗膜７ａの状態およびまたは塗膜７ａにバンプ３ａを接触させることにより生じた転写痕７ｂを含む転写ステージ５の状態を
マシンオペレータが目視確認できるように、報知部にその旨報知させるとともに成膜動作を停止する転写状態確認用処理を行うようにしている。さらに転写ステージ５の状態の目視確認を実行した後に、前述の第１の指示入力または第２の指示入力を、マシンオペレータが選択的に行うべき旨を表示部３３に表示する形態を採用している。
【００４２】
このような構成を採用することにより、カメラによる画像認識などの機能を必要とすることなく、転写テーブル５の状態をマシンオペレータが確実に目視確認して塗膜７ａや転写痕７ｂの不良を検出することができ、したがって部品実装工程においてペーストの転写不良を有効に防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の部品実装装置および部品実装方法は、部品実装工程においてペーストの転写不良を有効に防止することができるという効果を有し、バンプが形成された部品を基板に実装する分野に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１の部品実装装置の正面図
【図２】本発明の実施の形態１の部品実装装置におけるペースト転写ユニットの構造説明図
【図３】本発明の実施の形態１の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１の部品実装装置における表示画面を示す図
【図５】本発明の実施の形態１の部品実装方法におけるペーストの転写状態良否判定のフロー図
【図６】本発明の実施の形態１の部品実装方法におけるペーストの転写状態確認用処理のフロー図
【図７】本発明の実施の形態１の部品実装装置における表示画面を示す図
【符号の説明】
【００４５】
１ 部品実装装置
２ 部品供給部
３ チップ（部品）
３ａ バンプ
４ ペースト転写ユニット
５ 転写ステージ
５ａ 塗膜形成面
６ スキージユニット
７ フラックス（ペースト）
７ａ 塗膜
７ｂ 転写痕
９ 基板保持部
１０ 基板
１３ 搭載ヘッド
１５ カメラ
２１ スキージ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下面にバンプが形成されたバンプ付きの部品を基板に実装する部品実装装置および部品実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フリップチップやＢＧＡなど、下面に金属バンプが形成されたバンプ付きの部品を基板に実装する際には、フラックスや半田ペーストなどの接合補助剤（以下、単に「ペースト」と称する。）を金属バンプに供給した状態で金属バンプを基板の電極に着地させることが行われている。このためこのようなバンプ付きの部品を対象とする部品実装装置には、ペーストを転写するためのペースト転写ユニットが配置される（例えば特許文献１、２，３参照）。いずれの特許文献例においても、金属バンプに転写されるペーストを供給する方法として、転写ステージなどの平坦面上でスキージを移動させることにより、ペーストを一定の膜厚に調製された塗膜の形で供給するようにしている。
【特許文献１】特許第３２８９６０４号公報
【特許文献２】特許第３３９９２２５号公報
【特許文献３】特許第３２３５７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところでバンプ付き部品の実装においては、金属バンプへのペーストの転写不良は金属バンプと回路電極との接合不良を招くおそれがあるため、生産過程においてはペーストの転写が常に良好に行われるよう、品質管理面での考慮が求められる。しかしながら従来技術においては、ペーストの転写状態は転写動作そのものが実行される部品実装工程における品質管理の対象とはされていなかった。このため、後工程において接合不良などの不具合が発生し原因が遡及追跡されて初めて、ペーストの転写に問題が生じていたことが事後的に判明する場合が多く、部品実装工程においてこのようなペーストの転写不良を防止してするための手法が求められていた。
【０００４】
そこで本発明は、部品実装工程においてペーストの転写不良を有効に防止することができる部品実装装置および部品実装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の部品実装装置は、下面にバンプが形成されたバンプ付きの部品を搭載ヘッドによって保持して基板に実装する部品実装装置であって、前記搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された部品の前記バンプに転写により塗布されるペーストを転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写ユニットと、前記バンプにペーストを転写する転写動作の回数または動作累積時間をカウントしてカウント値を出力する動作カウント手段と、前記転写動作後に前記塗膜形成面を撮像して取得した画像データを認識処理することにより、前記塗膜の状態およびまたは前記塗膜に前記バンプを接触させることにより生じた転写痕の良否を判定する転写状態良否判定手段と、前記カウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、前記転写状態良否判定手段による前記良否の判定を実行させる制御手段とを備えた。
【０００６】
本発明の部品実装方法は、搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された部品の前記バンプに転写により塗布されるペーストを転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写ユニットと、前記バンプにペーストを転写する転写動作後に前記塗膜形成面を撮像して取得した画像データを認識処理することにより、
前記塗膜の状態およびまたは前記塗膜に前記バンプを接触させることにより生じた転写痕の状態の良否を判定する転写状態良否判定手段とを備えた部品実装装置によって、下面にバンプが形成されたバンプ付きの部品を前記搭載ヘッドによって保持して基板に実装する部品実装方法であって、前記転写動作の回数または動作累積時間をカウントしたカウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、前記転写状態良否判定手段による前記良否の判定を実行する。
【０００７】
また本発明の部品実装装置は、下面にバンプが形成されたバンプ付きの部品を搭載ヘッドによって保持して基板に実装する部品実装装置であって、前記搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された部品の前記バンプに転写により塗布されるペーストを転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写ユニットと、前記バンプにペーストを転写する転写動作の回数または動作累積時間をカウントしてカウント値を出力する動作カウント手段と、前記カウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、前記塗膜の状態およびまたは前記塗膜に前記バンプを接触させることにより生じた転写痕の状態をマシンオペレータが目視確認できるように、報知部にその旨報知させるとともに前記ペースト転写ユニットにおいて前記塗膜を形成する成膜動作を停止する転写状態確認用処理を行う制御手段とを備えた。
【０００８】
また本発明の部品実装方法は、搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された部品の前記バンプに転写により塗布されるペーストを転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写ユニットを備えた部品実装装置によって、下面にバンプが形成されたバンプ付きの部品を前記搭載ヘッドによって保持して基板に実装する部品実装方法であって、前記バンプにペーストを転写する転写動作の回数または動作累積時間をカウントしたカウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、前記塗膜の状態およびまたは前記塗膜に前記バンプを接触させることにより生じた転写痕の状態をマシンオペレータが目視確認できるように、報知部にその旨報知させるとともに前記ペースト転写ユニットにおいて前記塗膜を形成する成膜動作を停止する転写状態確認用処理を行う。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ペースト転写ユニットにおけるペーストの塗膜形成およびバンプへの転写において、転写動作の回数または動作累積時間のカウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、塗膜形成面を撮像して取得された画像データを認識処理して塗膜の状態や転写痕の状態の良否を判定することにより、またはオペレータによる塗膜の状態や転写痕の状態の目視観察を実行することにより、部品実装工程においてペースト転写の不良を有効に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の部品実装装置の正面図、図２は本発明の実施の形態１の部品実装装置におけるペースト転写ユニットの構造説明図、図３は本発明の実施の形態１の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図、図４は本発明の実施の形態１の部品実装装置における表示画面を示す図、図５は本発明の実施の形態１の部品実装方法におけるペーストの転写状態良否判定のフロー図である。
【００１１】
まず図１を参照して部品実装装置１の構成を説明する。部品実装装置１は下面にバンプが形成されたバンプ付きの部品を搭載ヘッドによって保持して基板に実装する機能を有するものである。図１において部品実装装置１は、部品供給部２、ペースト転写ユニット４、基板保持部９をＹ方向に平面配置し、これらの上方に搭載ヘッド１３をヘッド移動機構１２によって移動させる構成の部品搭載機構１１およびカメラ移動機構１６によって移動
するカメラ１５を配設した構成となっている。なお本明細書では、基板保持部９における基板搬送方向（紙面と垂直方向）をＸ方向と定義している。
【００１２】
部品供給部２には、複数のあるチップ３を規則配列で平面収納する部品トレイ２ａが配置されている。チップ３は、下面に半田により形成されたバンプ３ａを有するバンプ付きの部品である。部品供給部２の側方には、ペースト転写ユニット４およびチップ廃棄箱８が配設されている。ペースト転写ユニット４は転写ステージ５の上方にスキージユニット６をＹ方向に往復動自在に配設した構成となっており、転写ステージ５にはスキージユニット６によってペーストであるフラックス７の塗膜が形成される。
【００１３】
フラックス７の塗膜が形成された転写ステージ５に対して、搭載ヘッド１３に保持されたチップ３を昇降させることにより、チップ３のバンプ３ａにはフラックス７が転写により塗布される。すなわち、ペースト転写ユニット４は、搭載ヘッド１３の移動経路に配設され、搭載ヘッド１３に保持されたチップ３のバンプ３ａに転写により塗布されるフラックス７を、転写ステージ４の塗膜形成面に形成された塗膜の形成で供給する機能を有している。部品供給部２とペースト転写ユニット４との間にはチップ廃棄箱８が配置されており、ペースト転写動作においてバンプ３ａにフラックス７が転写された後、基板１０に実装されないまま所定時間が経過した場合には、当該チップ３はチップ廃棄箱８に投入廃棄される。
【００１４】
基板保持部９はＸ方向に配設された搬送レール９ａを備えており、上流側装置から搬送された基板１０を位置決めして保持する。部品供給部２、ペースト転写ユニット４、チップ廃棄箱８、基板保持部９の上方には、搭載ヘッド１３を備えた部品搭載機構１１が配設されており、搭載ヘッド１３はヘッド移動機構１２によってＸ方向、Ｙ方向に移動する。搭載ヘッド１３はチップ３を吸着保持する吸着ノズル１４を備えており、吸着ノズル１４は、搭載ヘッド１３に内蔵した昇降機構によって昇降自在となっている。
【００１５】
ヘッド移動機構１２による搭載ヘッド１３のＸ方向、Ｙ方向の水平移動と吸着ノズル１４の昇降動作とを組合わせることにより、部品搭載動作が行われる。すなわち、搭載ヘッド１３は吸着ノズル１４によって部品供給部２からチップ３を取り出して、ペースト転写ユニット４においてバンプ３ａにフラックス７を転写した後基板保持部９に移送し、位置決めされた基板１０にチップ３を実装する。カメラ１５は部品搭載動作における基板１０を認識するための撮像を行うとともに、ペースト転写ユニット４における転写ステージ５の状態の良否判定のための撮像を行う。
【００１６】
次に図２を参照して、ペースト転写ユニット４の構造を説明する。図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡ−Ａ矢視を示している。ペースト転写ユニット４は、上面に凹部５ａが形成された矩形の転写ステージ５およびスキージ昇降機構２０によって昇降する１対のスキージ２１を備えた構成のスキージユニット６を備えている。凹部５ａの底面は平滑な塗膜形成面５ｂとなっており、塗膜形成面５ｂにはフラックス７をスキージユニット６によって塗膜７ａが形成される。
【００１７】
すなわち、予めフラックス７が供給された転写ステージ５上で、スキージ２１の下端部と塗膜形成面５ｂとの間に成膜隙間を保った状態でスキージ２１をＹ方向に移動させる成膜動作を行わせることにより、塗膜形成面５ｂ上にはフラックス７が所定膜厚で延展された塗膜７ａが形成される。そして塗膜形成面５ｂにおいて予め一定位置に設定された転写エリアＡ（図２（ｂ）参照）に対して、吸着ノズル１４に保持されたチップ３を昇降させることにより、バンプ３ａにはフラックス７が転写により塗布される。この転写動作により、塗膜７ａにはバンプ３ａが接触することによりフラックス７がバンプ３ａに転写されて部分的に除去された転写痕７ｂが形成され、成膜動作・転写動作を反覆実行することに
よりフラックス７が消費されると、フラックス供給装置２２によってフラックス７が塗膜形成面５ｂ上に吐出されて供給される。
【００１８】
次に図３を参照して制御系の構成を説明する。制御部３０はＣＰＵによる制御演算処理部であり、以下に説明する各部を制御する。記憶部３１は、部品搭載動作の実行に必要な各種のプログラムやデータを記憶する。操作・入力部３２はキーボードやタッチパネルなどの人力装置であり、各種のデータ入力や操作のための指示入力を行う。表示部３３はディスプレイ装置であり、後述するペーストの転写状態確認用処理の実行時における警告画面などの画面を表示する。この表示により、マシンオペレータに対して必要な報知が行われる。すなわち、表示部３３は必要な報知を行う報知部として機能する。そしてこの処理において必要とされる指示入力は、表示画面のタッチパネルに設定された選択ボタン（図７参照）の操作によって行われる。
【００１９】
カウント部３４は、ペースト転写ユニット４における転写動作、すなわちバンプ３ａにフラックス７を転写により塗布する動作の回数をカウントする。このカウント値は、フラックス７の転写状態の確認を実行するインターバルを決定するために用いられる。すなわちカウント部３４は、ペースト転写ユニット４において実行される転写動作をカウントしてカウント値を出力し、制御部３０がこのカウント値と記憶部３１に予め記憶された規定数値とを比較することにより、転写テーブル５の状態、すなわち塗膜形成面５ｂにおける塗膜７ａの状態や塗膜７ａにバンプ３ａを接触させることにより生じた転写痕７ｂの状態の良否の確認を実行すべきタイミングであるか否かを判断する。
【００２０】
記憶部３１に記憶される規定数値は、部品実装装置１の運転条件設定時に、所望の確認間隔にしたがって入力される。なお、転写動作の回数をカウントする替りに、転写動作を行った動作累計時間をカウント部３４によって計時することにより、前述の確認の実行タイミングを判断してもよい。したがってカウント部３４は、転写動作の回数または動作累積時間をカウントする動作カウント手段となっている。
【００２１】
ヘッド駆動部３５は、搭載ヘッド１３や搭載ヘッド１３を移動させるヘッド移動機構１２を駆動する。スキージ駆動部３６は、ペースト転写ユニット４に設けられたスキージユニット６を駆動する。カメラ駆動部３７は、カメラ１５の撮像動作やカメラ１５を移動させるカメラ移動機構１６を駆動する。認識部３８は、カメラ１５による撮像データの認識処理を行う。すなわち、カメラ１５によって基板１０を撮像した撮像データを認識処理することにより、基板１０の位置認識が行われる。またペーストの転写動作後に、カメラ１５によって転写ステージ５の転写エリアＡを撮像した撮像データを認識処理することにより、ペースト転写ユニット４における転写テーブル５の状態の良否を判定することができる。
【００２２】
ここでは、前述のように塗膜形成面５ｂにおける塗膜７ａの状態またはバンプ３ａが塗膜７ａに接触することによって生じる転写痕７ｂもしくはこれらの双方が認識の対象となる。すなわち、カメラ１５および認識部３８は、バンプ３ａにフラックス７を転写する転写動作後に塗膜形成面７ａを撮像して取得された画像データを認識処理することにより、塗膜７ａの状態およびまたは塗膜７ａにバンプ３ａを接触させることにより生じた転写痕７ｂの状態を判定する転写状態良否判定手段を構成する。そしてこの良否判定の実行タイミングは、制御部３０がカウント部３４のカウント値を監視することによって指示され、このカウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、前述の転写状態良否判定手段による良否の判定を実行するようにしている。
【００２３】
図４を参照して、良否判定例について説明する。図４（ａ）は、転写痕７ｂの状態が正常な場合を示している。判定用画面４０はカメラ１５によって塗膜形成面５ｂの転写エリ
アＡを撮像した画面を示しており、判定用画面４０においては、塗膜７ａに相当するフラックス画像４２を背景画像として、チップ３の外形を示す部品範囲４１内に転写痕７ｂに相当する転写痕画像４３が表われている。図４（ａ）においては、転写痕画像４３はチップ３におけるバンプ３ａの配置に対応した配列で欠落無く現われており、これにより全てのバンプ３ａには正常にフラックス７が転写されたと判定される。
【００２４】
これに対し、図４（ｂ）に示す例では、部品範囲４１内にバンプ３ａに対応する位置であるにも拘わらず転写痕画像４３が正常に現われていない転写痕欠落部４３＊が存在しており、したがってこの部分のバンプ３ａにはフラックス７が正常に転写されていないと判定される。この不良例は、吸着ノズル１４の部品吸着面に異物が付着したままチップ３を待機している場合や、転写ステージ５が何らかの原因で僅かに傾斜している場合などに発生する。
【００２５】
また図４（ｃ）に示す例では、部品範囲４１内に転写痕画像４３が正常に現われており、バンプ３ａへのフラックス７の転写は正常ではあるものの、判定用画面４０内に塗膜７ａが部分的に塗膜形成されていないことによるフラックス画像４２の欠落、すなわち塗膜７ａの「カスレ」に相当するフラックス欠落部４２＊が存在している。この場合には、スキージユニット６による塗膜形成に異常が発生していることが判る。この不良例は、転写ステージ５におけるフラックス７の貯留量が減少した場合や、スキージ２１の摺動異常などによって発生する。
【００２６】
次に部品実装装置１による部品実装方法における転写テーブル５の状態の良否判定のフローについて、図５を参照して説明する。この部品実装方法においては、搭載ヘッド１３によって部品供給部２からチップ３を取り出し、ペースト転写ユニット４にてチップ３のバンプ３ａにフラックス７を転写した後に、搭載ヘッド１３を基板保持部９に移動させて基板１０にチップ３を搭載する部品搭載動作が反覆実行される。図５はこの部品搭載動作におけるフラックス７の転写動作および転写動作を反覆実行する過程で行われる転写テーブル５における転写状態判定処理を示すものである。
【００２７】
図５において動作がスタートすると、まずスキージ動作、すなわちペースト転写ユニット４にて転写ステージ５上でスキージ２１を移動させて塗膜７ａを形成する成膜動作が実行される（ＳＴ１）。次いで転写が実行される（ＳＴ２）。すなわち塗膜形成面５ｂ上の塗膜７ａに対してチップ３を昇降させて、バンプ３ａにフラックス７を転写により塗布する。そして（ＳＴ１）、（ＳＴ２）を実行する都度、カウント部３４のカウント値を予め状態確認用のインターバル回数として設定された規定数値と比較することにより、所定回数転写を実行したか否かを判断し（ＳＴ３）、カウント値が規定数値に到達してなければ（ＳＴ１）、（ＳＴ２）を反覆する。そして（ＳＴ３）にて、転写動作の回数または動作累積時間のカウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、転写状態良否判定手段による前記良否の判定を実行する。
【００２８】
すなわちカメラ１５を転写ステージ５上に移動させて転写エリアＡ（図２（ｂ）参照）を撮像し、撮像データを認識処理することにより、カメラ１５で転写テーブル５の状態を認識する（ＳＴ４）。そして認識結果が正常であるか否か、すなわち図４（ｂ）、（ｃ）に示す不良が発生しているか否かを判定する（ＳＴ５）。ここで正常であれば（ＳＴ１）に戻って通常の動作を反覆実行する。（ＳＴ５）において正常ではないと判断された場合には、以下の処理を行う。
【００２９】
まず、このタイミングにて吸着ノズル１４に保持されているチップ３、すなわちフラックス７の転写が正常に行われなかったチップ３をチップ廃棄箱８に廃棄する（ＳＴ６）。この動作とともに、装置停止を行った後、認識結果が正常でない旨報知する（ＳＴ８）。
そしてチップ廃棄後には、フラックス供給装置２２により既に実行されたフラックス７の供給回数が予め上限回数として定められた所定回数内であるか否かを判断する（ＳＴ７）。
【００３０】
ここで供給回数が所定回数内ではない場合には、フラックス７が既に十分に供給されてフラックス不足以外の何らかの異常が発生していると判断して、（ＳＴ８）に進み、装置停止してその旨報知する。また供給回数が所定回数内である場合には、フラックス不足が発生している可能性ありと判断して、フラックス供給装置２２を作動させてフラックス供給を行う（ＳＴ９）。そして供給回数のインクリメントを実行し（ＳＴ１０）、この後転写状態を確認するための試行を実行する。
【００３１】
すなわち、（ＳＴ１）、（ＳＴ２）と同様にスキージ動作（ＳＴ１１）、転写（ＳＴ１２）を実行し、この後（ＳＴ４）に戻ってカメラ１５で転写テーブル５の状態を認識する。そして（ＳＴ８）にて装置停止後、認識結果が正常でない旨の報知を行った場合には、マシンオペレータは転写ステージ５の状態を確認し、必要な処理を行う。上述の処理は、制御部３０が図３に示す各部を制御することにより実行される。したがって制御部３０は、転写動作の回数または動作累積時間のカウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、転写状態良否判定手段による良否の判定を実行させる制御手段となっている。
【００３２】
上記説明したように、本実施の形態１においては、ペースト転写ユニット４におけるフラックス７の塗膜形成およびバンプ３ａへの転写において、転写動作の回数または動作累積時間をカウントしたカウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、塗膜形成面５ｂを撮像して取得された画像データを認識処理して、転写ステージ５の状態の良否を自動的に判定するようにしている。これにより、塗膜７ａや転写痕７ｂの不良を確実に検出して、部品実装工程においてペースト転写の不良を有効に防止することができる。
【００３３】
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２の部品実装方法におけるペーストの転写状態確認用処理のフロー図、図７は本発明の実施の形態２の部品実装方法における表示画面を示す図である。本実施の形態２においては、部品実装装置１による部品実装方法で用いられたカメラ１５によって塗膜形成面５ｂを撮像して転写ステージ５の状態を認識により良否判定する方法に替えて、マシンオペレータの目視によって転写ステージ５の状態を確認するようにした例を示している。これ以外の構成については実施の形態１と同様である。
【００３４】
図６において、（ＳＴ２１）〜（ＳＴ２３）は図５における（ＳＴ１）〜（ＳＴ３）と同様である。（ＳＴ２３）にて所定回数転写が実行されたと判断されたならば、表示部３３に予め設定された所定の警告画面を表示することによりオペレータコールを行うとともに、装置停止する（ＳＴ２４）。このオペレータコールに際しては、図７（ａ）に示すメッセージ画面４４が表示され、画面表示された内容の処置の実行をマシンオペレータに促すとともに、フラックス７の使用許容時間として定められた所定時間が既に経過しているか否かの判断が行われる（ＳＴ２５）。
【００３５】
そしてマシンオペレータがアクセスしたタイミングにおいて、吸着ノズル１４に保持されているチップ３へのフラックス７の転写後、所定時間が既に経過している場合には、図７（ｂ）に示すメッセージ画面４４が表示される。すなわち、図７（ｂ）のメッセージ画面４４が表示されることにより、（ＳＴ２５）の判断において、既に所定時間を超えて時間が経過していることがマシンオペレータに対して明示され、チップ廃棄の入力待ち（ＳＴ２６）の状態となる。ここでマシンオペレータがメッセージ画面４４において選択ボタン４７を操作することにより、搭載ヘッド１３をチップ廃棄箱８へ移動させて当該チップ３ａをチップ廃棄箱８に投入廃棄するチップ廃棄（ＳＴ２７）が実行され、その後試行の
ためのスキージ動作（ＳＴ２８）、転写（ＳＴ２９）が実行される。そしてこの後、転写ステージ５の状態の目視確認ためのオペレータコールが再度行われる。
【００３６】
（ＳＴ２４）のオペレータコールを承けて、マシンオペレータが前述の所定時間内に当該装置の状態を確認可能な場合には、マシンオペレータは、図７（ａ）に示すメッセージ画面４４の表示内容に沿って転写ステージ５の状態を目視で確認後、次の処理を行う（ＳＴ３０）。すなわち、まず転写ステージ５の状態の確認結果に応じ、必要があればフラックス７の供給など状態改善作業を行う。このとき、部品実装装置１は選択ボタン４５が押されたか否かを判断待機している状態にあり、マシンオペレータが今までの生産を続けることを選択してメッセージ画面４４上で選択ボタン４５を操作することにより、すなわち、部品実装装置１による生産を通常通り続行すべき旨の第１の指示入力を行うことにより、（ＳＴ２１）に戻って通常の生産が続行される。
【００３７】
そしてマシンオペレータが直ちに通常の生産に戻るのではなく前述の転写状態確認用処理を再度実行することを選択する場合には、生産再開後即転写ステージ５の状態を確認するための選択である選択ボタン４６を操作する。すなわち（ＳＴ３１）において選択ボタン４５が操作されず選択ボタン４６の入力待ち（ＳＴ３２）となっている状態にて、選択ボタン４６が操作されることにより、成膜動作およびバンプ３ａへの転写を試行した後に転写状態確認用処理を再度実行すべき旨の第２の指示入力が行われる。これにより、状態確認のための試行が実行され、スキージ動作（ＳＴ３３）、転写（ＳＴ３４）が実行された後、再度オペレータコール／装置停止（ＳＴ２４）に戻る。そしてこれ以降、同様の処理が反覆実行される。
【００３８】
上述の処理は、制御部３０が図３に示す各部を制御することにより実行される。したがって制御部３０は、転写動作の回数または動作累積時間のカウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、塗膜７ａの状態およびまたは塗膜形成面５ｂにバンプ３ａを接触させることにより生じた転写痕７ｂを含む転写ステージ５の状態をマシンオペレータが目視確認できるように、報知部の機能を有する表示部３３にその旨報知させるとともに、ペースト転写ユニット４における成膜動作を停止する転写状態確認用処理を行う制御手段となっている。
【００３９】
このような転写状態確認用処理を予め設定されたインターバル毎に自動的に実行する構成を採用することにより、転写ステージ５において塗膜７ａや転写痕７ｂが確実に保存される。これにより、塗膜７ａや転写痕７ｂの状態に何らかの不良が存在する場合には、マシンオペレータがこれらの不良状態を確実に観察することが可能となっている。すなわち、従来装置においては、生産続行中はペースト転写ユニット４においては常に成膜動作が反復実行されているため、塗膜７ａや転写痕７ｂに何らかの不良が存在する場合においても、これらの不良を目視観察によって検出することは困難であった。これに対し、本実施の形態に示す部品実装装置１においては、マシンオペレータには常にこれらの不良を監視するための目視観察のタイミングが自動的に提供される。
【００４０】
そして操作・入力部３２は、上述の報知を承けてマシンオペレータが前述の目視確認を実行した後に、第１の指示入力または第２の指示入力をマシンオペレータが選択的に行うための指示入力手段を構成する。ここでは、表示部３３に表示されるメッセージ画面４４に設定された選択ボタン４５，４６を含むタッチパネルが、操作・入力部３２となっている。
【００４１】
図６に示すフローにおいては、転写動作の回数または動作累積時間をカウントしたカウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、塗膜７ａの状態およびまたは塗膜７ａにバンプ３ａを接触させることにより生じた転写痕７ｂを含む転写ステージ５の状態を
マシンオペレータが目視確認できるように、報知部にその旨報知させるとともに成膜動作を停止する転写状態確認用処理を行うようにしている。さらに転写ステージ５の状態の目視確認を実行した後に、前述の第１の指示入力または第２の指示入力を、マシンオペレータが選択的に行うべき旨を表示部３３に表示する形態を採用している。
【００４２】
このような構成を採用することにより、カメラによる画像認識などの機能を必要とすることなく、転写テーブル５の状態をマシンオペレータが確実に目視確認して塗膜７ａや転写痕７ｂの不良を検出することができ、したがって部品実装工程においてペーストの転写不良を有効に防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の部品実装装置および部品実装方法は、部品実装工程においてペーストの転写不良を有効に防止することができるという効果を有し、バンプが形成された部品を基板に実装する分野に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１の部品実装装置の正面図
【図２】本発明の実施の形態１の部品実装装置におけるペースト転写ユニットの構造説明図
【図３】本発明の実施の形態１の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１の部品実装装置における表示画面を示す図
【図５】本発明の実施の形態１の部品実装方法におけるペーストの転写状態良否判定のフロー図
【図６】本発明の実施の形態１の部品実装方法におけるペーストの転写状態確認用処理のフロー図
【図７】本発明の実施の形態１の部品実装装置における表示画面を示す図
【符号の説明】
【００４５】
１ 部品実装装置
２ 部品供給部
３ チップ（部品）
３ａ バンプ
４ ペースト転写ユニット
５ 転写ステージ
５ａ 塗膜形成面
６ スキージユニット
７ フラックス（ペースト）
７ａ 塗膜
７ｂ 転写痕
９ 基板保持部
１０ 基板
１３ 搭載ヘッド
１５ カメラ
２１ スキージ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面にバンプが形成されたバンプ付きの部品を搭載ヘッドによって保持して基板に実装する部品実装装置であって、
前記搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された部品の前記バンプに転写により塗布されるペーストを転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写ユニットと、
前記バンプにペーストを転写する転写動作の回数または動作累積時間をカウントしてカウント値を出力する動作カウント手段と、
前記転写動作後に前記塗膜形成面を撮像して取得した画像データを認識処理することにより、前記塗膜の状態およびまたは前記塗膜に前記バンプを接触させることにより生じた転写痕の良否を判定する転写状態良否判定手段と、
前記カウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、前記転写状態良否判定手段による前記良否の判定を実行させる制御手段とを備えたことを特徴とする部品実装装置。
【請求項２】
搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された部品の前記バンプに転写により塗布されるペーストを転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写ユニットと、前記バンプにペーストを転写する転写動作後に前記塗膜形成面を撮像して取得した画像データを認識処理することにより、前記塗膜の状態およびまたは前記塗膜に前記バンプを接触させることにより生じた転写痕の状態の良否を判定する転写状態良否判定手段とを備えた部品実装装置によって、下面にバンプが形成されたバンプ付きの部品を前記搭載ヘッドによって保持して基板に実装する部品実装方法であって、
前記転写動作の回数または動作累積時間をカウントしたカウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、前記転写状態良否判定手段による前記良否の判定を実行することを特徴とする部品実装方法。
【請求項３】
下面にバンプが形成されたバンプ付きの部品を搭載ヘッドによって保持して基板に実装する部品実装装置であって、
前記搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された部品の前記バンプに転写により塗布されるペーストを転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写ユニットと、
前記バンプにペーストを転写する転写動作の回数または動作累積時間をカウントしてカウント値を出力する動作カウント手段と、前記カウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、前記塗膜の状態およびまたは前記塗膜に前記バンプを接触させることにより生じた転写痕の状態をマシンオペレータが目視確認できるように、報知部にその旨報知させるとともに前記ペースト転写ユニットにおいて前記塗膜を形成する成膜動作を停止する転写状態確認用処理を行う制御手段とを備えたことを特徴とする部品実装装置。
【請求項４】
前記報知を承けてマシンオペレータが前記目視確認を実行した後に、前記部品実装装置による生産を通常通り続行すべき旨の第１の指示入力、または前記成膜動作および前記バンプへの転写を試行した後に前記転写状態確認用処理を再度実行すべき旨の第２の指示入力を、前記マシンオペレータが選択的に行うための指示入力手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の部品実装装置。
【請求項５】
搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された部品の前記バンプに転写により塗布されるペーストを転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写ユニットを備えた部品実装装置によって、下面にバンプが形成されたバンプ付きの部品を前記搭載ヘッドによって保持して基板に実装する部品実装方法であって、
前記バンプにペーストを転写する転写動作の回数または動作累積時間をカウントしたカ
ウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、前記塗膜の状態およびまたは前記塗膜に前記バンプを接触させることにより生じた転写痕の状態をマシンオペレータが目視確認できるように、報知部にその旨報知させるとともに前記ペースト転写ユニットにおいて前記塗膜を形成する成膜動作を停止する転写状態確認用処理を行うことを特徴とする部品実装方法。
【請求項６】
前記目視確認を実行した後に、前記部品実装装置による生産を通常通り続行すべき旨の第１の指示入力、または前記成膜動作および前記バンプへの転写を試行した後に前記転写状態確認用処理を再度実行すべき旨の第２の指示入力を、前記マシンオペレータが選択的に行うべき旨を表示部に表示することを特徴とする請求項５記載の部品実装方法。
【請求項１】
下面にバンプが形成されたバンプ付きの部品を搭載ヘッドによって保持して基板に実装する部品実装装置であって、
前記搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された部品の前記バンプに転写により塗布されるペーストを転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写ユニットと、
前記バンプにペーストを転写する転写動作の回数または動作累積時間をカウントしてカウント値を出力する動作カウント手段と、
前記転写動作後に前記塗膜形成面を撮像して取得した画像データを認識処理することにより、前記塗膜の状態およびまたは前記塗膜に前記バンプを接触させることにより生じた転写痕の良否を判定する転写状態良否判定手段と、
前記カウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、前記転写状態良否判定手段による前記良否の判定を実行させる制御手段とを備えたことを特徴とする部品実装装置。
【請求項２】
搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された部品の前記バンプに転写により塗布されるペーストを転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写ユニットと、前記バンプにペーストを転写する転写動作後に前記塗膜形成面を撮像して取得した画像データを認識処理することにより、前記塗膜の状態およびまたは前記塗膜に前記バンプを接触させることにより生じた転写痕の状態の良否を判定する転写状態良否判定手段とを備えた部品実装装置によって、下面にバンプが形成されたバンプ付きの部品を前記搭載ヘッドによって保持して基板に実装する部品実装方法であって、
前記転写動作の回数または動作累積時間をカウントしたカウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、前記転写状態良否判定手段による前記良否の判定を実行することを特徴とする部品実装方法。
【請求項３】
下面にバンプが形成されたバンプ付きの部品を搭載ヘッドによって保持して基板に実装する部品実装装置であって、
前記搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された部品の前記バンプに転写により塗布されるペーストを転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写ユニットと、
前記バンプにペーストを転写する転写動作の回数または動作累積時間をカウントしてカウント値を出力する動作カウント手段と、前記カウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、前記塗膜の状態およびまたは前記塗膜に前記バンプを接触させることにより生じた転写痕の状態をマシンオペレータが目視確認できるように、報知部にその旨報知させるとともに前記ペースト転写ユニットにおいて前記塗膜を形成する成膜動作を停止する転写状態確認用処理を行う制御手段とを備えたことを特徴とする部品実装装置。
【請求項４】
前記報知を承けてマシンオペレータが前記目視確認を実行した後に、前記部品実装装置による生産を通常通り続行すべき旨の第１の指示入力、または前記成膜動作および前記バンプへの転写を試行した後に前記転写状態確認用処理を再度実行すべき旨の第２の指示入力を、前記マシンオペレータが選択的に行うための指示入力手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の部品実装装置。
【請求項５】
搭載ヘッドの移動経路に配設され、前記搭載ヘッドに保持された部品の前記バンプに転写により塗布されるペーストを転写ステージの塗膜形成面に形成された塗膜の形で供給するペースト転写ユニットを備えた部品実装装置によって、下面にバンプが形成されたバンプ付きの部品を前記搭載ヘッドによって保持して基板に実装する部品実装方法であって、
前記バンプにペーストを転写する転写動作の回数または動作累積時間をカウントしたカ
ウント値が予め設定された規定数値に到達したならば、前記塗膜の状態およびまたは前記塗膜に前記バンプを接触させることにより生じた転写痕の状態をマシンオペレータが目視確認できるように、報知部にその旨報知させるとともに前記ペースト転写ユニットにおいて前記塗膜を形成する成膜動作を停止する転写状態確認用処理を行うことを特徴とする部品実装方法。
【請求項６】
前記目視確認を実行した後に、前記部品実装装置による生産を通常通り続行すべき旨の第１の指示入力、または前記成膜動作および前記バンプへの転写を試行した後に前記転写状態確認用処理を再度実行すべき旨の第２の指示入力を、前記マシンオペレータが選択的に行うべき旨を表示部に表示することを特徴とする請求項５記載の部品実装方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１５９８４５（Ｐ２００８−１５９８４５Ａ）
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４７１５２（Ｐ２００６−３４７１５２）
【出願日】平成１８年１２月２５日（２００６．１２．２５）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２５日（２００６．１２．２５）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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