JP2003017896A - 小型チップマウンター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型チップマウンターに於て、チップ供給ユ
ニット交換時にチップをマウントするための吸着ノズル
の移動位置を自動的に、且つ、精度良く補正する。 【解決手段】 チップフィーダー２，２…を備えた複数
の供給ユニット３，３…をチップマウンター本体４に並
列に配置すると共に、該供給ユニット３，３…の下流側
に離間して基板５を載置し、且つ、該供給ユニット３，
３…及び該基板５上方に前後左右方向に摺動自在に可動
ヘッド６を備え、該可動ヘッド６に設けた吸着ノズル１
２によって前記チップフィーダー２，２…に収納された
チップを吸着して前記基板５上に搭載するように構成し
た小型チップマウンター２６に於て、前記可動ヘッド６
及び前記チップマウンター本体４側に夫々ＣＣＤカメラ
２７，２８を設け、該ＣＣＤカメラ２７，２８によって
撮影される画像データをコンピュータを用いて解析する
ことによって前記吸着ノズル１２の移動位置を補正する
ように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、小型チップマウ
ンターに関するものであり、特に、可動ヘッドに設けた
吸着ノズルによってチップフィーダーに収納されたチッ
プを吸着して基板上に搭載するように構成した小型チッ
プマウンターに於て、ＣＣＤカメラを用いて前記吸着ノ
ズルの移動位置補正を自動的に、且つ、精度良く行える
ようにした小型チップマウンターに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の此種小型チップマウンターを図４
及び図５に従って説明する。図４に於て、１は小型チッ
プマウンターであり、該小型チップマウンター１はチッ
プフィーダー２，２…を備えた複数の供給ユニット３，
３…をチップマウンター本体４に並列に配置し、該供給
ユニット３，３…の下流側に離間して基板５を載置して
いる。

【０００３】更に、該供給ユニット３，３…及び該基板
５上方に可動ヘッド６が備えられ、該可動ヘッド６はＸ
軸制御モータ７及びＹ軸制御モータ８によって駆動さ
れ、Ｘ軸レール９及びＹ軸レール１０に案内されて前後
左右方向に摺動自在となっている。

【０００４】そして、前記可動ヘッド６には下方向に向
かって撮影する上カメラ１１が設置されると共に、前記
チップフィーダー２，２…に収納されるチップを吸着す
るための吸着ノズル１２が設けられ、一方、前記チップ
マウンター本体４下部には上方向に向かって撮影する下
カメラ１３が配設される。

【０００５】図５（ａ）は前記供給ユニット３を示し、
該供給ユニット３には前記チップフィーダー２，２…が
取付けられ、該チップフィーダー２はキャリアテープ１
４と該キャリアテープ１４を巻回するリール１５から構
成され、該キャリアテープ１４にチップ１６，１６…が
一定間隔で収納されている。

【０００６】そして、前記供給ユニット３は該供給ユニ
ット３の下端部を支持する２つの第１ピン１７，第２ピ
ン１８と該供給ユニット３の上流端部を支持する第３ピ
ン１９とで保持され、該３つのピン１７，１８，１９は
前記チップマウンター本体４に固設されている。

【０００７】更に、詳細に説明すると、前記供給ユニッ
ト３の下端部に該供給ユニット３の長手方向に長溝状に
切欠され上流方向に開口する第１支持部２０と、該第１
支持部２０に離間して上流側に位置し下方向に開口する
半円状に切欠された第２支持部２１と、前記供給ユニッ
ト３の上流部を長手方向直角方向に折曲して形成したブ
ラケット２２に鉛直方向に延びる長孔状に開穿された第
３支持部２３が設けられ、前記第１支持部２０を前記第
１ピン１７に係合し、前記第２支持部２１を前記第２ピ
ン１８に支持させ、前記第３支持部２３を前記第３ピン
１９に係合させる。

【０００８】而して、複数の前記供給ユニット３，３…
に前記キャリアテープ１４，１４…を巻回した前記リー
ル１５，１５…を装着し、該供給ユニット３，３…を前
記チップマウンター本体４に取付け、該供給ユニット
３，３…のチップ収納位置を夫々、前記上カメラ１１に
より確認する。

【０００９】そして、該上カメラ１１によって確認した
チップ位置を初期設定時に予め入力されたチップ位置デ
ータ、又は、先にキー入力されたチップ位置データと比
較して、位置変化がある場合は該チップ収納位置データ
をキー入力にて補正する。更に、該補正された入力デー
タによって前記Ｘ軸制御モータ７及び前記Ｙ軸制御モー
タ８が駆動され、該Ｘ軸制御モータ７及び前記Ｙ軸制御
モータ８の駆動によって、前記可動ヘッド６が駆動さ
れ、該可動ヘッド６に設けられた前記吸着ノズル１２が
前記チップフィーダー２上に収納されたチップ１６を吸
着し、前記基板５上に移送し該基板５上に搭載させる。

【００１０】又、該基板５上に搭載されたチップ１６は
前記上カメラ１１で確認して、初期設定時に予め入力さ
れたチップ搭載位置データ、又は、先に入力されたチッ
プ搭載位置データとズレがある場合はキー入力にて補正
される。以後、前記吸着ノズル１２によるチップ１６の
吸着及び搭載作業が繰り返される。

【００１１】次に、前記供給ユニット３を交換した場合
は、再度、前記キャリアテープ１４に収納されたチップ
１６の位置を前記上カメラ１１で確認し、ズレがある場
合は前記チップ収納位置データをキー入力にて補正す
る。又、前記基板５上に搭載された前記チップ１６の位
置を前記上カメラ１１で確認し、ズレがある場合は該チ
ップ搭載位置データをキー入力にて補正する。

【００１２】図５（ｂ）は他の供給ユニット２４を示
し、該供給ユニット２４は図５（ａ）に示した前記供給
ユニット３の長孔状に開穿された第３支持部２３に代え
て、下方向に開放するＶ字状の切欠きが形成された第３
支持部２５が設けられたものであり、該第３支持部２５
を第３ピン１９上に載置させることにより該第３支持部
２５が第３ピン１９に係合される。該第３支持部２５は
前記第３支持部２３に比較して第３ピン１９への係合が
容易になるが、該係合が外れやすいという問題がある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例の小型チッ
プマウンターは、例えば、チップフィーダーを交換する
度、又は、基板の種類を変更する度、供給ユニットを交
換するが、該供給ユニットの機構部品には加工誤差があ
り、交換する供給ユニット間に寸法のバラツキがある。
又、機械的な位置決めを繰返すことにより、位置決めの
精度が悪くなる。

【００１４】そのため、前記小型チップマウンターは前
記供給ユニットを交換する度、上カメラで覗いてチップ
収納位置及びチップ搭載位置を確認し、チップ収納位置
データ及びチップ搭載位置データを補正し、吸着ノズル
の吸着動作位置を補正するが、該作業は人手を介して行
われるため精度が悪く、且つ、非効率的である。

【００１５】そこで、小型チップマウンターに於て、チ
ップ供給ユニット交換時にチップをマウントするための
吸着ノズルの移動位置を自動的に、且つ、精度良く補正
するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであ
り、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、チップフィーダーを
備えた複数の供給ユニットをチップマウンター本体に並
列に配置すると共に、該供給ユニットの下流側に離間し
て基板を載置し、且つ、該供給ユニット及び該基板上方
に前後左右方向に摺動自在に可動ヘッドを備え、該可動
ヘッドに設けた吸着ノズルによって前記チップフィーダ
ーに収納されたチップを吸着して前記基板上に搭載する
ように構成した小型チップマウンターに於て、前記可動
ヘッド及び前記チップマウンター本体側に夫々ＣＣＤカ
メラを設け、該ＣＣＤカメラによって撮影される画像デ
ータをコンピュータを用いて解析することによって前記
吸着ノズルの移動位置を補正するように構成した小型チ
ップマウンター、及び、上記ＣＣＤカメラによって撮影
される画像データは上記チップフィーダーに収納された
チップ収納位置と、該チップを収納するチップ収納部位
置と、上記吸着ノズルで前記チップを吸着した時の該チ
ップの吸着位置と、該チップを上記基板上に搭載した時
のチップ搭載位置とを選択的に撮影した画像データであ
る小型チップマウンター、及び、上記供給ユニットの交
換を光センサーで感知するように構成した小型チップマ
ウンター、並びに、上記供給ユニットの交換を光センサ
ーで感知した時、上記吸着ノズルの移動位置を自動補正
するように構成した小型チップマウンターを提供するも
のである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１乃至図３に従って詳述する。尚、説明の都合上、従来
例と同一構成部分については同一符号を付してその説明
を省略する。図１に於いて、２６は小型チップマウンタ
ーであり、該小型チップマウンター２６は可動ヘッド６
に下方向に向かって撮影する上ＣＣＤカメラ２７が設置
されると共に、吸着ノズル１２が設けられ、一方、前記
チップマウンター本体４下部には上方向に向かって撮影
する下ＣＣＤカメラ２８が配設される。

【００１８】他方、供給ユニット３側には該供給ユニッ
ト３を交換した時、該供給ユニット３の交換を感知する
透過型の光センサー２９，２９が設けられている。図２
は前記可動ヘッド６の駆動機構３０及び制御機構３１の
概念図を示す。該可動ヘッド６は前記駆動機構３０に設
けられたＸ軸制御モータ７及びＹ軸制御モータ８によっ
てＸ軸レール９及びＹ軸レール１０に案内されて前後左
右に摺動自在であり、且つ、該Ｘ軸制御モータ７及びＹ
軸制御モータ８は前記制御機構３１のコンピュータ３２
から出力されるＸ軸ドライバ３３及びＹ軸ドライバ３４
の指示によって駆動される。

【００１９】又、前記吸着ノズル１２は前記上ＣＣＤカ
メラ２７にＡ寸法離間して前記可動ヘッド６に取付けら
れ、且つ、回転モータ３５によって回転自在であり、該
回転モータ３５は前記コンピュータ３２に制御されるモ
ータドライバ３６の指示信号によって駆動される。

【００２０】一方、前記上ＣＣＤカメラ２７及び下ＣＣ
Ｄカメラ２８は画像処理ＣＰＵ３７に接続され、該画像
処理ＣＰＵ３７は画像メモリ３８に接続されると共に、
前記コンピュータ３２に接続される。尚、図に於て、３
９は前記コンピュータ３２の制御メモリである。

【００２１】而して、前記小型チップマウンター２６の
操作手順を図１乃至図３に従って説明すると、先ず、複
数の前記供給ユニット３，３…にキャリアテープ１４，
１４…を巻回した前記リール１５，１５…を装荷し、該
供給ユニット３，３…を前記チップマウンター本体４に
取付け、更に、前記供給ユニット３，３…の下流側に該
供給ユニット３，３…と離間して基板５を載置する。

【００２２】そして、前記上ＣＣＤカメラ２７、吸着ノ
ズル１２及び下ＣＣＤカメラ２８の位置をキー入力して
前記コンピュータ３２に記憶させる（ステップＳ１）。
又、前記複数のキャリアテープ１４，１４…上の最下流
位置にあるチップ１６，１６…の収納位置、又は、該チ
ップ１６，１６…が収納された収納部位置と、該チップ
１６，１６…の前記吸着ノズル１２による吸着位置と、
該チップ１６，１６…の前記基板５搭載位置とを初期位
置としてキー入力する（ステップＳ２）。

【００２３】次に、前記上ＣＣＤカメラ２７で１つの前
記供給ユニット３の前記キャリアテープ１４に収納され
た最下流位置の前記チップ１６又は該チップ１６が収納
された収納部を撮影し、該画像を前記画像処理ＣＰＵ３
７及び前記コンピュータ３２に送り、該画像を解析する
ことにより（ステップＳ３）、前記チップ１６収納位置
又は前記チップ収納部位置を検知し、既に入力されてい
る前記コンピュータ３２内の既入力データとズレがある
場合は（ステップＳ４）該既入力データを補正する（ス
テップＳ５）。

【００２４】そして、前記吸着ノズル１２で前記キャリ
アテープ１４に収納された前記チップ１６を吸着し（ス
テップＳ６）、前記可動ヘッド６を摺動させることによ
り該チップ１６を前記下ＣＣＤカメラ２８上に移動さ
せ、該下ＣＣＤカメラ２８で該チップ１６を撮影し、該
画像を前記画像処理ＣＰＵ３７及び前記コンピュータ３
２に送り、該画像を解析することにより（ステップＳ
７）、前記チップ１６の吸着位置を検知し、既に入力さ
れている前記コンピュータ３２内の既入力データとズレ
がある場合は（ステップＳ８）該記入力データを補正す
る（ステップＳ９）。

【００２５】次に、前記チップ１６を前記基板５上に搭
載し（ステップＳ１０）、搭載した該チップ１６を前記
上ＣＣＤカメラ２７で撮影して、該画像を前記画像処理
ＣＰＵ３７及び前記コンピュータ３２に送り、該画像を
解析することにより（ステップＳ１１）、前記チップ１
６の搭載位置を検知し、既に入力されている前記コンピ
ュータ３２内の既入力データとズレがある場合は（ステ
ップＳ１２）該既入力データを補正する（ステップＳ１
３）。そして、更に、他の供給ユニット３のチップ１６
を撮影して補正する場合は（ステップＳ１４）、前記ス
テップＳ３に戻り、一方、他の供給ユニット３のチップ
１６を撮影しない場合は次のステップに進む。

【００２６】これにより、前記チップ１６，１６…の収
納位置データ又は収納部位置データと、吸着位置データ
と、搭載位置データとを１台又は複数台の供給ユニット
３，３…のチップ１６，１６…について補正することが
でき、該補正されたデータを用いて、前記吸着ノズル１
２で前記チップ１６を吸着し（ステップＳ１５）、該チ
ップ１６を前記基板５上に搭載する（ステップＳ１
６）。

【００２７】そして、前記光センサー２９で前記供給ユ
ニット２４の交換を感知した場合は（ステップＳ１
７）、前記コンピュータ３２のプログラムを交換用プロ
グラムに交換し（ステップＳ１８）、該交換用プログラ
ムによって前記ステップＳ３に戻り、以下前記同様の手
順を繰り返し、前記光センサー２９による前記供給ユニ
ット２４の交換が感知されない場合は、次に作業終了か
どうかの確認をし（ステップＳ１９）作業終了の場合は
作業停止し（ステップＳ２０）、作業終了しない場合は
前記ステップＳ１５に戻り、以下前記同様の手順を繰り
返す。

【００２８】尚、前記光センサー２９は透過型のセンサ
ーであるため、交換する前記供給ユニット２４の特定が
出来ず、前記補正操作が行われる時は該補正操作は全供
給ユニット３，３…の最下流位置のチップ１６，１６…
について行われるが、交換する供給ユニット３を特定で
きる適宜手段を備えた場合には、前記補正操作は該特定
された供給ユニット３の最下流位置のチップ１６に対し
てのみ行えばよい。

【００２９】斯くして、前記小型チップマウンター２６
は前記供給ユニット３の交換を前記光センサー２９で感
知すると、連動して、前記チップ１６をマウントするた
めの吸着ノズル１２の位置補正を自動的に、且つ、精度
良く行うことができる。尚、本発明は、本発明の精神を
逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、
本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

【００３０】

【発明の効果】本発明は上記一実施の形態に詳述したよ
うに、請求項１記載の発明は小型チップマウンターに於
て、可動ヘッド及びチップマウンター本体側に夫々ＣＣ
Ｄカメラを設け、該ＣＣＤカメラによって撮影される画
像データをコンピュータを用いて解析することによって
前記吸着ノズルの移動位置を補正するように構成したか
ら、チップ供給ユニット交換時に吸着ノズルの移動位置
を自動的に、且つ、精度良く補正することができる。

【００３１】請求項２記載の発明は上記ＣＣＤカメラに
よって撮影される画像データは上記チップフィーダーに
収納されたチップ位置と、該チップを収納するチップ収
納部位置と、上記吸着ノズルで前記チップを吸着した時
の該チップの吸着位置と、該チップを上記基板上に搭載
した時のチップ搭載位置とを選択的に撮影した画像デー
タであるから、請求項１記載の発明の効果に加え、吸着
ノズルの移動位置補正を更に精度良く行うことができ
る。

【００３２】請求項３記載の発明は上記供給ユニットの
交換を光センサーで感知するように構成したから、請求
項１又は２記載の発明の効果に加え、供給ユニットの交
換を自動感知できる。請求項４記載の発明は上記供給ユ
ニットの交換を光センサーで感知した時、上記吸着ノズ
ルの移動位置を自動補正するように構成したから、請求
項１，２又は３記載の発明の効果に加え、供給ユニット
の交換と吸着ノズルの移動位置補正を連動して自動的に
行える等、正に著大なる効果を奏する発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示し、小型チップマウ
ンターの平面図。

【図２】本発明の一実施の形態を示し、小型チップマウ
ンター可動ヘッド駆動機構及び制御機構の概念図。

【図３】本発明の一実施の形態を示し、小型チップマウ
ンターの操作手順を示すフローチャート図。

【図４】従来例を示し、小型チップマウンターの平面
図。

【図５】（ａ）従来例を示し、供給ユニットの斜視図。 （ｂ）従来例を示し、他の供給ユニットの斜視図。

【符号の説明】

２ チップフィーダー ３ 供給ユニット ４ チップマウンター本体 ５ 基板 ６ 可動ヘッド １２ 吸着ノズル １６ チップ ２６ 小型チップマウンター ２７，２８ ＣＣＤカメラ ２９ 光センサー ３２ コンピュータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チップフィーダーを備えた複数の供給ユ
   ニットをチップマウンター本体に並列に配置すると共
   に、該供給ユニットの下流側に離間して基板を載置し、
   且つ、該供給ユニット及び該基板上方に前後左右方向に
   摺動自在に可動ヘッドを備え、該可動ヘッドに設けた吸
   着ノズルによって前記チップフィーダーに収納されたチ
   ップを吸着して前記基板上に搭載するように構成した小
   型チップマウンターに於て、前記可動ヘッド及び前記チ
   ップマウンター本体側に夫々ＣＣＤカメラを設け、該Ｃ
   ＣＤカメラによって撮影される画像データをコンピュー
   タを用いて解析することによって前記吸着ノズルの移動
   位置を補正するように構成したことを特徴とする小型チ
   ップマウンター。
2. 【請求項２】 上記ＣＣＤカメラによって撮影される画
   像データは上記チップフィーダーに収納されたチップ収
   納位置と、該チップを収納するチップ収納部位置と、上
   記吸着ノズルで前記チップを吸着した時の該チップの吸
   着位置と、該チップを上記基板上に搭載した時のチップ
   搭載位置とを選択的に撮影した画像データであることを
   特徴とする請求項１記載の小型チップマウンター。
3. 【請求項３】 上記供給ユニットの交換を光センサーで
   感知するように構成したことを特徴とする請求項１又は
   ２記載の小型チップマウンター。
4. 【請求項４】 上記供給ユニットの交換を光センサーで
   感知した時、上記吸着ノズルの移動位置を自動補正する
   ように構成したことを特徴とする請求項１，２又は３記
   載の小型チップマウンター。