CN107801371B - 电子部件的安装方法以及安装装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电子部件的安装方法以及装置,能在一边加热安装基板一边安装的情况下以非常高的精度在短时间进行位置补正,安装于安装基板。电子部件的安装装置具备:保持电子部件并将其安装在安装基板的安装位置的安装头(3);与安装头对置并能分别吸附安装基板以及校准基板的台架(2);使安装头或台架在与上下方向交叉的横向上相对移动的驱动机构;和能同时拍摄吸附于台架的校准基板的至少包含同一安装位置对应部位(Gi)的区域(43)的图像的多个摄像机(4a、4b)。具备根据从多个摄像机同时拍摄的多个图像的安装位置对应部位的信息来算出电子部件的安装位置的补正量的图像处理装置(5),以补正量为基础将电子部件安装在安装基板的安装位置。

Description

电子部件的安装方法以及安装装置
技术领域
本发明涉及一边补正电子部件的安装位置一边安装电子部件的电子部件的安装方法以及安装装置。
背景技术
近年来,伴随以智能手机或平板终端为代表的电子设备的小型化以及高性能化的进展,以这些终端中使用的半导体元件为代表的电子部件的高密度化、电极端子的多针脚化以及狭间距化的进程加速。为此,在将电子部件安装到基板的安装装置中,谋求在基板高精度进行安装。
通常,为了在基板高精度安装电子部件,电子部件的安装装置具备基板识别用的摄像机,用基板识别用的摄像机对基板进行拍摄来检测基板的位置,基于位置检测结果进行部件搭载时的对位。但基板识别用摄像机的光学系统坐标的位置未必限于位于控制数据上示出的位置。例如由于使摄像机移动的滚珠丝杆等移动机构出现误差,或者在安装区内的各位置有温度差而在热膨胀量产生差异,会出现位置偏离。为此已知具备求取成为电子部件安装的对象的安装区内的在各位置的固有的位置偏离量、即进行校准的功能的方案(例如参考专利文献1)。
图7A以及图7B是专利文献1所提出的电子部件的安装方法中的校准的说明图。使用图7A以及图7B,在安装位置的校准方法中进行说明。
图7A是具备校准功能的电子部件的安装装置的俯视图。专利文献1的电子部件的安装装置具备部件提供部105和基板搬送部102,在基板搬送部102的上方配置安装头103和与安装头103一体化相邻而设的摄像机104,安装头103和摄像机104成为一体并通过X驱动轴106以及Y驱动轴107在校准基板101的上方移动。在校准基板101预先格子状地以恒定间隔的间距在测量点Pi的位置形成识别标记,使校准基板101固定在基板搬送部102上的任意的位置。
接下来驱动X驱动轴106以及Y驱动轴107,使摄像机104一个一个地移动到识别到校准基板101的测量点Pi的位置,对各测量点Pi的识别标记1个1个地进行拍摄以及识别。
图7B是表示测量点Pi中的控制数据和摄像机104中的识别的位置偏离量的说明图。在摄像机104移动到测量点Pi的位置时,在控制数据上控制得移动到光学坐标系的原点O的位置,但在摄像机104的识别结果中,测量点Pi成为坐标(Δxi、Δyi)的位置。将该位置偏离量(Δxi、Δyi)作为每个测量点Pi的固有的位置误差,取得在全部测量点的位置误差,由此能得到校准基板101整体的校准数据。
根据利文献1记载的方法,通过基于基板整体的校准数据进行位置补正并进行安装,能将电子部件高精度地安装在基板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2002-9495号公报
为了在安装以后的工序中也维持电子部件的高精度安装,需要例如使用管芯粘附膜(die attech film)、管芯附着膏剂(die attach paste)、各向异性导电性粘结剂或非导电粘结剂等热硬化型材料一边加热基板一边进行安装,由此确保充分的粘结强度。但在加热基板的情况下,由于固定基板的吸附台架内的温度分布不均匀,因此在台架以及台架附近的机构部件分别产生不均匀的热膨胀。另外,根据吸附台架的吸附槽的布局而基板的变形量变得不均匀,例如吸附槽附近的基板收缩,没有吸附槽的部分的基板膨胀。特别在使用大型的基板加热到高温的情况下,能显著看到这些倾向。
为此,在常温下用专利文献1的方法进行校准,加入将基板的热膨胀系数与安装时的温度差相乘求得的热膨胀量来进行位置补正,一边加热一边进行安装,在该情况下,也有若冷却到常温,则距给定的安装位置的位置偏离量就会变大的问题。另外,若一边加热台架一边用专利文献1的方法进行校准,则由于驱动摄像机或台架的滚珠丝杆的轴向的间隙因热膨胀而变得不均匀,会使摄像机或台架的停止位置不稳定,有各测量点的位置误差变大的问题。进而,为了提高测定的精度,不得不减缓X驱动轴106以及Y驱动轴107各自的动作速度,在各个驱动轴的振动收敛的状态下进行测定,还有基板整体的校准花费时间,难以运用到生产现场的问题。
进而,为了消除摄像机或台架的驱动带来的误差,使用校准基板101的图像进入到视野整体那样的1个高像素以及高解析度的摄像机104,使摄像机104移动到映出校准基板101的图像整体的位置,拍摄图像,并根据图像算出测量点的坐标,在这样的情况下,相对于摄像机104的光轴将校准基板101配置在完全垂直方向上也困难。相对于摄像机104的光轴而校准基板101以任意的角度倾斜,其倾斜度因台架的加热而进一步变大。但在用1个摄像机104在常温时以及加热时分别拍摄校准基板101的图像的情况下,不能区别在各测量点Pi的位移是由于摄像机104的光轴与加热的校准基板101的倾斜产生的,还是由于校准基板101自身的热变形产生的。为此,在基于图像中的各测量点Pi的位移,以常温时与加热时的差分来进行位置补正的情况下,有在各测量点Pi的位置误差变得极大的问题。
因而出于所述那样的种种要因,在一边加热基板一边安装电子部件的情况下,位置偏离误差变大,不能进行高精度下的安装,且还不能在短时间内进行校准。
发明内容
本发明鉴于所述课题而提出,目的在于,提供在一边加热基板一边安装电子部件的情况下也能大幅减小位置偏离误差从而以非常高的精度进行安装且能在短时间内进行校准的电子部件的安装方法以及安装装置。
为了达成所述目的,在本发明的1个方式所涉及的电子部件的安装方法中,使用校准基板来算出电子部件的安装位置的补正数据,在基于所述补正数据的所述安装位置,将所述电子部件安装到已被加热到安装温度为止的安装基板,将安装有所述电子部件的所述安装基板加热或冷却到保证温度,将所述校准基板吸附在台架,通过多个摄像机同时拍摄所述校准基板的至少包含同一安装位置对应部位的区域的图像,从所述多个摄像机同时拍摄到的多个图像以所述区域当中所述安装位置对应部位的信息为基础,来算出所述安装位置的补正量,由此得到所述安装位置的补正数据。
进而本发明的另外方式所涉及的电子部件的安装装置具备:安装头,该安装头具备保持电子部件并将该电子部件安装到安装基板的安装位置的功能;台架,与所述安装头对置地设置并能分别吸附所述安装基板以及校准基板;驱动机构,使所述安装头或所述台架在与上下方向交叉的横向上相对地移动;和多个摄像机,该多个摄像机为了能同时拍摄吸附于所述台架的所述校准基板的至少包含同一安装位置对应部位的区域的图像而配置在相对于所述台架相同的高度,且解析度、倍率以及焦距相同,所述电子部件的安装装置具备图像处理装置,该图像处理装置根据从所述多个摄像机同时拍摄到的多个图像的所述安装位置对应部位的信息算出与所述安装位置对应部位相对应的所述电子部件的所述安装位置的补正量,所述电子部件的安装装置以算出的所述安装位置的补正量为基础,将由所述安装头保持的所述电子部件安装到吸附于所述台架的所述安装基板的所述安装位置。
发明的效果
根据本发明的所述方式,在一边加热基板一边进行安装的情况下,不用每次都识别安装基板的识别标记也能大幅减小位置偏离误差,从而以非常高的精度进行安装,并且能在短时间内进行位置补正。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式中的电子部件的安装装置的构成的概略构成图。
图2是表示本发明的实施方式中的安装位置的补正量的算出方法的说明图。
图3A是表示本发明的实施方式中的校准基板的图案的示例的俯视图。
图3B是表示图3A中在保证温度T1下由第1摄像机观察到的校准基板的图案的放大俯视图。
图3C是表示图3A中在保证温度T1下由第2摄像机观察到的校准基板的图案的放大俯视图。
图3D是表示图3A中在安装温度T2下由第1摄像机观察到的校准基板的图案的放大俯视图。
图3E是表示图3A中在安装温度T2下由第2摄像机观察到的校准基板的图案的放大俯视图。
图4是表示本发明的实施方式中的安装位置的补正量的算出方法的流程的工序流程图。
图5是表示本发明的实施方式中的安装位置的补正量的算出方法的时序图。
图6A是表示本发明的实施方式中的电子部件的安装装置的构成的概略构成图。
图6B是表示本发明的实施方式的变形例中的电子部件的安装装置的构成的概略构成图。
图7A是现有的电子部件的安装方法中的校准的说明图。
图7B是图7A的校准的更详细的说明图。
标号的说明
1、101 校准基板
2 台架
2a 吸附槽
3、103 安装头
4、4a、4b、4c、104 摄像机
5 图像处理装置
6 障碍物
7 电子部件
8 驱动机构
10 真空吸附装置
31 电子部件的提供部
32 安装基板
40 斑点图案
41 框
42 格子
43 区域
102 基板搬送部
105 部件提供部
106 X驱动轴
107 Y驱动轴
具体实施方式
以下参考附图来说明本发明的实施方式。
(实施方式)
图1是表示本发明的实施方式中的电子部件的安装装置的构成的概略构成图。图1所示的本发明的电子部件的安装装置至少具备安装头3、台架2、驱动机构8、摄像机4和图像处理装置5。进而在图1中,安装装置具备电子部件7的提供部31。
在该安装装置中,使用校准基板1来算出电子部件7的安装位置的补正数据,在基于补正数据的安装位置将电子部件7安装到加热到安装温度T2的安装基板32,将安装有电子部件7的安装基板32加热或冷却到保证温度T1
安装头3具备如下功能:从电子部件7的提供部31保持(例如吸附)电子部件7,进行加热以及加压从而安装到安装基板32(参考图6A)。作为一例,安装头3能在X方向以及Z方向上移动,台架2能在X方向以及Y方向上移动。
台架2设置得能与安装头3对置,从而能分别个别地载置以及吸附校准基板1以及安装基板32。
在此,在校准基板1的表面预先设有图案,具有图案的校准基板1载置于台架2上并被吸附。在台架2设置基于真空吸附或机械式固定或静电吸附的任意一者的方法的基板固定功能。图案例如通过镀覆、溅射、蒸镀、涂墨或喷射形成,能使用规则的图案或不规则的图案。
驱动机构8使安装头3分别独立相对于台架2的平面表面而沿着表面的方向以及与表面正交的垂直方向上移动。作为一例,驱动机构8能使安装头3在X方向以及Z方向上移动,但并不限于此,也可以使安装头3能在Y方向以及Z方向移动,还可以使安装头3能在X方向以及Y方向以及Z方向上移动。另外,驱动机构8也可以取代驱动安装头3而使台架2在沿着表面的方向、换言之与上下方向交叉的横向上移动。
摄像机4作为由第1摄像机4a和第2摄像机4b构成的一对图像摄像装置发挥功能。第1摄像机4a和第2摄像机4b同时拍摄吸附在台架2的校准基板1的至少包含同一安装位置对应部位的区域的图像。安装装置的第1摄像机4a以及第2摄像机4b分别相对于校准基板1在校准基板1的上方以相互相同高度且相对于台架表面不同的角度配置在能同时拍摄校准基板1整体的位置。在此,在第1摄像机4a和第2摄像机4b中使用同一倍率以及同一焦距的镜头,且使用同一解析度的例如CCD或CMOS等的摄像元件。由一对摄像机4同时并一并地分别拍摄校准基板1的图案的图像,该图像是至少包含同一安装位置对应部位的区域的图像。
图像处理装置5具有从用摄像机4拍摄的图像的信息换算出安装位置对应部位的位置坐标的功能。
图像处理装置5对由一对摄像机4同时拍摄的2张图像进行图像处理,将校准基板1上的任意的点(例如安装位置对应部位)Gi换算成X、Y、Z坐标,最终取得安装位置的补正量。在此,由于对校准基板1上的任意的点Gi都是用2个第1摄像机4a和第2摄像机4b同时拍摄,从而能根据在从第1摄像机4a以及第2摄像机4b(的摄像元件)向任意的点(例如安装位置对应部位)Gi的直线与台架表面之间所成的角度、和第1摄像机4a与第2摄像机4b的距离(与台架表面平行的面上的距离)来算出任意的点Gi的位置坐标。在此,任意的点Gi的i是1以上的整数,是校准基板1的任意的点的总数以下的整数。
根据该方法,能以第1摄像机4a和第2摄像机4b对校准基板1拍摄的图像信息为基础,在图像处理装置5中高精度算出位置坐标。另外,若摄像的时间不是同时,2个第1以及第2摄像机4a、4b在时间上错开,则会因校准基板1的振动或摇晃或温度变化等使算出的位置的偏差变大。与此相对,通过在2个第1以及第2摄像机4a、4b同时进行拍摄,从而消除了所述偏差,能高精度算出位置。
根据本实施方式,能相对于校准基板1倾斜地设置第1以及第2摄像机4a、4b,在安装装置的有限的空间中配置2个第1以及第2摄像机4a、4b的自由度增加,还有安装装置的设计变得容易的效果。
将校准基板1吸附在台架2,由多个摄像机4a、4b同时拍摄校准基板1的至少包含同一安装位置对应部位Gi的区域43的图像,从用多个摄像机4a、4b同时拍摄的多个图像以区域43当中安装位置对应部位Gi的信息为基础来算出安装位置的补正量,由此得到本发明的实施方式中的安装方法使用的安装位置的补正数据。以下详细进行说明。
图2是表示本发明的实施方式中的安装位置的补正量的算出方法的说明图。为了在低于安装温度T2的保证温度T1下使电子部件7间的距离成为恒定间隔,一边在安装温度T2下补正安装位置一边将电子部件7安装到安装基板32,对这样的方法进行说明。以下叙述保证温度T1下的电子部件7间的间隔在X方向以及Y方向上分别成为Px以及Py的情况。
首先,在保证温度T1下用第1摄像机4a以及第2摄像机4b同时拍摄校准基板1整体的图像后,在图像处理装置5中将用第1摄像机4a摄像的校准基板1的图像在X方向以及Y方向上分别以Px以及Py的间隔格子状进行划分。
接下来,在图像处理装置5中,从用第2摄像机4b同时拍摄的图像中通过例如图案匹配等处理,在第1摄像机4a中的格子42的全部顶点检测与顶点附近的区域的图像同等的图像(例如如对图3A等之后叙述的那样图案相互类似的区域的图像)。然后在用第2摄像机4b拍摄的图像中算出相当于将用第1摄像机4a拍摄的图像在X方向以及Y方向上分别以Px以及Py的间隔划分的格子42的顶点的坐标。在格子的全部顶点,以在第1摄像机4a以及第2摄像机4b算出的坐标为基础,在图像处理装置5中算出绝对坐标。在此将被格子的顶点A1、B1、C1、D1包围的四角形A1B1C1D1的重心位置设为点Gi1。在此,作为一例,各重心位置是与安装基板32的安装位置对应的安装位置对应部位。
接下来,在安装温度T2下,也与保证温度T1同样,在用第1摄像机4a以及第2摄像机4b来1张1张地同时拍摄了校准基板1整体的图像后,在图像处理装置5中进行图像处理,在图像处理装置5中将格子的顶点变换成绝对坐标。在图像处理装置5中,通过亮度分布解析等图像处理手法捕捉到保证温度T1下的四角形A1B1C1D1在安装温度T2下向四角形A2B2C2D2变形这一情况后,算出四角形A2B2C2D2的重心位置Gi2。在图像处理装置5中,安装温度T2下的重心位置Gi2与保证温度T1下的重心位置Gi1之差成为安装位置对应部位的补正量,换言之成为安装基板32中的安装位置的补正量。
如此能在图像处理装置5中算出位置补正量。
因而,为了将半导体元件等电子部件7在X方向以及Y方向上分别以Px以及Py的间隔格子状地排列在圆形或矩形等的安装基板32,在安装温度T2下进行安装的情况下,将在格子状的四角形的重心位置加入上述的位置补正量的位置作为安装位置来进行安装即可。在安装后使安装基板32c从安装温度T2回到保证温度T1的情况下,电子部件7的中心间的距离在X方向以及Y方向上分别以Px以及Py成为等间隔。
根据该安装方法,由于在全部安装位置算出安装温度T2下的校准基板1的变形量,因此能在安装基板32等间隔地安装电子部件7。
更具体说明将该图2的补正量的算出运用在校准基板1中的示例。图3A是表示本发明的实施方式中的校准基板1的图案的示例的俯视图。在校准基板1上的四角形A1B1C1D1的1个顶点A1附近,作为不规则图案的一例而形成斑点纹样的图案40。
首先,在保证温度T1下用第1摄像机4a以及第2摄像机4b同时拍摄,并分别作为顶点A1附近的图像如图3B以及图3C那样被观察到。在该图3B中,将图3B的被实线的框41包围的区域43的图案的重心位置设为A1a来在图像处理装置5算出。在此,被该框41包围的区域43是包含安装位置对应部位的示例的重心位置A1a的区域。
接下来,在图3C中,在图像处理装置5中通过图案匹配等检测与图3B的被实线的框41包围的区域43的斑点纹样的图案同等的斑点纹样的图案,将其重心位置设为A1b来在图像处理装置5中算出。关于这些图案,若在安装温度T2因加热或吸附固定而校准基板1自身变形,则其表面的图案也追随校准基板1自身的变形而变形。
接下来在安装温度T2下,用第1摄像机4a以及第2摄像机4b同时摄像,分别作为顶点A1附近的图像如图3D以及图3E那样被观察到。在此,图3B以及图3C中被实线的框41包围的区域43的图案分别移动到图3D以及图3E的被实线的框41包围的区域43。重心位置分别从A1a、A1b成为A2a、A2b。虽然在2个第1以及第2摄像机4a、4b中看上去是向分别不同方向位移,但由于根据重心位置A1a、A1b、A2a、A2b的坐标、第1摄像机4a以及第2摄像机4b间的距离、和从第1摄像机4a以及第2摄像机4b朝向校准基板1并在与台架2的表面之间所成的各个角度在图像处理装置5中算出顶点A1、A2的绝对坐标,将其差分作为顶点A1的位移量(ΔX、ΔY)在图像处理装置5进行导出,因此能在图像处理装置5中高精度算出位移量(位置坐标的补正量)。通过与顶点A1同样地在图像处理装置5中解析了校准基板1上的格子的全部顶点,从而能在图像处理装置5中导出各顶点的坐标的位移量(位置坐标的补正量)。另外,对在图像处理装置5中使用了数字图像相关法的情况进行了说明,但并不限于该手法。也可以在图像处理装置5中使用一般的图像解析法。
图4是表示本发明的实施方式中的安装位置的补正量的算出方法的流程的工序流程图。图5是表示本发明的实施方式中的安装位置的补正量的算出方法的时序图。图6A是表示实施方式中的电子部件的安装装置的构成的概略构成图。基于图1以及图4以及图5以及图6A来说明安装补正量的算出方法。
首先在步骤S1,将收纳于基板收纳组件(未图示)的校准基板1从基板收纳组件采用搬送夹具(未图示)取出,载置在台架2上。在此不进行台架2对校准基板1的真空吸附。校准基板1例如由硅、玻璃、不锈钢或铜构成。校准基板1的外形尺寸例如为200mm×200mm~600mm×600mm,在校准基板1的表面形成例如斑点状的图案。
接下来在步骤S2,在校准基板1的温度成为保证温度T1的时间t11使用第1摄像机4a以及第2摄像机4b同时拍摄校准基板1整体的图像C11A、C11B。在此保证温度T1例如为25℃。
之后在步骤S3,在将台架2至少加热到安装温度T2后,开启与台架2的大量的吸附槽2a连结的真空吸附装置10来使校准基板1吸附在台架2,从而将校准基板1固定在台架2。
接下来在步骤S4,在校准基板温度成为安装温度T2的时间t21,使用第1摄像机4a以及第2摄像机4b同时拍摄校准基板1整体的图像C21A、C21B。将在步骤S2以及步骤S4分别拍摄的图像的数据取入到图像处理装置5。在由第1摄像机4a以及第2摄像机4b同时拍摄的各个图像中至少包括包含同一安装位置对应部位的区域的图像即可。
之后在步骤S5,将校准基板1从台架2拆下收纳到基板收纳组件中。
之后,在重复与步骤S3以及步骤S4同样的工序的情况下,在步骤S8,与步骤S1同样地将收纳于基板收纳组件的校准基板1从基板收纳组件采用搬送夹具取出,搭载在台架2上,之后进行步骤S3~步骤S5。例如在进行2次步骤S3以及步骤S4时,在时间t22、t23使用第1摄像机4a以及第2摄像机4b分别同时拍摄校准基板1整体的图像C22A、C22B、图像C23A、C23B,之后将它们取入到图像处理装置5。在此安装温度T2例如为150℃。
接下来在步骤S6,在使用图像处理装置5将图像C11A和C11B、图像C21A和C21R1、图像C22A和C22B、图像C23A和C23B变换成格子42的顶点坐标后,基于上述的重心位置的算出方法,将保证温度T1且时间t11下的安装位置对应部位的位置坐标(X1Gi,Y1Gi)以及安装温度T2且时间t21、t22、t23下的安装位置对应部位的位置坐标(X2Gi1,Y2Gi1)、(X2Gi2,Y2Gi2)、(X2Gi3,Y2Gi3)在图像处理装置5中导出。进而在图像处理装置5中将安装位置对应部位的位置坐标(X2Gi1,Y2Gi1)、(X2Gi2,Y2Gi2)、(X2Gi3,Y2Gi3)平均化来作为安装温度T2下的安装位置对应部位的位置坐标(X2Gi,Y2Gi)。
进而在步骤S7,从安装温度T2下的安装位置对应部位的位置坐标(X2Gi,Y2Gi)减去保证温度T1下的安装位置对应部位的位置坐标(XlGi,YlGi),将每个安装位置对应部位的位置补正量(Δxi,Δyi)在图像处理装置5中算出。
以上是图像处理装置5所进行的位置补正量的导出方法。
另外,在所述的实施方式中,示出了保证温度T1下1次、安装温度T2下3次的事例,但并不限于此。在安装温度T2下也是1次的情况下,能在短时间内导出位置补正量。
另外,通过重复校准基板1的吸附、拆下,增大取入图像的次数,有进一步提升位置补正精度的效果。另外,关于校准基板1,叙述了使用基板收纳组件,采用搬送夹具吸附校准基板1的方法,但并不限于此。也可以用手工作业将校准基板1从台架2拆下,载置吸附于台架2,这也能得到相同的效果。
由于不仅在加热安装基板32的情况下安装基板32翘曲,还在安装工序中使安装基板32吸附于台架2时,在吸附位置有偏差,因此每当进行载置以及吸附,在安装基板32的变形就会有偏差。通过重复校准基板1的吸附、拆下,将图像多次取入,能算出将安装位置对应部位的位置的偏差加以考虑的平均值,有进一步提升位置补正精度的效果。
另外,在保证温度T1或安装温度T2的温度是高温的情况下,由于辐射热而校准基板附近的空气被加热,出现空气的温度偏差,在由摄像机4取入图像时空气如热霾(陽炎)般摇曳,图像失真。在这样的情况下,也可以多次取入图像并平均化。若如此构成,则即使校准基板1为高温,也能确保高的位置补正精度。
接下来说明使用所述位置补正量的导出方法将电子部件安装到安装基板32的方法。在安装时,在安装温度T2下安装到在各安装位置的设计坐标(xi,yi)加上用上述的方法在图像处理装置5中求取的位置补正量(Δxi,Δyi)而得到的坐标(xi+Δxi,yi+Δyi)的位置,由此在回到保证温度T1时,各安装位置的坐标成为(xi,yi)。
作为一例,基于具体的实施例来进行说明。对在外形尺寸为直径300mm、厚度0.7mm、线膨胀系数为8ppm/℃[即μm/℃/m]、由玻璃构成的圆形的安装基板32安装作为电子部件7的半导体元件的情况进行说明。半导体元件为10mm×10mm、厚度0.3mm,设计上的半导体元件间的安装间距间隔为15mm。分别使用像素数500万像素的第1摄像机4a以及第2摄像机4b,以30℃下台架2中的吸附关闭的状态以及150℃下台架2中的吸附开启的状态分别同时拍摄校准基板1上的图案的变化。通过图像处理装置5中的图像解析可知,在30℃和150℃下产生最大130~160μm的位置偏离。通过图像处理在图像处理装置5中求取15mm间距的安装位置的位置补正量,在加上位置补正量的位置即安装位置,用图6A的安装装置向通过加热或冷却而维持在150℃的安装基板32进行了安装。
之后将安装基板32从台架2拆下,在30℃下用测定显微镜测定相对于电子部件的安装位置的设计值的位置偏离量。其结果确认到,对于安装位置200点,安装位置偏离量在x、y方向上均收敛在±3μm以内。另外,在2个第1以及第2摄像机4a、4b同时拍摄图像,在30℃下拍摄1张,在150℃下拍摄3张,但也可以在每1张10ms以内的短时间内进行拍摄。
在以上的实施方式中说明了摄像机4由2个摄像机4a、4b构成的情况,但并不限于此。也可以用3个以上的摄像机4。例如图6B是表示本发明的实施方式的变形例中的电子部件的安装装置的构成的概略构成图。在摄像机4由第1摄像机~第3摄像机4a、4b、4c这3个摄像机构成的点上不同于图1的安装装置。障碍物6例如是柱或间壁等。在第1摄像机4a以及第2摄像机4b同时拍摄校准基板1上的安装位置对应部位的1个示例的点Gia。校准基板1上的安装位置对应部位的另外示例的点Gib被障碍物6遮挡而不能从第1摄像机4a拍摄,但能从第2摄像机4b和第3摄像机4c的位置同时拍摄。通过在第3摄像机4c补足不能由第1摄像机4a和第2摄像机4b拍摄的区域,能算出校准基板1整体的安装位置的补正量,能在校准基板1整体高精度进行安装。特别与图1的安装装置的情况相比,有能运用在更大的安装基板32中的效果。
如以上那样,根据本发明的实施方式,在一边加热安装基板32一边安装电子部件7的情况下,不在安装基板32设置识别标记也能大幅减低位置偏离误差,从而以非常高的精度且在短时间内进行位置补正(校准),并在安装基板32以高精度进行安装。
另外,本发明并不限定于所述实施方式,能用其他种种方式实施。例如作为不规则图案,例如并不限于斑点,可以是任意的形状、纹样或花纹等不规则图案。在任意的不规则图案的情况下,有不管在哪个部位都能算出安装位置对应部位的优点。另外,也可以取代不规则图案而设为任意的形状、纹样或花纹等规则图案等。
另外,通过适宜组合所述种种实施方式或变形例当中任意的实施方式或变形例,能起到它们各自所具有的效果。另外,能是实施方式彼此的组合或实施例彼此的组合或实施方式与实施例的组合,并且还能是不同的实施方式或实施例中的特征彼此的组合。
产业上的可利用性
本发明的所述方式所涉及的电子部件的安装方法以及安装装置具有能一边加热基板一边以非常高的精度安装电子部件、且能在短时间内进行校准的效果,在高速大容量存储器、应用处理器、CPU或高频通信模块等半导体元件的安装方法以及安装装置中特别有用。

Claims (3)

1.一种电子部件的安装方法,
使用校准基板算出电子部件的安装位置的补正数据,
在基于所述补正数据的所述安装位置,将所述电子部件安装到已被加热到安装温度为止的安装基板,
将安装有所述电子部件的所述安装基板加热或冷却到保证温度,
将所述校准基板吸附在台架,在所述保证温度下通过多个摄像机同时拍摄所述校准基板整体,根据所述保证温度下的多个整体图像来算出给定间隔的多个格子状四角形的绝对坐标,在所述安装温度下通过多个摄像机同时拍摄所述校准基板整体,根据所述安装温度下的多个整体图像来算出与所述多个格子状四角形对应的格子状四角形的绝对坐标,基于所述保证温度下的格子状四角形的绝对坐标和所述安装温度下的格子状四角形的绝对坐标来算出所述安装位置的补正量,由此取得所述安装位置的补正数据。
2.根据权利要求1所述的电子部件的安装方法,其中,
在吸附所述校准基板后,采用所述多个摄像机同时拍摄所述图像,在解除所述校准基板的吸附后再次进行了吸附后,采用所述多个摄像机对所述图像同时进行拍摄,以采用所述多个摄像机多次拍摄到的所述图像为基础来算出所述安装位置的补正量。
3.一种电子部件的安装装置,具备:
安装头,该安装头具备保持电子部件并将该电子部件安装到安装基板的安装位置的功能;
台架,与所述安装头对置地设置并能分别吸附所述安装基板以及校准基板;
驱动机构,使所述安装头或所述台架在与上下方向交叉的横向上相对地移动;和
多个摄像机,该多个摄像机为了能同时拍摄吸附于所述台架的所述校准基板整体而配置在相对于所述台架相同的高度,且解析度、倍率以及焦距相同,
所述电子部件的安装装置具备图像处理装置,该图像处理装置根据从所述多个摄像机分别在保证温度和安装温度下同时拍摄到的多个整体图像算出给定间隔的多个格子状四角形的绝对坐标,基于所述保证温度下的格子状四角形的绝对坐标和所述安装温度下的格子状四角形的绝对坐标来算出所述电子部件的所述安装位置的补正量,
所述电子部件的安装装置以算出的所述安装位置的补正量为基础,将由所述安装头保持的所述电子部件安装到吸附于所述台架的所述安装基板的所述安装位置。
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