JP2008085322A - 実装装置および実装方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ヘッド上部光路変換手段8およびヘッド横部光路変換手段9を設けることで、1個のカメラで部品20および基板22のアライメントマーク20a,22aを読み取って、ヘッド7とステージ10との相対位置調整を高精度に行うことができるので、高価なカメラを2個設ける必要が無く、コストダウンが可能になる。また、1個のカメラのみで部品20を基板22に高精度に実装できるため、従来、必要であった2個のカメラどうしの相対位置関係を補正する処理が必要なく、当該補正処理のために部品20を基板22に実装する実装処理を中断する必要がないため、生産性の向上を図ることができる。
【選択図】図3
Description
前記ヘッドの上方に光路を変換するヘッド上部光路変換手段を設け、前記ヘッドの下方に光路を変換するヘッド下部光路変換手段を設け、1個の撮影手段により、前記部品の上面の前記アライメントマークまたは前記基板の上面の前記アライメントマークを前記ヘッド上部光路変換手段を介して読み取り、前記部品の下面の前記アライメントマークまたは前記基板の下面の前記アライメントマークを前記ヘッド下部光路変換手段を介して読み取り、前記撮影手段により読み取った前記部品および前記基板の前記アライメントマークの位置情報を照合して、前記ヘッドと前記ステージとの相対位置調整を行うことを特徴としている(請求項16)。
この発明の第1実施形態について図1ないし図4を参照して説明する。図1はこの発明にかかる実装装置の第1実施形態を示す図、図2は図1に示す実装装置のステージの平面図、図3は図1に示す実装装置の動作説明図、図4は図1に示す実装装置のヘッドの中心軸の導出方法の説明図である。図1に示す接合装置1では、ヘッド7が保持する一方の被接合物であり、アライメントマーク20aを有する部品20と、ヘッド7に対向して配置されたステージ10が保持する他方の被接合物であるアライメントマーク22aを有する基板22とを、アライメントマーク20a,22aの位置情報を利用して相対位置調整を行なった後に、加圧制御が可能な加圧装置50によって部品20を基板22の実装面に設けられた実装位置22a2に実装している。
続いて、図5および図6を参照して本発明の第2実施形態について説明する。図5はこの発明にかかる実装装置の第2実施形態を示す図、図6は図5の実装装置の動作説明図である。この実施形態における実装装置101が、上記第1実施形態と大きく相違する点は、ヘッド7への部品20の供給を部品供給装置160を用いて行なっている点である。なお、その他の構成および動作は上記第1実施形態と同様であるため、同一符号および相当符号を付してその構成および動作の説明を省略し、以下、上記第1実施形態と異なる点を中心に図1も参照して説明する。
続いて、図7および図8を参照して本発明の第3実施形態について説明する。図7はこの発明にかかる実装装置の第3実施形態を示す図、図8は図7の実装装置の動作説明図である。この実施形態における実装装置201が、上記第1実施形態と大きく相違する点は、図7および図8に示すように、ヘッド横部光路変換手段9が設けられておらず、ヘッド7への部品20の供給がいわゆるアライメントマーク20aの向きを下向きにしたフェイスダウン供給で行なわれている点である。なお、その他の構成および動作は上記第1実施形態と同様であるため、同一符号および相当符号を付してその構成および動作の説明を省略し、以下、上記第1および第2実施形態と異なる点を中心に説明する。
続いて、図9および図10を参照して本発明の第4実施形態について説明する。図9はこの発明にかかる実装装置の第4実施形態を示す図、図10は図9の実装装置の動作説明図である。この実施形態における実装装置301が、上記第3実施形態と大きく相違する点は、図9および図10に示すように、ヘッド下部光路変換手段311がステージ310の下方に設けられている点であり、ステージ310の下部からヘッド下部光路変換手段311を介して基板22のアライメント22aが読み取り可能にステージ310が構成されている点である。なお、その他の構成および動作は上記第1および第3実施形態と同様であるため、同一符号および相当符号を付してその構成および動作の説明を省略し、以下、上記第1ないし第3実施形態と異なる点を中心に説明する。
続いて、図11を参照して本発明の第5実施形態について説明する。図11はこの発明にかかる実装装置の第5実施形態を示す図である。この実施形態における実装装置401が、上記第4実施形態と大きく相違する点は、上記第2実施形態と同様に、ヘッド7への部品20の供給を部品供給装置160を用いて行なっている点である。なお、その他の構成および動作は上記第4実施形態と同様であるため、同一符号および相当符号を付してその構成および動作の説明を省略し、以下、上記第1ないし第4実施形態と異なる点を中心に図5も参照して説明する。
続いて、図12および図13を参照して本発明の第6実施形態について説明する。図12は本発明にかかる実装装置の第6実施形態を示す図、図13は図12の実装装置の動作説明図である。この実施形態における実装装置501が、上記した実施形態と大きく相違する点は、図12および図13に示すように、ヘッド下部光路変換手段511が部品供給装置180に設けられている点である。その他の構成および動作は上記した実施形態と同様であるため、同一符号および相当符号を付してその構成および動作の説明を省略し、以下、上記第1ないし第5実施形態と異なる点を中心に説明する。
なお、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記した実施形態ではヘッド7とステージ10,110,310,410との回転方向における相対位置調整はヘッド7を回転することで実行したが、ステージ10,110,310,410を回転可能に構成し、ステージ10,110,310,410を回転することで実行してもよい。もちろん、ヘッド7およびステージ10,110,310,410の両方を回転可能に構成することで、ヘッド7およびステージ10,110,310,410の両方を回転させることで、回転方向の位置調整を行なってもよい。
10,110,310,410…ステージ
7…ヘッド
2…カメラ(撮影手段)
3…制御器(制御手段)
20…部品
22…基板
20a,22a…アライメントマーク
22a1…実装領域
22a2…実装位置
8…ヘッド上部光路変換手段
9…ヘッド横部光路変更手段
11,111,311,411,511…ヘッド下部光路変換手段
Claims (18)
- アライメントマークを有する部品をヘッドに保持し、アライメントマークを有する基板をステージに保持し、前記両アライメントマークを利用して前記部品と前記基板との相対位置調整を行なった後に前記部品を前記基板の実装面に実装する実装装置において、
前記ヘッドの上方に設けられ光路を変換するヘッド上部光路変換手段と、
前記ヘッドの横に設けられ光路を変換するヘッド横部光路変換手段と、
前記部品の前記アライメントマークを前記ヘッド上部光路変換手段を介して読み取り、前記基板の前記アライメントマークを前記ヘッド横部光路変換手段を介して読み取る1個の撮影手段と、
前記撮影手段により読み取った前記両アライメントマークの位置情報を照合して、前記ヘッドと前記ステージとの相対位置調整を行う制御手段と
を備えたことを特徴とする実装装置。 - 前記実装面には少なくとも1つの実装領域が設けられ、
前記実装領域には、前記部品が実装され、それぞれ少なくとも1個の前記アライメントマークを有する複数の実装位置が設けられ、
前記制御手段は、
一の前記実装領域が有する少なくとも2個の前記アライメントマークの位置情報により前記基板の初期位置計測処理を1回行なって初期位置情報を得ておき、
前記一の実装領域内の一の前記実装位置の1個の前記アライメントマークの位置情報と、当該実装位置に実装される前記部品の前記アライメントマークの位置情報と、前記初期位置情報とを照合して、前記部品の当該実装位置に対する相対位置調整を行なって前記部品の当該実装位置への実装処理を実行し、該実装処理の繰り返しにより、前記一の実装領域内に所定数の前記部品を実装することを特徴とする請求項1に記載の実装装置。 - 前記撮影手段は、前記基板の複数の前記アライメントマークを前記ヘッド上部光路変換手段を介して読み取り可能に配設され、
前記基板の一の前記アライメントマークを前記ヘッド横部光路変換手段を介して読み取った後に、前記ステージを横方向に移動することで、当該アライメントマークを前記ヘッド上部光路変換手段を介して読み取り、
前記制御手段は、
前記両光路変換手段を介して読み取った当該アライメントマークの位置情報と、前記ステージの移動量とを利用して、前記両光路変換手段と前記ステージとの相対位置関係を補正することを特徴とする請求項1または2に記載の実装装置。 - 前記制御手段は、
前記部品を前記実装面に実装する処理中に、前記両光路変換手段と前記ステージとの相対位置関係を補正することを特徴とする請求項3に記載の実装装置。 - 前記ヘッドの下方に設けられ光路を変換するヘッド下部光路変換手段をさらに備え、
前記ヘッドは、前記上下方向の軸を中心軸として回転自在に配設され、
前記撮影手段は、前記ヘッドに保持された中心軸導出用の基準チップが有するアライメントマークを前記ヘッド下部光路変換手段を介して読み取り可能に配設され、
前記基準チップのアライメントマークを前記ヘッド下部光路変換手段を介して読み取った後に、前記ヘッドを回転させて、再度、当該アライメントマークを前記ヘッド下部光路変換手段を介して読み取り、
前記制御手段は、前記ヘッドの回転前と回転後に読み取ったそれぞれの当該アライメントマークの位置情報と、前記ヘッドの回転量とを利用して、前記中心軸を導出することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の実装装置。 - アライメントマークを上面または下面の少なくとも一方に有する部品をヘッドに保持し、アライメントマークを少なくとも上面に有する基板をステージに保持し、前記両アライメントマークを利用して前記部品と前記基板との相対位置調整を行なった後に前記部品を前記基板の実装面に実装する実装装置において、
前記ヘッドの上方に設けられ光路を変換するヘッド上部光路変換手段と、
前記ヘッドの下方に設けられ光路を変換するヘッド下部光路変換手段と、
前記部品の上面の前記アライメントマークまたは前記基板の上面の前記アライメントマークをそれぞれ前記ヘッド上部光路変換手段を介して読み取り、前記部品の下面のアライメントマークを前記ヘッド下部光路変換手段を介して読み取る1個の撮影手段と、
前記撮影手段により読み取った前記部品および前記基板の前記アライメントマークの位置情報を照合して、前記ヘッドと前記ステージとの相対位置調整を行う制御手段と
を備えたことを特徴とする実装装置。 - アライメントマークを上面または下面の少なくとも一方に有する部品をヘッドに保持し、アライメントマークを上面または下面の少なくとも一方に有する基板をステージに保持し、前記両アライメントマークを利用して前記部品と前記基板との相対位置調整を行なった後に前記部品を前記基板の実装面に実装する実装装置において、
前記ヘッドの上方に設けられ光路を変換するヘッド上部光路変換手段と、
前記ヘッドの下方に設けられ光路を変換するヘッド下部光路変換手段と、
前記部品の上面の前記アライメントマークまたは前記基板の上面の前記アライメントマークをそれぞれ前記ヘッド上部光路変換手段を介して読み取り、前記部品の下面の前記アライメントマークまたは前記基板の下面の前記アライメントマークをそれぞれ前記ヘッド下部光路変換手段を介して読み取る1個の撮影手段と、
前記撮影手段により読み取った前記部品および前記基板の前記アライメントマークの位置情報を照合して、前記ヘッドと前記ステージとの相対位置調整を行う制御手段と
を備えたことを特徴とする実装装置。 - 前記撮影手段は、前記ヘッドに保持された位置補正用の基準チップが有する一のアライメントマークを前記ヘッド上部光路変換手段および前記ヘッド下部光路変換手段を介して読み取り、
前記制御手段は、前記両光路変換手段を介して読み取った前記一のアライメントマークの位置情報を利用して、前記両光路変換手段の相対位置関係を補正することを特徴とする請求項6または7に記載の実装装置。 - 前記ヘッドは、前記上下方向の軸を中心軸として回転自在に配設され、
前記撮影手段は、前記ヘッドに保持された中心軸導出用の基準チップが有するアライメントマークを前記ヘッド下部光路変換手段を介して読み取り可能に配設され、
前記基準チップのアライメントマークを前記ヘッド下部光路変換手段を介して読み取った後に、前記ヘッドを回転させて、再度、当該アライメントマークを前記ヘッド下部光路変換手段を介して読み取り、
前記制御手段は、前記ヘッドの回転前と回転後に読み取ったそれぞれの当該アライメントマークの位置情報と、前記ヘッドの回転量とを利用して、前記中心軸を導出することを特徴とする請求項6ないし8のいずれかに記載の実装装置。 - ヘッドに保持された部品が有するアライメントマークと、ステージに保持された基板が有するアライメントマークとを利用して、前記部品と前記基板との相対位置調整を行なった後に前記部品を前記基板の実装面に実装する実装方法において、
前記ヘッドの上方に光路を変換するヘッド上部光路変換手段を設け、
前記ヘッドの横に光路を変換するヘッド横部光路変換手段を設け、
1個の撮影手段により、前記部品の前記アライメントマークを前記ヘッド上部光路変換手段を介して読み取るとともに、前記基板の前記アライメントマークを前記ヘッド横部光路変換手段を介して読み取り、
前記撮影手段で読み取った前記両アライメントマークの位置情報を照合して、前記ヘッドと前記ステージとの相対位置調整を行うことを特徴とする実装方法。 - 前記実装面には少なくとも1つの実装領域が設けられ、
前記実装領域内には、前記部品が実装され、それぞれ少なくとも1個の前記アライメントマークを有する複数の実装位置が設けられ、
一の前記実装領域が有する少なくとも2個の前記アライメントマークの位置情報により前記基板の初期位置計測処理を1回行なって初期位置情報を得、
その後、前記一の実装領域内の一の前記実装位置の1個の前記アライメントマークの位置情報と、当該実装位置に実装される前記部品の前記アライメントマークの位置情報と、前記初期位置情報とを照合して、前記部品の当該実装位置に対する相対位置調整を行なって前記部品の当該実装位置への実装処理を実行し、該実装処理の繰り返しにより、前記一の実装領域内に所定数の前記部品を実装することを特徴とする請求項10に記載の実装方法。 - 前記撮影手段を、前記基板の複数の前記アライメントマークを前記ヘッド上部光路変換手段を介して読み取り可能に配設し、
前記撮影手段により、前記基板の一の前記アライメントマークを前記ヘッド横部光路変換手段を介して読み取った後に、前記ステージを横方向に移動することで、当該アライメントマークを前記ヘッド上部光路変換手段を介して読み取り、
前記両光路変換手段を介して読み取った当該アライメントマークの位置情報と、前記ステージの移動量とを利用して、前記両光路変換手段と前記ステージとの相対位置関係を補正することを特徴とする請求項10または11に記載の実装方法。 - 前記部品を前記実装面に実装する処理中に、前記両光路変換手段と前記ステージとの相対位置関係を補正することを特徴とする請求項12に記載の実装方法。
- 前記ヘッドの下方に光路を変換するヘッド下部光路変換手段をさらに設け、
前記ヘッドは、前記上下方向の軸を中心軸として回転自在に配設され、
前記撮影手段を、前記ヘッドに保持された中心軸導出用の基準チップが有するアライメントマークを前記ヘッド下部光路変換手段を介して読み取り可能に配設し、
前記基準チップのアライメントマークを前記ヘッド下部光路変換手段を介して読み取った後に、前記ヘッドを回転させて、再度、当該アライメントマークを前記ヘッド下部光路変換手段を介して読み取り、
前記ヘッドの回転前と回転後に読み取ったそれぞれの当該アライメントマークの位置情報と、前記ヘッドの回転量とを利用して、前記中心軸を導出することを特徴とする請求項10ないし13のいずれかに記載の実装方法。 - ヘッドに保持された部品が上面または下面の少なくとも一方に有するアライメントマークと、ステージに保持された基板が少なくとも上面に有するアライメントマークとを利用して、前記部品と前記基板との相対位置調整を行なった後に前記部品を前記基板の実装面に実装する実装方法において、
前記ヘッドの上方に光路を変換するヘッド上部光路変換手段を設け、
前記ヘッドの下方に光路を変換するヘッド下部光路変換手段を設け、
1個の撮影手段により、前記部品の上面の前記アライメントマークまたは前記基板の上面の前記アライメントマークを前記ヘッド上部光路変換手段を介して読み取り、前記部品の下面の前記アライメントマークを前記ヘッド下部光路変換手段を介して読み取り、
前記撮影手段により読み取った前記部品および前記基板の前記アライメントマークの位置情報を照合して、前記ヘッドと前記ステージとの相対位置調整を行うことを特徴とする実装方法。 - ヘッドに保持された部品が上面または下面の少なくとも一方に有するアライメントマークと、ステージに保持された基板が上面または下面の少なくとも一方に有するアライメントマークとを利用して、前記部品と前記基板との相対位置調整を行なった後に前記部品を前記基板の実装面に実装する実装方法において、
前記ヘッドの上方に光路を変換するヘッド上部光路変換手段を設け、
前記ヘッドの下方に光路を変換するヘッド下部光路変換手段を設け、
1個の撮影手段により、前記部品の上面の前記アライメントマークまたは前記基板の上面の前記アライメントマークを前記ヘッド上部光路変換手段を介して読み取り、前記部品の下面の前記アライメントマークまたは前記基板の下面の前記アライメントマークを前記ヘッド下部光路変換手段を介して読み取り、
前記撮影手段により読み取った前記部品および前記基板の前記アライメントマークの位置情報を照合して、前記ヘッドと前記ステージとの相対位置調整を行うことを特徴とする実装方法。 - 前記ヘッドに保持された位置補正用の基準チップが有する一のアライメントマークを前記ヘッド上部光路変換手段および前記ヘッド下部光路変換手段を介して読み取り、
前記両光路変換手段を介して読み取った前記一のアライメントマークの位置情報を利用して、前記両光路変換手段の相対位置関係を補正することを特徴とする請求項15または16に記載の実装方法。 - 前記ヘッドは、前記上下方向の軸を中心軸として回転自在に配設され、
前記撮影手段を、前記ヘッドに保持された中心軸導出用の基準チップが有するアライメントマークを前記ヘッド下部光路変換手段を介して読み取り可能に配設し、
前記撮影手段により、前記基準チップのアライメントマークを前記ヘッド下部光路変換手段を介して読み取った後に、前記ヘッドを回転させて、再度、当該アライメントマークを前記ヘッド下部光路変換手段を介して読み取り、
前記ヘッドの回転前と回転後に読み取ったそれぞれの当該アライメントマークの位置情報と、前記ヘッドの回転量とを利用して、前記中心軸を導出することを特徴とする請求項15ないし17のいずれかに記載の実装方法。
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