DE602005005735T2

DE602005005735T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Montage von elektronischen Bauteilen

Info

Publication number: DE602005005735T2
Application number: DE602005005735T
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Ora-gun Kano; Takeshi Ashikaga-shi Tomifuku; Yoshinori Oizumi-machi Ora-gun Okamoto; Yoshinao Tatebayashi-shi Usui; Ikuo Ora-gun Takemura
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2009-05-14
Anticipated expiration: 2025-04-28
Also published as: EP1592292A1; KR20060046683A; US7533459B2; JP2011018918A; DE602005005735D1; EP1592292B1; CN1691887A; CN100546455C; US20050250223A1; JP4865895B2; KR101193684B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestücken mit elektronischen Komponenten und eine Vorrichtung zum Bestücken mit elektronischen Komponenten, in welcher eine elektronische Komponente durch Ansaugen von einer beliebigen einer Mehrzahl von Komponentenzuführeinheiten durch eine Saugdüse auf der Grundlage eines Versatzwerts einer Komponentenaufnahmeposition aufgenommen wird und die elektronische Komponente, welche durch Ansaugen durch die Ansaugdüse gehalten wird, durch eine Erkennungsverarbeitungsvorrichtung unter Einsatz eines Bildes, das durch eine Komponentenerkennungskamera aufgenommen wird, erkannt und auf einer Leiterplatte angebracht wird.
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
Die Aufnahmeoperation wurde durch Einsatz von Information über eine Aufnahmepositionsverschiebung in jeder der Komponentenzuführeinheiten durchgeführt. Das heißt, dass ein Bild der elektronischen Komponente, welche durch die Saugdüse gehalten wird, durch die Komponentenerkennungskamera aufgenommen wird und die Erkennungsverarbeitungsvorrichtung erkennt die Komponente nach der Aufnahme der Komponente von der Komponentenzuführvorrichtung, bevor die Komponente auf der Leiterplatte bestückt wird. Die relevante Technologie ist in der Japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2000-141174 offenbart.
Die Patentveröffentlichung EP-A-1 075 173 beschreibt ein Verfahren des Bestückens von Komponenten, wobei Komponenten von einer Zuführeinheit mit einer Saugdüse aufgenommen werden, die Verschiebung der Komponente in Bezug auf die Düse berechnet wird und die Position der Düse für nachfolgende Aufnahmen versetzt wird.
Jedoch trat ein Problem auf, dass eine Aufnahmerate störungsanfällig ist, wenn die Information über die Aufnahmepositionsverschiebung, welche durch den Erkennungsvorgang erzielt wird, weniger wiederholbar ist, auch wenn die Aufnahmerate stabil wird, während sich die Aufnahmerate erhöht, wenn die Information Wiederholbarkeit aufweist.
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Bestückungsverfahren und eine Bestückungsvorrichtung bereitzustellen, welche diesen Nachteil verringern.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Lösung gemäß der Erfindung liegt in den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche und vorzugsweise in jenen der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Bestücken einer elektronischen Komponente bereit. Das Verfahren umfasst das Wiederholen eines Bestückungsvorgangs, umfassend das Durchführen einer Aufnahmehandlung zum Aufnehmen einer elektronischen Komponente unter Verwendung einer Saugdüse von einer Komponentenzuführeinheit, basierend auf einem Versatzwert, von einer richtigen Aufnahmeposition, das Berechnen einer Positionsverschiebung der aufgenommenen elektronischen Komponente in Bezug auf die Saugdüse, das Zählen der Anzahl der Aufnahmehandlungen und Bestücken der aufgenommenen elektronischen Komponente auf einer Leiterplatte. Bei diesem Verfahren wird, wenn die Anzahl der Aufnahmehandlungen kleiner als eine vorbestimmte Anzahl ist, ein Rückkopplungswert berechnet, basierend auf einem ersten Verfahren, welches die berechneten Positionsverschiebungen verwendet, und dieser wird verwendet, um den Versatzwert zu modifizieren, und, wenn die Anzahl der Aufnahmehandlungen größer als oder gleich der vorbestimmten Anzahl ist, wird der Rückkoppelungswert berechnet, basierend auf einem zweiten Verfahren unter Verwendung der berechneten Positionsverschiebungen, um so kleiner als ein Wert zu sein, welcher gemäß dem ersten Verfahren berechnet ist, und dieser wird verwendet, um den Versatzwert zu modifizieren.
Als eine Modifikation umfasst das Verfahren das Zählen einer Rückkoppelungszahl oder einer Rate erfolgreicher Aufnahmen. Die Erfindung stellt auch eine Bestückungsvorrichtung bereit, welche dieses Verfahren ermöglicht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Draufsicht einer Bestückungsvorrichtung für elektronische Komponenten gemäß der Erfindung.
2 ist eine Seitenansicht der Bestückungsvorrichtung für elektronische Komponenten gemäß der Erfindung.
3 ist ein Steuerblockdiagramm der Erfindung.
4 ist ein Flussdiagramm einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
5 ist ein Flussdiagramm einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
6 ist ein Flussdiagramm einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der Erfindung werden nun mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In 1, welche eine Draufsicht einer Bestückungsvorrichtung für elektronische Komponenten 5 zeigt, bezeichnet eine Bezugsziffer 11 einen Y-Tisch, welcher sich in eine Y- Richtung angetrieben durch einen Y-Achsen-Antriebsmotor 12 bewegt, und eine Bezugsziffer 13 einen XY-Tisch, welcher sich in X- und Y-Richtungen bewegt, indem er sich in die X-Richtung auf dem Y-Tisch 11 angetrieben durch einen X-Achsen-Antriebsmotor 14 bewegt, wo eine Leiterplatte 9, die mit einer Chip-artigen Elektronikkomponente 8 bestückt werden soll, durch eine Befestigungsvorrichtung (nicht gezeigt) befestigt ist. Eine Bezugsziffer 17 bezeichnet eine Komponentenzuführstufe, welche mit vielen Komponentenzuführeinheiten 18 ausgestattet ist, welche als Komponentenzuführvorrichtungen zum Zuführen der Elektronikkomponenten 8 zu einer Komponentenaufnahmeposition dienen. Eine Bezugsziffer 19 bezeichnet einen Zuführstufenantriebsmotor, welcher eine Kugelgewindespindel 20 dreht, um die Zuführstufe 17 in die X-Richtung entlang einer linearen Führung 22 durch eine Mutter 21 zu bewegen, welche mit der Kugelgewindespindel 20 in Eingriff steht und an der Zuführstufe 17 befestigt ist. Eine Bezugsziffer 23 bezeichnet einen Drehtisch, welcher sich periodisch dreht. Auf einem äußeren Umfang des Tisches 23 sind Bestückungsköpfe 25, welche eine Mehrzahl von Saugdüsen 24 aufweisen, die als Aufnahmedüsen dienen, in vorbestimmten Intervallen, die den Unterbrechungsabständen entsprechen, vorgesehen.
Eine Aufnahmestation A liegt in einer Position, wo der Bestückungskopf 25, welcher die Saugdüse 24 zum Aufnehmen der Komponente 8 durch Ansaugen von der Zuführeinheit 18 aufweist, stoppt, wenn der Drehtisch 23 während einer unregelmäßig angehaltenen Umdrehung anhält. Bei der Aufnahmestation A senkt sich der Bestückungskopf 25 ab und die Saugdüse 24 nimmt die Komponente 8 durch Ansaugen auf.
B bezeichnet eine Erkennungsstation, wo der Bestückungskopf 25, welcher die Komponente 8 durch Ansaugen hält, während der unregelmäßig angehaltenen Rotation des Drehtisches 23 stoppt, wo eine Kompo nentenerkennungskamera 15 ein Bild der Komponente 8 aufnimmt und wo eine Erkennungsvorgangsvorrichtung 43 eine Positionsverschiebung der Komponente 8 von einer normalen Position auf der Saugdüse 24 erkennt.
C bezeichnet eine Bestückungsstation, wo der Bestückungskopf 25 so anhält, dass die Saugdüse 24 die gehaltene Komponente 8 auf der Leiterplatte 9 anbringt. Bei dieser Bestückungsstation C senkt sich der Bestückungskopf 25 ab und die Komponente 8 wird auf der Leiterplatte 9 angebracht, wobei er auf einer vorbestimmten Position durch Bewegen des XY-Tisches 13 stoppt.
Der Bestückungskopf 25 ist an einer linearen Führung 32 durch einen Kopfblock 31 angebracht, welcher nach oben und unten über dem Drehtisch 23 bewegbar ist, wie in 2 gezeigt.
Eine Bezugsziffer 26 bezeichnet einen Vertikalbewegungshebel, welcher sich nach oben und unten bewegt, um so einen Rotationshebel 27 der Komponentenzuführeinheit 18 zu drehen. Der Vertikalbewegungshebel 26 dreht den Hebel 27, um ein Speicherband als ein Speicherelement (nicht gezeigt), welches um die Bandzuführrolle 28 herumgewickelt ist, um die elektronische Komponente 8, die im Speicherband gespeichert ist, zur Aufnahmeposition für die Düse 24 vorzurücken.
Als Nächstes wird das Steuerblockdiagramm von 3 beschrieben. Jede der Bestückungsvorrichtungen 5 für elektronische Komponenten besitzt eine CPU 40, welche als ein Steuerabschnitt dient, der die Vorrichtung 5 steuert, und einen RAM (Random Access Memory) 41 und einen ROM (Read Only Memory) 42, wobei beide mit der CPU 40 durch einen Datenbus verbunden sind. Die CPU 40 steuert eine Komponentenbestückungsoperation der Bestückungsvorrichtung für elektronische Komponenten 5 über eine Schnittstelle 44 und eine Antriebsschaltung 48, basierend auf Daten, die im RAM 41 gespeichert sind, und gemäß einem Programm, das im ROM 42 gespeichert ist.
Im RAM 41 finden sich Einbaudaten über Komponentenbestückung für jede der Typen der Leiterplatte 9, darunter Information über die X- und Y-Richtungen (adressiert durch X und Y) auf der Leiterplatte 9 und über einen Winkel (adressiert durch Z) der Komponente 8 in Bestückungsreihenfolge (in der Reihenfolge der Schrittanzahl) und Ausrichtungszahlen der Komponentenzuführeinheiten 18. Des Weiteren finden sich im RAM 41 Informationen über die Typen der elektronischen Komponenten (Komponenten-ID), entsprechend den Ausrichtungszahlen (Spurzahlen) der Komponentenzuführeinheiten 18, das heißt, die Komponentenausrichtungsinformation, und Komponentenbibliotheksdaten über Größen und so weiter der gespeicherten elektronischen Komponenten für jede der Komponenten-IDs.
Eine Bezugsziffer 43 bezeichnet eine Erkennungsverarbeitungsvorrichtung, welche mit der CPU 40 durch die Schnittstelle 44 verbunden ist. Die Erkennungsverarbeitungsvorrichtung 43 führt die Erkennungsverarbeitung auf Bildern, die durch die Komponentenerkennungskamera 15 aufgenommen und gespeichert wurden, durch und sendet ein Erkennungsergebnis an die CPU 40. Das heißt, dass die CPU 40 einen Befehl, um Erkennungsverarbeitung (z. B. Berechnung einer Verschiebegröße einer elektronischen Komponente von einer Normalposition weg) an Bildern auszuführen, die durch die Komponentenerkennungskamera 15 aufgenommen wurden, an die Erkennungsverarbeitungsvorrichtung 43 ausgibt und dass sie ein Erkennungsverarbeitungsergebnis von der Erkennungsverarbeitungsvorrichtung 43 empfängt.
Das heißt, wenn die Erkennungsverarbeitungsvorrichtung 43 die Erkennungsverarbeitung ausführt und eine Verschiebungsgröße von einer Normalposition erkennt, dass dieses Erkennungsergebnis an die CPU 40 gesandt wird. Dann bewegt die CPU 40 die Leiterplatte 9 in die X- und Y-Richtung durch Antreiben des Y-Achsen-Antriebsmotors 12 und des X-Achsen-Antriebsmotors 14 des XY-Tisches 13 und dreht die Ansaugdüse 24 um einen Winkel θ durch Antreiben des Schrittmotors 47, wodurch die Korrektur der X- und Y-Richtung und des Drehwinkels um eine vertikale Achse abgeschlossen wird.
Die Erkennungsverarbeitungsvorrichtung 43 speichert das Bild, welches durch die Komponentenerkennungskamera 15 aufgenommen wurde, und das gespeicherte Bild wird auf einer CRT 45 dargestellt. Die CRT 45 ist mit einer Vielzahl von Berührungsfeldschaltern 46 als eine Eingabevorrichtung zum Erstellen von Daten ausgestattet und verschiedene Einstellungen können durch eine Bedienung der Berührungsfeldschalter 46 durch einen Mitarbeiter durchgeführt werden. Eine Tastatur kann als die Eingabevorrichtung zum Erstellen von Daten an Stelle der Berührungsfeldschalter 46 eingesetzt werden.
Eine Bedienung unter der obigen Struktur wird nun hierin im Folgenden beschrieben. Zuerst wird die Leiterplatte 9 von einer stromaufwärtigen Vorrichtung zugeführt, wird dann am XY-Tisch 13 durch die Befestigungsvorrichtung befestigt und bewegt sich zur Komponentenbestückungsposition. Wenn der Bestückungskopf 25 bei der Aufnahmestation A während der unterbrochenen Rotation des Drehtisches 23 durch ein Indexsystem anhält, wird der Zuführstufenantriebsmotor 19 angetrieben, um die Zuführstufe 17 zu bewegen und die Komponentenzuführeinheiten 18, welche die elektronischen Komponenten 8, die gemäß den Bestückungsdaten, die im RAM 41 gespeichert sind, zugeführt werden müssen, bewegen sich zur Aufnahmestation für die Saugdüse 24 des Bestückungskopfes 25 und halten an der Aufnahmestation A an. Dann senkt sich die Saugdüse 24 ab, um die elektronische Komponente 8 aufzunehmen.
Zu diesem Zeitpunkt senkt sich der Vertikalbewegungshebel 26, um den Rotationshebel 27 der Komponentenzuführeinheit 18 zu drehen, rückt das Speicherband, das um die Bandrolle 28 gewickelt ist, zur Aufnahmestation A vor und führt die elektronische Komponente 8, die im Speicherband gelagert ist, zur Aufnahmeposition für die Saugdüse 24 vor. Des Weiteren steuert die CPU 40 den Zuführstufenantriebsmotor 19 und das Indexsystem gemäß den Versatzwerten der Komponentenaufnahmeposition, die im RAM 41 gespeichert ist. Das heißt, dass die Korrektur der Komponentenaufnahmeposition durch Bewegen der Zuführstufe 17 durch Antreiben des Zuführstufenantriebsmotors 19 in die X-Richtung und durch Bewegen des Drehtisches 23 durch Antreiben des Indexsystems in die Y-Richtung durchgeführt wird. Dann senkt sich die Saugdüse 24 ab und nimmt die elektronische Komponente 8 auf.
Der Grund, warum die Versatzwerte für die X- und Y-Richtung für jede der Komponentenzuführeinheiten 18 im RAM 41 gespeichert sind, besteht darin, dass die Aufnahmeposition etwas von einer geplanten Position in jeder der Komponentenzuführeinheiten 18 verschoben ist.
Während der Drehtisch 23 sich abgesetzt durch das Indexsystem dreht, bewegt sich als Nächstes der Bestückungskopf 25, welcher die elektronische Komponente 8 hält, zur nächsten Station und stoppt dort. Der Drehtisch 23 dreht sich weiter und der Bestückungskopf 25 bewegt sich zur Erkennungsstation B und stoppt dort. Dann nimmt die Komponentenerkennungskamera 15 ein Bild der elektronischen Komponente 8 auf, welche durch die Saugdüse 24 durch Ansaugung gehalten wird, und die Erkennungsverarbeitungsvorrichtung 43 erkennt das aufgenommene Bild, so dass eine Positionsverschiebung der Komponente 8 von einer Normalposition auf der Saugdüse 24 erkannt werden kann.
Wenn die Erkennungsverarbeitung abgeschlossen ist, fügt als Nächstes die CPU 40 der Bestückungsvorrichtung für elektronische Komponenten 5 eine Größe, welche durch Verwenden eines Ergebnisses der Erkennung berechnet wurde, zu den XY-Koordinaten und den Einbauwinkel in den Einbaudaten, die im RAM 41 gespeichert sind, hinzu. Die CPU 40 treibt den Schrittmotor 47 zum Drehen der Saugdüse 24 in Winkelstellungen an und treibt den Y-Achsen-Antriebsmotor 12 und den X-Achsen-Antriebsmotor 14 an, um den XY-Tisch 13 in den ebenen Richtungen zu bewegen, um das Ausmaß, welches durch Hinzufügen des Ausmaßes an Positionswerten in den Einbaudaten berechnet wurde.
Dann erreicht der Bestückungskopf 25 die Bestückungsstation C durch den Drehtisch 23, welcher auf unterbrochene Weise rotiert, und die elektronische Komponente 8, welche mit dem Winkel positioniert wird, der durch Hinzufügen des Ausmaßes berechnet wird, das zu dem Positionswert in den Einbaudaten korrigierend hinzugefügt wird, wird auf der Leiterplatte 9 aufgebracht, die in den ebenen Richtungen durch die Bewegung des XY-Tisches 13 positioniert worden ist.
Auf diese Weise wird die elektronische Komponente 8 durch Ansaugen von jeder der Komponentenzuführeinheiten 18 aufgenommen und danach auf der Leiterplatte 9 angebracht. Die Leiterplatte 9, welche mit allen elektronischen Komponenten 8 bestückt ist, wird zu einer stromabwärtigen Vorrichtungen befördert und dieselbe Bestückungsoperation der elektronischen Komponenten 8 wird auf der nächsten Leiterplatte 9 durchgeführt.
Die Aufnahmeoperation, welche oben beschrieben wurde, wird aufeinander folgend durchgeführt. Hierin im Folgenden wird die Beschreibung an einer Steuerung zum Stabilisieren der Aufnahmeoperation, welche in der Bestückungsoperation durchgeführt wird, basierend auf einem Flussdiagramm in 4, ausgeführt.
Wenn der Aufnahmevorgang 100, in welchem die Saugdüse 24 die elektronische Komponente 8 von der Komponentenzuführeinheit 18 aufnimmt, ausgeführt ist, wird ein erster Zähler (nicht gezeigt) zum Zählen einer Aufnahmezahl im Schritt 102 um 1 erhöht. Dann bestimmt die CPU 40 in Schritt 106, ob die Zählerzahl eine vorbestimmte Auswahlzahl Sm erreicht oder nicht. Wenn die CPU 40 bestimmt, dass die Zählerzahl nicht die vorbestimmte Auswahlzahl Sm erreicht, wird eine Auswahloperation 108 durchgeführt. Das Bild der elektronischen Komponente 8, welches durch die Komponentenerkennungskamera 15 wie oben beschrieben aufgenommen wurde, wird durch die Erkennungsverarbeitungsvorrichtung 43 erkannt und wenn die Positionsverschiebung der elektronischen Komponente 8 auf der Saugdüse 24 erkannt ist, wird das Positionsverschiebungsausmaß im RAM 41 gespeichert.
Während die elektronische Komponente 8 von der Komponentenzuführeinheit 18 folgend aufgenommen wird, wenn die CPU 40 bestimmt, dass die Zählerzahl des ersten Zählers (nicht gezeigt) die vorbestimmte Auswahlzahl Sm erreicht, dann berechnet die CPU 40 im Schritt 110 ein durchschnittliches r der Positionsverschiebungsausmaße der elektronischen Komponenten 8 auf den Saugdüsen 24, welche im RAM 41 gespeichert sind, und speichert das durchschnittliche r im RAM 41. Dann bestimmt die CPU 40 im Schritt 122, ob die Zählerzahl des ersten Zählers eine vorbestimmte Aufnahmezahl C erreicht oder nicht. Wenn die CPU 40 feststellt, dass die Zählerzahl nicht die vorbestimmte Aufnahmezahl C erreicht, legt die CPU 40 im Schritt 150 einen vorläufigen Koeffizienten At mit einem Anfangswert A fest, welcher durch Versuch als ein optimaler Wert erzielt wird, und speichert ihn im RAM 41.
Dann berechnet die CPU 40 im Schritt 154 einen Rückkoppelungswert R durch Multiplizieren des Anfangswerts A als den vorläufigen Koeffizienten At mit dem durchschnittlichen r und speichert den Rückkoppelungswert R im RAM 41. Des Weiteren addiert die CPU 40 im Schritt 156 den berechneten Rückkoppelungswert R zu den Versatzwerten der Komponentenaufnahmeposition für die X- und die Y-Richtung, um die Versatzwerte zu modifizieren, und verwendet diese modifizierten Versatzwerte in der nächsten Aufnahmeoperation bei der Komponentenzuführeinheit 18.
Im Detail betrachtet, führt die CPU 40 die Korrektur der Komponentenaufnahmeposition durch Bewegen der Zuführstufe 17 durch Antreiben des Zuführstufenantriebsmotors 19 in der X-Richtung und durch Bewegen des Drehtisches 23 durch Antreiben des Indexsystems in der Y-Richtung durch, indem der Zuführstufenantriebsmotor 19 und das Indexsystem gemäß diesen hinzugefügten Werten (modifizierte Versatzwerte) gesteuert werden. Dann senkt sich die Saugdüse 24 ab und nimmt die elektronische Komponente 8 auf. Diese Aufnahmeoperation gemäß dem hinzugefügten Wert wird durchgeführt, bis die Zählerzahl die vorbestimmte Aufnahmezahl C erreicht.
Wenn die CPU 40 im Schritt 122 bestimmt, dass die Zählerzahl des ersten Zählers die vorbestimmte Aufnahmezahl C erreicht und die Aufnahmeoperation stabil wird, dann betreibt die CPU 40 die Steuerung, um eine Rückkoppelungsrate zu verringern. Detailliert gesagt, fügt die CPU 40 im Schritt 152 den Anfangswert A zu einem Wert hinzu, welcher durch Multiplizieren eines negativen Koeffizienten a mit der Aufnahmezählerzahl c, um den vorläufigen Koeffizienten At zu erhalten. Dann berechnet die CPU 40 im Schritt 154 den Rückkoppelungswert R durch Multiplizieren dieses vorläufigen Koeffizienten At mit dem durchschnittlichen r und speichert den Rückkoppelungswert R im RAM 41. Des Weiteren addiert die CPU 40 im Schritt 156 den berechneten Rückkoppelungswert R zu den Versatzwerten der Komponentenaufnahmeposition für die X- und für die Y-Richtung, um die Versatzwerte zu modifizieren, und verwendet diese modifizierten Versatzwerte in der nächsten Aufnahmeoperation bei der Komponentenzuführeinheit 18, wie oben beschrieben.
Im Flussdiagramm, gezeigt in 4, wird angenommen, dass die Auswahlzahl Sm 10 und die Aufnahmezahl C 100 ist. Wenn die Aufnahmezählerzahl c zwischen 10 und 100 ist, berechnet die CPU 40 im Schritt 110 den Durchschnitt der Positionsverschiebeausmaße r aus den Daten, welche im RAM 41 gespeichert sind. Die CPU 40 setzt im Schritt 150 den Koeffizienten At auf einen Anfangswert, d. i. der Anfangswert A. In dieser Ausführungsform beträgt der Anfangswert A 0,5, d. h. A = 0,5. Dann berechnet die CPU 40 im Schritt 154 den Rückkoppelungswert R, d. i. R = At × r. Dieser Wert R wird im Schritt 156 dem Versatzwert der Komponentenaufnahmeposition hinzugezählt. Wenn die Aufnahmezählerzahl c gleich 100 oder größer ist, wird der Koeffizient At im Schritt 152 auf der Grundlage der folgenden Beziehung berechnet: At(vorläufiger Koeffizient) = A(Anfangswert) + a(negativer Koeffizient) × c(Aufnahmezählerzahl)
Der Koeffizient a ist eine negative Zahl und wird so bestimmt, dass der berechnete At zwischen 0 und 1 fällt. Zum Beispiel kann, da A = 0,5 in dieser Ausführungsform, der Wert des negativen Koeffizienten a – 0,001 sein. Dementsprechend, wenn c = 200, At = 0,5 – 0,2 = 0,3. Folglich verringert sich, wenn die Aufnahmezählerzahl c ist gleich 100 oder größer, der Rückkoppelungswert R, d. i. At × r, da sich der Koeffizient A verringert.
An Stelle des Erzielens des vorläufigen Koeffizienten At durch Hinzufügen des Anfangswerts A zu dem Wert, welcher durch Multiplizieren des negativen Koeffizienten a mit der Aufnahmezahl c erhalten wird, kann die Rückkoppelungsrate durch einmaliges Zurücksetzen der Aufnahmezählerzahl und Verringern des Koeffizienten At verringert werden, wenn die Aufnahmezahl c nach dem Zurücksetzen ansteigt. Alternativ kann zum Erhalten des vorläufigen Koeffizienten At ein relationaler Ausdruck, welcher den Koeffizienten At verringert, wenn sich die Aufnahmezählerzahl erhöht, nachdem die Zählerzahl des ersten Zählers dien vorbestimmte Aufnahmezahl c erreicht hat, verwendet werden, abgesehen von den obigen Verfahren.
Durch Ausführen der Aufnahmehandlung der elektronischen Komponente wie oben beschrieben, verringert sich eine Reaktion gegen Störung und die Aufnahmehandlung kann stärker stabilisiert werden.
Als Nächstes wird eine Steuerung zum Stabilisieren der Aufnahmehandlung einer zweiten Ausführungsform auf der Grundlage eines Flussdiagramms der 5 beschrieben. Zuerst wird, wenn die Aufnahmeoperation 100, in welcher die Saugdüse 24 die elektronische Komponente 8 von der Komponentenzuführeinheit 18 aufnimmt, durchgeführt wird, ein zweiter Zähler (nicht gezeigt) zum Zählen einer Aufnahmezahl um 1 im Schritt 102 erhöht. Dann bestimmt die CPU 40 im Schritt 106, ob die Zählerzahl eine vorbestimmte Auswahlzahl Sm erreicht oder nicht. Wenn die CPU 40 bestimmt, dass die Zählerzahl nicht die vorbestimmte Auswahlzahl Sm erreicht, wird eine Auswahloperation in Schritt 108 durchgeführt. Das Bild der elektronischen Komponente 8, welches durch die Komponentenerkennungskamera 15 wie oben beschrieben aufgenommen wurde, wird durch die Erkennungsverarbeitungsvorrichtung 43 erkannt und, wenn die Positionsverschiebung der elektronischen Komponente 8 auf der Saugdüse 24 erkannt ist, wird das Positionsverschiebungsausmaß im RAM 41 gespeichert.
Dann wird die elektronische Komponente 8 von der Komponentenzuführeinheit 18 nachfolgend aufgenommen. Wenn die CPU 40 im Schritt 106 bestimmt, dass die Zählerzahl des zweiten Zählers (nicht gezeigt) die vorbestimmte Auswahlzahl Sm erreicht, dann berechnet die CPU 40 im Schritt 110 ein durchschnittliches r der Positionsverschiebungsausmaße der elektronischen Komponenten 8 auf den Saugdüsen 24, welche im RAM 41 gespeichert sind, und speichert das durchschnittliche r im RAM 41. Dann addiert ein dritter Zähler (nicht gezeigt) 1 zu einer Rückkoppelungszählerzahl f im Schritt 130 und die CPU 40 bestimmt im Schritt 132, ob diese Zählerzahl eine vorbestimmte Rückkoppelungszahl F erreicht oder nicht. In anderen Worten kennzeichnet die Anzahl der Rückkoppelungen, wie viele Aufnahmehandlungen einen Rückkoppelungswert R erzeugen.
Wenn die CPU 40 feststellt, dass die Zählerzahl nicht die vorbestimmte Rückkoppelungszahl F erreicht, legt die CPU 40 im Schritt 150 einen vorläufigen Koeffizienten At mit einem Anfangswert A, welcher durch Versuch als ein optimaler Wert erzielt wird, und speichert ihn im RAM 41.
Dann berechnet die CPU 40 im Schritt 154 den Rückkoppelungswert R durch Multiplizieren des Anfangswerts A als den vorläufigen Koeffizienten At mit dem durchschnittlichen r und speichert den Rückkoppelungswert R im RAM 41. Des Weiteren addiert die CPU 40 im Schritt 156 den berechneten Rückkoppelungswert R zu den Versatzwerten der Komponentenaufnahmeposition für die X- und die Y-Richtung, um die Versatzwerte zu modifizieren, und verwendet diese modifizierten Versatzwerte in der nächsten Aufnahmeoperation bei der Komponentenzuführeinheit 18.
Im Detail betrachtet, führt die CPU 40 die Korrektur der Komponentenaufnahmeposition durch Bewegen der Zuführstufe 17 durch Antreiben des Zuführstufenantriebsmotors 19 in der X-Richtung und durch Bewegen des Drehtisches 23 durch Antreiben des Indexsystems in der Y-Richtung durch, indem der Zuführstufenantriebsmotor 19 und das Indexsystem basierend auf diesen hinzugefügten Werten (modifizierte Versatzwerte) gesteuert werden. Dann senkt sich die Saugdüse 24 ab und nimmt die elektronische Komponente 8 auf. Diese Aufnahmeoperation, basierend auf dem hinzugefügten Wert, wird durchgeführt, bis die Zählerzahl die vorbestimmte Rückkoppelungszahl F erreicht.
Wenn die CPU 40 im Schritt 132 bestimmt, dass die Zählerzahl des dritten Zählers die vorbestimmte Rückkoppelungszahl F erreicht und die Aufnahmeoperation stabil wird, dann übt die CPU 40 die Steuerung aus, um einen Rückkoppelungswert zu verringern. Detailliert gesagt, fügt die CPU 40 im Schritt 152 den Anfangswert A zu einem Wert hinzu, welcher durch Multiplizieren eines negativen Koeffizienten a mit der Rückkoppelungszählerzahl f erzielt wird, um den vorläufigen Koeffizienten At zu erhalten. Dann berechnet die CPU 40 im Schritt 154 den Rückkoppelungswert R durch Multiplizieren dieses vorläufigen Koeffizienten At mit dem durchschnittlichen r und speichert den Rückkoppelungswert R im RAM 41. Des Weiteren addiert die CPU 40 im Schritt 156 den berechneten Rückkoppelungswert R zu den Versatzwerten der Komponentenaufnahmeposition für die X- und für die Y-Richtung, um die Versatzwerte zu modifizieren, und verwendet diese modifizierten Versatzwerte in der nächsten Aufnahmeoperation bei der Komponentenzuführeinheit 18, wie oben beschrieben.
Durch Ausführen der Aufnahmehandlung der elektronischen Komponente, wie oben beschrieben, verringert sich eine Reaktion gegen Störung und die Aufnahmehandlung kann stärker stabilisiert werden.
Als Nächstes wird eine Steuerung zum Stabilisieren der Aufnahmehandlung einer dritten Ausführungsform auf der Grundlage eines Flussdiagramms der 6 beschrieben. Zuerst wird, wenn die Aufnahmeoperation 100, in welcher die Saugdüse 24 die elektronische Komponente 8 von der Komponentenzuführeinheit 18 aufnimmt, durchgeführt wird, ein dritter Zähler (nicht gezeigt) zum Zählen einer Aufnahmezahl um 1 im Schritt 102 erhöht. Dann bestimmt die CPU 40 im Schritt 103, ob ein Aufnahmefehler auftritt oder nicht, obwohl die Aufnahmehandlung durchgeführt wird.
Wenn die CPU 40 im Schritt 103 feststellt, dass kein Aufnahmefehler auftritt, bestimmt die CPU 40 im Schritt 106, ob die Aufnahmezählerzahl eine vorbestimmte Auswahlzahl Sm erreicht oder nicht. Wenn die CPU 40 bestimmt, dass die Aufnahmezählerzahl nicht die vorbestimmte Auswahlzahl Sm erreicht, wird eine Auswahloperation in Schritt 108 durchgeführt und die nächste Aufnahmehandlung wird durchgeführt. Jedoch, wenn die CPU 40 bestimmt, dass der Aufnahmefehler auftritt, wird ein fünfter Zähler (nicht gezeigt) zum Zählen einer Aufnahmefehlerzahl um 1 im Schritt 104 erhöht und sie berechnet eine Aufnahmerate s = (1 – e/c), basierend auf der Aufnahmezählerzahl c und der Aufnahmefehlerzählerzahl e. Die Aufnahmerate bezeichnet die Rate erfolgreicher Aufnahmen. Dann bestimmt die CPU 40 im Schritt 106, ob die Aufnahmezählerzahl eine vorbestimmte Auswahlzahl Sm erreicht oder nicht, wie oben. Wenn die CPU 40 bestimmt, dass die Aufnahmezählerzahl nicht die vorbestimmte Auswahlzahl Sm erreicht, wird eine Auswahloperation durchgeführt und die nächste Aufnahmehandlung wird durchgeführt.
Während die Aufnahmehandlungen auf diese Weise durchgeführt werden, berechnet, wenn die CPU 40 bestimmt, dass die Zählerzahl des vierten Zählers (nicht gezeigt) die vorbestimmte Auswahlzahl Sm erreicht, die CPU 40 im Schritt 110 ein durchschnittliches r der Positionsverschiebungsausmaße der elektronischen Komponenten 8 auf den Saugdüsen 24, welche im RAM 41 gespeichert sind, und speichert das durchschnittliche r im RAM 41.
Dann bestimmt die CPU 40 im Schritt 142, ob die Aufnahmerate s die vorbestimmte Aufnahmerate S erreicht oder nicht. Wenn die CPU 40 feststellt, dass die Auf nahmerate s nicht die vorbestimmte Aufnahmerate S erreicht, belegt die CPU 40 im Schritt 150 einen vorläufigen Koeffizienten At mit einem Anfangswert A, welcher durch Versuch als ein optimaler Wert erzielt wird, und speichert ihn im RAM 41.
Dann berechnet die CPU 40 im Schritt 154 einen Ruckkoppelungswert s durch Multiplizieren des Anfangswerts A als den vorläufigen Koeffizienten At mit dem durchschnittlichen r und speichert den Rückkoppelungswert R im RAM 41. Des Weiteren addiert die CPU 40 im Schritt 156 den berechneten Rückkoppelungswert R zu den Versatzwerten der Komponentenaufnahmeposition für die X- und für die Y-Richtung, um die Versatzwerte zu modifizieren, und verwendet diese modifizierten Versatzwerte in der nächsten Aufnahmeoperation bei der Komponentenzuführeinheit 18.
Im Detail betrachtet, führt die CPU 40 die Korrektur der Komponentenaufnahmeposition durch Bewegen der Zuführstufe 17 durch Antreiben des Zuführstufenantriebsmotors 19 in der X-Richtung und durch Bewegen des Drehtisches 23 durch Antreiben des Indexsystems in der Y-Richtung durch, indem der Zuführstufenantriebsmotor 19 und das Indexsystem basierend auf diesen hinzugefügten Werten (modifizierte Versatzwerte) gesteuert werden. Dann senkt sich die Saugdüse 24 ab und nimmt die elektronische Komponente 8 auf. Diese Aufnahmeoperation, basierend auf den hinzugefügten Werten, wird durchgeführt, bis die Aufnahmerate die vorbestimmte Aufnahmerate R erreicht.
Die Aufnahmerate, basierend auf den Zählerzahlen des vierten und des fünften Zählers, erhöht sich, wenn die Aufnahmeoperation stabilisiert wird, nachdem die Operation anläuft. Wenn die CPU 40 im Schritt 150 bestimmt, dass die Aufnahmerate die vorbestimmte Aufnahmerate R erreicht, dann übt die CPU 40 die Steuerung aus, um einen Rückkoppelungswert zu verringern. De tailliert gesagt, fügt die CPU 40 im Schritt 152 den Anfangswert A zu einem Wert hinzu, welcher durch Multiplizieren eines negativen Koeffizienten a mit der Aufnahmezählerzahl c erzielt wird, um den vorläufigen Koeffizienten At zu erhalten. Dann berechnet die CPU 40 im Schritt 154 den Rückkoppelungswert R durch Multiplizieren dieses vorläufigen Koeffizienten At mit dem durchschnittlichen r und speichert den Rückkoppelungswert R im RAM 41. Des Weiteren addiert die CPU 40 im Schritt 156 den berechneten Rückkoppelungswert R zu den Versatzwerten der Komponentenaufnahmeposition für die X- und für die Y-Richtung, um die Versatzwerte zu modifizieren, und verwendet diese modifizierten Versatzwerte in der nächsten Aufnahmeoperation bei der Komponentenzuführeinheit 18, wie oben beschrieben.
Durch Ausführen der Aufnahmehandlung der elektronischen Komponente, wie oben beschrieben, verringert sich eine Reaktion gegen Störung und die Aufnahmehandlung kann stärker stabilisiert werden.
Während der negative Koeffizient a im RAM 41 im Vorhinein in den Ausführungsformen gespeichert ist, kann eine Mehrzahl von negativen Koeffizienten im RAM 41 im Vorhinein gespeichert werden, so dass davon eine Auswahl getroffen werden kann.
Obwohl ein Hochgeschwindigkeitschipbestücker vom Typ Drehtisch als eine Bestückungsvorrichtung für elektronische Komponenten in den Ausführungsformen verwendet wird, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und ein multifunktionaler Chipbestücker kann statt dessen verwendet werden.
Obwohl die Ausführungsformen der Erfindung detailliert offenbart wurden, wird man erkennen, dass Variationen und Modifikationen des offenbarten Verfahrens und der Vorrichtung auf der Grundlage der Offenbarung für Fachleute auf diesem Gebiet der Technik möglich sind und innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegen, welche durch die angeschlossenen Ansprüche definiert ist.
SCHLÜSSEL ZU DEN FIGUREN:

Fig. 3

44	Schnittstelle
48	Antriebsschaltung
43	Erkennungsverarbeitungsvorrichtung
15	Komponentenerkennungskamera
46	Berührungsfeldschalter
12	Y-Achsen-Antriebsmotor
14	X-Achsen-Antriebsmotor
19	Zuführstufen-Antriebsmotor
47	Schrittmotor

Fig. 4

NO	Nein
YES...	Ja
100	Aufnahmehandlung
102	Aufnahmeanzahl wird gezählt
106	Vorbestimmte Auswahlzahl erreicht?
108	Auswählen
110	Durchschnitt wird berechnet
122	Vorbestimmte Aufnahmezahl erreicht?
150	Vorläufiger Koeffizient wird auf Anfangswert gesetzt
156	Versatz wird erneuert

Fig. 5

NO	Nein
YES...	Ja
100	Aufnahmehandlung
102	Aufnahmeanzahl wird gezählt
106	Vorbestimmte Auswahlzahl erreicht?
108	Auswählen
110	Durchschnitt wird berechnet
130	Rückkoppelungszahl wird gezählt
132	Vorbestimmte Rückkoppelungszahl erreicht?
150	Vorläufiger Koeffizient wird auf Anfangswert gesetzt
156	Versatz wird erneuert

Fig. 6

NO	Nein
YES...	Ja
100	Aufnahmehandlung
102	Aufnahmeanzahl wird gezählt
103	Aufnahmefehler?
104	Aufnahmefehlerzahl wird gezählt
106	Vorbestimmte Auswahlzahl erreicht?
108	Auswählen
110	Durchschnitt wird berechnet
142	Vorbestimmte Aufnahmerate erreicht?
150	Vorläufiger Koeffizient wird auf Anfangswert gesetzt
156	Versatz wird erneuert

Claims

Verfahren zum Montieren einer elektronischen Komponente, umfassend: Wiederholen eines Montagevorgangs, umfassend das Durchführen einer Aufnahmehandlung (100) zum Aufnehmen einer elektronischen Komponente unter Verwendung einer Saugdüse (24) von einer Komponentenzuführeinheit (18), basierend auf einem Versatzwert, von einer richtigen Aufnahmeposition, das Berechnen einer Positionsverschiebung der aufgenommenen elektronischen Komponente in Bezug auf die Saugdüse (24), das Zählen (102) der Anzahl der Aufnahmehandlungen (100) und Montieren der aufgenommenen elektronischen Komponente auf einer Leiterplatte (9), dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Anzahl der Aufnahmehandlungen (100) kleiner als eine vorbestimmte Anzahl ist, ein Rückkopplungswert berechnet wird (154), basierend auf einem ersten Verfahren (150), welches die berechneten Positionsverschiebungen verwendet, und dass dieser verwendet wird, um den Versatzwert zu modifizieren (156), und dass, wenn die Anzahl der Aufnahmehandlungen (100) größer als oder gleich der vorbestimmten Anzahl ist, der Rückkopplungswert berechnet wird (154), basierend auf einem zweiten Verfahren (152) unter Verwendung der berechneten Positionsverschiebungen, um so kleiner als ein Wert zu sein, welcher nach dem ersten Verfahren berechnet wird, und dass dieser verwendet wird, um den Versatzwert zu modifizieren (156).
Verfahren nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend: Speichern der berechneten Positionsverschiebung in einem Speicher (41), wobei, wenn die Anzahl der Aufnahmehandlungen (100) kleiner ist als eine vorbestimmte Anzahl, der Rückkopplungswert berechnet wird (154) als ein Produkt aus einem Anfangswert und einem Durchschnitt der gespeicherten Positionsverschiebungen und dieser verwendet wird, um den Versatzwert zu modifizieren (156), und, wenn die Anzahl der Aufnahmehandlungen (100) größer als oder gleich der vorbestimmten Anzahl ist, der Rückkopplungswert berechnet wird (154) als ein Produkt aus einem temporären Wert und dem Durchschnitt der gespeicherten Positionsverschiebungen und dieser verwendet wird, um den Versatzwert zu modifizieren (156), wobei der temporäre Wert berechnet wird (152) durch Addieren eines Produkts einer negativen Zahl (a) und der Anzahl der Aufnahmehandlungen (100) vom Anfangswert.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Anfangswert größer als 0 und kleiner als oder gleich 1 ist.
Verfahren nach Anspruch 2, des Weiteren umfassend: Bereitstellen einer Rückkopplung durch das Berechnen (154) eines Rückkopplungswerts, welcher verwendet wird, um den Versatzwert zu modifizieren (156), und das Zählen (130) der Anzahl der Rückkopplungen (f), wobei die Anzahl der Rückkopplungen (f) für die Anzahl der Aufnahmehandlungen (100) bei der Berechnung des Rückkopplungswerts verwendet wird.
Montageverfahren für elektronische Komponenten nach Anspruch 4, wobei der Anfangswert größer als 0 und kleiner als oder gleich 1 ist.
Verfahren nach Anspruch 2, des Weiteren umfassend: Bestimmen (103), ob die Aufnahmehandlung erfolgreich ist, und Montieren der aufgenommenen elektronischen Komponente auf eine Leiterplatte, wenn die Aufnahmehandlung erfolgreich ist, wobei die Rate der erfolgreichen Aufnahmehandlungen für die Anzahl der Aufnahmehandlungen (100) in der Berechnung des Rückkopplungswerts verwendet wird.
Montageverfahren für elektronische Komponenten nach Anspruch 6, wobei der Anfangswert größer als 0 und kleiner als oder gleich 1 ist.
Zählvorrichtung für elektronische Komponenten, umfassend: – eine Komponentenzuführeinheit (18); – eine Saugdüse (24), welche eine elektronische Komponente von der Komponentenzuführeinheit (18) aufnimmt und die elektronische Komponente auf eine Leiterplatte (9) montiert; und – eine Erkennungskamera (15), welche ein Bild der elektronischen Komponente aufnimmt, die durch die Saugdüse (24) gehalten wird; wobei die Saugdüse (24) die elektronische Komponente auf der Grundlage eines Versatzwerts von einer richtigen Aufnahmeposition weg aufnimmt; – eine CPU (40), welche eine Positionsverschiebung der aufgenommenen elektronischen Komponente in Bezug auf die Saugdüse (24), basierend auf dem Bild, welches durch die Erkennungskamera (15) aufgenommen wurde, berechnet und die Montagevorrichtung steuert, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Anzahl der Aufnahmehandlungen (100) kleiner als eine vorbestimmte Anzahl ist, ein Rückkopplungswert berechnet wird (154), basierend auf einem ersten Verfahren, als ein Produkt eines Ausgangswerts und eines Durchschnitts der Positionsverschiebungen und dass dieser verwendet wird, um den Versatzwert zu modifizieren (156); und, wenn die Anzahl der Aufnahmehandlungen größer als oder gleich der vorbestimmten Anzahl ist, der Rückkopplungswert berechnet wird (154), basierend auf einem zweiten Verfahren, als ein Produkt eines temporären Werts und dem Durchschnitt der Positionsverschiebungen und dass dieser verwendet wird, um den Versatzwert zu modifizieren (156), wobei der temporäre Wert berechnet wird (152) durch Addieren eines Produkts einer negativen Zahl und der Anzahl der Aufnahmehandlungen vom Anfangswert, wobei der Rückkopplungswert, basierend auf dem zweiten Verfahren, kleiner ist als der Wert, welcher unter dem ersten Verfahren berechnet wurde.
Montageverfahren für elektronische Komponenten nach Anspruch 8, wobei der Anfangswert größer als 0 und kleiner als oder gleich 1 ist.
Montageverfahren für elektronische Komponenten nach Anspruch 8 oder 9, wobei die CPU (40) des Weiteren bestimmt (103), ob die elektronische Komponente richtig durch die Saugdüse gehalten wird, um eine Aufnahmeerfolgsrate zu berechnen (102) und wobei die Aufnahmeerfolgsrate für die Anzahl der Aufnahmehandlungen beim Berechnen eines Rückkopplungswerts verwendet wird.