JP2000236198A - Part mounting device and optical axis offset quantity measuring method for image pickup means therein - Google Patents

Part mounting device and optical axis offset quantity measuring method for image pickup means therein

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JP2000236198A
JP2000236198A JP11034730A JP3473099A JP2000236198A JP 2000236198 A JP2000236198 A JP 2000236198A JP 11034730 A JP11034730 A JP 11034730A JP 3473099 A JP3473099 A JP 3473099A JP 2000236198 A JP2000236198 A JP 2000236198A
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image pickup
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正久 細井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To highly accurately measure optical offset quantity by moving an image pickup means to a first position, storing a proofreading mark as a micro movement second position on the optical axis of a second image pickup part and storing the difference between both positions as optical axis offset quantity. SOLUTION: The parallel degree of the respective parts of a part mounting device is adjusted (STP1), a printed board is sucked/fixed to the upper face of X-Y stages (STP2), and a chip storage tray is fixed on the upper face of a Y stage. A control unit moves the chip storage tray in the Y direction and positions it. Then, it moves the tray to a chip storage side and positions it. A prescribed chip in the chip storage tray is sucked (STP4). A chip inversion X stage is moved to a printed board-side and is positioned (STP5). It is moved to a tray-side and is sheltered (STP6). The control unit recognizes the chip mounting position of the printed board with the operation of a camera (STP7), and the chip mounting position of the printed board is corrected for the correction of a chip position (STP8). Then, the chip can be mounted with high accuracy (STP10).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、部品を基板に装着
する部品装着装置及びその装置における撮像手段の光軸
オフセット量測定方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a component mounting apparatus for mounting components on a substrate and a method for measuring an optical axis offset amount of an image pickup means in the apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、ウエハから分割されたパッケー
ジ前のICであるベアチップ(以下、単にチップと呼
ぶ)をプリント基板やガラス基板等に装着する際は、フ
リップチップボンダー(F/Cボンダー)が使用されて
いる。このF/Cボンダーは、プリント基板を載置して
固定するためのテーブル装置、チップを吸着してプリン
ト基板に装着するためのツール装置及びプリント基板と
チップをそれぞれ画像認識するためのカメラ装置等で大
略構成されている。
2. Description of the Related Art Generally, a flip chip bonder (F / C bonder) is used to mount a bare chip (hereinafter simply referred to as a chip), which is an IC before a package divided from a wafer, onto a printed circuit board or a glass substrate. It is used. The F / C bonder includes a table device for mounting and fixing a printed circuit board, a tool device for sucking a chip and mounting it on the printed circuit board, and a camera device for recognizing images of the printed circuit board and the chip, respectively. It is roughly composed of

【0003】テーブル装置は、F/Cボンダー本体上に
配設されている。ツール装置は、テーブル装置の上方に
配設されている。カメラ装置は、テーブル装置とツール
装置の間に出入り可能に配設されている。そして、カメ
ラ装置の上面と下面には、チップの位置を認識するチッ
プ認識カメラの開口部とプリント基板のチップ搭載位置
を認識する基板認識カメラの開口部が、それぞれ略同軸
上となるように配設されている。
[0003] The table device is disposed on the body of the F / C bonder. The tool device is disposed above the table device. The camera device is disposed between the table device and the tool device so as to be able to enter and exit. An opening of the chip recognition camera for recognizing the position of the chip and an opening of the board recognition camera for recognizing the mounting position of the chip on the printed circuit board are arranged substantially coaxially on the upper and lower surfaces of the camera device. Has been established.

【0004】このような構成のカメラ装置を備えたF/
Cボンダーでは、プリント基板のチップ搭載位置とチッ
プの位置とを正確に位置合わせするには、基板認識カメ
ラとチップ認識カメラの各光軸のオフセット量を0にす
る必要がある。ところが、F/Cボンダーを作製する際
に光軸オフセット量を0にすることは非常に困難であ
る。このため、通常はF/Cボンダーを使用する際に光
軸オフセット量を予め測定しておき、測定した光軸オフ
セット量に基づいてチップをプリント基板に装着してい
る。
An F / F equipped with a camera device having such a configuration
In the C bonder, the offset amount of each optical axis of the board recognition camera and the chip recognition camera needs to be zero in order to accurately align the chip mounting position of the printed circuit board with the chip position. However, it is very difficult to make the optical axis offset amount zero when manufacturing an F / C bonder. For this reason, usually, when the F / C bonder is used, the optical axis offset amount is measured in advance, and the chip is mounted on the printed circuit board based on the measured optical axis offset amount.

【0005】図12は、光軸オフセット量を測定する際
に用いられる特殊測定治具の一例を示す斜視図である。
この特殊測定治具10は、断面がC字形のブロック状に
形成されており、内側上下面の略中央には、例えば円形
の校正用マーク11、12がそれぞれ付加されている。
各校正用マーク11、12は、特殊測定治具10をテー
ブル装置上に載置したときに同軸上となるように形成さ
れている。
FIG. 12 is a perspective view showing an example of a special measuring jig used for measuring the optical axis offset amount.
The special measuring jig 10 is formed in a block shape having a C-shaped cross section, and for example, circular calibration marks 11 and 12 are respectively added to the approximate center of the upper and lower inner surfaces.
Each of the calibration marks 11 and 12 is formed so as to be coaxial when the special measurement jig 10 is placed on a table device.

【0006】このような構成の特殊測定治具10を使っ
て光軸オフセット量を測定する場合は、先ず、特殊測定
治具10をテーブル装置上に載置し、カメラ装置を特殊
測定治具10の内側上下面の間に移動させる。次に、基
板認識カメラの光軸を校正用マーク11に合わせ、その
ときのカメラ装置の位置を測定する。続いて、チップ認
識カメラの光軸を校正用マーク12に合わせ、そのとき
のカメラ装置の位置を測定する。そして、測定したカメ
ラ装置の各位置の差を求めて光軸オフセット量とする。
When measuring the optical axis offset amount using the special measuring jig 10 having such a configuration, first, the special measuring jig 10 is placed on a table device, and the camera device is moved to the special measuring jig 10. Move between the inner upper and lower surfaces. Next, the optical axis of the board recognition camera is aligned with the calibration mark 11, and the position of the camera device at that time is measured. Subsequently, the optical axis of the chip recognition camera is aligned with the calibration mark 12, and the position of the camera device at that time is measured. Then, a difference between the measured positions of the camera device is obtained and set as an optical axis offset amount.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のF/C
ボンダーにおけるカメラ装置の光軸オフセット量測定方
法では、各校正用マーク11、12を同軸上に形成した
特殊測定治具10を作製しなくてはならない。また、各
校正用マーク11、12が同軸上に精度よく形成されて
いるか否かを測定する治具が更に必要になる。従って、
特殊測定治具10等の作製に手間がかかり、コスト高に
なるという欠点があった。
SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned conventional F / C
In the method of measuring the optical axis offset amount of the camera device in the bonder, a special measuring jig 10 in which the calibration marks 11 and 12 are formed coaxially must be manufactured. Further, a jig for measuring whether or not the calibration marks 11 and 12 are formed coaxially with high accuracy is further required. Therefore,
The production of the special measuring jig 10 and the like is troublesome, and has the disadvantage of increasing the cost.

【0008】本発明は、上記課題を解消し、簡易な構成
で撮像手段の光軸オフセット量を精度よく測定すること
ができる部品装着装置及び光軸オフセット量測定方法を
提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a component mounting apparatus and an optical axis offset measuring method capable of solving the above-mentioned problems and accurately measuring the optical axis offset of the imaging means with a simple configuration. .

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、部品を基板に装着する部品装着装置において、
直交2軸方向(X方向、Y方向)に移動可能であり、前
記基板を載置する載置手段と、直交2軸に直交する方向
(Z方向)に移動可能であり、前記部品を前記載置手段
に載置されている前記基板に装着する装着手段と、直交
3軸方向(X方向、Y方向、Z方向)に移動可能であ
り、前記載置手段に載置されている前記基板を認識する
第1の撮像部及び前記装着手段に装着されている前記部
品を認識する第2の撮像部を有し、前記各撮像部の開口
部が同軸上に配設されている撮像手段と、前記各手段を
制御して、前記各撮像部の光軸オフセット量を測定する
と共に、その光軸オフセット量に基づいて前記装着手段
に装着されている前記部品を前記載置手段に載置されて
いる前記基板に装着する制御手段とを備え、前記制御手
段は、前記第2の撮像部の開口部が、前記装着手段の装
着軸上に位置するように前記撮像手段を移動させ、その
ときの前記撮像手段の位置を第1の位置として記憶し、
前記載置手段に予め載置されている校正用治具の校正用
マークが、前記第1の撮像部の光軸上に位置するように
前記載置手段を微小移動させ、前記撮像手段を移動退避
させ、前記装着手段を移動させて前記校正用治具を前記
載置手段から前記装着手段に受け渡させ、前記撮像手段
を前記第1の位置へ移動させ、前記校正用マークが、前
記第2の撮像部の光軸上に位置するように前記撮像手段
を微小移動させ、そのときの前記撮像手段の位置を第2
の位置として記憶し、前記第1の位置と第2の位置の差
を求めて前記撮像手段における前記光軸オフセット量と
して記憶することにより達成される。
According to the present invention, there is provided a component mounting apparatus for mounting a component on a board.
The component is movable in two orthogonal axes directions (X direction and Y direction), and is capable of moving in a direction (Z direction) orthogonal to the two orthogonal axes and a mounting means for mounting the substrate. Mounting means for mounting on the substrate mounted on the mounting means, and the substrate mounted on the mounting means movable in three orthogonal axes directions (X direction, Y direction, Z direction); An imaging unit having a first imaging unit for recognizing and a second imaging unit for recognizing the component mounted on the mounting unit, wherein an opening of each of the imaging units is coaxially arranged; Controlling each of the means, measuring the optical axis offset amount of each of the imaging units, and mounting the component mounted on the mounting means on the mounting means based on the optical axis offset amount; Control means for mounting the substrate on the second imaging apparatus, wherein the control means Opening parts is moving the imaging means so as to be positioned on the mounting axis of the mounting means, and storing the position of the imaging unit at that time as a first position,
The placement means is slightly moved so that the calibration mark of the calibration jig previously placed on the placement means is positioned on the optical axis of the first imaging unit, and the imaging means is moved. Retreating, moving the mounting means, transferring the calibration jig from the mounting means to the mounting means, moving the imaging means to the first position, and the calibration mark The imaging means is slightly moved so as to be located on the optical axis of the second imaging section, and the position of the imaging means at that time is set to the second position.
And the difference between the first position and the second position is obtained and stored as the optical axis offset amount in the imaging means.

【0010】上記構成によれば、X−Y面上で一定位置
に位置決めされている校正用治具の校正用マークを、第
1の撮像部と第2の撮像部でそれぞれ認識させることに
より、第1の撮像部の光軸の位置と第2の撮像部の光軸
の位置を撮像手段の位置で把握するようにしているの
で、第1の撮像部の光軸の位置と第2の撮像部の光軸の
位置との差は、撮像手段における光軸オフセット量とな
る。従って、装着手段に装着されている部品を載置手段
に載置されている基板に装着する際に、この差分だけ載
置手段を移動させることにより、高精度の装着が可能と
なる。
According to the above configuration, the first and second imaging units recognize the calibration marks of the calibration jig positioned at a fixed position on the XY plane, respectively. Since the position of the optical axis of the first imaging unit and the position of the optical axis of the second imaging unit are grasped by the position of the imaging unit, the position of the optical axis of the first imaging unit and the second imaging The difference from the position of the optical axis of the section is the optical axis offset amount in the imaging means. Therefore, when the component mounted on the mounting means is mounted on the substrate mounted on the mounting means, the mounting means is moved by this difference, thereby enabling high-precision mounting.

【0011】また、上記目的は、本発明にあっては、部
品を基板に装着する部品装着装置において、直交2軸方
向(X方向、Y方向)に移動可能であり、前記基板を載
置する載置手段と、直交2軸に直交する方向(Z方向)
に移動可能であり、前記部品を前記載置手段に載置され
ている前記基板に装着する装着手段と、直交3軸方向
(X方向、Y方向、Z方向)に移動可能であり、前記載
置手段に載置されている前記基板を認識する第1の撮像
部及び前記装着手段に装着されている前記部品を認識す
る第2の撮像部を有し、前記各撮像部の開口部が同軸上
に配設されている撮像手段と、前記各手段を制御して、
前記各撮像部の光軸オフセット量を測定すると共に、そ
の光軸オフセット量に基づいて前記装着手段に装着され
ている前記部品を前記載置手段に載置されている前記基
板に装着する制御手段とを備え、前記制御手段は、当初
の前記載置手段の位置を第1の位置として記憶し、前記
装着手段を移動させて前記載置手段に予め載置されてい
る校正用治具を前記載置手段から前記装着手段に受け渡
させ、前記第2の撮像部の開口部が、前記装着手段の装
着軸上に位置するように前記撮像手段を移動させ、前記
校正用マークが、前記第2の撮像部の光軸上に位置する
ように前記撮像手段を微小移動させ、そのときの前記撮
像手段の位置を第2の位置として記憶し、前記撮像手段
を移動退避させ、前記装着手段を移動させて前記校正用
治具を前記装着手段から前記載置手段に受け渡させ、前
記撮像手段を前記第2の位置へ移動させ、前記校正用マ
ークが、前記第1の撮像部の光軸上に位置するように前
記載置手段を微小移動させ、そのときの前記載置手段の
位置を第3の位置として記憶し、前記第1の位置と第3
の位置の差を求めて前記載置手段における前記光軸オフ
セット量として記憶することにより達成される。
[0011] Further, according to the present invention, there is provided a component mounting apparatus for mounting a component on a substrate, the component mounting device being movable in two orthogonal directions (X direction and Y direction), and mounting the substrate. Mounting means and direction orthogonal to two orthogonal axes (Z direction)
And mounting means for mounting the component on the substrate mounted on the mounting means, and movable in three orthogonal axes directions (X direction, Y direction, and Z direction). A first imaging unit for recognizing the substrate mounted on the mounting unit and a second imaging unit for recognizing the component mounted on the mounting unit, wherein the openings of the imaging units are coaxial. By controlling the imaging means provided above and each of the means,
A control unit that measures an optical axis offset amount of each of the imaging units, and mounts the component mounted on the mounting unit on the substrate mounted on the mounting unit based on the optical axis offset amount. The control means stores the initial position of the mounting means as a first position, and moves the mounting means to move the calibration jig previously mounted on the mounting means forward. The image pickup means is moved from the placement means to the mounting means, and the image pickup means is moved so that the opening of the second imaging section is located on the mounting axis of the mounting means, and the calibration mark is The imaging means is slightly moved so as to be located on the optical axis of the second imaging unit, the position of the imaging means at that time is stored as a second position, the imaging means is moved and retracted, and the mounting means is moved. Move the calibration jig to the mounting hand To the placing means, and moving the imaging means to the second position, and minutely moving the placing means so that the calibration mark is located on the optical axis of the first imaging section. The position of the placing means at that time is stored as a third position, and the first position and the third position are stored.
The position difference is obtained and stored as the optical axis offset amount in the placing means.

【0012】上記構成によれば、X−Y面上で一定位置
に位置決めされている校正用治具の校正用マークを、第
1の撮像部と第2の撮像部でそれぞれ認識させることに
より、第1の撮像部の光軸の位置と第2の撮像部の光軸
の位置を載置手段の位置で把握するようにしているの
で、第1の撮像部の光軸の位置と第2の撮像部の光軸の
位置との差は、載置手段における光軸オフセット量とな
る。従って、装着手段に装着されている部品を載置手段
に載置されている基板に装着する際に、この差分だけ載
置手段を移動させることにより、高精度の装着が可能と
なる。
According to the above configuration, the first and second imaging units recognize the calibration mark of the calibration jig positioned at a fixed position on the XY plane, respectively. Since the position of the optical axis of the first imaging unit and the position of the optical axis of the second imaging unit are grasped by the position of the mounting unit, the position of the optical axis of the first imaging unit and the position of the second The difference from the position of the optical axis of the imaging unit is the optical axis offset amount in the mounting means. Therefore, when the component mounted on the mounting means is mounted on the substrate mounted on the mounting means, the mounting means is moved by this difference, thereby enabling high-precision mounting.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the embodiments described below are preferred specific examples of the present invention,
Although various technically preferable limits are given, the scope of the present invention is not limited to these modes unless otherwise specified in the following description.

【0014】図1、図2及び図3は、本発明の部品装着
装置の実施形態を示す平面図、正面図及び側面図であ
る。この部品装着装置100は、プリント基板101に
チップ102を装着するフリップチップボンダー(F/
Cボンダー)であり、架台104のベース105に対
し、フレーム(装着手段)106、基板X−Yステージ
(載置手段)111、チップ反転Xステージ118、ト
レイYステージ119が取り付けられている。
FIGS. 1, 2 and 3 are a plan view, a front view and a side view, respectively, showing an embodiment of a component mounting apparatus according to the present invention. The component mounting apparatus 100 includes a flip chip bonder (F / F) for mounting a chip 102 on a printed circuit board 101.
A frame (mounting means) 106, a substrate XY stage (mounting means) 111, a chip inversion X stage 118, and a tray Y stage 119 are attached to a base 105 of a gantry 104.

【0015】フレーム106には、ツールZリニアガイ
ド(装着手段)107、ツールZモータ(装着手段)1
08、ツール制御機構(装着手段)109、ツール回転
軸(装着手段)110、あおり機構(装着手段)125
及びボンディングツール(装着手段)126が取り付け
られている。ボンディングツール126は、ツール制御
機構109の制御によるツールZモータ108の駆動に
よりツールZリニアガイド107に沿ってZ方向に移動
し、ツール回転軸110によりZ軸周りで回転し、あお
り機構125により基板X−Yステージ111に対する
X−Y方向の平行度が調整されるようになっている。
A tool Z linear guide (mounting means) 107, a tool Z motor (mounting means) 1
08, tool control mechanism (mounting means) 109, tool rotation axis (mounting means) 110, tilt mechanism (mounting means) 125
And a bonding tool (mounting means) 126 are attached. The bonding tool 126 moves in the Z direction along the tool Z linear guide 107 by driving the tool Z motor 108 under the control of the tool control mechanism 109, rotates around the Z axis by the tool rotation shaft 110, and The degree of parallelism in the XY direction with respect to the XY stage 111 is adjusted.

【0016】さらに、フレーム106には、カメラベー
ス(撮像手段)114、カメラZモータ(撮像手段)1
15、カメラ(撮像手段)116及びカメラZステージ
(撮像手段)117が取り付けられている。カメラZス
テージ117に取り付けられているカメラ116は、カ
メラZモータ115の駆動によりZ方向に移動するよう
になっている。尚、図示していないが、カメラ116
は、X−Y方向移動機能も持っている。
Further, the frame 106 includes a camera base (imaging means) 114, a camera Z motor (imaging means) 1
15, a camera (imaging means) 116 and a camera Z stage (imaging means) 117 are attached. The camera 116 attached to the camera Z stage 117 moves in the Z direction by driving the camera Z motor 115. Although not shown, the camera 116
Also has an X-Y direction movement function.

【0017】基板X−Yステージ111には、基板Xモ
ータ(載置手段)112及び基板Yモータ(載置手段)
113が取り付けられており、さらに、基板X−Yステ
ージ111の上面には、プリント基板101を所定の位
置に吸着する機構(図示せず)が取り付けられている。
基板X−Yステージ111は、基板Xモータ112及び
基板Yモータ113の駆動によりX−Y方向に移動する
ようになっている。
The substrate XY stage 111 has a substrate X motor (mounting means) 112 and a substrate Y motor (mounting means).
On the upper surface of the substrate XY stage 111, a mechanism (not shown) for adsorbing the printed circuit board 101 to a predetermined position is mounted.
The substrate XY stage 111 moves in the XY directions by driving the substrate X motor 112 and the substrate Y motor 113.

【0018】チップ反転Xステージ118には、チップ
反転Xモータ121、チップ反転シリンダ122、チッ
プ反転アーム123及びチップ反転リニアガイド124
が取り付けられている。チップ反転Xステージ118
は、チップ反転Xモータ121の駆動によりチップ反転
リニアガイド124に沿ってX方向に移動するようにな
っている。さらに、チップ反転アーム123は、チップ
反転シリンダ122の駆動によりX方向に旋回するよう
になっている。
The chip reversing X stage 118 includes a chip reversing X motor 121, a chip reversing cylinder 122, a chip reversing arm 123, and a chip reversing linear guide 124.
Is attached. Chip inversion X stage 118
Is moved in the X direction along the chip reversing linear guide 124 by the driving of the chip reversing X motor 121. Further, the tip reversing arm 123 turns in the X direction by driving the tip reversing cylinder 122.

【0019】トレイYステージ119には、トレイYモ
ータ120が取り付けられている。さらに、トレイYス
テージ119の上面には、複数のチップ102が収納さ
れたチップ収納用トレイ103を所定の位置に保持する
機構(図示せず)が取り付けられている。トレイYステ
ージ119は、トレイYモータ120の駆動によりY方
向に移動するようになっている。そして、これらを制御
する図4に示すような制御ユニット(制御手段)130
及び操作パネル(制御手段)140が、例えば架台10
4に内蔵あるいは外付けされている。
A tray Y motor 120 is mounted on the tray Y stage 119. Further, on the upper surface of the tray Y stage 119, a mechanism (not shown) for holding a chip storage tray 103 storing a plurality of chips 102 at a predetermined position is attached. The tray Y stage 119 is moved in the Y direction by driving the tray Y motor 120. Then, a control unit (control means) 130 as shown in FIG.
And the operation panel (control means) 140 is, for example,
4 is built-in or externally attached.

【0020】図5(A)、(B)、(C)は、カメラ1
16の概略構成を示す平面図、側面図及び正面図であ
る。このカメラ116は、筐体116aの内部に、2台
のカメラ、即ちチップ102の位置を認識するチップ認
識カメラ116bと、プリント基板101のチップ搭載
位置を認識する基板認識カメラ116cが、各撮像側が
Y方向に同一向きとなるように並設されている。
FIGS. 5A, 5B and 5C show the camera 1.
It is the top view, side view, and front view which show the schematic structure of 16. This camera 116 has two cameras, a chip recognition camera 116b for recognizing the position of the chip 102 and a board recognition camera 116c for recognizing the chip mounting position of the printed circuit board 101, inside the housing 116a. They are juxtaposed so as to be in the same direction in the Y direction.

【0021】そして、各カメラ116b、116cの撮
像側にミラー116d、116eが例えばY軸に対して
X方向に±45度の角度で対向配置され、各ミラー11
6d、116eの中間に両面ミラー116fが例えばY
軸に対してZ方向に45度の角度で配置された構成とな
っている。そして、両面ミラー116fに対しZ方向の
筐体116aの上下面には、チップ認識カメラ116b
用の画像取込開口部116gと、基板認識カメラ116
c用の画像取込開口部116hが、それぞれ略同軸上と
なるように設けられている。
Mirrors 116d and 116e are arranged on the imaging side of the cameras 116b and 116c, for example, at an angle of ± 45 degrees in the X direction with respect to the Y axis.
A double-sided mirror 116f is, for example, Y intermediate between 6d and 116e.
It is configured to be arranged at an angle of 45 degrees in the Z direction with respect to the axis. A chip recognition camera 116b is provided on the upper and lower surfaces of the housing 116a in the Z direction with respect to the double-sided mirror 116f.
Image capture opening 116g and a board recognition camera 116
The image capturing openings 116h for c are provided so as to be substantially coaxial with each other.

【0022】このような構成のカメラ116によれば、
プリント基板101とチップ102の画像を同時に認識
することができる。即ち、画像取込開口部116hから
入ったプリント基板101の画像は、両面ミラー116
fでミラー116e側に反射され、さらにミラー116
eで反射されて基板認識カメラ116cに取り込まれ
る。一方、画像取込開口部116gから入ったチップ1
02の画像は、両面ミラー116fでミラー116d側
に反射され、さらにミラー116dで反射されてチップ
認識カメラ116bに取り込まれる。
According to the camera 116 having such a configuration,
Images on the printed circuit board 101 and the chip 102 can be simultaneously recognized. That is, the image of the printed circuit board 101 entered through the image capturing opening 116h is
f to the mirror 116e side,
The light is reflected by e and is taken into the board recognition camera 116c. On the other hand, the chip 1 inserted through the image capturing opening 116g
The image 02 is reflected by the double-sided mirror 116f toward the mirror 116d, further reflected by the mirror 116d, and captured by the chip recognition camera 116b.

【0023】図6は、チップ認識カメラ116bと基板
認識カメラ116cの各光軸のオフセット量を測定する
際に用いられるキャリブレーション治具(校正用治具)
の一例を示す斜視図である。このキャリブレーション治
具20は、光透過材料である例えばガラスで板状に形成
されており、上面の略中央には、例えば円形のキャリブ
レーションマーク(校正用マーク)21が付加されてい
る。このキャリブレーションマーク21は、キャリブレ
ーション治具20自体が光透過材料で形成されているの
で、上面側のみならず下面側からも認識することができ
る。
FIG. 6 shows a calibration jig (calibration jig) used when measuring the offset amount of each optical axis of the chip recognition camera 116b and the board recognition camera 116c.
It is a perspective view which shows an example. The calibration jig 20 is formed in a plate shape from, for example, glass, which is a light transmitting material, and has, for example, a circular calibration mark (calibration mark) 21 substantially at the center of the upper surface. Since the calibration jig 20 itself is formed of a light transmitting material, the calibration mark 21 can be recognized not only from the upper surface side but also from the lower surface side.

【0024】このような構成において、その動作例につ
いて図7のフローチャートを参照して説明する。先ず、
作業者は、部品装着装置100の各部の平行度を調整す
る(STP1)。そして、プリント基板101を基板X
−Yステージ111の上面に吸着固定すると共に(ST
P2)、チップ102が収納されているチップ収納用ト
レイ103をトレイYステージ119の上面に固定する
(STP3)。尚、部品装着装置によっては、上記ステ
ップSTP1〜3が自動化されている場合もある。
An operation example of such a configuration will be described with reference to a flowchart of FIG. First,
The worker adjusts the parallelism of each part of the component mounting apparatus 100 (STP1). Then, the printed board 101 is replaced with the board X
-Stuck on the upper surface of the Y stage 111 (ST
P2) The chip storage tray 103 storing the chips 102 is fixed to the upper surface of the tray Y stage 119 (STP3). Note that the above steps STP1 to STP1 may be automated depending on the component mounting apparatus.

【0025】次に、制御ユニット130は、トレイYモ
ータ120を駆動して、トレイYステージ119の上面
に固定されているチップ収納用トレイ103をY方向に
移動させて位置決めすると共に、チップ反転Xモータ1
21を駆動して、チップ反転Xステージ118をX方
向、即ちチップ収納用トレイ103側に移動させて位置
決めする。
Next, the control unit 130 drives the tray Y motor 120 to move and position the chip storage tray 103 fixed on the upper surface of the tray Y stage 119 in the Y direction. Motor 1
The chip reversing X stage 118 is moved in the X direction, that is, toward the chip storage tray 103, and positioned.

【0026】そして、制御ユニット130は、チップ反
転シリンダ122を駆動して、チップ反転Xステージ1
18上のチップ反転アーム123をチップ収納用トレイ
103側に旋回させて、チップ反転アーム123の先端
部に取り付けられているチップ吸着ノズル(図示せず)
で、チップ収納用トレイ103内の所定のチップ102
を吸着させる(STP4)。
Then, the control unit 130 drives the chip reversing cylinder 122 so that the chip reversing X stage 1
The chip reversing arm 123 on the chip 18 is swiveled toward the chip storage tray 103, and a chip suction nozzle (not shown) attached to the tip of the chip reversing arm 123.
A predetermined chip 102 in the chip storage tray 103
Is adsorbed (STP4).

【0027】その後、チップ反転シリンダ122を先程
とは逆に駆動して、チップ反転Xステージ118上のチ
ップ反転アーム123をプリント基板101側に180
度反転旋回させると共に、チップ反転Xモータ121を
先程とは逆に駆動して、チップ反転Xステージ118を
X方向、即ちプリント基板101側に移動させて位置決
めする(STP5)。
Thereafter, the chip reversing cylinder 122 is driven in the reverse direction to the above, and the chip reversing arm 123 on the chip reversing X stage 118 is moved 180 degrees toward the printed board 101 side.
At the same time, the chip inversion X motor 121 is driven in the reverse direction to move the chip inversion X stage 118 in the X direction, that is, toward the printed circuit board 101, and is positioned (STP5).

【0028】そして、制御ユニット130は、チップ反
転アーム123のチップ吸着ノズルからボンディングツ
ール126にチップ102を受け渡した後、チップ反転
Xモータ121を駆動して、チップ反転Xステージ11
8をX方向、即ちチップ収納用トレイ103側に移動さ
せて退避させる(STP6)。その後、制御ユニット1
30は、カメラ116等を操作して、プリント基板10
1のチップ搭載位置を確認し、チップ102の位置を確
認する(STP7)。
After passing the chip 102 from the chip suction nozzle of the chip reversing arm 123 to the bonding tool 126, the control unit 130 drives the chip reversing X motor 121 to drive the chip reversing X stage 11
8 is moved in the X direction, that is, toward the chip storage tray 103, and is retracted (STP6). Then, the control unit 1
Reference numeral 30 denotes the printed circuit board 10 operated by the camera 116 or the like.
The position of chip 102 is confirmed, and the position of chip 102 is confirmed (STP7).

【0029】そして、制御ユニット130は、確認した
プリント基板101のチップ搭載位置及びチップ102
の位置に基づいて、ツール制御機構109を制御して、
ツール回転軸110をZ軸周りで回転させ、チップ10
2の位置を補正すると共に、基板Xモータ112及び基
板Yモータ113を駆動して、基板X−Yステージ11
1をX−Y方向に移動させ、プリント基板101のチッ
プ搭載位置を補正する(STP8)。
Then, the control unit 130 checks the chip mounting position of the printed circuit board 101 and the chip 102
The tool control mechanism 109 is controlled based on the position of
The tool rotation shaft 110 is rotated around the Z axis, and the tip 10 is rotated.
2 is corrected, and the substrate X motor 112 and the substrate Y motor 113 are driven so that the substrate XY stage 11
1 is moved in the XY directions to correct the chip mounting position of the printed circuit board 101 (STP8).

【0030】さらに、制御ユニット130は、測定した
光軸オフセット量に基づいて、基板Xモータ112及び
基板Yモータ113を駆動して、基板X−Yステージ1
11をX−Y方向に微小移動させる。続いて、制御ユニ
ット130は、ツールZモータ108を駆動して、ボン
ディングツール126をZ方向、即ちプリント基板10
1側へ下降させ、チップ102をプリント基板101上
の目的の位置に搭載する(STP9)。
Further, the control unit 130 drives the substrate X motor 112 and the substrate Y motor 113 based on the measured optical axis offset amount, and
11 is slightly moved in the XY directions. Subsequently, the control unit 130 drives the tool Z motor 108 to move the bonding tool 126 in the Z direction, that is, the printed circuit board 10.
The chip 102 is lowered to the first side, and the chip 102 is mounted on a target position on the printed circuit board 101 (STP9).

【0031】そして、制御ユニット130は、ツール制
御機構109を制御してチップ102を加圧すると共
に、ボンディングツール126を制御してチップ102
を加熱する(STP10)。以上により、チップ102
がプリント基板101上に高精度に装着される。
The control unit 130 controls the tool control mechanism 109 to pressurize the chip 102 and controls the bonding tool 126 to control the chip 102.
Is heated (STP10). Thus, the chip 102
Is mounted on the printed circuit board 101 with high precision.

【0032】図8は、本発明の光軸オフセット量の測定
方法の第1の実施形態を示すフローチャートである。先
ず、作業者は、キャリブレーション治具20を基板X−
Yステージ111上に吸着固定する(STP701)。
制御ユニット130は、カメラ116の画像取込開口部
116gが、ボンディングツール126の真下、即ち装
着軸上に来るように、カメラ116をボンディングツー
ル126側に移動させて位置決めする(STP70
2)。そして、このときのカメラ116の位置をpos
A(第1の位置)として記憶する(STP703)。
FIG. 8 is a flowchart showing a first embodiment of the method for measuring the optical axis offset amount of the present invention. First, the operator places the calibration jig 20 on the substrate X-
It is fixed by suction on the Y stage 111 (STP701).
The control unit 130 moves and positions the camera 116 toward the bonding tool 126 such that the image capturing opening 116g of the camera 116 is located directly below the bonding tool 126, that is, on the mounting axis (STP70).
2). Then, the position of the camera 116 at this time is pos
A (first position) is stored (STP703).

【0033】続いて、制御ユニット130は、キャリブ
レーション治具20のキャリブレーションマーク21
が、基板認識カメラ116cの視野の中心、即ち光軸上
に来るように、基板Xモータ112及び基板Yモータ1
13を駆動して、基板X−Yステージ111をX−Y方
向に微小移動させて補正する(STP704)。次に、
制御ユニット130は、ボンディングツール126が基
板X−Yステージ111まで下降してもカメラ116に
当たらないように、カメラ116を移動退避させる(S
TP705)。
Subsequently, the control unit 130 sets the calibration mark 21 of the calibration jig 20
Are located at the center of the field of view of the board recognition camera 116c, that is, on the optical axis.
By driving the substrate 13, the substrate XY stage 111 is finely moved in the XY directions to perform correction (STP704). next,
The control unit 130 moves and retreats the camera 116 so that the bonding tool 126 does not hit the camera 116 even when the bonding tool 126 is lowered to the substrate XY stage 111 (S
TP705).

【0034】そして、制御ユニット130は、ツールZ
モータ108を駆動して、ボンディングツール126を
Z方向、即ち基板X−Yステージ111側へ下降させ
る。続いて、制御ユニット130は、ツール制御機構1
09を制御してボンディングツール126にキャリブレ
ーション治具20を吸着させ、同時に基板X−Yステー
ジ111のキャリブレーション治具20の吸着を解除す
る(STP706)。次に、制御ユニット130は、ツ
ールZモータ108を駆動して、ボンディングツール1
26をZ方向、即ち基板X−Yステージ111から離れ
る側へ上昇させた後、カメラ116をposAに位置決
めする(STP707)。
Then, the control unit 130 controls the tool Z
The motor 108 is driven to lower the bonding tool 126 in the Z direction, that is, toward the substrate XY stage 111. Subsequently, the control unit 130 controls the tool control mechanism 1
In step S706, the calibration jig 20 is sucked to the bonding tool 126 by controlling the bonding tool 126, and at the same time, the suction of the calibration jig 20 of the substrate XY stage 111 is released. Next, the control unit 130 drives the tool Z motor 108 to
After raising the camera 26 in the Z direction, that is, the side away from the substrate XY stage 111, the camera 116 is positioned at posA (STP707).

【0035】続いて、制御ユニット130は、キャリブ
レーション治具20のキャリブレーションマーク21
が、チップ認識カメラ116bの視野の中心、即ち光軸
上に来るように、カメラ116をX−Y方向に微小移動
させて補正する(STP708)。そして、このときの
カメラ116の位置をposB(第2の位置)として記
憶する(STP709)。次に、制御ユニット130
は、カメラ116を移動退避させ、ツールZモータ10
8を駆動して、ボンディングツール126をZ方向、即
ち基板X−Yステージ111側へ下降させる。
Subsequently, the control unit 130 sets the calibration mark 21 of the calibration jig 20
Is corrected by slightly moving the camera 116 in the X-Y directions so that it is located at the center of the visual field of the chip recognition camera 116b, that is, on the optical axis (STP708). Then, the position of the camera 116 at this time is stored as posB (second position) (STP709). Next, the control unit 130
Moves and retracts the camera 116, and the tool Z motor 10
8, the bonding tool 126 is moved down in the Z direction, that is, toward the substrate XY stage 111 side.

【0036】続いて、制御ユニット130は、ツール制
御機構109を制御してボンディングツール126のキ
ャリブレーション治具20の吸着を解除し、ツールZモ
ータ108を駆動して、ボンディングツール126をZ
方向、即ち基板X−Yステージ111から離れる側へ上
昇させる(STP710)。そして、制御ユニット13
0は、記憶したposAとposBとの差を、カメラZ
ステージ117におけるチップ認識カメラ116bと基
板認識カメラ116cの光軸オフセット量として求める
(STP711)。
Subsequently, the control unit 130 controls the tool control mechanism 109 to release the suction of the calibration jig 20 of the bonding tool 126 and drives the tool Z motor 108 to move the bonding tool 126 to the Z position.
The substrate is raised in the direction, that is, on the side away from the substrate XY stage 111 (STP710). And the control unit 13
0 indicates the difference between the stored posA and posB by the camera Z
It is obtained as an optical axis offset amount of the chip recognition camera 116b and the board recognition camera 116c on the stage 117 (STP711).

【0037】図9は、本発明の光軸オフセット量の測定
方法の第2の実施形態を示すフローチャートである。先
ず、作業者は、キャリブレーション治具20を基板X−
Yステージ111上に吸着固定する(STP721)。
そして、制御ユニット130は、このときの基板X−Y
ステージ111の位置をposA’(第1の位置)とし
て記憶する(STP722)。
FIG. 9 is a flowchart showing a second embodiment of the optical axis offset measuring method according to the present invention. First, the operator places the calibration jig 20 on the substrate X-
It is fixed by suction on the Y stage 111 (STP721).
Then, the control unit 130 controls the substrate XY at this time.
The position of the stage 111 is stored as posA ′ (first position) (STP722).

【0038】制御ユニット130は、ボンディングツー
ル126が基板X−Yステージ111まで下降してもカ
メラ116に当たらないように、カメラ116を移動退
避させる(STP723)。そして、制御ユニット13
0は、ツールZモータ108を駆動して、ボンディング
ツール126をZ方向、即ち基板X−Yステージ111
側へ下降させる。
The control unit 130 moves and retracts the camera 116 so that the bonding tool 126 does not hit the camera 116 even if it descends to the substrate XY stage 111 (STP723). And the control unit 13
0 drives the tool Z motor 108 to move the bonding tool 126 in the Z direction, that is, the substrate XY stage 111.
To the side.

【0039】続いて、制御ユニット130は、ツール制
御機構109を制御してボンディングツール126にキ
ャリブレーション治具20を吸着させ、同時に基板X−
Yステージ111のキャリブレーション治具20の吸着
を解除する(STP724)。次に、制御ユニット13
0は、ツールZモータ108を駆動して、ボンディング
ツール126をZ方向、即ち基板X−Yステージ111
から離れる側へ上昇させる。
Subsequently, the control unit 130 controls the tool control mechanism 109 so that the calibration jig 20 is attracted to the bonding tool 126 and, at the same time, the substrate X-
The suction of the calibration jig 20 of the Y stage 111 is released (STP724). Next, the control unit 13
0 drives the tool Z motor 108 to move the bonding tool 126 in the Z direction, that is, the substrate XY stage 111.
To the side away from

【0040】制御ユニット130は、カメラ116の画
像取込開口部116gが、ボンディングツール126の
真下、即ち装着軸上に来るように、カメラ116をボン
ディングツール126側に移動させて位置決めする(S
TP725)。続いて、制御ユニット130は、キャリ
ブレーション治具20のキャリブレーションマーク21
が、チップ認識カメラ116bの視野の中心、即ち光軸
上に来るように、カメラ116をX−Y方向に微小移動
させて補正する(STP726)。そして、このときの
カメラ116の位置をposB’(第2の位置)として
記憶する(STP727)。
The control unit 130 moves the camera 116 toward the bonding tool 126 and positions it so that the image capturing opening 116g of the camera 116 is directly below the bonding tool 126, that is, on the mounting axis (S).
TP725). Subsequently, the control unit 130 checks the calibration mark 21 of the calibration jig 20.
Is corrected by slightly moving the camera 116 in the X-Y directions so that it is located at the center of the visual field of the chip recognition camera 116b, that is, on the optical axis (STP726). Then, the position of the camera 116 at this time is stored as posB ′ (second position) (STP727).

【0041】次に、制御ユニット130は、カメラ11
6を移動退避させ(STP728)、ツールZモータ1
08を駆動して、ボンディングツール126をZ方向、
即ち基板X−Yステージ111側へ下降させる。続い
て、制御ユニット130は、ツール制御機構109を制
御してボンディングツール126のキャリブレーション
治具20の吸着を解除し、ツールZモータ108を駆動
して、ボンディングツール126をZ方向、即ち基板X
−Yステージ111から離れる側へ上昇させる(STP
729)。
Next, the control unit 130 controls the camera 11
6 is moved and retracted (STP728), and the tool Z motor 1
08 to drive the bonding tool 126 in the Z direction,
That is, it is lowered to the substrate XY stage 111 side. Subsequently, the control unit 130 controls the tool control mechanism 109 to release the suction of the calibration jig 20 of the bonding tool 126, and drives the tool Z motor 108 to move the bonding tool 126 in the Z direction, that is, the substrate X.
-Ascend to the side away from Y stage 111 (STP
729).

【0042】次に、制御ユニット130は、カメラ11
6をposB’に位置決めし(STP730)、キャリ
ブレーション治具20のキャリブレーションマーク21
が、基板認識カメラ116cの視野の中心、即ち光軸上
に来るように、基板Xモータ112及び基板Yモータ1
13を駆動して、基板X−Yステージ111をX−Y方
向に微小移動させて補正する(STP731)。そし
て、このときの基板X−Yステージ111の位置をpo
sC’(第3の位置)として記憶する(STP73
2)。
Next, the control unit 130 controls the camera 11
6 is positioned at posB ′ (STP730), and the calibration mark 21 of the calibration jig 20 is set.
Are located at the center of the field of view of the board recognition camera 116c, that is, on the optical axis.
By driving the substrate 13, the substrate XY stage 111 is finely moved in the XY directions to perform correction (STP731). Then, the position of the substrate XY stage 111 at this time is defined as po.
Stored as sC ′ (third position) (STP73
2).

【0043】そして、制御ユニット130は、記憶した
posA’とposC’との差を、基板X−Yステージ
111におけるチップ認識カメラ116bと基板認識カ
メラ116cの光軸オフセット量として求める(STP
733)。
Then, the control unit 130 obtains the difference between the stored posA 'and posC' as the optical axis offset amount of the chip recognition camera 116b and the board recognition camera 116c in the board XY stage 111 (STP
733).

【0044】図10(A)、(B)は、カメラの別の概
略構成を示す平面図及び側面図である。このカメラ21
6は、筐体216aの内部に、2台のカメラ、即ちチッ
プ102の位置を認識するチップ認識カメラ216b
と、プリント基板101のチップ搭載位置を認識する基
板認識カメラ216cが、各撮像側がX方向に対向する
ように直列配設されている。
FIGS. 10A and 10B are a plan view and a side view showing another schematic configuration of the camera. This camera 21
Reference numeral 6 denotes two cameras, ie, a chip recognition camera 216b for recognizing the position of the chip 102, inside the housing 216a.
And a board recognition camera 216c for recognizing the chip mounting position of the printed circuit board 101 are arranged in series such that each imaging side faces in the X direction.

【0045】そして、各カメラ216b、216cの撮
像側の中間に両面ミラー216fが例えばX軸に対して
Z方向に45度の角度で配置された構成となっている。
そして、両面ミラー216fに対しZ方向の筐体216
aの上下面には、チップ認識カメラ216b用の画像取
込開口部216gと、基板認識カメラ216c用の画像
取込開口部216hが、それぞれ略同軸上となるように
設けられている。
A double-sided mirror 216f is arranged, for example, at an angle of 45 degrees in the Z direction with respect to the X axis in the middle of the imaging side of each of the cameras 216b and 216c.
Then, the housing 216 in the Z direction is positioned with respect to the double-sided mirror 216f.
On the upper and lower surfaces of a, an image capturing opening 216g for the chip recognition camera 216b and an image capturing opening 216h for the board recognition camera 216c are provided so as to be substantially coaxial.

【0046】このような構成のカメラ216によって
も、プリント基板101とチップ102の画像を同時に
認識することができる。即ち、画像取込開口部216h
から入ったプリント基板101の画像は、両面ミラー2
16fで反射されてカメラ216cに取り込まれる。一
方、画像取込開口部216gから入ったチップ102の
画像は、両面ミラー216fで反射されてカメラ216
bに取り込まれる。このカメラ216によれば、図5に
示すカメラ116よりも部品点数が少なくてすむので、
コストを低減させることができる。
With the camera 216 having such a configuration, images on the printed circuit board 101 and the chip 102 can be simultaneously recognized. That is, the image capturing opening 216h
The image of the printed circuit board 101 entered from the
The light is reflected at 16f and is captured by the camera 216c. On the other hand, the image of the chip 102 entered through the image capturing opening 216g is reflected by the double-sided mirror 216f and is reflected by the camera 216.
b. According to this camera 216, the number of parts can be smaller than that of the camera 116 shown in FIG.
Cost can be reduced.

【0047】図11(A)、(B)は、カメラのさらに
別の概略構成を示す平面図及び側面図である。このカメ
ラ316は、筐体316aの内部に、2台のカメラ、即
ちチップ102の位置を認識するチップ認識カメラ31
6bと、プリント基板101のチップ搭載位置を認識す
る基板認識カメラ316cが、各撮像側がX方向に反対
方向を向くように直列配設されている。
FIGS. 11A and 11B are a plan view and a side view showing still another schematic configuration of the camera. The camera 316 includes two cameras, that is, a chip recognition camera 31 that recognizes the position of the chip 102, inside the housing 316a.
6b and a board recognition camera 316c for recognizing the chip mounting position of the printed circuit board 101 are arranged in series such that each imaging side faces in the opposite direction to the X direction.

【0048】そして、各カメラ316b、316cの撮
像側に対しZ方向の筐体316aの上下面には、チップ
認識カメラ316b用の画像取込開口部316gと、基
板認識カメラ316c用の画像取込開口部316hが、
それぞれ略同軸上となるように設けられている。
Then, on the upper and lower surfaces of the housing 316a in the Z direction with respect to the imaging side of each of the cameras 316b and 316c, an image capturing opening 316g for the chip recognition camera 316b and an image capturing opening for the board recognition camera 316c are provided. The opening 316h is
Each is provided so as to be substantially coaxial.

【0049】このような構成のカメラ316によって
も、プリント基板101とチップ102の画像を同時に
認識することができる。即ち、画像取込開口部316h
から入ったプリント基板101の画像は、カメラ316
cに直接取り込まれる。一方、画像取込開口部316g
から入ったチップ102の画像は、カメラ316bに直
接取り込まれる。このカメラ316によれば、図5や図
10に示すカメラ116、216よりも部品点数がさら
に少なくてすむので、コストをさらに低減させることが
できる。
With the camera 316 having such a configuration, images on the printed circuit board 101 and the chip 102 can be simultaneously recognized. That is, the image capture opening 316h
The image of the printed circuit board 101 entered from the camera 316
c directly. On the other hand, the image capture opening 316g
The image of the chip 102 entered from is input directly to the camera 316b. According to the camera 316, the number of parts can be further reduced as compared with the cameras 116 and 216 shown in FIGS. 5 and 10, so that the cost can be further reduced.

【0050】尚、上述した光軸オフセット量の測定方法
の各実施形態では、キャリブレーション治具20の基板
X−Yステージ111上への配置は作業者が行うように
したが、キャリブレーション治具20を基板X−Yステ
ージ111上の端部へ予め備えておけば、自動化させる
ことができる。
In each of the above embodiments of the method for measuring the optical axis offset amount, the operator arranges the calibration jig 20 on the substrate XY stage 111. If 20 is provided in advance at the end on the substrate XY stage 111, it can be automated.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡易な構成で撮像手段の光軸オフセット量を精度よく測
定することができる。
As described above, according to the present invention,
The optical axis offset amount of the imaging means can be accurately measured with a simple configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の部品装着装置の実施形態を示す平面
図。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a component mounting apparatus of the present invention.

【図2】図1の部品装着装置の正面図。FIG. 2 is a front view of the component mounting apparatus of FIG. 1;

【図3】図1の部品装着装置の側面図。FIG. 3 is a side view of the component mounting apparatus of FIG. 1;

【図4】図1の部品装着装置の制御ユニット及び操作パ
ネルの関係を示すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a relationship between a control unit and an operation panel of the component mounting apparatus of FIG. 1;

【図5】図1の部品装着装置のカメラの概略構成を示す
平面図、側面図及び正面図。
FIG. 5 is a plan view, a side view, and a front view showing a schematic configuration of a camera of the component mounting apparatus of FIG. 1;

【図6】光軸のオフセット量を測定する際に用いられる
キャリブレーション治具の一例を示す斜視図。
FIG. 6 is a perspective view showing an example of a calibration jig used when measuring an offset amount of an optical axis.

【図7】図1の部品装着装置の動作例を示すフローチャ
ート。
FIG. 7 is a flowchart showing an operation example of the component mounting apparatus of FIG. 1;

【図8】本発明の光軸オフセット量の測定方法の第1の
実施形態を示すフローチャート。
FIG. 8 is a flowchart showing a first embodiment of a method for measuring an optical axis offset amount according to the present invention.

【図9】本発明の光軸オフセット量の測定方法の第2の
実施形態を示すフローチャート。
FIG. 9 is a flowchart showing a second embodiment of the optical axis offset amount measuring method according to the present invention.

【図10】図1の部品装着装置のカメラの別の概略構成
を示す平面図及び側面図。
10 is a plan view and a side view showing another schematic configuration of the camera of the component mounting apparatus of FIG. 1;

【図11】図1の部品装着装置のカメラのさらに別の概
略構成を示す平面図及び側面図。
11 is a plan view and a side view showing still another schematic configuration of the camera of the component mounting apparatus of FIG. 1;

【図12】従来の光軸オフセット量を測定する際に用い
られる特殊測定治具の一例を示す斜視図。
FIG. 12 is a perspective view showing an example of a conventional special measurement jig used when measuring an optical axis offset amount.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20・・・キャリブレーション治具、21・・・キャリ
ブレーションマーク、100・・・部品装着装置、10
1・・・プリント基板、102・・・チップ、103・
・・チップ収納用トレイ、104・・・架台、105・
・・ベース、106・・・フレーム、107・・・ツー
ルZリニアガイド、108・・・ツールZモータ、10
9・・・ツール制御機構、110・・・ツール回転軸、
111・・・基板X−Yステージ、112・・・基板X
モータ、113・・・基板Yモータ、114・・・カメ
ラベース、115・・・カメラZモータ、116・・・
カメラ、116b・・・チップ認識カメラ、116c・
・・基板認識カメラ、117・・・カメラ上下機構、1
18・・・チップ反転Xステージ、119・・・トレイ
Yステージ、120・・・トレイYモータ、121・・
・チップ反転Xモータ、122・・・チップ反転シリン
ダ、123・・・チップ反転アーム、124・・・チッ
プ反転リニアガイド、125・・・あおり機構、126
・・・ボンディングツール、130・・・制御ユニッ
ト、140・・・操作パネル
Reference numeral 20: calibration jig, 21: calibration mark, 100: component mounting device, 10
1 ... printed circuit board, 102 ... chip, 103
..Trays for storing chips, 104...
..Base, 106 ... frame, 107 ... tool Z linear guide, 108 ... tool Z motor, 10
9: Tool control mechanism, 110: Tool rotation axis,
111: substrate XY stage, 112: substrate X
Motor, 113: Substrate Y motor, 114: Camera base, 115: Camera Z motor, 116:
Camera, 116b: chip recognition camera, 116c
..Substrate recognizing camera, 117 ... Camera vertical mechanism, 1
18: chip reversal X stage, 119: tray Y stage, 120: tray Y motor, 121
・ Chip inversion X motor, 122 ・ ・ ・ Chip inversion cylinder, 123 ・ ・ ・ Chip inversion arm, 124 ・ ・ ・ Chip inversion linear guide, 125 ・ ・ ・ Tilt mechanism, 126
... bonding tool, 130 ... control unit, 140 ... operation panel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 岳人 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5E313 AA02 AA11 AA23 CC03 CC04 DD02 DD03 DD13 DD21 EE02 EE03 EE24 EE33 EE35 EE37 FF24 FF26 FF28 FF29 FF31 FF32  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Taketo Tanaka 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo F-term in Sony Corporation (reference) 5E313 AA02 AA11 AA23 CC03 CC04 DD02 DD03 DD13 DD21 EE02 EE03 EE24 EE33 EE35 EE37 FF24 FF26 FF28 FF29 FF31 FF32

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 部品を基板に装着する部品装着装置にお
いて、 直交2軸方向(X方向、Y方向)に移動可能であり、前
記基板を載置する載置手段と、 直交2軸に直交する方向(Z方向)に移動可能であり、
前記部品を前記載置手段に載置されている前記基板に装
着する装着手段と、 直交3軸方向(X方向、Y方向、Z方向)に移動可能で
あり、前記載置手段に載置されている前記基板を認識す
る第1の撮像部及び前記装着手段に装着されている前記
部品を認識する第2の撮像部を有し、前記各撮像部の開
口部が同軸上に配設されている撮像手段と、 前記各手段を制御して、前記各撮像部の光軸オフセット
量を測定すると共に、その光軸オフセット量に基づいて
前記装着手段に装着されている前記部品を前記載置手段
に載置されている前記基板に装着する制御手段とを備
え、 前記制御手段は、前記第2の撮像部の開口部が、前記装
着手段の装着軸上に位置するように前記撮像手段を移動
させ、そのときの前記撮像手段の位置を第1の位置とし
て記憶し、前記載置手段に予め載置されている校正用治
具の校正用マークが、前記第1の撮像部の光軸上に位置
するように前記載置手段を微小移動させ、前記撮像手段
を移動退避させ、前記装着手段を移動させて前記校正用
治具を前記載置手段から前記装着手段に受け渡させ、前
記撮像手段を前記第1の位置へ移動させ、前記校正用マ
ークが、前記第2の撮像部の光軸上に位置するように前
記撮像手段を微小移動させ、そのときの前記撮像手段の
位置を第2の位置として記憶し、前記第1の位置と第2
の位置の差を求めて前記撮像手段における前記光軸オフ
セット量として記憶することを特徴とする部品装着装
置。
1. A component mounting apparatus for mounting a component on a substrate, the component mounting device being movable in two orthogonal axes directions (X direction, Y direction), and a mounting means for mounting the substrate; Direction (Z direction),
Mounting means for mounting the component on the substrate mounted on the mounting means; movable in three orthogonal directions (X direction, Y direction, Z direction), and mounted on the mounting means; A first image pickup unit for recognizing the board and a second image pickup unit for recognizing the component mounted on the mounting means, wherein the openings of the respective image pickup units are coaxially arranged. An imaging unit that controls the units, measures an optical axis offset amount of each of the imaging units, and places the component mounted on the mounting unit based on the optical axis offset amount. Control means for mounting the image pickup means on the substrate mounted on the mounting means, wherein the control means moves the image pickup means such that the opening of the second image pickup section is positioned on a mounting axis of the mounting means. And the position of the imaging means at that time is recorded as a first position. Then, the placement means is slightly moved so that a calibration mark of a calibration jig previously placed on the placement means is located on the optical axis of the first imaging section, and the imaging means Moving the mounting means, moving the mounting means to transfer the calibration jig from the mounting means to the mounting means, moving the imaging means to the first position, the calibration mark, The imaging unit is slightly moved so as to be located on the optical axis of the second imaging unit, and the position of the imaging unit at that time is stored as a second position, and the first position and the second position are stored.
Wherein the difference between the positions is determined and stored as the optical axis offset amount in the imaging means.
【請求項2】 前記校正用治具が、光透過材料で形成さ
れている請求項1に記載の部品装着装置。
2. The component mounting apparatus according to claim 1, wherein the calibration jig is formed of a light transmitting material.
【請求項3】 部品を基板に装着する部品装着装置にお
いて、 直交2軸方向(X方向、Y方向)に移動可能であり、前
記基板を載置する載置手段と、 直交2軸に直交する方向(Z方向)に移動可能であり、
前記部品を前記載置手段に載置されている前記基板に装
着する装着手段と、 直交3軸方向(X方向、Y方向、Z方向)に移動可能で
あり、前記載置手段に載置されている前記基板を認識す
る第1の撮像部及び前記装着手段に装着されている前記
部品を認識する第2の撮像部を有し、前記各撮像部の開
口部が同軸上に配設されている撮像手段と、 前記各手段を制御して、前記各撮像部の光軸オフセット
量を測定すると共に、その光軸オフセット量に基づいて
前記装着手段に装着されている前記部品を前記載置手段
に載置されている前記基板に装着する制御手段とを備
え、 前記制御手段は、当初の前記載置手段の位置を第1の位
置として記憶し、前記装着手段を移動させて前記載置手
段に予め載置されている校正用治具を前記載置手段から
前記装着手段に受け渡させ、前記第2の撮像部の開口部
が、前記装着手段の装着軸上に位置するように前記撮像
手段を移動させ、前記校正用マークが、前記第2の撮像
部の光軸上に位置するように前記撮像手段を微小移動さ
せ、そのときの前記撮像手段の位置を第2の位置として
記憶し、前記撮像手段を移動退避させ、前記装着手段を
移動させて前記校正用治具を前記装着手段から前記載置
手段に受け渡させ、前記撮像手段を前記第2の位置へ移
動させ、前記校正用マークが、前記第1の撮像部の光軸
上に位置するように前記載置手段を微小移動させ、その
ときの前記載置手段の位置を第3の位置として記憶し、
前記第1の位置と第3の位置の差を求めて前記載置手段
における前記光軸オフセット量として記憶することを特
徴とする部品装着装置。
3. A component mounting apparatus for mounting a component on a substrate, wherein the component mounting device is movable in two orthogonal directions (X direction and Y direction), and a mounting means for mounting the substrate; Direction (Z direction),
Mounting means for mounting the component on the substrate mounted on the mounting means; movable in three orthogonal directions (X direction, Y direction, Z direction), and mounted on the mounting means; A first image pickup unit for recognizing the board and a second image pickup unit for recognizing the component mounted on the mounting means, wherein the openings of the respective image pickup units are coaxially arranged. An imaging unit that controls the units, measures an optical axis offset amount of each of the imaging units, and places the component mounted on the mounting unit based on the optical axis offset amount. Control means for mounting the mounting means on the substrate mounted thereon, wherein the control means stores an initial position of the mounting means as a first position, and moves the mounting means to move the mounting means. The calibration jig previously placed on the The second mark is moved to the mounting means, and the image pickup means is moved so that the opening of the second image pickup section is located on the mounting axis of the mounting means. The imaging unit is slightly moved so as to be located on the optical axis, the position of the imaging unit at that time is stored as a second position, the imaging unit is moved and retracted, and the mounting unit is moved to perform the calibration. The tool is transferred from the mounting means to the mounting means, and the imaging means is moved to the second position so that the calibration mark is positioned on the optical axis of the first imaging unit. And the position of the placing means is slightly moved, and the position of the placing means at that time is stored as a third position,
A component mounting apparatus, wherein a difference between the first position and the third position is obtained and stored as the optical axis offset amount in the placing means.
【請求項4】 前記校正用治具が、光透過材料で形成さ
れている請求項3に記載の部品装着装置。
4. The component mounting apparatus according to claim 3, wherein the calibration jig is formed of a light transmitting material.
【請求項5】 直交2軸方向(X方向、Y方向)に移動
可能であり、前記基板を載置する載置手段と、直交2軸
に直交する方向(Z方向)に移動可能であり、前記部品
を前記載置手段に載置されている前記基板に装着する装
着手段と、直交3軸方向(X方向、Y方向、Z方向)に
移動可能であり、前記載置手段に載置されている前記基
板を認識する第1の撮像部及び前記装着手段に装着され
ている前記部品を認識する第2の撮像部を有し、前記各
撮像部の開口部が同軸上に配設されている撮像手段とを
備え、前記各手段を制御して、前記各撮像部の光軸オフ
セット量を測定すると共に、その光軸オフセット量に基
づいて前記装着手段に装着されている前記部品を前記載
置手段に載置されている前記基板に装着する部品装着装
置における前記光軸オフセット量を測定する方法におい
て、 校正用治具を前記載置手段上に載置し、 前記第2の撮像部の開口部が、前記装着手段の装着軸上
に位置するように前記撮像手段を移動させ、 そのときの前記撮像手段の位置を第1の位置として記憶
し、 前記校正用治具の校正用マークが、前記第1の撮像部の
光軸上に位置するように前記載置手段を微小移動させ、 前記撮像手段を移動退避させ、 前記装着手段を移動させて前記校正用治具を前記載置手
段から前記装着手段に受け渡させ、 前記撮像手段を前記第1の位置へ移動させ、 前記校正用マークが、前記第2の撮像部の光軸上に位置
するように前記撮像手段を微小移動させ、 そのときの前記撮像手段の位置を第2の位置として記憶
し、 前記第1の位置と第2の位置の差を求めて前記撮像手段
における前記光軸オフセット量として記憶することを特
徴とする部品装着装置における光軸オフセット量測定方
法。
5. A moving means which can move in two orthogonal directions (X direction, Y direction), and a mounting means for mounting the substrate, and can move in a direction (Z direction) orthogonal to the two orthogonal axes. Mounting means for mounting the component on the substrate mounted on the mounting means; and movable in three orthogonal directions (X direction, Y direction, Z direction), and mounted on the mounting means. A first image pickup unit for recognizing the board and a second image pickup unit for recognizing the component mounted on the mounting means, wherein the openings of the respective image pickup units are coaxially arranged. The imaging device includes an imaging unit that controls each of the units to measure an optical axis offset amount of each of the imaging units, and the component mounted on the mounting unit based on the optical axis offset amount. The optical axis in the component mounting apparatus mounted on the substrate mounted on the mounting means In the method for measuring the offset amount, a calibration jig is placed on the placing means, and the imaging means is arranged such that an opening of the second imaging section is located on a mounting axis of the mounting means. The position of the imaging unit at that time is stored as a first position, and the calibration mark of the calibration jig is positioned on the optical axis of the first imaging unit. Moving the image pickup means, retreating the image pickup means, moving the attachment means to transfer the calibration jig from the placement means to the attachment means, and moving the image pickup means to the first position. The imaging means is slightly moved so that the calibration mark is located on the optical axis of the second imaging unit, and the position of the imaging means at that time is stored as a second position; The difference between the first position and the second position is obtained, and the difference An optical axis offset amount measuring method in the component mounting apparatus, wherein the optical axis offset amount is stored as the optical axis offset amount.
【請求項6】 前記校正用治具が、光透過材料で形成さ
れている請求項5に記載の部品装着装置における光軸オ
フセット量測定方法。
6. The method according to claim 5, wherein the calibration jig is formed of a light transmitting material.
【請求項7】 直交2軸方向(X方向、Y方向)に移動
可能であり、前記基板を載置する載置手段と、直交2軸
に直交する方向(Z方向)に移動可能であり、前記部品
を前記載置手段に載置されている前記基板に装着する装
着手段と、直交3軸方向(X方向、Y方向、Z方向)に
移動可能であり、前記載置手段に載置されている前記基
板を認識する第1の撮像部及び前記装着手段に装着され
ている前記部品を認識する第2の撮像部を有し、前記各
撮像部の開口部が同軸上に配設されている撮像手段とを
備え、前記各手段を制御して、前記各撮像部の光軸オフ
セット量を測定すると共に、その光軸オフセット量に基
づいて前記装着手段に装着されている前記部品を前記載
置手段に載置されている前記基板に装着する部品装着装
置における前記光軸オフセット量を測定する方法におい
て、 校正用治具を前記載置手段上に載置し、 そのときの前記載置手段の位置を第1の位置として記憶
し、 前記装着手段を移動させて前記校正用治具を前記載置手
段から前記装着手段に受け渡させ、 前記第2の撮像部の開口部が、前記装着手段の装着軸上
に位置するように前記撮像手段を移動させ、 前記校正用マークが、前記第2の撮像部の光軸上に位置
するように前記撮像手段を微小移動させ、 そのときの前記撮像手段の位置を第2の位置として記憶
し、 前記撮像手段を移動退避させ、 前記装着手段を移動させて前記校正用治具を前記装着手
段から前記載置手段に受け渡させ、 前記撮像手段を前記第2の位置へ移動させ、 前記校正用マークが、前記第1の撮像部の光軸上に位置
するように前記載置手段を微小移動させ、 そのときの前記載置手段の位置を第3の位置として記憶
し、 前記第1の位置と第3の位置の差を求めて前記載置手段
における前記光軸オフセット量として記憶することを特
徴とする部品装着装置における光軸オフセット量測定方
法。
7. It is movable in two orthogonal axes directions (X and Y directions), and is capable of moving in a direction (Z direction) orthogonal to the two orthogonal axes with a mounting means for mounting the substrate. Mounting means for mounting the component on the substrate mounted on the mounting means; and movable in three orthogonal directions (X direction, Y direction, Z direction), and mounted on the mounting means. A first image pickup unit for recognizing the board and a second image pickup unit for recognizing the component mounted on the mounting means, wherein the openings of the respective image pickup units are coaxially arranged. The imaging device includes an imaging unit that controls each of the units to measure an optical axis offset amount of each of the imaging units, and the component mounted on the mounting unit based on the optical axis offset amount. The optical axis in the component mounting apparatus mounted on the substrate mounted on the mounting means In the method for measuring the offset amount, a calibration jig is placed on the placing means, the position of the placing means at that time is stored as a first position, and the mounting means is moved to perform the calibration. Transferring the jig from the mounting means to the mounting means, moving the imaging means so that the opening of the second imaging unit is positioned on the mounting axis of the mounting means, The imaging unit is slightly moved so that a mark is located on the optical axis of the second imaging unit, the position of the imaging unit at that time is stored as a second position, and the imaging unit is moved and retracted. Moving the mounting means to transfer the calibration jig from the mounting means to the mounting means; moving the imaging means to the second position; Place the hand so that it is located on the optical axis of the imaging unit The step is slightly moved, and the position of the placing means at that time is stored as a third position, and a difference between the first position and the third position is obtained as the optical axis offset amount in the placing means. A method for measuring an optical axis offset amount in a component mounting apparatus, characterized by storing.
【請求項8】 前記校正用治具が、光透過材料で形成さ
れている請求項7に記載の部品装着装置における光軸オ
フセット量測定方法。
8. The method according to claim 7, wherein the calibration jig is formed of a light transmitting material.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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