CN112514553B - 表面安装机 - Google Patents

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Abstract

向基板(P)安装元件(E)的表面安装机(1)具备：安装头(25)，吸附元件(E)而向基板(P)安装；基板拍摄相机(19)，对基板(P)进行拍摄；校正用单元(20)，具有附于基台(34)的校正用标记(35)、使来自基板拍摄相机(19)的光透过的玻璃夹具(36)、以及使玻璃夹具(36)在与校正用标记(35)重叠的位置和不与校正用标记(35)重叠的位置之间移动的移动部(37)；位置检测部(运算处理部40)，通过基板拍摄相机(19)拍摄未与玻璃夹具(36)重叠的状态的校正用标记(35)来检测校正用标记(35)的第一位置(M1)，并通过基板拍摄相机(19)拍摄与玻璃夹具(36)重叠的状态的校正用标记(35)来检测校正用标记(35)的第二位置(M2)；及校正部(运算处理部40)，基于第一位置(M1)与第二位置(M2)之差来校正元件(E)的位置偏移。

Description

表面安装机
技术领域
本说明书公开的技术涉及表面安装机。
背景技术
以往，已知有使用对基板进行拍摄的基板拍摄相机来校正元件的位置偏移的表面安装机(例如，参照专利文献1)。
具体而言，专利文献1记载的元件安装装置(相当于表面安装机)将由玻璃等构件构成的夹具基板送入主体装置内进行定位，通过作业头的基板识别用相机(相当于基板拍摄相机)，首先测定两个夹具基板标记来确认夹具基板的位置，接下来向预先判明的夹具基板的基准标记的位置A移动。
如果能够向基准标记的位置A直行，则在作业头的轴不会产生移动误差，因此该元件安装装置不对自轴的移动坐标进行校正。相对于此，在移动位置为没有基准标记的位置A′时，该元件安装装置存储位置A-A′间的位置偏移量的X坐标值及Y坐标值，并通过所存储的位置偏移量的X坐标值及Y坐标值对元件的搭载位置进行校正。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-59954号公报
发明内容
发明的概要
发明要解决的课题
上述的专利文献1记载的元件安装装置对因作业头的移动误差造成的元件的位置偏移进行校正，未研讨因作业头的移动误差以外的原因造成的元件的位置偏移。
在本说明书中，公开了对因基板拍摄相机的光轴的倾斜造成的元件的位置偏移进行校正的技术。
用于解决课题的方案
本说明书中公开的表面安装机是向基板安装元件的表面安装机，具备：安装头，保持所述元件而向所述基板安装；基板拍摄相机，对所述基板进行拍摄；校正用单元，具有附于基台的校正用标记、使来自所述基板拍摄相机的光透过的光透过构件、以及使所述光透过构件在与所述校正用标记重叠的位置和不与所述校正用标记重叠的位置之间移动的移动部；位置检测部，利用所述基板拍摄相机拍摄未与所述光透过构件重叠的状态的所述校正用标记而检测所述校正用标记的位置作为第一位置，并利用所述基板拍摄相机拍摄所述光透过构件重叠的状态的所述校正用标记而检测所述校正用标记的位置作为第二位置；及校正部，基于所述第一位置与所述第二位置之差来校正所述元件的位置偏移。
当表面安装机动作时，由于因发热引起的变形而基板拍摄相机的光轴会发生倾斜。当基板拍摄相机的光轴倾斜时，表面安装机利用基板拍摄相机拍摄基板而识别基板的位置时，表面安装机识别到的基板的位置与实际的基板的位置产生偏移，产生因光轴的倾斜造成的元件的位置偏移。
在基板拍摄相机的光轴倾斜的情况下，若利用基板拍摄相机拍摄光透过构件未重叠的状态的校正用标记而检测校正用标记的位置作为第一位置，并且利用基板拍摄相机拍摄光透过构件重叠的状态的校正用标记而检测校正用标记的位置作为第二位置，则在第一位置与第二位置产生与光轴的倾斜相应的差。元件的位置偏移量与基板拍摄相机的光轴的倾斜程度成比例，因此基于第一位置与第二位置之差来校正元件的位置偏移，由此能够校正因基板拍摄相机的光轴的倾斜造成的元件的位置偏移。
可以是，所述表面安装机具备识别部，该识别部利用所述基板拍摄相机拍摄附于所述基板的识别标记而识别所述基板的位置。
在利用基板拍摄相机拍摄识别标记而识别基板的位置的情况下，当基板拍摄相机的光轴倾斜时，识别部识别的基板的位置与实际的基板的位置产生偏移，产生元件的位置偏移。根据上述的表面安装机，在利用基板拍摄相机拍摄识别标记而识别基板的位置的情况下，基于第一位置与第二位置之差来校正元件的位置偏移，因此能够校正元件的位置偏移。
所述校正用单元可以安装于该表面安装机。
例如，也可以考虑通过运送基板的基板运送装置将校正用单元送入表面安装机内，使用送入的校正用单元来检测第一位置和第二位置。然而，在该情况下必须停止基板的生产，生产性下降。
根据上述的表面安装机，校正用单元安装于该表面安装机，因此在基于表面安装机的基板的生产过程中，能够不用停止基板的生产而检测第一位置和第二位置。由此，能够在抑制生产性的下降的同时校正元件的位置偏移。
所述校正部可以基于所述第一位置与所述第二位置之差来校正所述元件的安装坐标，由此校正所述元件的位置偏移。
根据上述的表面安装机，基于第一位置与第二位置之差来校正元件的安装坐标，由此能够校正元件的位置偏移。
可以是，所述表面安装机具备存储部，该存储部存储有将所述第一位置与所述第二位置之差换算成位置偏移量的换算用数据，所述校正部使用所述换算用数据将所述第一位置与所述第二位置之差换算成所述位置偏移量，并基于换算后的所述位置偏移量来校正所述元件的位置偏移。
根据上述的表面安装机，通过使用换算用数据，能够将两个位置之差换算成位置偏移量。
所述位置检测部可以在基于该表面安装机的所述基板的生产过程中，以规定的定时反复检测所述第一位置和所述第二位置。
表面安装机生产基板时的表面安装机的温度未必恒定，因此基板拍摄相机的光轴的倾斜也根据表面安装机的温度的变化而变动。因此，即使检测第一位置和第二位置，当时间经过时，这两个位置之差发生变动，存在元件的位置偏移变大的可能性。
根据上述的表面安装机，由于在基板的生产过程中以规定的定时反复执行第一位置和第二位置的检测，因此在基板的生产过程中即使基板拍摄相机的光轴的倾斜发生变动，也能够校正元件的位置偏移。
通过本说明书公开的发明能够以装置、方法、用于实现这些装置或方法的功能的计算机程序、记录有该计算机程序的记录介质等各种形态实现。
附图说明
图1是实施方式1的表面安装机的从上侧观察的示意图。
图2是头单元的从前侧观察的主视图。
图3是头单元的从右侧观察的侧视图。
图4是安装头、基板拍摄相机及校正用单元的从右侧观察的示意图。
图5是表示表面安装机的电气性构成的框图。
图6是基板的示意图。
图7是用于说明使用了识别标记的元件的安装坐标及安装角度的校正的示意图。
图8是表示安装头相对于基板拍摄相机的位置的示意图。
图9是表示表面安装机的动作的示意图(动作1及动作2)。
图10是表示表面安装机的动作的示意图(动作3及动作4)。
图11是表示表面安装机的动作的示意图(动作5)。
图12是表示基板拍摄相机的光轴的倾斜的示意图。
图13A是表示基板拍摄相机的光轴未倾斜时的元件的安装位置的示意图。
图13B是表示基板拍摄相机的光轴倾斜时的元件的安装位置的示意图。
图14是表示校正前的安装坐标及校正后的安装坐标的表。
图15是用于说明使用了校正用单元的位置偏移量的示意图。
图16是表示校正用标记的第一位置及第二位置的示意图。
图17是表示两个位置之差与位置偏移量的对应关系的坐标图。
图18是位置偏移量检测处理的流程图。
具体实施方式
<实施方式1>
通过图1～图18说明实施方式1。在以后的说明中，将图1所示的左右方向称为X方向，将前后方向称为Y方向，将图2所示的上下方向称为Z方向。而且，在以后的说明中，将图1所示的右侧称为上游侧，将左侧称为下游侧。而且，在以后的说明中，对于相同的构成构件，除了一部分之外，有时省略附图的标号。
(1)表面安装机的整体构成
参照图1，说明表面安装机1的整体构成。表面安装机1向印刷基板P(以下，简称为基板P)安装电子元件等元件E。如图1所示，在基板P附有识别标记F(基准标记Fa1、Fa2、元件定位标记Fb1、Fb2)。关于识别标记F的说明在后文叙述。
表面安装机1具备基台14、运送基板P的基板运送装置15、供给向基板P搭载的元件E的四个带式元件供给装置11、及将由带式元件供给装置11供给的元件E向基板P安装的元件安装装置12。
基台14俯视观察呈长方形形状且上表面平坦。在图1中，双点划线所示的矩形框A表示向基板P安装元件E时的作业位置(以下，称为作业位置A)。
(1-1)基板运送装置
基板运送装置15将基板P从X方向的上游侧向作业位置A送入，并将在作业位置A安装了元件E的基板P向下游侧送出。基板运送装置15具备沿X方向进行循环驱动的一对输送带15A及15B、对上述的输送带15A及15B进行驱动的输送器驱动马达46(参照图5)等。后侧的输送带15A能够沿前后方向移动，并能够根据基板P的宽度调整两个输送带15A与15B的间隔。
(1-2)带式元件供给装置
带式元件供给装置11在元件安装装置12的Y方向的两侧沿X方向排列而配置于各两个部位，总计四个部位。多个供料器13沿X方向整齐排列成横向并列状而安装于上述的带式元件供给装置11。各供料器13是所谓带式供料器，具备卷绕有收容了多个元件E的元件带的带盘(未图示)、及从带盘引出元件带的电动式的带送出装置等，从设置在元件安装装置12侧的端部的元件供给位置逐个地供给元件E。
需要说明的是，在此，以带式元件供给装置11为例作为元件供给装置进行说明，但是元件供给装置也可以是供给载置有元件E的托盘的所谓的托盘供料器，也可以是供给半导体晶圆的结构。
(1-3)元件安装装置
元件安装装置12具备未图示的支承机构、头单元16、头运送部17、两个元件拍摄相机18、两个基板拍摄相机19、校正用单元20、图5所示的控制部38、操作部39等。
未图示的支承机构配设在作业位置A的下方。支承机构将通过基板运送装置15送入到作业位置A的基板P固定于作业位置A并从下方支承基板P。
头单元16吸附(保持的一例)由带式元件供给装置11供给的元件E而向基板P搭载。关于头单元16的构成在后文叙述。
头运送部17将头单元16在规定的可动范围内沿X方向及Y方向运送。头运送部17具备将头单元16支承为能够沿X方向往复移动的梁21、将梁21支承为能够沿Y方向往复移动的一对Y轴导轨22、使头单元16沿X方向往复移动的X轴伺服马达23、使梁21沿Y方向往复移动的Y轴伺服马达24等。
两个元件拍摄相机18分别设置在沿X方向并列的两个带式元件供给装置11之间。元件拍摄相机18用于从下方拍摄被头单元16具备的安装头25吸附的元件E从而识别元件E相对于安装头25的相对位置、姿势等。
两个基板拍摄相机19设置于头单元16。基板拍摄相机19用于拍摄送入到作业位置A的基板P上附有的识别标记F从而识别基板P的位置、倾斜。关于基板拍摄相机19的构成在后文叙述。
在此，表面安装机1具备两个基板拍摄相机19，但是为了便于理解，在以后的说明中，假定基板拍摄相机19仅为左侧一个来进行说明。
校正用单元20安装在基板运送装置15的后侧。校正用单元20用于校正因基板拍摄相机19的光轴19A(参照图12)的倾斜造成的元件E的位置偏移。关于校正用单元20的构成在后文叙述。
(1-3-1)头单元
参照图2，对头单元16进行说明。实施方式1的头单元16是所谓直排型，多个安装头25沿X方向并列设置。而且，在头单元16设有使上述的安装头25单独升降的Z轴伺服马达26、使上述的安装头25绕轴旋转的R轴伺服马达27等。
各安装头25对元件E进行吸附及释放，具有吸嘴轴28和在吸嘴轴28的下端部安装成能够拆装的吸嘴29。从未图示的空气供给装置经由吸嘴轴28向吸嘴29供给负压及正压。吸嘴29通过被供给负压来吸附元件E，通过被供给正压来释放该元件E。
需要说明的是，在此以直排型的头单元16为例进行说明，但是头单元16可以是例如多个安装头25排列在圆周上的所谓旋转头。
(1-3-2)基板拍摄相机
参照图3及图4，对基板拍摄相机19进行说明。如图3所示，在头单元16的下表面固定有平板状的底座30，基板拍摄相机19固定于底座30的上表面。
如图4示意性所示，基板拍摄相机19具备区域传感器31及光学系统32。区域传感器31是将拍摄元件配设成行列状的结构，以拍摄面朝向前侧的姿势配设。光学系统32由反射镜33、照射被摄体的未图示的光源、未图示的透镜等构成。反射镜33在区域传感器31的前侧从前侧朝向后侧以向上倾斜45度的姿势配设，使位于基板拍摄相机19的下方的被摄体(在图4中为校正用单元20)的反射光像向区域传感器31入射。基板拍摄相机19的光轴19A中的从反射镜33至校正用单元20的部分以相对于校正用单元20的基台34垂直的方式设计。
(1-3-3)校正用单元
参照图1及图4，对校正用单元20进行说明。如图1所示，校正用单元20具备基台34、附在基台34的上表面的校正用标记35、配设在基台34的上表面的玻璃夹具36(光透过构件的一例)、及使玻璃夹具36沿X方向往复移动的移动部37(参照图4)。
校正用标记35例如是圆形的标记。
玻璃夹具36是透明的立方体状的玻璃。本实施方式的玻璃夹具36的厚度为10mm，折射率为1.52。
移动部37固定于基台34。移动部37例如为气缸，在从上侧观察时，使玻璃夹具36在与校正用标记35重叠的位置和不与校正用标记35重叠的位置之间移动。
需要说明的是，校正用标记35的形状、玻璃夹具36的形状、厚度、折射率等并非限定于上述的例子，而可以适当地决定。而且，移动部37并非限定为气缸，例如也可以为电动马达。而且，固定移动部37的位置并不局限于基台34。例如，移动部37也可以固定于表面安装机1的未图示的框架。
(2)元件安装装置的电气性的构成
如图5所示，元件安装装置12具备控制部38及操作部39。控制部38具备运算处理部40(位置检测部、校正部及识别部的一例)、马达控制部41、存储部42、图像处理部43、外部输入输出部44、供料器通信部45等。
运算处理部40具备CPU、ROM、RAM等，通过执行存储在ROM的控制程序而控制表面安装机1的各部分。需要说明的是，运算处理部40可以取代CPU或者在CPU的基础上具备ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)或FPGA(FieldProgrammable Gate Array：现场可编程门阵列)等。
马达控制部41在运算处理部40的控制下使X轴伺服马达23、Y轴伺服马达24、Z轴伺服马达26、R轴伺服马达27、输送器驱动马达46等各马达旋转。
在存储部42存储有各种数据。各种数据包含与预定生产的基板P的品种或生产张数相关的信息、与元件E的安装坐标63(参照图14)或元件E的安装角度相关的信息、与元件E的安装顺序相关的信息、附在基板P上的识别标记F的XY坐标、安装头25相对于基板拍摄相机19的相对位置信息等。关于识别标记F的XY坐标及安装头25相对于基板拍摄相机19的相对位置信息的说明在后文叙述。
图像处理部43构成为取入从元件拍摄相机18或基板拍摄相机19输出的图像信号，并基于输出的图像信号而生成数字图像。
外部输入输出部44是所谓的接口，构成为取入从在元件安装装置12的主体设置的各种传感器类47输出的检测信号。而且，外部输入输出部44构成为基于从运算处理部40输出的控制信号而进行针对各种执行器类48(包括校正用单元20的移动部37)的动作控制。
供料器通信部45与供料器13连接，总括地控制供料器13。
操作部39具备液晶显示器等显示装置、触摸面板、键盘、鼠标等输入装置。作业者能够对操作部39进行操作来进行各种设定等。
(3)识别标记
参照图6，对附在基板P上的识别标记F(所谓的基准标记)进行说明。在基板P附有基准标记Fa(Fa1及Fa2)及元件定位标记Fb(Fb1及Fb2)作为识别标记F。基准标记Fa是圆形的标记，在本实施方式中，附于基板P的右上及左下。元件定位标记Fb也是圆形的标记，附于要求高安装精度的元件E的安装位置50的附近(在本实施方式中为右上及左下)。
在基板P设定有以四个角中的任一个角(在本实施方式中为右上的角S1)为原点的XY坐标系(以下，称为“基板P的XY坐标系”)。在存储部42以基板P的XY坐标系存储有识别标记F的XY坐标、元件E的安装坐标。
如图7所示，在基板P的运送路径G设定有前述的作业位置A。在表面安装机1设定有定义头单元16的位置的XY坐标系(以下，称为“头单元16的XY坐标系”)，在存储部42以头单元16的XY坐标系将作业位置A的四个角中的任一个角(在本实施方式中为右上的角)存储作为基板原点S2。
当固定于作业位置A的基板P存在位置误差或角度误差时，基板P的右上的角S1的位置与基板原点S2变得不一致。因此，当将作业位置A的基板原点S2看作为基板P的XY坐标系的原点S1而安装元件E时，产生元件E的位置偏移、角度偏移。因此，控制部38基于识别标记F来检测基板P的位置误差及角度误差，基于检测到的位置误差及角度误差来校正元件E的安装坐标及安装角度。校正的次序在基准标记Fa和元件定位标记Fb中实质上相同，因此，在此以基准标记Fa为例进行说明。
首先，控制部38通过基板拍摄相机19来拍摄各基准标记Fa，在以基板原点S2为原点的XY坐标系中，识别各基准标记Fa的中心点的XY坐标(Xf1′，Yf1′)及(Xf2′，Yf2′)。
接下来，在例如以右上的基准标记Fa1为基准的情况下，控制部38将存储部42存储的基准标记Fa1的XY坐标(Xf1、Yf1)与通过基板拍摄相机19识别的基准标记Fa1的XY坐标(Xf1′，Xy1′)之差(ΔX、ΔY)作为基板P的位置误差。并且，控制部38根据位置误差(ΔX、ΔY)对各元件的安装坐标进行临时校正。
接下来，控制部38根据穿过存储部42存储的基准标记Fa1的XY坐标(Xf1，Yf1)和存储部42存储的基准标记Fa2的XY坐标(Xf2，Yf2)的直线的倾斜程度与穿过由基板拍摄相机19识别的基准标记Fa1的XY坐标(Xf1′，Yf1′)和由基板拍摄相机19识别的基准标记Fa2的XY坐标(Xf2′，Yf2′)的直线的倾斜程度之差来求出基板P的角度误差Δθ。
接下来，控制部38通过以基准标记Fa1为旋转中心使各元件E的临时校正后的安装坐标旋转角度误差Δθ的量进行校正，并将各元件E的安装角度分别校正角度误差Δθ的量。
需要说明的是，在此，以基准标记Fa附于基板P的右上和左下这两个部位的情况为例进行了说明，但这是一例。基准标记Fa例如也可以附于基板P的四个角。关于元件定位标记Fb也同样。而且，上述的使用了识别标记F的元件E的安装坐标及安装角度的校正是一例。使用了识别标记F的元件E的安装坐标及安装角度的校正并不局限于上述的例子。
(4)安装头相对于基板拍摄相机的相对位置信息
参照图8，对安装头25相对于基板拍摄相机19的相对位置信息进行说明。相对位置信息是以基板拍摄相机19为原点的各安装头25的XY坐标。控制部38通过基板拍摄相机19拍摄识别标记F而识别基板拍摄相机19相对于基板P的位置，并根据各安装头25相对于基板拍摄相机19的相对位置来判断各安装头25相对于基板P的位置。
需要说明的是，如前所述，实际上表面安装机1具备两个基板拍摄相机19。因此，也可以存储左侧的四个安装头25相对于左侧的基板拍摄相机19的相对位置、存储右侧的四个安装头25相对于右侧的基板拍摄相机19的相对位置。
(5)表面安装机的动作
参照图9～图11，对表面安装机1的动作进行说明。图9～图11所示的附在基板P的上表面的+记号50表示元件E的安装位置。
表面安装机1将以下说明的动作1～动作5设为一个顺序，通过反复进行该顺序而向基板P安装元件E。需要说明的是，虽然也存在如前所述在基板P附有元件定位标记Fb的情况，但是在此以基准标记Fa为例进行说明。
(动作1)元件吸附
如图9所示，控制部38使头单元16向带式元件供给装置11的上方移动，使各安装头25下降而吸附元件E。
(动作2)元件识别
如图9所示，控制部38将头单元16沿X方向运送而使其通过元件拍摄相机18的上方。元件拍摄相机18具备沿Y方向延伸的直线传感器，时序地拍摄通过上方的被安装头25吸附的元件E而生成元件E的图像数据。控制部38对生成的图像数据进行解析而识别元件E相对于安装头25的相对位置、元件E绕安装头25的轴线的旋转角度等。
(动作3)左下的基准标记的拍摄
如图10所示，控制部38使基板拍摄相机19向左下的基准标记Fa2的上方移动而拍摄基准标记Fa2。
(动作4)右下的基准标记的拍摄
如图10所示，控制部38使基板拍摄相机19向右上的基准标记Fa1的上方移动而拍摄基准标记Fa1。并且，控制部38基于拍摄到的基准标记Fa1、Fa2的位置来检测基板P的位置误差、角度误差，并校正各元件E的安装坐标、安装角度。
(动作5)元件的搭载
如图11所示，控制部38使安装头25向由元件E的安装坐标表示的位置移动，使安装头25下降而搭载元件E。
(6)因基板拍摄相机的光轴的倾斜造成的元件的位置偏移的校正
参照图12～图18，对因基板拍摄相机19的光轴19A的倾斜造成的元件E的位置偏移的校正进行说明。需要说明的是，基板拍摄相机19的光轴19A通过由反射镜33(参照图4)反射而曲折，但是为了简便起见而在图12及图15中，利用直线表示基板拍摄相机19的光轴19A。而且，元件E的位置偏移的校正对于X方向及Y方向这两方进行，但是校正的方法实质上相同，因此，在此以X方向为例进行说明。
图12表示基板拍摄相机19的光轴19A倾斜的情况。图12所示的基板拍摄相机19的位置是在通过基板拍摄相机19拍摄基准标记Fa1而生成了图像数据的情况下，以由该图像数据表示的图像上的基准标记Fa1的中心点与图像的中心点一致的方式调整后的位置。
如前所述，基板拍摄相机19的光轴19A相对于基板P垂直设计，但是当表面安装机1动作时，由于Z轴伺服马达26或R轴伺服马达27等的发热而头单元16变形，如图12所示光轴19A有时会倾斜。当基板拍摄相机19的光轴19A倾斜时，控制部38识别的基准标记Fa1的位置与实际的基准标记Fa1的位置产生偏移。
具体而言，控制部38在基板拍摄相机19处于位置P2时，基准标记Fa1的中心点与图像的中心点一致，因此识别为基准标记Fa1的位置为位置P2。然而，实际的基准标记Fa1的位置为位置P1，因此控制部38识别的基准标记Fa1的位置与实际的基准标记Fa1的位置产生偏移。
图12所示的dX_c表示其位置偏移量。在控制部38识别的基准标记Fa1的位置P2比实际的基准标记Fa1的位置P1向右侧偏移的情况下，dX_c成为负值，详情在后文叙述。
当产生上述的位置偏移(位置偏移量dX_c)时，控制部38识别的基板P的位置与实际的基板P的位置偏移，由此，实际安装元件E的位置从应安装该元件E的位置向右侧偏移|dX_c|。以下，参照图13A及图13B进行说明。
图13A表示基板拍摄相机19的光轴19A未倾斜的情况(即未产生前述的位置偏移的情况)。在图13A中，位置P3是在基板P上应安装元件E的位置。在此，通过前述的使用了识别标记F的校正，将元件E的安装坐标校正为X1。如果未产生前述的位置偏移，则当控制部38使安装头25移动到X1时，安装头25位于位置P3的上方，因此能够向位置P3安装元件E。
图13B表示基板拍摄相机的光轴倾斜的情况(即前述的位置偏移产生的情况)。当产生前述的位置偏移时，位置P3从X1向左侧偏移|dX_c|。因此，当控制部38使安装头25向X1移动时，安装头25自身朝下几乎没有倾斜地下降，因此将元件E安装在从位置P3向右侧偏移了|dX_c|的位置P4处。
在产生上述的位置偏移的情况下，当从元件E的安装坐标X1减去作为负值的位置偏移量dX_c时，元件E的安装坐标成为X2(＝X1+|dX_c|)。因此，控制部38通过使安装头25移动至从X1向左侧偏移了|dX_c|的位置，从而能够向位置P3安装元件E。
因此，控制部38为了校正元件E的位置偏移而使用校正用单元20来检测位置偏移量(dX_c，dY_c)，详情在后文叙述。dY_c是Y方向的位置偏移量。并且，如图14所示，控制部38通过从各元件E的安装坐标分别减去位置偏移量(dX_c，dY_c)来校正各元件E的安装坐标。
需要说明的是，在此通过从校正前的安装坐标减去位置偏移量dX_c来校正安装坐标，但是在位置偏移量dX_c的正负的定义颠倒的情况下，只要通过将元件E的安装坐标加上位置偏移量dX_c来校正安装坐标即可。关于位置偏移量dX_c的正负的定义在后文叙述。关于位置偏移量dY_c也同样。
(6-1)使用了校正用单元的位置偏移量的检测
参照图15～图17，对使用了校正用单元20的位置偏移量(dX_c，dY_c)的检测进行说明。在此，以位置偏移量dX_c为例进行说明。
图15所示的基板拍摄相机19的位置是在玻璃夹具36未与校正用标记35重叠的状态下通过基板拍摄相机19拍摄校正用标记35而生成了图像数据的情况下，由该图像数据表示的图像上的校正用标记35的中心点被调整成与图像的中心点一致的位置。该调整通过后述的S101～S105的处理进行。点线19A_1表示此时的基板拍摄相机19的光轴19A。
在图15中，点线19A_2表示未变更基板拍摄相机19的位置而使玻璃夹具36移动到与校正用标记35重叠的位置的情况下的光轴19A。当使玻璃夹具36重叠在校正用标记35上时，根据玻璃夹具36的折射率(在此为1.52)而光轴19A折射。
因此，如图16所示，如果在该状态下拍摄校正用标记35，则校正用标记35在从图像55的中心偏移的位置被拍摄。在此，在图16中，位置M1是图像55的中心点。位置M1是校正用标记35的第一位置的一例。而且，位置M2是图像55上的校正用标记35的中心点。位置M2是校正用标记35的第二位置的一例。
控制部38从图像55中检测校正用标记35的中心点(即第二位置M2)，并检测从检测到的位置至图像55的中心点(即第一位置M1)的距离dX_g。即，控制部38检测在玻璃夹具36未重叠的状态下检测到的校正用标记35的位置即第一位置M1与在玻璃夹具36未重叠的状态下检测到的校正用标记35的位置即第二位置M2之差dX_g。
在此，在本实施方式中，在玻璃夹具36重叠的状态下检测到的校正用标记35的中心点位于比图像的中心点靠右侧的位置的情况下，差dX_g成为负值，在位于靠左侧的位置的情况下，dX_g成为正值。如前述的图12所示在基板拍摄相机19的光轴19A朝下而向左侧倾斜的情况下，在玻璃夹具36重叠的状态下检测到的校正用标记35的中心点位于比图像的中心点靠右侧的位置，因此差dX_g成为负值。
图17是表示玻璃的厚度为10mm且折射率为1.52时的差dX_g与位置偏移量dX_c的绝对值(以下，表示为位置偏移量|dX_c|)的对应关系的坐标图。在此，差dX_g与位置偏移量dX_c的绝对值的对应关系根据玻璃的厚度、折射率而不同。因此，在玻璃的厚度、折射率与上述的例子(厚度为10mm，折射率为1.52)不同的情况下，使用与之相应的坐标图。
如图17所示，差dX_g与位置偏移量|dX_c|成正比例。在存储部42存储有表示图17所示的坐标图的数据(例如根据差dX_g而求出位置偏移量|dX_c|的一次函数)。该数据是换算用数据的一例。控制部38通过根据该数据来确定与差dX_g对应的位置偏移量|dX_c|而检测位置偏移量|dX_c|。例如当差dX_g为1.0μm时，所检测的位置偏移量|dX_c|大致为28μm。
(6-2)位置偏移量检测处理
参照图18，对为了检测上述的位置偏移量而通过控制部38执行的位置偏移量检测处理进行说明。本处理在开始基板P的生产之前被执行，并且在基板P的生产过程中以10分钟间隔(规定的定时的一例)被执行。需要说明的是，10分钟间隔为一例，执行位置偏移量检测处理的定时可以适当决定。
在S101中，控制部38使基板拍摄相机19向校正用单元20的校正用标记35的上方移动。
在S102中，控制部38在校正用单元20的玻璃夹具36未与校正用标记35重叠的状态下通过基板拍摄相机19拍摄校正用标记35。
在S103中，控制部38在通过S102拍摄到的图像上检测校正用标记35的中心点，求出图像的中心点与校正用标记35的中心点之差(dX，dY)。
在S104中，控制部38判断dX及dY是否都为0(或小于规定的阈值)(换言之，图像上的校正用标记35的中心点与图像的中心点是否一致)，在至少一方不为0的情况下进入S105，在都为0的情况下进入S106。
在S105中，控制部38使头单元16沿X方向移动dX，沿Y方向移动dY。控制部38在使头单元16移动之后，返回S102而重复进行处理。
在S106中，控制部38使玻璃夹具36向与校正用标记35重叠的位置移动。
在S107中，控制部38在玻璃夹具36与校正用标记35重叠的状态下通过基板拍摄相机19拍摄校正用标记35。
在S108中，控制部38在通过S107拍摄到的图像上检测校正用标记35的中心点，并检测从图像的中心点至校正用标记35的中心点的距离(dX_g，dY_g)。换言之，控制部38检测第一位置M1与第二位置M2的X方向及Y方向之差(dX_g，dY_g)。
在S109中，控制部38使用前述的表示图17所示的坐标图的数据来检测与差dX_g对应的位置偏移量dX_c及与差dY_g对应的位置偏移量dY_c。
控制部38当通过上述的位置偏移量检测处理而检测到位置偏移量时，在接下来执行位置偏移量检测处理之前，使用该位置偏移量来校正元件E的安装坐标。然后，控制部38接下来执行位置偏移量检测处理时，对于这以后安装的元件E，使用接下来检测到的位置偏移量来校正安装坐标。
(7)实施方式的效果
根据实施方式1的表面安装机1，通过基板拍摄相机19拍摄玻璃夹具36未重叠的状态的校正用标记35而检测校正用标记35的位置作为第一位置M1，并通过基板拍摄相机19拍摄玻璃夹具36重叠的状态的校正用标记35而检测校正用标记35的位置作为第二位置M2，基于第一位置M1与第二位置M2之差(dX_g，dY_g)而对元件E的位置偏移进行校正，因此能够校正因基板拍摄相机19的光轴19A的倾斜造成的元件E的位置偏移。
根据表面安装机1，在通过基板拍摄相机19拍摄识别标记F而识别基板P的位置的情况下，基于第一位置M1与第二位置M2之差来校正元件E的位置偏移，因此能够校正元件E的位置偏移。
根据表面安装机1，由于校正用单元20安装于表面安装机1，因此能够在基于表面安装机1的基板P的生产过程中无需停止基板P的生产而检测第一位置M1和第二位置M2。由此，能够在抑制生产性的下降的同时校正元件E的位置偏移。
根据表面安装机1，基于第一位置M1与第二位置M2之差来校正元件E的安装坐标，由此能够校正元件E的位置偏移。
根据表面安装机1，通过使用表示图17所示的坐标图的数据，能够将第一位置M1与第二位置M2之差(dX_g，dY_g)换算成位置偏移量(dX_c，dY_c)。
根据表面安装机1，在基板P的生产过程中以10分钟间隔执行位置偏移量检测处理，因此在基板P的生产过程中即使基板拍摄相机19的光轴19A的倾斜发生变动也能够校正元件E的位置偏移。
<其他的实施方式>
通过本说明书公开的技术并非限定为通过上述记述及附图而说明的实施方式，例如如下那样的实施方式也包含于通过本说明书公开的技术范围。
(1)在上述实施方式中，以通过从元件E的安装坐标减去位置偏移量(dX_c，dY_c)来校正元件E的位置偏移的情况为例进行了说明，但是校正元件E的位置偏移的方法并不局限于此。
例如，也可以通过校正安装头25相对于基板拍摄相机19的相对位置信息来校正元件E的位置偏移。具体而言，例如，在前述的图13B所示的例子的情况下，当从安装头25相对于基板拍摄相机19的相对位置信息减去|dX_c|时，控制部38为了使安装头25移动到X1，与减去|dX_c|之前相比会多移动|dX_c|。因此，安装头25位于位置P3的上方，能够向位置P3安装元件E。
另外，例如，在前述的图13B所示的例子的情况下，也可以使基板原点S2向左侧移动|dX_c|。这样，控制部38使安装头25移动到从向左侧移动了|dX_c|的基板原点S2向左侧分离X1的位置，因此安装头25位于位置P3的上方。由此，能够向位置P3安装元件E。
(2)在上述实施方式中，以校正用单元20安装于表面安装机1的情况为例进行了说明，但是校正用单元20也可以不安装于表面安装机1。具体而言，例如，也可以通过基板运送装置15将校正用单元20向表面安装机1内送入，并使用送入的校正用单元20来检测第一位置M1与第二位置M2之差(dX_g，dY_g)。这样，即使在未安装校正用单元20的已存的表面安装机中，也能够校正因基板拍摄相机19的光轴的倾斜造成的元件的位置偏移。
(3)在上述实施方式中，以在开始基板P的生产之前执行位置偏移量检测处理，并在基板P的生产过程中以10分钟间隔执行的情况为例进行了说明。然而，执行位置偏移量检测处理的定时并不局限于此，可以适当决定。例如可以每当生产了规定张数的基板P时执行，也可以每当安装了规定数量的元件E时执行。
(4)在上述实施方式中，以如下情况为例进行了说明，即，在拍摄了玻璃夹具36未重叠的状态的校正用标记35之后，在保持将基板拍摄相机19的位置固定的状态下使玻璃夹具36移动到与校正用标记35重叠的位置，拍摄玻璃夹具36重叠的状态的校正用标记35来检测第一位置M1与第二位置M2之差。
相对于此，也可以在拍摄了玻璃夹具36未重叠的状态的校正用标记35之后，在玻璃夹具36与校正用标记35重叠的状态下通过基板拍摄相机19拍摄校正用标记35而生成图像，以图像上的校正用标记35的中心点与图像的中心点一致的方式调整基板拍摄相机19的位置。接下来，可以将在玻璃夹具36未重叠的状态下拍摄了校正用标记35时的基板拍摄相机19的位置与在玻璃夹具36重叠的状态下拍摄了校正用标记35时的基板拍摄相机19的位置之差作为第一位置M1与第二位置M2之差。
(5)在上述实施方式中，以通过吸附元件E而保持元件E的安装头25为例进行了说明，但是安装头25也可以是通过夹持元件E的所谓夹盘进行保持的结构。
符号说明
1…表面安装机，19…基板拍摄相机，20…校正用单元，25…安装头，34…基台，35…校正用标记，36…玻璃夹具(光透过构件的一例)，37…移动部，40…运算处理部(位置检测部、校正部及识别部的一例)，42…存储部，M1…校正用标记35的中心点(第一位置的一例)，M2…校正用标记35的中心点(第二位置的一例)，63…安装坐标，E…元件，Fa1、Fa2…基准标记(识别标记的一例)，Fb1、Fb2…元件定位标记(识别标记的一例)，dX_g…第一位置与第二位置的差(X方向)，dY_g…第一位置与第二位置的差(Y方向)，dX_c…位置偏移量(X方向)，dY_c…位置偏移量(Y方向)，P…基板

Claims (5)

1.一种表面安装机，向基板安装元件，其中，
该表面安装机具备：
安装头，保持所述元件而向所述基板安装；
基板拍摄相机，对所述基板进行拍摄；
校正用单元，具有附于基台的校正用标记、使来自所述基板拍摄相机的光透过的光透过构件、以及使所述光透过构件在与所述校正用标记重叠的位置和不与所述校正用标记重叠的位置之间移动的移动部；
位置检测部，利用所述基板拍摄相机拍摄未与所述光透过构件重叠的状态的所述校正用标记来检测所述校正用标记的位置作为第一位置，并利用所述基板拍摄相机拍摄所述光透过构件重叠的状态的所述校正用标记而检测所述校正用标记的位置作为第二位置；及
校正部，基于所述第一位置与所述第二位置之差来校正所述安装头相对于所述基板拍摄相机的相对位置信息。
2.根据权利要求1所述的表面安装机，其中，
所述表面安装机具备识别部，该识别部利用所述基板拍摄相机拍摄附于所述基板的识别标记来识别所述基板的位置。
3.根据权利要求1所述的表面安装机，其中，
所述校正用单元安装于该表面安装机。
4.根据权利要求2所述的表面安装机，其中，
所述校正用单元安装于该表面安装机。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的表面安装机，其中，
所述位置检测部在通过该表面安装机进行的所述基板的生产过程中，以规定的定时反复检测所述第一位置和所述第二位置。
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