JP2005167235A - 電子部品とその実装方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電気的接続部全体の配置状態が容易かつ正確かつ高速に認識できて、生産性の高い確実な部品実装品質を満足させるための電子部品及びその実装方法を提供する。
【解決手段】プリント基板1上に実装される電子部品5であって、上記電子部品は、上記電子部品と上記プリント基板との電気的接続面上に有する複数の電気的接続部が、部品実装後外観的に電子部品の陰になるものであり、該電気的接続部の配置位置の基準となる基準マークとを備える。
【選択図】図1
【解決手段】プリント基板1上に実装される電子部品5であって、上記電子部品は、上記電子部品と上記プリント基板との電気的接続面上に有する複数の電気的接続部が、部品実装後外観的に電子部品の陰になるものであり、該電気的接続部の配置位置の基準となる基準マークとを備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、電子回路生成において半田バンプ又は電極(例えばランド)などの電気的接続部を有する電子部品、例えばCSP(チップ・サイズ・パッケージ)といったBGA(Ball Grid Array)型半導体部品パッケージ(以下、BGA部品という)の半田バンプ部品又はQFPなどの電子部品と、その実装方法に関するものである。
近年、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、情報通信機器や、マルチメディアなどの電子機器において、その小型化、高機能化が進み、さらに高周波によりその電子回路を構成する電子部品、プリント基板はより高密度、細精度化されQFP(Quad Flat Package)等の高密度回路に対応して多数のピンを有する部品の実装が主流となっている。しかし、高密度化する上で、接合部であるリードのピッチが狭くなり、例えば、0.5mm、0.3mm、……0.2mm程度までリードのピッチが細くなり、実装工法、製造方法そのものが困難なものとなりつつある。
さらに小型化、高機能化、高周波対応の電子回路が望まれ、そのために、より狭いリードピッチのベアIC、CSP(チップ・サイズ・パッケージ)などに代表されるBGA(ボール・グリッド・アレイ)といった半田バンプを有する電子部品を効果的にプリント基板に実装されることが強く要求されている。
図15はプリント基板上のQFPや半田バンプを有するBGA部品のランドパターンの概要を示す正面図である。また、図16Aはこれらの半田バンプを有するBGA部品と上記BGA部品を実装するプリント基板の断面図、図16BはBGA部品の底面図である。図15、図16A、16Bにおいて、1はプリント基板、2はBGA部品の接続ランド、2′はQFPの接続ランド、3はBGA部品用の基板の認識マーク、3′はQFP用の基板の認識マーク、4はBGA部品のランドパターン、4′はQFPのランドパターン、5は電子部品であるBGA部品、6は半田バンプ7と回路基板電極との電気的接続部であるバンプ状半田接合部(以下、BG接合部という)、7は半田バンプである。
さらに、部品実装装置の実装位置決め方法の主な形態として、図17の一部を透視した斜視図に示すような部品実装装置が知られている。図17において、10は部品実装装置、11は操作部、12は制御部、13は実装ヘッド、14は実装テーブル、15は搬送レール、16は部品供給部である。図17に示す部品実装装置10は、摺動する部品供給部16と、実装テーブル14としてプリント基板を保持し位置決めを行うXYテーブルを搭載したものである。
また、図18は別の部品実装装置の一部分を透視した斜視図である。図18において、10は部品実装装置、11はNCデータなどの実装プログラムのための入出力を行うための操作部、12は部品実装における認識、演算、各種指令など実装処理全体を制御する制御部、13は実装すべき部品を保持して基板に部品を実装する実装ヘッド、13aは実装ヘッドに保持された部品を検査する部品検査部、13bは基板実装テーブルまで搬送された基板の位置を認識する基板認識部、14は部品を実装するため搬入された基板を保持する実装テーブル、15は基板を実装テーブル14に対して搬送する搬送レール、16は実装すべき部品を供給する部品供給部、16′は部品供給部16の一例として格子状に部品を配列したパーツトレイ、16aは部品供給部16の一例としてのテープ部品を収納するパーツカセット、16bは部品供給部16の一例として部品を収納するバルクカセット、16cはパーツトレイ16′を収納するパーツトレイ収納部である。図18に示すように、上記構成において、部品供給部16から実装ヘッド13により電子部品を取り出し、実装ヘッド13に保持された電子部品を実装テーブル14まで移動し、その間に実装ヘッド13に保持された電子部品の姿勢等の認識を行ったのち、該電子部品を実装ヘッド13により実装テーブル14に保持された基板1上の実装位置まで移動させ、その後、実装ヘッド13を下降させて基板18の実装位置に電子部品の実装を行うようにした実装装置が知られている。なお、BGA部品は一般にパーツトレイ16′又はパーツカセット16aに収納されている。また、部品は、連続的に供給するための脱着可能な部品集合体として、テープ状のパーツカセット16a、バラ収納のバルクカセット16b、プレート状のパーツトレイを兼ねる部品供給部16′等の供給形態を搭載可能である。また、プリント基板1は搬送レール15により部品を実装するための実装テーブル14に搬入し、所定の実装工程を実施した後、プリント基板1は搬送レール15により搬出される。
さらに図19は図18に示す部品実装装置によるBGA部品の実装を示す断面図で、図16Aに示す基板1の接続ランド2上に半田ペースト7′を設け、部品供給部16から供給されるBGA部品5を実装ヘッド13により保持し、基板1の所定位置に移動したのち、図19に示すように、実装ヘッド13に保持されたBGA部品5を矢印D方向に押し下げ、BG接合部6の半田バンプ7をプリント基板1の接続ランド2と、その上の半田ペースト7′を介して、接続する。
このような従来の電子部品の部品実装装置の動作を図16を用いて説明する。この部品実装装置10はプリント基板1に電子部品(BGA部品5)を実装するものである。各部品供給部16、16′上に、実際の実装に用いるために、部品実装装置10で必要とする電子部品の種類に応じたカセット又はトレイが装備されている。各カセット又はトレイからは、その時々に必要な電子部品を供給している。
次に、実装に必要な部品を実装ヘッド13により取り出し、上記電子部品を部品検査部13aにより、部品の認識を行い、認識結果を制御部で予め記憶された形状と比較して該当部品の良否、保持姿勢の判定を行う。この判定の結果に基づき、必要に応じて補正工程で部品の姿勢補正データを制御部に記憶したのち、基板認識部13bによるプリント基板1上の対象となる実装ランド位置を認識する。その後、認識された実装ランドの位置に実装ヘッドに保持された電子部品を位置決めし、制御部に先に記憶された姿勢補正データと基板の位置ずれデータとに基づき姿勢補正を行った後一定の精度で電子部品を基板に実装する。
上記図16A,16Bに示すような電子部品である半田バンプ7を有するBGA部品5を実装するにあたり、一般的にプリント基板1上の接続ランド2とBGA部品5の接合面のBG接合部6は、部品実装後外観的にはBGA部品5の陰となるため適正な範囲で実装されたことを確認することができない。
そのため、従来の実装方法、あるいは実装装置においては、BG接合部6を基板上に実装の際、その実装位置や半田付け品質を確保するための電子部品の位置検出方法の一例として、特許文献1等に記載されているような画像認識による部品全体の輪郭、あるいは接合面とBG接合部6の部分的または全体の配置状態により部品の位置検出を行って実装されている。
しかしながら、このような構成の半田バンプを有する部品の実装方法および装置は、輪郭のみの場合には実際のBG接合部の位置が不正確になる一方、一個ずつBG接合部の位置検出を行う場合には時間がかかりすぎる。この結果、BG接合部の位置検出そのものに要する認識時間が実装サイクルのタクトに影響するために、全てのBG接合部の位置検出を行わずに部分的に位置検出を行っていたため、正確には位置検出ができずに処理されている。
また、BGA部品の接合面におけるBG接合部の配置パターンは、図20Aに示すような格子状の配置を基本として、以下図20B〜20Jと部分的にBG接合部が存在しないパターンなど、様々なパターンを認識しなければならない。このような様々なパターンを認識する必要があるため、部分的なBG接合部の位置検出のみでは不正確なものとなり、これらのBG接合部の部分的または全体の配置状態は、画像処理を行うための明確な基準点が存在しないので、上記位置検出処理の中で輪郭を設定するような認識処理を行っている。
さらに、正確な位置やパターンを認識判定するには、より大きな処理記憶容量と判断のための複雑なアルゴリズム等が必要となって処理時間が掛かり、それらに要する時間は実装サイクルのタクトに大きく影響することになる。特に、図20H〜20Jに示すような不規則なパターンのBGA部品の場合は、より複雑な処理やメモリー資源を必要とするために、位置検出や配置形状の認識が実用上困難となっているという問題を有していた。
本発明は、上記従来技術の問題を解決するものであり、電子回路形成において半田バンプを有する例えばCSPといったBGA部品や半田バンプを有していないQFPなどの電子部品を実装するにあたり、電気的接続部全体の配置状態が容易かつ正確かつ高速に認識できて、生産性の高い確実な部品実装品質を満足させるための電子部品及びその実装方法を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するため、以下のように構成している。
本発明の第1態様によれば、プリント基板上に実装される電子部品であって、
上記電子部品は、上記電子部品と上記プリント基板との電気的接続面上に有する複数の電気的接続部が、部品実装後外観的に電子部品の陰になるものであり、
該電気的接続部の配置位置の基準となる基準マークとを備えたことを特徴とする電子部品を提供する。
上記電子部品は、上記電子部品と上記プリント基板との電気的接続面上に有する複数の電気的接続部が、部品実装後外観的に電子部品の陰になるものであり、
該電気的接続部の配置位置の基準となる基準マークとを備えたことを特徴とする電子部品を提供する。
本発明の第2態様によれば、上記基準マークは、上記電気的接続部とマスクにより一体的に形成されたものである第1の態様に記載の電子部品を提供する。
本発明の第3態様によれば、上記電気的接続部は、上記プリント基板との電気的接続面上に、隣接して格子状に配置された第1の態様に記載の電子部品を提供する。
本発明の第4態様によれば、上記電子部品の基準マークは、プリント基板上の実装位置との電気的接続面側に備えたことを特徴とする第1の態様に記載の電子部品を提供する。
本発明の第5態様によれば、上記電子部品の基準マークは、プリント基板上の実装位置との電気的接続面とは反対側の面上に備えたことを特徴とする第1の態様に記載の電子部品を提供する。
本発明の第6態様によれば、上記電子部品の基準マークは、少なくとも1つは上記電子部品に関する上記プリント基板との電気的接続部の位置、配置ピッチを含む情報がコード化された基準マークであることを特徴とする第1の態様に記載の電子部品を提供する。
本発明の第7態様によれば、上記基準マークの上記情報は、2次元バーコードで表されることを特徴とする第6の態様に記載の電子部品を提供する。
本発明の第8態様によれば、上記基準マークの上記情報は、この電子部品を実装する際の実装スピードもしくは実装ヘッド高さを更に含む実装制御情報である第6または第7の態様の態様に記載の電子部品を提供する。
本発明の第9態様によれば、上記基準マークの上記情報は、上記電気的接続部の形成状態に関する情報を更に含むことを特徴とする第6または第7の態様の態様に記載の電子部品を提供する。
本発明の第10態様によれば、上記基準マークの位置は、上記電子部品の隅部分に配置されている第1〜9のいずれかの態様に記載の電子部品を提供する。
本発明の第11態様によれば、部品供給部から電子部品を取り出してプリント基板上の実装位置に実装する部品実装方法であって、
上記電子部品は、上記電子部品と上記プリント基板との電気的接続面上に有する複数の電気的接続部が、部品実装後外観的に電子部品の陰になるものであり、
上記複数の電気的接続部と一体的にマスクにより上記電子部品に形成され、該電気的接続部の配置位置の基準となる基準マークを認識する認識工程と、
該認識結果により上記電子部品の良否判定または実装時の位置補正をする工程とを含み、
上記良否判定の結果で正常であった、または、上記位置補正を行った部品をプリント基板に実装することを特徴とする電子部品の実装方法を提供する。
上記電子部品は、上記電子部品と上記プリント基板との電気的接続面上に有する複数の電気的接続部が、部品実装後外観的に電子部品の陰になるものであり、
上記複数の電気的接続部と一体的にマスクにより上記電子部品に形成され、該電気的接続部の配置位置の基準となる基準マークを認識する認識工程と、
該認識結果により上記電子部品の良否判定または実装時の位置補正をする工程とを含み、
上記良否判定の結果で正常であった、または、上記位置補正を行った部品をプリント基板に実装することを特徴とする電子部品の実装方法を提供する。
本発明の第12態様によれば、部品供給部から電子部品を取り出してプリント基板上の実装位置に実装する部品実装方法であって、
上記電子部品は、上記電子部品と上記プリント基板との電気的接続面上に有する複数の電気的接続部が、部品実装後外観的に電子部品の陰になるものであり、
上記複数の電気的接続部と一体的にマスクにより上記電子部品に形成され、該電気的接続部の配置位置の基準となる基準マークを認識する第1の認識工程と、
上記プリント基板上の対象実装位置の認識マークを認識する第2の認識工程と、
上記第1の認識工程と上記第2の認識工程の双方の認識結果により上記電子部品の良否判定及び実装時の位置補正をする工程とを含み、
上記良否判定の結果で正常であった部品に、上記位置補正を行い、プリント基板に実装することを特徴とする電子部品の実装方法を提供する。
上記電子部品は、上記電子部品と上記プリント基板との電気的接続面上に有する複数の電気的接続部が、部品実装後外観的に電子部品の陰になるものであり、
上記複数の電気的接続部と一体的にマスクにより上記電子部品に形成され、該電気的接続部の配置位置の基準となる基準マークを認識する第1の認識工程と、
上記プリント基板上の対象実装位置の認識マークを認識する第2の認識工程と、
上記第1の認識工程と上記第2の認識工程の双方の認識結果により上記電子部品の良否判定及び実装時の位置補正をする工程とを含み、
上記良否判定の結果で正常であった部品に、上記位置補正を行い、プリント基板に実装することを特徴とする電子部品の実装方法を提供する。
本発明の第13態様によれば、実装する電子部品の良否判定は、該電子部品の基準マークとの相対位置により認識される上記電気的接続部の形成状態で判定を行うことを特徴とする第11または第12の態様の態様に記載の電子部品の実装方法を提供する。
本発明の第14態様によれば、上記電子部品の電気的接続部の配列パターンをデータビットで表現した配置パラメータを用いて、上記電気的接続部の配置位置を得ることを特徴とする第11または12の態様に記載の電子部品の実装方法を提供する。
本発明の第15態様によれば、上記電子部品の基準マークは、少なくとも1つは上記電気的接続部の形成状態に関する情報がコード化された基準マークであり、この基準マークの上記電気的接続部の形成状態に関する情報に基き、上記良否判定を行うことを特徴とする第11または12の態様に記載の電子部品の実装方法を提供する。
本発明の第16態様によれば、上記電子部品の基準マークは、少なくとも1つは、この電子部品を実装する際の実装スピードもしくは実装ヘッド高さを含む実装制御情報がコード化された基準マークであり、この基準マークの上記情報に基き、電子部品の実装制御を行うことを特徴とする第11または12の態様に記載の電子部品の実装方法を提供する。
上記構成によれば、基準マークを実装する半田バンプ部品のプリント基板との接続面側に備えることで、半田バンプ全体の配置位置の状態や形状を確認できる。
また、基準マークを実装する半田バンプ部品のプリント基板との接続面とは反対側の面上に備えることで、実装前あるいは実装後に外観的に位置検出の確認ができる。
また、半田バンプ部品の固有の突起物や印刷されたものでも同様の作用を有し、さらに、情報のコード化された基準マークや2次元バーコードで表すことにより部品毎の判別情報により、実装するための情報を的確に得ることができる。
また、実装する電子部品に設けられた基準マークを認識する認識工程と、該認識結果により電子部品の良否判定または実装時の位置補正をする補正工程とを含み確実な半田バンプ部品の実装を行うことができる。
また、実装する電子部品に設けられた基準マークを認識する第1の認識工程と、プリント基板上の対象実装位置の認識マークを認識する第2の認識工程と、第1の認識工程と第2の認識工程の双方の認識結果により良否判定または位置補正を行うことで、より確実な半田バンプ部品の実装を行うことができる。
また、実装する電子部品の良否判定は、電子部品の基準マークとの相対的位置により認識される半田バンプの形成状態で判定する部品検査工程を含み、実装する前に半田バンプの位置ずれ、半田欠落、半田量過少等の形状状態を確認することができる。
また、情報がコード化された基準マークの認識は、実装する電子部品に設けられた基準マーク、またはプリント基板上の対象実装位置の認識マークを認識する認識工程のいずれかの工程を兼用して認識されることにより、電子部品の検査、実装位置の認識工程に用いる検出器を別途必要としない構造にできる。
また、プリント基板上の認識マークは、少なくとも1つは情報がコード化された2次元バーコードで表され実装する部品の判別情報であることにより、実装位置への電子部品の確認ができ誤実装をなくすことができる。
本発明の記述を続ける前に、添付図面において同じ部品については同じ参照符号を付している。
以下、図面を参照して本発明における第1実施形態を詳細に説明する。
図1は本発明における第1実施形態の電子部品及びその電子部品実装方法を実施することができる部品実装装置の概要を示す部分斜視図である。ここで、上記従来例を示す図14、図16において説明した構成要素と対応し実質的に同等の機能を有するものには同一の符号を付してこれを示し、以下の各図においても同様とする。図1において、1は電子部品を実装するプリント基板、13は電子部品を保持する実装ヘッド、13aは実装ヘッドに保持された電子部品の姿勢などを検査する部品検査部、13bは基板の位置認識マークなどを認識する基板認識部、14は基板1を保持する実装テーブル、15は実装テーブル14に基板1を搬送する搬送レール、16は実装すべき電子部品を収納し実装ヘッドに供給位置で供給する部品供給部、16′は格子状に電子部品が配列されたパーツトレイ、16aはテープ状に部品が収納されたパーツカセット、16bは部品が収納されるバルクカセット、16cはパーツトレイが収納されるパーツトレイ収納部、19は部品の良否判定時に不良と判定された部品を廃棄する部品廃棄部である。なお、後記する実装開始の処理S1と終了の処理S10の前後は、プリント基板1を搬送レール15により部品を実装するための実装テーブル14に搬入し、また所定の実装工程の処理を実施されたプリント基板1は搬送レール15により搬出される。さらに、電子部品の実装装置の部品供給部16は連続的に部品を供給するため脱着可能な部品集合体として、テープ状のパーツカセット16a、バラ収納のバルクカセット16b、プレート状のパーツトレイ16′等の供給形態を搭載可能である。
また、図2は部品実装装置の実装制御を行う制御部の概略を示すブロック図である。図2において、20は実装プログラム記憶部20aや部品データ記憶部20bを備える記憶部、21は入出力制御部、22は部品供給制御部、23は認識制御部、24は位置決め制御部、25は圧力制御部、26は高さ制御部、300はCPUである。実装プログラム記憶部20aには、実装順序、部品名称、実装位置(X、Y、θ)、供給部品の供給位置などの実装データ及び実装処理を行うためのプログラムを記憶する。部品データ記憶部20bには、部品名称、部品(外観)形状(幅、長さ、高さ)、色、ボディ寸法(外観又は外形端)からの基準マークの位置あるいは部品の中心からの基準マークの位置、基準マークからBG接合部のランドのパターン(配置位置)、基準マークの形状(三角形の基準マークの場合にはその重心、頂点及び辺の位置、矩形の基準マークの場合には重心、頂点及び辺、円形や点の基準マークの場合には中心又は重心位置)、各配置位置でのボールの形状(球、球の直径などを含む)、(ボールの有無)などの情報を記憶する。また、CPU300は、全体の実装の指令命令を各駆動装置などに対して行う。入出力制御部21は、実装プログラム、部品データの入力、出力を行うものであり、手入力、FD、通信などにより行われる。あるいは、入出力制御部21を介さずに、各部品供給制御部22、位置決め制御部24、高さ制御部26、圧力制御部25において、実際のXY位置、角度、圧力などのデータの入出力を直接行うようにしてもよい。部品供給制御部22は、トレイ、カセットなどの部品供給部を駆動し、適切な部品を部品供給位置に供給する。認識制御部23は、部品、基板の基準マーク、ICマーク、配置パターン等の認識を行い、部品データ、実装プログラムに記憶されたデータと比較し、その差を演算する。なお、この演算は他の制御部又はCPUなどで行うようにしてもよい。位置決め制御部24は、上記認識の情報による実装ヘッドのXY駆動及びθ回転駆動を制御し、圧力制御部25は実装時、部品吸着時の圧力を制御する。高さ制御部26は、実装ヘッドのZ方向(XY方向と直交する方向)の駆動制御を行う。なお、基板搬送は基板搬送制御部301で行うようにしている。
さらに、図3Aは第1実施形態における部品実装装置が取り扱う電子部品の一例としてのBGA部品の断面図、図3BはBGA部品の底面図である。図3A、3Bにおいて、5はBGA部品、6は回路基板の電極P11〜電極P44のBG接合部、7はBG接合部6に設ける半田バンプ、30はBG接合部6の配置位置の基準となるA、B、C、Dの4つの基準マーク、31はCCDカメラなどの認識工程で使用する認識ウィンドウ、32は基準マーク30のA−B間のマーク間ピッチ、32aは基準マーク30のAと電極P11、基準マーク30のBと電極P41とのピッチ、32bは電極P11と電極P21、電極P21と電極P31、電極P31と電極P41間の隣接ピッチ、33は基準マーク30のA−D間のマーク間ピッチ、33aは基準マーク30のAと電極P11、基準マーク30のDと電極P14とのピッチ、33bは電極P11と電極P12、電極P12と電極P13、電極P13と電極P14間の隣接ピッチである。
ここで、まず、BGA部品5にBG接合部(ランド)6を形成すると同時に基準マーク30を形成する方法について、図13A及び図13Bをもとに説明する。
図13Aは、BGA部品5となる部品の下面に、マスク310を使用してランド6を形成すると同時に基準マーク30を印刷又はめっきなどにより形成する。このマスク310には、BG接合部6を形成する位置にBG接合部形成用孔310bを貫通形成し、基準マーク30を形成する位置に基準マーク形成用孔310aを貫通形成している。マスク310を使用してBG接合部6と同時に基準マーク30を形成した後、BG接合部6の上には、必要に応じてマスク310を使用して半田バンプ7を形成する。この結果、BG接合部6と基準マーク30とは一体的にかつ同時に形成されるため、BG接合部6がたとえ部品5に対して位置ずれが生じても、基準マーク30にも位置ずれが生じることになり、基準マーク30の位置さえ正確に検出できれば、BG接合部6の位置ずれ、従って、半田バンプ7の位置ずれも正確に検出することが可能となる。半田バンプ7を形成するときに、基準マーク30を利用して半田バンプ7の位置ずれを防止することもできる。なお、半田バンプ7を必要としないバンプレス部品の場合には、半田バンプ7を形成しない。すなわち、この場合には、基準マーク30は、電気的接続部の一例としての半田バンプを形成しないランドの配置位置の基準とするものである。
図13Bは、BGA部品5となる部品の下面に、下側マスク321を使用してランド6を形成すると同時に、BGA部品5となる部品の上面に、上側マスク322を使用して基準マーク30を、印刷又はめっきなどにより形成する。この下側マスク321には、BG接合部6を形成する位置にBG接合部形成用孔321bを貫通形成し、上側マスク322の基準マーク30を形成する位置に基準マーク形成用孔322aを貫通形成している。下側マスク321と上側マスク322とを使用してBG接合部6と同時に基準マーク30を形成した後、BG接合部6の上には、必要に応じてマスク321を使用して半田バンプ7を形成する。この結果、BG接合部6と基準マーク30とは一体的にかつ同時に形成されるため、BG接合部6がたとえ部品5に対して位置ずれが生じても、基準マーク30にも位置ずれが生じることになり、基準マーク30の位置さえ正確に検出できれば、BG接合部6の位置ずれ、従って、半田バンプ7の位置ずれも正確に検出することが可能となる。なお、320は下側マスク321と上側マスク322とを部品5に対してそれぞれ独立的に移動可能に支持するマスク支持部材である。半田バンプ7を形成するときに、基準マーク30を利用して半田バンプ7の位置ずれを防止することもできる。なお、半田バンプ7を必要としないバンプレス部品の場合には、半田バンプ7を形成しない。すなわち、この場合には、基準マーク30は、電気的接続部の一例としての半田バンプを形成しないランドの配置位置の基準とするものである。
BGA部品5がCSPの場合のBG接合部6と半田バンプ7について図14Aと図14Bとに基づいて説明する。
ICチップ5bの下面には、アルミニウム電極5cを介して金バンプ5dが予め形成されている。このICチップ5bをガラスエポキシ又はセラミックなどの1層又は多層のキャリア基板5aの上側電極5f上に、銀ペースト5eを介して圧着接合し、かつ、樹脂封止してBGA部品5を完成する。このキャリア基板5aには、該キャリア基板5aを貫通する配線5gにより上側電極5fと電気的に接続されるBG接合部6と基準マーク30とを図13Aのように同時形成する。その後、半田バンプ7を形成する。なお、半田バンプ7を必要としないバンプレス部品の場合には、半田バンプ7を形成しない。
なお、基準マーク30の形状は、電気的接続部例えばランドやBG接合部6又は半田バンプ7が円形であることが多いので、これと識別しやすくするため、円形以外の三角形などが好ましい。また、三角形にすれば、その辺の位置や頂点の位置により、三角形の向きを特定しやすくなる。例えば、基準マーク30が1個の二等辺三角形のマークから構成する場合には、二等辺でない底辺と平行な方向をY方向、底辺と直交する方向をX方向として基準マーク30をもとにXY座標を容易に定義して、ランドやBG接合部6又は半田バンプ7の配置位置やパターンを正確に検出することができる。また、基準マーク30が2個の正三角形である場合には、正三角形の重心を結ぶ線を例えばY方向とし、これと直交する方向をX方向とすれば、容易にXY座標を定義して、ランドやBG接合部6又は半田バンプ7の配置位置やパターンを正確に検出することができる。この場合、XY座標が定義されれば、電子部品の外形の基準となる端部などからの電気的接続部の配置傾き角度を容易に演算して求めることができる。
又、基準マーク30は、BG接合部6やランドなどの電気的接続部の配置を邪魔しないように、電子部品の隅部分に形成することが好ましいとともに、電気的接続部全体の傾き角度も検出しやすくなる。
この図3Bは、BGA部品5の底面に形成された複数の半田バンプ7、あるいはBG接合部6(電極P11〜P44)のパターンが格子状に隣接ピッチ32b、33bで配置されたBGA部品5を示したものである。BGA部品5が備えている基準マーク30はこれらのBG接合部6と同時に形成された基準点となっている。
例えば、基準マーク30のAとB、基準マーク30のAとDはマーク間ピッチ32、33で垂直に配置されており、基準マーク30のAとBG接合部6の電極P11はピッチ32a、33aの相対位置関係で配置されている。同様に、基準マーク30のAを基準に他の電極P12からP44までの相対位置関係で配置されている。なお、基準マーク30のBと電極P41や基準マーク30のDと電極P14も同様にピッチ32a、33aの相対関係を一定の精度で確保されているので、基準マークB,C,Dも補助的に使用することができる。これらの情報は、部品データ記憶部20b内に記憶されている。
また、図4は本発明の第1実施形態の実装工程を示すフローチャートである。この実装工程を示すフローチャートにおいて、図1、図2を参照しながら説明する。この実装装置はプリント基板1に電子部品を実装するもので、部品供給部16の上には実装装置で必要とする電子部品がその種類数により装備されており、その時々に必要な電子部品を保持して、プリント基板1に実装する実装ヘッド13に供給している。
まず、実装装置が起動され実装処理が開始される(S1)。
制御命令読み出し工程において、記憶部20の実装プログラム記憶部20aから実装プログラムを読み出し、その命令により順次各実装工程における所定の処理の各種制御を実行していく(S2)。このとき、CPU300は、実装プログラム20aのNCプログラムに従って各制御部を制御する。実際は基板1を実装テーブル14に搬送し、実装ヘッド13により所定の部品供給部16から供給された部品5を保持し、部品検査部13aで部品の認識を行い、基板認識部13bで基板1の認識を行い、部品デー夕、NCプログラムとのデータとを比較し補正を行い、基板1上に部品5を実装する。
部品取り出し工程では、部品供給部16に供給保持されている実装に必要な電子部品が、実装ヘッド13に位置決め、取り出されて保持される(S3)。
その部品が上記の図3A、3Bに示すBGA部品5の場合には、基準マーク30を用いた部品の位置検出、検査方法を装備した部品認識工程により、部品検査部13aで実装ヘッド13により部品5を位置決めし、部品5の基準マーク30の部品位置検出を認識ウィンドウ31(図3B参照)にて実行、保持姿勢の判定により同工程内の補正工程で補正を行う。すなわち、部品データ記憶部20bに記憶している部品基準位置に部品認識部を移動させて、部品の基準位置を探し、部品の輪郭又は中心から基準マーク30を探す。このとき、三角形や四角形や十字形状など基準マーク30が1個の場合には、その1個の基準マーク30により部品位置及び角度のずれの認識を行う。また、基準マーク30が2個以上の場合には、2個の基準マーク30を探し出した後、その間を結ぶ線により部品角度のずれを認識する。その後、順次、CCDカメラや3Dセンサなどの認識ウィンドを移動させ、各BG接合部6の位置やバンプ7の状態を認識していく。そして、認識データに基づき、以下の3通りの補正の仕方が考えられる。まず、1つめは、認識した部品5のXYθ方向のずれに基づき部品位置及び姿勢を事前に補正した上で、BG接合部6をスキャンする。2つ目の仕方としては、ずれをメモリ23aに記憶しておき、そのずれを後記する基板認識時の基板1のずれとともに演算し、最後に補正処理する。3つ目の仕方は、ずれの通りに応じてスキャナによる認識ウィンドウの移動方向(スキャニング方向)を変更してスキャンを行う。その後、部品5、基板1の位置補正を行い実装する。これと併せて、半田ボールの欠陥、ずれ、形状などを認識する。さらに、基準マーク30を基準位置とした部品の検査方法により該当部品の良否検出を行い、BG接合部6の半田バンプ7の欠落、ズレ、半田量不足等の部品不良を検出した場合は、例えば操作部の操作モニター(図示せず)上に“部品PAAAA 半田ボール欠落”等の所定の表示や警告および演算処理を実行すると共に、当該部品を部品廃棄部19に廃棄する(S4)。
部品が正常であった場合は、実装位置決め工程にて、部品を保持した実装ヘッド13は実装テーブル14上のプリント基板1の実装位置近傍に移動する(S5)。
基板実装位置認識工程では、上記図3Aに示すプリント基板1の対象となる実装位置の認識マーク3を必要に応じて基板認識部13bで確認、認識する(S6)。
実装位置検出後の判定補正工程では、先の部品検査結果とあわせた実装位置決めの補正処理により、高い精度を確保して実装位置を補正する(S7)。
部品実装工程では、実装ヘッド13を高さ制御部26による制御により下降させ部品5の基板1への実装を行う(S8)。
この際にBG接合部6の半田バンプ7のサイズ状態、バラツキ等の検査結果より、球状の半田バンプの場合には球の直径が検出されているので、これに基づきBGA部品5の平均高さを求めた上で、BGA部品5とプリント基板1のギャップを最適化して求め、上記従来例で説明した図19に示すように実装ヘッド13の最適な高さ制御部26、あるいは最適な部品実装押し込みの圧力制御部25の制御を算出実行することも可能となる。
続いて次の実装部品の有無を判定して、実装処理の続行の場合は処理S1へ、終了の場合は処理S10へ移る(S9)。
終了処理でプリント基板1への実装の各工程を終了する(S10)。
また、従来の位置検出では画像処理により部品の外形輪郭または接合部パターンより実装に必要な任意の規正位置として部品輪郭から(一般的に)部品中心点を求めている。この位置検出では、BG接合部6上の半田バンプ7は丸形状で、配置にバラツキがあり本来のBG接合部6の中心と差違が出る。本第1実施形態におけるBGA部品5は、部品輪郭ではなく、BG接合部6のパターン配置と同時に形成された基準マーク30が基準位置となっているので、基準マーク30のA、B、Dにより、その実装に必要な任意の規正位置となる中心が容易に位置検出される。
したがって、外形輪郭や接合部のバラツキに影響されることなく、より正確に接合部パターンの任意の位置として中心点を求めることが容易で可能なものとなる。
また、図3Bに示すように、基準マーク30を起点として接合部パターンの電極P11、P12、……P44といった各BG接合部6の配置をピッチ32a、33a、隣接ピッチ32b、33bで容易に求めることができ、各BG接合部6上の半田バンプ7が規定どおりに形成された確認をするため、画像処理を行う認識ウィンドウ31を対象BG接合部6の電極P11、P12、……P44に任意に配置すれば、各半田バンプ7の位置検出や半田バンプ形成状態として、位置ズレ、半田欠落、半田量過少等の良否判定等の確認、検査が容易に実現でき、品質の高いプリント基板1へのBGA部品5の供給、実装をすることができる。
また、実装プログラムの制御命令は、図4に示すフローチャートで説明した各種工程の処理を組み替えることが指定でき、制御命令読み出し工程(処理S2)で解読された所定の命令で、当該処理の順序は任意に変更、あるいは同時に実行されることとなる。
例えば、部品認識工程(処理S4)中で、BG接合部6のパターン配置と基準マーク30との相対位置が正確であるので、仮に基板実装のパターンずれや配置ずれがない場合には、基準マーク30の位置検出のみで所定の実装位置に部品5を実装することができるので、簡易的で実装サイクルタイムロスを少なくすることができる。
次に、図5Aは本発明における第2実施形態でBGA部品のBG接合部のパターン例、図5BはBG接合部の配置パラメータデータ例を示す図である。図5A、5Bにおいて、5はBGA部品、6はBG接合部(電極P11〜電極P44)、30は基準マーク、31は認識ウィンドウ、35は配置パラメータデータ、36はデータビットである。
図5Aに示すような、BG接合部6のパターンの各電極P11、P12、……、P44の配置を図5Bに示すようなBG接合部6の配置パラメータデータ35としてモデル化する。これにより、図5Aに示す格子状のBG接合部6のような例の場合、配置パラメータデータ35としてPLCを考える。ここで、PLCはL行の位置のすべての列のBG接合部6の有無を表すデータである。例えば、P11からP14に対応した1行目のP1Cは1111、P21からP24に対応した2行目のP2Cは1001、P31からP34に対応した3行目のP3Cは1001、P41からP44に対応した4行目のP4Cは1111で表すことができ、簡単なデータビット36で容易に表現できる。ここで、上記データ中、1はBG接合部6があることを意味するデータビットであり、0はBG接合部6が無いことを意味するデータビットである。
第2実施形態の場合はL行C列のPLC位置で、“1”はBG接合部“有”、“0”はBG接合部“無”を表現している。このモデル化により、上記図20A〜20Jに示されるような様々な接合部の配置パターンも簡単なデータ表現とすることができ、上記の基準マーク30を用いたピッチ32a、33aと隣接ピッチ32b、33bとを組み合わせて、各BGA部品5のBG接合部6の配置全体のパターン形状や、その半田バンプ7の有無及び位置を容易に検出できるものとなる。
あるいは、認識ウィンドウ31による全BG接合部6の検出をする必要がなく、部分的に位置検出や検査を実行する場合に、配置パラメータデータ35を検出し、検査対象のパラメータとして利用すれば、認識ウィンドウを設定するためのマスクを掛けたり、任意のBG接合部6のみに画像処理の認識ウィンドウ31を設定し効率的な位置検出、部品検査が可能となる。
また、上記第1実施形態の図2で説明したような記憶部20の部品データ記憶部20bに、予め実装される部品データ等に加え部品毎に配置パラメータデータ35を与え、簡単なBG接合部6の検査から、より確実性、信頼性の高いアルゴリズムを選択した部品検査方法、廃棄処理の判定レベル指定、所定の警告表示の方法など様々な形態に柔軟に対応することができる。
次に、図6Aは本発明における第3実施形態の基準マークをBGA部品のBG接合部を有する面と逆の面に設けた正面図、図6Bは断面図である。
第3実施形態は、上記第1実施形態で説明した基準マーク30とはBG接合部6を有する面と反対側の面に設けられている。基準マーク30はBG接合部6、半田バンプ7と反対面側に設けられているものの、BG接合部6と基準マーク30とは同時に形成されるため、相対位置関係は確保されている。
BGA部品5の実装方法を説明する。図4に示すフローチャートの部品取り出し工程(処理S3)では、実装に必要な部品が部品供給部16に供給保持されており、実装ヘッド13は部品供給部16の必要な部品の位置決めを行い、その部品を取り出す際、部品認識工程(処理S4)における基板認識部13bで、該当電子部品(BGA部品5)の上面に設けられていた基準マーク30を基準位置とした部品位置検出を実行し、保持姿勢の判定により同工程処理S4内の補正工程で補正を行い、実装ヘッド13に保持する。このまま処理S5〜S8を実行しても一定の実装品質が確保でき、さらには部品検査部13aも不要となり安価な実装装置を実現できる。
さらに実装品質を向上させる場合には、部品認識工程(処理S4)で部品検査部13aに移動し、上面に存在する基準マーク30との相対位置関係にあるBG接合部6のパターン検出を実行し、基準マーク30を基準点とした部品検査方法で該当部品の良否判定を行い、BG接合部6の半田バンプ7の欠落、ズレ、半田量不足などの部品不良を検出した場合は、所定の表示や警告および演算処理を実行すると共に、当該部品を部品廃棄部19に廃棄する。なお、この部品良否判定処理は、部品製造時の部品検査にも適用できる。
次に、図7Aは本発明における第4実施形態の基準マーク位置の一例を、図7Bは他の例を示す図である。図7Aは上記図20Gに示した八角形のBGA部品5のBG接合部6のパターンで内周部の中心点に1対の基準マーク30を対称に配置したものである。図7Bは上記図20Hに示した不規則に配置されたBG接合部6のパターンに対しその中心部、あるいはBGA部品5の中心部に1個の基準マーク30を配置したものである。このように、複雑なBG接合部6のパターンには関与せずに、基準マーク30そのものにより位置検出すれば所望の部品位置の確認、検出が可能となる。なお、この第4実施形態において、BG接合部6の有無を図5Aに示すようにデータとして取り扱う場合には、P11は無いものとして取り扱うのが、データ取り扱い上、便利である。
このように、基準マーク30の形状においては、円形、方形、三角形、十字形状等のいずれであっても良いし、その位置や個数においても、少なくとも1個以上存在すれば任意の位置検出が確実かつ容易に行うことができる。この基準マーク30は、部品角度ずれを検出しやすくするため、部品の隅部分に形成することが好ましい。
また、図8Aは第4実施形態の基準マークをBG接合部パターンの外周部に設けられた突起物(例えば、半田バンプ高さの位置規制用スぺーサ)とした底面図、図8Bは側面図である。図8A、8Bにおいて、30aは基準マークとする突起物である。
上記第1実施形態では基準マーク30はBG接合部6のパターン配置と同時に形成された基準点として説明したが、相対的な位置関係を一定の精度で確保されているものであれば良く、BGA部品5に付帯した突起物やシルク印刷等の印刷マークであっても良い。
そのほか、本第1実施形態では半田バンプ7の配置をピッチ32a、33a、隣接ピッチ32b、33bから求める検査方法で説明したが、基準マーク30を基準に設定することにより、あらかじめ準備されているBG接合部6のパターン配置画像とBGA部品5のBG接合部6とを比較処理するようなパターンマッチングなどにも容易に適用することができる。
また、当然ながらBG接合部6上のボール状の半田バンプ7で説明したがその形状に関係なく上記と同様な作用と効果を得ることができ、そのほかに、半田バンプを擁するベアチップ実装にも適用することが可能であり、基準マークを設けることで、ピン状のPGA(ピン・グリッド・アレイ)やJリード部品(SOJ:Small Outline J−leaded Package)、QFPなどのリード部品でも活用することができる。
次に、図9は本発明における第5実施形態の基準マークの1つを2次元バーコードとしたBGA部品の底面図である。図9において、40は2次元バーコードである。また、図10は高密度で情報をコード化した2次元バーコードの例を示す拡大図である。図10において、40は2次元バーコード、41は原点部、42は検出マーク、43はデータ部、44はタイミングマーク、45はマージンである。
第5実施形態はBGA部品5に設けた複数の基準マーク30の内の1つを2次元バーコード40で兼用したものである。あるいはBGA部品5のスペースに余裕があれば、サイズの大きな2次元バーコード40としてその情報保有面積を拡大することで、より多彩な情報を持つことが可能となる。
加えて2次元バーコード40のデータ部43で示された情報として、各種当該部品のBG接合部6のランドピッチや位置情報、さらに部品を実装するに当っての情報をコード化しておけば、その情報を元に実装時の実装ヘッド高さ、実装スピード、実装加圧制御などといった実装制御を各部品単位で実施することができる。さらに、部品名称等が情報としてコード化されていれば、正規の実装対象部品であるか否かの部品判定により、個々の部品の部品種類を確認することができ、これにより部品セットミスの防止が可能となり、誤実装防止による品質向上や誤実装した部品交換、実装部品補給時の段取り替え時間の削減等にも利用できる。
図11Aは本発明における第6実施形態のBGA部品のBG接合部を有する面と逆の面に2次元バーコードを設けた正面図、図11Bは側面図である。上記第5実施形態で説明した接合面とは逆の面に設けたもので、BGA部品5の上面に2次元バーコード40を付与し、その示された情報として各種当該部品のBG接合部のランドピッチ、位置情報や、部品を実装するに当っての各種情報をコード化しておけば、図4に示す部品認識工程(処理S4)で判定、補正処理として、その情報を元に実装時の実装ヘッド高さ、実装スピード、実装加圧制御等といった実装制御を部品単位で実施することができる。さらに、接合面側とは反対面に設けることで、よりサイズの大きな2次元バーコード40を使用でき情報保有面積が拡大してさらに多彩な情報を持つことができ、実装制御に好適に作用する。また、2次元バーコード40又は他の記憶媒体に記憶させる情報として、半田バンプの許容範囲外のずれ量、欠損などを記憶させるようにすれば、当該部品5が不良であると判断されたとき、部品廃棄すべきか、半田バンプを再度形成し直して再利用できるかの判断情報として活用することができる。
また、図12Aは制御部の部品検査処理による2次元バーコード処理、図12Bは基板認識処理による2次元バーコード処理を説明する図である。図12Aに示す部品検査処理は、部品検査部13aからの読み込んだ信号を認識制御部23の部品検査処理により、部品の2次元バーコード検出によりその情報を取得し部品認識工程の処理を行う。図12Bに示す基板認識処理においても、基板認識部13bからの信号を認識制御部23の基板認識処理により、2次元バーコード検出による部品の情報取得を行うものであり、この基板認識部13bの2次元バーコードの検出処理を兼用することで、さらに基準マーク30を認識する部品検査部13bを光学式検出器、例えばカメラ、レーザースキャナと兼用して2次元バーコード40を読み込むことで、部品検査部13aの検出は不要となる。
部品名称が情報としてコード化されていれば、制御部は図4に示すフローチャートの部品取り出し工程(処理S3)、部品認識工程(処理S4)において正規の実装対象部品であるか否を実装プログラム20a、あるいは部品データ20bとの部品判定処理により、個々の部品の部品種類を確認することができ、部品セットミスを防止する自動化装置としても利用できる。さらに誤実装防止による品質向上や部品交換、補給時または段取り替え時間の削減等に効果を発揮する。
次に、本発明における第7実施形態として、図15に示すようなプリント基板1上の実装ランドパターン4,4′に有する複数の認識マーク3,3′の内の1つに、認識マーク3,3′と兼用して2次元バーコード40を設ける。これにより、図4に示すフローチャートの実装処理において、部品実装工程(処理S8)を実行して処理S9で、次の実装位置へ移動して基板実装位置認識工程(処理S6)により基板認識部13bでプリント基板1上の認識マーク3や2次元バーコード40の認識を行う。このとき、2次元バーコード40には実装に必要な部品情報(例えば、部品PAAAA;実装ヘッドスピード1;……)が付与されており、次の判定補正工程(処理S7)で前記の部品情報により必要部品を判定後、部品取り出し工程(処理S3)で、例えば読み込んだ2次元バーコード40で指定された部品(例えばPAAAA)を部品供給部16へ取りに行く。その後同様な処理を経て部品実装を繰り返すことで、部品の誤実装をなくすことが可能となる。
なお、前記の各実施形態の説明では、部品供給部から電子部品を取り出し実装テーブル14まで移動し実装位置決め駆動を行う実装ヘッド13を搭載した実装装置の例で説明したが、これまでと比べ、本発明の半田バンプ部品実装方法を適用することにより適用範囲の広い、かつ簡単確実な実装とその品質を確保することができる。そのほかの図15に示すような摺動する部品供給部と、実装テーブルにおいてプリント基板を保持し、位置決めを行うXYテーブルを搭載した実装装置であっても良いし、ロボットによる実装装置やそのほかの同形態の部品供給を持つ組立工程についても同様の効果が得られ、実施可能である。
以上説明したように、本発明によれば、実装する半田バンプ部品の基準マークにより、これまでは検査検出できなかった複雑な接合部パターンの配置や位置検出,良否判定検査が可能となり、実装直前の部品品質確保によって電子部品実装の回路基板形成上の品質を向上することができる。
また、本発明によれば、半田バンプ部品の接続面側に設けた基準マークによってBG接合部全体の配置状態が容易に、かつ高速で正確に位置検出,判定され確実な部品実装品質を提供できる。
また、本発明によれば、接続面側と反対面側に設けた基準マークは接合部との相対位置関係を確保されているので、実装あるいは実装後に基準マークにより外観的に部品実装の位置検出確認が可能となる。
また、本発明によれば、電子部品に固有の突起物により構成されたり印刷により構成された基準マークにより、複雑な接合部パターンの配置や位置検出,良否判定検査ができ、電子部品実装の品質向上を図ることができる。
また、本発明によれば、基準マークのうち少なくとも1つが情報をコード化された基準マークであれば、その情報により部品ごとに的確な実装情報を得ることができる。
また、本発明によれば、2次元バーコードで表される判別情報により、個々の部品の部品種類の確認ができ部品セットミスの防止の自動化にも利用でき、誤実装防止による品質向上、部品交換や補給時の段取り替え時間の削減等に有効である。
また、本発明によれば、基準マークを有する半田バンプ部品を実装するものであり、認識工程の基準マーク認識により実装する電子部品の位置検出,良否判定され、実装時の位置補正を行い、従来の部品位置検出より実装サイクルタイムの低減と生産性を向上でき、より早く確実な部品実装ができ品質向上を図ることができる。
また、本発明によれば、認識工程のプリント基板上の認識マーク確認により、さらに部品実装を確実でより早く行うことができる。
また、本発明によれば、基準マークによってBG接合部全体の配置状態、各半田バンプ形状あるいは部品実装の不良原因となる半田バンプの欠落確認等が容易に、かつ高速で正確に検出,判定され確実な部品実装品質を提供できる。
また、本発明によれば、コード化された基準マークの情報は認識工程を兼用した検出により、別途専用の検出を行う装置を設けることなく安価かつ簡単な構造とすることができる。
また、本発明によれば、プリント基板上の認識マークのうち少なくとも1つが情報をコード化された2次元バーコードで表される判別情報により、電子部品の実装位置の部品種類を確認でき誤実装を防ぐことができる。
また、本発明の部品実装装置によれば、前記の部品実装方法による電子部品の実装において、実装品質を確保して連続的、かつ効率的なプリント基板実装を実現し提供することができる。
また、本発明によれば、部品供給部により電子部品を連続的に供給することにより、連続かつ効率的な部品実装ができ自動化や生産性の向上を図ることができる。
以上のように、半田バンプ部品等の電子部品の実装において高品質で歩留まり生産性が向上し、安価かつ効率的な電子機器生産をすることができるという効果を奏する。
明細書、請求の範囲、図面、要約書を含む1996年12月13日に出願された日本特許出願第8−333782号に開示されたものの総ては、参考としてここに総て取り込まれるものである。
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した次の記述から明らかになる。
本発明における第1実施形態の電子部品実装方法を搭載した部品実装装置の概要を示す部分斜視図である。
第1実施形態における部品実装装置の実装制御を行う制御部の概略を示すブロック図である。
第1実施形態における部品実装装置が取り扱う電子部品の一例であるBGA部品の断面図である。
第1実施形態における部品実装装置が取り扱う電子部品の一例であるBGA部品の底面図である。
第1実施形態の実装工程を示すフローチャートである。
本発明における第2実施形態でBGA部品のBG接合部のパターン例を示す図である。
本発明における第2実施形態でBGA部品のBG接合部の配置パラメータデータ例を示す図である。
本発明における第3実施形態の基準マークをBGA部品のBG接合部を有する面と逆の面に設けた正面図である。
本発明における第3実施形態の基準マークをBGA部品のBG接合部を有する面と逆の面に設けた断面図である。
本発明における第4実施形態の基準マーク位置の一例を示す図である。
本発明における第4実施形態の基準マーク位置の他の例を示す図である。
本第4実施形態における基準マークをBG接合部パターンの外周部に設けられた突起物とした底面図である。
本第4実施形態における基準マークをBG接合部パターンの外周部に設けられた突起物とした側面図である。
本発明における第5実施形態の基準マークの1つを2次元バーコードとしたBGA部品の底面図である。
高密度で情報をコード化した2次元バーコードの例を示す拡大図である。
本発明における第6実施形態のBGA部品のBG接合部を有する面と逆の面に2次元バーコードを設けた正面図である。
本発明における第6実施形態のBGA部品のBG接合部を有する面と逆の面に2次元バーコードを設けた側面図である。
第6実施形態における制御部の部品検査処理による2次元バーコード処理を説明する図である。
第6実施形態における制御部の基板認識処理による2次元バーコード処理を説明する図である。
上記実施形態において部品に基準マークとBG接合部とを同時に形成する方法を示す説明図である。
上記実施形態において部品に基準マークとBG接合部とを同時に形成する他の方法を示す説明図である。
上記実施形態においてCSPなどの部品を形成する方法を示す説明図である。
図14Aで形成された部品に基準マークとBG接合部とを同時に形成する他の方法を示す説明図である。
従来のプリント基板のQFPや半田バンプを有するBGA部品のランドパターンの概要を示す正面図である。
従来の半田バンプを有するBGA部品とプリント基板の断面図である。
従来の半田バンプを有するBGA部品の底面図である。
従来の一例を示す部品実装装置の一部を透視した斜視図である。
従来の別の例を示す部品実装装置の一部分を透視した斜視図である。
従来の図18に示す部品実装装置によるBGA部品の実装を示す断面図である。
従来のBGA部品の接合面におけるBG接合部の配置パターンを示す図である。
従来のBGA部品の接合面におけるBG接合部の配置パターンを示す図である。
従来のBGA部品の接合面におけるBG接合部の配置パターンを示す図である。
従来のBGA部品の接合面におけるBG接合部の配置パターンを示す図である。
従来のBGA部品の接合面におけるBG接合部の配置パターンを示す図である。
従来のBGA部品の接合面におけるBG接合部の配置パターンを示す図である。
従来のBGA部品の接合面におけるBG接合部の配置パターンを示す図である。
従来のBGA部品の接合面におけるBG接合部の配置パターンを示す図である。
従来のBGA部品の接合面におけるBG接合部の配置パターンを示す図である。
従来のBGA部品の接合面におけるBG接合部の配置パターンを示す図である。
Claims (16)
- プリント基板上に実装される電子部品であって、
上記電子部品は、上記電子部品と上記プリント基板との電気的接続面上に有する複数の電気的接続部が、部品実装後外観的に電子部品の陰になるものであり、
該電気的接続部の配置位置の基準となる基準マークとを備えたことを特徴とする電子部品。 - 上記基準マークは、上記電気的接続部とマスクにより一体的に形成されたものである請求項1に記載の電子部品。
- 上記電気的接続部は、上記プリント基板との電気的接続面上に、隣接して格子状に配置された請求項1に記載の電子部品。
- 上記電子部品の基準マークは、プリント基板上の実装位置との電気的接続面側に備えたことを特徴とする請求項1に記載の電子部品。
- 上記電子部品の基準マークは、プリント基板上の実装位置との電気的接続面とは反対側の面上に備えたことを特徴とする請求項1に記載の電子部品。
- 上記電子部品の基準マークは、少なくとも1つは上記電子部品に関する上記プリント基板との電気的接続部の位置、配置ピッチを含む情報がコード化された基準マークであることを特徴とする請求項1に記載の電子部品。
- 上記基準マークの上記情報は、2次元バーコードで表されることを特徴とする請求項6に記載の電子部品。
- 上記基準マークの上記情報は、この電子部品を実装する際の実装スピードもしくは実装ヘッド高さを更に含む実装制御情報である請求項6または請求項7に記載の電子部品。
- 上記基準マークの上記情報は、上記電気的接続部の形成状態に関する情報を更に含むことを特徴とする請求項6または請求項7に記載の電子部品。
- 上記基準マークの位置は、上記電子部品の隅部分に配置されている請求項1〜9のいずれかに記載の電子部品。
- 部品供給部から電子部品を取り出してプリント基板上の実装位置に実装する部品実装方法であって、
上記電子部品は、上記電子部品と上記プリント基板との電気的接続面上に有する複数の電気的接続部が、部品実装後外観的に電子部品の陰になるものであり、
上記複数の電気的接続部と一体的にマスクにより上記電子部品に形成され、該電気的接続部の配置位置の基準となる基準マークを認識する認識工程と、
該認識結果により上記電子部品の良否判定または実装時の位置補正をする工程とを含み、
上記良否判定の結果で正常であった、または、上記位置補正を行った部品をプリント基板に実装することを特徴とする電子部品の実装方法。 - 部品供給部から電子部品を取り出してプリント基板上の実装位置に実装する部品実装方法であって、
上記電子部品は、上記電子部品と上記プリント基板との電気的接続面上に有する複数の電気的接続部が、部品実装後外観的に電子部品の陰になるものであり、
上記複数の電気的接続部と一体的にマスクにより上記電子部品に形成され、該電気的接続部の配置位置の基準となる基準マークを認識する第1の認識工程と、
上記プリント基板上の対象実装位置の認識マークを認識する第2の認識工程と、
上記第1の認識工程と上記第2の認識工程の双方の認識結果により上記電子部品の良否判定及び実装時の位置補正をする工程とを含み、
上記良否判定の結果で正常であった部品に、上記位置補正を行い、プリント基板に実装することを特徴とする電子部品の実装方法。 - 実装する電子部品の良否判定は、該電子部品の基準マークとの相対位置により認識される上記電気的接続部の形成状態で判定を行うことを特徴とする請求項11または請求項12に記載の電子部品の実装方法。
- 上記電子部品の電気的接続部の配列パターンをデータビットで表現した配置パラメータを用いて、上記電気的接続部の配置位置を得ることを特徴とする請求項11または12に記載の電子部品の実装方法。
- 上記電子部品の基準マークは、少なくとも1つは上記電気的接続部の形成状態に関する情報がコード化された基準マークであり、この基準マークの上記電気的接続部の形成状態に関する情報に基き、上記良否判定を行うことを特徴とする請求項11または12に記載の電子部品の実装方法。
- 上記電子部品の基準マークは、少なくとも1つは、この電子部品を実装する際の実装スピードもしくは実装ヘッド高さを含む実装制御情報がコード化された基準マークであり、この基準マークの上記情報に基き、電子部品の実装制御を行うことを特徴とする請求項11または12に記載の電子部品の実装方法。
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