JP2007173500A - 電子部品の装着装置および装着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板が反っていても、自動的に電子部品を基板の所定位置に装着できる電子部品の装着装置および装着方法を提供する。
【解決手段】電子部品の装着装置１は、供給系３から供給された電子部品Ａを回転テーブル７に付設した複数のノズル９を用いてＸＹテーブルを有する装着系４で基板Ｂに装着する。ノズルには、ノズルの軸方向に弾性変形可能な弾性支持部が形成されている。回転テーブル７には基板Ｂの反りを計測する手段が設けられている。電子部品を保持したノズルは基板Ｂに電子部品を装着する際に弾性変形する。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリント基板上に電子部品を装着する電子部品の装着装置および装着方法に関する。

従来の電子部品の装着装置の例が、特許文献１，特許文献２に記載されている。特許文献１に記載された電子部品の装着装置では、装着ヘッドが周方向に複数本の吸着ノズルを有している。この吸着ノズルをノズルホルダが出没自在に装着する。そして、回転駆動手段がノズルホルダをその軸心廻りに正逆回転させる。回転駆動手段は、使用する１個の吸着ノズルが突き出し位置に臨むようにノズルホルダを回転させる。それとともに、吸着ノズルを突き出し位置でノズルホルダの下面から突き出して電子部品を装着する。先端部で電子部品を吸着し装着するノズルは、ローラガイドに案内される。さらに、内部に真空流路を形成したシャフトとノズルを圧縮ばねに抗して出没させるローラフォロアとノズルが、一体的に形成されている。

特許文献２に記載された電子部品の装着装置では、電子部品を吸引する吸引位置と電子部品を吸着した状態で保持する吸着保持位置との間でホルダ部を昇降駆動する。ホルダ部に相対移動可能にノズル本体を装着する。ノズル本体は、電子部品吸着口が形成されたノズルチップおよびノズルチップとホルダ部間に設けたノズル中間部とを備える。ノズル中間部とホルダ部との間に、ノズル中間部を弾性支持する第１緩衝機構であるコイルバネが配置されている。ノズルチップとノノズル中間部との間には、ノズルチップを弾性支持する第２緩衝機構である肉薄部が設けられている。

特開２００４−６９７２号公報 特開２００３−１６５０８３号公報

上記特許文献１に記載のものでは、吸着ノズルと真空流路を形成するシャフトと出没のためのローラフォロアとが一体的な構造であり多大な重量となる。そのため装着時には、可動部重量と装着時の速度により、衝撃エネルギが電子部品に加わり、微小化された電子部品への衝撃力を無視できなくなっている。

特許文献２に記載のものは、衝撃力による電子部品の割れや欠けを防止するために、コイルバネと電子部品を弾性支持する肉薄部を設けている。この電子部品装着装置では、ノズル本体を構成する部品点数が多く、かつ組み立てが複雑になり、コスト増を招く。

本発明は、上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は電子部品装着装置における電子部品の装着の信頼度を高めることにある。本発明の他の目的は、基板が反っていても安定して電子部品を基板に搭載することにある。

上記目的を達成するために、供給系から供給された電子部品を回転テーブルに付設した複数のノズルを用いてＸＹテーブルを有する装着系で基板に装着する電子部品装着装置において、ノズルにこのノズルの軸方向に弾性変形可能な弾性支持部を形成した。

この装置において、基板の反りを計測する手段を回転テーブルに付設してもよく、回転テーブルは間欠回転動が可能であり、電子部品を装着する位置と計測位置とは共に回転テーブルの間欠同時の静止位置であってもよい。

上記目的を達成するために、供給系から供給された電子部品を回転テーブルに付設した複数のノズルを用いてＸＹテーブルを有する装着系で基板に装着する電子部品装着方法において、ノズルに接続した真空吸引手段を用いて前記ノズル先端に電子部品を吸引し、回転テーブルを回動した後にＸＹテーブルを駆動してノズルを基板に位置決めすると共に、ノズル先端部からの押し上げ力に応じてノズル中心軸方向にノズルを弾性変形させて電子部品を装着した。

そしてこの方法において、電子部品を真空吸引した際に発生する力よりわずかに強い力でノズルを弾性変形させるのがよく、ＸＹテーブルの上方に基板高さを検出する非接触センサを配置し、部品を基板に実際に装着する実装領域の近傍に設定したラインに倣って
ＸＹテーブルを移動しながら基板高さを予め計測する手順と、この計測した高さ情報を用いて基板の最も凹となる位置情報と電子部品の種類ごとの押し込み量に基づいてノズル装着位置を決定する手順とを備えるのがよい。

本発明によれば、基板の反りを検出して装着時のノズルのストロークを最適化したので、基板が反っていても、安定して基板に電子部品を装着できる。その結果、電子部品の装着の信頼性が向上する。

以下、本発明のいくつかの実施例を、図面を参照して説明する。図１に、本発明に係る電子部品装着装置の一実施例を、側面図で示す。図２に、図１に示した電子部品装着装置の一部を断面にした側面図を示す。電子部品装着装置１では、装置本体２を挟んで互いに平行に、チップ状電子部品（以下、チップ部品あるいは部品という）Ａを供給する供給系３と、電子部品Ａを基板Ｂに装着する装着系４とを配置している。

供給系３は、電子部品供給装置３Ａを有する。装置本体２には、駆動系の主要部であるインデックスユニット６と、このインデックスユニット６に連結した回転テーブル７と、回転テーブル７の外周部に搭載した複数個、例えば１２個、の装着ヘッド８とが設けられている。装着ヘッド８は、複数の吸着ノズル９を有する。回転テーブル７は、インデックスユニット６により、装着ヘッド８の個数に対応した間欠ピッチで間欠的に回転駆動される。回転テーブル７が間欠回転すると、各装着ヘッド８に搭載した吸着ノズル９が供給系３および装着系４に向かい合う。そして、供給系３から供給された電子部品Ａを吸着した後に、装着系４へ回転搬送する。装着系４に導かれた基板Ｂに、吸着した電子部品Ａが装着される。

供給系３は、基板Ｂに装着する電子部品Ａの種類に応じた数のテープカセット１６を有する。１対のガイドレール２０，２０にスライド自在に案内された供給台１５に、テープカセット１６は横並びに着脱自在に取り付けられている。供給台１５には、この供給台
１５のスライド方向にボールねじ１８が螺合している。供給台１５は、ボールねじ１８の一端に連結した送りモータ１７の正逆回転により進退する。そして、装着ヘッド８の吸着位置に所望のテープカセット１６を選択的に対向させる。各テープカセット１６には、所定のピッチで電子部品Ａが装填されたキャリアテープＣが、テープリール５へ巻き出された状態で搭載されている。電子部品Ａは、テープリール５から巻き出されたキャリアテープＣから、吸着ノズル９により吸着される。

装着系４は、ＸＹテーブル１３と、基板搬入搬送路２３および基板搬出搬送路２４と、基板移送装置２５とを有する。ＸＹテーブル１３は、載置した基板ＢをＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる。基板搬入搬送路２３および基板搬出搬送路２４は、ＸＹテーブル
１３の前後に配設されている。基板移送装置２５は、基板搬入搬送路２３上の基板Ｂを
ＸＹテーブル１３に、およびＸＹテーブル１３上の基板Ｂを基板搬出搬送路２４に移送する。

ＸＹテーブル１３は、Ｙ軸モータ１２が取り付けられこのＹ軸モータ１２の回動によりＹ方向に移動するＹテーブル１１Ａを有する。Ｙテーブル１１Ａの上面にはテーブル11Ｂが載置されており、Ｘ軸モータ１４がこのテーブル１１Ｂに取り付けられている。Ｘ軸モータ１４が回動すると、Ｙテーブル１１Ａ上でテーブル１１ＢがＸ方向に移動し、結果的にＸＹ方向に移動するＸＹテーブル１３が形成される。テーブル１１Ｂ上には基板Ｂが載置され、図示しない固定手段でテーブル１１Ｂ上に固定される。部品Ａは、この基板Ｂに装着される。

基板搬入搬送路２３の下流端部まで送られてきた基板Ｂは、基板移送装置２５により、ＸＹテーブル１３上に移送される。このとき、電子部品Ａの装着が完了したテーブル11Ｂ上の基板Ｂは、基板移送装置２５により基板搬出搬送路２４に移送される。テーブル11Ｂ上に導びかれた基板Ｂは、ＸＹテーブル１３により所定位置まで移動される。すなわち、各装着ヘッド８から次々と送られてくる電子部品Ａを基板Ｂの部品装着部位に装着できるように基板Ｂが位置決めされる。位置決めされた基板Ｂに、各吸着ノズル９が電子部品Ａを装着する。

ＸＹテーブル１３と供給台１５間に配置されたロータリテーブル７は、矢印で示した回転方向に間欠回転する。その際、供給台１５の吸着ステーションＩで、吸着ノズル９が供給系３から部品Ａを吸着し取り出す。吸着ステーションＩでは、装着ヘッド８が停止する。吸着ステーションＩとは異なるロータリテーブル７の外周部には、部品認識装置２１が付設されている。部品認識装置２１は、部品Ａの下面を撮像可能なカメラを有し、このカメラは吸着ノズル９が吸着する部品Ａの位置ずれを所定の視野範囲で撮像する。撮像された画面は認識処理される。部品認識装置２１は、認識ステ−ションIIに設けられている。

ロータリテーブル７の間欠回転動作で、認識ステーションIIの次に装着ヘッド８が停止する位置を、角度補正IIIステーションとする。角度補正ステーションIIIでは、認識装置２１が認識した結果得られたチップ部品Ａの角度位置ずれを補正する。ヘッド回動装置
２２は、予め定められた角度量に補正量を加味して、装着ヘッドＡを上下方向に延びるノズル９の軸回り方向であるθ方向に回動させる。

ロータリテーブル７の間欠回転動作で、角度補正ステーションIII の次の次に装着ヘッドが停止する位置を装着ステーションIVとする。装着ステーションIVで吸着ノズル９を下降させ、部品Ａを基板Ｂの所定位置に装着する。なお、吸着ノズル９は装着ヘッドに対して下降する方向に図示しない圧縮ばねで常に付勢されている。吸着ノズル９が部品Ａを吸着した状態で、吸着ノズル９は基板Ｂに当接する。その後さらに装着ヘッド８が所定量下降すると、圧縮ばねが所定量圧縮される。その際、衝撃が吸収されて所定の押圧力で部品Ａが基板Ｂに装着される。

図３に、図１に示した電子部品装着装置１が備える吸着ノズル（以下、ノズルと称す）を、縦断面図で示す。ほぼ円柱状のノズル本体３１内に、中空支持体３２が保持されている。ノズル９の軸心部には第１ないし第３の吸引通路３３〜３５が形成されている。ノズル９には真空吸引装置３６が連結されており、第３の吸引通路３５の上端部が、真空吸引装置３６に連通している。真空吸引装置３６を用いて真空吸引して発生する負圧は、各吸引通路３３〜３５を介して電子部品Ａの吸着を可能にする。

図４および図５に、図３に示したノズル本体３１の先端部の詳細を、それぞれ縦断面図および横断面図で示す。図５は、図４のＡ−Ａ′矢視図である。ノズル本体３１の軸心部には、中空支持体３２を保持するため軸方向長さＬの孔３１ｆが形成されており、この孔３１ｆは吸引通路３３，３５に連通している。

ノズル本体３１の軸方向中間部には、ノズル本体３１の中心軸に対してほぼ直交する方向に左右互い違いに複数のスリット３１ａが形成されている。複数のスリット３１ａは、所望厚さの弾性支持体３１ｂを形成する。弾性支持体３１ｂは、ノズル上端部３１ｃが固定されているときにノズル先端部３１ｄからの押し上げ力に応じてノズル軸方向に弾性変形する。

ノズル本体３１の孔３１ｆに嵌合する中空支持体３２の詳細を、図６に縦断面図で示す。中空支持体３２は段付形状をしており、先端から長さｈ１部分が、ノズル本体３１に形成した孔３１ｆの先端からスリット下端までの長さＬ１に嵌合する。中空支持体３２の先端から段付部までの全長ｈから、上記長さｈ１を差し引いた長さｈ２の部分は、ノズル本体３１の孔３１ｆとの間に半径方向に僅かの隙間を有している。この部分のノズル本体
３１側の長さは、Ｌ２である。

中空支持体３２の段付部から上端部までの長さｈ３の部分は、ノズル本体３１の吸引通路３５との間に半径方向に僅かの隙間を有している。ノズル本体３１の先端部３１ｄを押圧あるいは除圧すると、ノズル３１の先端部は上下方向に移動する。中空支持体３２を嵌合する嵌合部長さＬ１，ｈ１はほぼ同じであるが、隙間有り部の長さＬ２，ｈ２は、初期撓み量δ₀ ＝Ｌ２−ｈ２になるように、中空支持体３２の長さｈ２の方を僅かに短くする。

図３に示すように、ノズル本体３１に中空支持体３２を嵌合する際には、ノズル本体
３１の隙間有り部の長さＬ２をδ₀ だけ縮めて、弾性体３１ｂに予圧を加える。中空支持体３２の嵌合部（長さｈ１の部分）とノズル本体３１の嵌合部（長さＬ１の部分）との嵌合には、圧入または接着，はんだ付け，ろう付け等を用いる。

ノズル本体３１に形成した弾性支持体３１ｂの特性を、図７に示す。ばねとして作用する弾性支持体３１ｂには、初期撓み量δ₀ により初期力を発生させる。ノズル本体３１の先端部に初期力を超える外力を作用させて押し込み量Ｓを与えると、押し込み量Ｓに応じたばね力Ｆが生じる。ばね定数κは、κ＝Ｆ′／（δ₀＋Ｓ′）で表される。

ノズル本体３１において、スリット３１ａを設ける部分の外径寸法とスリット３１ａの切り込み深さおよび弾性支持体３１ｂの肉厚寸法、弾性支持体３１ｂの数等の組み合わせれば、ノズル本体３１の先端部の荷重対先端変位の特性であるばね定数を設定できる。電子部品Ａを装着するときに印刷はんだに加える力を所定の力に設定できる。ノズル本体
３１の弾性支持体３１ｂの先端部は軽量であるから、高速に装着動作をした場合でも電子部品Ａに与える衝撃力を小さくできる。

以下に、基板にＢに電子部品Ａを表面装着する手順の概略を示す。電子部品Ａは直方形状であり、２つの面に電極（金属部）が形成されている。基板Ｂ上の予め定められた位置に、ランドと称するＣｕ材である導体が、所定の電子部品Ａを装着するために設けられている。基板Ｂに電子部品Ａを装着するときは、図示しない印刷機等を用いて、ランド部にはんだペーストを予め印刷する。電子部品装着装置１は、印刷はんだの上に電子部品Ａを位置決めし、所定の圧力で押圧する。その後、図示しないリフロー炉内に基板Ｂを投入し、はんだペーストを溶融してランド部と電極部を、電気的および機械的に接合する。

電子部品Ａをはんだペーストの上に装着するときに印刷したはんだから電子部品Ａに所定の押し付け力が付加されないと、装着時に位置ずれ誤差や部品倒れ、欠品などの装着ミスが発生する。電子部品Ａへの押し付け力が許容された力以上であると、はんだが周辺に広がったり部品を損傷する等の装着ミスが発生する。そのため、本実施例では弾性支持体のばね定数を所定のばね定数にして、電子部品Ａへの押圧力を調整している。

図２に示すように、電子部品Ａを真空吸着すると、第３の吸引通路３５の断面積に応じて真空力が発生する。使用するばねの製作ばらつきも含めて、発生する真空力よりわずかに大きくなるよう、弾性支持体３１ｂの撓み量δ₀ による初期力を設定する。これにより、真空吸着で電子部品Ａを吸着しても、ノズル本体３１の先端部位置が変化しない。

本実施例によれば、弾性支持体３１ｂがばねとして作用するので、電子部品Ａを真空吸着するときに発生した真空力がノズル９の先端位置および電子部品Ａの下面が変動するのを、ばねの初期力により防止できる。表面実装基板にクリームはんだを印刷した後に、ノズル９に吸着した電子部品Ａを装着する際に、目標のノズル９の下降ストロークよりもはんだ表面が僅かに凸状に高くなっていても、ノズル９の先端に形成した弾性支持体３１ｂの変形により最適な装着が可能になる。

図８に、上記実施例で示した電子部品装着装置１が取り扱える実基板について、高さを実測した結果の例を示す。また、図９に、電子部品Ａを基板Ｂに装着する例を示す。図８に示したプリント配線基板を、仮想的にメッシュ状に分割して電子部品実装領域における位置座標を設定する。基板Ａの直交する２方向を、それぞれＸ軸，Ｙ軸とする。Ｘ軸方向をｍ個、Ｙ軸方向をｎ個に等分割する。分割されて形成された各分割領域のプリント基板の高さを、電子部品Ａを装着する直前に装着位置近傍で計測するか、あるいは予め計測して、電子部品装着装置１の図示しない記憶手段に記憶する。さらに、計測したデータに基づいて教示する基板の最大高さｈ_max(ｉ，ｊ)，最小高さｈ_min(ｉ，ｊ)の情報を、記憶手段に記憶する。

ｘ方向にｋ番目、ｙ方向にｋ番目の分割領域（ｉ_k，ｊ_k）領域に電子部品Ａを装着する場合を例に説明する。電子部品Ａを基板Ｂに装着する場合、基板Ｂの反りが無い理想状態のとき（以下、このときを基板Ｂの基準高さと称す）におけるノズル９の下降ストロークＳ₀ は、基板基準高さｈ₀ ，部品厚みｔ₀ および印刷はんだ上面を基準にした電子部品Ａごとの押し込み量ｈ_k から決定される。電子部品Ａの厚みがｔ_k であるときに、分割領域
（ｉ_k，ｊ_k）で押し込み量ｈ_kだけ押し込む場合について説明する。分割領域(ｉ_k，ｊ_k)における基板Ａの最大高さはｈ_max(ｉ_k，ｊ_k)であり、最小高さはｈ_min(ｉ_k，ｊ_k)である。ノズル９のストロークＳｋが、Ｓｋ＝Ｓ₀＋ｈ_min(ｉ_k，ｊ_k)＋(ｔ_k−ｔ_k)＋(ｈ_k−ｈ₀)となるように、ノズル９の下降位置を制御する。

基板Ｂが反っている（ｈ_B ）ときの、電子部品Ａの装着方法を図１０を用いて説明する。基板Ｂが最も凹んでいる最小高さｈ_min(ｉ，ｊ) に基づいてノズル９のストロークを決定し、電子部品Ａを装着する。装着領域（ｉ，ｊ）に電子部品Ａを実装するときに、電子部品Ａの高さが最小高さｈ_min(ｉ，ｊ) より高いと、ノズル９の先端部に印刷はんだから、下方からの力が加わる。このとき、ノズル９の弾性支持体３１ｂが変位して、反力を吸収する。

電子部品装着装置１が有する図示しない記憶装置に記憶した装着部品データの例を、図１１に示す。図中のｉ，ｊは、この電子部品が装着される位置を示す数字で、図９に示したＸ軸方向およびＹ軸方向の領域番号である。この図１１に示したデータは、自動運転時における部品装着時の部品データである。装着部品Ａは、Ｒ１，Ｒ２の２種類である。プリント基板Ｂ上に電子部品Ａを装着する際、全ての装着部品Ａの基板Ｂ上面の高さ情報を用いて、装着部品Ａを位置決する必要はない。

装着部品ＡがＲ１の場合には、部品厚みがｔ_k 、押し込み量がｈ_k 、計測情報から得た最小高さがｈ_min であるから、これらの量を用いてノズル９の下降ストロークを決定し、所定位置に装着部品Ａを装着する。装着部品ＡがＲ２のときには、表面高さの如何にかかわらず予め定めた下降ストローク（Ｓ₀ ）で装着する。この結果、図１１に示したように、部品Ｎo.１〜１８の中で、Ｎo.４，５，９，１０，１６，１７については、基板Ｂの高さ情報を必要としない。必要最小限の基板Ｂの表面高さ情報だけを使用して、後述する計測処理時間を極力低減する。なお、部品の押し込み量ｈ_k は、装着する電子部品Ａの種類ごとに決定する。

基板Ｂの高さｈ_B の測定を、図１２を用いて説明する。ＸＹテーブル１３には、位置決めピン２８が付設されている。基板Ｂを位置決めピン２８を用いてＸ方向に位置決めする。ＸＹテーブル１３には、固定側Ｙクランプ２６ａと可動側Ｙクランプ２６ｂも付設されている。Ｘ方向に位置決めされたＸＹテーブル１３を、Ｙクランプ２６ａ，２６ｂを用いて、Ｘ方向にガイドするとともにＹ方向にクランプする。

Ｙクランプ２６ａ，２６ｂには、ともに断面が「コ」字状のガイド溝（図示せず）が形成されている。可動側Ｙクランプ２６ｂのガイド溝には、図示しないエアーシリンダが取り付けられている。可動側Ｙクランプ２６ｂをエアーシリンダで作動させ、ＸＹテーブル１３に導びかれた基板Ｂを、固定側Ｙクランプ２６ａとの間にＹ方向に押圧および固定する。固定側Ｙクランプ２６ａと可動側Ｙクランプ２６ｂには、Ｚクランププレート（図示せず）が配設されている。Ｚクランププレートを上方に移動制御して、基板Ｂを「コ」字状のガイド溝の上面、すなわちＺ方向に押圧および固定する。

Ｙテーブル１１Ａと一体に形成され、Ｙテーブル１１Ａ上に載置されるテーブルベース２６Ｃには、図示しないバックアップピンを立設する多数のセット孔２６ｄが形成されている。バックアップピンは、基板Ｂを下側から支える。剛性の高い基板ＢがＸＹテーブル１３に導びかれるときには、バックアップピンを用いる必要はなく、Ｚクランププレートだけで基板Ｂを支持する。固定側Ｙクランプ２６ａと可動側Ｙクランプ２６ｂ及び基板Ｂは一体となって支持され、図示しない昇降装置によりテーブルベース２６Ｃの上方のＺ方向に移動する。

基板搬入搬送路２３から移送された基板Ｂは、ＸＹテーブル１３の「コ」字状のガイド溝を介して位置決めピン２８に突き当たる。これにより、基板ＢはＸ方向に位置決めされる。固定側Ｙクランプ２６ａおよび可動側Ｙクランプ２６ｂと一体になった基板Ｂは、初めは電子部品Ａの装着基準高さｈ₀ より高い位置にある。そこで、昇降装置を用いて電子部品Ａの装着基準高さｈ₀ まで移動させる。このとき、可動側Ｙクランプ２６ｂの位置決め機構が作動した後にエアーシリンダが作動して、基板ＢのＹ方向位置を固定する。

その後、Ｚクランププレートが作動して基板Ｂを高さ方向に支持する。昇降装置が下降し終えると、バックアップピンが基板Ｂを下側から支持して、基板Ｂの移動を防止する。このときバックアップピンは、僅かに間隙を有して基板Ｂに対向する。この状態で基板Ｂに電子部品Ａを装着する。電子部品Ａの装着が完了すると、上記手順と逆の手順で基板Ｂの固定を解き、基板Ｂを基板搬出搬送路２４に移送する。

なお、図１２における点ＭＣは、装着ヘッド８内に装備した吸着ノズル９が電子部品Ａを基板Ｂに装着する点である。また、マークＭ１，Ｍ２は、基板表面に作成した第１，第２のアライメントマークである。実際の部品装着工程では、カメラを用いてアライメントマークを認識するステップが含まれる。基板高さｈ_B の計測は、認識作業ステップ終了後に実行される。基板表面の高さｈ_B を、センサ２７で検出する。センサ２７は例えば光学センサであり、ビーム状のレーザ光を基板Ｂの表面に照射し、基板Ｂからの散乱像を受光して、三角測量の原理により高さを検出する。

図８の計測例に示したように、基板Ｂの表面の凹凸はＸ方向あるいはＹ方向に連続的変化している。このことから、部品装着点またはその近傍の基板高さ情報を用いて、部品Ａを装着することができる。図１１に示す部品データの中の部品Ｎo.１〜５が装着される領域（ｉ，ｊ）＝（２，４）での、高さ測定方法を以下に例示する。センサ２７が測定した測定ラインが、図９中に対角ラインＬ₂₄で示した線に一致するように、ＸＹテーブル１３を駆動して連続的に高さを計測する。この計測データを用いて、図１１に示す高さデータｈ_min(２，４)を演算して、基板高さｈ_Bを求める。

なお上記実施例においては、図１１に示したような部品データから、基板高さｈ_B のデータが必要な領域だけを抽出する計測プログラムを準備しておき、アライメントマークの認識作業を終えた後に認識データをフィードバックして、高さサーチ領域位置を正確に補正して高さを検出する。

上記実施例では、基板高さｈ_B を計測する際に、計測点を走査して領域全体の基板高さ
ｈ_B を計測しているが、２台のＣＣＤカメラを用いた複視眼による被接触三次元形状計測を用いてもよい。また、スリット光または格子状パターンを能動的に照射してカメラで観測し、被接触で三次元形状を計測してもよい。さらに、予め高さ上限値などのしきい値を設けて、基板高さｈ_B を計測した結果を用いて、例えば基板の最大高さｈ_max(２，４) の値がしきい値を超えたら、電子部品装着装置１を停止して部品装着作業を中断するようにしてもよい。

また上記実施例では、部品装着の直前に基板の反りを検出し、基板の反り情報をフィードバックして部品装着している。基板搬入搬送路２３から移送された基板がＸ，Ｙ，Ｚ方向にクランプされたときの基板高さｈ_B を予め計測し、この計測情報を教示データとして用いて電子部品を装着してもよい。

上記実施例においては、ノズル９が先端部に切り込み（スリット）を形成した簡単な構造の弾性体であるので、製作が容易である。この弾性構造体により、基板が反っていても力を吸収でき、電子部品に対する衝撃力を与えずに装着が可能となる。さらに、弾性構造体に初期力を加えて組み立てるので、電子部品を真空吸着した際に余分な力が生じても部品下面位置が変化せず、安定して部品を基板に装着できる。

本発明に係る電子部品装着装置の一実施例の平面図である。 図１に示した電子部品装着装置の一部断面側面図である。 図１に示した電子部品装着装置が備える吸着ノズルチップの縦断面図である。 図３に示した吸着ノズルの縦断面図である。 図４のＡ−Ａ′矢視図である。 図４に示した吸着ノズルが有する中空支持体の横断面図である。 弾性支持体の特性を説明する図である。 基板の高さ測定例を説明する図である。 基板を模擬した図である。 基板の高さ測定を説明する図である。 図１に示した電子部品装着装置の記憶手段に記憶される装着部品データ例を示す表である。 基板高さを計測する方法を説明する図である。

符号の説明

１…電子部品装着装置、２…装置本体、３…供給系、４…装着系、６…インデックスユニット、８…装着ヘッド、９…吸着ノズル、１１Ａ…Ｙテーブル、１１Ｂ…テーブル、
１３…ＸＹテーブル、２１…部品認識装置、２３…基板搬入搬送路、２４…基板搬出搬送路、２５…基板移送装置、２７…センサ、３１…ノズル本体、３１ｂ…弾性支持体、３２…中空支持体、３３…第１の吸引通路、３４…第２の吸引通路、３５…第３の吸引通路、３６…真空吸引装置。

Claims (6)

1. 供給系から供給された電子部品を回転テーブルに付設した複数のノズルを用いてＸＹテーブルを有する装着系で基板に装着する電子部品装着装置において、前記ノズルにこのノズルの軸方向に弾性変形可能な弾性支持部を形成したことを特徴とする電子部品装着装置。
2. 前記基板の反りを計測する手段を前記回転テーブルに付設したことを特徴とする請求項１に記載の電子部品装着装置。
3. 前記回転テーブルは間欠回転動が可能であり、電子部品を装着する位置と前記計測位置とは共に前記回転テーブルの間欠同時の静止位置であることを特徴とする請求項２に記載の電子部品装着装置。
4. 供給系から供給された電子部品を回転テーブルに付設した複数のノズルを用いてＸＹテーブルを有する装着系で基板に装着する電子部品装着方法において、前記ノズルに接続した真空吸引手段を用いて前記ノズル先端に電子部品を吸引し、回転テーブルを回動した後に前記ＸＹテーブルを駆動して前記ノズルを基板に位置決めすると共に、ノズル先端部からの押し上げ力に応じてノズル中心軸方向に前記ノズルを弾性変形させて電子部品を装着することを特徴とする電子部品の装着方法。
5. 前記電子部品を真空吸引した際に発生する力よりわずかに強い力で前記ノズルを弾性変形させることを特徴とする請求項４に記載の電子部品の装着方法。
6. 前記ＸＹテーブルの上方に基板高さを検出する非接触センサを配置し、部品を基板に実際に装着する実装領域の近傍に設定したラインに倣ってＸＹテーブルを移動しながら基板高さを予め計測する手順と、この計測した高さ情報を用いて基板の最も凹となる位置情報と電子部品の種類ごとの押し込み量に基づいてノズル装着位置を決定する手順とを備えたことを特徴とする請求項４または５に記載の電子部品の装着方法。
   
   

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