CN105453716A - 电子元件安装机及转印确认方法 - Google Patents

Abstract

在将在电极(112)上转印有粘性流体(114)的电子元件(110)安装于电路基板的电子元件安装机(16)中，通过高度传感器(90)来检测粘性流体(114)转印前的电极(112)的高度(图6的虚线)和粘性流体(114)转印后的电极(112)的高度(图6的实线)。并且，通过比较粘性流体(114)转印前的电极(112)的高度与粘性流体(114)转印后的电极(112)的高度，来确认粘性流体(114)对于电极(112)的转印。即，若粘性流体(114)转印前的电极(112)的高度与粘性流体(114)转印后的电极(112)的高度之差成为预定的值以上，则判断为适当地进行了粘性流体(114)对于电极(112)的转印。由此，能够适当地进行粘性流体(114)对于电极(112)的转印确认。

Description

电子元件安装机及转印确认方法

技术领域

本发明涉及将在电极转上印有粘性流体的电子元件安装于电路基板的电子元件安装机及确认粘性流体对于电子元件的电极的转印状态的转印确认方法。

背景技术

在电子元件安装机具备对电子元件进行保持的安装头、存积粘性流体的粘性流体托盘，向保持于安装头的电子元件的电极转印粘性流体，并将该电子元件安装于电路基板。在这种电子元件安装机中，当未适当地进行粘性流体对于电极的转印时，电子元件可能无法适当地安装于电路基板。因此，在下述专利文献记载的电子元件安装机中，使用摄像相机进行粘性流体对于电极的转印确认。

具体而言，通过摄像相机从下方拍摄转印粘性流体之前的电极，并基于摄像数据来运算电极的直径。另外，通过摄像相机从下方拍摄转印了粘性流体之后的电极，并基于摄像数据来运算电极的直径。然后，对粘性流体的转印前后的电极的直径进行比较，来进行粘性流体对于电极的转印确认。即，在粘性流体转印后的电极的直径大于粘性流体转印前的电极的直径的情况下，判断为在电极上转印有粘性流体。

专利文献1：日本特开2007-258398号公报

发明内容

发明要解决的课题

根据上述专利文献记载的电子元件安装机，能够在一定程度上确认粘性流体对于电极的转印。但是，转印于电极的粘性流体由于重力，有时会移动至电极的前端部(参照图5)。在这种情况下，即使在电极上转印有粘性流体，从下方的视点观察的电极的直径也几乎不会变大。即，尽管在电极上转印有粘性流体，但基于摄像数据的粘性流体转印后的电极的直径与粘性流体转印前的电极的直径几乎相同，可能无法适当地进行粘性流体对于电极的转印确认。另外，使用灰色标度等图像处理手法而对摄像数据进行数据化，来判断转印的是否良好。但是，由于粘性流体多是透明度较高的流体，因此通过灰色标度手法难以识别电极和粘性流体。此外，有时需要细致且频繁地调整照明、摄像相机的快门速度等摄像条件，以使对比度明确。本发明鉴于这样的实际情况而作出，其课题在于提供一种即使在粘性流体移动至电极的前端部的情况下，也能够适当且简便地进行粘性流体对于电极的转印确认的电子元件安装机及转印确认方法。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本申请的第一方案记载的电子元件安装机具备：安装头，保持电子元件；及粘性流体托盘，存积有粘性流体，用于对保持于上述安装头的电子元件的电极转印粘性流体，上述电子元件安装机将在电极上转印有粘性流体的电子元件向电路基板安装，该电子元件安装机的特征在于，具备：高度传感器，能够检测到保持于上述安装头的电子元件的电极的高度；电极高度检测部，通过上述高度传感器检测作为粘性流体转印前的电极的高度的转印前电极高度和作为粘性流体转印后的电极的高度的转印后电极高度；及转印状态确认部，通过比较由上述电极高度检测部检测到的上述转印前电极高度与上述转印后电极高度，来确认粘性流体对于电极的转印状态。

另外，在第二方案记载的电子元件安装机中，以第一方案记载的电子元件安装机为基础，其特征在于，上述高度传感器是线型传感器，上述高度传感器具有：照射部，以直线状向测定对象物照射光；及受光部，接收从上述照射部照射并由测定对象物反射后的光。

另外，在第三方案记载的电子元件安装机中，以第一或第二方案记载的电子元件安装机为基础，其特征在于，上述高度传感器是用于对电子元件进行共平面性检查的传感器。

另外，在第四方案记载的转印确认方法中，在电子元件安装机中确认粘性流体对于电极的转印状态，上述电子元件安装机具备：安装头，保持电子元件；及粘性流体托盘，存积有粘性流体，用于对保持于上述安装头的电子元件的电极转印粘性流体，上述电子元件安装机将在电极上转印有粘性流体的电子元件向电路基板安装，上述转印确认方法的特征在于，包括：转印前电极高度检测工序，通过能够检测保持于上述安装头的电子元件的电极的高度的高度传感器，来检测粘性流体转印前的电极的高度；转印后电极高度检测工序，通过上述高度传感器来检测粘性流体转印后的电极的高度；及转印确认工序，通过比较在上述转印前电极高度检测工序中检测到的电极的高度与在上述转印后电极高度检测工序中检测到的电极的高度，来确认粘性流体对于电极的转印状态。

发明效果

在第一方案记载的电子元件安装机及第四方案记载的转印确认方法中，通过高度传感器检测粘性流体转印前的电极的高度和粘性流体转印后的电极的高度，并比较粘性流体转印前的电极的高度与粘性流体转印后的电极的高度，由此确认粘性流体对于电极的转印。由此，即使在粘性流体移动至电极的前端部，而电极的直径在转印前后几乎不变化的情况下，也能够适当地进行粘性流体对于电极的转印确认。

另外，在第二方案记载的电子元件安装机中，采用线型传感器作为检测电极的高度的高度传感器。线型传感器通常对测定部位照射高频的激光，其析像度高，且能够以高分辨率来识别高度或凹凸。因此，通过使用线型传感器，能够非常高精度地进行粘性流体对于电极的转印确认。

另外，在第三方案记载的电子元件安装机中，采用进行共平面性检查时使用的传感器作为检测电极的高度的高度传感器。在很多电子元件安装机中，进行用于判定电子元件的电极的平坦度，即，电极的高度是否均匀的共平面性检查。因此，在很多电子元件安装机中设有用于进行共平面性检查的高度传感器。在第三方案记载的电子元件安装机中，沿用该高度传感器，进行粘性流体对于电极的转印确认。由此，无需为了进行熔融焊料的转印确认而特意设置传感器，能够实现成本的削减。

附图说明

图1是表示本发明的实施例的电子元件安装装置的立体图。

图2是图1的电子元件安装装置的从上方的视点下表示的俯视图。

图3是表示图1的电子元件安装装置具备的线型传感器的立体图。

图4是表示图1的电子元件安装装置具备的控制装置的框图。

图5是表示在电极转印有熔融焊料的状态的电子元件的图。

图6是按照各电极表示转印熔融焊料之前的电极的高度和转印了熔融焊料之后的电极的高度的表。

具体实施方式

以下，作为用于实施本发明的方式，参照附图详细地对本发明的实施例进行说明。

<电子元件安装装置的结构>

图1及图2表示电子元件安装装置10。图1是电子元件安装装置10的立体图，图2是拆掉罩等的状态的电子元件安装装置10的从上方的视点表示的俯视图。电子元件安装装置10是用于将电子元件安装于电路基板的装置。电子元件安装装置10具有一个系统基座14和在该系统基座14上排列配置的两个安装机16。另外，在以下的说明中，将安装机16的排列方向称为X轴方向，将与该方向垂直的水平的方向称为Y轴方向。

各安装机16主要具备：安装机主体20、输送装置22、安装头移动装置(以下，有时简称为“移动装置”)24、安装头26、供给装置28、粘性流体供给装置30。安装机主体20由框架部32和架设于该框架部32的梁部34构成。

输送装置22具备两个输送装置40、42。这两个输送装置40、42以相互平行且沿X轴方向延伸的方式配置于框架部32。两个输送装置40、42分别通过电磁电动机(参照图4)46将支撑于各输送装置40、42的电路基板沿X轴方向输送。另外，电路基板由基板保持装置(参照图4)48固定地保持在预定的位置。

移动装置24是XY机器人型的移动装置。移动装置24具备使滑动件50沿X轴方向滑动的电磁电动机(参照图4)52、使滑动件50沿Y轴方向滑动的电磁电动机(参照图4)54。在滑动件50上安装有安装头26，该安装头26通过两个电磁电动机52、54的工作而向框架部32上的任意的位置移动。

安装头26对电路基板安装电子元件。安装头26具有设于下端面的吸嘴60。吸嘴60经由负压空气、正压空气通路而与正负压供给装置(参照图4)62连通。吸嘴60通过负压来吸附保持电子元件，通过正压来使保持的电子元件脱离。另外，安装头26具有使吸嘴60升降的吸嘴升降装置(参照图4)64。通过该吸嘴升降装置64，安装头26变更保持的电子元件的上下方向的位置。

供给装置28是供料器型的供给装置，配置在框架部32的前方侧的端部。供给装置28具有带式供料器70。带式供料器70以卷绕的状态收容带化元件。带化元件是对电子元件进行了带缠绕而得到的结构。并且，带式供料器70通过送出装置(参照图4)76，将带化元件送出。由此，供料器型的供给装置28通过带化元件的送出，而在供给位置供给电子元件。另外，带式供料器70相对于框架部32能够拆装，能够应对电子元件的更换等。

粘性流体供给装置30配置在供给装置28的旁边。粘性流体供给装置30具有主体基座80和粘性流体托盘82。主体基座80为长条形状，与带式供料器70并列地配置在框架部32的前方侧的端部。在该主体基座80的上表面载放有粘性流体托盘82，在粘性流体托盘82中存积有熔融焊料。

另外，安装机16具备线型传感器90。如图2所示，线型传感器90配置在供给装置28与输送装置22之间。如图3所示，线型传感器90由主体部92、照射部96、受光部98构成。照射部96以直线状配置在主体部92的上表面，并向测定对象物照射激光。受光部98接收从照射部96向测定对象物照射且由测定对象物反射后的激光。并且，线型传感器90基于所接收的激光来检测测定对象物的高度。

在安装机16中，使用线型传感器90对电子元件进行共平面性检查。共平面性检查是电子元件的焊料凸起等电极的各自的高度、缺损、电极整体的平坦度、引脚的弯曲状况等的检查，使用线型传感器90来检测电子元件的多个电极的高度。详细而言，通过安装头26保持电子元件，通过移动装置24的工作而使电子元件移动至线型传感器90的上方。并且，进行基于线型传感器90的电极的高度的检测，并且对于安装头26，通过移动装置24的工作，而使安装头26沿着与照射部96正交的方向移动。由此，通过线型传感器90检测电子元件的多个电极的高度。并且，对检测出的多个电极的高度是否均匀进行检查，在多个电极的高度均匀的情况下，判定为正常的电子元件，在不均匀的情况下，判定为不正常的电子元件。另外，线型传感器90的上下方向的分辨率为1μm。即，线型传感器90能够以1μm单位来检测测定对象物的高度。另外，基于线型传感器90的检测宽度为40mm。即，线型传感器90能够在一次的扫描中，进行40mm以下的电子元件的共平面性检查。

如图4所示，安装机16还具备控制装置100。控制装置100具备控制器102和多个驱动电路106。多个驱动电路106与上述电磁电动机46、52、54、基板保持装置48、正负压供给装置62、吸嘴升降装置64、送出装置76连接。控制器102具备CPU、ROM、RAM等，以计算机为主体，与多个驱动电路106连接。由此，输送装置22、移动装置24等的工作由控制器102控制。另外，控制器102与线型传感器90连接，并取得线型传感器90的检测结果。

<基于安装机的安装作业>

在安装机16中，通过上述结构，能够通过安装头26对保持于输送装置22的电路基板进行安装作业。具体而言，根据控制器102的指令，将电路基板输送至作业位置，并在该位置通过基板保持装置48固定地保持。另外，带式供料器70根据控制器102的指令，将带化元件送出，并在供给位置供给电子元件。并且，安装头26根据控制器102的指令，而移动至电子元件的供给位置的上方，并通过吸嘴60吸附保持电子元件。

接下来，安装头26根据控制器102的指令，移动至零件相机(省略图示)的上方，并对所吸附的电子元件进行拍摄。并且，控制器102基于摄像数据来取得吸附位置的误差。接下来，安装头26根据控制器102的指令，而移动至线型传感器90的上方，并进行上述共平面性检查。在通过共平面性检查而判定为电子元件异常的情况下，将该电子元件废弃至废弃箱(省略图示)。另一方面，在通过共平面性检查而判定为电子元件正常的情况下，安装头26根据控制器102的指令而移动至粘性流体托盘82的上方，并通过吸嘴升降装置64使电子元件下降。由此，如图5所示，对电子元件110的电极112转印熔融焊料114。然后，安装头26根据控制器102的指令而移动至电路基板的上方，对于保持的电子元件修正吸附位置的误差等，并安装于电路基板上的预定的位置。

<熔融焊料向电极的转印确认>

如上所述，在安装机16中对电子元件的电极转印熔融焊料，并将该电子元件安装在电路基板上。但是，在熔融焊料对于电极的转印未适当地进行的情况下，电子元件可能不与电路基板适当地电连接，而产生不良基板。鉴于这样的情况，在安装机16中，使用线型传感器90来进行熔融焊料对于电极的转印确认。

具体而言，在对电子元件的电极转印了熔融焊料之后，安装头26根据控制器102的指令，而移动至线型传感器90的上方，并沿着与照射部96的长度方向正交的方向移动。此时，线型传感器90根据控制器102的指令来检测转印有熔融焊料的多个电极112的高度。由此，控制器102取得熔融焊料转印后的多个电极112的高度。并且，控制器102在共平面性检查时取得了熔融焊料转印前的多个电极112的高度，因此对熔融焊料转印前的电极112的高度(以下，有时简称为“转印前电极高度”)与熔融焊料转印后的电极112的高度(以下，有时简称为“转印后电极高度”)进行比较。

通过比较转印前电极高度与转印后电极高度，在转印后电极高度高于转印前电极高度的情况下，判断为在电极112上转印有熔融焊料。但是，当熔融焊料对于电极112的转印量过少时，会成为不良基板的原因，因此需要在电极112上转印预定量的熔融焊料。因此，在安装机16中，在全部的多个电极112中，转印后电极高度为转印前电极高度的1.1～1.5倍以上的情况下，判断为在电极112上转印有适量的熔融焊料。

以下，对具体的转印的确认手法进行说明。图6表示对具有约150个的电极112的电子元件进行了上述转印确认时的数据。图示的表的横轴表示电极号码，纵轴表示与电极号码对应的电极的高度(μm)。另外，纵轴上的电极高度的基准值(图中的0μm)是转印前电极高度的平均值。另外，图中的检测电极高度时的电子元件的扫描速度，即，基于移动装置24的安装头26的移动速度为80mm/s。

由图可知，在电极号码1～105左右的电极112中，几乎未转印熔融焊料。另外，在电极号码106以后的电极112中，也存在转印后电极高度与转印前电极高度之差为40μm以上的电极112，即，转印有厚度40μm以上的熔融焊料的电极112，但是也存在几乎未转印熔融焊料的电极112。因此，判断为熔融焊料对于该电子元件的转印未适当地进行。然后，再次进行熔融焊料向电极112的转印，但是为了在电极112上转印适量的熔融焊料，而增加粘性流体托盘82内的熔融焊料的存积量。

具体而言，增加粘性流体托盘82内的熔融焊料的存积量，以使转印后电极高度成为转印前电极高度的1.1～1.5倍以上。即，上述测定使用的电极112的高度为200μm，因此以使粘性流体托盘82内的熔融焊料的深度增加20～100μm左右的方式，向粘性流体托盘82注入熔融焊料。这样，使用存积量增加后的粘性流体托盘82来对电极112转印熔融焊料，由此能够在电极112上转印适量的熔融焊料。另外，在存在在粘性流体托盘82内存积有涂敷所需的充分的熔融焊料的数据的情况下，向下方向修正安装头26保持的电子元件涂敷粘性流体时的涂敷高度的基准位置。

另外，在安装机16中，使用线型传感器90进行熔融焊料对于电极112的转印确认，且基于线型传感器90的上下方向的检测的分辨率为1μm。由此，能够高精度地进行熔融焊料对于电极112的转印确认。

此外，在安装机16中，利用用于进行共平面性检查的线型传感器90来进行熔融焊料的转印确认。因此，无需为了进行熔融焊料的转印确认而特意设置传感器，比较经济。

另外，如图4所示，控制器102具有：转印前电极高度检测部120、转印后电极高度检测部122及转印状态确认部124。转印前电极高度检测部120是用于检测转印熔融焊料之前的电极112的高度的功能部。另外，转印后电极高度检测部122是用于检测转印了熔融焊料之后的电极112的高度的功能部。另外，转印状态确认部124是用于对熔融焊料转印前的电极高度与熔融焊料转印后的电极高度进行比较来确认熔融焊料对于电极112的转印状态的功能部。

其中，在上述实施例中，安装机16是电子元件安装机的一例。安装头26是安装头的一例。粘性流体托盘82是粘性流体托盘的一例。线型传感器90是高度传感器及线型传感器的一例。照射部96是照射部的一例。受光部98是受光部的一例。电子元件110是电子元件的一例。电极112是电极的一例。熔融焊料114是粘性流体的一例。转印前电极高度检测部120及转印后电极高度检测部122是电极高度检测部的一例。转印状态确认部124是转印状态确认部的一例。通过转印前电极高度检测部120检测转印前电极高度的工序是转印前电极高度检测工序的一例。通过转印后电极高度检测部122检测转印后电极高度的工序是转印后电极高度检测工序的一例。通过比较转印前电极高度与转印后电极高度来确认熔融焊料向电极112的转印状态的工序是转印确认工序的一例。

另外，本发明不限定于上述实施例，能够基于本领域技术人员的知识以实施了各种变更、改良的各种形态实施。具体而言，例如，在上述实施例中，使用线型传感器90而进行熔融焊料对于电极112的转印确认，但只要是能够检测电极112的高度的传感器即可，可以使用3D传感器等各种高度传感器。

另外，在上述实施例中，进行熔融焊料的转印确认，但也可以进行其他粘性流体对于电极的转印确认。

附图标记说明

16：安装机26：安装头82：粘性流体托盘90：线型传感器96：照射部98：受光部110：电子元件112：电极114：熔融焊料(粘性流体)120：转印前电极高度检测部(电极高度检测部)122：转印后电极高度检测部(电极高度检测部)124：转印状态确认部。

Claims (4)

1.一种电子元件安装机，具备：

安装头，保持电子元件；及

粘性流体托盘，存积有粘性流体，用于对保持于所述安装头的电子元件的电极转印粘性流体，

所述电子元件安装机将在电极上转印有粘性流体的电子元件向电路基板安装，

该电子元件安装机的特征在于，具备：

高度传感器，能够检测到保持于所述安装头的电子元件的电极的高度；

电极高度检测部，通过所述高度传感器检测作为粘性流体转印前的电极的高度的转印前电极高度和作为粘性流体转印后的电极的高度的转印后电极高度；及

转印状态确认部，通过比较由所述电极高度检测部检测到的所述转印前电极高度与所述转印后电极高度，来确认粘性流体对于电极的转印状态。

2.根据权利要求1所述的电子元件安装机，其特征在于，

所述高度传感器是线型传感器，

所述高度传感器具有：

照射部，以直线状向测定对象物照射光；及

受光部，接收从所述照射部照射并由测定对象物反射后的光。

3.根据权利要求1或2所述的电子元件安装机，其特征在于，

所述高度传感器是用于对电子元件进行共平面性检查的传感器。

4.一种转印确认方法，在电子元件安装机中确认粘性流体对于电极的转印状态，所述电子元件安装机具备：

安装头，保持电子元件；及

粘性流体托盘，存积有粘性流体，用于对保持于所述安装头的电子元件的电极转印粘性流体，

所述电子元件安装机将在电极上转印有粘性流体的电子元件向电路基板安装，

所述转印确认方法的特征在于，包括：

转印前电极高度检测工序，通过能够检测保持于所述安装头的电子元件的电极的高度的高度传感器，来检测粘性流体转印前的电极的高度；

转印后电极高度检测工序，通过所述高度传感器来检测粘性流体转印后的电极的高度；及

转印确认工序，通过比较在所述转印前电极高度检测工序中检测到的电极的高度与在所述转印后电极高度检测工序中检测到的电极的高度，来确认粘性流体对于电极的转印状态。