JP2002111288A - 電子部品実装装置および電子部品実装方法 - Google Patents
電子部品実装装置および電子部品実装方法Info
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Abstract
良を防止することができる電子部品実装装置および電子
部品実装方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 移載ヘッドの吸着ノズル6によって電子
部品7をピックアップし基板12に実装する電子部品実
装方法において、吸着ノズル6によって吸着保持された
状態の電子部品7の下面の高さ位置を、ピックアップ位
置から実装位置までのインデックス移動経路に設けられ
た高さ計測部によって計測し、実装位置における電子部
品7の搭載動作時には、基板12を保持する可動テーブ
ルの高さを電子部品7下面の高さ位置計測結果に基づい
て制御し、電極12aの上面と電子部品7の下面との間
を所定隙間fに保つ。これによりクリーム半田Sに対す
る適正な押しつけ量を保つことができる。
Description
実装する電子部品実装装置および電子部品実装方法に関
するものである。
の微小化が進展している。このような微小電子部品を半
田接合によって基板に実装する際には、実装位置を高精
度に制御するとともに、基板面に供給された半田に対す
る電子部品の押しつけ代を適正に保つ必要がある。すな
わち、押しつけ過剰であれば電子部品の下面から半田が
はみ出し、また押し付け過小であれば必要な範囲全体に
半田が廻らず、いずれの場合もリフローにおいて接合不
良を招く原因となる。
リ式の実装装置など複数の移載ヘッドを備え、多数の吸
着ノズルによって電子部品を実装する装置においては、
移載ヘッド毎の高さ方向の機械誤差や、装置稼働時の経
時変形によって生じる各移載ヘッドの高さ位置の変動な
どによって、吸着ノズルの下端部の高さ位置は必ずしも
一定ではない。さらに電子部品自体の高さ寸法にもばら
つきがあることから、吸着ノズルに保持された状態にお
ける電子部品の下面、すなわち基板面に押し付けられる
接合面の高さ位置は複雑な要因によって常にばらついて
おり、この結果搭載時の押しつけ量を正しく保つことが
困難で、接合不良発生の要因となるという問題点があっ
た。
正しく保ち、接合不良を防止することができる電子部品
実装装置および電子部品実装方法を提供することを目的
とする。
実装装置は、移載ヘッドによって電子部品の供給部から
電子部品をピックアップし基板に実装する電子部品実装
装置であって、前記移載ヘッドに備えられた吸着ノズル
によって吸着保持された状態の電子部品の下面の高さ位
置を計測する高さ位置計測手段と、前記基板の前記吸着
ノズルに保持された電子部品に対する相対的な上下位置
を調整する上下位置調整手段と、前記高さ位置計測結果
に基づいて上下位置調整手段を制御する制御手段とを備
えた。
ヘッドによって電子部品の供給部から電子部品をピック
アップし基板に実装する電子部品実装方法であって、前
記移載ヘッドの吸着ノズルによって吸着保持された状態
の電子部品の下面の高さ位置を高さ位置計測手段によっ
て計測し、前記基板の前記吸着ノズルに保持された電子
部品に対する相対的な上下位置を調整する上下位置調整
手段を前記高さ位置計測結果に基づいて制御することに
より、搭載動作時における基板に供給された半田に対す
る電子部品の押しつけ状態を適正に保つようにした。
によって吸着保持された状態の電子部品の下面の高さ位
置を高さ位置計測手段によって計測し、基板の前記吸着
ノズルに保持された電子部品に対する相対的な上下位置
を調整する上下位置調整手段を高さ位置計測結果に基づ
いて制御することにより、電子部品の下面の基板面に対
する相対移動を正しく制御して、半田に対する適正な押
しつけ量を保つことができる。
参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の電子
部品実装装置の平面図、図2(a)は本発明の一実施の
形態の電子部品実装装置のロータリヘッドの平面図、図
2(b)は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の
高さ計測ステーションの断面図、図3は本発明の一実施
の形態の電子部品実装装置の制御系の構成を示すブロッ
ク図、図4は本発明の一実施の形態の電子部品実装方法
における電子部品高さ計測の説明図、図5は本発明の一
実施の形態の電子部品実装方法における半田押しつけ動
作の説明図である。
置の構造を説明する。図1において、電子部品の供給部
1には電子部品を供給するパーツフィーダ2が多数個並
設されている。パーツフィーダ2は図外のフィーダベー
スに装着され、送りねじ3を回転駆動することにより横
方向へ移動する。
配設されている。ロータリヘッド4は主軸Oの廻りでイ
ンデックス回転し、その円周上には複数基の移載ヘッド
5が備えられている。移載ヘッド5は複数の吸着ノズル
6(図2参照)を備えており、吸着ステーションのピッ
クアップ位置Pに位置している状態で移載ヘッド5が昇
降動作を行うことにより、パーツフィーダ2から電子部
品をピックアップする。このとき、送りねじ3によりパ
ーツフィーダ2を横移動させることにより、所望の電子
部品をピックアップすることができる。
リヘッド4の主軸Oを中心とする円周上に配設されてお
り、移載ヘッド5はモータ10によってその軸心(ヘッ
ド回転中心)廻りに回転し、円周上に設けられた複数の
吸着ノズル6の選択や、吸着ノズル6の下端部に吸着保
持された電子部品7の水平回転方向の角度設定などを行
う。
子部品7は、ロータリヘッド4のインデックス回転によ
り矢印a方向に順次移動する。移動途中には高さ計測ス
テーション8が設けられている。高さ計測ステーション
8には、図2(b)に示すように高さ計測部8aが設け
られており、高さ計測部8aはLEDにより光を照射す
る投光部8bおよびCCDにより受光した光を電子信号
に変換する受光部8cより成る。
部8bおよび受光部8cの間に位置させた状態で、投光
部8bから照射された光を受光部8cで受光することに
より、吸着ノズル6に保持された電子部品7の下面の高
さ位置hを検出する。したがって、高さ計測部8aは電
子部品7の下面の高さ位置を検出する高さ位置計測手段
となっている。
さ位置計測について説明する。図4(a)は、移載ヘッ
ド5の吸着ノズル6によって電子部品7を保持した状態
を示している。吸着ノズル6の下端部の高さ位置bは、
各移載ヘッド固有の高さ方向の機械誤差や、装置稼働時
の経時変形によって生じる各移載ヘッドの高さ位置の変
動などによって、必ずしも一定ではない。また図4
(b)に示すように電子部品7自体の厚さ寸法Tにもば
らつきがあり、さらには図4(c)に示すようにチップ
型の電子部品7の上面の端子7aの間に形成された樹脂
保護膜7bの凸形状のばらつき、端子7aの端部バリ7
cなどによって、吸着ノズル6に保持された状態におけ
る電子部品7の下面の高さ位置は上述のような各種要因
によって常にばらついている。本実施の形態では、後述
するように各電子部品7について計測された下面の高さ
位置に基づいて、電子部品の搭載動作を制御することに
より、上記電子部品の下面の高さのばらつきを補正する
ようにしている。
識ステーション9が設けられており、吸着ノズル6に保
持された電子部品7が部品認識ステーション9のカメラ
9aの上方に位置している状態で、電子部品7はカメラ
9aより下方から撮像される。そしてこの撮像結果を画
像処理することにより電子部品7の位置や、平面視した
寸法が求められる。
水平方向及び上下方向に位置決めする可動テーブル11
が配設されており、部品認識ステーション9から移動し
た移載ヘッド5が基板12上に位置する実装ステーショ
ンの実装位置Mに到達し、そこで昇降動作を行うことに
より、電子部品7を基板12に実装する。このとき、可
動テーブル11を上下動することにより、基板12の上
下方向の位置が調整可能となっている。したがって、可
動テーブル11は、基板12の吸着ノズル6に保持され
た電子部品7に対する相対的な上下位置を調整する上下
位置調整手段となっている。
御系の構成を説明する。図3において、CPU20は全
体制御部であり、電子部品実装装置全体の動作や演算処
理を制御する。機構駆動部21は、移載ヘッド5のイン
デックス回転を行うロータリヘッド4や、基板12を移
動させる可動テーブル11などの機構部を駆動する。高
さ計測部8aは、吸着ノズル6に保持された状態の電子
部品7の下面の高さ位置を検出する。画像認識部22
は、吸着ノズル6に保持された状態の電子部品7の認識
を行い、電子部品の長さや幅寸法および電子部品7の吸
着ノズル6に対する位置ずれを算出する。
部8aによって計測された電子部品7の下面の高さ位置
の測定結果を記憶する。吸着ノズル6によって電子部品
7を基板12に搭載する際には、高さ位置計測結果記憶
部23に記憶された電子部品7の下面の高さ位置に基づ
いて、CPU20によって基板12を上下動させる可動
テーブル11が制御される。
する際の、電子部品7下面の基板12に対する高さが調
整され、したがって基板12の表面に塗布されたクリー
ム半田の押しつけ量を、電子部品7の下面の高さに拘わ
らず常に一定の所定値に設定することができる。CPU
20は、高さ位置計測結果に基づいて上下位置調整手段
である可動テーブル11を制御する制御手段となってい
る。
されており、次に動作について各図を参照して説明す
る。まず吸着ステーションのピックアップ位置Pにて電
子部品7を吸着ノズル6により吸着した移載ヘッド5
は、インデックス回転して高さ計測ステーション8に移
動する。そしてここで図2(a)に示す高さ計測部8a
によって電子部品7の下面の高さ位置が求められる。求
められた高さ位置は、高さ位置計測結果記憶部23に記
憶される。
ョン9に移動し、ここで電子部品7のサイズや位置ずれ
が検出される。そしてこの後、サイズや位置ずれが正常
であると判定された電子部品7は、実装ステーションに
て基板12に実装される。この搭載時の着地動作につい
て、図5を参照して説明する。図5(a)に示すよう
に、電子部品7を保持した吸着ノズル6が実装ステーシ
ョンの実装位置M(図1参照)に移動すると、吸着ノズ
ル6が当該実装動作における実装点に相当する電極12
aの上方に位置するように、可動テーブル11によって
基板12が位置決めされる。電極12a上には、前工程
においてクリーム半田Sが塗布されている。
は、予め高さ計測ステーション8において計測された電
子部品7の下面の高さ位置に基づいて調整される。すな
わち、図5(b)に示すように、電子部品7を保持した
吸着ノズル6の下降限において、電子部品7の下面と電
極12aとの間の隙間が、所定隙間fとなるように可動
テーブル11の上下方向位置が調整される。
部品自体の寸法のばらつきによって電子部品7の下面の
高さ位置がばらついている場合にあっても、電極12a
上のクリーム半田Sが電子部品7の下面によって下方に
押し付けられる際の押しつけ量が常に適正値に保たれ
る。これにより、クリーム半田Sは電極12a上で電子
部品7によって必要な接合範囲全体に過不足なく押し広
げられ、押しつけ量の過剰、もしくは過小によって生じ
る半田接合不良を防止することができる。
としてインデックス回転を行うロータリヘッドを有する
ものを例に示したが本発明はこれに限定されるものでは
なく、これ以外の種類の電子部品移載機構を備えた電子
部品実装装置であっても本発明を適用することができ
る。
た電子部品に対する相対的な上下位置を調整する上下位
置調整手段として、本実施の形態では基板12を保持し
て移動させる可動テーブル11を用いた例を示している
が、基板高さを固定とし移載ヘッドの上下動ストローク
を可変に構成してもよい。
ルによって吸着保持された状態の電子部品の下面の高さ
位置を高さ位置計測手段によって計測し、基板の前記吸
着ノズルに保持された電子部品に対する相対的な上下位
置を調整する上下位置調整手段を高さ位置計測結果に基
づいて制御するようにしたので、電子部品下面の基板面
に対する相対移動を正しく制御して、半田に対する適正
な押しつけ量を保つことができ、不適正な押しつけによ
って生じる半田接合の不具合を防止することができる。
面図
置のロータリヘッドの平面図 (b)本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の高さ
計測ステーションの断面図
御系の構成を示すブロック図
ける電子部品高さ計測の説明図
ける半田押しつけ動作の説明図
Claims (2)
- 【請求項1】移載ヘッドによって電子部品の供給部から
電子部品をピックアップし基板に実装する電子部品実装
装置であって、前記移載ヘッドに備えられた吸着ノズル
によって吸着保持された状態の電子部品の下面の高さ位
置を計測する高さ位置計測手段と、前記基板の前記吸着
ノズルに保持された電子部品に対する相対的な上下位置
を調整する上下位置調整手段と、前記高さ位置計測結果
に基づいて上下位置調整手段を制御する制御手段とを備
えたことを特徴とする電子部品実装装置。 - 【請求項2】移載ヘッドによって電子部品の供給部から
電子部品をピックアップし基板に実装する電子部品実装
方法であって、前記移載ヘッドの吸着ノズルによって吸
着保持された状態の電子部品の下面の高さ位置を高さ位
置計測手段によって計測し、前記基板の前記吸着ノズル
に保持された電子部品に対する相対的な上下位置を調整
する上下位置調整手段を前記高さ位置計測結果に基づい
て制御することにより、搭載動作時における基板に供給
された半田に対する電子部品の押しつけ状態を適正に保
つことを特徴とする電子部品実装方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000303364A JP2002111288A (ja) | 2000-10-03 | 2000-10-03 | 電子部品実装装置および電子部品実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=18784572
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002111288A (ja) |
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- 2000-10-03 JP JP2000303364A patent/JP2002111288A/ja active Pending
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