JP2003060398A - 部品実装方法及び装置 - Google Patents

部品実装方法及び装置

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JP2003060398A
JP2003060398A JP2001243106A JP2001243106A JP2003060398A JP 2003060398 A JP2003060398 A JP 2003060398A JP 2001243106 A JP2001243106 A JP 2001243106A JP 2001243106 A JP2001243106 A JP 2001243106A JP 2003060398 A JP2003060398 A JP 2003060398A
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Toshiaki Suzuki
利昭 鈴木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成でフラックス転写量の検査並びに
部品の位置決めができ、正確な部品搭載が可能な部品実
装方法並びに装置を提供する。 【解決手段】 部品20のバンプ部20aにフラックス
20bが転写され、その部品が撮像装置により撮像され
て、画像認識によりフラックス20bの直径dが求めら
れる。この直径はフラックス転写量に対応しており、そ
の直径が所定範囲にある部品に対してバンプ部の直径D
から部品中心が演算されて部品搭載が行なわれる。この
ような構成では、フラックス転写量の検査と部品の位置
決めが同一の画像の認識に基づき行なわれるので、全体
の装置を安価な構成とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、部品実装方法及び
装置、さらに詳細には、フラックスが転写されるバンプ
部を有する部品(電子部品)を位置決めして基板に実装
する部品実装方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、フリップチップなどの電子部
品の実装には一般にはんだ接合が広く用いられており、
はんだ接合に際しては部品を搭載する前に、部品の電極
バンプと基板の接合部には、はんだ接合性を向上させる
ためにフラックスが転写により塗布される。そして、部
品を基板に搭載した後は、熱圧着ツールにより部品を基
板に対して押圧し、バンプをはんだ接合して部品を基板
に実装している。
【0003】この場合、吸着された部品のバンプのコー
プラナリティーを検査して、合格した部品のバンプ部に
フラックスを転写し、撮像装置により部品を認識し、画
像処理することにより部品を位置決めし、部品を基板に
実装している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の部品
実装装置では、バンプのコープラナリティーを検査し、
良品に対してはバンプにフラックスを転写して画像認識
を行い部品実装を行なっている。しかし、フラックスの
転写量はチェックされていないため、リフローの接合に
おいてフラックス転写量が多い場合には、ブリッジが形
成され、またフラックス転写量が少ない場合は接合不良
がでる、という問題があった。
【0005】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、簡単な構成でフラックス転写量の
検査並びに部品の位置決めができ、正確な部品搭載が可
能な部品実装方法並びに装置を提供することをその課題
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、フラックスが転写されるバンプ部を有す
る部品を位置決めして基板に実装する部品実装方法にお
いて、部品のバンプ部にフラックスを転写する工程と、
フラックスが転写されたバンプ部を画像認識する工程
と、画像認識に基づいてフラックス転写量を検査する工
程と、画像認識されたバンプ部より部品中心を求める工
程と、前記フラックス転写量の検査並びに前記求めた部
品中心に基づいて部品を基板に実装する工程とを有する
構成を採用している。
【0007】また、本発明では、フラックスが転写され
るバンプ部を有する部品を位置決めして基板に実装する
部品実装装置において、部品のバンプ部にフラックスを
転写する転写装置と、フラックスが転写されたバンプ部
を撮像する撮像装置と、前記撮像装置により得られる画
像を認識してフラックス転写量を検査する検査手段と、
前記撮像装置により得られる画像を認識して部品中心を
演算する演算手段と、前記フラックス転写量の検査並び
に前記演算した部品中心に基づいて部品の基板への実装
を制御する制御手段とを有する構成も採用している。
【0008】このような構成では、フラックス転写量の
検査と部品の位置決めを同一の画像の認識処理により求
めることができ、全体の装置を安価な構成とすることが
できる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態に基
づいて本発明を詳細に説明する。
【0010】図1は、部品実装装置(マウンタ)の概要
図であり、図2はその制御構成を示すブロック図であ
る。部品実装装置は、フィーダ8より供給される部品
(電子部品)20を吸着する吸着ノズル3aを備えたヘ
ッド部3を有しており、このヘッド部3はCPUで構成
される制御部10により駆動されるX軸モータ11によ
ってX軸1に沿って移動し、またX軸1は、Y軸モータ
12によりY軸2、2’に沿って移動できるようになっ
ており、それによりヘッド部3は、XY軸方向に移動可
能に構成される。またヘッド部3は、Z軸モータ13に
よってZ軸方向に駆動されて昇降し、また吸着ノズル3
aはθ軸モータ14によってノズル軸を中心に回転でき
るように構成されている。
【0011】また、部品実装装置には、部品20の電極
バンプ部20aにフラックスを転写する転写装置4と、
フラックスが転写された部品20を撮像するCCDカメ
ラのような撮像装置5が配置される(撮像装置5はヘッ
ド部3に搭載することもできる)。ヘッド部3は、部品
吸着後、フラックス転写装置4の場所に移動して、部品
20のバンプ部20aに転写により所定量のフラックス
が転写される。フラックスが転写された部品20は、撮
像装置5により撮像され、その画像が画像認識装置7で
認識され、制御部10により後述するようにフラックス
転写量の検査が行なわれ、また部品中心が演算されて位
置決めが行われ、搬送されてくる基板6に部品20が搭
載される。
【0012】このような構成において、図3に示したよ
うに、フィーダ8から供給される部品20がヘッド部3
の吸着ノズル3aによって吸着され(ステップS1)、
ヘッド部3がフラックス転写装置4に移動して、制御部
10の制御の元に部品20のバンプ部20aにフラック
スが転写される(ステップS2)。続いて、フラックス
が転写された部品20が撮像装置5により撮像され、画
像が認識装置7に取り込まれて画像認識が行なわれる
(ステップS3)。
【0013】図4には、部品20の撮像の様子が図示さ
れており、部品20のバンプ部20aにフラックス20
bが転写され、照明光21で照射された部品20が撮像
装置5で撮像される状態が示されている。また、図5
(A)には、フラックス20bが転写された複数のバン
プ部20aの部品20の撮像装置5による画像が図示さ
れている。
【0014】このように撮像された部品20の画像を認
識することにより、まずバンプ部20aのフラックス転
写量が検査される(ステップS4)。フラックスはバン
プ部20aに転写されると、図5(B)に図示したよう
に、その転写量に応じてフラックス20bの直径φdが
変化する。そこで、画像を走査して画素の強度あるいは
強度変化を求め、公知の方法により画像認識装置7で画
像認識を行なうことによりフラックス20bの直径φd
を求め、制御部(検査手段)10においてα>φd>β
(α、βは設定可能)の関係を満たしているかどうかを
検査する。直径φdは、計算時間短縮のために、代表的
な数個のバンプ部20aのフラックス転写量に対応する
直径の平均値を求めるようにする。精度を要する場合に
は、全てのバンプ部20aのフラックス転写量に対応す
る直径の平均値を求めるようにしてもよく、また部品中
心部の1個だけのバンプ部20aのフラックス転写量に
対応する直径を求め、それを検査のために用いるようよ
うにしてもよい。
【0015】制御部10は、求めたフラックス20bの
直径φdが、α>φd>βの関係を満たしているかどう
かを検査し(ステップS4)、満たしていない場合に
は、不良(NG)として部品をリジェクトし(ステップ
S6)、満たしている場合には、画像認識装置(演算手
段)7により種々の公知の方法を用いて部品中心を演算
する。例えば、各バンプ部20aの直径φDから求めら
れる各バンプ部の中心から部品中心を演算する(ステッ
プS5)。そして、制御部(制御手段)10は、部品中
心と吸着中心のずれを補正して部品を位置決めし、また
部品吸着の傾きを求めてこれも補正し、部品20を基板
6の所定位置に実装する(ステップS7)。
【0016】なお、上述した実施形態において、フラッ
クス転写装置4でフラックス消費量が多くなるにつれ
て、転写されたフラックス20bの直径φdは、徐々に
減少する。そこで、フラックス転写量の時間的な変化を
記録し、転写量が所定値より減少したときには、フラッ
クス供給に異常、例えばフラックスの欠乏があると判定
して、これを作業者に通知するようにしてもよい。この
ような構成では、フラックス転写量の継続的なチェック
により、フラックス転写装置でフラックスがなくなるこ
と、あるいはフラックス不足のような異常を検出するこ
とができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、フラ
ックスが転写されたバンプ部が画像認識されてフラック
ス転写量が検査されるとともに、部品の位置決めが行な
われるので、フラックス転写量の検査と部品の位置決め
が簡単な構成で実施でき、全体の装置を安価な構成とす
ることができる。
【0018】また、本発明では、フラックス転写量を検
査するため、この検査によりバンプ部のコープラナリテ
ィー検査の代用ができ、装置の低価格化、実装時のタク
ト短縮が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】部品実装装置の概略構成を示した上面図であ
る。
【図2】部品実装装置の制御系を示したブロック図であ
る。
【図3】部品実装の流れを示すフローチャート図であ
る。
【図4】バンプ部にフラックスが転写された部品を撮像
する状態を示した説明図である。
【図5】(A)はバンプ部にフラックスが転写された部
品の画像を示す説明図、(B)は、フラックスが転写さ
れたバンプ部の画像を示す説明図である。
【符号の説明】 3 ヘッド部 3a 吸着ノズル 4 フラックス転写装置 5 撮像装置 6 基板 7 画像認識装置 8 フィーダ 20 部品 20a バンプ部 20b フラックス

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フラックスが転写されるバンプ部を有す
    る部品を位置決めして基板に実装する部品実装方法にお
    いて、 部品のバンプ部にフラックスを転写する工程と、 フラックスが転写されたバンプ部を画像認識する工程
    と、 画像認識に基づいてフラックス転写量を検査する工程
    と、 画像認識されたバンプ部より部品中心を求める工程と、 前記フラックス転写量の検査並びに前記求めた部品中心
    に基づいて部品を基板に実装する工程と、 を有することを特徴とする部品実装方法。
  2. 【請求項2】 前記フラックス転写量の検査が合格した
    部品に対してのみ部品中心を求めることを特徴とする請
    求項1に記載の部品実装方法。
  3. 【請求項3】 前記フラックス転写量を検査するための
    画像と、部品中心を求めるための画像が同じ撮像装置に
    より得られることを特徴とする請求項1又は2に記載の
    部品実装方法。
  4. 【請求項4】 前記フラックス転写量の時間的な変化を
    求め、フラックス転写装置からのフラックス供給の異常
    を判定することを特徴とする請求項1から3のいずれか
    1項に記載の部品実装方法。
  5. 【請求項5】 フラックスが転写されるバンプ部を有す
    る部品を位置決めして基板に実装する部品実装装置にお
    いて、 部品のバンプ部にフラックスを転写する転写装置と、 フラックスが転写されたバンプ部を撮像する撮像装置
    と、 前記撮像装置により得られる画像を認識してフラックス
    転写量を検査する検査手段と、 前記撮像装置により得られる画像を認識して部品中心を
    演算する演算手段と、 前記フラックス転写量の検査並びに前記演算した部品中
    心に基づいて部品の基板への実装を制御する制御手段
    と、 を有することを特徴とする部品実装装置。
  6. 【請求項6】 前記フラックス転写量の時間的な変化を
    求め、フラックス転写装置からのフラックス供給の異常
    を判定することを特徴とする請求項5に記載の部品実装
    装置。
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