JP3935632B2

JP3935632B2 - Electronic component mounting method

Info

Publication number: JP3935632B2
Application number: JP30488298A
Authority: JP
Inventors: 建夫中島; 信義小林
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-10-27
Filing date: 1998-10-27
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2018-10-27
Also published as: JP2000133998A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップ部品や半導体などの種々の電子部品を吸着ノズルで吸着して回路基板の所定の部品装着部に自動的に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】
従来、電子部品の実装装置では、回路基板に実装すべき電子部品が増加するのに伴って実装動作の高速化が要望されており、これに対応するために、各駆動部の作動速度を上げることによって実装速度の高速化が図られてきた。例えば、電子部品の供給に際しては、保持テープの長さ方向に一定間隔で配設された格納凹部に電子部品を格納し、且つ保持テープの上面に貼ったカバーテープにより電子部品の脱落を防止してなるキャリアテープを用いて、規則的に配列された電子部品を連続供給するようにしている。また、キャリアテープから供給される電子部品を吸着して回路基板に実装するに際しては、図５（ａ）の平面図および同図（ｂ）の斜視図にそれぞれ示すように、下端部に吸着ノズル２を備えた複数個（図では１６個を例示）のノズルヘッド３を回転ドラム４の周囲の同心円上に等間隔に配設されてなるロータリー方式の実装ヘッド１を用いて、以下のような手順で電子部品を吸着して回路基板に実装するようにしている。
【０００３】
すなわち、回転ドラム４は吸着ノズル２の間隔に相当する角度ずつ間欠回転されて、各吸着ノズル２は（ａ）に示す各位置Ｐ１〜Ｐ１６に順次位置決め停止されていく。ここで、部品吸着位置Ｐ１の吸着ノズル２は、ノズルヘッド３の上下動によりキャリアテープの取出位置の電子部品７を同図（ｂ），（ｃ）に示すように吸着して取り出す。この吸着された電子部品７は、回転ドラム４の間欠回転に伴い移送されて吸着ノズル２が認識位置Ｐ５に位置決め停止されたときに、認識カメラ８により撮像される。図示しない制御部は、認識カメラ８の画像信号に基づく計測により、吸着ノズル２の中央部に対する電子部品７の位置ずれ量を算出する。
【０００４】
続いて、制御部は、吸着ノズル２が部品装着位置Ｐ９に位置決め停止されたときに、同図（ｂ）に示すように上面に回路基板９が位置決め固定された基板保持テーブル１０をＸ方向ｘおよびＹ方向ｙに所定距離だけ移動するよう制御して、回路基板９の所要の部品装着部を吸着ノズル２に吸着保持されている電子部品７の真下に位置させる。この回路基板９の位置制御は、回路基板９の所要の部品装着部に実装すべき装着位置データを上述の画像認識から算出した電子部品７の位置ずれ量だけ補正した補正位置を算出して行われる。そして、図６（ａ）に示すように、回路基板９における半田が塗着された所定の部品装着部１１が吸着ノズル２に吸着保持されている電子部品７の真下に位置決めされると、同図（ｂ）に示すように、ノズルヘッド３が下降して吸着ノズル２に吸着していた電子部品７が回路基板９の装着位置に実装される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の電子機器は小型軽量化が一層促進される傾向にあり、それに伴って回路基板９の軽薄短小化が益々すすんでいる。これにより、回路基板９には電子部品７が必然的に高密度に実装されることになり、隣接する電子部品７間の実装間隔は非常に狭くなってきている。例えば、図６の図示例では、回路基板９の中央の部品装着部１１がこれの両側の部品装着部１１に実装済みの電子部品７に対しこれらの間に吸着ノズル２が何とか入り込める程度の相対位置に設定されている。このような場合であっても、同図（ａ）に示すように、電子部品７が吸着ノズル２に対し互いの中央部が合致する所定位置に正しく吸着されていれば、同図（ｂ）に示すように吸着ノズル２に吸着保持した電子部品７を支障なく回路基板９に実装することができる。
【０００６】
しかしながら、図７（ａ）に示すように、電子部品７が吸着ノズル２に対し一方側（この場合は右側）にずれて吸着保持されたような場合、制御部は、電子部品７の吸着ノズル２に対する位置ずれ量を認識カメラ８による画像信号に基づき認識して、同図（ｂ）に示すように、回路基板９の電子部品７を実装すべき部品装着部１１が吸着ノズル２に吸着保持された電子部品７の真下に位置するように位置補正して回路基板９を位置決めするので、吸着ノズル２が電子部品７を実装すべき部品装着部１１に対し偏位した位置に配置されてしまう。そのため、ノズルヘッド３が下降するときに、吸着ノズル２の端部が実装済みの電子部品７に当接して、同図（ｃ）に示すように、実装済みの電子部品７が剥がれるといった実装不良が発生することがある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたもので、その目的とするところは、電子部品を回路基板に高密度に実装する場合において、吸着ノズルに対し位置ずれして吸着された電子部品であっても、隣接する実装済みの電子部品に実装不良が生じることなく確実に実装することのできる電子部品の実装方法および実装装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電子部品の実装方法は、部品吸着位置で吸着ノズルにて電子部品を吸着し、部品認識位置で前記吸着ノズルに吸着した電子部品を画像認識し前記電子部品の前記吸着ノズルの中央部に対する位置ずれ量を求め、部品装着位置で前記位置ずれ量にもとづき回路基板を移動し前記吸着ノズルの下降により前記電子部品を前記部品装着部に実装する電子部品の実装方法において、前記画像認識を行う前に修正位置で、位置修正ユニットを移動し前記吸着ノズルの中心線と前記位置修正ユニット上の一対の修正部材の中心線とを合わせ、前記吸着ノズルに吸着されている電子部品を前記一対の修正部材の間に載置し前記一対の修正部材を互いに近接させ前記吸着ノズルで吸着した電子部品の位置を修正することを特徴とする。
【０００９】
この電子部品の実装方法では、吸着ノズルが認識位置に移動したときに、吸着ノズルの中央部に対する電子部品の位置ずれ量が画像認識により求められるが、画像認識前に電子部品の吸着ノズルとの相対位置が修正されているので、位置ずれが殆ど無い。したがって、吸着ノズルが部品装着位置に移動されたときに、回路基板の部品装着部は、電子部品の吸着ノズルに対する位置ずれが無いことから、位置ずれによる補正をされることなく予め設定された装着位置データに基づく位置に位置決めされる。これにより、電子部品とこれを吸着保持する吸着ノズルとが共に回路基板の部品装着部に対し正確に相対向するよう位置決めされるので、電子部品が高密度に実装される場合においても、次に吸着ノズルが下降してこれに吸着している電子部品が回路基板の部品装着部に実装されるときに、この部品装着部に隣接する部品装着部に実装済みの電子部品に吸着ノズルの端部が当接するといったことは生じることがない。そのため、この電子部品の実装方法では、電子部品の実装不良を確実に防止しながら電子部品を高密度に実装することができる。
【００１１】
また本発明によれば、電子部品の吸着ノズルに対する位置修正工程を、位置修正ユニットの一対の修正部材が、互いに近接する方向に移動して電子部品を吸着ノズルに対し互いの中央部が合致する正しい相対位置になるよう位置修正しているので、その位置修正を確実に行うことができる。
【００１３】
さらに本発明によれば、位置修正ユニットを移動し吸着ノズルの中心線と位置修正ユニット上の一対の修正部材の中心線とを合わせているので、各吸着ノズルの修正位置での停止位置のばらつきや、実装すべき電子部品の種類が変わる毎にその電子部品に適応する吸着ノズルに交換されたときの吸着ノズルの種類によるばらつきに拘わらず、位置修正ユニットの一対の修正部材の中心線を常に吸着ノズルの中心線に合致する位置に正確に位置決めできる利点がある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の参考例および好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の参考例および実施の形態に共通の電子部品の実装装置の全体の外観を示す斜視図である。同図において、この電子部品の実装装置は、部品装着機構部１２とこれの後方に配置された部品供給機構部１３とにより構成されている。部品装着機構部１２は、電子部品７を実装すべき回路基板９を供給する基板供給手段１４と、供給された回路基板９を所定の部品実装位置に位置決めするＸ−Ｙテーブルからなる基板保持テーブル１０と、部品供給機構部１３から供給された電子部品７を取り出して位置決め状態の回路基板９に実装するロータリー方式の実装ヘッド１と、電子部品７を実装済みの回路基板９を排出する基板排出手段１７とを備えている。
【００１５】
上記ロータリ方式の実装ヘッド１は、図２（ｂ）に示すように、下端部に吸着ノズル２を備えた複数個（この例では１６個）のノズルヘッド３が回転ドラム４の周囲の同心円上に等間隔に配置されて上下動自在に設けられた構成になっている。回転ドラム４は吸着ノズル２の間隔に相当する角度ずつ間欠回転されて、各吸着ノズル２は（ａ）に示す各位置Ｐ１〜Ｐ１６に順次位置決め停止されていく。すなわち、実装ヘッド１は図５に示した従来のものと同一である。さらに、吸着ノズル２の認識位置Ｐ５には従来と同様に認識カメラ８が配置されている。従来の実装装置と相違する点は、（ａ）に示す吸着ノズル２で電子部品７を吸着する部品吸着位置Ｐ１と認識位置Ｐ５との間に修正位置Ｐ３を設定して、この修正位置Ｐ３に、（ｂ）に示すような位置修正ユニット１８が配置された構成のみである。
【００１６】
この位置修正ユニット１８は、吸着ノズル２に吸着された電子部品７の吸着ノズル２に対する位置関係を正しく修正するものであって、修正ステージ１９上に一対のガイド部材２０，２１が所定の間隔で互いに平行に相対向して配置されており、一対の位置修正部材２２，２３が、両ガイド部材２０，２１に摺動することにより、互いに接離する方向に位置規制されながら移動するよう設けられているとともに、図示しない作動機構により互いに連動して近接方向または離間方向に移動される構成になっている。この位置修正ユニット１８による電子部品７の位置修正の詳細については後述する。また、基板供給手段１４により供給された回路基板９は、従来と同様に、（ｂ）に示すＸ方向ｘおよびＹ方向ｙにそれぞれ移動自在に設けられた基板保持テーブル１０上に位置決め固定される。
【００１７】
図１において、部品供給機構部１３は、テーブル状の二つの部品供給部２４，２７が、同一のガイドレール（図示せず）に沿いながら各々独立して図示の矢印方向に移動可能に配設されている。各部品供給部２４，２７には、例えばキャリアテープに規則的に配列された電子部品７を連続供給できる周知の部品供給ユニットが並列配置で複数収納されている。この部品供給部２４，２７は、何れか一方が択一的に選択されて部品装着機構部１２の所定の部品供給エリアに移動され、この部品供給部２４または２７に搭載されている部品供給ユニットのうちの任意のものの部品取出位置が部品吸着位置Ｐ１の吸着ノズル２に相対向するよう位置決めされる。この部品供給による実装の間に、退避している部品供給部２７または２４に対して部品供給ユニットの交換などの段取り替えが行われる。上述の種々の制御は制御部２８が一括して担当する。
【００１８】
つぎに、上記電子部品の実装装置を用いた本発明の参考例に係る電子部品７の実装方法について、図３（ａ）〜（ｄ）の工程図を参照しながら説明する。図２の実装ヘッド１において、回転ドラム４は吸着ノズル２の間隔に相当する角度ずつ間欠回転され、この回転ドラム４により回動される各吸着ノズル２は、図２（ａ）に示す各位置Ｐ１〜Ｐ１６に達した時点で順次位置決め停止されながら回動していく。
【００１９】
部品吸着位置Ｐ１に位置決めされた吸着ノズル２は、ノズルヘッド３の上下動により供給ユニットにおける部品取出位置の電子部品７を図３に示す吸着ノズル２の吸着孔２９を通じての真空吸引により吸着して取り出す。この吸着された電子部品７は、回転ドラム４の間欠回転により移送されて、吸着ノズル２が修正位置Ｐ３に位置決め停止されたときに、図３（ａ）に示すように、位置修正ユニット１８の上方に位置する。この例では、電子部品７が吸着ノズル２に対し一方に片寄って位置ずれした相対位置で吸着されている。ここで、吸着ノズル２は、位置修正ユニット１８における修正ステージ１９に対し互いの中央部が合致する所定の位置関係で相対向するよう位置決め停止される。一方、互いに接離方向に移動自在に設けられた両位置修正部材２２，２３は、共に位置修正ステージ１９の中央部に対し等距離だけ離れた位置であって、吸着ノズル２に対し吸着可能な範囲内で最大限に位置ずれした電子部品７に対しこれの両側の真下に位置するよう離間した位置に退避している。
【００２０】
つぎに、図３（ｂ）に示すように、修正位置Ｐ３に位置決めされた吸着ノズル２は、ノズルヘッド３の下降に伴って吸着している電子部品７を修正ステージ１９上における両位置修正部材２２，２３の間の箇所に載置する。そののちに、吸着孔２９を通じての真空吸引が一時的に停止される。これにより、電子部品７は、修正ステージ１９と吸着ノズル２とにより上下から挟まれて水平方向に移動可能に保持され、この状態において、両位置修正部材２２，２３が矢印で示すように互いに近接する方向に連動しながら移動される。
【００２１】
このとき、両位置修正部材２２，２３は、共に位置修正ステージ１９の中央部に対し等距離だけ離れた位置から互いに連動して近接方向に移動するから、同図（ｃ）に示すように、電子部品７が偏位している側の位置修正部材２３が電子部品７に対し当接したのちに、これを押しながら一体的に移動して、電子部品７を吸着ノズル２に対し互いの中央部が合致する正しい位置関係で相対向するように位置修正し、且つその修正位置に両側から挟み込んで保持する。続いて、同図（ｄ）に示すように、位置修正された電子部品７は、吸着孔２９を通じての真空吸引により吸着ノズル２に再び吸着されたのちに、吸着ノズル２と共に上昇する。
【００２２】
このとき同時に、両位置修正部材２２，２３は、互いに連動して離間方向に移動されて、所定位置に退避して次の電子部品７の位置修正に備える。
【００２３】
つぎに、吸着ノズル２が認識位置Ｐ５に位置決め停止されたときに、認識カメラ８により撮像される。図１の制御部２８は、認識カメラ８の画像信号に基づく計測により電子部品７の吸着ノズル２の中央部からの位置ずれ量を算出するが、既に、電子部品７の吸着ノズル２との相対位置が修正位置Ｐ３において位置修正ユニット１８により正して修正されているので、位置ずれは殆ど無く、あったとしても微小である。
【００２４】
続いて、制御部２８は、吸着ノズル２が部品装着位置Ｐ９に位置決め停止されたときに、上面に回路基板９が位置決め固定された基板保持テーブル１０をＸ方向ｘおよびＹ方向ｙに所定距離だけ移動するよう制御して、回路基板９における電子部品７を実装すべき部品装着部を認識カメラ８で認識した電子部品７の真下の実装位置に位置させる。ここで、電子部品７の吸着ノズル２に対する位置ずれ量は、存在したとしても極めて微小であるから、吸着ノズル２は、電子部品７と同様に回路基板９の部品装着部に対しほぼ正確に相対向する位置関係に位置決めされる。すなわち、吸着ノズル２は、従来のように電子部品７の大きな位置ずれ量に対応して回路基板９の部品装着部に対し一方に片寄った位置に位置決めされることはない。したがって、次にノズルヘッド３が下降して吸着ノズル２に吸着していた電子部品７が回路基板９の部品装着部に実装されるときに、電子部品を高密度実装する回路基板９であっても、この部品装着部に隣接する部品装着部に実装済みの電子部品７に吸着ノズル２の端部が当接するといったことは生じない。
【００２５】
図４（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態に係る電子部品７の実装方法の工程図を示す。この実装方法を具現化した位置修正ユニット３０は、図３の位置修正ユニット１８と同一の構成を備えるとともに、これの修正ステージ１９が、例えばエアシリンダなどのステージ駆動部３１の駆動シャフト３２の先端に設けられた受板部３３上に固定された構成になっている。
【００２６】
図４（ａ）に示すように、部品吸着位置Ｐ１で電子部品７を吸着した吸着ノズル２は、修正位置Ｐ３に停止されたときに、位置修正ユニット３０に対し位置ずれしていることがある。すなわち、吸着ノズル２はその中心線ｓが位置修正ユニット３０の中心線Ｓに対しずれた相対位置で停止することがある。また、この例では、電子部品７が吸着ノズル２に対し一方に片寄って位置ずれした相対配置で吸着されている。吸着ノズル２が修正位置Ｐ３に停止すると、ステージ駆動部３１は、駆動シャフト３２を延出させるよう駆動して、修正ステージ１９を矢印で示すように吸着ノズル２に対する位置ずれを解消する方向に移動させ、同図（ｂ）に示すように、修正ステージ１９をその中心線Ｓが吸着ノズル２の中心線ｓに合致するよう位置決めする。このとき、互いに接離方向に移動自在に設けられた両位置修正部材２２，２３は、共に位置修正ステージ１９の中央部に対し等距離だけ離れた位置であって、吸着ノズル２に対し吸着可能な範囲内で最大限に位置ずれした電子部品７の両端外方の真下に位置するよう離間した位置に退避している。
【００２７】
つぎに、同図（ｃ）に示すように、修正位置Ｐ３の吸着ノズル２は、ノズルヘッド３の下降に伴って吸着している電子部品７を修正ステージ１９上における両位置修正部材２２，２３の間の箇所に載置する。そののちに、吸着孔２９を通じての真空吸引が一時的に停止される。これにより、電子部品７は、修正ステージ１９と吸着ノズル２とにより上下から挟まれて水平方向に移動可能に保持され、この状態において、両位置修正部材２２，２３が矢印で示すように互いに近接する方向に連動しながら移動される。
【００２８】
このとき、両位置修正部材２２，２３は、共に位置修正ステージ１９の中央部に対し等距離だけ離れた位置から互いに連動して近接方向に移動するから、同図（ｄ）に示すように、電子部品７が偏位している側の位置修正部材２３が電子部品７に対し当接したのちに押しながら一体的に移動して、電子部品７を吸着ノズル２に対しその中央部に正しく相対向するように位置修正し、且つその修正位置に両側から挟み込んで保持する。続いて、同図（ｅ）に示すように、位置修正された電子部品７は、吸着孔２９を通じての真空吸引により吸着ノズル２に再び吸着されたのちに、吸着ノズル２と共に上昇する。このとき同時に、両位置修正部材２２，２３は、互いに連動して離間方向に移動されて、所定位置に退避して次の電子部品７の位置修正に備える。
【００２９】
この吸着ノズル２が認識位置Ｐ５および部品装着位置Ｐ９に位置決め停止されたときの作用は、図３に説明した通りである。この位置修正ユニット３０による電子部品７の実装方法では、図３の場合と同様に、ノズルヘッド３が下降して吸着ノズル２に吸着していた電子部品７が回路基板９の装着位置に実装されるときに、この装着位置に隣接する装着位置に実装済みの電子部品７に吸着ノズル２の端部が当接するといったことは生じない効果を得ることができる。それに加えて、この位置修正ユニット３０では、各吸着ノズル２の修正位置Ｐ３での停止位置のばらつきや、実装すべき電子部品７の種類が変わる毎にその電子部品７に適応する吸着ノズル２に交換されたときの吸着ノズル２の種類によるばらつきに対して、修正ステージ１９を吸着ノズル２に所定の相対位置に正確に位置決めできる利点がある。
【００３０】
なお、修正位置Ｐ３は、部品吸着位置Ｐ１と認識位置Ｐ５との間に設定すればよく、例えば、Ｐ１の位置またはＰ４の位置に設定してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の電子部品の実装方法によれば、吸着ノズルに吸着保持されている電子部品を、画像認識前に、吸着ノズルに対し互いの中央部が合致する相対位置になるよう強制的に位置修正するようにしたので、吸着ノズルが部品装着位置に移動されたときに、回路基板の部品装着部は、電子部品の吸着ノズルに対する位置ずれが無いことから、位置ずれによる補正をされることなく予め設定された装着位置データに基づく位置に位置決めされるので、電子部品とこれを吸着保持する吸着ノズルとを共に回路基板の部品装着部に対し正確に相対向するよう位置決めできる。このため、電子部品が高密度に実装される場合においても、吸着ノズルが下降してこれに吸着している電子部品を回路基板の部品装着部に実装するときに、この部品装着部に隣接する部品装着部に実装済みの電子部品に吸着ノズルの端部が当接するといったことは生じることがないので、電子部品の実装不良を防止しながら電子部品を高密度に実装することができる。
【００３２】
さらに本発明によれば、位置修正ユニットを移動し吸着ノズルの中心線と位置修正ユニット上の一対の修正部材の中心線とを合わせているので、各吸着ノズルの修正位置での停止位置のばらつきや、実装すべき電子部品の種類が変わる毎にその電子部品に適応する吸着ノズルに交換されたときの吸着ノズルの種類によるばらつきに拘わらず、位置修正ユニットの一対の修正部材の中心線を常に吸着ノズルの中心部に合致する位置に正確に位置決めできる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品の実装装置の外観を示す斜視図。
【図２】同上電子部品の実装装置における実装ヘッドを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は一部の拡大図。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は本発明の参考例に係る電子部品の実装方法を示す工程図。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は本発明の電子部品の実装方法の実施の形態に係る電子電部品の実装方法を示す工程図。
【図５】従来の電子部品の実装装置における実装ヘッドを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は一部の拡大図。
【図６】（ａ），（ｂ）は、同上実装ヘッドを用いた従来の電子部品の実装方法における実装不良を生じることなく電子部品が実装された状態を示す工程図。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は同上実装ヘッドを用いた従来の電子部品の実装方法における電子部品に実装不良が生じた場合を示す工程図。
【符号の説明】
２吸着ノズル
７電子部品
９回路基板
１８位置修正ユニット
１９修正ステージ
２２，２３位置修正部材
３０位置修正ユニット
３１ステージ駆動部
３３受板部
Ｐ１部品吸着位置
Ｐ３修正位置
Ｐ５認識位置
Ｐ９部品装着位置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to the implementation how the electronic component to be automatically mounted to a predetermined component mounting portion of the circuit board by adsorbing various electronic parts such as chip parts and semiconductor in the suction nozzle.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electronic component mounting apparatus, there has been a demand for a high-speed mounting operation as the number of electronic components to be mounted on a circuit board increases. To cope with this, the operating speed of each drive unit is increased. As a result, the mounting speed has been increased. For example, when supplying electronic components, the electronic components are stored in storage recesses arranged at regular intervals in the length direction of the holding tape, and the electronic tape is prevented from falling off by a cover tape attached to the upper surface of the holding tape. The electronic tape arranged regularly is continuously supplied using the carrier tape. When the electronic component supplied from the carrier tape is sucked and mounted on the circuit board, the suction nozzle is formed at the lower end as shown in the plan view of FIG. 5A and the perspective view of FIG. Using a rotary mounting head 1 in which a plurality of nozzle heads 3 (16 are illustrated in the figure are illustrated) are arranged on a concentric circle around the rotating drum 4 at equal intervals, the following The electronic components are picked up by the procedure and mounted on the circuit board.
[0003]
That is, the rotary drum 4 is intermittently rotated by an angle corresponding to the interval between the suction nozzles 2, and the suction nozzles 2 are sequentially stopped at the positions P1 to P16 shown in FIG. Here, the suction nozzle 2 at the component suction position P1 sucks and takes out the electronic component 7 at the carrier tape take-out position as shown in FIGS. The sucked electronic component 7 is transferred along with the intermittent rotation of the rotary drum 4 and picked up by the recognition camera 8 when the suction nozzle 2 is stopped at the recognition position P5. A control unit (not shown) calculates the positional deviation amount of the electronic component 7 with respect to the central portion of the suction nozzle 2 by measurement based on the image signal of the recognition camera 8.
[0004]
Subsequently, when the suction nozzle 2 is stopped at the component mounting position P9, the control unit moves the substrate holding table 10 with the circuit board 9 positioned and fixed on the upper surface as shown in FIG. Then, by controlling to move by a predetermined distance in the Y direction y, the required component mounting portion of the circuit board 9 is positioned directly below the electronic component 7 sucked and held by the suction nozzle 2. The position control of the circuit board 9 is performed by calculating a correction position obtained by correcting the mounting position data to be mounted on a required component mounting portion of the circuit board 9 by the amount of positional deviation of the electronic component 7 calculated from the image recognition described above. Is called. Then, as shown in FIG. 6 (a), when the predetermined component mounting portion 11 coated with solder on the circuit board 9 is positioned directly below the electronic component 7 held by suction by the suction nozzle 2, As shown in FIG. 2B, the electronic component 7 that has been sucked by the suction nozzle 2 as the nozzle head 3 is lowered is mounted at the mounting position of the circuit board 9.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, recent electronic devices tend to be further reduced in size and weight, and accordingly, the circuit board 9 is becoming lighter, thinner, and smaller. As a result, the electronic components 7 are inevitably mounted on the circuit board 9 with a high density, and the mounting interval between the adjacent electronic components 7 has become very narrow. For example, in the illustrated example of FIG. 6, the component mounting portion 11 at the center of the circuit board 9 is relative to the electronic components 7 already mounted on the component mounting portions 11 on both sides of the circuit board 9 so that the suction nozzle 2 can somehow enter between them. Set to position. Even in such a case, as shown in FIG. 5A, if the electronic component 7 is correctly sucked to the suction nozzle 2 at a predetermined position where the center portions of the electronic parts 7 match each other, As shown, the electronic component 7 sucked and held by the suction nozzle 2 can be mounted on the circuit board 9 without any trouble.
[0006]
However, as shown in FIG. 7A, in the case where the electronic component 7 is sucked and held on one side (in this case, the right side) with respect to the suction nozzle 2, the control unit 2 is recognized based on the image signal from the recognition camera 8, and the component mounting portion 11 on which the electronic component 7 of the circuit board 9 is to be mounted is sucked and held by the suction nozzle 2 as shown in FIG. Since the circuit board 9 is positioned by correcting the position so that the electronic component 7 is located directly below the suctioned electronic component 7, the suction nozzle 2 is disposed at a position displaced from the component mounting portion 11 on which the electronic component 7 is to be mounted. . Therefore, when the nozzle head 3 is lowered, the end of the suction nozzle 2 comes into contact with the mounted electronic component 7 and the mounted electronic component 7 is peeled off as shown in FIG. May occur.
[0007]
Therefore, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide electronic devices that are attracted by being displaced with respect to the suction nozzle when electronic components are mounted on a circuit board at a high density. It is an object of the present invention to provide an electronic component mounting method and a mounting apparatus that can reliably mount adjacent component mounted electronic components without causing mounting defects.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the mounting method of the electronic component of the present invention is to adsorb the child part conductive at the suction nozzle at the component sucking position, the electronic component attracted to the suction nozzle at the component recognition position and the image recognition the the calculated positional deviation amount with respect to the central portion of the suction nozzle of an electronic component, moves the circuit board on the basis of the positional deviation amount in parts products mounting position electronic mounting the electronic component by the lowering of the suction nozzle in the component mounting portion In the component mounting method, the position correction unit is moved at the correction position before the image recognition, the center line of the suction nozzle is aligned with the center lines of the pair of correction members on the position correction unit, and the suction nozzle modifying the position of the electronic component adsorbed by placing and the suction nozzle in close proximity to each other the pair of modifying member between the adsorb has been that the electronic components of the pair of modified member And butterflies.
[0009]
In this electronic component mounting method, when the suction nozzle moves to the recognition position, the amount of positional displacement of the electronic component with respect to the central portion of the suction nozzle is obtained by image recognition . because it is Tadashisa relative position GaOsamu, almost no positional deviation. Therefore, when the suction nozzle is moved to the component mounting position, the component mounting portion of the circuit board does not have a positional shift with respect to the suction nozzle of the electronic component. It is positioned at a position based on the position data. As a result, both the electronic component and the suction nozzle for sucking and holding the electronic component are positioned so as to oppose each other accurately with respect to the component mounting portion of the circuit board. When the suction nozzle is lowered and the electronic component sucked on it is mounted on the component mounting portion of the circuit board, the end of the suction nozzle is attached to the electronic component already mounted on the component mounting portion adjacent to this component mounting portion. Does not occur. Therefore, in this electronic component mounting method, the electronic components can be mounted at a high density while reliably preventing defective mounting of the electronic components.
[0011]
Further , according to the present invention , in the position correction step of the electronic component with respect to the suction nozzle, the pair of correction members of the position correction unit moves in a direction close to each other so that the center part of the electronic component matches the suction nozzle. because it'll jar position correction in the correct relative position, it is possible to perform the position fix securely.
[0013]
Further, according to the present invention, the position correction unit is moved so that the center line of the suction nozzle is aligned with the center line of the pair of correction members on the position correction unit. In addition, every time the type of electronic component to be mounted changes , the center line of the pair of correction members of the position correction unit is always displayed regardless of variations due to the type of suction nozzle when the suction nozzle is adapted to the electronic component. It can advantageously be precisely positioned on the position you match the center line of the suction nozzle.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Reference examples and preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the overall appearance of an electronic component mounting apparatus common to a reference example and an embodiment of the present invention. In the figure, the electronic component mounting apparatus is composed of a component mounting mechanism section 12 and a component supply mechanism section 13 disposed behind the component mounting mechanism section 12. The component mounting mechanism 12 includes a substrate supply unit 14 that supplies a circuit board 9 on which the electronic component 7 is to be mounted, and a board holding table that includes an XY table that positions the supplied circuit board 9 at a predetermined component mounting position. 10, a rotary mounting head 1 that takes out the electronic component 7 supplied from the component supply mechanism 13 and mounts it on the circuit board 9 in a positioned state, and a substrate discharge that discharges the circuit board 9 on which the electronic component 7 has been mounted. And means 17.
[0015]
As shown in FIG. 2B, the rotary type mounting head 1 includes a plurality of (16 in this example) nozzle heads 3 having concentric circles around the rotary drum 4. Are arranged at equal intervals so as to be movable up and down. The rotary drum 4 is intermittently rotated by an angle corresponding to the interval between the suction nozzles 2, and the suction nozzles 2 are sequentially stopped at the positions P1 to P16 shown in FIG. That is, the mounting head 1 is the same as the conventional one shown in FIG. Further, a recognition camera 8 is arranged at the recognition position P5 of the suction nozzle 2 as in the conventional case. The difference from the conventional mounting apparatus is that a correction position P3 is set between the component suction position P1 for sucking the electronic component 7 by the suction nozzle 2 shown in FIG. , (B), only the configuration in which the position correction unit 18 is arranged.
[0016]
The position correction unit 18 corrects the positional relationship of the electronic component 7 sucked by the suction nozzle 2 with respect to the suction nozzle 2, and a pair of guide members 20 and 21 are arranged on the correction stage 19 at a predetermined interval. The pair of position correcting members 22 and 23 are arranged so as to be opposed to each other in parallel with each other. In addition, they are configured to be moved in the proximity direction or the separation direction in conjunction with each other by an operating mechanism (not shown). Details of the position correction of the electronic component 7 by the position correction unit 18 will be described later. Further, the circuit board 9 supplied by the board supply means 14 is positioned and fixed on a substrate holding table 10 provided movably in the X direction x and Y direction y shown in FIG. .
[0017]
In FIG. 1, the component supply mechanism unit 13 is arranged so that two table-shaped component supply units 24 and 27 can move independently in the direction of the arrow shown along the same guide rail (not shown). Has been. In each of the component supply units 24 and 27, for example, a plurality of well-known component supply units capable of continuously supplying the electronic components 7 regularly arranged on a carrier tape are accommodated in a parallel arrangement. Any one of the component supply units 24 and 27 is selected and moved to a predetermined component supply area of the component mounting mechanism unit 12, and the component supply unit mounted on the component supply unit 24 or 27. Among these, the component take-out position is positioned so as to face the suction nozzle 2 at the component suction position P1. During the mounting by the component supply, a setup change such as replacement of a component supply unit is performed on the retracted component supply unit 27 or 24. The control unit 28 is in charge of the various controls described above.
[0018]
Next, a mounting method of the electronic component 7 according to the reference example of the present invention using the electronic component mounting apparatus will be described with reference to the process diagrams of FIGS. In the mounting head 1 of FIG. 2, the rotary drum 4 is intermittently rotated by an angle corresponding to the interval between the suction nozzles 2, and each suction nozzle 2 rotated by the rotary drum 4 is positioned at each position shown in FIG. When it reaches P1 to P16, it is rotated while the positioning is stopped.
[0019]
The suction nozzle 2 positioned at the component suction position P1 sucks the electronic component 7 at the component take-out position in the supply unit by vacuum suction through the suction hole 29 of the suction nozzle 2 shown in FIG. Take out. When the sucked electronic component 7 is transferred by intermittent rotation of the rotary drum 4 and the suction nozzle 2 is stopped at the correction position P3, as shown in FIG. Located above. In this example, the electronic component 7 is sucked at a relative position where the electronic component 7 is shifted toward one side with respect to the suction nozzle 2. Here, the suction nozzle 2 is positioned and stopped so as to face each other with a predetermined positional relationship in which the central portions thereof coincide with the correction stage 19 in the position correction unit 18. On the other hand, both the position correction members 22 and 23 provided so as to be movable in the contact and separation directions are positions that are separated from the central portion of the position correction stage 19 by an equal distance and can be sucked to the suction nozzle 2. With respect to the electronic component 7 which has been displaced to the maximum extent within the range, the electronic component 7 is retracted to a position separated so as to be located directly below both sides thereof.
[0020]
Next, as shown in FIG. 3B, the suction nozzle 2 positioned at the correction position P <b> 3 has the electronic component 7 sucked as the nozzle head 3 descends on the correction stage 19. It is placed at a location between 22 and 23. After that, vacuum suction through the suction hole 29 is temporarily stopped. As a result, the electronic component 7 is sandwiched from above and below by the correction stage 19 and the suction nozzle 2 and is held so as to be movable in the horizontal direction. In this state, both the position correction members 22 and 23 are close to each other as indicated by arrows. It moves while interlocking with the direction to do.
[0021]
At this time, since both the position correction members 22 and 23 move in the proximity direction in conjunction with each other from a position separated from the central portion of the position correction stage 19 by an equal distance, as shown in FIG. After the position correction member 23 on the side where the electronic component 7 is displaced contacts the electronic component 7, the electronic component 7 moves integrally while being pressed, and the electronic component 7 is moved to the center of the suction nozzle 2. The positions are corrected so as to face each other in the correct positional relationship where the parts match, and the correction positions are sandwiched from both sides and held. Subsequently, as shown in FIG. 4D, the electronic component 7 whose position has been corrected is lifted together with the suction nozzle 2 after being sucked again by the suction nozzle 2 by vacuum suction through the suction hole 29.
[0022]
At the same time, the two position correction members 22 and 23 are moved in the separation direction in conjunction with each other and retracted to a predetermined position to prepare for the next position correction of the electronic component 7.
[0023]
Next, when the suction nozzle 2 is stopped at the recognition position P5, an image is taken by the recognition camera 8. The control unit 28 in FIG. 1 calculates the amount of displacement of the electronic component 7 from the central portion of the suction nozzle 2 by measurement based on the image signal of the recognition camera 8, but has already been relative to the suction nozzle 2 of the electronic component 7. Since the position is correctly corrected by the position correction unit 18 at the correction position P3, there is almost no positional deviation, and if any, it is very small.
[0024]
Subsequently, when the suction nozzle 2 is stopped at the component mounting position P9, the control unit 28 moves the substrate holding table 10 with the circuit board 9 positioned and fixed on the upper surface by a predetermined distance in the X direction x and the Y direction y. Control is performed so that the component mounting portion on the circuit board 9 on which the electronic component 7 is to be mounted is positioned at a mounting position directly below the electronic component 7 recognized by the recognition camera 8. Here, since the displacement amount of the electronic component 7 with respect to the suction nozzle 2 is extremely small even if it exists, the suction nozzle 2 is relatively accurately relative to the component mounting portion of the circuit board 9 as with the electronic component 7. It is positioned in the positional relationship. That is, the suction nozzle 2 is not positioned at a position offset to one side with respect to the component mounting portion of the circuit board 9 corresponding to the large positional deviation amount of the electronic component 7 as in the prior art. Therefore, when the electronic component 7 that is next lowered by the nozzle head 3 and is sucked by the suction nozzle 2 is mounted on the component mounting portion of the circuit board 9, However, the end of the suction nozzle 2 does not come into contact with the electronic component 7 mounted on the component mounting portion adjacent to the component mounting portion.
[0025]
Figure 4 (a) ~ (e) shows a process diagram of a method for mounting an electronic component 7 according to the implementation mode of the present invention. A position correction unit 30 that embodies this mounting method has the same configuration as the position correction unit 18 of FIG. 3, and the correction stage 19 is, for example, the tip of a drive shaft 32 of a stage drive unit 31 such as an air cylinder. It is the structure fixed on the receiving plate part 33 provided in this.
[0026]
As shown in FIG. 4A, the suction nozzle 2 that sucks the electronic component 7 at the component suction position P1 may be displaced with respect to the position correction unit 30 when stopped at the correction position P3. . That is, the suction nozzle 2 may stop at a relative position where the center line s is deviated from the center line S of the position correction unit 30. Further, in this example, the electronic component 7 is sucked in a relative arrangement in which the electronic component 7 is shifted toward one side with respect to the suction nozzle 2. When the suction nozzle 2 stops at the correction position P3, the stage driving unit 31 drives the drive shaft 32 to extend, and moves the correction stage 19 in a direction to eliminate the positional deviation with respect to the suction nozzle 2 as indicated by an arrow. Then, as shown in FIG. 4B, the correction stage 19 is positioned so that its center line S matches the center line s of the suction nozzle 2. At this time, both the position correction members 22 and 23 provided so as to be movable in the contact / separation direction with respect to each other are positioned at an equal distance from the central portion of the position correction stage 19 and can be sucked to the suction nozzle 2. The electronic component 7 that has been displaced to the maximum within such a range is retracted to a position spaced apart so as to be located directly below both ends.
[0027]
Next, as shown in FIG. 5C, the suction nozzle 2 at the correction position P3 is configured so that the position correction members 22 and 23 on the correction stage 19 attract the electronic component 7 sucked as the nozzle head 3 is lowered. Place it in the place between. After that, vacuum suction through the suction hole 29 is temporarily stopped. As a result, the electronic component 7 is sandwiched from above and below by the correction stage 19 and the suction nozzle 2 and is held so as to be movable in the horizontal direction. In this state, both the position correction members 22 and 23 are close to each other as indicated by arrows. It moves while interlocking with the direction to do.
[0028]
At this time, since both the position correcting members 22 and 23 move in the proximity direction in conjunction with each other from a position separated from the central portion of the position correcting stage 19 by an equal distance, as shown in FIG. After the position correcting member 23 on the side where the electronic component 7 is displaced comes into contact with the electronic component 7, the position correcting member 23 moves integrally while being pushed, so that the electronic component 7 is correctly relative to the center of the suction nozzle 2. The position is corrected so as to face, and the corrected position is sandwiched and held from both sides. Subsequently, as shown in FIG. 5E, the electronic component 7 whose position has been corrected is lifted together with the suction nozzle 2 after being sucked again by the suction nozzle 2 by vacuum suction through the suction hole 29. At the same time, the two position correction members 22 and 23 are moved in the separation direction in conjunction with each other and retracted to a predetermined position to prepare for the next position correction of the electronic component 7.
[0029]
The operation when the suction nozzle 2 is stopped at the recognition position P5 and the component mounting position P9 is as described in FIG. In the mounting method of the electronic component 7 by the position correction unit 30, the electronic component 7 that has been sucked by the suction nozzle 2 by being lowered by the nozzle head 3 is mounted at the mounting position of the circuit board 9, as in FIG. 3. In this case, it is possible to obtain an effect that the end portion of the suction nozzle 2 does not come into contact with the mounted electronic component 7 at the mounting position adjacent to the mounting position. In addition, in this position correction unit 30, each time the suction nozzle 2 adapts to the electronic component 7 each time the variation of the stop position of the suction nozzle 2 at the correction position P3 or the type of the electronic component 7 to be mounted changes. There is an advantage that the correction stage 19 can be accurately positioned at a predetermined relative position with respect to the suction nozzle 2 with respect to the variation due to the type of the suction nozzle 2 at the time of replacement.
[0030]
The correction position P3 may be set between the component suction position P1 and the recognition position P5. For example, the correction position P3 may be set at the position P1 or the position P4.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the mounting method of the electronic component of the present invention, the electronic part being sucked and held by the adsorption nozzle, before the image recognition, the relative position that matches the central portion of one another with respect to the suction nozzle Because the position is forcibly corrected so that the component mounting part of the circuit board is not displaced with respect to the suction nozzle of the electronic component when the suction nozzle is moved to the component mounting position. The electronic component and the suction nozzle for sucking and holding the electronic component can be positioned so as to oppose each other accurately with respect to the component mounting portion of the circuit board. . For this reason, even when electronic components are mounted at a high density, when the suction nozzle is lowered and the electronic component sucked by the suction nozzle is mounted on the component mounting portion of the circuit board, it is adjacent to the component mounting portion. Since the end of the suction nozzle does not come into contact with the electronic component already mounted on the component mounting portion, it is possible to mount the electronic component with high density while preventing mounting failure of the electronic component.
[0032]
Further, according to the present invention, the position correction unit is moved so that the center line of the suction nozzle is aligned with the center line of the pair of correction members on the position correction unit. In addition, every time the type of electronic component to be mounted changes, the center line of the pair of correction members of the position correction unit is always displayed regardless of variations due to the type of suction nozzle when the suction nozzle is adapted to the electronic component. There is an advantage that it can be accurately positioned at a position matching the center of the suction nozzle.
[Brief description of the drawings]
Perspective view showing an appearance of FIG. 1 electronic component mounting apparatus.
2A and 2B show a mounting head in the electronic component mounting apparatus, wherein FIG. 2A is a plan view, FIG. 2B is a perspective view, and FIG.
FIGS. 3A to 3D are process diagrams showing a method for mounting an electronic component according to a reference example of the present invention . FIGS.
[4] (a) ~ (e) are process diagrams showing a method of mounting an electronic conductive component according to implementation in the form of a mounting method of the electronic component of the present invention.
5A and 5B show a mounting head in a conventional electronic component mounting apparatus, wherein FIG. 5A is a plan view, FIG. 5B is a perspective view, and FIG. 5C is a partial enlarged view.
FIGS. 6A and 6B are process diagrams showing a state in which an electronic component is mounted without causing a mounting defect in a conventional electronic component mounting method using the mounting head.
FIGS. 7A to 7C are process diagrams showing a case where mounting failure occurs in an electronic component in a conventional electronic component mounting method using the mounting head.
[Explanation of symbols]
2 Suction nozzle 7 Electronic component 9 Circuit board 18 Position correction unit 19 Correction stage 22, 23 Position correction member 30 Position correction unit 31 Stage drive unit 33 Receiving plate part P1 Component suction position P3 Correction position P5 Recognition position P9 Component mounting position

Claims

Parts adsorbs child part conductive at the suction nozzle in the suction position, the electronic component attracted to the suction nozzle at the component recognition position and image recognition obtain the position deviation amount with respect to the central portion of the suction nozzle of the electronic component, parts products in electronic part mounting method for mounting the electronic component on the component mounting portion by the lowering of the suction nozzle moves the circuit board on the basis of the previous SL positional deviation amount in mounting position,
At the correction position before performing the image recognition,
Move the position correction unit, align the center line of the suction nozzle and the center line of the pair of correction members on the position correction unit,
And wherein modifying the position of the electronic component adsorbed by placing and the suction nozzle in close proximity to each other the pair of modifying member between the suction nozzle of the pair of modifying the electronic part being sucked wear member Mounting method for electronic components.

The position correction unit includes a correction stage on which the electronic component is placed and a pair of correction members movably provided on the correction stage. The center line of the suction nozzle and the pair of correction members on the position correction unit 2. The electronic component mounting method according to claim 1, wherein the alignment with the center line is performed by moving a correction stage .

After placing the electronic component sucked by the suction nozzle between the pair of correction members, the suction of the suction nozzle is stopped,
The electronic component mounting method according to claim 1, wherein the suction nozzle is sucked after the pair of correction members are brought close to each other and the position of the electronic component sucked by the suction nozzle is corrected. .