JP4537223B2

JP4537223B2 - 電子部品装着装置

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Publication number: JP4537223B2
Application number: JP2005037510A
Authority: JP
Inventors: 信雄柴田; 裕之渡邊; 晃加藤; 茂飯田; 聖司大西
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Priority date: 2005-02-15
Filing date: 2005-02-15
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2025-02-15
Also published as: JP2006228793A

Description

本発明は、電子部品を基板に装着するための電子部品装着装置及び電子部品装着方法に関する。

従来より、例えば、電子部品（以下、適宜、部品と略す。）を基板に自動的に実装する実装装置が知られている。これによれば、部品供給装置から供給された部品は、装着ヘッドに搭載された吸着ノズルに吸着保持されて所定位置まで移送された後、ＸＹテーブルに固定された基板の所定位置に吸着ノズルが下降して基板に装着される。この実装装置には、電子部品を基板上の所定位置に正確に装着するため、高精度の位置決め機構が設けられている。例えば、基板上に形成される、いわゆるアライメントマークの位置をカメラなどで認識し、設定位置とのズレ量を検知することにより、電子部品の装着位置を補正して適正化することができる。

一方、部品はその種類によって通常厚みが異なるため、吸着ノズルの下降量を常に一定とすると、正確な部品装着を行うことができない。そのため、部品の種類に応じてノズルの下降量が予め記憶され、これらのデータに基づいて、部品毎にノズルの下降量が制御されている。

また、プリント基板等の基板は、加工時の歪などにより基板面に反り等の変形が生じている場合がある。例えば、実装装置に設置された基板の基板面が基準とする基板高さより下側に凹んでいると、基板面に印刷された半田に部品からの十分な押付力が付与されず、装着の位置ずれや部品倒れが発生するおそれがある。反対に、基板面が上側に凸になると、半田にかかる押圧力が過大となり、半田が周囲に拡がり過ぎたり、或いは部品が損傷するおそれがある。

そこで、例えば、基板がＸＹテーブルに搬入されるまでの搬入待機時に、プリント基板の反り量を計測し、この計測結果に基づいて部品の装着高さを制御する方法が開示されている（特許文献１参照。）。

また、ＸＹテーブルに基板が搬入された後、吸着ノズルが下降する前の部品の保持位置と基板上の装着位置との垂直距離を計測し、この計測結果に基づいて部品の装着高さを制御する方法が開示されている（特許文献２参照。）。

特開２００４−７１６４１号公報（第７−８頁、第４図）特開平１１−１４５６８２号公報（第４−５頁、第１図）

ところで、ＸＹテーブル上に載置された基板は、通常、縦横高さ方向の３軸（ＸＹＺ）方向から外力により拘束されている。このため、基板にかかる力の大きさによって基板に反り変形が発生するおそれがある。すなわち、特許文献１に示すように、基板の搬入待機時に基板の反り量を検出しても、位置決めテーブル上で反りが発生すると、部品の装着高さを適正化することができないため、装着品質を低下させるおそれがある。

一方、特許文献２によれば、部品の保持位置と基板上の装着位置との垂直距離を計測するため、ＸＹテーブルにより基板の位置決め制御を行った後、垂直距離を計測し、この計測結果に基づいてノズルの下降量を決めて下降動作を行うことになる。このため、基板の位置決め制御と吸着ノズルの下降量制御を同時に進行させる従来の方法と比較して、処理速度の低下を招くという問題がある。

更に、先の特許文献１によれば、ＸＹテーブル上で基板のアライメントマークの位置を認識するため、基板をカメラに対して相対移動させる際に、基板の対角線上の表面高さを測定し、この測定結果に基づいて基板の反り量を求める方法が開示されている。これによれば、基板がＸＹテーブルに固定された状態で反り量を測定し、アライメントマークの認識作業中に反り量を計測できるから、部品の装着品質を向上できるとともに、処理速度の低下を抑制できる。

しかしながら、基板の反りは、外力の影響を受けて複雑な変形を生じるおそれがある。この場合、特許文献１に示すように、対角線上の測定だけでは、基板表面の各所における表面高さを正確に把握することができない。特に、微小部品の実装においては、基板面に対する装着高さの誤差が品質に与える影響は大きい。

本発明は、基板がテーブルに設置された状態で基板の表面高さを高精度で検出し、電子部品の装着品質を向上させるとともに、処理速度の低下を抑制することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の電子部品装着装置は、電子部品を保持したノズルを下降させて、テーブル上に位置決めされた基板に電子部品を装着する電子部品装着装置において、ノズルが下降する位置から離れた位置に配設され、テーブルを動作させたときに基板の表面高さを上方から非接触で連続的に検出する複数のセンサからなるセンサ群と、該センサ群の検出値に基づいてノズルの下降量を決定する制御手段とを備え、センサ群は、各センサの互いの間隔が調整可能で一方向に横並びで配列されるとともにテーブルの動作と独立して設けられ、基板とセンサ群とが相対的に移動する際に、電子部品が装着される基板上の設定領域のほぼ中央の位置を通るライン上を各センサが通過するように、各センサの互いの間隔が位置決めされることを特徴とする。

すなわち、複数のセンサを基板上の所定方向に所定間隔で相対移動させることにより、センサの一回の走査で基板面の全面に渡って連続的に表面高さを計測することができる。これによれば、基板をテーブルに設置した状態で基板上の任意の位置の表面高さを計測できるため、基板に不均一な変形が生じても、表面高さを高精度で検出することができ、電子部品の装着品質を向上させることができる。

この場合において、センサは、電子部品が装着される基板上の設定領域のほぼ中央の位置をライン状に走査するように、センサ間隔を調整することにより、部品の装着領域における表面高さを正確に把握できるから、部品装着品質を一層向上できる。

また、電子部品の種類に応じて基板の表面高さに基づく下降量の補正有無を定義するデータを有し、電子部品の種類を認識して得られた情報に基づいて下降量を制御することが好ましい。すなわち、電子部品のうち、例えば、微小部品を装着する場合、基板の表面高さに基づいてノズルの下降量を制御しているが、それ以外の部品については、必ずしも下降量の制御を必要としない。そこで、例えば、予め設定されたノズル下降量により装着される部品と、表面高さ計測結果に基づいて下降量を制御する部品とのいずれにも対応できるように、部品データとして格納しておき、対象部品のみ基板の表面高さの計測値に基づいてノズル下降量を決定するようにする。これによれば、装着処理時間を短縮することができる。

本発明によれば、基板がテーブルに設置された状態で基板の表面高さを高精度で検出し、電子部品の装着品質を向上させることができる。また、処理速度の低下を抑制することができる。

以下、本発明を適用してなる電子部品装着装置の実施形態について図を参照して説明する。図１は、本発明を適用してなる電子部品装着装置の概略上面図である。図２は、本発明を適用してなる電子部品装着装置の部分側面図である。図３は、本発明を適用してなる電子部品装着装置のＸＹテーブルに基板が装着された状態を模式的に示す上面図である。

本実施形態の電子部品装着装置１は、図１及び図２に示すように、装置本体２を挟んで、チップ状の電子部品（以下、部品Ａという。）を供給する供給系３と、部品Ａを基板Ｂに装着する装着系４とが対向して平行に配設されている。装置本体２は、駆動系の主体となるインデックスユニット６と、これに連結された回転テーブル７と、回転テーブル７の外周に配設された複数個（例えば、１２個）の装着ヘッド８とを備えて構成される。

供給系３は、部品Ａの種類毎にテープカセット１６を多数備えている。各テープカセット１６は、一対のガイドレール２０にスライド自在に支持された供給台１５に対し横並びで着脱可能に取り付けられている。供給台１５はそのスライド方向にボールねじ１８が螺合され、ボールねじ１８の一端に連結された送りモータ１７が正逆回転することにより、ガイドレール２０上を移動するようになっている。各テープカセット１６には、テープを巻回したリールが搭載され、このリールから繰り出されたキャリアテープＣを所定長さで間欠的に送り出すことにより、キャリアテープＣに所定間隔で搭載された多数の部品Ａが１個ずつ間欠的に回転テーブル７の所定位置に供給される。

回転テーブル７は、図示しないモータの駆動によりインデックスユニット６を介して回転駆動するようになっている。回転テーブル７は、外周に装着ヘッド８が等間隔で配設され、これらの間欠ピッチに合わせて間欠回転が行われる。これにより、供給系３から供給された部品Ａは、装着ヘッド８の下端に設けられた吸着ノズル９によって吸着保持されたまま、回転テーブル７の回転により装着系４に順次移送される。

装着系４は、基板Ｂを載置してＸ軸方向及びＹ軸方向に移動するＸＹテーブル１３と、ＸＹテーブル１３の前後に配設された基板搬入搬送路２３及び基板搬出搬送路２４と、基板搬入搬送路２３から基板ＢをＸＹテーブル１３上に搬入し、ＸＹテーブル１３上から基板Ｂを基板搬出搬送路２４に搬出する基板移送装置２５とを備えている。

ＸＹテーブル１３は、Ｙ軸モータ１２の駆動によりＹ方向に移動可能なＹテーブル１１と、Ｙテーブル１１の上に載置され、Ｘ軸モータ１４の駆動によりＸ方向に移動可能なＸテーブル１３ａとを備えている。すなわち、Ｘテーブル１３ａは、実質的にＸＹ方向に移動するＸＹテーブル１３の機能を備えている。

このような構成において、基板搬入搬送路２３の下流端まで送られてきた基板Ｂは、基板移送装置２５によりＸＹテーブル１３上に搬入され、同時に、部品Ａの装着が完了したＸＹテーブル１３上の基板Ｂは、基板移送装置２５により基板搬出搬送路２４に搬出される。ＸＹテーブル１３上に導入された基板Ｂは、後述する固定手段により固定された後、部品Ａが装着される装着部位が所定の装着位置に配置されるようにＸＹテーブル１３によって移送される。ＸＹテーブル１３が停止して基板Ｂが所定位置に配置されると、回転テーブル７により移送された部品Ａは、吸着ノズル９の下降により基板Ｂの装着部位に装着される。

なお、本実施形態では、部品Ａは、装着ヘッド８の下端に設けられた吸着ノズル９によって吸着保持されている。この吸着ノズル９は、装着ヘッド８に対し下降する方向に図示しない圧縮バネで常に付勢され、装着ノズル９が部品Ａを吸着した状態で基板Ｂに当接し、さらに装着ヘッド８が所定量下降すると、バネが圧縮されて衝撃を吸収するとともに、部品Ａを基板Ｂに所定の圧力で押圧する。

一方、ＸＹテーブル１３の上面側には、図３に示すように位置決めピン３１が設置され、基板Ｂはその端面が位置決めピン３１に当接することで、Ｘ方向の位置決めが行われる。更に、基板Ｂは、Ｘ方向のガイドとＹ方向のクランプとの両機能をかねたＹクランプ２６を備えることにより、Ｙ方向の位置決めが行われる。このＹクランプ２６は、固定側Ｙクランプ２６ａと可動側Ｙクランプ２６ｂとを有し、断面コ字状のガイド溝が対向して設けられている。可動側Ｙクランプ２６ｂは、ガイド溝にエアシリンダが設けられ、Ｙ方向の位置決めとエアシリンダの作用により、基板Ｂを固定側Ｙクランプ２６ａと可動側Ｙクランプとの間で押圧し、固定するようになっている。

固定側Ｙクランプ２６ａと可動側Ｙクランプ２６ｂとの間には、図示しない板状のＺクランププレートが設けられ、このＺクランププレートは、図示しない昇降装置と連結してＺ方向に移動可能になっている。すなわち、基板Ｂを下方からガイド溝の上面側、つまり、Ｚ方向に押圧することで、基板ＢをＺ方向に固定することができる。Ｚクランププレートの下方にはテーブルベース２６ｃが設置されている。このテーブルベース２６ｃには、図示しない円柱状のバックアップピンを立設するための多数のセット孔２６が形成されている。バックアップピンは、基板Ｂを下方から支持し、例えば、剛性のある基板Ｂが導入される場合は、これに代えてＺクランププレートのみで基板Ｂを支持する。テーブルベース２６ｃは、ＸＹテーブル１３と一体化されている。このように、基板Ｂは、ＸＹテーブル１３上において、Ｙクランプ２６によって一体的に支持されるとともに、テーブルベース２６ｃ上でＺ方向に可動できるようになっている。

Ｙテーブル１１の記号ＭＣは、装着ヘッド８が下降して部品Ａが装着される装着位置を表している。また、基板Ｂで対角に形成されるＭ１，Ｍ２は、それぞれ第１のアライメントマーク、第２のアライメントマークを表している。すなわち、後述する方法により各々のアライメントマーク位置を認識することによって、基板Ｂにおける部品Ａの装着位置が決定される。

ＸＹテーブル１３の上方には、基板Ｂの表面高さを検出するセンサ群２７が配設されている。このセンサ群２７は、複数の非接触センサを所定間隔で横並びに配置して構成される。ここで、センサ群２７は、ＸＹテーブル１３のＹ方向の動作と独立して設けられ、基板Ｂは、ＸＹテーブル１３の動作に伴ってＹ方向に移動する際に、基板Ｂの上方に固定して配置されるセンサ群２７によって、任意のＸ座標の基板表面高さがライン状に計測されるようになっている。

図４は、センサ群２７を拡大して示す斜視図である。センサ群２７は、図に示すように、２対の棒材３１にセンサ取付治具２８ａ〜２８ｃがスライド可能に取り付けられており、センサ取付治具２８ａ〜２８ｃには、各々センサ２９ａ〜２９ｃが下向きに固定されている。センサ２９ａ〜２９ｃは、例えばビーム状のレーザ光（Ｏ）を基板Ｂの表面に照射し、基板Ｂからの散乱像を受光（Ｐ）することにより、三角測量の原理から高さを検出する光学式センサが用いられる。２対の棒状部材３１は、ＸＹテーブル１３のＸ軸と平行になるように配設され、各々センサ２９ａ〜２９ｃが棒状部材３１に沿ってＸ方向にスライドし、任意の位置で位置決めされるようになっている。本実施形態では、図に示すラインＬ１〜Ｌ３の位置における高さ計測が可能となるように、各々センサ２９の間隔がこれらの間隔に合わせて設定されている。

次に、供給系３から供給された部品Ａを基板Ｂ上に移送する動作について説明する。回転テーブル７は、図１に示すように、間欠的に回転動作して部品Ａを装着系４に順次移送する。まず、装着ヘッド８が吸着ステーションＩの位置にくると、吸着ノズル９が昇降して、キャリアテープＣから供給された部品Ａを吸着ノズル９が吸着保持する。次に、装着ヘッド８が認識ステーションＩＩの位置にくると、吸着ノズル９に吸着された部品Ａをカメラにより下方から撮像し、その撮像結果に基づいて部品認識装置２１が部品Ａの角度位置ずれを認識する。続いて、装着ヘッド８が角度補正ステーションＩＩＩの位置にくると、ヘッド回動装置２２は、部品認識装置２１の認識結果による角度位置ずれを補正するため、装着ヘッド８をθ方向に所定量回動させる。ここで、θ方向とは、上下方向に伸びる吸着ノズル９の軸の周りに回転する方向を示す。続いて、装着ヘッド８が装着ステーションＩＶの位置にくると、装着ヘッド８が下降して部品Ａが基板Ｂに装着される。

次に、基板ＢをＸＹテーブル１３上に固定する動作について説明する。基板搬入搬送路２３から移送された基板Ｂは、ＸＹテーブル１３のガイド溝を介して位置決めピン３１に突き当たり、Ｘ方向で位置決めされる。このとき、基板Ｂは、固定側Ｙクランプ２６ａ及び可動側Ｙクランプ２６ｂとともに電子部品の装着基準高さ位置より高い位置に配置されている。そして、昇降装置により実際の装着基準高さ位置に移動する際に、可動側Ｙクランプ２６ｂの位置決めが作動し、続いてエアシリンダが作動して、基板Ｂを幅方向において不動に固定する。続いて、Ｚクランププレートが作動して基板Ｂを高さ方向で支持すると、昇降装置の下降動作完了に伴い、バックアップピンが基板Ｂを下方から不動に支持する。なお、バックアップピンは実際にはわずかの間隙をおいて基板Ｂに対峙している。この状態で基板Ｂに対し部品Ａの装着が行われ、その装着が全て完了すると、上記と逆の手順で基板Ｂの固定が解かれ、基板Ｂは、基板搬入搬送路２４に移送される。

次に、基板Ｂにおける表面高さの計測方法について説明する。まず、図５に実基板の高さ実測結果の一例を模式的に示す。図に示すように、基板表面の凹凸は、基板全体に対して均一な変形とはならず、外力の影響等により不均一な反り変形を生じる場合がある。このような変形が生じると、例えば、基板面の表面高さを対角線状に計測するだけでは、すべての部品装着位置の表面高さを正確に把握することができない。特に、微小部品の場合、基板面の表面高さの誤差が品質に与える影響は大きい。

本実施形態においては、基板面の凹凸がＸ方向及びＹ方向に連続的に変化することに着目し、任意の部品装着位置における基板Ｂの表面高さを近傍の基板高さ情報に基づいて制御するようにしている。

図６は、基板Ｂの部品装着領域と基板表面の高さ計測方法を説明する図である。図に示すように、基板Ｂ上には、部品Ａが装着される装着領域Ｗ_１〜Ｗ_９が示されている。これらの装着領域に部品Ａを装着する際は、基板Ｂの表面高さ情報に基づいて装着高さの制御が行われる。そこで、各々の装着領域Ｗ_１〜Ｗ_９において、ほぼ中央の位置を通過するＸ座標（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）を、それぞれ、ラインＬ_１，Ｌ_２，Ｌ_３とする。そして、ラインＬ_１〜Ｌ_３に沿って表面高さを連続的に計測するため、Ｘ方向に所定の間隔で位置決めされたセンサ２９ａ〜２９ｃを基板Ｂに対してＹ方向に相対移動させるようにする。そして、ラインＬ_１〜Ｌ_３の各計測結果に基づいて、装着領域Ｗ_１〜Ｗ_４，Ｗ_５及びＷ_６，Ｗ_７〜Ｗ_９の各領域内の部品装着を実施する。

次に、ラインＬ_３の計測情報から基板Ｂの表面高さを決定する方法を説明する。図６のＬ_３における基板Ｂの表面高さの計測値が、例えば、図７に示すような曲線データとして得られた場合について検討する。ここで、図７は、基板の装着領域とその表面高さの計測値について示す図である。

部品Ａの装着領域Ｗ_７〜Ｗ_９において、各領域のＹ方向の幅はそれぞれＹＬ_１，ＹＬ_２，ＹＬ_３となり、Ｘ方向の幅はいずれもＸＬ_１である。装着領域Ｗ_７〜Ｗ_９における基板の表面高さは、それぞれ計測データのＬＩＮＥ_１，ＬＩＮＥ_２，ＬＩＮＥ_３を用いて決定する。例えば、Ｗ_９の中のＰ１（Ｘｔ_１，Ｙｔ_１）に部品Ａを装着する際には、表面高さの計測データＬＩＮＥ_３の高さＨ_１に対応する表面高さデータを使用する。同様に、Ｐ２（Ｘｔ_２，Ｙｔ_２）に部品Ａを装着する際には、表面高さの計測データＬＩＮＥ_３の高さＨ_２に対応する表面高さデータを使用する。また、Ｐ３（Ｘｔ_３，Ｙｔ_３）に部品Ａを装着する際には、Ｙｔ_３＝Ｙｔ_３であることから、Ｐ２と同じ計測データＬＩＮＥ_３の表面高さＨ_２に対応する高さデータを使用できる。

なお、装着領域Ｗ_７〜Ｗ_９の中の任意の装着位置の表面高さを、その装着領域Ｗに対応するＬＩＮＥ_１〜ＬＩＮＥ_３の計測データに基づいて決定する方法として、例えば、各ＬＩＮＥ_１〜ＬＩＮＥ_３でまず近似曲線を計算し、この計算式から基板の表面高さを求めるようにしてもよい。

このように、本実施形態では、基板Ａ上の各装着領域Ｗ_１〜Ｗ_９を通過する任意のＸ座標Ｘ_１〜Ｘ_３に沿ってセンサ２９ａ〜２９ｃを基板ＢのＹ方向に相対移動させることで、ラインＬ_１〜Ｌ_３の表面高さを計測し、その計測結果に基づいて部品Ａの装着高さを制御している。

一方、基板Ｂは、反り変形等に伴い、高さ方向に加えて、平面方向の変形が生じる場合がある。一般に、基板Ｂにおける部品Ｂの装着位置は、基板上に設けられた基準孔、つまりアライメントマークを基準として決められている。すなわち、基板ＢがＸＹテーブル１３に装着固定されると、第１のアライメントマークＭ１及び第２のアライメントマークＭ２の位置をカメラが認識し、部品Ｂの装着に先立って装着位置（ＸＹ座標）を補正・決定する。本実施形態では、このアライメントマークの認識作業の際に、基板Ｂの表面高さを計測するようにしている。

図８は、アライメントマークの認識作業工程と基板高さ計測のフローチャートである。ＸＹテーブル１３の座標系における座標（ＸｔＭ_１，ＹｔＭ_１）及び（ＸｔＭ_２，ＹｔＭ_２）は、図示しないカメラの光軸とＸＹテーブル上に正しく設置（若しくは基準位置として設置）された際の基板ＢのアライメントマークＭ１，Ｍ２の中心とが一致する位置を表している。本実施形態では、アライメントマークの認識作業中に基板Ｂの表面高さを計測するため、ＸＹテーブル１３がＸ座標ＸｔＭ_１にセットされたとき、センサ２９ａ〜２９ｃが、各々の検出ポイントＰ１〜Ｐ３が基板Ｂ上でＬ_１〜Ｌ_３上にくるように、Ｘ方向の位置決めをして固定する。以下、図８のフローチャートについて説明する。

まず、ステップＳ１において、ＸＹテーブル１３のＸ座標がＸｔＭ_１となるように、Ｘ軸のみを位置決め制御する。次に、ステップＳ２において、ＸＹテーブル１３のＹ軸座標がＹｔＭ_１となるように、Ｙ軸のみを位置決め制御する。本実施形態では、このＸＹテーブル１３のＹ方向の移動の際に、ステップＳ６に示すように、各センサ２９ａ〜２９ｃにより基板Ｂの表面高さをラインＬ１〜Ｌ３に沿って連続的に検出する。続いて、ステップＳ３において、カメラでＸＹテーブル１３上の基板ＢのアライメントマークＭ１を認識する。

次に、ステップＳ４において、ＸＹテーブル１３のＸＹ座標が（ＸｔＭ_２，ＹｔＭ_２）となるように、Ｘ軸とＹ軸を同時に位置決め制御した後、ステップＳ５において、カメラでＸＹテーブル１３上の基板ＢのアライメントマークＭ２を認識する。

一方、ステップＳ６で計測された高さ計測値に基づいて、ステップＳ７において、基板Ｂの表面高さデータの補正・決定を行ない、その結果を記憶する。このステップＳ７のデータ処理は、ＸＹテーブル１３の位置決めと認識処理（ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５）との中で並列実行処理されるため、見掛け上、装置全体としての動作時間の浪費は生じない。

図９は、本実施形態の電子部品装着装置に記憶される装着部品データの格納形式を示している。図において、「Ｇ−Ｎｏ」、「Ｗ−Ｎｏ」は、それぞれ図６の高さ計測ラインのグループ番号及び装着領域を示している。図９の「装着部品」は、自動運転時において、供給系３から受け取る部品の識別データであり、Ｒ１、Ｒ２の２種類が示されている。

ここで、例えば、基板Ｂに部品を装着する際は、主として微小部品を装着高さの制御対象とし、それ以外の部品については、必ずしも装着高さの制御を必要としていない。そのため、Ｒ１の場合は、図に示すように、基板Ｂの表面高さを計測し、その情報に基づいて部品Ａの下降量を補正して装着を実行する。一方、Ｒ２の場合は、表面高さを計測しないで予め定めておいた下降量（Ｓ０）で装着するようにする。図に示すように、部品Ｎｏ１〜１８のうち、４，５，９，１０，１６及び１７は、表面高さの計測を行っていない。このように、必要最小限の基板表面高さを計測することで、処理時間を短縮することができる。

以上述べたように、本実施形態の電子部品装着装置によれば、基板Ｂの部品装着領域における表面高さを計測し、その計測データに基づいて装着領域内の個々の部品Ｂの装着高さ、つまり吸着ノズル９の下降量を最適化することができる。これにより、基板Ｂの変形状態に影響されず、安定した部品の装着を行うことができる。また、本実施形態において、基板Ｂの表面高さの計測は、部品Ｂの装着位置と異なる位置で行うことができるため、装着ヘッド８と干渉せずに非接触センサ２９を配設することが可能となる。更に、本実施形態では、基板Ｂのアライメントマーク認識作業中におけるＸＹテーブル１３の移動時に、基板Ｂの表面高さを検出しているから、装着スループットに影響しない高速装着を実現することができる。

なお、本実施形態では、ＸＹテーブル１３上の基板Ｂの所定位置に部品Ａを装着させる場合において、定位置に固定された装着ヘッド８の下降位置に対し、ＸＹテーブル１３を移動させることで、装着ヘッド８と基板Ｂとの位置を設定する例について説明したが、これに限られるものではなく、例えば、定位置に固定されたＸＹテーブル８に対し、装着ヘッド８を水平方向に移動させるように構成してもよい。

本発明を適用してなる電子部品装着装置の概略上面図である。本発明を適用してなる電子部品装着装置の部分側面図である。本発明を適用してなる電子部品装着装置のＸＹテーブルに基板が装着された状態を模式的に示す上面図である。本発明を適用してなる電子部品装着装置のセンサ群を拡大して示す斜視図である。基板の部品装着領域と基板表面の高さ計測方法を説明する図である。基板の部品装着領域と基板表面の高さ計測方法を説明する図である。基板の部品装着領域とその表面高さ計測値について示す図である。アライメントマークの認識作業工程と基板高さ計測のフローチャートである。本発明を適用してなる電子部品装着装置に記憶される装着部品データの格納形式を示している。

符号の説明

１電子部品装着装置
３供給系
４装着系
８装着ヘッド
９吸着ノズル
１１Ｙテーブル
１３ＸＹテーブル
２６ｃテーブルベース
２８ａ，２８ｂ，２８ｃセンサ取付治具
２９ａ，２９ｂ，２９ｃセンサ
Ｗ_１〜Ｗ_９装着領域
Ｌ_１〜Ｌ_３ライン

Claims

電子部品を保持したノズルを下降させて、テーブル上に位置決めされた基板に前記電子部品を装着する電子部品装着装置において、
前記ノズルが下降する位置から離れた位置に配設され、前記テーブルを動作させたときに前記基板の表面高さを上方から非接触で連続的に検出する複数のセンサからなるセンサ群と、該センサ群の検出値に基づいて前記ノズルの下降量を決定する制御手段とを備え、
前記センサ群は、各センサの互いの間隔が調整可能で一方向に横並びで配列されるとともに前記テーブルの動作と独立して設けられ、前記基板と前記センサ群とが相対移動する際に、前記電子部品が装着される前記基板上の設定領域のほぼ中央の位置を通るライン上を前記各センサが通過するように、各センサの互いの間隔が位置決めされることを特徴とする電子部品装着装置。
前記電子部品の種類に応じて前記基板の表面高さに基づく前記ノズルの下降量の補正有無を定義するデータを有し、前記電子部品の種類を認識して得られた情報に基づいて前記下降量を制御することを特徴とする請求項１に記載の電子部品装着装置。