JP2000299597A - 部品装着装置及び部品装着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板に部品を装着する際、基板表面の反りを
簡便な方法により精度よく測定して装着高さを補正し、
部品の欠損や装着位置ずれ等が発生しない適正な装着を
可能にする部品装着装置及び部品装着方法を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 レーザ変位計１８によりプリント基板１
４表面の任意の点（ｘ，ｙ）における部品装着基準面１
６からのずれｚを測定する。そして、演算処理部２０に
おいて、その測定データに基づき、例えば２次関数の曲
面の方程式 【数２】 によりプリント基板１４表面の反りを近似的に求めて、
プリント基板１４表面の所定の装着箇所における装着高
さの補正量Δｈを演算し、従来の装着高さｈを補正した
装着高さｈ±Δｈだけ吸電子部品１０を吸着している着
ノズル１２を下降させて、電子部品１０をプリント基板
１４に装着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は部品装着装置及び部
品装着方法に係り、特に電子部品をプリント基板に装着
する際の部品装着装置及び部品装着方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子機器の小型化の進展に伴い、
１枚のプリント基板に多数の電子部品を高密度に装着す
る高密度実装が一般的になってきた。そして、こうした
高密度実装においては、１個の電子部品が装着不良を起
こしても、多くの電子部品を実装したプリント基板全体
が不良品となるため、個々の電子部品のプリント基板へ
の装着の際に従来以上の高い信頼性が要求されている。

【０００３】ところで、従来のプリント基板に電子部品
を装着する部品装着方法は、一般に次のようにして行わ
れる。先ず、吸着ノズルを用いてその先端に電子部品を
吸着した後、この吸着ノズルを駆動部によってプリント
基板上方にまで移動させる。そして、プリント基板上方
において、電子部品とプリント基板表面の所定の装着箇
所とを対応させる位置合わせを行った後、駆動部によっ
て吸着ノズルを所定の装着高さだけ下降させ、吸着ノズ
ル先端に吸着されている電子部品をプリント基板に装着
する。その後、吸着ノズルを電子部品から分離する。

【０００４】ここで、装着高さとは、プリント基板上方
において電子部品とプリント基板表面の所定の装着箇所
との位置合わせを行った段階における電子部品底面から
プリント基板表面までの距離、吸着ノズルを下降させる
高さをいう。

【０００５】そして、このような従来の部品装着方法に
おいては、通常、プリント基板表面はフラットな平面で
あり、プリント基板の実際の表面と部品装着基準面とは
一致するものとして扱われていた。

【０００６】しかし、実際のプリント基板には多かれ少
なかれ反りが生じており、その表面が完全にフラットな
平面であることはない。このため、プリント基板の実際
の表面と部品装着基準面とは一致せず、両者の間にはず
れがある。

【０００７】例えば図４に示されるように、プリント基
板１４が凸型形状になるような反り（以下、「上向きの
反り」という）が生じているときには、電子部品１０を
実際に装着する箇所のプリント基板１４表面は、フラッ
トな平面であると想定されている場合のプリント基板表
面、即ち部品装着基準面よりもδ１だけ高くなってい
る。

【０００８】このため、駆動部によって吸着ノズル１２
を所定の装着高さだけ下降させて電子部品１０をプリン
ト基板１４に装着しようとすると、電子部品１０には衝
撃や過大な圧力が加わり、電子部品１０の欠損を引き起
こす恐れがあった。

【０００９】また、例えば図５に示されるように、プリ
ント基板１４が凹型形状になるような反り（以下、「下
向きの反り」という）が生じているときには、電子部品
１０を実際に装着する箇所のプリント基板１４表面は、
部品装着基準面よりもδ２だけ低くなっている。

【００１０】このため、駆動部によって吸着ノズル１２
を所定の装着高さだけ下降させて電子部品１０をプリン
ト基板１４に装着しようとすると、電子部品１０底面が
部品装着基準面にまでしか下がらず、プリント基板１４
表面に達する前に吸着ノズル１２から分離されるため、
電子部品１０がプリント基板１４に十分に押し付けられ
ないことになり、電子部品１０の装着位置にずれが発生
したり、電子部品１０が剥がれ易くなる装着不良を引き
起こしたりする恐れがあった。

【００１１】なお、こうした問題を解決するために、プ
リント基板における傾き又は凹凸の少なくとも一方をセ
ンサなどの検出手段により測定する工程と、測定した結
果に基づいて、電子部品を実装する際の電子部品の装着
高さを補正する工程と、この補正した装着高さで電子部
品をプリント基板に実装する工程とを有する電子部品実
装方法が提案されている（特開平７−２２８００号公報
参照）。

【００１２】この提案に係る電子部品実装方法によれ
ば、電子部品を実装する前に、検出手段によりプリント
基板の傾きや反りを含む凹凸などを測定し、その結果を
装着高さに反映させて補正を行うことにより、正しい押
し込み力で電子部品をプリント基板い実装することがで
きるとされている。そして、検出手段によりプリント基
板の傾きや反りを含む凹凸などを測定するためには、例
えばレーザ変位計によりプリント基板における電子部品
を実装する指定位置を測定している。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案に係る電子部品実装方法においては、レーザ変位計に
よりプリント基板における電子部品を実装する指定位置
を測定する際に、その測定点の数が少ないと、プリント
基板の傾きや反りを含む凹凸などを十分な精度をもって
測定することが困難である。

【００１４】しかも、測定点を増加させれば、直ちにプ
リント基板の傾きや反りを含む凹凸などの高精度の測定
が可能になるものでもない。即ち、測定点が増加すれ
ば、それらの測定データからプリント基板の傾きや反り
を含む凹凸などを求める際の演算処理が複雑になり、そ
のために複雑な演算ソフトが必要になったり、長時間を
要したりすることになる。

【００１５】また、電子部品の装着箇所ごとにプリント
基板の凹凸などを測定していたのでは、例えば高密度実
装が要求される場合にその測定に余りにも長時間を要す
ることになる。

【００１６】従って、プリント基板の傾きや反りを含む
凹凸などを測定して装着高さの補正を行う方法を採用す
る場合においても、プリント基板の限定された測定点に
おける３次元的な変位の測定により、プリント基板の傾
きや反りを含む凹凸などを精度よく測定することが課題
となっている。

【００１７】そこで本発明は、上記事情を鑑みてなされ
たものであり、基板に部品を装着する際、基板表面の反
りを簡便な方法により精度よく測定して装着高さを補正
し、部品の欠損や装着位置ずれ等が発生しない適正な装
着を可能にする部品装着装置及び部品装着方法を提供す
ることを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の本発
明に係る部品装着装置及び部品装着方法によって達成さ
れる。即ち、請求項１に係る部品装着装置は、基板表面
の部品装着基準面からのずれを測定する測定部と、この
測定部によって測定した基板表面の部品装着基準面から
のずれを用いて、曲面の方程式による基板表面の反りの
近似を行い、基板に部品を装着する際の装着高さの補正
量を演算する演算処理部と、この演算処理部によって演
算された補正量に基づき装着高さを補正して、基板に部
品を装着する装着部とを有することを特徴とする。

【００１９】このように請求項１に係る部品装着装置に
おいては、演算処理部によって基板表面の反りに応じた
装着高さの補正量を演算し、この補正量に基づいて装着
高さを補正した後、装着部によって基板に部品を装着す
ることにより、基板に上向き又は下向きの反りが生じて
いる場合であっても、部品が基板に適正な圧力で過不足
なく押し付けられて装着されるため、部品に衝撃や過大
な圧力が加わって部品の欠損を引き起こしたり、部品が
基板に十分に押し付けられなくて装着位置ずれや部品が
剥がれ易くなるような装着不良を引き起こしたりするこ
とが防止されることになる。

【００２０】そして、演算処理部によって基板表面の反
りに応じた装着高さの補正量を演算する際に、測定部に
よって測定した基板表面の部品装着基準面からのずれを
用いて曲面の方程式による基板表面の反りの近似を行っ
ていることにより、基板の限定された測定点における３
次元的な変位の測定に基づいて基板表面の反りが精度よ
く測定される。即ち、測定部によって基板表面の部品装
着基準面からのずれを測定する測定点が必要最小限に適
正化されると共に、演算処理部において比較的簡単な演
算ソフトによって基板表面の反りに応じた装着高さの補
正量が演算される。従って、測定部による基板表面の部
品装着基準面からのずれの測定に要する時間も短縮さ
れ、演算処理部における装着高さの補正量の演算も短時
間に行われることになるため、部品装着装置を用いた基
板への部品の装着のスループットが向上する。

【００２１】また、演算処理部において基板表面の反り
を曲面の方程式によって近似することから、この基板表
面の反りが数値的に把握され、統計的な処理が可能にな
る。このため、こうした統計的なデータに基づいて反り
が生じ難い基板の製造方法や保管方法等が開発されるこ
とに寄与する。

【００２２】また、請求項２係る部品装着方法は、基板
表面の部品装着基準面からのずれを測定し、この基板表
面の部品装着基準面からのずれの測定値を用いて、曲面
の方程式による基板表面の反りの近似を行い、基板に部
品を装着する際の装着高さの補正量を演算し、この装着
高さの補正量に基づき装着高さを補正して、基板に部品
を装着することを特徴とする。

【００２３】このように請求項２係る部品装着方法にお
いては、基板表面の反りに応じた装着高さの補正量を演
算し、この補正量に基づき装着高さを補正した後、基板
に部品を装着することにより、基板に反りが上向き又は
下向きに生じている場合であっても、部品が基板に適正
な圧力で過不足なく押し付けられて装着されるため、部
品に衝撃や過大な圧力が加わって部品の欠損を引き起こ
したり、部品が基板に十分に押し付けられなくて装着位
置ずれや部品が剥がれ易くなるような装着不良を引き起
こしたりすることが防止される。

【００２４】そして、この基板表面の反りに応じた装着
高さの補正量を演算する際に、基板表面の部品装着基準
面からのずれを測定し、このずれの測定値を用いて、曲
面の方程式による基板表面の反りの近似を行う方法を採
っていることにより、基板表面の限定された測定点にお
ける３次元的な変位の測定に基づいて、基板表面の反り
が精度よく測定される。即ち、基板表面の部品装着基準
面からのずれを測定する測定点が必要最小限に適正化さ
れると共に、比較的簡単な演算ソフトによって基板表面
の反りに応じた装着高さの補正量が演算される。従っ
て、測定に要する時間や装着高さの補正量の演算に要す
る時間も短縮されるため、基板に部品を装着する際のス
ループットが向上する。

【００２５】また、基板表面の反りが曲面の方程式によ
って近似されることから、この基板表面の反りが数値的
に把握され、統計的な処理が可能になる。このため、こ
うした統計的なデータに基づいて反りが生じ難い基板の
製造方法や保管方法等が開発されることに寄与する。

【００２６】また、請求項３に係る部品装着方法は、上
記請求項２に係る部品装着方法において、基板表面の反
りを近似する曲面の方程式として２次関数を用いる構成
とすることにより、装着高さの補正量の演算が簡単な演
算ソフトによって短時間に行われるため、基板に部品を
装着する際のスループットが更に向上する。

【００２７】なお、基板表面の反りを近似する曲面の方
程式として２次関数を用いる場合、曲面の方程式を確定
するに必要な未知数は３個となるため、基板表面の部品
装着基準面からのずれを測定する測定点は僅か３か所で
よいことになる。従って、測定に要する時間も短縮され
ることになり、基板に部品を装着する際のスループット
が更に向上する。

【００２８】また、基板表面の反りを近似する曲面の方
程式として２次関数を用いる場合、基板表面の部品装着
基準面からのずれを測定する際及び基板に部品を装着す
る際に、基板の対向する両端を固定することにより、基
板表面の部品装着基準面からのずれを測定するに必要な
３か所の測定点のうち、２か所における測定が不要とな
るため、基板表面の部品装着基準面からのずれを測定す
る測定点は１か所でよいことになる。従って、測定に要
する時間は更に短縮されることになり、基板に部品を装
着する際のスループットが更に向上する。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施
形態に係る部品装着装置及び部品装着方法を説明するた
めの概略図であり、図２はプリント基板表面の反りを近
似する曲面の方程式曲として２次関数を用いた場合の曲
面を示す概略図であり、図３は基板搬送機及びこの基板
搬送機に載置されたプリント基板の対向する両端が固定
されている状態を示す概略図である。

【００３０】図１（ａ）、（ｂ）に示されるように、本
実施形態に係る部品装着装置においては、先端に電子部
品１０を吸着する吸着ノズル１２と、この吸着ノズル１
２をプリント基板１４上方にまで移動させ、更に所定の
装着高さだけ下降させる駆動手段（図示せず）とを有す
る装着部が設けられ、吸着ノズル１２の先端に吸着され
た電子部品１０をプリント基板に装着するようになって
いる。

【００３１】また、プリント基板１４上方に、プリント
基板１４表面の任意の点（ｘ，ｙ）における部品装着基
準面１６からのずれｚを測定するための測定部として、
例えばレーザ変位計１８が設けられている。

【００３２】また、このレーザ変位計１８に接続されて
演算処理部２０が設けられており、この演算処理部２０
において、曲面の方程式によるプリント基板１４表面の
反りの近似を行い、装着高さの補正量を演算するように
なっている。また、この演算処理部２０は装着部の駆動
手段に接続され、演算処理部２０において演算された装
着高さの補正量が駆動手段に送信されるようになってい
る。

【００３３】次に、この部品装着装置を用いた部品装着
方法について説明する。先ず、図１（ａ）に示されるよ
うに、プリント基板１４を基板搬送機（図示せず）に載
置した後、所定の位置まで搬送してくる。そして、プリ
ント基板１４上方に設置されているレーザ変位計１８に
より、プリント基板１４表面の任意の点（ｘ，ｙ）から
レーザ変位計１８までの距離を測定し、この任意の点
（ｘ，ｙ）におけるプリント基板１４の部品装着基準面
１６からのずれｚを測定する。そして、この測定によっ
て得られた測定データを演算処理部２０に送信する。

【００３４】次いで、この演算処理部２０において、曲
面の方程式によりプリント基板１４表面の反りを近似的
に求める。このとき、関数ｆ（ｘ，ｙ）によってｚを計
算する曲面の方程式は、

【００３５】

【数１】

【００３６】と表される。

【００３７】そして、この曲面の方程式（１）として、
具体的には、次に示す２次関数

【００３８】

【数２】

【００３９】を用いる。

【００４０】この２次関数の式（２）は３つの未知数
（ａ，ｂ，ｃ）を含んでいるため、ベクトル表記する
と、

【００４１】

【数３】

【００４２】となる。そして、詳しくは後述するが、こ
の式（３）に、レーザ変位計１８によって測定した測定
データを代入して、未知数（ａ，ｂ，ｃ）を求める。

【００４３】こうして未知数（ａ，ｂ，ｃ）が決定され
ると、プリント基板１４表面を近似する上記の２次関数
の式（２）が具体的に特定される。そして、この具体的
に特定された２次関数の式（２）により近似される曲面
は、例えば図２の示されるような曲面となる。

【００４４】従って、この特定された２次関数の式
（２）により、プリント基板１４表面の反りの近似を行
って、プリント基板１４表面の所定の装着箇所における
装着高さの補正量Δｈを演算する。そして、この演算処
理部２０において演算された装着高さの補正量Δｈは、
演算処理部２０から装着部の駆動手段に送信する。

【００４５】他方、図１（ｂ）に示されるように、部品
供給部（図示せず）に供給された電子部品１０を、吸着
ノズル１２によってその先端に吸着した後、この先端に
電子部品１０を吸着している吸着ノズル１２を装着部の
駆動手段によって部品供給部からプリント基板１４上方
にまで移動させる。そして、プリント基板１４上方にお
いて、電子部品１０とプリント基板１４表面の所定の装
着箇所とを対応させる位置合わせを行う。

【００４６】この電子部品１０の位置合わせが終了した
後、駆動手段によって吸着ノズル１２をプリント基板１
４に向かって下降させる。このとき、装着部の駆動手段
には演算処理部２０から装着高さの補正量Δｈが送信さ
れているため、この吸着ノズル１２を下降させる装着高
さは、従来の装着高さｈを補正量Δｈによって補正した
装着高さｈ±Δｈとなる。

【００４７】なお、この装着高さｈ±Δｈにおける補正
量Δｈの前の符号は、プリント基板１４が下向きの反り
の場合にプラス（＋）となり、上向きの反りの場合にマ
イナス（−）となる。従って、図１（ｂ）においては、
駆動手段によって吸着ノズル１２を所定の装着高さ、即
ちｈ−Δｈだけ下降させる。こうして、吸着ノズル１２
先端に吸着されている電子部品１０をプリント基板１４
に装着する。

【００４８】次に、プリント基板１４表面の任意の点
（ｘ，ｙ）におけるプリント基板１４表面の部品装着基
準面１６からのずれｚを測定する際の測定点の数や、こ
の測定によって得られた測定データに基づいて上記の２
次関数の式（２）を具体的に特定しプリント基板１４表
面の反りの近似を行って装着高さの補正量Δｈを演算す
る方法について説明する。

【００４９】先ず、プリント基板１４表面の任意の点
（ｘ，ｙ）におけるプリント基板１４表面の部品装着基
準面１６からのずれｚを測定する際の測定点が３か所の
場合について述べる。

【００５０】プリント基板１４表面を近似する上記の２
次関数の式（２）においては３つの未知数（ａ，ｂ，
ｃ）が含まれているため、３か所の測定点における測定
データがあれば、未知数（ａ，ｂ，ｃ）を求めることが
可能になり、上記の２次関数の式（２）を具体的に特定
することができる。これが測定点の数を３個にした理由
である。但し、このとき、３か所の測定点は同一直線上
に並んでいないことが要求される。

【００５１】この場合、レーザ変位計１８による３か所
の測定点についての測定によって得られた測定データ
（ｘ，ｙ，ｚ）₁ 、（ｘ，ｙ，ｚ）₂ 、（ｘ，ｙ，ｚ）
₃ を、２次関数の式（２）をベクトル表記した式（３）
に対応させて表すと、

【００５２】

【数４】

【００５３】となる。

【００５４】従って、未知数（ａ，ｂ，ｃ）は、

【００５５】

【数５】

【００５６】によって求まる。

【００５７】こうして未知数（ａ，ｂ，ｃ）が決定され
ると、上記の２次関数の式（２）が具体的に特定される
ため、この特定された２次関数の式（２）により、プリ
ント基板１４表面の反りの近似を行って、プリント基板
１４表面の所定の装着箇所における装着高さの補正量Δ
ｈを演算する。

【００５８】次いで、プリント基板１４表面の任意の点
（ｘ，ｙ）におけるプリント基板１４表面の部品装着基
準面１６からのずれｚを測定する際の測定点が１か所の
場合について述べる。

【００５９】この場合、図３（ａ）、（ｂ）に示される
ように、基板搬送機２２に載置されているプリント基板
１４は、その対向する両端が固定されていることが前提
となる。即ち、基板搬送機２２に載置されているプリン
ト基板１４のｙ方向両端を、下方から基板搬送機２２の
クランプ２４によって支持すると共に、上方からはガイ
ド２６によって押さえ付け、この上下のガイド２６とク
ランプ２４とによって挟んで固定する。

【００６０】ここで、プリント基板１４の固定された両
端の間隔をｗとすると、この両端におけるプリント基板
１４表面の部品装着基準面１６からのずれｚは、 ｚ＝０ となるため、これら固定されているｙ方向両端において
は、レーザ変位計１８による測定を行わなくとも、 （ｘ，ｙ，ｚ）₁ ＝（０，０，０） （ｘ，ｙ，ｚ）₂ ＝（０，ｗ，０） という２か所のデータが得られる。このため、残る１か
所についてレーザ変位計１８による測定を行えばよいこ
とになる。

【００６１】こうして、上記のプリント基板１４の固定
されたｙ方向両端における２つのデータとレーザ変位計
１８によって測定した１か所の測定点についての測定デ
ータ（ｘ，ｙ，ｚ）₃ との基づき、上述した測定点の数
が３個の場合と同様にして、式（５）を用いて未知数
（ａ，ｂ，ｃ）を決定し、プリント基板１４表面を近似
する上記の２次関数の式（２）を具体的に特定すること
により、プリント基板１４表面の反りの近似を行って、
プリント基板１４表面の所定の装着箇所における装着高
さの補正量Δｈを演算する。

【００６２】次いで、プリント基板１４表面の任意の点
（ｘ，ｙ）におけるプリント基板１４表面の部品装着基
準面１６からのずれｚを測定する際の測定点が４か所以
上の場合について述べる。

【００６３】この場合、レーザ変位計１８によるｎ（但
し、ｎ＞４）か所の測定点についての測定によって得ら
れた測定データ（ｘ，ｙ，ｚ）₁ 、（ｘ，ｙ，ｚ）₂ 、
…、（ｘ，ｙ，ｚ）_n を、２次関数の式（２）をベクト
ル表記した式（３）に対応させて表すと、

【００６４】

【数６】

【００６５】となる。

【００６６】そして、この式（６）の係数行列とその転
置行列の乗算によって求まる３次の正方行列Ｍは、

【００６７】

【数７】

【００６８】となる。

【００６９】従って、最小２乗法の原理から、未知数
（ａ，ｂ，ｃ）を求める式は、

【００７０】

【数８】

【００７１】となる。

【００７２】こうして未知数（ａ，ｂ，ｃ）が決定され
ると、プリント基板１４表面を近似する上記の２次関数
の式（２）が具体的に特定されるため、この特定された
２次関数の式（２）によりプリント基板１４表面の反り
の近似を行って、プリント基板１４表面の所定の装着箇
所における装着高さの補正量Δｈを演算する。

【００７３】このように本実施形態によれば、演算処理
部２０においてプリント基板１４表面の反りに応じた装
着高さの補正量Δｈを演算した後、装着部の駆動手段に
よってこの補正量Δｈだけ補正した装着高さｈ±Δｈに
基づいてプリント基板１４に電子部品１０を装着するこ
とにより、プリント基板１４に上向きの反り又は下向き
の反りが生じている場合であっても、電子部品１０がプ
リント基板１４に適正な圧力で過不足なく押し付けられ
るため、電子部品１０に衝撃や過大な圧力が加わって欠
損を引き起こしたり、電子部品１０がプリント基板１４
に十分に押し付けられなくて装着位置ずれや部品剥がれ
を招く装着不良を引き起こしたりすることを防止するこ
とができる。従って、電子部品１０をプリント基板１４
に装着する際の信頼性を向上させることができる。

【００７４】そして、演算処理部２０において、プリン
ト基板１４表面の反りに応じた装着高さの補正量Δｈを
演算する際に、プリント基板１４表面を近似する曲面の
式として２次関数の式（２）を用いることにより、レー
ザ変位計１８によってプリント基板１４表面の部品装着
基準面１６からのずれを測定する測定点は原則として僅
か３か所であればよいため、測定点を必要最小限に適正
化することが可能になる。また、演算処理部２０におい
て、比較的簡単な演算ソフトを用いて式（５）の計算を
行って、未知数（ａ，ｂ，ｃ）を精度よく推定すること
が可能になるため、プリント基板１４表面を近似する上
記の２次関数の式（２）を容易に特定して、プリント基
板１４表面の反りに応じた装着高さの補正量Δｈを演算
することが可能になる。

【００７５】従って、レーザ変位計１８によるプリント
基板１４表面の部品装着基準面１６からのずれの測定に
要する時間も短縮され、演算処理部２０における装着高
さの補正量Δｈの演算も短時間に行われることになり、
プリント基板１４に電子部品１９を装着する際のスルー
プットを向上させることができる。

【００７６】また、基板搬送機２２に載置されているプ
リント基板１４の対向する両端を固定することにより、
原則として３か所必要な測定点を実質的に１か所に減少
させることも可能である。従って、この場合は、レーザ
変位計１８によるプリント基板１４表面の部品装着基準
面１６からのずれの測定に要する時間は更に短縮される
ことになり、プリント基板１４に電子部品１９を装着す
る際のスループットを更に向上させることができる。

【００７７】また、特にプリント基板１４への電子部品
１９の慎重な装着が要請される場合には、レーザ変位計
１８による測定点の数をｎ（但し、ｎ＞４）か所に増加
させることにより、式（８）を用いて未知数（ａ，ｂ，
ｃ）をより高精度に推定することが可能になるため、こ
うした未知数（ａ，ｂ，ｃ）の決定によって具体的に特
定された２次関数の式（２）により、プリント基板１４
表面の反りをより精度よく近似し、より正確な装着高さ
の補正量Δｈを演算することが可能になる。

【００７８】また、このようにレーザ変位計１８による
測定点の数が異なるいずれの場合であっても、プリント
基板１４表面の反りを近似する曲面の式として上記の２
次関数の式（２）を用いていることから、このプリント
基板１４表面の反りが数値的に把握され、統計的な処理
が可能になるため、こうした統計的なデータに基づいて
反りが生じ難いプリント基板の製造方法や保管方法等を
開発することに寄与することができる。

【００７９】

【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明に係
る部品装着装置及び部品装着方法によれば、次のような
効果を奏することができる。即ち、請求項１に係る部品
装着装置によれば、演算処理部によって基板表面の反り
に応じた装着高さの補正量を演算し、この補正量に基づ
いて装着高さを補正した後、装着部によって基板に部品
を装着することにより、基板に上向き又は下向きの反り
が生じている場合であっても、部品が基板に適正な圧力
で過不足なく押し付けられて装着されるため、部品に衝
撃や過大な圧力が加わって部品の欠損を引き起こした
り、部品が基板に十分に押し付けられなくて装着位置ず
れや部品が剥がれ易くなるような装着不良を引き起こし
たりすることを防止することができる。従って、部品を
基板に装着する際の信頼性を向上させることができる。

【００８０】そして、演算処理部によって基板表面の反
りに応じた装着高さの補正量を演算する際に、測定部に
よって測定した基板表面の部品装着基準面からのずれを
用いて曲面の方程式による基板表面の反りの近似を行っ
ていることにより、基板の限定された測定点における３
次元的な変位の測定に基づいて基板表面の反りが精度よ
く測定されるため、測定部によって基板表面の部品装着
基準面からのずれを測定する測定点を必要最小限に適正
化することが可能になると共に、演算処理部において比
較的簡単な演算ソフトによって基板表面の反りに応じた
装着高さの補正量を演算することが可能になるされる。
従って、測定部による基板表面の部品装着基準面からの
ずれの測定に要する時間を短縮することが可能になると
共に、演算処理部における装着高さの補正量の演算も短
時間に行うことが可能になるために、部品装着装置を用
いた基板への部品の装着のスループットを向上させるこ
とができる。

【００８１】また、演算処理部において、基板表面の反
りを曲面の方程式によって近似することから、この基板
表面の反りが数値的に把握され、統計的な処理が可能に
なるため、こうした統計的なデータに基づいて反りが生
じ難い基板の製造方法や保管方法等を開発することに寄
与することができる。

【００８２】また、請求項２係る部品装着方法によれ
ば、基板表面の反りに応じた装着高さの補正量を演算
し、この補正量に基づき装着高さを補正した後、基板に
部品を装着することにより、基板に反りが上向き又は下
向きに生じている場合であっても、部品が基板に適正な
圧力で過不足なく押し付けられて装着されるため、部品
に衝撃や過大な圧力が加わって部品の欠損を引き起こし
たり、部品が基板に十分に押し付けられなくて装着位置
ずれや部品が剥がれ易くなるような装着不良を引き起こ
したりすることを防止することができる。従って、部品
を基板に装着する際の信頼性を向上させることができ
る。

【００８３】そして、この基板表面の反りに応じた装着
高さの補正量を演算する際、基板表面の部品装着基準面
からのずれを測定し、このずれの測定値を用いて、曲面
の方程式による基板表面の反りの近似を行う方法を採っ
ていることにより、基板の限定された測定点における３
次元的な変位の測定に基づいて基板表面の反りが精度よ
く測定されるため、基板表面の部品装着基準面からのず
れを測定する測定点を必要最小限に適正化することが可
能になると共に、比較的簡単な演算ソフトによって基板
表面の反りに応じた装着高さの補正量を演算することが
可能になる。従って、測定に要する時間が短縮され、装
着高さの補正量の演算も短時間に行われるため、基板に
部品を装着する際のスループットが向上する。

【００８４】また、基板表面の反りが曲面の方程式によ
って近似されることから、この基板表面の反りが数値的
に把握され、統計的な処理が可能になるため、こうした
統計的なデータに基づいて反りが生じ難い基板の製造方
法や保管方法等を開発することに寄与することができ
る。

【００８５】また、請求項３に係る部品装着方法によれ
ば、上記請求項２に係る部品装着方法において、基板表
面の反りを近似する曲面の方程式として２次関数を用い
ることにより、装着高さの補正量の演算に要する時間が
短縮化され、基板に部品を装着する際のスループットを
更に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る部品装着装置及びこ
の部品装着装置を用いた部品装着方法を説明するための
概略図である。

【図２】プリント基板表面の反りを近似する曲面の方程
式曲として２次関数を用いた場合の曲面を示す概略図で
ある。

【図３】基板搬送機及びこの基板搬送機に載置されたプ
リント基板の対向する両端が固定されている状態を示す
概略図である。

【図４】従来における上向きの反りが生じているプリン
ト基板に電子部品を装着する場合を説明するための概略
断面図である。

【図５】従来における下向きの反りが生じているプリン
ト基板に電子部品を装着する場合を説明するための概略
断面図である。

【符号の説明】

１０……電子部品、１２……吸着ノズル、１４……プリ
ント基板、１６……プリント基板の部品装着基準面、１
８……レーザ変位計、２０……演算処理部、２２……基
板搬送機、２４……クランプ、２６……ガイド

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板表面の部品装着基準面からのずれを
   測定する測定部と、 前記測定部によって測定した前記基板表面の部品装着基
   準面からのずれを用いて、曲面の方程式による前記基板
   表面の反りの近似を行い、前記基板に部品を装着する際
   の装着高さの補正量を演算する演算処理部と、 前記演算処理部によって演算された補正量に基づき装着
   高さを補正して、前記基板に前記部品を装着する装着部
   とを有することを特徴とする部品装着装置。
2. 【請求項２】 基板表面の部品装着基準面からのずれを
   測定し、 前記基板表面の部品装着基準面からのずれの測定値を用
   いて、曲面の方程式による前記基板表面の反りの近似を
   行い、前記基板に部品を装着する際の装着高さの補正量
   を演算し、 前記装着高さの補正量に基づき装着高さを補正して、前
   記基板に前記部品を装着することを特徴とする部品装着
   方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の部品装着方法において、 前記基板表面の反りを近似する曲面の方程式として、２
   次関数を用いることを特徴とする部品装着方法。
4. 【請求項４】 請求項３記載の部品装着方法において、 前記基板表面の部品装着基準面からのずれを測定する測
   定点を３か所とすることを特徴とする部品装着方法。
5. 【請求項５】 請求項３記載の部品装着方法において、 前記基板表面の部品装着基準面からのずれを測定する際
   及び前記基板に前記部品を装着する際に、前記基板の対
   向する両端を固定しておき、 前記基板表面の部品装着基準面からのずれを測定する測
   定点を１か所とすることを特徴とする部品装着方法。