JP2023039867A - 部品搭載装置及び部品搭載方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】信頼性の低下が抑制された部品搭載装置等を提供する。【解決手段】部品搭載装置100は、基板に部品を搭載する部品搭載装置である。部品搭載装置100は、基板300を保持する基板保持テーブル110と、基板保持テーブル110に保持された基板300を撮像する撮像カメラ120と、光源130と、光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射させるための導光部140と、導光部140が光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射させる位置である第1位置と、導光部140が光源130から発せられた照明光を導光しない位置である第2位置とに導光部140を移動させる移動部と、を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、基板に部品を熱圧着する部品搭載装置及び部品搭載方法に関する。
従来、基板に駆動回路等の部品を圧着する部品搭載装置がある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示されている部品搭載装置は、基板を保持する基板保持テーブルと、基板保持テーブルによって、基板の透明な領域に設けられた部品搭載領域が所定の作業位置に位置するように保持された基板の下方から、透明な領域に形成されたマークを撮像する撮像カメラと、保持された基板のマークの上方から照明光を照射する照明手段と、を備え、部品搭載領域に部品を搭載する。特許文献1に開示されている部品搭載装置においては、部品が載置される中継テーブルに照明手段(LED(Light Emitting Diode)チップ等の発光体)が配置されている。
特開2019-54076号公報
上記したLEDチップ等の照明手段に照明光を照射させるには、例えば、電力を供給するための配線と照明手段とを接続する必要がある。また、中継テーブルが部品を移動させるために可動となっていることから、配線もまた可動ケーブルにする必要がある。
しかしながら、配線を可動ケーブルにすると、可動ケーブルの破損等の故障の要因となりやすく、信頼性が低下される。
本発明は、信頼性の低下を抑制された部品搭載装置等を提供する。
本発明の一態様に係る部品搭載装置は、基板に部品を搭載する部品搭載装置であって、前記基板を保持する基板保持テーブルと、前記基板保持テーブルに保持された前記基板を撮像する撮像カメラと、光源と、前記光源から発せられた照明光を導光して前記基板に照射させるための導光部と、前記導光部が前記光源から発せられた前記照明光を導光して前記基板に照射させる位置である第1位置と、前記導光部が前記光源から発せられた前記照明光を導光しない位置である第2位置とに前記導光部を移動させる移動部と、を備える。
また、本発明の一態様に係る部品搭載方法は、基板に部品を搭載する部品搭載方法であって、基板保持テーブルに保持された前記基板を撮像する撮像ステップと、照明光を光源から発せさせる照明ステップと、前記光源から発せられた前記照明光を導光して前記基板に照射するための導光部を、前記光源から発せられた前記照明光を導光して前記基板に照射させる位置である第1位置と、前記光源から発せられた前記照明光を導光しない位置である第2位置とに移動させる移動ステップと、を含む。
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なCD-ROM等の記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
本発明によれば、信頼性の低下が抑制された部品搭載装置等を提供できる。
図1は、実施の形態1に係る部品搭載装置を示す側面図である。 図2は、実施の形態1に係る基板保持テーブルを示す斜視図である。 図3は、実施の形態1に係る導光部が照明光を照射している状態を示す側面図である。 図4は、実施の形態1に係る導光部を示す部分断面図である。 図5は、実施の形態1に係る光源と導光部が有する受光部とを示す部分断面図である。 図6は、実施の形態1に係る部品搭載装置の機能構成を示すブロック図である。 図7は、実施の形態1に係る部品搭載装置の処理手順を示すフローチャートである。 図8は、実施の形態1に係る部品搭載装置の処理手順を示す側面図である。 図9は、実施の形態2に係る部品搭載装置を示す側面図である。 図10は、実施の形態2に係る導光部が照明光を照射している状態を示す部分断面図である。 図11は、実施の形態2に係る部品搭載装置が部品を基板に搭載している様子を示す側面図である。 図12は、実施の形態2に係る部品搭載装置の処理手順を示すフローチャートである。
以下では、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ及びステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺等は必ずしも一致しない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。
また、本明細書及び図面において、X軸、Y軸、及び、Z軸は、三次元直交座標系の三軸を表している。X軸及びY軸は、互いに直交し、且つ、いずれもZ軸に直交する軸である。また、以下の実施の形態では、Z軸正方向を上方とし、Z軸負方向を下方として記載する場合がある。また、以下の実施の形態では、X軸方向を側方として記載する場合がある。
(実施の形態1)
[構成]
まず、実施の形態1に係る部品搭載装置の構成について説明する。
図1は、実施の形態1に係る部品搭載装置100を示す側面図である。図2は、実施の形態1に係る基板保持テーブル110を示す斜視図である。なお、図1では、コンピュータ220及びヘッド移動部180を機能的なブロックとして示している。
部品搭載装置100は、基板300に部品310を搭載する装置である。具体的には、部品搭載装置100は、搭載ヘッド(ヘッド)170で部品310を吸着して保持し、保持した部品310を加熱しながら基板300に熱圧着する。部品搭載装置100が備える、中継テーブル移動部160及びヘッド移動部180等の各装置は、コンピュータ220と図示しない制御線等によって通信可能に接続されており、コンピュータ220によって制御されることで装置ごとに所定の作業を実行する。
部品搭載装置100は、例えば、ディスプレイパネル等を生産するための部品実装システムの一部である。当該部品実装システムでは、例えば、基板300に設けられた電極部302にACF(Anisotropic Conductive Film)等の異方性導電部材からなる貼着テープ320を貼着し、貼着テープ320を介して基板300と部品310とを熱圧着させる。これにより、基板300に設けられた電極部302と部品310に設けられた電極部312とが電気的に接続され、且つ、基板300と部品310とが接着されることで、基板300に部品310が実装される。
部品搭載装置100は、例えば、図示しない基板搬送装置によって上流側の装置から搬送された基板300に貼着テープ320を介して部品310を熱圧着(例えば、仮圧着)する。部品310が熱圧着された基板300は、例えば、当該基板搬送装置によって下流側の装置に搬送される。
基板300としては、ガラス基板等が用いられたディスプレイパネル等が例示される。
部品310としては、TCP(Tape Carrier Package)、FPC(Flexible Printed Circuits)等のフレキシブル部品が例示される。
部品搭載装置100は、基板保持テーブル110と、基板保持テーブル移動部112と、バックアップステージ113と、撮像カメラ120と、部品撮像カメラ121と、光源130と、導光部140と、中継テーブル150と、中継テーブル移動部160と、搭載ヘッド170と、ピックアップヘッド171と、ヘッド移動部180と、部品供給テーブル210と、コンピュータ220と、を備える。
基板保持テーブル110は、基板300を保持するステージである。基板保持テーブル110には、例えば、上記した基板搬送装置によって搬送される基板300が載置される。基板保持テーブル110には、例えば、上面を貫通するように設けられた吸着孔111が複数形成されている。吸着孔111には、基板保持テーブル110に載置された基板300を吸着するための図示しない真空ポンプ等が接続されている。当該真空ポンプが吸引することで、基板300は基板保持テーブル110に保持される。
基板保持テーブル110には、基板300の外縁部が基板保持テーブル110からはみ出た状態で、基板300が載置される。当該外縁部は、バックアップステージ113によって下方から支持される。
また、基板保持テーブル110は、基板保持テーブル移動部112によって移動可能に設けられている。
基板保持テーブル移動部112は、上記した基板搬送装置によって基板300を基板保持テーブル110に載置させることができる位置まで基板保持テーブル110を移動させる移動装置である。また、基板保持テーブル移動部112は、搭載ヘッド170が部品310を基板300に搭載させることができる位置まで基板300を移動させる。
基板保持テーブル移動部112は、例えば、基板保持テーブル110をXY平面で任意に移動可能に構成されているとともにZ軸方向に昇降可能に構成されている可動ステージである。
バックアップステージ113は、基板300の外縁部を支持するステージである。具体的には、バックアップステージ113は、搭載ヘッド170が部品310を基板300に搭載する際に、基板300における部品310が搭載される部分(部品搭載領域)、すなわち、基板300の外縁部であって、基板保持テーブル110からはみ出た部分を基板300の裏側(下側)から支持するためのステージである。
撮像カメラ120は、基板保持テーブル110に保持された基板300を撮像する撮像装置である。例えば、撮像カメラ120は、部品搭載領域が所定の作業位置に位置するように基板保持テーブル110によって保持された基板300の下方から、基板300に設けられたアライメントマーク(マーク)301を撮像する。なお、所定の作業位置とは、部品310が基板300に実装される際の基板300の位置である。本実施の形態では、所定の作業位置は、基板300の端部がバックアップステージ113に支持される位置である。
また、撮像カメラ120は、搭載ヘッド170に保持された部品310を撮像する。具体的には、撮像カメラ120は、搭載ヘッド170に保持された部品310に設けられたアライメントマーク(マーク)311を撮像する。
撮像カメラ120は、例えば、バックアップステージ113の下方に設けられ、バックアップステージ113が備える窓部(不図示)を通して、上方を撮像することで、搭載ヘッド170に保持されている部品310の下面側、及び、基板保持テーブル110に載置された基板300の下面側を撮像する。窓部は、例えば、透光性を有する部材、又は、バックアップステージ113に形成された貫通孔である。本実施の形態では、窓部は、例えば、バックアップステージ113に形成された切り欠きである。
部品撮像カメラ121は、中継テーブル150に載置された部品310を撮像するための撮像装置である。
なお、部品撮像カメラ121は、例えば、部品搭載装置100が備える外郭筐体等に位置が変わらないように固定されているが、ガイド及びモータ等によって移動可能に構成されていてもよい。
光源130は、照明光を発する光源である。具体的には、光源130は、基板300を透過する照明光を発する。言い換えると、基板300は、照明光が透過される透光性を有する。照明光の波長に対する基板300の透過率は、任意でよい。光源130は、例えば、部品搭載装置100の外郭筐体等に位置が移動しないように固定されて配置されている。光源130は、例えば、LED(Light Emitting Diode)であるが、蛍光灯又は電球等でもよく、特に限定されない。
導光部140は、光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射するための導光部材である。具体的には、導光部140は、光源130から発せられた照明光を導光して、基板300の上方から、基板300に設けられたアライメントマーク301に照明光が照射されるように、導光した照明光を照射する。本実施の形態では、導光部140は、中継テーブル150に固定されている。したがって、本実施の形態では、導光部140は、中継テーブル移動部160によって中継テーブル150が移動されることによって移動される。言い換えると、本実施の形態では、中継テーブル移動部160は、中継テーブル150を移動させることで導光部140を移動させる。
中継テーブル150は、部品310を供給するためのステージである。具体的には、中継テーブル150は、ピックアップヘッド171によって部品供給テーブル210から供給された部品310が載置されるステージである。中継テーブル150は、中継テーブル移動部160によって移動可能に設けられている。
中継テーブル移動部160は、中継テーブル150を移動させるための移動装置である。なお、中継テーブル移動部160は、移動部の一例である。
中継テーブル移動部160は、例えば、中継テーブル150をY軸方向に往復動させることが可能に構成されているコンベアである。
例えば、中継テーブル移動部160は、ピックアップヘッド171が部品310を供給可能な位置まで中継テーブル150を移動させる。
また、例えば、中継テーブル移動部160は、中継テーブル150に載置されている部品310を部品撮像カメラ121が撮像可能な位置まで中継テーブル150を移動させる。本実施の形態では、中継テーブル移動部160は、中継テーブル150に載置されている部品310を部品撮像カメラ121の下方まで中継テーブル150を移動させる。
また、例えば、中継テーブル移動部160は、中継テーブル150に載置されている部品310を搭載ヘッド170が受け取ることができる、つまり、搭載ヘッド170が部品310を保持(ピックアップ)できる位置まで中継テーブル150を移動させる。
また、例えば、中継テーブル移動部160は、導光部140が光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射させる位置である第1位置と、導光部140が光源130から発せられた照明光を導光しない位置である第2位置とに導光部140を移動させる。具体的には、中継テーブル移動部160は、導光部140が光源130から発せられた照明光を受光し、受光した照明光を導光して基板300に照射させる位置である第1位置と、導光部140が光源130から発せられた照明光を受光せず導光しない位置である第2位置とに導光部140を移動させる。
図3は、実施の形態1に係る導光部140が照明光を照射している状態を示す側面図である。具体的には、図3は、導光部140が第1位置に位置している場合の一例を示す図である。
導光部140は、中継テーブル移動部160によって中継テーブル150が移動されることで第1位置に位置することで、光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射する。つまり、第1位置は、導光部140が光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射させる位置である。具体的には、第1位置は、導光部140が光源130から発せられた照明光を受光し、受光した照明光を導光し、導光した照明光を出射することで、出射した照明光を基板300に照射させる位置である。
図4は、実施の形態1に係る導光部140を示す部分断面図である。
導光部140は、受光部141と、光ファイバ142と、投光部143と、を備える。
受光部141は、光源130から発せられた照明光を受光する光学部材である。具体的には、受光部141は、光源130から発せられた照明光を受光し、受光した照明光を光ファイバ142に結合させる。本実施の形態では、光源130には、集光部131が取付けられている。受光部141は、集光部131から出射された照明光を受光する。
集光部131は、光源130から発せられた照明光を集光して出射する光学部材である。集光部131は、例えば、レンズにより実現される。本実施の形態では、集光部131は、2つのレンズにより実現される。
受光部141は、例えば、レンズにより実現される。本実施の形態では、集光部131は、2つのレンズにより実現される。
第1位置では、光源130と受光部141とが対向するように、導光部140が位置される。具体的には、第1位置では、光源130における照明光が発せられる光出射面と受光部141における照明光が照射される受光面とが対向するように、導光部140が位置される。
図5は、実施の形態1に係る光源130と導光部140が有する受光部141とを示す部分断面図である。
図5に示すように、本実施の形態では、第1位置において、光源130における照明光が発せられる光出射面と受光部141における照明光が照射される受光面とが対向するように、導光部140が位置される。より具体的には、第1位置では、集光部131が備えるレンズにおける光出射面と、受光部141が備えるレンズにおける受光面とが対向するように、導光部140が位置される。
光ファイバ142は、受光部141によって結合された照明光を導光して投光部143に導く光ファイバである。具体的には、光ファイバ142は、受光部141によって一端から入射された照明光を導光して他端から出射することで、照明光を投光部143に導く。
投光部143は、光ファイバ142によって導光された照明光を基板300に向けて出射することで、基板300に設けられたアライメントマーク301に照明光を照射させる光学部材である。投光部143は、例えば、レンズにより実現される。本実施の形態では、投光部143は、2つのレンズにより実現される。
以上のように、導光部140は、第1位置に位置している場合には、光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射する。
一方、導光部140は、第1位置に位置していない場合には、光源130から発せられた照明光を導光しない。より具体的には、導光部140は、第1位置とは異なる第2位置に位置している場合には、光源130から発せられた照明光を導光しない。つまり、第2位置は、導光部140が光源130から発せられた照明光を導光しない位置である。具体的には、第2位置は、導光部140が光源130から発せられた照明光を受光しない位置である。より具体的には、受光部141は、光源130から発せられた照明光を受光しない。本実施の形態では、第2位置では、光源130における照明光が発せられる光出射面と受光部141における照明光が照射される受光面とが対向しないように、導光部140が配置される。より具体的には、第2位置では、集光部131が備えるレンズにおける光出射面と、受光部141が備えるレンズにおける受光面とが対向しないように、導光部140が配置される。
第2位置は、もし光源130から照明光が発せられたとしても照明光を導光しない、より具体的には、上記した光出射面と上記した受光面とが対向しない位置であればよく、特に限定されない。本実施の形態では、例えば、第2位置は、ピックアップヘッド171が部品310を中継テーブル150に載置する際の中継テーブル150の位置である。
搭載ヘッド170は、部品310を基板300に搭載するためのヘッドである。具体的には、搭載ヘッド170は、中継テーブル150から部品310を受け取り、受け取った部品310を基板300に搭載する。言い換えると、搭載ヘッド170は、中継テーブル150に載置された部品310を保持し、保持した部品310を基板保持テーブル110に載置された基板300に搭載する。搭載ヘッド170は、例えば、部品310を吸着して保持可能な吸着ノズルと、当該吸着ノズルを加熱する加熱機構と、を備える。また、搭載ヘッド170は、ヘッド移動部180によって移動可能に設けられている。搭載ヘッド170は、例えば、吸着ノズルで吸着することで保持した部品310を、加熱機構によって吸着ノズルを加熱することで加熱しながら、ヘッド移動部180によって移動されることで、基板300に圧着(つまり、熱圧着)することで、部品310を基板300に搭載する。
また、本実施の形態では、図3に示すように、中継テーブル150は、導光部140が第1位置に位置している場合に、搭載ヘッド170の下方(より具体的には、直下)に位置することになる。したがって、搭載ヘッド170は、導光部140が第1位置に位置している場合に、中継テーブル150から部品310を受け取る。
加熱機構は、例えば、電熱線、ペルチェ素子等を有するヒータである。
なお、搭載ヘッド170による部品310の保持方法は、特に限定されるものではない。本実施の形態では、搭載ヘッド170による部品310の保持方法として、真空吸着により部品310を保持する方法が採用されている。
ピックアップヘッド171は、部品供給テーブル210に載置されている部品310を保持して、中継テーブル150に部品310を供給するためのヘッドである。具体的には、ピックアップヘッド171は、部品供給テーブル210に載置されている部品310を保持するとともに、保持した部品310を、中継テーブル150において離すことで、保持した部品310を中継テーブル150に載置させる。ピックアップヘッド171は、例えば、部品310を吸着して保持可能な吸着ノズルを備える。
ピックアップヘッド171による部品310の保持方法は特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、真空吸着により部品310を保持する方法が採用されている。ピックアップヘッド171は、例えば、ピックアップヘッド171を移動させるための図示しない移動機構によって移動される。
なお、中継テーブル150への部品310の供給形態は、これに限らない。例えば、複数の部品310は、複数の部品310を保持するキャリアテープが巻きつけられた供給リールから、キャリアテープを引き出されて、引き出されたキャリアテープから部品310を金型で打ち抜かれることで、中継テーブル150に供給されてもよい。
ヘッド移動部180は、搭載ヘッド170を移動させるための移動機構である。ヘッド移動部180は、例えば、搭載ヘッド170をZ軸方向に往復動させるための、直動ガイドとリニアモータとによって構成される。
部品供給テーブル210は、部品310が載置されているステージである。部品供給テーブル210には、例えば、複数の部品310が載置されている。この場合、複数の部品310は、例えば、予め定められた配列でトレイに並べられた状態で、部品供給テーブル210に載置されている。
コンピュータ220は、部品搭載装置100が備える各装置を制御するためのコンピュータである。コンピュータ220は、例えば、部品搭載装置100が備える各装置と通信するための通信インターフェース、プロセッサ、及び、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等のメモリ等によって実現される。
図6は、実施の形態1に係る部品搭載装置100の機能構成を示すブロック図である。なお、図6においては、部品搭載装置100が備える構成要素のうちの一部を示している。
制御部190は、部品搭載装置100が備える各装置の動作、当該動作のタイミング等を制御する処理部である。制御部190は、例えば、コンピュータ220が備えるメモリに記憶され、部品搭載装置100が備える各装置を制御するための制御プログラムと、当該制御プログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)等の、コンピュータ220が備えるプロセッサとにより実現される。
例えば、制御部190は、上記した基板搬送装置によって基板300を基板保持テーブル110に載置させ、基板保持テーブル110に基板300を保持させる。さらに、制御部190は、基板保持テーブル110に載置された基板300の端部がバックアップステージ113に支持されるように、基板保持テーブル移動部112に基板保持テーブル110を移動させる。
また、例えば、制御部190は、ピックアップヘッド171に部品供給テーブル210に載置された部品310を中継テーブル150に移動させる。
また、例えば、制御部190は、部品撮像カメラ121を制御することで部品310が備えるアライメントマーク311を撮像させる。なお、部品撮像カメラ121は、部品310が備える一対のアライメントマーク311の一方を撮像するためのカメラと他方を撮像するためのカメラとの2つのカメラを備えてもよい。制御部190は、部品撮像カメラ121から得られる画像データに基づいて部品310の位置を算出する。
また、例えば、制御部190は、中継テーブル移動部160を制御することで、中継テーブル150を移動させることで導光部140を第1位置に移動させる。さらに、制御部190は、光源130を制御することで、導光部140が第1位置に位置している状態で、光源130に照明光を発せさせる。この状態において、制御部190は、撮像カメラ120を制御することで基板300が備えるアライメントマーク301を撮像させる。なお、撮像カメラ120は、基板300が備える一対のアライメントマーク301の一方を撮像するためのカメラと他方を撮像するためのカメラとの2つのカメラを備えてもよい。制御部190は、撮像カメラ120から得られる画像データに基づいて基板300の位置を算出する。
なお、本実施の形態では、第1位置は、搭載ヘッド170が中継テーブル150に載置されている部品310を保持する位置となっている。制御部190は、搭載ヘッド170及びヘッド移動部180を制御することで、部品撮像カメラ121から得られる画像データに基づいて算出された部品310の位置に従って搭載ヘッド170に部品310を保持させる。
また、例えば、制御部190は、搭載ヘッド170に保持させている部品310を撮像カメラ120によって撮像させることで生成された画像データに基づいて部品310の位置を算出する。なお、制御部190は、撮像カメラ120に部品310を撮像させる際には、基板保持テーブル移動部112に基板保持テーブル110を移動(退避)、つまり、基板300を移動させてもよい。また、制御部190は、撮像カメラ120に部品310を撮像させる際には、中継テーブル移動部160に中継テーブル150を移動(退避)させてもよい。
また、例えば、制御部190は、搭載ヘッド170に保持させている部品310を撮像カメラ120によって撮像させることで生成された画像データに基づいて部品310の位置を算出する。
また、例えば、制御部190は、算出した基板300の位置及び部品310の位置に基づいて、搭載ヘッド170に、基板300に部品310を搭載させる。
記憶部200は、基板300のサイズ、基板300に実装する部品310の種類、実装位置、実装方向、各装置の動作、当該動作のタイミング、基板300を搬送するタイミング等の部品圧着処理に必要な各種データ、制御部190が実行する制御プログラム等を記憶する記憶装置である。
記憶部200は、例えば、コンピュータ220が有するROM、RAM等のメモリにより実現される。
[処理手順]
続いて、実施の形態1に係る部品搭載装置100の処理手順について説明する。
図7は、実施の形態1に係る部品搭載装置100の処理手順を説明するためのフローチャートである。図8は、実施の形態1に係る部品搭載装置100の処理手順を示す側面図である。なお、図8には、部品搭載装置100が備える一部の構成要素のみを示している。
まず、基板保持テーブル110は、上記した基板搬送装置によって搬送された基板300を保持する(S101)。例えば、制御部190は、上記した基板搬送装置によって基板300を基板保持テーブル110に載置させ、基板保持テーブル110に基板300を保持させる。
次に、基板保持テーブル移動部112は、基板保持テーブル110に載置された基板300の端部がバックアップステージ113に支持されるように、基板保持テーブル110を移動させる(S102)。
次に、ピックアップヘッド171は、部品供給テーブル210に載置された部品310を保持し、保持した部品310を中継テーブル150に載置する(S103)。ステップS103における中継テーブル150の位置、つまり、導光部140の位置が、例えば、第2位置である。ステップS101~ステップS103が実行されることで、例えば、部品搭載装置100が備える各構成要素は、図8の(a)に示すような位置関係となる。
次に、中継テーブル移動部160は、中継テーブル150を移動させる(S104)。これにより、本実施の形態では、導光部140を第1位置に移動させる(S104)。つまり、中継テーブル移動部160は、導光部140が光源130から発せられた照明光を導光しない位置である第2位置から、導光部140が光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射させる位置である第1位置に、導光部140を移動させる。また、中継テーブル150は、導光部140が第1位置に位置している場合に、搭載ヘッド170の下方(より具体的には、直下)に位置することになる。
次に、光源130は、照明光を発する。これにより、導光部140は、光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射させる(S105)。
次に、撮像カメラ120は、基板300が備えるアライメントマーク301を撮像する(S106)。制御部190は、撮像カメラ120から得られる画像データに基づいて基板300の位置を算出する。ステップS104~ステップS106が実行されることで、例えば、部品搭載装置100が備える各構成要素は、図8の(b)に示すような位置関係となる。
次に、光源130は、消灯(つまり、照明光を発することを停止)する(S107)。
次に、搭載ヘッド170は、中継テーブル150に載置されている部品310を保持する(S108)。
次に、中継テーブル移動部160は、中継テーブル150を退避させる(S109)。つまり、中継テーブル移動部160は、導光部140が光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射させる位置である第1位置から、導光部140が光源130から発せられた照明光を導光しない位置である第2位置に、導光部140を移動させる。
次に、基板保持テーブル移動部112は、撮像カメラ120が、基板300が備えるアライメントマーク301を撮像することで生成した画像データに基づいて算出されたアライメントマーク301の位置に基づいて、基板保持テーブル110を移動させることで基板300の位置を補正(調整)する(S110)。
次に、搭載ヘッド170は、基板300に部品310を搭載させる(S111)。例えば、制御部190は、搭載ヘッド170に保持させている部品310を撮像カメラ120によって撮像させることで生成された画像データに基づいて部品310の位置を算出する。また、例えば、制御部190は、算出した部品310の位置に基づいて、搭載ヘッド170に、基板300に部品310を搭載させる。ステップS107~ステップS111が実行されることで、例えば、部品搭載装置100が備える各構成要素は、図8の(c)に示すような位置関係となる。
次に、基板保持テーブル移動部112は、上記した基板搬送装置が基板300を搬送できる位置に基板保持テーブル110を移動させることで基板300の受け渡しを行う(S112)。これにより、上記した基板搬送装置は、基板保持テーブル110に保持された基板300を下流に移動させる。
[効果等]
以上説明したように、実施の形態1に係る部品搭載装置100は、基板300に部品310を搭載する部品搭載装置である。部品搭載装置100は、基板300を保持する基板保持テーブル110と、基板保持テーブル110に持された基板300を撮像する撮像カメラ120と、光源130と、光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射させるための導光部140と、導光部140が光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射させる位置である第1位置と、導光部140が光源130から発せられた照明光を導光しない位置である第2位置とに導光部140を移動させる移動部と、を備える。本実施の形態では、当該移動部は、中継テーブル移動部160である。
これによれば、電力を供給するためにケーブル(配線)が接続される光源130を移動させなくても導光部140によって基板300に照明光を照射させることができる。そのため、故障の要因となりやすいケーブルが用いられなくても基板300に照明光を適切に照射させることができるため、信頼性の低下を抑制できる。
また、例えば、部品搭載装置100は、部品310を供給するための中継テーブル150と、中継テーブル150から部品310を受け取り、受け取った部品310を基板300に搭載する搭載ヘッド170とをさらに備える。この場合、例えば、導光部140は、中継テーブル150に固定されている。また、例えば、移動部は、中継テーブル150を移動させることで導光部140を移動させる。また、例えば、搭載ヘッド170は、導光部140が第1位置に位置している場合に、中継テーブル150から部品310を受け取る。
これによれば、元々移動させる必要がある中継テーブル150に導光部140が設けられるため、従来の構成から簡単な構成の変更で導光部140によって基板300に照明光を照射させることができる。
また、実施の形態1に係る部品搭載方法は、基板300に部品310を搭載する部品搭載方法である。実施の形態1に係る部品搭載方法は、基板保持テーブル110に保持された基板300を撮像する撮像ステップ(S106)と、照明光を光源130から発せさせる照明ステップ(S105)と、光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射するための導光部140を、光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射させる位置である第1位置と、光源130から発せられた照明光を導光しない位置である第2位置とに移動させる移動ステップ(例えば、S104)と、を含む。
これによれば、部品搭載装置100と同様の効果を奏する。
(実施の形態2)
続いて、実施の形態2に係る部品搭載装置について説明する。なお、以下で説明する実施の形態2においては、実施の形態1に係る部品搭載装置100との差異点を中心に説明し、同様の構成については説明を省略又は簡略化する場合がある。
[構成]
図9は、実施の形態2に係る部品搭載装置101を示す側面図である。なお、図9は、導光部144が第1位置に位置している場合の一例を示す図である。
部品搭載装置101は、基板保持テーブル110と、基板保持テーブル移動部112と、バックアップステージ113と、撮像カメラ120と、部品撮像カメラ121と、光源130と、導光部144と、中継テーブル150と、中継テーブル移動部160と、搭載ヘッド170と、ピックアップヘッド171と、ヘッド移動部180と、部品供給テーブル210と、コンピュータ220と、を備える。なお、図示しないが、部品搭載装置101は、部品搭載装置100と同様に、コンピュータ220によって実現される制御部190と記憶部200とを備える。
光源130は、照明光を発する光源である。実施の形態2では、実施の形態1とは光源130の位置が異なる。具体的には、光源130は、第1位置において導光部144が照明光を導光できる位置に配置される。本実施の形態では、導光部144は、搭載ヘッド170に固定されている。
導光部144は、光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射するための導光部材である。本実施の形態では、導光部144は、ヘッド移動部180によって搭載ヘッド170が移動されることによって移動される。なお、ヘッド移動部180は、移動部の別の一例である。ヘッド移動部180は、搭載ヘッド170を昇降させることで導光部144を移動させる。
導光部144は、ヘッド移動部180によって搭載ヘッド170が移動されることで第1位置に位置することで、光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射する。つまり、第1位置は、導光部144が光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射させる位置である。具体的には、第1位置は、導光部144が光源130から発せられた照明光を受光し、受光した照明光を導光し、導光した照明光を出射することで、出射した照明光を基板300に照射させる位置である。
このように、実施の形態2では、ヘッド移動部180が、導光部144が光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射させる位置である第1位置と、導光部144が光源130から発せられた照明光を導光しない位置である第2位置とに導光部144を移動させる。具体的には、ヘッド移動部180は、導光部144が光源130から発せられた照明光を受光し、受光した照明光を導光して基板300に照射させる位置である第1位置と、導光部144が光源130から発せられた照明光を受光せず導光しない位置である第2位置とに導光部144を移動させる。
図10は、実施の形態2に係る導光部144が照明光を照射している状態を示す部分断面図である。
導光部144は、受光部141と、光ファイバ145と、投光部143と、を備える。
受光部141は、光源130から発せられた照明光を受光し、受光した照明光を光ファイバ145に結合させる。
第1位置では、光源130と受光部141とが対向するように、導光部144が位置される。具体的には、第1位置では、光源130における照明光が発せられる光出射面と受光部141における照明光が照射される受光面とが対向するように、導光部144が位置される。
光ファイバ145は、受光部141によって結合された照明光を導光して投光部143に導く光ファイバである。具体的には、光ファイバ145は、受光部141によって一端から入射された照明光を導光して他端から出射することで、照明光を投光部143に導く。このように、光ファイバの形状は、任意に設定されてよい。
投光部143は、光ファイバ145によって導光された照明光を基板300に向けて出射することで、基板300に設けられたアライメントマーク301に照明光を照射させる。
以上のように、導光部144は、導光部140と同様に、第1位置に位置している場合には、光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射する。
また、導光部144は、導光部140と同様に、第1位置に位置していない場合には、光源130から発せられた照明光を導光しない。より具体的には、導光部144は、第1位置とは異なる第2位置に位置している場合には、光源130から発せられた照明光を導光しない。つまり、第2位置は、導光部144が光源130から発せられた照明光を導光しない位置である。具体的には、第2位置は、導光部144が光源130から発せられた照明光を受光しない位置である。より具体的には、受光部141は、光源130から発せられた照明光を受光しない。実施の形態2においても実施の形態1と同様に、第2位置では、光源130における照明光が発せられる光出射面と受光部141における照明光が照射される受光面とが対向しないように、導光部144が配置される。より具体的には、第2位置では、集光部131が備えるレンズにおける光出射面と、受光部141が備えるレンズにおける受光面とが対向しないように、導光部144が配置される。
第2位置は、もし光源130から照明光が発せられたとしても照明光を導光しない、より具体的には、上記した光出射面と上記した受光面とが対向しない位置であればよく、特に限定されない。本実施の形態では、第1位置は、第2位置より上方である。また、例えば、第2位置は、搭載ヘッド170が部品310を基板300に搭載する位置である。
図11は、実施の形態2に係る部品搭載装置101が部品310を基板300に搭載している様子を示す側面図である。
図11に示すように、本実施の形態では、第2位置は、例えば、搭載ヘッド170が保持している部品310が基板300と接触する位置である。
また、中継テーブル150は、導光部144が第1位置に位置している場合に、搭載ヘッド170の下方に移動される。
[処理手順]
図12は、実施の形態2に係る部品搭載装置101の処理手順を示すフローチャートである。なお、本例では、導光部144は、ステップS101の前に、第1位置に位置しているとする。
まず、基板保持テーブル110は、上記した基板搬送装置によって搬送された基板300を保持する(S101)。
次に、基板保持テーブル移動部112は、基板保持テーブル110に載置された基板300の端部がバックアップステージ113に支持されるように、基板保持テーブル110を移動させる(S102)。
次に、ピックアップヘッド171は、部品供給テーブル210に載置された部品310を保持し、保持した部品310を中継テーブル150に載置する(S103)。
次に、中継テーブル移動部160は、中継テーブル150を移動させる(S104)。なお、制御部190は、ステップS106の処理が完了してから中継テーブル150が搭載ヘッド170の下方(より具体的には、直下)に位置するように、中継テーブル150を適切な速度及びタイミングで移動させる。
ここで、実施の形態2に係る部品搭載装置101では、ステップS103及びステップS104の処理と並行して、ステップS105~ステップS107の処理を実行する。
具体的には、ステップS102の次に、光源130は、照明光を発する。これにより、導光部144は、光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射させる(S105)。
次に、撮像カメラ120は、基板300が備えるアライメントマーク301を撮像する(S106)。
次に、光源130は、消灯(つまり、照明光を発することを停止)する(S107)。
次に、搭載ヘッド170は、中継テーブル150に載置されている部品310を保持する(S108)。
次に、中継テーブル移動部160は、中継テーブル150を退避させる(S109)。
次に、基板保持テーブル移動部112は、撮像カメラ120が、基板300が備えるアライメントマーク301を撮像することで生成した画像データに基づいて算出されたアライメントマーク301の位置に基づいて、基板保持テーブル110を移動させることで基板300の位置を補正(調整)する(S110)。
次に、搭載ヘッド170は、基板300に部品310を搭載させる(S111)。つまり、ヘッド移動部180は、導光部144が光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射させる位置である第1位置から、導光部144が光源130から発せられた照明光を導光しない位置である第2位置に、導光部144を移動させる。
次に、基板保持テーブル移動部112は、上記した基板搬送装置が基板300を搬送できる位置に基板保持テーブル110を移動させることで基板300の受け渡しを行う(S112)。
[効果等]
以上説明したように、実施の形態2に係る部品搭載装置101は、基板300に部品310を搭載する部品搭載装置である。部品搭載装置101は、基板300を保持する基板保持テーブル110と、基板保持テーブル110に持された基板300を撮像する撮像カメラ120と、光源130と、光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射させるための導光部144と、導光部144が光源130から発せられた照明光を導光して基板300に照射させる位置である第1位置と、導光部144が光源130から発せられた照明光を導光しない位置である第2位置とに導光部144を移動させる移動部と、を備える。本実施の形態では、当該移動部は、ヘッド移動部180である。
部品搭載装置101は、部品310を基板300に搭載する搭載ヘッド170をさらに備える。また、導光部144は、搭載ヘッド170に固定されている。また、移動部は、搭載ヘッド170を昇降させることで導光部144を移動させる。また、第1位置は、第2位置より上方である。また、第2位置は、搭載ヘッド170が部品310を基板300に搭載する位置である。
これによれば、元々移動させる必要がある搭載ヘッド170に導光部144が設けられるため、従来の構成から簡単な構成の変更で導光部144によって基板300に照明光を照射させることができる。また、図12に示すように、ステップS103~ステップS104の処理と、ステップS105~ステップS107の処理とを並行して実行できるため、タクトタイムを短縮できる。
また、例えば、部品搭載装置101は、部品310を供給するための中継テーブル150をさらに備える。この場合、例えば、中継テーブル150は、導光部144が第1位置に位置している場合に、搭載ヘッド170の下方に移動される。
これによれば、中継テーブル150によって搭載ヘッド170に設けられた導光部144から照射される照明光が遮られることを抑制できる。
(その他の実施の形態)
以上、本実施の形態に係る部品搭載装置等について、上記各実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態では、導光部140、144は、レンズと光ファイバとの組み合わせにより実現されたが、ミラー等の光学部材によって実現されてもよい。
また、例えば、コンピュータ220の構成要素(例えば、制御部190)の全部又は一部は、専用のハードウェアで構成されてもよく、或いは、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、CPU又はプロセッサ等のプログラム実行部が、HDD(Hard Disk Drive)又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
また、コンピュータ220の構成要素は、1つ又は複数の電子回路で構成されてもよい。1つ又は複数の電子回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。
1つ又は複数の電子回路には、例えば、半導体装置、IC(Integrated Circuit)又はLSI(Large Scale Integration)等が含まれてもよい。IC又はLSIは、1つのチップに集積されてもよく、複数のチップに集積されてもよい。ここでは、IC又はLSIと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムLSI、VLSI(Very Large Scale Integration)、又は、ULSI(Ultra Large Scale Integration)と呼ばれるかもしれない。また、LSIの製造後にプログラムされるFPGA(Field Programmable Gate Array)も同じ目的で使うことができる。
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
本発明に係る部品搭載装置は、基板に部品を搭載する搭載装置に利用可能である。
100、101 部品搭載装置
110 基板保持テーブル
111 吸着孔
112 基板保持テーブル移動部
113 バックアップステージ
120 撮像カメラ
121 部品撮像カメラ
130 光源
131 集光部
140、144 導光部
141 受光部
142、145 光ファイバ
143 投光部
150 中継テーブル
160 中継テーブル移動部
170 搭載ヘッド(ヘッド)
171 ピックアップヘッド
180 ヘッド移動部
190 制御部
200 記憶部
210 部品供給テーブル
220 コンピュータ
300 基板
301、311 アライメントマーク(マーク)
302、312 電極部
310 部品
320 貼着テープ

Claims (5)

  1. 基板に部品を搭載する部品搭載装置であって、
    前記基板を保持する基板保持テーブルと、
    前記基板保持テーブルに保持された前記基板を撮像する撮像カメラと、
    光源と、
    前記光源から発せられた照明光を導光して前記基板に照射させるための導光部と、
    前記導光部が前記光源から発せられた前記照明光を導光して前記基板に照射させる位置である第1位置と、前記導光部が前記光源から発せられた前記照明光を導光しない位置である第2位置とに前記導光部を移動させる移動部と、を備える、
    部品搭載装置。
  2. 前記部品を供給するための中継テーブルと、前記中継テーブルから前記部品を受け取り、受け取った前記部品を前記基板に搭載するヘッドと、をさらに備え、
    前記導光部は、前記中継テーブルに固定されており、
    前記移動部は、前記中継テーブルを移動させることで前記導光部を移動させ、
    前記ヘッドは、前記導光部が前記第1位置に位置している場合に、前記中継テーブルから前記部品を受け取る、
    請求項1に記載の部品搭載装置。
  3. 前記部品を前記基板に搭載するヘッドをさらに備え、
    前記導光部は、前記ヘッドに固定されており、
    前記移動部は、前記ヘッドを昇降させることで前記導光部を移動させ、
    前記第1位置は、前記第2位置より上方であり、
    前記第2位置は、前記ヘッドが前記部品を前記基板に搭載する位置である、
    請求項1に記載の部品搭載装置。
  4. 前記部品を供給するための中継テーブルをさらに備え、
    前記中継テーブルは、前記導光部が前記第1位置に位置している場合に、前記ヘッドの下方に移動される、
    請求項3に記載の部品搭載装置。
  5. 基板に部品を搭載する部品搭載方法であって、
    基板保持テーブルに保持された前記基板を撮像する撮像ステップと、
    照明光を光源から発せさせる照明ステップと、
    前記光源から発せられた前記照明光を導光して前記基板に照射するための導光部を、前記光源から発せられた前記照明光を導光して前記基板に照射させる位置である第1位置と、前記光源から発せられた前記照明光を導光しない位置である第2位置とに移動させる移動ステップと、を含む、
    部品搭載方法。
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