JP2004193191A - Apparatus and method of mounting electronic part - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and a method of mounting electronic parts wherein the influence of a foreign matter in a vacuum suction system is reduced to the utmost, and stable mounting operation can be kept unchanged. <P>SOLUTION: In electronic part mounting for mounting electronic parts on a substrate with an suction nozzle 10 by picking up the electronic parts by vacuum attraction, a flow rate of air passing through the inside of a vacuum suction circuit is measured at a predetermined interval by a flow rate sensor 12, and the actuation timing of a changeover valve 13 is updated each time by a valve actuation timing control unit 18 based upon the result of measurement of the flow rate. Consequently, valve action timing is set in response to a change in the response characteristic of vacuum suction owing to the adhesion of the foreign matter in the vacuum suction circuit. Accordingly, the influence of the foreign matter in a vacuum suction system is reduced to the utmost to keep stable mounting operation. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を吸着ノズルによって吸着保持して基板に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。
【0002】
【従来の技術】
電子部品を基板に実装する電子部品実装装置において電子部品を保持する方法として、真空吸着による方法が用いられる。この方法は、下端部に吸着孔が設けられた吸着ノズルを電子部品の上面に当接させた状態で吸着孔から真空吸引することにより発生する負圧を利用して電子部品を保持するものであり、真空吸引をオンオフすることのみによって保持状態を制御できるという利点がある。
【0003】
この反面、吸着ノズルの吸着孔や内部に組み込まれた異物除去用のフィルタなど、真空吸引系を構成する部品の状態によって吸着動作が不安定になりやすいという欠点がある。すなわち、吸着ノズルによって電子部品を確実に吸着保持するためには、吸着ノズルの真空圧が所定圧に到達することが必要であり、また電子部品の吸着解除のためには吸着ノズルの真空を破壊して圧力を大気圧に復帰させることが必要であるが、前述のように真空吸引系に異物の付着や目詰まりが生じている場合には、これらの影響によって真空圧の上昇や真空破壊に要する応答時間が遅延し、所期の動作タクトタイムが保たれない事態が生じる。このため従来より吸着ノズルを用いた電子部品実装装置には、このような異物を排除するためのエアブローなどの機構を備えたものが知られている(例えば特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開昭61−252643号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来例では、吸着ノズルの端部に付着した異物を除去できるのみで、フィルタの目詰まりなどに真空吸引回路内部に存在する異物に対しては有効ではなかった。また吸着ノズルに対してエアを吹き付ける構成であるため、異物除去と同時に異物の飛散が避けられず、飛散した異物が基板の実装面に付着することによる新たな不具合を誘発する場合があった。このように、従来の電子部品実装装置においては、吸着ノズルから真空吸引する真空吸引系の異物の影響によって、安定した実装動作を行うことが困難な場合があった。
【0006】
そこで本発明は、真空吸引系の異物の影響を極力少なくし、安定した実装動作を保つ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。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の電子部品実装装置は、部品供給部から移載ヘッドの吸着ノズルによって電子部品を真空吸着によりピックアップして基板に実装する電子部品実装装置であって、前記吸着ノズルから真空吸引する真空吸引手段と、前記真空吸引手段から吸着ノズルに至る真空吸引回路を断接する真空断接手段と、前記真空吸引回路に介設され真空吸引回路を通過する空気の流量を計測する流量センサと、この流量センサの流量計測結果に基づいて前記真空断接手段の断接タイミングを制御するタイミング制御手段とを備えた。
【0008】
請求項2記載の電子部品実装方法は、部品供給部の電子部品を移載ヘッドの吸着ノズルから真空吸引回路を介して真空吸引することにより吸着保持して基板に実装する電子部品実装方法であって、前記吸着ノズルの特定状態において前記真空吸引回路に介設された流量センサによって真空吸引回路内を通過する空気の流量を計測する流量計測工程と、前記真空吸引回路を断接する真空断接手段を接状態にすることにより吸着ノズルによって電子部品を吸着保持して取り出すピックアップ工程と、前記電子部品を吸着保持した吸着ノズルを前記基板に対して上下動させるとともに、前記真空断接手段を断状態にして吸着保持を解除することにより電子部品を吸着ノズルから離脱させて基板に搭載する搭載工程とを含み、前記ピックアップ工程およびまたは搭載工程において、前記流量計測結果に基づいて前記真空断接手段の断接タイミングを制御する。
【0009】
本発明によれば、吸着ノズルの特定状態において流量センサによって真空吸引回路内を通過する空気の流量を計測し、この流量計測結果に基づいて真空吸引回路の断接タイミングを制御することにより、吸着ノズルから真空吸引する真空吸引系の異物の影響を極力少なくし、安定した実装動作を保つことができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。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は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の移載ヘッドの構成を示す図、図3は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の真空吸引・エアブロー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装置によるピックアップ動作における真空吸引回路内部の真空度の時間的変化を示すグラフ、図5は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置による部品搭載動作における真空吸引回路内部の真空度の時間的変化を示すグラフ、図6(a)は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における真空吸引回路内部の真空度と空気の流量との関係を示すグラフ、図6(b)は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における真空吸引回路内部の流量偏差と切換バルブのタイミング補正値との関係を示すグラフ、図7は本発明の一実施の形態の電子部品実装方法におけるバルブ作動タイミング設定処理のフロー図である。
【0011】
まず図1を参照して電子部品実装装置の構造を説明する。図1において基台1の中央にはX方向に搬送路2が配設されている。搬送路2は基板3を搬送し電子部品の実装位置に位置決めする。搬送路2の両側方には、部品供給部4が配置されており、それぞれの部品供給部4には多数のテープフィーダ5が並設されている。テープフィーダ5はテープに保持された電子部品を収納し、このテープをピッチ送りすることにより電子部品を供給する。
【0012】
基台1上面の両端部上にはY軸テーブル6A,6Bが配設されており、Y軸テーブル6A、6B上には2台のX軸テーブル7A,7Bが架設されている。Y軸テーブル6Aを駆動することにより、X軸テーブル7AがY方向に水平移動し、Y軸テーブル6Bを駆動することにより、X軸テーブル7BがY方向に水平移動する。X軸テーブル7A,7Bには、それぞれ移載ヘッド8および移載ヘッド8と一体的に移動するカメラ9が装着されている。
【0013】
Y軸テーブル6A,X軸テーブル7A,Y軸テーブル6B,X軸テーブル7Bをそれぞれ組み合わせて駆動することにより移載ヘッド8は水平移動し、それぞれの部品供給部4から電子部品を吸着ノズル10(図2参照)によってピックアップし、搬送路2に位置決めされた基板3上に実装する。基板3上に移動したカメラ9は、基板3を撮像して認識する。また部品供給部4から搬送路2に至る経路には、ラインカメラ11が配設されている。ラインカメラ11は、それぞれの移載ヘッド8に保持された状態の電子部品を下方から撮像する。
【0014】
次に図2を参照して移載ヘッド8について説明する。図2に示すように、移載ヘッドはマルチタイプであり、部品保持手段としての単位移載ヘッド8aを8個備えた構成となっている。これらの単位移載ヘッド8aはそれぞれ下端部に電子部品を吸着して保持する吸着ノズル10を備え、個別に昇降動作が可能となっている。ここで吸着ノズル10は単位移載ヘッド8aの下部に設けられた装着部8b(図3参照)に着脱自在に装着され、電子部品の種類に応じて交換されるようになっている。
【0015】
ここで図3を参照して、吸着ノズル10から真空吸引する真空吸引・エアブロー系の構成について説明する。図3に示すように、単位移載ヘッド8aにおいて吸着ノズル10が装着される装着部8bには、流量センサ12を介して切換バルブ13が接続されている。切換バルブ13の一方側の切換ポートaは真空ポンプ14に接続され、他方側の切換ポートbはブローバルブ16を介してエア供給源17に接続されている。制御部20によって切換バルブ13を制御することにより、吸着ノズル10を切換ポートa、bのいずれかに選択的に接続させることができる。
【0016】
装着部8bに吸着ノズル10を装着し、真空ポンプ14を駆動した状態で切換バルブ13を切換ポートa側に切り換えることにより、吸着ノズル10の下端部の吸着面に設けられた吸着孔10aより真空吸引する。装着部8bにはフィルタ15が内蔵されており、真空吸引する際に吸着ノズル10から空気とともに吸引された異物は、フィルタ15によって捕集される。
【0017】
上記構成において、吸着ノズル10から真空ポンプ14に至る回路は、真空吸引時に空気が通過する真空吸引回路となっており、真空ポンプ14は吸着ノズル10から真空吸引する真空吸引手段となっている。そして切換バルブ13は、真空吸引回路を断接する断接する真空断接手段となっている。すなわち切換ポートa側に切り換えることにより、真空吸引回路が接状態となって吸着ノズル10から真空吸引し、切換ポートb側に切り換えることにより、真空吸引回路が断状態となって吸着ノズル10からの真空吸引が停止する。
【0018】
そして切換バルブ13を切換ポートb側に切り換えた状態で、ブローバルブ16を開状態にすることにより、吸着ノズル10の下端部の吸着面に設けられた吸着孔10aから正圧空気が吐出される。吸着ノズル10からエア供給源17に至る回路は、エアブロー回路となっており、エア供給源17は吸着ノズル10から正圧空気を吐出させるエアブロー手段となっている。
【0019】
真空吸引時の真空吸引回路の流量およびエアブロー時のエアブロー回路の流量は、流量センサ12によって計測される。流量センサ12は、内部を流れる流体の温度差を検出することにより、真空吸引・エアブローによって単位時間当たりに真空吸引・エアブロー回路内を通過する空気の量を計測する。この流量計測は、吸着ノズル10から真空吸引する方向の空気の流量および吸着ノズル10から空気を吐出する方向の空気の流量のいずれについても計測可能となっている。流量計測結果はバルブ作動タイミング設定部18に送られる。
【0020】
バルブ作動タイミング設定部18は、流量センサ12の流量計測結果に基づき、記憶部19に記憶されているバルブ作動タイミング補正データを用いて、切換バルブ13の作動タイミング、すなわち真空断接手段の断接タイミングを設定する。作動タイミングの設定結果は制御部20へ送られ、制御部20は設定結果に基づいて切換バルブ13を制御する。したがって、バルブ作動タイミング設定部18と制御部20は、流量センサ12の流量計測結果に基づいて真空断接手段の断接タイミングを制御するタイミング制御手段となっている。
【0021】
ここでバルブ作動タイミングおよびバルブ作動タイミング設定データについて、図4、図5および図6を参照して説明する。図4(a)(b)は、電子部品を吸着ノズル10によってピックアップするピックアップ動作において、真空ポンプ14を駆動した状態で、切換バルブ13を切換ポートb側(真空吸引OFF)から切換ポートa側(真空吸引ON)に切り換えた場合の吸着ノズル10内の真空圧Pの時間的変化を示している。
【0022】
また図5(a)(b)は、吸着ノズル10に保持された電子部品を基板3に搭載する搭載動作において、真空ポンプ14を駆動した状態で、切換バルブ13を切換ポートa側(真空吸引ON)から切換ポートb側(真空吸引OFF)に切り換えた場合の吸着ノズル10内の真空圧Pの時間的変化を示している。いずれの場合も、真空圧Pは大気圧との差圧を示しており、絶対圧が低下して差圧が大きくなる方向を真空圧Pの正方向としている。
【0023】
まず、ピックアップ動作におけるバルブ作動タイミングについて説明する。電子部品実装動作において、移載ヘッド8によって電子部品をピックアップする際には、前述のように切換バルブ13を切換ポートa側(真空吸引ON)に切り換えて吸着ノズル10から真空吸引する。この部品吸着動作において、吸着ノズル10によって電子部品を確実に吸着保持するためには、吸着ノズル10内部の真空圧が、大気圧との差圧によって電子部品を保持するのに十分な所定圧に到達することが必要とされる。
【0024】
このとき、切換バルブ13を真空吸引側に切り換えたタイミングから吸着ノズル10内の真空圧が所定圧に到達するまでにはタイムラグが存在する。すなわち、図4(a)に示すように、切換バルブ13を真空吸引ONへ切り換えたタイミングtaからタイムラグt1だけ遅れたタイミングtbにおいて、吸着ノズル10内の真空圧Pは、所定圧(電子部品の吸着保持のための基準真空圧Ps1)に到達する(実線で示す圧力カーブp1参照)。そしてこの基準真空圧Ps1の到達を確認した後、吸着ノズル10が上昇して電子部品がピックアップされる。
【0025】
ところが吸着ノズル10からの真空吸引を反復しておこなう過程において、フィルタ15の目詰まりや吸着ノズル10内部の異物付着が進行すると、真空吸引系の応答状態が劣化して基準真空圧Ps1に到達するタイミングが遅延する傾向にあり(破線で示す圧力カーブp2参照)、本来ピックアップが行われるべきタイミングtbにおいては、基準真空圧Ps1を差分ΔP1だけ下回った真空圧状態にある。
【0026】
そしてこの場合には、基準真空圧Ps1の到達が確認されるまでにはさらに追加のタイムラグΔt1を必要とし、タイミングtbからさらにタイムラグΔt1が経過したタイミングにおいて吸着ノズル10による電子部品のピックアップが行われる。すなわち真空吸引系の応答状態の劣化は、前述のタイムラグΔt1分だけピックアップ動作の遅れを招くこととなる。ここで、実際に使用される条件範囲内においては、差分ΔP1とタイムラグΔt1とは略比例関係にある。
【0027】
このようなピックアップ動作の遅れを防止するため、本実施の形態の電子部品実装方法においては、以下に示すバルブ作動タイミング補正データを用いて切換バルブ13のバルブ作動タイミングの設定を変更することにより、ピックアップ動作の遅れに起因するタクトタイムの増大を防止するようにしている。
【0028】
図6(a)は、真空吸引回路内の空気の流量Q(横軸)と、吸着ノズル10内の真空圧P(縦軸)との関係を示している。吸着ノズル10から真空吸引した状態における空気の流量Qは、図6(a)に示すように、実際の真空吸着に用いられる条件範囲内においては、真空圧Pと略線形な対応関係にある。すなわち、流量Qが、正常な真空吸引状態における流量を示す基準流量値Q1から流量偏差ΔQ1だけ低下すると、真空圧Pはこの流量偏差ΔQ1に比例した差分ΔP1だけ低下する。
【0029】
この関係を換言すれば、吸着ノズル10内の真空圧Pの変化の状態を検出したい場合には、流量Qの変化を計測すればよいことになる。本実施の形態に示すバルブ作動タイミング補正データでは、この関係を利用して、流量Qの計測結果から流量Qの基準流量値Q1に対する流量偏差ΔQ1を求め、次いでこの流量偏差ΔQ1に対応する吸着ノズル10内の真空圧Pの差分ΔP1を求め、さらにこの差分ΔP1に相当するタイムラグΔt1(すなわち流量偏差ΔQ1に対応するタイミング補正値Δt1)を求めるようにしている。
【0030】
図6(b)のグラフは、これらの流量偏差ΔQ、真空圧Pの差分ΔPおよびタイミング補正値Δt1の相互の関係において、流量偏差ΔQとタイミング補正値Δt1との比例関係を真空圧Pを省略して示したものである。このようなバルブ作動タイミング補正データを準備することにより、電子部品実装装置の稼働中の適宜インターバルにおいて流量センサ12によって真空吸引回路内の流量Qを計測して基準流量値Q1との差を演算して流量偏差ΔQ1を求め、この流量偏差ΔQ1に対応したタイミング補正値Δt1が求められる。
【0031】
そして求められたタイミング補正値Δt1だけ切り換えバルブ13の作動タイミングを前倒しする。これにより、図4(b)に示すように圧力カーブp2はΔt1だけ左側へ移動し、本来のピックアップのタイミングtbにおいて真空圧Pは基準真空圧Ps1に到達する。したがって、真空吸引回路の応答状態がフィルタ15の目詰まりなどの要因によって変化した場合にあっても、時間遅れを生じることなく電子部品をピックアップすることができる。なお図6(b)においては、流量偏差にタイミング補正値を対応させるための関連を直線状の相関線で示しているが、これ以外にもステップ状の相関線など、実用上適した相関線を選択して用いてもよい。
【0032】
上述のバルブ作動タイミング補正は、部品搭載動作に対しても同様に適用される。すなわち図5に示すように、この部品搭載動作においては、前述のように切換バルブ13を切換ポートb側(真空吸引OFF)に切り換えて吸着ノズル10の吸着状態を解除する。この部品搭載動作において、吸着ノズル10から電子部品を確実に離脱させるためには、吸着ノズル10内部の真空を破壊して基準真空圧値Ps2(ほぼ大気圧に等しい圧力に設定される)にすることが必要とされる。
【0033】
このとき、切換バルブ13を切換ポートb側(真空吸引OFF)に切り換えたタイミングから、吸着ノズル10内の真空圧が大気圧に復帰するまでには真空吸引時と同様にタイムラグが存在する。すなわち、図5(a)に示すように、切り換えバルブ13を切換ポートa(真空吸引ON)へ切り換えたタイミングtcからタイムラグt2だけ遅れたタイミングtdにおいて、吸着ノズル10内の真空圧Pは、基準真空圧値Ps2に到達する(実線で示す圧力カーブp3参照)。そしてこの基準真空圧Ps2の到達を確認した後、電子部品を離脱させた吸着ノズル10が上昇して部品搭載動作が完了する。
【0034】
ところが吸着ノズル10からの真空吸引を反復しておこなう過程において、フィルタ15の目詰まりや吸着ノズル10内部の異物付着が進行すると、真空吸引系の応答状態が劣化して基準真空圧Ps2に到達するタイミングが遅延する傾向にあり(破線で示す圧力カーブp4参照)、本来部品離脱が行われるべきタイミングtdにおいては、基準真空圧Ps2を差分ΔP2だけ上回った真空圧状態にある。
【0035】
そしてこの場合には、基準真空圧Ps2の到達が確認されるまでにはさらに追加のタイムラグΔt2を必要とし、タイミングtdからさらにタイムラグΔt2が経過したタイミングにおいて電子部品を離脱させた吸着ノズル10を上昇させる動作が行われる。すなわち真空吸引系の応答状態の劣化は、ピックアップ動作時とほぼ同様に、タイムラグΔt2分だけ部品搭載動作の遅れを招くこととなる。ここで、実際に使用される条件範囲内においては、ピックアップ動作の場合と同様に、差分ΔP2とタイムラグΔt2とは略比例関係にある。
【0036】
このような部品搭載動作の遅れを防止するため、本実施の形態の電子部品実装方法においては、ピックアップ動作におけるバルブ作動タイミング補正データと同様のバルブ作動タイミング補正データを用いて、部品搭載動作時の切換バルブ13のバルブ作動タイミングの設定を変更することにより、部品搭載動作の遅れに起因するタクトタイムの増大を防止するようにしている。
【0037】
すなわち、図6(b)に示すように、流量偏差ΔQ2とタイミング補正値Δt2との関係を示すバルブ作動タイミング補正データを準備する。そして電子部品実装装置の稼働中の適宜インターバルにおいて流量センサ12によって真空吸引回路内の流量を計測して基準流量値Q2との差を演算して流量偏差ΔQ2を求め、この流量偏差ΔQ2に対応したタイミング補正値Δt2が求められる。
【0038】
そして求められたタイミング補正値Δt2だけ切り換えバルブ13の作動タイミングを前倒しする。これにより、図5(b)に示すように圧力カーブp4はΔt2だけ左側へ移動し、本来の電子部品の離脱のタイミングtdにおいて真空圧Pは基準真空圧Ps2に到達する。したがって、真空吸引回路の応答状態がフィルタ15の目詰まりなどの要因によって変化した場合にあっても、時間遅れを生じることなく電子部品を搭載することができる。
【0039】
次に図7を参照して、上述のバルブ作動タイミング設定処理について説明する。この処理は、部品供給部4の電子部品を移載ヘッド8の吸着ノズル10から真空吸引回路を介して真空吸引することにより吸着保持して基板3に実装する電子部品実装方法において、所定インターバル毎(例えば基板の入れ替え毎)に、バルブ作動タイミング設定部18によって実行される。
【0040】
まずバルブ作動タイミング補正データを記憶部19より読み込む(ST1)。ここでは、基準状態におけるバルブ作動タイミング、すなわち図4,図5に示すタイミングta、tcに相当するタイミングや、図6に示す基準流量値Q1,Q2など、以下に説明するバルブ作動タイミング設定に必要なデータを読み込む。ここで、タイミングta、tcは実装シーケンスより与えられる。基準流量値Q1は、フィルタ15の目詰まりや吸着ノズル10が閉塞されていない正常な基準状態において、切換バルブ13を真空吸引OFFから真空吸引ONに切り換えたときの流量値であり、基準流量値Q2は、逆に切換バルブ13を真空吸引ONから真空吸引OFFに切り換えたときの流量値である。これらのデータは予め計測され記憶部19に記憶される。
【0041】
次に真空吸引回路の流量を流量センサ12によって計測する(ST2)(流量計測工程)。この流量計測においては、吸着ノズル10に電子部品が保持されていない状態(流量計測用の特定状態)で、まず切換バルブ13を真空吸引OFFから真空吸引ONに切り換えたときの流量を計測し、次いで切換バルブ13を真空吸引ONから真空吸引OFFに切り換えたときの流量を計測する。
【0042】
そしてこれらの流量計測結果から、流量計測値と基準流量値Q1,Q2の差をそれぞれ示す流量偏差ΔQ1、ΔQ2を求める(ST3)。次いで、流量偏差ΔQ1,ΔQ2に対応したタイミング補正値Δt1、Δt2を、バルブ作動タイミング補正データ(図6(b)参照)から求める(ST4)。そしてタイミング補正値Δt1、Δt2を加味したバルブ作動タイミングを、新たなバルブ作動タイミングとして設定し(ST5)、設定結果を制御部20に対して出力する。
【0043】
このようにして新たなバルブ作動タイミングが設定されたならば、実装動作が開始される。すなわち、切換バルブ13を切換ポートa側に切り換えて、吸着ノズル10によって電子部品を吸着保持して取り出す(ピックアップ工程)。このときのバルブ作動タイミングは、図4(b)に示すように、タイミングtaをΔt1だけ前倒ししたタイミングである。この後、電子部品を保持した移載ヘッド8はラインカメラ11の上方を移動してここでの認識を行った後、基板3上に移動する。
【0044】
そしてここで電子部品を吸着保持した吸着ノズル10を基板3に対して上下動させるとともに、切換バルブ13を切換ポートb側に切り換えて、吸着ノズル10による電子部品の吸着保持を解除することにより、電子部品を吸着ノズル10から離脱させて基板3に搭載する(搭載工程)。このときのバルブ作動タイミングは、図5(b)に示すように、タイミングtcをΔt2だけ前倒ししたタイミングである。
【0045】
すなわち、上述の電子部品実装方法のピックアップ工程および搭載工程においては、バルブ作動タイミング設定処理の流量計測工程における流量計測結果に基づいて、当初のタイミングta,tcにそれぞれタイミング補正値Δt1、Δt2を加味したバルブ作動タイミングを用いて、制御部20によって切換バルブ13の作動タイミングを制御する。
【0046】
このように、本実施の形態に示す電子部品実装装置では、真空吸引系の異物の影響によるタクトタイムの遅延や実装動作の不安定に対する対策として、従来より用いられていたエアブローによる異物排除を用いていない。これにより、従来方法における不都合、すなわち、吸着ノズルの端部に付着した異物を除去できるのみで、フィルタの目詰まりなどに真空吸引系内部に存在する異物に対しては有効ではないという不都合、さらには吸着ノズルに対してエアを吹き付ける構成であるため、異物除去と同時に異物の飛散が避けられず、飛散した異物が基板の実装面に付着することによる新たな不具合を誘発するという不具合がない。
【0047】
従って、稼働時間の経過と伴って不可避的に生じる真空吸引系の異物の影響を極力少なくすることができ、メンテナンス作業のインターバルを延長して作業負荷を軽減できるとともに、異物付着が進行中においても付着状態に応じてバルブ作動タイミングが更新されることから、常に安定した実装動作を保つことができる。
【0048】
なお、上述の実施の形態においては、切換バルブ13の作動タイミングのみをタイミング補正の対象としているが、搭載工程における部品離脱時において吸着ノズル10内に正圧を付与するエアブローバルブ16の作動タイミングを併せてタイミング補正の対象としてもよい。この場合には、基準流量値Q2の計測およびタイミング補正時の流量計測を正圧付与の状態で行う。
【0049】
【発明の効果】
本発明によれば、吸着ノズルの特定状態において流量センサによって真空吸引回路内を通過する空気の流量を計測し、この流量計測結果に基づいて真空吸引回路の断接タイミングを制御することにより、吸着ノズルから真空吸引する真空吸引系の異物の影響を極力少なくし、安定した実装動作を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】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】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の移載ヘッドの構成を示す図
【図3】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の真空吸引・エアブロー系の構成を示すブロック図
【図4】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置によるピックアップ動作における真空吸引回路内部の真空度の時間的変化を示すグラフ
【図5】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置による部品搭載動作における真空吸引回路内部の真空度の時間的変化を示すグラフ
【図6】(a)本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における真空吸引回路内部の真空度と空気の流量との関係を示すグラフ
(b)本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における真空吸引回路内部の流量偏差と切換バルブのタイミング補正値との関係を示すグラフ
【図7】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法におけるバルブ作動タイミング設定処理のフロー図
【符号の説明】
1 基台
3 基板
4 部品供給部
8 移載ヘッド
8a 単位移載ヘッド
8b 装着部
10 吸着ノズル
12 流量センサ
13 切換バルブ
14 真空ポンプ
15 フィルタ
16 ブローバルブ
18 バルブ作動タイミング設定部
19 記憶部
20 制御部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic component mounting apparatus and an electronic component mounting method for mounting an electronic component on a substrate by sucking and holding the electronic component by a suction nozzle.
[0002]
[Prior art]
As a method for holding an electronic component in an electronic component mounting apparatus that mounts the electronic component on a substrate, a method using vacuum suction is used. In this method, an electronic component is held by utilizing a negative pressure generated by vacuum suction from the suction hole while a suction nozzle having a suction hole provided at a lower end portion is in contact with the upper surface of the electronic component. There is an advantage that the holding state can be controlled only by turning on / off the vacuum suction.
[0003]
On the other hand, there is a drawback that the suction operation tends to be unstable depending on the state of the components constituting the vacuum suction system, such as the suction holes of the suction nozzle and the filter for removing foreign substances incorporated therein. That is, the vacuum pressure of the suction nozzle needs to reach a predetermined pressure in order to reliably hold the electronic component by the suction nozzle, and the vacuum of the suction nozzle is broken to release the suction of the electronic component. It is necessary to return the pressure to atmospheric pressure by applying pressure.However, as described above, if foreign matter is adhered or clogged in the vacuum suction system, these effects may cause an increase in vacuum pressure or vacuum destruction. The required response time is delayed, and the desired operation tact time cannot be maintained. For this reason, an electronic component mounting apparatus using a suction nozzle is conventionally known which includes a mechanism such as an air blow for removing such foreign matter (for example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-61-252643
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional example, only the foreign matter adhering to the end of the suction nozzle can be removed, but it is not effective for foreign matter existing inside the vacuum suction circuit due to clogging of the filter or the like. In addition, since air is blown against the suction nozzle, scattering of foreign matter is inevitable at the same time as foreign matter is removed, which may cause a new problem due to the scattering of foreign matter adhering to the mounting surface of the substrate. As described above, in the conventional electronic component mounting apparatus, there are cases where it is difficult to perform a stable mounting operation due to the influence of the foreign matter in the vacuum suction system that suctions the vacuum from the suction nozzle.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide an electronic component mounting apparatus and an electronic component mounting method capable of minimizing the influence of foreign matter in a vacuum suction system and maintaining a stable mounting operation.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
2. The electronic component mounting apparatus according to claim 1, wherein the electronic component is picked up from a component supply unit by a suction nozzle of a transfer head by vacuum suction and mounted on a substrate, and vacuum suction is performed from the suction nozzle. Vacuum suction means, vacuum connection / disconnection means for connecting / disconnecting a vacuum suction circuit from the vacuum suction means to the suction nozzle, and a flow sensor interposed in the vacuum suction circuit and measuring a flow rate of air passing through the vacuum suction circuit, And timing control means for controlling connection / disconnection timing of the vacuum connection / disconnection means based on the flow rate measurement result of the flow rate sensor.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, there is provided an electronic component mounting method in which an electronic component in a component supply unit is sucked and held by vacuum suction from a suction nozzle of a transfer head via a vacuum suction circuit and mounted on a substrate. A flow rate measuring step of measuring a flow rate of air passing through the vacuum suction circuit by a flow rate sensor provided in the vacuum suction circuit in a specific state of the suction nozzle, and a vacuum connection / disconnection means for connecting / disconnecting the vacuum suction circuit A pickup step of sucking and holding and taking out the electronic component by the suction nozzle by bringing the suction nozzle into contact state, and moving the suction nozzle holding the electronic component by suction up and down with respect to the substrate, and disconnecting the vacuum connection / disconnection means. The electronic component is detached from the suction nozzle to be mounted on the substrate by releasing the suction holding. In Bimatawa mounting process, to control the disengagement timing of the vacuum disengaging means based on the flow rate measurement result.
[0009]
According to the present invention, in a specific state of the suction nozzle, the flow rate sensor measures the flow rate of the air passing through the vacuum suction circuit, and based on the flow rate measurement result, controls the connection / disconnection timing of the vacuum suction circuit to achieve suction. The effect of foreign matter in a vacuum suction system for vacuum suction from the nozzle is minimized, and a stable mounting operation can be maintained.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of an electronic component mounting apparatus according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a transfer head of the electronic component mounting apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a vacuum suction / air blow system of the electronic component mounting apparatus according to one embodiment. FIG. 4 is a diagram showing a time of a degree of vacuum inside a vacuum suction circuit in a pickup operation by the electronic component mounting apparatus according to one embodiment of the present invention. FIG. 5 is a graph showing a temporal change in the degree of vacuum inside the vacuum suction circuit in a component mounting operation by the electronic component mounting apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 6B is a graph showing the relationship between the degree of vacuum inside the vacuum suction circuit and the flow rate of air in the electronic component mounting apparatus according to one embodiment, and FIG. 6B is a vacuum suction circuit in the electronic component mounting apparatus according to one embodiment of the present invention. Internal flow deviation and disconnection Graph showing the relationship between the timing correction value of the valve, Fig 7 is a flow diagram of a valve actuation timing setting process in the electronic component mounting method of an embodiment of the present invention.
[0011]
First, the structure of the electronic component mounting apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a transport path 2 is provided in the center of a base 1 in the X direction. The transport path 2 transports the substrate 3 and positions the electronic component at a mounting position. Component supply units 4 are arranged on both sides of the transport path 2, and a large number of tape feeders 5 are arranged in each component supply unit 4. The tape feeder 5 stores the electronic components held on the tape, and supplies the electronic components by feeding the tape at a pitch.
[0012]
Y-axis tables 6A and 6B are provided on both ends of the upper surface of the base 1, and two X-axis tables 7A and 7B are provided on the Y-axis tables 6A and 6B. By driving the Y-axis table 6A, the X-axis table 7A moves horizontally in the Y direction, and by driving the Y-axis table 6B, the X-axis table 7B moves horizontally in the Y direction. A transfer head 8 and a camera 9 that moves integrally with the transfer head 8 are mounted on the X-axis tables 7A and 7B, respectively.
[0013]
By driving the Y-axis table 6A, the X-axis table 7A, the Y-axis table 6B, and the X-axis table 7B in combination, the transfer head 8 moves horizontally, and picks up an electronic component from each component supply unit 4 by the suction nozzle 10 ( 2), and mounted on the substrate 3 positioned on the transport path 2. The camera 9 that has moved onto the substrate 3 captures an image of the substrate 3 and recognizes it. A line camera 11 is provided on a path from the component supply unit 4 to the transport path 2. The line camera 11 captures an image of the electronic component held by each transfer head 8 from below.
[0014]
Next, the transfer head 8 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the transfer head is a multi-type, and has a configuration including eight unit transfer heads 8a as component holding means. Each of these unit transfer heads 8a is provided with a suction nozzle 10 at its lower end for sucking and holding an electronic component, and can individually move up and down. Here, the suction nozzle 10 is detachably mounted on a mounting portion 8b (see FIG. 3) provided below the unit transfer head 8a, and is replaced according to the type of electronic component.
[0015]
Here, a configuration of a vacuum suction / air blow system that suctions vacuum from the suction nozzle 10 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, a switching valve 13 is connected via a flow rate sensor 12 to a mounting portion 8b of the unit transfer head 8a where the suction nozzle 10 is mounted. The switching port a on one side of the switching valve 13 is connected to a vacuum pump 14, and the switching port b on the other side is connected to an air supply source 17 via a blow valve 16. By controlling the switching valve 13 by the control unit 20, the suction nozzle 10 can be selectively connected to one of the switching ports a and b.
[0016]
The suction nozzle 10 is mounted on the mounting portion 8b, and the switching valve 13 is switched to the switching port a side in a state where the vacuum pump 14 is driven, so that the suction hole 10a provided on the suction surface at the lower end of the suction nozzle 10 is vacuumed. Suction. A filter 15 is incorporated in the mounting portion 8b, and foreign matter sucked together with air from the suction nozzle 10 during vacuum suction is collected by the filter 15.
[0017]
In the above configuration, the circuit from the suction nozzle 10 to the vacuum pump 14 is a vacuum suction circuit through which air passes during vacuum suction, and the vacuum pump 14 is vacuum suction means for vacuum suction from the suction nozzle 10. The switching valve 13 serves as a vacuum connecting / disconnecting means for connecting / disconnecting the vacuum suction circuit. That is, by switching to the switching port a side, the vacuum suction circuit is brought into contact with the suction nozzle 10 to suction the vacuum, and by switching to the switching port b side, the vacuum suction circuit is turned off and the suction nozzle 10 Vacuum suction stops.
[0018]
By opening the blow valve 16 with the switching valve 13 switched to the switching port b side, positive pressure air is discharged from the suction hole 10 a provided in the suction surface at the lower end of the suction nozzle 10. . The circuit from the suction nozzle 10 to the air supply source 17 is an air blow circuit, and the air supply source 17 is an air blow means for discharging positive pressure air from the suction nozzle 10.
[0019]
The flow rate of the vacuum suction circuit at the time of vacuum suction and the flow rate of the air blow circuit at the time of air blowing are measured by the flow rate sensor 12. The flow rate sensor 12 measures the amount of air passing through the vacuum suction / air blow circuit per unit time by vacuum suction / air blow by detecting the temperature difference of the fluid flowing inside. This flow rate measurement can measure both the flow rate of air in the direction of vacuum suction from the suction nozzle 10 and the flow rate of air in the direction of discharging air from the suction nozzle 10. The flow measurement result is sent to the valve operation timing setting unit 18.
[0020]
The valve operation timing setting unit 18 uses the valve operation timing correction data stored in the storage unit 19 based on the flow measurement result of the flow sensor 12 to operate the switching valve 13, that is, disconnect / connect the vacuum connection / disconnection unit. Set the timing. The setting result of the operation timing is sent to the control unit 20, and the control unit 20 controls the switching valve 13 based on the setting result. Therefore, the valve operation timing setting unit 18 and the control unit 20 serve as timing control means for controlling the connection / disconnection timing of the vacuum connection / disconnection unit based on the flow measurement result of the flow sensor 12.
[0021]
Here, the valve operation timing and the valve operation timing setting data will be described with reference to FIG. 4, FIG. 5, and FIG. FIGS. 4A and 4B show a state in which the vacuum pump 14 is driven and the switching valve 13 is moved from the switching port b side (vacuum suction OFF) to the switching port a side in a pick-up operation of picking up the electronic component by the suction nozzle 10. 5 shows a temporal change of the vacuum pressure P in the suction nozzle 10 when the mode is switched to (vacuum suction ON).
[0022]
5 (a) and 5 (b) show that in a mounting operation for mounting the electronic component held by the suction nozzle 10 on the substrate 3, the switching valve 13 is switched to the switching port a side (vacuum suction) while the vacuum pump 14 is driven. 5 shows a temporal change of the vacuum pressure P in the suction nozzle 10 when switching from the ON state to the switching port b side (vacuum suction OFF). In any case, the vacuum pressure P indicates a differential pressure from the atmospheric pressure, and the direction in which the absolute pressure decreases and the differential pressure increases is defined as the positive direction of the vacuum pressure P.
[0023]
First, the valve operation timing in the pickup operation will be described. In the electronic component mounting operation, when picking up the electronic component by the transfer head 8, the switching valve 13 is switched to the switching port a side (vacuum suction ON) as described above, and the suction nozzle 10 suctions the vacuum. In this component suction operation, in order to reliably hold the electronic component by the suction nozzle 10, the vacuum pressure inside the suction nozzle 10 is set to a predetermined pressure sufficient to hold the electronic component by a pressure difference from the atmospheric pressure. It is required to reach.
[0024]
At this time, there is a time lag from when the switching valve 13 is switched to the vacuum suction side to when the vacuum pressure in the suction nozzle 10 reaches a predetermined pressure. That is, as shown in FIG. 4A, at a timing tb delayed by a time lag t1 from the timing ta when the switching valve 13 is switched to the vacuum suction ON, the vacuum pressure P in the suction nozzle 10 is increased to a predetermined pressure (for electronic components). The pressure reaches the reference vacuum pressure Ps1 for holding by suction (see a pressure curve p1 indicated by a solid line). After confirming that the reference vacuum pressure Ps1 has been reached, the suction nozzle 10 is raised and the electronic component is picked up.
[0025]
However, in the process of repeatedly performing vacuum suction from the suction nozzle 10, if clogging of the filter 15 or adhesion of foreign matter inside the suction nozzle 10 progresses, the response state of the vacuum suction system deteriorates and reaches the reference vacuum pressure Ps 1. The timing tends to be delayed (see a pressure curve p2 indicated by a broken line), and at a timing tb at which pickup should be performed, the vacuum pressure state is lower than the reference vacuum pressure Ps1 by a difference ΔP1.
[0026]
In this case, an additional time lag Δt1 is required before the arrival of the reference vacuum pressure Ps1 is confirmed, and the electronic component is picked up by the suction nozzle 10 at a timing after the lapse of the time lag Δt1 from the timing tb. . That is, the deterioration of the response state of the vacuum suction system causes a delay in the pickup operation by the time lag Δt1 described above. Here, within the condition range actually used, the difference ΔP1 and the time lag Δt1 are in a substantially proportional relationship.
[0027]
In order to prevent such a delay in the pickup operation, in the electronic component mounting method of the present embodiment, the setting of the valve operation timing of the switching valve 13 is changed by using the valve operation timing correction data described below. An increase in tact time due to a delay in the pickup operation is prevented.
[0028]
FIG. 6A shows the relationship between the flow rate Q of air in the vacuum suction circuit (horizontal axis) and the vacuum pressure P in the suction nozzle 10 (vertical axis). As shown in FIG. 6A, the flow rate Q of air in a state where the vacuum suction is performed from the suction nozzle 10 has a substantially linear correspondence with the vacuum pressure P within a condition range used for actual vacuum suction. That is, when the flow rate Q decreases by the flow rate deviation ΔQ1 from the reference flow rate value Q1 indicating the flow rate in the normal vacuum suction state, the vacuum pressure P decreases by the difference ΔP1 proportional to the flow rate deviation ΔQ1.
[0029]
In other words, when it is desired to detect the state of the change in the vacuum pressure P in the suction nozzle 10, the change in the flow rate Q may be measured. In the valve operation timing correction data shown in the present embodiment, a flow deviation ΔQ1 with respect to the reference flow value Q1 of the flow Q is obtained from the measurement result of the flow Q by utilizing this relationship, and then the suction nozzle corresponding to the flow deviation ΔQ1 A difference ΔP1 between the vacuum pressures P within 10 is obtained, and a time lag Δt1 corresponding to the difference ΔP1 (ie, a timing correction value Δt1 corresponding to the flow rate deviation ΔQ1) is obtained.
[0030]
In the graph of FIG. 6B, in the relationship between the flow rate deviation ΔQ, the difference ΔP of the vacuum pressure P and the timing correction value Δt1, the proportional relation between the flow rate deviation ΔQ and the timing correction value Δt1 is omitted from the vacuum pressure P. It is shown. By preparing such valve operation timing correction data, the flow rate Q in the vacuum suction circuit is measured by the flow rate sensor 12 at an appropriate interval during the operation of the electronic component mounting apparatus, and the difference from the reference flow rate value Q1 is calculated. Thus, a flow rate deviation ΔQ1 is obtained, and a timing correction value Δt1 corresponding to the flow rate deviation ΔQ1 is obtained.
[0031]
Then, the operation timing of the switching valve 13 is advanced by the calculated timing correction value Δt1. Accordingly, as shown in FIG. 4B, the pressure curve p2 moves to the left by Δt1, and the vacuum pressure P reaches the reference vacuum pressure Ps1 at the original pickup timing tb. Therefore, even when the response state of the vacuum suction circuit changes due to factors such as clogging of the filter 15, electronic components can be picked up without causing a time delay. In FIG. 6B, the relationship for associating the timing correction value with the flow rate deviation is shown by a linear correlation line, but other than this, a correlation line suitable for practical use, such as a step-like correlation line. May be selected and used.
[0032]
The above-described valve operation timing correction is similarly applied to the component mounting operation. That is, as shown in FIG. 5, in this component mounting operation, the switching valve 13 is switched to the switching port b side (vacuum suction OFF) as described above, and the suction state of the suction nozzle 10 is released. In this component mounting operation, in order to reliably detach the electronic component from the suction nozzle 10, the vacuum inside the suction nozzle 10 is broken to a reference vacuum pressure value Ps2 (set to a pressure substantially equal to the atmospheric pressure). Is needed.
[0033]
At this time, there is a time lag between the timing when the switching valve 13 is switched to the switching port b side (vacuum suction OFF) and the time when the vacuum pressure in the suction nozzle 10 returns to the atmospheric pressure as in the case of vacuum suction. That is, as shown in FIG. 5A, the vacuum pressure P in the suction nozzle 10 at the timing td which is delayed by the time lag t2 from the timing tc when the switching valve 13 is switched to the switching port a (vacuum suction ON) is equal to the reference pressure. The pressure reaches the vacuum pressure value Ps2 (see the pressure curve p3 indicated by the solid line). After confirming that the reference vacuum pressure Ps2 has been reached, the suction nozzle 10 from which the electronic component has been detached rises and the component mounting operation is completed.
[0034]
However, in the process of repeatedly performing vacuum suction from the suction nozzle 10, if clogging of the filter 15 or adhesion of foreign matter inside the suction nozzle 10 progresses, the response state of the vacuum suction system deteriorates and reaches the reference vacuum pressure Ps2. The timing tends to be delayed (see the pressure curve p4 indicated by the broken line), and at the timing td at which the parts should be separated, the vacuum pressure state exceeds the reference vacuum pressure Ps2 by the difference ΔP2.
[0035]
In this case, an additional time lag Δt2 is required until the arrival of the reference vacuum pressure Ps2 is confirmed, and the suction nozzle 10 from which the electronic component has been detached is raised at the timing when the time lag Δt2 has elapsed from the timing td. Is performed. That is, the deterioration of the response state of the vacuum suction system causes a delay in the component mounting operation by the time lag Δt2, almost similarly to the time of the pickup operation. Here, within the condition range actually used, the difference ΔP2 and the time lag Δt2 are substantially proportional to each other, as in the case of the pickup operation.
[0036]
In order to prevent such a delay in the component mounting operation, in the electronic component mounting method of the present embodiment, the valve operation timing correction data similar to the valve operation timing correction data in the pickup operation is used to perform the component mounting operation. By changing the setting of the valve operation timing of the switching valve 13, an increase in the tact time due to a delay in the component mounting operation is prevented.
[0037]
That is, as shown in FIG. 6B, valve operation timing correction data indicating the relationship between the flow deviation ΔQ2 and the timing correction value Δt2 is prepared. Then, at an appropriate interval during the operation of the electronic component mounting apparatus, the flow rate in the vacuum suction circuit is measured by the flow rate sensor 12 and the difference from the reference flow rate value Q2 is calculated to obtain a flow rate deviation ΔQ2, which corresponds to the flow rate deviation ΔQ2. The timing correction value Δt2 is obtained.
[0038]
Then, the operation timing of the switching valve 13 is advanced by the calculated timing correction value Δt2. Thus, as shown in FIG. 5B, the pressure curve p4 moves to the left by Δt2, and the vacuum pressure P reaches the reference vacuum pressure Ps2 at the original electronic component detachment timing td. Therefore, even when the response state of the vacuum suction circuit changes due to factors such as clogging of the filter 15, electronic components can be mounted without a time delay.
[0039]
Next, the above-described valve operation timing setting processing will be described with reference to FIG. In this electronic component mounting method, the electronic component of the component supply unit 4 is suction-held and mounted on the substrate 3 by vacuum-suctioning the electronic component from the suction nozzle 10 of the transfer head 8 via a vacuum suction circuit. The process is executed by the valve operation timing setting unit 18 (for example, every time the substrate is replaced).
[0040]
First, the valve operation timing correction data is read from the storage unit 19 (ST1). Here, the valve operation timing in the reference state, that is, the timing corresponding to the timings ta and tc shown in FIGS. 4 and 5 and the reference flow rate values Q1 and Q2 shown in FIG. Read the appropriate data. Here, the timings ta and tc are given from the mounting sequence. The reference flow value Q1 is a flow value when the switching valve 13 is switched from vacuum suction OFF to vacuum suction ON in a normal reference state in which the filter 15 is not clogged or the suction nozzle 10 is not closed. Q2 is a flow value when the switching valve 13 is switched from vacuum suction ON to vacuum suction OFF. These data are measured in advance and stored in the storage unit 19.
[0041]
Next, the flow rate of the vacuum suction circuit is measured by the flow rate sensor 12 (ST2) (flow rate measurement step). In this flow rate measurement, in a state where the electronic component is not held by the suction nozzle 10 (specific state for flow rate measurement), first, a flow rate when the switching valve 13 is switched from vacuum suction OFF to vacuum suction ON is measured. Next, the flow rate when the switching valve 13 is switched from vacuum suction ON to vacuum suction OFF is measured.
[0042]
From these flow rate measurement results, flow rate deviations ΔQ1 and ΔQ2 indicating the differences between the flow rate measurement values and the reference flow rate values Q1 and Q2, respectively, are obtained (ST3). Next, the timing correction values Δt1 and Δt2 corresponding to the flow deviations ΔQ1 and ΔQ2 are obtained from the valve operation timing correction data (see FIG. 6B) (ST4). Then, the valve operation timing considering the timing correction values Δt1 and Δt2 is set as a new valve operation timing (ST5), and the setting result is output to the control unit 20.
[0043]
When the new valve operation timing is set in this way, the mounting operation is started. That is, the switching valve 13 is switched to the switching port a side, and the electronic component is sucked, held, and taken out by the suction nozzle 10 (pickup process). The valve operation timing at this time is a timing in which the timing ta is moved forward by Δt1, as shown in FIG. Thereafter, the transfer head 8 holding the electronic component moves above the line camera 11 to perform recognition here, and then moves onto the substrate 3.
[0044]
Then, the suction nozzle 10 holding the electronic component by suction is moved up and down with respect to the substrate 3, and the switching valve 13 is switched to the switching port b to release the suction and holding of the electronic component by the suction nozzle 10. The electronic component is detached from the suction nozzle 10 and mounted on the substrate 3 (mounting step). The valve operation timing at this time is a timing in which the timing tc is advanced by Δt2 as shown in FIG. 5B.
[0045]
That is, in the pick-up step and the mounting step of the electronic component mounting method described above, the timing correction values Δt1 and Δt2 are added to the initial timings ta and tc, respectively, based on the flow rate measurement results in the flow rate measurement step of the valve operation timing setting processing. The control unit 20 controls the operation timing of the switching valve 13 using the obtained valve operation timing.
[0046]
As described above, in the electronic component mounting apparatus shown in the present embodiment, as a countermeasure against the tact time delay and the instability of the mounting operation due to the influence of the foreign matter of the vacuum suction system, the foreign matter removal by the air blow which has been conventionally used is used. Not. Thereby, the disadvantage in the conventional method, that is, the foreign matter adhering to the end of the suction nozzle can only be removed, but the foreign matter existing inside the vacuum suction system due to clogging of the filter or the like is not effective. Has a configuration in which air is blown against the suction nozzle, so that the foreign matter is inevitably scattered at the same time as the foreign matter is removed, and there is no problem that the scattered foreign matter adheres to the mounting surface of the substrate to cause a new problem.
[0047]
Therefore, the influence of the foreign matter of the vacuum suction system which is inevitably generated with the elapse of the operation time can be minimized, the maintenance work interval can be extended, and the work load can be reduced. Since the valve operation timing is updated according to the attached state, a stable mounting operation can be always maintained.
[0048]
In the above-described embodiment, only the operation timing of the switching valve 13 is targeted for the timing correction. However, the operation timing of the air blow valve 16 for applying a positive pressure to the inside of the suction nozzle 10 at the time of component detachment in the mounting process is set. At the same time, the timing may be corrected. In this case, the measurement of the reference flow rate value Q2 and the flow rate measurement at the time of timing correction are performed in a state where the positive pressure is applied.
[0049]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a specific state of the suction nozzle, the flow rate sensor measures the flow rate of the air passing through the vacuum suction circuit, and based on the flow rate measurement result, controls the connection / disconnection timing of the vacuum suction circuit to achieve suction. The effect of foreign matter in a vacuum suction system for vacuum suction from the nozzle is minimized, and a stable mounting operation can be maintained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a transfer head of the electronic component mounting apparatus according to one embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a vacuum suction / air blow system of the electronic component mounting apparatus according to one embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a graph showing a temporal change in the degree of vacuum inside a vacuum suction circuit in a pickup operation performed by the electronic component mounting apparatus according to one embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a graph showing a temporal change in the degree of vacuum inside a vacuum suction circuit in a component mounting operation by the electronic component mounting apparatus according to one embodiment of the present invention;
FIG. 6A is a graph showing the relationship between the degree of vacuum inside a vacuum suction circuit and the flow rate of air in the electronic component mounting apparatus according to one embodiment of the present invention;
(B) A graph showing the relationship between the flow rate deviation inside the vacuum suction circuit and the timing correction value of the switching valve in the electronic component mounting apparatus according to one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart of a valve operation timing setting process in the electronic component mounting method according to one embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
1 base
3 substrate
4 Parts supply unit
8 Transfer head
8a Unit transfer head
8b Mounting part
10 Suction nozzle
12 Flow sensor
13 Switching valve
14 Vacuum pump
15 Filter
16 Blow valve
18 Valve operation timing setting section
19 Memory
20 control unit

Claims (2)

部品供給部から移載ヘッドの吸着ノズルによって電子部品を真空吸着によりピックアップして基板に実装する電子部品実装装置であって、前記吸着ノズルから真空吸引する真空吸引手段と、前記真空吸引手段から吸着ノズルに至る真空吸引回路を断接する真空断接手段と、前記真空吸引回路に介設され真空吸引回路を通過する空気の流量を計測する流量センサと、この流量センサの流量計測結果に基づいて前記真空断接手段の断接タイミングを制御するタイミング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。An electronic component mounting apparatus for picking up an electronic component by vacuum suction from a component supply unit by a suction nozzle of a transfer head and mounting the electronic component on a substrate, wherein a vacuum suction unit for vacuum suction from the suction nozzle and a suction from the vacuum suction unit Vacuum connection / disconnection means for connecting / disconnecting a vacuum suction circuit to a nozzle, a flow sensor interposed in the vacuum suction circuit for measuring a flow rate of air passing through the vacuum suction circuit, and a flow sensor based on a flow measurement result of the flow sensor. An electronic component mounting apparatus, comprising: timing control means for controlling connection / disconnection timing of vacuum connection / disconnection means. 部品供給部の電子部品を移載ヘッドの吸着ノズルから真空吸引回路を介して真空吸引することにより吸着保持して基板に実装する電子部品実装方法であって、前記吸着ノズルの特定状態において前記真空吸引回路に介設された流量センサによって真空吸引回路内を通過する空気の流量を計測する流量計測工程と、前記真空吸引回路を断接する真空断接手段を接状態にすることにより吸着ノズルによって電子部品を吸着保持して取り出すピックアップ工程と、前記電子部品を吸着保持した吸着ノズルを前記基板に対して上下動させるとともに、前記真空断接手段を断状態にして吸着保持を解除することにより電子部品を吸着ノズルから離脱させて基板に搭載する搭載工程とを含み、前記ピックアップ工程およびまたは搭載工程において、前記流量計測結果に基づいて前記真空断接手段の断接タイミングを制御することを特徴とする電子部品実装方法。An electronic component mounting method in which an electronic component of a component supply unit is suction-held by vacuum suction from a suction nozzle of a transfer head via a vacuum suction circuit and mounted on a substrate, wherein the vacuum is held in a specific state of the suction nozzle. A flow rate measuring step of measuring the flow rate of air passing through the vacuum suction circuit by a flow rate sensor interposed in the suction circuit, and a vacuum connection / disconnection means for connecting / disconnecting the vacuum suction circuit to bring the electronic device into contact with the suction nozzle. A pick-up step of sucking and holding the component and taking out the electronic component by moving the suction nozzle holding the electronic component up and down with respect to the substrate and releasing the suction holding by disconnecting the vacuum connection / disconnection means; A mounting step of detaching the substrate from the suction nozzle and mounting the substrate on the substrate. Electronic component mounting method and controlling the disengagement timing of the vacuum disengaging means based on the measurement results.
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