JP3888147B2

JP3888147B2 - Electronic component mounting method

Info

Publication number: JP3888147B2
Application number: JP2001368301A
Authority: JP
Inventors: 博幸坂口; 力 ▲高▼田; 敦行堀江; 聡文和田; 達雄山村
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-12-03
Filing date: 2001-12-03
Publication date: 2007-02-28
Anticipated expiration: 2021-12-03
Also published as: JP2003168890A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を基板に移送搭載する電子部品実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品実装装置においては、部品の供給部に多数配設されたテープフィーダなどのパーツフィーダから、移載ヘッドによって電子部品がピックアップされる。供給部でのピックアップ動作時には、移載ヘッドの吸着位置を各テープフィーダのピックアップ位置に合わせる位置合わせが必要とされる。従来この位置合わせは、一般に実装装置の機械座標系上でのピックアップ位置の位置座標をデータ入力することにより行われていた。
【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微小化に伴い、このピックアップ動作時の吸着位置の位置合わせを高精度で行うことが求められるようになっている。このため、段取り替え時に部品供給部のテープフィーダを交換する度に、テープフィーダを治具などを用いて精密に位置合わせするフィーダ位置合わせ作業や、さらには移載ヘッドを実際に各テープフィーダのピックアップ位置に合わせながら下降させることにより吸着位置の位置座標を記憶させるティーチングなどの作業が必要とされていた。このような作業は多大な手間と時間を要し、生産性の向上を阻害する要因となるとともに、このような作業によってもなお必要精度を完全に確保することが困難であり、ピックアップミスなどの不具合が発生するという問題点があった。
【０００４】
そこで本発明は、吸着位置の調整が容易に行え、ピックアップ動作時の不具合を防止して安定した実装が行える電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電子部品実装方法は、部品供給部に並設されたテープフィーダによってピッチ送りされるキャリアテープに保持された電子部品を移載ヘッドのノズルによってピックアップし、基板に実装する電子部品実装方法であって、前記テープフィーダの前記移載ヘッドによるピックアップ位置の近傍に設けられたフィーダ基準位置マークの位置を位置検出手段によって検出する位置検出工程と、この位置検出結果に基づいて前記テープフィーダの装着位置の正否を判定する位置判定工程とを含み、前記フィーダ基準位置マークは、テープフィーダ上面を送られるキャリアテープを上面から押さえる押さえ部材にこのキャリアテープの送り孔に対応した位置に設けられた開口部であり、前記開口部を介して前記キャリアテープの送り孔の位置を検出し、この送り孔位置検出結果に基づいて前記移載ヘッドの吸着位置を補正する。
【００１２】
本発明によれば、テープフィーダのピックアップ位置の近傍に設けられたフィーダ基準位置マーク位置を検出し、この位置検出結果に基づいてフィーダ位置の正否を判定するとともに、移載ヘッドによる吸着位置を補正した上でキャリアテープに保持された電子部品をピックアップすることにより、吸着位置の調整を容易にして、安定したピックアップ動作を行うことができる。
【００１３】
【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実装装置の断面図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のテープフィーダの側断面図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のテープフィーダの押さえ部材の部分平面図、図４は本発明の一実施の形態の電子部品実装方法におけるフィーダセット位置検出処理のフローチャート、図５は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のテープフィーダの押さえ部材の部分平面図である。
【００１４】
まず図１を参照して電子部品実装装置の構造について説明する。図１において、電子部品実装装置１は電子部品を供給する部品供給部２を備えており、部品供給部２に設けられたフィーダベース３の上面には、テープフィーダ４が複数基装着されている。テープフィーダ４は、フィーダベース３の下方に位置した台車５にセットされた供給リール６から、電子部品を保持したキャリアテープ７を引き出し、保持された電子部品を移載ヘッド８によるピックアップ位置まで供給する。
【００１５】
移載ヘッド８はヘッド駆動部１１によって駆動され、ピックアップした電子部品を搬送路９上に位置決めされた基板１０に実装する。ヘッド駆動部１１は制御部１４によって制御され、移載ヘッド８がテープフィーダ４のピックアップ位置から電子部品を吸着して取り出すときの吸着位置や、基板１０上への実装位置などの位置データは、記憶部１５に記憶される。
【００１６】
テープフィーダ４のピックアップ位置の上方には、カメラ１２が配設されている。カメラ１２はピックアップ位置の近傍を撮像し、この撮像データを認識部１３によって認識処理することにより、後述するフィーダ基準位置マークやキャリアテープ７の送り孔の位置を検出する。カメラ１２および認識部１３は、フィーダ基準位置を検出する位置検出手段となっている。
【００１７】
位置検出結果は制御部１４に送られる。制御部１４は、記憶部１５に記憶されたフィーダ位置データに基づき、当該テープフィーダ４の位置ずれ量を算出し、この位置ずれ量を、許容範囲を示すしきい値データと比較することにより、テープフィーダ４の装着位置の正否を判定する。すなわち制御部１４は、位置検出結果に基づいてテープフィーダ４の装着位置の正否を判定する位置判定手段となっている。
【００１８】
次に図２、図３を参照して、テープフィーダ４について説明する。図２において、テープフィーダ４は細長形状の本体部４ａの下面をフィーダベース３の上面に沿わせて装着され、本体部４ａの下面に設けられた係止部４ｂをフィーダベース３の端部に係止させることにより位置が固定される。
【００１９】
テープフィーダ４の前端部（図２において右側）には、スプロケット２１が配設されている。スプロケット２１の歯はキャリアテープ７に定ピッチで設けられたテープ送り用の送り孔７ｂに噛み合い、テープ送り機構２２よってスプロケット２１がピッチ回転することにより、キャリアテープ７をピッチ送りする。このテープ送りにより、供給リール６からキャリアテープ７が引き出される。引き出されたキャリアテープ７は、テープフィーダ４の後端部に設けられたテープガイド２６によってガイドされてテープ導入孔４ｃから本体部４ａ内に導かれ、テープ送り経路４ｄに沿って前方へ送られる。
【００２０】
テープフィーダ４の先端部は移載ヘッド８による電子部品のピックアップ位置となっており、送られてきたキャリアテープ７は先端部上面に設けられた押さえ部材２３の下方をピッチ送りされる。このピッチ送りの途中で、押さえ部材２３に設けられた切り欠き部２３ａを介して、キャリアテープ７の凹部７ａ内に保持された電子部品１６が移載ヘッド８によってピックアップされる。電子部品１６のピックアップに先だって、キャリアテープ７の上面からトップテープ（図示せず）が剥離され、後方へ折り返されてトップテープ送り機構２４によってテープ収納容器２５内に収納される。
【００２１】
図３は、押さえ部材２３の上面を示している。押さえ部材２３には、凹部７ａ内に保持された電子部品１６がピックアップされる切り欠き部２３ａ以外に、第１開口部２３ｂ、第２開口部２３ｃが形成されている。第１開口部２３ｂは位置が正確となるように加工精度が管理されており、テープフィーダ４の装着位置の基準として用いることができるようになっている。
【００２２】
第１開口部２３ｂはキャリアテープ７の送り孔７ｂに対応して設けられており、キャリアテープ７が押さえ部材２３の下方をピッチ送りされる際には、ピッチ送りの停止位置において送り孔７ｂが第１開口部２３ｂ内に位置するようになっている。また第２開口部２３ｃ内には、ピッチ送り停止位置において凹部７ａが現れるようになっており、ピッチ送りされたキャリアテープ７の頭出し時にテープ先頭部との境界を目視にて確認できるようになっている。
【００２３】
次に図４を参照して、フィーダセット位置検出処理について説明する。このフィーダセット位置の検出は、テープフィーダ４を新たにフィーダベース３に装着する度に、装着位置の正否を確認するために行われるものである。まず、テープフィーダ４をフィーダベース３に装着したならば（ＳＴ１）、カメラ１２によってテープフィーダ４の押さえ部材２３に設けられた第１開口部２３ｂを撮像する（ＳＴ２）。そしてこの撮像データに基づいて、認識部１３によってフィーダ基準位置としての第１開口部２３ｂの位置を検出し（位置検出工程）、基準位置に対する位置ずれ量を求める（ＳＴ３）。
【００２４】
そしてこの位置ずれ量を、記憶部１５に記憶された許容範囲と比較することにより、フィーダセット位置の正否を判定する（位置判定工程）（ＳＴ４）。すなわち、位置ずれ量が許容範囲を超えており、フィーダ位置ＮＧと判定された場合には、フィーダ位置の異常を報知する（ＳＴ５）。これにより、マシンオペレータは外テープフィーダ４の再装着など適切な処置をおこなう。
【００２５】
また、位置ずれ量が許容範囲内でありフィーダ位置ＯＫであれば、位置ずれ量を移載ヘッド８による吸着位置補正量として制御部１４に対して出力する（吸着位置補正工程）（ＳＴ６）。そして、移載ヘッド８によって電子部品１６をピックアップする際には、制御部１４は補正された吸着位置に基づいてヘッド駆動部１１を制御する。これにより、移載ヘッド８はテープフィーダ４の装着誤差やテープフィーダ自体の個体差に起因する位置ずれを補正した上で、電子部品１６を常に正しく吸着して安定したピックアップ動作を行うことができる。制御部１４は、位置検出結果に基づいて、移載ヘッド８のピックアップ位置における電子部品吸着時の吸着位置を補正する吸着位置補正手段となっている。
【００２６】
なお、移載ヘッド８がキャリアテープ７から電子部品１６を取り出すピックアップ動作において、キャリアテープ７の送り孔７ｂの位置を検出し、この送り孔位置検出結果に基づいて、移載ヘッド８の吸着位置を補正するようにしてもよい。すなわち、図５に示すように、キャリアテープ７をピッチ送りする度に、または適当なインターバルで、第１開口部２３ｂを介して送り孔７ｂの位置をカメラ１２で撮像して、送り孔７ｂの位置を検出する。
【００２７】
そしてこの送り孔位置検出結果に基づき、吸着位置が補正される。すなわち、検出された送り孔位置から、テープ図面データに基づく正規寸法ｘ１，ｙ１だけ隔てた位置を、移載ヘッド８による電子部品１６の吸着位置として新たに設定する。これにより、スプロケット２１のピン２１ａの位置のばらつきが存在するような場合においても、このばらつきによるテープ送り位置の誤差に関係なく、常に正しい吸着位置を設定することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、テープフィーダのピックアップ位置の近傍に設けられたフィーダ基準位置マーク位置を検出し、この位置検出結果に基づいてフィーダ位置の正否を判定するとともに、移載ヘッドによる吸着位置を補正した上でキャリアテープに保持された電子部品をピックアップするようにしたので、吸着位置の調整を容易にして、安定したピックアップ動作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の電子部品実装装置の断面図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のテープフィーダの側断面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のテープフィーダの押さえ部材の部分平面図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法におけるフィーダセット位置検出処理のフローチャート
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のテープフィーダの押さえ部材の部分平面図
【符号の説明】
２部品供給部
４テープフィーダ
７キャリアテープ
８移載ヘッド
１０基板
１２カメラ
１３認識部
１４制御部
１６電子部品
２３押さえ部材
２３ｂ第１開口部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to that electronic component mounting method to transferring and mounting electronic components on a substrate.
[0002]
[Prior art]
In an electronic component mounting apparatus, an electronic component is picked up by a transfer head from a part feeder such as a tape feeder arranged in a large number of component supply units. During the pickup operation at the supply unit, it is necessary to align the pickup position of the transfer head with the pickup position of each tape feeder. Conventionally, this alignment is generally performed by inputting the position coordinates of the pickup position on the machine coordinate system of the mounting apparatus.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in recent years, with the miniaturization of electronic components, it has been demanded to perform high-precision alignment of the suction position during this pickup operation. For this reason, every time the tape feeder of the component supply unit is replaced at the time of setup change, the feeder positioning operation for precisely aligning the tape feeder using a jig or the like, and further, the transfer head is actually installed on each tape feeder. Work such as teaching to memorize the position coordinates of the suction position by lowering while matching with the pickup position has been required. Such work requires a lot of labor and time, and becomes a factor that hinders the improvement of productivity, and even with such work, it is still difficult to ensure the required accuracy completely. There was a problem that a bug occurred.
[0004]
The present invention has an object to adjust the suction position easy to provide a stable mounting is that electronic parts mounting method can to prevent trouble during the pickup operation.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The electronic component mounting method according to claim 1, wherein an electronic component held on a carrier tape pitch-fed by a tape feeder arranged in parallel in a component supply unit is picked up by a nozzle of a transfer head and mounted on a substrate. A mounting method comprising: a position detecting step of detecting a position of a feeder reference position mark provided in the vicinity of a pickup position by the transfer head of the tape feeder by position detecting means; and the tape based on the position detection result. The feeder reference position mark is provided at a position corresponding to the feed hole of the carrier tape on a holding member that presses the carrier tape fed on the upper surface of the tape feeder from the upper surface. It was an opening of the feed hole of the carrier tape through the opening Detecting a location to correct the pickup position of the transfer head on the basis of the feed hole position detection result.
[0012]
According to the present invention, a feeder reference position mark position provided in the vicinity of the pickup position of the tape feeder is detected, the correctness of the feeder position is determined based on the position detection result, and the suction position by the transfer head is corrected. In addition, by picking up the electronic component held on the carrier tape, the suction position can be easily adjusted and a stable pick-up operation can be performed.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a sectional view of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side sectional view of a tape feeder of the electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a flowchart of feeder set position detection processing in the electronic component mounting method of one embodiment of the present invention, and FIG. 5 is one embodiment of the present invention. It is a fragmentary top view of the pressing member of the tape feeder of the electronic component mounting apparatus of the form.
[0014]
First, the structure of the electronic component mounting apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 1, an electronic component mounting apparatus 1 includes a component supply unit 2 that supplies electronic components, and a plurality of tape feeders 4 are mounted on the upper surface of a feeder base 3 provided in the component supply unit 2. . The tape feeder 4 pulls out a carrier tape 7 holding electronic components from a supply reel 6 set on a carriage 5 positioned below the feeder base 3 and supplies the held electronic components to a pickup position by the transfer head 8. To do.
[0015]
The transfer head 8 is driven by the head drive unit 11 and mounts the picked-up electronic component on the substrate 10 positioned on the transport path 9. The head drive unit 11 is controlled by the control unit 14, and position data such as a suction position when the transfer head 8 sucks and takes out an electronic component from the pickup position of the tape feeder 4 and a mounting position on the substrate 10 are as follows: It is stored in the storage unit 15.
[0016]
A camera 12 is disposed above the pickup position of the tape feeder 4. The camera 12 captures the vicinity of the pickup position, and the recognition unit 13 recognizes the captured image data to detect the position of a feeder reference position mark and a feed hole of the carrier tape 7 described later. The camera 12 and the recognition unit 13 serve as a position detection unit that detects a feeder reference position.
[0017]
The position detection result is sent to the control unit 14. The control unit 14 calculates the positional deviation amount of the tape feeder 4 based on the feeder position data stored in the storage unit 15, and compares the positional deviation amount with threshold data indicating an allowable range. Whether or not the mounting position of the tape feeder 4 is correct is determined. That is, the control unit 14 serves as a position determination unit that determines whether the mounting position of the tape feeder 4 is correct based on the position detection result.
[0018]
Next, the tape feeder 4 will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, the tape feeder 4 is mounted with the bottom surface of the elongated body portion 4 a placed along the top surface of the feeder base 3, and the locking portion 4 b provided on the bottom surface of the body portion 4 a is attached to the end of the feeder base 3. The position is fixed by locking.
[0019]
A sprocket 21 is disposed at the front end of the tape feeder 4 (on the right side in FIG. 2). The teeth of the sprocket 21 mesh with the feed holes 7b for feeding the tape provided on the carrier tape 7 at a constant pitch, and the tape feed mechanism 22 rotates the sprocket 21 to pitch feed the carrier tape 7. By this tape feeding, the carrier tape 7 is pulled out from the supply reel 6. The drawn carrier tape 7 is guided by a tape guide 26 provided at the rear end of the tape feeder 4 and guided from the tape introduction hole 4c into the main body 4a, and is fed forward along the tape feed path 4d. .
[0020]
The tip portion of the tape feeder 4 is a position for picking up electronic components by the transfer head 8, and the fed carrier tape 7 is pitch-fed under the pressing member 23 provided on the top surface of the tip portion. In the middle of this pitch feed, the electronic component 16 held in the recess 7 a of the carrier tape 7 is picked up by the transfer head 8 through the notch 23 a provided in the pressing member 23. Prior to picking up the electronic component 16, the top tape (not shown) is peeled off from the upper surface of the carrier tape 7, folded back and stored in the tape storage container 25 by the top tape feeding mechanism 24.
[0021]
FIG. 3 shows the upper surface of the pressing member 23. The pressing member 23 has a first opening 23b and a second opening 23c in addition to the notch 23a from which the electronic component 16 held in the recess 7a is picked up. The processing accuracy is controlled so that the position of the first opening 23b is accurate, and the first opening 23b can be used as a reference for the mounting position of the tape feeder 4.
[0022]
The first opening 23b is provided in correspondence with the feed hole 7b of the carrier tape 7. When the carrier tape 7 is pitch-fed under the pressing member 23, the feed hole 7b is located at the pitch feed stop position. It is located in the first opening 23b. Further, a recess 7a appears in the second opening 23c at the pitch feed stop position so that the boundary with the head of the tape can be visually confirmed when the carrier tape 7 is pitch fed. It has become.
[0023]
Next, the feeder set position detection process will be described with reference to FIG. The detection of the feeder set position is performed every time the tape feeder 4 is newly mounted on the feeder base 3 in order to confirm the correctness of the mounting position. First, when the tape feeder 4 is mounted on the feeder base 3 (ST1), the camera 12 images the first opening 23b provided in the pressing member 23 of the tape feeder 4 (ST2). Based on this imaging data, the position of the first opening 23b as the feeder reference position is detected by the recognition unit 13 (position detection step), and the amount of displacement with respect to the reference position is obtained (ST3).
[0024]
Then, by comparing this positional deviation amount with the allowable range stored in the storage unit 15, it is determined whether or not the feeder set position is correct (position determination step) (ST4). That is, when the amount of positional deviation exceeds the allowable range and it is determined that the feeder position is NG, an abnormality in the feeder position is notified (ST5). As a result, the machine operator takes appropriate measures such as remounting the outer tape feeder 4.
[0025]
If the positional deviation amount is within the allowable range and the feeder position is OK, the positional deviation amount is output to the control unit 14 as an adsorption position correction amount by the transfer head 8 (adsorption position correction process) (ST6). When the electronic component 16 is picked up by the transfer head 8, the control unit 14 controls the head driving unit 11 based on the corrected suction position. As a result, the transfer head 8 can correct the positional deviation caused by the mounting error of the tape feeder 4 and the individual difference of the tape feeder itself, and can always pick up the electronic component 16 correctly and perform a stable pickup operation. . The control unit 14 serves as a suction position correction unit that corrects the suction position at the time of electronic component suction at the pickup position of the transfer head 8 based on the position detection result.
[0026]
In the pickup operation in which the transfer head 8 takes out the electronic component 16 from the carrier tape 7, the position of the feed hole 7b of the carrier tape 7 is detected, and the suction position of the transfer head 8 is detected based on the detection result of the feed hole position. May be corrected. That is, as shown in FIG. 5, every time the carrier tape 7 is pitch-fed or at an appropriate interval, the position of the feed hole 7b is imaged by the camera 12 through the first opening 23b, and the feed hole 7b Detect position.
[0027]
The suction position is corrected based on the feed hole position detection result. That is, a position that is separated from the detected feed hole position by the normal dimensions x1 and y1 based on the tape drawing data is newly set as a suction position of the electronic component 16 by the transfer head 8. As a result, even when there is a variation in the position of the pin 21a of the sprocket 21, a correct suction position can always be set regardless of the error in the tape feed position due to this variation.
[0028]
【The invention's effect】
According to the present invention, a feeder reference position mark position provided in the vicinity of the pickup position of the tape feeder is detected, the correctness of the feeder position is determined based on the position detection result, and the suction position by the transfer head is corrected. In addition, since the electronic component held on the carrier tape is picked up, the suction position can be easily adjusted and a stable pick-up operation can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side sectional view of a tape feeder of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a partial plan view of a pressing member of a tape feeder of the electronic component mounting apparatus according to the embodiment. FIG. 4 is a flowchart of feeder set position detection processing in the electronic component mounting method according to the embodiment of the present invention. Partial plan view of the pressing member of the tape feeder of the electronic component mounting apparatus according to the embodiment.
2 Component supply unit 4 Tape feeder 7 Carrier tape 8 Transfer head 10 Substrate 12 Camera 13 Recognition unit 14 Control unit 16 Electronic component 23 Holding member 23b First opening

Claims

An electronic component mounting method for picking up an electronic component held on a carrier tape that is pitch-fed by a tape feeder provided in parallel to a component supply unit by means of a nozzle of a transfer head, and mounting the electronic component on a substrate, comprising: A position detection step for detecting the position of a feeder reference position mark provided in the vicinity of the pickup position by the transfer head by position detection means, and a position determination for determining whether the tape feeder is mounted correctly based on the position detection result The feeder reference position mark is an opening provided at a position corresponding to the feed hole of the carrier tape in a pressing member that presses the carrier tape sent from the upper surface of the tape feeder. The position of the feed hole of the carrier tape is detected via Features and that electronic component mounting method to that correcting the suction position of the transfer head based on.