JP5954969B2 - 部品供給装置および部品位置認識方法 - Google Patents

Description

本発明は、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部品供給装置およびウエハカット部品を部品採取ヘッドにより採取するときのウエハカット部品の位置を認識する部品位置認識方法に関する。

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、部品採取ヘッドで採取可能な位置に供給される。

一般的に、ウエハ内における各ウエハカット部品の位置は、位置データとして提供される。ところが、部品供給装置の部品供給位置は、ウエハが粘着シートと共に拡張されているため、ウエハを部品供給位置に供給した時点ではウエハ自体の位置を精度良く認識することができない。したがって、部品供給位置に供給されたウエハ内における各ウエハカット部品を順次供給するためには、該ウエハの中心位置を求めて各ウエハカット部品の位置を精度良く認識する必要がある。

例えば、特許文献１には、ウエハの面を挟む形で光センサの発光部および受光部を対向配置した位置検出装置が記載されている。この装置は、半透明の粘着シートをウエハと共にウエハの面に平行な方向に移動させる。そして、光センサの受光部の出力を監視し、光センサの発光部の光がウエハに遮光された位置をウエハの円周の位置として検出する。このウエハの円周位置を複数求め、既知の演算方法によりウエハの中心位置を求める。

特開平１０−１２７０６号公報（段落番号０００９、図１）

特許文献１に記載の位置検出装置では、ウエハの円周位置検出専用の光センサの発光部および受光部を設置する必要があるため、装置がコスト高となり、また設置スペースを確保する必要があるため、装置が大型化する傾向にある。また、光センサは、一般的に発光および受光範囲が狭小であるため、光センサの発光部の光が、分離されたウエハカット部品の間隙に入り込んだ場合はウエハの円周位置を検出することができない。一方、発光および受光範囲を大きくすると、ウエハの円周位置の検出精度が低下する。

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、ウエハの円周位置を簡易且つ確実に精度良く検出し、ウエハカット部品の位置を高精度に認識することができる部品供給装置および部品位置認識方法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ウエハ収納位置から部品供給位置に搬送するウエハ搬送装置と、前記部品供給位置に搬送された前記ウエハに対し上方にて該ウエハの面に対し平行移動可能な第１移動装置と、該第１移動装置に取付けられ、前記部品供給位置に搬送された前記ウエハに対し上方から所定領域を撮像するカメラと、により構成されるウエハ撮像装置と、前記部品供給位置に搬送された前記ウエハに対し下方にて該ウエハの面に対し平行移動可能な第２移動装置と、該第２移動装置に装着され、上端面を有するピン部材を昇降させる昇降装置とを備え、前記部品供給位置に搬送された前記ウエハの前記ウエハカット部品を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、
前記第２移動装置に着脱可能に装着され、前記部品供給位置に搬送された前記ウエハに対し下方から光を広角に照射するウエハ照明装置と、前記ウエハ照明装置を前記第２移動装置に対し着脱可能に保持するステーションと、前記ウエハの少なくとも円周の一部を照明することが可能な位置に、前記第２移動装置で前記ウエハ照明装置を位置決めし、前記ウエハ照明装置で前記円周の一部を照明する照明制御手段と、前記円周の一部を撮像することが可能な位置に、前記第１移動装置で前記カメラを位置決めし、前記カメラで前記円周の一部を撮像する撮像制御手段と、撮像した前記円周の一部の画像に基づいて、前記ウエハの中心位置を演算する中心位置演算手段と、求めた前記ウエハの中心位置に基づいて、前記ウエハカット部品の位置を演算する部品位置演算手段と、を備えることである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の部品供給装置であって、前記昇降装置は、前記第２移動装置に着脱可能に装着され、前記ステーションには、複数種類の前記ウエハカット部品にそれぞれ対応した複数の前記昇降装置が前記第２移動装置に対し着脱可能に保持されることである。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の部品供給装置は、基台に水平面内で移動可能に支持された移動台と、前記移動台に装着され前記部品供給装置により供給された前記ウエハを吸着ノズルで吸着して前記基台の実装位置に位置決め支持された基板上に実装する部品移載装置と、前記移動台に固定された基板認識用カメラと、を備えた部品実装装置に装備された前記部品供給装置であり、前記ウエハ撮像装置の前記第１移動装置は、前記部品実装装置の移動台であり、前記ウエハ撮像装置の前記カメラは、前記基板認識用カメラであり、前記部品突上げ装置は、前記吸着ノズルに吸着される前記ウエハカット部品を下方から突上げる部品突上げ装置であることである。

請求項４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ウエハ収納位置から部品供給位置に搬送するウエハ搬送工程と、前記部品供給位置に搬送された前記ウエハに対し下方から光を広角に照射するウエハ照明装置の着脱及び移動が可能な移動装置を、前記ウエハ照明装置を保持するステーションに移動し、前記ステーションに保持されている前記ウエハ照明装置を装着して前記ウエハの面に対し平行移動し、前記ウエハの少なくとも円周の一部を照明することが可能な位置に位置決めし、前記ウエハ照明装置で前記円周の一部を照明するウエハ照明工程と、前記部品供給位置に搬送された前記ウエハに対し上方から所定領域を撮像するカメラを、前記ウエハに対し平行移動し、前記円周の一部を撮像することが可能な位置に位置決めし、前記カメラで前記円周の一部を撮像するウエハ撮像工程と、撮像した前記円周の一部の画像に基づいて、前記ウエハの中心位置を演算する中心位置演算工程と、求めた前記ウエハの中心位置に基づいて、前記ウエハカット部品の位置を演算する部品位置演算工程と、を備えることである。

請求項１に係る発明によれば、照明制御手段は、部品突上げ装置の第２移動装置に装着されたウエハ照明装置で部品供給位置に搬送されたウエハに対し下方から光を広角に照射する。そして、撮像制御手段は、部品装着装置の第１移動装置に取付けられたカメラでウエハの円周の一部を撮像する。一般的なウエハの上方から照明して撮像する部品供給装置では、画像にはウエハの表面に形成された回路等が写り込むため、ウエハの円周位置を認識することが困難となる場合がある。しかし、本発明はウエハの下方から照明して撮像する部品供給装置であるため、画像にはウエハの表面に形成された回路等は写り込まず、ウエハは影として写ることになる。これにより、ウエハの円周位置を簡易且つ確実に精度良く検出し、ウエハカット部品の位置を高精度に認識することができる。よって、従来の光センサは不要となり、部品供給装置の低コスト化および小型化を図ることができる。そして、ウエハ照明装置は、部品突上げ装置の第２移動装置に着脱可能に、且つステーションに保持可能に構成されている。これにより、ウエハ照明装置の移動装置を新たに設ける必要はなく、部品供給装置の低コスト化および小型化を図ることができる。

請求項２に係る発明によれば、ステーションには、複数種類のウエハカット部品にそれぞれ対応した複数の昇降装置が第２移動装置に対し着脱可能に保持されるので、ウエハカット部品を所定位置に突き上げられる。

請求項３に係る発明によれば、部品実装装置の移動台をウエハ撮像装置の第１移動装置として利用し、基板認識用カメラをウエハ撮像装置のカメラとして利用する構成としている。これにより、部品採取ヘッドをウエハカット部品の採取位置に位置決めするときの位置決め精度を向上させることができる。また、新たなウエハの撮像用カメラおよび該カメラの移動用装置を設ける必要がないので、部品供給装置の低コスト化を図ることができる。

請求項４に係る発明によれば、部品供給位置に搬送されたウエハに対しウエハ照明装置で下方から光を広角に照射し、ウエハの円周の一部をカメラで撮像する。これにより、従来の光センサで発生するおそれのあったウエハの円周位置の検出不良や検出精度の低下を防止することができる。よって、ウエハの円周位置を簡易且つ確実に精度良く検出し、ウエハカット部品の位置を高精度に認識することができる。そして、ウエハ照明装置をステーションに保持可能としているので、充電式のウエハ照明装置の場合はステーションで充電できる。

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搬送装置を示す平面図、（Ｂ）は、図２の部品供給装置の部品突上げ装置およびウエハ照明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。 （Ａ）は、ウエハ照明装置がステーションに保持された状態を示す図、（Ｂ）は、ウエハ照明装置がＸ軸スライドに保持された状態を示す図、（Ｃ）は、ウエハ照明装置がＸ軸スライドにより照明オンされた状態を示す図である。 部品供給装置のウエハ照明装置およびウエハ撮像装置による複数のウエハカット部品の位置の認識動作を説明するためのフローチャートである。 （Ａ）は、ウエハ撮像装置で撮像したウエハの円周の一部の画像を示す図、（Ｂ）は、ウエハの円周の一部の画像からウエハの中心位置を求める方法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供給装置を備えた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、ウエハ搬送装置６０と、部品突上げ装置７０と、ウエハ照明装置８０と、ウエハ撮像装置（本例では、部品装着装置３０のＸＹロボット３１（本発明の「第１移動装置」、「移動台」に相当する）および基板認識用カメラ３９（本発明の「カメラ」に相当する）が兼用している）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との間で移動するウエハ搬送装置６０が設けられている。

ウエハ搬送装置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に対する昇降装置９０のピン部材９３による下方からの突上げおよびウエハＵに対するウエハ照明装置８０による下方からの照明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（本発明の「第２移動装置」に相当する）からなり、ＸＹロボット７１は、基台１１内におけるウエハ搬送装置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およびウエハＵを下方から照明するウエハ照明装置８０をそれぞれ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、上端面を有するピン部材９３と、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。このピン部材９３は、本体９１に内蔵され、ピン部材９３の下端部は爪部材９２ｂに固定され、ピン部材９３の上端部は本体９１の上端面に穿孔されているピン穴９１ｂから突出可能に配置されている。バネ部材９４は、圧縮コイルスプリングであり、ピン部材９３に挿通されている。

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、ピン部材９３はピン穴９１ｂから突出する（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、ピン部材９３はピン穴９１ｂに引込む。

図５に示すように、ウエハ照明装置８０は、本体８１と、一対の爪部材８２ａ，８２ｂと、広角な光の照射が可能なランプ８３と、充電池８４と、バネ部材８５等とを備えて構成される。本体８１は、両端面が閉塞された中空円筒状に形成され、本体８１の周面には、ステーション１１０に着脱可能に装着するための装着穴部８１ａが穿設されている。この装着穴部８１ａには、ステーション１１０に装着したときに充電池８４に充電可能なように、図略の充電端子が設けられている。一対の爪部材８２ａ，８２ｂ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８１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８２ａは固定され、下側の爪部材８２ｂはＺ軸方向に移動可能に構成されている。ランプ８３は、Ｚ軸方向上向きに広角な光を照射可能なように本体８１の上端部に設けられている。充電池８４は、本体８１に内蔵され図略のスイッチを介してランプ８３に電気的に接続されている。バネ部材８５は、引張コイルスプリングであり、一端が爪部材８２ｂに係止され、他端が本体８１の内側底部に係止されている。

ウエハ照明装置８０は、ステーション１１０に保持された状態（図５（Ａ）参照）から、一対の爪部材８２ａ，８２ｂ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５（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してスイッチをオフからオンに切替えてランプ８３を点灯させる（図５（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８５の収縮により爪部材８２ｂがＺ軸方向下向きに移動するので、スイッチをオンからオフに切替えてランプ８３を消灯させる。

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、６個）の昇降装置９０および１個のウエハ照明装置８０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およびウエハ照明装置８０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およびウエハ照明装置８０の装着穴部８１ａに嵌合可能な突設部１１２が突設されている。各突設部１１２のうち、１つの突設部１１２には、ウエハ照明装置８０の充電端子に電気的に接続可能な図略の充電端子が設けられている。

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。

次に、ウエハ搬送装置６０によるウエハＵの搬送、ウエハ照明装置８０およびウエハ撮像装置３１，３９による複数のウエハカット部品Ｐの位置の認識、並びに部品突上げ装置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。

次に、複数のウエハカット部品Ｐの位置の認識が行われるが、詳細は後述する。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、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（本発明の「部品移載装置」に相当する）および基板認識用カメラ３９が設けられている。部品採取ヘッド３８には、ウエハカット部品Ｐを吸着する吸着ノズル４１を着脱可能に保持するＺ軸方向に移動可能なノズルホルダ４２が設けられている。基板認識用カメラ３９は、基板Ｂを撮像して基板Ｂに付された基板マーク等を認識すると共に、ウエハＵを撮像してウエハカット部品Ｐの位置を認識する。また、基台１１上には、部品認識用カメラ４３が固定されている。なお、複数本の吸着ノズル４１を備えた所謂ロータリタイプの部品採取ヘッド３８の構成としてもよい。

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、吸着ノズル４１の中心に対するウエハカット部品Ｐの芯ずれ等が検出される。そして、この芯ずれ等に基づいて部品採取ヘッド３８のＸＹ方向等の移動量が補正さる。これにより、ウエハカット部品Ｐは基板Ｂ上の定められた座標位置に正確に装着される。

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、部品供給装置２０のウエハ照明装置８０およびウエハ撮像装置３１，３９による複数のウエハカット部品Ｐの位置の認識動作について図６のフローチャートを参照して説明する。なお、ウエハテーブル６１には、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が固定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、ウエハテーブル６１を移動して部品供給位置Ａに位置決めする（ステップＳ１，２）。そして、ウエハ照明装置８０を移動してウエハＵの円周の一部を照明することが可能な任意の位置に位置決めし（ステップＳ３，４）、ウエハ照明装置８０を点灯する（ステップＳ５、本発明の「照明制御手段」に相当する）。そして、基板認識用カメラ３９を移動して上述の照明されているウエハＵの円周の一部を撮像することが可能な位置に位置決めし（ステップＳ６，７）、基板認識用カメラ３９でウエハＵの円周の一部を撮像する（ステップＳ８、本発明の「撮像制御手段」に相当する）。

制御装置は、基板認識用カメラ３９で撮像したウエハＵの円周の一部の画像に基づいて、既存の方法によりウエハＵの中心位置を演算する（ステップＳ９、本発明の「中心位置演算手段」に相当する）。そして、求めたウエハＵの中心位置に基づいて、各ウエハカット部品Ｐの位置を演算する（ステップＳ１０、本発明の「部品位置演算手段」に相当する）。

具体的には、図７に示すように、ウエハＵの円周の一部Ｕｐの画像Ｇから任意の３点Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３の基板認識用カメラ３９の機械座標系における座標位置Ｑ１（ｘ１，ｙ１），Ｑ２（ｘ２，ｙ２），Ｑ３（ｘ３，ｙ３）を求める。そして、点Ｑ１（ｘ１，ｙ１）と点Ｑ２（ｘ２，ｙ２）を結ぶ線分Ｌ１を２等分する点Ｑ４を通り、線分Ｌ１に直角な直線ＬＬ１を求める。さらに、点Ｑ２（ｘ２，ｙ２）とＱ３（ｘ３，ｙ３）を結ぶ線分Ｌ２を２等分する点Ｑ５を通り、線分Ｌ２に直角な直線ＬＬ２を求める。そして、直線ＬＬ１と直線ＬＬ２の交点ＣをウエハＵの中心位置Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）として求める。

次に、基板認識用カメラ３９の機械座標系と部品突上げ装置７０の機械座標系とは、予め関連付けられているので、基板認識用カメラ３９の機械座標系におけるウエハＵの中心位置Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）を、部品突上げ装置７０の機械座標系におけるウエハＵの中心位置Ｃｏ（ｘｃｏ，ｙｃｏ）に変換する。そして、ウエハＵ内における各ウエハカット部品Ｐの位置は、位置データとして提供されているので、ウエハＵの中心位置Ｃｏ（ｘｃｏ，ｙｃｏ）から各ウエハカット部品Ｐの部品突上げ装置７０の機械座標系における位置を求める。以上により、部品突上げ装置７０の昇降装置９０のピン部材９３を、所定のウエハカット部品Ｐに高精度且つ確実に位置決めすることができる。

以上のように、本実施形態の部品供給装置２０によれば、部品突上げ装置７０のＸＹロボット７１に装着されたウエハ照明装置８０で部品供給位置Ａに搬送されたウエハＵに対し下方から光を広角に照射し、部品装着装置３０のＸＹロボット３１に取付けられた基板認識用カメラ３９でウエハＵの円周の一部を撮像する。一般的なウエハＵの上方から照明して撮像する部品供給装置では、画像にはウエハＵの表面に形成された回路等が写り込むため、ウエハＵの円周位置を認識することが困難となる場合がある。しかし、本実施形態のウエハＵの下方から照明して撮像する部品供給装置２０では、画像にはウエハＵの表面に形成された回路等は写り込まず、ウエハＵは影として写ることになる。これにより、ウエハＵの円周位置を簡易且つ確実に精度良く検出し、ウエハカット部品Ｐの位置を高精度に認識することができる。よって、従来の光センサは不要となり、部品供給装置２０の低コスト化および小型化を図ることができる。

また、ウエハ照明装置８０は、部品突上げ装置７０のＸＹロボット７１に着脱可能に、且つステーション１１０に保持され充電可能に構成されている。これにより、ウエハ照明装置８０の移動装置を新たに設ける必要はなく、また、ウエハ照明装置８０の電源用の配線が不要となるので、部品供給装置２０の低コスト化および小型化を図ることができる。また、既存の部品装着装置３０に備えられている基板認識用カメラ３９をウエハＵの撮像用カメラとして利用し、ＸＹロボット３１をウエハＵの撮像用カメラの移動用装置として利用している。これにより、部品採取ヘッド３８をウエハカット部品Ｐの採取位置に位置決めするときの位置決め精度を向上させることができる。また、新たなウエハＵの撮像用カメラおよび該カメラの移動用装置を設ける必要はなく、部品供給装置２０の低コスト化を図ることができる。

なお、上述の各実施形態では、ウエハ撮像装置として、部品装着装置３０のＸＹロボット３１および基板認識用カメラ３９を兼用する構成としたが、部品装着装置３０とは別に新たなウエハ撮像装置を設ける構成としてもよい。その場合のカメラは、視野角の狭いカメラが好ましい。

１０・・・部品実装装置、２０・・・部品供給装置、３０・・・部品装着装置、３１・・・ＸＹロボット、３９・・・基板認識用カメラ、５０・・・ウエハマガジン、６０・・・ウエハ搬送装置、７０・・・部品突上げ装置、７１・・・ＸＹロボット、８０・・・ウエハ照明装置、８４・・・充電池、９０・・・昇降装置、９３・・・ピン部材、１００・・・基板搬送装置、１１０・・・ステーション、Ｕ・・・ウエハ、Ｐ・・・ウエハカット部品、Ｂ・・・基板、Ｓ・・・粘着シート。

Claims (4)

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ウエハ収納位置から部品供給位置に搬送するウエハ搬送装置と、
   前記部品供給位置に搬送された前記ウエハに対し上方にて該ウエハの面に対し平行移動可能な第１移動装置と、該第１移動装置に取付けられ、前記部品供給位置に搬送された前記ウエハに対し上方から所定領域を撮像するカメラと、により構成されるウエハ撮像装置と、
   前記部品供給位置に搬送された前記ウエハに対し下方にて該ウエハの面に対し平行移動可能な第２移動装置と、該第２移動装置に装着され、上端面を有するピン部材を昇降させる昇降装置とを備え、前記部品供給位置に搬送された前記ウエハの前記ウエハカット部品を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、
   前記第２移動装置に着脱可能に装着され、前記部品供給位置に搬送された前記ウエハに対し下方から光を広角に照射するウエハ照明装置と、
   前記ウエハ照明装置を前記第２移動装置に対し着脱可能に保持するステーションと、
   前記ウエハの少なくとも円周の一部を照明することが可能な位置に、前記第２移動装置で前記ウエハ照明装置を位置決めし、前記ウエハ照明装置で前記円周の一部を照明する照明制御手段と、
   前記円周の一部を撮像することが可能な位置に、前記第１移動装置で前記カメラを位置決めし、前記カメラで前記円周の一部を撮像する撮像制御手段と、
   撮像した前記円周の一部の画像に基づいて、前記ウエハの中心位置を演算する中心位置演算手段と、
   求めた前記ウエハの中心位置に基づいて、前記ウエハカット部品の位置を演算する部品位置演算手段と、を備える部品供給装置。
2. 請求項１に記載の部品供給装置であって、
   前記昇降装置は、前記第２移動装置に着脱可能に装着され、
   前記ステーションには、複数種類の前記ウエハカット部品にそれぞれ対応した複数の前記昇降装置が前記第２移動装置に対し着脱可能に保持される、部品供給装置。
3. 請求項１又は２に記載の部品供給装置は、
   基台に水平面内で移動可能に支持された移動台と、前記移動台に装着され前記部品供給装置により供給された前記ウエハを吸着ノズルで吸着して前記基台の実装位置に位置決め支持された基板上に実装する部品移載装置と、前記移動台に固定された基板認識用カメラと、を備えた部品実装装置に装備された前記部品供給装置であり、
   前記ウエハ撮像装置の前記第１移動装置は、前記部品実装装置の移動台であり、
   前記ウエハ撮像装置の前記カメラは、前記基板認識用カメラであり、
   前記部品突上げ装置は、前記吸着ノズルに吸着される前記ウエハカット部品を下方から突上げる部品突上げ装置である部品供給装置。
4. 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ウエハ収納位置から部品供給位置に搬送するウエハ搬送工程と、
   前記部品供給位置に搬送された前記ウエハに対し下方から光を広角に照射するウエハ照明装置の着脱及び移動が可能な移動装置を、前記ウエハ照明装置を保持するステーションに移動し、前記ステーションに保持されている前記ウエハ照明装置を装着して前記ウエハの面に対し平行移動し、前記ウエハの少なくとも円周の一部を照明することが可能な位置に位置決めし、前記ウエハ照明装置で前記円周の一部を照明するウエハ照明工程と、
   前記部品供給位置に搬送された前記ウエハに対し上方から所定領域を撮像するカメラを、前記ウエハに対し平行移動し、前記円周の一部を撮像することが可能な位置に位置決めし、前記カメラで前記円周の一部を撮像するウエハ撮像工程と、
   撮像した前記円周の一部の画像に基づいて、前記ウエハの中心位置を演算する中心位置演算工程と、
   求めた前記ウエハの中心位置に基づいて、前記ウエハカット部品の位置を演算する部品位置演算工程と、を備える部品位置認識方法。

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