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JP7766014B2 - Tiling Device - Google Patents
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JP7766014B2 - Tiling Device - Google Patents

Tiling Device

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JP7766014B2 JP2022146985A JP2022146985A JP7766014B2 JP 7766014 B2 JP7766014 B2 JP 7766014B2 JP 2022146985 A JP2022146985 A JP 2022146985A JP 2022146985 A JP2022146985 A JP 2022146985A JP 7766014 B2 JP7766014 B2 JP 7766014B2
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Description

本発明は、タイリング装置に関する。 The present invention relates to a tiling device.

近年、数十~数百ミクロンメータオーダーの発光ダイオード(LED)素子を複数行複数列に搭載したモジュールの開発が進められている。このようなモジュールを、さらに複数行複数列に並べて、表示装置や照明装置を製造することが検討されている。 In recent years, development has been progressing on modules that incorporate multiple rows and columns of light-emitting diode (LED) elements on the order of tens to hundreds of micrometers. Arranging such modules in multiple rows and columns to manufacture display devices and lighting devices is being considered.

特開2021-9937号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-9937

上述のような、複数のLED素子を搭載したLEDモジュールを複数行複数列に敷き詰める(以下、タイリングするともいう。)ことにおいては、例えば、LEDモジュールに設けられたアライメントマークと、基板に設けられたアライメントマークとを、撮像し、この撮像画像に基づいて、両者を位置合わせすることが行われる。 When tiling LED modules equipped with multiple LED elements as described above in multiple rows and columns (hereinafter also referred to as "tiling"), for example, images of the alignment marks on the LED modules and the alignment marks on the substrate are captured, and the two are aligned based on the captured images.

このような位置合わせでは、撮像における位置の認識精度が重要になる。例えば、LEDモジュールを撮像するカメラと基板を撮像するカメラとの位置関係が誤差の要因となる。例えば、熱膨張や振動などによりカメラの位置関係や撮像画像における位置関係が変わってしまい、LEDモジュールと基板とを高精度に位置合わせすることが困難になることがある。 In this type of alignment, the accuracy of position recognition during imaging is important. For example, the positional relationship between the camera capturing the image of the LED module and the camera capturing the image of the board can be a source of error. For example, thermal expansion or vibration can change the positional relationship between the cameras and the positional relationship in the captured image, making it difficult to align the LED module and board with high precision.

本発明は、高い精度で基板にモジュールをタイリングすることができるタイリング装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a tiling device that can tile modules on a substrate with high precision.

本発明のタイリング装置は、基板を支持するステージと、前記基板を臨む位置に、複数の素子が搭載されたモジュールを搬送するヘッドと、前記ヘッドに保持された前記モジュール越しに前記基板を臨み、前記基板に設けられた第1のアライメントマークと前記モジュールに設けられた第2のアライメントマークとを同一視野内において撮像する撮像部と、前記第1のアライメントマークと前記撮像部とを結ぶ光路上に設けられ、前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークとに前記撮像部の焦点が同時に合うように、前記撮像部の前記第1のアライメントマークに対する焦点距離を調整する焦点距離調整部と、を備え、前記ヘッドは、前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記基板に前記モジュールをタイリングする。 The tiling device of the present invention comprises a stage that supports a substrate; a head that transports a module mounted with multiple elements to a position facing the substrate; an imaging unit that faces the substrate through the module held by the head and captures images of a first alignment mark provided on the substrate and a second alignment mark provided on the module within the same field of view; and a focal length adjustment unit that is provided on an optical path connecting the first alignment mark and the imaging unit and adjusts the focal length of the imaging unit with respect to the first alignment mark so that the imaging unit is focused on the first alignment mark and the second alignment mark simultaneously. The head tiled the module on the substrate based on the image captured by the imaging unit.

本発明のタイリング装置は、高い精度で基板にモジュールをタイリングすることができる。 The tiling device of the present invention can tile modules on a substrate with high precision.

実施形態の基板を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a substrate according to the embodiment. 実施形態のモジュールを示す平面図(A)及び側面図(B)である。1A and 1B are a plan view and a side view showing a module according to an embodiment of the present invention; 実施形態の供給台及びタイリング装置を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a supply table and a tiling device according to the embodiment. 実施形態のタイリング装置を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing a tiling device according to an embodiment. 実施形態のピックアップ時の様子を示す模式図である。((A)位置合わせ前、(B)ピックアップ時、(C)ピックアップ後)1A and 1B are schematic diagrams illustrating a pickup state in an embodiment ((A) before alignment, (B) during pickup, and (C) after pickup). 実施形態のタイリング手順を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a tiling procedure according to an embodiment. 実施形態の制御装置を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a control device according to the embodiment. 実施形態のタイリング手順を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a tiling procedure according to an embodiment. 実施形態の撮像部の撮像視野を示す図である。3A and 3B are diagrams illustrating an imaging field of view of an imaging unit according to an embodiment. 実施形態のモジュールのタイリングすべき向きを説明する図である。10A and 10B are diagrams illustrating the direction in which modules should be tiled according to an embodiment. 変形例の焦点距離調整部を示す側面図(A)、(B)及び(C)である。10A, 10B, and 10C are side views showing a focal length adjustment unit according to a modified example.

本発明の実施の形態(以下、本実施形態と呼ぶ)について、図面を参照して具体的に説明する。まず、基板及びモジュールについて説明し、次に、タイリング装置について説明する。なお、各図は、本実施形態を模式的に示したものである。 An embodiment of the present invention (hereinafter referred to as this embodiment) will be described in detail with reference to the drawings. First, the substrate and module will be described, and then the tiling device will be described. Note that each figure is a schematic representation of this embodiment.

[基板]
図1に示すように、本実施形態の基板1は、表示装置の基板であり、その表面に後述のモジュール2がタイリングされる。基板1の表面には、所望の位置にモジュール2を位置合わせしてタイリングするために、アライメントマークMが設けられる。アライメントマークMは、モジュール2に設けられたアライメントマークmに対応する位置に設けられる。すなわち、アライメントマークM、mは、基板1にモジュール2をタイリングするための基準となる印である。本実施形態のアライメントマークMは、正方形のモジュール2の四隅に1つずつ設けられるアライメントマークmに対応して、1つのモジュール2に対して4つ設けられる(図1において、点線でモジュール2を示す)。すなわち、4つのアライメントマークMの組は、正方形の頂点に位置するように設けられる。この4つのアライメントマークMの組が、基板1の表面に複数行複数列に設けられることにより、基板1にモジュール2をタイリングすることができる。図1は、基板1に4つのモジュール2がタイリングされるようアライメントマークMが設けられていることを示している。また、基板1の表面は、図示しない薄い粘着層により覆われており、この粘着層を介して基板1とモジュール2とが接着される。なお、四隅、頂点とは、その近傍を含む。
[substrate]
As shown in FIG. 1 , the substrate 1 of this embodiment is a substrate for a display device, and modules 2 (described later) are tiled on its surface. Alignment marks M are provided on the surface of the substrate 1 to align and tile the modules 2 at desired positions. The alignment marks M are provided at positions corresponding to the alignment marks m provided on the modules 2. That is, the alignment marks M and m are marks that serve as references for tiling the modules 2 on the substrate 1. In this embodiment, four alignment marks M are provided for each module 2, corresponding to the alignment marks m provided at each of the four corners of the square module 2 (the module 2 is indicated by dotted lines in FIG. 1 ). That is, a set of four alignment marks M is provided so as to be located at the vertices of a square. These sets of four alignment marks M are provided in multiple rows and multiple columns on the surface of the substrate 1, thereby enabling tiling of the modules 2 on the substrate 1. FIG. 1 shows that alignment marks M are provided so that four modules 2 can be tiled on the substrate 1. The surface of the substrate 1 is covered with a thin adhesive layer (not shown), and the substrate 1 and the module 2 are bonded via this adhesive layer. Note that the four corners and vertices include their vicinities.

[モジュール]
図2(A)及び図2(B)に示すように、本実施形態のタイリング対象であるモジュール2は、フレキシブル基板21と、フレキシブル基板21の表面に設けられたアライメントマークmと、フレキシブル基板21の表面に搭載された複数の発光素子22と、アライメントマークm及び発光素子22を封止する封止部材23と、を備える。モジュール2は、後述のタイリング装置3により、基板1の表面にタイリングされる。
[Module]
2A and 2B, the module 2 that is the target of tiling in this embodiment includes a flexible substrate 21, an alignment mark m provided on the surface of the flexible substrate 21, a plurality of light-emitting elements 22 mounted on the surface of the flexible substrate 21, and a sealing member 23 that seals the alignment mark m and the light-emitting elements 22. The module 2 is tiled on the surface of the substrate 1 by a tiling device 3, which will be described later.

フレキシブル基板21は、例えばポリイミドからなり、その表面には発光素子22が搭載される。図2(A)に示すように、本実施形態のフレキシブル基板21は、平面視で正方形であり、フレキシブル基板21の四隅には、基板1のアライメントマークMに対応して、基板1にモジュール2を位置合わせするためのアライメントマークmが設けられる。すなわち、4つのアライメントマークmの組は、正方形の頂点に位置するように設けられる。なお、アライメントマークM、mの組は、本実施形態では4組設けられるが、実際に位置合わせに用いられるのは、後述のように2組である。従って、アライメントマークM、mの組は、2組であっても良い。なお、四隅、頂点とは、その近傍を含む。 The flexible substrate 21 is made of, for example, polyimide, and has a light-emitting element 22 mounted on its surface. As shown in FIG. 2(A), the flexible substrate 21 of this embodiment is square in plan view, and alignment marks m are provided at the four corners of the flexible substrate 21 to correspond to the alignment marks M on the substrate 1, for aligning the module 2 to the substrate 1. That is, the set of four alignment marks m is provided so as to be located at the vertices of the square. Note that in this embodiment, four sets of alignment marks M, m are provided, but only two sets are actually used for alignment, as described below. Therefore, the number of sets of alignment marks M, m may be two. Note that the four corners and vertices include their vicinity.

発光素子22は、LED素子であり、フレキシブル基板21の表面に複数搭載される。本実施形態の発光素子22は、特にマイクロメータオーダーのLED素子であり、その高さは例えば25μm程度である。 The light-emitting elements 22 are LED elements, and multiple elements are mounted on the surface of the flexible substrate 21. In this embodiment, the light-emitting elements 22 are LED elements on the order of micrometers, with a height of, for example, approximately 25 μm.

図2(B)に示すように、封止部材23は、透明な樹脂部材であり、フレキシブル基板21の表面に設けられたアライメントマークm及び発光素子22を封止する。封止部材23は、例えば、硬化する前の粘度が4000mPa・s程度の熱硬化性樹脂を用いることができる。封止部材23は、モジュール2の発光素子22が搭載されている側の面に供給された硬化性樹脂を硬化させることにより形成することができる。なお、封止部材23の厚みは、例えば50~300μmである。封止部材23は、上述のように透明な樹脂部材であるため、封止部材23越しにアライメントマークm及び発光素子22を視認することができる。 As shown in FIG. 2(B), the sealing member 23 is a transparent resin member that seals the alignment mark m and light-emitting element 22 provided on the surface of the flexible substrate 21. The sealing member 23 can be made of, for example, a thermosetting resin with a viscosity of approximately 4000 mPa·s before hardening. The sealing member 23 can be formed by hardening a curable resin supplied to the surface of the module 2 on which the light-emitting element 22 is mounted. The thickness of the sealing member 23 is, for example, 50 to 300 μm. Because the sealing member 23 is a transparent resin member as described above, the alignment mark m and light-emitting element 22 can be seen through the sealing member 23.

[タイリング装置]
[構成]
タイリング装置3は、図3及び図4に示すように、筐体C、供給台S、ステージ31、ヘッド32、移動機構320、撮像部33、焦点距離調整部34、制御装置8を有する。筐体Cは、その内部に、供給台S、ステージ31、ヘッド32、移動機構320、制御装置8を格納する。供給台Sは、移動可能に設けられ、モジュール2を支持し、モジュール2をタイリング装置3に供給する。ステージ31は、移動可能に設けられ、基板1を支持する。ヘッド32は、移動機構320と協働して、モジュール2を、供給台Sから基板1へ移送する。このとき、撮像部33によって、直接及び/又は焦点距離調整部34を介して、基板1のアライメントマークM、モジュール2のアライメントマークmが撮像され、その撮像結果に基づいて、移動機構320およびステージ31によって、モジュール2が基板1の載置位置に位置合わせされて載置され、タイリングされる。制御装置8は、各構成を制御する(図6参照)。なお、図3においては、焦点距離調整部34の図示を省略している。
[Tiling device]
[composition]
As shown in FIGS. 3 and 4 , the tiling device 3 includes a housing C, a supply table S, a stage 31, a head 32, a moving mechanism 320, an imaging unit 33, a focal length adjustment unit 34, and a control device 8. The housing C houses the supply table S, the stage 31, the head 32, the moving mechanism 320, and the control device 8 therein. The supply table S is movably mounted, supports the module 2, and supplies the module 2 to the tiling device 3. The stage 31 is movably mounted, and supports the substrate 1. The head 32 works in cooperation with the moving mechanism 320 to transfer the module 2 from the supply table S to the substrate 1. At this time, the imaging unit 33 captures images of the alignment mark M on the substrate 1 and the alignment mark m on the module 2 directly and/or via the focal length adjustment unit 34. Based on the image capture results, the moving mechanism 320 and the stage 31 align and place the module 2 at the placement position of the substrate 1, and tile the module 2. The control device 8 controls each component (see FIG. 6 ). In FIG. 3, the focal length adjustment unit 34 is omitted.

図3において、供給台Sとステージ31とが並ぶ方向をX方向とし、ステージ31の盤面に平行な平面において、X方向に直交する方向をY方向とし、X方向及びY方向に直交する方向をZ方向とする。Z方向は、図中、紙面を貫く方向である。本実施形態においては、Z方向が鉛直方向となるようにタイリング装置3が設置され、これにより、XY平面は水平面となる。この場合、Z方向は高さ方向であり、設置面側を下方、反対側を上方と呼ぶ。すなわち、下方とは重力の向きである。また、XY平面に平行な回転方向をθ方向とする。 In Figure 3, the direction in which the supply table S and stage 31 are aligned is the X direction, the direction perpendicular to the X direction in a plane parallel to the surface of the stage 31 is the Y direction, and the direction perpendicular to the X and Y directions is the Z direction. The Z direction is the direction penetrating the paper in the figure. In this embodiment, the tiling device 3 is installed so that the Z direction is vertical, and therefore the XY plane is a horizontal plane. In this case, the Z direction is the height direction, with the installation surface side referred to as downward and the opposite side as upward. In other words, downward is the direction of gravity. The rotation direction parallel to the XY plane is referred to as the θ direction.

供給台Sは、平坦な盤面を有し、当該盤面に1つまたは複数のモジュール2を支持する支持台である。本実施形態では、供給台Sは、図3に示すように、4つのモジュール2を支持する。供給台Sは、図示しない直動機構によりY方向に移動可能に設けられ、筐体Cの内外を往復する。これにより、供給台Sは、筐体Cの外部から筐体Cの内部へと、基板1にタイリングされるモジュール2を搬入することができる。また、後述するように、ヘッド32がモジュール2をピックアップできるよう、移動機構320と協働して、ピックアップすべきモジュール2がヘッド32に臨むように、モジュール2を移動させる。なお、図示しない直動機構は、例えばモータ、リニアガイド及びボールネジからなり、供給台Sの盤面は、このリニアガイドのスライダに支持されている。なお、ロボット等による搬入装置を別に設けて、タイリング装置3の外部から供給台Sにモジュール2を搬入するようにしてもよい。このとき、モジュール2を一つずつ搬入してもよいし、トレイを用いて複数のモジュール2を一括して搬入するようにしてもよい。 The supply table S has a flat surface and is a support table that supports one or more modules 2 on the surface. In this embodiment, as shown in FIG. 3, the supply table S supports four modules 2. The supply table S is movable in the Y direction by a linear motion mechanism (not shown) and moves back and forth between the inside and outside of the housing C. This allows the supply table S to transport modules 2 to be tiled onto the substrate 1 from the outside of the housing C to the inside of the housing C. As will be described later, the supply table S works in cooperation with the movement mechanism 320 to move the module 2 to face the head 32 so that the module 2 to be picked up can be picked up by the head 32. The linear motion mechanism (not shown) is composed of, for example, a motor, a linear guide, and a ball screw, and the surface of the supply table S is supported by the slider of this linear guide. A separate loading device such as a robot may be provided to load modules 2 onto the supply table S from outside the tiling device 3. At this time, the modules 2 may be loaded one by one, or multiple modules 2 may be loaded all at once using a tray.

ステージ31は、平坦な盤面を有し、当該盤面に基板1を支持する支持台である。本実施形態のステージ31は、図3に示すように、1つの基板1を支持する。ステージ31は、図示しない直動機構によりY方向に移動可能に設けられ、筐体Cの内外を往復する。これにより、ステージ31は、筐体Cの外部から筐体Cの内部へと基板1を搬入し、また、筐体Cの内部から筐体Cの外部へとモジュール2がタイリングされた基板1を搬出することができる。さらに、後述するように、ヘッド32が、モジュール2を基板1の所定位置に載置して、タイリングできるよう、ヘッド32が基板1のモジュール2のタイリング予定位置を臨むように移動機構320とステージ31が協働して基板1を移動させる。なお、図示しない直動機構は、例えばモータ、リニアガイド及びボールネジからなり、ステージ31の盤面は、このリニアガイドのスライダに支持されている。なお、ロボット等による搬出装置を別に設けて、ステージ31からタイリング装置3の外部に基板1を搬出するようにしてもよい。 The stage 31 has a flat surface and is a support platform that supports the substrate 1 on the surface. In this embodiment, the stage 31 supports one substrate 1, as shown in FIG. 3 . The stage 31 is movable in the Y direction by a linear motion mechanism (not shown), and moves back and forth between the inside and outside of the housing C. This allows the stage 31 to transport the substrate 1 from the outside of the housing C to the inside of the housing C, and to transport the substrate 1 on which the modules 2 are tiled from the inside of the housing C to the outside of the housing C. Furthermore, as described below, the movement mechanism 320 and the stage 31 work together to move the substrate 1 so that the head 32 faces the intended tiling position of the module 2 on the substrate 1, so that the head 32 can place the module 2 at a predetermined position on the substrate 1 and tile it. The linear motion mechanism (not shown) is composed of, for example, a motor, a linear guide, and a ball screw, and the surface of the stage 31 is supported by the slider of this linear guide. A separate unloading device such as a robot may be provided to unload the substrate 1 from the stage 31 to the outside of the tiling device 3.

本実施形態において、ステージ31上に載置された基板1表面のアライメントマークMと、供給台S上に載置されたモジュール2の表面のアライメントマークmとが同じ高さになるように設定される。この設定は、モジュール2のフレキシブル基板21の厚さや基板1の厚さなどに応じて、供給台S、ステージ31の支持面の高さを、図示しない調整機構、例えば押し引きネジによる微動機構などで設定することができる。 In this embodiment, the alignment mark M on the surface of the substrate 1 placed on the stage 31 and the alignment mark m on the surface of the module 2 placed on the supply table S are set to the same height. This setting can be achieved by adjusting the height of the support surfaces of the supply table S and stage 31 using an adjustment mechanism (not shown), such as a fine adjustment mechanism using a push-pull screw, depending on the thickness of the flexible substrate 21 of the module 2 and the thickness of the substrate 1.

ヘッド32は、供給台Sに支持されたモジュール2を吸着保持し、ステージ31に支持された基板1にタイリングするヘッドである。図4に示すように、ヘッド32は、直動機構321に昇降機構322を介して支持され、供給台Sからステージ31へとモジュール2を移載できるように、両者の間を移動可能に設けられる。直動機構321は、例えばモータ、リニアガイド及びボールネジからなり、供給台S及びステージ31の上方に架け渡され、供給台S及びステージ31の盤面を臨むように延設されている。リニアガイドは、レール321a、ガイド321b、スライダ321c、及びベース321dで構成されている。ベース321dに水平方向に移動が可能なようにレール321aが取り付けられる。レール321aを掴むようにしてガイド321bがあり、ガイド321bは、スライダ321cに取り付けられている。昇降機構322は、例えばモータ、リニアガイド及びボールネジからなり、直動機構321のスライダに支持され、供給台S及びステージ31に接離する方向に延設されている。リニアガイドは、ヘッド32の側面にスライダ322cが取り付けられ、スライダ322cには、ガイド322bが取り付けられている。また、直動機構321側のスライダ321cに垂直移動が可能なようにレール322aが取り付けられている。ヘッド32は、この昇降機構322のスライダに支持されている。この直動機構321および昇降機構322によって、移動機構320が構成される。なお、図4にはレール321aとガイド321bは、2個ずつ図示されているが、ベース321dやスライダ321cのサイズに合わせて数を増減してもよい。また322aとガイド322bも同様に数を増減してもよい。 The head 32 sucks and holds the module 2 supported on the supply table S and tiles it on the substrate 1 supported on the stage 31. As shown in FIG. 4, the head 32 is supported by a linear motion mechanism 321 via an elevating mechanism 322 and is movable between the supply table S and the stage 31 so that the module 2 can be transferred from the supply table S to the stage 31. The linear motion mechanism 321 is composed of, for example, a motor, a linear guide, and a ball screw. It is suspended above the supply table S and the stage 31 and extends to face the surfaces of the supply table S and the stage 31. The linear guide is composed of a rail 321a, a guide 321b, a slider 321c, and a base 321d. The rail 321a is attached to the base 321d so that it can move horizontally. A guide 321b grips the rail 321a, and the guide 321b is attached to the slider 321c. The lifting mechanism 322, which includes, for example, a motor, linear guide, and ball screw, is supported by the slider of the linear motion mechanism 321 and extends in a direction toward and away from the supply table S and stage 31. The linear guide has a slider 322c attached to the side of the head 32, and a guide 322b attached to the slider 322c. A rail 322a is attached to the slider 321c on the linear motion mechanism 321 side to enable vertical movement. The head 32 is supported by the slider of this lifting mechanism 322. The linear motion mechanism 321 and lifting mechanism 322 form the movement mechanism 320. While FIG. 4 shows two rails 321a and two guides 321b, the number may be increased or decreased depending on the size of the base 321d and slider 321c. Similarly, the number of rails 321a and guides 322b may also be increased or decreased.

ヘッド32の、供給台S、ステージ31を臨む側には、保持部32aが設けられている。保持部32aには、供給台S、ステージ31を臨む面に図示しない吸引孔が設けられ、この吸引孔に負圧を発生させることにより、モジュール2を吸着保持し、供給台Sからピックアップすることができる。また、保持部32aは、吸引孔に生じさせた負圧を解除することにより、モジュール2を解放し、基板1にタイリングすることができる。さらに、保持部32aは、図示しないθ方向回転機構により、ヘッド32に対してθ方向に回転可能に設けられており、保持したモジュール2をθ方向に回転させることができる。これにより、保持部32aは、基板1に対してモジュール2をタイリングする際にその向きを調整することができる。なお、このθ方向の回転機構も、移動機構320に含まれる。 A holding unit 32a is provided on the side of the head 32 facing the supply table S and stage 31. The holding unit 32a has suction holes (not shown) on the surface facing the supply table S and stage 31, and by generating negative pressure in these suction holes, it is possible to suction-hold and pick up the module 2 from the supply table S. The holding unit 32a can also release the module 2 and tile it onto the substrate 1 by releasing the negative pressure generated in the suction holes. Furthermore, the holding unit 32a is rotatable in the θ direction relative to the head 32 by a θ-direction rotation mechanism (not shown), and can rotate the held module 2 in the θ direction. This allows the holding unit 32a to adjust the orientation of the module 2 when tiling it onto the substrate 1. Note that this θ-direction rotation mechanism is also included in the movement mechanism 320.

ヘッド32には、図示しない接触センサが設けられている。保持部32aがモジュール2に接触したこと、あるいはモジュール2を保持した状態で基板1に接触したことは、この接触センサによって検出される。接触センサは、例えば渦電流センサなどのギャップセンサである。この接触センサが検出した接触情報に基づいて、ヘッド32は、モジュール2の吸着保持または解放を行うことができる。 The head 32 is provided with a contact sensor (not shown). This contact sensor detects when the holding portion 32a comes into contact with the module 2, or when it comes into contact with the substrate 1 while holding the module 2. The contact sensor is, for example, a gap sensor such as an eddy current sensor. Based on the contact information detected by this contact sensor, the head 32 can suction-hold or release the module 2.

本実施形態の保持部32aは、モジュール2の四隅に設けられたアライメントマークmのうち少なくとも2つが上方から視認可能となるように、モジュール2を吸着保持する。これは、保持部32aが、モジュール2の上面のうち、アライメントマークmを上方から視認するにあたって妨げにならない部分を吸着保持することによって実現される。さらに、本実施形態においては、保持部32aが吸着保持したモジュール2のアライメントマークmと撮像部33とを結ぶ光路上において、石英ガラスなどの透明部材からなる透明部32bが保持部32aの側面に設けられる。すなわち、撮像部33は、この透明部32b越しにアライメントマークmを撮像する。透明部32bの下面は、保持部32aの下面と同一の高さとなるように設けられ、これにより、モジュール2は、その上面(封止部材23面)を保持部32aと透明部32bとによって平らに全面支持され、ヘッド32は、基板1にモジュール2をタイリングする際に、基板1にモジュール2の上面全体を押し付けることができる。 In this embodiment, the holding unit 32a suction-holds the module 2 so that at least two of the alignment marks m provided at the four corners of the module 2 are visible from above. This is achieved by the holding unit 32a suction-holding a portion of the top surface of the module 2 that does not obstruct the alignment marks m from being viewed from above. Furthermore, in this embodiment, a transparent portion 32b made of a transparent material such as quartz glass is provided on the side of the holding unit 32a on the optical path connecting the alignment marks m of the module 2 suction-held by the holding unit 32a and the imaging unit 33. In other words, the imaging unit 33 captures an image of the alignment marks m through this transparent portion 32b. The underside of the transparent portion 32b is set to be at the same height as the underside of the holding portion 32a. As a result, the upper surface (sealing member 23 surface) of the module 2 is supported flatly and entirely by the holding portion 32a and transparent portion 32b, and the head 32 can press the entire upper surface of the module 2 against the substrate 1 when tiling the module 2 on the substrate 1.

撮像部33は、モジュール2のアライメントマークmと、基板1のアライメントマークMとを同一視野において撮像するレンズ等の一つの光学系と一つの撮像素子を有するカメラである。すなわち、撮像部33は、ヘッド32に保持されたモジュール2越しに基板1を臨み、基板1に設けられたアライメントマークMと、基板1の今回タイリングする箇所に臨むように位置付けられたモジュール2に設けられたアライメントマークmとを同一視野内において撮像できる位置に設けられる。また、撮像部33の焦点距離は、基板1に臨むモジュール2のアライメントマークmが位置付けられる予め定めた基準高さ位置に設定されている。 The imaging unit 33 is a camera having one optical system, such as a lens, and one imaging element that captures the alignment mark m of the module 2 and the alignment mark M of the substrate 1 in the same field of view. That is, the imaging unit 33 faces the substrate 1 through the module 2 held by the head 32, and is positioned so that it can capture the alignment mark M on the substrate 1 and the alignment mark m on the module 2, which is positioned so as to face the current tiling location on the substrate 1, in the same field of view. The focal length of the imaging unit 33 is set to a predetermined reference height position where the alignment mark m of the module 2 facing the substrate 1 is positioned.

本実施形態の撮像部33は、ヘッド32の上方において、直動機構321に支持される。より詳細には、直動機構321に支持されるコの字型のフレーム33aの両端部に1つずつ、計2つ設けられる。フレーム33aは、コの字の平行な2辺を接続する1辺が直動機構321に支持され、ヘッド32がX方向に移動するのに連動してX方向に移動可能に設けられる。すなわち、撮像部33は、ヘッド32の保持部32aがモジュール2を保持し、基板1を臨む位置に搬送された状態において、アライメントマークm及びアライメントマークMの上方に位置するように設けられている。これにより、図8に示すように、各撮像部33が同時に、互いに対応するアライメントマークmとアライメントマークMとを同一視野内において撮像する。同一視野内において撮像するとは、この撮像視野内において複数の撮像対象を同時に(一度にまとめて)撮像することを指す。各撮像部33は、アライメントマークmとアライメントマークMとを撮像した画像を、後述の制御装置8に送信する。なお、各撮像部33は、基板1に臨むモジュール2のアライメントマークmが位置付けられる予め定めた基準高さ位置に焦点距離が一致する高さ位置に設置される。 In this embodiment, the imaging units 33 are supported by the linear motion mechanism 321 above the head 32. More specifically, two imaging units 33 are provided, one at each end of a U-shaped frame 33a supported by the linear motion mechanism 321. One side of the frame 33a connecting the two parallel sides of the U-shape is supported by the linear motion mechanism 321, and the frame 33a is movable in the X direction in conjunction with the movement of the head 32 in the X direction. That is, the imaging units 33 are positioned above the alignment marks m and M when the holding portion 32a of the head 32 holds the module 2 and is transported to a position facing the substrate 1. As a result, as shown in FIG. 8 , each imaging unit 33 simultaneously captures corresponding alignment marks m and M within the same field of view. "Capturing images within the same field of view" refers to simultaneously capturing images of multiple objects within the imaging field of view (collectively at one time). Each imaging unit 33 transmits the captured images of alignment mark m and alignment mark M to the control device 8, which will be described later. Each imaging unit 33 is installed at a height position where its focal length matches a predetermined reference height position where alignment mark m of module 2 facing the substrate 1 is positioned.

焦点距離調整部34は、撮像部33のアライメントマークMに対する撮像部33の焦点距離を調整し、アライメントマークMに焦点を合わせる石英ガラスなどの透明部材である。すなわち、焦点距離調整部34は、基板1のアライメントマークMと撮像部33とを結ぶ光路上に設けられ、撮像部33の焦点距離を基板1まで伸ばす。この様に、焦点距離調整部34は、実際の焦点の位置を撮像部33から遠ざけるので、撮像部33からの距離が近いモジュール2のアライメントマークmに撮像部33の焦点が合う状態を基準に、アライメントマークMにも撮像部33の焦点が合う様にする部材である。例えば、アライメントマークMが設けられた基板1の上面から1mm上方にアライメントマークmが位置した状態が、アライメントマークmが位置付けられる予め定めた基準高さ位置とする。この状態で、アライメントマークM、mを同一視野内において撮像する時は、アライメントマークMと撮像部33とを結ぶ光路上に約0.3mmの厚みの焦点距離調整部34が用いられる。また、図8に示すように、焦点距離調整部34は、撮像部33の撮像視野の半分(図8における下側)に被るように設けられ、これにより、撮像視野の残りの半分(図8における上側)の焦点距離に比して、撮像部33の撮像視野の下半分の焦点距離を伸ばす。なお、本実施形態の撮像部33の撮像視野の上半分には、後述するように、ヘッド32が保持したモジュール2及びアライメントマークmが映し出される。このように、焦点距離調整部34によって、撮像部33の焦点距離は、予め定めたアライメントマークmとMの両方に同時に焦点が合うように固定して設定される。 The focal length adjustment unit 34 is a transparent member such as quartz glass that adjusts the focal length of the imaging unit 33 relative to the alignment mark M of the imaging unit 33 to focus on the alignment mark M. That is, the focal length adjustment unit 34 is located on the optical path connecting the alignment mark M on the substrate 1 and the imaging unit 33, and extends the focal length of the imaging unit 33 to the substrate 1. In this way, the focal length adjustment unit 34 moves the actual focal position away from the imaging unit 33, so that the imaging unit 33 also focuses on the alignment mark M based on the state in which the imaging unit 33 focuses on the alignment mark m of the module 2, which is closer to the imaging unit 33. For example, the predetermined reference height position for the alignment mark m is when the alignment mark m is located 1 mm above the top surface of the substrate 1 on which the alignment mark M is located. In this state, when imaging alignment marks M and m within the same field of view, a focal length adjustment unit 34 with a thickness of approximately 0.3 mm is used on the optical path connecting alignment mark M and imaging unit 33. As shown in FIG. 8 , focal length adjustment unit 34 is disposed so as to cover half of the imaging field of view of imaging unit 33 (the lower side in FIG. 8 ), thereby extending the focal length of the lower half of the imaging field of view of imaging unit 33 compared to the focal length of the remaining half of the imaging field of view (the upper side in FIG. 8 ). In this embodiment, the module 2 held by head 32 and alignment mark m are displayed in the upper half of the imaging field of view of imaging unit 33, as described below. In this way, the focal length adjustment unit 34 fixes and sets the focal length of imaging unit 33 so that both predetermined alignment marks m and M are simultaneously in focus.

焦点距離調整部34は、図示しない支持部材を介して直動機構321に支持され、ヘッド32及び撮像部33がX方向に移動するのに連動してX方向に移動可能に設けられる。これにより、図4の破線の矢印に示すように、撮像部33は、基板1の上方においてヘッド32により保持されたモジュール2のアライメントマークmに焦点を合わせた状態で、アライメントマークMにも焦点を合わせることができる。従って、撮像部33の撮像画像は、アライメントマークmとアライメントマークMとの両方に焦点が合ったものとなるため、後述の制御装置8における補正処理を高い精度で実現することができる。なお、実際には、焦点距離調整部34だけでなく、透明部32bも撮像部33の焦点距離を伸ばしている。そのため、焦点距離調整部34は、透明部32bの厚みよりも基板1と撮像部33とを結ぶ光路方向に厚い透明部材により構成される。 The focal length adjustment unit 34 is supported by the linear motion mechanism 321 via a support member (not shown) and is movable in the X direction in conjunction with the movement of the head 32 and imaging unit 33 in the X direction. As a result, as shown by the dashed arrow in Figure 4, the imaging unit 33 can focus on the alignment mark M while still focusing on the alignment mark m of the module 2 held by the head 32 above the substrate 1. Therefore, the image captured by the imaging unit 33 is focused on both the alignment mark m and the alignment mark M, enabling the correction process in the control device 8 (described below) to be performed with high accuracy. In practice, not only the focal length adjustment unit 34 but also the transparent portion 32b extends the focal length of the imaging unit 33. Therefore, the focal length adjustment unit 34 is made of a transparent member that is thicker in the optical path direction connecting the substrate 1 and the imaging unit 33 than the transparent portion 32b.

制御装置8は、タイリング装置3を制御する装置である。この制御装置8は、例えば、専用の電子回路若しくは所定のプログラムで動作するコンピュータ等によって構成される。すなわち、制御装置8は、供給台S、ステージ31、ヘッド32、撮像部33などの動作を制御することにより、タイリング装置3の動作を制御する。図6に示すように、制御装置8は、記憶部81と、撮像制御部82と、演算部83と、移動制御部84と、設定部85と、入出力制御部86と、を備える。 The control device 8 is a device that controls the tiling device 3. This control device 8 is configured, for example, by a dedicated electronic circuit or a computer that operates on a predetermined program. In other words, the control device 8 controls the operation of the tiling device 3 by controlling the operation of the supply table S, stage 31, head 32, imaging unit 33, etc. As shown in FIG. 6, the control device 8 includes a memory unit 81, an imaging control unit 82, a calculation unit 83, a movement control unit 84, a setting unit 85, and an input/output control unit 86.

記憶部81は、HDDまたはSSD等の記憶媒体である。記憶部81には、システムの動作に必要なデータ、プログラムが予め記憶され、またシステムの動作に必要なデータを記憶する。撮像制御部82は、撮像部33の動作を制御する。つまり、撮像部33の起動、撮像、停止、画像送信、焦点合わせ等の撮像に関する制御を行う。演算部83は、撮像部33から受信した撮像画像に基づいて、アライメントマークM、mのずれ量を演算し、演算したずれ量を移動制御部84に送信する。 The memory unit 81 is a storage medium such as an HDD or SSD. The memory unit 81 pre-stores data and programs necessary for system operation, and also stores data necessary for system operation. The imaging control unit 82 controls the operation of the imaging unit 33. In other words, it controls imaging-related operations such as starting up the imaging unit 33, capturing images, stopping images, transmitting images, and focusing. The calculation unit 83 calculates the amount of deviation between the alignment marks M and m based on the captured images received from the imaging unit 33, and transmits the calculated amount of deviation to the movement control unit 84.

移動制御部84は、供給台S、ステージ31、移動機構320の移動を制御する。この制御は、記憶部81に予め記憶されているシステムの動作に必要なデータ、プログラム、撮像部33が撮像した撮像画像、演算部83の演算結果などに基づくものである。特に、本実施形態の移動制御部84は、演算部83が演算したアライメントマークM、mのずれ量に基づいて、ステージ31に支持された基板1にヘッド32に保持されたモジュール2を位置合わせする制御を行う。なお、移動制御部84による制御は、例えば後述の入力装置91から入力されるユーザの命令に基づくものであっても良い。 The movement control unit 84 controls the movement of the supply table S, stage 31, and movement mechanism 320. This control is based on data and programs necessary for system operation that are pre-stored in the memory unit 81, images captured by the imaging unit 33, and calculation results from the calculation unit 83. In particular, the movement control unit 84 of this embodiment controls the alignment of the module 2 held by the head 32 with the substrate 1 supported by the stage 31 based on the amount of deviation of the alignment marks M and m calculated by the calculation unit 83. Note that control by the movement control unit 84 may also be based on user commands input from, for example, the input device 91 described below.

設定部85は、入力に従って情報を記憶部81に設定する処理部である。入出力制御部86は、制御対象となる各部との間での信号の変換や入出力を制御するインタフェースである。 The setting unit 85 is a processing unit that sets information in the memory unit 81 according to input. The input/output control unit 86 is an interface that controls signal conversion and input/output between each controlled unit.

制御装置8には、入力装置91、出力装置92が接続されている。入力装置91は、オペレータが、制御装置8を介してタイリング装置3を操作するためのスイッチ、タッチパネル、キーボード、マウス等の入力手段である。オペレータは、入力装置91によって、記憶部81に設定される各種の情報を入力することができる。出力装置92は、装置の状態を確認するための情報を、オペレータが視認可能な状態とするディスプレイ、ランプ、メータ等の出力手段である。また、出力装置92は、入力装置91からの情報の入力画面を表示することができる。 An input device 91 and an output device 92 are connected to the control device 8. The input device 91 is an input means such as a switch, touch panel, keyboard, or mouse that allows the operator to operate the tiling device 3 via the control device 8. The operator can use the input device 91 to input various information to be set in the memory unit 81. The output device 92 is an output means such as a display, lamp, or meter that makes information for checking the status of the device visible to the operator. The output device 92 can also display an input screen for information from the input device 91.

[作用]
次に、本実施形態の動作例を、図4B、図5及び図7を参照して説明する。図4Bは、ピックアップ時の様子を示し、図5は、実施形態のタイリング手順を示す。図7は、タイリング装置3のタイリング手順を示すフローチャートである。図示はしないが、はじめに、モジュール2は供給台Sに支持されて筐体C内部に搬入され、基板1もステージ31に支持されて筐体C内部に搬入され、供給台Sとステージ31が隣接するように待機する(図3参照)。また、ヘッド32、撮像部33及び焦点距離調整部34は、供給台Sの上方において直動機構321に支持され、供給台Sに支持された今回ピックアップすべきモジュール2を臨んで待機している。
[Effect]
Next, an example of the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. 4B, 5, and 7. FIG. 4B shows the state during pickup, and FIG. 5 shows the tiling procedure of this embodiment. FIG. 7 is a flowchart showing the tiling procedure of the tiling device 3. Although not shown, first, the module 2 is supported on the supply table S and carried into the housing C, and the substrate 1 is also supported on the stage 31 and carried into the housing C, and the supply table S and the stage 31 wait adjacent to each other (see FIG. 3). In addition, the head 32, the imaging unit 33, and the focal length adjustment unit 34 are supported by the linear motion mechanism 321 above the supply table S and wait facing the module 2 to be picked up this time, which is supported on the supply table S.

まず、図4B(A)に示すように、移動制御部84により、撮像部33とモジュール2が所定の位置関係となるように、供給台Sと移動機構320の移動を制御する。ここでの所定の位置関係とは、撮像部33が焦点距離調整部34を介して、供給台S上のモジュール2のアライメントマークmを撮像できる位置関係である。次に、撮像制御部82により、撮像部33は、供給台Sに支持された今回ピックアップすべきモジュール2のアライメントマークmを撮像し、この撮像画像を移動制御部84に送信する。供給台S上に載置されたモジュール2のアライメントマークmは、ステージ31上に載置された基板1のアライメントマークMと同じ高さとしているため、撮像部33で供給台S上のモジュール2のアライメントマークmを撮像する際には、焦点距離調整部34を介すことでピントが合った鮮明な画像を得ることができる。移動制御部84は、この撮像画像に基づいて、既知の画像処理によって撮像部33に対するアライメントマークmの位置を算出し、所定の位置関係となるように供給台Sと移動機構320の移動を制御する。つまり、供給台SをY方向に、ヘッド32をX方向にそれぞれ移動させ、図5(A)に示すように、モジュール2に対して所定の位置、すなわち、ピックアップする位置にヘッド32を位置合わせする(ステップS01)。 First, as shown in FIG. 4B (A), the movement control unit 84 controls the movement of the supply table S and the movement mechanism 320 so that the imaging unit 33 and the module 2 have a predetermined positional relationship. The predetermined positional relationship here refers to a positional relationship in which the imaging unit 33 can capture an image of the alignment mark m of the module 2 on the supply table S via the focal length adjustment unit 34. Next, the imaging control unit 82 causes the imaging unit 33 to capture an image of the alignment mark m of the module 2 to be picked up this time, which is supported on the supply table S, and transmits this captured image to the movement control unit 84. Since the alignment mark m of the module 2 placed on the supply table S is at the same height as the alignment mark M of the substrate 1 placed on the stage 31, when the imaging unit 33 captures an image of the alignment mark m of the module 2 on the supply table S, a clear, in-focus image can be obtained via the focal length adjustment unit 34. Based on this captured image, the movement control unit 84 calculates the position of the alignment mark m relative to the imaging unit 33 using known image processing, and controls the movement of the supply table S and the movement mechanism 320 so that a predetermined positional relationship is achieved. That is, the supply table S is moved in the Y direction and the head 32 is moved in the X direction, and the head 32 is aligned with a predetermined position relative to the module 2, i.e., the pickup position, as shown in Figure 5(A) (step S01).

続いて、図4B(B)に示すように、ヘッド32をモジュール2に向けてZ方向に移動させ、モジュール2の上面にヘッド32の保持部32aを接触させる。さらに、ヘッド32の保持部32aに負圧を生じさせ、モジュール2を吸着保持する。図4B(C)に示すように、ヘッド32を、モジュール2を吸着保持した状態で基板1上に移動するのに支障の無い高さまで移動させることにより、供給台Sからモジュール2をピックアップする(ステップS02)。なお、ピックアップした時、モジュール2のアライメントマークmが、撮像部33で焦点距離調整部34を介さずに、ピントの合った撮像ができる高さの位置で保持される。 Next, as shown in Figure 4B (B), the head 32 is moved in the Z direction toward the module 2, and the holding portion 32a of the head 32 is brought into contact with the upper surface of the module 2. Furthermore, a negative pressure is generated in the holding portion 32a of the head 32, and the module 2 is held by suction. As shown in Figure 4B (C), the head 32 is moved to a height where it can be moved above the substrate 1 while holding the module 2 by suction, thereby picking up the module 2 from the supply table S (step S02). Note that when picked up, the alignment mark m of the module 2 is held at a height where it can be imaged in focus by the imaging unit 33 without using the focal length adjustment unit 34.

次に、図5(B)に示すように、記憶部81に記憶されている、今回モジュール2をタイリングする基板1上の位置に向けて、モジュール2を吸着保持したヘッド32をX方向に移動させ、基板1が支持されたステージ31をY方向に移動させる。これにより、モジュール2は、ステージ31に支持された基板1の上方に搬送される(ステップS03)。ここで、今回モジュール2をタイリングする基板1上の位置とは、図5を例にすると、基板1の右上の位置であり、その次は、基板1の左上、追って左下と移っていく。この移動において、移動制御部84は、モジュール2をタイリングする基板1上の位置に設けられているアライメントマークMとモジュール2に設けられているアライメントマークmを同一視野内で撮像するために、モジュール2をタイリングする基板1上の位置に設けられているアライメントマークMに対して、モジュール2に設けられているアライメントマークmがXY平面で所定量ずれた位置を算出し、その位置にアライメントマークmが位置付けられる様、モジュール2と基板1とを相対移動させる。このときの、所定量ずれた位置の所定量とは、基板1のアライメントマークMが焦点距離調整部34を介さずに撮像部33で撮像でき、モジュール2のアライメントマークmが焦点距離調整部34を介して撮像部33で撮像できる、撮像部33の同一視野内となるような視野範囲に基づいた量となる。 Next, as shown in FIG. 5(B), the head 32 holding the module 2 by suction is moved in the X direction toward the position on the substrate 1 where the module 2 will be tiled, which is stored in the memory unit 81, and the stage 31 supporting the substrate 1 is moved in the Y direction. This transports the module 2 above the substrate 1 supported by the stage 31 (step S03). Here, in the example of FIG. 5, the position on the substrate 1 where the module 2 will be tiled this time is the upper right position on the substrate 1, then the upper left position, and then the lower left position. During this movement, the movement control unit 84 calculates the position of the alignment mark m on the module 2 that is shifted a predetermined amount in the XY plane relative to the alignment mark M on the substrate 1 where the module 2 will be tiled, in order to image the alignment mark M on the substrate 1 where the module 2 will be tiled and the alignment mark m on the module 2 within the same field of view. Then, the movement control unit 84 moves the module 2 and the substrate 1 relative to each other so that the alignment mark m is positioned at that position. In this case, the predetermined amount of deviation in position is an amount based on the field of view range of the imaging unit 33 such that the alignment mark M on the substrate 1 can be imaged by the imaging unit 33 without using the focal length adjustment unit 34, and the alignment mark m on the module 2 can be imaged by the imaging unit 33 via the focal length adjustment unit 34, within the same field of view of the imaging unit 33.

続いて、移動制御部84により、ヘッド32をアライメントマークM、mを同一視野内で撮像する高さに移動させる。この高さは、撮像部の焦点がアライメントマークmに合うと共に、焦点距離調整部34を介してアライメントマークMにも合う高さである。この高さは、予め記憶されていた焦点距離の設計値に基づくものとなっている。そして、撮像制御部82により、撮像部33は、モジュール2に設けられたアライメントマークmと、基板1に設けられたアライメントマークMとを同一視野に収めた撮像画像を撮像し、演算部83及び移動制御部84に送信する(ステップS04)。この時の撮像部33の撮像視野について、図8を参照しつつ説明する。 Then, the movement control unit 84 moves the head 32 to a height where the alignment marks M and m can be imaged within the same field of view. This height is the height where the focus of the imaging unit is aligned with the alignment mark m and, via the focal length adjustment unit 34, also aligned with the alignment mark M. This height is based on the pre-stored design value of the focal length. Then, under the control of the imaging control unit 82, the imaging unit 33 captures an image that includes the alignment mark m on the module 2 and the alignment mark M on the substrate 1 within the same field of view, and transmits this image to the calculation unit 83 and the movement control unit 84 (step S04). The imaging field of view of the imaging unit 33 at this time will be described with reference to Figure 8.

図8は、撮像部33がモジュール2のアライメントマークmと基板1のアライメントマークMとを撮像している様子を示す。撮像部33は、アライメントマークmとアライメントマークMを同一視野内において撮像するために、両方のアライメントマークが写るように位置付けられる。図中、モジュール2の部分にはハッチングを施している。図8における円で示す領域が撮像視野である。その円内、すなわち同一の撮像視野内にアライメントマークM、mが示されている。この場合、図中上側にモジュール2の外形とアライメントマークmが映っており、撮像部33は図中上側の領域でアライメントマークmを撮像する。同時に、図中下側にアライメントマークMが映っており、撮像部33は図中下側の領域でアライメントマークMを撮像する。 Figure 8 shows the imaging unit 33 capturing an image of alignment mark m on module 2 and alignment mark M on substrate 1. The imaging unit 33 is positioned so that both alignment marks m and M are captured within the same field of view. The module 2 is hatched in the figure. The area indicated by a circle in Figure 8 is the field of view. Alignment marks M and m are shown within the circle, i.e., within the same field of view. In this case, the outline of module 2 and alignment mark m are captured at the top of the figure, and the imaging unit 33 captures alignment mark m in the upper region of the figure. At the same time, alignment mark M is captured at the bottom of the figure, and the imaging unit 33 captures alignment mark M in the lower region of the figure.

ここで、撮像部33のアライメントマークMまでの光路上には、透明部材からなる焦点距離調整部34が存在している。つまり、図8中下側の領域に焦点距離調整部34が存在していることになる。この焦点距離調整部34により、撮像部33の焦点がアライメントマークMに合うようになっている。すなわち、撮像制御部82により、撮像部33の焦点は、モジュール2のアライメントマークmに合わせられているところ、この焦点距離調整部34により基板1のアライメントマークMにも合わせられている。これにより、撮像部33は、距離の異なる位置にあるアライメントマークM、mの両方に焦点を合わせて撮像することができる。 Here, a focal length adjustment unit 34 made of a transparent material is located on the optical path from the imaging unit 33 to the alignment mark M. In other words, the focal length adjustment unit 34 is located in the lower area in Figure 8. This focal length adjustment unit 34 allows the imaging unit 33 to focus on the alignment mark M. That is, the imaging control unit 82 adjusts the focus of the imaging unit 33 to the alignment mark m of the module 2, and the focal length adjustment unit 34 also adjusts the focus to the alignment mark M of the substrate 1. This allows the imaging unit 33 to focus on and capture images of both alignment marks M and m, which are located at different distances.

また、ステップS04においては、さらに、昇降機構322によりヘッド32を撮像部33に接離する方向(Z方向)に移動させ、撮像部33の焦点に合う様、モジュール2のアライメントマークmの高さ位置を調整しても良い。モジュール2は、その上面が保持部32aに保持されている。つまり、モジュール2のアライメントマークmと保持部32aとは封止部材23を介して保持されることになる。したがって、モジュール2の厚みにばらつきがある場合(上述した様に、モジュール2の封止部材23の厚みは、硬化性樹脂を延展させて形成されるため、ばらつきがある。)、モジュール2の焦点が合わなくなる虞がある。このとき、ヘッド32の高さ位置を上下させることで、撮像部33からのアライメントマークmまでの距離を、封止部材23の厚さのばらつきの分を吸収するように調整することができる。このような焦点合わせは、撮像部33によって、既知の方法で行うことができる。 Furthermore, in step S04, the elevation mechanism 322 may move the head 32 in the direction toward or away from the imaging unit 33 (Z direction), thereby adjusting the height position of the alignment mark m of the module 2 so that it is in focus with the imaging unit 33. The upper surface of the module 2 is held by the holding portion 32a. In other words, the alignment mark m of the module 2 and the holding portion 32a are held via the sealing member 23. Therefore, if there is variation in the thickness of the module 2 (as described above, the thickness of the sealing member 23 of the module 2 varies because it is formed by spreading a curable resin), there is a risk that the module 2 will not be in focus. In this case, by raising or lowering the height position of the head 32, the distance from the imaging unit 33 to the alignment mark m can be adjusted to accommodate the variation in the thickness of the sealing member 23. This focusing can be performed by the imaging unit 33 using a known method.

前述のように、撮像部33のモジュール2のアライメントマークmに対する焦点が合う焦点距離の設計値に基づいて、ヘッド32の高さが位置付けられる。つまり、アライメントマークM、mの撮像時、モジュール2のアライメントマークmが基板1の上方に所定の間隔(高さ)で位置付けられる。この間隔は、モジュール2を基板1のタイリング位置に位置合わせする際に移動が可能な間隔となっている。この間隔はすなわち、モジュール2の基板1からの高さ(距離)であり、焦点距離調整部34が調整する距離に該当する。したがって、この間隔は、アライメントマークM、m撮像時には初期値としてZ方向の位置(モジュール2と基板1の間隔)となり一定である。このため、焦点距離調整部34の厚みは、この間隔によって決定されている。すなわち、焦点距離調整部34の厚みは固定となる。ところで、モジュール2の封止部材23とは違って、基板1の厚さはほとんどばらつきがなく、また設計値からのずれもほとんどない。したがって、撮像部33の基板1のアライメントマークMとの焦点距離調整部34を介した焦点は、モジュール2のアライメントマークmとの焦点距離を基準にして設けられたものであっても、大きくずれることがない。したがって、モジュール2の厚みにばらつきがあり、設計値ではモジュール2の焦点が合わない場合でも、基板1のアライメントマークMには焦点が合っているので、ヘッド32は、モジュール2の厚みに基づいて、モジュール2のアライメントマークmに焦点が合うようにモジュール2を上下させるように制御しても良い。これにより、個々のモジュール2の厚みのばらつきによるアライメントマークmの位置の変動に対応することが出来、より厳密にアライメントマークmに焦点を合わせることができる。 As mentioned above, the height of the head 32 is determined based on the design value of the focal length at which the imaging unit 33 focuses on the alignment mark m of the module 2. In other words, when imaging the alignment marks M and m, the alignment mark m of the module 2 is positioned at a predetermined distance (height) above the substrate 1. This distance allows for movement when aligning the module 2 with the tiling position of the substrate 1. This distance is the height (distance) of the module 2 from the substrate 1 and corresponds to the distance adjusted by the focal length adjustment unit 34. Therefore, when imaging the alignment marks M and m, this distance is the initial value, which is the Z-direction position (the distance between the module 2 and the substrate 1) and is constant. Therefore, the thickness of the focal length adjustment unit 34 is determined by this distance. In other words, the thickness of the focal length adjustment unit 34 is fixed. Unlike the sealing member 23 of the module 2, the thickness of the substrate 1 varies little and deviates little from the design value. Therefore, the focus of the imaging unit 33 on the alignment mark M on the substrate 1 via the focal length adjustment unit 34 does not deviate significantly, even if it is set based on the focal length with the alignment mark m of the module 2. Therefore, even if there is variation in the thickness of the module 2 and the module 2 cannot be focused at the design value, the alignment mark M on the substrate 1 is in focus, so the head 32 may control the module 2 to move up and down based on the thickness of the module 2 so that the focus is on the alignment mark m of the module 2. This makes it possible to respond to fluctuations in the position of the alignment mark m due to variations in the thickness of each module 2, and to more precisely focus on the alignment mark m.

ステップS04の後、図8に示すような撮像画像に基づいて、演算部83は、アライメントマークM、mの、それぞれの位置を検出し、アライメントマークM、mの位置関係を演算する(ステップS05)。すなわち、アライメントマークM、m間の、ずれの方向とずれ量を演算する。本実施形態では、2つの撮像部33を有する。この2つの撮像部33により、図8に示すような撮像画像を2枚取得することができる。2カ所の撮像画像に基づいて基板1とモジュール2とのずれの方向とずれ量を演算する。図9(A)に示す事例は、基板1(モジュール2がタイリングされるべき向き)とヘッド32に保持されているモジュール2の向きと位置が合っていない場合を示している。点線で示す円は撮像視野を示している。撮像部33は二つあり、それぞれの視野範囲を示している。そして、二つの撮像部33によって、左右それぞれの視野範囲のアライメントマークM、mの撮像を行う。この左右それぞれのアライメントマークM、mの撮像画像から、左右それぞれのアライメントマークMとアライメントマークmとの位置関係(ずれの方向とずれ量)を演算する。また、左右のアライメントマークM同士の位置関係(ずれの方向とずれ量)、左右のアライメントマークm同士の位置関係(ずれの方向とずれ量)を演算し、その結果から、二つのアライメントマークMを結ぶ線と二つのアライメントマークmを結ぶ線とがなす角度を演算する。この角度は、基板1とモジュール2がなす角度である。これらの演算結果から、基板1とモジュール2の位置関係(ずれの方向とずれ量)を求める。つまり、2つの撮像部33の撮像画像に基づいて、アライメントマークM、mにおけるずれの方向とずれ量を演算することにより、XY方向およびθ方向のずれを補正し、図9(C)に示すように正確なタイリングを可能としている。 After step S04, the calculation unit 83 detects the positions of the alignment marks M and m based on the captured image as shown in FIG. 8 and calculates the positional relationship between the alignment marks M and m (step S05). That is, the direction and amount of misalignment between the alignment marks M and m is calculated. In this embodiment, two imaging units 33 are provided. These two imaging units 33 can capture two captured images as shown in FIG. 8. The direction and amount of misalignment between the substrate 1 and the module 2 are calculated based on the captured images from two locations. The example shown in FIG. 9(A) shows a case where the orientation and position of the substrate 1 (the orientation in which the module 2 should be tiled) and the module 2 held by the head 32 do not match. The dotted circle indicates the imaging field of view. There are two imaging units 33, and each shows its own field of view range. The two imaging units 33 then capture images of the alignment marks M and m in their respective left and right field of view ranges. From the captured images of the left and right alignment marks M and m, the positional relationship (direction and amount of misalignment) between the left and right alignment marks M and m is calculated. Furthermore, the positional relationship (direction and amount of misalignment) between the left and right alignment marks M and between the left and right alignment marks m is calculated, and from these results, the angle between the line connecting the two alignment marks M and the line connecting the two alignment marks m is calculated. This angle is the angle between the substrate 1 and the module 2. From these calculation results, the positional relationship (direction and amount of misalignment) between the substrate 1 and the module 2 is determined. In other words, by calculating the direction and amount of misalignment in the alignment marks M and m based on the images captured by the two imaging units 33, misalignment in the XY and θ directions is corrected, enabling accurate tiling as shown in Figure 9(C).

なお、図9(A)の事例は、理解を容易とするために極端な方向のずれを示しているが、モジュール2のピックアップ時にヘッド32に対して位置合わせしているので、例えば、図9(B)に示すような、アライメントマークMとアライメントマークmの位置関係が逆になるほどの方向のずれが生じることはほとんどない。仮に、ヘッド32の移動中にモジュール2がずれてしまい、アライメントマークMとアライメントマークmの位置関係が逆になってしまった場合には、2カ所のいずれかのアライメントマークMがモジュール2によって隠されてしまい、そもそも撮像ができない状態となる。このような場合はエラーとして処理の停止となる。また、ステップ03での説明のように、アライメントマークMとアライメントマークmを同一視野内で撮像するために、モジュール2をアライメントマークMに対してアライメントマークmがXY平面で所定量ずれた位置に位置付けている。したがって、アライメントマークMとアライメントマークmの位置関係が逆になるようなことは回避される。ただし、視野範囲からは外れてしまう可能性があり、この場合もいずれかのアライメントマークが撮像できず、この場合もエラーとして処理の停止となる。したがって、基板1とモジュール2の方向のずれは、上述の二つのアライメントマークMを結ぶ線と二つのアライメントマークmを結ぶ線がなす角度を演算することを行わず、左右それぞれのアライメントマークMとアライメントマークmとの位置関係(ずれの方向とずれ量)のずれ量の差分量から演算してもよい。つまり、左右それぞれのアライメントマークM、mの間隔からずれの方向(角度)を演算してもよい。この場合、演算処理を簡易とできる。 Note that the example in Figure 9(A) shows an extreme directional deviation for ease of understanding. However, because module 2 is aligned with head 32 when picked up, it is unlikely that a directional deviation will occur that would result in the positional relationship between alignment mark M and alignment mark m being reversed, as shown in Figure 9(B). If module 2 were to shift while head 32 was moving, causing the positional relationship between alignment mark M and alignment mark m to be reversed, one of the two alignment marks M would be hidden by module 2, making it impossible to capture an image. In such a case, an error is detected and processing is halted. Furthermore, as explained in step 03, in order to capture alignment mark M and alignment mark m within the same field of view, module 2 is positioned such that alignment mark m is shifted a predetermined amount in the XY plane relative to alignment mark M. Therefore, reversing the positional relationship between alignment mark M and alignment mark m is avoided. However, there is a possibility that the alignment mark may fall outside the field of view, in which case one of the alignment marks cannot be imaged, and processing will also be halted as an error. Therefore, the directional misalignment between the substrate 1 and module 2 may be calculated from the difference in the amount of misalignment between the left and right alignment marks M and m (direction and amount of misalignment) rather than calculating the angle formed by the line connecting the two alignment marks M and m described above. In other words, the direction of misalignment (angle) may be calculated from the distance between the left and right alignment marks M and m. In this case, the calculation process can be simplified.

さらに、演算部83は、この演算結果を移動制御部84に送信し、移動制御部84は、図5(C)に示すように、この演算結果に基づいて、ステージ31をY方向に、ヘッド32をX方向に、保持部32aをθ方向に移動させ、平面視でアライメントマークM、mが重なるように、基板1にモジュール2を位置合わせする(ステップS06)。最後に、移動制御部84は、基板1に向けてヘッド32を移動(下降)させることにより、基板1にモジュール2をタイリングする(ステップS07)。その後、ヘッド32は、モジュール2の吸着保持を解除し、基板1から離れる方向に移動(上昇)した後、再びX方向に移動して、図5(D)に示すように、供給台Sの上方、具体的には次に吸着保持するモジュール2上方に移動する(ステップS08)。以上のステップS01~ステップS08を繰り返すことにより、基板1にモジュール2がタイリングされる。なお、供給台Sが空になった場合や基板1の全面にモジュール2がタイリングされた場合は、移動制御部84により、供給台Sやステージ31が筐体Cの外部へと移動し、新たなモジュール2や基板1を支持して筐体C内部に戻る。これにより、連続的にタイリングが行われる。 The calculation unit 83 then transmits the calculation results to the movement control unit 84, which, based on the calculation results, moves the stage 31 in the Y direction, the head 32 in the X direction, and the holder 32a in the θ direction, as shown in FIG. 5(C), to align the module 2 on the substrate 1 so that the alignment marks M and m overlap in a planar view (step S06). Finally, the movement control unit 84 moves (lowers) the head 32 toward the substrate 1, thereby tiling the module 2 on the substrate 1 (step S07). The head 32 then releases its suction hold of the module 2, moves (raises) away from the substrate 1, and then moves again in the X direction to move above the supply table S, specifically above the next module 2 to be suction-held, as shown in FIG. 5(D) (step S08). By repeating steps S01 to S08, the modules 2 are tiled on the substrate 1. Furthermore, when the supply table S becomes empty or when modules 2 have been tiled over the entire surface of the substrate 1, the movement control unit 84 moves the supply table S or stage 31 outside the housing C, and then returns to the inside of the housing C supporting new modules 2 or substrates 1. This allows for continuous tiling.

[効果]
(1)本実施形態のタイリング装置3は、基板1を支持するステージ31と、基板1を臨む位置に、複数の素子が搭載されたモジュール2を搬送するヘッド32と、ヘッド32に保持されたモジュール2越しに基板1を臨み、基板1に設けられたアライメントマークMとモジュール2に設けられたアライメントマークmとを同一視野内において撮像する撮像部33と、アライメントマークMと撮像部33とを結ぶ光路上に設けられ、アライメントマークM、mに撮像部33の焦点が同時に合うように、撮像部33のアライメントマークMに対する焦点距離を調整する焦点距離調整部34と、を備え、ヘッド32は、撮像部33が撮像した画像に基づいて、基板1にモジュール2をタイリングする。
[effect]
(1) The tiling device 3 of this embodiment comprises a stage 31 that supports the substrate 1, a head 32 that transports a module 2 mounted with multiple elements to a position facing the substrate 1, an imaging unit 33 that faces the substrate 1 through the module 2 held by the head 32 and captures images of an alignment mark M provided on the substrate 1 and an alignment mark m provided on the module 2 within the same field of view, and a focal length adjustment unit 34 that is provided on the optical path connecting the alignment mark M and the imaging unit 33 and adjusts the focal length of the imaging unit 33 with respect to the alignment mark M so that the focus of the imaging unit 33 is simultaneously on the alignment marks M and m, and the head 32 tiled the module 2 on the substrate 1 based on the image captured by the imaging unit 33.

これにより、撮像部からの距離の異なるアライメントマークM、mの両方に同時に焦点を合わせた撮像画像に基づいて、基板1にモジュール2をタイリングすることができるので、従来に比して高精度なタイリングを行うことができる。基板1にモジュール2をタイリングするために、モジュール2は基板1の上を移動する必要がある。このため、モジュール2が、基板1のモジュール2をタイリングする箇所に臨むように位置付けられる時、基板1とモジュール2との間には間隙が存在している。このため、基板1やモジュール2のアライメントマークを撮像する撮像部33の、撮像部33からモジュール2までの距離は、基板1までの距離よりも短くなる。すなわち、モジュール2に焦点を合わせた状態では、基板1に焦点が合わない。同様に、基板1に焦点を合わせた状態では、モジュール2に焦点が合わない。そこで、従来においては、基板1のアライメントマークMとモジュール2のアライメントマークmとを、それぞれに焦点の合ったカメラ(本実施形態の撮像部33に相当する)で別々に撮像し、それぞれの撮像画像から認識したそれぞれのアライメントマークの位置と、二つのカメラの位置関係から、基板1とモジュール2の位置関係を間接的に算出していた。しかし、この場合、熱膨張や撮像時に生じた振動などによりカメラの位置が変わってしまい、高精度な位置合わせを行うことが困難であった。さらに、基板1とモジュール2の向きを合わせて、位置合わせを行うために、基板1とモジュール2のアライメントマークの位置認識を2カ所で行うように、さらに二つのカメラ(撮像部33)を追加して用いて、基板1とモジュール2とのアライメントマークをそれぞれ別々に2カ所の撮像をして、タイリングの位置合わせを行う場合には、追加して用いる二つのカメラ間の位置関係の熱膨張や撮像時に生じた振動などに起因する誤差によって、高精度な位置合わせを行うことが困難であった。また、このように四つのカメラを用いるので、装置構成も複雑とならざるを得なかった。一方で、本実施形態の撮像部33は、基板1のアライメントマークMとモジュール2のアライメントマークmとを同一視野で撮像するので、撮像時に振動などが生じたとしてもアライメントマークM、mの相対的な位置関係は変わらない。また、前述のように四つのカメラを用いることに対して二つの撮像部33で済む。そのため、カメラ間の誤差も半分となり、高精度な位置合わせを行うことができ、装置構成を簡素化できる。 This allows module 2 to be tiled on substrate 1 based on captured images simultaneously focused on both alignment marks M and m, which are at different distances from the imaging unit, thereby enabling more accurate tiling than conventional methods. To tile module 2 on substrate 1, module 2 must move over substrate 1. Therefore, when module 2 is positioned facing the location on substrate 1 where module 2 will be tiled, a gap exists between substrate 1 and module 2. Therefore, the distance from imaging unit 33, which captures images of the alignment marks on substrate 1 and module 2, to module 2 is shorter than the distance to substrate 1. In other words, when module 2 is in focus, substrate 1 is out of focus. Similarly, when substrate 1 is in focus, module 2 is out of focus. Therefore, in the past, the alignment mark M on the substrate 1 and the alignment mark m on the module 2 were separately imaged using cameras (corresponding to the imaging unit 33 in this embodiment) focused on each of them, and the positional relationship between the substrate 1 and the module 2 was indirectly calculated from the positions of the alignment marks recognized from each image and the positional relationship between the two cameras. However, in this case, the position of the camera changes due to thermal expansion, vibrations occurring during imaging, and the like, making it difficult to perform high-precision alignment. Furthermore, when two additional cameras (imaging units 33) are used to recognize the positions of the alignment marks on the substrate 1 and the module 2 at two locations to align the orientations and positions of the substrate 1 and the module 2, and two separate images of the alignment marks on the substrate 1 and the module 2 are taken, it is difficult to perform high-precision alignment due to errors in the positional relationship between the two additional cameras caused by thermal expansion and vibrations occurring during imaging. Furthermore, using four cameras in this way inevitably makes the device configuration complex. On the other hand, the imaging unit 33 of this embodiment images the alignment mark M on the substrate 1 and the alignment mark m on the module 2 in the same field of view, so the relative positional relationship between the alignment marks M and m does not change even if vibrations or other issues occur during imaging. Also, instead of using four cameras as described above, only two imaging units 33 are required. This halves the error between the cameras, enabling highly accurate alignment and simplifying the device configuration.

(2)アライメントマークMに撮像部33の焦点を合わせた状態において、ヘッド32は、ヘッド32に保持されたモジュール2の厚みに応じて撮像部33に接離する方向にモジュール2を移動させ、アライメントマークmに撮像部33の焦点を合わせる。これにより、より厳密にモジュール2のアライメントマークmに焦点を合わせることができる。また、基板1やモジュール2の厚みにばらつきがあったとしても、容易に焦点を合わせることができるので、高い精度で基板1にモジュール2をタイリングすることができる。 (2) With the imaging unit 33 focused on the alignment mark M, the head 32 moves the module 2 in a direction toward or away from the imaging unit 33 depending on the thickness of the module 2 held by the head 32, and focuses the imaging unit 33 on the alignment mark m. This allows the alignment mark m of the module 2 to be focused more precisely. Furthermore, since it is easy to focus even if there is variation in the thickness of the substrate 1 or module 2, the module 2 can be tiled on the substrate 1 with high precision.

[変形例]
(1)上記実施形態において、焦点距離調整部34は、直動機構321に支持され、ヘッド32及び撮像部33と連動してX方向に移動するように設けられたが、これに限られない。例えば、図10(A)に示すように、ヘッド32の保持部32aの側面に、透明部32bと一体化して設けられてもよい。このようにすることで、撮像部33に対する、焦点距離調整部34の位置合わせを簡略することができる。特に、視野範囲内において、例えばその半分を焦点距離調整部34を介したものとするような位置調整を容易とすることができる。
[Modification]
(1) In the above embodiment, the focal length adjustment unit 34 is supported by the linear motion mechanism 321 and moves in the X direction in conjunction with the head 32 and the imaging unit 33. However, this is not limited to this. For example, as shown in FIG. 10A , the focal length adjustment unit 34 may be integrally provided with the transparent portion 32b on the side surface of the holding portion 32a of the head 32. This simplifies the alignment of the focal length adjustment unit 34 with respect to the imaging unit 33. In particular, it is possible to easily adjust the position so that, for example, half of the field of view is covered by the focal length adjustment unit 34.

(2)また、図10(B)に示すように、焦点距離調整部34は、撮像部33に設けられてもよい。このようにすることで、上記変形例と同様に、撮像部33に対する、焦点距離調整部34の位置合わせを容易とすることができる。 (2) Furthermore, as shown in FIG. 10(B), the focal length adjustment unit 34 may be provided in the imaging unit 33. In this way, similar to the above-described modified example, it is possible to easily align the focal length adjustment unit 34 with the imaging unit 33.

(3)さらに、図10(C)に示すように、焦点距離調整部34は、ヘッド32に直接設けられてもよい。なお、このとき、ヘッド32の上下に伴って34も上下するが、撮像部33がアライメントマークMを撮像する光路上に存在すれば、撮像部33の焦点はアライメントマークMに合うので、位置合わせすることができる。また、焦点距離調整部34の配置、形状は、焦点距離調整部34がアライメントマークmを撮像する光路上にかからないように考慮する必要がある。例えば、図10(C)に示す焦点距離調整部34は、アライメントマークmを撮像する光路上に孔(図中点線で示す)が設けられており、この孔を通して撮像部33はアライメントマークmを撮像することができるようになっている。したがって、アライメントマークmの撮像では、焦点距離調整部34を介することなく、焦点が合った状態で撮像することができる。 (3) Furthermore, as shown in FIG. 10(C), the focal length adjustment unit 34 may be provided directly on the head 32. In this case, the focal length adjustment unit 34 moves up and down as the head 32 moves up and down. However, if the imaging unit 33 is located on the optical path that images the alignment mark M, the focal point of the imaging unit 33 will be aligned with the alignment mark M, allowing for alignment. The placement and shape of the focal length adjustment unit 34 must be considered so that the focal length adjustment unit 34 does not intersect with the optical path that images the alignment mark m. For example, the focal length adjustment unit 34 shown in FIG. 10(C) has a hole (shown by a dotted line in the figure) on the optical path that images the alignment mark m, and the imaging unit 33 can image the alignment mark m through this hole. Therefore, when imaging the alignment mark m, the image can be captured in focus without going through the focal length adjustment unit 34.

(4)上記実施形態において、撮像部33は、直動機構321に支持されるものとしたが、これに限られない。例えば、基板1の上方において、筐体Cに固定して設けられてもよい。このようにすることで、撮像部33の移動に伴う振動やタイリング装置3に発生する振動などの影響を避けることが出来、位置合わせの誤差を小さくすることができる。なお、この場合には、ステージ31をY方向だけでなくX方向に移動可能に構成することにより、筐体Cに設けられた撮像部33の直下に基板1のアライメントマークMを移動させることができる。 (4) In the above embodiment, the imaging unit 33 is supported by the linear motion mechanism 321, but this is not limited to this. For example, it may be fixed to the housing C above the substrate 1. This makes it possible to avoid the effects of vibrations caused by the movement of the imaging unit 33 and vibrations generated in the tiling device 3, and reduces alignment errors. In this case, by configuring the stage 31 to be movable not only in the Y direction but also in the X direction, it is possible to move the alignment mark M on the substrate 1 directly below the imaging unit 33 provided on the housing C.

(5)上記実施形態において、撮像部33は、2つ設けられ、同時に撮像するものとしたが、ピックアップされて保持されているモジュール2とステージ31に支持されている基板1との相対角度ずれが許容できる範囲であるならば、基板1に対するモジュール2のθ合わせ(向きの合わせ)の必要がなく、このような場合には、撮像部33は一つでもよい。装置構成を簡素にできるほか、位置合わせのための画像処理や演算が簡素となるので、タイリングのタクトタイムを短くでき、生産性を高めることができる。また、ミラーやプリズムによる複数の箇所を観察可能とした光学系を、撮像部33の光学系あるいは撮像部33の外部の光学系に適用し、2組のアライメントマークM、mを一度に撮像することもできる。この場合でも、撮像部33は一つとすることができる。さらに、一つの撮像部33を移動させて、2組のアライメントマークM、mを撮像してもよい。この場合でも基板1とモジュール2の相対的な向きの情報を得ることができる。いずれにおいても、装置構成を簡素なものとでき、使用部材が減ることで、装置コストを低減できるとともに、故障の発生も抑えることができる。また、二つの撮像部33の間での校正作業も不要とでき、装置の製造やメンテナンスを容易とすることができる。 (5) In the above embodiment, two imaging units 33 are provided and capture images simultaneously. However, if the relative angular misalignment between the picked-up and held module 2 and the substrate 1 supported by the stage 31 is within an acceptable range, there is no need to align the θ (orientation) of the module 2 with respect to the substrate 1. In such a case, a single imaging unit 33 may be sufficient. This not only simplifies the device configuration, but also simplifies image processing and calculations for alignment, thereby shortening the tiling takt time and improving productivity. Furthermore, an optical system capable of observing multiple locations using mirrors or prisms can be applied to the optical system of the imaging unit 33 or an optical system external to the imaging unit 33, allowing two sets of alignment marks M and m to be captured at the same time. Even in this case, a single imaging unit 33 may be used. Furthermore, one imaging unit 33 may be moved to capture two sets of alignment marks M and m. Even in this case, information on the relative orientation of the substrate 1 and the module 2 can be obtained. In either case, the device configuration can be simplified and fewer parts are used, which reduces device costs and the occurrence of malfunctions. Furthermore, calibration work between the two imaging units 33 is no longer necessary, making device manufacturing and maintenance easier.

(6)上記実施形態では、ステージ31に載置された基板1表面のアライメントマークMと供給台Sに載置されたモジュール2の表面のアライメントマークmとを同じ高さに設定し、撮像部33で供給台Sに載置されたモジュール2の表面のアライメントマークmを撮像する際に、焦点距離調整部34を介してアライメントマークを撮像していた。しかし、供給台S上に載置されたモジュール2のアライメントマークmの高さを、ヘッド32にモジュール2が保持され、アライメントマークmとアライメントマークMとを同時に撮像する時の高さに設定した場合にも、ピックアップ位置を認識することができる。この場合に、撮像部33で撮像する際は、焦点距離調整部34を介さない視野領域にて、直接アライメントマークmを撮像することとなる。 (6) In the above embodiment, the alignment mark M on the surface of the substrate 1 placed on the stage 31 and the alignment mark m on the surface of the module 2 placed on the supply table S were set to the same height, and when the imaging unit 33 images the alignment mark m on the surface of the module 2 placed on the supply table S, the alignment mark was imaged via the focal length adjustment unit 34. However, the pickup position can also be recognized if the height of the alignment mark m of the module 2 placed on the supply table S is set to the height when the module 2 is held by the head 32 and the alignment mark m and alignment mark M are imaged simultaneously. In this case, when imaging with the imaging unit 33, the alignment mark m is imaged directly in the field of view without using the focal length adjustment unit 34.

[他の実施形態]
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
Other Embodiments
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the components can be modified and embodied in practice without departing from the spirit of the invention. Furthermore, various inventions can be formed by appropriately combining multiple components disclosed in the above-described embodiments. For example, some components may be omitted from all the components shown in the embodiments. Furthermore, components from different embodiments may be appropriately combined.

1 基板
2 モジュール
21 フレキシブル基板
22 発光素子
23 封止部材
3 タイリング装置
31 ステージ
32 ヘッド
32a 保持部
32b 透明部
320 移動機構
321 直動機構
322 昇降機構
33 撮像部
34 焦点距離調整部
8 制御装置
81 記憶部
82 撮像制御部
83 演算部
84 移動制御部
85 設定部
86 入出力制御部
91 入力装置
92 出力装置
C 筐体
M、m アライメントマーク
S 供給台
1 Substrate 2 Module 21 Flexible substrate 22 Light-emitting element 23 Sealing member 3 Tiling device 31 Stage 32 Head 32a Holding portion 32b Transparent portion 320 Moving mechanism 321 Linear motion mechanism 322 Elevation mechanism 33 Imaging portion 34 Focal length adjustment portion 8 Control device 81 Memory portion 82 Imaging control portion 83 Calculation portion 84 Movement control portion 85 Setting portion 86 Input/output control portion 91 Input device 92 Output device C Housing M, m Alignment mark S Supply table

Claims (7)

基板を支持するステージと、
前記基板を臨む位置に、複数の素子が搭載されたモジュールを搬送するヘッドと、
前記ヘッドに保持された前記モジュール越しに前記基板を臨み、前記基板に設けられた第1のアライメントマークと、前記モジュールに設けられた第2のアライメントマークとを同一視野内において撮像する撮像部と、
前記第1のアライメントマークと前記撮像部とを結ぶ光路上に設けられ、前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークとに前記撮像部の焦点が同時に合うように、前記撮像部の前記第1のアライメントマークに対する焦点距離を調整する焦点距離調整部と、
を備え、
前記ヘッドは、前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記基板に前記モジュールをタイリングする、
タイリング装置。
a stage for supporting the substrate;
a head for transporting a module on which a plurality of elements are mounted to a position facing the substrate;
an imaging unit that faces the substrate through the module held by the head and images a first alignment mark provided on the substrate and a second alignment mark provided on the module within the same field of view;
a focal length adjustment unit that is provided on an optical path connecting the first alignment mark and the imaging unit, and that adjusts the focal length of the imaging unit with respect to the first alignment mark so that the imaging unit is focused on the first alignment mark and the second alignment mark simultaneously;
Equipped with
the head tiling the modules on the substrate based on the image captured by the imaging unit;
Tiling device.
前記焦点距離調整部を介して前記第1のアライメントマークに前記撮像部の焦点を合わせた状態において、
前記ヘッドは、前記ヘッドに保持された前記モジュールの厚みに応じて前記撮像部に接離する方向に前記モジュールを移動させ、前記第2のアライメントマークに前記撮像部の焦点を合わせる、
請求項1に記載のタイリング装置。
In a state where the imaging unit is focused on the first alignment mark via the focal length adjustment unit,
the head moves the module in a direction approaching or moving away from the imaging unit in accordance with a thickness of the module held by the head, and focuses the imaging unit on the second alignment mark;
The tiling device according to claim 1 .
前記焦点距離調整部は、直動機構に支持され、
前記ヘッド及び前記撮像部と連動してX方向に移動するように設けられた、
請求項1記載のタイリング装置。
the focal length adjustment unit is supported by a linear motion mechanism,
The head and the imaging unit are provided to move in the X direction in conjunction with each other.
The tiling device according to claim 1.
前記焦点距離調整部は、前記ヘッドに設けられる、
請求項1記載のタイリング装置。
The focal length adjustment unit is provided on the head.
The tiling device according to claim 1.
前記焦点距離調整部は、前記ヘッドの保持部に設けられる、
請求項1記載のタイリング装置。
The focal length adjustment unit is provided on a holder of the head.
The tiling device according to claim 1.
前記焦点距離調整部は、前記撮像部に設けられる、
請求項1記載のタイリング装置。
The focal length adjustment unit is provided in the imaging unit.
The tiling device according to claim 1.
前記撮像部は、2つ設けられ、
前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークは、2組設けられ、
それぞれの前記撮像部が同時に、それぞれの前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークの組を同一視野内において撮像する、
請求項1乃至6のいずれかに記載のタイリング装置。
Two imaging units are provided,
two sets of the first alignment mark and the second alignment mark are provided;
each of the imaging units simultaneously captures an image of each pair of the first alignment mark and the second alignment mark within the same field of view;
7. A tiling device according to claim 1.
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