CN116438933A - 安装装置、安装方法及基板高度测定方法 - Google Patents

Abstract

安装装置具备：升降装置，使保持元件的保持部件相对于基板进行升降；接触检测部，对保持部件或保持部件所保持的元件与基板的接触进行检测；及控制部，根据基板高度来设定元件的安装高度，若通过升降装置使保持有元件的保持部件下降至安装高度并检测出接触，则解除元件的保持并进行安装，在上述安装装置中，控制部取得通过升降装置使保持部件下降并检测出接触时的保持部件的高度，并基于保持部件的高度来测定基板高度。

Description

安装装置、安装方法及基板高度测定方法

技术领域

本说明书公开安装装置、安装方法及基板高度测定方法。

背景技术

以往，在将元件安装于基板的安装装置中，提出有测定基板的上表面的高度即基板高度的装置(例如，参照专利文献1)。该安装装置具备激光式位移传感器等传感器，在最初搬入基板的时刻由传感器测定基板高度，基于根据该基板高度决定出的行程将元件安装于基板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-27015号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在上述的安装装置中，为了测定基板高度而具备专用的传感器，因此，导致成本增加。此外，在激光式的位移传感器中，当激光照射到形成于基板的电极、布线等的边界部分时，反射、散射的程度变化，有时错误识别基板高度。

本公开的主要目的在于抑制成本的增加且高精度地测定基板高度。

用于解决课题的技术方案

本公开为了实现上述的主要目的而采用以下的方案。

本公开的安装装置具备：升降装置，使保持元件的保持部件相对于基板进行升降；接触检测部，对上述保持部件或该保持部件所保持的元件与上述基板的接触进行检测；及控制部，根据基板高度来设定元件的安装高度，若通过上述升降装置使保持有元件的上述保持部件下降至上述安装高度并检测出上述接触，则解除元件的保持并进行安装，上述安装装置的主旨在于，上述控制部取得通过上述升降装置使上述保持部件下降并检测出上述接触时的上述保持部件的高度，并基于该保持部件的高度来测定上述基板高度。

在本公开的安装装置中，取得通过升降装置使保持部件下降并检测出接触时的保持部件的高度，基于保持部件的高度来导出接触位置的高度，从而测定基板高度。由此，能够在安装元件时使用检测元件向基板的接触的接触检测部来测定基板高度，因此，能够不受到光的反射等的影响而高精度地测定基板高度。此外，不需要为了测定基板高度而追加专用的检测部，因此，能够抑制成本的增加。

附图说明

图1是表示安装装置10的结构的概要的结构图。

图2是表示安装头40的结构的概要的结构图。

图3是表示安装头40的结构的概要的结构图。

图4是表示切换空气的流通状态的状况的说明图。

图5是表示安装装置10的电连接关系的说明图。

图6是表示元件安装处理程序的一个例子的流程图。

图7是表示高度测定模式下的元件安装的一个例子的流程图。

图8是表示基板高度的测定位置的一个例子的说明图。

图9是表示通常模式下的元件安装的一个例子的流程图。

图10是表示设定安装高度的状况的一个例子的说明图。

图11是表示追加测定模式下的元件安装的一个例子的流程图。

图12是表示变形例的安装装置10A的结构的概要的结构图。

图13是表示变形例的高度测定模式下的元件安装的流程图。

图14是表示变形例的通常模式下的元件安装的流程图。

图15是表示变形例的安装装置10B的结构的概要的结构图。

图16是表示安装装置10B的安装头40的上下方向上的位置的说明图。

具体实施方式

接下来，参照附图对本公开的实施方式进行说明。图1是表示安装装置10的结构的概要的结构图。图2、图3是表示安装头40的结构的概要的结构图。图4是表示切换空气的流通状态的状况的说明图。

图5是表示安装装置10的电连接关系的说明图。另外，图1的左右方向是X轴方向，前后方向是Y轴方向，上下方向是Z轴方向。

如图1所示，安装装置10具备基板搬运装置14、元件供给装置16、XY机器人30、安装头40、控制装置100(参照图5)。基板搬运装置14通过前后设置的2组输送机单元将基板S分别从左向右搬运。元件供给装置16作为通过送出每隔预定间隔形成有收容元件的收容部的带而供给元件的带式供料器而构成。另外，安装装置10除了具备这些之外，还具备从下方拍摄被安装头40拾取了的元件的零件相机26、设置于安装头40并用于从上方拍摄标注于基板S的基准标记等的标记相机28等。

XY机器人30具备X轴滑动件32和Y轴滑动件36。Y轴滑动件36架设于在主体框12的上段部沿着前后方向(Y轴方向)设置的左右一对Y轴引导导轨35，通过Y轴马达37(参照图5)的驱动而沿着Y轴引导导轨35移动。X轴滑动件32安装于在Y轴滑动件36的下表面沿着左右方向(X轴方向)设置的X轴引导导轨31，通过X轴马达33(参照图5)的驱动而沿着X轴引导导轨31移动。XY机器人30通过X轴滑动件32和Y轴滑动件36的移动，能够使安装头40移动至XY平面上的任意位置。

如图2、图3所示，安装头40具备：框架41，安装于X轴滑动件32；头主体42，沿周向以预定角度(例如30度)的间隔配置有多个吸嘴保持架70；及吸嘴60，安装于各吸嘴保持架70。此外，安装头40具备：R轴马达44，使头主体42旋转而使多个吸嘴保持架70旋转(公转)；Q轴马达46，使多个吸嘴保持架70旋转(自转)；及升降装置50，使吸嘴保持架70升降。此外，安装头40具备对吸嘴60供给负压的负压供给装置80和对吸嘴保持架70供给正压的正压供给装置90。

头主体42具备：轴部42a，被框架41支承为旋转自如；及保持架保持部42b，以比轴部42a大径的圆柱状形成并将多个吸嘴保持架70保持为能够沿Z轴方向升降。若R轴马达44驱动，则轴部42a及保持架保持部42b旋转，由此，多个吸嘴保持架70旋转(公转)。此外，头主体42具有：齿轮43，被支承为与轴部42a同轴地相对于轴部42a相对旋转自如；及齿轮47，伴随着齿轮43的旋转而旋转。齿轮43与安装于Q轴马达46的旋转轴的齿轮45啮合，齿轮47与安装于各吸嘴保持架70的齿轮70a啮合。若Q轴马达46驱动，则各吸嘴保持架70及装配于各吸嘴保持架70的吸嘴60均向同一旋转方向旋转(自转)同一旋转量(旋转角度)。此外，在齿轮70a的下表面与保持架保持部42b的上表面之间配置有弹簧71。弹簧71向Z轴方向的上方对吸嘴保持架70施力。吸嘴保持架70是圆筒部件，且在内部形成有第一空气通路72a和第二空气通路75a。

如图2所示，升降装置50具备：线性马达51；及Z轴滑动件52，通过线性马达51的驱动而能够沿Z轴方向升降。在Z轴滑动件52形成有能够与吸嘴保持架70的上端部70b卡合(抵接)的卡合部52a。升降装置50在卡合部52a与多个吸嘴保持架70中的位于预定的升降位置的吸嘴保持架70的上端部70b卡合的状态下通过Z轴滑动件52的升降使该吸嘴保持架70升降。伴随于此，吸嘴60也升降。另外，多个吸嘴保持架70通过R轴马达44的驱动而公转，从而依次移动至升降位置。

负压供给装置80是分别向安装于多个吸嘴保持架70的多个吸嘴60供给来自真空泵等负压源81的负压的装置。如图3所示，负压供给装置80具备负压源81、负压导入通路83、大气导入通路85、切换阀87。另外，切换阀87分别与多个吸嘴保持架70对应地设置有多个。负压导入通路83形成为与负压源81连接，穿过框架41内和轴部42a的中心而从保持架保持部42b的中心以放射状延伸，经由切换阀87而与各吸嘴保持架70的第一空气通路72a连通。大气导入通路85以与正压源(大气)连通的方式在保持架保持部42b的下端开口，并以穿过保持架保持部42b内且经由切换阀87而与各吸嘴保持架70的第一空气通路72a连通的方式形成有多个。切换阀87具备：轴状的滑阀88，插入到在保持架保持部42b内上下贯通的滑阀孔，并在大致中央具有缩径部；及滑阀驱动机构89，使滑阀88上下移动(参照图5)。对于切换阀87而言，空气能够在滑阀孔内的滑阀88的缩径部的周围流通，通过使滑阀88上下移动而选择性地切换使负压导入通路83与大气导入通路85的哪一个与第一空气通路72a连通。滑阀驱动机构89例如构成为使安装于滑阀88的未图示的杆上下移动的机构等。

正压供给装置90是对分别设置于多个吸嘴保持架70的第二空气通路75a供给来自压缩机等正压源91的正压的装置。如图3所示，正压供给装置90具备正压源91、流量传感器92、正压导入通路93。流量传感器92是对第二空气通路75a的空气的流通的有无进行检测的传感器。如后述那样，基于由流量传感器92进行的空气的流通的检测，能够检测吸嘴60或吸嘴60所吸附的元件与基板S的接触。正压导入通路93形成为，经由流量传感器92而与正压源91连接，穿过框架41内和轴部42a内而在保持架保持部42b内向径向外侧延伸，并与第二空气通路75a连通。

使用图4对吸嘴保持架70及吸嘴60的结构的详情进行说明。另外，图4的(A)示出吸嘴60没有被压入吸嘴保持架70侧的状态，图4的(B)示出吸嘴60被压入了吸嘴保持架70侧的状态。吸嘴60具备：中空的吸嘴部61、比吸嘴部61的外径大的内径的保持环62、销63。吸嘴部61通过对内部通路61a供给负压而能够吸附元件。吸嘴部61在上端且在圆周上以等间隔形成有多个沿上下方向贯通的多个贯通孔61b，并且在侧壁形成有沿径向贯通的一对长孔61c。保持环62供吸嘴部61以能够上下滑动的方式插入，且在下端形成有凸缘部，并且在侧壁形成有沿径向贯通的一对贯通孔。销63配设为沿径向(图4的左右方向)贯通吸嘴部61的一对长孔61c及保持环62的一对贯通孔，且被保持为能够相对于一对长孔61c上下移动，无法相对于保持环62的一对贯通孔上下移动。因此，销63以允许吸嘴部61相对于保持环62相对上下移动并且防止吸嘴部61从保持环62脱落的方式保持吸嘴部61。

吸嘴保持架70具备外筒72、压环73、弹簧74、内筒75、弹簧76、阀77。外筒72在下端安装有吸嘴60，并且在内部插入有内筒75，将在内周面与内筒75的外周面之间以圆筒状上下延伸的间隙形成为上述的第一空气通路72a。此外，外筒72在比吸嘴60靠上侧的侧壁形成有沿径向贯通的泄漏孔72b。压环73具有比外筒72的外径大的内径，并在内部插入有外筒72。弹簧74以形成于外筒72的外周面的突起作为弹簧座而对压环73的上端面向下方施力。虽省略图示，但在外筒72形成有从下端向上方延伸并在周向上屈曲的倒L字状的狭缝。在吸嘴60向吸嘴保持架70安装时，以使销63进入外筒72的狭缝的方式在外筒72内插入吸嘴60后使吸嘴60沿周向回旋，从而成为销63移动至狭缝的延伸端并与狭缝卡合的状态。在该状态下，通过弹簧74的作用力，压环73从上方按压从外筒72向外侧突出的销63，从而防止销63脱离外筒72的狭缝，从而保持吸嘴60。

内筒75是下端闭塞的有底的筒状部件，将沿上下方向延伸的内部空间形成为上述的第二空气通路75a，并具有凸缘部75b和开口75d。凸缘部75b从外周面突出，从下方抵接并卡合于外筒72的内周面更加变窄的部分，限制内筒75相对于外筒72的移动。多个沿上下方向贯通的贯通孔75c俯视时在圆周上以等间隔形成于该凸缘部75b。开口75d在径向上贯通内筒75。

阀77是配设于外筒72与内筒75之间并对外筒72的泄漏孔72b与内筒75的开口75d的连通的有无进行切换的圆筒状的切换阀。阀77形成为能够在外筒72的内周面滑动的外径，并且形成为能够在内筒75的外周面滑动的内径，且下端抵接于吸嘴部61的上端并与吸嘴部61一体地上下升降。阀77形成有沿上下方向贯通的贯通孔77a和沿径向贯通并能够连通内筒75内的第二空气通路75a(开口75d)与外筒72的泄漏孔72b的连通孔77b。对于贯通孔77a而言，上端与第一空气通路72a连通，并且下端与吸嘴部61的贯通孔61b连通，从第一空气通路72a供给的负压或正压(大气)由贯通孔77a及贯通孔61b导入到内部通路61a。弹簧76以形成于内筒75的外周面的突起作为弹簧座，对阀77及吸嘴部61向下方施力。

该阀77在被吸附于吸嘴部61的元件没有与基板S接触的状态下，被弹簧76的作用力向下方按压而成为图4的(A)的状态。在该状态下，阀77的连通孔77b与内筒75的开口75d的位置上下错开。因此，阀77切断泄漏孔72b与开口75d的连通。因此，从正压源91供给的正压没有从第二空气通路75a与外部流通，因此，流量传感器92没有检测出空气的流通，没有检测出接触。另一方面，若通过升降装置50使吸嘴保持架70下降而使被吸附于吸嘴部61的元件与基板S接触，则吸嘴部61克服弹簧76的作用力而向上方(吸嘴保持架70侧)被压入。若该压入量达到预定量则成为图4的(B)的状态。在该状态下，通过阀77的连通孔77b使外筒72的泄漏孔72b与内筒75的开口75d连通，因此，从正压源91供给于第二空气通路75a的空气(正压)从泄漏孔72b向外部流动。因此，流量传感器92能够检测出第二空气通路75a内的空气的流通，从而检测出元件与基板S的接触。

如图5所示，控制装置100作为以CPU101为中心的微处理器而构成，除了具备CPU101之外，还具备ROM102、HDD103、RAM104、输入输出接口105等。它们经由总线106而连接。来自零件相机26、标记相机28的图像信号、来自检测X轴滑动件32的位置的X轴位置传感器34、检测Y轴滑动件36的位置的Y轴位置传感器38、检测Z轴滑动件52的位置的Z轴位置传感器53的各检测信号、来自流量传感器92的检测信号等经由输入输出接口105而输入至控制装置100。另一方面，从控制装置100经由输入输出接口105输出向基板搬运装置14的控制信号、向元件供给装置16的控制信号、向XY机器人30(X轴马达33、Y轴马达37)的驱动信号、向安装头40(R轴马达44、Q轴马达46、线性马达51、滑阀驱动机构89)的驱动信号等。

接下来，对在这样构成的安装装置10中由安装头40拾取元件并将元件安装于基板S的动作进行说明。图6是表示元件安装处理程序的一个例子的流程图，例如由从未图示的管理装置接收到作业的CPU101执行。另外，作业包括：向基板S安装的元件的种类、安装顺序、基板S的生产数量、安装的元件的元件高度等元件尺寸、安装位置、基板S的厚度等尺寸、设计上的上表面(安装面)的高度等各种信息。

若开始元件安装处理程序，则CPU101由基板搬运装置14搬入并保持基板S(S100)，由元件供给装置16送出带并使安装头40的吸嘴60拾取(吸附)供给至供给位置的元件(S105)。接下来，CPU101使安装头40移动至零件相机26上方，由零件相机26拍摄被吸附于各吸嘴60的元件，并处理其图像，以消除元件的位置偏离等的方式修正元件的安装位置(S110)。

接着，CPU101判定是否为向基板S的安装开始时测定基板高度的时刻(安装开始时的测定时刻)(S115)。CPU101若判定为是安装开始时的测定时刻，则进行一边测定基板S的上表面的高度即基板高度一边安装元件的高度测定模式下的元件安装(S120)。此外，CPU101若判定为不是安装开始时的测定时刻，则判定在元件向基板S的安装中途进行基板高度的追加测定的追加测定条件是否成立(S125)，若判定为追加测定条件成立，则进行追加测定模式下的元件安装(S135)。另一方面，CPU101若在S125中判定为追加测定条件不成立，则进行不测定基板高度而如通常那样安装元件的通常模式下的元件安装(S130)。另外，针对元件安装的各处理的详情、追加测定条件将后述。

CPU101若在S120、S130、S135中进行元件安装，则判定在安装头40的各吸嘴60是否存在拾取(吸附)完毕的其他元件(S140)，若判定为存在其他元件，则返回S115进行处理。在本实施方式中，从向1个基板S的安装开始起至结束3个以上的预定数量的元件的安装为止，在S115中判定为是安装开始时的测定时刻，在S120中进行高度测定模式下的元件安装。此外，CPU101若在S140中判定为在安装头40的各吸嘴60不存在拾取完毕的元件，则判定是否存在向基板S的安装对象的接下来的元件(S145)，若判定为存在接下来的元件，则返回S105进行处理。另一方面，CPU101若判定为不存在接下来的元件，则通过基板搬运装置14解除基板S的保持并搬出基板S(S150)，判定是否存在接下来的基板S(S155)。CPU101若判定为存在接下来的基板S，则返回S100进行处理，若判定为不存在接下来的基板S，则结束本处理。

图7是表示高度测定模式下的元件安装的一个例子的流程图，图8是表示基板高度的测定位置的一个例子的说明图。CPU101首先从作业中取得吸附于吸嘴60的元件的元件高度(厚度)和基板S的设计上的基板高度(S200)，并基于取得的基板高度来设定安装元件时的目标的安装高度(S210)。另外，元件高度的信息不局限于从作业取得。例如，在安装头40具备能够拍摄吸附于吸嘴60的元件的侧面的侧面相机的情况下，CPU101也可以对侧面相机的图像进行处理而取得元件高度。接下来，CPU101使吸嘴60以比通常模式下的元件安装中的后述的通常速度慢的低速下降至安装高度(S220)，等待检测与基板S的接触(S230)。在S230中，如上述那样基于来自流量传感器92的检测信号，检测吸附于吸嘴60的元件与基板S的接触。

CPU101若在S230中检测出接触，则根据由Z轴位置传感器53检测出的Z轴滑动件52的位置，将吸嘴60的前端位置取得为吸嘴高度(S240)。此外，CPU101通过解除元件的吸附并使吸嘴60上升(S250)，从而将元件安装于基板S。接下来，CPU101基于取得的吸嘴高度和所安装的元件的元件高度来测定基板高度(S260)。CPU101将从吸嘴高度减去元件高度而导出的高度作为基板高度。而且，CPU101将该基板高度与基板高度的测定位置即元件的安装位置(XY位置)相对应而登记于HDD103等(S270)，结束本处理。

此处，将预定数量的元件的安装位置决定为包括矩形状的基板S的上表面中的尽可能接近外缘的多个点和接近中央的至少1个点的3个点以上的位置。在本实施方式中，如图8×记号所示那样，以成为四个角附近的位置、四个角附近的中点或从中点稍微偏离的位置、基板中央的位置等将基板的上表面区划成格子状的格点位置的方式决定安装位置，例如决定出在X轴方向和Y轴方向上分别各3个点合计9个点的安装位置。另外，安装位置不局限于9个点，也可以在X轴方向和Y轴方向上分别各5个点合计25个点等，若不存在对应于×记号的位置的情况则决定为最接近×记号的安装位置即可。此外，将格点决定为与基板尺寸匹配地适当地变更了X轴方向和Y轴方向各自的间隔的位置即可。此外，在作业中，以从这些安装位置的元件先安装的方式决定安装顺序。这样，决定预定数量的元件的安装位置来作为基板高度的测定位置，因此，能够使进行高度测定模式下的元件安装的元件数量变少，并且能够从基板S无偏差地测定基板高度。

图9是表示通常模式下的元件安装的一个例子的流程图。CPU101首先基于吸附于吸嘴60的元件的XY轴方向上的目标的安装位置，从HDD103等取得多个基板高度(S300)。在S300中，从目标的安装位置和与基板高度相对应的测定位置之间的距离由近到远依次取得至少3个基板高度。接下来，CPU101生成基于取得的基板高度的假想平面，并基于假想平面修正作业中指示的元件的安装高度，从而设定目标的安装高度(S310)。

例如，CPU101取得安装位置附近的3个点的基板高度作为多个位置，基于3个点的基板高度和测定位置，通过公知的方法求出经过3个点的假想平面，从该假想平面导出元件的安装位置的基板高度。图10是表示设定安装高度的状况的一个例子的说明图。该例中，针对黑圆圈所示的安装位置P(X，Y)，使用通过由四边形框包围的3个×记号(P1、P2、P3)测定出的基板高度求出假想平面，导出元件的安装位置的基板高度。即，使用3个点的测定位置P1(X1，Y1)、P2(X2，Y2)、P3(X3，Y3)的各基板高度H1、H2、H3求出假想平面，并导出安装位置P(X，Y)的基板高度，设定安装高度。这样的方法例如记载于日本特开2009-27015号公报，因此，省略说明。此外，不局限于仅包含附近的3个点，也可以从包含其他点的假想平面导出安装位置的基板高度。例如，也可以使用计测出的所有测定位置(图10的9个点、上述的25个点等)。在这样的情况下，也可以使用以从元件的安装位置起的距离的倒数作为加权系数的距离倒数加权法等而生成。当然，也可以在从3个点的基板高度导出安装位置的基板高度时使用距离倒数加权法等。

在图10的例子中使用距离倒数加权法的情况下，CPU101计算出安装位置P与各测定位置P1、P2、P3各自之间的距离D1、D2、D3，通过下式(1)～(3)，将各距离除以合计距离而计算出加权系数α1、α2、α3。而且，CPU101根据下式(4)，对测定位置P1、P2、P3的基板高度H1、H2、H3分别乘以加权系数α1、α2、α3并将它们的乘积相加，从而计算出安装位置P的基板高度H。另外，CPU101也可以如上述那样对包括除附近的3个点以外的点的n个点的基板高度H1～Hn分别乘以距离倒数加权法的加权系数α1～αn并将它们的乘积相加，从而计算出基板高度H。此外，有时由于元件的安装顺序的制约等而产生导出测定位置(格点)的外侧的安装位置P的基板高度的情况。在该情况下，CPU101也能够使用距离倒数加权法而导出安装位置的基板高度。即，CPU101也可以格子的外侧的安装位置通过距离倒数加权法而导出基板高度，格子的内侧的安装位置通过假想平面等而导出基板高度。

α1＝D1/(D1+D2+D3) · · · (1)

α2＝D2/(D1+D2+D3) · · · (2)

α3＝D3/(D1+D2+D3) · · · (3)

H＝α1*H1+α2*H2+α3*H3 · · · (4)

此处，在实际的基板高度比设计上的基板高度高的情况下，安装时施加于元件的载荷变高，存在元件破损的担忧。在本实施方式中，能够根据基板高度的测定结果，求出安装位置的基板高度，以使元件高度变高的方式进行修正，因此，能够防止该担忧。此外，在实际的基板高度比设计上的基板高度低的情况下，存在元件没有正确地接触于基板S的上表面而产生位置偏离、欠缺等安装不良或者产生接触检测错误的担忧。在本实施方式中，能够根据基板高度的测定结果求出安装位置的基板高度，以使安装高度变低的方式进行修正，因此，能够防止该担忧。这样，即便由于基板S的翘曲等而使实际的基板高度与设计上的基板高度不同，CPU101也能够适当地设定元件的安装高度。

接下来，CPU101使吸嘴60以通常速度下降至目标的安装高度(S320)，等待检测与基板S的接触(S330)。CPU101若在S330中检测出与基板S的接触，则解除元件的吸附而使吸嘴60上升(S340)，从而将元件安装于基板S而结束本处理。

在进行这样的通常模式下的元件安装时，有时CPU101在S125中判定为追加测定条件成立。追加测定条件例如能够成为在容易破损的元件、要求高精度的元件等预定元件的安装前，安装该预定元件的附近的元件的情况下成立的条件。此外，追加测定条件也可以是其他条件，例如也可以是每当元件的安装数量达到恒定数量时成立的条件等，也可以是作业者使用未图示的操作面板等而指示了追加测定时成立的条件等。此外，作业者也可以能够使用操作面板等来设定是否进行追加测定。

图11是表示追加测定模式下的元件安装的一个例子的流程图。CPU101首先与通常模式下的元件安装相同地执行S300～S330的处理。即，CPU101根据测定出的基板高度来设定元件的安装高度，使吸嘴60以通常速度下降至该安装高度，等待检测与基板S的接触。接下来，CPU101与高度测定模式下的元件安装相同地执行S240～S270的处理。即，基于检测出与基板S的接触时的吸嘴高度与元件高度来测定基板高度，并与测定位置(安装位置)相对应地登记。这样，在追加测定模式中，基于测定出的基板高度，使吸嘴60以通常速度下降，因此，能够抑制下降耗费时间而降低效率的情况。此外，能够增加基板高度的测定部位，因此，能够更加提高以下的安装处理中的安装高度的设定精度。例如，CPU101在安装上述的预定元件的附近的元件时追加测定基板高度，因此，能够取得更接近预定元件的位置的基板高度，能够更精度地设定安装预定元件时的安装高度。因此，安装装置10能够更适当地安装预定元件。

此处，明确本实施方式的结构要素与本公开的结构要素的对应关系。本实施方式的安装装置10相当于本公开的安装装置，吸嘴60相当于保持部件，升降装置50相当于升降装置，流量传感器92相当于接触检测部，控制装置100相当于控制部。在本实施方式中通过对控制装置100的动作进行说明，明确本公开的基板高度测定方法及安装方法的一个例子。

在以上说明的本实施方式的安装装置10中，取得使吸嘴60下降并检测出与基板S的接触时的吸嘴高度，基于吸嘴高度和元件高度来测定基板高度。由此，能够不受到光的反射等的影响而高精度地测定基板高度。此外，不需要为了测定基板高度而追加专用的传感器，因此，能够抑制成本的增加。

此外，在安装装置10中，从安装开始至预定数量的元件为止进行高度测定模式下的元件安装(测定安装处理)，在预定数量的元件的安装以后，进行通常模式下的元件安装(通常安装处理)。因此，不需要在向基板S的安装开始前确保高度测定的时间，能够迅速开始元件的安装。此外，通过在安装期间测定基板高度，能够抑制安装处理延迟。

此外，在安装装置10中，在通常模式下的元件安装中，使吸嘴60以通常速度下降，在高度测定模式下的元件安装中，使吸嘴60以比通常速度慢的低速下降。因此，能够防止在无法预先测定基板高度的状态下由于基板S的翘曲等而使元件猛烈地与基板S碰撞而使元件破损的情况。

此外，在安装装置10中，在预定数量的元件的安装以后，若追加测定条件成立则也进行追加测定模式下的元件安装(测定安装处理)，因此，能够增加基板高度的测定位置而提高安装高度的设定精度。

此外，在安装装置10中，将预定数量的元件的安装位置决定为将基板S的上表面区划成格子状的格点的位置，因此，能够使预定数量尽可能变少，并且能够无偏差地取得基板高度而适当地设定元件的安装高度。

另外，本公开没有被上述的实施方式作任何限定，只要属于本公开的技术范围则能够以各种方式实施是不言而喻的。

在上述的实施方式中，在元件安装处理程序的S125中基板高度的追加测定条件成立的情况下，在S135中进行了追加测定模式下的元件安装，但不局限于此。例如，省略S135，基板高度的追加测定条件的成立的情况下也可以进行S120的高度测定模式下的元件安装。在这种情况下，在进行基板高度的测定时始终使吸嘴60以低速下降。此外，不局限于进行基板高度的追加测定，也可以省略S125而不进行追加测定。

在上述的实施方式中，在高度测定模式中，使吸嘴60以比通常模式低的速度下降，但不局限于此，也可以使吸嘴60以与通常模式相同的通常速度下降。或者，也可以是，从高度测定模式的开始起几个元件的安装以低速进行，直至成为预定数量为止的剩余元件的安装以通常速度进行。

在上述的实施方式中，高度测定模式下安装的预定数量的元件的安装位置是成为格点的位置，但不局限于此，只要是将基板的上表面区划为多个区域的位置即可，例如也可以成为交错状的位置。

在上述的实施方式中也可以如以下那样构成安装装置10。图12是表示变形例的安装装置10A的结构的概要的结构图。安装装置10A具备前侧的第一安装单元11A和后侧的第二安装单元11B。另外，在变形例中，对与实施方式相同的结构标注相同的附图标记，省略详细的说明。第一安装单元11A具备基板搬运装置14、元件供给装置16、零件相机26、标记相机28、第一安装头40A等。第二安装单元11B同样具备基板搬运装置14、元件供给装置16、零件相机26、标记相机28、第二安装头40B等。即，第一安装单元11A与第二安装单元11B成为相同的结构。此外，第一安装头40A、第二安装头40B均与安装头40相同地构成。即，第一安装头40A除了具备多个第一吸嘴60A(第一保持部件)、使第一吸嘴60A升降的第一升降装置50A之外，还具备检测第一吸嘴60A与基板S的接触的传感器、检测第一吸嘴60A的高度的传感器等。此外，第二安装头40B除了具备多个第二吸嘴60B(第二保持部件)、使第二吸嘴60B升降的第二升降装置50B之外，还具备检测第二吸嘴60B与基板S的接触的传感器、检测第二吸嘴60B的高度的传感器等。另外，第一升降装置50A的高度基准Z0(1)例如被决定为前侧的基板搬运装置14的输送机框架的上表面等，第二升降装置50B的高度基准Z0(2)例如被决定为后侧的基板搬运装置14的输送机框架的上表面等。两者的高度基准Z0(1)、(2)在设计上为相同的高度，但有时由于输送机框架的组装误差、尺寸误差等而产生微小的误差ΔZ。

在该安装装置10A中，第一安装单元11A通过第一吸嘴60A拾取从前侧的元件供给装置16供给的元件，并将元件安装于由前侧的基板搬运装置14、后侧的基板搬运装置14搬运来的基板S。此外，第二安装单元11B由第二吸嘴60B拾取从后侧的元件供给装置16供给的元件，并将元件安装于由前侧的基板搬运装置14、后侧的基板搬运装置14搬运来的基板S。能够在这样的结构的安装装置10A应用本公开的内容而测定基板高度。图13是表示变形例的高度测定模式下的元件安装的流程图。安装装置10A的控制装置100的CPU101首先以使第一安装头40A伴随着基板高度的测定而向由前侧或后侧的基板搬运装置14搬运来的基板S安装元件的方式控制第一安装头40A而取得第一测定结果(S400)。即，CPU101基于通过第一升降装置50A使第一吸嘴60A下降并检测出与基板S的接触时的第一吸嘴60A的高度和元件高度来测定基板高度，并取得与测定位置相对应的第一测定结果。例如，在S400中，一边安装上述的预定数量的元件中的一部分元件一边测定基板高度。

接下来，CPU101使上述的高度基准Z0的误差ΔZ反映于第一测定结果并导出第一修正结果(S410)。为了将第一测定结果的基板高度用于第二安装头40B(第二升降装置50B)的控制而导出该第一修正结果。而且，控制装置100基于第一修正结果来控制第二安装头40B(第二升降装置50B)，以使第二安装头40B伴随着基板高度的测定而安装元件的方式控制第二安装头40B而取得第二测定结果(S420)。接着，控制装置100使误差ΔZ反映于第二测定结果而导出第二修正结果(S430)，结束本处理。为了将第二测定结果的基板高度用于第一安装头40A(第一升降装置50A)的控制而导出该第二修正结果。在S420中，CPU101基于通过第二升降装置50B使第二吸嘴60B下降并检测出与基板S的接触时的第二吸嘴60B的高度和元件高度来测定基板高度，并取得与测定位置相对应的第二测定结果。例如，在S420中，一边安装预定数量中的除上述的一部分之外的剩余元件一边测定基板高度。另外，CPU101也可以根据预定数量的数值而再次返回S400来测定基板高度。例如，在预定数量为值25(25个部位)的情况下，CPU101在S400中例如测定10个部位的基板高度，在S420中例如测定10个部位的基板高度，再次返回S400而测定剩余的5个部位的基板高度即可。此时，控制装置100基于第一测定结果的基板高度和第二修正结果的基板高度，控制第一安装头40A(第一升降装置50A)即可。

此外，图14是表示变形例的通常模式下的元件安装的流程图。CPU101判定是否为第一安装头40A中的元件安装(S500)。CPU101若判定为是第一安装头40A，则基于第一测定结果和第二修正结果而控制由第一安装头40A的第一升降装置50A进行的第一吸嘴60A的下降而安装元件(S510)。另外，元件安装的详情与图9的处理相同，因此，省略说明。此外，控制装置100若在S500中判定为不是第一安装头40A即是第二安装头40B中的元件安装，则基于第一修正结果和第二测定结果来控制由第二安装头40B的第二升降装置50B进行的第二吸嘴60B的下降而安装元件(S520)。这样，在变形例中，分别使用第一安装头40A(第一升降装置50A)和第二安装头40B(第二升降装置50B)来测定基板高度，因此，能够高效地测定基板高度。此外，第一安装头40A和第二安装头40B使用各个测定结果和使误差ΔZ反映于对象侧的测定结果而得到的修正结果来进行元件安装，因此，能够有效地利用两个头的测定结果而适当地安装元件。另外，安装装置10A构成为至少第一安装头40A具备检测第一吸嘴60A与基板S的接触的传感器，能够修正第一测定结果并由第二安装头40B(第二升降装置50B)利用即可。

此外，也可以如以下那样构成安装装置10。图15是表示变形例的安装装置10B的结构的概要的结构图，图16是表示安装装置10B的安装头40的上下方向上的位置的说明图。安装装置10B的XY机器人30B具备X轴滑动件32B、Y轴滑动件36、Z轴滑动件39。X轴滑动件32B安装于在Y轴滑动件36的前表面设置的X轴引导导轨31B。Z轴滑动件39安装于X轴滑动件32B的前表面，且可滑动地安装于沿上下方向延伸的Z轴引导导轨39a，并通过未图示的Z轴马达的驱动而沿上下方向移动。在安装装置10B中，安装头40安装于Z轴滑动件39。此外，在Z轴滑动件39安装有从Z轴滑动件39的下部在X轴滑动件32B的下侧向后方延伸并到达Y轴滑动件36的后方的壳体49。壳体49收容搭载于X轴滑动件32B、Z轴滑动件39的设备的布线、配管等，并与Z轴滑动件39一起移动。

在该安装装置10A中，在Z轴滑动件39处于通常位置(上方位置)的情况下，如图16的(A)所示，从预定的高度基准至安装头40的下表面为止的高度成为Hhi。此外，在控制装置100驱动控制Z轴马达而使Z轴滑动件39移动至比通常位置靠下方位置的情况下，如图16的(B)所示，从高度基准至安装头40的下表面为止的高度成为Hlo。能够在这样的结构的安装装置10B应用本公开的内容而测定基板高度。即，在安装头40处于通常位置的状态和安装头40处于下方位置的状态的各个状态下，能够基于使吸嘴60下降并检测出与基板S的接触时的吸嘴高度和元件高度来测定基板高度。在安装头40处于下方位置的情况下，与处于通常位置的情况相比，吸嘴60下降了时的到达位置成为下方，因此，能够放大能够测定基板高度的范围。

在上述的实施方式中，使吸附了元件的吸嘴60下降而测定出基板高度，但不局限于此，也可以使没有吸附元件的吸嘴60下降而测定基板高度，在所谓的空装配下测定基板高度。在这样的情况下，在搬入基板S而开始元件的安装之前，使没有吸附元件的吸嘴60下降，基于检测出与基板S的接触时的吸嘴高度来测定基板高度即可。此外，预定数量的测定位置也可以是与元件的安装位置相同的位置，但优选成为没有设置有焊料等的位置。此外，也可以在安装处理期间进行通过没有吸附元件的吸嘴60来测定基板高度的处理。即，也可以是，各吸嘴60所吸附的元件的安装结束，为了吸附接下来的元件，安装头40向元件供给装置16侧开始移动之前，使吸嘴60下降而追加进行高度测定。

在上述的实施方式中，升降装置50使吸嘴60(吸嘴保持架70)升降的升降位置成为1个部位，但不局限于此，也可以具备2个以上彼此独立工作的升降装置50，能够使吸嘴60升降至2个部位以上的升降位置。若成为这样的结构，则能够迅速测定并收集基板高度。此外，也能够使用1个升降装置50，使吸嘴60以通常模式下的元件安装来安装元件，并且使用其他升降装置50，使没有吸附元件的吸嘴60下降而追加测定基板高度等。

在上述的实施方式的安装装置10沿着基板的搬运方向排列配置有多个的安装线中，也可以如以下那样利用基板高度的测定结果。例如也可以是，将由搬运方向的上游侧的至少1个安装装置10测定出的基板高度的测定结果输出至下游侧的安装装置10，下游侧的安装装置10基于该测定结果而向该基板S安装元件。即，也可以在下游侧的安装装置10中共享利用在上游侧的安装装置10中测定出的基板高度的测定结果。此外，也可以是，对几个安装装置10分配测定基板高度的区域，根据各安装装置10的测定结果，生成基板S的总区域中的基板高度的信息。

在上述的实施方式中，流量传感器92对在第二空气通路75a流动的空气的流量进行检测，从而检测了吸嘴60(元件)与基板S的接触，但不局限于此，也可以通过检测流量与压力的至少一方来检测接触。

此处，本公开的安装装置也可以如以下那样构成。例如，也可以是，在本公开的安装装置中，上述控制部从开始元件向上述基板的安装起至安装3个以上的预定数量的元件为止执行测定安装处理，并在上述测定安装处理结束以后执行通常安装处理，在上述测定安装处理中，若检测出上述接触则解除元件的保持并进行安装，并且基于该保持部件的高度和该元件的高度来测定上述基板高度在上述通常安装处理中，根据通过上述预定数量的元件而测定出的上述基板高度来设定上述安装高度，并基于该安装高度来安装上述基板的剩余元件。这样，不需要在安装开始前确保高度测定的时间，能够迅速开始元件的安装。此外，测定安装处理从安装开始执行至预定数量的元件为止，以后执行通常安装处理，因此，通过在安装期间测定基板高度，能够抑制安装处理延迟。

也可以是，在本公开的安装装置中，上述控制部在上述通常安装处理中使上述保持部件以通常速度下降，在上述测定安装处理中使上述保持部件以比上述通常速度慢的低速下降。这样，能够防止在无法取得实际的基板高度的状态下由于基板的翘曲等使元件猛烈地与基板碰撞的情况。

也可以是，在本公开的安装装置中，上述控制部即使在上述测定安装处理结束以后，也在预定的高度测定条件成立的情况下取代上述通常安装处理而执行上述测定安装处理。这样，能够增加基板高度的测定部位而提高安装高度的设定精度。

也可以是，在本公开的安装装置中，将上述预定数量的元件各自的安装位置决定为成为将上述基板的上表面区划成格子状的格点的位置。这样，能够使预定数量尽可能变少，并且能够适当地设定元件的安装高度。

本公开的安装方法是将元件安装于基板的安装方法，其主旨在于包括：接触检测工序，对保持部件所保持的元件与上述基板的接触进行检测；测定安装工序，从开始元件向上述基板的安装起至安装3个以上的预定数量的元件为止，若通过上述接触检测工序检测出接触则解除元件的保持并进行安装，并且基于该保持部件的高度和该元件的高度来测定基板高度；及通常安装工序，在上述测定安装工序结束以后，根据通过上述预定数量的元件而测定出的上述基板高度来设定元件的安装高度，并基于该安装高度来安装上述基板的剩余元件。

本公开的基板高度测定方法是安装装置的基板高度测定方法，上述安装装置具备：升降装置，使保持元件的保持部件相对于基板进行升降；及接触检测部，对上述保持部件或该保持部件所保持的元件与上述基板的接触进行检测，根据基板高度来设定元件的安装高度，若通过上述升降装置使保持有元件的上述保持部件下降至上述安装高度并检测出上述接触，则解除元件的保持并进行安装，上述基板高度测定方法的主旨在于，取得通过上述升降装置使上述保持部件下降并检测出上述接触时的上述保持部件的高度，并基于该保持部件的高度来测定上述基板高度。

在本公开的安装方法、基板高度测定方法中，与上述的安装装置相同，能够不受到光的反射等的影响而高精度地测定基板高度。此外，不需要为了测定基板高度而追加专用的检测部，因此，能够抑制成本的增加。在该安装方法、基板高度测定方法中，也可以采用上述的安装装置的各种方式，也可以追加实现上述的安装装置的功能那样的步骤。

工业实用性

本发明能够在向基板安装元件的安装装置中利用。

附图标记说明

10、10A、10B：安装装置11A：第一安装单元11B：第二安装单元12：主体框14：基板搬运装置16：元件供给装置26：零件相机28：标记相机30、30B：XY机器人31、31B：X轴引导导轨32、32B：X轴滑动件33：X轴马达34：X轴位置传感器35：Y轴引导导轨36：Y轴滑动件37：Y轴马达38：Y轴位置传感器39：Z轴滑动件39a：Z轴引导导轨40：安装头40A：第一安装头40B：第二安装头41：框架42：头主体42a：轴部42b：保持架保持部43：齿轮44：R轴马达45：齿轮46：Q轴马达47：齿轮49：壳体50：升降装置50A：第一升降装置50B：第二升降装置51：线性马达52：Z轴滑动件52a：卡合部53：Z轴位置传感器60：吸嘴60A：第一吸嘴60B：第二吸嘴61：吸嘴部61a：内部通路61b：贯通孔61c：长孔62：保持环63：销70：吸嘴保持架70a：齿轮70b：上端部71：弹簧72：外筒72a：第一空气通路72b：泄漏孔73：压环74：弹簧75：内筒75a：第二空气通路75b：凸缘部75c：贯通孔75d：开口76：弹簧77：阀77a：贯通孔77b：连通孔80：负压供给装置81：负压源83：负压导入通路85：大气导入通路87：切换阀88：滑阀89：滑阀驱动机构90：正压供给装置91：正压源92：流量传感器93：正压导入通路100：控制装置101：CPU 102：ROM 103：HDD 104：RAM 105：输入输出接口106：总线S：基板

Claims (8)

1.一种安装装置，具备：

升降装置，使保持元件的保持部件相对于基板进行升降；

接触检测部，对所述保持部件或该保持部件所保持的元件与所述基板的接触进行检测；及

控制部，根据基板高度来设定元件的安装高度，若通过所述升降装置使保持有元件的所述保持部件下降至所述安装高度并检测出所述接触，则解除元件的保持并进行安装，其中，

所述控制部取得通过所述升降装置使所述保持部件下降并检测出所述接触时的所述保持部件的高度，并基于该保持部件的高度来测定所述基板高度。

2.根据权利要求1所述的安装装置，其中，

所述控制部从开始向所述基板安装元件起至安装3个以上的预定数量的元件为止执行测定安装处理，并在所述测定安装处理结束以后执行通常安装处理，

在所述测定安装处理中，若检测出所述接触则解除元件的保持并进行安装，并且基于该保持部件的高度和该元件的高度来测定所述基板高度，

在所述通常安装处理中，根据通过所述预定数量的元件而测定出的所述基板高度来设定所述安装高度，并基于该安装高度来安装所述基板的剩余元件。

3.根据权利要求2所述的安装装置，其中，

所述控制部在所述通常安装处理中使所述保持部件以通常速度下降，在所述测定安装处理中使所述保持部件以比所述通常速度慢的低速下降。

4.根据权利要求2或3所述的安装装置，其中，

所述控制部即使在所述测定安装处理结束以后也在预定的高度测定条件成立的情况下取代所述通常安装处理而执行所述测定安装处理。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的安装装置，其中，

所述预定数量的元件的各自的安装位置被决定为成为将所述基板的上表面区划成格子状的格点的位置。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的安装装置，其中，

所述安装装置具备使保持元件的第一保持部件相对于基板进行升降的第一升降装置和使保持元件的第二保持部件相对于所述基板进行升降的第二升降装置，来作为所述升降装置，

所述接触检测部对所述第一保持部件或该第一保持部件所保持的元件与所述基板的接触进行检测，

所述控制部取得通过所述第一升降装置使所述第一保持部件下降并由所述接触检测部检测出所述接触时的所述第一保持部件的高度，并基于该第一保持部件的高度来控制由所述第二升降装置进行的所述第二保持部件的升降。

7.一种安装方法，向基板安装元件，其中，

所述安装方法包括：

接触检测工序，对保持部件所保持的元件与所述基板之间的接触进行检测；

测定安装工序，从开始向所述基板安装元件起至安装3个以上的预定数量的元件为止，若通过所述接触检测工序检测出接触则解除元件的保持并进行安装，并且基于该保持部件的高度和该元件的高度来测定基板高度；及

通常安装工序，在所述测定安装工序结束以后，根据通过所述预定数量的元件而测定出的所述基板高度来设定元件的安装高度，并基于该安装高度来安装所述基板的剩余元件。

8.一种基板高度测定方法，是安装装置的基板高度测定方法，所述安装装置具备：升降装置，使保持元件的保持部件相对于基板进行升降；及接触检测部，对所述保持部件或该保持部件所保持的元件与所述基板的接触进行检测，根据基板高度来设定元件的安装高度，若通过所述升降装置使保持有元件的所述保持部件下降至所述安装高度并检测出所述接触，则解除元件的保持并进行安装，其中，

在所述基板高度测定方法中，取得通过所述升降装置使所述保持部件下降并检测出所述接触时的所述保持部件的高度，并基于该保持部件的高度来测定所述基板高度。

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