CN101223840A - 电子部件的安装装置和安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明的电子部件的安装装置包括：保持台(12)，保持基板；X、Y以及θ方向驱动源(14，19，20)，沿水平方向驱动保持台；安装工具(5)，保持电子部件(4)并将电子部件安装到基板的侧部上表面上；背撑工具(22)，以能在上下方向上驱动的方式设置，在通过安装工具将电子部件安装到基板的侧部上表面上时，支承基板的侧部下表面；摄像机(24)，在将电子部件安装到基板上之前对基板和电子部件进行摄像；以及控制装置(25)，在根据来自摄像机的摄像信号将基板和电子部件对位后，使背撑工具上升而支承基板的侧部下表面，在该状态下通过摄像机再次对基板进行摄像，当基板和电子部件之间产生了位置偏离时，重新进行基板和电子部件之间的对位。

Description

电子部件的安装装置和安装方法

技术领域

本发明涉及在基板的侧部上表面安装电子部件的电子部件的安装装置和安装方法。

背景技术

例如，在液晶单元等基板上，经由作为粘接材料的各向异性导电部件而压装TCP(带载封装：Tape Carrier Package)等的电子部件。上述基板以下述方式构成，即，借助密封剂将两张玻璃板以规定间隔粘接，在这些玻璃板之间封入液晶，并且，在各玻璃板的外表面上分别贴装偏振片。并且，在上述结构的基板上，在一张玻璃板的侧部的、从另一张玻璃板的侧部向外突出的上表面(贴合时的内表面)上，沿着其侧部的长度方向而以带状粘接双面粘接性的上述各向异性导电部件，并借助该各向异性导电部件安装上述电子部件。

在上述基板的侧部上表面安装电子部件的情况下，必须将形成于上述电子部件上的外引线相对于形成于基板上的单元侧引线精密地对位。最近，配线图案正在逐渐高密度化，例如，引线的宽度尺寸达到20μm左右，而相邻外导线的间隔达到50μm左右，因此，有时必须将电子部件在上述单元侧引线的节距方向上相对于基板精密地定位，才能可靠地将彼此的引线电连接。

用于将上述电子部件安装到上述基板上的安装装置具有保持上述基板的保持台。在使基板的安装电子部件的侧部从上述保持台的侧缘向外突出、并用背撑工具保持该侧部的下表面的状态下，将保持在安装工具上的电子部件安装到上述基板的侧部的上表面上。

在将上述电子部件安装到上述基板上之前，通过摄像机对设置在基板和电子部件上的各为一对的对位标记进行摄像，根据该摄像结果将基板和电子部件对位。并且，在将基板和电子部件在上下方向上对位之后，用上述背撑工具支承上述基板的侧部下表面，在该状态下，使上述安装工具下降而将上述电子部件安装到上述基板上。

另外，在通过背撑工具支承上述基板的侧部下表面之前，根据摄像机所摄得的摄像信号来将上述基板和上述电子部件定位。定位后的基板在其侧部上表面上安装电子部件之前，由上述背撑工具支承其侧部下表面。此时，基板的侧部由背撑工具顶起。

若基板的侧部被背撑工具顶起，则相对于顶起之前，基板的侧部有时会相对于上述电子部件产生位置偏离。该位置偏离有时因为基板的挠曲而产生，而在基板以应力残留的状态被保持在保持台上的情况下，该位置偏离有时因顶起所导致的应力状态变化而产生等。

但是，以往是在通过背撑工具支承基板的侧部之前，通过摄像机对基板和电子部件进行摄像，根据该摄像信号将它们对位之后，通过背撑工具支承基板的侧部下表面，然后通过上述安装工具来安装电子部件。

也就是说，即便由于基板的侧部下表面被背撑工具顶起并支承，而导致基板的侧部相对于电子部件产生位置偏离，也不对该位置偏离进行修正，而是直接安装电子部件。因此，有可能导致电子部件的安装精度降低，而不能可靠地将基板和电子部件之间的引线电连接。

发明内容

本发明提供一种电子部件的安装装置和安装方法，如果由于通过背撑工具支承基板而产生位置偏离，则能够对该位置偏离进行修正后将电子部件安装到基板上。

本发明是一种将电子部件安装到基板的侧部上表面上的安装装置，其特征在于，包括：保持机构，保持上述基板；驱动机构，沿水平方向驱动该保持机构；安装机构，保持上述电子部件并将该电子部件安装到上述基板的侧部上表面上；背撑工具，以能够在上下方向上驱动的方式设置，在通过上述安装机构将上述电子部件安装到上述基板的侧部上表面上时，对该基板的侧部下表面进行支承；摄像机构，在将上述电子部件安装到上述基板上之前，对这些基板和电子部件进行摄像；以及控制机构，在根据来自该摄像机构的摄像信号将上述基板和电子部件对位后，使上述背撑工具上升而支承上述基板的侧部下表面，在该状态下通过上述摄像机构再次对上述基板进行摄像，当上述基板和电子部件之间存在位置偏离时，重新进行上述基板和上述电子部件的对位。

另外，本发明是一种将电子部件安装到基板的侧部上表面上的安装方法，其特征在于，包括；摄像工序，对上述基板上的安装上述电子部件的部分及上述电子部件进行摄像；对位工序，根据上述摄像将上述基板和上述电子部件对位；支承工序，通过背撑工具支承对位后的基板的侧部下表面；判断工序，再次对由背撑工具支承的基板进行摄像而判断基板和上述电子部件之间是否存在位置偏离；再次对位工序，在存在位置偏离时再次对上述基板进行对位；以及安装工序，在上述基板和上述电子部件之间不存在位置偏离时，在由上述背撑工具支承的上述基板的侧板上表面上安装上述电子部件。

附图说明

图1是表示本发明一个实施方式的安装装置以及对该安装装置供给电子部件的供给装置的概略结构图。

图2是表示安装装置的侧视图。

图3是表示安装装置的背撑工具部分的侧视图。

图4是表示设置在基板和电子部件上的对位标记的立体图。

图5是对安装装置进行控制的控制电路的框图。

图6是表示将电子部件安装到基板上时的工序的一部分的流程图。

图7是表示图6所示工序的后续工序的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。

图1表示电子部件的供给装置以及将从该供给装置供给来的电子部件安装到基板上的安装装置，上述供给装置具备部件供给台1。该部件供给台1沿周向以90度的间隔设置有4个载置部2(仅图示出3个)，由第1驱动源3以各相差规定角度、例如90度的方式旋转驱动。在上述各载置部2上，通过未图示的吸附臂等供给TCP等电子部件4。

供给并载置在上述部件供给台1的载置部2上的电子部件4被交接给构成上述安装装置的安装工具5。上述安装工具5沿由第2驱动源6以各相差90度的方式旋转驱动的分度台7的周向，以90度的间隔设置。上述安装工具5具有压力缸8和安装在该压力缸8的杆9上的吸附头11。

上述吸附头11被与上述部件供给台1及上述分度台7同步地旋转驱动，从而被定位在上述部件供给台1的载置部2的上方。在该状态下，当上述压力缸8被驱动时，上述吸附头11下降而吸附并保持被供给并载置在上述载置部2上的电子部件4。

吸附并保持在上述吸附头11上的电子部件4被安装到液晶显示面板等基板W的侧部上表面上。上述基板W以其安装上述电子部件4的侧部比上述保持台12的侧缘更向外突出的方式被吸附并保持在作为保持机构的保持台12的上表面上。

如图2所示，上述保持台12能够向XY方向以及θ方向驱动。即，保持台12以能够由X驱动源14沿着箭头所示的X方向驱动的方式设置在X台13上。在该X台13的下表面上，沿着与上述X方向垂直的Y方向设置有一对承接部件13a。这些承接部件13a以能够沿着沿上述Y方向设置的一对Y导轨16移动的方式被支承在基座15上。

在上述X台13的下表面上设置有内螺纹体17，在该内螺纹体17中螺合有螺纹轴18。该螺纹轴18由Y驱动源19旋转驱动。由此，上述X台13被向Y方向驱动。进而，保持台12的保持上述基板W的部分被θ驱动源20向旋转方向在水平面上驱动。由此，上述保持台12能够在X、Y方向以及θ方向上进行驱动。

在上述基座15的沿X方向延伸的一个端部上，立设有支承体21。在该支承体21的上端设置有与支承体21宽度尺寸相同的背撑工具22。该背撑工具22由内置于图1和图3所示的上述支承体21中的压力缸等Z驱动源23向图1至图3中的箭头Z所示的上下方向驱动。图3表示背撑工具22下降后的状态，图1和图2表示上升后的状态。

如图3所示，在上述支承体21的宽度方向两侧设置有构成摄像机构的一对摄像机24。如图4所示，一对摄像机24在同一视野中对设置于上述电子部件4的一对第1对位标记m1、和设置于上述基板W的安装电子部件4的端子部27的两侧的一对第2对位标记m2进行摄像。

即，上述电子部件4在其一侧边上以规定间隔形成有一对上述第1对位标记m1，在上述基板W上以与一对第1对位标记m1相同的间隔形成有一对上述第2对位标记m2。

如图5所示，一对摄像机24的摄像信号被输入控制装置25。控制装置25将来自摄像机24的信号转换成数字信号，根据该转换计算出各为一对的电子部件4的第1对位标记m1与基板W的第2对位标记m2的位置偏离量。

然后，根据计算结果驱动上述X驱动源14、Y驱动源19以及θ驱动源20，向X、Y以及θ方向驱动上述保持台12，从而将上述基板W与上述电子部件4对位。即，将基板W相对于保持在安装工具5上的电子部件4对位。

将基板W相对于电子部件4对位后，上述控制装置25向上升方向驱动Z驱动源23，将安装电子部件4的基板W的端部下表面用上述背撑工具22加以支承。

如图3所示，上述背撑工具22的宽度尺寸设定成，比设置于上述电子部件4上的一对第1对位标记m1的间隔稍小。即，电子部件4的宽度尺寸比背撑工具22的宽度尺寸大。上述安装工具5的宽度尺寸设定成与上述背撑工具22的宽度尺寸大致相同。

由此，上述基板W被定位到示教位置上，在该基板W的上方通过上述分度台7的旋转而对保持在上述安装工具5上的电子部件4进行定位，之后，能够通过设置在支承体21的宽度方向两侧的一对摄像机24，而从下方在同一视野内对位于上下方向的基板W的第2对位标记m2以及电子部件4的第1对位标记m1进行摄像。

接着，参照图6和图7所示的流程图对通过上述结构的安装装置将电子部件安装到基板W的侧部上表面上时的动作进行说明。

首先，在步骤1(以下将步骤记做S)中，将基板W供给到保持台12上，并将该基板W吸附并保持到上述保持台12上。在S2中，将上述保持台12驱动到预先示教的位置上。由此，上述基板W的安装电子部件4的侧部被定位在上述背撑工具22的上方。接着，在S3中，旋转驱动分度台7，将吸附并保持有电子部件4的安装工具5定位到上述基板W的侧部附近。

将电子部件4和基板W定位到预先设定好的示教位置后，在S4中，通过一对摄像机24对设置在电子部件4和基板W上的各为一对的第1、第2对位标记m1、m2分别进行摄像。即，各摄像机24分别在同一视野内对以微小的高度差而位置接近的第1、第2对位标记m1、m2进行摄像。

摄像机24的摄像信号被输入控制装置25并进行图像处理。由此，在S5中，计算出各第1对位标记m1和第2对位标记m2之间的位置偏离量。即，计算出电子部件4和基板W之间在X、Y以及θ方向上的位置偏离量。

接着，在S6中，控制装置25根据计算出的位置偏离量来向X、Y以及θ方向驱动上述保持台12也就是基板W，将基板W相对于电子部件4对位。将基板W相对于电子部件4对位后，在S7中，背撑工具22由Z驱动源23向上升方向驱动。由此，基板W中安装电子部件4的部分的下表面被上述背撑工具22顶起而支承。

通过背撑工具22支承基板W的侧部后，在S8中，通过一对摄像机24再次对设置在基板W上的第2对位标记m2进行摄像。即，在基板W的侧部由背撑工具22顶起的状态下，计算出基板W的第2对位标记m2与电子部件4的第1对位标记m1的坐标并进行比较。接着，在S9中，根据算出的第1、第2对位标记m1、m2的坐标来判断在基板W和电子部件4之间是否产生了位置偏离。

当电子部件4和基板W之间没有产生位置偏离时，前进到S10，在S10中，向下降方向驱动安装工具5而将所吸附并保持的电子部件4安装到基板W上。

在由于通过背撑工具22将基板W顶起而在电子部件4与基板W之间产生了位置偏离的情况下，前进到S11，在S11中，向下降方向驱动背撑工具22。接着，向X、Y以及θ方向驱动上述基板W，并根据在S8中求出的位置偏离量来修正基板W相对于电子部件4的位置。修正基板W的位置偏离后，返回到S7，重复进行上述动作。

在S11中再次进行基板W的对位时，使背撑工具22下降。因此，即便向X、Y以及θ方向驱动基板W，基板W的下表面也不会在背撑工具的上端面上滑动，所以能够平滑而且可靠地进行基板W的对位。

这样，在将电子部件4安装到基板W上时，根据摄像机24的摄像结果将电子部件4和基板W对位，然后通过背撑工具22支承基板W的侧部下表面。并且，在将电子部件4安装到基板W上之前，通过摄像机24再次对基板W进行摄像。结果，如果在电子部件4和基板W之间产生了位置偏离，则使背撑工具22下降而再次重新进行基板W的定位。

即，在将电子部件4安装到基板W上时，即使由于用背撑工具22顶起基板W而使得基板W产生挠曲等进而导致基板W相对于电子部件4的位置发生偏离，也能在对该位置偏离进行修正后安装电子部件4。因此，能够相对于基板W以较高的定位精度安装电子部件4。

另外，在上述一个实施方式中，在通过背撑工具支承住基板的侧部下表面之后，通过摄像机对电子部件和基板进行摄像，再反复进行根据该摄像的基板的定位修正，但一般来说，由背撑工具支承基板而产生的位置偏离通常通过一次修正就能修正，并且接下来通过背撑工具将基板顶起并支承时几乎不会产生位置偏离。

因此，也可以设计成，通过背撑工具支承基板时的位置偏离修正仅进行一次，在第二次通过背撑工具支承基板时不检测电子部件与基板的位置偏离，而直接将上述电子部件安装到基板上。

另外，上述实施方式中，在电子部件和基板之间产生位置偏离的情况下，在S11中，在向下降方向驱动背撑工具之后进行对位，但即便不使背撑工具下降就进行对位也没关系。

如果不使背撑工具下降就进行对位，则不存在再次通过背撑工具将定位后的基板顶起的情况，所以能够消除由于顶起而导致基板产生位置偏离的可能性。

进而，如果不使背撑工具下降就进行对位，则在进行基板与电子部件在X、Y以及θ方向上的位置修正之后，不必进行使背撑工具上升的动作即能将电子部件安装到基板上，所以能够缩短安装所需要的生产间隔时间。

另外，上述实施方式中，是将基板向X、Y以及θ方向驱动来进行其相对于电子部件的对位，但如果是向基板供给电子部件的安装工具不设置在分度台上、且能够向X、Y以及θ方向进行驱动的状态，则也可以不进行基板的位置修正，而进行电子部件的位置修正。

如果取代基板而将电子部件向X、Y以及θ方向驱动来实施对位，则与使基板和保持台一起移动来进行对位的情况相比，能够减少惯性力和振动的产生，所以不仅能够进一步缩短对位所需的时间，而且能够提高对位精度以及安装精度，进而能够借助生产间隔时间的缩短来实现生产率的提高。

工业实用性

根据本发明，如果将基板和电子部件对位后由背撑工具支承基板的侧部，则对基板再次进行摄像来确认是否产生了位置偏离，在有位置偏离的情况下进行修正，因此能够相对于基板高精度地安装电子部。

Claims (7)

1.一种电子部件的安装装置，将电子部件装到基板的侧部上表面上，其特征在于，包括：

保持机构，保持上述基板；

驱动机构，沿水平方向驱动该保持机构；

安装机构，保持上述电子部件并将该电子部件安装到上述基板的侧部上表面上；

背撑工具，以能够在上下方向上驱动的方式设置，在通过上述安装机构将上述电子部件安装到上述基板的侧部上表面上时，对该基板的侧部下表面进行支承；

摄像机构，在将上述电子部件安装到上述基板上之前，对这些基板和电子部件进行摄像；以及

控制机构，在根据来自该摄像机构的摄像信号将上述基板和电子部件对位后，使上述背撑工具上升而支承上述基板的侧部下表面，在该状态下通过上述摄像机构再次对上述基板进行摄像，当上述基板和电子部件之间存在位置偏离时，重新进行上述基板和上述电子部件的对位。

2.如权利要求1所述的电子部件的安装装置，其特征在于，在上述基板和电子部件之间存在位置偏离时，上述控制机构使上述背撑工具下降而重新进行上述基板和上述电子部件的对位。

3.如权利要求1所述的电子部件的安装装置，其特征在于，在上述基板的安装上述电子部件的位置上以规定的间隔设置有一对第1对位标记，在上述电子部件上以与第1对位标记相对应的间隔设置有一对第2对位标记，上述背撑工具的宽度尺寸设定成小于一对第2对位标记的间隔，

上述摄像机构是一对摄像机，该一对摄像机分别在同一视野内对位于相对置的位置上的第1、第2对位标记中的一方和第1、第2对位标记中的另一方进行摄像。

4.如权利要求1所述的电子部件的安装装置，其特征在于，上述安装机构是以规定间隔沿分度台的周向设置的多个安装头，上述基板与上述电子部件的对位通过上述驱动机构沿水平方向驱动上述基板来进行。

5.一种电子部件的安装方法，将电子部件安装到基板的侧部上表面上，其特征在于，包括：

摄像工序，对上述基板上的安装上述电子部件的部分及上述电子部件进行摄像；

对位工序，根据上述摄像将上述基板和上述电子部件对位；

支承工序，通过背撑工具支承对位后的基板的侧部下表面；

判断工序，再次对由背撑工具支承的基板进行摄像而判断基板和上述电子部件之间是否存在位置偏离；

再次对位工序，在存在位置偏离时再次对上述基板进行对位；以及

安装工序，在上述基板和上述电子部件之间不存在位置偏离时，在由上述背撑工具支承的上述基板的侧部上表面上安装上述电子部件。

6.如权利要求5所述的电子部件的安装方法，其特征在于，在再次将上述基板对位时，使上述背撑工具下降。

7.如权利要求4所述的电子部件的安装方法，其特征在于，在上述基板上设置有一对第1对位标记，在上述电子部件上设置有一对第2对位标记，并且在同一视野内对上述第1对位标记和第2对位标记进行摄像。

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