JP2024015544A - ウエハ方向検出装置、部品装着装置およびウエハ方向検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安価な構成でウエハの方向を確実に検出することができるウエハ方向検出装置、部品装着装置およびウエハ方向検出方法を提供することを目的とする。【解決手段】ウエハＷＦがウエハ設置部に対して正常な向きで設置されたならばオリフラＯＦが位置することとなるウエハ設置部上の所定領域を撮像対象領域ＲＹとし、第１カメラをウエハ設置部に対して相対移動させながら撮像対象領域ＲＹ内のウエハＷＦの外周縁ＥＧに沿った複数の局所箇所を第１カメラに撮像させる。これにより得られた複数の画像ＧＺに基づいて、撮像対象領域ＲＹにオリフラＯＦの全部または一部に相当する直線状部分が位置していると判断した場合に、ウエハＷＦがウエハ設置部に対して正常な向きで設置されていると判定する。【選択図】図７

Description

本発明は、ウエハ設置部に設置されたウエハがウエハ設置部に対して正常な向きで設置されているかどうかを検出するウエハ方向検出装置、これを備えた部品装着装置およびウエハ方向検出方法に関する。

従来、部品供給部より供給された部品を装着ヘッドによってピックアップし、そのピックアップした部品を予め位置決めしておいた基板上に装着する部品装着装置が知られている。このような部品装着装置のうち、ウエハ（半導体ウエハ）が裁断されて製造される部品（チップ）を基板に装着するタイプのものでは、ウエハがウエハ設置部に設置されることによって部品の供給がなされる（特許文献１）。

このような部品装着装置では、ウエハがウエハ設置部に対して予め定められた所定の向きで設置されていることが重要であり、ウエハが予め定められた正常な向きではない向きで設置されると、部品が正しく基板に装着されないおそれがある。このため従来、作業者は、ウエハの外周縁に設けられた直線状部分であるオリエンテーションフラット（以下、「オリフラ」と略して称する）を目視確認し、その目視確認したオリフラを頼りにウエハの方向を確かめてウエハ設置部にウエハを設置するようにしている。

特開２０１０－７３９２４号公報

しかしながら、上記のように作業者がオリフラを目視確認してウエハ設置部に設置する場合には、作業者の人為的なミスが発生し得る。このためウエハ設置部に設置されたウエハの全体をカメラで撮像し、その画像に基づいてオリフラの位置を検出することでウエハが正常な向きで設置されていることを確認する方法も考えられるが、そのようなウエハの全体を含む画像を得るには低倍率で広視野のカメラが別途必要となり、製造コストが増大してしまうという問題点があった。

そこで本発明は、安価な構成でウエハの方向を確実に検出することができるウエハ方向検出装置、部品装着装置およびウエハ方向検出方法を提供することを目的とする。

本発明のウエハ方向検出装置は、ウエハ設置部に設置されたウエハが前記ウエハ設置部に対して正常な向きで設置されているかどうかを検出するウエハ方向検出装置であって、前記ウエハ設置部に設置された前記ウエハを撮像する撮像手段と、前記ウエハ設置部に設置された前記ウエハに対して前記撮像手段を相対移動させる移動手段と、前記ウエハが前記ウエハ設置部に対して正常な向きで設置されたならば前記ウエハのオリエンテーションフラットが位置することとなる前記ウエハ設置部上の所定領域を撮像対象領域とし、前記撮像手段を前記ウエハに対して相対移動させながら前記撮像対象領域内の前記ウエハの外周縁に沿った複数の局所領域を前記撮像手段に撮像させる撮像制御部と、前記撮像手段の撮像によって得られた前記複数の画像に基づいて、前記ウエハが前記ウエハ設置部に対して正常な向きで設置されているか否かを判定する判定部と、を備えた。

本発明の部品装着装置は、上記本発明のウエハ方向検出装置を備え、前記ウエハ検出装置により方向が検出されたウエハが裁断されて得られた部品を装着ヘッドによりピックアップして基板に装着する。

本発明のウエハ方向検出方法は、ウエハ設置部に設置されたウエハが前記ウエハ設置部に対して正常な向きで設置されているかどうかを検出するウエハ方向検出方法であって、前記ウエハが前記ウエハ設置部に対して正常な向きで設置されたならば前記ウエハのオリエンテーションフラットが位置することとなる前記ウエハ設置部上の所定領域を撮像対象領域とし、前記ウエハを撮像する撮像手段を前記ウエハに対して相対移動させながら前記撮像対象領域内の前記ウエハの外周縁に沿った複数の局所領域を撮像手段に撮像させる撮像工程と、前記撮像工程で得られた前記複数の画像に基づいて、前記ウエハが前記ウエハ設置部に対して正常な向きで設置されているか否かを判定する判定工程と、を含む。

本発明によれば、安価な構成でウエハの方向を確実に検出することができる。

本発明の一実施の形態における部品装着装置の斜視図 本発明の一実施の形態における部品装着装置の正面図 本発明の一実施の形態における部品装着装置の制御系統を示すブロック図 本発明の一実施の形態における部品装着装置が実行するウエハ方向検出作業の流れを示すフローチャート 本発明の一実施の形態における部品装着装置が備えるウエハ設置部にウエハが（а）正常な向きで設置された状態を示す図（ｂ）非正常な向きで設置された状態を示す図 （а）（ｂ）本発明の一実施の形態における部品装着装置が備えるウエハ方向検出部において得られた画像を示す図 本発明の一実施の形態における部品装着装置が備えるウエハ方向検出部において得られた（а）画像を示す図（ｂ）画像の一部を拡大して示す図 本発明の一実施の形態における部品装着装置が備えるウエハ方向検出部において得られた（а）画像を示す図（ｂ）画像の一部を拡大して示す図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１および図２は本発明の一実施の形態における部品装着装置１を示している。部品装着装置１は、搬入した基板ＫＢに部品ＢＨをフリップチップにより装着する装置である。ここでは説明の便宜上、基板ＫＢが搬送される水平方向をＸ方向（作業者ＯＰから見た左右方向）とし、Ｘ方向と直交する水平方向をＹ方向（作業者ＯＰから見た前後方向）とする。また、上下方向をＺ方向とする。

図１および図２において、基台１１上のＸ方向の一方側（右側）の領域には、Ｙ方向に延びたビーム部材１２が設けられている。ビーム部材１２はＹ方向に並んだ２本の支柱１３によって支持されている。基台１１上の後側（作業者ＯＰから見た奥側）の領域には基板供給ステージ１４が設けられている。基板供給ステージ１４の上面には、基板ＫＢをＸ方向に搬送する搬送コンベア１５が設けられている。

基台１１上の前側（作業者ＯＰから見た手前側）の領域にはウエハ設置部１６が設けられている。ウエハ設置部１６はＺ方向に延びた複数の支持柱１７によって水平姿勢に支持されている。支持柱１７は、ＸＹテーブルから成るウエハ設置部移動機構１８に取り付けられたベーステーブル１９上に立設されており、ウエハ設置部１６はウエハ設置部移動機構１８によってＸＹ面内（水平面内）方向に移動自在になっている。

ウエハＷＦは作業者ＯＰの手作業によってウエハ設置部１６に設置される。ウエハＷＦが有するほぼ円形の外周縁ＥＧの一部には直線状のオリエンテーションフラット（以下、「オリフラＯＦ」と称する）が形成されており（図１）、作業者ＯＰは、このオリフラＯＦが所定の方向（図１では後方）を向いてＸ方向と平行になるようにウエハＷＦをウエハ設置部１６に設置する。

ウエハＷＦは粘着シートＮＳを介してウエハ設置部１６に設置される。ウエハＷＦは格子状に裁断されており、その裁断された各個片が基板ＫＢにされるべき部品ＢＨとなっている（図１）。粘着シートＮＳの下方にはエジェクタ２１が設けられている。エジェクタ２１は、上下方向に移動自在な突上げピン２１Ｐを備えている（図２）。

図１および図２において、ウエハ設置部１６の上方には、第１カメラ２２が撮像視野を下方に向けた姿勢で設けられている。第１カメラ２２の撮像光軸ＬＪは、エジェクタ２１の突上げピン２１Ｐの移動方向（Ｚ方向）に延びた軸線と一致している（図２）。

図１において、基板供給ステージ１４とウエハ設置部１６との間の領域には、第２カメラ設置テーブル２３がＸ方向に延びて設けられている（図２も参照）。第２カメラ設置テーブル２３には、撮像視野を上方に向けた第２カメラ２４が設けられている（図１および図２）。

図１において、ビーム部材１２の下方にはピックアップヘッド移動機構２５が設けられている。ピックアップヘッド移動機構２５はＸ方向（左方）に突出して延びたピックアップヘッド保持アーム２６を備えており、ピックアップヘッド保持アーム２６の先端（左端）にはピックアップヘッド２７が設けられている。ピックアップヘッド２７にはノズル２８が取り付けられている。

ピックアップヘッド移動機構２５は、ピックアップヘッド保持アーム２６をＹ方向とＺ方向に移動させることができる。またピックアップヘッド移動機構２５は、ピックアップヘッド保持アーム２６をＸ方向に沿った軸（Ｘ軸）まわりに回転させてピックアップヘッド２７を（すなわちノズル２８を）上下反転させることができる。ノズル２８には図示しない真空供給管路が繋がっており、ノズル２８の下端に部品ＢＨを吸着させる真空吸着力を発生させることができるようになっている。

図１および図２において、ビーム部材１２の左面にはスライドプレート３１が設けられている。スライドプレート３１はビーム部材１２の左面側に設けられたスライドプレート移動機構３２によってＹ方向に移動される。スライドプレート３１には装着ヘッド昇降機構３３を介して装着ヘッド３４が取り付けられており、装着ヘッド３４は装着ヘッド昇降機構３３によってＺ方向に移動（昇降）自在となっている。装着ヘッド３４には吸着ノズルから成る装着ツール３５が取り付けられている。装着ツール３５には図示しない真空供給管路が繋がっており、装着ツール３５の下端に部品ＢＨを吸着させる真空吸着力を発生させることができる。

図３において、制御装置４０は（図２も参照）、搬送コンベア１５の搬送動作を制御して基板ＫＢを搬送し、所定の位置に位置決めする。制御装置４０は、ウエハ設置部移動機構１８を作動させて、ウエハ設置部１６を（すなわち部品ＢＨを）ＸＹ面内方向に移動させる。制御装置４０は、エジェクタ２１を制御し、突上げピン２１Ｐを上方に移動させて粘着シートＮＳの下側から部品ＢＨをひとつずつ上方に突き上げる。

制御装置４０はまた、ピックアップヘッド移動機構２５を制御してピックアップヘッド保持アーム２６をＸ方向およびＺ方向に移動させ、Ｘ軸まわりに回転させる。制御装置４０は、スライドプレート移動機構３２を制御してスライドプレート３１を（すなわち装着ヘッド３４を）Ｙ方向に移動させる。制御装置４０は装着ヘッド昇降機構３３を制御して装着ヘッド３４を昇降させる。

制御装置４０は吸着制御弁４５（図３）を制御することで、ノズル２８と装着ツール３５に真空吸着力を発生させる。制御装置４０は第１カメラ２２の撮像動作を制御し、第１カメラ２２はウエハ設置部１６上のウエハＷＦ（部品ＢＨ）を上方から撮像する。制御装置４０は第１カメラ２２によって撮像された画像を処理することによって部品ＢＨを認識する。

制御装置４０は、第２カメラ２４の撮像動作を制御する。第２カメラ２４は装着ヘッド３４が装着ツール３５を介して吸着した部品ＢＨを下方から撮像する。制御装置４０は第２カメラ２４によって撮像された画像を処理することによって部品ＢＨを認識する。

部品装着装置１において基板ＫＢに部品ＢＨを装着する作業（部品装着作業）を実行する場合には、制御装置４０は先ず、ウエハ設置部移動機構１８を作動させ、ウエハ設置部１６をＸＹ面内で移動させることによって、ノズル２８によってピックアップすべき部品ＢＨを、第１カメラ２２の撮像光軸ＬＪ上（エジェクタ２１の上方でもある）に位置させる。このときウエハ設置部移動機構１８は、第１カメラ２２をウエハ設置部１６に対して相対移動させる移動手段として機能する。なお、この段階では、ウエハ設置部１６上の部品ＢＨの回路形成面は上方を向いている。

制御装置４０は、部品ＢＨを第１カメラ２２の撮像光軸ＬＪ上に位置させたら、第１カメラ２２に部品ＢＨに部品ＢＨを撮像させて、部品ＢＨを認識する。制御装置４０は、部品ＢＨを認識したらエジェクタ２１を作動させて突上げピン２１Ｐを上方に移動させる。これによりウエハ設置部１６上の部品ＢＨは突上げピン２１Ｐによって突き上げられ、粘着シートＮＳから分離される。

エジェクタ２１によって部品ＢＨが突き上げられたら、制御装置４０はピックアップヘッド移動機構２５を作動させて、ピックアップヘッド２７のノズル２８を部品ＢＨの上方に位置させる（図２中に示す矢印Ａ）。そして、ノズル２８に真空圧（吸着力）を与えることによって、部品ＢＨをピックアップさせる。

ピックアップヘッド２７によって部品ＢＨがピックアップされたら、制御装置４０はピックアップヘッド２７をＸ軸まわりに回転させて（図２中に示す矢印Ｂ）、部品ＢＨの上下を反転させる。これにより部品ＢＨの回路形成面は下方を向いた状態となる。部品ＢＨの上下が反転されたら、制御装置４０はスライドプレート移動機構３２と装着ヘッド昇降機構３３を制御して、装着ヘッド３４をピックアップヘッド２７の上方（すなわち部品ＢＨの上方）に位置させる（図２中に示す矢印Ｃ）。

装着ヘッド３４がピックアップヘッド２７の上方に位置したら、制御装置４０は、ピックアップヘッド２７のノズル２８へ真空圧の供給を解除しつつ、装着ツール３５に真空圧を与えて部品ＢＨを吸着させる。これにより部品ＢＨがピックアップヘッド２７から装着ヘッド３４に受け渡された状態となる。

部品ＢＨがピックアップヘッド２７から装着ヘッド３４に受け渡されたら、制御装置４０は装着ヘッド３４を移動させて、装着ツール３５に吸着させた部品ＢＨを第２カメラ２４の上方に位置させる。そして、第２カメラ２４に部品ＢＨを下方から撮像させ、その撮像によって取得された部品ＢＨの画像に基づいて部品ＢＨを認識する。

制御装置４０は、装着ツール３５に吸着された部品ＢＨを認識したら、装着ヘッド３４を基板ＫＢの上方に移動させる（図２中に示す矢印Ｄ）。装着ヘッド３４が基板ＫＢの上方に移動したら装着ツール３５を下降させ、装着ツール３５内にブロー圧を与えつつ部品ＢＨを基板ＫＢに押し付けることによって、部品ＢＨを基板ＫＢに装着する。

制御装置４０は、上記のような部品ＢＨのピックアップから基板ＫＢへの装着までの一連の流れを繰り返す。そして、基板ＫＢに装着すべき全ての部品ＢＨを基板ＫＢに装着したら搬送コンベア１５を作動させて、基板ＫＢを部品装着装置１の外部に搬出する。これにより基板ＫＢの１枚当たりの部品装着作業が終了する。

部品装着装置１では、上記のような部品装着作業が開始される前の段取り作業において、作業者ＯＰによって、ウエハＷＦがウエハ設置部１６に設置される。このときウエハＷＦは、前述したように、オリフラＯＦが予め定められた方向（図１では後方）を向くようにウエハ設置部１６に設置されるが、作業者ＯＰがウエハＷＦのオリフラＯＦが設けられている場所を間違えていたり、オリフラＯＦを向けるべき方向を間違えたりした場合には、ウエハＷＦは本来設置される方向とは異なる非正常な向きでウエハ設置部１６に設置してしまう。そうすると、その後の部品装着装置１における部品装着作業に悪影響が生じるので、本実施の形態における部品装着装置１はウエハ方向検出装置としてのウエハ方向検出部１Ｋ（図３）を備えており、このウエハ方向検出部１Ｋにより、ウエハ設置部１６に設置されたウエハＷＦの方向を検出することができるようになっている。

ウエハ方向検出部１Ｋは、図３に示すように、第１カメラ２２、ウエハ設置部１６とこれを移動させるウエハ設置部移動機構１８のほか、制御装置４０の撮像制御部４１と、判定部４２を備えて構成されている。

図４は、部品装着装置１が備えるウエハ方向検出部１Ｋにより、ウエハ設置部１６に設置されたウエハＷＦが正しい向きで設置されているかどうかを検出するウエハ方向検出作業の手順（ウエハ方向検出方法）を示すフローチャートである。

ウエハ方向検出作業では先ず、作業者ＯＰによって、ウエハＷＦがウエハ設置部１６に設置される（図５（а），（ｂ））。このウエハＷＦのウエハ設置部１６への設置は、部品装着装置１による部品装着作業の一部でもある。

ウエハＷＦは前述したように、オリフラＯＦが所定の方向（後方）を向いてＸ方向に平行となるように、ウエハＷＦがウエハ設置部１６に設置される（図５（а）。図１も参照）。なお、図５（ｂ）は、オリフラＯＦが後方ではなく側方を向いた状態、すなわちウエハＷＦが非正常な向きでウエハ設置部１６に設置された状態を示している。

ウエハＷＦがウエハ設置部１６に設置されたら、制御装置４０の撮像制御部４１は、ウエハＷＦがウエハ設置部１６に対して正常な向きで設置されたならばオリフラＯＦが位置することとなる（本来位置するはずである）ウエハ設置部１６上の所定領域を撮像対象領域ＲＹ（図５（а），（ｂ））とし、ウエハＷＦを撮像する撮像手段である第１カメラ２２をウエハＷＦに対して相対移動させながら撮像対象領域ＲＹ内のウエハＷＦの外周縁ＥＧに沿った複数の局所領域を第１カメラ２２に撮像させる（撮像工程）。

この撮像工程では、撮像制御部４１は先ず、ウエハ設置部移動機構１８によって第１カメラ２２をウエハ設置部１６に対して相対移動させて、第１カメラ２２のウエハＷＦに対する撮像視野ＶＷを撮像対象領域ＲＹの一端部Ｔ１（図５（а），（ｂ）および図６（а））に位置させる。そして、その一端部Ｔ１を含む撮像視野ＶＷで第１カメラ２２にウエハＷＦを撮像させることによって、その撮像視野ＶＷに相当する局所領域を撮像させる（図４に示すステップＳＴ１。図６（а））。

撮像制御部４１は、第１カメラ２２に撮像対象領域ＲＹ内の一端部Ｔ１に相当する局所領域を撮像させたら、第１カメラ２２の撮像視野ＶＷが撮像対象領域ＲＹの他端部Ｔ２に向かう方向（以下、「カメラ移動方向」と称する。図６（ｂ）中に示す矢印Ｆ）に向けて一定量移動するように第１カメラ２２を移動させたうえで（図６（ｂ））、第１カメラ２２にその撮像視野ＶＷに相当する局所領域を撮像させる（ステップＳＴ２）。ここで、上記の「一定量」は、撮像視野ＶＷのカメラ移動方向の寸法Ｄ（図６（а））に相当する量とする。

撮像制御部４１は、ステップＳＴ２で第１カメラ２２に撮像を行わせたら、第１カメラ２２の撮像視野ＶＷが撮像対象領域ＲＹの他端部Ｔ２に到達したか否かを判断する（ステップＳＴ３）。そして、第１カメラ２２の撮像視野ＶＷが撮像対象領域ＲＹの他端部Ｔ２に到達していなかった場合にはステップＳＴ２に戻って第１カメラ２２の移動と撮像を続行させ、第１カメラ２２の撮像視野ＶＷが撮像対象領域ＲＹの他端部Ｔ２に到達していた場合には、撮像対象領域ＲＹ内の局所領域の全てが撮像されたとして、第１カメラ２２の移動と撮像を終了する。

上記のステップＳＴ１～ステップＳＴ３から成る撮像工程が終了したら、制御装置４０の判定部４２は、撮像制御部４１が第１カメラ２２に撮像対象領域ＲＹを撮像させて得られた（すなわち、ステップＳＴ１～ステップＳＴ３の撮像工程で得られた）撮像対象領域ＲＹ内の全ての局所領域に対応する複数の画像に基づいて、ウエハＷＦがウエハ設置部１６に対して正常な向きで設置されているか否かを判定する（判定工程）。

この判定工程では、判定部４２は先ず、図７（а）および図８（а）に示すように、各画像ＧＺ内のカメラ移動方向（図６（ｂ）中に示す矢印Ｆ）に沿って、複数の境界点検出ラインＫＬを設ける。そして、ウエハＷＦとその背景（ここでは粘着シートＮＳ）とのコントラストを利用し、複数の境界点検出ラインＫＬそれぞれにおいて、粘着シートＮＳ側からウエハＷＦ側に向かってサーチすることによって（図７（ｂ）および図８（ｂ）中に示す矢印ＳＣ）、明るさが暗から明に切り替わる点を境界点ＰＴ（図７（ｂ）および図８（ｂ））として検出する（ステップＳＴ４）。

判定部４２は、画像ＧＺ内の複数の境界点検出ラインＫＬそれぞれにおいて境界点ＰＴを検出したら、その画像ＧＺ内に得られた複数の境界点ＰＴについて直線回帰することによって、その画像ＧＺに映し出されているウエハＷＦの外周縁ＥＧの一部が直線近似された線分ＫＫを求める。そして、その線分ＫＫの角度Θ（Ｘ軸からの角度。図８（ｂ）参照）を算出し（ステップＳＴ５）、次いで、それら角度Θの撮像対象領域ＲＹの全体におけるばらつきを算出する（ステップＳＴ６）。

ここで、図５（а）に示すように、ウエハＷＦが正常な向きでウエハ設置部１６に設置された場合には、撮像対象領域ＲＹ内にはウエハＷＦの外周のうちオリフラＯＦの全部または一部に相当する直線状部分が映し出されるので（図７（а））、線分ＫＫの角度Θの撮像対象領域ＲＹの全体のばらつきは非常に小さいもの（ほぼ「０」）となる（図７（ｂ））。一方、図５（ｂ）に示すように、ウエハＷＦが非正常な向きでウエハ設置部１６に設置された場合には、撮像対象領域ＲＹ内にはウエハＷＦの外周のうちオリフラＯＦでない弧状の部分のみが映し出されるので（図８（а））、線分ＫＫの角度Θの撮像対象領域ＲＹの全体のばらつきは或る程度大きいものとなる（図８（ｂ））。

ステップＳＴ６で、線分ＫＫの角度Θの撮像対象領域ＲＹの全体のばらつきを算出したら、その算出した角度Θのばらつきが、予め定めた基準値よりも小さいか否かを判断する（ステップＳＴ７）。そして、その結果、角度Θのばらつきが予め定めた基準値（ほぼ「０」）よりも小さかった場合には、撮像対象領域ＲＹにはウエハＷＦのオリフラＯＦが映し出されていると判断できるので、ウエハＷＦは正常な向きでウエハ設置部１６に設置されていると判定する（ステップＳＴ８）。一方、角度Θのばらつきが基準値よりも大きかった場合には、撮像対象領域ＲＹにはウエハＷＦのオリフラＯＦが映し出されていないと判断できるので、ウエハＷＦは非正常な向きでウエハ設置部１６に設置されていると判定する（ステップＳＴ９）。

このように判定部４２は、判定工程において、撮像工程で得られた複数の画像ＧＺに基づいて、撮像対象領域ＲＹにオリフラＯＦの全部または一部に相当する直線状部分が位置していると判断した場合に、ウエハＷＦがウエハ設置部１６に対して正常な向きで設置されていると判定するようになっている。ここで判定部４２は、撮像対象領域ＲＹにオリフラＯＦの全部または一部に相当する直線状の部分が位置しているか否かを、複数の画像ＧＺそれぞれに映し出されているウエハＷＦの外周縁ＥＧの一部に相当する部分を直線近似して得られる線分ＫＫの角度Θの撮像対象領域ＲＹの全体におけるばらつきに基づいて判断するようになっている。

このように本実施の形態において、ウエハ方向検出部１Ｋは、撮像手段としての第１カメラ２２と、移動手段としてのウエハ設置部移動機構１８を備えるほか、第１カメラ２２にウエハＷＦを撮像させる撮像制御部４１と、ウエハＷＦがウエハ設置部１６に対して正常な向きで設置されているか否かを判定する判定部４２を備えている。そして、ウエハ設置部１６に設置されたウエハＷＦに対して第１カメラ２２を相対移動させながら第１カメラ２２に撮像対象領域ＲＹにおけるウエハＷＦの外周縁ＥＧに沿った複数の局所領域を撮像させ（撮像工程）、これにより得られた複数の画像ＧＺに基づいて、ウエハＷＦがウエハ設置部１６に対して正常な向きで設置されているか否かを判定するようになっている（判定工程）。

このため本実施の形態におけるウエハ方向検出部１Ｋ（ウエハ方向検出部１Ｋを備えた部品装着装置）によれば、作業者ＯＰの目視によらず正確にウエハＷＦの向きを確認することができ、ウエハＷＦの全体を映し出す大型のカメラは必要ない。よって本実施の形態におけるウエハ方向検出装置（部品装着装置１が備えるウエハ方向検出部１Ｋ）によれば、安価な構成でウエハＷＦの方向を確実に検出することができる。

判定部４２がステップＳＴ８またはステップＳＴ９で上記の判定を行ったら、制御装置４０の制御報知部４３（図３）は、判定部４２で行った判定結果を、制御装置４０に繋がるタッチパネルＴＰ（図３）等を通じて報知する（ステップＳＴ１０の報知工程）。ステップＳＴ１０において、ウエハＷＦが正常な向きでウエハ設置部１６に設置されている旨の報知された場合には、部品装着装置１はそのまま部品装着作業を実行する。一方、ステップＳＴ１０において、ウエハＷＦが非正常な向きでウエハ設置部１６に設置されている旨が報知された場合には、部品装着装置１は部品装着作業を中断し、作業者ＯＰは、ウエハ設置部１６に設置したウエハＷＦを一旦取り外し、ウエハＷＦの向きを確認したうえで、改めてウエハ設置部１６に設置する。このためウエハＷＦが非正常な向きでウエハ設置部１６に設置された状態で部品装着装置１による部品装着作業が実行されてしまう不都合を未然に防止することができる。

以上説明したように、本実施の形態におけるウエハ方向検出部１Ｋ（すなわちウエハ方向検出装置）およびウエハ方向検出方法では、ウエハＷＦがウエハ設置部１６に対して正常な向きで設置されたならばウエハＷＦのオリフラＯＦが位置することとなるウエハ設置部１６上の所定領域を撮像対象領域ＲＹとし、撮像対象領域ＲＹ内のウエハＷＦの外周縁ＥＧに沿った複数の局所領域を撮像手段である第１カメラ２２に撮像させ、これにより得られた複数の画像ＧＺに基づいて、ウエハＷＦがウエハ設置部１６に対して正常な向きで設置されているか否かを判定するようになっている。このため作業者ＯＰの目視によらず正確にウエハＷＦの向きを確認することができるうえ、ウエハＷＦの全体を映し出す大型のカメラは必要ないので、安価な構成でウエハＷＦの方向を確実に検出することができる。

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述したものに限定されず、種々の変形等が可能である。例えば、上述の実施の形態では、本発明のウエハ方向検出装置がウエハ方向検出部１Ｋとして部品装着装置１に組み込まれた構成となっていたが、ウエハ方向検出装置は部品装着装置１とは別の独立した装置となっていてもよい。この場合には、作業者ＯＰは、ウエハ方向検出装置で先ずウエハＷＦの方向を確認し、そのうえでそのウエハＷＦを部品装着装置１のウエハ設置部１６に設置することになる。

安価な構成でウエハの方向を確実に検出することができるウエハ方向検出装置、部品装着装置およびウエハ方向検出方法を提供する。

１ 部品装着装置
１Ｋ ウエハ方向検出部（ウエハ方向検出装置）
１６ ウエハ設置部
１８ ウエハ設置部移動機構（移動手段）
２２ 第１カメラ（撮像手段）
３４ 装着ヘッド
４１ 撮像制御部
４２ 判定部
ＲＹ 撮像対象領域
ＧＺ 画像
ＫＬ 境界点検出ライン
ＰＴ 境界点
ＷＦ ウエハ
ＥＧ 外周縁
ＫＫ 線分
ＯＦ オリフラ（オリエンテーションフラット）
Θ 角度
ＢＨ 部品
ＫＢ 基板

Claims (7)

1. ウエハ設置部に設置されたウエハが前記ウエハ設置部に対して正常な向きで設置されているかどうかを検出するウエハ方向検出装置であって、
   前記ウエハ設置部に設置された前記ウエハを撮像する撮像手段と、
   前記ウエハ設置部に設置された前記ウエハに対して前記撮像手段を相対移動させる移動手段と、
   前記ウエハが前記ウエハ設置部に対して正常な向きで設置されたならば前記ウエハのオリエンテーションフラットが位置することとなる前記ウエハ設置部上の所定領域を撮像対象領域とし、前記撮像手段を前記ウエハに対して相対移動させながら前記撮像対象領域内の前記ウエハの外周縁に沿った複数の局所領域を前記撮像手段に撮像させる撮像制御部と、
   前記撮像手段の撮像によって得られた前記複数の画像に基づいて、前記ウエハが前記ウエハ設置部に対して正常な向きで設置されているか否かを判定する判定部と、
   を備えたウエハ方向検出装置。
2. 前記判定部は、前記複数の画像に基づいて、前記撮像対象領域に前記オリエンテーションフラットの全部または一部に相当する直線状部分が位置していると判断した場合に、前記ウエハが前記ウエハ設置部に対して正常な向きで設置されていると判定する、請求項１に記載のウエハ方向検出装置。
3. 前記判定部は、前記撮像対象領域に前記オリエンテーションフラットの全部または一部に相当する直線状の部分が位置しているか否かを、前記複数の画像それぞれに映し出されている前記ウエハの外周縁の一部に相当する部分を直線近似して得られる線分の角度の前記撮像対象領域の全体におけるばらつきに基づいて判断する、請求項２に記載のウエハ方向検出装置。
4. 請求項１～３のいずれかに記載のウエハ方向検出装置を備え、前記ウエハ検出装置により方向が検出されたウエハが裁断されて得られた部品を装着ヘッドによりピックアップして基板に装着する、部品装着装置。
5. ウエハ設置部に設置されたウエハが前記ウエハ設置部に対して正常な向きで設置されているかどうかを検出するウエハ方向検出方法であって、
   前記ウエハが前記ウエハ設置部に対して正常な向きで設置されたならば前記ウエハのオリエンテーションフラットが位置することとなる前記ウエハ設置部上の所定領域を撮像対象領域とし、前記ウエハを撮像する撮像手段を前記ウエハに対して相対移動させながら前記撮像対象領域内の前記ウエハの外周縁に沿った複数の局所領域を撮像手段に撮像させる撮像工程と、
   前記撮像工程で得られた前記複数の画像に基づいて、前記ウエハが前記ウエハ設置部に対して正常な向きで設置されているか否かを判定する判定工程と、
   を含むウエハ方向検出方法。
6. 前記判定工程において、前記複数の画像に基づいて、前記撮像対象領域に前記オリエンテーションフラットの全部または一部に相当する直線状部分が位置していると判断した場合に、前記ウエハが前記ウエハ設置部に対して正常な向きで設置されていると判定する、請求項５に記載のウエハ方向検出方法。
7. 前記判定工程において、前記撮像対象領域に前記オリエンテーションフラットの全部または一部に相当する直線状の部分が位置しているか否かを、前記複数の画像それぞれに映し出されている前記ウエハの外周縁の一部に相当する部分を直線近似して得られる線分の角度の前記撮像対象領域の全体におけるばらつきに基づいて判断する、請求項６に記載のウエハ方向検出方法。

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