JP3463579B2 - バンプ付電子部品の実装装置 - Google Patents

バンプ付電子部品の実装装置

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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、バンプ付電子部品
を基板に実装するバンプ付電子部品の実装装置に関する
ものである。 【0002】 【従来の技術】電子部品を基板に実装する実装工程にお
いては、実装位置精度を向上させるために画像認識を応
用した位置補正が広く用いられている。この方法は移載
ノズルに保持された状態の電子部品をカメラで撮像して
得られた画像を画像処理することにより電子部品の位置
を検出して位置ずれ量を求めるものである。ところで近
年フリップチップなどのバンプ付電子部品が広く用いら
れるようになっているが、このバンプ付電子部品の実装
に上述の画像認識による位置補正を応用する場合には、
実装位置の基準はバンプであることからバンプの位置を
正しく認識する必要がある。このため、従来のバンプ付
電子部品の実装装置にはバンプを認識するためのカメラ
が備えられており、このカメラで撮像してバンプの位置
を認識した後にバンプ付電子部品をフラックス塗布部に
移動させ、ここでバンプにフラックスを塗布した後に基
板への実装が行われていた。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところが、フラックス
は高粘度のペースト状の物質であるため、バンプをフラ
ックスに押し付ける塗布動作においてバンプ付電子部品
の位置ずれが生じ易く、認識時の位置からずれてしまう
場合があった。そしてフラックス塗布後はバンプが隠さ
れてカメラによってバンプの位置を認識することは困難
であるため、位置ずれを生じたまま基板に実装されてし
まい、位置認識を行ったにもかかわらず結果として実装
位置精度が確保されないという問題点があった。 【0004】そこで本発明は、実装位置精度を確保する
ことができるバンプ付電子部品の実装装置を提供するこ
とを目的とする。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明のバンプ付電子部
品の実装装置は、バンプ付電子部品を供給する供給部
と、この供給部からバンプ付電子部品をピックアップす
る移載ヘッドと、基板を位置決めして保持する位置決め
部と、前記移載ヘッドを供給部から前記位置決め部の間
で移動させる移動手段と、前記供給部と位置決め部の間
に配設され、前記バンプ付電子部品のフラックス塗布前
と塗布後の外形形状を認識するラインカメラから成る
1のカメラと、前記バンプ付電子部品のバンプを認識す
エリアカメラから成る第2のカメラおよび前記第2の
カメラの近傍に配設され、前記バンプにフラックスを塗
布する塗布部とを備えた。 【0006】本発明によれば、バンプ付電子部品の全体
形状を認識する第1のカメラと、バンプを認識する第2
のカメラを備えることにより、バンプへのフラックス塗
布によって生じる新たな位置ずれを推定することがで
き、実装時の位置精度を確保することができる。 【0007】 【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の電子
部品の実装装置の斜視図、図2は同電子部品の実装装置
の平面図、図3は同電子部品の実装装置の部分斜視図、
図4は同電子部品実装方法のフロー図、図5(a),
(b),(c)は同電子部品の画像図である。 【0008】まず図1、図2を参照して電子部品の実装
装置について説明する。図1において、基台1の中央部
には、X方向に搬送路2が配設されている。搬送路2
は、基板3を搬送し位置決めする位置決め部となってい
る。搬送路2の両側には、電子部品の供給部4が配置さ
れており、供給部4はテーピングされた電子部品を供給
するテープフィーダ5およびトレイ7に収納された電子
部品Pを供給するトレイフィーダ6を有している。 【0009】X軸テーブル8には電子部品の移載ヘッド
9が装着されている。移載ヘッド9は多連タイプであり
複数の吸着ノズル11を備えている。X軸テーブル8
は、1対の平行に配設されたY軸テーブル10に架設さ
れている。X軸テーブル8およびY軸テーブル10を駆
動することにより、移載ヘッド9は水平移動し、下端部
に装着された吸着ノズル11によりテープフィーダ5の
ピックアップ位置5aおよびトレイフィーダの所定のト
レイ7から電子部品Pをピックアップし、搬送路2上の
基板3に移載する。したがって、X軸テーブル8および
Y軸テーブル10は移載ヘッド9の移動手段となってい
る。 【0010】次に図3を参照して移載ヘッド9について
説明する。移載ヘッド9は単体の移載ヘッド9A,9
B,9Cより構成される3連の移載ヘッドであり、それ
ぞれの単体の移載ヘッド9A,9B,9Cはそれぞれ電
子部品Pを吸着する吸着ノズル11を備えている。吸着
ノズル11には円形の反射板21が設けられており、下
方の光源からの照明光を反射して吸着ノズル11に吸着
された電子部品Pを照明する。吸着ノズル11はθ軸モ
ータ22によって回転し、ナット24に螺合した送りね
じ23をZ軸モータ25によって駆動することにより昇
降する。 【0011】搬送路2と供給部4の間には、電子部品P
の撮像部12およびフラックス塗布部13が配設されて
いる。図3に示すように、撮像部12は第1のカメラで
あるラインカメラ15と、第2のカメラであるエリアカ
メラ16を備えている。電子部品Pを水平移動させなが
らラインカメラ15の光学系17を介して入光する光を
ラインセンサ18で受光することにより、電子部品Pの
外形形状を認識する。入光する光をハーフミラー19で
反射しモニタカメラ20で受光することにより、電子部
品Pの外形形状をモニタすることができる。 【0012】またエリアカメラ16の真上で電子部品P
を停止させ、エリアカメラ16で電子部品Pの下面を撮
像することにより、電子部品Pのバンプの位置を認識す
ることができる。さらにエリアカメラ16によれば電子
部品P下面の回路パターンを認識することができる。 【0013】エリアカメラ16の近傍にはフラックス塗
布部13が配設されている。フラックス塗布部13の上
面にはフラックス14が塗布されており、フラックス1
4に対してノズル11に保持された電子部品Pを下降さ
せることにより、電子部品Pのバンプにフラックス14
が転写される。 【0014】このバンプ付電子部品の実装装置は上記の
ように構成されており、以下実装方法について図4のフ
ローに沿って説明する。まず移載ヘッド9により、供給
部4から電子部品Pをピックアップする(ST1)。次
に、電子部品Pをラインカメラ15上に移動させ、電子
部品Pの外形形状の認識のための第1回認識を行う(S
T2)。この第1回認識においては、図5(a)に示す
ように電子部品Pの外形30が認識されるとともに、電
子部品Pの位置合わせの基準となるコーナー部の2つの
バンプ31A,31Bに最も近接するコーナー点32
A,32Bが検出される。 【0015】この後、電子部品Pをエリアカメラ16上
に移動させ、上述の基準となる2つのバンプ31A,3
1Bを認識するための第2回認識を行う(ST3)。こ
の第2回認識においては、図5(b)に示すようにまず
エリアカメラ16の撮像視野33内に、第1回認識で検
出されたコーナー点の1つ32Aが入るように電子部品
Pを移動させ、コーナー点32Aの近傍を撮像する。こ
れにより、電子部品Pのコーナー点32A周辺の外形3
0に対するバンプ31Aの相対的な位置関係を求める。
次に、電子部品Pを移動させて、コーナー点32Bの近
傍を撮像し、同様にしてバンプ31Bの外形30に対す
る相対的な位置関係を求める。 【0016】次に、電子部品Pをフラックス塗布部13
上に移動させ、電子部品Pのバンプにフラックス14を
転写する(ST4)。この後、電子部品Pを再びライン
カメラ15上に移動させ、電子部品Pの外形形状を認識
するための第3回認識を行う(ST5)。そして上述の
第1回、第2回および第3回認識の結果より、フラック
ス転写後のバンプ位置を求める(ST6)。 【0017】すなわち、フラックス転写動作において
は、吸着ノズル11を下降させて電子部品Pのバンプを
フラックス塗布部13に対して当接させるため、電子部
品Pの吸着姿勢が変化しやすい。したがって、フラック
ス転写後の電子部品Pの外形30’の位置は、図5
(c)に示すように転写前の状態である図5(a)に示
す外形30とは必ずしも一致しない。そこで、第3回認
識で検出された外形30’上でのコーナー点32A,3
2Bに基づいて、基準となるバンプ31A,31Bの位
置を推定する。このとき、第2回撮像で既に求められて
いるコーナー点32A,32B近傍での外形とバンプと
の相対的な位置関係が用いられる。 【0018】このように、電子部品Pの外形形状をライ
ンカメラ15によって認識し、バンプの位置をエリアカ
メラ16で認識することにより、バンプと電子部品Pの
外形形状との相対的な位置関係を効率よくしかも精度よ
く求めることができる。これにより、フラックスが既に
転写され、撮像によってバンプの位置を検出することが
困難な状況においても、予め求めた相対的な位置関係を
用いて、実装時の位置決め基準となるバンプの位置を精
度良く推定し、実装時の位置ずれ補正の精度を向上させ
ることができる。 【0019】なお本実施の形態では、電子部品Pの外形
を認識し、この外形とバンプとの相対的な位置関係を求
めるようにしているが、電子部品Pの回路パターンを認
識し、回路パターンとバンプとの相対的な位置関係を求
めるようにしても良い。この方法によってもフラックス
塗布後のバンプの位置を推定することができる。 【0020】 【発明の効果】本発明によれば、バンプ付電子部品の全
体形状を認識する第1のカメラと、バンプを認識する第
2のカメラを備えるようにしたので、電子部品の外形と
バンプの相対的な位置関係を効率よくしかも精度よく求
めることができ、したがってバンプへのフラックス塗布
によって生じる新たな位置ずれを精度よく推定して実装
時の位置精度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施の形態の電子部品の実装装置の
斜視図 【図2】本発明の一実施の形態の電子部品の実装装置の
平面図 【図3】本発明の一実施の形態の電子部品の実装装置の
部分斜視図 【図4】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法のフ
ロー図 【図5】(a)本発明の一実施の形態の電子部品の画像
図 (b)本発明の一実施の形態の電子部品の画像図 (c)本発明の一実施の形態の電子部品の画像図 【符号の説明】 2 搬送路 3 基板 4 供給部 8 X軸テーブル 9 移載ヘッド 10 Y軸テーブル 11 ノズル 13 フラックス塗布部 15 ラインカメラ 16 エリアカメラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/50 G01B 11/00 H05K 1/18 H01L 21/60

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】バンプ付電子部品を供給する供給部と、こ
    の供給部からバンプ付電子部品をピックアップする移載
    ヘッドと、基板を位置決めして保持する位置決め部と、
    前記移載ヘッドを供給部から前記位置決め部の間で移動
    させる移動手段と、前記供給部と位置決め部の間に配設
    され、前記バンプ付電子部品のフラックス塗布前と塗布
    の外形形状を認識するラインカメラから成る第1のカ
    メラおよび前記バンプ付電子部品のバンプを認識する
    リアカメラから成る第2のカメラと、前記第2のカメラ
    の近傍に配設され、前記バンプにフラックスを塗布する
    塗布部とを備えたことを特徴とするバンプ付電子部品の
    実装装置。
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