JP2008078365A - Ｌｅｄチップの実装方法及び実装装置、並びにｌｅｄチップ実装済み基板 - Google Patents

Abstract

【課題】同一種類のＬＥＤチップが格子状配列にて実装されたＬＥＤチップ実装済み基板において、ＬＥＤチップの製品ごとの輝度のバラツキが基板全体としての発光量の均一性に与える影響を低減することができるＬＥＤチップの実装方法及び実装装置、並びにＬＥＤチップ実装済み基板を提供する。
【解決手段】個々の吸着ノズルと部品供給カセット３との第１の組み合わせにて、複数の上記部品供給カセット３より、複数の上記吸着ノズルにて、それぞれのチップを一括して吸着保持して、格子状配列を有する実装位置のうちの一列に上記それぞれのチップを実装した後、上記第１の組み合わせとは異なる第２の組み合わせにて一括吸着したそれぞれのチップを、上記列に隣接する列に実装することで、同一の部品供給カセット３から供給されるチップが、格子状の配列において互いに隣接しないようにする。
【選択図】図９

Description

本発明は、複数のＬＥＤチップを基板上に実装するＬＥＤチップの実装方法及び実装装置、並びにその実装の結果、製造されたＬＥＤチップ実装済み基板に関する。

従来、このような多数のＬＥＤ（発光ダイオード）チップが基板上に格子状配列にて実装されたＬＥＤチップ実装済み基板は、各種照明装置、例えば液晶表示装置の背面側に設置されるバックライト等にＬＥＤ照明基板として用いられている。このようなＬＥＤ照明基板においては、多数の同一種類のＬＥＤチップが縦方向及び横方向に配列された格子状の配列にて高密度に実装されており、例えば、部品実装装置が予め設定されたＮＣデータに基づいて制御されることにより、効率的に基板への実装が行われている。

特開平１１−３０５１９８号公報

このようなＬＥＤ照明基板は、むらが無く均一に発光することが求められている。しかしながら、ＬＥＤチップ自体は、その特性上、製品ごとに輝度のバラツキ、特に製造ロットごとに輝度のバラツキが存在するという問題がある。そのため、従来のバックライトにおいては、このようなＬＥＤチップの特性に起因する製品毎の輝度のバラツキが、バックライト全体としての発光性に与える影響を低減させるため、ＬＥＤチップに流れる電流量を制御するなどの制御的な手法により対処している（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このような制御的な手法では、バックライト全体として、あるいは部分的な光量の調整を行うことは可能であっても、個々のＬＥＤチップ毎の輝度のバラツキまでをも個別に制御することは難しいという問題がある。特に、多数のＬＥＤチップの高密度実装が進むにしたがって、このような制御的な手法で対応することがさらに困難となる。

従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、同一種類のＬＥＤチップが格子状配列にて実装されたＬＥＤチップ実装済み基板において、ＬＥＤチップの製品ごとの輝度のバラツキが基板全体としての発光量の均一性に与える影響を低減することができるＬＥＤチップの実装方法及び実装装置、並びにＬＥＤチップ実装済み基板を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。

本発明の第１態様によれば、同一種類のＬＥＤチップを供給する部品供給カセットが複数装備された部品供給装置から供給される複数の上記チップを複数の吸着ノズルにより吸着保持して、上記それぞれのチップを基板上に格子状に実装するＬＥＤチップの実装方法において、
個々の上記吸着ノズルと上記部品供給カセットとの第１の組み合わせにて、複数の上記部品供給カセットより、複数の上記吸着ノズルにて上記それぞれのチップを一括して吸着保持して、上記吸着保持されたチップを上記基板上に一列に実装し、
その後、上記第１の組み合わせとは異なる第２の組み合わせにて、複数の上記部品供給カセットより、上記それぞれの吸着ノズルにて上記それぞれのチップを一括して吸着保持して、先に実装された上記チップの列に隣接させて、上記吸着保持されたチップを一列に実装することを特徴とするＬＥＤチップの実装方法を提供する。

本発明の第２態様によれば、上記それぞれの部品供給カセットの配置間隔の整数倍の間隔にその配置間隔が設定された上記それぞれの吸着ノズルにおいて、一の上記吸着ノズルと一の上記部品供給カセットとの位置合わせを行うことにより、上記第１の組み合わせに基づく一括吸着が行われ、
上記一の吸着ノズルと他の一の上記部品供給カセットとの位置合わせを行うことにより、上記第２の組み合わせに基づく一括吸着が行われる第１態様に記載のＬＥＤチップの実装方法を提供する。

本発明の第３態様によれば、上記第２の組み合わせは、上記一の部品供給カセットに隣接する上記他の一の部品供給カセットに、上記一の吸着ノズルを位置合わせすることにより決定される第２態様に記載のＬＥＤチップの実装方法を提供する。

本発明の第４態様によれば、上記第２の組み合わせは、上記一の部品供給カセット以外の上記それぞれの部品供給カセットの中からランダムに選択される上記他の一の部品供給カセットに、上記一の吸着ノズルを位置合わせすることにより決定される第２態様に記載のＬＥＤチップの実装方法を提供する。

本発明の第５態様によれば、上記それぞれの部品供給カセット毎に、製造ロットの異なるＬＥＤチップが収容され、
上記基板における上記第１の組み合わせにて実装された上記チップの列と、上記第２の組み合わせにて実装された上記チップの列とにおいて、互いに隣接する上記チップが、上記製造ロットの異なるチップとされる第１態様から第４態様のいずれか１つに記載のＬＥＤチップの実装方法を提供する。

本発明の第６態様によれば、同一種類のＬＥＤチップを供給する部品供給カセットが複数装備された部品供給装置と、
複数の吸着ノズルが装備された実装ヘッドと、
複数の上記部品供給カセットと上記それぞれの吸着ノズルとが位置合わせされるように、上記部品供給装置と上記実装ヘッドとの相対的な移動を行うチップ吸着用位置決め装置と、
上記それぞれのＬＥＤチップが実装される格子状に配列された実装位置を有する基板が保持される基板保持装置と、
上記それぞれの吸着ノズルに吸着保持された上記チップが、上記格子状の実装位置のうちの一列の実装位置に実装されるように、上記実装ヘッドと上記基板保持装置との相対的な移動を行うチップ実装用位置決め装置と、
上記それぞれの吸着ノズルにより複数の上記部品供給カセットから上記それぞれのチップを一括吸着可能な個々の上記吸着ノズルと上記部品供給カセットの組み合わせが、上記一括吸着の実施毎に変わるように上記チップ吸着用位置決め装置を制御し、上記一括吸着された上記それぞれのチップが、上記基板の上記格子状の実装位置において、先に実装された列に隣接する列の実装位置に実装されるように上記チップ実装用位置決め装置を制御する制御装置とを備えることを特徴とするＬＥＤチップの実装装置を提供する。

本発明の第７態様によれば、上記部品供給装置において、上記実装ヘッドにおける上記吸着ノズルの装備台数よりも多い台数の上記部品供給カセットが装備されるとともに、上記それぞれの部品供給カセットが所定の配置間隔にて配列されて装備され、
上記部品実装ヘッドにおいて、上記カセットの配置間隔の整数倍の間隔にその配置間隔が設定されて、上記それぞれの吸着ノズルが装備されており、
上記制御装置は、一の上記吸着ノズルによる一の上記部品供給カセットからの吸着位置データを、上記一括吸着の実施毎に変化させることで、上記個々の吸着ノズルと上記部品供給カセットの組み合わせを変える第６態様に記載のＬＥＤチップの実装装置を提供する。

本発明の第８態様によれば、上記部品供給装置において、上記それぞれの部品供給カセット毎に、製造ロットの異なるＬＥＤチップが収容されている第６態様は第７態様に記載のＬＥＤチップの実装装置を提供する。

本発明の第９態様によれば、同一種類のＬＥＤチップが格子状配列にて実装されたＬＥＤチップ実装済み基板において、上記格子状配列の縦方向及び横方向に隣接する上記ＬＥＤチップ同士が、互いに異なる製造ロットにて製造されたＬＥＤチップであることを特徴とするＬＥＤチップ実装済み基板を提供する。

本発明によれば、個々の吸着ノズルと部品供給カセットとの第１の組み合わせにて、複数の上記部品供給カセットより、複数の上記吸着ノズルにて、それぞれのチップを一括して吸着保持して、格子状配列を有する実装位置のうちの一列に上記それぞれのチップを実装した後、上記第１の組み合わせとは異なる第２の組み合わせにて一括吸着したそれぞれのチップを、上記列に隣接する列に実装することで、同一の部品供給カセットから供給されるチップが、格子状の配列において、互いに隣接しないようにすることができる。従って、同じ製造ロットのＬＥＤチップが特定の箇所に集中して実装されることを防止し、ＬＥＤチップの輝度のバラツキが存在するような場合であっても、ＬＥＤチップ実装済み基板全体としての照度の均一性を確保することができ、品質を高めることができる。

以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

本発明の一の実施形態にかかるＬＥＤチップの実装方法を行うＬＥＤチップの実装装置の一例である部品実装装置１０１の模式平面図を図１に示し、その構成について説明する。図１の部品実装装置１０１において、同一種類の多数のＬＥＤチップが実装される基板５は、装置外からローダ１０によって搬入され、保持された状態にて所定位置に位置決め固定され、チップの実装が行われた後、アンローダ１１よって装置外へ搬出される。また、一対のＹ軸アーム８上をＹ軸方向に駆動されるＸ軸アーム７には実装ヘッド６がＸ軸方向に移動できるように搭載されており、このＸ軸アーム７のＹ軸アーム８上の移動に併せて実装ヘッド６はＸＹ平面を自在に移動できる。さらに、同一種類のＬＥＤチップを格納したパーツカセット３が複数台、配列されて搭載された第１の部品供給装置１と第２の部品供給装置２とが設置され、それぞれの対向する先端側に配置された部品供給位置から格納されたＬＥＤチップが順次供給される。

実装ヘッド６は、複数本の吸着ノズルとして、例えば８本の吸着ノズル４を一列に配列させて搭載しており、第１の部品供給装置１と第２の部品供給装置２から、８個のＬＥＤチップを一括して吸着保持することができる。この吸着ノズル４の配列間隔は、パーツカセット３の配列間隔（後述するフィーダの配列間隔）の整数倍の間隔として例えば２倍の間隔に設定されていることにより、１本の吸着ノズル４を１台のパーツカセット３の上方に位置決めすることで、８本全ての吸着ノズル４をパーツカセット３の上方へと位置決めすることができ、８個のＬＥＤチップを同時に吸着保持することができる。

吸着ノズル４は、それぞれ昇降装置及び回転装置（共に図示せず）に着脱交換可能に装着されており、パーツカセット３上で昇降装置によって下降し、真空吸着によりＬＥＤチップを吸着保持する。吸着ノズル４にＬＥＤチップを保持させた状態の実装ヘッドが基板５上の所定位置、すなわちＬＥＤチップの実装位置に移動したときには、所定の吸着ノズル４は昇降装置によって下降されるととともに、回転装置によって所定の実装角度に回転されて、基板５上の実装位置に実装される。また、このような吸着ノズル４により保持された状態のチップの保持姿勢を認識するために、部品実装装置１０１には２台の認識カメラ１５が備えられている。なお、本実施形態においては、ローダ１０及びアンローダ１１が基板保持装置の一例となっており、Ｘ軸アーム７及びＹ軸アーム８（ＸＹロボット）が、部品供給装置１、２及び保持された基板５に対して、実装ヘッド６をＸＹ平面内にて移動させるチップ吸着用位置決め装置及びチップ実装用位置決め装置の一例となっている。

このような構成を有する部品実装装置１０１においては、それぞれの構成部の動作を互いに関連付けながら実装プログラム（例えば、ＮＣデータ）に基づいて統括的に制御する制御装置１４が備えられている。

ここで、この制御装置１４の主要な構成を示すブロック図を図２に示す。図２に示すように、制御装置１４は、その主要な構成として、図示しない入力手段により入力された実装プログラムなどチップの実装に関する情報を読み出し可能に記憶する記憶部１６と、この記憶部１６に記憶された情報を読み出して、当該情報に基づいて、チップ実装に必要な情報、例えばチップの吸着位置の位置情報などを演算等により算出して決定する演算部１７と、演算部１７により決定された情報に基づいて具体的に部品実装装置１０１におけるそれぞれの構成部の駆動制御を行う駆動制御部１８とを備えている。記憶部１６は、制御装置１４の外部から入力される実装プログラムなどの情報以外に、部品供給装置より吸着されたチップが基板上に実装されるまでの一連の制御をタスクとして、このタスク回数あるいはタスク番号を記憶する機能をも有している。なお、制御装置１４におけるそれぞれの構成部の具体的な動作については後述する。

次に、本実施形態にかかるＬＥＤチップの実装方法について説明する。

本実施形態の実装方法を説明するに先立って、まず、本実施形態の実装方法の比較例にかかる実装方法について、図３に示す模式説明図を用いて説明する。なお、図３に示す模式説明図は、実装ヘッド６が備える８本の吸着ノズル４により、部品供給装置１、２に装備されたそれぞれのパーツカセット３のうちのどのパーツカセット３からＬＥＤチップの吸着取り出しを行って基板５上に実装するのかということを、概念図を用いて示す図である。

図３に示すように、部品供給装置（第１あるいは第２のいずれでもよいが、ここでは第２の部品供給装置とする。）２には、複数のパーツカセット３が装備されており、各パーツカセット３には、２つのフィーダ３ａが装着されている。それぞれのフィーダには、同一種類のＬＥＤチップがテープ状部品としてリールに巻き付けられた状態にて格納されており、各フィーダにおいて、常に１個のチップがフィーダ位置（部品取出位置）に位置されて、吸着ノズル４により吸着保持可能な状態とされている。図３に示すように、それぞれのフィーダ位置には識別番号としてＺ番号が付されており、図示左端のフィーダ位置から順にＺ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、・・・、Ｚ２３、・・・となっている。

また、実装ヘッド６が装備された８本の吸着ノズル４にも、識別するための番号が付されており、図３において図示左端から順にＨ１、Ｈ２、Ｈ３、・・・、Ｈ８と付されている。なお、フィーダ位置の配置間隔の２倍の間隔が、吸着ノズル４の配置間隔となっている。

比較例の実装方法では、まず、第１タスクとして、吸着ノズルＨ１がフィーダ位置Ｚ１の上方に位置されるように実装ヘッド６と部品供給装置２との位置合わせが行われる。この位置合わせにより、吸着ノズルＨ２がフィーダ位置Ｚ３の上方に、吸着ノズルＨ３がフィーダ位置Ｚ５の上方に、吸着ノズルＨ４がフィーダ位置Ｚ７の上方に、・・・、吸着ノズルＨ８がフィーダ位置Ｚ１５の上方へと位置されることになる。従って、図３に示すように、フィーダ位置Ｚ１、３、５、７、９、１１、１３、１５から供給されたチップＣが、吸着ノズルＨ１〜Ｈ８により一括して吸着保持されてチップの取り出しが行われる。

図４に基板５の模式説明図を示す。図４に示すように、基板５上には、Ｘ軸方法及びＹ軸方向に格子状にチップＣの実装位置Ｐが設定されており、個々の実装位置Ｐを特定するために、Ｘ軸方向においてＸ１〜Ｘ１０・・・、Ｙ軸方向においてＹ１〜Ｙ７・・・の座標を示している。例えば、実装位置（Ｘ９、Ｙ７）というようにその実装位置Ｐが特定される。

チップの一括吸着を行った実装ヘッド６は、ＸＹロボットにより、基板５の上方へと移動され、実装位置（Ｘ１、Ｙ１）と吸着ノズルＨ１との位置合わせが行われた後、当該実装位置にフィーダ位置Ｚ１より供給されたチップＣが実装される。次に、実装位置（Ｘ２、Ｙ１）と吸着ノズルＨ２との位置合わせが行われた後、当該実装位置にフィーダ位置Ｚ３より供給されたチップＣが実装され、順次、実装位置（Ｘ３、Ｙ１）にフィーダ位置Ｚ５より供給されたチップＣが実装され、・・・、実装位置（Ｘ８、Ｙ１）にフィーダ位置Ｚ１５より供給されたチップＣが実装される。すなわち、一括して８本の吸着ノズルＨ１〜Ｈ８に吸着保持されたチップＣは、基板５において格子状配列にて設定された実装位置ＰのうちのＹ軸方向に一列に配列された８箇所の実装位置（Ｘ１、Ｙ１）〜（Ｘ８、Ｙ１）に順次実装される。なお、図４において、チップＣに付されている数字がどのフィーダ位置から供給されたチップであるかを示しており、例えば、「５」と付されたチップＣは、フィーダ位置Ｚ５より供給されたチップＣであることを示している。

基板５への実装が完了した後、第２タスクが実施される。具体的には、第１タスクと同様に、吸着ノズルＨ１がフィーダ位置Ｚ１の上方に位置されるように、実装ヘッド６と部品供給装置２との位置合わせが行われ、吸着ノズルＨ１〜Ｈ８が、フィーダ位置Ｚ１、Ｚ３、Ｚ５、Ｚ７、Ｚ９、Ｚ１１、Ｚ１３、Ｚ１５の上方へ同時に位置される。それぞれのフィーダ位置からチップＣの一括吸着を行った後、基板５の上方へ移動されて、基板５の格子状の実装位置ＰのうちのＹ軸方向の２番目の列、すなわちＹ２の列にそれぞれのチップＣが順次実装される。このようなタスクを順次実施することで、図４に示すように、それぞれの実装位置ＰへチップＣが実装されることになる。具体的には、基板５において、Ｘ１の列には、フィーダ位置Ｚ１から供給されたそれぞれのチップＣが実装され、Ｘ２の列にはフィーダ位置Ｚ３から供給されたチップＣが実装され、・・・、Ｘ８の列には、フィーダ位置Ｚ１５から供給されたそれぞれのチップＣが実装されている。

一方、それぞれのパーツカセット３に装備されているフィーダ３ａには、同一種類のＬＥＤチップＣがテープ状部品としてリールに格納されているものの、ＬＥＤチップの製造やテープ状部品の製造過程において、ある製造ロットのＬＥＤチップＣがあるリールに格納される場合が多く、リールが異なればＬＥＤチップＣの製造ロットも異なる場合が多い。その結果、フィーダ毎に互いに異なる製造ロットのＬＥＤチップＣが格納されることになり、フィーダ毎にＬＥＤチップＣの輝度のバラツキが生じる可能性が高くなる。そのため、図３及び図４にて説明した比較例にかかる実装方法では、Ｘ軸方向のそれぞれの列に同じフィーダ位置から供給されたＬＥＤチップＣが一列に並んで実装されることになる。例えば、フィーダ位置Ｚ５から供給されたＬＥＤチップＣが他のＬＥＤチップＣよりも輝度が低いという特性を有しているような場合にあっては、図４に示すようにＸ３の列に並んでＬＥＤチップＣが実装されているため、その輝度のバラツキが外観的にも目立つこととなって、品質上の問題が生じる可能性が高い。

本実施形態にかかる実装方法は、このような比較例において生じる可能性がある問題点を解決し、実装の手順を工夫することで、ＬＥＤチップ自体に生じる輝度のバラツキの存在に拘わらず、ＬＥＤチップ実装済み基板における光量の均一性を向上させるものである。

まず、本実施形態の実装方法を行うための実装プログラムについて、図５、図６、及び図７に示すデータ表を用いて説明する。図５はＮＣデータを表形式にて示すものであり、データ番号Ｎ、部品供給装置２が装備するフィーダ番号、実装ヘッド６が装備する吸着ノズル番号の対応関係を示したものである。例えば、データ番号４において、フィーダ位置Ｚ７より吸着Ｈ４によりチップが吸着保持されることを示しており、個々の吸着ノズル４と個々のフィーダとの一括吸着取り出しのための組み合わせを示すものである。図６は、部品供給装置２が備えるそれぞれのフィーダに格納されている部品の種類として部品形状コードを示すものであり、フィーダＺ１〜Ｚ２３において全て同一種類のＬＥＤが格納されていることを示している。これらのデータを用いて、制御装置１４にて後述するような演算が行われることにより、図７に示すように、実装ヘッド６のタスク毎にどのフィーダ位置からどの吸着ノズル４によりチップの吸着取り出しが行われるかという組み合わせを示す具体的な動作プログラムが決定される。なお、図５及び図６に示すＮＣデータ等は、予め制御装置１４の記憶部１６に入力されて保持されており、これらのデータを用いて演算部１７による演算が行われて、図７に示すよう具体的な動作プログラムが決定される。

次に、本実施形態の実装方法において、吸着ノズル４によりどのフィーダ３ａからチップＣの吸着取り出しを行うかをタスク毎に決定する手順のフローチャートを図８に示し、実装方法を説明するための模式説明図を図９に示す。

図８のフローチャートにおいて、ステップＳ１にて吸着位置のサーチが開始されると、まず、演算部１７により記憶部１６からタスク番号Ｔ（例えば、第２タスクならＴ＝２）が読み出される（ステップＳ２）。次に、ステップＳ３にて、タスク番号Ｔの関数式Ｓ＝ｆ（Ｔ）を用いて、部品供給装置２において吸着取り出しが行われる吸着位置のシフト量Ｓが演算部１７にて算出される。すなわち、タスク毎にシフト量Ｓが異なることになる。その後、ステップＳ４にて、このシフト量Ｓを用いて吸着位置Ｚ’が、Ｚ’＝Ｚ＋Ｓにて算出される。例えば、図５に示すＮＣデータにて吸着ノズルＨ１によりフィーダＺ１から吸着取り出しが行われる場合に、シフト量Ｓ＝３と算出された場合には、吸着位置Ｚ’はＺ４と決定される。

次に、ステップＳ５にて、決定されたフィーダＺ４にて部品（チップ）切れが発生していないことが確認されると、ステップＳ９にて吸着位置のサーチが完了し、吸着ノズル４による吸着取り出しが実施される。一方、部品切れが発生している場合には、ステップＳ６にてスペアとなるフィーダが存在するかどうかが、図６に示すデータに基づいて判断される。スペアが存在しない場合には、ステップＳ７にて部品切れによる停止となるが、スペアが存在する場合、例えば、フィーダＺ５がスペアとして使用可能であると判断された場合には、ステップＳ８にてＺ５を吸着位置Ｚ’として吸着位置のサーチが完了する。このような手法にて、吸着位置のシフトが行われる。このように、タスク毎に１つの吸着位置が決定されることで、１本の吸着ノズル４と決定された吸着位置（フィーダ位置）との位置合わせを行って、その他の吸着ノズル４を個々のフィーダ位置に位置合わせすることができる。すなわち、このような吸着位置を決定することで、個々の吸着ノズル４とフィーダ位置との組み合わせが決定され、タスク毎に吸着位置がシフトされることにより、上記組み合わせも変更される（シフトされる）ことになる。

図９に示す実装動作の具体例では、実装ヘッド６が備える８本の吸着ノズル４により、一括して吸着取り出しが行われる場合であって、タスク毎に吸着位置が１つずつ増加される（シフトされる）場合について説明している。第１タスクにおいて、吸着ノズルＨ１がフィーダ位置Ｚ１の上方に位置合わせされることで、吸着ノズルＨ２がフィーダ位置Ｚ３に、吸着ノズルＨ３がフィーダ位置Ｚ５に、・・・、吸着ノズルＨ８がフィーダ位置Ｚ１５に位置合わせされる。すなわち、第１の組み合わせにて個々の吸着ノズル４とフィーダ位置との位置合わせが行われる。それぞれのフィーダ位置よりチップＣの吸着取り出しを行った後、上記比較例と同様に、８個のチップＣがＹ方向に一列に（Ｙ１の列に）基板５上に実装される。

次に、第２タスクにおいては、それぞれの吸着位置が１つずつシフトされることになる。具体的には、吸着ノズルＨ１がフィーダ位置Ｚ２に、吸着ノズルＨ２がフィーダ位置Ｚ４に、・・・、吸着ノズルＨ８がフィーダ位置Ｚ１６に位置合わせが行われる。すなわち、上記第１の組み合わせとは異なる第２の組み合わせにて、個々の吸着ノズル４とフィーダ位置との位置合わせが行われる。その後、この第２の組み合わせにて一括してのチップＣの吸着取り出しが行われる。吸着保持されたそれぞれのチップＣは、基板５におけるＹ２の列に一列に順次実装される。図９に示すように、このような吸着位置のシフトが順次繰り返されて、吸着取り出し及び実装が行われる。

このような実装が行われた結果、図１０の基板５の実装位置の模式図に示すように、それぞれの実装位置Ｐにおいて、Ｘ方向及びＹ方向に、同じフィーダ位置から供給されたチップＣが隣り合わないようにすることができる。例えば、フィーダＺ５より供給されるＬＥＤチップＣの輝度が低いという特性を有するような場合であっても、この輝度の低いチップＣが、互いに隣接したり一列に配列されたりすることもなく、ある程度の間隔でもって離間するように分散配置させることができる。従って、図４に示す比較例におけるチップＣの実装配置と比べて、図１０に示す本実施形態におけるチップＣの実装配置では、製造ロット毎にＬＥＤチップＣに輝度のバラツキが生じるような場合であっても、同じ製造ロットのＬＥＤチップＣを分散させて配置することで、チップ実装済み基板５全体としての照度の均一性を向上させることができ、その品質を高めることができる。また、このようなチップＣの吸着位置のシフトは、タスク毎に簡単な演算にて行うことができるため、ＮＣデータ自体を予め複雑に加工して入力させておく必要もなく、制御的な負荷が大きくなることもない。

また、図９に示すように、個々のフィーダ３ａの配列間隔の２倍の間隔に、吸着ノズル４の配列間隔が設定されているため、タスク毎に吸着位置を１つずつシフトさせていくような制御手法を行っても、図１０のチップの実装配列において、同じフィーダ３ａより供給されるチップＣが、斜め方向にも隣接して配置されることを防止することができる。従って、縦方向、横方向、及び斜め方向に同じ生産ロットのチップＣが隣り合うことがないようなチップ実装済み基板を製造することができ、その品質をさらに高めることができる。

また、上述の説明においては、タスク毎に吸着位置が１つずつシフトされるような場合について説明したが、このようなシフト量としては、２以上の整数が採用される場合であってもよい。また、このようなシフト量として、素数のうちの例えば「７」を採用することで、タスク毎の実装位置の分散性をさらに高めることができる。

なお、本実施形態は上記実装方法に限定されるものではなく、その他種々の変形例を適用することができる。例えば、本実施形態の変形例にかかる実装方法の模式説明図を図１１に示し、その結果実装されたチップの配置を示す模式図を図１２に示す。

図１１に示すように、本変形例では、実装ヘッド６が備える８本の吸着ノズル４のうちの４本の吸着ノズル４により一括吸着を行うものである。具体的には、第１タスクにて、吸着ノズルＨ１がフィーダ位置Ｚ１に、吸着ノズルＨ２がフィーダ位置Ｚ３に、・・・、吸着ノズルＨ４がフィーダ位置Ｚ７に位置合わせされて、４本の吸着ノズルＨ１〜Ｈ４により、一括してのチップＣの吸着取り出しが行われる。その後、吸着ノズルＨ５がフィーダ位置Ｚ１に、吸着ノズルＨ６がフィーダ位置Ｚ３に、・・・、吸着ノズルＨ８がフィーダ位置Ｚ７に位置合わせされて、残りの４本の吸着ノズルＨ５〜Ｈ８により、一括してチップＣの吸着取り出しが行われる。このように吸着保持されたチップＣは、図１２に示すようにＹ１の列のそれぞれの実装位置Ｐに一列に順次実装される。次に、第２タスクにて、吸着位置が１つずつシフトされ、吸着ノズルＨ１がフィーダ位置Ｚ２に、・・・吸着ノズルＨ４がフィーダ位置Ｚ８に位置合わせされて、４本の吸着ノズルＨ１〜Ｈ４により一括してチップＣの吸着取り出しが行われ、同じ吸着位置から残りの４本の吸着ノズルＨ５〜Ｈ８により一括してチップＣの吸着取り出しが行われる。これらのチップは、図１２においてＹ２の列のそれぞれの実装位置Ｐに一列に順次実装される。

このような実装動作が繰り返し行われることで、図１２に示すように、同じフィーダ位置から供給されるチップＣ同士が互いに隣接して集まることを防止することができ、製造ロットが同じＬＥＤチップＣを分散させて実装して、照度の均一性を高めることができるという本実施形態の効果を得ることができる。

本実施形態のさらに別の変形例について、その実装方法の模式説明図を図１３に示し、その結果実装されたチップＣの配置の模式図を図１４に示す。図１３に示すように、本変形例では、吸着位置のシフトをある関数式でもって決定するのではなく、ランダムにシフトさせる点において、図９の実装方法とは異なっている。図１３に示すように、例えば、第２タスクでの吸着位置のシフト量が「３」、第３タスクでのシフト量が「−１」、・・・、第５タスクでのシフト量が「７」というように、シフト量をランダムに決定している。その結果、図１４に示すように、同じフィーダ位置から供給されたチップＣが、隣り合ったり一列に配列されたりすることもなく、本実施形態の効果を得ることができる。特に、このようにランダムにシフト量を決定する手法では、あるフィーダ位置から供給されたチップＣが、ある規則性に基づいて配列されることもなく、より分散されたチップ配置を実現することができる。

なお、上述の説明においては、実装ヘッド６において８本の吸着ノズル４が一列に配列されて装備された場合について説明したが、吸着ノズル４の配列本数は２本以上であれば、本発明の効果を得ることができる。また、個々の吸着ノズル４により、一括ではなく順次吸着取り出しが行われるような場合であっても、本発明の効果を得ることができるものの、このように多数のＬＥＤチップを効率的に実装するという観点からは、複数の吸着ノズル４による一括しての吸着取り出しが行われるようにすることが好ましい。

また、いわゆるモジュラータイプの部品実装装置１０１において本発明が適用される場合を例として説明を行ったが、複数の吸着ノズルを備えかつ一括吸着が行われるようなロータリータイプの部品実装装置にも本発明の実装方法を適用することができる。

また、基板５には「格子状配列」の実装位置が形成されていることを前提として、上述の実装方法の説明を行っているが、本発明において「格子状配列」とは、ある規則性をもって整列配列されている状態をも含むものであり、縦方向及び横方向への配列だけでなく、斜め方向などの配列をも含むものである。

また、上述の実装方法に説明では、タスク毎に吸着位置のシフト量を変化させるものとしているが、もちろん複数のタスク毎にシフト量を変化させるような場合であってもよい。また、タスク毎ではなく、基板単位でシフト量を変化させることで、複数の基板において、同一箇所に照度が偏る部分が発生することを防止することができる。このような観点からは、タスク毎に吸着位置のシフト量を変化させるとともに、基板毎にこのようなシフト量の変化量を変えることで、基板におけるＬＥＤチップの分散配置と、基板間においてＬＥＤチップの配置を異ならせることができ、ＬＥＤチップ実装済み基板における品質を向上させることができる。

なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本発明の一の実施形態にかかる部品実装装置の模式平面図。 図１の部品実装装置が備える制御装置の主要な構成を示す制御ブロック図。 上記実施形態の比較例にかかる実装動作の模式説明図。 上記比較例の実装動作により実装されたチップの配置を示す模式図。 上記実施形態の実装方法に用いられるＮＣデータを示すデータ表。 上記実施形態の実装方法に用いられるフィーダと部品形状コードとの関係を示すデータ表。 上記実施形態の実装方法に用いられる実装プログラムを示す表。 上記実施形態の実装方法において吸着位置サーチの手順を示すフローチャート。 上記実施形態の実装方法における実装動作の模式説明図。 図９の実装動作により実装されたチップの配置を示す模式図。 上記実施形態の変形例にかかる実装方法における実装動作の模式説明図。 図１１の実装動作により実装されたチップの配置を示す模式図。 上記実施形態の別の変形例にかかる実装方法における実装動作の模式説明図。 図１３の実装動作により実装されたチップの配置を示す模式図。

符号の説明

１ 第１の部品供給装置
２ 第２の部品供給装置
３ パーツカセット
３ａ フィーダ
４ 吸着ノズル
５ 基板
６ 実装ヘッド
７ Ｘ軸アーム
８ Ｙ軸アーム
１０ ローダ
１１ アンローダ
１４ 制御装置
１６ 記憶部
１７ 演算部
１８ 駆動制御部
１０１ 部品実装装置
Ｃ チップ
Ｈ 吸着ノズル番号
Ｐ 実装位置
Ｔ タスク番号
Ｚ フィーダ位置番号

Claims (9)

1. 同一種類のＬＥＤチップを供給する部品供給カセットが複数装備された部品供給装置から供給される複数の上記チップを複数の吸着ノズルにより吸着保持して、上記それぞれのチップを基板上に格子状に実装するＬＥＤチップの実装方法において、
   個々の上記吸着ノズルと上記部品供給カセットとの第１の組み合わせにて、複数の上記部品供給カセットより、複数の上記吸着ノズルにて上記それぞれのチップを一括して吸着保持して、上記吸着保持されたチップを上記基板上に一列に実装し、
   その後、上記第１の組み合わせとは異なる第２の組み合わせにて、複数の上記部品供給カセットより、上記それぞれの吸着ノズルにて上記それぞれのチップを一括して吸着保持して、先に実装された上記チップの列に隣接させて、上記吸着保持されたチップを一列に実装することを特徴とするＬＥＤチップの実装方法。
2. 上記それぞれの部品供給カセットの配置間隔の整数倍の間隔にその配置間隔が設定された上記それぞれの吸着ノズルにおいて、一の上記吸着ノズルと一の上記部品供給カセットとの位置合わせを行うことにより、上記第１の組み合わせに基づく一括吸着が行われ、
   上記一の吸着ノズルと他の一の上記部品供給カセットとの位置合わせを行うことにより、上記第２の組み合わせに基づく一括吸着が行われる請求項１に記載のＬＥＤチップの実装方法。
3. 上記第２の組み合わせは、上記一の部品供給カセットに隣接する上記他の一の部品供給カセットに、上記一の吸着ノズルを位置合わせすることにより決定される請求項２に記載のＬＥＤチップの実装方法。
4. 上記第２の組み合わせは、上記一の部品供給カセット以外の上記それぞれの部品供給カセットの中からランダムに選択される上記他の一の部品供給カセットに、上記一の吸着ノズルを位置合わせすることにより決定される請求項２に記載のＬＥＤチップの実装方法。
5. 上記それぞれの部品供給カセット毎に、製造ロットの異なるＬＥＤチップが収容され、
   上記基板における上記第１の組み合わせにて実装された上記チップの列と、上記第２の組み合わせにて実装された上記チップの列とにおいて、互いに隣接する上記チップが、上記製造ロットの異なるチップとされる請求項１から４のいずれか１つに記載のＬＥＤチップの実装方法。
6. 同一種類のＬＥＤチップを供給する部品供給カセットが複数装備された部品供給装置と、
   複数の吸着ノズルが装備された実装ヘッドと、
   複数の上記部品供給カセットと上記それぞれの吸着ノズルとが位置合わせされるように、上記部品供給装置と上記実装ヘッドとの相対的な移動を行うチップ吸着用位置決め装置と、
   上記それぞれのＬＥＤチップが実装される格子状に配列された実装位置を有する基板が保持される基板保持装置と、
   上記それぞれの吸着ノズルに吸着保持された上記チップが、上記格子状の実装位置のうちの一列の実装位置に実装されるように、上記実装ヘッドと上記基板保持装置との相対的な移動を行うチップ実装用位置決め装置と、
   上記それぞれの吸着ノズルにより複数の上記部品供給カセットから上記それぞれのチップを一括吸着可能な個々の上記吸着ノズルと上記部品供給カセットの組み合わせが、上記一括吸着の実施毎に変わるように上記チップ吸着用位置決め装置を制御し、上記一括吸着された上記それぞれのチップが、上記基板の上記格子状の実装位置において、先に実装された列に隣接する列の実装位置に実装されるように上記チップ実装用位置決め装置を制御する制御装置とを備えることを特徴とするＬＥＤチップの実装装置。
7. 上記部品供給装置において、上記実装ヘッドにおける上記吸着ノズルの装備台数よりも多い台数の上記部品供給カセットが装備されるとともに、上記それぞれの部品供給カセットが所定の配置間隔にて配列されて装備され、
   上記部品実装ヘッドにおいて、上記カセットの配置間隔の整数倍の間隔にその配置間隔が設定されて、上記それぞれの吸着ノズルが装備されており、
   上記制御装置は、一の上記吸着ノズルによる一の上記部品供給カセットからの吸着位置データを、上記一括吸着の実施毎に変化させることで、上記個々の吸着ノズルと上記部品供給カセットの組み合わせを変える請求項６に記載のＬＥＤチップの実装装置。
8. 上記部品供給装置において、上記それぞれの部品供給カセット毎に、製造ロットの異なるＬＥＤチップが収容されている請求項６又は７に記載のＬＥＤチップの実装装置。
9. 同一種類のＬＥＤチップが格子状配列にて実装されたＬＥＤチップ実装済み基板において、上記格子状配列の縦方向及び横方向に隣接する上記ＬＥＤチップ同士が、互いに異なる製造ロットにて製造されたＬＥＤチップであることを特徴とするＬＥＤチップ実装済み基板。

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