DE69833476T2

DE69833476T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Montage eines elektronischen Bauteiles

Info

Publication number: DE69833476T2
Application number: DE69833476T
Authority: DE
Inventors: Masato Kadoma-shi Osaka Hirano; Yoshinori Kadoma-shi Osaka Sakai; Tateo Kadoma-shi Osaka Nakashima
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1997-07-07
Filing date: 1998-07-06
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2018-07-07
Also published as: US6230393B1; EP0891129A3; EP0891129A2; US20010010498A1; EP0891129B1; EP1622442A1; DE69833476D1; US6493931B2; USRE44384E1; US6708402B2; US20010010120A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bauteilmontageverfahren und eine Bauteilmontagevorrichtung, die in einem Bauteilmontagegerät zum Montieren eines elektronischen Bauteils auf eine Elektrode in einem Montageverfahren verwendet werden, bei dem eine Lötpaste auf eine Elektrode auf einer Platine aufgebracht wird, auf der ein oberhalb der Elektrode positioniertes elektronisches Bauteil montiert wird, nachdem die Lötpaste erhitzt und aufgeschmolzen wurde, um das Bauteil mit der Elektrode zu verbinden.
2. Beschreibung des Standes der Technik
4 ist eine Draufsicht, die typischerweise eine primäre Struktur einer Bauteilmontagevorrichtung zeigt, in der eine Vielzahl von Bauteilkassetten 42 in einer Bauteilzuführeinheit 43, die jeweils unterschiedliche Typen elektronischer Bauteile aufnehmen, zu einer Position bewegt werden, an der das Bauteil von einer Saugdüseneinheit 41 in der Reihenfolge des Montierens auf dem Schaltungsträger 44 aufgenommen wird.
Die Saugdüseneinheit 41 weist eine Rotationsstruktur auf, die so aufgebaut ist, dass eine Vielzahl von daran angebrachten Saugdüsen entlang einer kreisförmigen Bahn bewegt werden, um ein elektronisches Bauteil aus der Bauteilkassette 42 in der Bauteilzuführeinheit 43 aufzunehmen und es auf dem Schaltungsträger 44 zu montieren, der in eine Montageposition geladen wurde. Die Saugdüseneinheit 41 rotiert, um jede der Saugdüsen 40 sukzessive im Uhrzeigersinn wie in der Figur gezeigt von jeder der mit den eingekreisten Nummern 1 bis 10 gekennzeichneten Positionen zu bewegen. Das elektronische Bauteil wird aus der Bauteilkassette 42 an einer mit der eingekreisten 5 bezeichneten Bauteilaufnahmeposition (Bauteilaufnahmepunkt) aufgenommen. Die Aufnahmehaltung des Bauteils wird mittels eines Bilderkennungsvorgangs unter Verwendung einer Kamera an einer mit der eingekreisten 7 gekennzeichneten Haltungserkennungsposition (Bauteilerkennungspunkt) erkannt und die Haltung des Bauteils wird um die Achse der Saugdüse 40 durch seine Rotation auf Basis der Erkennungsergebnisse der aufgenommenen Haltung des Bauteils an einer mit der eingekreisten 9 gekennzeichneten Haltungskorrekturposition (Bauteilpositionsjustierungspunkt) korrigiert.
In der Zwischenzeit wird der Schaltungsträger 44 auf einem X-Y-Tisch (nicht gezeigt) zur freien Bewegung in X- und Y-Richtungen getragen, um so eine vorbestimmte Position des Schaltungsträgers 44, auf dem ein elektronisches Bauteil montiert werden soll, unter eine mit der eingekreisten 10 gekennzeichnete Bauteilmontageposition (Bauteilmontagepunkt) der Saugdüseneinheit 41 zu bringen. Der Schaltungsträger 44 wird ebenso zur Korrektur eines Versatzes des Bauteils in X- und Y-Richtungen auf Basis der Aufnahmehaltungserkennungsergebnisse bewegt. Es ist daher möglich, ein von der Saugdüse 40 aufgenommenes elektronisches Bauteil 45, das wie in 5 versetzt ist, präzise auf der vorbestimmten Position auf dem Schaltungsträger 44 zu montieren.
In der Chipmontage der letzten Jahre mit ihrer hohen Dichte ist jedoch der Platz zwischen zwei benachbarten Komponenten zunehmend kleiner geworden. Insbesondere in dem Fall, bei dem die Außenabmessungen des Bauteils kleiner sind als die der Saugdüse und unter einer Bedingung, dass das Zentrum der Saugdüse und das des Bauteils nicht miteinander übereinstimmen, ist es als ein Ergebnis davon oft der Fall, dass die Saugdüse und ein zuvor auf der Platine montiertes elektronisches Bauteil einander behindern, wodurch Montagefehler verursacht werden. Wenn beispielsweise wie in 6 gezeigt das von der Saugdüse 40 aufgenommene elektronische Bauteil 45 neben dem bereits auf dem Schaltungsträger 44 montierten elektronischen Bauteils 46 montiert werden soll, und wenn das mit der Saugdüse 40 gehaltene elektronische Bauteil 45 von einer vorgeschriebenen Position an der Düse versetzt ist, wird die zum Montieren es elektronischen Bauteils 45 an einer vorbestimmten Position abgesenkte Saugdüse das zuvor montierte elektronische Bauteil 46 treffen, was zum Kippen oder Herausspringen des Bauteils 46 führen kann.
Zudem weist die Vorrichtung zum Montieren eine elektronischen Bauteils eine automatische Wiederherstellungsfunktion auf, für den Fall, dass das Montieren eines Bauteils infolge von Fehlern bei der Aufnahme versagt, die in einer solchen Weise verwirklicht ist, dass das Bauteil, bei dem die Düse bei der Montage versagt hat, montiert wird, nachdem alle anderen Komponenten montiert wurden. Da in einem solchen Fall die Montagereihenfolge von der normalen abweicht, muss das Bauteil zwischen den anderen, bereits montierten Bauteilen montiert werden, was zur Folge hat, dass wenn die Position des von der Saugdüse gehal tenen Bauteils versetzt ist, es häufiger der Fall ist, dass die Saugdüse und das zuvor montierte Bauteil einander stören, so dass häufige Fehler bei der Montage der Bauteile auf dem Schaltungsträger 44 verursacht werden. Insbesondere kann dies ein schwerwiegendes Problem verursachen, wenn die Höhe des bereits montierten Bauteils größer ist als die des Bauteils, das später montiert werden soll.
Ein Beispiel eines Bauteilmontageverfahrens und eines Bauteilmontagegerätes, in dem Teile sukzessive mit Saugdüsen montiert werden, die sich entlang einer kreisförmigen Bahn bewegen, ist in US-A-4969256 gezeigt. Ein anderer Typ eines Bauteilmontierers zum Montieren von Bauteilen auf einem Träger, der sicherstellt, dass wenn das Bauteil aufgrund seiner Form nur montiert werden kann, wenn es in einem bestimmten Bereich aufgenommen wird, das Montieren nicht versucht wird, wenn das Bauteil nicht in dem bestimmten Bereich aufgenommen wurde, wird in DE-A-4318508 beschrieben.
Angesichts des Vorstehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bauteilmontagevorrichtung und ein Bauteilmontageverfahren vorzustellen, bei denen beim Montieren von Bauteilen auf einem Schaltungsträger die Qualität der Montagebedingungen der Bauteile vorteilhaft gehalten wird, ohne eine Behinderung zwischen dem zuvor montierten Bauteil und der Düse zu verursachen, auch wenn die Mitte der Düse und die des Bauteils nicht zusammenfallen.
Um die obige Aufgabe zu lösen, umfasst das Bauteilmontageverfahren der vorliegenden Erfindung die Schritte: Messen eines Ausmaßes des Versatzes des Bauteils bezüglich der Bauteilsaugdüse und Justieren der Bauteilaufnahmeposition der Bauteilkassette, die eine Positionsjustierung benötigt, auf Basis der resultierenden Messdaten.
Genauer umfasst das Verfahren die Schritte: Erhalten von Daten zu einem Ausmaß des Versatzes des Bauteils von einer vorbeschriebenen Halteposition der Bauteilsaugdüse, entsprechend zu einer jeden der Bauteilkassetten auf Basis von an der Haltungserkennungsposition erfassten Haltungserkennungsergebnissen und Justieren einer Zuführposition des elektronischen Bauteils zu der Bauteilaufnahmeposition auf Basis dieser Versatzausmaßdaten.
Entsprechend dem oben beschriebenen Bauteilmontageverfahren kann aus den Daten der Haltung des von der Bauteilsaugdüse gehaltenen Bauteils mit Bezug auf alle an der Haltungserkennungsposition erfassten elektronischen Bauteilen die Daten des Ausmaßes des Versatzes des Bauteils für jede Bauteilkassette erhalten werden, wodurch die Tendenz zum Versatz in der Bauteilzuführposition bezüglich der Aufnahmeposition der Saugdüse erkannt werden kann. Genauer, wenn es gefunden wird, dass alle elektronischen Bauteile in dieselbe Richtung versetzt sind, wird es bestimmt, dass die Position der Bauteilzuführeinheit oder die Bauteilkassetten in ihrer Gesamtheit ungeeignet bezüglich der Bauteilaufnahmeposition sind, während, wenn es gefunden wird, dass nur ein spezifischer Typ von elektronischen Bauteilen ständig in einer versetzten Position aufgenommen wird, es bestimmt wird, dass die Zuführposition der Bauteilkassette, die diesen Typ von elektronischem Bauteil zuführt, ungeeignet ist. Entsprechend ist es möglich, das Bauteil präzise an einer vorbestimmten Position der Bauteilsaugdüse aufzunehmen, indem die Bauteilzuführposition zu der Bauteilaufnahmeposition in einer Richtung zur Korrektur eines Versatzes basierend auf der aus den Versatzdaten erhaltenen Versatztendenz zu justieren, wodurch es möglich wird, elektronische Bauteile akkurat mit hoher Montagedichte auf dem Schaltungsträger zu montieren.
Wenn es aus den Versatzausmaßdaten erkannt wird, dass alle elektronischen Bauteile in einer in der gleichen Richtung versetzten Position aufgenommen werden, kann ein solcher Versatz korrigiert werden, indem die Position der Bauteilzuführeinheit oder die Ladeposition der Bauteilkassetten auf der Bauteilzuführeinheit in einer Richtung zur Korrektur des Versatzes justiert wird. Ebenso, wenn es anhand der Versatzausmaßdaten erkannt wird, dass ein spezifischer Typ von elektronischem Bauteil an einer versetzten Position aufgenommen wird, kann ein solcher Versatz korrigiert werden, indem die Bauteilzuführposition zu der Bauteilaufnahmeposition der Bauteilkassetten justiert wird, die diesen Typ von Bauteil zuführen.
Um die obige Aufgabe zu lösen, umfasst die Vorrichtung zur Montage eines elektronischen Bauteils, bei der eine Vielzahl von jeweils unterschiedlichen Typen von elektronischen Bauteilen aufnehmenden Bauteilkassetten mittels einer Bauteilzuführeinheit zum Zuführen von elektronischen Bauteilen in einer Montagerei henfolge in eine Bauteilaufnahmeposition bewegt werden und eine Vielzahl von Bauteilesaugdüsen sukzessive entlang einer kreisförmigen Bahn von der Bauteilaufnahmeposition, an der die Bauteilsaugdüse das elektronische Bauteil aufnimmt, zu einer Haltungserkennungsposition, an der die Haltung des mit der Bauteilsaugdüse gehaltenen Bauteils erfasst wird, basierend auf der Position und dem Winkel des elektronischen Bauteils bezüglich einer vorbestimmten Position auf dem Schaltungsträger korrigiert werden, und weiter zu einer Bauteilmontageposition bewegt werden, an der das aufgenommene elektronische Bauteil an der vorbestimmten Position auf den Schaltungsträger montiert wird zu dem ein Versatzausmaßdatenverarbeitungsmittel zum Erhalten von Daten bezüglich eines Ausmaßes des Versatzes des elektronischen Bauteils von einer vorgeschriebenen Halteposition der Saugdüse entsprechend jeder der Bauteilkassetten auf Basis der an der Haltungserkennungsposition erfassten Haltungserkennungsergebnisse und ein Antriebsmittel zum Bewegen der Bauteilzuführeinheit oder der Bauteilkassetten, um die Bauteilzuführposition zu der Bauteilaufnahmeposition in einer Richtung zum Korrigieren des Ausmaßes des Versatzes des elektronischen Bauteils zu justieren, die aus den Versatzausmaßdaten erhalten wird.
Mit der oben beschriebenen Bauweise können von den Daten zur Haltung des von der Düse gehaltenen Bauteils bezüglich aller an der Haltungserkennungsposition erfassten elektronischen Bauteile die Daten zum Versatzausmaß des Bauteils für jede Bauteilkassette mittels der Versatzausmaßdatenverarbeitungsmittel erhalten werden, wodurch die Versatztendenz in der Bauteilzuführposition bezüglich der Aufnahmeposition der Bauteilsaugdüse erkannt werden kann. Genauer, wenn es gefunden wird, dass alle elektronischen Bauteile in derselben Richtung versetzt sind, wird es bestimmt, das die Position der Bauteilzuführeinheit oder der Bauteilkassetten in ihrer Gesamtheit ungeeignet bezüglich der Bauteilaufnahmeposition ist, wonach die Bauteilzuführeinheit oder die gesamte Gruppe von Bauteilkassetten in einer Richtung zur Korrektur des Versatzes basierend auf dem erhaltenen Versatzausmaß bewegt wird. Ebenso, wenn es gefunden wird, dass nur ein spezifischer Typ von elektronischen Bauteilen immer in einer versetzten Position aufgenommen wird, wird es bestimmt, dass die Zuführposition der Bauteilkassette, die diesen Typ von elektronischem Bauteil zuführt, ungeeig net ist, wonach die Zuführposition der Bauteilkassette, die das Bauteil zuführt, justiert wird.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der vorliegenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen offenbart, in denen sind:
1 eine perspektivische Ansicht, die eine wesentliche Struktur einer Bauteilmontagevorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
2 eine Aufsicht, die in typischerweise eine Positionsbeziehung der Bauteilmontagevorrichtung aus 1 zeigt,
3 eine typische Ansicht, die ein Bauteil zeigt, das von einer Bauteilsaugdüse in einem versetzten Zustand aufgenommen wurde,
4 eine typische Ansicht, die eine wesentliche Struktur eines herkömmlichen elektronischen Bauteilmontagegerätes zeigt,
5 ein Diagramm zur Erläuterung eines Zustandes eines Bauteils, das in einer Montageposition auf dem Schaltungsträger montiert wird,
6 ein Diagramm zur Erläuterung eines Zustandes eines Bauteiles, das in einer Montageposition auf dem Schaltungsträger mit hoher Montagedichte montiert wird, und
7 ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Steuerung des Gerätes in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen zu einem besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 zeigt eine Hauptstruktur der Bauteilmontagevorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung umfasst eine Saugdüseneinheit 1 mit einer Mehrzahl von Saugdüsen 11 (Bauteilsaugdüse), die sukzessive entlang einer kreisförmigen Bahn bewegt werden, eine Bauteilzuführeinheit 2 mit einer Vielzahl von Bauteilkassetten 3, eine Erkennungskamera 4 zum Erkennen der aufgenommenen Haltung des von der Saugdüse 11 gehaltenen elektronischen Bauteils und einen X-Y-Tisch 6 zum Tragen und Bewegen eines Schaltungsträgers 5, der auf einen Lader 8 geladen ist, um eine Montageposition des elektronischen Bauteils unterhalb der Saugdüse 11 einzustellen.
2 ist eine Draufsicht, die in typischer Weise die Anordnung der oben beschriebenen Struktur zeigt. Die Saugdüseneinheit 1 weist eine Rotationsstruktur auf, in der 10 an ihrem Kopf 1a angebrachte Saugdüsen 11 in einer durch den Pfeil in der Figur gezeigten Richtung mit einem festgelegten Schritt auf einem Kreis bewegt werden. Jede der bewegten Positionen ist mit den eingekreisten Nummern 1 bis 10 gekennzeichnet. Die Bauteilzuführeinheit 2 trägt und bewegt wie gezeigt die Vielzahl von Bauteilkassetten 3 in Richtung entlang der Y-Achse, in einer solchen Weise, dass die Bauteilkassetten 3, die den gewünschten Typ von Bauteilen enthalten, zu einer Bauteilzuführposition gebracht werden, die sich unterhalb der Bauteilaufnahmeposition A (bewegte Position gekennzeichnet mit eingekreister 5) der Saugdüseneinheit 1 in der Reihenfolge des Montierens auf dem Schaltungsträger 5 gebracht wird. Die Saugdüseneinheit 1 nimmt mittels Saugen ein elektronisches Bauteil mit der an der Bauteilaufnahmeposition A angeordneten Saugdüse 11 aus der Bauteilkassette 3 auf, die zu der Bauteilzuführposition bewegt wurde. Die Saugdüse 11, die das elektronische Bauteil aufgenommen hat, wird mittels Rotation zu der Haltungserkennungsposition B (bewegte Position bezeichnet mit eingekreister 7) oberhalb der Erekennungskamera 4 bewegt, wo die Haltung des von der Düse gehaltenen elektronischen Bauteils erkannt wird. Basierend auf den mittels dieser Bilderkennung unter Verwendung der Kamera 4 erhaltenen Daten, korrigiert die Saugdüse 11 den Versatz des Bauteils in einer Rotationsrichtung durch eine rotierende Bewegung an der Haltungskorrekturposition C (bewegte Position bezeichnet mit eingekreister 9).
In der Zwischenzeit, wie in 1 gezeigt, wird der Schaltungsträger 5 von dem Lader 8 auf den X-Y-Tisch 6 geladen und mit freier Bewegung in den X- und Y- Richtungen des X-Y-Tisches 6 bewegt, so dass die Montageposition des elektronischen Bauteils unter die Bauteilmontageposition D (bewegte Position bezeichnet mit eingekreister 10) der Saugdüseneinheit 1 gebracht wird. Zudem wird der Positionsversatz des von der Düse gehaltenen elektronischen Bauteils in X- und Y-Richtungen mit einer Montagepositionskorrekturaktion des X-Y-Tisches 6 mit seinen Bewegungen in X- und Y-Richtungen korrigiert. Entsprechend, auch in dem Fall, bei dem das Zentrum der Düse und das des Bauteils nicht miteinander übereinstimmen, wird der Versatz in Rotationsrichtung mit der Rotation der Saugdüse 11 korrigiert und der Versatz in X- und Y-Richtungen von den Bewegungen des X-Y-Tisches 6 korrigiert, wobei die zu der Bauteilmontageposition D bewegte Saugdüse 11 in der Lage ist, das elektronische Bauteil 5 auf einer vorbestimmten Montageposition zu montieren, indem sie abgesenkt wird. Diese Vorgänge werden wiederholt, bis alle nötigen elektronischen Bauteile auf dem Schaltungsträger 5 montiert sind, nachdem der Träger 5 von einem Entlader 9 zu dem Äußeren des Gerätes entfernt wird.
Es ist dank der Positionskorrekturvorgänge wie oben beschrieben möglich, einen genauen Montagevorgang durchzuführen, auch in dem Fall, bei dem das von der Saugdüse 11 gehaltene elektronische Bauteil sich in einer versetzten Haltung befindet. Bei einem Schaltungsträger 5 mit hoher Montagedichte wie zuvor in 6 gezeigt, bleibt jedoch immer noch ein Risiko, dass die Saugdüse ein zuvor montiertes elektronisches Bauteil berührt, wenn die Mittelpositionen der Saugdüse 11 und des elektronischen Bauteils nicht miteinander übereinstimmen. Zudem, wenn Bauteile vorliegen, bei denen aufgrund eines Versagens beim Aufnahmevorgang die Saugdüse versagt hat, sie auf dem Schaltungsträger 5 zu montieren, führt die Vorrichtung ihren automatischen Wiederherstellungsvorgang zum Montieren des Bauteils durch, das nicht montiert wurde, nachdem das Montieren alle anderen Bauteile komplettiert wurde. In einem solchen Fall muss das Bauteil zwischen zwei benachbarten Bauteilen montiert werden, die zuvor montiert wurden, oder neben einem Bauteil von größerer Höhe, wodurch es nötig ist, das elektronische Bauteil an einer vorbestimmten Position der Saugdüse 11 aufzunehmen. Zudem, wenn das elektronische Bauteil in einer geeigneten Position der Saugdüse 11 gehalten wird, muss sich der X-Y-Tisch 6 entsprechend weniger zur Korrektur des Versatzes bewegen, wodurch es möglich ist, die Produktionseffizienz zu erhöhen. Daher ist in der Bauteilmontagevorrichtung der vorlie genden Erfindung ein Mittel zur Justierung der Aufnahmeposition des elektronischen Bauteils von der Saugdüse 11 vorgesehen. Das Ausmaß an Versatz des elektronischen Bauteils von einer vorbestimmten Position an der Saugdüse 11 kann mittels Bilderkennung unter Verwendung der Haltungserkennungskamera 4, die unter der Haltungserkennungsposition B angeordnet ist, erkannt werden, was dann in einen Versatzerfassungsabschnitt (Versatzausmaßdatenverarbeitungsmittel 7) angegeben wird. Wie in 3 gezeigt, ist das Ausmaß des Versatzes x in Richtung entlang der X-Achse und das Ausmaß des Versatzes y entlang der Richtung der Y-Achse mit Bezug auf den Mittelpunkt der Saugdüse 11 und des elektronischen Bauteils 12 gemessen, und die resultierenden Daten werden in diesem Versatzerkennungsabschnitt 7 für jeden Typ von elektronischen Bauteilen gespeichert. Da verschiedene Typen von Bauteilen in den jeweiligen Bauteilkassetten 3 aufgenommen sind, kann durch Speichern von Daten bezüglich des Versatzausmaßes für jeden Typ von elektronischen Bauteilen ein Versatz der Bauteilzuführposition bezüglich der Bauteilaufnahmeposition A für jede Bauteilkassette 3 erfasst werden. Zusätzlich zu den Daten bezüglich eines Versatzes in X- und Y-Richtungen, ist es bevorzugter, wenn ein Ausmaß von Versatz des Bauteils 12 in Rotationsrichtung ebenfalls erfasst wird und resultierende Daten gespeichert werden.
Ein Versatz des elektronischen Bauteils von einer vorbestimmten Position an der Saugdüse 11 wird sporadisch beim Aufnehmen durch die Düse 11 verursacht. Andererseits, wenn die Position der Saugdüse 11 an der Bauteilaufnahmeposition A und die Position der Bauteilkassetten einander nicht entsprechen, ist dies ebenfalls der Grund für einen Versatz des Bauteils. Als Konsequenz daraus können Daten erhalten werden, ob der Versatz nur in einem spezifischen Typ von elektronischem Bauteil oder in allen Typen von elektronischen Bauteilen gefunden wird, in dem Daten des Versatzausmaßes für jeden der unterschiedlichen Typen von elektronischen Bauteilen gespeichert wird.
Wenn ein Versatz nur für einen spezifischen Typ von elektronischen Bauteilen gefunden wird, kann bestimmt werden, dass die Bauteilzuführposition der Bauteilkassette 3, die diesen Typ von Bauteil zuführt, ungeeignet ist. Entsprechend kann eine Justierung vorgenommen werden, so dass Bauteile von der fraglichen Bauteilkassette 3 der Bauteilzuführposition A akkurat zugeführt werden. Ebenso, wenn gefunden wird, dass alle aufgenommenen elektronischen Bauteile sich in einer versetzten Haltung befinden, kann bestimmt werden, dass die Anordnung der Bauteilzuführeinheit 2 oder die Ladeposition der gesamten Gruppe von Bauteilkassetten 3 auf der Bauteilzuführeinheit 2 versetzt ist, und eine entsprechende Justierung kann vorgenommen werden.
Eine solche Justierung kann manuell zu dem Zeitpunkt vorgenommen werden, wenn es in dem Versatzerfassungsabschnitt 7 festgestellt wird, dass das Ausmaß an Versatz jenseits eines erlaubten Bereiches liegt, es ist jedoch ebenfalls möglich, einen solchen Aufbau vorzusehen, dass die Bauteilzuführeinheit 2 mit einem Antriebsmechanismus 10 (Antriebsmittel) wie in 2 gezeigt versehen ist, zum leichten Bewegen der Bauteilzuführeinheit 2 in X- und Y-Richtungen mittels von dem Versatzerfassungsabschnitt 7 ausgegebenen Antriebssignalen, die Richtungen bestimmen zur Korrektur des Versatzes. Es ist auf ähnliche Weise effektiv, wenn der Aufbau so erfolgt, dass die Ladeposition der Bauteilkassetten 3 für eine derartige Versatzkorrektur bewegt wird.
Es ist zudem möglich, jede der Bauteilkassetten 3 mit einem Mechanismus zur Bewegung in einem genauen Ausmaß in Richtung entlang der X-Achse zu versehen, und einen solchen Aufbau vorzusehen, dass die Bewegung jeder Bauteilkassette 3 (in Richtung entlang der Y-Achse), die durch die Bauteilzuführeinheit 2 in Richtung der Bauteilzuführposition A ausgeführt wird, entsprechend des Ausmaßes an Versatz justiert wird, wodurch ein Versatz eines spezifischen elektronischen Bauteils ebenso korrigiert werden kann.
Die Bauteilmontagevorrichtung der oben beschriebenen Bauweise ist so aufgebaut, dass im Fall, dass das Ausmaß an Versatz des Bauteils größer als ein vorbeschriebener Wert ist, eine Information ausgegeben wird, dass die Bauteilkassette 3, von der das von der Saugdüse 11 gehaltene Bauteil stammt, sich in einem abnormalen Zustand befindet, und der Vorgang des Montierens dieses Bauteils wird gestoppt. Ein solcher Montagevorgang wird, wie im Folgenden beschrieben, durchgeführt.
An der Bauteilaufnahmeposition A wird das in die Bauteilkassette 3 geladene Bauteil von der Saugdüse 11 aufgenommen und zu der nächsten Position oder der Haltungserkennungsposition B mittels der Rotation des Kopfes 1a der Saugdüseneinheit 1 bewegt. An der Haltungserkennungsposition B, wo die Elektrode oder die Form des aufgenommenen Bauteils erkannt wird, wird ein Ausmaß eines Versatzes zwischen einer zentralen Position der Düse und einer zentralen Position des Bauteils gemessen und die Daten werden in einem Versatzerfassungsabschnitt (Datenmessungs-/Verarbeitungseinheit) 7 gespeichert. Der Versatzerfassungsabschnitt 7 steuert die Vorrichtung zum Pausieren, so dass das derzeit von der Saugdüse 11 gehaltene Bauteil 12 nicht montiert wird oder hält die Vorrichtung an und erzeugt simultan dazu ein Warnzeichen, um eine Störung zwischen einem Bauteil 12a, das zuvor montiert wurde, und der Saugdüse 11 zu verhindern, wenn das gemessene Ausmaß von Versatz p, d.h. die Differenz q zwischen der äußeren Kante des Bauteils 12 und der äußeren Kante der Saugdüse 11, gleich oder größer als der Raum r zwischen zwei benachbarten Bauteilen ist (q ≥ r). Zur gleichen Zeit wird ein Warnsignal erzeugt, das die Abnormalität der Bauteilkassette 3 anzeigt, von der das derzeit gehaltene Bauteil 12 zugeführt wurde.
Ein Alarmanzeiger 21, gezeigt in 2, ist so aufgebaut, dass im Fall, dass das Ausmaß des Versatzes des aufgenommenen Bauteils 12 derart ist, dass er eine Störung zwischen einem zuvor montierten Bauteil 12a und der Bauteilsaugdüse 11 verursachen würde, ein Alarmanzeigebereich illuminiert oder abwechselnd beleuchtet wird, sofern Informationen von der Versatzerfassungseinheit (Datenmessungs-/Verarbeitungseinheit) 7 erhalten werden, und diese Informationen (beispielsweise Nummern, die eine jede Bauteilkassette identifizieren), die die Bauteilkassette 3 spezifizieren, von der das derzeit von der Bauteilsaugdüse 11 gehaltene Bauteil 12 zugeführt wurde, dargestellt werden. Ein solches Warnsignal kann ebenso mittels eines Schalleffektes erzeugt werden. Es ist ebenso möglich, einen solchen Aufbau vorzusehen, das eine Warnlampe individuell für jede der Bauteilkassetten 3 vorgesehen ist, und dass, wenn eine der Bauteilkassetten 3 als in einem abnormalen Zustand befindlich erkannt wird, die Warnlampe der abnormalen Bauteilkassette 3 beleuchtet wird.
7 ist ein Steuerflussdiagramm einer Steuereinheit (nicht gezeigt) zum Bestimmen, ob der Bauteilmontagevorgang durchgeführt oder gestoppt werden soll, auf Basis des von der Versatzerfassungseinheit (Datenmessungsverarbei tungseinheit) 7 erfassten Ausmaßes von Versatz in der Position des Bauteils und der Informationen bezüglich der Form und Höhe eines jeden Typs von elektronischen Bauteils, die zuvor gespeichert wurden. Zunächst, in Schritt S1, wird bestimmt, ob die Höhe h des Bauteils 12, das zu montieren ist, größer ist, als die Höhe H des benachbarten Bauteils 12a, das zuvor montiert wurde (siehe 6). Wenn h größer ist als H (h > H), wird der Vorgang mit Schritt S4 fortgesetzt und der Vorgang des Bauteilmontierens wird durchgeführt, da kein Risiko besteht, dass die Bauteilsaugdüse 11 und das Bauteil 12a einander stören. Wenn H gleich oder größer als h ist (h ≤ H), wird das Verfahren mit Schritt S2 fortgesetzt, wo bestimmt wird, ob der Abstand q zwischen der äußeren Kante des zu montierenden Bauteils 12 und der äußeren Kante der Bauteilsaugdüse 11 kleiner ist als der Raum zwischen benachbarten Bauteilen. Wenn q kleiner als r ist (q < r), wird der Vorgang mit Schritt S4 fortgesetzt und der Vorgang des Bauteilmontierens wird durchgeführt, da kein Risiko besteht, dass die Bauteilsaugdüse 11 und das Bauteil 12a einander stören. Wenn q gleich oder größer ist als r (q ≥ r), werden die Bauteilsaugdüse 11 und das zuvor montierte Bauteil 12a einander stören, so dass der Vorgang mit Schritt S3 fortgesetzt wird, indem der Vorgang des Bauteilmontierens gestoppt wird und ein Warnsignal erzeugt wird.
Obwohl das obige Ausführungsbeispiel in Bezug zu einem Fall beschrieben wurde, bei dem das Gerät in Betrieb ist, sind natürlich verschiedene Modifikationen möglich. Beispielsweise können in einem Vorbereitungsschritt vor dem eigentlichen Herstellungsbetrieb, in den Bauteilkassetten, die in einer Bauteilzuführeinheit installiert sind, aufgenommene Bauteile von allen Bauteilkassetten mit Saugdüsen aufgenommen werden und die Messung mit Bezug auf die Mittelpositionen der Düsen und der Bauteile kann durchgeführt werden, so dass eine Abnormalität einer jeden Düse und Bauteilkassette basierend auf diesen Daten erkannt werden kann. In einem solchen Fall, in dem defekte Düsen oder Bauteilkassetten vorhanden sind, können diese vor der tatsächlichen Produktion identifiziert werden, wodurch Montagefehler verhindert werden können.
Obwohl das oben beschriebene Ausführungsbeispiel mit Bezug auf eine Bauteilmontagevorrichtung mit einer Rotationsstruktur beschrieben wurde, die mit einer Saugdüseneinheit versehen ist, ist die vorliegende Erfindung ebenso nicht darauf beschränkt und kann ebenso auf eine Vorrichtung eines anderen Typs angewendet werden, in dem beispielsweise die Saugdüsen sich in X- und Y-Richtungen bewegen.
Weiterhin sind die Bauteilkassetten, wie sie in dem obigen Ausführungsbeispiel beschrieben sind, nicht auf bandähnliche Bauteilanordnungen beschränkt, sondern können beispielsweise auch ein Bestückungstypbauteilzuführer (stocker type component feeder) sein.

Claims

Bauteilmontageverfahren, bei dem ein von einer Vielzahl von in einer Bauteilzuführeinheit (2) angeordneten Bauteilkassetten zugeführtes Bauteil (12) sukzessive an einer Bauteilaufnahmeposition (A) der Bauteilkassetten (3) von einer Bauteilsaugdüse (11) aufgenommen wird und anschließend auf einen Schaltungsträger (5) montiert wird, mit den Schritten: Messen eines Ausmaßes des Versatzes des Bauteils (12) bezüglich der Bauteilsaugdüse (11) und Justieren der Bauteilaufnahmeposition (A) der Bauteilkassette (3), die eine Positionsjustierung benötigt, auf Basis der resultierenden Messdaten.
Verfahren zur Montage eines elektronischen Bauteils, bei dem eine Vielzahl von jeweils unterschiedlichen Typen von elektronischen Bauteilen aufnehmenden Bauteilkassetten (3) mittels einer Bauteilzuführeinheit (2) zum Zuführen von elektronischen Bauteilen in einer Montagereihenfolge in eine Bauteilaufnahmeposition (A) bewegt werden und eine Vielzahl von Bauteilsaugdüsen (11) sukzessive entlang einer kreisförmigen Bahn von der Bauteilaufnahmeposition (A), an der die Bauteilsaugdüse (11) das elektronische Bauteil (12) aufnimmt, zu einer Haltungserkennungsposition (B), an der die Haltung des mit der Bauteilsaugdüse (11) gehaltenen Bauteils erfasst wird, basierend auf der die Position und der Winkel des elektronischen Bauteils (12) bezüglich einer vorbestimmten Position auf einem Schaltungsträger (5) korrigiert werden, und weiter zu einer Bauteilmontageposition (D) bewegt werden, an der das aufgenommene elektronische Bauteil (12) an der vorbestimmten Position auf den Schaltungsträger (5) montiert wird, mit den Schritten: Erhalten von Daten bezüglich eines Ausmaßes des Versatzes des Bauteils (12) von einer vorgeschriebenen Halteposition der Bauteilsaugdüse (11) entsprechend jeder der Bauteilkassetten (3) auf Basis der an der Haltungserkennungsposition (B) erfassten Haltungserkennungsergebnisse und Justieren einer Zuführposition des elektronischen Bauteils (12) an eine Bauteilaufnahmeposition (A) auf Basis dieser Versatzausmaßdaten.
Verfahren zur Montage eines elektronischen Bauteils nach Anspruch 2, bei dem die Position der Bauteilzuführeinheit (2) oder die Platzierungsposition der Bauteilkassetten (3) auf der Bauteilzuführeinheit (2) auf Basis der Versatzausmaßdaten justiert wird.
Verfahren zur Montage eines elektronischen Bauteils nach Anspruch 2, bei dem die Bauteilzuführposition von jeder der Bauteilkassetten (3) auf Basis der Versatzausmaßdaten zu der Bauteilaufnahmeposition (A) justiert wird.
Vorrichtung zur Montage eines elektronischen Bauteils, bei dem eine Vielzahl von jeweils unterschiedlichen Typen von elektronischen Bauteilen aufnehmenden Bauteilkassetten (3) mittels einer Bauteilzuführeinheit (2) zum Zuführen von elektronischen Bauteilen in einer Montagereihenfolge in eine Bauteilaufnahmeposition (A) bewegt werden und eine Vielzahl von Bauteilsaugdüsen (11) sukzessive entlang einer kreisförmigen Bahn von der Bauteilaufnahmeposition (A), an der die Bauteilsaugdüse (11) das elektronische Bauteil (12) aufnimmt, zu einer Haltungserkennungsposition (B), an der die Haltung des mit der Bauteilsaugdüse (11) gehaltenen Bauteils erfasst wird, basierend auf der die Position und der Winkel des elektronischen Bauteils (12) bezüglich einer vorbestimmten Position auf einem Schaltungsträger (5) korrigiert werden, und weiter zu einer Bauteilmontageposition (D) bewegt werden, an der das aufgenommene elektronische Bauteil (12) an der vorbestimmten Position auf den Schaltungsträger (5) montiert wird, gekennzeichnet durch: ein Versatzausmaßdatenverarbeitungsmittel (7) zum Erhalten von Daten bezüglich eines Ausmaßes des Versatzes des elektronischen Bauteils (12) von einer vorgeschriebenen Halteposition der Saugdüse (11) entsprechend jeder der Bauteilkassetten (3) auf Basis der an der Haltungserkennungsposition (B) erfassten Haltungserkennungsergebnisse und ein Antriebsmittel (11) zum Bewegen der Bauteilzuführeinheit (2) oder der Bauteilkassetten (3), um die Bauteilzuführposition zu der Bauteilaufnahmeposition (A) in einer Richtung zum Korrigieren des Ausmaßes des Versatzes des elektronischen Bauteils (12) zu justieren, die aus den Versatzausmaßdaten erhalten wird.