JP2023156385A - Element mounting device and method for adjusting element mounting device - Google Patents

Element mounting device and method for adjusting element mounting device Download PDF

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JP2023156385A JP2023125841A JP2023125841A JP2023156385A JP 2023156385 A JP2023156385 A JP 2023156385A JP 2023125841 A JP2023125841 A JP 2023125841A JP 2023125841 A JP2023125841 A JP 2023125841A JP 2023156385 A JP2023156385 A JP 2023156385A
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Yosuke Hane
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Masanori Hashimoto
徳和 冨樫
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Abstract

To provide an element mounting device, a mounting method for the element mounting device, and an element mounting method with which it is possible to easily and more reliably pick up elements in multiple rows and multiple columns.SOLUTION: An element mounting device 1 comprises a carrier base 3, a mounting table 4, a transfer unit 5, and tilt mechanisms 33, 58a, 58b. The carrier base 3 is a supply base on which a carrier C carrying elements in a row is placed. The mounting table is where a substrate S is placed, on which elements are arranged. The transfer unit moves between the carrier base and the mounting table, collectively picking up elements in multiple rows and multiple columns from the carrier C and collectively transferring the picked elements in multiple rows and multiple columns to the substrate. The tilt mechanisms 33, 58a, 58b are capable of tilting at least one of the placement face of the carrier base, the holding face of the transfer unit, and the placement face of the mounting table, as the object to tilt, and adjusting the placement face of the carrier base, the holding face of the transfer unit, and the placement face of the mounting table in parallel.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、素子実装装置、素子実装装置の調整方法、及び素子実装方法に関する。 The present invention relates to an element mounting apparatus, an adjustment method for an element mounting apparatus, and an element mounting method.

回路パターンが形成された基板に半導体素子、抵抗及びコンデンサ等の素子を実装する素子実装装置が普及している。素子実装装置は、素子がストックされた素子供給体と素子を実装する基板との間を往復する素子の移送部を有する。移送部は、素子を一つずつ素子供給体からピックアップして、基板まで素子を保持して搬送し、基板上に素子を離脱させていた。基板には、ACF(Anisotropic Conductive Film)、ACP(Anisotropic Conductive Paste)、NCF(Non Conductive Film)、NCP(Non Conductive Paste)又は均質共晶半田等の導電性接合材料が形成されており、基板に素子を配置してから加熱加圧することにより、素子が基板に実装される。 2. Description of the Related Art Element mounting apparatuses that mount elements such as semiconductor elements, resistors, and capacitors onto a substrate on which a circuit pattern is formed have become widespread. The element mounting apparatus has an element transfer section that reciprocates between an element supply body stocked with elements and a substrate on which the elements are mounted. The transfer section picks up the elements one by one from the element supply body, holds and transports the elements to the substrate, and removes the elements onto the substrate. A conductive bonding material such as ACF (Anisotropic Conductive Film), ACP (Anisotropic Conductive Paste), NCF (Non Conductive Film), NCP (Non Conductive Paste) or homogeneous eutectic solder is formed on the substrate. The element is mounted on the substrate by placing the element and applying heat and pressure.

近年、素子の微小化が非常に速いペースで進展している。一辺のサイズが50μmや10μmといった200μm以下の素子も提案されている。これら素子は、例えば50μmや10μmといったミニLEDやマイクロLEDであり、ディスプレイ用の表示基板にRGBの各画素として多行多列に配列され、またバックライトの発光体として照明基板に配列される。LEDを画素として表示基板に搭載する場合、表示基板が4K対応であれば、RGBのうちの一色で少なくとも800万個以上のLEDを表示基板に実装する必要があり、素子を一つずつ実装することは生産効率に問題があった。 In recent years, miniaturization of elements has progressed at an extremely rapid pace. Elements with a side size of 200 μm or less, such as 50 μm or 10 μm, have also been proposed. These elements are, for example, mini LEDs or micro LEDs with a diameter of 50 μm or 10 μm, and are arranged in multiple rows and multiple columns as RGB pixels on a display substrate for a display, and are also arranged on a lighting substrate as a light emitting body for a backlight. When mounting LEDs as pixels on a display board, if the display board supports 4K, it is necessary to mount at least 8 million LEDs in one color of RGB on the display board, and each element is mounted one by one. There was a problem with production efficiency.

そこで、複数の素子を一括してピックアップし、一括して基板に実装することで、生産効率を改善する案が提案されている。即ち、多行多列の素子を包含する保持面を有する移送部を備え、この保持面で多行多列の素子を一括してピックアップする素子実装装置が提案されている。 Therefore, a plan has been proposed to improve production efficiency by picking up multiple elements at once and mounting them on a board at once. That is, an element mounting apparatus has been proposed that includes a transfer section having a holding surface that includes multiple rows and multiple columns of devices, and that picks up multiple rows and multiple columns of devices at once using this holding surface.

例えば、移送部による素子の保持方法としては真空吸着や静電吸着等の吸着が多用されている。真空吸着が採用される場合、移送部の保持面には多数の吸引穴が形成される。各吸引穴にはコンプレッサやエジェクタを有する空気圧回路に接続されており、各吸引穴には負圧が発生する。移送部は、負圧により吸引穴に素子を吸い付けることで、素子供給体から素子を一括してピックアップし、基板まで搬送し、真空破壊や大気開放等による負圧解除によって基板にて素子を離す。静電吸着が採用される場合、ベース基板に多数のメサ形構造体が形成され、メサ形構造体に電極及び誘電体層が設けられる。このメサ形構造体を有する静電力発生部が素子に対する局所的な吸着点となって、電圧の印加による静電力によって各静電力発生部に素子を一括して吸い付ける。 For example, suction such as vacuum suction or electrostatic suction is often used as a method for holding an element by a transfer section. When vacuum suction is employed, a large number of suction holes are formed on the holding surface of the transfer unit. Each suction hole is connected to a pneumatic circuit having a compressor and an ejector, and negative pressure is generated in each suction hole. The transfer unit picks up the elements from the element supply body in bulk by sucking the elements into the suction hole using negative pressure, transports them to the substrate, and removes the elements on the substrate by releasing the negative pressure by breaking the vacuum or opening to the atmosphere. Let go. When electrostatic adsorption is employed, a number of mesa-shaped structures are formed on the base substrate, and electrodes and dielectric layers are provided on the mesa-shaped structures. The electrostatic force generating section having this mesa-shaped structure serves as a local attraction point for the elements, and the elements are collectively attracted to each electrostatic force generating section by the electrostatic force caused by the application of voltage.

特表2015-505736号公報Special table 2015-505736 publication

多行多列の素子を一括して取り扱う場合には、移送部の保持面と素子供給体、及び移送部の保持面と基板とを高精度で平行に保つ必要がある。素子供給体から素子を取りこぼす虞、ピックアップ時に一部の素子に過大な荷重をかける虞、素子の基板への接合不良の虞、及び実装時における一部の素子に過大な荷重がかかる虞を排するためである。 When handling multiple rows and multiple columns of elements at once, it is necessary to maintain parallelism between the holding surface of the transfer section and the element supply body, and between the holding surface of the transfer section and the substrate with high precision. There is a risk of dropping the elements from the element feeder, there is a risk of applying an excessive load to some elements during pickup, there is a risk of poor bonding of the elements to the board, and there is a risk of applying an excessive load to some elements during mounting. This is to eliminate it.

本発明は、上述のような課題を解決するために提案されたものであり、容易且つより確実に多行多列の素子を一括してピックアップでき、一括して基板に実装することのできる素子実装装置、素子実装装置の調整方法及び素子実装方法を提供することを目的とする。 The present invention was proposed in order to solve the above-mentioned problems, and provides an element that can easily and more reliably pick up multiple rows and multiple columns of elements at once and mount them on a board at once. The present invention aims to provide a mounting apparatus, a method for adjusting the device mounting apparatus, and a method for mounting the device.

上記の目的を達成するために、本発明に係る素子実装装置は、素子がアレイ状に整列した素子供給体が載置される供給台と、前記素子がアレイ状に配置される基板が載置される実装台と、多行多列の素子を保持する保持面を有し、前記供給台と前記実装台との間を移動すると共に、前記素子供給体から多行多列の素子を前記保持面で一括してピックアップして、ピックアップした前記多行多列の素子を前記保持面から前記基板に一括して移す移送部と、前記供給台の載置面と前記移送部の前記保持面と前記実装台の載置面の少なくとも1つを傾動対象として傾動させ、前記供給台の載置面と前記移送部の前記保持面、及び前記移送部の前記保持面と前記実装台の載置面を平行となるように調整可能とするチルト機構と、を備えること、を特徴とする。 In order to achieve the above object, an element mounting apparatus according to the present invention includes a supply table on which an element feeder on which elements are arranged in an array is placed, and a substrate on which the elements are arranged in an array. and a holding surface that holds the elements arranged in multiple rows and multiple columns, and which moves between the supply table and the mounting table and holds the elements arranged in multiple rows and multiple columns from the element supply body. a transfer section that picks up the multi-row, multi-column elements from the holding surface to the substrate at once on a surface; a mounting surface of the supply table; and a holding surface of the transfer section; At least one of the mounting surfaces of the mounting table is tilted as a tilting target, and the mounting surface of the supply table and the holding surface of the transfer section, and the holding surface of the transfer section and the mounting surface of the mounting table. and a tilt mechanism that can adjust the angles so that they are parallel to each other.

前記チルト機構は、ツマミの手動操作によって傾動対象を傾ける手動チルト機構、モータを動力源にして傾動対象を傾ける電動チルト機構、又はこれらの両方であるようにしてもよい。 The tilt mechanism may be a manual tilt mechanism that tilts the object to be tilted by manual operation of a knob, an electric tilt mechanism that uses a motor as a power source to tilt the object to be tilted, or both of these.

前記チルト機構は、前記移送部に設けられ、且つ前記供給台又は前記実装台の一方又は両方に各々設けられ、前記移送部に設けられる前記チルト機構は、前記手動チルト機構であるようにしてもよい。 The tilt mechanism may be provided in the transfer unit and provided in one or both of the supply table or the mounting table, and the tilt mechanism provided in the transfer unit may be the manual tilt mechanism. good.

前記供給台又は前記実装台の一方又は両方に各々設けられる前記チルト機構は、前記電動チルト機構であるようにしてもよい。 The tilt mechanism provided on one or both of the supply table and the mounting table may be the electric tilt mechanism.

前記電動チルト機構は、前記供給台及び前記実装台に各々設けられ、前記移送部の前記保持面、前記供給台の載置面及び前記実装台の載置面の傾きを検出するための変位センサを更に備えるようにしてもよい。 The electric tilt mechanism is provided on each of the supply table and the mounting table, and includes a displacement sensor for detecting the inclination of the holding surface of the transfer section, the mounting surface of the supply table, and the mounting surface of the mounting table. It may be further provided.

前記チルト機構は、前記移送部と前記供給台に設けられ、前記移送部のチルト機構は、前記移送部の前記保持面を前記実装台の載置面に対して平行となるように調整し、前記供給台のチルト機構は、前記供給台の載置面を前記移送部の前記保持面に対して平行となるように調整するようにしてもよい。 The tilt mechanism is provided in the transfer section and the supply table, and the tilt mechanism of the transfer section adjusts the holding surface of the transfer section to be parallel to the mounting surface of the mounting table, The tilt mechanism of the supply table may adjust the mounting surface of the supply table to be parallel to the holding surface of the transfer section.

前記手動チルト機構は、前記ツマミが1回転すると、傾動対象を0.0003°以上0.15°以下傾けるようにしてもよい。 The manual tilt mechanism may tilt the tilting object by 0.0003° or more and 0.15° or less when the knob rotates once.

前記電動チルト機構は、傾動対象を支持するカムフォロアと、前記カムフォロアを傾斜面の登降方向に従動させる傾斜部と、を備え、前記傾斜部は、10mm水平移動したときに高さが1mm以下で上がる傾斜を有するようにしてもよい。 The electric tilt mechanism includes a cam follower that supports a tilting object, and an inclined part that moves the cam follower in an ascending and descending direction of an inclined surface, and the inclined part rises by a height of 1 mm or less when horizontally moved by 10 mm. It may also have an inclination.

また、上記の目的を達成するために、本発明に係る素子実装装置の調整方法は、素子がアレイ状に整列した素子供給体が載置される供給台と、前記素子がアレイ状に配置される基板が載置される実装台と、多行多列の素子を保持する保持面を有し、前記供給台と前記実装台との間を移動すると共に、前記素子供給体から多行多列の素子を前記保持面で一括してピックアップして、ピックアップした前記多行多列の素子を前記保持面から前記基板に一括して移す移送部と、を備える素子実装装置の調整方法であって、前記供給台の載置面と前記移送部の前記保持面と前記実装台の載置面の少なくとも1つを傾動対象として傾動させ、前記供給台の載置面と前記移送部の前記保持面、及び前記移送部の前記保持面と前記実装台の載置面を予め平行となるように調整すること、を特徴とする。 In addition, in order to achieve the above object, the method for adjusting an element mounting apparatus according to the present invention includes a supply table on which an element feeder in which elements are arranged in an array is placed, and a supply table in which the elements are arranged in an array. It has a mounting table on which a substrate is placed, and a holding surface that holds a multi-row, multi-column element, and the device is moved between the supply table and the mounting table, and the multi-row, multi-column device is moved from the element supply body to the mounting table. A method for adjusting an element mounting apparatus, comprising: a transfer section that picks up the elements in a batch on the holding surface and transfers the picked up multi-row, multi-column elements from the holding surface to the substrate in a batch; , at least one of the mounting surface of the supply table, the holding surface of the transfer section, and the mounting surface of the mounting table is tilted as a tilting object, and the mounting surface of the supply table and the holding surface of the transfer section are tilted. and adjusting in advance so that the holding surface of the transfer section and the mounting surface of the mounting table are parallel to each other.

モータを駆動源にして前記供給台の載置面と前記実装台の載置面を傾けるチルト機構と、前記移送部の前記保持面、前記供給台の載置面及び前記実装台の載置面の傾きを検出するための変位センサと、を更に備える前記素子実装装置の調整方法であって、前記変位センサにより、移送部の前記保持面、前記供給台の載置面及び前記実装台の載置面の傾きを検出し、前記チルト機構により、前記供給台の載置面と前記移送部の前記保持面、及び前記移送部の前記保持面と前記実装台の載置面を予め平行となるように調整するようにしてもよい。 a tilt mechanism that uses a motor as a drive source to tilt the mounting surface of the supply table and the mounting surface of the mounting table; the holding surface of the transfer section; the placement surface of the supply table; and the placement surface of the mounting table; A displacement sensor for detecting the inclination of the element mounting apparatus. Detecting the inclination of the mounting surface, and using the tilt mechanism, the mounting surface of the supply table and the holding surface of the transfer section, and the holding surface of the transfer section and the mounting surface of the mounting table are made parallel in advance. It may be adjusted as follows.

また、上記の目的を達成するために、本発明に係る素子実装方法は、素子がアレイ状に並べられた素子供給体から多行多列の素子を保持面に付着させてピックアップし、前記保持面を基板に対向させ、ピックアップした前記多行多列の素子を前記保持面から前記基板に一括して移す素子実装方法であって、前記素子供給体と前記保持面、及び前記保持面と前記基板とを予め平行となるようにする調整ステップを含むこと、を特徴とする。 Further, in order to achieve the above object, the device mounting method according to the present invention includes picking up multiple rows and multiple columns of devices by attaching them to a holding surface from an device feeding body in which devices are arranged in an array, and picking up the devices by attaching them to a holding surface. A device mounting method in which the picked up multi-row, multi-column devices are collectively transferred from the holding surface to the substrate with a surface facing the substrate, the device mounting method comprising: the element feeder and the holding surface; and the holding surface and the The present invention is characterized by including an adjustment step of making the substrate parallel to the substrate in advance.

本発明によれば、素子供給体から素子を取りこぼすことなく、一部の素子に過大な荷重をかけること無く、一括してピックアップすることができる。また、保持した素子を基板へ精度良く接合し、一部の素子に過大な荷重をかけること無く、一括して離脱させることができる。 According to the present invention, it is possible to pick up all the elements at once without dropping any elements from the element supply body and without applying an excessive load to some of the elements. Further, the held elements can be accurately joined to the substrate and removed all at once without applying an excessive load to some of the elements.

素子実装装置の概略構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an element mounting apparatus. 移送部に装着された粘着シートを模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the adhesive sheet with which the transfer part was mounted|worn. 熱剥離シートで成る粘着シートの断面図であり、(a)は加熱前を示し、(b)は局所的に加熱した後を示す。FIG. 2 is a cross-sectional view of a pressure-sensitive adhesive sheet made of a thermally releasable sheet, in which (a) shows the state before heating, and (b) shows the state after locally heating. 素子実装装置の詳細構成を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the detailed configuration of the element mounting apparatus. 素子実装装置の詳細構成を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing the detailed configuration of the element mounting apparatus. キャリア台とチルト機構の構成図であり、(a)は上面図、(b)は側面図である。It is a block diagram of a carrier stand and a tilt mechanism, (a) is a top view, (b) is a side view. 移送部の詳細構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration of a transfer section. XZ平面の直交方向から見た移送部のチルト機構の詳細構成を示す図である。It is a figure showing the detailed structure of the tilt mechanism of a transfer part seen from the direction perpendicular to the XZ plane. YZ平面の直交方向から見た移送部のチルト機構の詳細構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the detailed configuration of the tilt mechanism of the transfer unit as seen from a direction perpendicular to the YZ plane. 実施形態に係る素子実装装置の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing the operation of the element mounting apparatus according to the embodiment. 第2の実施形態に係る素子実装装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of an element mounting apparatus according to a second embodiment. 保持面の傾きを検出及び調整する動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation|movement which detects and adjusts the inclination of a holding surface. 保持面の傾きを検出する際の機器の状態を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the state of the device when detecting the inclination of the holding surface. 保持面へのレーザ光照射を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing irradiation of a holding surface with a laser beam. 実装台の載置面の傾きを検出及び調整する動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation|movement which detects and adjusts the inclination of the mounting surface of a mounting stand. 実装台の載置面の傾きを検出する際の機器の状態を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the state of the equipment when detecting the inclination of the mounting surface of the mounting table. 実装台の載置面へのレーザ光照射を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing laser light irradiation onto the mounting surface of the mounting table. レーザ測定器の設置の他の例を示す構成図である。It is a block diagram which shows another example of installation of a laser measuring device.

本発明に係る素子実装装置及び実装方法の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。 Embodiments of an element mounting apparatus and a mounting method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
(概略構成)
第1の実施形態に係る素子実装装置について説明する。図1は、素子実装装置の概略構成を示す模式図である。図1に示すように、素子実装装置1内にはキャリアCと基板Sとが搬入されている。キャリアCは、素子Eをアレイ状にストックした素子供給体である。アレイ状とは、決められたパターンに従って複数行複数列に素子Eが配列された状態をいい、行方向と列方向の間隔が同一又は相違しており、例えば碁盤の目状の配置、蜂の巣模様のような千鳥状の配置等である。素子Eは、電子回路に使用される部品であり、MEMS、半導体素子、抵抗及びコンデンサ等のチップが含まれ、半導体素子にはトランジスタ、ダイオード、LED及びサイリスタ等のディスクリート半導体、並びにICやLSI等の集積回路が含まれる。LEDには所謂ミニLED及びマイクロLEDが含まれる。特に、素子Eには、一辺が200μm以下の所謂微小部品が含まれる。基板Sは回路パターンが形成されて成り、例えばミニLEDが整列するバックライト用の照明基板、RGBの各マイクロLEDが画素として配列される表示基板である。
(First embodiment)
(Schematic configuration)
An element mounting apparatus according to a first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an element mounting apparatus. As shown in FIG. 1, a carrier C and a substrate S are carried into the element mounting apparatus 1. As shown in FIG. The carrier C is an element supply body in which elements E are stocked in an array. An array is a state in which the elements E are arranged in multiple rows and columns according to a predetermined pattern, and the spacing in the row and column directions is the same or different, such as a checkerboard arrangement, a honeycomb pattern, etc. This is a staggered arrangement like this. Element E is a component used in electronic circuits, and includes chips such as MEMS, semiconductor elements, resistors, and capacitors. Semiconductor elements include discrete semiconductors such as transistors, diodes, LEDs, and thyristors, as well as ICs, LSIs, etc. includes integrated circuits. LEDs include so-called mini LEDs and micro LEDs. In particular, the element E includes a so-called microcomponent having a side of 200 μm or less. The substrate S has a circuit pattern formed thereon, and is, for example, an illumination substrate for a backlight on which mini-LEDs are arranged, or a display substrate on which RGB micro-LEDs are arranged as pixels.

この素子実装装置1は、多行多列の素子Eを一括してキャリアCからピックアップし、ピックアップした多行多列の素子Eを基板Sに一括して移し替える。そして、この素子実装装置1は、多行多列の素子Eを基板Sに複数回移し替えることで、素子Eがアレイ状に配列された素子実装基板を製造する。また、この素子実装装置1は、移し替えた素子Eを基板Sに電気的及び機械的に接合する。このような素子実装装置1は、ダイボンディング装置又はチップボンディング装置とも呼ばれる。 This device mounting apparatus 1 picks up multiple rows and multiple columns of devices E from a carrier C at once, and transfers the multiple rows and multiple columns picked up devices E to a substrate S at once. Then, this element mounting apparatus 1 manufactures an element mounting board in which the elements E are arranged in an array by transferring the elements E arranged in multiple rows and multiple columns to the substrate S multiple times. Further, this element mounting apparatus 1 electrically and mechanically joins the transferred element E to the substrate S. Such an element mounting apparatus 1 is also called a die bonding apparatus or a chip bonding apparatus.

素子実装装置1は、キャリア台3、実装台4及び移送部5を備えている。キャリア台3は、キャリアCが載置される載置面を有するキャリアCの供給台であり、ピックアップポジション21で停止する。すなわち、キャリア台3は、キャリアC上でアレイ状の配列でストックされた素子Eのうちピックアップ対象となる多行多列の素子E群を、その中央位置がピックアップポジション21に位置するように停止させる。実装台4は、基板Sが載置される載置面を有する基板Sの供給台であり、実装ポジション22で停止する。すなわち、実装台4は、基板S上の回路パターンにおいて、移送部5によって多行多列の素子E群が実装される回路パターンを、その中央位置が実装ポジション22に位置するように停止させる。 The element mounting apparatus 1 includes a carrier table 3, a mounting table 4, and a transfer section 5. The carrier table 3 is a supply table for the carrier C, which has a placement surface on which the carrier C is placed, and stops at a pickup position 21 . That is, the carrier stand 3 stops a group of elements E in multiple rows and multiple columns to be picked up among the elements E stocked in an array arrangement on the carrier C so that the center position thereof is located at the pickup position 21. let The mounting table 4 is a supply table for the substrate S having a mounting surface on which the substrate S is placed, and stops at the mounting position 22 . That is, the mounting table 4 stops the circuit pattern on the substrate S, on which the multi-row, multi-column group of elements E is mounted by the transfer section 5, so that the center position thereof is located at the mounting position 22.

移送部5は、素子EをキャリアCから基板Sに移し替える。この移送部5は、ピックアップポジション21と実装ポジション22との間を移動する。そして、移送部5は、ピックアップポジション21でキャリア台3に載置されたキャリアCと対面し、キャリアCから多行多列の素子Eを一括してピックアップする。また、移送部5は、実装ポジション22で実装台4に載置された基板Sと対面し、保持している多行多列の素子Eを一括して基板Sに渡す。 The transfer unit 5 transfers the element E from the carrier C to the substrate S. This transfer section 5 moves between a pickup position 21 and a mounting position 22. Then, the transfer unit 5 faces the carrier C placed on the carrier stand 3 at the pick-up position 21, and picks up multiple rows and multiple columns of elements E from the carrier C all at once. Further, the transfer section 5 faces the substrate S placed on the mounting table 4 at the mounting position 22, and transfers the held multi-row, multi-column elements E to the substrate S all at once.

移送部5による素子Eのピックアップ方法は例えば貼着である。移送部5には、平坦な保持面51aが設けられ、この保持面51aに粘着シートAが装着される。粘着シートAは、図2に示すように、多行多列の素子Eが配列された領域と同じか若干広い粘着領域A1を片面に備えている。粘着領域A1内は隈無く粘着力を有している。換言すれば、多行多列の素子Eの全てを各々ピンポイントに位置合わせする必要はなく、粘着シートAは、各素子Eが粘着シートAの何れかの領域に接触すれば粘着力を発揮し、各素子Eを貼着する。若干広い粘着領域A1とは、ピックアップ予定の素子E群と、その素子E群の一つ外側に隣接する素子Eとの間のスペースにまでは及ぶが、当該隣接する素子Eには未達である範囲である。 The method of picking up the element E by the transfer section 5 is, for example, pasting. The transfer section 5 is provided with a flat holding surface 51a, and the adhesive sheet A is attached to this holding surface 51a. As shown in FIG. 2, the adhesive sheet A has an adhesive area A1 on one side that is the same as or slightly wider than the area where the elements E are arranged in multiple rows and multiple columns. The inside of the adhesive area A1 has adhesive force throughout. In other words, it is not necessary to pinpoint all of the elements E in multiple rows and multiple columns, and the adhesive sheet A exerts adhesive force when each element E contacts any area of the adhesive sheet A. Then, each element E is attached. The slightly wider adhesive area A1 extends to the space between a group of elements E scheduled to be picked up and an element E adjacent to the outside of the group of elements E, but does not reach the adjacent element E. Within a certain range.

移送部5は、この粘着シートAを、ピックアップポジション21にて粘着領域A1が素子Eを臨み、実装ポジション22にて粘着領域A1が基板Sを臨むように保持面51aに装着している。移送部5は、粘着シートAをキャリアC上の素子Eに押し付けることで、粘着領域A1内の全素子Eを一括してキャリアCから粘着シートAに移す。また、移送部5は、保持している全素子Eを一括して基板Sに接触させてから粘着シートAの粘着力を喪失或いは低下させ、全素子Eを粘着シートAから基板Sへ一括して離脱させる。基板S上には予め導電性接合材料が形成されている。導電性接合材料は、合金接合、導電粒子圧着、バンプ圧接等により、基板Sと素子Eを電気的及び機械的に接続し、加熱により硬化する。例えば、導電性接合材料としてACF、ACP、NCF、NCP又は均質共晶半田が基板Sに形成されている。 The transfer unit 5 attaches this adhesive sheet A to the holding surface 51a so that the adhesive area A1 faces the element E at the pickup position 21 and the adhesive area A1 faces the substrate S at the mounting position 22. The transfer unit 5 transfers all the elements E in the adhesive area A1 from the carrier C to the adhesive sheet A at once by pressing the adhesive sheet A against the elements E on the carrier C. Further, the transfer unit 5 brings all the held elements E into contact with the substrate S at once, loses or lowers the adhesive force of the adhesive sheet A, and transfers all the elements E from the adhesive sheet A to the substrate S at once. and let them leave. A conductive bonding material is formed on the substrate S in advance. The conductive bonding material electrically and mechanically connects the substrate S and the element E by alloy bonding, conductive particle pressure bonding, bump pressure bonding, etc., and is hardened by heating. For example, ACF, ACP, NCF, NCP or homogeneous eutectic solder is formed on the substrate S as a conductive bonding material.

尚、キャリアCが載置されるキャリア台3は、載置面の傾き調整が可能となっており、予め、移送部5の保持面51aと平行に合わせられる。また素子Eを保持する移送部5は、傾き調整が可能となっており、予め、基板Sが載置される実装台4の載置面と保持面51aとが平行に合わせられる。そのため、キャリアCから粘着領域A1に収まる全素子Eを取りこぼしなく、また一部の素子Eに過大な荷重をかけること無く、一括ピックアップできる。また、保持した全素子Eを基板Sへ精度良く接合し、また一部の素子Eに過大な荷重をかけること無く、一括して離脱させることができる。 Note that the carrier table 3 on which the carrier C is placed is capable of adjusting the inclination of its placement surface, and is set in advance to be parallel to the holding surface 51a of the transfer section 5. Further, the transfer section 5 that holds the element E can be tilt-adjusted, and the mounting surface of the mounting table 4 on which the substrate S is mounted and the holding surface 51a are aligned in advance in parallel. Therefore, all the elements E that fit within the adhesive area A1 can be picked up at once from the carrier C without being missed or without applying an excessive load to some of the elements E. In addition, all the elements E held can be joined to the substrate S with high precision, and can be removed at once without applying an excessive load to some of the elements E.

粘着シートAの一例を示しておく。粘着シートAは、例えば、規定温度の熱により粘着力が喪失或いは低下する熱剥離シートである。図3に示すように、粘着シートAは基材A2と粘着層A3の二層構造を有する。粘着層A3は接着剤及び発泡フィラーA4を含む。発泡フィラーA4は、弾性を有する殻内に熱によりガス化して膨張する物質を充填させて成る。この粘着シートAでは、熱により発泡フィラーA4の体積が膨張し、素子Eとの接着面積が減少することで、素子Eに対する粘着力が喪失又は低下する。即ち、移送部5は、基板Sに素子Eを接触させた上で粘着シートAを加熱することで、粘着シートAから素子Eを剥離させて基板Sに渡す。熱剥離シートの例としては、接着層内で固体から液体への相転移が生じるものであってもよく、熱によって粘着力が制御できればよい。 An example of adhesive sheet A will be shown below. The adhesive sheet A is, for example, a thermally releasable sheet whose adhesive strength is lost or reduced by heat at a specified temperature. As shown in FIG. 3, the adhesive sheet A has a two-layer structure of a base material A2 and an adhesive layer A3. Adhesive layer A3 includes an adhesive and foam filler A4. The foam filler A4 is formed by filling an elastic shell with a substance that gasifies and expands when heated. In this adhesive sheet A, the volume of the foam filler A4 expands due to heat, and the adhesion area with the element E decreases, so that the adhesive force to the element E is lost or reduced. That is, the transfer unit 5 brings the element E into contact with the substrate S and then heats the adhesive sheet A to peel the element E from the adhesive sheet A and transfer it to the substrate S. Examples of thermally releasable sheets include those in which a phase transition from solid to liquid occurs within the adhesive layer, as long as the adhesive force can be controlled by heat.

(詳細構成)
以上の素子実装装置1を更に詳細に説明する。図4は、素子実装装置1の詳細構成を示す正面図であり、図5は、素子実装装置1の詳細構成を示す側面図である。
(Detailed configuration)
The above element mounting apparatus 1 will be explained in more detail. FIG. 4 is a front view showing the detailed configuration of the element mounting apparatus 1, and FIG. 5 is a side view showing the detailed configuration of the element mounting apparatus 1.

図4及び図5に示すように、素子実装装置1は架台6を有する。架台6は、上面が平坦なテーブルであり、キャリア台3、実装台4、移送部5及び昇降部9が設置される。架台6内部には、素子実装装置1の各部を制御するCPU、ROM、RAM及び信号送信回路を有するコンピュータ又はマイコン等の制御手段11が収容されている。また、移送部5は吸着により粘着シートAを保持するが、架台6には、吸引力となる負圧を移送部5へ供給する空気圧回路12が収容され、制御手段11は空気圧回路12内の電磁弁を制御して負圧発生及び負圧解除を切り替える信号送信回路が設けられている。 As shown in FIGS. 4 and 5, the element mounting apparatus 1 includes a pedestal 6. As shown in FIGS. The pedestal 6 is a table with a flat top surface, and the carrier pedestal 3, the mounting pedestal 4, the transfer part 5, and the elevating part 9 are installed. Inside the pedestal 6, a control means 11 such as a computer or microcomputer having a CPU, ROM, RAM, and a signal transmission circuit for controlling each part of the element mounting apparatus 1 is housed. Further, the transfer unit 5 holds the adhesive sheet A by suction, and the pedestal 6 accommodates a pneumatic circuit 12 that supplies negative pressure to the transfer unit 5 as a suction force. A signal transmission circuit is provided that controls the solenoid valve to switch between negative pressure generation and negative pressure release.

以下、架台6の上面と平行な1軸方向をX軸方向と呼ぶ。Y軸方向は、架台6上面と平行でX軸と直交する方向であり、Z軸方向は、X軸及びY軸方向と直交する高さ方向であり、θ回転とは、Z軸回りの回転を指す。また、架台6の上面から架台6の外側にZ軸方向に沿って離れる方向を上方と言い、架台6の上面から架台6の内部方向にZ軸方向に沿って向かう方向を下方と言う。 Hereinafter, the uniaxial direction parallel to the top surface of the pedestal 6 will be referred to as the X-axis direction. The Y-axis direction is parallel to the top surface of the pedestal 6 and perpendicular to the X-axis, the Z-axis direction is a height direction perpendicular to the X-axis and Y-axis directions, and θ rotation refers to rotation around the Z-axis. refers to Further, the direction from the top surface of the pedestal 6 to the outside of the pedestal 6 along the Z-axis direction is referred to as upward, and the direction from the top surface of pedestal 6 to the inside of pedestal 6 along the Z-axis direction is referred to as downward.

キャリア台3は、X軸及びY軸方向に2次元状に拡がる載置面を有する。このキャリア台3は、X軸駆動機構31とY軸駆動機構32とチルト機構33を備え、X軸方向及びY軸方向に可動であり、また載置面の傾きを変更可能となっている。X軸方向の可動範囲には、ピックアップポジション21とキャリア台3に対してキャリアCを搬入及び排出する搬入/排出ポジションとを含む。このX軸駆動機構31は、キャリアCと移送部5のX軸方向の位置合わせに用いられる。また、Y軸駆動機構32は、キャリアCと移送部5のY軸方向の位置合わせに用いられる。また、チルト機構33は、移送部5との平行度調整に用いられ、キャリア台3の載置面を傾動対象とする。 The carrier stand 3 has a mounting surface that extends two-dimensionally in the X-axis and Y-axis directions. This carrier stand 3 includes an X-axis drive mechanism 31, a Y-axis drive mechanism 32, and a tilt mechanism 33, is movable in the X-axis direction and the Y-axis direction, and is also capable of changing the inclination of the mounting surface. The movable range in the X-axis direction includes the pickup position 21 and a loading/unloading position for loading and unloading the carrier C with respect to the carrier table 3. This X-axis drive mechanism 31 is used to align the carrier C and the transfer section 5 in the X-axis direction. Further, the Y-axis drive mechanism 32 is used to align the carrier C and the transfer section 5 in the Y-axis direction. Further, the tilt mechanism 33 is used to adjust the parallelism with the transfer unit 5, and tilts the mounting surface of the carrier table 3.

X軸駆動機構31とY軸駆動機構32としては、例えばボールネジ機構が採用できる。レールとボールネジは、各々の可動方向に沿って延ばされる。ボールネジは、回転モータ、ネジ軸及びスライダにより構成され、スライダをネジ軸に螺合させ、回転モータでネジ軸を軸回転させる。X軸駆動機構31は、Y軸駆動機構32のスライダに固定し、Y軸駆動機構32のレールに乗せる。キャリア台3は、X軸駆動機構31のスライダに固定し、X軸駆動機構31のレールに乗せる。 As the X-axis drive mechanism 31 and the Y-axis drive mechanism 32, for example, a ball screw mechanism can be adopted. The rail and the ball screw extend along their respective movable directions. A ball screw is composed of a rotary motor, a screw shaft, and a slider.The slider is screwed onto the screw shaft, and the screw shaft is rotated by the rotary motor. The X-axis drive mechanism 31 is fixed to the slider of the Y-axis drive mechanism 32 and placed on the rail of the Y-axis drive mechanism 32. The carrier stand 3 is fixed to the slider of the X-axis drive mechanism 31 and placed on the rail of the X-axis drive mechanism 31.

チルト機構33は、ボールネジ機構とカムフォロア機構を組み合わせて成り、モータを動力源として傾動対象を傾ける電動チルト機構である。図6に、このチルト機構33の詳細な構成を示す。図6の(a)は、キャリア台3を上から見た図であり、チルト機構33のうちのキャリア台3に隠れた箇所は破線で示してある。図6の(b)は、キャリア台6を側方から見た図である。 The tilt mechanism 33 is an electric tilt mechanism that combines a ball screw mechanism and a cam follower mechanism, and uses a motor as a power source to tilt an object to be tilted. FIG. 6 shows a detailed configuration of this tilt mechanism 33. FIG. 6A is a top view of the carrier stand 3, and portions of the tilt mechanism 33 that are hidden behind the carrier stand 3 are indicated by broken lines. FIG. 6(b) is a side view of the carrier stand 6.

図6に示すように、このチルト機構33は、回転モータ331、ネジ軸332、カム333及びカムフォロア334を備えている。ネジ軸332は、ステッピングモータ等の回転モータ331によって軸回転する。このネジ軸332は、軸受け337によって軸方向の移動が規制されている。カム333は、ネジ軸332に沿って長い筒状体であり、筒内周面にネジ溝が穿設され、ネジ軸332に螺合している。このカム333は傾斜部335を備えている。傾斜部335は、カム333の外周面から立ち上がっており、概略直角三角形形状を有し、軸方向に沿って連続的に高くなる傾斜面336を有する。カムフォロア334は、Z軸方向に可動となっている。このカムフォロア334は、カム333の傾斜面336に例えば引張りバネ等により押し付けられ、カム333の傾斜面336を従動する。 As shown in FIG. 6, the tilt mechanism 33 includes a rotary motor 331, a screw shaft 332, a cam 333, and a cam follower 334. The screw shaft 332 is rotated by a rotation motor 331 such as a stepping motor. The screw shaft 332 is restricted from moving in the axial direction by a bearing 337. The cam 333 is a cylindrical body that is long along the threaded shaft 332, has a threaded groove formed on the inner peripheral surface of the cylinder, and is screwed into the threaded shaft 332. This cam 333 includes an inclined portion 335. The inclined portion 335 rises from the outer circumferential surface of the cam 333, has a generally right triangular shape, and has an inclined surface 336 that increases continuously in the axial direction. The cam follower 334 is movable in the Z-axis direction. The cam follower 334 is pressed against the inclined surface 336 of the cam 333 by, for example, a tension spring, and follows the inclined surface 336 of the cam 333.

このチルト機構33では、回転モータ331が駆動すると、ネジ軸332は軸回転する。ネジ軸332が軸回転すると、カム333はネジ軸332が延びる方向に移動する。カム333が移動すると、カムフォロア334は、傾斜面336を登ってネジ軸332との直交方向へ押し上げられたり、傾斜面336を下ってネジ軸332との直交方向へ降ろされたりする。この傾斜部335の傾斜面336は、平行度調整の精度向上及び高い剛性を両立すべく、水平方向10mmの移動に対し、高さが1mm以下で上がる傾斜を有することが好ましい。 In this tilt mechanism 33, when the rotation motor 331 is driven, the screw shaft 332 rotates. When the screw shaft 332 rotates, the cam 333 moves in the direction in which the screw shaft 332 extends. When the cam 333 moves, the cam follower 334 climbs the slope 336 and is pushed up in a direction perpendicular to the screw shaft 332, or is lowered down the slope 336 in a direction perpendicular to the screw shaft 332. The sloped surface 336 of the sloped portion 335 preferably has a slope whose height increases by 1 mm or less with respect to a movement of 10 mm in the horizontal direction, in order to improve the precision of parallelism adjustment and achieve high rigidity.

キャリア台3は、このチルト機構33を3組備え、3つのカムフォロア334で支持されている。即ち、チルト機構33は、X軸駆動機構31とY軸駆動機構32の並びとキャリア台3との間に配置される。そして、3つのカムフォロア334を正三角形の角位置に配置し、キャリア台3を傾動対象として支持する。このように構成することにより、チルト機構33はキャリア台3の載置面を移送部5の保持面51aに平行に調整可能とする。尚、3つのカムフォロア334の配置は、正三角形の配置に限らず、二等辺三角形の配置でも良い。例えば、図6(a)において手前側中央のカムフォロア334の位置を二等辺三角形の頂角とし、二等辺三角形の両底角の位置に残りの2つのカムフォロア334が配置されればよい。二等辺三角形配置とする場合、二等辺三角形の底辺は、頂角のカムフォロア334の配置されたキャリア台3の縁辺よりも、その縁辺に対向する縁辺に近い位置とすることが望ましい。 The carrier stand 3 includes three sets of the tilt mechanisms 33 and is supported by three cam followers 334. That is, the tilt mechanism 33 is arranged between the arrangement of the X-axis drive mechanism 31 and the Y-axis drive mechanism 32 and the carrier table 3. Three cam followers 334 are arranged at corner positions of an equilateral triangle to support the carrier table 3 as a tilting object. With this configuration, the tilt mechanism 33 can adjust the mounting surface of the carrier stand 3 to be parallel to the holding surface 51a of the transfer section 5. Note that the arrangement of the three cam followers 334 is not limited to an equilateral triangular arrangement, but may be an isosceles triangular arrangement. For example, in FIG. 6A, the position of the central cam follower 334 on the near side may be set as the apex angle of an isosceles triangle, and the remaining two cam followers 334 may be arranged at the positions of both base angles of the isosceles triangle. In the case of an isosceles triangle arrangement, it is desirable that the base of the isosceles triangle be located closer to the opposite edge than the edge of the carrier platform 3 on which the cam follower 334 at the apex is arranged.

図4及び図5に戻り、実装台4は、X軸及びY軸方向に2次元状に拡がる載置面を有する。この実装台4についてもX軸方向及びY軸方向に可動であり、ボールネジ機構により成るX軸駆動機構41とY軸駆動機構42を備えている。Y軸駆動機構42は、主に実装台4に載置された基板Sの搬入及び排出に用いられ、また基板Sと移送部5のY軸方向の位置合わせに用いられる。また、X軸駆動機構41は、移送部5と基板SのX軸方向の位置合わせに用いられる。 Returning to FIGS. 4 and 5, the mounting table 4 has a mounting surface that extends two-dimensionally in the X-axis and Y-axis directions. This mounting table 4 is also movable in the X-axis direction and the Y-axis direction, and is provided with an X-axis drive mechanism 41 and a Y-axis drive mechanism 42 that are formed by a ball screw mechanism. The Y-axis drive mechanism 42 is mainly used for loading and unloading the substrate S placed on the mounting table 4, and is also used for positioning the substrate S and the transfer unit 5 in the Y-axis direction. Further, the X-axis drive mechanism 41 is used to align the transfer section 5 and the substrate S in the X-axis direction.

移送部5は、嵩上げ台61に設置され、X軸方向に間隔を空けて設けられたピックアップポジション21と実装ポジション22とを結ぶ直線に沿って自走し、またピックアップポジション21と実装ポジション22に位置するキャリア台3と実装台4に向けてZ軸方向に下降可能となっている。 The transfer unit 5 is installed on a raised table 61, and moves by itself along a straight line connecting the pickup position 21 and the mounting position 22, which are spaced apart in the X-axis direction, and also moves between the pickup position 21 and the mounting position 22. It is possible to descend in the Z-axis direction toward the carrier stand 3 and mounting stand 4 located therein.

ここで、嵩上げ台61は、架台6上面よりも一段高く、ピックアップポジション21と実装ポジション22の並びに沿って延在する。嵩上げ台61には、X軸方向に沿ってレール63が敷設されている。レール63は、ピックアップポジション21と実装ポジション22との間を移動する移送部5のガイドである。レール63は、ピックアップポジション21に位置したキャリア台3と実装ポジション22に位置した実装台4とに届く長さを有する。レール63は支持部64によって把持されている。支持部64は、移送部5を支持するブロック体であり、更に、回転モータ、回転モータで軸回転させられるネジ軸により構成されるボールネジ65によって駆動する。 Here, the raised stand 61 is one step higher than the upper surface of the pedestal 6 and extends along the pickup position 21 and the mounting position 22. A rail 63 is laid on the raising table 61 along the X-axis direction. The rail 63 is a guide for the transfer unit 5 that moves between the pickup position 21 and the mounting position 22. The rail 63 has a length that can reach the carrier table 3 located at the pickup position 21 and the mounting table 4 located at the mounting position 22. The rail 63 is held by a support part 64. The support section 64 is a block body that supports the transfer section 5, and is further driven by a ball screw 65 constituted by a rotary motor and a threaded shaft that is rotated by the rotary motor.

支持部64は、ピックアップポジション21と実装ポジション22とを結ぶ直線上に向かってY軸方向に延びる。移送部5は、この支持部64の延び先端面67に取り付けられている。この延び先端面67には、Z軸方向に延びるレール66が敷設されている。移送部5は、このレール66をスライダ591で把持することで支持部64に取り付けられ、Z軸方向に摺動可能となっている。 The support portion 64 extends in the Y-axis direction on a straight line connecting the pickup position 21 and the mounting position 22. The transfer section 5 is attached to the extending end surface 67 of the support section 64 . A rail 66 extending in the Z-axis direction is laid on this extended end surface 67. The transfer section 5 is attached to the support section 64 by gripping the rail 66 with a slider 591, and is slidable in the Z-axis direction.

昇降部9は、Z軸方向に摺動可能となっている移送部5を押し下げることで、ピックアップポジション21に位置した移送部5をキャリア台3へ向けて下降させ、また実装ポジション22に位置した移送部5を実装台4に向けて下降させる。まず、架台6には、嵩上げ台61の後方に位置し、移送部5よりも高く延びる支柱62が立設されている。この支柱62は、上端がY軸方向に屈曲し、移送部5の移動軌跡直上まで迫り出している。昇降部9は、この支柱62の延び先端面69に設置されている。 The lifting section 9 lowers the transfer section 5 located at the pick-up position 21 toward the carrier table 3 by pushing down the transfer section 5 that is slidable in the Z-axis direction, and lowers the transfer section 5 located at the pickup position 21 toward the carrier table 3 and moves the transfer section 5 located at the mounting position 22. The transfer section 5 is lowered toward the mounting table 4. First, a column 62 is provided on the pedestal 6 and is located behind the raising table 61 and extends higher than the transfer section 5 . The upper end of the support column 62 is bent in the Y-axis direction and protrudes directly above the movement trajectory of the transfer section 5. The elevating section 9 is installed on the extending end surface 69 of this support column 62.

即ち、支柱62の延び先端面69には、Z軸方向に延びるレール91が敷設されている。また支柱62の延び先端面69には、回転モータ92によって軸回転するネジ軸93がレール91に平行して設置されている。更に、このレール91を把持して、またネジ軸93に螺合して、当接ブロック94が取り付けられている。この当接ブロック94は、回転モータ92の駆動により移送部5に向けて下降し、移送部5の上端に当接し、更に移送部5を押し下げる。移送部5は、不図示のばね等を例とする付勢手段によって上方に付勢されており、当接ブロック94は、この付勢手段に抗して移送部5を押し下げる。当接ブロック94が移送部5から離れることで、当接ブロック94による押圧力が解除されると、移送部5は、付勢手段によって図4及び図5に示される上昇位置に戻されることになる。 That is, a rail 91 extending in the Z-axis direction is laid on the extending end surface 69 of the support column 62 . Further, a screw shaft 93 that is rotated by a rotary motor 92 is installed parallel to the rail 91 on the extending end surface 69 of the support column 62 . Furthermore, an abutment block 94 is attached by gripping the rail 91 and being screwed onto the screw shaft 93. The abutting block 94 is moved downward toward the transfer section 5 by the rotation motor 92, comes into contact with the upper end of the transfer section 5, and further pushes down the transfer section 5. The transfer section 5 is urged upward by a biasing means such as a spring (not shown), and the contact block 94 pushes down the transfer section 5 against this biasing means. When the contact block 94 separates from the transfer section 5 and the pressing force by the contact block 94 is released, the transfer section 5 is returned to the raised position shown in FIGS. 4 and 5 by the biasing means. Become.

尚、移送部5は、レール63に沿ってピックアップポジション21と実装ポジション22の直上まで移動可能となっている。そのため、当接ブロック94は、少なくともピックアップポジション21及び実装ポジション22の両方を範囲内に収めるようにX軸方向に長く、移送部5が何れの位置に存在しようとも、移送部5と当接して押し下げ可能となっている。また、移送部5は当接ブロック94に対してX軸方向に移動可能な状態で連結されていてもよい。 Note that the transfer section 5 is movable along the rail 63 to just above the pickup position 21 and the mounting position 22. Therefore, the contact block 94 is long in the X-axis direction so as to fit at least both the pickup position 21 and the mounting position 22 within its range, and is in contact with the transfer section 5 no matter where the transfer section 5 is located. It can be pushed down. Further, the transfer section 5 may be connected to the contact block 94 in a movable state in the X-axis direction.

図7は、移送部5の詳細構成を示す模式図である。移送部5は、ブラケット59に各部を搭載して成る。ブラケット59は、レール66を把持するスライダ591を有し、またブラケット59には当接ブロック受け54が搭載されている。当接ブロック受け54は、当接ブロック94と接触する部材である。この当接ブロック受け54が当接ブロック94によって押圧されることにより、移送部5はレール66に沿って昇降する。 FIG. 7 is a schematic diagram showing the detailed configuration of the transfer section 5. As shown in FIG. The transfer section 5 includes various parts mounted on a bracket 59. The bracket 59 has a slider 591 that grips the rail 66, and an abutment block receiver 54 is mounted on the bracket 59. The abutment block receiver 54 is a member that comes into contact with the abutment block 94. When the abutment block receiver 54 is pressed by the abutment block 94, the transfer section 5 moves up and down along the rail 66.

移送部5の下降方向先端には、ヘッド51が設けられ、ヘッド51にはシリンダ52が連接している。ヘッド51は、保持面51aで粘着シートAを保持する保持部であり、また発熱することで粘着シートA及び基板Sに形成された導電性接合材料を加熱する。保持面51aは、キャリア台3及び実装台4と平行に拡がる矩形であり、平坦である。ヘッド51には負圧がかけられ、ヘッド51は負圧により粘着シートAを保持面51aで吸着保持する。シリンダ52は、例えばエアシリンダ等の加圧源であり、ヘッド51に荷重をかけることで、ヘッド51を介して粘着シートAを素子Eに押し付け、また実装ポジション22でヘッド51を介して素子Eを基板Sに押し付ける。 A head 51 is provided at the tip of the transfer section 5 in the downward direction, and a cylinder 52 is connected to the head 51 . The head 51 is a holding part that holds the adhesive sheet A on a holding surface 51a, and heats the conductive bonding material formed on the adhesive sheet A and the substrate S by generating heat. The holding surface 51a is rectangular and flat, extending parallel to the carrier base 3 and the mounting base 4. Negative pressure is applied to the head 51, and the head 51 uses the negative pressure to attract and hold the adhesive sheet A on the holding surface 51a. The cylinder 52 is a pressure source such as an air cylinder, for example, and presses the adhesive sheet A against the element E through the head 51 by applying a load to the head 51, and also presses the adhesive sheet A onto the element E through the head 51 at the mounting position 22. is pressed onto the substrate S.

ここで、ヘッド51は、多孔質構造を有し、若しくは吸着穴51bを有し、又は多孔質構造と吸着穴51bの両方を有する。例えば、ヘッド51は、多孔質構造を有する窒化アルミや窒化ケイ素を主材とするセラミックである。その他、ヘッド51は例えばステンレス製であってもよい。ヘッド51の多孔質構造内部又は吸着穴51bは、空気圧回路12と接続されており、ヘッド51の多孔質構造を通じて、またヘッド51に設けられた貫通穴51bを通じて、保持面51aに負圧が発生し、粘着シートAを吸着保持する。 Here, the head 51 has a porous structure, has suction holes 51b, or has both a porous structure and suction holes 51b. For example, the head 51 is made of ceramic whose main material is aluminum nitride or silicon nitride and has a porous structure. Alternatively, the head 51 may be made of stainless steel, for example. The inside of the porous structure of the head 51 or the suction hole 51b is connected to the pneumatic circuit 12, and negative pressure is generated on the holding surface 51a through the porous structure of the head 51 and through the through hole 51b provided in the head 51. Then, the adhesive sheet A is held by suction.

更に、このヘッド51内には、ヒータ56及びブロア57が設置されている。ヒータ56は、例えばパルスヒータ等の加熱源であり、ヘッド51を加熱し、ブロア57は空気の噴出によってヘッド51を空冷する。このヒータ56は、制御手段11によって制御される。ヒータ56は、制御手段11による制御の下、素子Eが基板Sに接触している間はヘッド51を加熱する。また、ヒータ56は、素子Eが基板Sに接触しているとき以外は、加熱を中断又は弱め、ブロア57は、素子Eが基板Sに接触しているとき以外はヘッド51を冷却している。 Furthermore, a heater 56 and a blower 57 are installed inside the head 51. The heater 56 is a heat source such as a pulse heater, and heats the head 51, and the blower 57 cools the head 51 by jetting air. This heater 56 is controlled by the control means 11. The heater 56 heats the head 51 under the control of the control means 11 while the element E is in contact with the substrate S. Further, the heater 56 interrupts or weakens the heating except when the element E is in contact with the substrate S, and the blower 57 cools the head 51 except when the element E is in contact with the substrate S. .

この移送部5は、ヘッド51の位置ズレを検出して当該ヘッド51を回転補正するカメラ55とθ回転部53を備え、またヘッド51の粘着シートAの保持面51aの向きを変更するチルト機構58a及び58bを備えている。カメラ55は、ヘッド51とシリンダ52の列の脇に設置され、移送部5とキャリアC、及び移送部5と基板Sとの相対的な位置ズレを検出する。θ回転部53は、ヘッド51をZ軸回りに回転させ、キャリアC上の素子Eと基板S上の回路パターンとを位置合わせする。 The transfer unit 5 includes a camera 55 that detects the positional deviation of the head 51 and corrects the rotation of the head 51, and a θ rotation unit 53, and a tilt mechanism that changes the orientation of the holding surface 51a of the adhesive sheet A of the head 51. 58a and 58b. The camera 55 is installed beside the row of heads 51 and cylinders 52, and detects relative positional deviations between the transfer section 5 and the carrier C, and between the transfer section 5 and the substrate S. The θ rotation unit 53 rotates the head 51 around the Z axis to align the element E on the carrier C and the circuit pattern on the substrate S.

チルト機構58a及び58bは、シリンダ52とθ回転部53との間に連接され、手動操作によって傾動対象を傾ける手動チルト機構であり、ヘッド51の向きを変化させる。このチルト機構58aとチルト機構58bとを図8及び図9を参照して更に詳細に説明する。図8は、XZ平面の直交方向から移送部のチルト機構を見た詳細構成を示す図であり、図9は、YZ平面の直交方向から移送部のチルト機構を見た詳細構成を示す図である。尚、図8においてはチルト機構58aの詳細構成のみを図示し、図9においてはチルト機構58bの詳細構成のみを図示している。尚、このチルト機構58aとチルト機構58bの傾動対象は、ヘッド51の保持面51aである。 The tilt mechanisms 58a and 58b are manual tilt mechanisms that are connected between the cylinder 52 and the θ rotation unit 53, and that tilt an object to be tilted by manual operation, and change the direction of the head 51. The tilt mechanism 58a and the tilt mechanism 58b will be explained in more detail with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a diagram illustrating the detailed configuration of the tilt mechanism of the transfer unit viewed from a direction orthogonal to the XZ plane, and FIG. 9 is a diagram illustrating the detailed configuration of the tilt mechanism of the transfer unit viewed from a direction orthogonal to the YZ plane. be. Note that FIG. 8 shows only the detailed structure of the tilt mechanism 58a, and FIG. 9 shows only the detailed structure of the tilt mechanism 58b. Note that the tilting object of the tilt mechanism 58a and the tilt mechanism 58b is the holding surface 51a of the head 51.

図8及び図9に示すように、このチルト機構58a及び58bの各々は、凹状曲面582を有するベース581、及び凸状曲面584を有する摺動部583を備えている。XZ平面傾動用のチルト機構58aの摺動部583はシリンダ52に固定され、XZ平面傾動用のチルト機構58aのベース581とYZ平面傾動用のチルト機構58bの摺動部583が固定され、YZ平面傾動用のチルト機構58bのベース581がθ回転部53の回転軸に固定される。 As shown in FIGS. 8 and 9, each of the tilt mechanisms 58a and 58b includes a base 581 having a concave curved surface 582 and a sliding portion 583 having a convex curved surface 584. The sliding part 583 of the tilt mechanism 58a for tilting the XZ plane is fixed to the cylinder 52, the base 581 of the tilt mechanism 58a for tilting the XZ plane and the sliding part 583 of the tilt mechanism 58b for tilting the YZ plane are fixed, and the sliding part 583 of the tilt mechanism 58b for tilting the YZ plane is fixed. A base 581 of a tilt mechanism 58b for plane tilting is fixed to the rotation axis of the θ rotation section 53.

各チルト機構58a及び58bのベース581と摺動部583は、同じ曲率の凹状曲面582と凸状曲面584を有し、凹状曲面582と凸状曲面584とで摺り合わせられている。凹状曲面582と凸状曲面584の円中心は保持面51aの中心に位置する。凸状曲面584が凹状曲面582を摺りながら、摺動部583がヘッド51の保持面51aを中心に回転することで、ヘッド51の向きが変更される。 The base 581 and sliding portion 583 of each tilt mechanism 58a and 58b have a concave curved surface 582 and a convex curved surface 584 having the same curvature, and the concave curved surface 582 and the convex curved surface 584 rub against each other. The circular centers of the concave curved surface 582 and the convex curved surface 584 are located at the center of the holding surface 51a. The sliding portion 583 rotates around the holding surface 51a of the head 51 while the convex curved surface 584 slides on the concave curved surface 582, thereby changing the direction of the head 51.

XZ平面傾動用のチルト機構58aは、凹状曲面582及び凸状曲面584が円弧を描いてX軸方向に延在するように、ベース581及び摺動部583が位置する。XZ平面に沿った断面での凹状曲面582及び凸状曲面584の形状は山形、YZ平面に沿った断面での凹状曲面582及び凸状曲面584の形状は平坦である。従って、チルト機構58aによって、ヘッド51はXZ平面に沿って揺動する。 In the tilt mechanism 58a for tilting in the XZ plane, the base 581 and the sliding part 583 are positioned so that the concave curved surface 582 and the convex curved surface 584 extend in the X-axis direction in an arc. The shape of the concave curved surface 582 and the convex curved surface 584 in the cross section along the XZ plane is chevron-shaped, and the shape of the concave curved surface 582 and the convex curved surface 584 in the cross section along the YZ plane is flat. Therefore, the head 51 swings along the XZ plane by the tilt mechanism 58a.

また、YZ平面傾動用のチルト機構58bは、凹状曲面582及び凸状曲面584が円弧を描いてY軸方向に延在するようにベース581及び摺動部583が位置する。YZ平面に沿った断面での凹状曲面582及び凸状曲面584の形状は山形、XZ平面に沿った断面での凹状曲面582及び凸状曲面584の形状は平坦である。従って、チルト機構58bによって、ヘッド51はYZ平面に沿って揺動する。このように、チルト機構58a及び58bは、ヘッド51をXZ平面及びYZ平面に沿って移動させることで、保持面51aを実装台4の載置面に平行に調整可能とする。 Further, in the tilt mechanism 58b for tilting in the YZ plane, the base 581 and the sliding portion 583 are positioned so that the concave curved surface 582 and the convex curved surface 584 extend in the Y-axis direction while drawing a circular arc. The shape of the concave curved surface 582 and the convex curved surface 584 in the cross section along the YZ plane is chevron-shaped, and the shape of the concave curved surface 582 and the convex curved surface 584 in the cross section along the XZ plane is flat. Therefore, the head 51 swings along the YZ plane by the tilt mechanism 58b. In this way, the tilt mechanisms 58a and 58b allow the holding surface 51a to be adjusted parallel to the mounting surface of the mounting table 4 by moving the head 51 along the XZ plane and the YZ plane.

これらチルト機構58a及び58bは、更に調整部585を備えている。調整部585は、例えばマイクロメータと同じ構造を有し、ツマミ586とフレーム587とスピンドル588とを備える。ツマミ586はマイクロメータのシンブルに対応し、周面に目盛りが付されている。1目盛り単位でツマミ586を手動で回すと、スピンドル588は、フレーム587から1目盛り単位に応じて進退し、フレーム587を基端として突出量が変化する。例えば、ツマミ586を時計回りに回転させると、スピンドル588は延びる。ツマミ586を反時計回りに回転させると、スピンドル588は縮む。フレーム587は、引張バネ589によりベース581の方向に付勢されており、スピンドル588の先端はベース581の側面に常に押し付けられている。 These tilt mechanisms 58a and 58b further include an adjustment section 585. The adjustment unit 585 has the same structure as, for example, a micrometer, and includes a knob 586, a frame 587, and a spindle 588. The knob 586 corresponds to the thimble of a micrometer, and has a scale on its circumference. When the knob 586 is manually turned in units of one scale, the spindle 588 moves forward and backward from the frame 587 in units of one scale, and the amount of protrusion changes with the frame 587 as the base end. For example, rotating knob 586 clockwise causes spindle 588 to extend. Rotating knob 586 counterclockwise causes spindle 588 to retract. The frame 587 is urged toward the base 581 by a tension spring 589, and the tip of the spindle 588 is always pressed against the side surface of the base 581.

そのため、スピンドル588が延びると、フレーム587はベース581から離れる方向に押し出される。また、スピンドル588が縮むと、フレーム587はベース581に近づく。フレーム587は摺動部583に直接又は間接的に固定されている。従って、スピンドル588が伸縮し、フレーム587がベース581へ接近又は離反すると、摺動部583は、フレーム587の位置の変位と変位方向に応じてフレーム587に引き摺られ、凸状曲面584が凹状曲面582を摺りながら移動し、向きを変える。このように、このチルト機構58a及び58bは、ツマミ586の手動操作によって傾動対象、つまり保持面51aを傾ける。 Therefore, when the spindle 588 is extended, the frame 587 is pushed away from the base 581. Also, when the spindle 588 retracts, the frame 587 approaches the base 581. The frame 587 is directly or indirectly fixed to the sliding portion 583. Therefore, when the spindle 588 expands and contracts and the frame 587 approaches or moves away from the base 581, the sliding part 583 is dragged by the frame 587 according to the positional displacement and displacement direction of the frame 587, and the convex curved surface 584 becomes the concave curved surface. Move while sliding 582 and change direction. In this way, the tilt mechanisms 58a and 58b tilt the tilting object, that is, the holding surface 51a, by manual operation of the knob 586.

このチルト機構58a及び58bにおいては、ツマミ586が1回転すると、摺動部583の向き、換言すると保持面51aの向きが0.0003°以上0.15°以下で変位することが望ましい。即ち、保持面51aの一辺の長さを例えば20mmとした場合、ツマミ586を1回転させたときに、保持面51aの対向辺の高低差が0.1μm以上50μm以下で変位することが望ましい。この範囲を下回ると、保持面51aの傾きの調整効率が損なわれ、またこの範囲を上回ると、ツマミ586の操作に対して保持面51aが大きく変わり、保持面51aを所望の傾きに調整することが困難となる。 In the tilt mechanisms 58a and 58b, it is desirable that when the knob 586 rotates once, the orientation of the sliding portion 583, in other words, the orientation of the holding surface 51a, is displaced by 0.0003° or more and 0.15° or less. That is, when the length of one side of the holding surface 51a is, for example, 20 mm, it is desirable that when the knob 586 is rotated once, the height difference between the opposite sides of the holding surface 51a is displaced by 0.1 μm or more and 50 μm or less. If it falls below this range, the efficiency of adjusting the inclination of the holding surface 51a will be impaired, and if it exceeds this range, the holding surface 51a will change greatly in response to the operation of the knob 586, making it difficult to adjust the holding surface 51a to the desired inclination. becomes difficult.

0.0003°以上0.15°以下という範囲は次の理由による。まず、鋭意研究の結果、キャリア台3の載置面に対して1辺が20mmの保持面51aの最小距離と最大距離との差を2μm以下に抑えることで、粘着領域A1に収まる素子Eのうち、98%以上の素子Eをピックアップできるとの知見を得た。具体的には、粘着領域A1に収まる256個(16行×16列)の素子Eのうち、251個がピックアップされた。従って、キャリア台3の載置面に対して保持面51aの最小距離と最大距離との差が1μmであれば、素子Eの全てがより確実にピックアップされることになる。 The range of 0.0003° or more and 0.15° or less is due to the following reason. First, as a result of intensive research, we have found that by suppressing the difference between the minimum distance and the maximum distance of the holding surface 51a, each side of which is 20 mm, to the mounting surface of the carrier stand 3 to 2 μm or less, the element E that fits within the adhesive area A1 can be It was found that 98% or more of the elements E could be picked up. Specifically, 251 of the 256 elements E (16 rows x 16 columns) that fit in the adhesive area A1 were picked up. Therefore, if the difference between the minimum distance and the maximum distance of the holding surface 51a with respect to the mounting surface of the carrier table 3 is 1 μm, all of the elements E will be picked up more reliably.

従って、保持面51aは、1辺が20mm幅である場合、最小距離と最大距離の差を1μm以下の単位で変更できることが最も効率的である。換言すると、保持面51aの1辺とキャリア台3の載置面とが成す角は、0.003°単位で変更できることが最も効率的である。ツマミ586の周りには50目盛りが付されているため、1目盛で0.003°変更できるようにするためには、ツマミ586を1回転当たりに換算すると、1回転当たり最大0.15°変更できればよい。 Therefore, when the holding surface 51a has a width of 20 mm on one side, it is most efficient to be able to change the difference between the minimum distance and the maximum distance in units of 1 μm or less. In other words, it is most efficient that the angle formed by one side of the holding surface 51a and the mounting surface of the carrier stand 3 can be changed in units of 0.003°. There are 50 scales around the knob 586, so in order to be able to change 0.003 degrees per scale, the knob 586 must be changed by a maximum of 0.15 degrees per rotation. I wish I could.

また、1μm変更するために、ツマミ586の回転操作が凡そ10回転以下に収まれば、調整効率の観点で実用上耐え得る。換言すると、ツマミ586を1回転させると0.1μm変化する場合、実用上耐え得る。換算すれば、ツマミ586を1回転させると、最低0.0003°変更できればよい。 Moreover, if the rotational operation of the knob 586 is kept within about 10 rotations in order to change by 1 μm, it can withstand practical use from the viewpoint of adjustment efficiency. In other words, a change of 0.1 μm per turn of the knob 586 is acceptable for practical use. In other words, if the knob 586 is rotated once, the angle can be changed by at least 0.0003°.

尚、回転モータ331で駆動する電動のチルト機構33においても、傾きの調整効率の観点から、回転モータ331の回転軸1回転につき、キャリア台3の載置面が0.0003°以上0.15°以下で変位できればよい。 Also, in the electric tilt mechanism 33 driven by the rotary motor 331, from the viewpoint of tilt adjustment efficiency, the mounting surface of the carrier stand 3 is adjusted at 0.0003° or more by 0.15 degrees per rotation of the rotary shaft of the rotary motor 331. It is sufficient if the displacement can be less than °.

(動作)
(調整動作)
このような素子実装装置1の動作を説明する。まず、素子Eの実装処理に先立って、移送部5の保持面51aと実装台4の載置面との平行度調整、及び移送部5の保持面51aとキャリア台3の載置面との平行度調整を行う。
(motion)
(Adjustment operation)
The operation of such an element mounting apparatus 1 will be explained. First, prior to the mounting process of the element E, the parallelism between the holding surface 51a of the transfer section 5 and the mounting surface of the mounting table 4 is adjusted, and the parallelism between the holding surface 51a of the transfer section 5 and the mounting surface of the carrier table 3 is adjusted. Perform parallelism adjustment.

実装台4の載置面には例えば感圧紙を載せておき、圧力分布を検出可能としておく。実装台4の載置面に感圧紙を載せた後、移送部5を実装台4に向けて降下させ、移送部5の保持面51aを感圧紙に押し付ける。移送部5を上昇させた後、感圧紙を取り出し、圧力分布を観察する。保持面51aの外形痕が感圧紙に均一に残っていれば、移送部5の保持面51aと実装台4の載置面は平行に保たれている。 For example, pressure-sensitive paper is placed on the mounting surface of the mounting table 4 so that the pressure distribution can be detected. After the pressure-sensitive paper is placed on the mounting surface of the mounting table 4, the transfer section 5 is lowered toward the mounting table 4, and the holding surface 51a of the transfer section 5 is pressed against the pressure-sensitive paper. After raising the transfer section 5, the pressure sensitive paper is taken out and the pressure distribution is observed. If the external traces of the holding surface 51a remain uniformly on the pressure-sensitive paper, the holding surface 51a of the transfer section 5 and the mounting surface of the mounting table 4 are kept parallel.

一方、保持面51aの外形痕の一部が欠けていれば、欠けた領域は、保持面51aと実装台4の載置面が接触できていない領域であり、移送部5の保持面51aは、欠けた領域が実装台4の載置面から離れるように、実装台4の載置面に対して大きく傾斜している。痕が薄い領域は、保持面51aと実装台4の載置面とが接触しているものの、荷重が過小な領域であり、移送部5の保持面51aは、痕が薄い領域が実装台4の載置面から離れるように、実装台4の載置面に対して未だ傾斜している。痕が濃い領域は、保持面51aと実装台4の載置面とが過大に接触しており、過大な荷重がかかっており、移送部5の保持面51aは、痕が濃い領域が実装台4の載置面から近づくように、実装台4の載置面に対して傾斜している。 On the other hand, if a part of the external trace of the holding surface 51a is missing, the missing area is an area where the holding surface 51a and the mounting surface of the mounting table 4 are not in contact with each other, and the holding surface 51a of the transfer section 5 is , is largely inclined with respect to the mounting surface of the mounting table 4 so that the chipped area is separated from the mounting surface of the mounting table 4. The area where the marks are thin is the area where the holding surface 51a and the mounting surface of the mounting table 4 are in contact, but the load is too small. It is still inclined with respect to the mounting surface of the mounting table 4 so as to be away from the mounting surface of the mounting table 4. In the area where the marks are dark, the holding surface 51a and the mounting surface of the mounting table 4 are in excessive contact with each other, and an excessive load is applied. It is inclined with respect to the mounting surface of the mounting table 4 so that it approaches from the mounting surface of the mounting table 4 .

この感圧紙の圧痕を参照しながら、オペレータは、調整部585のツマミ586を回し、ヘッド51をXZ平面に沿って、又はYZ平面に沿って傾動させる。この圧痕表示と傾動調整とを、保持面51aの外形痕が感圧紙に均一に残るまで繰り返す。これにより、移送部5の保持面51aと実装台4の載置面とが高精度に平行に保たれる。ここで、平行には、完全な平行の他、多行多列の素子Eを一括して実装できる範囲でのズレも含まれる。尚、圧力分布が検出可能であれば、感圧紙に限らず、歪みセンサを配列した圧力分布計や多点同時検出可能なタッチパネルを載置するようにしてもよい。 While referring to the impressions on the pressure-sensitive paper, the operator turns the knob 586 of the adjustment section 585 to tilt the head 51 along the XZ plane or the YZ plane. This impression display and tilt adjustment are repeated until the outline impression of the holding surface 51a remains uniformly on the pressure-sensitive paper. Thereby, the holding surface 51a of the transfer section 5 and the mounting surface of the mounting table 4 are kept parallel to each other with high precision. Here, "parallel" includes not only perfect parallelism but also misalignment within a range that allows multiple rows and multiple columns of elements E to be mounted all at once. Note that as long as the pressure distribution can be detected, the pressure distribution meter is not limited to pressure-sensitive paper, and a pressure distribution meter having an array of strain sensors or a touch panel capable of simultaneous multi-point detection may be mounted.

次に、移送部5の保持面51aと実装台4の載置面との平行度調整が完了した後、キャリア台3の載置面には感圧紙を載せ、圧力分布を検出可能としておく。キャリア台3の載置面に感圧紙を載せた後、移送部5をキャリア台3に向けて降下させ、移送部5の保持面51aを感圧紙に押し付ける。移送部5を上昇させた後、感圧紙を取り出し、圧力分布を観察する。この感圧紙の圧痕を参照しながら、オペレータは、キャリア台3の傾動操作を行う。 Next, after the parallelism adjustment between the holding surface 51a of the transfer section 5 and the mounting surface of the mounting table 4 is completed, pressure-sensitive paper is placed on the mounting surface of the carrier table 3 so that the pressure distribution can be detected. After the pressure-sensitive paper is placed on the mounting surface of the carrier table 3, the transfer section 5 is lowered toward the carrier table 3, and the holding surface 51a of the transfer section 5 is pressed against the pressure-sensitive paper. After raising the transfer section 5, the pressure sensitive paper is taken out and the pressure distribution is observed. The operator performs a tilting operation of the carrier table 3 while referring to the impressions on the pressure-sensitive paper.

例えば、キャリア台3のチルト機構33は、外部から入力された操作信号に従って、カムフォロアを上昇又は下降させる。例えば、制御手段11には、ティーチングペンダント等の操作手段が接続されており、ユーザは、XZ平面傾動用及びYZ平面傾動用のボタンの押下、及び押下回数や押下時間によって、チルト機構33に傾動指示を入力する。例えば、押下されたボタンに応じて傾動方向が決定し、押下回数や押下時間によって傾動量が決定する。制御手段11は、押下されたボタンと、押下回数や押下時間に従って、3組のチルト機構33の動作量を演算し、各チルト機構33に駆動を指示する制御信号を出力する。 For example, the tilt mechanism 33 of the carrier base 3 raises or lowers the cam follower according to an operation signal input from the outside. For example, an operating means such as a teaching pendant is connected to the control means 11, and the user can control the tilting mechanism 33 by pressing buttons for tilting the XZ plane and tilting the YZ plane, and depending on the number of presses and the pressing time. Enter instructions. For example, the direction of tilting is determined depending on which button is pressed, and the amount of tilting is determined depending on the number of times the button is pressed and the amount of time the button is pressed. The control means 11 calculates the amount of operation of the three sets of tilt mechanisms 33 according to the pressed button, the number of presses, and the press time, and outputs a control signal instructing each tilt mechanism 33 to drive.

これにより、移送部5の保持面51aとキャリア台3の載置面とが高精度に平行に保たれる。ここで、平行には、完全な平行の他、多行多列の素子Eを一括してピックアップできる範囲でのズレも含まれる。尚、オペレータによる操作に応じてチルト機構33の傾動駆動する例を説明したが、オペレータの操作に依らず、チルト機構33が自動で傾動動作するようにしてもよい。例えば、移送部5に設けられたカメラ55によって感圧紙の圧痕検出を行い、または移送部5に多点計測可能に変位センサを設置して、移送部5の保持面51aの各所とキャリア台3の載置面の各所との各距離を検出してもよい。 Thereby, the holding surface 51a of the transfer section 5 and the mounting surface of the carrier stand 3 are kept parallel with high precision. Here, "parallel" includes not only perfect parallelism but also deviation within a range that allows the elements E in multiple rows and multiple columns to be picked up all at once. Although an example has been described in which the tilting mechanism 33 is tilted in response to an operator's operation, the tilting mechanism 33 may be automatically tilted without depending on the operator's operation. For example, an indentation on the pressure-sensitive paper is detected by a camera 55 provided in the transfer unit 5, or a displacement sensor is installed in the transfer unit 5 to enable multi-point measurement, and a displacement sensor is installed at various locations on the holding surface 51a of the transfer unit 5 and the carrier table 3. It is also possible to detect each distance to each location on the mounting surface.

カメラ55による圧痕検出では、制御手段11は、カメラ55から出力される画像を参照し、痕の有無及び痕の濃淡を各画素の輝度値により判定する。輝度値は、接触の有無及び接触荷重を示しており、制御手段11は、相対的に輝度値の小さい箇所を、その値に応じて移送部5側に近づけ、相対的に輝度値の大きい箇所を、その値に応じて移送部5から遠ざける制御信号を生成し、チルト機構33に出力する。変位センサを用いる場合、制御手段11は、距離が相対的に遠い箇所を、その距離値に応じて移送部5に近づけ、距離が相対的に近い箇所を、その距離値に応じて移送部5から遠ざける制御信号を生成し、チルト機構33に出力する。チルト機構33では、3つの回転モータが制御信号に従った方向に、制御信号に従った回転角度だけ回転し、各カムフォロア334が上下する。 When detecting an indentation using the camera 55, the control means 11 refers to the image output from the camera 55 and determines the presence or absence of an indentation and the density of the indentation based on the brightness value of each pixel. The brightness value indicates the presence or absence of contact and the contact load, and the control means 11 moves the area with a relatively small brightness value closer to the transfer unit 5 side according to the value, and moves the area with a relatively large brightness value closer to the transfer unit 5 side. A control signal is generated to move away from the transfer section 5 according to the value, and is output to the tilt mechanism 33. In the case of using a displacement sensor, the control means 11 moves a relatively far location closer to the transfer unit 5 according to the distance value, and moves a relatively close location closer to the transfer unit 5 according to the distance value. A control signal for moving the camera away from the camera is generated and output to the tilt mechanism 33. In the tilt mechanism 33, the three rotary motors rotate in the direction according to the control signal by the rotation angle according to the control signal, and each cam follower 334 moves up and down.

また、移送部5のチルト機構58a及び58bを操作する際にも、カメラ55又はレーザ測定器を利用してもよい。制御手段11には、少なくとも文字列が表示可能な有機ELディスプレイや液晶ディスプレイ等のモニタが接続される。制御手段11は、カメラ55又は変位センサによる結果を、ツマミ586の回転方向及び回転量に換算し、モニタに表示する。オペレータは、ツマミ586の回転方向及び回転量の情報を参照して、チルト機構58a及び58bの各ツマミ586を操作すればよい。 Furthermore, when operating the tilt mechanisms 58a and 58b of the transfer section 5, the camera 55 or a laser measuring device may be used. A monitor such as an organic EL display or a liquid crystal display capable of displaying at least a character string is connected to the control means 11. The control means 11 converts the results obtained by the camera 55 or the displacement sensor into the direction and amount of rotation of the knob 586, and displays the results on the monitor. The operator may operate each knob 586 of the tilt mechanisms 58a and 58b by referring to the information on the rotation direction and amount of rotation of the knob 586.

(実装動作)
次に素子実装装置1の実装動作を説明する。図10は、素子実装装置1の動作を示すフローチャートである。まず、移送部5のヘッド51に粘着シートAを装着する(ステップS01)。粘着シートAを保持した移送部5は、ピックアップポジション21に移動する(ステップS02)。ピックアップポジション21には、キャリア台3がキャリアCを載せて待機している。すなわち、キャリアC上でアレイ状にストックされた素子Eのうち今回移送部5でピックアップされる多行多列の素子E群(以下「ピックアップ予定の素子E群」と称す。)の中央位置がピックアップポジション21に位置付けられた状態で待機している。
(Implementation operation)
Next, the mounting operation of the element mounting apparatus 1 will be explained. FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the element mounting apparatus 1. First, the adhesive sheet A is attached to the head 51 of the transfer section 5 (step S01). The transfer unit 5 holding the adhesive sheet A moves to the pickup position 21 (step S02). At a pickup position 21, a carrier stand 3 is waiting with a carrier C placed thereon. That is, among the elements E stocked in an array on the carrier C, the center position of the multi-row, multi-column element E group (hereinafter referred to as "element E group to be picked up") to be picked up by the transfer section 5 this time is It is positioned at the pickup position 21 and is on standby.

移送部5がピックアップポジション21に到達すると、移送部5とキャリアC、つまりピックアップ予定の素子E群との位置合わせを行う(ステップS03)。ステップS03において、カメラ55はピックアップ予定の素子E群を撮影する。カメラ55の画像が制御手段11によって解析されて、移送部5とピックアップ予定の素子E群とのX軸方向及びY軸方向の位置ズレ及びZ軸回りの向きのズレが検出されると、移送部5とキャリア台3は、それらズレを解消するように相対的に移動する。X軸方向のズレにおいては、移送部5及びキャリア台3が何れもX軸方向に移動可能であるので、一方又は両方が稼働する。 When the transfer unit 5 reaches the pickup position 21, the transfer unit 5 and the carrier C, that is, the group of elements E to be picked up are aligned (step S03). In step S03, the camera 55 photographs the element group E to be picked up. When the image of the camera 55 is analyzed by the control means 11 and positional deviations in the X-axis and Y-axis directions and deviations in the direction around the Z-axis between the transfer unit 5 and the group of elements E to be picked up are detected, the transfer is performed. The portion 5 and the carrier stand 3 move relative to each other so as to eliminate the misalignment. In the case of deviation in the X-axis direction, since both the transfer section 5 and the carrier platform 3 are movable in the X-axis direction, one or both of them are operated.

ズレの検出においては、画像内に写った素子E群のうちの一つの対角上に位置する2つの素子Eの位置を画像処理により検出することで行う。画像処理では、二値化や輪郭強調を行い、素子E群の対角を明瞭にしてもよい。そして、対角の中点を演算し、演算結果と画像内の基準点との差分を取る。この差分が移送部5とピックアップ予定の素子E群とのX軸方向及びY軸方向の位置ズレとなる。また、Z軸回りの向きのズレに関しては、画像内に写った素子E群のうちの一つの対角と基準線とが一致するようにθ回転部53が作動することで解消される。 The displacement is detected by image processing to detect the positions of two elements E located diagonally on one of the elements E group photographed in the image. In image processing, binarization or edge enhancement may be performed to clarify the diagonals of the element group E. Then, the midpoint of the diagonal is calculated, and the difference between the calculation result and the reference point in the image is calculated. This difference becomes a positional shift between the transfer section 5 and the group of elements E to be picked up in the X-axis direction and the Y-axis direction. Furthermore, the misalignment around the Z-axis is resolved by operating the θ rotation unit 53 so that the diagonal of one of the elements E group shown in the image coincides with the reference line.

移送部5とピックアップ予定の素子E群との位置合わせが完了すると、移送部5によるキャリアCからのピックアップ予定の素子E群のピックアップを行う(ステップS04)。このステップS04において、昇降部9は、移送部5をキャリア台3のキャリアCに向けて下降させ、装着された粘着シートAをピックアップ予定の素子E群に押し付ける。粘着シートAは粘着領域A1が隈無く粘着力を有している。そのため、粘着シートAの投影領域に収まる素子Eの全て、つまり、ピックアップ予定の素子E群全てが粘着シートAに貼り付く。 When the alignment between the transfer unit 5 and the group of elements E to be picked up is completed, the group of elements E to be picked up is picked up from the carrier C by the transfer unit 5 (step S04). In this step S04, the elevating unit 9 lowers the transfer unit 5 toward the carrier C of the carrier stand 3, and presses the mounted adhesive sheet A against the group of elements E scheduled to be picked up. The adhesive sheet A has adhesive strength throughout the adhesive area A1. Therefore, all of the elements E that fit within the projection area of the adhesive sheet A, that is, all the groups of elements E scheduled to be picked up, stick to the adhesive sheet A.

ここで、キャリア台3を傾動させるチルト機構33により、移送部5の保持面51aとキャリア台3の載置面とは、上述したように高精度に平行が保たれている。従って、ピックアップ予定の素子E群の全ての素子Eを粘着シートAに確実に押し付けることができる。このため、キャリアCから粘着領域A1に収まる全素子Eは取りこぼされることなく、また一部の素子Eに過大な荷重がかかって破損することも無く、全素子Eは、高確度で一括ピックアップされる。 Here, by the tilt mechanism 33 that tilts the carrier table 3, the holding surface 51a of the transfer section 5 and the mounting surface of the carrier table 3 are kept parallel with high precision as described above. Therefore, all the elements E of the element E group to be picked up can be reliably pressed against the adhesive sheet A. Therefore, all the elements E that fit within the adhesive area A1 from the carrier C will not be missed, and some elements E will not be damaged due to excessive load, and all the elements E can be picked up at once with high accuracy. be done.

粘着シートAへ素子E群が移ると、移送部5はピックアップポジション21から実装ポジション22へ移動する(ステップS05)。このとき、実装台4は、基板Sを載せて実装ポジション22で待機している。すなわち、基板S上に形成された回路パターンのうち今回移送部5で多行多列の素子E群が実装される領域(以下、「実装予定領域」と称す。)の中央位置が実装ポジション22に位置付けられた状態で待機している。移送部5が実装ポジション22に到達すると、移送部5と基板S上の実装予定領域との位置合わせを行う(ステップS06)。カメラ55は、実装予定領域の回路パターンを撮影する。そして、制御手段11は、移送部5と実装予定領域とのX軸方向及びY軸方向の位置ズレ及びZ軸回りの向きのズレを検出し、それらズレを解消するように、移送部5と実装台4とを相対的に移動させる。ズレ検出においては、例えば実装予定領域の対角に存在する回路パターン上の電極パッドを基準に位置ズレ及び向きのズレを算出すればよい。 When the element group E is transferred to the adhesive sheet A, the transfer unit 5 moves from the pickup position 21 to the mounting position 22 (step S05). At this time, the mounting table 4 is waiting at the mounting position 22 with the substrate S placed thereon. That is, the mounting position 22 is located at the center of the area (hereinafter referred to as the "planned mounting area") where the multi-row, multi-column group of elements E is mounted in the transfer section 5 in the circuit pattern formed on the substrate S. Waiting in position. When the transfer unit 5 reaches the mounting position 22, the transfer unit 5 and the mounting area on the substrate S are aligned (step S06). The camera 55 photographs the circuit pattern in the area to be mounted. Then, the control means 11 detects the positional deviation between the transfer unit 5 and the mounting area in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the deviation in the direction around the Z-axis, and controls the transfer unit 5 and the mounting area so as to eliminate the deviations. The mounting table 4 is moved relatively. In misalignment detection, for example, positional misalignment and orientation misalignment may be calculated based on the electrode pads on the circuit pattern that are diagonal to the mounting area.

移送部5と基板Sの位置合わせが完了すると、移送部5による基板S上への素子E群の実装を行う(ステップS07)。 When the alignment between the transfer section 5 and the substrate S is completed, the transfer section 5 mounts the element group E onto the substrate S (step S07).

ステップS07では、昇降部9は移送部5を下降させ、移送部5は素子E群を一括して基板Sに押し付ける。即ち、回転モータ92が作動し、当接ブロック94が移送部5に向けて下降する。当接ブロック94は移送部5の当接ブロック受け54に当接し、移送部5全体を基板Sに向けて押し下げ、素子E群を基板Sに当接させる。このとき、シリンダ52には押し付けに必要な圧力が供給されているので、素子E群は所定圧力で基板Sに押し付けられることとなる。 In step S07, the elevating section 9 lowers the transfer section 5, and the transfer section 5 presses the group of elements E against the substrate S all at once. That is, the rotary motor 92 is activated and the contact block 94 is lowered toward the transfer section 5 . The abutment block 94 abuts the abutment block receiver 54 of the transfer section 5, pushes down the entire transfer section 5 toward the substrate S, and brings the element group E into abutment against the substrate S. At this time, since the pressure necessary for pressing is supplied to the cylinder 52, the element group E is pressed against the substrate S with a predetermined pressure.

また、ステップS07では、素子E群が基板Sに当接した際、ヒータ56はヘッド51を粘着シートAの剥離温度T1よりも高い、導電性接合材料で素子E群を基板Sに接合するためのプロセス温度T2まで加熱する。素子E群が基板Sに接触する前から加熱を開始し、素子E群が基板Sに接触した直後にヘッド51の温度が剥離温度T1を通過するようにしてもよい。ヘッド51の熱は粘着シートAに伝熱し、更に粘着シートAから素子E群を介して導電性接合材料に伝熱する。そのため、粘着シートAの粘着力は喪失又は低下し、粘着シートAから素子E群が剥離し、基板S側に素子E群が載置される。即ち、粘着シートAに貼り付いた素子E群は、粘着シートAに残ることなく、全て粘着シートAから基板Sへ転写される。更に、ヘッド51がプロセス温度T2に到達することで、導電性接合材料で素子E群が基板Sに接合される。 Further, in step S07, when the element E group comes into contact with the substrate S, the heater 56 connects the head 51 to the element E group to the substrate S using a conductive bonding material higher than the peeling temperature T1 of the adhesive sheet A. heating to the process temperature T2. Heating may be started before the element E group contacts the substrate S, and the temperature of the head 51 may pass through the peeling temperature T1 immediately after the element E group contacts the substrate S. The heat of the head 51 is transferred to the adhesive sheet A, and further from the adhesive sheet A to the conductive bonding material via the element group E. Therefore, the adhesive force of the adhesive sheet A is lost or reduced, and the elements E group are peeled off from the adhesive sheet A, and the elements E group are placed on the substrate S side. That is, the elements E group stuck to the adhesive sheet A are all transferred from the adhesive sheet A to the substrate S without remaining on the adhesive sheet A. Further, when the head 51 reaches the process temperature T2, the element group E is bonded to the substrate S using the conductive bonding material.

しかも、移送部5のヘッド51を傾動させるチルト機構58a及び58bにより、移送部5の保持面51aと実装台4の載置面とは、上述したように高精度に平行が保たれている。従って、粘着シートAに保持された全ての素子Eを基板Sに対して確実に押し付けることができる。このため、保持した全素子Eは基板Sに精度良く接合され、また一部の素子Eに過大な荷重がかかって破損することも無く、全素子Eは高確度で一括して基板Sに離脱する。 Furthermore, the holding surface 51a of the transfer section 5 and the mounting surface of the mounting table 4 are kept parallel with high accuracy by the tilt mechanisms 58a and 58b that tilt the head 51 of the transfer section 5, as described above. Therefore, all the elements E held on the adhesive sheet A can be reliably pressed against the substrate S. Therefore, all the elements E held are bonded to the substrate S with high accuracy, and no excessive load is applied to some elements E and they are damaged, and all the elements E are detached to the substrate S at once with high accuracy. do.

移送部5が保持する粘着シートAは、m行n列の素子Eを包含するサイズ及び形状を有するものとする。キャリアCには、a×m行b×n列の素子Eがストックされているものとする。また、基板Sには、c×m行d×n列の素子Eが実装される余地があるものとする。a、b、c及びdは正の実数、望ましくは自然数である。この場合、移送部5は、キャリアCから全ての素子Eをピックアップし終えるまで、又は基板Sの実装余地に全ての素子Eを配置し終えるまで、ピックアップポジション21と実装ポジション22との間を往復し、素子Eの実装を繰り返す。粘着シートAは、素子Eのピックアップと実装の一連の処理完了ごとに交換される。なお、移送部5がキャリアCから余すことなく素子Eを取り切り、基板Sの回路パターンに余すことなく素子Eを実装し切ることを考慮すると、a、b、c及びdは自然数とすることが好ましい。 It is assumed that the adhesive sheet A held by the transfer section 5 has a size and shape that includes elements E in m rows and n columns. It is assumed that the carrier C is stocked with elements E arranged in a×m rows and b×n columns. Further, it is assumed that the substrate S has room for mounting elements E in c×m rows and d×n columns. a, b, c and d are positive real numbers, preferably natural numbers. In this case, the transfer unit 5 reciprocates between the pickup position 21 and the mounting position 22 until it finishes picking up all the elements E from the carrier C or until it finishes placing all the elements E in the mounting space of the board S. Then, the mounting of element E is repeated. The adhesive sheet A is replaced every time a series of processes for picking up and mounting an element E is completed. Note that a, b, c, and d should be natural numbers, considering that the transfer unit 5 removes all the elements E from the carrier C and completely mounts the elements E on the circuit pattern of the board S. is preferred.

(効果)
以上のように、この素子実装装置1は、キャリア台3と実装台4と移送部5とチルト機構33、58a及び58bを備えるようにした。キャリア台3は、素子Eがアレイ状に並べられたキャリアCが載置される供給台である。実装台4は、素子Eがアレイ状に配置される基板Sが載置される。移送部5は、キャリア台3と実装台4との間を移動すると共に、キャリアCから多行多列の素子Eを一括してピックアップして、ピックアップした多行多列の素子Eを基板Sに一括して移す。チルト機構33、58a及び58bは、キャリア台3の載置面と移送部5の保持面51aと実装台4の載置面を平行となるように調整可能とする。
(effect)
As described above, this element mounting apparatus 1 includes the carrier table 3, the mounting table 4, the transfer section 5, and the tilt mechanisms 33, 58a, and 58b. The carrier table 3 is a supply table on which a carrier C on which the elements E are arranged in an array is placed. On the mounting table 4, a substrate S on which elements E are arranged in an array is placed. The transfer unit 5 moves between the carrier table 3 and the mounting table 4, picks up the multi-row, multi-column elements E from the carrier C at once, and transfers the picked-up multi-row, multi-column elements E to the substrate S. Move all at once to . The tilt mechanisms 33, 58a, and 58b can be adjusted so that the mounting surface of the carrier table 3, the holding surface 51a of the transfer section 5, and the mounting surface of the mounting table 4 are parallel to each other.

これにより、キャリアCから全素子Eを取りこぼしなく、また一部の素子Eに過大な荷重をかけること無く、一括ピックアップすることができる。また、保持した全素子Eを基板Sへ精度良く接合し、また一部の素子Eに過大な荷重をかけること無く、一括して離脱させることができる。 Thereby, all the elements E can be picked up at once from the carrier C without being missed or without applying an excessive load to some of the elements E. In addition, all the elements E held can be joined to the substrate S with high precision, and can be removed at once without applying an excessive load to some of the elements E.

また、移送部5には手動チルト機構であるチルト機構58a及び58bを備えるようにした。チルト機構58a及び58bは、回転モータ等の動力源を備えないため、移送部5を小型・軽量化できる。これにより、移送部5を高速移動させることができ、素子Eの実装速度が向上する。また、移送部5をキャリア台3及び実装台4に停止させる際の慣性力を小さくすることができ、移送部5は、高精度でピックアップポジション21及び実装ポジション22に停止できる。従って、素子Eのピックアップミスや実装ミスが低下し、歩留まりが良くなる。 Further, the transfer unit 5 is provided with tilt mechanisms 58a and 58b which are manual tilt mechanisms. Since the tilt mechanisms 58a and 58b do not include a power source such as a rotary motor, the transfer unit 5 can be made smaller and lighter. Thereby, the transfer unit 5 can be moved at high speed, and the mounting speed of the elements E is improved. Furthermore, the inertial force when stopping the transfer section 5 on the carrier table 3 and the mounting table 4 can be reduced, and the transfer section 5 can be stopped at the pick-up position 21 and the mounting position 22 with high precision. Therefore, pick-up errors and mounting errors of the element E are reduced, and the yield is improved.

更に、このチルト機構58a及び58bは、ツマミを1回転させると、保持面51aを0.0003°以上0.15°以下傾けるようにした。これにより、平行度の調整時間の短縮と移送部5の移動速度の向上を高度に両立させることができ、生産効率が向上する。また、平行度の調整精度の向上と素子Eのピックアップミスや実装ミスの低減が高度に両立し、歩留まりが更に良くなる。 Further, the tilting mechanisms 58a and 58b tilt the holding surface 51a by 0.0003° or more and 0.15° or less when the knob is rotated once. Thereby, it is possible to achieve both a reduction in parallelism adjustment time and an improvement in the moving speed of the transfer section 5, thereby improving production efficiency. Moreover, the improvement in parallelism adjustment accuracy and the reduction in pick-up errors and mounting errors of the element E are highly compatible, and the yield is further improved.

また、キャリア台3には電動チルト機構であるチルト機構33を備えるようにした。これにより、移送部5の保持面51aとキャリア台3の載置面とを高精度で平行に調整することができ、素子Eのピックアップミスを低下させることができる。また、平行度調整が短時間で完了するので、速やかに実装工程に移ることができ、生産効率が向上する。 Further, the carrier table 3 is equipped with a tilt mechanism 33 which is an electric tilt mechanism. Thereby, the holding surface 51a of the transfer section 5 and the mounting surface of the carrier stand 3 can be adjusted to be parallel to each other with high precision, and the possibility of picking up the elements E can be reduced. Furthermore, since the parallelism adjustment can be completed in a short time, the mounting process can be started quickly, improving production efficiency.

更に、このチルト機構33は、回転モータ331を1回転させると、キャリア台3の載置面を0.0003°以上0.15°以下の範囲で傾けるようにした。これにより、平行度の調整時間の短縮と精度の向上を高度に両立させることができ、素子Eのピックアップミスや実装ミスの低減が高度に両立し、歩留まりが良くなる。また、傾斜部335の傾斜面336は、水平方向10mmの移動に対し、高さが1mm以下で上がる傾斜を有するようにした。これにより、平行度調整の精度向上及び高い剛性が両立する。 Further, this tilt mechanism 33 tilts the mounting surface of the carrier table 3 within a range of 0.0003° or more and 0.15° or less when the rotary motor 331 rotates once. As a result, it is possible to achieve both a reduction in parallelism adjustment time and an improvement in precision, and a reduction in pick-up mistakes and mounting mistakes of the element E can be achieved to a high degree, and the yield is improved. Further, the sloped surface 336 of the sloped portion 335 is configured to have a slope that rises at a height of 1 mm or less with respect to movement of 10 mm in the horizontal direction. This achieves both improved precision in parallelism adjustment and high rigidity.

尚、キャリア台3の載置面と移送部5の保持面51aと実装台4の載置面を平行となるように調整できれば、移送部5とキャリア台3に対して、手動チルト機構であるチルト機構58a及び58bと電動チルト機構であるチルト機構33の何れを搭載させるようにしてもよい。また、手動チルト機構であるチルト機構58a及び58bと電動チルト機構であるチルト機構33の一方を実装台4に搭載してもよい。 In addition, if the mounting surface of the carrier stand 3, the holding surface 51a of the transfer section 5, and the mounting surface of the mounting table 4 can be adjusted to be parallel, a manual tilt mechanism can be used for the transfer section 5 and the carrier stand 3. Either the tilt mechanisms 58a and 58b or the tilt mechanism 33 which is an electric tilt mechanism may be installed. Further, one of the tilt mechanisms 58a and 58b, which are manual tilt mechanisms, and the tilt mechanism 33, which is an electric tilt mechanism, may be mounted on the mounting table 4.

例えば、キャリア台3が搭載したチルト機構33を実装台4が備えるようにしてもよい。この場合、移送部5のチルト機構58a及び58bにより、キャリア台3の載置面と移送部5の保持面51aの平行度を調整する。また、実装台4のチルト機構33により、移送部5の保持面51aと実装台4の載置面の平行度を調整する。 For example, the mounting table 4 may include the tilt mechanism 33 mounted on the carrier table 3. In this case, the parallelism between the mounting surface of the carrier table 3 and the holding surface 51a of the transfer section 5 is adjusted by the tilt mechanisms 58a and 58b of the transfer section 5. Further, the parallelism between the holding surface 51a of the transfer section 5 and the mounting surface of the mounting table 4 is adjusted by the tilt mechanism 33 of the mounting table 4.

また、移送部5には、手動チルト機構であるチルト機構58a及び58bに代えて、電動チルト機構であるチルト機構33を搭載するようにしてもよい。即ち、制御手段11は、移送部5がピックアップポジション21に位置したときの、保持面51aの傾き情報を記憶しておく。そして、移送部5がピックアップポジション21に位置したとき、この保持部51aの傾き情報に従ってチルト機構33を稼働させ、移送部5の保持面51aとキャリア台3の載置面を平行にする。また、制御手段11は、移送部5が実装ポジション22に位置したときの、保持面51aの傾き情報を記憶しておく。そして、移送部5が実装ポジション22に位置したとき、この保持部51aの傾き情報に従ってチルト機構33を稼働させ、移送部5の保持面51aと実装台4の載置面を平行にする。 Furthermore, the transfer unit 5 may be equipped with a tilt mechanism 33 that is an electric tilt mechanism instead of the tilt mechanisms 58a and 58b that are manual tilt mechanisms. That is, the control means 11 stores the inclination information of the holding surface 51a when the transfer section 5 is located at the pickup position 21. Then, when the transfer section 5 is located at the pickup position 21, the tilt mechanism 33 is operated according to the inclination information of the holding section 51a, so that the holding surface 51a of the transfer section 5 and the mounting surface of the carrier table 3 are made parallel. Further, the control means 11 stores information on the inclination of the holding surface 51a when the transfer section 5 is located at the mounting position 22. Then, when the transfer section 5 is located at the mounting position 22, the tilt mechanism 33 is operated according to the inclination information of the holding section 51a, so that the holding surface 51a of the transfer section 5 and the mounting surface of the mounting table 4 are made parallel.

この場合、キャリア台3と実装台4を傾ける機構は排除することができ、素子実装装置のコスト低減となる。また、この素子実装装置には、反りやうねりが生じたキャリアCや反りやうねりが生じた基板Sが搬入されることも考えられる。この場合であっても、移送部5に電動チルト機構であるチルト機構33を搭載するようにすれば、予めキャリアCの反りやうねりの情報を取得して記憶しておくことで、素子Eがピックアップされる予定の領域に生じているキャリアCの反りやうねりの具合に応じて、保持面51aを傾けることができる。また、移送部5に電動チルト機構であるチルト機構33を搭載するようにすれば、予め基板Sの反りやうねりの情報を取得して記憶しておくことで、素子Eを実装する予定の領域に生じている基板Sの反りやうねりの具合に応じて、保持面51aを傾けることができる。 In this case, the mechanism for tilting the carrier stand 3 and the mounting stand 4 can be eliminated, resulting in a cost reduction of the element mounting apparatus. Further, it is also conceivable that a carrier C with warp or undulation or a substrate S with warp or undulation is carried into this element mounting apparatus. Even in this case, if a tilt mechanism 33, which is an electric tilt mechanism, is installed in the transfer section 5, information on the warpage and waviness of the carrier C can be acquired and stored in advance, and the element E can be adjusted. The holding surface 51a can be tilted depending on the degree of warping or waviness of the carrier C occurring in the area scheduled to be picked up. Furthermore, if the transfer unit 5 is equipped with a tilt mechanism 33 that is an electric tilt mechanism, information on warpage and waviness of the substrate S can be acquired and stored in advance to improve the area on which the element E is planned to be mounted. The holding surface 51a can be tilted depending on the degree of warping or waviness of the substrate S that has occurred.

キャリアCの反りやうねりの具合や基板Sの反りやうねりの具合は、カメラ55で撮影した画像や移送部5に設置した多点計測のレーザ光により測位する変位センサによって検出すればよい。画像に基づく反り具合の検出方法としては、例えば、照明を設置し、キャリアC及び基板Sを照光し、生じた影の向きや長さを検出すればよい。尚、キャリアCや基板S以外にも、キャリア台3の載置面や実装台4の載置面に反りやうねりが生じている場合にも、同様の対応が可能である。 The degree of warpage or waviness of the carrier C or the degree of warpage or waviness of the substrate S may be detected by an image taken by the camera 55 or a displacement sensor installed in the transfer unit 5 that measures position using a laser beam for multi-point measurement. As a method for detecting the degree of warpage based on an image, for example, a light may be installed, the carrier C and the substrate S may be illuminated, and the direction and length of the shadow formed may be detected. In addition to the carrier C and the substrate S, similar measures can also be taken when the mounting surface of the carrier stand 3 or the mounting surface of the mounting table 4 is warped or undulated.

更に、キャリア台3が搭載したチルト機構33と同様のチルト機構を実装台4にも備えるようにし、移送部5のチルト機構58a、58bを排除することもできる。この場合、移送部5の保持面51aに、キャリア台3の載置面と実装台4の載置面とがそれぞれ平行になるように、それぞれのチルト機構33を調整する。このように構成すると、キャリア台3と実装台4との間で移動する移送部5の重量を、チルト機構58a、58bの分だけ軽量化することができるので、移送動作の安定化および高精度化を図れる。 Furthermore, the mounting table 4 may be provided with a tilt mechanism similar to the tilt mechanism 33 mounted on the carrier table 3, and the tilt mechanisms 58a and 58b of the transfer unit 5 may be eliminated. In this case, each tilt mechanism 33 is adjusted so that the mounting surface of the carrier stand 3 and the mounting surface of the mounting stand 4 are parallel to the holding surface 51a of the transfer section 5. With this configuration, the weight of the transfer section 5 that moves between the carrier table 3 and the mounting table 4 can be reduced by the amount of the tilt mechanisms 58a and 58b, thereby stabilizing the transfer operation and achieving high precision. You can aim for

実装台4にチルト機構33を備える場合、傾斜部335の傾斜面336が、水平方向10mmの移動に対し、高さが1mm以下で上がる傾斜を有することは、素子Eの実装精度の点で特に有用となる。まず、実装台4には、素子Eが実装される際、移載部5によって数百ニュートンの荷重が付与される。この荷重は、傾斜部335とカムフォロア334とが相対的に水平方向に移動させる力を生む。但し、傾斜部335は、ネジ軸332の回転で移動する構成であるから、外力を受けても水平方向に移動し難い。そのため、水平方向に移動させる力は、カムフォロア334と、カムフォロア34が取り付けられた載置台4の載置面に作用してしまう。素子Eを実装する際に、この水平方向に移動させる力によって載置面が水平方向に位置ずれしてしまうと、実装精度の低下の原因となる。そして、この水平方向に移動させる力は、傾斜面336の傾きが大きいほど大きくなる。しかしながら、発明者等は、鋭意研究の結果、傾斜部335の傾斜面336を、水平方向10mmの移動に対し高さが1mm以下で上がる傾きとすることを実験により見出した。これにより、素子Eの実装時にかかる荷重によって生じる載置面の位置ずれが素子Eの実装精度に影響しない程度に抑えることができることが確認された。 When the mounting table 4 is provided with the tilt mechanism 33, it is particularly important from the viewpoint of mounting accuracy of the element E that the inclined surface 336 of the inclined portion 335 has an inclination that increases when the height is 1 mm or less for a movement of 10 mm in the horizontal direction. Become useful. First, when the element E is mounted on the mounting table 4, a load of several hundred newtons is applied by the transfer section 5. This load generates a force that causes the inclined portion 335 and the cam follower 334 to move relative to each other in the horizontal direction. However, since the inclined portion 335 is configured to move by the rotation of the screw shaft 332, it is difficult to move in the horizontal direction even if it receives an external force. Therefore, the force for horizontal movement acts on the cam follower 334 and the mounting surface of the mounting table 4 to which the cam follower 34 is attached. When mounting the element E, if the mounting surface is displaced in the horizontal direction due to this horizontal movement force, it will cause a decrease in mounting accuracy. The force for moving this horizontally increases as the slope of the inclined surface 336 increases. However, as a result of intensive research, the inventors have experimentally found that the inclined surface 336 of the inclined portion 335 is inclined so that the height increases by 1 mm or less with respect to a movement of 10 mm in the horizontal direction. As a result, it was confirmed that the displacement of the mounting surface caused by the load applied during the mounting of the element E can be suppressed to such an extent that it does not affect the mounting accuracy of the element E.

また、電動チルト機構としてはチルト機構33を説明したが、ツマミ586に接続された回転モータを備えたチルト機構58a及び58bは、ツマミ586を電動で回転させるものであり、電動チルト機構に含まれる。 Furthermore, although the tilt mechanism 33 has been described as an electric tilt mechanism, the tilt mechanisms 58a and 58b equipped with a rotary motor connected to the knob 586 rotate the knob 586 electrically, and are included in the electric tilt mechanism. .

また、保持面51aの保持態様として粘着シートAを用いた例を説明したが、これに限ることなく、例えば真空吸着や静電吸着等の方法を採用してもよい。真空吸着が採用される場合、移送部5の保持面51aには多行多列の吸引穴が形成される。吸引穴にはコンプレッサやエジェクタを有する空気圧回路12に接続されており、吸引穴には負圧が発生する。移送部5は、負圧により吸引穴に素子を吸い付けることで、素子Eをピックアップし、真空破壊や大気開放等による負圧解除によって基板Sにて素子Eを離す。静電吸着が採用される場合、保持面51aに多行多列のメサ形構造体が形成される。メサ形構造体には電極及び誘電体層が設けられる。このメサ形構造体を有する静電力発生部が素子Eに対する局所的な吸着点となる。 Further, although an example has been described in which the adhesive sheet A is used as a holding method for the holding surface 51a, the present invention is not limited to this, and methods such as vacuum adsorption or electrostatic adsorption may be adopted. When vacuum suction is employed, suction holes arranged in multiple rows and columns are formed on the holding surface 51a of the transfer section 5. The suction hole is connected to a pneumatic circuit 12 having a compressor and an ejector, and negative pressure is generated in the suction hole. The transfer section 5 picks up the element E by attracting the element to the suction hole using negative pressure, and releases the element E on the substrate S by releasing the negative pressure by breaking the vacuum or opening to the atmosphere. When electrostatic adsorption is employed, a multi-row, multi-column mesa-shaped structure is formed on the holding surface 51a. The mesa-shaped structure is provided with electrodes and a dielectric layer. The electrostatic force generating portion having this mesa-shaped structure serves as a local attraction point for the element E.

(第2の実施形態)
図11は、第2の実施形態に係る素子実装装置1の概略構成図である。図11中、第1の実施形態と同一構成及び同一機能については同一符号を付しており、第2の実施形態において特徴的な部分の寸法や形状等は、実際よりも強調して描いてある。
(Second embodiment)
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of an element mounting apparatus 1 according to the second embodiment. In FIG. 11, the same configurations and functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the dimensions, shapes, etc. of characteristic parts in the second embodiment are drawn with more emphasis than they actually are. be.

この素子実装装置1は、キャリア台3に搭載されるチルト機構33を実装台4にも備えている。また、移送部5のチルト機構58a及び58bはそれぞれ電動チルト機構である。即ち、このチルト機構58a及び58bは、ツマミ558に接続された回転モータを備え、ツマミ586を電動で回転させる。更に、素子実装装置1は、変位センサの例としてレーザ測定器7を備えている。レーザ測定器7は、キャリア台3、実装台4及び移送部5に備えられている。レーザ測定器7は、レーザ光を測定対象物に向けて出射し、測定対象物からの反射光を受光する。そして、レーザ測定器7は、例えば受光に要した時間から距離測定対象の距離を算出し、又は出入光の位相差から距離測定対象の距離を算出する。変位センサは、当該センサから離間した距離測定対象物が測位可能であれば、これに限らず、例えば超音波により測位するセンサであってもよい。 This element mounting apparatus 1 also includes a mounting table 4 with a tilt mechanism 33 mounted on the carrier table 3. Further, each of the tilt mechanisms 58a and 58b of the transfer section 5 is an electric tilt mechanism. That is, the tilt mechanisms 58a and 58b include a rotary motor connected to the knob 558, and rotate the knob 586 electrically. Furthermore, the element mounting apparatus 1 includes a laser measuring device 7 as an example of a displacement sensor. The laser measuring device 7 is provided on the carrier table 3, the mounting table 4, and the transfer section 5. The laser measuring device 7 emits a laser beam toward an object to be measured, and receives reflected light from the object to be measured. Then, the laser measuring device 7 calculates the distance to the distance measurement target from, for example, the time required for light reception, or calculates the distance to the distance measurement target from the phase difference between the incoming and outgoing light. The displacement sensor is not limited to this, and may be a sensor that uses ultrasonic waves, for example, as long as it can measure the distance to an object that is spaced apart from the sensor.

これらレーザ測定器7は、ピックアップポジション21と実装ポジション22での移送部5の保持面51aの傾き、キャリア台3の載置面の傾き、及び実装台4の載置面の傾きを測定するために用いられる。そして、素子実装装置1では、測定結果に基づいて、保持面51aとキャリア台3の載置面との平行度が調整され、また保持面51aと実装台4の載置面との平行度が調整される。 These laser measuring instruments 7 are used to measure the inclination of the holding surface 51a of the transfer unit 5, the inclination of the mounting surface of the carrier stand 3, and the inclination of the mounting surface of the mounting stand 4 at the pick-up position 21 and the mounting position 22. used for. Then, in the element mounting apparatus 1, the parallelism between the holding surface 51a and the mounting surface of the carrier stand 3 is adjusted based on the measurement results, and the parallelism between the holding surface 51a and the mounting surface of the mounting table 4 is adjusted. be adjusted.

まず、移送部5のレーザ測定器7は、ピックアップポジション21でキャリア台3の載置面内の各所を測位し、また実装ポジション22で実装台4内の載置面の各所を測位する。測位結果は制御手段11に入力され、キャリア台3の載置面と実装台4の載置面の傾き計算のパラメータとなる。即ち、移送部5のレーザ測定器7は、ピックアップポジション21と実装ポジション22とを結んだ線分上に設置され、移送部5のX軸方向の移動によってピックアップポジション21及び実装ポジション22に到達可能となっている。レーザ測定器7はZ軸に沿って下向きにレーザ光を出射するように、ブラケット59(図7参照)に固定されている。ブラケット59に固定されたレーザ測定器7は、θ回転部53、チルト機構58a及び58bによる回転及び傾き変更に影響されない。レーザ測定器7は、素子Eのピックアップ及び実装の邪魔にならないように、ヘッド51の脇に位置し、また最下端部が保持面51aより高い位置にある。 First, the laser measuring device 7 of the transfer unit 5 measures various locations on the mounting surface of the carrier base 3 at the pickup position 21, and also positions various locations on the mounting surface within the mounting base 4 at the mounting position 22. The positioning result is input to the control means 11 and becomes a parameter for calculating the inclination of the mounting surface of the carrier table 3 and the mounting surface of the mounting table 4. That is, the laser measuring device 7 of the transfer section 5 is installed on a line segment connecting the pickup position 21 and the mounting position 22, and can reach the pickup position 21 and the mounting position 22 by moving the transfer section 5 in the X-axis direction. It becomes. The laser measuring device 7 is fixed to a bracket 59 (see FIG. 7) so as to emit laser light downward along the Z-axis. The laser measuring device 7 fixed to the bracket 59 is not affected by rotation and tilt changes by the θ rotation section 53 and tilt mechanisms 58a and 58b. The laser measuring device 7 is located beside the head 51 so as not to interfere with the pickup and mounting of the element E, and its lowermost end is located higher than the holding surface 51a.

キャリア台3及び実装台4のレーザ測定器7は、キャリア台3及び実装台4に各々備えられる水平板34に設置される。キャリア台3の水平板34は、XY平面に沿って水平に拡がり、キャリア台3と共にX軸駆動機構31とY軸駆動機構32によってXY平面に沿って平行移動する。また、実装台4の水平板34も、XY平面に沿って水平に拡がり、実装台4と共にX軸駆動機構41とY軸駆動機構42によってXY平面に沿って平行移動する。 The laser measuring device 7 of the carrier table 3 and the mounting table 4 is installed on a horizontal plate 34 provided on the carrier table 3 and the mounting table 4, respectively. The horizontal plate 34 of the carrier stand 3 extends horizontally along the XY plane, and moves in parallel along the XY plane together with the carrier stand 3 by the X-axis drive mechanism 31 and the Y-axis drive mechanism 32. Further, the horizontal plate 34 of the mounting table 4 also extends horizontally along the XY plane, and moves in parallel along the XY plane together with the mounting table 4 by the X-axis drive mechanism 41 and the Y-axis drive mechanism 42.

キャリア台3のレーザ測定器7は、ピックアップポジション21にて保持面51a内の各所を測位し、また実装台4のレーザ測定器7は、実装ポジション22にて保持面51a内の各所を測位する。測位結果は制御手段11に入力され、ピックアップポジション21及び実装ポジション22での保持面51aの傾き計算のパラメータとなる。即ち、キャリア台3のレーザ測定器7は、X軸駆動機構31及びY軸駆動機構32の駆動によって、ピックアップポジション21に到達可能な位置に固定され、実装台4のレーザ測定器7は、X軸駆動機構41及びY軸駆動機構42の駆動によって、実装ポジション22に到達可能な位置に固定される。また、これらレーザ測定器7は、Z軸方向に沿って上向きにレーザ光を出射するように水平板34に固定されている。 The laser measuring device 7 on the carrier stand 3 measures various places on the holding surface 51a at the pickup position 21, and the laser measuring device 7 on the mounting table 4 measures various places on the holding surface 51a on the mounting position 22. . The positioning results are input to the control means 11 and serve as parameters for calculating the inclination of the holding surface 51a at the pickup position 21 and the mounting position 22. That is, the laser measuring device 7 on the carrier table 3 is fixed at a position where it can reach the pickup position 21 by driving the X-axis drive mechanism 31 and the Y-axis driving mechanism 32, and the laser measuring device 7 on the mounting table 4 is By driving the axis drive mechanism 41 and the Y-axis drive mechanism 42, it is fixed at a position where the mounting position 22 can be reached. Further, these laser measuring instruments 7 are fixed to the horizontal plate 34 so as to emit laser light upward along the Z-axis direction.

制御手段11は、レーザ測定器7の測位結果から各傾きを計算する。そして、制御手段11は、保持面51aの傾き角度に基づいてチルト機構58a及び58bを制御して保持面51aの傾きを調整し、また、キャリア台3や実装台4の載置面の傾き角度に基づいて各チルト機構33を制御して各載置面の傾きを調整する。なお、制御手段11は表示部11aを備えることができる。表示部11aは、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等であり、視覚により情報を表示する。 The control means 11 calculates each inclination from the positioning results of the laser measuring device 7. Then, the control means 11 controls the tilt mechanisms 58a and 58b based on the inclination angle of the holding surface 51a to adjust the inclination of the holding surface 51a, and also adjusts the inclination angle of the mounting surface of the carrier table 3 and the mounting table 4. Each tilt mechanism 33 is controlled based on this to adjust the inclination of each mounting surface. Note that the control means 11 can include a display section 11a. The display unit 11a is a liquid crystal display, an organic EL display, or the like, and displays information visually.

図12は、実装ポジション22において、制御手段11による保持面51aの傾きを検出及び調整する動作を示すフローチャートである。尚、ピックアップポジション21で保持面51aの傾きを検出及び調整する動作は、位置がピックアップポジション21である点、及びキャリア台3のレーザ測定器7を用いる点を除き同一であり、説明を省略する。 FIG. 12 is a flowchart showing the operation of detecting and adjusting the inclination of the holding surface 51a by the control means 11 at the mounting position 22. The operation of detecting and adjusting the inclination of the holding surface 51a at the pickup position 21 is the same except that the position is the pickup position 21 and the laser measuring device 7 of the carrier stand 3 is used, and the explanation will be omitted. .

まず、図13に示すように、制御手段11は、ボールネジ65を制御して、移送部5の保持面51aを実装ポジション22に位置させる(ステップS11)。また、制御手段11は、X軸駆動機構41及びY軸駆動機構42を制御して、実装ポジション22に位置した保持面51aに対し、実装台4のレーザ測定器7を正対させる(ステップS12)。次に、制御手段11は、実装台4をX軸方向に移動させつつ(ステップS13)、実装台4のレーザ測定器7を用いて保持面51a内の複数点に向けてレーザ光を当てる(ステップS14)。そして、制御手段11は、複数点の距離を測位する(ステップS15)。 First, as shown in FIG. 13, the control means 11 controls the ball screw 65 to position the holding surface 51a of the transfer section 5 at the mounting position 22 (step S11). Furthermore, the control means 11 controls the X-axis drive mechanism 41 and the Y-axis drive mechanism 42 to make the laser measuring device 7 of the mounting table 4 directly face the holding surface 51a located at the mounting position 22 (step S12). ). Next, the control means 11 moves the mounting table 4 in the X-axis direction (step S13) and applies laser light to multiple points within the holding surface 51a using the laser measuring device 7 of the mounting table 4 (step S13). Step S14). Then, the control means 11 measures the distances of a plurality of points (step S15).

ステップS13及びS14において、例えば図14の(a)に示すように、保持面51aの各辺縁領域のうち、X軸方向に延びる両辺縁領域に各3点のレーザ光照射点Lpを設定する。3点のレーザ光照射点Lpは、できるだけ離れていることが望ましく、辺縁の両端の角及び辺中心に設定されるとよい。 In steps S13 and S14, for example, as shown in FIG. 14(a), three laser beam irradiation points Lp are set on both edge areas extending in the X-axis direction among the edge areas of the holding surface 51a. . It is desirable that the three laser beam irradiation points Lp be as far apart as possible, and may be set at both corners of the edge and at the center of the side.

即ち、ステップS12において、最初は、保持面51aの角の一つとレーザ測定器7とが正対するように、実装台4を移動させる。制御手段11は、保持面51aの角の一つとレーザ測定器7とが正対するために必要なX軸方向移動距離及びY軸方向移動距離を予め記憶している。制御手段11は、このX軸方向移動距離及びY軸方向移動距離をアナログ又はパルスの電流又は電圧信号に変換してX軸駆動機構41及びY軸駆動機構42に出力する。例えば、実装台4の原点位置を始点とするX軸方向移動距離及びY軸方向移動距離が記憶されている。この場合は、まず実装台4を原点位置に復帰させ、それからX軸方向移動距離及びY軸方向移動距離に従って制御すればよい。または、実装台4の現在位置を記憶している場合、X軸方向移動距離及びY軸方向移動距離と現在位置との差を演算し、その差に従って制御すればよい。 That is, in step S12, first, the mounting table 4 is moved so that one corner of the holding surface 51a and the laser measuring device 7 directly face each other. The control means 11 stores in advance the moving distance in the X-axis direction and the moving distance in the Y-axis direction necessary for one corner of the holding surface 51a and the laser measuring device 7 to directly face each other. The control means 11 converts the moving distance in the X-axis direction and the moving distance in the Y-axis direction into an analog or pulse current or voltage signal and outputs it to the X-axis drive mechanism 41 and the Y-axis drive mechanism 42. For example, the moving distance in the X-axis direction and the moving distance in the Y-axis direction starting from the origin position of the mounting table 4 are stored. In this case, the mounting table 4 may be returned to the original position first, and then controlled according to the moving distance in the X-axis direction and the moving distance in the Y-axis direction. Alternatively, if the current position of the mounting table 4 is stored, the difference between the X-axis movement distance, the Y-axis movement distance, and the current position may be calculated, and the control may be performed according to the difference.

X軸方向に並ぶ3点のレーザ光照射点Lpの離間距離についても、制御手段11は予め記憶している。保持面51aの角の一つとレーザ測定器7とを正対させ、最初にレーザ光を出射させた後は、次のレーザ光照射点Lpに向けてX軸方向に予め記憶した離間距離だけ、実装台4のレーザ測定器7を移動させる。そして、制御手段11は、実装台4のレーザ測定器7によって次のレーザ光照射点Lpに向けてレーザ光を出射させる。更に、辺中心のレーザ光照射点Lpにレーザ光を照射した後、制御手段11は、反対の角にある次のレーザ光照射点Lpに向けてX軸方向に予め記憶した離間距離だけ、実装台4のレーザ測定器7を移動させる。そして、制御手段11は、実装台4のレーザ測定器7によってレーザ光を出射させる。 The control means 11 also stores in advance the distance between the three laser beam irradiation points Lp arranged in the X-axis direction. One of the corners of the holding surface 51a and the laser measuring device 7 are directly facing each other, and after emitting the laser beam for the first time, the laser beam is irradiated by a pre-stored distance in the X-axis direction toward the next laser beam irradiation point Lp. The laser measuring device 7 on the mounting table 4 is moved. Then, the control means 11 causes the laser measuring device 7 of the mounting table 4 to emit a laser beam toward the next laser beam irradiation point Lp. Furthermore, after irradiating the laser beam to the laser beam irradiation point Lp at the center of the side, the control means 11 moves the mounting point Lp toward the next laser beam irradiation point Lp at the opposite corner by a pre-stored distance in the X-axis direction. Move the laser measuring device 7 on the stand 4. Then, the control means 11 causes the laser measuring device 7 of the mounting table 4 to emit a laser beam.

片側の辺に沿ってレーザ光照射点Lpを変更した後は、対向辺に沿って更に3点のレーザ光照射点Lpを設定する。制御手段11は、対向辺のY軸方向離間距離について予め記憶している。制御手段11は、このY軸方向離間距離だけ、実装台4のレーザ測定器7を移動させてレーザ光出射を制御し、対向辺の3点のレーザ光照射点Lpにレーザ光を照射させていく。 After changing the laser beam irradiation point Lp along one side, three more laser beam irradiation points Lp are set along the opposite side. The control means 11 stores in advance the distance between the opposing sides in the Y-axis direction. The control means 11 controls the laser beam emission by moving the laser measuring device 7 of the mounting table 4 by this distance in the Y-axis direction, and irradiates the laser beam to the three laser beam irradiation points Lp on the opposite sides. go.

レーザ光を照射した複数点を測位すると(ステップS15)、制御手段11は、測位結果から保持面51aのX軸に対する傾きを計算する(ステップS16)。傾き計算においては、3点のレーザ光照射点Lpにレーザ光を照射するために移動したX軸方向距離と、3点のレーザ光照射点LPを測位結果の違いに基づけばよい。尚、レーザ光照射点Lpの並びが2ライン分得られているので、例えば各々のラインを利用して各々の傾き角度を求めて平均してもよい。更に、多くの角度情報を得て精度を上げるべく、ステップS13~15を所定回数分繰り返し、複数の角度の平均をとってもよい。Y軸に対する傾きによっては、1ライン分の測定結果が得られない場合もあるため、レーザ光照射点Lpを2ライン分測位することは冗長化のメリットも享受できる。 After positioning the plurality of points irradiated with the laser beam (step S15), the control means 11 calculates the inclination of the holding surface 51a with respect to the X axis from the positioning results (step S16). The inclination calculation may be based on the difference in the positioning results between the distance in the X-axis direction moved to irradiate the three laser beam irradiation points Lp with laser light and the three laser beam irradiation points LP. Incidentally, since the arrangement of the laser beam irradiation points Lp is obtained for two lines, for example, each inclination angle may be obtained and averaged using each line. Furthermore, in order to obtain more angle information and improve accuracy, steps S13 to S15 may be repeated a predetermined number of times and the average of a plurality of angles may be taken. Depending on the inclination with respect to the Y-axis, measurement results for one line may not be obtained, so positioning the laser beam irradiation point Lp for two lines can also provide the advantage of redundancy.

保持面51aのX軸方向の傾き算出が終了すると、制御手段11は、実装台4をY軸方向に沿って変更させつつ(ステップS17)、実装台4のレーザ測定器7を用いて保持面51a内の複数点にレーザ光を当てる(ステップS18)。そして、制御手段11は、複数点の各距離を測位する(ステップS19)。そして、各複数点の距離を測位すると、制御手段11は、測位結果から保持面51aのY軸に対する傾きを計算する(ステップS20)。 When the calculation of the inclination of the holding surface 51a in the X-axis direction is completed, the control means 11 changes the mounting table 4 along the Y-axis direction (step S17) and uses the laser measuring device 7 of the mounting table 4 to measure the holding surface. A plurality of points within 51a are irradiated with laser light (step S18). Then, the control means 11 positions each distance of the plurality of points (step S19). After positioning the distances of each of the plurality of points, the control means 11 calculates the inclination of the holding surface 51a with respect to the Y axis from the positioning results (step S20).

ステップS17及びS18において、例えば図14の(b)に示すように、保持面51aの各辺縁領域のうち、Y軸方向に延びる両辺縁領域に各3点のレーザ光照射点Lpを設定する。3点のレーザ光照射点Lpは、できるだけ離れていることが望ましく、辺縁の両端の角及び辺中心に設定されるとよい。制御手段11は、X軸方向に延びる両辺縁領域の計6個のレーザ光照射点Lpのうちの最終照射点を出発点とし、Y軸方向に並ぶ3点のレーザ光照射点Lpの離間距離に従って実装台4のレーザ測定器7を移動させ、また対向辺のY軸方向離間距離に従って2ライン目に実装台4のレーザ測定器7を移動させればよい。 In steps S17 and S18, for example, as shown in FIG. 14(b), three laser beam irradiation points Lp are set on both edge areas extending in the Y-axis direction among the edge areas of the holding surface 51a. . It is desirable that the three laser beam irradiation points Lp be as far apart as possible, and may be set at both corners of the edge and at the center of the side. The control means 11 starts from the final irradiation point of a total of six laser beam irradiation points Lp on both edge regions extending in the X-axis direction, and controls the distance between three laser beam irradiation points Lp lined up in the Y-axis direction. The laser measuring device 7 of the mounting table 4 may be moved accordingly, and the laser measuring device 7 of the mounting table 4 may be moved to the second line according to the distance in the Y-axis direction of the opposing sides.

保持面51aのX軸及びY軸に対する傾き角度を各々計算すると、制御手段11は、X軸及びY軸に対する各傾き角度を表示部11aに表示させる(ステップS21)。水平板34に対する保持面51aの傾きが大きければ、つまり許容できる傾きを超えていれば(ステップS22,Yes)、制御手段11は、計算結果に従ってチルト機構58a及び58bを制御し、保持面51aの傾き角度を変更し(ステップS23)、ステップS12からやり直す。保持面51aの傾きが小さい、つまり許容できる傾きの範囲内である場合には(ステップS22,No)、保持面51aの傾き角度を記憶し(ステップS24)、保持面51aの傾き検出と調整は終了する。 After calculating the respective inclination angles of the holding surface 51a with respect to the X-axis and the Y-axis, the control means 11 displays each inclination angle with respect to the X-axis and the Y-axis on the display unit 11a (step S21). If the inclination of the holding surface 51a with respect to the horizontal plate 34 is large, that is, if it exceeds the allowable inclination (step S22, Yes), the control means 11 controls the tilt mechanisms 58a and 58b according to the calculation result, The tilt angle is changed (step S23) and the process starts over from step S12. If the inclination of the holding surface 51a is small, that is, within the allowable inclination range (step S22, No), the inclination angle of the holding surface 51a is memorized (step S24), and the inclination detection and adjustment of the holding surface 51a is performed. finish.

尚、保持面51aの傾き角度は厳密に修正される必要はない。平行度を調整する必要があるのは、あくまで保持面51aと実装台4の載置面との関係であり、また保持面51aとキャリア台3の載置面との関係であり、少なくとも、実装台4の載置面とキャリア台3の載置面の傾き変更限度内に収まっていればよい。 Note that the inclination angle of the holding surface 51a does not need to be strictly corrected. What is necessary to adjust the parallelism is the relationship between the holding surface 51a and the mounting surface of the mounting table 4, and also the relationship between the holding surface 51a and the mounting surface of the carrier table 3. It is only necessary that the inclinations of the mounting surface of the table 4 and the mounting surface of the carrier table 3 fall within the limits.

保持面51aが水平板34に対して平行に調整されると、次に、実装台4の載置面と保持面51aとの平行度を調整する。図15は、実装ポジション22において、制御手段11による実装台4の載置面の傾きを検出及び調整する動作を示すフローチャートである。尚、ピックアップポジション21でキャリア台3の載置面の傾きを検出及び調整する動作は、位置がピックアップポジション21である点を除き同一であるため、説明を省略する。 Once the holding surface 51a is adjusted to be parallel to the horizontal plate 34, the parallelism between the mounting surface of the mounting table 4 and the holding surface 51a is then adjusted. FIG. 15 is a flowchart showing the operation of detecting and adjusting the inclination of the mounting surface of the mounting table 4 by the control means 11 at the mounting position 22. Note that the operation of detecting and adjusting the inclination of the mounting surface of the carrier stand 3 at the pickup position 21 is the same except that the position is the pickup position 21, so a description thereof will be omitted.

まず、図16に示すように、制御手段11は、ボールネジ65を制御して、移送部5のレーザ測定器7を実装ポジション22に位置合わせする(ステップS31)。また、制御手段11は、X軸駆動機構41及びY軸駆動機構42を制御して、実装台4の載置面を移送部5のレーザ測定器7と正対させる(ステップS32)。次に、制御手段11は、実装台4をX軸方向に移動させつつ(ステップS33)、移送部5のレーザ測定器7を用いて実装台4の載置面内の複数点に向けてレーザ光を当てる(ステップS34)。そして、制御手段11は、複数点の距離を測位する(ステップS35)。 First, as shown in FIG. 16, the control means 11 controls the ball screw 65 to align the laser measuring device 7 of the transfer section 5 to the mounting position 22 (step S31). Furthermore, the control means 11 controls the X-axis drive mechanism 41 and the Y-axis drive mechanism 42 to cause the mounting surface of the mounting table 4 to directly face the laser measuring device 7 of the transfer section 5 (step S32). Next, while moving the mounting table 4 in the X-axis direction (step S33), the control means 11 uses the laser measuring device 7 of the transfer section 5 to direct the laser beam at multiple points within the mounting surface of the mounting table 4. Apply light (step S34). Then, the control means 11 measures the distances of multiple points (step S35).

ステップS33及びS34において、例えば図17の(a)に示すように、実装台4の載置面の各辺縁領域のうち、X軸方向に延びる両辺縁領域に各3点のレーザ光照射点Lpを設定する。3点のレーザ光照射点Lpは、できるだけ離れていることが望ましく、辺縁の両端の角及び辺中心に設定されるとよい。最初は、実装台4の載置面の角の一つとレーザ測定器7とが正対するように、実装台4を移動させる。制御手段11は、実装台4の載置面の角の一つとレーザ測定器7とが正対するために必要なX軸方向移動距離及びY軸方向移動距離を予め記憶している。また、X軸方向に並ぶ3点のレーザ光照射点Lpの離間距離についても、制御手段11は予め記憶している。 In steps S33 and S34, for example, as shown in FIG. 17(a), three laser beam irradiation points are placed on both edge areas extending in the Set Lp. It is desirable that the three laser beam irradiation points Lp be as far apart as possible, and may be set at both corners of the edge and at the center of the side. First, the mounting table 4 is moved so that one corner of the mounting surface of the mounting table 4 and the laser measuring device 7 directly face each other. The control means 11 stores in advance the moving distance in the X-axis direction and the moving distance in the Y-axis direction necessary for one corner of the mounting surface of the mounting table 4 to directly face the laser measuring device 7. The control means 11 also stores in advance the distance between the three laser beam irradiation points Lp arranged in the X-axis direction.

レーザ光を照射した複数点を測位すると(ステップS35)、制御手段11は、測位結果から実装台4の載置面のX軸に対する傾きを計算する(ステップS36)。傾き計算においては、3点のレーザ光照射点Lpにレーザ光を照射するために移動したX軸方向距離と、3点のレーザ光照射点Lpの測位結果の違いに基づけばよい。 After positioning a plurality of points irradiated with laser light (step S35), the control means 11 calculates the inclination of the mounting surface of the mounting table 4 with respect to the X axis from the positioning results (step S36). The inclination calculation may be based on the difference between the distance in the X-axis direction moved to irradiate the three laser beam irradiation points Lp with the laser beam and the positioning results of the three laser beam irradiation points Lp.

X軸に対する傾き算出が終了すると、制御手段11は、実装台4をY軸方向に沿って変更させつつ(ステップS37)、移送部5のレーザ測定器7を用いて実装台4の載置面内の複数点にレーザ光を当てる(ステップS38)。そして、制御手段11は、複数点の各距離を測位する(ステップS39)。そして、各複数点の距離を測位すると、制御手段11は、測位結果から実装台4の載置面のY軸方向の傾きを計算する(ステップS40)。 When the calculation of the inclination with respect to the X-axis is completed, the control means 11 changes the mounting surface of the mounting table 4 using the laser measuring device 7 of the transfer section 5 while changing the mounting table 4 along the Y-axis direction (step S37). Laser light is applied to multiple points within (step S38). Then, the control means 11 positions each distance of the plurality of points (step S39). After positioning the distances of each of the plurality of points, the control means 11 calculates the inclination of the mounting surface of the mounting table 4 in the Y-axis direction from the positioning results (step S40).

ステップS37及びS38において、例えば図17の(b)に示すように、実装台4の載置面の各辺縁領域のうち、Y軸方向に延びる両辺縁領域に各3点のレーザ光照射点Lpを設定する。3点のレーザ光照射点Lpは、できるだけ離れていることが望ましく、辺縁の両端の角及び辺中心に設定されるとよい。尚、このステップS32~S40までは、傾き角度の検出精度のために複数回繰り返し、平均等の統計的手法によって最終的な傾き角度を計算するようにしてもよい。 In steps S37 and S38, as shown in FIG. 17(b), for example, three laser beam irradiation points are placed on both edge areas extending in the Y-axis direction of each edge area of the mounting surface of the mounting table 4. Set Lp. It is desirable that the three laser beam irradiation points Lp be as far apart as possible, and may be set at both corners of the edge and at the center of the side. Note that steps S32 to S40 may be repeated multiple times to improve the accuracy of detecting the tilt angle, and the final tilt angle may be calculated using a statistical method such as an average.

実装台4の載置面のX軸及びY軸に対する傾き角度を計算すると、保持面51aのX軸及びY軸に対する傾き角度を読み出し(ステップS41)、実装台4の載置面が有する傾き角度から保持面51aの傾き角度を差分する(ステップS42)。そして、制御手段11は、実装台4に設けられたチルト機構33を駆動させて実装台4を傾け、差分を解消させる(ステップS43)。即ち、制御手段11は、このX軸方向の差分及びY軸方向の差分から各チルト機構33の動作方向及び動作量を演算し、演算結果をアナログ又はパルスの電流又は電圧信号に変換して各チルト機構33に出力する。 After calculating the inclination angle of the mounting surface of the mounting table 4 with respect to the X-axis and Y-axis, the inclination angle of the holding surface 51a with respect to the X-axis and Y-axis is read (step S41), and the inclination angle that the mounting surface of the mounting table 4 has The inclination angle of the holding surface 51a is subtracted from (step S42). Then, the control means 11 drives the tilt mechanism 33 provided on the mounting table 4 to tilt the mounting table 4 to eliminate the difference (step S43). That is, the control means 11 calculates the operating direction and operating amount of each tilt mechanism 33 from the difference in the X-axis direction and the difference in the Y-axis direction, converts the calculation result into an analog or pulse current or voltage signal, and converts the calculation result into an analog or pulse current or voltage signal. It is output to the tilt mechanism 33.

以上のように、移送部5の保持面51a及び実装台4の載置面は水平を基準として各々の傾き角度が検出され、両傾き角度の差分を解消するようにチルト機構33で傾きが調整されるため、実装台4の載置面の傾きが保持面51aに倣い、両者は平行となる。同じように、ピックアップポジション21にて保持面51aの傾きをキャリア台3のレーザ測定器7を用いて検出し、またキャリア台3の載置面の傾きを移送部5のレーザ測定器7を用いて、両者の差分を解消させることで、ピックアップポジション21において保持面51aの傾きにキャリア台3の載置面が倣う。 As described above, the inclination angles of the holding surface 51a of the transfer unit 5 and the mounting surface of the mounting table 4 are detected with respect to the horizontal, and the inclinations are adjusted by the tilt mechanism 33 so as to eliminate the difference between the two inclination angles. Therefore, the inclination of the mounting surface of the mounting table 4 follows the holding surface 51a, and the two become parallel. Similarly, the inclination of the holding surface 51a at the pickup position 21 is detected using the laser measuring device 7 of the carrier stand 3, and the inclination of the mounting surface of the carrier stand 3 is detected using the laser measuring device 7 of the transfer unit 5. By eliminating the difference between the two, the mounting surface of the carrier stand 3 follows the inclination of the holding surface 51a at the pickup position 21.

ここで、ピックアップポジション21と実装ポジション22における保持面51aの傾き角度の違いが無視できる程度である場合、ピックアップポジション21又は実装ポジション22の何れかで保持面51aの傾きを検出した後は、他方において差分演算をするときにその傾き角度を流用するようにしてもよい。無視できる程度とは、傾き角度を流用することで一方の平行度の精度が落ちたとしても、素子Eのピックアップ又は実装に支障がない場合をいう。この場合、傾き角度の検出工数が減るので、素子実装装置1の稼働効率が向上する。 Here, if the difference in the inclination angle of the holding surface 51a between the pick-up position 21 and the mounting position 22 is negligible, after detecting the inclination of the holding surface 51a at either the pick-up position 21 or the mounting position 22, The inclination angle may be used when calculating the difference in . A negligible degree refers to a case where even if the accuracy of one of the parallelisms decreases due to the use of the tilt angle, there is no problem in picking up or mounting the element E. In this case, the number of steps required to detect the inclination angle is reduced, so that the operating efficiency of the element mounting apparatus 1 is improved.

また、一方のポジションでの保持面51aの傾き角度から他方のポジションでの保持面51aの傾き角度が推測できる場合、即ち一方のポジションでの保持面51aの傾き角度から他方のポジションでの保持面51aの傾き角度を算出する算出式が存在する場合には、同じように、一方のポジションでの保持面51aの傾き角度を流用するようにしてもよい。 Furthermore, if the inclination angle of the holding surface 51a at one position can be used to estimate the inclination angle of the holding surface 51a at the other position, that is, from the inclination angle of the holding surface 51a at one position, the inclination angle of the holding surface 51a at the other position can be estimated. If there is a calculation formula for calculating the inclination angle of the holding surface 51a, the inclination angle of the holding surface 51a at one position may be used in the same way.

移送部5のレーザ測定器7はヘッド51に固定されるようにしてもよい。レーザ測定器7をヘッド51に固定すると、θ回転部53、チルト機構58a及び58bの駆動に影響されず、保持面51aとレーザ光とは常に直交関係を保つ。従って、移送部5のレーザ測定器7を用いて検出された両載置面の傾き角度は、保持面51aが基準となる。そうすると、保持面51aの傾きと比較をすることなく、両載置面の傾き角度の分だけ、チルト機構33を駆動させれば良い。しかも、保持面51aの傾きがチルト機構33による角度変更の許容範囲内であれば、保持面51aの傾きを検出する必要はなく、キャリア台3と実装台4のレーザ測定器7を排除することができる。 The laser measuring device 7 of the transfer section 5 may be fixed to the head 51. When the laser measuring device 7 is fixed to the head 51, the holding surface 51a and the laser beam always maintain an orthogonal relationship without being affected by the driving of the θ rotation section 53 and the tilt mechanisms 58a and 58b. Therefore, the inclination angle of both mounting surfaces detected using the laser measuring device 7 of the transfer section 5 is based on the holding surface 51a. In this case, it is sufficient to drive the tilt mechanism 33 by the amount of the inclination angle of both mounting surfaces without comparing the inclination with the holding surface 51a. Moreover, if the inclination of the holding surface 51a is within the allowable range of angle change by the tilt mechanism 33, there is no need to detect the inclination of the holding surface 51a, and the laser measuring device 7 of the carrier stand 3 and mounting stand 4 can be eliminated. Can be done.

但し、移送部5のブラケット59にレーザ測定器7を設けることで、θ回転、X軸方向角度変更及びY軸方向角度変更をさせる重量物を軽くすることができ、これらθ回転及び角度変更の精度を更に向上させることができるため、望ましい。 However, by providing the laser measuring device 7 on the bracket 59 of the transfer section 5, it is possible to reduce the weight of the heavy objects used for θ rotation, X-axis direction angle change, and Y-axis direction angle change. This is desirable because it can further improve accuracy.

また、本実施形態では、水平を傾きの基準とすべく、移送部5、キャリア台3及び実装台5のレーザ測定器7がZ軸に沿ってレーザ光を出射できるように設置した。但し、移送部5のレーザ測定器7が出射するレーザ光とキャリア台3及び実装台5のレーザ測定器7が出射するレーザ光が平行であればよく、水平を基準とする必要はない。また、移送部5の保持面51aの傾きが、ピックアップポジション21と実装ポジション22を含む線分上で一律であるか、または変動が無視できる程度である場合には、キャリア台3と実装台5に搭載したレーザ測定器7を共通にして、例えば架台6の上面であって、キャリア台3と実装台5の間に配置することもできる。 Moreover, in this embodiment, in order to use the horizontal as a reference for inclination, the laser measuring devices 7 of the transfer unit 5, carrier stand 3, and mounting stand 5 are installed so that they can emit laser beams along the Z axis. However, it is sufficient that the laser light emitted by the laser measuring device 7 of the transfer section 5 and the laser light emitted by the laser measuring devices 7 of the carrier table 3 and the mounting table 5 are parallel, and there is no need to use the horizontal as a reference. Further, if the inclination of the holding surface 51a of the transfer unit 5 is uniform on the line segment including the pickup position 21 and the mounting position 22, or if the variation is negligible, the carrier stand 3 and the mounting stand 5 The laser measuring device 7 mounted on the carrier 3 can also be commonly placed, for example, on the upper surface of the pedestal 6, between the carrier pedestal 3 and the mounting pedestal 5.

尚、レーザ測定器7の測位結果の精度向上のため、移送部5は測位時に昇降部9によって下げられ、移送部5のレーザ測定器7と各載置面との距離、及びキャリア台3のレーザ測定器7と保持面51aとの距離を近づけることが望ましい。測位精度が向上するまで、移送部5のレーザ測定器7を載置面に近づけることができない場合には、図18に示すように、移送部5のレーザ測定器7とは別にレーザ測定器7を例えばピックアップポジション21上に設置しておくようにしてもよい。 In order to improve the accuracy of the positioning results of the laser measuring device 7, the transfer section 5 is lowered by the lifting section 9 during positioning, and the distance between the laser measuring device 7 of the transfer section 5 and each mounting surface and the distance of the carrier table 3 are adjusted. It is desirable to bring the distance between the laser measuring device 7 and the holding surface 51a closer. If the laser measuring device 7 of the transfer section 5 cannot be brought close to the mounting surface until the positioning accuracy is improved, as shown in FIG. For example, it may be installed above the pickup position 21.

即ち、架台6には、レーザ測定器7が逆L字支柱81に支持されて設置されている。逆L字支柱81は、架台6の上面から立ち上がり、途中でピックアップポジション22に向けて屈曲して延びている。逆L字支柱81の延び先端面には、昇降部82が設けられている。昇降部82は、例えばZ軸方向に延びるレール及びボールネジである。レーザ測定器7は昇降部82を介して逆L字支柱81に支持されている。そして、このレーザ測定器7は、ピックアップポジション21を通るZ軸に沿って下方にレーザ光を照射する。 That is, the laser measuring device 7 is installed on the pedestal 6 and is supported by an inverted L-shaped support 81 . The inverted L-shaped support 81 rises from the upper surface of the pedestal 6 and extends in a bent manner toward the pickup position 22 halfway. An elevating portion 82 is provided at the end surface of the inverted L-shaped support 81 . The elevating part 82 is, for example, a rail and a ball screw extending in the Z-axis direction. The laser measuring device 7 is supported by an inverted L-shaped support 81 via an elevating section 82. The laser measuring device 7 irradiates a laser beam downward along the Z-axis passing through the pickup position 21.

キャリア台3の載置面にレーザ光を照射する際、移送部5の代わりに、ピックアップポジション21の上方に常設されているレーザ測定器7を下降させる。移送部5はピックアップポジション21から待避しておく。一方、ピックアップポジション21において保持面51aの傾きを検出する際には、逆L字支柱81のレーザ測定器7を上方に待避させておく。実装ポジション22において移送部5を十分に近づけることができない場合には、実装ポジション22側に逆L字支柱81、昇降部82、及びレーザ測定器7を常設する。 When the mounting surface of the carrier table 3 is irradiated with laser light, the laser measuring device 7 permanently installed above the pickup position 21 is lowered instead of the transfer section 5. The transfer section 5 is evacuated from the pickup position 21. On the other hand, when detecting the inclination of the holding surface 51a at the pickup position 21, the laser measuring device 7 of the inverted L-shaped support 81 is retracted upward. If the transfer section 5 cannot be brought sufficiently close to the mounting position 22, an inverted L-shaped support 81, an elevating section 82, and a laser measuring device 7 are permanently installed on the mounting position 22 side.

以上の本素子実装装置1では、主にキャリア台3の載置面と実装台4の載置面を保持面51aに対して平行になるように調整するようにした。これに限らず、例えばキャリア台3に載置されるキャリアCと実装台4に載置される基板Sの各領域と保持面51aとの平行度を調整するようにしてもよい。 In the device mounting apparatus 1 described above, the mounting surface of the carrier stand 3 and the mounting surface of the mounting table 4 are mainly adjusted so as to be parallel to the holding surface 51a. The present invention is not limited to this, and for example, the parallelism between each area of the carrier C placed on the carrier stand 3 and the substrate S placed on the mounting stand 4 and the holding surface 51a may be adjusted.

この場合、キャリアCと基板Sの領域ごとに複数点の距離をレーザ測定器7で測位しておき、領域毎に傾き角度を算出しておく。そして、領域内の素子Eをピックアップするごとに、その領域の傾き角度から平行度をチルト機構33で調整し、また領域内に素子Eを実装するごとに、その領域の傾き角度から平行度をチルト機構33で調整するようにしてもよい。これにより、キャリアCと基板Sの反りや厚みのバラツキ等を考慮し、素子をより良好にピックアップ及び実装することができる。 In this case, the distances of a plurality of points are measured for each area between the carrier C and the substrate S using the laser measuring device 7, and the inclination angle is calculated for each area. Each time an element E in a region is picked up, the parallelism is adjusted using the tilt angle of the region, and each time an element E is mounted in the region, the parallelism is adjusted from the tilt angle of the region. The tilt mechanism 33 may be used for adjustment. Thereby, it is possible to better pick up and mount the element while taking into consideration warpage, thickness variations, etc. of the carrier C and the substrate S.

(他の実施形態)
以上、本発明の実施形態及び各部の変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。
(Other embodiments)
The embodiments of the present invention and modifications of each part have been described above, but these embodiments and modifications of each part are presented as examples, and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments described above can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims.

例えば、X軸駆動機構31、41、Y軸駆動機構32、42、及びチルト機構33等のように、素子実装装置1が備える駆動機構の具体例としてボールネジ機構を用いて説明したが、これに限られるものではなく、リニアモータ機構やベルト駆動機構等、他の公知の駆動機構を用いることができる。 For example, a ball screw mechanism has been described as a specific example of a drive mechanism provided in the element mounting apparatus 1, such as the X-axis drive mechanisms 31 and 41, the Y-axis drive mechanisms 32 and 42, and the tilt mechanism 33. The present invention is not limited to this, and other known drive mechanisms such as a linear motor mechanism or a belt drive mechanism can be used.

1 素子実装装置
11 制御手段
11a 表示部
12 空気圧回路
21 ピックアップポジション
22 実装ポジション
3 キャリア台
31 X軸駆動機構
32 Y軸駆動機構
33 チルト機構
331 回転モータ
332 ネジ軸
333 カム
334 カムフォロア
335 傾斜部
336 傾斜面
337 軸受け
34 水平板
4 実装台
41 X軸駆動機構
42 Y軸駆動機構
5 移送部
51 ヘッド
51a 保持面
52 シリンダ
53 θ回転部
54 当接ブロック受け
55 カメラ
56 ヒータ
57 ブロア
58a チルト機構
58b チルト機構
581 ベース
582 凹状曲面
583 摺動部
584 凸状曲面
585 調整部
586 ツマミ
587 フレーム
588 スピンドル
589 引張バネ
59 ブラケット
591 スライダ
6 架台
61 嵩上げ台
62 支柱
7 レーザ測定器
81 逆L字支柱
82 昇降部
9 昇降部
C キャリア
E 素子
S 基板
A 粘着シート
1 Element mounting apparatus 11 Control means 11a Display section 12 Pneumatic circuit 21 Pick-up position 22 Mounting position 3 Carrier stand 31 Surface 337 Bearing 34 Horizontal plate 4 Mounting table 41 X-axis drive mechanism 42 Y-axis drive mechanism 5 Transfer section 51 Head 51a Holding surface 52 Cylinder 53 θ rotation section 54 Contact block receiver 55 Camera 56 Heater 57 Blower 58a Tilt mechanism 58b Tilt mechanism 581 Base 582 Concave curved surface 583 Sliding section 584 Convex curved surface 585 Adjustment section 586 Knob 587 Frame 588 Spindle 589 Tension spring 59 Bracket 591 Slider 6 Frame 61 Elevating table 62 Support column 7 Laser measuring device 81 Inverted L-shaped column 82 Elevating section 9 Lifting section Part C Carrier E Element S Substrate A Adhesive sheet

本発明は、素子実装装置及び素子実装装置の調整方法関する。 The present invention relates to an element mounting apparatus and a method for adjusting the element mounting apparatus.

上記の目的を達成するために、本発明に係る素子実装装置は、素子がアレイ状に整列した素子供給体が載置される供給台と、前記素子がアレイ状に配置される基板が載置される実装台と、多行多列の素子を保持する保持面を有し、前記供給台と前記実装台との間を移動すると共に、前記素子供給体から多行多列の素子を前記保持面で一括してピックアップして、ピックアップした前記多行多列の素子を前記保持面から前記基板に一括して移す移送部と、前記供給台の載置面前記実装台の載置面傾動対象として傾動させ、前記供給台の載置面と前記移送部の前記保持面、及び前記移送部の前記保持面と前記実装台の載置面を平行となるように調整可能とするチルト機構と、前記移送部の前記保持面、前記供給台の載置面及び前記実装台の載置面の傾きを検出するための変位センサと、を備えること、を特徴とする。 In order to achieve the above object, an element mounting apparatus according to the present invention includes a supply table on which an element feeder on which elements are arranged in an array is placed, and a substrate on which the elements are arranged in an array. and a holding surface that holds the elements arranged in multiple rows and multiple columns, and which moves between the supply table and the mounting table and holds the elements arranged in multiple rows and multiple columns from the element supply body. a transfer unit that picks up the multi-row and multi-column elements from the holding surface and transfers them all at once from the holding surface to the substrate ; a tilting mechanism capable of adjusting the mounting surface of the supply table and the holding surface of the transfer section, and the holding surface of the transfer section and the mounting surface of the mounting table so that they are parallel to each other; and a displacement sensor for detecting inclinations of the holding surface of the transfer section, the mounting surface of the supply table, and the mounting surface of the mounting table.

前記供給台及び前記実装台各々設けられる前記チルト機構は、前記電動チルト機構であるようにしてもよい。 The tilt mechanism provided on each of the supply table and the mounting table may be the electric tilt mechanism.

また、上記の目的を達成するために、本発明に係る素子実装装置の調整方法は、素子がアレイ状に整列した素子供給体が載置される供給台と、前記素子がアレイ状に配置される基板が載置される実装台と、多行多列の素子を保持する保持面を有し、前記供給台と前記実装台との間を移動すると共に、前記素子供給体から多行多列の素子を前記保持面で一括してピックアップして、ピックアップした前記多行多列の素子を前記保持面から前記基板に一括して移す移送部と、前記供給台の載置面と前記実装台の載置面を傾動対象として傾動させるチルト機構と、前記移送部の前記保持面、前記供給台の載置面及び前記実装台の載置面の傾きを検出するための変位センサと、を備える素子実装装置の調整方法であって、前記変位センサにより、前記移送部の前記保持面、前記供給台の載置面及び前記実装台の載置面の傾きを検出し、検出結果に基づいて、前記チルト機構により、前記供給台の載置面と前記移送部の前記保持面、及び前記移送部の前記保持面と前記実装台の載置面を予め平行となるように調整すること、を特徴とする。 In addition, in order to achieve the above object, the method for adjusting an element mounting apparatus according to the present invention includes a supply table on which an element feeder in which elements are arranged in an array is placed, and a supply table in which the elements are arranged in an array. It has a mounting table on which a substrate is placed, and a holding surface that holds a multi-row, multi-column element, and the device is moved between the supply table and the mounting table, and the multi-row, multi-column device is moved from the element supply body to the mounting table. a transfer unit that picks up the devices in a batch on the holding surface and transfers the picked up multi-row, multi-column devices from the holding surface to the substrate in a batch; a mounting surface of the supply table; and a mounting table; a tilting mechanism that tilts the mounting surface of the transfer unit, a displacement sensor that detects the inclination of the holding surface of the transfer unit, the mounting surface of the supply table, and the mounting surface of the mounting table. A method for adjusting an element mounting apparatus, wherein the displacement sensor detects the inclination of the holding surface of the transfer section, the mounting surface of the supply table, and the mounting surface of the mounting table, and based on the detection results, The tilt mechanism adjusts in advance so that the mounting surface of the supply table and the holding surface of the transfer section, and the holding surface of the transfer section and the mounting surface of the mounting table are parallel to each other. shall be.

Claims (11)

素子がアレイ状に整列した素子供給体が載置される供給台と、
前記素子がアレイ状に配置される基板が載置される実装台と、
多行多列の素子を保持する保持面を有し、前記供給台と前記実装台との間を移動すると共に、前記素子供給体から多行多列の素子を前記保持面で一括してピックアップして、ピックアップした前記多行多列の素子を前記保持面から前記基板に一括して移す移送部と、
前記供給台の載置面と前記移送部の前記保持面と前記実装台の載置面の少なくとも1つを傾動対象として傾動させ、前記供給台の載置面と前記移送部の前記保持面、及び前記移送部の前記保持面と前記実装台の載置面を平行となるように調整可能とするチルト機構と、
を備えること、
を特徴とする素子実装装置。
a supply stand on which an element supply body in which elements are arranged in an array is placed;
a mounting table on which a substrate on which the elements are arranged in an array is placed;
The device has a holding surface that holds multiple rows and multiple rows of devices, and moves between the supply table and the mounting table, and simultaneously picks up multiple rows and multiple columns of devices from the device supply body using the holding surface. a transfer unit that transfers the picked up multi-row, multi-column elements from the holding surface to the substrate all at once;
At least one of the mounting surface of the supply table, the holding surface of the transfer section, and the mounting surface of the mounting table is tilted as a tilting object, the mounting surface of the supply table and the holding surface of the transfer section, and a tilt mechanism that can adjust the holding surface of the transfer section and the mounting surface of the mounting table to be parallel to each other;
to have
An element mounting apparatus characterized by:
前記チルト機構は、
ツマミの手動操作によって傾動対象を傾ける手動チルト機構、モータを動力源にして傾動対象を傾ける電動チルト機構、又はこれらの両方であること、
を特徴とする請求項1記載の素子実装装置。
The tilt mechanism includes:
A manual tilt mechanism that tilts the tilting object by manual operation of a knob, an electric tilt mechanism that uses a motor as a power source to tilt the tilting object, or both of these;
The device mounting apparatus according to claim 1, characterized in that:
前記チルト機構は、前記移送部に設けられ、且つ前記供給台又は前記実装台の一方又は両方に各々設けられ、
前記移送部に設けられる前記チルト機構は、前記手動チルト機構であること、
を特徴とする請求項2記載の素子実装装置。
The tilt mechanism is provided in the transfer section and provided in one or both of the supply table or the mounting table,
the tilt mechanism provided in the transfer section is the manual tilt mechanism;
The device mounting apparatus according to claim 2, characterized in that:
前記供給台又は前記実装台の一方又は両方に各々設けられる前記チルト機構は、前記電動チルト機構であること、
を特徴とする請求項3記載の素子実装装置。
the tilt mechanism provided on one or both of the supply table or the mounting table is the electric tilt mechanism;
The device mounting apparatus according to claim 3, characterized in that:
前記電動チルト機構は、前記供給台及び前記実装台に各々設けられ、
前記移送部の前記保持面、前記供給台の載置面及び前記実装台の載置面の傾きを検出するための変位センサを更に備えること、
を特徴とする請求項4記載の素子実装装置。
The electric tilt mechanism is provided on each of the supply table and the mounting table,
further comprising a displacement sensor for detecting inclinations of the holding surface of the transfer unit, the mounting surface of the supply table, and the mounting surface of the mounting table;
The device mounting apparatus according to claim 4, characterized in that:
前記チルト機構は、前記移送部と前記供給台に設けられ、
前記移送部のチルト機構は、前記移送部の前記保持面を前記実装台の載置面に対して平行となるように調整し、
前記供給台のチルト機構は、前記供給台の載置面を前記移送部の前記保持面に対して平行となるように調整すること、
を特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の素子実装装置。
The tilt mechanism is provided in the transfer section and the supply table,
The tilt mechanism of the transfer section adjusts the holding surface of the transfer section to be parallel to the mounting surface of the mounting table,
The tilt mechanism of the supply table adjusts the placement surface of the supply table to be parallel to the holding surface of the transfer unit;
The device mounting apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
前記手動チルト機構は、前記ツマミが1回転すると、傾動対象を0.0003°以上0.15°以下傾けること、
を特徴とする請求項2乃至5の何れかに記載の素子実装装置。
The manual tilt mechanism tilts the tilting object by 0.0003° or more and 0.15° or less when the knob rotates once;
The device mounting apparatus according to any one of claims 2 to 5, characterized in that:
前記電動チルト機構は、
傾動対象を支持するカムフォロアと、
前記カムフォロアを傾斜面の登降方向に従動させる傾斜部と、
を備え、
前記傾斜部は、10mm水平移動したときに高さが1mm以下で上がる傾斜を有すること、
を特徴とする請求項2乃至5の何れかに記載の素子実装装置。
The electric tilt mechanism includes:
a cam follower that supports a tilting object;
an inclined part that causes the cam follower to follow the direction of ascending and descending of the inclined surface;
Equipped with
The slope portion has a slope that increases in height by 1 mm or less when horizontally moved by 10 mm;
The device mounting apparatus according to any one of claims 2 to 5, characterized in that:
素子がアレイ状に整列した素子供給体が載置される供給台と、
前記素子がアレイ状に配置される基板が載置される実装台と、
多行多列の素子を保持する保持面を有し、前記供給台と前記実装台との間を移動すると共に、前記素子供給体から多行多列の素子を前記保持面で一括してピックアップして、ピックアップした前記多行多列の素子を前記保持面から前記基板に一括して移す移送部と、
を備える素子実装装置の調整方法であって、
前記供給台の載置面と前記移送部の前記保持面と前記実装台の載置面の少なくとも1つを傾動対象として傾動させ、前記供給台の載置面と前記移送部の前記保持面、及び前記移送部の前記保持面と前記実装台の載置面を予め平行となるように調整すること、
を特徴とする素子実装装置の調整方法。
a supply stand on which an element supply body in which elements are arranged in an array is placed;
a mounting table on which a substrate on which the elements are arranged in an array is placed;
The device has a holding surface that holds multiple rows and multiple rows of devices, and moves between the supply table and the mounting table, and simultaneously picks up multiple rows and multiple columns of devices from the device supply body using the holding surface. a transfer unit that transfers the picked up multi-row, multi-column elements from the holding surface to the substrate all at once;
A method for adjusting an element mounting apparatus comprising:
At least one of the mounting surface of the supply table, the holding surface of the transfer section, and the mounting surface of the mounting table is tilted as a tilting object, the mounting surface of the supply table and the holding surface of the transfer section, and adjusting in advance so that the holding surface of the transfer section and the mounting surface of the mounting table are parallel to each other;
A method for adjusting an element mounting apparatus characterized by:
モータを駆動源にして前記供給台の載置面と前記実装台の載置面を傾けるチルト機構と、
前記移送部の前記保持面、前記供給台の載置面及び前記実装台の載置面の傾きを検出するための変位センサと、
を更に備える前記素子実装装置の調整方法であって、
前記変位センサにより、前記移送部の前記保持面、前記供給台の載置面及び前記実装台の載置面の傾きを検出し、前記チルト機構により、前記供給台の載置面と前記移送部の前記保持面、及び前記移送部の前記保持面と前記実装台の載置面を予め平行となるように調整すること、
を特徴とする請求項9記載の調整方法。
a tilt mechanism that uses a motor as a drive source to tilt a mounting surface of the supply table and a mounting surface of the mounting table;
a displacement sensor for detecting the inclination of the holding surface of the transfer unit, the mounting surface of the supply table, and the mounting surface of the mounting table;
The method for adjusting the element mounting apparatus further comprising:
The displacement sensor detects the inclination of the holding surface of the transfer section, the mounting surface of the supply table, and the mounting surface of the mounting table, and the tilt mechanism detects the tilt of the holding surface of the transfer section, the mounting surface of the supply table, and the mounting surface of the mounting table. adjusting in advance the holding surface of the transfer unit and the mounting surface of the mounting table so that they are parallel to each other;
The adjustment method according to claim 9, characterized in that:
素子がアレイ状に並べられた素子供給体から多行多列の素子を保持面に付着させてピックアップし、前記保持面を基板に対向させ、ピックアップした前記多行多列の素子を前記保持面から前記基板に一括して移す素子実装方法であって、
前記素子供給体と前記保持面、及び前記保持面と前記基板とを予め平行となるようにする調整ステップを含むこと、
を特徴とする素子実装方法。
Pick up elements in multiple rows and multiple columns from an element supply body in which elements are arranged in an array by attaching them to a holding surface, make the holding surface face the substrate, and place the picked up elements in multiple rows and multiple columns on the holding surface. A method for mounting elements in which the elements are transferred from the substrate to the substrate in one go,
comprising an adjusting step of making the element supply body and the holding surface parallel to each other, and the holding surface and the substrate parallel to each other;
An element mounting method characterized by:
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