CN101317502A - 针对电路基板的操作装置和操作方法 - Google Patents

Abstract

在近似电路基板的基板面的形状来假想曲面模型时，在基板面除了测量位置还设定辅助测量位置，判断根据这些位置距操作基准面的位移量的差假想曲面模型时的采样位移量的合格性，判断为没有合格性的情况下重新设定新的测量位置。由此，由基板面的不连续面引起的局部的位移量的增减不会给曲面模型的假想带来影响，可以根据实际的基板面的形状假想出近似的曲面模型，可以将操作高度调节到适当的高度，有助于操作品质的提高。

Description

针对电路基板的操作装置和操作方法

技术领域

本发明涉及在安装有电子部件的电路基板上实施与电子部件的安装有关的规定的操作的针对电路基板的操作装置和操作方法。

背景技术

在电子部件的安装工序中，通过在电路基板的操作面(下面称为基板面)进行导电胶或焊锡膏的涂敷·印刷的工序、在涂敷·印刷了导电胶等后的电路基板的基板面装备电子部件的工序、通过热压接和回流焊接在电路基板上机械或电气接合电子部件的工序、在电路基板是能被分割为多个基板的情况下对各个电路基板进行切割的工序等，对电路基板进行各种操作(或加工处理)。在这些工序中，为了提高电子部件的安装品质，在对电路基板进行操作时的操作高度(加工高度)管理十分重要，作为实现高精度的操作高度管理例如在特开2000-299597号公报(文献1)公开的电子部件安装装置为人们所知。

根据该文献的公开，对从安装有电子部件的基板面与安装基准面的偏差(位移量)进行测量，利用该偏差处理基板面的翘曲的近似，对在基板面安装电子部件时的安装高度的补正量进行运算，根据该补正量补正安装高度，由此可以使电子部件的安装面在基板上恰当地押接并安装。

但是，在上述的文献1公开的电子部件安装装置中，由于根据基板面的任意位置的相对于操作基准面的位移量来假想基板面整体的翘曲形状，所以，在成为对象的电路基板存在由高低差或缝隙、刻痕等的影响产生的不连续面的情况下，受局部的位移量的增减影响，有可能假想出与实际的基板面的面形状不对应的翘曲形状。若根据由这样假想的翘曲形状运算出的补正量来补正安装高度，会产生不能在基板面恰当地押接电子部件的安装面而导致安装品质下降的问题。并且，该安装品质的下降的问题对在电路基板进行各种操作时的操作品质也是同样的。

发明内容

因此本发明的目的在于解决所述问题，提供一种针对电路基板的操作装置和操作方法，对安装有电子部件的电路基板实施与电子部件的安装有关的规定操作，在对该电路基板进行的操作中，即使在成为对象的电路基板上存在因高低差或缝隙、刻痕等的影响引起的不连续面的情况下也能使针对电路基板的操作的品质不下降，可以维持操作的品质。

为了达到所述目的，本发明如以下构成。

根据本发明的技术方案1，提供一种针对电路基板的操作装置，其具有：测量机构，其在电路基板的操作面上设定的至少3个的测量位置和在所述各个测量位置的附近设定至少1个的多个辅助测量位置，测量所述电路基板距操作基准面的测量位移量；

运算机构，其判定由所述测量机构测量的所述测量位置和在该测量位置的附近设定的所述辅助测量位置上的距所述操作基准面的测量位移量的最大值和最小值的差是否在阈值以下，若判定为在所述阈值以下，则根据所述各个测量位置的所述测量位移量，通过曲面模型来假想所述电路基板的所述操作面的形状，运算所述曲面模型距所述操作基准面运算位移量；和

补正机构，其根据由所述运算机构运算出的所述曲面模型的所述运算位移量，进行对所述电路基板的所述操作面实施操作时的操作高度的补正。

根据本发明的技术方案2，提供一种在技术方案1记载的针对电路基板的操作装置，其还具有合格性判定机构，其对所述运算机构运算出的所述曲面模型的所述各个测量位置上的所述运算位移量和所述各个测量位置上的所述测量位移量进行比较，判定两者的差是否在阈值以下，通过判定在所述阈值以下，来判断所述曲面模型合格。

根据本发明的技术方案3，提供一种在技术方案1记载的针对电路基板的操作装置，所述运算机构按照将所述电路基板的所述操作面划分成多个区域的每个划分操作面，根据所述测量位移量，通过曲面模型来假想所述划分操作面的形状。

根据本发明的技术方案4，提供一种针对电路基板的操作方法，其包括以下步骤：

在电路基板的操作面设定至少3个测量位置；

对于所述设定的各个测量位置，测量所述电路基板距操作基准面的测量位移量；

判定所述测量的测量位置的所述测量位移量作为采样位移量是否合格；

在判定为不是所述合格的情况下，设定新的所述测量位置代替判定为不是所述合格的所述测量位置，测量所述测量位移量，进行新的所述测量位置的合格性的判定，另一方面，在判定为是所述合格的情况下，根据所述测量位置的所述测量位移量，通过曲面模型来假想所述电路基板的所述操作面的形状，运算所述曲面模型距所述操作基准面的运算位移量；

根据所述运算出的所述曲面模型的所述运算位移量，补正对所述电路基板的所述操作面实施操作时的操作高度，进行针对所述电路基板的操作。

根据本发明的技术方案5，提供一种在技术方案4记载的针对电路基板的操作方法，其在所述测量位置的设定中，在所述各个测量位置的附近至少设定1个辅助测量位置；

在所述测量位移量的测量中，进行所述各个辅助测量位置的所述测量位移量的测量；

在所述测量位移量的合格性的判定中，对于所述各个测量位置，在该测量位置和在其附近设定的所述辅助测量位置的所述各个测量位移量之中的最大值和最小值的差在阈值以下的情况下，判定为合格。

根据本发明的技术方案6，提供一种在技术方案4记载的针对电路基板的操作方法，在假想所述曲面模型后，判定所述假想的曲面模型和所述电路基板的所述操作面是否适合；

在判定为不适合的情况下，在所述测量位置的设定中追加设定新的所述测量位置，假想新的所述曲面模型。

根据本发明的技术方案7，提供一种在技术方案6记载的针对电路基板的操作方法，其在所述假想的曲面模型和所述电路基板的所述操作面的适合性的判定中，将所述曲面模型的所述各个测量位置上的所述运算位移量和所述各个测量位置上的所述测量位移量进行比较，若两者的差成为阈值以下，则判定适合。

根据本发明的技术方案8，提供一种在技术方案4记载的针对电路基板的操作方法，在所述曲面模型的假想中，按照将所述电路基板的所述操作面划分成多个区域的每个划分操作面，根据所述测量位移量通过曲面模型来假想所述划分操作面的形状。

根据本发明，根据电路基板中被实施操作的基板面的形状假想近似的曲面模型，可以高精度地补正操作高度，所以即使在成为对象的电路基板上存在由高低差或缝隙、刻痕等的影响引起的不连续面的情况下，针对电路基板的操作的品质也不会降低，可以维持操作的品质。

附图说明

本发明的这些和其他的目的与特征，根据下面基于附图的优选的实施方式可以明确。在该图中，

图1是本发明的实施方式1所涉及的电子部件安装装置的俯视示意图。

图2是所述实施方式1的电子部件安装装置的部分侧视示意图。

图3A是表示所述实施方式1的电子部件安装装置中的安装高度的说明图，是表示电路基板的端部向下方发生了位移的状态的图。

图3B是表示所述实施方式1的电子部件安装装置中的安装高度的说明图，是表示电路基板的端部向上方发生了位移的状态的图。

图4是表示所述实施方式1的电子部件的安装中的安装高度的补正动作的流程图。

图5A是表示在所述实施方式1的基板面设定的测量位置的部分俯视示意图。

图5B是表示在所述实施方式1的基板面设定的辅助测量位置的部分俯视示意图。

图6是表示所述实施方式1中电路基板的曲面模型的立体示意图。

图7是表示所述实施方式1中的电子部件的安装的情况的侧视示意图。

图8是表示包括所述实施方式1的电子部件安装装置的基板加工系统的构成的说明图。

图9A是表示由本发明的实施方式2所涉及的针对电路基板的操作装置处理的形成有缝隙的电路基板的侧视示意图。

图9B是表示将图9A中的电路基板中的基板面划分成多个区域的情况的俯视示意图。

具体实施方式

在继续本发明的记述前，在附图对相同的部件附加相同的参照符号。

下面，根据附图对本发明所涉及的实施方式进行详细的说明。

(实施方式1)

在图1表示本发明的实施方式1所涉及的针对电路基板的操作装置的一例即电子部件安装装置101的俯视示意图，在图2表示其部分侧视示意图。

首先，参照图1和图2对本实施方式1的电子部件安装装置101的整体构成进行说明。另外，在本发明中，所谓针对电路基板的操作装置是指进行操作高度(或加工高度)的管理，同时对电路基板的操作面(下面称为基板面)实施各种操作(或加工处理)的装置，在本实施方式1中，以进行电路基板的基板面和操作工具(或保持在操作工具上的电子部件)之间的高度距离即安装高度的管理，同时在基板面安装电子部件的电子部件安装装置作为例子进行说明。

在图1的电子部件安装装置101中，在基台1上大致中央配设有搬送引导装置2。搬送引导装置2作为对安装有电子部件的电路基板3进行搬送并将其定位在规定位置的基板定位机构发挥作用。另外，在本实施方式1中，将电路基板3的搬送方向作为X方向，将与其在水平面内正交的方向作为Y方向。在搬送引导装置2的Y方向的两侧方配设有部件供给部4，并装拆自由地并排设置多个送料器(parts feeder)5。在基台1的X方向的两端部配设有一对Y工作台6。在这些Y工作台6上架设有X工作台7，通过Y工作台6的驱动在Y方向上移动。在X工作台7的侧部，配设有移载头8，通过X工作台7的驱动在X方向上移动。在移载头8的侧方，配设有照相机9和高度检测传感器10。照相机9作为对下方进行摄像并识别电子部件和电路基板3的位置即对XY平面内的位置进行识别的机构发挥作用。Y工作台6和X工作台7作为使移载头8和照相机9、高度检测传感器10水平移动到基台1上的任意位置的水平移动机构发挥作用。在搬送引导装置2和部件供给部4之间配设有线阵照相机(line camera)11。

在图2中，在移载头8并排设有多个吸嘴单元(nozzle unit)12(在本实施方式中，例如3个吸嘴单元12排成一列)。在各个吸嘴单元12的下端部，安装有吸住并拾起来自送料器5的电子部件P的吸嘴(nozzle)13。在本实施方式1中，各个吸嘴13是作为针对电路基板3进行电子部件的安装的操作的操作工具的一例。在各吸嘴单元10，具有使吸嘴13在Z方向升降的升降装置12a，通过使吸嘴13下降将电子部件P的下表面押接在基板面3a上，来将电子部件P安装在基板3上。另外，Z方向是与X方向和Y方向正交的方向。

高度检测传感器10在基板面3a上的测量位置s投射激光，通过接收反射光检测基板3a的高度即在Z方向上的位置。高度检测传感器10的检测结果在运算部14进行运算处理，对自测量位置s距操作基准面3b的位移量(下面称为位移量)d进行测量。这样，高度检测传感器10和运算部14作为测量测量位置s距操作基准面3b的位移量的测量机构发挥作用。另外，所谓操作基准面3b是没有翘曲或变形的平坦的电路基板3在由搬送轨道2定位的状态下的基板面3a，按照可以在该操作基准面3b将电子部件P恰当地押接并安装的方式设定吸嘴13的下降行程即安装高度。因此，由于在电路基板3产生翘曲或变形的情况下基板面3a和操作基准面3b不一致，所以在电路基板3安装电子部件P时需要进行安装高度的补正。例如，如图3A的说明图所示，在电路基板3的基板面3a相对于操作基准面3b有凸状的变形，即按照电路基板3的端部位于下方的方式弯曲变形的情况，向上方的位移量d1成为安装高度的补正量，并将其从与操作基准面3b对应地设定的安装高度减去。另一方面，如图3B的说明图所示，基板面3a相对于操作基准面3b以凹状变形，即按照电路基板3的端部位于上方的方式弯曲变形的情况，向下方的位移量d2成为安装高度的补正量，将其与对应于操作基准面3b而设定的安装高度相加。这样，在补正安装高度时，需要测量基板面3a距操作基准面3b的位移量。因此，在本实施方式1中，假想对电路基板3中的基板面3a的形状进行近似处理的曲面模型，根据该曲面模型中的距操作基准面3b的位移量，进行安装高度的补正。

在图2中，控制部15作为根据在存储部17存储的曲面模型的距操作基准面3b的位移量进行安装高度的补正的补正机构发挥作用，通过对升降装置12a的驱动进行控制来调整吸嘴13的下降行程进行安装高度的补正。存储部17还具有存储除曲面模型以外的各种数据和控制程序等的存储区域。输入部16向控制部15输入控制信号，并输入存储部17存储的数据和程序。

接着，关于假想曲面模型进行安装高度的补正的顺序，参照图4所示的流程图进行说明。在假想曲面模型时，首先，在电路基板3的基板面3a设定多个测量位置(步骤ST1)。如电路基板3中的基板面3a的部分俯视示意图即图5A所示，测量位置(例示了s1～s4)可以通过输入部16以XY坐标值来设定在基板面3a上，也可以从存储部17事先存储的配置图案中选择。另外，也可以将电路基板3的尺寸或品种、测量位置的数量等通过输入部16输入后选择最合适的配置图案。另外，作为这样的测量位置，为了如后面叙述地假想曲面模型，优选至少设定3个以上的不在同一直线上的点，例如，更优选在电路基板3中的4个角部附近及其中间地点等设定。

接着，在步骤ST1设定的各个测量位置的附近至少设定一个辅助测量位置(步骤ST2)。辅助测量位置按照由步骤ST1设定的每个测量位置而设定。即辅助测量位置和1个测量位置关联，设定于其该测量位置的附近。在基板面3a的部分俯视示意图即图5B中，表示了在图5A表示的测量位置(例示了s1～s4)中的1个测量位置s1的附近，设定了辅助测量位置的例子。辅助测量位置以测量位置s1为中心，在X方向上设定sx1、sx2，在Y方向上设定sy1、sy2共计4个位置。辅助测量位置的数量或配置虽然可以适当地进行选择来设定，但是更优选如本实施方式1在测量位置的4个方向上分别设定。辅助测量位置也可以通过输入部16以XY坐标值进行设定，也可以从在存储部17事先存储的配置图案中选择。另外，也可以通过输入部16输入辅助测量位置的数量或配置后选择合适的配置图案。另外，虽未在图5B中图示，对于其余的测量位置s2、s3和s4也在其附近四个四个地设定辅助测量位置。

接着，对在步骤ST1和步骤ST2中设定的测量位置和辅助测量位置来测量位移量(步骤ST3)。位移量的测量，如所述通过在运算部14将高度检测传感器10的检测结果进行运算处理来进行，测量的位移量，是将在测量位置和按每个该测量位置设定的辅助测量位置的位移量设为一个组，暂时存储在存储部17。在图5B的示例中，1个测量位置s1和与该测量位置关联的4个辅助测量位置sx1、sx2、sy1、sy2中合计5个位移量设为1个组并被存储。对于其余的测量位置s2、s3、s4也是同样，和在步骤ST2中按每个测量位置设定的辅助测量位置的位移量被设为1个组并被存储。

接着，对于作为在步骤ST3中测量的位移量的采样位移量的合格性进行判定(步骤ST4)。该判定通过运算在存储部17存储的位移量的每个组中最大的位移量和最小的位移量的差，将该最大的位移量和最小的位移量的差和规定的阈值进行比较来进行。规定的阈值事先存储在存储部17，在本实施方式1中，例如设定为0.3mm。若各个位移量的组内的最大的位移量和最小的位移量的差在规定的阈值以下，则判定在该组包含的测量位置的位移量作为采样位移量合格，该测量位置的位移量作为在假想曲面模型时的采样位移量被选择(步骤ST5)。

若位移量的组内的最大的位移量和最小的位移量的差比规定的阈值大，则判定在该组包含的测量位置的位移量作为采样位移量不合格。即所谓组内的最大的位移量和最小的位移量的差比规定的阈值大，是指在测量位置和其附近的辅助测量位置之间存在局部的高低差或缝隙、刻痕等的不连续面的可能性较高，若将这样的测量位置的位移量被选择作为假想曲面模型时的采样位移量，则局部的变动会被反映到基板面的形状的近似，可能会被假想为与实际的基板面的形状相差悬殊的曲面模型。因此，若组内的最大的位移量和最小的位移量的差比规定的阈值大，则在该组包含的测量位置无效，在该测量位置的附近设定新的测量位置(步骤ST6)。

即使在新的测量位置的设定中，也可以和步骤ST1中的设定一样通过输入部16在基板面3a上以XY坐标值进行设定，也可以根据在存储部17预先存储的配置图案自动地设定。对新设定的测量位置也进行辅助测量位置的设定(步骤ST2)和位移量的设定(步骤ST3)、对合格性的判定(步骤ST4)。在步骤ST4中，若新的测量位置的位移量被判定为作为采样位移量合格，则该新的测量位置的位移量作为采样位移量被选择(步骤ST5)。

这样，由于基板面3a的局部的高低差或缝隙、刻痕等的不连续面中的位移量不会作为用于假想曲面模型的采样位移量，所以局部的位移量的增减不会对曲面模型的假想带来影响。由此，可以根据实际的基板面3a的形状假想近似的曲面模型，根据曲面模型距操作基准面3b的位移量被补正的安装高度被调节到适当的安装高度，有助于提高安装品质。

接着，在步骤ST5中根据作为采样位移量而被采用的位移量来假想曲面模型(步骤ST7)。曲面模型通过以采样位移量为基础，解析基板面3a整体的翘曲或变形的倾向并数学式化来设定。在图6中表示了曲面模型20，该曲面模型20是通过假想相对于操作基准面3b以凸状产生翘曲变形的基板面3a而得到的。曲面模型20被数学式化而存储在存储部17，曲面模型20上的所有的位置可以通过XYZ坐标系来表示。运算部14作为运算曲面模型20距操作基准面3b的位移量的运算机构发挥作用，可以对曲面模型20的所有的位置来运算距操作基准面3b的位移量。例如，从电路基板3上的任意的安装位置m的XY坐标值(xm，ym)，可以运算出曲面模型20的XY坐标值(xm，ym)的位移量即Z坐标值zm。将该Z坐标值zm作为在基板面3a进行安装时的补正量进行安装高度的补正。

这样的曲面模型的假想，具体而言是通过在运算部14中，将电路基板3中的各测量位置的XY坐标(x，y)和其位移量(测量位移量)z代入曲面的方程式z＝f(x，y)进行运算来进行的。作为相对简单的例子，在假想在Y方向产生位移的曲面模型的情况下，可以用2次函数z＝ay²+by+c来表示曲面的方程式，通过输入至少3个测量位置的数据，可以求得3个未知数(a，b，c)。进而，在假想在X方向也产生位移的曲面模型的情况下，通过使用与其对应的曲面的方程式，可以假想曲面模型。另外，像这样具体地进行运算，虽然可以算出表示曲面模型的方程式，但是为了进行更有效率的运算，也可以是事先准备多个种类的假想的曲面的方程式(例如，事先存储在存储部17)，选择与运算结果最近似的曲面的方程式，进行曲面模型的假想的情况。

接着，对曲面模型20和基板面3a的适合性进行判定(步骤ST8)。该判断对于在步骤ST7中假想的曲面模型20和基板面3b之间有什么程度的偏差，根据作为采样位移量被采用的多个测量位置的位移量(实测值(测量位移量))和从该测量位置的XY坐标值运算出的曲面模型20中的位移量(计算值(运算位移量))的差来进行。

若判定所有的实测值(测量位移量)和计算值(运算位移量)的差在规定的阈值以下，则判断曲面模型20与基板面3a适合，可以根据曲面模型20的位移量(运算位移量)进行安装高度的补正(步骤ST9)。另外，规定的阈值事先存储在存储部17，在本实施方式1中例如设为0.3mm。另一方面，若实测值(测量位移量)和计算值(运算位移量)的差大于规定的阈值，则判定曲面模型20不适合基板面3b。在这样的情况下，在与计算值的差超过规定的阈值的实测值的测量位置的附近，进一步追加设定新的测量位置(步骤ST10)，增加测量位置的个数而取得更详细的采样数据，来根据基板面3a的形状重新假想适合的曲面模型20。另外，对于新追加设定的测量位置，在步骤ST2中设定辅助测量位置，在步骤ST3中测量各自的位移量之后，判断在步骤ST4中测量的位移量作为采样位移量是否适合。假想曲面模型20后，再次回到步骤ST8，若判断新假想的曲面模型20适合基板面3a，则曲面模型20的假想完成，根据新假想的曲面模型20的位移量进行安装高度的补正(步骤ST9)。另外，这样的适合性的判定在运算部14进行，运算部14作为适合性判断机构发挥作用。

在表示将电子部件安装在电路基板3的安装位置的示意图即图7中，在基板面3a的任意的安装位置m安装电子部件P的情况的安装高度为h3。因此，如图6所示通过从安装位置m的XY坐标值(xm，ym)运算曲面模型20的位移量zm来算出补正量h2，从相对于操作基准面3b进行了调整的安装高度h1减去补正量h2，通过进行这样的补正算出安装高度h3。在电路基板3的安装位置上，通过升降装置12a使吸附保持电子部件P的吸嘴13下降如上述那样补正而得到的安装高度h3，通过接合材料(例如焊锡材料)将电子部件P压在电路基板3上，由此，可以高精度地将电子部件P安装在电路基板3上。

因此，像这样，通过对假想的曲面模型20和基板面3b的适合性进行检查，可以根据实际的基板面3a的形状假想近似的曲面模型20，根据曲面模型20距操作基准面3b的位移量而补正的安装高度，被调节到合适的高度，有助于提高安装品质。另外，在假想操作开始时控制测量位置的数量来谋求高效化的同时，通过只在不适合的情况下追加设定测量位置进行更精密的曲面模型20的假想，可以以更少的采样数实现高效率并且高精度的补正。

另外，在步骤ST4和步骤ST8中将规定的阈值设定为0.3mm，是由于作为通过升降装置12a的驱动来进行电子部件的安装而下降的吸嘴13所进行的电子部件向电路基板的嵌入量(按压时的嵌入量)，需要0.3mm的程度，因此对于基板面3a的位移量允许0.3mm程度的误差。因此，在谋求提高安装品质上，优选随时设定与吸嘴13的嵌入量对应的规定的阈值。

接着，利用在图8表示的示意说明图来说明基板操作处理系统，该基板操作处理系统配备有多台以本实施方式1的电子部件安装装置101为代表的针对电路基板的操作装置(下面作为基板操作装置)而构成。在图8中，基板操作处理系统按照工序顺序，配设有多个基板操作装置而构成。在位于工序的最上流的基板操作装置30被构成为具有高度检测传感器10、运算部14、控制部15、存储部17，存储在存储部17的数学式化的曲面模型的距操作基准面的位移量在运算部14进行运算，根据该位移量由控制部15进行操作高度的补正，在基板面进行规定的操作处理。基板操作装置30的存储部17与控制系统能进行通信地连接，该控制系统由在工序的下流测配设的基板操作装置31、32、33具有的运算部14和控制部15构成。基板操作装置31、32、33被构成为：在各运算部14中运算在基板操作装置30的存储部17存储的数学式化的曲面模型距操作基准面的位移量，根据该位移量由控制部15进行操作高度的补正，在基板面进行规定的操作。

这样，在具有多个在基板上实施规定的操作处理的基板操作装置的基板操作处理系统中，通过根据至少在位于工序最上流的基板操作装置中假想的曲面模型进行其他的基板操作装置中的操作高度的补正，从而在对一个基板实施各种操作的所有工序中通过同一曲面模型来实现安装高度的补正，从而有助于操作品质的提高。另外，由于高度检测传感器10等的测量机构至少只在最上流的基板操作装置设置即可，所以经济性较高。进而，由于不需要在每个工序进行基板面的测量，所以可以缩短各装置中的操作时间，效率较高。

(实施方式2)

接着，对本发明的实施方式2进行说明。图9A是表示本实施方式2的针对电路基板的操作装置中处理的电路基板的俯视示意图，图9B是表示将图9A中的电路基板中的基板面划分成多个区域的情况的俯视图。在所述实施方式1中，通过一个曲面模型20来假想电路基板3的基板面3a整体，在本实施方式2中，通过曲面模型来假想将电路基板53的基板面53a划分成任意区域的每个划分面的形状，利用这些多个曲面模型来假想基板面53a整体的形状的点，和实施方式1不同。下面，只对和实施方式1不同的点进行说明。

图9A表示了形成有多个开口部即缝隙53c的电路基板53。在假想存在如缝隙53c的不连续面的基板面53a的曲面模型时，将形成有缝隙53c的位置作为划分线53d的一部分将基板面53a划分成多个区域，如图9B所示，将基板面53a例如划分为三个划分面53e、53f、53g。对于各划分面53e、53f、53g，和所述实施方式1中的基板面的曲面模型的假想同样地进行各划分面53e、53f、53g的曲面模型的假想。划分线53d可以通过输入部16以XY坐标值来设定，也可以从在存储部17事先存储的划分图案选择。

这样，通过将一个基板面53b划分成多个划分面53e、53f、53g组合假想的各曲面模型，可以假想具有不连续的翘曲形状或复杂的曲面的翘曲形状，可以根据存在由高低差或缝隙、刻痕等的影响引起的不连续面的基板面53a假想出适合的曲面模型。另外在各划分面53e、53f、53g中，至少设定3个以上的测量位置，更优选设定各个角部附近和中间位置等的测量位置来进行位移量的测量和曲面模型的假想。

在本发明中所谓“辅助测量位置”是指，以判定在“测量位置”测量的位移量作为采样位移量是否合格为目的，在测量位置附近设定的辅助性的测量位置。因此，为了所述合格性的判定而使用，不用于曲面模型的假想。

在电路基板中，认为一般包含有抗蚀剂形成部分和电极形成部分，在各个部分中，光的反射率等不同，也认为有通过高度位置检测传感器检测出的高度数据不同的情况。进而，在电路基板中配置有焊锡膏等的接合材料的部分中，也有反射率不同的情况。因此，在测量位置的周围附近设定辅助测量位置，判定在测量位置测量的位移量是否合格。从这样的观点来看，也可以说，辅助测量位置过分接近测量位置或过分离开测量位置都不是优选。

作为接近的限度，优选在电路基板上形成的最小的电极的形成幅度，例如优选0.3mm以上。这样的电极，在电路基板上形成的凹凸部之中是最小的。作为离开的限度，若过分离开，则不能达到补充测量位置的测量值的本来的目的，所以优选例如设定为5mm以内，最大10mm以内。

另外，在所述实施方式1的电子部件安装装置101中，在对同种类电路基板进行连续的电子部件的安装的情况下，对最初搬入的电路基板按照所述实施方式1的说明来设定测量位置和辅助测量位置来假想曲面模型，对第2片以后的电路基板在和最初的电路基板上设定的测量位置相同的位置进行测量位置的设定，可以不进行辅助测量位置的设定就进行曲面模型的假想。在最初的电路基板中，若事先判定了作为测量位置的采样位移量的合格性，通过在后面的电路基板在相同的位置设定测量位置，从而所述合格性的判定的步骤可以跳过。在这种情况下，可以高效地进行曲面模型的假想。

另外，在所述各个实施方式中，虽然以针对电路基板的操作装置是电子部件安装装置的情况作为例子来说明，但是，这样的操作装置也可以适用于：在电路基板的操作面进行焊锡膏的涂敷·印刷的涂敷印刷装置、通过热压接或回流焊接将电子部件机械地或电气地接合在电路基板上的接合装置、进而在电路基板是能被分割为多个基板的情况下对各个基板进行切割的切割装置等。

接着，下面对通过与所述各个实施方式的针对电路基板的操作方法组合来实施的有用的窍门进行说明。

电路基板例如由相对较软的材料形成，若其翘曲量变大，认为存在下述情况：在电路基板的搬送路径或其保持位置上方配置的、或动作的其他的构成部件和电路基板产生干扰。为了将这样的问题防患于未然，进行曲面模型的假想后，通过将电路基板的翘曲量和事先设定的阈值进行比较并判定，由此来确定可能与其他的构成部件产生干扰程度的其翘曲量较大的电路基板，输出操作处理错误的显示。其结果，对这样的翘曲量较大的电路基板的操作处理中止，可以防止实际产生和其他的构成部件的干扰。

另外，可以与所述各个实施方式组合来进行进一步提高高度检测精度的方法，该方法是利用通过投射激光来检测测量位置的高度的高度检测传感器提高高度检测精度的方法。具体地，在用于吸着保持电子部件的吸嘴真空吸引路径设置真空传感器，在位于一定高度的吸嘴上，进行真空吸引的同时慢慢地下降。之后，用真空传感器检测出真空吸引的路径中的真空压明显上升的时刻，取得在该时刻的吸嘴的升降装置中的编码的值。这样的时刻，是吸嘴的顶端与电路基板的基板面触接的时刻，利用编码值，可以检测出在吸嘴触接时刻的电路基板的基板面的高度位置。接着，在电路基板上的相同位置，通过高度检测传感器检测基板面的高度位置。接着以用吸嘴的真空传感器检测出的高度位置为基准，将其与高度检测传感器的检测值的差作为偏置(offset)补正量算出并存储。通过利用这样的偏置补正量来补正生产数据(原始数据)自身，补正高度检测传感器的测量值，可以高精度地假想曲面模型。例如，在高度检测传感器的检测高度是1.5mm，由吸嘴检测出的高度位置是1.7mm的情况下，偏置补正量为+0.2mm，之后由高度检测传感器取得的高度位置与0.2mm相加后的值作为补正后的高度位置数据处理。另外，检测吸嘴与基板面触接时刻的传感器也可以使用检测真空吸引量的流量传感器来代替真空传感器(压力传感器)。

另外，利用这样的偏置补正量的补正不仅是直接地补正如上述的生产数据(原始数据)的情况，代替这样的情况，也可以是在每个电路基板的生产批次(同种的电路基板的生产组)进行利用吸嘴的高度位置的检测，进行生产数据的补正的情况。

另外，利用吸嘴的高度位置的检测，在电路基板的基板面中，在测量位置和其辅助测量位置的各个组中的最平坦的面的组进行，或在电路基板中事先设定的测量基准点进行为优选

另外，通过将所述各种实施方式中的任意的实施方式进行适当的组合，可以起到其分别具有的效果。

根据本发明，根据电路基板的基板面的形状假想近似的曲面模型，可以高精度地补正操作高度，所以即使在成为对象的电路基板上存在由高低差或缝隙、刻痕等的影响引起的不连续面的情况下，针对电路基板的操作的品质也不会降低，具有可以良好地维持品质的优点，在对电路基板实施规定操作来安装电子部件的领域有用。

虽然本发明参照附图联系优选实施方式进行了充分的记载，但是对于该技术熟练的人们来说各种变形或修正非常明显。这样的变形和修正，只要未脱离附加的权利要求的本发明的范围，均应理解为包含在本发明范围中。

在2005年11月29日申请的日本国特许申请No.2005-343272号的说明书、附图和特许权利要求所公开的内容，作为整体进行了参照并被引入到本说明书。

Claims (8)

1.一种针对电路基板的操作装置，其具有：

测量机构，其在电路基板的操作面上设定的至少3个测量位置和在所述各个测量位置的附近设定的至少1个的多个辅助测量位置，测量所述电路基板距操作基准面的测量位移量；

运算机构，其判定由所述测量机构测量的所述测量位置和在该测量位置的附近设定的所述辅助测量位置上的距所述操作基准面的测量位移量中的最大值和最小值的差是否在阈值以下，若判定为在所述阈值以下，则根据所述各个测量位置的所述测量位移量，通过曲面模型来假想所述电路基板的所述操作面的形状，运算所述曲面模型距所述操作基准面的运算位移量；和

补正机构，其根据由所述运算机构运算出的所述曲面模型的所述运算位移量，补正对所述电路基板的所述操作面实施操作时的操作高度。

2.根据权利要求1所述的针对电路基板的操作装置，其特征在于，

还具有适合性判定机构，其对所述运算机构运算出的所述曲面模型的所述各个测量位置上的所述运算位移量和所述各个测量位置上的所述测量位移量进行比较，判定两者的差是否在阈值以下，通过判定在所述阈值以下，来判断所述曲面模型适合。

3.根据权利要求1所述的针对电路基板的操作装置，其特征在于，

所述运算机构按照将所述电路基板的所述操作面划分成多个区域的每个划分操作面，根据所述测量位移量，通过所述曲面模型来假想所述划分操作面的形状。

4.一种针对电路基板的操作方法，包括以下步骤：

在电路基板的操作面设定至少3个测量位置；

在所述设定的各个测量位置，测量所述电路基板距操作基准面的测量位移量；

判定所述测量的测量位置的所述测量位移量作为采样位移量是否合格；

在判定为不是所述合格的情况下，设定新的所述测量位置代替判定为不是所述合格的所述测量位置，测量所述测量位移量，对新的所述测量位移量的合格性进行判定，另一方面，在判定为是所述合格的情况下，根据所述测量位置的所述测量位移量，通过曲面模型来假想所述电路基板的所述操作面的形状，运算所述曲面模型距所述操作基准面的运算位移量；

根据所述运算出的所述曲面模型的所述运算位移量，补正对所述电路基板的所述操作面实施操作时的操作高度，进行针对所述电路基板的操作。

5.根据权利要求4所述的针对电路基板的操作方法，其特征在于，

在所述测量位置的设定中，在所述各个测量位置的附近至少设定1个辅助测量位置；

在所述测量位移量的测量中，进行所述各个辅助测量位置的所述测量位移量的测量；

在所述测量位移量的合格性的判定中，对于所述各个测量位置，在该测量位置和在其附近设定的所述辅助测量位置的所述各个测量位移量之中的最大值和最小值的差在阈值以下的情况下，判定为合格。

6.根据权利要求4所述的针对电路基板的操作方法，其特征在于，

假想所述曲面模型后，判定所述假想的曲面模型和所述电路基板的所述操作面是否适合；

在判定为不适合的情况下，在所述测量位置的设定中追加设定新的所述测量位置，假想新的所述曲面模型。

7.根据权利要求6所述的针对电路基板的操作方法，其特征在于，

在所述假想的曲面模型和所述电路基板的所述操作面的适合性的判定中，将所述曲面模型的所述各个测量位置上的所述运算位移量和所述各个测量位置上的所述测量位移量进行比较，若两者的差成为阈值以下，则判定适合。

8.根据权利要求4所述的针对电路基板的操作方法，其特征在于，

在所述曲面模型的假想中，按照将所述电路基板的所述操作面划分成多个区域的每个划分操作面，根据所述测量位移量通过所述曲面模型来假想所述划分操作面的形状。

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