JP2022013733A - Mounting device and mounting method - Google Patents

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Abstract

To provide a mounting device and a mounting method, which can inspect a positional deviation between an electronic component and a substrate, even if the position of the substrate after being mounted cannot be detected.SOLUTION: A mounting device includes: a substrate stage 33 on which a substrate 3 is loaded; a stage movement mechanism 34 which moves the substrate stage 33; a first detector unit 35 which, at a mounting position P3 where an electronic component 2 is mounted on the substrate 3, detects the position of the electronic component 2 before mounted and the position of a planned mounting region of the substrate 3; a bonding head 31 which, after matching the position of the electronic component 2 with the position of the mounting region of the substrate 3 at the mounting position P3, performs mounting on the substrate 3; a second detector unit 42 which, at an inspection position P4 apart from the mounting position P3, detects the position of the electronic component 2 after mounted; and a control device 50. The control device 50 includes a deviation amount detector unit 59a which, based on the position of the planned mounting region of the substrate 3 detected by the first detector unit 35, detects a position deviation between the position of the planned mounting region of the substrate 3, on which the electronic component 2 is mounted, and the position of the electronic component 2 detected by the second detector unit 42.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電子部品の実装装置及び実装方法に関する。 The present invention relates to a mounting device and a mounting method for electronic components.

電子部品の基板への実装は、例えば、フリップチップ実装が行われている。フリップチップ実装は、導電パターンが形成された基板に対して、半導体チップ等の電子部品の電極が形成された面を対向させて実装する方式である。フリップチップ実装においては、基板の導電パターンに形成された微細な端子に対して、電子部品の微細な電極を直接接合する必要があるため、電子部品と基板を精度良く位置決めしなければならない。 For mounting electronic components on a substrate, for example, flip chip mounting is performed. Flip-chip mounting is a method in which a substrate on which a conductive pattern is formed faces a surface on which an electrode of an electronic component such as a semiconductor chip is formed. In flip-chip mounting, it is necessary to directly bond the fine electrodes of electronic components to the fine terminals formed in the conductive pattern of the substrate, so the electronic components and the substrate must be positioned accurately.

特開平10-125728号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-125728

近年、半導体チップ等の電子部品の回路の微細化、高密度化によって実装精度の高精度化が進んでいる。そのため、電子部品の実装後は、電子部品及び基板に設けられたアライメントマークを撮像部により撮像し、実装後の電子部品と基板の位置ずれを検査する。例えば、赤外線カメラによって、電子部品の基板の側となる下面に設けられたアライメントマークと、基板の上面に設けられたアライメントマークを、電子部品を透過して撮像することにより、電子部品の位置と基板の位置を検出していた。 In recent years, the mounting accuracy has been improved by miniaturizing and increasing the density of circuits of electronic components such as semiconductor chips. Therefore, after mounting the electronic component, the alignment mark provided on the electronic component and the substrate is imaged by the image pickup unit, and the positional deviation between the electronic component and the substrate after mounting is inspected. For example, by using an infrared camera to capture an image of an alignment mark provided on the lower surface of an electronic component on the side of the substrate and an alignment mark provided on the upper surface of the substrate through the electronic component, the position of the electronic component can be determined. The position of the board was detected.

しかしながら、電子部品の下方に位置する基板のアライメントマークが、電子部品のアライメントマークや配線パターンに重なって、撮像できなかったり、撮像された画像が不鮮明となることにより、基板の位置を検出できない場合が生じる。この場合、実装後の電子部品と基板との位置ずれ量を判定できず、製品として許容範囲か否かの検査ができなかった。また、実装時の位置を補正するための位置ずれ量を得ることができなかった。 However, when the alignment mark of the board located below the electronic component overlaps with the alignment mark and the wiring pattern of the electronic component and cannot be imaged, or the captured image becomes unclear and the position of the board cannot be detected. Occurs. In this case, the amount of misalignment between the electronic component and the substrate after mounting could not be determined, and it was not possible to inspect whether the product was within the permissible range. In addition, it was not possible to obtain the amount of misalignment for correcting the position at the time of mounting.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、実装後の基板の位置を検出できない場合であっても、電子部品と基板の位置ずれを検査でき、実装時の位置を補正するための位置ずれ量を検出できる実装装置及び実装方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to be able to inspect the positional deviation between an electronic component and a substrate even when the position of the substrate after mounting cannot be detected. It is an object of the present invention to provide a mounting device and a mounting method capable of detecting a position deviation amount for correcting a position at the time of mounting.

本発明は、電子部品を基板に実装する実装装置であって、電子部品を基板に実装する実装装置であって、前記基板を載置する基板ステージと、前記基板ステージを移動させるステージ移動機構と、前記電子部品を前記基板ステージに載置された前記基板に実装する実装位置において、実装前の前記電子部品の位置及び前記基板の実装予定領域の位置を検出する第1の検出部と、前記実装位置において、前記電子部品の位置と前記基板の実装予定領域の位置とを位置合わせして、前記基板に実装するボンディングヘッドと、前記実装位置から離隔した検査位置において、前記実装をした後の前記電子部品の位置を検出する第2の検出部と、制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記第1の検出部によって検出された前記基板の実装予定領域の位置に基づいて、前記電子部品が実装された前記基板の実装予定領域の位置と、前記第2の検出部により検出された前記電子部品の位置との位置ずれ量を検出するずれ量検出部を有する。 The present invention is a mounting device for mounting electronic components on a board, a mounting device for mounting electronic components on a board, a board stage on which the board is mounted, and a stage moving mechanism for moving the board stage. A first detection unit that detects the position of the electronic component before mounting and the position of the planned mounting area of the board at the mounting position where the electronic component is mounted on the board mounted on the board stage, and the above. After mounting the electronic component and the planned mounting area of the board at the mounting position, the bonding head mounted on the board and the inspection position separated from the mounting position. It has a second detection unit for detecting the position of the electronic component and a control device, and the control device is based on the position of the planned mounting area of the substrate detected by the first detection unit. It has a displacement amount detecting unit that detects the displacement amount between the position of the planned mounting area of the substrate on which the electronic component is mounted and the position of the electronic component detected by the second detection unit.

また、本発明は、電子部品を基板に実装する実装方法であって、第1の検出部が、前記基板に前記電子部品を実装する実装位置において、実装前の前記電子部品の位置及び前記基板の実装予定領域の位置を検出する第1の検出処理と、ボンディングヘッドが、前記実装位置において、前記第1の検出処理の結果に基づいて前記電子部品の位置と前記基板の実装予定領域の位置とを位置合わせして、前記基板に実装する実装処理と、第2の検出部が、前記実装位置から離隔した検査位置において、前記実装をした後の前記電子部品の位置を検出する第2の検出処理と、ずれ量検出部が、前記第1の検出処理によって検出された前記基板の実装予定領域の位置に基づいて、前記電子部品が実装された前記基板の実装予定領域の位置と、前記第2の検出処理により検出された前記電子部品の位置との位置ずれ量を検出するずれ量検出処理と、を含む。 Further, the present invention is a mounting method for mounting an electronic component on a substrate, wherein a first detection unit mounts the electronic component on the substrate, the position of the electronic component before mounting, and the substrate. In the first detection process for detecting the position of the planned mounting area of the above, and the bonding head at the mounting position, the position of the electronic component and the position of the planned mounting area of the substrate based on the result of the first detection process. A second detection unit detects the position of the electronic component after the mounting at an inspection position separated from the mounting position by the mounting process of mounting the electronic component on the substrate. The position of the planned mounting area of the board on which the electronic component is mounted and the position of the planned mounting area of the board on which the electronic component is mounted, based on the position of the planned mounting area of the board detected by the detection process and the deviation amount detection unit by the first detection process. It includes a deviation amount detection process for detecting a position deviation amount from the position of the electronic component detected by the second detection process.

本発明によれば、実装後の基板の位置を検出できない場合であっても、電子部品と基板の位置ずれを検査でき、実装時の位置を補正するための位置ずれ量を検出できる実装装置及び実装方法を得ることができる。 According to the present invention, even if the position of the board after mounting cannot be detected, the mounting device capable of inspecting the misalignment between the electronic component and the board and detecting the amount of misalignment for correcting the position at the time of mounting and the mounting device. You can get the implementation method.

実施形態の実装装置が適用された電子部品実装システムを示す平面図である。It is a top view which shows the electronic component mounting system to which the mounting apparatus of embodiment is applied. 実施形態の実装装置が適用された電子部品実装システムを示す正面図である。It is a front view which shows the electronic component mounting system to which the mounting apparatus of embodiment is applied. 図2のA-A断面図であり、電子部品と基板上の実装予定領域を撮像するために撮像部がボンディングヘッドと基板ステージ間に進入している様子を示す図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2 and is a diagram showing a state in which an imaging unit enters between a bonding head and a substrate stage in order to image an electronic component and a planned mounting area on a substrate. 図2のA-A断面図であり、ボンディングヘッドに保持された電子部品を基板上に実装している様子を示す図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2 and is a diagram showing a state in which an electronic component held by a bonding head is mounted on a substrate. 制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a control device. 実装位置から検査位置への移動量を示す図である。It is a figure which shows the movement amount from a mounting position to an inspection position. 実装位置から検査位置への移動誤差を示す図である。It is a figure which shows the movement error from a mounting position to an inspection position. 電子部品が基板にフェイスダウン方式で実装された様子を示す図である。It is a figure which shows the appearance that the electronic component is mounted on the substrate by the face-down method. 電子部品のアライメントマーク(A)、基板の実装予定領域のアライメントマーク(B)を示す図である。It is a figure which shows the alignment mark (A) of an electronic component, and the alignment mark (B) of the planned mounting area of a substrate. 電子部品のアライメントマークと基板の実装予定領域のアライメントマークとが合っている状態(A)、基板の実装予定領域のアライメントマークが認識できない状態(B)を示す図である。It is a figure which shows the state (A) in which the alignment mark of an electronic component and the alignment mark of the planned mounting area of a board are aligned, and the state (B) which the alignment mark of a planned mounting area of a board cannot be recognized. 電子部品実装システムの動作フローチャートの一例である。This is an example of an operation flowchart of an electronic component mounting system. アライメントマークの他の態様を示す図である。It is a figure which shows the other aspect of the alignment mark.

本発明に係る実装装置の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。図1は、実施形態の実装装置が適用された電子部品実装システムを示す平面図である。図2は、実施形態の実装装置が適用された電子部品実装システムを示す正面図である。 An embodiment of the mounting device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing an electronic component mounting system to which the mounting device of the embodiment is applied. FIG. 2 is a front view showing an electronic component mounting system to which the mounting device of the embodiment is applied.

電子部品実装システム1は、電子部品2を基板3に実装するシステムである。電子部品2は、例えば、シリコンで構成された半導体チップである。本実施形態では、電子部品2は、はんだ材による突起電極であるバンプが形成された半導体チップである。電子部品2には、アライメントマークが設けられている。電子部品2が矩形状であるとすると、バンプが形成された面の四隅または対角の隅にアライメントマークが設けられている。 The electronic component mounting system 1 is a system for mounting the electronic component 2 on the substrate 3. The electronic component 2 is, for example, a semiconductor chip made of silicon. In the present embodiment, the electronic component 2 is a semiconductor chip on which a bump, which is a protruding electrode made of a solder material, is formed. The electronic component 2 is provided with an alignment mark. Assuming that the electronic component 2 has a rectangular shape, alignment marks are provided at the four corners or diagonal corners of the surface on which the bumps are formed.

基板3は、電子部品2が実装される対象の板状体である。基板3には、バンプが接続される導電パターンが形成されている。基板3の導電パターンが形成された面には、電子部品2の実装される実装予定領域が設けられている。この実装予定領域は、ここでは複数設けられ、アレイ状に配置されている。実装予定領域には、それぞれアライメントマークが設けられている。このアライメントマークは、例えば、電子部品2が矩形状であるとすると、矩形状の実装予定領域の四隅または対角の隅に設けられる。電子部品2と基板3とのアライメントマークの位置合わせを行った上で電子部品2が基板3の実装予定領域に実装される。本実施形態においては、アライメントマークの位置を検出することによって、実装前や実装後における電子部品2の位置、基板3の実装予定領域の位置等、各種の位置を検出する。アライメントマークの位置を合わせるとは、対比されるアライメントマークの位置のずれ量を、所定の範囲内とすることをいい、これにより実装する電子部品2と基板3との位置を合わせる。 The substrate 3 is a plate-like body on which the electronic component 2 is mounted. A conductive pattern to which bumps are connected is formed on the substrate 3. A mounting area on which the electronic component 2 is to be mounted is provided on the surface of the substrate 3 on which the conductive pattern is formed. A plurality of planned mounting areas are provided here and are arranged in an array. Alignment marks are provided in each of the planned mounting areas. This alignment mark is provided at the four corners or diagonal corners of the rectangular mounting area, for example, assuming that the electronic component 2 has a rectangular shape. After aligning the alignment marks between the electronic component 2 and the substrate 3, the electronic component 2 is mounted in the planned mounting area of the substrate 3. In the present embodiment, by detecting the position of the alignment mark, various positions such as the position of the electronic component 2 before and after mounting, the position of the planned mounting area of the substrate 3, and the like are detected. Aligning the positions of the alignment marks means that the amount of deviation of the positions of the alignment marks to be compared is within a predetermined range, and the positions of the electronic components 2 to be mounted and the substrate 3 are aligned accordingly.

(構成)
電子部品実装システム1は、供給装置10、ピックアップ装置20、実装装置30、及び制御装置50を備えており、ピックアップ装置20により供給装置10から電子部品2をピックアップし、当該電子部品2を実装装置30に受け渡し、実装装置30で電子部品2を基板3に実装する。
(Constitution)
The electronic component mounting system 1 includes a supply device 10, a pickup device 20, a mounting device 30, and a control device 50. The pick-up device 20 picks up the electronic component 2 from the supply device 10, and mounts the electronic component 2. It is delivered to 30 and the electronic component 2 is mounted on the substrate 3 by the mounting device 30.

供給装置10は、電子部品2を供給する装置である。具体的には、供給装置10は、電子部品2が載せられたシート12を載置する供給ステージ11を有する。供給装置10は、ピックアップ対象の電子部品2が供給位置P1に来るように供給ステージ11を移動させる。供給位置P1とは、ピックアップ装置20によるピックアップ対象となる電子部品2が、ピックアップ装置20によりピックアップされる予定位置である。例えば、供給位置P1の上方には、光軸が供給位置P1と一致するようにカメラ13が設けられており、供給装置10は、カメラ13の撮像中心にピックアップ対象の電子部品2が来るように供給ステージ11を移動させる。 The supply device 10 is a device that supplies the electronic component 2. Specifically, the supply device 10 has a supply stage 11 on which the sheet 12 on which the electronic component 2 is placed is placed. The supply device 10 moves the supply stage 11 so that the electronic component 2 to be picked up comes to the supply position P1. The supply position P1 is a position where the electronic component 2 to be picked up by the pickup device 20 is scheduled to be picked up by the pickup device 20. For example, a camera 13 is provided above the supply position P1 so that the optical axis coincides with the supply position P1, and the supply device 10 has the electronic component 2 to be picked up at the center of the image pickup of the camera 13. The supply stage 11 is moved.

供給ステージ11に載置される電子部品2が載せられたシート12は、ここでは、ウエーハシートである。シート12は粘着シートであり、当該シート12上に電子部品2がマトリクス(行列)状に配置されている。電子部品2は、バンプが上方に露出したフェイスアップで配置されていても良いし、バンプがシート12に接触したフェイスダウンで配置されても良い。本実施形態では、フェイスアップで配置されているものとする。 The sheet 12 on which the electronic component 2 mounted on the supply stage 11 is mounted is a wafer sheet here. The sheet 12 is an adhesive sheet, and electronic components 2 are arranged in a matrix on the sheet 12. The electronic component 2 may be arranged face-up with the bumps exposed upward, or may be arranged face-down with the bumps in contact with the sheet 12. In this embodiment, it is assumed that they are arranged face-up.

電子部品2をピックアップ装置20に供給する際、供給装置10は、供給位置P1の下方に設けたブロックや針状のピンでシート12を介して供給位置P1上の電子部品2を突き上げることで電子部品2をシート12から剥がれやすくしても良い。 When supplying the electronic component 2 to the pickup device 20, the supply device 10 pushes up the electronic component 2 on the supply position P1 via the sheet 12 with a block or a needle-shaped pin provided below the supply position P1 to obtain electrons. The component 2 may be easily peeled off from the sheet 12.

ピックアップ装置20は、供給装置10から電子部品2をピックアップし、ピックアップした電子部品2を実装装置30に受け渡す中継装置である。このピックアップ装置20は、ピックアップヘッド21と、ヘッド移動機構22とを有する。ピックアップヘッド21は、電子部品2を保持し、また保持状態を解除して電子部品2を手放す。具体的には、ピックアップヘッド21は、筒状の吸着ノズル21aを有する。この吸着ノズル21aの内部は真空ポンプ等の負圧発生回路と連通しており、当該回路で負圧を発生させることにより吸着ノズル21aの先端の開口で電子部品2を吸着することで電子部品2を保持する。また、負圧を解除することで電子部品2を吸着ノズル21aから離脱させる。 The pickup device 20 is a relay device that picks up the electronic component 2 from the supply device 10 and delivers the picked up electronic component 2 to the mounting device 30. The pickup device 20 has a pickup head 21 and a head moving mechanism 22. The pickup head 21 holds the electronic component 2 and releases the holding state to release the electronic component 2. Specifically, the pickup head 21 has a cylindrical suction nozzle 21a. The inside of the suction nozzle 21a communicates with a negative pressure generating circuit such as a vacuum pump, and the electronic component 2 is sucked by the opening at the tip of the suction nozzle 21a by generating the negative pressure in the circuit. To hold. Further, by releasing the negative pressure, the electronic component 2 is separated from the suction nozzle 21a.

ヘッド移動機構22は、ピックアップヘッド21を、供給位置P1と、実装装置30への電子部品2の受け渡し位置P2との間で往復移動させる。ヘッド移動機構22は、例えば、サーボモータによって駆動されるボールねじ機構を用いることができる。ヘッド移動機構22は、支持フレーム23に、後述するX軸方向に沿って延びるように設けられる。このヘッド移動機構22には、吸着ノズル21aが反転機構を介して設けられている。反転機構は、吸着ノズル21aの向きを反転させる。ヘッド移動機構22は、開口端が下方に向けられた吸着ノズル21aにより、供給位置P1で電子部品2を吸着保持すると、ヘッド移動機構22が吸着ノズル21aを受け渡し位置P2に位置させる。また、ヘッド移動機構22は、反転機構により吸着ノズル21aを、電子部品2を保持した開口端が上に向くように180°回転させて、電子部品2を反転させる。そして、反転した電子部品2が実装装置30に受け渡される。 The head moving mechanism 22 reciprocates the pickup head 21 between the supply position P1 and the delivery position P2 of the electronic component 2 to the mounting device 30. As the head moving mechanism 22, for example, a ball screw mechanism driven by a servomotor can be used. The head moving mechanism 22 is provided on the support frame 23 so as to extend along the X-axis direction described later. The head moving mechanism 22 is provided with a suction nozzle 21a via a reversing mechanism. The reversing mechanism reverses the direction of the suction nozzle 21a. When the head moving mechanism 22 sucks and holds the electronic component 2 at the supply position P1 by the suction nozzle 21a whose opening end is directed downward, the head moving mechanism 22 delivers the suction nozzle 21a and positions it at the delivery position P2. Further, the head moving mechanism 22 inverts the electronic component 2 by rotating the suction nozzle 21a by an inversion mechanism by 180 ° so that the open end holding the electronic component 2 faces upward. Then, the inverted electronic component 2 is delivered to the mounting device 30.

本実施形態では、供給装置10と実装装置30とが横並びに配置されている。この供給装置10と実装装置30の並び方向、すなわち、供給位置P1と実装位置P3とで結ばれる直線方向をX軸方向とする。また、供給ステージ11が拡がる水平面において、X軸方向と直交する方向をY軸方向とし、X軸及びY軸に直交する方向をZ軸方向とする。本明細書では、Z軸方向の位置を単に「高さ」と称する場合がある。例えば、後述する基板ステージ33上の特定の位置のZ軸方向の位置などのように、特定の基準位置を定め、その基準位置に対するZ軸方向の距離を高さとすることができる。さらに、Z軸を中心とするXY平面上の回転方向をθ方向とする。 In this embodiment, the supply device 10 and the mounting device 30 are arranged side by side. The alignment direction of the supply device 10 and the mounting device 30, that is, the linear direction connecting the supply position P1 and the mounting position P3 is defined as the X-axis direction. Further, in the horizontal plane on which the supply stage 11 extends, the direction orthogonal to the X-axis direction is defined as the Y-axis direction, and the direction orthogonal to the X-axis and the Y-axis is defined as the Z-axis direction. In the present specification, the position in the Z-axis direction may be simply referred to as "height". For example, a specific reference position can be set and the distance in the Z-axis direction to the reference position can be set as a height, such as a position in the Z-axis direction of a specific position on the substrate stage 33 described later. Further, the rotation direction on the XY plane about the Z axis is defined as the θ direction.

実装装置30は、ピックアップ装置20から受け取った電子部品2を実装位置P3に搬送し、基板3に実装する装置である。実装位置P3とは、電子部品2を基板3に実装する位置であり、ここでは、固定の場所に設定されている。 The mounting device 30 is a device that conveys the electronic component 2 received from the pickup device 20 to the mounting position P3 and mounts it on the substrate 3. The mounting position P3 is a position where the electronic component 2 is mounted on the substrate 3, and is set to a fixed place here.

実装装置30は、ボンディングヘッド31、ヘッド移動機構32、基板ステージ33、ステージ移動機構34、第1の検出部35、及び検査ユニット40を有する。 The mounting device 30 includes a bonding head 31, a head moving mechanism 32, a substrate stage 33, a stage moving mechanism 34, a first detection unit 35, and an inspection unit 40.

ボンディングヘッド31は、実装位置P3において、後述する第1の検出部35の検出結果に基づいて、電子部品2の位置と基板3の実装予定領域の位置とを位置合わせして、基板3に実装する。具体的には、ボンディングヘッド31は、受け渡し位置P2でピックアップ装置20から電子部品2を受け取り、当該電子部品2を実装位置P3で基板3に実装する。ボンディングヘッド31は、電子部品2を保持し、また実装後は保持状態を解除して電子部品2を手放す。具体的には、ボンディングヘッド31は、筒状の吸着ノズル31aを有する。この吸着ノズル31aの内部は真空ポンプ等の負圧発生回路と連通しており、当該回路で負圧を発生させることにより吸着ノズル31aの先端の開口で電子部品2を吸着することで電子部品2を保持する。また、負圧を解除することで電子部品2を吸着ノズル31aから離脱させる。 The bonding head 31 is mounted on the board 3 at the mounting position P3 by aligning the position of the electronic component 2 with the position of the planned mounting area of the board 3 based on the detection result of the first detection unit 35 described later. do. Specifically, the bonding head 31 receives the electronic component 2 from the pickup device 20 at the delivery position P2, and mounts the electronic component 2 on the substrate 3 at the mounting position P3. The bonding head 31 holds the electronic component 2, and after mounting, releases the holding state and releases the electronic component 2. Specifically, the bonding head 31 has a cylindrical suction nozzle 31a. The inside of the suction nozzle 31a communicates with a negative pressure generating circuit such as a vacuum pump, and the electronic component 2 is sucked by the opening at the tip of the suction nozzle 31a by generating the negative pressure in the circuit. To hold. Further, by releasing the negative pressure, the electronic component 2 is separated from the suction nozzle 31a.

ボンディングヘッド31は、ヘッド移動機構32によって受け渡し位置P2と実装位置P3との間を往復移動し、また、受け渡し位置P2及び実装位置P3で昇降する。換言すれば、ヘッド移動機構32は、スライド機構321、昇降機構322を有する。 The bonding head 31 reciprocates between the transfer position P2 and the mounting position P3 by the head moving mechanism 32, and moves up and down at the transfer position P2 and the mounting position P3. In other words, the head moving mechanism 32 has a slide mechanism 321 and an elevating mechanism 322.

スライド機構321は、ボンディングヘッド31を受け渡し位置P2と実装位置P3との間で直線移動させる。ここでは、スライド機構321は、X軸方向と平行に延び、支持フレーム323に固定された2本のレール321aと、レール321a上を走行するスライダ321bとを有する。なお、図示はしないが、スライド機構321は、ボンディングヘッド31をY軸方向にスライド移動させるスライド機構を有する。このスライド機構も、Y軸方向のレールとレールを走行するスライダによって構成できる。スライド機構321が、ボンディングヘッド31の吸着ノズル31aを受け渡し位置P2に移動させると、吸着ノズル31aが当該受け渡し位置P2に位置するピックアップヘッド21の吸着ノズル21aと、電子部品2を介して対向する。スライド機構321が、電子部品2を保持した吸着ノズル31aを実装位置P3に移動させると、吸着ノズル31aが、実装位置P3に位置付けられた基板3上の実装予定領域と、電子部品2を介して対向する。 The slide mechanism 321 linearly moves the bonding head 31 between the transfer position P2 and the mounting position P3. Here, the slide mechanism 321 has two rails 321a extending parallel to the X-axis direction and fixed to the support frame 323, and a slider 321b traveling on the rails 321a. Although not shown, the slide mechanism 321 has a slide mechanism that slides the bonding head 31 in the Y-axis direction. This slide mechanism can also be configured by a rail in the Y-axis direction and a slider traveling on the rail. When the slide mechanism 321 moves the suction nozzle 31a of the bonding head 31 to the delivery position P2, the suction nozzle 31a faces the suction nozzle 21a of the pickup head 21 located at the delivery position P2 via the electronic component 2. When the slide mechanism 321 moves the suction nozzle 31a holding the electronic component 2 to the mounting position P3, the suction nozzle 31a moves through the planned mounting area on the substrate 3 positioned at the mounting position P3 and the electronic component 2. opposite.

昇降機構322は、ボンディングヘッド31を昇降させる。ここでは、昇降させる方向は、Z軸方向と平行な方向である。具体的には、昇降機構322は、サーボモータによって駆動されるボールねじ機構を用いることができる。すなわち、サーボモータの駆動により、ボンディングヘッド31がZ軸方向に沿って昇降する。 The elevating mechanism 322 elevates and elevates the bonding head 31. Here, the direction of raising and lowering is a direction parallel to the Z-axis direction. Specifically, the elevating mechanism 322 can use a ball screw mechanism driven by a servomotor. That is, the bonding head 31 moves up and down along the Z-axis direction by driving the servomotor.

基板ステージ33は、基板3を載置する台である。基板ステージ33は、XY平面上をスライド移動する。また、基板ステージ33は、XY平面上をθ方向に回転する。 The board stage 33 is a table on which the board 3 is placed. The substrate stage 33 slides on the XY plane. Further, the substrate stage 33 rotates in the θ direction on the XY plane.

ステージ移動機構34は、基板ステージ33をXY平面上でスライド移動させる。具体的には、ステージ移動機構34は、X軸方向に基板ステージ33を移動させるX軸移動機構と、Y軸方向に基板ステージ33を移動させるY軸移動機構と、θ方向に基板ステージ33を回動させる回動機構と、を有する。 The stage moving mechanism 34 slides the substrate stage 33 on the XY plane. Specifically, the stage moving mechanism 34 includes an X-axis moving mechanism that moves the substrate stage 33 in the X-axis direction, a Y-axis moving mechanism that moves the board stage 33 in the Y-axis direction, and a substrate stage 33 in the θ direction. It has a rotating mechanism for rotating.

X軸移動機構及びY軸移動機構は、例えば、サーボモータと、ねじ軸、ナット、ガイドレール及びスライダを含み構成されたボールねじ機構により構成される。X軸移動機構は、そのねじ軸及びガイドレールがX軸方向に延びるように設けられ、ナットがねじ軸に螺合する。このナットにはスライダを介して、基板ステージ33が固定されており、サーボモータでねじ軸を軸回転させることで、スライダがX軸方向に延びるガイドレールに沿って移動し、基板ステージ33がX軸方向に直線移動する。Y軸移動機構は、そのねじ軸及びガイドレールがY軸方向に延びるように設けられ、ナットがねじ軸に螺合する。このナットにはスライダを介して、X軸移動機構が固定されており、サーボモータでねじ軸を軸回転させることで、スライダがY軸方向に延びるガイドレールに沿って移動し、X軸移動機構とともに基板ステージ33がY軸方向に直線移動する。 The X-axis moving mechanism and the Y-axis moving mechanism are composed of, for example, a servomotor and a ball screw mechanism including a screw shaft, a nut, a guide rail, and a slider. The X-axis moving mechanism is provided so that its screw shaft and guide rail extend in the X-axis direction, and a nut is screwed to the screw shaft. A board stage 33 is fixed to this nut via a slider, and by rotating the screw shaft by a servomotor, the slider moves along a guide rail extending in the X-axis direction, and the board stage 33 moves X. It moves linearly in the axial direction. The Y-axis moving mechanism is provided so that its screw shaft and guide rail extend in the Y-axis direction, and a nut is screwed to the screw shaft. An X-axis movement mechanism is fixed to this nut via a slider, and by rotating the screw axis with a servomotor, the slider moves along a guide rail extending in the Y-axis direction, and the X-axis movement mechanism. At the same time, the substrate stage 33 moves linearly in the Y-axis direction.

回動機構は、例えば、サーボモータ、回転軸及び伝達機構を含み構成され、ギヤ又はベルトによる伝達機構により、サーボモータの動力を回転軸に伝達することにより、基板ステージ33を回動させる。 The rotation mechanism includes, for example, a servomotor, a rotation shaft, and a transmission mechanism, and rotates the substrate stage 33 by transmitting the power of the servomotor to the rotation shaft by a transmission mechanism by a gear or a belt.

第1の検出部35は、実装位置P3において、実装前の電子部品2の位置及び基板3の実装予定領域の位置を検出する。本実施形態の第1の検出部35は、実装位置P3において、電子部品2のアライメントマークと基板3の実装予定領域のアライメントマークとを撮像する撮像部35aを有し、撮像部35aにより撮像された画像から、アライメントマークの所定の位置、例えば、アライメントマークを識別した輪郭から外形状を抽出して、その重心、角等の点を検出する。所定の位置の検出は、撮像部35aが有する回路によって行っても、後述する制御装置50が行ってもよい。制御装置50が行う場合、第1の検出部35の機能の一部を、制御装置50が担う。 The first detection unit 35 detects the position of the electronic component 2 before mounting and the position of the planned mounting area of the substrate 3 at the mounting position P3. The first detection unit 35 of the present embodiment has an image pickup unit 35a that captures the alignment mark of the electronic component 2 and the alignment mark of the planned mounting region of the substrate 3 at the mounting position P3, and is imaged by the image pickup unit 35a. From the image, an outer shape is extracted from a predetermined position of the alignment mark, for example, the contour that identifies the alignment mark, and points such as the center of gravity and corners thereof are detected. The detection of the predetermined position may be performed by the circuit included in the image pickup unit 35a or by the control device 50 described later. When the control device 50 performs, the control device 50 is responsible for a part of the functions of the first detection unit 35.

撮像部35aは、上下二視野カメラである。すなわち、図3に示すように、撮像部35aは、ボンディングヘッド31と基板ステージ33との間に進入し、上方の吸着ノズル31aに保持された電子部品2のアライメントマークと、下方の基板3において実装位置P3にある実装予定領域のアライメントマークとを撮像する。撮像部35aは、図3に示すように、電子部品2の基板3への実装前にボンディングヘッド31と基板ステージ33との間に進入し、ボンディングヘッド31による実装の際には、図4に示すように、ボンディングヘッド31と非干渉となる位置に退避する。 The image pickup unit 35a is an upper and lower two-field camera. That is, as shown in FIG. 3, the image pickup unit 35a enters between the bonding head 31 and the substrate stage 33, and at the alignment mark of the electronic component 2 held by the upper suction nozzle 31a and the lower substrate 3. The alignment mark of the planned mounting area at the mounting position P3 is imaged. As shown in FIG. 3, the image pickup unit 35a enters between the bonding head 31 and the substrate stage 33 before mounting the electronic component 2 on the substrate 3, and when mounted by the bonding head 31, FIG. 4 shows. As shown, it is retracted to a position where it does not interfere with the bonding head 31.

検査ユニット40は、実装後の電子部品2と基板3との位置ずれを検査する。この検査ユニット40は、第2の検出部42、及び撮像部昇降機構43を有する(図1、図2参照)。第2の検出部42は、実装位置P3から離隔した後述する検査位置P4において、実装をした後の電子部品2の位置を検出する。本実施形態の第2の検出部42は、電子部品2が実装された基板3の実装予定領域の位置を検出する機能も有する。 The inspection unit 40 inspects the positional deviation between the electronic component 2 and the substrate 3 after mounting. The inspection unit 40 has a second detection unit 42 and an image pickup unit elevating mechanism 43 (see FIGS. 1 and 2). The second detection unit 42 detects the position of the electronic component 2 after mounting at the inspection position P4 described later, which is separated from the mounting position P3. The second detection unit 42 of the present embodiment also has a function of detecting the position of the planned mounting area of the substrate 3 on which the electronic component 2 is mounted.

第2の検出部42は、実装後の電子部品2及び基板3を撮像する撮像部42aを有し、撮像部42aにより撮像された画像から、アライメントマークの所定の位置、例えば、アライメントマークを識別した輪郭から外形状を抽出して、その重心、角等の点を検出する。所定の位置の検出は、撮像部42aが有する回路によって行っても、後述する制御装置50が行ってもよい。制御装置50が行う場合、第2の検出部42の機能の一部を、制御装置50が担う。 The second detection unit 42 has an image pickup unit 42a that images the electronic component 2 and the substrate 3 after mounting, and identifies a predetermined position of the alignment mark, for example, the alignment mark from the image captured by the image pickup unit 42a. The outer shape is extracted from the contour, and the points such as the center of gravity and the corners are detected. The detection of the predetermined position may be performed by the circuit included in the image pickup unit 42a or by the control device 50 described later. When the control device 50 performs, the control device 50 is responsible for a part of the functions of the second detection unit 42.

撮像部42aは、実装後の電子部品2のアライメントマーク及び基板3の実装予定領域のアライメントマークを撮像する。撮像部42aは、1つの電子部品2につき、少なくとも2箇所のアライメントマークを撮像する。また、撮像部42aは、基板3の実装箇所1箇所につき、少なくとも2箇所のアライメントマークを撮像する。撮像部42aは、赤外線(IR)カメラを用いることができる。この撮像部42aは、赤外線を電子部品2に透過させて、電子部品2のアライメントマーク、基板3の実装予定領域のアライメントマークを撮像する。 The image pickup unit 42a images the alignment mark of the electronic component 2 after mounting and the alignment mark of the planned mounting area of the substrate 3. The image pickup unit 42a images at least two alignment marks for one electronic component 2. Further, the image pickup unit 42a captures at least two alignment marks for each mounting location of the substrate 3. An infrared (IR) camera can be used as the image pickup unit 42a. The image pickup unit 42a transmits infrared rays to the electronic component 2 to image the alignment mark of the electronic component 2 and the alignment mark of the planned mounting area of the substrate 3.

第2の検出部42は、検査位置P4に設けられている。すなわち、撮像部42aは、カメラの光軸が検査位置P4に一致するように基板ステージ33の上方に設けられている。検査位置P4は、実装後の電子部品2及び基板3の実装予定領域を撮像部42aにより撮像することで当該電子部品2と当該基板3との位置ずれ、すなわち、実装後の電子部品2のアライメントマークと基板3の実装予定領域のアライメントマークとの位置ずれを検査する位置である。この位置ずれは、電子部品2及び基板3の実装予定領域の各アライメントマークをXY平面に投影した時の位置ずれである。本実施形態では、検査位置P4は、固定された位置である。 The second detection unit 42 is provided at the inspection position P4. That is, the image pickup unit 42a is provided above the substrate stage 33 so that the optical axis of the camera coincides with the inspection position P4. The inspection position P4 is a positional shift between the electronic component 2 and the substrate 3 by imaging the planned mounting area of the electronic component 2 and the substrate 3 after mounting by the image pickup unit 42a, that is, the alignment of the electronic component 2 after mounting. This is a position for inspecting the positional deviation between the mark and the alignment mark in the planned mounting area of the substrate 3. This misalignment is the misalignment when each alignment mark of the planned mounting area of the electronic component 2 and the substrate 3 is projected on the XY plane. In this embodiment, the inspection position P4 is a fixed position.

撮像部昇降機構43は、撮像部42aを昇降させる。ここでは、昇降させる方向は、Z軸方向と平行な方向、つまり、検査位置P4に位置する実装後の電子部品2に対して進退する方向である。撮像部昇降機構43は、サーボモータによって駆動されるボールねじ機構を用いることができる。すなわち、サーボモータの駆動により、撮像部42aがZ軸方向に沿って昇降する。 The image pickup unit elevating mechanism 43 raises and lowers the image pickup unit 42a. Here, the direction of raising and lowering is a direction parallel to the Z-axis direction, that is, a direction of advancing and retreating with respect to the mounted electronic component 2 located at the inspection position P4. As the image pickup unit elevating mechanism 43, a ball screw mechanism driven by a servomotor can be used. That is, the image pickup unit 42a moves up and down along the Z-axis direction by driving the servomotor.

撮像部昇降機構43は、実装後の電子部品2のアライメントマーク又は基板3の実装予定領域のアライメントマークが撮像部42aにより認識可能な程度にピントを合わせる。換言すれば、撮像部昇降機構43は、撮像対象となる実装後の電子部品2のアライメントマーク又は基板3の実装予定領域のアライメントマークが、撮像部42aのレンズの被写界深度に収まるように、撮像部42aの高さを調節する。この高さの調節は、後述する昇降機構制御部57が撮像部昇降機構43を制御することにより行われる。必要な位置情報の精度を得るための倍率や開口数によっては、基板3に実装された電子部品2のアライメントマークと基板3の実装予定領域のアライメントマークの対向距離、つまり、高さ方向の離間距離は、撮像部42aのレンズの被写界深度(例えば10μm)を超えることがある。そのため、撮像部昇降機構43は、電子部品2のアライメントマークを撮像する場合と、基板3の実装予定領域のアライメントマークを撮像する場合は、撮像部42aの高さを切り替える。 The image pickup unit elevating mechanism 43 focuses to the extent that the alignment mark of the electronic component 2 after mounting or the alignment mark of the mounting area of the substrate 3 can be recognized by the image pickup unit 42a. In other words, in the image pickup unit elevating mechanism 43, the alignment mark of the electronic component 2 to be imaged after mounting or the alignment mark of the mounting area of the substrate 3 is set within the depth of field of the lens of the image pickup unit 42a. , Adjust the height of the image pickup unit 42a. This height adjustment is performed by the elevating mechanism control unit 57, which will be described later, controlling the image pickup unit elevating mechanism 43. Depending on the magnification and numerical aperture for obtaining the required position information accuracy, the distance between the alignment mark of the electronic component 2 mounted on the substrate 3 and the alignment mark of the planned mounting area of the substrate 3, that is, the distance in the height direction. The distance may exceed the depth of field (for example, 10 μm) of the lens of the imaging unit 42a. Therefore, the image pickup unit elevating mechanism 43 switches the height of the image pickup unit 42a when the alignment mark of the electronic component 2 is imaged and when the alignment mark of the planned mounting area of the substrate 3 is imaged.

制御装置50は、供給装置10、ピックアップ装置20、実装装置30、検査ユニット40の起動、停止、速度、動作タイミング等を制御する。制御装置50は、例えば、専用の電子回路又は所定のプログラムで動作するコンピュータ等によって実現できる。制御装置50には、作業員が制御に必要な指示や情報を入力する入力装置、装置の状態を確認、出力するための出力装置が接続されている。例えば、ステージ移動機構34を動作させて基板ステージ33を所望の位置に移動させるジョグダイヤル、マウス、タッチパネル等は入力装置の一例である。実装位置P3、検査位置P4、撮像部35a、42aにより撮像された画像、アライメントマークから抽出された点、位置ずれ量等を、表示画面に表示させる表示装置、スピーカ、ブザー等の報知装置は、出力装置の一例である。 The control device 50 controls the start, stop, speed, operation timing, and the like of the supply device 10, the pickup device 20, the mounting device 30, and the inspection unit 40. The control device 50 can be realized by, for example, a dedicated electronic circuit, a computer operating with a predetermined program, or the like. The control device 50 is connected to an input device for inputting instructions and information necessary for workers to control, and an output device for checking and outputting the state of the device. For example, a jog dial, a mouse, a touch panel, etc. that operate the stage moving mechanism 34 to move the substrate stage 33 to a desired position are examples of input devices. A display device, a speaker, a buzzer, or other notification device that displays the image captured by the mounting position P3, the inspection position P4, the image pickup units 35a, 42a, the points extracted from the alignment mark, the amount of misalignment, etc. on the display screen. This is an example of an output device.

図5は、制御装置50の機能ブロック図である。図5に示すように、制御装置50は、供給装置制御部51、ピックアップヘッド制御部52、ボンディングヘッド制御部53、基板ステージ制御部54、基板位置算出部55、補正値算出部56、昇降機構制御部57、撮像部制御部58、ずれ量検出部59a、判定部59b及び記憶部Mを有する。 FIG. 5 is a functional block diagram of the control device 50. As shown in FIG. 5, the control device 50 includes a supply device control unit 51, a pickup head control unit 52, a bonding head control unit 53, a board stage control unit 54, a board position calculation unit 55, a correction value calculation unit 56, and an elevating mechanism. It has a control unit 57, an image pickup unit control unit 58, a deviation amount detection unit 59a, a determination unit 59b, and a storage unit M.

供給装置制御部51は、供給ステージ11に載置されたシート12上の供給対象となる電子部品2が供給位置P1に位置するように供給ステージ11の移動を制御する。 The supply device control unit 51 controls the movement of the supply stage 11 so that the electronic component 2 to be supplied on the sheet 12 mounted on the supply stage 11 is located at the supply position P1.

ピックアップヘッド制御部52は、ピックアップ装置20の動作を制御する。具体的には、ピックアップヘッド制御部52は、吸着ノズル21a内に連通した負圧発生回路を制御し、電子部品2の保持及び離脱を制御する。また、ピックアップヘッド制御部52は、ピックアップヘッド21の移動、つまりヘッド移動機構22の動作を制御する。 The pickup head control unit 52 controls the operation of the pickup device 20. Specifically, the pickup head control unit 52 controls the negative pressure generation circuit communicating in the suction nozzle 21a, and controls the holding and detachment of the electronic component 2. Further, the pickup head control unit 52 controls the movement of the pickup head 21, that is, the operation of the head movement mechanism 22.

ボンディングヘッド制御部53は、ボンディングヘッド31の移動、つまりヘッド移動機構32の動作を制御する。基板ステージ制御部54は、ステージ移動機構34の動作を制御する。 The bonding head control unit 53 controls the movement of the bonding head 31, that is, the operation of the head moving mechanism 32. The board stage control unit 54 controls the operation of the stage moving mechanism 34.

基板位置算出部55は、基板3の実装予定領域が、実装位置P3から検査位置P4に移動した場合の位置を算出する。この場合の移動量は、図6に示すように、理論的には、固定された実装位置P3から固定された検査位置P4までのX方向の距離A、Y方向の距離Bとなる。このため、ステージ移動機構34の移動を制御するための座標系において、固定された実装位置P3に、基板3の各実装予定領域のアライメントマークamを合わせたときの座標(X,Y)に、距離A、距離Bを加算した座標、つまり、座標(X+A,Y+B)が、各実装予定領域のアライメントマークamを検査位置P4に移動させたときの座標(X´,Y´)となる。 The board position calculation unit 55 calculates the position when the planned mounting area of the board 3 moves from the mounting position P3 to the inspection position P4. As shown in FIG. 6, the movement amount in this case is theoretically the distance A in the X direction and the distance B in the Y direction from the fixed mounting position P3 to the fixed inspection position P4. Therefore, in the coordinate system for controlling the movement of the stage movement mechanism 34, the coordinates (X, Y) when the alignment mark am of each planned mounting area of the substrate 3 is aligned with the fixed mounting position P3. The coordinates obtained by adding the distance A and the distance B, that is, the coordinates (X + A, Y + B) are the coordinates (X', Y') when the alignment mark am of each planned mounting area is moved to the inspection position P4.

但し、ステージ移動機構34による基板ステージ33の移動には、機構部分に起因する移動誤差が存在する。つまり、ステージ移動機構34は、例えば、X軸方向に沿うガイドレール、Y軸方向に沿うガイドレールを備えている。このようなガイドレールは、加工精度や組み付け精度に起因するうねり、歪みを有する場合がある。このため、ステージ移動機構34を移動させるための座標系の移動距離を、理論上の距離A、距離Bとして基板ステージ33を移動させても、実際に移動する位置は、図7に示すように、移動誤差のために検査位置P4からずれてしまう。この移動誤差は、X方向の移動距離の誤差、Y方向の移動距離の誤差のみならず、XY平面上の回転方向、つまりθ方向の角度の誤差も含む。つまり、実装位置P3に各実装予定領域のアライメントマークamを合わせたときの座標(X,Y)から、X方向に距離A、Y方向に距離Bだけ移動させたとしても、X方向、Y方向及びθ方向の移動誤差により、各実装予定領域のアライメントマークamが、検査位置P4の座標(X´,Y´)からずれてしまう。 However, there is a movement error due to the mechanism portion in the movement of the substrate stage 33 by the stage movement mechanism 34. That is, the stage moving mechanism 34 includes, for example, a guide rail along the X-axis direction and a guide rail along the Y-axis direction. Such a guide rail may have waviness and distortion due to processing accuracy and assembly accuracy. Therefore, even if the substrate stage 33 is moved with the moving distance of the coordinate system for moving the stage moving mechanism 34 as the theoretical distance A and the distance B, the actual moving position is as shown in FIG. , It deviates from the inspection position P4 due to the movement error. This movement error includes not only an error in the movement distance in the X direction and an error in the movement distance in the Y direction, but also an error in the rotation direction on the XY plane, that is, the angle in the θ direction. That is, even if the coordinates (X, Y) when the alignment mark am of each planned mounting area is aligned with the mounting position P3 are moved by the distance A in the X direction and the distance B in the Y direction, the X direction and the Y direction And, due to the movement error in the θ direction, the alignment mark am of each planned mounting area deviates from the coordinates (X', Y') of the inspection position P4.

これに対処するため、本実施形態は、補正値算出部56を有する。補正値算出部56は、基板位置算出部55が、実装予定領域が実装位置P3から検査位置P4に移動した位置を算出するための補正値を算出する。この補正値は、X方向、Y方向及びθ方向の移動誤差が補正された移動量である。基板位置算出部55は、補正値算出部56が算出した補正値に基づいて、各実装予定領域が実装位置P3から検査位置P4に移動した場合の位置を算出する。 In order to deal with this, the present embodiment has a correction value calculation unit 56. The correction value calculation unit 56 calculates the correction value for the board position calculation unit 55 to calculate the position where the planned mounting area has moved from the mounting position P3 to the inspection position P4. This correction value is a movement amount in which the movement error in the X direction, the Y direction, and the θ direction is corrected. The board position calculation unit 55 calculates the position when each planned mounting area moves from the mounting position P3 to the inspection position P4 based on the correction value calculated by the correction value calculation unit 56.

例えば、補正値算出部56は、あらかじめ基板ステージ33を移動させて、基板3の各実装予定領域を実装位置P3に合わせたときの座標を検出する。さらに、補正値算出部56は、基板ステージ33を移動させて、各実装予定領域を検査位置P4に合わせたときの座標を検出して、両座標間のX方向、Y方向の各移動距離を算出する。この時、各移動距離にはX方向、Y方向のみならずθ方向の移動誤差も含まれている。 For example, the correction value calculation unit 56 moves the board stage 33 in advance to detect the coordinates when each planned mounting area of the board 3 is aligned with the mounting position P3. Further, the correction value calculation unit 56 moves the board stage 33, detects the coordinates when each planned mounting area is aligned with the inspection position P4, and determines the moving distances in the X and Y directions between the coordinates. calculate. At this time, each movement distance includes not only the movement error in the X direction and the Y direction but also the movement error in the θ direction.

より具体的には、撮像部35a及び撮像部42aにより撮像される画像を表示する表示装置、ステージ移動機構34を操作する入力装置、基板3の各実装予定領域に対応するマークが付されたキャリブレーションガラスを用いて以下のように行う。すなわち、キャリブレーションガラスを基板ステージ33に載置して、撮像部35aが撮像することにより表示装置に表示される各マークを、入力装置を操作することによってそれぞれ実装位置P3に合わせたときのそれぞれの座標を検出する。さらに、入力装置を操作することによってキャリブレーションガラスを移動させて、撮像部42aが撮像することにより表示装置に表示される各マークを、それぞれ検査位置P4に合わせたときのそれぞれの座標を検出する。各マークについて検出された座標間のX方向、Y方向の各移動量を求めて、それらの移動量を、それぞれの実装予定領域を実装位置P3から検査位置P4に移動させる場合の補正値とする。 More specifically, a display device that displays images captured by the image pickup unit 35a and the image pickup unit 42a, an input device that operates the stage moving mechanism 34, and calibration with marks corresponding to each planned mounting area of the substrate 3. Perform as follows using an input glass. That is, when the calibration glass is placed on the substrate stage 33 and each mark displayed on the display device by the image pickup unit 35a taking an image is aligned with the mounting position P3 by operating the input device, respectively. Detect the coordinates of. Further, the calibration glass is moved by operating the input device, and the coordinates when each mark displayed on the display device by the image pickup unit 42a taking an image is aligned with the inspection position P4 are detected. .. The amount of movement in the X and Y directions between the detected coordinates for each mark is obtained, and the amount of movement is used as a correction value when each planned mounting area is moved from the mounting position P3 to the inspection position P4. ..

なお、補正値算出部56は、全ての実装予定領域について、実装位置P3から検査位置P4に移動させた場合の補正値を、あらかじめ用意しておくことが好ましい。但し、全ての実装予定領域について上記の手順によって移動量(X方向,Y方向)を求める必要はない。例えば、基板3の所定の領域における1つの実装予定領域を基準位置(当該領域の代表点、代表位置)として、基準位置についての移動量(X方向,Y方向)を求める。そして、当該領域における他の実装予定領域については、基準位置に対する相対位置に基づいて移動量(X方向,Y方向)を求める。これにより、各実装予定領域の位置の補正値を算出できる。したがって、前述のキャリブレーションガラスのマークも、必ずしも各実装予定領域に対応している必要はなく、所定の領域を代表する位置に設けられていてもよい。 It is preferable that the correction value calculation unit 56 prepares in advance the correction values when the mounting position P3 is moved to the inspection position P4 for all the planned mounting areas. However, it is not necessary to obtain the movement amount (X direction, Y direction) for all the planned mounting areas by the above procedure. For example, one planned mounting area in a predetermined area of the substrate 3 is set as a reference position (representative point, representative position of the area), and the amount of movement (X direction, Y direction) with respect to the reference position is obtained. Then, for the other planned mounting areas in the area, the movement amount (X direction, Y direction) is obtained based on the relative position with respect to the reference position. As a result, the correction value of the position of each planned mounting area can be calculated. Therefore, the above-mentioned calibration glass mark does not necessarily have to correspond to each planned mounting area, and may be provided at a position representing a predetermined area.

また、補正値算出部56は、所定のタイミングで補正値を算出することが好ましい。つまり、実装装置30を稼働するに従って、一旦算出した補正値を固定的に使用し続けるのではなく、予め定められたタイミングで算出して、更新することが好ましい。例えば、稼働の開始から所定の時間が経過する毎に算出したり、許容できない位置ずれが発生する毎に算出したり、所定の時間内における許容できない位置ずれの頻度が閾値に達する毎に算出することによって、補正値を更新することが考えられる。 Further, it is preferable that the correction value calculation unit 56 calculates the correction value at a predetermined timing. That is, it is preferable to calculate and update the correction value once calculated at a predetermined timing, instead of continuously using the corrected value once calculated as the mounting device 30 is operated. For example, it is calculated every time a predetermined time elapses from the start of operation, every time an unacceptable misalignment occurs, or every time the frequency of unacceptable misalignment within a predetermined time reaches a threshold value. By doing so, it is conceivable to update the correction value.

昇降機構制御部57は、撮像部昇降機構43を制御する制御部である。例えば、昇降機構制御部57は、撮像部昇降機構43を制御することにより、撮像部42aの高さを調節する。撮像部制御部58は、撮像部42aの動作を制御する。例えば、撮像部42aの起動、停止、撮像、撮像タイミングを制御する。 The elevating mechanism control unit 57 is a control unit that controls the image pickup unit elevating mechanism 43. For example, the elevating mechanism control unit 57 adjusts the height of the image pickup unit 42a by controlling the image pickup unit elevating mechanism 43. The image pickup unit control unit 58 controls the operation of the image pickup unit 42a. For example, the start, stop, image pickup, and image pickup timing of the image pickup unit 42a are controlled.

ずれ量検出部59aは、第1の検出部35によって検出された基板3の実装予定領域の位置に基づいて、電子部品2が実装された基板3の実装予定領域の位置と、第2の検出部42により検出された電子部品2の位置との位置ずれ量を検出する。本実施形態のずれ量検出部59aは、第2の検出部42が、電子部品2が実装された基板3の実装予定領域の位置を検出できた場合には、第2の検出部42が検出した位置に基づいて、位置ずれ量を検出する。第2の検出部42が、電子部品2が実装された基板3の実装予定領域の位置を検出できない場合には、第1の検出部35によって検出された基板3の実装予定領域の位置と、第2の検出部42によって検出された電子部品2の位置に基づいて、位置ずれ量を検出する。 The deviation amount detection unit 59a determines the position of the planned mounting area of the board 3 on which the electronic component 2 is mounted and the second detection based on the position of the planned mounting area of the board 3 detected by the first detection unit 35. The amount of misalignment with the position of the electronic component 2 detected by the unit 42 is detected. When the second detection unit 42 can detect the position of the planned mounting area of the substrate 3 on which the electronic component 2 is mounted, the deviation amount detection unit 59a of the present embodiment detects the position of the planned mounting area. The amount of misalignment is detected based on the position. When the second detection unit 42 cannot detect the position of the planned mounting area of the board 3 on which the electronic component 2 is mounted, the position of the planned mounting area of the board 3 detected by the first detection unit 35 and the position of the planned mounting area of the board 3 are determined. The amount of misalignment is detected based on the position of the electronic component 2 detected by the second detection unit 42.

判定部59bは、ずれ量検出部59aが検出した位置ずれ量に基づいて、電子部品2が実装された基板3の実装予定領域と、第2の検出部42により検出された電子部品2との位置ずれを判定する。判定部59bは、検出された位置ずれ量が許容範囲にあるか否かを判定し、位置ずれ量が許容範囲内であれば位置ずれしていないと判定し、位置ずれ量が許容範囲外であれば位置ずれしていると判定する。 The determination unit 59b includes the planned mounting area of the substrate 3 on which the electronic component 2 is mounted and the electronic component 2 detected by the second detection unit 42 based on the displacement amount detected by the displacement detection unit 59a. Judge the misalignment. The determination unit 59b determines whether or not the detected misalignment amount is within the permissible range, determines that the misalignment amount is within the permissible range, determines that the misalignment amount is not within the permissible range, and the misalignment amount is out of the permissible range. If there is, it is determined that the position is misaligned.

より具体的には、ずれ量検出部59aは、撮像部42aにより撮像された画像から、電子部品2のアライメントマークの画像、基板3の実装予定領域のアライメントマークの画像の双方が認識できた場合には、当該認識結果から両アライメントマークの所定の位置の位置ずれ量を検出する。基板3の実装予定領域のアライメントマークの画像が、電子部品2のアライメントマーク、配線パターン等と重なることにより正しい形状で認識できない場合には、撮像部35aにより撮像された基板3の実装予定領域のアライメントマークの画像の所定の位置と、撮像部42aによって得られた電子部品2のアライメントマークの画像の所定の位置から、ずれ量検出部59aが位置ずれ量を検出する。 More specifically, when the deviation amount detection unit 59a can recognize both the image of the alignment mark of the electronic component 2 and the image of the alignment mark of the planned mounting area of the substrate 3 from the image captured by the image pickup unit 42a. In the above-mentioned recognition result, the amount of misalignment of the predetermined positions of both alignment marks is detected. If the image of the alignment mark in the planned mounting area of the substrate 3 cannot be recognized in the correct shape due to overlapping with the alignment mark, wiring pattern, etc. of the electronic component 2, the image of the planned mounting area of the substrate 3 captured by the image pickup unit 35a. The misalignment detection unit 59a detects the amount of misalignment from a predetermined position of the image of the alignment mark and a predetermined position of the image of the alignment mark of the electronic component 2 obtained by the image pickup unit 42a.

上記のように、判定部59bによる位置ずれの判定は、ずれ量検出部59aにより検出されたアライメントマークの所定の位置のずれ量が、所定の範囲(許容範囲)内か否かに基づいて行う。撮像部35aの撮像結果から得られた基板3の実装予定領域のアライメントマークの画像を用いる場合には、基板3の実装予定領域のアライメントマークの所定の位置を、実装位置P3から検査位置P4に移動させた場合の位置、つまり、補正値算出部56によって算出された補正値に基づいて基板位置算出部55によって算出した位置に変換した位置を用いる。 As described above, the determination of the positional deviation by the determination unit 59b is performed based on whether or not the displacement amount of the predetermined position of the alignment mark detected by the displacement amount detection unit 59a is within the predetermined range (allowable range). .. When the image of the alignment mark of the planned mounting area of the substrate 3 obtained from the image pickup result of the imaging unit 35a is used, the predetermined position of the alignment mark of the planned mounting area of the substrate 3 is moved from the mounting position P3 to the inspection position P4. The position when it is moved, that is, the position converted to the position calculated by the board position calculation unit 55 based on the correction value calculated by the correction value calculation unit 56 is used.

本実施形態では、図8に示すように、電子部品2が基板3にフェイスダウン実装される例で説明する。電子部品2のアライメントマーク2aは、バンプ2bが設けられた面に設けられており、フェイスダウン実装により、基板3と対向する。基板3の実装予定領域のアライメントマーク3aは、基板ステージ33とは反対側の面である電子部品2が実装される面に設けられている。フェイスダウン実装により、電子部品2及び基板3の実装予定領域のアライメントマーク2a、3aが設けられた箇所が、Z軸方向に重なり合う位置に来る。なお、図中、二点鎖線は、基板3が電子部品2毎に切断されて分割される際の仮想的な線である。 In this embodiment, as shown in FIG. 8, an example in which the electronic component 2 is face-down mounted on the substrate 3 will be described. The alignment mark 2a of the electronic component 2 is provided on the surface on which the bump 2b is provided, and faces the substrate 3 by face-down mounting. The alignment mark 3a in the planned mounting area of the substrate 3 is provided on the surface on which the electronic component 2 is mounted, which is the surface opposite to the substrate stage 33. By face-down mounting, the locations where the alignment marks 2a and 3a in the planned mounting area of the electronic component 2 and the substrate 3 are provided come to the positions where they overlap in the Z-axis direction. In the figure, the alternate long and short dash line is a virtual line when the substrate 3 is cut and divided for each electronic component 2.

図9(A)は電子部品2のアライメントマーク2a、図9(B)は基板3の実装予定領域のアライメントマーク3aの例である。アライメントマーク2aは、三角形とその周囲に配置された20ケの四角形で構成される例である。アライメントマーク3aは、三角形で構成される例である。なお、図中、二点鎖線は、基板3が電子部品2毎に切断されて分割される際の仮想的な線であり、基板3の1つの実装予定領域に該当する。図10(A)は電子部品2のアライメントマーク2aと基板3の実装予定領域のアライメントマーク3aとの位置が合っている、つまりほぼ正確に位置決めがなされている状態を示す図である。図10(B)は電子部品2のアライメントマーク2aと基板3の実装予定領域のアライメントマーク3aとの位置がずれていて、基板3の実装予定領域のアライメントマーク3aが電子部品2のアライメントマーク2aに隠れてしまい認識できない場合を示す図である。なお、図10では、撮像部42aの電子部品2のアライメントマーク2aに対するピント合わせが不十分なため、アライメントマーク2aの画像が不鮮明となっている状態をハッチングして示している。 FIG. 9A is an example of the alignment mark 2a of the electronic component 2, and FIG. 9B is an example of the alignment mark 3a of the planned mounting area of the substrate 3. The alignment mark 2a is an example composed of a triangle and 20 quadrangles arranged around the triangle. The alignment mark 3a is an example composed of a triangle. In the figure, the alternate long and short dash line is a virtual line when the substrate 3 is cut and divided for each electronic component 2, and corresponds to one planned mounting area of the substrate 3. FIG. 10A is a diagram showing a state in which the alignment mark 2a of the electronic component 2 and the alignment mark 3a of the planned mounting area of the substrate 3 are aligned, that is, they are positioned almost accurately. In FIG. 10B, the alignment mark 2a of the electronic component 2 and the alignment mark 3a of the planned mounting area of the substrate 3 are misaligned, and the alignment mark 3a of the planned mounting area of the substrate 3 is the alignment mark 2a of the electronic component 2. It is a figure which shows the case which is hidden in and cannot be recognized. Note that FIG. 10 shows a state in which the image of the alignment mark 2a is unclear due to insufficient focusing on the alignment mark 2a of the electronic component 2 of the imaging unit 42a.

位置ずれの判定方法としては、例えば、ずれ量検出部59aが、電子部品2のアライメントマーク2aの画像の認識結果から抽出された所定の位置と、基板3の実装予定領域のアライメントマーク3aの画像の認識結果から抽出された所定の位置との間の距離を算出する。判定部59bは、算出した距離が所定の閾値(許容範囲)以内であれば、位置合わせが良好な実装と判定し、算出した距離が所定の閾値(許容範囲)を超えている場合は、位置合わせ不良の実装と判定する。位置合わせ不良と判定した場合は、制御装置50に接続された表示装置又はスピーカなどの報知装置により作業員に報知する。なお、位置合わせが不良と判定された場合には、実装装置30を停止することが考えられる。但し、位置合わせが不良と判定された場合に、判定結果を記録して、停止しないことも可能である。例えば、位置合わせの不良の回数が所定の数に達した場合や所定の回数連続した場合などに、停止してもよい。また、電子部品2や基板3上の塵埃などによる検出不良の場合には、運転を継続してもよい。 As a method for determining the misalignment, for example, the misalignment detection unit 59a has an image of a predetermined position extracted from the recognition result of the image of the alignment mark 2a of the electronic component 2 and an image of the alignment mark 3a in the planned mounting area of the substrate 3. The distance from the predetermined position extracted from the recognition result of is calculated. The determination unit 59b determines that the implementation has good alignment if the calculated distance is within a predetermined threshold value (allowable range), and if the calculated distance exceeds the predetermined threshold value (allowable range), the position Judged as a misaligned implementation. If it is determined that the alignment is poor, the worker is notified by a notification device such as a display device or a speaker connected to the control device 50. If it is determined that the alignment is defective, it is conceivable to stop the mounting device 30. However, if it is determined that the alignment is poor, it is possible to record the determination result and not stop. For example, it may be stopped when the number of defective alignments reaches a predetermined number or when the number of consecutive misalignments reaches a predetermined number. Further, in the case of a detection failure due to dust on the electronic component 2 or the substrate 3, the operation may be continued.

記憶部Mは、例えば、HDD又はSSD等の磁気的、電子的な記録媒体である。記憶部Mには、システムの動作に必要なデータ、プログラムが予め記憶され、システムの動作に必要なデータを記憶する。例えば、記憶部Mは、第1の検出部35により検出される実装前の電子部品2及び基板3の実装予定領域の位置、第2の検出部42により検出される実装後の電子部品2の位置及び電子部品2が実装された基板3の実装予定領域の位置を記憶する。また、基板位置算出部55により算出される基板3の実装予定領域の位置、補正値算出部56により算出される補正値も、記憶部Mが記憶する。さらに、記憶部Mは、位置ずれ量の許容範囲、位置ずれ量、位置ずれの判定結果も記憶する。 The storage unit M is, for example, a magnetic or electronic recording medium such as an HDD or SSD. Data and programs necessary for system operation are stored in advance in the storage unit M, and data necessary for system operation are stored in the storage unit M. For example, the storage unit M is the position of the pre-mounting electronic component 2 and the planned mounting area of the substrate 3 detected by the first detection unit 35, and the post-mounting electronic component 2 detected by the second detection unit 42. The position and the position of the planned mounting area of the board 3 on which the electronic component 2 is mounted are stored. Further, the storage unit M also stores the position of the planned mounting area of the board 3 calculated by the board position calculation unit 55 and the correction value calculated by the correction value calculation unit 56. Further, the storage unit M also stores the allowable range of the misalignment amount, the misalignment amount, and the determination result of the misalignment.

(作用)
実施形態に係る電子部品実装システム1及び実装装置30の作用について説明する。なお、以下に示す処理手順で電子部品を実装する実装方法も、本発明の一態様である。図11は、電子部品実装システム1の動作フローチャートの一例である。供給ステージ11には、電子部品2がアレイ状に配置されたシート12が予め載置され、基板ステージ33には、電子部品2の実装対象となる基板3が予め載置されている。また、シート12上の電子部品2はバンプ2bが上を向いたフェイスアップの状態で載置されているものとする。
(Action)
The operation of the electronic component mounting system 1 and the mounting device 30 according to the embodiment will be described. A mounting method for mounting electronic components by the processing procedure shown below is also an aspect of the present invention. FIG. 11 is an example of an operation flowchart of the electronic component mounting system 1. A sheet 12 in which the electronic components 2 are arranged in an array is pre-mounted on the supply stage 11, and a substrate 3 to be mounted on the electronic components 2 is pre-mounted on the substrate stage 33. Further, it is assumed that the electronic component 2 on the sheet 12 is placed in a face-up state in which the bump 2b faces upward.

まず、供給装置10により、シート12上の複数ある電子部品2のうち、実装装置30に供給される供給対象の電子部品2を供給位置P1に移動させる(ステップS01)。ヘッド移動機構22によりピックアップヘッド21を供給位置P1に移動させ、供給位置P1にある電子部品2をピックアップし(ステップS02)、受け渡し位置P2でボンディングヘッド31に電子部品2を受け渡す(ステップS03)。すなわち、ピックアップヘッド21は受け渡し位置P2に移動するとともに反転装置によりピックアップした電子部品2を180°反転させる。これにより、ボンディングヘッド31と電子部品2が対面し、受け渡される。これにより、電子部品2は、アライメントマーク2aが下方に向けられた状態でボンディングヘッド31に保持される。 First, the supply device 10 moves the electronic component 2 to be supplied to the mounting device 30 out of the plurality of electronic components 2 on the sheet 12 to the supply position P1 (step S01). The pickup head 21 is moved to the supply position P1 by the head moving mechanism 22, the electronic component 2 at the supply position P1 is picked up (step S02), and the electronic component 2 is delivered to the bonding head 31 at the delivery position P2 (step S03). .. That is, the pickup head 21 moves to the delivery position P2 and reverses the electronic component 2 picked up by the reversing device by 180 °. As a result, the bonding head 31 and the electronic component 2 face each other and are delivered. As a result, the electronic component 2 is held by the bonding head 31 with the alignment mark 2a facing downward.

ボンディングヘッド31を、スライド機構321により、実装位置P3に移動させる(ステップS04)。一方、ステージ移動機構34により、基板ステージ33を移動させ、基板3の複数の実装予定領域のうち今回実装する実装予定領域を実装位置P3に移動させる(ステップS05)。 The bonding head 31 is moved to the mounting position P3 by the slide mechanism 321 (step S04). On the other hand, the board stage 33 is moved by the stage moving mechanism 34, and the planned mounting area to be mounted this time is moved to the mounting position P3 among the plurality of planned mounting areas of the board 3 (step S05).

このように、電子部品2と基板3の実装予定領域が実装位置P3に移動した後、ボンディングヘッド31と基板3との間に上下二視野カメラである撮像部35aを進出させ、上方に位置する電子部品2のアライメントマーク2aと、下方に位置する基板3の実装予定領域のアライメントマーク3aとを撮像し、電子部品2と基板3の実装予定領域の位置を検出する(ステップS06)。ボンディングヘッド31は、電子部品2と基板3の実装予定領域との位置合わせを行う(ステップS07)。 In this way, after the planned mounting area of the electronic component 2 and the board 3 is moved to the mounting position P3, the image pickup unit 35a, which is a vertical two-view camera, is advanced between the bonding head 31 and the board 3 and is located above. The alignment mark 2a of the electronic component 2 and the alignment mark 3a of the planned mounting area of the substrate 3 located below are imaged, and the positions of the electronic component 2 and the planned mounting area of the substrate 3 are detected (step S06). The bonding head 31 aligns the electronic component 2 with the planned mounting area of the substrate 3 (step S07).

位置合わせの後、昇降機構322によりボンディングヘッド31を下降させ、電子部品2を基板3の実装予定領域に当接させて実装する(ステップS08)。実装後のボンディングヘッド31は、当該電子部品2の保持を解除・上昇し、次の電子部品2を受け取るために受け渡し位置P2に戻る。 After the alignment, the bonding head 31 is lowered by the elevating mechanism 322, and the electronic component 2 is brought into contact with the planned mounting area of the substrate 3 for mounting (step S08). After mounting, the bonding head 31 releases / raises the holding of the electronic component 2 and returns to the delivery position P2 in order to receive the next electronic component 2.

電子部品2を基板3に実装した後、この実装位置P3の電子部品2をステージ移動機構34により検査位置P4に移動させる(ステップS09)。昇降機構制御部57により、撮像部昇降機構43を制御し、撮像部42aの高さを調節して、アライメントマーク2a、3aを撮像することにより、電子部品2の位置及び電子部品2が実装された基板3の実装予定領域の位置を検出する(ステップS10)。なお、アライメントマーク2a、3a間の距離が、レンズの被写界深度を超えた距離になっている場合、撮像部42aの高さ調整及びアライメントマーク2a、3aの撮像は別々に行う。 After mounting the electronic component 2 on the substrate 3, the electronic component 2 at the mounting position P3 is moved to the inspection position P4 by the stage moving mechanism 34 (step S09). The position of the electronic component 2 and the electronic component 2 are mounted by controlling the image pickup unit elevating mechanism 43 by the elevating mechanism control unit 57, adjusting the height of the image pickup unit 42a, and imaging the alignment marks 2a and 3a. The position of the planned mounting area of the board 3 is detected (step S10). When the distance between the alignment marks 2a and 3a exceeds the depth of field of the lens, the height adjustment of the imaging unit 42a and the imaging of the alignment marks 2a and 3a are performed separately.

アライメントマーク2a、3aの撮像は、1つの電子部品2、基板3の1つの実装予定領域について、二箇所で行うことが好ましい。一定の距離が離れた二箇所の位置を認識することで、対象の回転ずれをより精度高く認識することができる。電子部品2が矩形状である場合、例えば、対角位置のアライメントマーク2a、3aを撮像する。例えば、撮像部42aの視点から見て、左下の隅のアライメントマーク2aを撮像するために、ステージ移動機構34により、対象となる実装後の電子部品2の左下の隅が検査位置P4に来るように基板ステージ33を移動させ、撮像部42aの高さを調整し、アライメントマーク2aを撮像する。そして、このアライメントマーク2aと対になるアライメントマーク3aの高さに基づいて撮像部昇降機構43により撮像部42aの高さを調節し、当該アライメントマーク3aを撮像する。 It is preferable that the alignment marks 2a and 3a are imaged at two locations in one planned mounting area of one electronic component 2 and the substrate 3. By recognizing the positions of two places separated by a certain distance, it is possible to recognize the rotation deviation of the target with higher accuracy. When the electronic component 2 has a rectangular shape, for example, the alignment marks 2a and 3a at diagonal positions are imaged. For example, in order to image the alignment mark 2a in the lower left corner when viewed from the viewpoint of the image pickup unit 42a, the stage moving mechanism 34 causes the lower left corner of the target mounted electronic component 2 to come to the inspection position P4. The substrate stage 33 is moved to the surface, the height of the image pickup unit 42a is adjusted, and the alignment mark 2a is imaged. Then, the height of the image pickup unit 42a is adjusted by the image pickup unit elevating mechanism 43 based on the height of the alignment mark 3a paired with the alignment mark 2a, and the alignment mark 3a is imaged.

そして、対角に位置する右上の隅のアライメントマーク3aを撮像するために、ステージ移動機構34により、対象となる実装後の電子部品2の右上の隅が検査位置P4に来るように基板ステージ33を移動させる。これにより、右上の隅のアライメントマーク3aが視野に収まるので、撮像部42aにより撮像する。その後、右上の隅のアライメントマーク2aを撮像するために、アライメントマーク2aの高さに基づいて、撮像部昇降機構43により撮像部42aの高さを調節し、撮像部42aにより右上隅のアライメントマーク2aを撮像する。なお、対角のアライメントマーク2a、3aを撮像するのは、2点間の距離が長く、角度も認識しやすいため、位置算出誤差を低減できるためである。但し、撮像するのは、必ずしも対角のアライメントマーク2a、3aでなくても、配置位置が認識しやすい位置のアライメントマーク2a、3aとすることにより、認識の確率を高めてもよい。例えば、基板3の実装予定領域のアライメントマーク3aは、隠れ難い位置のものにすることにより、認識できない事態を低減できる。 Then, in order to image the alignment mark 3a in the upper right corner located diagonally, the board stage 33 is provided by the stage moving mechanism 34 so that the upper right corner of the target mounted electronic component 2 comes to the inspection position P4. To move. As a result, the alignment mark 3a in the upper right corner fits in the field of view, and the image pickup unit 42a takes an image. After that, in order to image the alignment mark 2a in the upper right corner, the height of the image pickup unit 42a is adjusted by the image pickup unit elevating mechanism 43 based on the height of the alignment mark 2a, and the alignment mark in the upper right corner is adjusted by the image pickup unit 42a. 2a is imaged. The diagonal alignment marks 2a and 3a are imaged because the distance between the two points is long and the angle is easy to recognize, so that the position calculation error can be reduced. However, the image is not necessarily the diagonal alignment marks 2a and 3a, but the recognition probability may be increased by using the alignment marks 2a and 3a at positions where the arrangement position is easy to recognize. For example, by setting the alignment mark 3a in the planned mounting area of the substrate 3 at a position where it is difficult to hide, it is possible to reduce an unrecognizable situation.

次に、得られた画像から、実装後の電子部品2と基板3の実装予定領域の位置を検出できた場合には(ステップS11のYES)、検出した位置に基づいて、ずれ量検出部59aにより実装後の電子部品2と基板3の実装予定領域の位置ずれ量を検出し(ステップS13)、判定部59bにより位置ずれを判定する(ステップS14)。得られた画像から、電子部品2を実装後の基板3の実装予定領域の位置を検出できない場合には(ステップS11のNO)、基板位置算出部55が、基板3の実装予定領域が実装位置P3から検査位置P4に移動した場合の位置を算出する(ステップS12)。そして、検出した電子部品2の位置と、算出した基板3の実装予定領域の位置とに基づいて、ずれ量検出部59aにより実装後の電子部品2と基板3の実装予定領域の位置ずれ量を検出し(ステップS13)、判定部59bにより位置ずれを判定する(ステップS14)。 Next, if the positions of the planned mounting areas of the electronic component 2 and the substrate 3 after mounting can be detected from the obtained image (YES in step S11), the deviation amount detecting unit 59a is based on the detected positions. (Step S13) detects the amount of misalignment between the electronic component 2 and the planned mounting area of the substrate 3 after mounting, and the determination unit 59b determines the misalignment (step S14). If the position of the planned mounting area of the board 3 after mounting the electronic component 2 cannot be detected from the obtained image (NO in step S11), the board position calculation unit 55 determines that the planned mounting area of the board 3 is the mounting position. The position when moving from P3 to the inspection position P4 is calculated (step S12). Then, based on the detected position of the electronic component 2 and the calculated position of the planned mounting area of the substrate 3, the displacement amount detection unit 59a determines the amount of positional deviation between the electronic component 2 after mounting and the planned mounting area of the substrate 3. It is detected (step S13), and the positional deviation is determined by the determination unit 59b (step S14).

位置ずれが許容できる範囲、すなわち位置合わせ良好と判定した場合は(ステップS15のYES)、ステップS01に戻って、次の電子部品2の実装に移る。ステップS01~S15を繰り返し、供給ステージ11上の電子部品2がなくなる、あるいは基板3の実装予定領域の全てに電子部品2が実装されると、システムの稼働を停止する。一方、判定部59bが、位置ずれが許容できない範囲、すなわち位置合わせ不良と判定した場合は(ステップS15のNO)、報知手段により作業員に報知し、システムを停止し、終了する。なお、位置ずれ量の検出や位置ずれの判定中であっても、並行して電子部品2の供給が行われてもよい。従って、例えば、必ずしもS01の処理に戻る必要はなく、S05の処理に戻ってもよい。つまり、上記の処理手順は一例であり、本発明はこれには限定されない。また、撮像部42aをアライメントマーク2a、3aの位置に移動させて撮像してもよい。 If it is determined that the misalignment is within an acceptable range, that is, the alignment is good (YES in step S15), the process returns to step S01 and the next step is to mount the electronic component 2. When steps S01 to S15 are repeated and the electronic component 2 on the supply stage 11 disappears or the electronic component 2 is mounted in the entire mounting area of the substrate 3, the operation of the system is stopped. On the other hand, when the determination unit 59b determines that the misalignment is unacceptable, that is, the misalignment is determined (NO in step S15), the notification means notifies the worker, the system is stopped, and the system is terminated. Even during the detection of the misalignment amount and the determination of the misalignment, the electronic components 2 may be supplied in parallel. Therefore, for example, it is not always necessary to return to the process of S01, and the process of S05 may be returned. That is, the above processing procedure is an example, and the present invention is not limited thereto. Further, the image pickup unit 42a may be moved to the position of the alignment marks 2a and 3a to take an image.

(効果)
(1)本実施形態は、電子部品2を基板3に実装する実装装置30であって、基板3を載置する基板ステージ33と、基板ステージ33を移動させるステージ移動機構34と、電子部品2を基板ステージ33に載置された基板3に実装する実装位置P3において、実装前の電子部品2の位置及び基板3の実装予定領域の位置を検出する第1の検出部35と、実装位置P3において、電子部品2の位置と基板3の実装予定領域の位置とを位置合わせして、基板3に実装するボンディングヘッド31と、実装位置P3から離隔した検査位置P4において、実装をした後の電子部品2の位置を検出する第2の検出部42と、制御装置50と、を有する。
(effect)
(1) The present embodiment is a mounting device 30 for mounting an electronic component 2 on a substrate 3, a substrate stage 33 on which the substrate 3 is mounted, a stage moving mechanism 34 for moving the substrate stage 33, and an electronic component 2. At the mounting position P3 on which the board 3 is mounted on the board stage 33, the first detection unit 35 for detecting the position of the electronic component 2 before mounting and the position of the planned mounting area of the board 3 and the mounting position P3. In, the position of the electronic component 2 and the position of the planned mounting area of the board 3 are aligned, and the bonding head 31 to be mounted on the board 3 and the electron after mounting at the inspection position P4 separated from the mounting position P3. It has a second detection unit 42 for detecting the position of the component 2 and a control device 50.

そして、制御装置50は、第1の検出部35によって検出された基板3の実装予定領域の位置に基づいて、電子部品2が実装された基板3の実装予定領域の位置と、第2の検出部42により検出された電子部品2の位置との位置ずれ量を検出するずれ量検出部59aを有する。 Then, the control device 50 determines the position of the planned mounting area of the board 3 on which the electronic component 2 is mounted and the second detection based on the position of the planned mounting area of the board 3 detected by the first detection unit 35. It has a deviation amount detecting unit 59a for detecting a displacement amount with respect to the position of the electronic component 2 detected by the unit 42.

また、本実施形態は、電子部品2を基板3に実装する実装方法であって、第1の検出部35が、ステージ移動機構34によって移動する基板ステージ33に載置された基板3に、電子部品2を実装する実装位置P3において、実装前の電子部品2の位置及び基板3の実装予定領域の位置を検出する第1の検出処理と、ボンディングヘッド31が、実装位置P3において、第1の検出処理の結果に基づいて電子部品2の位置と基板3の実装予定領域の位置とを位置合わせして、基板3に実装する実装処理と、第2の検出部42が、実装位置P3から離隔した検査位置P4において、実装をした後の前記電子部品の位置を検出する第2の検出処理と、ずれ量検出部59aが、第1の検出処理によって検出された基板3の実装予定領域の位置に基づいて、電子部品2が実装された基板3の実装予定領域の位置と、第2の検出処理により検出された電子部品2の位置との位置ずれ量を検出するずれ量検出処理と、を含む。 Further, the present embodiment is a mounting method in which the electronic component 2 is mounted on the substrate 3, and the first detection unit 35 is mounted on the substrate 3 mounted on the substrate stage 33 moved by the stage moving mechanism 34. The first detection process for detecting the position of the electronic component 2 before mounting and the position of the planned mounting area of the board 3 at the mounting position P3 on which the component 2 is mounted, and the bonding head 31 are the first at the mounting position P3. Based on the result of the detection process, the position of the electronic component 2 and the position of the planned mounting area of the board 3 are aligned and mounted on the board 3, and the second detection unit 42 is separated from the mounting position P3. At the inspection position P4, the second detection process for detecting the position of the electronic component after mounting and the position of the planned mounting area of the substrate 3 detected by the deviation amount detection unit 59a by the first detection process. Based on the above, the displacement amount detection process for detecting the displacement amount between the position of the planned mounting area of the board 3 on which the electronic component 2 is mounted and the position of the electronic component 2 detected by the second detection process. include.

これにより、実装後の基板3の実装予定領域の位置を検出できない場合であっても、電子部品2と基板3の実装予定領域の位置ずれ量を検出できる。このため、基板3の実装予定領域の位置を検出できないことによる停止時間の発生を抑制でき、生産性の高い実装装置30とすることができる。また、電子部品2が実装された状態では、基板3の実装予定領域の位置が検出できないような態様の電子部品2又は基板3であっても位置ずれ量を検出できるので、実装可能な基板3や電子部品2の適用範囲が広い実装装置30とすることができる。 As a result, even when the position of the planned mounting area of the board 3 after mounting cannot be detected, the amount of misalignment between the electronic component 2 and the planned mounting area of the board 3 can be detected. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a stop time due to the inability to detect the position of the planned mounting area of the substrate 3, and the mounting device 30 with high productivity can be obtained. Further, in the state where the electronic component 2 is mounted, the amount of misalignment can be detected even in the electronic component 2 or the substrate 3 in such a manner that the position of the planned mounting region of the substrate 3 cannot be detected, so that the mountable substrate 3 can be mounted. The mounting device 30 has a wide range of application for the electronic component 2 and the electronic component 2.

(2)制御装置50は、基板3の実装予定領域が、実装位置P3から検査位置P4に移動した場合の位置を算出する基板位置算出部55を有し、ずれ量検出部59aは、基板位置算出部55によって算出された位置に基づいて、電子部品2が実装された基板3の実装予定領域の位置と、第2の検出部42により検出された電子部品2の位置との位置ずれ量を検出する。このため、基板3の実装予定領域を、実装位置P3から検査位置P4に移動した場合の位置に変換して、位置ずれ量を検出できる。 (2) The control device 50 has a board position calculation unit 55 that calculates a position when the planned mounting area of the board 3 moves from the mounting position P3 to the inspection position P4, and the deviation amount detecting unit 59a is the board position. Based on the position calculated by the calculation unit 55, the amount of misalignment between the position of the planned mounting area of the board 3 on which the electronic component 2 is mounted and the position of the electronic component 2 detected by the second detection unit 42 is determined. To detect. Therefore, the planned mounting area of the substrate 3 can be converted into a position when the board 3 is moved from the mounting position P3 to the inspection position P4, and the amount of misalignment can be detected.

(3)制御装置50は、基板位置算出部55が、実装予定領域が実装位置P3から検査位置P4に移動した位置を算出するための補正値を算出する補正値算出部56を有する。このため、実装予定領域が実装位置P3から検査位置P4に移動した場合の位置を、補正値により算出するので、ステージ移動機構34に移動誤差があっても、正確に位置ずれを判定できる。 (3) The control device 50 has a correction value calculation unit 56 in which the board position calculation unit 55 calculates a correction value for calculating the position where the planned mounting area has moved from the mounting position P3 to the inspection position P4. Therefore, since the position when the planned mounting area moves from the mounting position P3 to the inspection position P4 is calculated from the correction value, the position deviation can be accurately determined even if the stage moving mechanism 34 has a movement error.

(4)第2の検出部42は、電子部品2が実装された基板3の実装予定領域の位置を検出する機能を有し、ずれ量検出部59aは、第2の検出部42が電子部品2が実装された基板3の実装予定領域の位置を検出できた場合には、第2の検出部42が検出した位置に基づいて、位置ずれ量を検出する。このため、第2の検出部42により基板3の実装予定領域の位置を検出できる場合には、当該位置により位置ずれを判定することにより、移動による変動を考慮しなくても、比較的精度良く位置ずれ量を検出できる。第2の検出部42により基板3の実装予定領域の位置を検出できない場合には、実装位置P3における基板3の実装予定領域の位置を用いることにより、位置ずれ量を検出できる。 (4) The second detection unit 42 has a function of detecting the position of the planned mounting area of the substrate 3 on which the electronic component 2 is mounted, and the deviation amount detection unit 59a has the second detection unit 42 of the electronic component. When the position of the planned mounting area of the board 3 on which 2 is mounted can be detected, the amount of misalignment is detected based on the position detected by the second detection unit 42. Therefore, when the position of the planned mounting area of the substrate 3 can be detected by the second detection unit 42, the position deviation is determined based on the position, so that the variation due to the movement is not taken into consideration, and the position is relatively accurate. The amount of misalignment can be detected. When the position of the planned mounting area of the board 3 cannot be detected by the second detection unit 42, the amount of misalignment can be detected by using the position of the planned mounting area of the board 3 at the mounting position P3.

また、2種の検出方法を実行できるので、基板3の実装予定領域の位置が検出できないことにより、位置ずれの判定ができなくなることを抑制でき、実装精度を高めるとともに、不良の発生を抑制できる。このように、基板3の実装予定領域の位置が検出しづらい電子部品2や基板3であっても適用できるので、実装可能な電子部品2や基板3の適用範囲を拡大できる。 Further, since two types of detection methods can be executed, it is possible to suppress the inability to determine the positional deviation due to the inability to detect the position of the planned mounting area of the substrate 3, improve the mounting accuracy, and suppress the occurrence of defects. .. As described above, since it can be applied even to the electronic component 2 or the substrate 3 whose position of the planned mounting area of the substrate 3 is difficult to detect, the applicable range of the electronic component 2 or the substrate 3 that can be mounted can be expanded.

(5)第2の検出部42は、実装をした後の電子部品2を透過して、電子部品2のアライメントマーク2a及び基板3の実装予定領域のアライメントマーク3aを撮像する撮像部42aを有する。このため、電子部品2や基板3の実装予定領域のアライメントマーク2a、3aの配置や態様にかかわらず、位置ずれを判定することができる。電子部品2や基板3の実装予定領域のアライメントマーク2a、3aの配置の自由度が高まり、実装可能な電子部品2や基板3の適用範囲を拡大できる。アライメントマーク2a、3aのために確保すべき非機能部分の面積を減らし、配線パターン等の電子部品2や基板3の機能部分の面積を拡大することができるので、同一の面積における実装密度を高めることができる。さらに、機能部分の密度を高めて全体のサイズを小型化することができる。 (5) The second detection unit 42 has an image pickup unit 42a that transmits the electronic component 2 after mounting and images the alignment mark 2a of the electronic component 2 and the alignment mark 3a of the planned mounting area of the substrate 3. .. Therefore, the positional deviation can be determined regardless of the arrangement and mode of the alignment marks 2a and 3a in the planned mounting area of the electronic component 2 and the substrate 3. The degree of freedom in arranging the alignment marks 2a and 3a in the planned mounting area of the electronic component 2 and the substrate 3 is increased, and the applicable range of the electronic component 2 and the substrate 3 that can be mounted can be expanded. Since the area of the non-functional part to be secured for the alignment marks 2a and 3a can be reduced and the area of the functional part of the electronic component 2 or the substrate 3 such as the wiring pattern can be expanded, the mounting density in the same area is increased. be able to. Furthermore, the density of the functional parts can be increased and the overall size can be reduced.

(6)制御装置50は、ずれ量検出部59aが検出した位置ずれ量に基づいて、位置ずれ量が許容範囲か否かの位置ずれを判定する判定部59bを有する。このため、位置ずれ量の程度に応じて、実装の良否を判断できる。 (6) The control device 50 has a determination unit 59b for determining whether or not the displacement amount is within the allowable range based on the displacement amount detected by the displacement amount detection unit 59a. Therefore, the quality of mounting can be determined according to the degree of misalignment.

(7)判定部59bは、電子部品2を基板3に実装する毎に、位置ずれを判定する。このため、実装する毎にリアルタイムで検査することができるので、全ての実装を終了した後の基板3を、別途設けられた検査装置においてまとめて検査する場合に比べて、不良が発生する毎に中断や修正等の作業を行うことができ、実装される電子部品2の無駄を抑えることができる。さらに、実装の不良の発生数を抑えて、歩留まりを向上させることができる。なお、本発明は、必ずしも電子部品2を基板3に実装する毎に、位置ずれを判定する必要はなく、所定の実装数毎に又は所定の時間間隔で、位置ずれを判定してもよい。これにより、判定処理の時間を節約して、生産性を高めることができる。 (7) The determination unit 59b determines the positional deviation each time the electronic component 2 is mounted on the substrate 3. Therefore, since it is possible to inspect in real time each time mounting is completed, each time a defect occurs, the substrate 3 after all mounting is inspected collectively by a separately provided inspection device. Work such as interruption and correction can be performed, and waste of the mounted electronic component 2 can be suppressed. Further, the number of mounting defects can be suppressed and the yield can be improved. In the present invention, it is not always necessary to determine the misalignment each time the electronic component 2 is mounted on the substrate 3, and the misalignment may be determined for each predetermined number of mounts or at a predetermined time interval. As a result, the time for the determination process can be saved and the productivity can be increased.

(8)補正値算出部56は、所定のタイミングで補正値を算出する。実装装置30の稼働に伴って、周辺の温度変化、機構の劣化などによって移動誤差が変化するが、所定のタイミングで移動量を算出、更新することにより、移動誤差の変化を補正でき、検査精度を高めることができる。 (8) The correction value calculation unit 56 calculates the correction value at a predetermined timing. The movement error changes due to changes in the ambient temperature, deterioration of the mechanism, etc. with the operation of the mounting device 30, but by calculating and updating the movement amount at a predetermined timing, the change in the movement error can be corrected and the inspection accuracy can be corrected. Can be enhanced.

(他の実施形態)
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、下記に示す他の実施形態も包含する。また、本発明は、上記実施形態及び下記の他の実施形態を全て又はいずれかを組み合わせた形態も包含する。さらに、これらの実施形態を発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができ、その変形も本発明に含まれる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above embodiment, but also includes other embodiments shown below. The present invention also includes a combination of all or any of the above embodiments and the following other embodiments. Further, various omissions, replacements, and changes can be made to these embodiments without departing from the scope of the invention, and modifications thereof are also included in the present invention.

(1)補正値算出部56を省略してもよい。ステージ移動機構34の移動誤差が小さい場合には、実装位置P3から検査位置P4まで移動した場合の移動量を一定とすることができる。一例として、上記で示した実装位置P3から検査位置P4の距離(A,B)を移動量として、基板位置算出部55が基板3の実装予定領域の位置を算出することができる。これにより、あらかじめ補正値を求めておく必要がない。補正値を求める時間が不要となることにより、生産性が向上する。発明者が検討したところ、概ね100mm以内が、移動誤差を無視できる移動範囲であった。このため、例えば、実装位置P3と検査位置P4を100mm以内に設けることにより、基板ステージ33の移動範囲を100mm以内とすることができるので、ステージ移動機構34の移動の補正値を算出しなくても、基板ステージ33の移動誤差を抑制することができる。なお、このような設定は、必要とする検査の精度に基づいて、予め計測して適宜決定することができる。 (1) The correction value calculation unit 56 may be omitted. When the movement error of the stage movement mechanism 34 is small, the movement amount when the stage movement mechanism 34 is moved from the mounting position P3 to the inspection position P4 can be made constant. As an example, the board position calculation unit 55 can calculate the position of the planned mounting area of the board 3 by using the distance (A, B) from the mounting position P3 shown above to the inspection position P4 as the movement amount. As a result, it is not necessary to obtain the correction value in advance. Productivity is improved by eliminating the need for time to obtain the correction value. As a result of examination by the inventor, the movement range within about 100 mm was a movement range in which the movement error could be ignored. Therefore, for example, by providing the mounting position P3 and the inspection position P4 within 100 mm, the moving range of the substrate stage 33 can be set within 100 mm, so that the correction value for the movement of the stage moving mechanism 34 does not have to be calculated. Also, the movement error of the substrate stage 33 can be suppressed. It should be noted that such a setting can be measured in advance and appropriately determined based on the required accuracy of the inspection.

(2)第2の検出部42は、必ずしも電子部品2が実装された基板3の実装予定領域の位置を検出する必要はない。つまり、常に、検査位置P4において第1の検出部35によって検出された基板3の実装予定領域の位置を用いて、位置ずれを判定部59bが判定してもよい。これにより、第2の検出部42によって、電子部品2が実装された基板3の実装予定領域の位置を検出する時間が不要となるので、生産性が向上する。さらに、第2の検出部42により検出された基板3の実装予定領域の位置を用いるモードと、第1の検出部35によって検出された基板3の実装予定領域の位置を用いるモードのいずれかを選択することができるようにしてもよい。これにより、検査精度を高めるか、生産性を重視するかに応じて、いずれかのモードを選択することができ、実装装置30の運用の自由度を高めることができる。 (2) The second detection unit 42 does not necessarily have to detect the position of the planned mounting area of the board 3 on which the electronic component 2 is mounted. That is, the determination unit 59b may always determine the positional deviation by using the position of the planned mounting area of the substrate 3 detected by the first detection unit 35 at the inspection position P4. As a result, the second detection unit 42 does not need time to detect the position of the planned mounting area of the substrate 3 on which the electronic component 2 is mounted, so that the productivity is improved. Further, either a mode using the position of the planned mounting area of the board 3 detected by the second detection unit 42 or a mode using the position of the planned mounting area of the board 3 detected by the first detection unit 35 is selected. It may be possible to select. As a result, either mode can be selected depending on whether the inspection accuracy is improved or the productivity is emphasized, and the degree of freedom in the operation of the mounting device 30 can be increased.

(3)実装位置P3に位置する実装後の電子部品2を検査位置P4に移動させる際の基板ステージ33の高さ変動量を検出し、この変動量に基づいて、撮像部42aが電子部品2のアライメントマーク2aを撮像する際の高さ、基板3の実装予定領域のアライメントマーク3aを撮像する際の高さを変えてもよい。これにより、撮像部42aの高さを、レンズの被写界深度(例えば10μm)内に収めてピントの合った撮像画像を得ることができるので、位置ずれ量の検出精度を高めることができる。 (3) The height fluctuation amount of the substrate stage 33 when the mounted electronic component 2 located at the mounting position P3 is moved to the inspection position P4 is detected, and the image pickup unit 42a detects the electronic component 2 based on this fluctuation amount. The height when the alignment mark 2a of the above is imaged and the height when the alignment mark 3a of the planned mounting area of the substrate 3 is imaged may be changed. As a result, the height of the image pickup unit 42a can be accommodated within the depth of field (for example, 10 μm) of the lens to obtain an in-focus captured image, so that the detection accuracy of the amount of misalignment can be improved.

(4)上記の態様では、電子部品2を基板3にフェイスダウン方式で実装したが、実装装置30は、電子部品2のバンプ2b等により構成される電極が形成された面が、基板3とは反対側に向けられたフェイスアップ方式で実装しても良い。この場合にも、基板3の実装予定領域のアライメントマーク3aが認識できない事態が生じるため、本発明が有効となる。 (4) In the above aspect, the electronic component 2 is mounted on the substrate 3 by a face-down method, but in the mounting device 30, the surface on which the electrode formed by the bump 2b or the like of the electronic component 2 is formed is the substrate 3. May be implemented in a face-up manner facing the other side. In this case as well, the alignment mark 3a in the planned mounting area of the substrate 3 may not be recognized, so that the present invention is effective.

(5)アライメントマーク2a、3aの態様は、上記の例で示したものには限定されない。例えば、図12(A)に、四点配置された正方形のアライメントマーク3aに、十字形状のアライメントマーク2aの位置が合った状態を示す。この場合、例えば、図12(B)、図12(C)に示すように、アライメントマーク2aがアライメントマーク3aに重なることにより、アライメントマーク3aが認識できない場合が生じる。なお、図12(B)では、アライメントマーク2aがアライメントマーク3aと重なっている状態も、すべて実線で示している。 (5) The embodiments of the alignment marks 2a and 3a are not limited to those shown in the above example. For example, FIG. 12A shows a state in which the position of the cross-shaped alignment mark 2a is aligned with the square alignment mark 3a arranged at four points. In this case, for example, as shown in FIGS. 12B and 12C, the alignment mark 2a may overlap with the alignment mark 3a, so that the alignment mark 3a may not be recognized. In addition, in FIG. 12B, the state where the alignment mark 2a overlaps with the alignment mark 3a is also shown by a solid line.

(6)アライメントマーク2a、3aは、アライメントのためだけに設けられたものである必要はない。例えば、電子部品2、基板3の一部、配線パターンの一部などを、アライメントマークとして用いることができる。この場合にも、この場合にも、基板3の実装予定領域のアライメントマーク3aが認識できない事態が生じるため、本発明が有効となる。 (6) The alignment marks 2a and 3a do not have to be provided only for alignment. For example, an electronic component 2, a part of a substrate 3, a part of a wiring pattern, and the like can be used as alignment marks. In both this case and this case, the alignment mark 3a in the planned mounting area of the substrate 3 may not be recognized, so that the present invention is effective.

(7)上記の例では、キャリブレーションガラスを用いて、上記の移動量(X方向、Y方向)を求めていた。これにより、比較的正確に移動量(X方向、Y方向)を求めることができる。但し、キャリブレーションガラスに代えて、実装前の基板3を用いて移動量(X方向、Y方向)を求めることもできる。実装前の基板3を用いることで、キャリブレーションガラスを準備することなく、より簡便に移動量(X方向、Y方向)を求めることができる。所定のタイミングで補正値を更新する場合には、実装に用いる基板3をそのまま用いるので、キャリブレーションガラスなどへ切り替える作業の必要がなく、生産性が低下することを抑制できる。 (7) In the above example, the above-mentioned movement amount (X direction, Y direction) was obtained by using the calibration glass. As a result, the amount of movement (X direction, Y direction) can be obtained relatively accurately. However, instead of the calibration glass, the moving amount (X direction, Y direction) can be obtained by using the substrate 3 before mounting. By using the substrate 3 before mounting, the movement amount (X direction, Y direction) can be obtained more easily without preparing the calibration glass. When the correction value is updated at a predetermined timing, the substrate 3 used for mounting is used as it is, so that there is no need to switch to calibration glass or the like, and it is possible to suppress a decrease in productivity.

(8)上記の例では、位置合わせが不良と判定された場合に、判定結果を記録する処理の一例を説明した。但し、記録する情報としては、位置合わせが良好と判定された場合の判定結果、検出された位置ずれ量も含まれる。制御装置50は、例えば、記録された位置ずれ量を監視、分析した結果に基づいて、補正値を更新するタイミングを決定することができる。これにより、適切な時点での更新が可能となるので、実装精度を高めるとともに生産性の低下を抑制できる。また、例えば、位置ずれ量を監視、分析した結果に基づいて、稼働を停止して確認を促すことで、不良の発生を未然に防ぐことができる。さらに、このような監視、分析を実装とともに行うことで、実装にリアルタイムでフィードバックすることもでき、より歩留まりを高めることができる。 (8) In the above example, an example of the process of recording the determination result when the alignment is determined to be defective has been described. However, the information to be recorded includes the determination result when the alignment is determined to be good and the detected displacement amount. The control device 50 can determine, for example, the timing for updating the correction value based on the result of monitoring and analyzing the recorded displacement amount. As a result, it is possible to update at an appropriate time, so that it is possible to improve the mounting accuracy and suppress the decrease in productivity. Further, for example, by stopping the operation and prompting confirmation based on the result of monitoring and analyzing the amount of misalignment, it is possible to prevent the occurrence of defects. Furthermore, by performing such monitoring and analysis together with the implementation, it is possible to provide feedback to the implementation in real time, and the yield can be further increased.

1 電子部品実装システム
2 電子部品
2a アライメントマーク
2b バンプ
3 基板
3a アライメントマーク
10 供給装置
11 供給ステージ
12 シート
13 カメラ
20 ピックアップ装置
21 ピックアップヘッド
21a 吸着ノズル
22 ヘッド移動機構
23 支持フレーム
30 実装装置
31 ボンディングヘッド
31a 吸着ノズル
32 ヘッド移動機構
321 スライド機構
321a レール
321b スライダ
322 昇降機構
323 支持フレーム
32a 吸着ノズル
33 基板ステージ
34 ステージ移動機構
35 第1の検出部
35a 撮像部
40 検査ユニット
42 第2の検出部
42a 撮像部
43 撮像部昇降機構
50 制御装置
51 供給装置制御部
52 ピックアップヘッド制御部
53 ボンディングヘッド制御部
54 基板ステージ制御部
55 基板位置算出部
56 補正値算出部
57 昇降機構制御部
58 撮像部制御部
59a ずれ量検出部
59b 判定部
M 記憶部
1 Electronic component mounting system 2 Electronic component 2a Alignment mark 2b Bump 3 Board 3a Alignment mark 10 Supply device 11 Supply stage 12 Sheet 13 Camera 20 Pickup device 21 Pickup head 21a Suction head 22 Head movement mechanism 23 Support frame 30 Mounting device 31 Bonding head 31a Suction nozzle 32 Head movement mechanism 321 Slide mechanism 321a Rail 321b Slider 322 Elevating mechanism 323 Support frame 32a Suction nozzle 33 Board stage 34 Stage movement mechanism 35 First detection unit 35a Imaging unit 40 Inspection unit 42 Second detection unit 42a Imaging Unit 43 Image pickup unit Elevating mechanism 50 Control device 51 Supply device control unit 52 Pickup head control unit 53 Bonding head control unit 54 Board stage control unit 55 Board position calculation unit 56 Correction value calculation unit 57 Elevating mechanism control unit 58 Imaging unit control unit 59a Misalignment detection unit 59b Judgment unit M Storage unit

Claims (9)

電子部品を基板に実装する実装装置であって、
前記基板を載置する基板ステージと、
前記基板ステージを移動させるステージ移動機構と、
前記電子部品を前記基板ステージに載置された前記基板に実装する実装位置において、実装前の前記電子部品の位置及び前記基板の実装予定領域の位置を検出する第1の検出部と、
前記実装位置において、前記電子部品の位置と前記基板の実装予定領域の位置とを位置合わせして、前記基板に実装するボンディングヘッドと、
前記実装位置から離隔した検査位置において、前記実装をした後の前記電子部品の位置を検出する第2の検出部と、
制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、
前記第1の検出部によって検出された前記基板の実装予定領域の位置に基づいて、前記電子部品が実装された前記基板の実装予定領域の位置と、前記第2の検出部により検出された前記電子部品の位置との位置ずれ量を検出するずれ量検出部を有することを特徴とする実装装置。
A mounting device that mounts electronic components on a board.
The board stage on which the board is placed and
A stage moving mechanism for moving the board stage and
A first detection unit that detects the position of the electronic component before mounting and the position of the planned mounting area of the board at the mounting position where the electronic component is mounted on the board mounted on the board stage.
At the mounting position, the bonding head to be mounted on the board by aligning the position of the electronic component with the position of the planned mounting area of the board.
A second detection unit that detects the position of the electronic component after mounting at an inspection position separated from the mounting position, and
With the control device
Have,
The control device is
Based on the position of the planned mounting area of the board detected by the first detection unit, the position of the planned mounting area of the board on which the electronic component is mounted and the position of the planned mounting area of the board detected by the second detection unit. A mounting device including a displacement amount detecting unit that detects a displacement amount with respect to the position of an electronic component.
前記制御装置は、
前記基板の実装予定領域が、前記実装位置から前記検査位置に移動した場合の位置を算出する基板位置算出部を有し、
前記ずれ量検出部は、前記基板位置算出部によって算出された位置に基づいて、前記電子部品が実装された前記基板の実装予定領域の位置と、前記第2の検出部により検出された前記電子部品の位置との位置ずれ量を検出することを特徴とする請求項1記載の実装装置。
The control device is
It has a board position calculation unit that calculates a position when the planned mounting area of the board moves from the mounting position to the inspection position.
Based on the position calculated by the board position calculation unit, the deviation amount detection unit includes the position of the mounting area of the board on which the electronic component is mounted and the electron detected by the second detection unit. The mounting device according to claim 1, wherein the amount of misalignment with the position of a component is detected.
前記制御装置は、
前記基板位置算出部が、前記実装予定領域が前記実装位置から前記検査位置に移動した位置を算出するための補正値を算出する補正値算出部を有することを特徴とする請求項2記載の実装装置。
The control device is
The mounting according to claim 2, wherein the board position calculation unit has a correction value calculation unit for calculating a correction value for calculating a position where the mounting planned area is moved from the mounting position to the inspection position. Device.
前記第2の検出部は、前記電子部品が実装された前記基板の実装予定領域の位置を検出する機能を有し、
前記ずれ量検出部は、前記第2の検出部が前記電子部品が実装された前記基板の実装予定領域の位置を検出できた場合には、前記第2の検出部が検出した位置に基づいて、前記位置ずれ量を検出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の実装装置。
The second detection unit has a function of detecting the position of a planned mounting area of the board on which the electronic component is mounted.
When the second detection unit can detect the position of the planned mounting area of the board on which the electronic component is mounted, the deviation amount detection unit is based on the position detected by the second detection unit. The mounting apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the misalignment amount is detected.
前記第2の検出部は、前記実装をした後の前記電子部品を透過して、前記電子部品のアライメントマークあるいは前記基板の実装予定領域のアライメントマークを撮像する撮像部を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の実装装置。 The second detection unit is characterized by having an image pickup unit that transmits the electronic component after mounting and images an alignment mark of the electronic component or an alignment mark of a region to be mounted on the substrate. The mounting device according to any one of claims 1 to 4. 前記制御装置は、前記ずれ量検出部が検出した前記位置ずれ量に基づいて、前記位置ずれ量が許容範囲か否かの位置ずれを判定する判定部を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の実装装置。 1. The mounting device according to any one of 5. 前記判定部は、電子部品を基板に実装する毎に、位置ずれを判定することを特徴とする請求項6記載の実装装置。 The mounting device according to claim 6, wherein the determination unit determines a positional deviation each time an electronic component is mounted on a substrate. 前記補正値算出部は、所定のタイミングで前記補正値を算出することを特徴とする請求項3記載の実装装置。 The mounting device according to claim 3, wherein the correction value calculation unit calculates the correction value at a predetermined timing. 電子部品を基板に実装する実装方法であって、
第1の検出部が、前記基板に前記電子部品を実装する実装位置において、実装前の前記電子部品の位置及び前記基板の実装予定領域の位置を検出する第1の検出処理と、
ボンディングヘッドが、前記実装位置において、前記第1の検出処理の結果に基づいて前記電子部品の位置と前記基板の実装予定領域の位置とを位置合わせして、前記基板に実装する実装処理と、
第2の検出部が、前記実装位置から離隔した検査位置において、前記実装をした後の前記電子部品の位置を検出する第2の検出処理と、
ずれ量検出部が、前記第1の検出処理によって検出された前記基板の実装予定領域の位置に基づいて、前記電子部品が実装された前記基板の実装予定領域の位置と、前記第2の検出処理により検出された前記電子部品の位置との位置ずれ量を検出するずれ量検出処理と、
を含むことを特徴とする実装方法。
It is a mounting method for mounting electronic components on a board.
A first detection process in which the first detection unit detects the position of the electronic component before mounting and the position of the planned mounting area of the board at the mounting position where the electronic component is mounted on the board.
A mounting process in which the bonding head aligns the position of the electronic component with the position of the planned mounting area of the board based on the result of the first detection process at the mounting position and mounts the bonding head on the board.
A second detection process in which the second detection unit detects the position of the electronic component after mounting at an inspection position separated from the mounting position.
Based on the position of the planned mounting area of the board detected by the first detection process, the deviation amount detection unit determines the position of the planned mounting area of the board on which the electronic component is mounted and the second detection. Misalignment detection processing that detects the amount of misalignment with the position of the electronic component detected by the processing, and
An implementation method characterized by including.
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