JP2021121014A - Mounting device for electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品の実装装置に関する。 The present invention relates to an electronic component mounting device.
電子部品である半導体チップの基板に対する実装方法には、フェイスアップ、フェイスダウンがある。半導体チップの半導体層が形成された面をフェイスと呼ぶ。このフェイス側を基板と反対側にして実装する方法がフェイスアップである。例えば、半導体チップをリードフレームなどにマウントし、電極とフレームとの間をワイヤーで配線する場合には、フェイスアップによる実装となる。 There are face-up and face-down methods for mounting a semiconductor chip, which is an electronic component, on a substrate. The surface on which the semiconductor layer of the semiconductor chip is formed is called a face. Face-up is a method of mounting with the face side opposite to the substrate. For example, when a semiconductor chip is mounted on a lead frame or the like and a wire is wired between the electrodes and the frame, the mounting is face-up.
フェイス側を基板に向けて実装する方法がフェイスダウンである。例えば、半導体層の表面にバンプ電極を設けて、バンプ電極を基板の配線に押し付けることにより、固定と電気接続を行うフリップチップ接続の場合には、フェイスダウンによる実装となる。 Face-down is a method of mounting with the face side facing the board. For example, in the case of flip-chip connection in which a bump electrode is provided on the surface of the semiconductor layer and the bump electrode is pressed against the wiring of the substrate to perform fixing and electrical connection, the mounting is performed by face-down.
半導体チップなどの電子部品を基板に実装する際には、基板に対して電子部品を精密に位置決めしなければならない。これに対処するため、例えば、電子部品を吸着保持した実装ツールと基板との間に、上下両方向を同時に撮像できるカメラを進入させる。このカメラによって撮像された画像に基づいて、基板と電子部品との水平方向の相対位置を認識する。そして、認識された相対位置に基づいて、実装ツールの位置を補正した後、電子部品を基板に実装している。 When mounting an electronic component such as a semiconductor chip on a substrate, the electronic component must be precisely positioned with respect to the substrate. In order to deal with this, for example, a camera capable of simultaneously capturing images in both the upper and lower directions is inserted between the mounting tool that attracts and holds the electronic component and the substrate. Based on the image captured by this camera, the relative position of the substrate and the electronic component in the horizontal direction is recognized. Then, after correcting the position of the mounting tool based on the recognized relative position, the electronic component is mounted on the substrate.
近年、半導体チップを多層に配置することにより集積度を高める3Dパッケージやハイブリッドボンディングでは、非常に狭いピッチの電極同士を接合する必要がある。このため、基板に対して電子部品を実装する際には、より高い精度、例えば、サブミクロンオーダーの精度が要求されるようになってきている。さらに、実装時に、実装のための機構部分の動作による誤差や、動作により発生する塵埃が、接合不良を招く可能性があるため、機構部分が動作する距離は、極力少なくすることが好ましい。 In recent years, in 3D packages and hybrid bonding in which the degree of integration is increased by arranging semiconductor chips in multiple layers, it is necessary to bond electrodes having a very narrow pitch. For this reason, higher accuracy, for example, submicron-order accuracy, is required when mounting electronic components on a substrate. Further, at the time of mounting, an error due to the operation of the mechanical portion for mounting and dust generated by the operation may cause a joint failure. Therefore, it is preferable to reduce the operating distance of the mechanical portion as much as possible.
しかしながら、上下両方向を同時に撮像できる撮像カメラを用いる場合、基板と電子部品との水平方向の相対位置を認識するときに、基板と電子部品の間にカメラを進入させる必要があるので、両者の間の離間距離を大きく取る必要がある。このため、両者の相対位置認識を行なった後に電子部品を移動させる距離が長くなる。移動距離が長いほど、水平方向への位置ずれが生じるリスクが高くなるため、高い実装精度が得ることが難しい。また、機構部分の移動距離が長くなることにより、発生する塵埃の量も多くなる可能性がある。 However, when using an imaging camera capable of capturing images in both the vertical and vertical directions at the same time, it is necessary to insert the camera between the substrate and the electronic component when recognizing the horizontal relative position between the substrate and the electronic component. It is necessary to take a large separation distance. Therefore, the distance for moving the electronic component after recognizing the relative positions of the two becomes long. The longer the moving distance, the higher the risk of horizontal misalignment, and it is difficult to obtain high mounting accuracy. In addition, the amount of dust generated may increase as the moving distance of the mechanical portion increases.
本発明は、上述のような課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、発生する塵埃の量を抑えつつ、精度よく実装できる電子部品の実装装置を提供することにある。 The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a mounting device for electronic components that can be mounted accurately while suppressing the amount of dust generated.
本発明の電子部品の実装装置は、電子部品を基板に実装する実装機構と、前記電子部品が実装される前記基板を支持する基板支持機構と、前記実装機構に設けられ、前記電子部品を保持した状態で、前記基板のマークを透過して認識可能とする透過部を有する実装ヘッドと、前記実装ヘッドが前記電子部品を前記基板に実装する実装位置において前記基板支持機構よりも下側に配置され、前記基板が前記実装位置から退避された状態で、前記実装ヘッドに保持された前記電子部品のマークを撮像する第1の撮像部と、前記実装位置において前記実装ヘッドよりも上側に配置され、前記基板のマークを、前記透過部を通して撮像する第2の撮像部と、前記第1の撮像部、前記第2の撮像部により撮像されたマークの画像から求められた前記基板と前記電子部品の位置に基づいて、前記基板と前記電子部品との位置決めを行う位置決め機構と、を有する。 The electronic component mounting device of the present invention is provided with a mounting mechanism for mounting the electronic component on a substrate, a substrate support mechanism for supporting the substrate on which the electronic component is mounted, and the mounting mechanism for holding the electronic component. In this state, a mounting head having a transmissive portion that allows the mark on the board to be transmitted and recognized, and a mounting position where the mounting head mounts the electronic component on the board are arranged below the board support mechanism. Then, in a state where the substrate is retracted from the mounting position, a first imaging unit that captures a mark of the electronic component held by the mounting head and a first imaging unit that images the mark of the electronic component held by the mounting head are arranged above the mounting head at the mounting position. The substrate and the electronic component obtained from the images of the marks captured by the first imaging unit and the second imaging unit, the second imaging unit that images the mark on the substrate through the transmission unit, and the electronic component. It has a positioning mechanism for positioning the substrate and the electronic component based on the position of the above.
本発明は、発生する塵埃の量を抑えつつ、精度よく実装できる電子部品の実装装置を提供することができる。 The present invention can provide a mounting device for electronic components that can be mounted accurately while suppressing the amount of dust generated.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態は、図1及び図2に示すように、電子部品Cを基板Sに実装する実装装置1である。図1は実装装置1の概略構成を示す正面図である。図2は、電子部品C及び基板Sを示す平面図である。なお、図面は模式的なものであり、各部のサイズ(以下、寸法とも呼ぶ)、形状、各部の相互のサイズの比率等は現実のものとは異なる場合がある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the present embodiment is a
[電子部品]
まず、本実施形態の実装対象となる電子部品Cは、例えば、ICやLSI等の半導体素子を挙げることができる。
[Electronic components]
First, as the electronic component C to be mounted in this embodiment, for example, a semiconductor element such as an IC or an LSI can be mentioned.
本実施形態は、図2に示すように、電子部品Cとして、直方体形状の半導体チップを用いる。各半導体チップは、半導体ウエーハをさいの目状に切断するダイシングにより個片化したベアチップである。ベアチップは、むき出しの半導体にバンプ或いはバンプレスの電極が設けられており、基板S上のパッドに接合するフリップチップ接続により実装される。 In this embodiment, as shown in FIG. 2, a rectangular parallelepiped semiconductor chip is used as the electronic component C. Each semiconductor chip is a bare chip that is individualized by dicing that cuts a semiconductor wafer into a diced shape. The bare chip is mounted by a flip-chip connection in which bumps or bumpless electrodes are provided on a bare semiconductor and joined to a pad on a substrate S.
電子部品Cには、位置決めのための複数のマークmが設けられている。本実施形態では、2つのマークmが、矩形状の電子部品Cの対角となる一対の角部に1つずつ設けられている。マークmは、電子部品Cの電極が形成された面、つまりフェイスに設けられている。本実施形態は、フェイス側を基板Sに向けて実装するフェイスダウン実装のための装置の一例である。 The electronic component C is provided with a plurality of marks m for positioning. In the present embodiment, two marks m are provided one by one at a pair of diagonal corners of the rectangular electronic component C. The mark m is provided on the surface on which the electrodes of the electronic component C are formed, that is, on the face. This embodiment is an example of a device for face-down mounting in which the face side is mounted toward the substrate S.
[基板]
本実施形態において、上記のような電子部品Cが実装される基板Sは、図2に示すように、プリント配線等が形成された樹脂製等の板状部材、或いは、回路パターンが形成されたシリコン基板等である。基板Sには、基板Sが実装される領域である実装領域Bが設けられ、実装領域Bの外側に、位置決めのための複数のマークMが設けられている。本実施形態では、2つのマークMが、実装領域Bの外側の位置であって電子部品Cのマークmに対応する位置に設けられている。すなわち、矩形状の電子部品Cと同形状、同サイズに設定する実装領域Bの対角となる一対の角部の外側に、1つずつ設けられている。
[substrate]
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the substrate S on which the electronic component C as described above is mounted is formed with a plate-shaped member made of resin or the like on which printed wiring or the like is formed, or a circuit pattern. It is a silicon substrate or the like. The board S is provided with a mounting area B, which is a region on which the board S is mounted, and a plurality of marks M for positioning are provided outside the mounting area B. In the present embodiment, the two marks M are provided at positions outside the mounting area B and corresponding to the marks m of the electronic component C. That is, they are provided one by one on the outside of the pair of diagonal corners of the mounting area B set to have the same shape and size as the rectangular electronic component C.
[実装装置]
本実施形態の実装装置1は、高精度、例えば、±0.2μm以下の実装精度の実装を実現可能とする実装装置1で、図1及び図3に示すように、基板支持機構2、実装機構3、第1の撮像部4、第2の撮像部5、制御装置6を有する。図3(A)は実装装置1の平面図、図3(B)は後述する実装ヘッド31を透過したマークMを示す平面図である。
[Mounting device]
The
なお、以下の説明中において、実装機構3が電子部品Cを基板Sに実装するために移動させる方向をZ軸、これに直交する平面において互いに直交する2軸をX軸及びY軸とする。本実施形態では、Z軸は垂直であり、重力に従う方向を下方、重力に抗する方向を上方とし、Z軸における位置を高さと呼ぶ。また、X軸及びY軸は水平面上にあり、図1の正面側から見て、X軸は左右方向、Y軸は奥行方向である。但し、本発明は、この設置方向に限定するものではない。設置方向にかかわらず、基板S又は基板支持機構2を基準として、電子部品Cが実装される側を上側、その反対側を下側と呼ぶ。 In the following description, the direction in which the mounting mechanism 3 moves the electronic component C to mount the electronic component C on the substrate S is defined as the Z axis, and the two axes orthogonal to each other in the plane orthogonal to the Z axis are defined as the X axis and the Y axis. In the present embodiment, the Z-axis is vertical, the direction following gravity is downward, the direction against gravity is upward, and the position on the Z-axis is referred to as height. Further, the X-axis and the Y-axis are on a horizontal plane, and when viewed from the front side of FIG. 1, the X-axis is in the left-right direction and the Y-axis is in the depth direction. However, the present invention is not limited to this installation direction. Regardless of the installation direction, the side on which the electronic component C is mounted is referred to as the upper side, and the opposite side is referred to as the lower side with reference to the substrate S or the substrate support mechanism 2.
基板支持機構2は、電子部品Cが実装される基板Sを支持する機構であり、所謂、基板ステージである。実装機構3は、電子部品Cを基板Sに実装する機構である。実装機構3は、実装ヘッド31を有する。実装ヘッド31は、電子部品Cを保持した状態で、電子部品Cに対向する基板SのマークMを、透過して認識可能とする透過部を有する。
The board support mechanism 2 is a mechanism for supporting the board S on which the electronic component C is mounted, and is a so-called board stage. The mounting mechanism 3 is a mechanism for mounting the electronic component C on the substrate S. The mounting mechanism 3 has a
第1の撮像部4は、実装ヘッド31が電子部品Cを基板Sに実装する実装位置OAにおいて基板支持機構2よりも下側に配置されており、基板支持機構2によって基板Sが実装位置OAから退避された状態で、実装ヘッド31に保持された電子部品Cのマークmを、電子部品Cに対向する位置、つまり、下方から撮像する。実装位置OAは、基板Sに電子部品Cが実装される位置であり、図中、実装される電子部品Cの領域内のXY座標上の点(例えば、中心点)を通るZ軸に沿う方向の一点鎖線で示す。実装位置OAは、後述するように、第1の撮像部4、第2の撮像部5のカメラの光軸に一致する。第2の撮像部5は、実装位置OAにおいて実装ヘッド31よりも上側に配置されており、基板SのマークMを、実装ヘッド31の透過部を通して撮像する(以下、このことを「実装ヘッド31越しに撮像する」と言う)。制御装置6は、実装装置1の動作を制御する。
The first imaging unit 4 is arranged below the board support mechanism 2 at the mounting position OA in which the
なお、基板支持機構2、実装機構3は、それぞれ位置決め機構を有する。位置決め機構は、第1の撮像部4、第2の撮像部5が撮像したマークM、mの画像から求められた基板Sと電子部品Cの位置に基づいて、基板Sと電子部品Cとの位置決めを行う。以上のような実装装置1の各部は、設置面に設置された支持台11に搭載されている。支持台11の天面は水平面となっている。以下、各部を詳述する。
The substrate support mechanism 2 and the mounting mechanism 3 each have a positioning mechanism. The positioning mechanism is based on the positions of the substrate S and the electronic component C obtained from the images of the marks M and m imaged by the first imaging unit 4 and the
(基板支持機構)
図1及び図3(A)に示すように、基板支持機構2は、支持台11に配置され、ステージ21、駆動機構22を有する。ステージ21は、基板Sを載置する板状の部材である。駆動機構22は、例えば、X軸方向の一対のガイドレール22a、Y軸方向の一対のガイドレール22bを有し、図示しないモータを駆動源としてベルト又はボールねじによりステージ21を水平面内で移動させる2軸移動機構である。一対のガイドレール22a、一対のガイドレール22bは、それぞれ実装位置ОAを挟んで対称に配置される。この駆動機構22は、基板Sを位置決めする位置決め機構として機能する。なお、駆動機構22は、図示を省略しているが、ステージ21を水平面内で回転移動させるθ駆動機構を備える。
(Board support mechanism)
As shown in FIGS. 1 and 3A, the substrate support mechanism 2 is arranged on the
駆動機構22は、ガイドレール22bに沿ってY軸方向に移動する移動板23を含み構成されている。この移動板23には、第1の撮像部4が電子部品Cを撮像可能となるように、貫通孔23aが形成されている。
The
なお、図示はしないが、基板支持機構2のステージ21のX軸方向における移動端の一方(具体的には、図示右側の移動端)には、基板Sをステージ21に供給/格納するローダ/アンローダが設けられている。そこで、基板支持機構2は、上記移動端にステージ21を移動させた状態で、ローダから基板Sの供給を受けたり、アンローダに基板Sを渡したりする。
Although not shown, a loader / for storing the substrate S in the
(実装機構)
実装機構3は、実装ヘッド31、駆動機構32を有する。実装ヘッド31は、概略、直方体形状であり、透過部としての、中空部31a及び保持部31bを有する。中空部31aは、Z軸方向を軸として形成された円柱形状の貫通孔である。保持部31bは、撮像のための光を透過可能な板状部材であり、中空部31aにおける基板Sに向かう側の開口を塞ぐように取り付けられている。例えば、透明なガラス板を保持部31bとして用いる。保持部31bは、所謂、実装ツールであり、電子部品Cを保持する。
(Mounting mechanism)
The mounting mechanism 3 has a mounting
保持部31bの中央には、図3(B)に示すように、電子部品Cを吸着保持するための吸着領域Dが設けられている。吸着領域Dには、図示はしないが、吸着孔が形成されている。保持部31bの内部には吸着孔を負圧源に連通させるための流路が形成されており、吸着孔に負圧を発生させることにより、電子部品Cを吸着保持可能に設けられている。保持部31bの吸着領域Dの周囲は、電子部品Cを吸着した場合であっても、基板SのマークMを透過して撮像可能な透過領域Tとなっている。つまり、実装ヘッド31は、第2の撮像部5によって、基板SのマークMを撮像可能となるように、透明な部分を有する。なお、保持部31bの電子部品Cを保持する保持面(吸着面)を、下端面と呼ぶ。
As shown in FIG. 3B, a suction region D for sucking and holding the electronic component C is provided in the center of the holding
駆動機構32は、移動体33、34、35を含み構成され、実装ヘッド31を駆動する機構である。移動体33は、支持台11に設けられたY軸方向のガイドレール33aに沿って移動可能に設けられている。移動体34は、移動体33の天面に設けられたX軸方向のガイドレール34aに沿って移動可能に設けられている。移動体35は、移動体34の正面に設けられたZ軸方向のガイドレール35aに沿って移動可能に設けられている。移動体35は、平面視で概略凹形状に形成されている。これらの移動体33、34、35は、モータを駆動源とするボールねじやリニアモータ又はシリンダ等により駆動される。
The
実装ヘッド31は、Z軸方向に移動する移動体35の下部に設けられている。このため、移動体35は、実装ヘッド31の保持部31bに保持された電子部品Cを基板Sに実装するための動作を行う。また、実装ヘッド31が設けられた移動体35は、移動体33、34の移動により、X軸方向、Y軸方向に移動する。このため、駆動機構32は、実装ヘッド31が保持する電子部品Cを位置決めする位置決め機構として機能する。なお、駆動機構32は、図示を省略しているが、実装ヘッド31を水平面内で回転移動させるθ駆動機構を備える。
The mounting
なお、本実施形態においては、駆動機構32によるX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向の移動量は、移動誤差を防止する観点から極力短く設定することが好ましい。例えば、移動体33、34によるX軸方向、Y軸方向の移動量を、それぞれ数mm〜十数mmに設定する。また、移動体35によるZ軸方向の移動量も、数mm〜十数mm程度に設定する。すなわち、実装ヘッド31は、ステージ21に載置された基板Sの上面に対して、保持部31bの下端面が数mm、例えば、1〜2mmの対向間隔(上下方向の離間距離)となる高さ位置において、電子部品Cの受け取りや、受け取った電子部品Cのマークmの撮像が行われるようになっている。そのため、移動体35のZ軸方向の移動量に関しては、少なくとも、この高さ位置から、保持部31bに保持した電子部品Cを基板Sに所定の加圧力で加圧して実装させることができる移動量が確保できればよい。
In the present embodiment, the amount of movement in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction by the
なお、実装装置1には、図示はしないが、ウエーハステージやトレイステージ等の電子部品Cの供給部と、この供給部から電子部品Cを個別に受け取り、実装機構3の実装ヘッド31に電子部品Cを移送する移送機構が設けられている。
Although not shown, the mounting
(第1の撮像部)
第1の撮像部4は、カメラ、レンズ、鏡筒、光源等を有し、支持台11に設けられた収容孔11aに設けられている。第1の撮像部4は、カメラの光軸が、実装ヘッド31に保持された電子部品Cのマークmを、撮像可能となる方向で配置されている。具体的には、光軸が垂直方向となるように配置されている。第1の撮像部4は、実装ヘッド31に保持された電子部品Cのマークmが最大限移動し得る範囲において、マークmが撮像視野から外れることのないように設けられている。実装ヘッド31に受け渡される電子部品Cの保持位置には、ばらつきがある。すなわち、実装位置OAに対して電子部品Cの位置がばらつく。このため、電子部品Cのマークmの位置もばらつく。このばらつきの最大の範囲が、電子部品Cのマークmが最大限移動し得る範囲となる。第1の撮像部4は、必要な実装精度を確保するために十分な倍率と、光源による照明の照度や位置認識に必要な明るさで撮像できるよう考慮されている。さらに、上述のマークmが最大限移動し得る範囲も考慮されて、それらの条件から定まる撮像視野(視野範囲)を有する。そして、第1の撮像部4は、初期位置としてこの撮像視野の中心が、実装位置OAに一致する位置に設けられている。この位置は、第1の撮像部4が、固定で設けられている場合も、可動に設けられている場合も変わらない。また、第1の撮像部4は、実装ヘッド31及びステージ21の移動動作を妨げないよう、これらとは独立して設けられている。
(First imaging unit)
The first imaging unit 4 has a camera, a lens, a lens barrel, a light source, and the like, and is provided in an
本実施形態では、第1の撮像部4は、電子部品Cの実装位置OAに対して不動である。つまり、本実施形態において、第1の撮像部4は、基板支持機構2の下側の位置である支持台11の収容孔11a内に、カメラの光軸を実装位置OAに一致させた状態で、上向きで配置されている。第1の撮像部4は、電子部品Cが位置決めのために最大限移動したとしても、2つのマークmが撮像視野から外れることのない大きさと位置関係で支持台11に固定されている。第1の撮像部4の撮像視野は、光軸(撮像視野の中心)を実装位置OAに一致させて固定した状態で、位置決めのために電子部品Cの2つのマークmが最大限移動し得る範囲を考慮して設定される。
In the present embodiment, the first imaging unit 4 is immovable with respect to the mounting position OA of the electronic component C. That is, in the present embodiment, the first imaging unit 4 is in a state where the optical axis of the camera is aligned with the mounting position OA in the
(第2の撮像部)
第2の撮像部5は、カメラ、レンズ、鏡筒、光源等を有し、支持台11の上方、より具体的には、実装ヘッド31の上方の位置に、図示しないフレーム等により支持されて支持台11に設けられている。第2の撮像部5は、カメラの光軸が、実装ヘッド31の保持部31bを透過して、基板Sの実装領域Bの周囲のマークMを、撮像可能となる方向で配置されている。具体的には、光軸が垂直方向となるように配置されている。第2の撮像部5は、保持部31bを透過して、基板SのマークMが最大限移動し得る範囲において、マークMが撮像視野から外れることのないように設けられている。ステージ21に載置される基板Sの支持位置には、ばらつきがある。すなわち、実装位置OAに対して基板Sの位置がばらつく。このため、基板SのマークMの位置もばらつく。このばらつきの最大の範囲が、基板SのマークMが最大限移動し得る範囲となる。第2の撮像部5は、必要な実装精度を確保するために十分な倍率と、光源による照明の照度や位置認識に必要な明るさで撮像できるよう考慮されている。さらに、上述のマークMが最大限移動し得る範囲も考慮されて、それらの条件から定まる撮像視野(視野範囲)を有する。そして、第2の撮像部5は、初期位置としてこの撮像視野の中心が、実装位置OAに一致する位置に設けられている。この位置は、第2の撮像部5が、固定で設けられている場合も、可動に設けられている場合も変わらない。また、第2の撮像部5は、実装ヘッド31及びステージ21の移動動作を妨げないよう、これらとは独立して設けられている。
(Second imaging unit)
The
本実施形態では、第2の撮像部5は、実装ヘッド31の直上の位置に、上述のようにカメラの光軸(撮像視野の中心)を実装位置OAに一致させた状態で、下向きで配置されている。第2の撮像部5は、第1の撮像部4と同様に、電子部品Cの実装位置OAに対して不動である。つまり、第2の撮像部5の撮像視野は、基板Sの実装領域Bに対して付された2つのマークMが、位置決めのために最大限移動し得る範囲を考慮して設定されている。このため、実装ヘッド31の透過部の大きさは、第2の撮像部5の撮像視野に合わせて設定する。
In the present embodiment, the
ここで、本実施形態の第1の撮像部4、第2の撮像部5の配置について説明する。上述のように、第1の撮像部4、第2の撮像部5はそれぞれ実装ヘッド31及びステージ21の移動動作を妨げないよう、これらとは独立して配置される。つまり、第1の撮像部4、第2の撮像部5が、それぞれ独立して支持台11に設けられている。したがって、マークm、Mの撮像を行なうとき、あるいは位置決めのときに、第1の撮像部4、第2の撮像部5は、実装ヘッド31及びステージ21とともに一体的に移動することはない。
Here, the arrangement of the first imaging unit 4 and the
例えば、第1の撮像部4、第2の撮像部5は、それぞれ独立して支持台11に固定して配置される。あるいは、第1の撮像部4、第2の撮像部5は、X、Y軸方向(水平方向)の駆動装置やZ軸方向(上下方向)の駆動装置を備えていて、水平方向や上下方向に移動可能(可動)に配置される。この移動は、装置の稼働準備作業として撮像部4、5(第1の撮像部4、第2の撮像部5)の水平方向位置の調整や上下方向位置の調整を行なったり、後述のように、複数のマークm、Mを撮像する際に、マーク間を移動するために行われる。
For example, the first imaging unit 4 and the
以上のように、第1の撮像部4、第2の撮像部5は、それぞれ実装ヘッド31やステージ21とは、互いに独立して可動に設けられている。したがって、上述の実装位置ОAに対して不動とは、マークm、Mの撮像を行なうとき、あるいは位置決めのときに、第1の撮像部4、第2の撮像部5が実装ヘッド31及びステージ21とともに一体的に移動しないことを意味する。例えば、実装ヘッド31及びステージ21とは独立して、撮像部4、5が可動に設けられ、装置の稼働準備作業として撮像部4、5の水平方向位置の調整や上下方向位置の調整を行なうことも、実装位置ОAに対して不動に含まれる。あるいは、第1の撮像部4、第2の撮像部5が複数のマークm、Mを撮像するために、マークの間を移動することも、実装位置ОAに対して不動に含まれる。
As described above, the first imaging unit 4 and the
また、本実施形態の実装装置1は、0.2μm以下の実装精度を得ることが好ましい。そのためには、第1の撮像部4及び第2の撮像部5は、その精度に見合う高倍率、高精細な撮像が可能な性能を有する必要がある。
Further, it is preferable that the mounting
一般的に、高精細な画像を撮像するには、撮像対象である電子部品Cや基板Sに近い位置に撮像部を配置する必要があることが知られている。そこで、第1の撮像部4や第2の撮像部5についても、できるだけ電子部品Cや基板Sの近くに配置する、つまり、撮像距離を短くすることが好ましい。
In general, it is known that in order to capture a high-definition image, it is necessary to arrange the imaging unit at a position close to the electronic component C or the substrate S to be imaged. Therefore, it is preferable that the first imaging unit 4 and the
しかしながら、本実施形態の実装装置1においては、実装時の電子部品Cの下降移動量を極力短くするため、基板Sの上面高さに近接する位置に電子部品Cを位置付けた状態で、電子部品Cのマークmの撮像や基板SのマークMの撮像を行なうものとなっている。そのため、第1の撮像部4と電子部品Cとの間には、ステージ21と駆動機構22の移動板23が存在し、第2の撮像部5と基板Sとの間には、実装ヘッド31が存在する。すると、移動板23及び実装ヘッド31との干渉を避ける必要があるため、第1の撮像部4と電子部品Cとの距離を短くすること、第2の撮像部5と基板Sとの距離を短くすることには限界がある。
However, in the mounting
そこで、本願発明者は、上記の実装精度を実現できる画像を撮像可能な撮像距離(いわゆるワークディスタンス)の最大値を検討した。その結果、概ね100mm程度であることを導き出した。この結果から、本実施形態では、第1の撮像部4を、電子部品Cからの撮像距離が100mm以内となる高さ位置に不動に配置し、第2の撮像部5を基板Sからの撮像距離が100mm以内となる高さ位置に不動に配置した。
Therefore, the inventor of the present application has examined the maximum value of the imaging distance (so-called work distance) capable of capturing an image capable of achieving the above mounting accuracy. As a result, it was derived that the size is about 100 mm. From this result, in the present embodiment, the first imaging unit 4 is immovably arranged at a height position where the imaging distance from the electronic component C is within 100 mm, and the
なお、第2の撮像部5と基板Sの間に位置する実装ヘッド31は、剛性を確保する等の都合上、高さ寸法(Z軸方向寸法)が比較的大きな部材である。そのため、通常の構成では干渉を生じることが考えられる。そこで、本願発明者は、鋭意検討の結果、実装ヘッド31に要求される機能や剛性を維持しつつ、高さ寸法を最少化することに成功した。具体的には、実装ヘッド31の高さ寸法(保持部31bの下端から中空部31aの上側開口までの寸法)を70mm程度に構成した。これにより、第2の撮像部5を基板Sに対して100mm以下の高さ位置に配置することを可能とした。
The mounting
(制御装置)
制御装置6は、第1の撮像部4及び第2の撮像部5により撮像されたマークm、Mに基づいて、基板Sと電子部品Cとが位置決めされるように、位置決め機構を制御する。各撮像部4,5がそれぞれ有する座標は、実装装置1の座標と一致するように調整されている。具体的には、制御装置6が有する座標は、実装装置1の設計上のXY座標であって、その原点は実装位置OAとすることができる。各撮像部4、5が有する座標は、例えば、撮像中心がXY座標の原点とされ、機械的あるいは演算可能な情報として実装位置OAと一致するように設定される。したがってこの場合、実装装置1におけるXY座標上の基準位置とは実装位置OAのことであり、各撮像部4、5の撮像中心も同じ基準位置となる。
(Control device)
The control device 6 controls the positioning mechanism so that the substrate S and the electronic component C are positioned based on the marks m and M imaged by the first imaging unit 4 and the
なお、調整により一致させる各撮像部4、5の座標と実装装置1の座標とは、実際には、装置各部の組立上の誤差を含んでいる。また、マークm、Mの形状に関する情報、電子部品Cとマークmの位置関係を示す設計上の情報、基板Sの実装領域BとマークMの位置関係を示す設計上の情報は、予め制御装置6が記憶している。各撮像部4、5は、画像認識部を有している。画像認識部は、予め制御装置6に記憶されたマークm、Mを、撮像した画像から周知の画像認識処理によって認識し、実装装置1の基準となる座標上の位置を算出する。つまり、第1の撮像部4の画像認識部は、調整された座標上で、認識したマークmから、実装ヘッド31に保持された電子部品Cの位置情報(X,Y,θ)を算出する。第2の撮像部5の画像認識部は、マークMに対しても同様に、ステージ21に載置された基板Sの実装領域Bの位置情報(X,Y,θ)を算出する。このような位置情報の算出は、上記のように予め制御装置6が記憶した電子部品Cとマークmとの位置関係を示す情報、実装領域BとマークMの位置関係を示す情報に基づいて行われる。
It should be noted that the coordinates of the
制御装置6は、このようにして算出した電子部品Cの位置情報及び実装領域Bの位置情報と、基準位置(各撮像部4、5の座標原点)およびXY軸方向とのずれ量を求め、ずれが補正されて電子部品Cと実装領域Bとが一致する方向と移動量で、電子部品C或いは基板Sが移動するように、位置決め機構(駆動機構22および駆動機構32)を制御する。
The control device 6 obtains the position information of the electronic component C and the position information of the mounting area B calculated in this way, and the amount of deviation from the reference position (coordinate origins of the imaging units 4 and 5) and the XY axis direction. The positioning mechanism (drive
[動作]
以上のような本実施形態の動作を、図4の説明図、図5のフローチャートを参照して説明する。なお、初期状態において、基板Sはローダから基板支持機構2のステージ21に渡されているが、実装ヘッド31に対向する位置、つまり、実装位置OAからは退避している。
[motion]
The operation of the present embodiment as described above will be described with reference to the explanatory diagram of FIG. 4 and the flowchart of FIG. In the initial state, the board S is passed from the loader to the
まず、実装機構3における実装ヘッド31の保持部31bは、その中心が第2の撮像部5の直下に位置している。すなわち、保持部31bの中心が実装位置ОA上に位置付けられている。この状態で、移送機構が供給部(いずれも不図示)から電子部品Cを受け取って、実装ヘッド31まで移送する(ステップS101)。実装ヘッド31の保持部31bは、図4(A)に示すように、移送機構から電子部品Cを受け取り、負圧により吸着保持する(ステップS102)。なお、移送機構による保持部31bに対する電子部品Cの受け渡しは実装位置OAで行なわれるので、受け渡しの際には、ステージ21は、移送機構との干渉を避けるため、退避したままである。
First, the center of the holding
第1の撮像部4は、実装ヘッド31に保持された電子部品Cのマークmを撮像する(ステップS103)。このとき、ステージ21は実装位置OAより退避しており、第1の撮像部4の直上には、移動板23に設けられた貫通孔23aが位置付けられている。第1の撮像部4は、この貫通孔23aを通して、マークmを撮像する。第1の撮像部4の画像認識部は、第1の撮像部4により撮像された画像から、マークmを認識して、電子部品Cの位置情報を算出する。制御装置6は、電子部品Cの位置情報と、基準位置及びXY軸方向とのずれ量を求め、ずれが解消されるように、駆動機構32を動作させることにより、電子部品Cを位置決めする(ステップS104)。
The first imaging unit 4 images the mark m of the electronic component C held by the mounting head 31 (step S103). At this time, the
次に、図4(B)に示すように、基板支持機構2が、基板Sの実装領域B(今回、電子部品Cが実装される実装領域B)が、実装ヘッド31に保持された電子部品Cに対向する位置、つまり、実装領域Bの中心が実装位置OAに来るように、ステージ21を移動させる(ステップS105)。そして、図3(B)に示すように、第2の撮像部5が、実装ヘッド31越しに、電子部品Cの周囲の透過領域Tに見える基板SのマークMを撮像する(ステップS106)。第2の撮像部5の画像認識部は、第2の撮像部5により撮像された画像から、マークMを認識して、実装領域Bの位置情報を算出する。
Next, as shown in FIG. 4B, the board support mechanism 2 has an electronic component in which the mounting area B of the board S (the mounting area B on which the electronic component C is mounted this time) is held by the mounting
なお、ステップS106における第2の撮像部5による基板SのマークMの撮像は、電子部品Cを保持した実装ヘッド31を、電子部品Cを受け取った高さ位置のままで撮像してもよいし、さらに基板Sに近接した、予め定めた高さ位置に移動してから撮像してもよい。より近接した高さ位置で撮像する場合、撮像後の実装のための下降移動量がより少なくできるので、移動誤差をより抑制することができる。
The
制御装置6は、実装領域Bの位置情報と、基準位置及びXY軸方向とのずれ量を求め、ずれが解消されるように、駆動機構22を動作させることにより、基板Sを位置決めする(ステップS107)。さらに、図4(C)に示すように、駆動機構32によって、実装ヘッド31が基板Sに向かって駆動され、実装ヘッド31に保持された電子部品Cが基板Sに実装される(ステップS108)。
The control device 6 obtains the position information of the mounting area B and the amount of deviation from the reference position and the XY axis direction, and positions the substrate S by operating the
このように、電子部品Cの受け渡し、電子部品C及び基板Sの位置決め、実装の動作を繰り返すことで、基板Sの各実装領域Bには、電子部品Cが順次実装される。所定数の電子部品Cが実装された基板Sは、基板支持機構2によって搬送されて、アンローダに格納される。 By repeating the operations of passing the electronic component C, positioning the electronic component C and the substrate S, and mounting the electronic component C in this way, the electronic component C is sequentially mounted in each mounting region B of the substrate S. The substrate S on which a predetermined number of electronic components C are mounted is conveyed by the substrate support mechanism 2 and stored in the unloader.
[作用効果]
本実施形態の実装装置1は、電子部品Cを基板Sに実装する実装機構3と、電子部品Cが実装される基板Sを支持する基板支持機構2と、実装機構3に設けられ、電子部品Cを保持した状態で、基板SのマークMを透過して認識可能とする透過部を有する実装ヘッド31とを有する。
[Action effect]
The mounting
また、実装装置1は、実装ヘッド31が電子部品Cを基板Sに実装する実装位置OAにおいて基板支持機構2よりも下側に配置され、基板Sが実装位置OAから退避された状態で、実装ヘッド31に保持された電子部品Cのマークmを撮像する第1の撮像部4と、実装位置OAにおいて実装ヘッド31よりも上側に配置され、基板SのマークMを、透過部を通して撮像する第2の撮像部5と、第1の撮像部4、第2の撮像部5により撮像されたマークm、Mの画像から求められた基板Sと電子部品Cの位置に基づいて、基板Sと電子部品Cとの位置決めを行う位置決め機構とを有する。
Further, the mounting
このような実施形態によれば、実装ヘッド31に保持された電子部品Cを、基板Sを実装位置OAから退避させた状態で、実装位置OAにおいて基板支持機構2よりも下側に配置された第1の撮像部4によって撮像し、基板支持機構2に支持された基板Sを、実装位置OAにおいて実装ヘッド31よりも上側に配置された第2の撮像部5によって実装ヘッド31の透過部を通して撮像するので、電子部品Cと基板Sとを極力近付けた状態で、電子部品Cのマークmと基板SのマークMの撮像を行なうことが可能となる。
According to such an embodiment, the electronic component C held by the mounting
このため、マークm、Mを撮像する際の電子部品C(実装ヘッド31)及び基板S(基板支持機構2)の移動量、および、マークm、Mの撮像後の電子部品C(実装ヘッド31)と基板S(基板支持機構2)の相対的な移動量を極力短くすることができる。従って、実装ヘッド31や基板支持機構2を、長い距離を移動させることによる誤差の拡大を抑えることができる。また、機構の移動距離が長いほど発塵が多くなるが、本実施形態では、移動距離を抑えることができるので、塵埃によって清浄度が低下して接合不良が発生することを防止できる。特に、基板Sが実装位置ОA上に位置付けられている状態で、基板S上に位置する実装ヘッド31や第2の撮像部5の移動量を極力短くすることができるので、基板S上に塵埃が落ちて付着することを抑制できる。なお、実装ヘッド31が移動して、供給部との間で電子部品Cを受け渡す場合、その下に塵埃が落ちることになる。しかし、本実施形態では、実装ヘッド31は受け取りのために移動しない。そして、実装ヘッド31が移送機構との間で電子部品Cを受け渡す際には、基板Sは退避している。このため、基板S上に塵埃が落ちて付着することがない。
Therefore, the amount of movement of the electronic component C (mounting head 31) and the substrate S (board support mechanism 2) when imaging the marks m and M, and the electronic component C (mounting head 31) after imaging the marks m and M. ) And the substrate S (board support mechanism 2) can be shortened as much as possible. Therefore, it is possible to suppress an increase in error due to moving the mounting
また、例えば、上下方向を同時に撮像できる撮像カメラによって、実装位置OA上の電子部品Cと基板Sの実装領域Bの位置とを同時に認識する場合、撮像時には電子部品Cと基板Sとの間にカメラを進入させる必要がある。このため、電子部品Cと基板Sとは、カメラと干渉しないように離さざるを得ない。したがって、実装時に電子部品Cを基板Sまで移動させる距離が長くなる。また、実装時には、カメラを実装ヘッド31と干渉しない位置まで退避させる必要がある。本実施形態の実装装置1によれば、電子部品Cと基板Sとの間にカメラを進入させることがないので、電子部品Cと基板Sとを極力近づけて撮像できる。したがって、撮像後の実装において電子部品Cが基板Sまで移動する距離を短くできる。また、撮像前後でカメラを大きく基板S上で移動させることもない。よって、これらの移動に伴う誤差や発塵を抑制できる。
Further, for example, when the position of the electronic component C on the mounting position OA and the position of the mounting area B of the substrate S are simultaneously recognized by an imaging camera capable of simultaneously capturing the vertical direction, between the electronic component C and the substrate S at the time of imaging. The camera needs to enter. Therefore, the electronic component C and the substrate S must be separated so as not to interfere with the camera. Therefore, the distance for moving the electronic component C to the substrate S at the time of mounting becomes long. Further, at the time of mounting, it is necessary to retract the camera to a position where it does not interfere with the mounting
また、上述のように、第1の撮像部4、第2の撮像部5は、それぞれ実装ヘッド31やステージ21の移動動作を妨げないよう、これらとは独立して配置されている。したがって、電子部品Cと基板Sの実装領域Bとを位置決めする際に、実装ヘッド31だけ、あるいはステージ21だけ、あるいはその両方が移動するが、いずれも撮像部4、5とは独立しているので、撮像部4、5と独立していない場合に比べて、移動する部分は軽量化でき、移動誤差も軽減できる。
Further, as described above, the first imaging unit 4 and the
このような本実施形態と比較して、例えば、実装ヘッド31と一体的に設けた撮像部によって基板Sのマークを撮像する場合、まず、実装位置OA上に撮像部を位置付けて撮像し、撮像結果に基づいて基板Sの位置を認識し、別に認識した電子部品Cの位置と位置合わせするように位置決めした位置に、実装ヘッド31に保持された電子部品Cを位置付けて実装する。この場合、基板Sを撮像する時及び実装する時に、実装位置OAに対して、一体的に設けられた撮像部と実装ヘッド31の移動が生じることによって、誤差や発塵が多くなる可能性が生じる。本実施形態の実装装置1では、実装ヘッド31、基板Sの実装領域B、第1の撮像部4、第2の撮像部5が実装位置OA上に独立して配置されるので、位置決めのためのわずかな移動だけで済み、また、電子部品Cや基板Sを、撮像部4、5での撮像の度にカメラと一緒に移動させることがない。よって、高い精度で実装でき、発塵も抑制できる。
Compared with the present embodiment, for example, when the mark of the substrate S is imaged by the image pickup unit provided integrally with the mounting
しかも、高い要求精度を実現するには高倍率のカメラを用いる必要がある。本実施形態のように、第2の撮像部5を実装ヘッド31の上部に配置し、実装ヘッド31越しにマークMを撮像するのではなく、つまり、透明な保持部31bを通してマークMを撮像するのではなく、実装ヘッド31に隣接するように、実装ヘッド31に設けられたカメラで撮像することによって、高い要求精度を実現することは現実的に不可能である。まず、実装ヘッド31の外形は、実装する電子部品Cよりも大きくならざるを得ない。そして、基板SのマークMが付される領域は、電子部品Cが実装される領域よりも数ミリ程度の大きい範囲に過ぎない。したがって、マークMが付される領域は、実装ヘッド31の外形より実装ヘッド31の中心に近い位置となる。このため、カメラの鏡筒を実装ヘッド31に隣接して配置したとしても、実装ヘッド31を実装位置ОAに位置付けた状態では、カメラの視野範囲にマークMが入らず、マークMをカメラで撮像することはできない。このため、実装ヘッド31を実装位置ОAからずらして、カメラの視野範囲にマークMが収まる位置において撮像しなければならない。
Moreover, it is necessary to use a high-magnification camera to achieve high required accuracy. As in the present embodiment, the
一般的には、高倍率の対物レンズであるほど、像は暗くなる。像の明るさは、開口数(NA)の2乗に比例し、総合倍率(M)の2乗に逆比例する。つまり、開口数が大きいほど、像は明るくなり、倍率が高いほど像は暗くなる。したがって、高倍率を必要とする場合、開口数を大きくする必要があり、直径の大きな対物レンズを用いる必要が生じる。例えば、高精度の位置決めが要求される高倍率のカメラの対物レンズを含む鏡筒は、通常、口径が10mm以上必要となる。最適な画像が得られる箇所はレンズの中心であるとすると、実装ヘッド31に隣接した位置に設けたカメラは、実装ヘッド31の端から5mm以上離れた箇所を見ることになる。すると、実装ヘッド31から離れた場所でしか、撮像することができない。このため、単数のカメラであっても、複数のカメラを用いても、実装ヘッド31の中心を実装位置ОAに位置付けた状態では、基板SのマークMを撮像することはできない。したがって、撮像のためには、カメラを基板SのマークM上に位置付ける必要がある。
In general, the higher the magnification of the objective lens, the darker the image. The brightness of the image is proportional to the square of the numerical aperture (NA) and inversely proportional to the square of the total magnification (M). That is, the larger the numerical aperture, the brighter the image, and the higher the magnification, the darker the image. Therefore, when a high magnification is required, it is necessary to increase the numerical aperture, and it is necessary to use an objective lens having a large diameter. For example, a lens barrel including an objective lens of a high-magnification camera that requires highly accurate positioning usually requires an aperture of 10 mm or more. Assuming that the location where the optimum image can be obtained is the center of the lens, the camera provided at a position adjacent to the mounting
つまり、基板SのマークMを視野範囲に入れて撮像するためには、実装ヘッド31を移動させてカメラをマークMの直上に位置付ける必要があり、この移動の際に誤差が生じることになる。例えば、電子部品Cのマークmを認識して位置決めのための位置情報を得た後に、基板SのマークMを認識する場合、マークMを認識するために実装ヘッド31とともにカメラを移動させなければならず、その後、元の位置に戻したとしても、この移動に伴う誤差によって、電子部品Cの位置にずれが生じる可能性がある。また、発塵が増える可能性もある。
That is, in order to put the mark M of the substrate S in the field of view and take an image, it is necessary to move the mounting
また、撮像視野に基板Sの複数(2つ)のマークMのうち一つしか入らない場合には、基板Sの複数(2つ)のマークMを撮像するためには、カメラをマークM間で移動して撮像する必要がある。つまり、実装ヘッド31に隣接するように実装ヘッド31に設けられたカメラでは、実装ヘッド31を2つのマークMの離間距離よりも大きくカメラ(実装ヘッド31)を移動させる必要があり、さらに大きな誤差が生じる可能性や発塵が増える可能性がある。
Further, when only one of the plurality (two) marks M of the substrate S is included in the imaging field of view, the camera is placed between the marks M in order to image the plurality (two) marks M of the substrate S. It is necessary to move with and take an image. That is, in the camera provided on the mounting
これは、カメラが単数でも複数でも変わらない。仮に、実装ヘッド31に隣接して2点のマークMに対応するように2つのカメラを配置したとしても、対角に配置された2点のマークMの距離よりも離れた箇所しか視野範囲とすることができないため、実装ヘッド31とともにカメラを移動させなければならず、同様にずれが生じる。
This is the same whether you have a single camera or multiple cameras. Even if two cameras are arranged adjacent to the mounting
また、例えば、基板SのマークMの認識を先に行なった後に、電子部品Cのマークmを認識する場合、実装位置OAに設けた実装ヘッド31に保持された電子部品Cのマークmを撮像するカメラでは、基板Sが実装すべき位置(実装位置OA)にある状態では電子部品Cが隠れてしまい、その位置認識ができない。したがって、位置決めのための位置情報を得た後の基板Sを動かしてマークmを撮像し、また元の位置に戻さなくてはならず、この移動によって基板Sの位置ずれが生じる。また、発塵も増える。
Further, for example, when the mark m of the electronic component C is recognized after the mark M of the substrate S is recognized first, the mark m of the electronic component C held by the mounting
なお、実装すべき位置とは異なる位置に、基板SのマークMに対応するマークが付されたテンプレートを用意しておき、このテンプレートのマークと基板SのマークMの相対位置に基づいて、位置決めすることも考えられる。しかし、この場合には、電子部品Cを実装する度に、テンプレートのマークを認識するために実装ヘッド31とカメラを移動させなければならない。すると、テンプレートのマークの認識に要する時間と位置決めに要する時間が余計にかかるので、生産性が低下する。また、機構の移動距離が増大するため、発塵の量も増え、移動に伴う誤差も増大する。
A template with a mark corresponding to the mark M on the substrate S is prepared at a position different from the position to be mounted, and positioning is performed based on the relative position between the mark of this template and the mark M of the substrate S. It is also possible to do it. However, in this case, each time the electronic component C is mounted, the mounting
本実施形態では、マークm、Mの撮像後は、電子部品C及び基板Sの移動距離を抑えることができるので、位置ずれ、生産性の低下、発塵量のいずれも抑えることができる。 In the present embodiment, after the marks m and M are imaged, the moving distances of the electronic component C and the substrate S can be suppressed, so that all of the misalignment, the decrease in productivity, and the amount of dust generated can be suppressed.
透過部は、透明な板状部材を有する。このため、微小な電子部品Cの大きさに対応する狭い領域において、電子部品Cの保持と基板SのマークMの透過的な撮像の確保を実現できる。 The transmissive portion has a transparent plate-shaped member. Therefore, it is possible to secure the holding of the electronic component C and the transparent imaging of the mark M of the substrate S in a narrow region corresponding to the size of the minute electronic component C.
第1の撮像部4及び第2の撮像部5は、実装位置OAに対して不動に設けられている。このため、第1の撮像部4の撮像領域及び第2の撮像部5の撮像領域にずれが生じることがなく、移動による発塵も防止できる。
The first imaging unit 4 and the
位置決め機構として機能する駆動機構22を有し、駆動機構22は、ステージ21を水平面内で移動させる2軸移動機構を有し、前記2軸移動機構は、一対のガイドレール22a、これに直交する方向の一対のガイドレール22bを有し、一対のガイドレール22a、一対のガイドレール22bは、それぞれ実装位置ОAを挟んで対称に配置されている。このため、実装位置OAに位置付けられた基板Sへの電子部品Cの実装において、ステージ21の変形が抑制され、高精度の実装が可能になる。もちろん、一対のガイドレール22a、22bが実装位置ОAを挟んで配置されることで変形は抑制できるので、必ずしも実装位置ОAに対して対称に配置されることに限られない。
It has a
駆動機構22は、ガイドレール22bに沿って移動する移動板23を含み構成され、移動板23には、第1の撮像部4が電子部品Cを撮像可能となるように、貫通孔23aが形成されている。このため、基板Sを位置決めする機構によって妨げられることなく、第1の撮像部4が電子部品Cを撮像できる。なお、基板Sを撮像可能であれば、貫通孔23aに透光部材が嵌め込まれていてもよく、移動板23の一部又は全部が透光部材によって構成されていてもよい。
The
[変形例]
(1)実装ヘッド31は、第2の撮像部5が、基板SのマークMを撮像できる構成となっていればよい。このため、実装ヘッド31の透過部が、透明な材料で形成されていなくても、マークMに対応する箇所に貫通孔が形成されていてもよい。より具体的には、保持部31bが不透明な部材で形成されていて、マークMに対応する箇所に貫通孔が形成されていてもよいし、中空部31aが存在せず、かつ、保持部31bが不透明な部材で形成されていて、実装ヘッド31及び保持部31bのマークMに対応する箇所に貫通孔が形成されていてもよい。つまり、このような貫通孔も実装ヘッド31の透過部である。
[Modification example]
(1) The mounting
(2)第1の撮像部4及び第2の撮像部5の撮像視野には、以下の態様が考えられる。
(A)一括撮像視野
一括撮像視野は、複数のマークm又は複数のマークMが、一括で撮像できる視野範囲である。例えば、電子部品Cが実装ヘッド31に渡されるときの位置は、一定の範囲でばらつきが生じる。このため、電子部品Cの2つのマークmの位置がばらついても撮像できる範囲の撮像視野を持っていれば、2つのマークmを撮像するために、第1の撮像部4を移動させる必要がない。なお、第2の撮像部5についても、一括撮像視野を有していれば、2つのマークMを撮像するために移動する必要はない。
(2) The following modes can be considered for the imaging field of view of the first imaging unit 4 and the
(A) Batch Imaging Field The batch imaging field of view is a field range in which a plurality of marks m or a plurality of marks M can be collectively imaged. For example, the position when the electronic component C is passed to the mounting
(B)個別撮像視野
個別撮像視野は、複数のマークm又は複数のマークMをそれぞれ個別に撮像するだけの撮像視野、つまり、1つのマークm又は1つのマークMが撮像できる視野範囲である。
(B) Individual imaging field of view The individual imaging field of view is an imaging field of view in which a plurality of marks m or a plurality of marks M are individually imaged, that is, a field of view in which one mark m or one mark M can be imaged.
上記の実施形態では、実装ヘッド31越しにマークMを撮像できるようにしつつ、第1の撮像部4及び第2の撮像部5が、電子部品C及び基板Sの実装領域Bを、1つの撮像視野内で撮像できる場合を説明したが、要求される実装精度によっては、さらに高い倍率とする場合もある。このような場合、電子部品C及び基板Sの実装領域Bを、1つの撮像視野内で撮像できない虞がある。つまり、第1の撮像部4及び第2の撮像部5が、個別撮像視野しか有しない場合がある。この場合、上述のように、撮像視野を複数のマーク間で移動してマークを撮像する必要がある。
In the above embodiment, the first imaging unit 4 and the
この撮像視野のマーク間の移動は、例えば、電子部品Cを撮像する第1の撮像部4に対して、実装ヘッド31を、電子部品Cの角部の対角に設けられた2つのマークm間で移動させる。実装ヘッド31はXY移動が可能なので、そのまま適用できる。このような撮像視野のマーク間の移動が必要な場合であっても、移動させるのは実装ヘッド31のみで、その移動距離は電子部品Cの大きさの範囲に留まり、短い移動距離ですむため、誤差や発塵を抑えることができる
The movement between the marks in the imaging field of view is, for example, two marks m provided with the mounting
また、撮像視野のマークm間の移動を第1の撮像部4を移動させることによって行ってもよい。つまり、第1の撮像部4は、電子部品Cが実装される位置(実装位置OA)において可動に設けられていてもよい。第1の撮像部4を可動とする場合は、移動させるための移動装置を設け、その移動装置に第1の撮像部4を固定する。この場合、移動は第1の撮像部4のみであり、実装ヘッド31は動かさない。さらにその移動距離は電子部品Cの大きさの範囲に留まり、短い移動距離ですむ。したがって、誤差や発塵を抑えることができる。また、第1の撮像部4は基板Sより下に配置されるので、発塵したとしても、基板Sの表面への塵埃の付着を抑えることができる。
Further, the movement between the marks m in the imaging field of view may be performed by moving the first imaging unit 4. That is, the first imaging unit 4 may be movably provided at a position where the electronic component C is mounted (mounting position OA). When the first imaging unit 4 is movable, a moving device for moving the first imaging unit 4 is provided, and the first imaging unit 4 is fixed to the moving device. In this case, only the first imaging unit 4 is moved, and the mounting
同様に、例えば、基板Sの実装領域Bの近傍で、矩形の領域の角部の対角に設けられた二つのマークMを撮像するために、撮像視野をマークM間で移動させる。この場合、基板Sを撮像する第2の撮像部5に対して、ステージ21をマークM間で移動させる。ステージ21はXY移動が可能なので、そのまま適用できる。この場合であっても、移動させるのはステージ21のみであり、その移動距離は基板Sの実装領域B近傍の大きさの範囲に留まり、短い移動距離ですむため、誤差や発塵を抑えることができる。ステージ21の駆動機構22は、基板Sより下に配置されるので、発塵したとしても、基板Sの表面に塵埃が付着することはない。
Similarly, for example, in the vicinity of the mounting region B of the substrate S, the imaging field of view is moved between the marks M in order to image two marks M provided diagonally at the corners of the rectangular region. In this case, the
また、マークM間の移動を第2の撮像部5を移動させることによって行ってもよい。つまり、第2の撮像部5は、電子部品Cが実装される位置(実装位置OA)において可動に設けられていてもよい。第2の撮像部5を可動とする場合は、移動させるための移動装置を設け、その移動装置に第2の撮像部5を固定する。この場合、移動は第2の撮像部5のみであり、実装ヘッド31およびステージ21は動かさない。さらにその移動距離は基板Sの実装領域B近傍の大きさの範囲に留まり、短い移動距離ですむ。したがって、誤差や発塵を抑えることができる。
Further, the movement between the marks M may be performed by moving the
(3)上記の実施形態では、算出された電子部品Cの位置と基板Sの実装領域Bの位置をそれぞれ基準位置に合わせるように位置決めするものとしたが、これに限られるものではなく、電子部品Cの位置に実装領域Bの位置を合わせるように位置決めしたり、実装領域Bの位置に電子部品Cの位置を合わせるように位置決めしたりしてもよい。要は、基板Sの実装領域Bの位置と電子部品Cの位置を合わせることができればよい。 (3) In the above embodiment, the calculated position of the electronic component C and the position of the mounting area B of the substrate S are positioned so as to be aligned with the reference positions, but the present invention is not limited to this. It may be positioned so that the position of the mounting area B is aligned with the position of the component C, or it may be positioned so as to align the position of the electronic component C with the position of the mounting area B. In short, it suffices if the position of the mounting area B of the substrate S and the position of the electronic component C can be aligned.
(4)上記の実施形態では、電子部品Cと基板Sの位置決めのために、制御装置6が基板Sを移動するように制御するとしたが、位置決めすなわち位置合わせの補正のために基板Sを移動させなくてもよい。この場合、実装ヘッド31によって、電子部品Cを移動させる。基板Sは、図2に示すように複数の電子部品Cを実装する場合が多い。このような基板Sでは、各実装領域Bを実装位置OAに位置付けるためのステージ21の移動範囲は大きくなる。この場合、ステージ21の可動範囲の中で、場所により位置決め誤差が異なることが多く、基板Sを撮像するカメラ(第2の撮像部5)での基板位置の認識結果が正しく反映できない虞がある。そこで、基板位置(実装位置ОA=マークMの位置)の基準位置とのずれを、実装ヘッド31の移動で位置決めを行うことで、より正確に電子部品Cと基板Sとの位置決めを行うことができる。また、大きくて重いステージ21を移動させるのではなく、より小さくて軽量の実装ヘッド31を移動させることで、より移動誤差を抑制することができる。なお、この場合、図5におけるステップS107の基板位置決めは、駆動機構32を動作させることにより行われる。
(4) In the above embodiment, the control device 6 is controlled to move the substrate S for positioning the electronic component C and the substrate S, but the substrate S is moved for positioning, that is, correction of alignment. You do not have to let it. In this case, the mounting
(5)基板支持機構2のステージ21に対する基板Sの受け渡しは、実装位置OAで行なうようにしてもよい。この場合には、ステージ21に基板Sが供給された後、第1の撮像部4による電子部品Cのマークmの撮像に先立って、基板Sを実装位置OAから退避させるようにするとよい。
(5) The transfer of the substrate S to the
(6)上記の実施形態では、フェイスダウン実装を行っていた。つまり、フェイスダウン実装の場合には、ウエーハから分離させる前の個別の電子部品Cは、半導体層が形成された面(フェイス)が上向き、つまりフェイスアップとなっている。ピックアップされた電子部品Cは反転されて下向き、つまりフェイスダウンとなる。これを受け取った移送機構は、下向きの状態で実装ヘッド31に渡すので、実装ヘッド31は電子部品Cを下向きで保持する。実装ヘッド31の下方から、電子部品Cのフェイス(マークmを含む)を第1の撮像部4によって撮像する。実装ヘッド31の下方に、基板Sが移動する。実装ヘッド31の上方から、基板Sのフェイス(マークMを含む)を、第2の撮像部5によって透過部を介して撮像する。実装ヘッド31が保持した電子部品Cと基板Sとの位置決めをして実装を行う。
(6) In the above embodiment, face-down mounting is performed. That is, in the case of face-down mounting, the surface (face) on which the semiconductor layer is formed faces upward, that is, the individual electronic component C before being separated from the wafer is face-up. The picked up electronic component C is inverted and faces downward, that is, face down. The transfer mechanism that receives this is passed to the mounting
一方、上記の実施形態における実装装置1は、フェイスアップ実装を行うこともできる。フェイスアップ実装の場合は、第1の撮像部4は、電子部品Cのフェイスを撮像できないため使用せずに、第2の撮像部5によって電子部品Cのフェイスを撮像する。すなわち、ウエーハからピックアップされた電子部品Cは、反転せずに上向きとなっている。これを受け取った移送機構は、上向きの状態で実装ヘッド31に渡すので、実装ヘッド31は電子部品Cを上向きで保持する。実装ヘッド31の上方から、上向きの電子部品Cのフェイス(マークmを含む)を、第2の撮像部5によって、透過部を介して撮像する。実装ヘッド31の下方に、基板Sが移動する。実装ヘッド31の上方から、基板Sのフェイス(マークMを含む)を第2の撮像部5によって、透過部を介して撮像する。実装ヘッド31が保持した電子部品Cと基板Sとの位置決めをして実装を行う。
On the other hand, the mounting
このようにフェイスアップ実装を行う場合に、電子部品Cのマークmの撮像結果から、電子部品Cと基板Sとの位置決めに先立って、実装ヘッド31の基準位置と電子部品Cとの位置決めをしてもよい。実装ヘッド31に保持した電子部品Cの基準位置からのずれが大きい場合、基板SのマークMが電子部品Cに隠れてしまう可能性があるが、この位置決めによって、このような事態を回避することができる。これは、後述する第1の撮像部4、第2の撮像部5のカメラを赤外線カメラとしたときの1次補正と同様である。以上により、上記の実施形態と同様の効果を発揮しつつ、本実装装置1をフェイスアップ実装に適用できる。
When face-up mounting is performed in this way, the reference position of the mounting
(7)第2の撮像部5は、電子部品Cのマークmを透過的に撮像可能なカメラとすることができる。例えば、基板SのマークMを撮像する第2の撮像部5のカメラを、赤外線カメラとする。これにより、保持部31bに保持された電子部品Cのマークmを、第2の撮像部5によって保持部31bを介して電子部品Cを透過して撮像する。位置決め機構は、第2の撮像部5により撮像された基板SのマークM及び電子部品Cのマークmに基づいて、基板Sと電子部品Cとの位置決めを行う。また、これに先立って、第1の撮像部4により撮像された電子部品Cのマークmの画像から求められた電子部品Cの位置に基づいて、電子部品Cの位置決めを行う。
(7) The
つまり、上記のように、第1の撮像部4で電子部品Cのマークmを撮像後、電子部品Cを基準位置に位置決めをする(1次補正)。そして、実装ヘッド31を移動させて基板Sに電子部品Cを近接させて、第2の撮像部5により、基板SのマークMと、同時に透過的に電子部品Cとを撮像し、基板Sの位置決めをして(2次補正)、電子部品Cを基板Sに実装する。第2の撮像部5による撮像後は、実装のための実装ヘッド31は非常に近距離の下降移動で済むので、位置ずれがさらに抑制される。
That is, as described above, after the mark m of the electronic component C is imaged by the first imaging unit 4, the electronic component C is positioned at the reference position (primary correction). Then, the mounting
この位置決め動作を、図6の説明図、図7のフローチャートを参照して、具体的に説明する。なお、図6(A)〜(C)の上段は、第1の撮像部4、実装ヘッド31、第2の撮像部5の位置を示す側面図、下段は撮像される電子部品Cとマークm、基板SのマークMの位置を示す平面図である。
This positioning operation will be specifically described with reference to the explanatory view of FIG. 6 and the flowchart of FIG. 7. The upper part of FIGS. 6A to 6C is a side view showing the positions of the first image pickup unit 4, the mounting
電子部品Cの移送から基板Sの移動までの動作は、上記のS101〜S105と同様である(S201〜S205)。つまり、図6(A)に示すように、電子部品Cの保持部31bには、電子部品Cがマークmのあるフェイスを第1の撮像部4に向かう方向で保持される。その状態で、第1の撮像部4によって、マークmを撮像して位置認識し、電子部品Cを基準位置に合わせる1次補正を行う。
The operation from the transfer of the electronic component C to the movement of the substrate S is the same as that of S101 to S105 described above (S201 to S205). That is, as shown in FIG. 6A, the holding
そして、図6(B)に示すように、退避していたステージ21が実装位置ОA、つまり第2の撮像部5の下に移動し(ステップS205)、載置されている基板Sに対して、実装ヘッド31が下降し、電子部品Cと基板Sが例えば約10μmの間隔となるように位置付けられる(ステップS206)。
Then, as shown in FIG. 6B, the retracted
この状態で、第2の撮像部5によって、保持部31bの透過部を介して基板SのマークMを撮像する(ステップS207)。これと同時に、第2の撮像部5は、保持部31bに保持された電子部品Cのマークmを、保持部31bの透過部及び電子部品Cを透過して撮像する。図6(C)に示すように、第2の撮像部5がマークmとマークMの撮像によりその位置を認識し、電子部品Cと基板Sを位置決めして(2次補正)(ステップS208)、実装ヘッド31を下降させ、基板Sに電子部品Cを実装する(ステップS209)。
In this state, the
以上により、基板Sと電子部品Cとを近接させた状態で、同じ撮像部で同時に電子部品Cと基板Sの位置認識をするので、複数の撮像部による位置認識結果を用いる場合に含まれる撮像部間の位置の誤差がない。このため、上記の実施形態よりも、電子部品Cと基板Sとの位置決めの精度を高めることができる。また、電子部品Cと基板Sとの位置決め後の下降距離がわずかなため、下降移動に伴う位置ずれも抑制され、位置決めの精度が高まる。 As described above, since the positions of the electronic component C and the substrate S are simultaneously recognized by the same imaging unit in a state where the substrate S and the electronic component C are close to each other, the imaging included when the position recognition results by a plurality of imaging units are used. There is no positional error between the parts. Therefore, the accuracy of positioning between the electronic component C and the substrate S can be improved as compared with the above embodiment. Further, since the descending distance between the electronic component C and the substrate S after positioning is small, the positional deviation due to the descending movement is suppressed, and the positioning accuracy is improved.
なお、第2の撮像部5によって同時に電子部品Cと基板Sの位置認識する際、第2の撮像部5が、電子部品Cのマークmと基板SのマークMを、必要な認識の精度を確保できる撮像ができればよく、必ずしもステップS206での電子部品Cと基板Sを近接させる作業をしなくてもよい。この場合、電子部品Cの下降の移動を分割して行わないので、処理時間を短くすることができる。
When the
実装ヘッド31に保持した電子部品Cの基準位置からのずれが大きい場合、基板SのマークMが電子部品Cに隠れてしまう可能性があるが、第2の撮像部5がマークmとマークMの撮像によりその位置を認識し、電子部品Cと基板Sを位置決めする2次補正に先立って、第1の撮像部4によってマークmを撮像して位置認識し、電子部品Cを基準位置に合わせる1次補正を行うことで、このような事態を回避することができる。なお、電子部品Cの実装ヘッド31への受け渡しの位置ずれが許容できる範囲の場合、1次補正をしなくてもよい。
If the deviation of the electronic component C held by the mounting
また、このような1次補正は、第1の撮像部4として透過的に撮像可能なカメラを用いれば、フェイスアップの実装においても適用できる。つまり、第1の撮像部4が、電子部品Cのマークmを透過的に撮像可能なカメラを有し、位置決め機構が、第1の撮像部4により撮像された電子部品Cのマークmの画像から求められた電子部品Cの位置に基づいて、電子部品Cの位置決めを行った後、第2の撮像部5により撮像された基板SのマークM及び電子部品Cのマークmに基づいて、基板Sと電子部品Cとの位置決めを行ってもよい。この場合、必ずしも第2の撮像部5が、電子部品Cのマークmを透過的に撮像可能なカメラでなくてもよい。
Further, such a primary correction can also be applied to face-up mounting by using a camera capable of transmitting a transparent image as the first image pickup unit 4. That is, the first imaging unit 4 has a camera capable of transparently imaging the mark m of the electronic component C, and the positioning mechanism is an image of the mark m of the electronic component C imaged by the first imaging unit 4. After positioning the electronic component C based on the position of the electronic component C obtained from the above, the substrate is based on the mark M of the substrate S and the mark m of the electronic component C imaged by the
(8)また、実装のためのツールである実装ヘッド31に、基準となるマークを設けることができる。この実装ヘッド31に設けられるマークは、第1の撮像部4と第2の撮像部5のいずれからも撮像できるように設けられる。位置決め機構は、第1の撮像部4及び第2の撮像部5により撮像された電子部品Cのマークm、基板SのマークM及び実装ヘッド31のマークの画像から求められた基板Sと電子部品Cの位置に基づいて、基板Sと電子部品Cとの位置決めを行う。この場合、予め実装ヘッド31のマークを、第1の撮像部4と第2の撮像部5のそれぞれで撮像し、実装ヘッド31のマークに基づいて、第1の撮像部4と第2の撮像部5の各カメラの位置合わせ(基準合わせ)を行う。これにより、カメラ間の位置検出結果のずれを抑制できるので、実装の位置ずれがさらに抑制される。また、各カメラの位置の経時変化によるずれも抑制できる。
(8) Further, a reference mark can be provided on the mounting
例えば、二つのカメラの位置合わせを行うことは、実装ヘッド31とは別に用意する治具を用いることも考えられるが、このような治具は、カメラ間の位置合わせの調整が必要な時に、装置に取り付け、撮像が終われば取り外す必要がある。このように、調整の度に治具をセットする必要があるので、メンテナンス性や生産性が悪い。また、治具の設置と取り外しで発塵も増える。経時的な変化をリアルタイムで追うことも困難である。本実施形態では、治具の取り付け取り外しの手間がない。リアルタイムで稼働中に経時的な調整を行うことができ、高い実装精度を実現でき、発塵も抑制される。
For example, in order to align the two cameras, it is conceivable to use a jig prepared separately from the mounting
さらに、実装ヘッド31に設けられたマークを基準とするため、例えば、装置内で実装ヘッド31とは別に用意されたテンプレート(治具)のマークを用いる場合に比べて、マークの認識のために余計な移動と時間が不要となり、生産性の低下、発塵量の増加、移動に伴う誤差が、抑制される。
Further, since the mark provided on the mounting
この位置決め動作を、図8の説明図、図9のフローチャートを参照して、具体的に説明する。なお、図8(A)〜(C)の上段は、第1の撮像部4、実装ヘッド31、第2の撮像部5の位置を示す側面図、下段は電子部品Cとマークm、基板SのマークM、実装ヘッド31のマークmaの位置を示す平面図である。
This positioning operation will be specifically described with reference to the explanatory view of FIG. 8 and the flowchart of FIG. The upper part of FIGS. 8A to 8C is a side view showing the positions of the first image pickup unit 4, the mounting
まず、実装ヘッド31のマークmaは、保持部31bの下端面に、電子部品Cの保持位置と重ならない位置であって、透過部を介して撮像可能な位置に設けられている。例えば、図8(A)に示すように、電子部品Cのマークmの外側に位置するように、対角に2カ所設けられている。実装ヘッド31が電子部品Cを保持する前に、実装ヘッド31のマークmaを、第1の撮像部4及び第2の撮像部5で撮像し、それぞれの基準位置に対するマークmaの位置のずれ量(水平面内の傾きも含む)である補正値を登録する(ステップS301)。移送機構が電子部品Cを移送し(ステップS302)、実装ヘッド31が電子部品Cを保持する(ステップS303)。
First, the mark ma of the mounting
第1の撮像部4が、電子部品Cのマークmと実装ヘッド31のマークmaを同時に撮像し、両者の位置関係を算出する(ステップS304)。図8(B)に示すように、基板Sが実装位置ОAに移動し(ステップS305)、第2の撮像部5が、基板SのマークMと実装ヘッド31のマークmaを同時に撮像し、両者の位置関係を算出する(ステップS306)。位置決め機構は、登録した第1の撮像部4、第2の撮像部5の補正値、電子部品Cのマークmと実装ヘッド31のマークmaとの位置関係と、基板SのマークMと実装ヘッド31のマークmaとの位置関係から、実装ヘッド31のマークmaを基準として電子部品Cと基板Sの位置決めを行う(ステップS307)。図8(C)に示すように、位置決め後、実装ヘッド31を下降させて電子部品Cを基板Sに実装する(ステップS308)。
The first imaging unit 4 simultaneously images the mark m of the electronic component C and the mark ma of the mounting
以上により、実装ヘッド31に設けたマークmaを基準として、第1の撮像部4と第2の撮像部5の間の位置関係を把握し、電子部品Cと基板Sの位置を合わせることができる。複数の撮像部間の位置の誤差を抑制できるため、電子部品Cと基板Sとの位置決めの精度を、上記の実施形態よりさらに高めることができる。また、複数の撮像部間の位置関係が経時的に変化しても、電子部品Cと基板Sとの位置決めの精度を保つことができるため、位置決めの精度が高まる。また、上記の実施形態では、第1の撮像部4、第2の撮像部5の位置を基準位置(設計位置)に極力近づけるようにするために、実装装置1の組立に時間がかかるところ、本態様では、組立時における基準位置に対する第1の撮像部4、第2の撮像部5の位置に、高い精度は要求されないので、装置の製造やメンテナンスの時の省力化となる。
As described above, the positional relationship between the first imaging unit 4 and the
なお、実装ヘッド31に設けられるマークmaは、第1の撮像部4、第2の撮像部5が撮像できる特徴点(マーク)であれば良い。特徴点としては、印刷や彫刻した図柄でもよいし、凹部や貫通した孔でもよい。マークmaが設けられる保持部31bがガラスのような透明な板素材の場合、必ずしも保持部31bの下端面にマークmaを設ける必要はなく、保持部31bの電子部品Cを保持する面とは反対の面にマークmaが設けられていてもよい。この場合でも、同様に第1の撮像部4、第2の撮像部5がマークmaを撮像でき、誤差を抑制できる。また、貫通孔であれば、保持部31bを透明な素材としなくても一つの孔を第1の撮像部4、第2の撮像部5で撮像できるので、やはり誤差を抑制できる。
The mark ma provided on the mounting
また、実装ヘッド31にマークを設けるのに代えて、例えば基板支持機構2の移動板23に形成される貫通孔23aを透明なガラス板等の透光部材として、その透光部材にマークを設けることもできる。貫通孔23aの部分は、電子部品Cを第1の撮像部4で撮像するための部分なので、基板Sとも干渉し合わない。
Further, instead of providing the mark on the mounting
[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態及び各部の変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。
[Other Embodiments]
Although the embodiment of the present invention and the modification of each part have been described above, the embodiment and the modification of each part are presented as an example, and the scope of the invention is not intended to be limited. These novel embodiments described above can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims.
1 実装装置
2 基板支持機構
3 実装機構
4 第1の撮像部
5 第2の撮像部
6 制御装置
11 支持台
11a 収容孔
21 ステージ
22 駆動機構
22a、22b、33a、34a、35a ガイドレール
23 移動板
23a 貫通孔
31 実装ヘッド
31a 中空部
31b 保持部
32 駆動機構
33、34、35 移動体
C 電子部品
S 基板
m、M、ma マーク
1 Mounting device 2 Board support mechanism 3 Mounting mechanism 4
Claims (8)
前記電子部品が実装される前記基板を支持する基板支持機構と、
前記実装機構に設けられ、前記電子部品を保持した状態で、前記基板のマークを透過して認識可能とする透過部を有する実装ヘッドと、
前記実装ヘッドが前記電子部品を前記基板に実装する実装位置において前記基板支持機構よりも下側に配置され、前記基板が前記実装位置から退避された状態で、前記実装ヘッドに保持された前記電子部品のマークを撮像する第1の撮像部と、
前記実装位置において前記実装ヘッドよりも上側に配置され、前記基板のマークを、前記透過部を通して撮像する第2の撮像部と、
前記第1の撮像部、前記第2の撮像部により撮像されたマークの画像から求められた前記基板と前記電子部品の位置に基づいて、前記基板と前記電子部品との位置決めを行う位置決め機構と、
を有することを特徴とする電子部品の実装装置。 A mounting mechanism for mounting electronic components on a board,
A board support mechanism that supports the board on which the electronic components are mounted, and
A mounting head provided in the mounting mechanism and having a transmissive portion that allows the mark on the substrate to be transmitted and recognized while holding the electronic component.
The electron held in the mounting head in a state where the mounting head is arranged below the board support mechanism at the mounting position where the electronic component is mounted on the board and the board is retracted from the mounting position. The first imaging unit that captures the mark of the component and
A second imaging unit, which is arranged above the mounting head at the mounting position and images a mark on the substrate through the transmissive unit,
A positioning mechanism for positioning the substrate and the electronic component based on the positions of the substrate and the electronic component obtained from the image of the mark captured by the first imaging unit and the second imaging unit. ,
An electronic component mounting device characterized by having.
前記位置決め機構は、前記第2の撮像部により撮像された前記基板のマーク及び前記電子部品のマークに基づいて、前記基板と前記電子部品との位置決めを行うことを特徴とする請求項1記載の電子部品の実装装置。 The second image pickup unit has a camera capable of transparently capturing a mark of the electronic component.
The first aspect of the present invention, wherein the positioning mechanism positions the substrate and the electronic component based on the mark of the substrate and the mark of the electronic component imaged by the second imaging unit. Electronic component mounting device.
前記位置決め機構は、前記第1の撮像部により撮像された前記電子部品のマークの画像から求められた前記電子部品の位置に基づいて、前記電子部品の位置決めを行った後、前記第2の撮像部により撮像された前記基板のマーク及び前記電子部品のマークに基づいて、前記基板と前記電子部品との位置決めを行うことを特徴とする請求項1記載の電子部品の実装装置。 The first image pickup unit has a camera capable of transparently capturing a mark of the electronic component.
The positioning mechanism positions the electronic component based on the position of the electronic component obtained from the image of the mark of the electronic component captured by the first imaging unit, and then performs the second imaging. The electronic component mounting device according to claim 1, wherein the substrate and the electronic component are positioned based on the mark of the substrate and the mark of the electronic component imaged by the unit.
前記位置決め機構は、前記第1の撮像部及び前記第2の撮像部により撮像された前記電子部品のマーク、前記基板のマーク及び前記実装ヘッドのマークの画像から求められた前記基板と前記電子部品の位置に基づいて、前記基板と前記電子部品との位置決めを行うことを特徴とする請求項1記載の電子部品の実装装置。 The mounting head is provided with a mark on which the first imaging unit can take an image and the second imaging unit can take an image.
The positioning mechanism includes the substrate and the electronic component obtained from images of the electronic component mark, the substrate mark, and the mounting head mark imaged by the first imaging unit and the second imaging unit. The electronic component mounting device according to claim 1, wherein the substrate and the electronic component are positioned based on the position of the above.
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