JP3422315B2 - 位置合わせ方法 - Google Patents
位置合わせ方法Info
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- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、位置合わせ方法に
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ＴＣＰ（Tape Carrier Package）をＬＣ
Ｄに実装する直前に、ＴＣＰやＬＣＤの位置合わせ対象
をカメラで観察し、位置ずれなどを補正した上で、ＬＣ
Ｄに実装するようになっている。また、ＬＣＤやＴＣＰ
には極細の電極やリードが非常に狭いピッチを介して数
十から数百に及ぶほど多数列設されており、その実装に
はＸＹ方向に関して極めて高い位置精度が要求される。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】従来、ＴＣＰの実装の
直前に行われる観察には、次の２つの方法がとられてい
た。第１の方法は次の通りである。まず認識精度を良く
するために、カメラの視野を固定する。次に、この視野
に対して、ＬＣＤとＴＣＰをそれぞれＸＹ方向に移動で
きるように支持する。そして、ＬＣＤとＴＣＰが重なら
ない状態で両方をカメラの視野に入れて両者の相対的な
位置ずれ量を求める。そして、位置ずれ量を考慮して両
者を相対的に移動させ、ＬＣＤにＴＣＰを重ね合わせて
実装を行うというものである。 【０００４】また第２の方法は、次の通りである。ま
ず、ＴＣＰとＬＣＤとをほとんど隙間を開けずに重ねて
おき、そのままＴＣＰをＬＣＤに向けて小距離下降させ
れば、実装が行えるようにしておく。そして、この重な
った部分をカメラの視野に入れて、両者の位置ずれ量を
求める。そして、位置補正を行って実装するというもの
である。しかしながら、ＬＣＤの電極には、ＴＣＰのリ
ードを接着するために異方性導電テープが貼着されてい
る。そして、カメラによりＬＣＤのリードを観察する際
に、ＬＣＤ自体や異方性導電テープが邪魔をして、ＴＣ
Ｐについて鮮明な画像が得られず、ＴＣＰの位置を正確
に検出できないことが多く、十分な実装精度が得られて
いなかった。また鮮明な画像が得られないと画像処理時
に頻繁にエラーがでて、ＴＣＰ実装装置の動作が停止し
てしまう。このように、従来の第１及び第２の方法によ
るときは、実装精度が悪く、しかもＴＣＰ実装装置の稼
働率も低いという問題点があった。 【０００５】そこで本発明は、十分な実装精度を得るこ
とができ、かつ実装装置の稼働率が低下しにくい位置合
わせ方法を提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、光を無指向的
に反射するざらついた表面を有する第１の位置合わせ対
象と第２の位置合わせ対象をカメラで観察して位置合わ
せを行なう位置合わせ方法であって、カメラの鏡筒の真
上であってカメラの焦点範囲内にＺ軸モータにより上昇
下降するノズルの下面に保持された第１の位置合わせ対
象を位置させるステップと、斜め上方に光を照射して第
１の位置合わせ対象を明るく照らし、前記カメラで前記
第１の位置合わせ対象を観察して位置ずれ量を検出する
ステップと、前記Ｚ軸モータを駆動して前記ノズルの下
面に保持された前記第１の位置合わせ対象を上昇させて
前記焦点範囲から外すと共にこの焦点範囲に第２の位置
合わせ対象を入れるステップと、同軸落射照明の光を用
い、前記カメラで前記第２の位置合わせ対象を観察して
位置ずれ量を検出するステップと、前記位置ずれに基づ
いて前記第１の位置合わせ対象と前記第２の位置合わせ
対象を相対的に水平方向へ移動して位置補正し、前記Ｚ
軸モータを駆動して前記第１の位置合わせ対象を下降さ
せるステップ、とを含むことを特徴とする位置合わせ方
法である。 【０００７】 【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。図１は、本発明の一実施の形
態におけるＴＣＰ実装装置のブロック図、図２、図３は
本発明の一実施の形態におけるＴＣＰ実装装置の動作説
明図である。 【０００８】図１において、１はＬＣＤ、２はＬＣＤ１
の上面に形成された電極又は位置合わせマーク等のＬＣ
Ｄ側位置合わせ対象、３はＬＣＤ１を位置決めし、ＬＣ
Ｄ１をＸＹ（水平）方向に移動させるＸＹテーブルであ
る。また、４はカメラ、５はカメラ４に接続され、上方
を向く鏡筒、６は光源部、７は光源部６から鏡筒５に同
軸落射照明用の光を供給する光ファイバであり、図２に
示すように、鏡筒５の内部には同軸落射照明用に光路を
上向きに９０度曲げるハーフミラー５ａが内蔵されてい
る。同軸落射照明用の光は、ＬＣＤ１のＬＣＤ側位置合
わせ対象２の観察に使用される。 【０００９】８は斜め上方を向く発光部９に光を供給す
る光ファイバである。光ファイバ８が供給する光は、Ｔ
ＣＰ１７に形成されたリード又は位置合わせマークなど
のＴＣＰ側位置合わせ対象１８の観察に使用される。 【００１０】１０は移動テーブル、１１は移動テーブル
１０の前面に垂直に固定されるボックス、１２はボック
ス１１の前面に昇降自在に支持されるブラケット、１３
はボックス１１の内部に回転自在に軸支される垂直な送
りネジ、１４はボックス１１の上部に下向きに固定さ
れ、送りネジ１３を回転させるＺ軸モータ、１５はブラ
ケット１２の後面に固定され、かつ送りネジ１３に螺合
する送りナット、１６はブラケット１２に下向きに装着
され、下面でＴＣＰ１７を吸着して水平に保持するノズ
ルである。従って、移動テーブル１０を停止して、Ｚ軸
モータ１４を駆動し、送りネジ１３を回転させることに
より、ＴＣＰ１７のＸＹ方向位置を変更することなく、
ＴＣＰ１７を昇降させることができる。 【００１１】また、２０はＣＰＵ等からなり、全体を制
御する制御部、２１はＸＹテーブル３をドライブするＸ
Ｙテーブル駆動部、２２はＺ軸モータ１４をドライブす
るＺ軸モータ駆動部、２３はカメラ４で得た画像に基づ
いてパターンマッチング等の処理をしてＬＣＤ側位置合
わせ対象２、ＴＣＰ側位置合わせ対象１８の位置ずれ量
を検出する位置ずれ検出部である。 【００１２】本実施の形態におけるＴＣＰ実装装置は上
記のような構成よりなり、次に図２、図３を参照しなが
ら、このＴＣＰ実装装置を用いた本実施の形態における
ＴＣＰ実装方法について説明する。 【００１３】まず図２に示すように、ＸＹテーブル３を
駆動して、ＬＣＤ１をカメラ４の視野に入らないように
水平方向にずらしておき、移動テーブル１０を駆動して
ノズル１６に保持されるＴＣＰ１７のＴＣＰ側位置合わ
せ対象１８を鏡筒５の真上（カメラ４の視野内）であっ
て、カメラ４の焦点範囲Ａ内に位置させる。なお、この
後ＴＣＰ１７の実装が完了するまで、移動テーブル１０
の位置は変更しない。そして、制御部２０は光源部６を
作動させ、光ファイバ８、発光部９を介して斜め上方
（矢印Ｎ１）に光を照射し、ＴＣＰ側位置合わせ対象１
８を明るく照らす。ここで、ＴＣＰ側位置合わせ対象１
８の表面はざらついており、無指向的に光が反射され、
反射光の一部が矢印Ｎ２で示すように、鏡筒５に入射
し、ハーフミラー５ａを透過してカメラ４にとらえられ
る。これにより、カメラ４はＴＣＰ側位置合わせ対象１
８の画像を出力し、位置ずれ検出部２３がＴＣＰ側位置
合わせ対象１８の位置をＴＣＰ側位置合わせ対象１８の
理想位置からの位置ずれ量として検出し、制御部２０に
出力する。 【００１４】次に、図３の矢印Ｎ３で示すように、Ｚ軸
モータ１４を駆動して、ＴＣＰ１７を観察を行った水平
方向の位置を維持したまま垂直に上昇させ、カメラ４の
焦点範囲Ａからはずす。また、ＸＹテーブル３を駆動し
て、矢印Ｎ４で示すように、ＬＣＤ１を水平方向に移動
して、ＬＣＤ側位置合わせ対象２をカメラ４の視野内の
焦点範囲Ａに入れる。そして、光ファイバ７、ハーフミ
ラー５ａを介して光源部６の光を同軸落射用の照明とし
て用い、矢印Ｎ６で示す光をカメラ４でとらえて、ＬＣ
Ｄ１のＬＣＤ側位置合わせ対象２の画像を得る。以下同
様に位置ずれ検出部２３がカメラ４の画像によりＬＣＤ
側位置合わせ対象２の位置をＬＣＤ側位置合わせ対象２
の理想位置からの位置ずれ量として検出し、制御部２０
に出力する。 【００１５】ここで、図３に示すように、ＬＣＤ側位置
合わせ対象２の観察を行う際、ＴＣＰ１７がカメラ４の
光軸上（視野内）に存在するが、ＴＣＰ１７はカメラ４
の焦点範囲Ａからはずれているので、ＬＣＤ１の画像に
悪影響が及ぶことはない。 【００１６】次いで、求めたＴＣＰ側位置合わせ対象１
８とＬＣＤ側位置合わせ対象２の位置ずれ量に基づい
て、ＸＹテーブル３を駆動してＬＣＤ１をＴＣＰ１７に
対して水平方向に位置補正し、Ｚ軸モータ１４を駆動し
て、ＴＣＰ１７を、矢印Ｎ３と逆方向に、即ち観察を行
った水平方向の位置を維持したまま垂直に下降させるこ
とにより、ＬＣＤ１に実装するものである。 【００１７】なお本実施の形態では、ＬＣＤ側を水平方
向へ移動して位置合わせを行っているがＴＣＰ側を水平
方向に移動してもよい。 【００１８】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、カ
メラによる対象の観察を行う際、観察を妨げるものが無
く、鮮明な画像を得て、認識エラーを回避し稼働率を向
上することができる。
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ＴＣＰ（Tape Carrier Package）をＬＣ
Ｄに実装する直前に、ＴＣＰやＬＣＤの位置合わせ対象
をカメラで観察し、位置ずれなどを補正した上で、ＬＣ
Ｄに実装するようになっている。また、ＬＣＤやＴＣＰ
には極細の電極やリードが非常に狭いピッチを介して数
十から数百に及ぶほど多数列設されており、その実装に
はＸＹ方向に関して極めて高い位置精度が要求される。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】従来、ＴＣＰの実装の
直前に行われる観察には、次の２つの方法がとられてい
た。第１の方法は次の通りである。まず認識精度を良く
するために、カメラの視野を固定する。次に、この視野
に対して、ＬＣＤとＴＣＰをそれぞれＸＹ方向に移動で
きるように支持する。そして、ＬＣＤとＴＣＰが重なら
ない状態で両方をカメラの視野に入れて両者の相対的な
位置ずれ量を求める。そして、位置ずれ量を考慮して両
者を相対的に移動させ、ＬＣＤにＴＣＰを重ね合わせて
実装を行うというものである。 【０００４】また第２の方法は、次の通りである。ま
ず、ＴＣＰとＬＣＤとをほとんど隙間を開けずに重ねて
おき、そのままＴＣＰをＬＣＤに向けて小距離下降させ
れば、実装が行えるようにしておく。そして、この重な
った部分をカメラの視野に入れて、両者の位置ずれ量を
求める。そして、位置補正を行って実装するというもの
である。しかしながら、ＬＣＤの電極には、ＴＣＰのリ
ードを接着するために異方性導電テープが貼着されてい
る。そして、カメラによりＬＣＤのリードを観察する際
に、ＬＣＤ自体や異方性導電テープが邪魔をして、ＴＣ
Ｐについて鮮明な画像が得られず、ＴＣＰの位置を正確
に検出できないことが多く、十分な実装精度が得られて
いなかった。また鮮明な画像が得られないと画像処理時
に頻繁にエラーがでて、ＴＣＰ実装装置の動作が停止し
てしまう。このように、従来の第１及び第２の方法によ
るときは、実装精度が悪く、しかもＴＣＰ実装装置の稼
働率も低いという問題点があった。 【０００５】そこで本発明は、十分な実装精度を得るこ
とができ、かつ実装装置の稼働率が低下しにくい位置合
わせ方法を提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、光を無指向的
に反射するざらついた表面を有する第１の位置合わせ対
象と第２の位置合わせ対象をカメラで観察して位置合わ
せを行なう位置合わせ方法であって、カメラの鏡筒の真
上であってカメラの焦点範囲内にＺ軸モータにより上昇
下降するノズルの下面に保持された第１の位置合わせ対
象を位置させるステップと、斜め上方に光を照射して第
１の位置合わせ対象を明るく照らし、前記カメラで前記
第１の位置合わせ対象を観察して位置ずれ量を検出する
ステップと、前記Ｚ軸モータを駆動して前記ノズルの下
面に保持された前記第１の位置合わせ対象を上昇させて
前記焦点範囲から外すと共にこの焦点範囲に第２の位置
合わせ対象を入れるステップと、同軸落射照明の光を用
い、前記カメラで前記第２の位置合わせ対象を観察して
位置ずれ量を検出するステップと、前記位置ずれに基づ
いて前記第１の位置合わせ対象と前記第２の位置合わせ
対象を相対的に水平方向へ移動して位置補正し、前記Ｚ
軸モータを駆動して前記第１の位置合わせ対象を下降さ
せるステップ、とを含むことを特徴とする位置合わせ方
法である。 【０００７】 【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。図１は、本発明の一実施の形
態におけるＴＣＰ実装装置のブロック図、図２、図３は
本発明の一実施の形態におけるＴＣＰ実装装置の動作説
明図である。 【０００８】図１において、１はＬＣＤ、２はＬＣＤ１
の上面に形成された電極又は位置合わせマーク等のＬＣ
Ｄ側位置合わせ対象、３はＬＣＤ１を位置決めし、ＬＣ
Ｄ１をＸＹ（水平）方向に移動させるＸＹテーブルであ
る。また、４はカメラ、５はカメラ４に接続され、上方
を向く鏡筒、６は光源部、７は光源部６から鏡筒５に同
軸落射照明用の光を供給する光ファイバであり、図２に
示すように、鏡筒５の内部には同軸落射照明用に光路を
上向きに９０度曲げるハーフミラー５ａが内蔵されてい
る。同軸落射照明用の光は、ＬＣＤ１のＬＣＤ側位置合
わせ対象２の観察に使用される。 【０００９】８は斜め上方を向く発光部９に光を供給す
る光ファイバである。光ファイバ８が供給する光は、Ｔ
ＣＰ１７に形成されたリード又は位置合わせマークなど
のＴＣＰ側位置合わせ対象１８の観察に使用される。 【００１０】１０は移動テーブル、１１は移動テーブル
１０の前面に垂直に固定されるボックス、１２はボック
ス１１の前面に昇降自在に支持されるブラケット、１３
はボックス１１の内部に回転自在に軸支される垂直な送
りネジ、１４はボックス１１の上部に下向きに固定さ
れ、送りネジ１３を回転させるＺ軸モータ、１５はブラ
ケット１２の後面に固定され、かつ送りネジ１３に螺合
する送りナット、１６はブラケット１２に下向きに装着
され、下面でＴＣＰ１７を吸着して水平に保持するノズ
ルである。従って、移動テーブル１０を停止して、Ｚ軸
モータ１４を駆動し、送りネジ１３を回転させることに
より、ＴＣＰ１７のＸＹ方向位置を変更することなく、
ＴＣＰ１７を昇降させることができる。 【００１１】また、２０はＣＰＵ等からなり、全体を制
御する制御部、２１はＸＹテーブル３をドライブするＸ
Ｙテーブル駆動部、２２はＺ軸モータ１４をドライブす
るＺ軸モータ駆動部、２３はカメラ４で得た画像に基づ
いてパターンマッチング等の処理をしてＬＣＤ側位置合
わせ対象２、ＴＣＰ側位置合わせ対象１８の位置ずれ量
を検出する位置ずれ検出部である。 【００１２】本実施の形態におけるＴＣＰ実装装置は上
記のような構成よりなり、次に図２、図３を参照しなが
ら、このＴＣＰ実装装置を用いた本実施の形態における
ＴＣＰ実装方法について説明する。 【００１３】まず図２に示すように、ＸＹテーブル３を
駆動して、ＬＣＤ１をカメラ４の視野に入らないように
水平方向にずらしておき、移動テーブル１０を駆動して
ノズル１６に保持されるＴＣＰ１７のＴＣＰ側位置合わ
せ対象１８を鏡筒５の真上（カメラ４の視野内）であっ
て、カメラ４の焦点範囲Ａ内に位置させる。なお、この
後ＴＣＰ１７の実装が完了するまで、移動テーブル１０
の位置は変更しない。そして、制御部２０は光源部６を
作動させ、光ファイバ８、発光部９を介して斜め上方
（矢印Ｎ１）に光を照射し、ＴＣＰ側位置合わせ対象１
８を明るく照らす。ここで、ＴＣＰ側位置合わせ対象１
８の表面はざらついており、無指向的に光が反射され、
反射光の一部が矢印Ｎ２で示すように、鏡筒５に入射
し、ハーフミラー５ａを透過してカメラ４にとらえられ
る。これにより、カメラ４はＴＣＰ側位置合わせ対象１
８の画像を出力し、位置ずれ検出部２３がＴＣＰ側位置
合わせ対象１８の位置をＴＣＰ側位置合わせ対象１８の
理想位置からの位置ずれ量として検出し、制御部２０に
出力する。 【００１４】次に、図３の矢印Ｎ３で示すように、Ｚ軸
モータ１４を駆動して、ＴＣＰ１７を観察を行った水平
方向の位置を維持したまま垂直に上昇させ、カメラ４の
焦点範囲Ａからはずす。また、ＸＹテーブル３を駆動し
て、矢印Ｎ４で示すように、ＬＣＤ１を水平方向に移動
して、ＬＣＤ側位置合わせ対象２をカメラ４の視野内の
焦点範囲Ａに入れる。そして、光ファイバ７、ハーフミ
ラー５ａを介して光源部６の光を同軸落射用の照明とし
て用い、矢印Ｎ６で示す光をカメラ４でとらえて、ＬＣ
Ｄ１のＬＣＤ側位置合わせ対象２の画像を得る。以下同
様に位置ずれ検出部２３がカメラ４の画像によりＬＣＤ
側位置合わせ対象２の位置をＬＣＤ側位置合わせ対象２
の理想位置からの位置ずれ量として検出し、制御部２０
に出力する。 【００１５】ここで、図３に示すように、ＬＣＤ側位置
合わせ対象２の観察を行う際、ＴＣＰ１７がカメラ４の
光軸上（視野内）に存在するが、ＴＣＰ１７はカメラ４
の焦点範囲Ａからはずれているので、ＬＣＤ１の画像に
悪影響が及ぶことはない。 【００１６】次いで、求めたＴＣＰ側位置合わせ対象１
８とＬＣＤ側位置合わせ対象２の位置ずれ量に基づい
て、ＸＹテーブル３を駆動してＬＣＤ１をＴＣＰ１７に
対して水平方向に位置補正し、Ｚ軸モータ１４を駆動し
て、ＴＣＰ１７を、矢印Ｎ３と逆方向に、即ち観察を行
った水平方向の位置を維持したまま垂直に下降させるこ
とにより、ＬＣＤ１に実装するものである。 【００１７】なお本実施の形態では、ＬＣＤ側を水平方
向へ移動して位置合わせを行っているがＴＣＰ側を水平
方向に移動してもよい。 【００１８】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、カ
メラによる対象の観察を行う際、観察を妨げるものが無
く、鮮明な画像を得て、認識エラーを回避し稼働率を向
上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるＴＣＰ実装装置
のブロック図 【図２】本発明の一実施の形態におけるＴＣＰ実装装置
の動作説明図 【図３】本発明の一実施の形態におけるＴＣＰ実装装置
の動作説明図 【符号の説明】 １ ＬＣＤ ２ ＬＣＤ側位置合わせ対象 ４ カメラ １７ ＴＣＰ １８ ＴＣＰ側位置合わせ対象 Ａ 焦点範囲
のブロック図 【図２】本発明の一実施の形態におけるＴＣＰ実装装置
の動作説明図 【図３】本発明の一実施の形態におけるＴＣＰ実装装置
の動作説明図 【符号の説明】 １ ＬＣＤ ２ ＬＣＤ側位置合わせ対象 ４ カメラ １７ ＴＣＰ １８ ＴＣＰ側位置合わせ対象 Ａ 焦点範囲
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01B 11/00
G02F 1/1345
G05D 3/12
H05K 13/04
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】光を無指向的に反射するざらついた表面を
有する第１の位置合わせ対象と第２の位置合わせ対象を
カメラで観察して位置合わせを行なう位置合わせ方法で
あって、 カメラの鏡筒の真上であってカメラの焦点範囲内にＺ軸
モータにより上昇下降するノズルの下面に保持された第
１の位置合わせ対象を位置させるステップと、斜め上方に光を照射して第１の位置合わせ対象を明るく
照らし、 前記カメラで前記第１の位置合わせ対象を観察
して位置ずれ量を検出するステップと、前記Ｚ軸モータを駆動して前記ノズルの下面に保持され
た 前記第１の位置合わせ対象を上昇させて前記焦点範囲
から外すと共にこの焦点範囲に第２の位置合わせ対象を
入れるステップと、同軸落射照明の光を用い、 前記カメラで前記第２の位置
合わせ対象を観察して位置ずれ量を検出するステップ
と、 前記位置ずれに基づいて前記ノズルの下面に保持された
前記第１の位置合わせ対象と前記第２の位置合わせ対象
を相対的に水平方向へ移動して位置補正し、前記Ｚ軸モ
ータを駆動して前記第１の位置合わせ対象を下降させる
ステップ、 とを含むことを特徴とする位置合わせ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000226589A JP3422315B2 (ja) | 1994-10-21 | 2000-07-27 | 位置合わせ方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25680494A JP3255807B2 (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | Ｔｃｐ実装方法 |
| JP2000226589A JP3422315B2 (ja) | 1994-10-21 | 2000-07-27 | 位置合わせ方法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25680494A Division JP3255807B2 (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | Ｔｃｐ実装方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001108412A JP2001108412A (ja) | 2001-04-20 |
| JP3422315B2 true JP3422315B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=26542907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000226589A Expired - Fee Related JP3422315B2 (ja) | 1994-10-21 | 2000-07-27 | 位置合わせ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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-
2000
- 2000-07-27 JP JP2000226589A patent/JP3422315B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2001108412A (ja) | 2001-04-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080425 Year of fee payment: 5 |
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