JP2019212666A - 部品搭載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ボール部品の割れを抑制する。【解決手段】ボール３を行列状に配置したボール部品Ｅａを基板Ｔに搭載する部品搭載装置１であって、前記ボール部品Ｅａを吸着する吸着ノズル６３と、前記ボール部品Ｅａを撮影する撮影装置９０と、前記吸着ノズル６３の外形線６３ａ〜６３ｄのデータと、前記撮影装置９０により撮影した前記ボール部品Ｅａの画像に基づいて、前記吸着ノズル６３の外形線６３ａ〜６３ｄが、前記ボール３の行列Ｌ１〜Ｌ１３の間に位置しないように、前記ボール部品Ｅａに対する前記吸着ノズル６３の吸着位置Ｐ又は吸着角度θのうち少なくともいずれか一方の補正量を算出する、制御部１００と、を備える。【選択図】図１３

Description

本発明は、ボール部品を基板に搭載する技術に関する。

実装基板や半導体部品は、搭載ヘッドで電子部品を基板に搭載することにより、生産されている。

電子部品を基板に搭載する際の衝撃を緩和する方法を開示する文献として、下記特許文献１の部品装着装置がある。このものは、ワークを吸引する吸引位置又はワークを装着する装着位置の少なくとも何れか一方と該ワークを吸着した状態で保持する吸着保持位置との間で昇降駆動される搭載ヘッドを備えた部品装着装置において、上記搭載ヘッドを吸引通路の一端部に上記ワークが吸着される吸着口を有するノズルチップを備えたものとし、該ノズルチップの上記吸着口接続部分に該吸着口を上記ワークの吸着方向にのみ弾性変形可能に支持する中空部（軟弾性部）を一体形成した構造になっている。

特開２００３−１６８８９６号公報

電子部品の一種に、ボール部品がある。ボール部品は、基板との電気的な接続を行うため、基板と相対する部品下面にバンプと呼ばれる球状突起電極（以下、ボール）を行列状に配置した電子部品である。

ボール部品を吸着した時に、吸着ノズルの外形線がボールの行列間に位置する場合、ボール部品を基板に搭載する時に、ボール部品が割れる場合がある。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、基板に搭載する際に、ボール部品の割れを抑制することを目的とする。

ボールを行列状に配置したボール部品を基板に搭載する部品搭載装置であって、前記ボール部品を吸着する吸着ノズルと、前記ボール部品を撮影する撮影装置と、前記吸着ノズルの外形線のデータと、前記撮影装置により撮影した前記ボール部品の画像に基づいて、前記吸着ノズルの外形線が、前記ボールの行列の間に位置しないように、前記ボール部品に対する前記吸着ノズルの吸着位置又は吸着角度のうち少なくともいずれか一方の補正量を算出する、制御部と、を備える。この装置は、次のボール部品を基板に搭載する時に、ボール部品に応力が集中することを緩和できる。そのため、次回以降について、ボール部品の割れを抑制することが出来る。

部品搭載装置の実施態様として、以下の構成としてもよい。
前記吸着ノズルの形状は矩形であり、補正後の前記吸着位置及び前記吸着角度において、前記吸着ノズルの矩形の４つの外形線は、前記ボール部品の前記ボールの行列に重なる若しくは交差する、又は前記ボールの行列の外側に位置するとよい。このようにすることで、吸着ノズルの外形線が、ボールの行列間に位置することを避けることが出来る。

前記制御部は、前記吸着ノズルの４つの外形線のうち少なくとも１つの外形線が前記ボールの行列の間に位置する場合、前記ボール部品を前記基板に搭載する速度を初期値よりも下げてもよい。速度を遅くすることで、ボール部品の割れを抑制できる。

前記制御部は、前記吸着ノズルの４つの外形線のうち少なくとも１つの外形線が前記ボールの行列の間に位置する場合、前記ボール部品を廃棄してもよい。不良基板の発生を抑制できる。

前記ボールの行列の間に前記吸着ノズルの外形線が位置する状態で吸着したボール部品を、搭載速度を下げて基板に搭載するか、廃棄するかを選択する入力部を備えるとよい。基板の生産を優先するか、不良基板の発生防止を優先するか、ユーザのニーズに応えることが出来る。

本発明によれば、ボール部品を基板に搭載する際に、ボール部品の割れを抑制することが出来る。

実施形態１に適用された部品搭載装置の平面図 ヘッドユニットの支持構造を示す図 部品搭載装置の電気的構成を示すブロック図 ボール部品の下面図 ボールの行列と吸着ノズルの位置関係を示す平面図 ボール部品の搭載動作を示す側面図 ボールの行列と吸着ノズルの位置関係を示す平面図 ボール部品の搭載動作を示す側面図 吸着ノズルとボール部品の位置関係を示す平面図 吸着ノズルとボール部品の位置関係を示す平面図 吸着ノズルとボール部品の位置関係を示す平面図 ボール部品の移載処理の流れを示すフローチャート図 ボールの行列と吸着ノズルの位置関係を示す平面図 実施形態２において、ボール部品の移載処理の流れを示すフローチャート図

＜実施形態１＞
実施形態１を図１〜図１３を参照して説明する。
１．部品搭載装置の全体構成
部品搭載装置１は、図１に示すように、基台１１と、基板Ｔを搬送する搬送コンベア２０と、ヘッドユニット６０と、ヘッドユニット６０を基台１１上にて平面方向（ＸＹ方向）に移動させるヘッド駆動装置３０と、を備えている。尚、以下の説明において、基台１１の長手方向（図１の左右方向）をＸ方向と呼ぶものとし、基台１１の奥行方向（図１の上下方向）をＹ方向、図２の上下方向をＺ方向とする。

搬送コンベア２０は、基台１１の中央に配置されている。搬送コンベア２０はＸ方向に循環駆動する一対の搬送ベルト２１を備えており、搬送ベルト２１上の二点鎖線で示した基板ＴをＸ方向に搬送する。基板Ｔは、一例として、プリント基板である。

本実施形態では、図１に示す左側が入り口となっており、基板Ｔは、図１に示す左側より搬送コンベア２０を通じて機内へと搬入される。搬入された基板Ｔは、搬送コンベア２０により基台中央の作業位置まで運ばれ、そこで停止される。

基台１１上には、作業位置の周囲を囲むようにして、部品供給部１３が４箇所設けられている。各部品供給部１３には、電子部品Ｅを供給するフィーダ８０が横並び状に多数設置されている。また、図１に示す右下の部品供給部１３Ａには、トレイ方式の部品供給装置８５が設定されている。トレイ方式の部品供給装置８５は、電子部品Ｅａをトレイ８７に載せて供給する。トレイ方式の部品供給装置８５は、ボール部品（電子部品Ｅａの一種）の供給が可能である。

作業位置では、フィーダ８０を通じて供給される小型の電子部品Ｅやトレイ８７を通じて供給されるボール部品Ｅａを、基板Ｔ上に搭載する搭載処理が、ヘッドユニット６０に搭載された搭載ヘッド６１により行われる。そして、搭載処理を終えた基板Ｔはコンベア２０を通じて図１における右方向に運ばれ、機外に搬出される構成になっている。

ヘッド駆動装置３０は、大まかには一対の支持脚４１、ヘッド支持体５１、Ｙ軸ボールネジ４５、Ｙ軸モータ４７、Ｘ軸ボールネジ５５、Ｘ軸モータ５７から構成される。具体的に説明してゆくと、図１に示すように、基台１１上には一対の支持脚４１が設置されている。両支持脚４１は作業位置の両側に位置しており、共にＹ方向にまっすぐに延びている。

両支持脚４１にはＹ方向に延びるガイドレール４２が支持脚上面に設置されると共に、これら左右のガイドレール４２に長手方向の両端部を嵌合させつつヘッド支持体５１が取り付けられている。

また、右側の支持脚４１にはＹ方向に延びるＹ軸ボールねじ４５が装着され、更にＹ軸ボールねじ４５にはボールナット（不図示）が螺合されている。そして、Ｙ軸ボールねじ４５にはＹ軸モータ４７が付設されている。

Ｙ軸モータ４７を通電操作すると、Ｙ軸ボールねじ４５に沿ってボールナットが進退する結果、ボールナットに固定されたヘッド支持体５１、ひいては次述するヘッドユニット６０がガイドレール４２に沿ってＹ方向に移動する（Ｙ軸サーボ機構）。

ヘッド支持体５１は、Ｘ方向に長い形状である。ヘッド支持体５１には、図２に示すように、Ｘ方向に延びるガイド部材５３が設置され、更に、ガイド部材５３に対してヘッドユニット６０が、ガイド部材５３の軸に沿って移動自在に取り付けられている。このヘッド支持体５１には、Ｘ方向に延びるＸ軸ボールねじ５５が装着されており、更にＸ軸ボールねじ５５にはボールナットが螺合されている。

そして、Ｘ軸ボールねじ５５にはＸ軸モータ５７が付設されており、同モータ５７を通電操作すると、Ｘ軸ボールねじ５５に沿ってボールナットが進退する結果、ボールナットに固定されたヘッドユニット６０がガイド部材５３に沿ってＸ方向に移動する（Ｘ軸サーボ機構）。

従って、Ｘ軸モータ５７、Ｙ軸モータ４７を複合的に制御することで、基台１１上においてヘッドユニット６０を、平面方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動操作出来る構成となっている。

係るヘッドユニット６０には、電子部品Ｅの搭載作業を行う搭載ヘッド６１が列をなして複数個搭載されている。各搭載ヘッド６１はＲ軸モータ６７による軸回りの回転と、Ｚ軸モータ６５の駆動によりヘッドユニット６０に対して昇降可能である。また、各搭載ヘッド６１の先端に、吸着ノズル６３が取り付けられている。搭載ヘッド６１には、図外の負圧手段から負圧が供給されるように構成されており、電子部品Ｅを吸着保持することが出来る。

このような構成とすることで、Ｘ軸モータ５７、Ｙ軸モータ４７、Ｚ軸モータを所定のタイミングで作動させることにより、電子部品Ｅを搭載ヘッド６１により取り出して、基板Ｔ上に搭載（実装）する処理を実行することが出来る。

図１に示すように、基台１１上には、部品供給部１３の間に位置して、カメラ９０が固定されている。カメラ９０は、吸着ノズル６３に吸着保持された電子部品Ｅを撮像するために設けられている。カメラ９０により撮影された画像から、吸着ノズル６３による電子部品Ｅの吸着状態（吸着位置や吸着角度）を認識することが出来る。カメラ９０は、本発明の「撮像装置」の一例である。カメラ９０は電子部品Ｅを下方から撮影（下面画像）する。

２．部品搭載装置１の電気的構成
図３は部品搭載装置１の電気的構成を示すブロック図である。
部品搭載装置１は、コントローラ１００により装置全体が制御統括されている。

コントローラ１００は、部品搭載装置１の制御部であり、ＣＰＵ等により構成される演算処理部１１１と、モータ制御部１１３と、搭載情報記憶部１１５と、補正情報記憶部１１７と、マシン情報記憶部１１９を備える。コントローラ１００は、本発明の「制御部」の一例である。

搭載情報記憶部１１５は、搭載情報を記憶する。搭載情報は、基板Ｔに搭載する電子部品Ｅ（ボール部品を含む）の種類、大きさ、搭載位置のデータである。補正情報記憶部１１７は、補正情報を記憶する。補正情報は、電子部品（ボール部品を含む）の吸着位置Ｐや吸着角度θの補正量ΔＸ、ΔＹ、Δθのデータなどである。マシン情報記憶部１１９は、マシン情報を記憶する。マシン情報は、吸着ノズル６３のノズル中心を基準とした４つの外形線６３ａ〜６３ｄのデータや、撮影時のカメラ９０と吸着ノズル６３の位置関係（座標）に関するデータなどである。

モータ制御部１１３には、Ｘ軸モータ５７、Ｙ軸モータ４７、Ｚ軸モータ６５、Ｒ軸モータ６７が接続されている。Ｘ軸モータ５７は、ヘッドユニット６０をＸ軸方向に移動するモータ、Ｙ軸モータ４７は、ヘッドユニット６０をＹ軸方向に移動するモータである。Ｚ軸モータ６５は、搭載ヘッド６１をＺ軸方向に移動するモータ、Ｒ軸モータ６７は、搭載ヘッド６１を軸回りに回転するモータである。Ｚ軸モータ６５、Ｒ軸モータ６７は搭載ヘッド６１ごとに設けられている。

また、コントローラ１００は、画像処理部１２１と、入出力部１２３を有している。画像処理部１２１には、カメラ９０が接続されている。画像処理部１２１は、カメラ９０から出力される画像データを画像処理する。

コントローラ１００は、ヘッドユニット６０に搭載された搭載ヘッド６１を用いて、フィーダ８０やトレイ８５から電子部品（ボール部品を含む）Ｅを取り出し、基板Ｔに対して搭載する制御を行う。

また、コントローラ１００には、操作パネル１３０が接続されていて、操作パネル１３０を介して、各種の入力操作ができるようになっている。

２．ボール部品の割れ対策
ボール部品Ｅａは、基板Ｔとの電気的な接続を行うため、基板Ｔと相対する基板下面にバンプと呼ばれる球状突起電極（以下、ボール３）を行列状に配置した半導体チップやＢＧＡなどの電子部品である。尚、この例では、図４に示すように、ボール３の配列は６×７の行列（縦方向に６つの列Ｌ１〜Ｌ６と、横方向に７つの行Ｌ７〜Ｌ１３）である。

図５は、ボール３の行列と吸着ノズルの外形線の位置関係を示す平面図、図６はその側面図である。図６に示すように、ボール部品Ｅａを基板Ｔに搭載する時、吸着ノズル６３がボール部品Ｅａを基板Ｔに向けて押し込むことから（矢印Ｆ１）、ボール部品Ｅａの基板５は、基板Ｔから反力Ｆ２を受ける。尚、符号８は半田である。

図５に示すように、吸着ノズル６３の外形線６３ａ、６３ｃが、ボール３の列Ｌ１、列Ｌ６に重なっている場合、反力Ｆ２は、ボール３を介して、基板５の全体に分散することから、ボール部品Ｅａを損傷させずに基板Ｔに搭載することが出来る。

しかし、図７に示すように、ボール部品Ｅａを吸着した時に、吸着ノズル６３の外形線６３ａが、ボール３の２つの列Ｌ１、Ｌ２の間に位置していると、２つの列Ｌ１、Ｌ２の中間部（図８のＧ点）に応力が集中し、ボール部品Ｅａが割れる場合がある。

そのため、部品搭載装置１は、マシン情報として記憶されている吸着ノズル６３の矩形の４つの外形線６３ａ〜６３ｄのデータと、カメラ９０により撮影したボール部品Ｅａの画像から、吸着ノズル６３の外形線６３ａ〜６３ｄと、ボール部品Ｅａに行列状に配置されたボール３との位置関係をチェックする。

そして、吸着ノズル６３の４つの外形線６３ａ〜６３ｄのうち少なくともいずれか１つの外形線６３ａ〜６３ｄが、ボール３の列間に位置している場合、列間に位置する外形線６３ａ〜６３ｄが、ボール３の列Ｌ１〜Ｌ６に重なる若しくは交差するように、吸着位置Ｐ又は吸着角度θの補正量を算出する。

例えば、図７に示すように、外形線６３ａが２つの列Ｌ１、Ｌ２間に位置している場合、列間に位置する外形線６３ａが、列Ｌ１又は列２のいずれか一方に、重なる若しくは交差（図５は重なりの例、図１３は交差の例を示す）するように、吸着位置Ｐ又は吸着角度θの補正量を算出する。尚、列間とは、２つの列Ｌ１、Ｌ２を例にとって説明した通りで、隣り合う２つの列の間の意味である（行間も同様）。

また、吸着ノズル６３の４つの外形線６３ａ〜６３ｄのうち少なくともいずれか１つの外形線６３ａ〜６３ｄが、ボール３の行間に位置している場合、行間に位置する外形線６３ａ〜６３ｄが、ボール３の行Ｌ７〜Ｌ１３に重なる若しくは交差するように、吸着位置Ｐ又は吸着角度θの補正量を算出する。

このように、部品搭載装置１は、吸着ノズル６３の４つの外形線６３ａ〜６３ｄが、ボール３の行列Ｌ１〜Ｌ１３の間に位置しないように、ボール部品Ｅａに対する吸着ノズル６３の吸着位置Ｐ又は吸着角度θのうち少なくともいずれか一方の補正量を算出する。尚、行列の間に位置しないようにとは、吸着ノズル６３の外形線６３ａ〜６３ｄが、隣り合う２つの列間や、隣り合う２つの行間に位置しないようにという意味である。

そして、次のボール部品Ｅａを吸着する際に、算出した補正量に基づいて、吸着位置Ｐ又は吸着角度θを現在値から補正する。このようにすることで、次回以降について、ボール部品Ｅａを損傷させずに基板Ｔに搭載することが出来る。

図９は、ボール部品Ｅａに対する吸着ノズル６３の吸着位置Ｐ、吸着角度θの初期設定を示す図である。吸着位置Ｐ（Ｘ、Ｙ）は、ボール部品Ｅａの中心Ｏ１に対するノズル中心（ノズル孔６４の中心）の座標である。初期設定では、ノズル中心はボール部品Ｅａの中心Ｏ１に一致するため、吸着ノズル６３の吸着位置Ｐは（０、０）である。また、吸着角度θは、ボール部品Ｅａに対する吸着ノズル６３の吸着時の角度である。初期設定では、ボール部品Ｅａに対する吸着ノズルの一致するため、吸着ノズル６３の吸着角度θはゼロである。

図１０は、図９に示す初期設定から吸着位置Ｐを補正した状態を示しており、ΔＸ、ΔＹが吸着位置Ｐの補正量である。図１１は、図９に示す初期設定から吸着角度θを補正した状態を示しており、Δθが吸着角度θの補正量である。

また、吸着ノズル６３の矩形の外形線６３ａ〜６３ｄのデータと、カメラ９０により撮影したボール部品Ｅａの画像から、吸着ノズル６３の外形線６３ａ〜６３ｄと、ボール部品Ｅａのボール３の行列Ｌ１〜Ｌ１３の位置関係を特定できる理由は、以下の通りである。

カメラ９０で撮影したボール部品Ｅａの画像は、通常、ボール３だけが映り、吸着ノズル６３の外形線６３ａ〜６３ｄは映らない。しかし、カメラ９０に対する吸着ノズル６３の位置は制御されており、カメラ中心とノズル中心が一致した状態で撮影は行わる。そのため、ボール部品Ｅａの画像さえ得られれば、マシン情報をして記憶されている吸着ノズル６３の外形線６３ａ〜６３ｄをボール部品Ｅａの画像に対して重ねることができ、図５や図７に示すように、吸着ノズル６３の外形線６３ａ〜６３ｄと、ボール部品Ｅａのボール３の行列Ｌ１〜Ｌ１３の位置関係をチェックすることが出来る。

以下、図１２を参照して、部品搭載装置１によるボール部品Ｅａの移載処理（ボール部品Ｅａをトレイ８７から取り出して基板Ｔに搭載する処理）の流れを説明する。

移載処理は、Ｓ１０〜Ｓ８０の８つのステップからなる。コントローラ１００の演算処理部１１１は、Ｓ１０にて、吸着ノズル６３によるボール部品Ｅａの吸着位置Ｐ及び吸着角度θを計算する。１つ目のボール部品Ｅａを基板Ｔに搭載する時には、図９に示すように、吸着ノズル６３の中心（ノズル孔６４の中心）が部品中心Ｏ１に一致するように、吸着位置Ｐを計算する。また、吸着ノズル６３の吸着角度θはゼロに設定される。尚、吸着位置Ｐの計算は、各搭載ヘッド６１について、それぞれ行われる。

次にコントローラ１００の演算処理部１１１は、Ｓ２０にて、吸着ノズル６３を吸着位置Ｐに移動し、Ｓ３０でボール部品Ｅａの吸着動作を行う。具体的には、Ｘ軸モータ５７やＹ軸モータ４７を駆動して、ヘッドユニット６０をトレイ８７の上方に移動し、吸着ノズル６３を吸着位置Ｐへ移動する。

吸着ノズル６３が吸着位置Ｐに移動すると、Ｚ軸モータ６５を駆動して、吸着位置Ｐに移動した吸着ノズル６３を初期高さから下降する。

そして、ノズル先端がボール部品Ｅａの上面高さに到達するタイミングに合わせて、搭載ヘッド６１に対して負圧を供給する。これにより、吸着ノズル６３に負圧が生じ、トレイ８７に置かれたボール部品Ｅａを吸着出来る。

コントローラ１００の演算処理部１１１は、その後、Ｚ軸モータ６５を駆動して、ボール部品Ｅａを吸着した吸着ノズル６３を上昇させる。これにより、トレイ８７からボール部品Ｅａを取り出すことが出来る。このような、吸着動作が、搭載ヘッド６１ごとに行われる。

次に、コントローラ１００の演算処理部１１１は、Ｓ４０にて、Ｘ軸モータ５７やＹ軸モータ４７を駆動して、各吸着ノズル６３に吸着したボール部品Ｅａがカメラ９０の真上を通過するように、ヘッドユニット６０を移動させる。そして、各ボール部品Ｅａがカメラ９０の真上を通過するタイミングに合わせて撮影を行う。これにより、吸着ノズル６３に吸着した各ボール部品Ｅａを、下方から撮影した画像（下面画像）が得られる。

その後、コントローラ１００の演算処理部１１１は、Ｓ５０にて、吸着ノズル６３によるボール部品Ｅａの吸着状態をチェックする。具体的には、各吸着ノズル６３について、Ｓ４０で取得した画像に基づいて、吸着位置Ｐのずれ量や、吸着角度θのずれ量を算出する。また、取得した画像に対して吸着ノズル６３の外形線６３ａ〜６３ｄのデータを重ねて、吸着ノズル６３の外形線６３ａ〜６３ｄと、ボール部品Ｅａのボール３の行列Ｌ１〜Ｌ１３の位置関係をチェックする。

次にコントローラ１００の演算処理部１１１は、Ｓ６０にて、基板Ｔに対するボール部品Ｅａの搭載位置を計算する。このとき、演算処理部１１１は、Ｓ５０にて算出した吸着位置Ｐのずれ量や吸着角度θのずれ量に基づいて、位置や角度のずれが修正されるように、搭載位置を補正する。このようにすることで、基板Ｔに対するボール部品Ｅａの搭載精度を高めることが出来る。

次にコントローラ１００の演算処理部１１１は、Ｓ７０にて、Ｘ軸モータ５７やＹ軸モータ４７を駆動して、ヘッドユニット６０を基板Ｔの上方に移動し、吸着ノズル６３に吸着したボール部品Ｅａを、基板Ｔ上の搭載位置へ移動する。

ボール部品Ｅａが搭載位置上方に移動すると、その後、Ｚ軸モータ６５を駆動して、吸着ノズル６３を初期高さから下降する。そして、ボール部品Ｅａが基板Ｔの基板高さに到達するタイミングに合わせて、搭載ヘッド６１に対して正圧を供給する。

これにより、吸着ノズル６３による部品保持が解かれ、ボール部品Ｅａを基板Ｔ上の搭載位置に搭載できる。このような搭載動作が、各搭載ヘッド６１に保持されたボール部品Ｅａごとに行われる。

そして、各搭載ヘッド６１について、１つ目のボール部品Ｅａの搭載動作が完了すると、Ｓ１０に戻り、２つ目のボール部品Ｅａの移載処理が開始される。２つのボール部品Ｅａの移載処理は、１つ目のボール部品Ｅａの移載処理と基本的な流れは同じであり、Ｓ１０〜Ｓ７０のステップを順に実行することで、行うことが出来る。

また、図１２に示すように、移載処理には、Ｓ１０〜Ｓ７０の７ステップに加えて、Ｓ８０の処理、すなわち、吸着位置Ｐ又は吸着角度θの補正量を算出する処理が設けられている。この処理は、現在の吸着状態のチェック結果を、フィードバックして、次の吸着動作に反映させる処理であり、Ｓ１０〜Ｓ７０と並行して実行される処理である。

具体的には、Ｓ５０にて、吸着ノズル６３の矩形の外形線６３ａ〜６３ｄとボール部品Ｅａのボール３の行列Ｌ１〜Ｌ１３の位置関係をチェックした結果に基づいて、吸着位置Ｐ又は吸着角度θの補正量を算出する。

例えば、図７に示すように、吸着ノズル６３の外形線６３ａが、ボール３の２つの列Ｌ１、Ｌ２の間に位置している場合、図１３に示すように、吸着ノズル６３の外形線６３ａが、一方の列Ｌ１に対して交差するように、吸着角度θの補正量Δθを決定する。

尚、図５に示すように、吸着角度θを変更せず、吸着ノズル６３の外形線６３ａがボール３の列Ｌ１に重なるように吸着位置Ｐの補正量ΔＸ、ΔＹを算出してもよい。又、吸着位置Ｐの補正と吸着角度θの補正を組み合わせることも出来る。また、これら補正量の算出にあたり、１つの外形線６３ａだけでなく、補正後の状態では、４つ全ての外形線６３ａ〜６３ｄが、全て、ボール３の行列間に位置しないように留意する必要がある。

Ｓ８０で算出した吸着位置Ｐや吸着角度θの補正量ΔＸ、ΔＹ、Δθのデータは、補正情報記憶部１１７に対して記憶される。そして、コントローラ１００の演算処理部１１１は、次のボール部品Ｅａについて、Ｓ１０で吸着位置Ｐ又は吸着角度θを計算する時に、補正情報記憶部１１７から補正量ΔＸ、ΔＹ、Δθのデータを読み出して、吸着位置Ｐや吸着角度θを補正する。

このようにすることで、次のボール部品Ｅａを吸着する時、吸着ノズル６３の外形線６３ａ〜６３ｄが、ボール３の行列Ｌ１〜Ｌ１３の間に位置することを避けられる。上記例では、吸着ノズル６３の外形線６３ａが、ボール３の２つの列Ｌ１、Ｌ２の間に位置することを避けられる。

そのため、ボール部品Ｅａを基板Ｔに搭載する時、ボール部品Ｅａの基板５が損傷することを抑制できる。

尚、上記では、Ｓ５０にて、カメラ９０により撮影した画像からボール部品Ｅａの吸着状態をチェックした結果、吸着ノズル６３の外形線６３ａ〜６３ｄがボール３の行列Ｌ１〜Ｌ１３の間に位置している場合に、吸着位置Ｐや吸着角度θの補正量を算出し、次のボール部品Ｅａに対する吸着位置Ｐ、吸着角度θを補正した。

これに限らず、吸着ノズル６３の外形線６３ａ〜６３ｄがボールの行列Ｌ１〜Ｌ１３の間に位置していない場合でも、機械的な位置精度の誤差などにより、吸着ノズル６３の外形線６３ａ〜６３ｄがボールの行列Ｌ１〜Ｌ１３の間に位置する状態になる可能性がある場合は、吸着状態のチェック結果から吸着位置Ｐや吸着角度θの補正量ΔＸ、ΔＹ、Δθを算出し、次のボール部品Ｅａに対する吸着位置Ｐ、吸着角度θを補正してもよい。

＜実施形態２＞
実施形態２を、図１４を参照して説明する。図１４は、移載処理の流れを示すフローチャート図である。

移載処理の基本的な流れは、実施形態１の移載処理と同じであり、コントローラ１００の演算処理部１１１は、Ｓ１０で、吸着ノズル６３によるボール部品Ｅａの吸着位置Ｐ及び吸着角度θを計算する。

次に、コントローラ１００の演算処理部１１１は、Ｓ２０で、吸着ノズル６３を吸着位置Ｐに移動し、Ｓ３０で、ボール部品Ｅａの吸着動作を行う。

その後、コントローラ１００の演算処理部１１１は、Ｓ４０で、吸着したボール部品Ｅａを、カメラ上方に通過させて撮影を行わせ、Ｓ５５では、カメラ９０により撮影した画像からボール部品Ｅａの吸着状態の良否を判定する。

具体的には、コントローラ１００の演算処理部１１１は、吸着ノズル６３の矩形の４つの外形線６３ａ〜６３ｄが全て、ボール３の行列Ｌ１〜Ｌ１３の間に位置していない場合（例えば、図５の場合）、吸着状態は「良」と判定される。また、吸着ノズル６３の４つの外形線６３ａ〜６３ｄのうち、少なくともいずれか１つの外形線６３ａ〜６３ｄがボールの行列Ｌ１〜Ｌ１３の間に位置している場合（例えば、図７の場合）、「吸着状態」は「否」と判定される。

吸着状態は「良」と判定した場合（Ｓ５５：ＹＥＳ）、コントローラ１００の演算処理部１１１は、Ｓ６０にて、基板Ｔに対するボール部品Ｅａの搭載位置を計算する。そして、Ｓ７０にて、吸着ノズル６３に吸着したボール部品Ｅａを、基板Ｔ上の搭載位置へ搭載する搭載動作を行う。

また、コントローラ１００は、吸着状態が「否」と判定されたボール部品Ｅａが発生した場合、そのボール部品Ｅａを、「速度を下げて搭載する」又は「廃棄する」かについて、選択する機能を有している。２者の選択は、操作パネル１３０を介してユーザが決定することが出来、選択結果はコントローラ１００に、設定として登録される。操作パネル１３０が本発明の「入力部」に相当する。

Ｓ５５の判定処理で、吸着状態は「否」とした場合、コントローラ１００の演算処理部１１１は、Ｓ１００にて、上記した設定の判定を行う。

ユーザが「速度を下げた搭載動作」を選択している場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）、コントローラ１００の演算処理部１１１は、Ｓ１１０にて、ボール部品Ｅａを基板Ｔに搭載する時の下降速度Ｖを、初期値Ｖｏよりも低い速度に下げる。

その後、コントローラ１００の演算処理部１１１は、Ｓ６０にて、基板Ｔに対するボール部品Ｅａの搭載位置を計算する。そして、Ｓ７０にて、吸着ノズル６３に吸着したボール部品Ｅａを、基板Ｔ上の搭載位置へ搭載する搭載動作を行う。このとき、ボール部品Ｅａを基板Ｔに搭載する時の下降速度Ｖは、初期値Ｖｏよりも低い速度であることから、ボール部品Ｅａを基板Ｔに搭載する際の衝撃を緩和できる。

そのため、下降速度Ｖを初期値Ｖｏから変えない場合に比べて、吸着状態が「否」と判定されたボール部品Ｅａを、損傷等させることなく、基板Ｔに搭載することが出来る。

尚、吸着状態が「否」と判定されたボール部品Ｅａを、基板Ｔに搭載したら、その後、下降速度Ｖは初期値Ｖｏに戻すとよい。このようにすることで、移載処理のタクトタイムが長くなることを抑制できる。

一方、ユーザが「廃棄動作」を選択している場合（Ｓ１００：ＮＯ判定）、コントローラ１００の演算処理部１１１は、Ｓ１２０にて、ヘッドユニット６０を基台上に配置された廃棄ボックス（図略）に移動し、吸着状態が「否」と判定されたボール部品Ｅａを、廃棄ボックスに廃棄する。

吸着状態が「否」と判定されたボール部品Ｅａを、廃棄することで、不良基板の発生を抑制できる。

尚、図１４では、吸着位置Ｐ又は吸着角度θの補正量を算出するステップ（図１２のＳ８０）を省略しているが、現在の吸着状態のチェック結果を、フィードバックして、次の吸着動作に反映させる点は、実施形態２についても、実施形態１と同様であり、実施形態２もＳ８０の処理を行っている。

実施形態２では、吸着状態が「否」と判定されたボール部品Ｅａを、速度を落として搭載するか、廃棄するか、ユーザが選択できる。そのため、基板Ｔの生産を優先するか、不良基板の発生防止を優先するか、ユーザのニーズに応えることが出来る。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）実施形態１、２では、ボール部品Ｅａをプリント基板Ｔに搭載する例を説明した。ボール部品Ｅａを半導体基板Ｔに搭載してもよい。また、部品搭載装置１は、半導体基板にボール部品Ｅａを搭載した半導体部品の製造装置でもよい。

（２）実施形態１、２では、吸着ノズル６３の外形形状を概ね正方形としたが、長方形でもよい。

（３）実施形態１では、図７に示すように、外形線６３ａが２つの列Ｌ１、Ｌ２間に位置している場合、列間に位置する外形線６３ａが、列Ｌ１又は列２のいずれか一方に、重なる若しくは交差（図５、図１３）するように、吸着位置Ｐ又は吸着角度θの補正量を算出した。これ以外にも、外形線６３ａが行列の外側（具体的には２つの列Ｌ１、Ｌ２のうち外側に位置する列Ｌ１の外側）に位置するように、吸着位置Ｐの補正量を算出してもよい。

（４）実施形態２では、「速度を下げての搭載動作」と「廃棄動作」をユーザ側で選択できるようにしたが、吸着状態が「否」と判定された場合、そのボール部品Ｅａは、全て、速度を下げて搭載してもよい。また、全て、廃棄してもよい。

１...部品搭載装置
３...ボール
３０...ヘッド駆動装置
６０...ヘッドユニット
６１...搭載ヘッド
６３...吸着ノズル
６３ａ〜６３ｄ...外形線
９０...カメラ（本発明の「撮像装置」の一例）
１００...コントローラ（本発明の「制御部」の一例）
１１１...演算処理部
１３０...操作パネル（本発明の「入力部」の一例）
Ｅａ...ボール部品
Ｐ...吸着位置
ΔＸ、ΔＹ...吸着位置の補正量
θ...吸着角度
Δθ...吸着角度の補正量
Ｌ１〜Ｌ１３...ボールの行列
Ｔ...基板

Claims (5)

1. ボールを行列状に配置したボール部品を基板に搭載する部品搭載装置であって、
   前記ボール部品を吸着する吸着ノズルと、
   前記ボール部品を撮影する撮影装置と、
   前記吸着ノズルの外形線のデータと、前記撮影装置により撮影した前記ボール部品の画像に基づいて、前記吸着ノズルの外形線が、前記ボールの行列の間に位置しないように、前記ボール部品に対する前記吸着ノズルの吸着位置又は吸着角度のうち少なくともいずれか一方の補正量を算出する、制御部と、を備える、部品搭載装置。
2. 請求項１に記載の部品搭載装置であって、
   前記吸着ノズルの形状は矩形であり、
   補正後の前記吸着位置及び前記吸着角度において、前記吸着ノズルの矩形の４つの外形線は、前記ボール部品の前記ボールの行列に重なる若しくは交差する、又は前記ボールの行列の外側に位置する、部品搭載装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の部品搭載装置であって、
   前記制御部は、前記吸着ノズルの４つの外形線のうち少なくとも１つの外形線が前記ボールの行列の間に位置する場合、前記ボール部品を前記基板に搭載する速度を初期値よりも下げる、部品搭載装置。
4. 請求項１又は請求項２に記載の部品搭載装置であって、
   前記制御部は、前記吸着ノズルの４つの外形線のうち少なくとも１つの外形線が前記ボールの行列の間に位置する場合、前記ボール部品を廃棄する、部品搭載装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の部品搭載装置であって、
   前記ボールの行列の間に前記吸着ノズルの外形線が位置する状態で吸着したボール部品を、搭載速度を下げて基板に搭載するか、廃棄するかを選択する入力部を備える、部品搭載装置。

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