JP3726585B2 - 電子部品の実装方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に電子部品を実装する電子部品の実装方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子部品の実装装置では、電子部品の供給部から電子部品を移載ヘッドに装着された吸着ノズルによってピックアップし、基板へ移送搭載する。このピックアップ動作に際しては、吸着ノズルの回転中心位置が電子部品の中心点に一致するように位置合わせが行われる。このとき、電子部品と当接する吸着ノズルの先端部の位置と吸着ノズルの軸線位置、すなわち吸着ノズルの回転中心とは、吸着ノズルの製作誤差や装着誤差などにより一般に一致せず、位置ずれが生ずる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年電子部品の小型化にともない、前述の位置ずれの電子部品のサイズに対する相対的な割合が変化し、僅かな吸着ノズルの位置ずれであっても電子部品の正常な真空吸着に支障を来す事態が生じている。すなわち、吸着ノズルの軸線位置が電子部品の中心に一致するように吸着ノズルを電子部品に対して位置合わせすると、吸着ノズルの先端部は部分的に電子部品からはずれ、正常な吸着を行えずに吸着ミスが多発するという問題点があった。
【0004】
そこで本発明は、微小サイズの電子部品を対象とする場合においてもピックアップミスを防止することができる電子部品の実装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】
請求項記載の電子部品の実装方法は、吸着ノズルによって電子部品の供給部から電子部品をピックアップし基板に実装する電子部品の実装方法であって、前記吸着ノズルの先端部のノズル回転中心位置に対する位置ずれ量のデータを予め計測して記憶手段に記憶させておき、大型電子部品のピックアップ時には、吸着ノズルの回転中心を基準にして吸着ノズルと電子部品の位置合わせを行い、また微小な電子部品のピックアップ時には、前記記憶手段から前記位置ずれ量のデータを読み出し、この位置ずれ量を回転位置ずれ補正手段により補正するようにした。
【0007】
本発明によれば、吸着ノズルの先端部のノズル回転中心位置に対する位置ずれ量のデータを予め計測して記憶手段に記憶させておき、微小な電子部品のピックアップ時には、この位置ずれ量を回転位置ずれ補正手段により補正することにより、微小サイズの電子部品を対象とする場合においても位置ずれに起因するピックアップミスを防止することができる。
【0008】
【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移載ヘッドの正面図、図3は同電子部品の実装装置の制御系の構成を示すブロック図、図4は同電子部品の実装装置によるピックアップの説明図である。
【0009】
まず図1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を搬送すると共に搬送路2上で基板3を保持し位置決めする。したがって搬送路2は基板保持部となっている。搬送路2の両側には、電子部品の供給部4が配置され、それぞれの供給部4には多数台のテープフィーダ5が並設されている。テープフィーダ5はテープに保持された電子部品を収納し、このテープをピッチ送りすることにより、電子部品を供給する。
【0010】
X軸テーブル6には、電子部品の移載ヘッド7が装着されている。X軸テーブル6は、Y軸テーブル8AおよびY軸テーブル8Aに対向して並設されたガイド8Bに、両端部を支持されて架設されている。X軸テーブル6およびY軸テーブル8Aを駆動することにより、移載ヘッド7は水平移動し、下端部に装着された吸着ノズル7a(図2参照)によりテープフィーダ5のピックアップ位置9から電子部品をピックアップし、基板3上に移載する。したがって、X軸テーブル6およびY軸テーブル8A,8Bは移動手段となっている。
【0011】
搬送路2と供給部4の間の移載ヘッド7の移動経路には、カメラ10が配設されており、カメラ10は移載ヘッド7を下方から撮像する。移載ヘッド7が電子部品を保持した状態でカメラ10で撮像することにより、電子部品の識別、位置ずれ検出が行われる。また、移載ヘッド7が電子部品を保持していない状態でカメラ10によって下方から撮像することにより、吸着ノズル7aの先端部の位置を検出することができる。これにより、吸着ノズル7aの先端部の回転位置ずれ、すなわちノズルの回転中心線に対する先端部の変位が検出される。
【0012】
この回転位置ずれについて図2を参照して説明する。図2(a)において、移載ヘッド7には吸着ノズル7aが装着されている。吸着ノズル7aの先端部は、回転中心線CLとは完全に一致しておらず、回転位置ずれ量dだけ外れた位置にある。この位置ずれは、吸着ノズル7aの製作誤差や装着誤差などによって生ずるものである。
【0013】
このような位置ずれがある状態で、回転中心線CLを基準として位置合わせを行うと、図2(b)に示すように、ピックアップ対象が微小サイズの電子部品Pmである場合には、ノズル先端が電子部品Pmの外形からはみ出してしまい、正常なピックアップができない。このため、微小サイズの電子部品Pmを対象とする場合には、予め吸着ノズル7aの回転位置ずれ量dを検出しておき、ピックアップ動作時にこの回転位置ずれ量dを補正する処理を行う。
【0014】
次に図3を参照して電子部品の実装装置の制御系の構成を説明する。図3において、制御部20はCPUであり、以下に説明する各部全体を統括して制御する。画像認識部24はカメラ10の撮像データを画像認識することにより、移載ヘッド7に保持された電子部品の識別、位置検出を行うとともに、前述のように吸着ノズル7aの先端部の回転方向の位置ずれを検出する。機構制御部25は、移載ヘッド7の水平移動、昇降、回転動作を行うX軸モータ13、Y軸モータ14、Z軸モータ15およびθ軸モータ16の動作を制御する。
【0015】
実装データ記憶部22は基板3に実装される電子部品のサイズデータや実装位置座標などの実装データを記憶する。プログラム記憶部21は、実装時の動作プログラム、すなわち移載ヘッド7による実装動作プログラムを基板の各品種ごとに記憶する。位置ずれ量記憶部23(記憶手段)は、吸着ノズル7aの先端部の位置ずれ量、すなわち吸着ノズルの製作誤差や、吸着ノズル7aの移載ヘッド7への装着状態によって生じる装着誤差などに起因して生じる吸着ノズル7aの軸線と先端部との位置ずれ量を記憶する。この位置ずれ量は、装着状態の吸着ノズル7aをカメラ10によって下方から撮像することにより検出される。なお、カメラによる検出を行わず、吸着ノズル7aの製作時に個々のノズルについて位置ずれ測定を行い固有データとして予め記憶させるようにしてもよい。
【0016】
この位置ずれ量記憶部23の位置ずれデータに基づいて、移動手段であるX軸テーブル6およびY軸テーブル8A,8Bを駆動するX軸モータ13、Y軸モータ14を、機構制御部25によって制御することにより、この位置ずれを補正して電子部品の中心点に吸着ノズル7aを一致させた状態でピックアップすることができる。すなわち、機構制御部25は回転位置ずれ補正手段となっている。
【0017】
この電子部品の実装装置は上記のように構成されており、以下動作について説明する。まず図1において、移載ヘッド7に新たな吸着ノズル7aが装着されたならば、移載ヘッド7をカメラ10上に移動させ、吸着ノズル7aの先端部をカメラ10で撮像する。そして撮像データを画像処理部で画像認識することにより、吸着ノズル7aの先端部の回転位置ずれを検出する。検出結果は、位置ずれ量記憶部23に記憶される。
【0018】
次いで実装動作が開始される。まず搬送路2上に基板3が搬入され位置決めされる。次いで、移載ヘッド7を移動させて供給部4から電子部品Pをピックアップする。このとき、制御部20は実装データ記憶部22のデータから当該部品についてのデータを読みとり、回転位置ずれ補正の要否を判断する。
【0019】
そして、当該部品がサイズが大きい大型の電子部品PMであるならば、図4(a)に示すように、吸着ノズル7aの回転中心線CLを基準として吸着ノズル7aと電子部品PMとの位置合わせを行う。このように回転中心線CLを基準とした位置合わせを行うことにより、吸着ノズル7aを回転中心線CL廻りに回転させたときにも電子部品PMの位置ずれが生じないという利点を有している。
【0020】
これに対し、ピックアップ対象の部品が微小の電子部品Pmである場合には、位置ずれ量記憶部22から当該吸着ノズル7aの回転位置ずれ量dを読み出し、機構制御部26にピックアップ時の位置補正量を指示する。機構制御部26は、移載ヘッド7の位置決めを行う際には、図4(b)に示すように吸着ノズル7aの回転中心線CLを電子部品Pmにあわせるのではなく、回転位置ずれ量dだけ補正した位置を電子部品Pmの中心点に合わせる。これにより、吸着ノズル7aは電子部品Pmの中心点を正しくピックアップすることができ、微小サイズの電子部品であっても回転位置ずれに起因するピックアップミスが防止されるとともに、実装精度の向上が実現される。
【0021】
【発明の効果】
本発明によれば、吸着ノズルの先端部のノズル回転位置に対する位置ずれ量のデータを予め計測して記憶手段に記憶させておき、微小な電子部品のピックアップ時には、この位置ずれ量を回転位置ずれ補正手段により補正するようにしたので、微小サイズの電子部品を対象とする場合においても吸着ノズルの先端部が電子部品から外れることがなく、位置ずれに起因するピックアップミスを防止することができる。
【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移載ヘッドの正面図
【図3】本発明の一実施の形態の電子部品の実装装置の制御系の構成を示すブロック図
【図4】(a)本発明の一実施の形態の電子部品の実装装置によるピックアップの説明図
(b)本発明の一実施の形態の電子部品の実装装置によるピックアップの説明図
【符号の説明】
2 搬送路
3 基板
4 供給部
6 X軸テーブル
7 移載ヘッド
7a 吸着ノズル
8A、8B Y軸テーブル
23 位置ずれ量記憶部
25 機構制御部

Claims (1)

  1. 吸着ノズルによって電子部品の供給部から電子部品をピックアップし基板に実装する電子部品の実装方法であって、前記吸着ノズルの先端部のノズル回転中心位置に対する位置ずれ量のデータを予め計測して記憶手段に記憶させておき、
    大型電子部品のピックアップ時には、吸着ノズルの回転中心を基準にして吸着ノズルと電子部品の位置合わせを行い、
    また微小な電子部品のピックアップ時には、前記記憶手段から前記位置ずれ量のデータを読み出し、この位置ずれ量を回転位置ずれ補正手段により補正することを特徴とする電子部品の実装方法。
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