JP3405320B2

JP3405320B2 - チップの搭載方法

Info

Publication number: JP3405320B2
Application number: JP2000119018A
Authority: JP
Inventors: 信介坂口; 尚之潮田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-05-28
Filing date: 2000-04-20
Publication date: 2003-05-12
Anticipated expiration: 2018-05-12
Also published as: JP2000315898A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はチップの搭載方法に
係り、詳しくは、小容量のメインモータでロータリーヘ
ッドを回転させることができるチップの搭載方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】チップを基板に搭載する電子部品実装装
置として、特開平１−２６１８９９号公報や特開平３−
２７４８００号公報に示されるような、ロータリーヘッ
ド式電子部品実装装置が広く実施されている。次に、こ
の種電子部品実装装置を説明する。図１は、電子部品実
装装置の一般的な構成を示している。また図２は平面図
を、また図３はチップ供給装置の正面図を示している。
図示するようにこの電子部品実装装置は、メインモータ
Ｍ１に駆動されて矢印Ｎ方向に回転するロータリーヘッ
ド２と、ロータリーヘッド２に設けられた移載ヘッド７
のノズル８が所望のチップＣを真空吸着してピックアッ
プできるように、モータＭ２を駆動して、台部６１上に
設けられたパーツフィーダ６５を横方向（Ｘ方向）に移
動させて、所望のチップＣを有するパーツフィーダ６５
を移載ヘッド７によるチップＣのピックアップ位置Ｓ１
で停止させるチップ供給装置６０と、ノズル８に真空吸
着されたチップＣの位置ずれなどを検出位置Ｓ２におい
て検出するカメラを備えた検出装置７０と、マウント位
置Ｓ３において移載ヘッド７が基板６の所定のチップＣ
を搭載できるように、Ｘ方向モータＭＸとＹ方向モータ
ＭＹを駆動して基板６をＸ方向やＹ方向に移動させるＸ
Ｙテーブル３とから構成されている。この種電子部品実
装装置は、チップを基板に搭載するために必要なプログ
ラムデータをコンピュータのメモリに登録しておき、Ｃ
ＰＵによりプログラムデータを読み取りながら、必要な
計算や制御を行って、チップを基板に搭載するようにな
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】電子部品実装装置は、
ロータリーヘッド２がインデックス回転するサイクルタ
イム内において、ＸＹテーブル３を駆動してチップＣが
搭載される基板６の座標位置を移載ヘッド７によるチッ
プＣのマウント位置Ｓ３まで移動させ、またパーツフィ
ーダ６５を横方向（Ｘ方向）に移動させて所望のチップ
Ｃを有するパーツフィーダ６５を移載ヘッド７によるチ
ップＣのピックアップ位置Ｓ１まで移動させ、また移載
ヘッド７の移動路に設けられたカメラやレーザ装置など
の検出装置７０により、検出装置Ｓ２においてノズル８
に真空吸着されたチップＣを観察した後、チップＣの位
置ずれをコンピュータで計算するようになっている。し
たがってパーツフィーダ６５のチップＣをＸＹテーブル
３上の基板６に移送搭載する速度をあげるためには、ロ
ータリーヘッド２のインデックス回転速度をあげて、サ
イクルタイムを短くしなければならない。

【０００４】図５は、従来の一般的なロータリーヘッド
のインデックス機構を示している。メインモータＭ１に
駆動されて回転するシャフト７１にはインデックスカム
７２が設けられている。またロータリーヘッド２の回転
軸７３にはローラ７４が固着されており、このローラ７
４の外周に設けられたカムフォロア７５がインデックス
カム７２に係合している。したがってメインモータＭ１
が駆動してシャフト７１が回転すると、ロータリーヘッ
ド２はＮ方向にインデックス回転する。ここで、インデ
ックスカム７２が３６０°回転すると、ロータリーヘッ
ド２は１ピッチＰ回転する。

【０００５】図６は電子部品実装装置の電気回路のブロ
ック図を示している。ＣＰＵ８２は演算部８３と制御部
８４を有している。演算部８３はメモリ８１からプログ
ラムデータを読取って、演算や判断を行う。また制御部
８４は、演算結果にしたがって、メインモータＭ１のド
ライバ８５、モータＭＸのドライバ８６、モータＭＹの
ドライバ８７、モータＭ２のドライバ８８、ノズル８の
昇降ストロークを調整するためのモータＭ３（図１参
照）のドライバ８９を制御する。この種電子部品実装装
置においては、高速度でパーツフィーダ６５のチップＣ
を基板６に移送搭載できるように、ロータリーヘッド２
を回転させるメインモータＭ１は大容量のモータが使用
されており、メインモータ２１のトルク容量が許容する
範囲内で、回転速度をできるだけあげてサイクルタイム
を短くし、通常の運転を行っている。

【０００６】ところが、運転条件によっては、メインモ
ータＭ１の回転速度を減速してサイクルタイムを長くし
なければならない場合がある。このことを、次に詳しく
説明する。図７（Ａ）は、コンピュータのメモリ８１に
登録されたマウントプログラムデータを示している。
（ａ）欄のＳＱｉ（ＳＱ１，ＳＱ２，ＳＱ３…）はチッ
プＣを基板６に搭載するシーケンスＮｏであり、（ｂ）
（ｃ）欄には基板６に搭載するチップＣのＸＹ座標位
置、（ｄ）欄には所望品種のチップＣが備えられたパー
ツフィーダＮｏ、（ｅ）欄にはチップＣの品種が登録さ
れている。図８は、基板６に搭載されるチップＣのＸＹ
座標位置を示している。

【０００７】次に図７（Ａ）に示されるマウントプログ
ラムデータにしたがって、図８に示すようにチップＣを
基板６の所定の座標に搭載する場合を例にとり、図２１
のフローチャートを参照しながら、チップＣの搭載方法
を説明する。現在、ＳＱｉ（ＳＱ１）の実行中であると
する。まず、ＳＱｉ（ＳＱ１）の実行中に、次のＳＱｉ
＋１（ＳＱ２）のＸＹ座標データを読取る（ステップ
１）。次に基板６のＸ方向の移動距離ＬＸ（mm）とＹ方
向の移動距離ＬＹ（mm）を計算する（ステップ２、ステ
ップ３）。ここで、ＳＱ１の座標位置（１０，１０）か
らＳＱ２（２５，２０）までのＸ方向の移動距離ＬＸは
１５mm、Ｙ方向の移動距離ＬＹは１０mmである。そこで
ステップ４で移動距離Ｌの長い方、すなわち１５mmを選
択し、この１５mmをメモリ８１に入力する。図７（Ｂ）
の（ｆ）欄はメモリ８１に入力された移動距離を示して
いる。

【０００８】図２２はタイムチャートを示している。シ
ーケンスＳＱ１，ＳＱ２，ＳＱ３・・・はインデックス
カム７２が３６０°回転してロータリーヘッド２が１ピ
ッチＰ回転する間に実行される。インデックスカム７２
が１回転する時間がサイクルタイムであり、通常のサイ
クルタイムは０．１（ｓ）に設定してある。また図２３
（ｅ）に示すように、０．１（ｓ）のサイクルタイムで
運転される通常運転時には、メインモータＭ１の回転速
度はＭＡＸ回転する。また図２２（ｄ）において基板６
をＸＹ方向に移動させるためのＸＹテーブル３の駆動時
間は、これよりも短い０．０７Ｓすなわち０．１Ｓ以内
においてＸＹテーブル３の駆動のために消費できる時間
に設定してあり、また移載ヘッド７のノズル８が下降し
て、ノズル８に真空吸着されたチップＣを基板６に搭載
するマウントタイミングＭｔは、ＸＹテーブル３が駆動
を停止した直後に設定してある。

【０００９】図２１において、次にステップ５で、選択
された移動距離１５mmを移動させるのに必要な基板６の
移動時間（すなわちＸＹテーブル３の駆動時間）ｔ
（ｓ）を計算し、次にステップ６でｔ（ｓ）が０．０７
Ｓ以下か否か、すなわち予め設定されたサイクルタイム
内で、基板６を１５mm移動させることができるか否かを
判断する。図７（Ｂ）に示すように、ステップ５で計算
されたＳＱ２の移動時間ｔは０．０６１２Ｓであり、
０．０７Ｓ以下である。したがってこの場合は、メイン
モータＭ１を減速せずに等速指令を出し（ステップ７、
ステップ８）、メインモータＭ１を駆動しながら通常の
サイクルタイム０．１ＳでＳＱｉ＋１（ＳＱ２）を実行
する（ステップ１１）。

【００１０】シーケンスＳＱ２の実行が実行が終了した
ならば、次にシーケンスＳＱ３が実行される。図７
（Ｂ）の（ｆ）及び図８に示すように、ステップ４で選
択されたＳＱ３の移動距離は１５mm、移動時間は０．０
６１２Ｓである。したがってシーケンスＳＱ３の場合
も、ステップ６において０．０７Ｓ以下と判断され、シ
ーケンスＳＱ３の実行が終了したならば、次にシーケン
スＳＱ４が実行される。シーケンスＳＱ４の場合も、移
動距離は１０mm、移動時間は０．０５Ｓであり、したが
ってステップ６において０．０７Ｓ以下と判断され、ス
テップ７、ステップ８、ステップ１１にしたがって、メ
インモータＭ１を減速せずに、サイクルタイム０．１Ｓ
で通常の運転が行われる。なおステップ２〜ステップ７
の計算や判断は演算部８３で行われる。

【００１１】ところがシーケンスＳＱ５の移動距離は１
３０mmであってきわめて長い（図７（Ｂ）の（ｆ）参
照）。したがって基板６をこの長い移動距離１３０mmを
移動させるのに必要なＸＹテーブル３の駆動時間ｔは
０．２１５Ｓである。したがってステップ６において、
ｔは０．０７以上と判断され、ステップ９でメインモー
タＭ１の減速加速の速度パターンの計算が行われる。こ
のように従来手段は、シーケンスＳＱｉの実行中に、次
のシーケンスＳＱｉ＋１のデータを読取りながら、シー
ケンスＳＱが次々に実行されていく。

【００１２】図２２（ｅ）は、ステップ９で求められた
メインモータＭ１の速度パターンを示している。シーケ
ンスＳＱ５の減速ａと加速ｂのパターンは、シーケンス
ＳＱ４の実行中に求められたものである。この減速と加
速は、インデックスカム７２が３６０°回転する間に、
できるだけ速やかに行われねばならない。したがって減
速度α１と加速度α２はきわめて大きくなり、図２２
（ｆ）に示すように、メインモータＭ１の−最大トルク
と＋最大トルクはきわめて大きくなる。このことは、メ
インモータＭ１としては、大容量のモータを必要とする
ことを意味する。事実、従来、特開平１−２６１８９９
号公報などに示されるロータリーヘッド式電子部品実装
装置においては、ロータリーヘッドを高速度で加減速す
るために、メインモータとしては５ＫＷ程度のきわめて
大容量のモータが使用されていた。

【００１３】モータＭ２を駆動してチップ供給装置６０
のパーツフィーダ６５を台部６１上を横方向（Ｘ方向）
に移動させる時間が長い場合や、ノズル８に真空吸着さ
れたチップＣを検出装置７０で観察したうえで、チップ
Ｃの位置ずれをコンピュータで計算する処理時間が長い
場合にも、メインモータＭ１の回転速度を速やかに減
速、加速しなければならず、このためにも大容量のメイ
ンモータＭ１が必要となる。

【００１４】しかしながら大容量のメインモータは重量
がきわめて重く、装置が大型化し、またコストもきわめ
て高い。更には大容量のメインモータを大きなトルクで
駆動すると、振動や騒音が甚だしくなるという問題点が
あった。

【００１５】そこで本発明は、ロータリーヘッドを回転
させるメインモータの容量を小さくできる手段を提供す
ることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】このために本発明は、メ
インモータに駆動されて回転するロータリーヘッドと、
この回転のサイクルタイム内でＸ方向モータとＹ方向モ
ータを駆動して基板をＸ方向とＹ方向に移動させるＸＹ
テーブルと、前記ロータリーヘッドに設けられた移載ヘ
ッドにチップを供給するチップ供給装置とを備え、前記
ロータリーヘッドを回転させながら前記移載ヘッドによ
り前記チップ供給装置のチップをピックアップし、マウ
ント位置において前記ＸＹテーブル上の基板に搭載する
ようにしたチップの搭載方法において、基板にチップを
搭載するシーケンスを実行中に、コンピュータのメモリ
に登録されたマウントプログラムデータから、次ぎに前
記基板に搭載されるチップのシーケンスの座標データを
読み取るステップと、前記座標データから前記チップの
シーケンスにおける基板の移動時間を計算するステップ
と、前記チップのシーケンスの内、基板の移動時間が前
記ロータリーヘッドの回転のサイクルタイムよりも長く
なるシーケンスがある場合は、このシーケンスにおける
ロータリーヘッドの回転のサイクルタイムが基板の移動
時間よりも長くなるようにメインモータの減速加速の速
度パターンを計算するステップと、前記メインモータの
減速加速の速度パターンを計算するステップにおいて、
このシーケンスにおける前のシーケンスからメインモー
タの減速を開始し前記ロータリーヘッドの回転のサイク
ルタイムを前のシーケンスから徐々に長くするように速
度パターンを設定し、この速度パターンで前記メインモ
ータの速度を制御するようにした。

【００１７】また、前記基板の移動時間が前記ロータリ
ーヘッドの回転のサイクルタイムよりも長くなるシーケ
ンスがある場合に、前記メインモータの減速加速の速度
パターンから前記メインモータのトルク値を計算するス
テップと、このトルク値が前記メインモータの限界トル
クを越えるかどうかを判断するステップと、前記トルク
値が前記限界トルクを越える場合に、このシーケンスに
おける前のシーケンスからメインモータの減速を開始し
前記ロータリーヘッドの回転のサイクルタイムを前のシ
ーケンスから徐々に長くするように速度パターンを設定
するステップを含む。

【００１８】

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。

【００２０】図１は本発明の一実施の形態に係る電子部
品実装装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態に係
る電子部品実装装置の平面図である。この電子部品実装
装置は、本出願人が先に出願した特開平１−２６１８９
９号公報に記載されたものと同じであり、以下、その構
造を簡単に説明する。

【００２１】本体ボックス１の下部には、ロータリーヘ
ッド２が設けられている。このロータリーヘッド２の下
面には、移載ヘッド７が円周方向に沿って多数個装着さ
れている。移載ヘッド７は、チップＣを真空吸着するノ
ズル８を有している。ロータリーヘッド２の前側下部に
は、ＸＹテーブル３が設けられている。このＸＹテーブ
ル３はＸ方向モータＭＸに駆動されるＸテーブル５と、
Ｙ方向モータＭＹに駆動されるＹテーブル４から成って
おり、Ｙテーブル４上のクランパー１０に基板６がクラ
ンプされている。基板６はコンベア１９によりＸＹテー
ブル３上に搬送され、チップＣを搭載した後、ＸＹテー
ブル３上から搬出される。なお本発明では、コンベア１
９による基板６の搬送方向をＸ方向とし、これに直交す
る方向をＹ方向とする。モータＭＸ，ＭＹが駆動する
と、基板６はＸ方向やＹ方向に移動し、チップＣが搭載
される基板６の座標位置を、移載ヘッド７によるチップ
Ｃのマウント位置Ｓ３の直下に移動させる。

【００２２】本体ボックス１の背後には、チップ供給装
置６０が設けられている。このチップ供給装置６０は、
台部６１と、この台部６１上に載置されたパレット６２
から成っている（図３及び図４も参照）。台部６１には
Ｘ方向のボールねじ６３が設けられており、このボール
ねじ６３はパレット６２の下面に固着されたナット６４
に螺合している。また台部６１側の側壁にはボールねじ
６３を回転させるモータＭ２が設けられている。なお、
パレット６２の移動手段としてはリニアモータなども用
いられる。

【００２３】パレット６２上には、パーツフィーダ６５
が多数個（本実施の形態では１３個）載置されている。
パーツフィーダ６５には、チップＣが装備されている。
図４は、パーツフィーダ６５のＮｏ（ＰＦ１〜ＰＦ１
３）と、それぞれのパーツフィーダ６５が装備するチッ
プＣの品種（抵抗，コンデンサ，ＩＣ，ＬＳＩ，etc.）
を記載している。モータＭ２が駆動すると、パレット６
２は横方向（Ｘ方向）に移動し、所望のチップＣを有す
るパーツフィーダ６５を移載ヘッド７のピックアップ位
置Ｓ１（図２及び図４参照）で停止させる。

【００２４】次に図１を参照しながら、本体ボックス１
の内部に設けられたロータリーヘッド２の駆動系を説明
する。ロータリーヘッド２の真上には、フレーム２２が
設置されており、このフレーム２２上にはギヤボックス
２０が設けられている。メインモータＭ１が駆動する
と、ギヤボックス２０の内部に設けられたインデックス
ギヤ７２（図５参照）が回転し、ロータリーヘッド２は
矢印Ｎ方向にインデックス回転する。

【００２５】メインモータＭ１の動力は、以下に述べる
伝動系を介して移載ヘッド７に伝達され、移載ヘッド７
は所定のストロークで昇降する。ギヤボックス２０の背
面にはタイミングプーリ２５ａが設けられている。また
本体ボックス１の右側部には回転軸２７が設けられてい
る。この回転軸２７の端部にはタイミングプーリ２５ｂ
が装着されている。タイミングプーリ２５ａとタイミン
グプーリ２５ｂにはタイミングベルト２６が調帯されて
いる。

【００２６】回転軸２７の両端部にはカム３０が設けら
れている。カム３０にはカギ形のレバー３３が押当して
おり、カム３０が回転すると、レバー３３は矢印Ｎ１方
向に揺動し、水平なタイロッド４０はガイド５６に沿っ
て矢印Ｎ２方向に往復動する。するとレバー５７が揺動
し、移載ヘッド７は昇降する。またモータＭ３が駆動す
ると、タイロッド４０を取り付けたプレート５１はガイ
ドレール５４に沿って昇降し、移載ヘッド７の昇降スト
ロークを調整する。

【００２７】図６は本発明の一実施の形態に係る電子部
品実装装置の電気回路のブロック図を示している。ＣＰ
Ｕ８２は演算部８３と制御部８４を有している。演算部
８３はメモリ８１からプログラムデータを読取って、演
算や判断を行う。また制御部８４は、演算結果にしたが
って、メインモータＭ１のドライバ８５、モータＭＸの
ドライバ８６、モータＭＹのドライバ８７、モータＭ２
のドライバ８８、ノズル８の昇降ストロークを調整する
ためのモータＭ３（図１参照）のドライバ８９を制御す
る。次に、図７（Ａ）に示すマウントプログラムデータ
に従って、図８に示すようにチップＣを基板６に搭載す
る場合を例にとり、チップの搭載方法を説明する。なお
図１１〜図１４に示すように、ロータリーヘッド２のイ
ンデックス回転の通常運転のサイクルタイムは０．１秒
に設定してある。またＸＹテーブル３の駆動による基板
６の移動時間は、これよりも短い０．０７秒に設定して
ある。また図９は、ロータリーヘッド２の現在位置を示
している。

【００２８】図１０に示すフローチャートに沿って動作
を説明する。まず、シーケンスＳＱｉ（ＳＱ１）の実行
中に、次に基板６に搭載する５個のシーケンスＳＱｉ＋
１〜ＳＱｉ＋５（ＳＱ２〜ＳＱ６）の５個のチップＣの
ＸＹ座標データ一括してを読み取る（ステップ１）。図
７（Ａ）及び図９において、〔１〕はこのステップ１で
読み取られるＸＹ座標データである。

【００２９】次に、ステップ２において、基板６のＸ方
向の移動距離ＬＸを計算し、次にステップ３において基
板６のＹ方向の移動距離ＬＹを計算する。現在は、基板
６は図９に示す位置にあって、座標（１０、１０）にチ
ップＣを搭載するべくＳＱ１を実行中である。したがっ
てＳＱ２のＸ方向の移動距離ＬＸは２５−１０＝１５
（mm）であり、Ｙ方向の移動距離ＬＹは２０−１０＝１
０（mm）である。以下同様にして、シーケンスＳＱ３，
ＳＱ４，ＳＱ５，ＳＱ６についても、それぞれＸ方向の
移動距離ＬＸとＹ方向の移動距離ＬＹを計算する。図８
において、上段のカッコ内の数値はチップＣが搭載され
るＸＹ座標位置、下段のカッコ内の数値はＸ方向の移動
距離ＬＸとＹ方向の移動距離ＬＹである。

【００３０】次にステップ４において、Ｘ方向の移動距
離ＬＸとＹ方向の移動距離ＬＹのうち、長い方を選択す
る。図８において、選択された大きい方の数値にはアン
ダーラインを付している。また図７（Ｂ）の（ｆ）欄に
は、選択された移動距離Ｌ（mm）を記載している。なお
ＳＱ４はＸ方向の移動距離とＹ方向の移動距離は同じ１
０mmであり、この場合は何れを選択してもよい。

【００３１】次に、選択された移動距離Ｌを基板６を移
動させるのに必要な移動時間すなわちＸＹテーブル３の
モータＭＸ，ＭＹ（図１及び図２参照）の移動時間ｔ
（ｓ）を計算する（ステップ５）。図１５と図１６に示
すＸＹテーブル３の速度パターンを参照しながら、この
移動時間ｔ（ｓ）の計算方法を説明する。

【００３２】図１５は、移動距離Ｌが短い場合（４０mm
以下）のＸＹテーブル３の速度パターンを示している。
ＸＹテーブル３の最大速度Ｖは８００mm/Sである。

【００３３】この場合の駆動時間ｔは（数１）である。

【００３４】

【数１】

【００３５】ここで、αは加速度である。また図１６
は、移動距離Ｌが長い場合（４０mm以上) の場合のＸＹ
テーブル３の速度パターンを示している。この場合の移
動時間ｔは（数２）である。

【００３６】

【数２】

【００３７】（数２）において、０．０５Ｓは立ち上が
り時間である。従って前記加速度αは（数３）である。

【００３８】

【数３】

【００３９】なお、このような移動時間ｔの計算方法は
周知である。またこのような計算は、演算部８３（図６
参照）で行われる。図７（Ｂ）の（ｆ）と（ｇ）には、
ステップ４で選択された移動距離Ｌと、ステップ６で計
算された移動時間ｔを記載している。この移動距離Ｌと
移動時間ｔはメモリ８１に入力される。

【００４０】さて、ステップ５において計算された駆動
時間ｔが０．０７Ｓよりも短いか否かをステップ６で判
定する。ＹＥＳならば、すなわちサイクルタイム０．１
ＳのままでＳＱ２〜ＳＱ６のマウントが可能と判定した
ならば、メインモータＭ１の減速をせずに、サイクルタ
イム０．１Ｓのまま、通常の運転を続行し（ステップ
７、ステップ８）、シーケンスＳＱｉ＋１（ＳＱ２）を
実行してチップＣを座標（２５、２０）に搭載する（ス
テップ１３）。ここで、シーケンスＳＱ２，ＳＱ３，Ｓ
Ｑ４，ＳＱ６の駆動時間ｔは、図７（Ｂ）の（ｇ）に示
すようにそれぞれ０．０６１２Ｓ，０．０５Ｓであっ
て、すべて０．０７Ｓ以下である。そこでシーケンスＳ
Ｑ２，ＳＱ３，ＳＱ４，ＳＱ６はステップ７、ステップ
８、ステップ１３に従って通常の運転でよいと判断さ
れ、チップＣは座標（２５、２０）（１５、３５）（２
５、４５）（１６０、１３０）に搭載される。

【００４１】ところが図７（Ａ）の例ではシーケンスＳ
Ｑ４からシーケンスＳＱ５に移行する場合、基板６の移
動距離は１３０mmであり、かなり長い（図７（Ｂ）の
（ｆ）及び図８参照）。このため、シーケンスＳＱ５の
移動時間ｔは０．２１５Ｓとなり、０．０７Ｓよりも長
くなる。このような場合には、メインモータＭ１を減速
してロータリーヘッド２のインデックス回転速度を低下
させることにより、この駆動時間ｔ（０．２１５Ｓ）を
確保しなければならない。そこでステップ６でＮＯと判
定されたならば、ステップ９でＳＱ２からＳＱ５にかけ
てのメインモータＭ１の減速加速の速度パターンの第１
回目の計算を行う。この場合、まず最初に、インデック
スカム７２が１回転（３６０°）回転する間におけるメ
インモータＭ１の減速と加速の計算を行う。

【００４２】図１１は、この第１回目の計算結果のタイ
ムチャートを示している。（ｃ）欄のシーケンスＳＱ５
のサイクルタイム０．３（ｓ）は、図１１（ｅ）に示す
減速ａと加速ｂの速度パターンから計算する。このサイ
クルタイム０．３（ｓ）は、図１１（ｅ）に示す減速ａ
と加速ｂの速度パターンから計算される。なお、この減
速ａと加速ｂの速度パターンの計算方法は周知方法であ
る。この減速ａと加速ｂの勾配は急である。次にステッ
プ１０で、メインモータＭ１のトルク値−Ｔ１ｍａｘと
＋Ｔ１ｍａｘを計算する。図１１（ｆ）は、計算結果を
示している。減速ａと加速ｂの勾配α１、α２は急であ
るため、−Ｔ１ｍａｘと＋Ｔ１ｍａｘは、共に−限界値
と＋限界値をオーバーしている。これはメインモータへ
の負荷がメインモータの能力の限界を越えることを意味
しており、−Ｔ１ｍａｘと＋Ｔ２ｍａｘが−限界値と＋
限界値をオーバーすると、メインモータＭ１は駆動でき
ない。そこでステップ１１において、トルク値が限界値
以下であるか否かを判定する。そしてＮＯであれば、ス
テップ９に戻り、減速加速の速度パターンの計算をやり
直す。なお演算部８３による計算結果などの必要なデー
タは、メモリ８１に記憶される。

【００４３】図１２は、第２回目の計算結果のタイムチ
ャートを示している。この場合、インデックスカム７２
が２回転（７２０°）回転する間におけるメインモータ
Ｍ１の加速と減速の速度パターンの計算を行う。図１２
に示すように、計算されたメインモータＭ１の速度パタ
ーンは、長サイクルタイムを必要とするシーケンスＳＱ
５を実行するサイクルよりも１つ前のサイクル、すなわ
ちシーケンスＳＱ４を実行するサイクルから減速を開始
する。図１２（ｃ）のシーケンスＳＱ４のサイクルタイ
ム０．１２とシーケンスＳＱ５のサイクルタイム０．３
３は、図１２（ｅ）に示す減速ａと加速ｂの速度パター
ンから計算される。図１２（ｅ）に示される減速ａと加
速ｂの勾配α１、α２は、図１１（ｅ）に示す第１回目
の減速ａ，加速ｂの勾配α１、α２よりも緩やかになっ
ており、したがってステップ１０で計算されたトルク値
−Ｔ２ｍａｘと＋Ｔ２ｍａｘは、第１回目のトルク値−
Ｔ１ｍａｘ、＋Ｔ１ｍａｘよりも小さくなっている。し
かしこのトルク値−Ｔ２ｍａｘ、＋Ｔ２ｍａｘも図１２
（ｆ）に示すように、−限界値と＋限界値をオーバーし
ている。したがってステップ１１でＮＯと判断され、再
びステップ９に戻り、計算がやり直される。

【００４４】図１３は、第３回目の計算結果を示してい
る。この場合、インデックスカム７２が３回転（１０８
０°）回転する間におけるメインモータＭ１の加速と減
速の速度パターンの計算を行う。図１２を示すように、
計算されたメインモータＭ１の速度パターンも、長サイ
クルタイムを必要とするシーケンスＳＱ５を実行するサ
イクルよりも２つ前のサイクル、すなわちシーケンスＳ
Ｑ３を実行するサイクルから減速を開始する。図１３
（ｅ）に示される減速ａ，加速ｂの勾配α１、α２は、
図１２（ｅ）に示す第２回目の減速ａ，加速ｂの勾配α
１、α２よりもさらに緩やかになっており、したがって
ステップ１０で計算されたトルク値−Ｔ３ｍａｘ、＋Ｔ
３ｍａｘは、図１３（ｆ）に示すように−限界値、＋限
界値よりも小さい。したがってこの速度パターンでメイ
ンモータＭ１を駆動して、以後のシーケンスを実行する
（ステップ１２、ステップ１３）。

【００４５】以上のように本方法はシーケンスＳＱｉの
実行中に、次の５個のシーケンスＳＱｉ＋１〜ＳＱｉ＋
５のＸＹ座標データを先読みし、トルク値が限界値を越
えない速度パターンを求めながらシーケンスを実行して
いく。すなわちまずインデックス７２の１回転（３６０
°）中におけるメインモータＭ１の減速と加速の速度パ
ターンを求めて、トルク値が限界値をオーバーするか否
かを予め判定する。そしてトルク値がオーバーするなら
ば、インデックスカム７２の２回転（７２０°）中にお
けるメインモータＭ１の減速と加速の速度パターンを求
めて、トルク値が限界値をオーバーするか否かを判定す
る。このようなステップを、トルク値が限界値以下にな
るまで繰り返す訳である。このように、メインモータＭ
１の減量と加速をインデックスカム７２の複数回転中に
ゆっくり行うことにより、減速ａと加速ｂの勾配α１、
α２を緩やかにしてトルク値を小さくできる。これに対
し図２３に示す従来方法では、インデックスカム７２の
１回転（３６０°）中にメインモータＭ１の減速と加速
を行っていたため、図２３（ｅ）に示す減速ａと加速ｂ
の勾配α１、α２が急になり、最大トルク値がきわめて
大きくなるので、大容量のメインモータを必要としてい
た訳である。

【００４６】図７（Ａ）及び図９の〔２〕は、ステップ
１４で座標データが読取られるシーケンスＳＱ３〜ＳＱ
７を示している。また図１４は、シーケンスＳＱ２の実
行中に、前記〔２〕のデータを読み取って行われた計算
結果を示している。この場合、インデックスカム７２が
４回転（１４４０°）回転する間に、メインモータＭ１
の減速ａと加速ｂが行われる。図１０のステップ５で計
算されたＸＹテーブル３の駆動時間は０．０６１２
（ｓ）てあり、したがってステップ６で０．０７以下と
判断され、ステップ７〜１３に従ってＳＱ３が実行され
る。

【００４７】次に、図２及び図３において、移載ヘッド
７のノズル８が所望の品種のチップＣをピックアップす
るために、モータＭ２を駆動してパレット６２をＸ方向
へ移動させ、所望のチップＣを有するパーツフィーダ６
５をピックアップ位置Ｓ１に停止させる場合を、図１８
のフローチャートを参照しながら説明する。

【００４８】図１７（Ａ）はメモリ８１に登録されたピ
ックアッププログラムデータを示している。なお図４に
示すように、パーツフィーダ６５の巾ｄは２０mmであ
る。図１８のステップ１において、シーケンスＳＱｉの
実行中に、次の５個のシーケンスＳＱｉ＋１〜ＳＱｉ＋
5 のパーツフィーダＮＯを読取る。図１７（Ａ）におい
て、〔１〕はＳＱ９の実行中にステップ１で読取られる
ＳＱ１０〜ＳＱ１４のデータである。次にパーツフィー
ダ６５の移動距離Ｄを計算する（ステップ２）。次に、
ステップ２で計算された移動距離Ｄを移動させるため
に、モータＭ２を駆動してパレット６２をＸ方向に移動
させる時間ｔ（ｓ）を計算する（ステップ３）。図１７
（Ｂ）は移動距離Ｄ（mm）と移動時間ｔ（ｓ）の計算結
果を示している。ここで、シーケンスＳＱ９，ＳＱ１０
では、パーツフィーダ６５は変わらないので、パーツフ
ィーダ６５は停止したままであり、したがって移動距離
Ｄは０mm、移動時間ｔは０（ｓ）である。シーケンスＳ
Ｑ１０からシーケンスＳＱ１１に変わるときは、パーツ
フィーダ６５を１個分移動させねばならない。したがっ
て移動距離Ｄは２０mm、移動時間は０．０３（ｓ）であ
る。なおこの移動時間は、図１５及び図１６に示した計
算方法により簡単に求められる。またシーケンスＳＱ１
１からＳＱ１２に変わるときは、パーツフィーダ６５を
３個分移動させねばならない。したがって移動距離Ｄは
６０mm、移動時間は０．０９（ｓ）である。またシーケ
ンスＳＱ１２からシーケンスＳＱ１３に変わるときは、
移動距離は２０mm、移動時間は０．０３（ｓ）である。
図１７（Ｂ）は計算結果データを示している。

【００４９】次にステップ４において、移動時間が０．
０９５（ｓ）であるか否かを判定する。ステップ５〜ス
テップ１２は、図１０に示すステップ７〜ステップ１４
と同じであって、メインモータＭ１のトルク値が−限界
値と＋限界値をオーバーしない減速ａと加速ｂの速度パ
ターンを求める。

【００５０】次に、検査装置７０（図２参照）により、
チップＣを観察し、その位置ずれなどを検査する場合の
方法を説明する。なおロータリーヘッド２がインデック
ス回転を停止した時に、検出装置７０により移載ヘッド
７のノズル８に真空吸着されたチップＣが観察され、イ
ンデックス回転中に、コンピュータにより位置ずれ計算
などの処理が行われる。

【００５１】図１９はメモリ８１に登録された認識プロ
グラムデータを示している。コンピュータによる位置ず
れ計算の処理時間は既知である。抵抗やコンデンサは箱
型であって、その形状は単純であり、しかも基板６に搭
載するのに要求される位置精度はあまり高くない。した
がって処理時間は短く、０．０３〜０．０４（ｓ）で十
分である。ところがＬＳＩやＩＣはリードを有している
ので形状が複雑であり、しかも基板６に搭載するのに要
求される位置精度はきわめて高いので、処理時間は０．
８（ｓ）以上要する。

【００５２】さて、図２０に示すフローチャートにおい
て、シーケンスＳＱｉの実行中に、次の５個のシーケン
スＳＱｉ＋１〜ＳＱｉ＋5 の観察データを読取る（ステ
ップ１）。図１９において、〔１〕はステップ１で読取
られるデータである。次にステップ２で処理時間を読取
り、次にステップ３で処理時間が０．０７（ｓ）以下で
あるか否かを判断する。ステップ４〜ステップ１１は図
１０に示すステップ７〜ステップ１４と同じであって、
メインモータＭ１のトルク値が−限界値と＋限界値をオ
ーバーしない減速ａと加速ｂの速度パターンを求める。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、小容量のメインモータ
でロータリーヘッドを回転させながらチップの基板への
搭載を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る電子部品実装装置
の斜視図

【図２】本発明の一実施の形態に係る電子部品実装装置
の平面図

【図３】本発明の一実施の形態に係る電子部品実装装置
のチップ供給装置の正面図

【図４】本発明の一実施の形態に係る電子部品実装装置
のチップ供給装置の平面図

【図５】本発明の一実施の形態に係るロータリーヘッド
のインデックス回転機構の平面図

【図６】本発明の一実施の形態に係る電子部品実装装置
の電気回路のブロック図

【図７】本発明の一実施の形態に係る電子部品実装装置
のマウントプログラムと計算結果のデータ図

【図８】本発明の一実施の形態に係る電子部品実装装置
の基板の平面図

【図９】本発明の一実施の形態に係るロータリーヘッド
の平面図

【図１０】本発明の一実施の形態に係る電子部品実装装
置の動作のフローチャート

【図１１】本発明の一実施の形態に係る電子部品実装装
置の動作のタイムチャート

【図１２】本発明の一実施の形態に係る電子部品実装装
置の動作のタイムチャート

【図１３】本発明の一実施の形態に係る電子部品実装装
置の動作のタイムチャート

【図１４】本発明の一実施の形態に係る電子部品実装装
置の動作のタイムチャート

【図１５】本発明の一実施の形態に係る電子部品実装装
置の速度パターン図

【図１６】本発明の一実施の形態に係る電子部品実装装
置の速度パターン図

【図１７】本発明の一実施の形態に係る電子部品実装装
置のピックアッププログラムと計算結果のデータ図

【図１８】本発明の一実施の形態に係る電子部品実装装
置の動作のフローチャート

【図１９】本発明の一実施の形態に係る電子部品実装装
置の認識プログラムのデータ図

【図２０】本発明の一実施の形態に係る電子部品実装装
置の動作のフローチャート

【図２１】従来の電子部品実装装置の動作のフローチャ
ート

【図２２】従来の電子部品実装装置のタイムチャート

【符号の説明】

２ロータリーヘッド３ＸＹテーブル６基板７移載ヘッド８ノズル６０チップ供給装置６１台部６２パレット６５パーツフィーダ７０検出装置Ｍ１メインモータＭ２モータＭＸＸモータＭＹＹモータＣチップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 13/04 H05K 13/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】メインモータに駆動されて回転するロータ
リーヘッドと、この回転のサイクルタイム内でＸ方向モ
ータとＹ方向モータを駆動して基板をＸ方向とＹ方向に
移動させるＸＹテーブルと、前記ロータリーヘッドに設
けられた移載ヘッドにチップを供給するチップ供給装置
とを備え、前記ロータリーヘッドを回転させながら前記
移載ヘッドにより前記チップ供給装置のチップをピック
アップし、マウント位置において前記ＸＹテーブル上の
基板に搭載するようにしたチップの搭載方法において、基板にチップを搭載するシーケンスを実行中に、コンピ
ュータのメモリに登録されたマウントプログラムデータ
から、次ぎに前記基板に搭載されるチップのシーケンス
の座標データを読み取るステップと、前記座標データから前記チップのシーケンスにおける基
板の移動時間を計算するステップと、前記チップのシーケンスの内、基板の移動時間が前記ロ
ータリーヘッドの回転のサイクルタイムよりも長くなる
シーケンスがある場合は、このシーケンスにおけるロー
タリーヘッドの回転のサイクルタイムが基板の移動時間
よりも長くなるようにメインモータの減速加速の速度パ
ターンを計算するステップと、前記メインモータの減速加速の速度パターンを計算する
ステップにおいて、このシーケンスにおける前のシーケ
ンスからメインモータの減速を開始し前記ロータリーヘ
ッドの回転のサイクルタイムを前のシーケンスから徐々
に長くするように速度パターンを設定し、この速度パタ
ーンで前記メインモータの速度を制御することを特徴と
するチップの搭載方法。
【請求項２】前記基板の移動時間が前記ロータリーヘッ
ドの回転のサイクルタイムよりも長くなるシーケンスが
ある場合に、前記メインモータの減速加速の速度パター
ンから前記メインモータのトルク値を計算するステップ
と、このトルク値が前記メインモータの限界トルクを越える
かどうかを判断するステップと、前記トルク値が前記限
界トルクを越える場合に、このシーケンスにおける前の
シーケンスからメインモータの減速を開始し前記ロータ
リーヘッドの回転のサイクルタイムを前のシーケンスか
ら徐々に長くするように速度パターンを設定するステッ
プを含むことを特徴とする請求項１記載のチップの搭載
方法。