JP4769754B2

JP4769754B2 - 部品供給装置及び方法、並びに部品実装装置

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Publication number: JP4769754B2
Application number: JP2007088091A
Authority: JP
Inventors: 山田　　晃; 俊彦辻川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2027-03-29
Also published as: JP2008251636A

Description

本発明は、予め定められたピッチで配置された複数の部品搭載領域に部品が搭載されたキャリアテープから、上記部品搭載領域を含むそれぞれの部品打ち抜き領域を個別に打ち抜いて順次部品を供給する部品供給装置及び方法、並びにこのような部品供給装置により供給される部品を基板に実装する部品実装装置に関する。

従来、液晶パネル基板やプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）基板などの縁部に形成された部品実装領域に、ＴＣＰ(Tape Carrier Package)などの半導体パッケージ部品を実装する部品実装装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような部品実装装置においては、予め定められたピッチで配置された複数の部品搭載領域に部品（半導体パッケージ部品、以降単に「部品」という。）が搭載されたキャリアテープから、金型等を用いた部品打ち抜き装置によりそれぞれの部品を個別に打ち抜いて順次供給する部品供給装置が備えられている。このようにキャリアテープから個別に打ち抜かれたそれぞれの部品は、パネル基板における部品実装領域に異方性導電膜テープを介して実装される。

例えば、特許文献１の部品実装装置が備える部品供給装置５００の概略構成を図１０に示す。図１０に示すように、部品供給装置５００は、複数の部品が搭載されたキャリアテープ５２４をテープ搬送経路に供給するテープ供給リール５０１と、テープ搬送経路に供給されて部品の打ち抜き処理が行われたキャリアテープ５２４を巻き取って回収するテープ回収リール５０５とを備えている。さらに、テープ搬送経路には、その搬送方向上流側より順に、キャリアテープ５２４に搭載されている部品の位置を検出する部品位置検出センサ５０９と、キャリアテープ５２４に部品が搭載されているかどうかを検出する部品有無検出センサ５０８と、部品搭載領域を含む部品打ち抜き領域より部品を打ち抜いて供給可能な状態とさせる部品打ち抜き装置５１０とが備えられている。なお、テープ搬送経路に供給されたキャリアテープ５２４は、その両側に形成されたパーフォレーションと係合されるスプロケット５０３、５０４が回転駆動されることで搬送される。

部品有無検出センサ５０８は、キャリアテープ５２４上に配置された部品の有無を検出するセンサであって、キャリアテープ５２４において部品の頭出しを行うセンサである。部品位置検出センサ５０９は、キャリアテープ５２４の個々の部品打ち抜き領域に形成されたマークを検出し、検出された位置をキャリアテープ５２４の原点として、キャリアテープ５２４の送り量の調整を行うセンサである。このように２つのセンサを用いることで、キャリアテープ５２４が交換された際に、テープの頭出し及び送り量の調整を自動的に行うことを可能としている。

特開２００１−１２７４８９号公報

このようなキャリアテープ５２４においては、部品搭載領域に部品が搭載されていない場合や、部品搭載領域に搭載された部品が不良部品である場合があり、このような場合にあっては、部品打ち抜き装置５１０において、部品の打ち抜き動作をスキップさせる必要がある。

図１０に示す特許文献１の部品供給装置５００においては、部品有無検出センサ５０８により部品が搭載されていないことを検出することは可能であるが、部品有無検出センサ５０８だけでは搭載されている部品が不良部品であることを示すバッドマークの有無を検出することはできない。バッドマークの有無を検出するためには、第３のセンサを装備させる必要があり、センサの装備数が増加し、装置コストの上昇やセンサ調整作業が増えるという問題がある。

また、部品位置検出センサ５０９による部品位置検出を行うために、キャリアテープ５２４にマークを設ける必要があり、このようなマークの形成（例えば、周囲とは異なる色を付す、あるいは孔を設ける）は、部品打ち抜き領域において回路配置や部品配置などに対する設計的な制約になるという問題がある。

従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、予め定められたピッチで配置された複数の部品搭載領域に部品が搭載されたキャリアテープから、上記部品搭載領域を含むそれぞれの部品打ち抜き領域を個別に打ち抜いて順次部品を供給する部品供給において、交換されたキャリアテープの頭出し、並びに部品有無及び／又は部品不良であるバッドマークによる不良検出を効率的に実現しながら、効率的な部品供給を低コスト及び良好な作業性で実現する部品供給装置及び方法、並びに部品実装装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。

本発明の第１態様によれば、予め定められたピッチで配置された複数の部品搭載領域に部品が搭載されたキャリアテープから、上記部品搭載領域を含むそれぞれの部品打ち抜き領域を個別に打ち抜いて順次部品を供給する部品供給装置において、
テープ供給部から供給される上記キャリアテープをテープ回収部に向けて搬送するテープ搬送装置と、
上記テープ供給部と上記テープ回収部との間のテープ搬送経路における打ち抜き位置に搬送された上記テープの上記部品打ち抜き領域に対して上記部品の打ち抜き動作を行う部品打ち抜き装置と、
上記テープ搬送経路において上記打ち抜き位置よりも搬送方向上流側に位置された部品検出位置に搬送された上記テープに搭載された上記部品を検出する第１検出部と、
上記テープ搬送経路において上記打ち抜き位置と上記部品検出位置との間に位置された不良品検出位置に搬送された上記テープの上記部品打ち抜き領域に対して、部品の欠損及び／又は不良品識別マークの有無により不良を検出する第２検出部と、
上記部品検出位置、上記不良品検出位置、及び上記打ち抜き位置の相関的な位置情報を有し、上記第１検出部による部品検出位置の情報に基づいて、上記それぞれの部品打ち抜き領域を、上記不良品検出位置及び上記打ち抜き位置に順次位置決めするように上記テープ搬送装置による搬送動作を制御するとともに、上記第２検出部による不良品検出結果の情報に基づいて、上記打ち抜き位置において少なくとも上記部品の欠損又は不良品識別マークのいずれかを有する上記部品打ち抜き領域に対して上記部品の打ち抜き動作をスキップさせるように上記部品打ち抜き装置を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする部品供給装置を提供する。

本発明の第２態様によれば、上記第２検出部は、
上記部品の搭載位置及び上記不良品識別マークの形成位置に対して同時に測定光の一部が照射されるように、上記不良品検出位置に位置決めされた上記部品打ち抜き領域に対して上記測定光を照射する照射部と、
上記部品打ち抜き領域を透過した上記測定光を受光する受光部とを備え、
上記受光部にて設定値を超えた光量の透過光が受光された場合に、上記部品打ち抜き領域が上記部品欠損である、あるいは不良品識別マークを有するものと検出する、第１態様に記載の部品供給装置を提供する。

本発明の第３態様によれば、上記第２検出部は、上記測定光としてライン状又はエリア状の光を照射する光透過式の検出センサである、第２態様に記載の部品供給装置を提供する。

本発明の第４態様によれば、上記第１検出部は、上記キャリアテープが有する搬送のためのパーフォレーションのピッチ以内の検出精度を有するスポット光透過式の検出センサである、第１態様から第３態様のいずれか１つに記載の部品供給装置を提供する。

本発明の第５態様によれば、上記部品搭載領域に搭載された上記部品は、上記キャリアテープが有する搬送のためのパーフォレーションのピッチ以下の長さ寸法を、その搬送方向における長さ寸法とするＩＣ部品である、第１態様から第４態様のいずれか１つに記載の部品供給装置を提供する。

本発明の第６態様によれば、基板を保持する基板保持装置と、
第１態様から第５態様のいずれか１つに記載の部品供給装置と、
上記部品供給装置より供給される上記部品を保持して、上記基板保持装置に保持された上記基板の部品実装領域に上記部品を実装する部品実装ヘッド装置と、を備えることを特徴とする部品実装装置を提供する。

本発明の第７態様によれば、予め定められたピッチで配置された複数の部品搭載領域に部品が搭載されたキャリアテープから、上記部品搭載領域を含むそれぞれの部品打ち抜き領域を個別に打ち抜いて順次部品を供給する部品供給方法において、
上記キャリアテープのテープ搬送経路上の部品検出位置に位置された上記テープに搭載された上記部品を検出し、
上記部品位置の検出結果に基づいて、上記それぞれの部品打ち抜き領域を、上記テープ搬送経路において上記部品検出位置よりも搬送方向下流側に位置された不良品検出位置に順次位置決めし、
上記不良品検出位置にて、上記位置決めされた上記それぞれの部品打ち抜き領域に対して、部品の欠損及び／又は不良品識別マークの有無により不良を検出し、
上記部品位置の検出結果に基づいて、上記それぞれの部品打ち抜き領域を、上記テープ搬送経路において上記不良品検出位置よりも搬送方向下流側に位置された打ち抜き位置に順次位置決めし、
上記打ち抜き位置にて、上記位置決めされた上記それぞれの部品打ち抜き領域に対して、少なくとも上記部品の欠損又は不良品識別マークのいずれかを有することが検出された上記部品打ち抜き領域に対する上記部品の打ち抜き動作をスキップさせるように上記部品の打ち抜きを行って、上記それぞれの部品を順次供給することを特徴とする部品供給方法を提供する。

本発明の第８態様によれば、上記部品の欠損及び不良品識別マークの検出において、上記部品の搭載位置及び上記不良品識別マークの形成位置に対して同時に測定光の一部が照射されるように、上記不良品検出位置に位置決めされた上記部品打ち抜き領域に対して上記測定光を照射して、上記部品打ち抜き領域を透過した透過光の光量が設定値を超えている場合に、上記部品打ち抜き領域が上記部品欠損である、あるいは不良品識別マークを有するものと検出する、第７態様に記載の部品供給方法を提供する。

本発明の第９態様によれば、上記部品の欠損及び不良品識別マークの検出は、上記測定光としてライン状又はエリア状の光を照射することにより行われる、第８態様に記載の部品供給方法を提供する。

本発明の第１０態様によれば、上記部品位置の検出において、上記キャリアテープが有する搬送のためのパーフォレーションのピッチ以内の検出精度を有するスポット光透過式の検出センサより上記キャリアテープに対して照射された光の透過光の光量が設定値を下回っている場合に、上記部品検出位置にて上記部品が位置されていることを検出する、第７態様から第９態様のいずれか１つに記載の部品供給方法を提供する。

本発明によれば、テープ搬送経路において、部品検出位置、不良品検出位置、及び打ち抜き位置の相関的な配置が予め決められた状態にて、まず、部品検出位置にて部品位置を検出することで、キャリアテープの頭出しを行って、それぞれの位置への部品打ち抜き領域の位置決めを確実に行うことができる。さらに、不良品検出位置において位置決めされた部品打ち抜き領域に対して、部品の欠損及び／又は不良品識別マークの有無により不良を検出することで、少なくとも部品欠損あるいは不良品識別マーク有りのいずれかと検出された部品打ち抜き領域が打ち抜き位置に位置された際に、その部品打ち抜き領域に対する部品打ち抜き動作をスキップさせることができる。従って、交換されたキャリアテープの頭出しを効率的に実現しながら、数少ないセンサ設置数にて不良部品や部品欠損に対する部品打ち抜き動作をスキップさせることができ、効率的な部品供給を低い装置コスト及び良好な作業性で実現することができる。

以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

本発明の一の実施形態にかかる部品実装装置１０１の概略構成を示す模式斜視図を図１に示す。また、部品実装装置１０１の模式平面図を図２に、模式側面図を図３に示す。

図１〜図３に示す本実施形態の部品実装装置１０１は、液晶パネル基板やプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）基板などの基板（以降、「パネル基板」とする。）の縁部に形成された部品実装領域に、部品としてＴＣＰ(Tape Carrier Package)などの半導体パッケージ部品（以降、「ＩＣ部品」とする。）を実装する部品実装装置である。部品実装装置１０１においては、予め定められたピッチで配置された複数の部品搭載領域にＩＣ部品が搭載されたキャリアテープから、金型等を用いた打ち抜き装置によりそれぞれのＩＣ部品を個別に打ち抜いて順次供給するＩＣ部品供給装置が備えられている。このようにキャリアテープから個別に打ち抜かれたそれぞれのＩＣ部品は、パネル基板における部品実装領域に異方性導電膜テープを介して実装される。

具体的には、部品実装装置１０１は、パネル基板１が載置されて、パネル基板１を保持しながら図示Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向の移動、並びにＸＹ平面内のθ回転移動を行うパネル基板載置ステージ２（基板保持装置）と、パネル基板１を搬送してパネル基板載置ステージ２に搬入するパネル基板搬入装置３と、パネル基板載置ステージ２にて部品実装が行われたパネル基板１を搬出するパネル基板搬出装置４とを備えている。さらに部品実装装置１０１には、パネル基板載置ステージ２に保持された状態のパネル基板１の部品実装領域に対してＩＣ部品の実装を行うＩＣ部品実装ヘッド装置５と、キャリアテープに搭載された状態で複数のＩＣ部品を収容するとともに、キャリアテープからＩＣ部品を打ち抜いて部品実装ヘッド装置５に順次供給するＩＣ部品供給装置６とが備えられている。なお、本実施形態においては、Ｘ軸方向とＹ軸方向とが水平面内において互いに直交する方向であり、Ｚ軸方向が鉛直方向となっている。

ＩＣ部品実装ヘッド装置５は、パネル基板載置ステージ２に保持されたパネル基板１の部品実装領域に対して、予め配置された異方性導電膜テープを介してＩＣ部品を実装する（あるいは仮付けする）実装ヘッド７と、ＩＣ部品供給装置６から供給されるＩＣ部品を保持して取り出し、上下方向に反転させた後、実装ヘッド７にＩＣ部品を受け渡す反転ヘッド８とを備えている。なお、実装ヘッド７をＹ軸方向及びＺ軸方向に移動させる実装ヘッド移動装置７ａと、反転ヘッド８をＸ軸方向及びＺ軸方向に移動させる反転ヘッド移動装置８ａとがさらに備えられている。

ＩＣ部品供給装置６は、パネル基板１のソース側の部品実装領域に実装されるＩＣ部品の供給を行うソース側ＩＣ部品供給カセット９と、パネル基板１のゲート側の部品実装領域に実装されるＩＣ部品の供給を行うゲート側ＩＣ部品供給カセット１０とを備えている。なお、ソース側ＩＣ部品供給カセット９とゲート側ＩＣ部品供給カセット１０とは、供給する部品の種類が異なるものの、両者は略同じ構成を有している。

また、部品実装装置１０１には、上述したそれぞれの構成部の動作制御を、互いに関連づけながら統括的に行う制御装置９０が備えられている。制御装置９０は、ＩＣ部品供給装置６によるＩＣ部品供給動作の制御、ＩＣ部品実装ヘッド装置５におけるＩＣ部品の実装動作の制御、パネル基板載置ステージ２におけるパネル基板１の保持動作および移動動作の制御などを行うことが可能となっている。

次に、このような構成を有する部品実装装置１０１において、パネル基板１に対して、ＩＣ部品の実装が行われる手順について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図４のフローチャートに示すそれぞれ動作制御は、制御装置９０により行われる。

まず、図４のフローチャートのステップＳ１において、パネル基板搬入装置３によりパネル基板１が搬入される。その後、ステップＳ２にて、搬入されたパネル基板１がパネル基板載置ステージ２に載置されて保持される。次に、ＩＣ部品供給装置６にてキャリアテープ１１より打ち抜かれたＩＣ部品が、その打ち抜き位置にて反転ヘッド８により吸着保持されて取り出され、その後反転された状態にて、実装ヘッド７に吸着保持されて受け渡される（ステップＳ３）。その後、実装ヘッド移動装置７ａにより実装ヘッド７が移動されるとともに、パネル基板載置ステージ２によりパネル基板１の移動が行われて、吸着保持されたＩＣ部品と部品実装領域との位置合わせが行われ、部品実装領域に異方性導電膜テープを介してＩＣ部品が実装される（ステップＳ４）。なお、このステップＳ４におけるＩＣ部品の実装は、例えば、まず、ソース側ＩＣ部品供給カセット９より供給された複数のＩＣ部品が、パネル基板１のソース側の部品実装領域に実装され、その後、パネル基板載置ステージ２によりパネル基板１が９０度θ回転移動されて、ゲート側ＩＣ部品供給カセット１０より供給された複数のＩＣ部品が、パネル基板１のゲート側の部品実装領域に実装されるという手順にて行われる。

パネル基板１に対する全てのＩＣ部品の実装が完了すると、ステップＳ５にて、パネル基板載置ステージ２によるパネル基板１の保持が解除されて、パネル基板搬出装置４によりパネル基板１が搬出される。その後、部品実装装置１０１において、次のパネル基板１に対する実装が行われるかどうか、すなわち生産終了かどうかが判断される（ステップＳ６）。次のパネル基板１に対する実装処理が行われる場合には、再びステップＳ１〜Ｓ５の処理が行われる。一方、次のパネル基板１に対する実装処理が行われない場合には、生産を終了する。

次に、部品実装装置１０１が備えるＩＣ部品供給装置６の構成として、それぞれのＩＣ部品供給カセット９、１０を代表して、ゲート側ＩＣ部品供給カセット１０の構成について説明する。この説明にあたって、図５にゲート側ＩＣ部品供給カセット１０の模式構成図を示し、図６にこのＩＣ部品供給カセット１０にて取り扱われるキャリアテープ１１の構成と、ＩＣ部品供給カセット１０における主要部の構成を示す。

まず、図６に示すように、ＩＣ部品供給カセット１０にて取り扱われるキャリアテープ１１は柔軟なフィルム状の部材により形成されている。キャリアテープ１１においては、その長手方向に沿って、ＩＣ部品が搭載される複数の部品搭載領域Ｒｃが予め定められたピッチにて配列されて形成されている。個々の部品搭載領域Ｒｃにおいては、キャリアテープ１１のフィルム状部材に形成されている回路パターンと電気的に接続されるように、予め定められた位置にＩＣ部品１２が搭載されている。また、部品搭載領域Ｒｃを含む領域である部品打ち抜き領域Ｒにおいて、このようにフィルム状部材に形成された回路パターンとＩＣ部品１２とが接続されたものが、後述するように打ち抜かれることにより、キャリアテープ１１から分離されて供給可能なように取り出される。また、キャリアテープ１１における幅方向のそれぞれの端部には、所定のピッチにてパーフォレーション１１ａが形成されている。

図５に示すように、ＩＣ部品供給カセット１０は、キャリアテープ１１が巻回された供給リールよりキャリアテープ１１をテープ搬送経路に供給するテープ供給部１３と、テープ搬送経路に供給されて、ＩＣ部品の打ち抜き動作が行われた使用済みのキャリアテープ１１を回収するテープ回収部１４と、テープ搬送経路に供給されたキャリアテープ１１をテープ供給部１３からテープ回収部１４に向けて搬送するテープ搬送装置の一例である駆動ローラ１５、１６、１７とを備えている。駆動ローラ１５、１６、及び１７は、キャリアテープ１１のそれぞれのパーフォレーション１１ａと係合する歯を有するスプロケットとして機能する。図示しない回転駆動装置によりそれぞれの駆動ローラ１５、１６及び１７を所望の回転駆動量だけ回転させることで、キャリアテープ１１の送り量を例えばパーフォレーション１１ａのピッチ単位で制御することが可能となっている。また、テープ搬送経路においては、キャリアテープ１１に対して所定のテンション（張力）を付与するテンションローラ１８と、キャリアテープ１１の搬送を案内する複数の案内ローラ１９とが備えられている。テープ回収部１４は開放端部となっているため、テープ回収部１４の直前に設けられている駆動ローラ１７に係合されたキャリアテープ１１を押さえるようにテープ押さえローラ２０が備えられている。なお、テンションローラ１８は、その配置を調整可能な構成とされており、付与するテンションを調整可能となっている。

また、図５に示すように、テープ搬送経路における駆動ローラ１５と駆動ローラ１６との間には、搬送方向上流側より順に、キャリアテープ１１に搭載されたＩＣ部品１２の位置を検出する部品検出位置Ｐ１と、キャリアテープ１１の個々の部品打ち抜き領域ＲにおいてＩＣ部品１２が搭載されているかどうか（部品の欠損）、及び／又は不良品識別マークであるバッドマークが存在するかどうかが検出される不良品検出位置Ｐ２と、キャリアテープ１１の個々の部品打ち抜き領域Ｒに対してＩＣ部品１２の打ち抜き動作が行われる打ち抜き位置Ｐ３が配置されている。

まず、部品検出位置Ｐ１には、図５及び図６に示すように、第１検出部２１として、スポット光を用いた光透過型センサが備えられている。この光透過型センサは、キャリアテープ１１の上面側に配置され、スポット光（測定光）をキャリアテープ１１に対して照射する照射部２１ａと、キャリアテープ１１の下面側に照射部２１ａと対向して配置され、キャリアテープ１１を透過した透過光を受光する受光部２１ｂとを備えている。受光部２１ｂは、透過光の受光光量を検出する機能を有しており、スポット光がＩＣ部品１２により遮られることにより受光量が予め設定された光量を下回った場合に、キャリアテープ１１に搭載されているＩＣ部品１２が部品検出位置Ｐ１に位置された状態であるものとして検出する。

不良品検出位置Ｐ２には、図５及び図６に示すように、第２検出部２２として、テープの長手方向沿いのライン状の光（測定光）を用いた光透過型センサが備えられている。この光透過型センサは、キャリアテープ１１の上面側に配置され、ライン状の光をキャリアテープ１１に対して照射する照射部２２ａと、キャリアテープ１１の下面側に照射部２２ａと対向して配置され、キャリアテープ１１を透過した透過光を受光する受光部２２ｂとを備えている。受光部２２ｂは、透過光の受光光量を検出する機能を有しており、部品打ち抜き領域Ｒにおいて照射されたライン状の光がＩＣ部品１２に遮られることなく透過することにより、あるいは、バッドマーク２３（例えば、フィルム状部材において貫通孔（例えばφ５ｍｍ程度）とすることで形成されたマーク）を光が通過することにより、受光量が予め設定された光量を上回った場合に、その部品打ち抜き領域ＲにＩＣ部品１２が搭載されていない、あるいはバッドマーク２３が存在するものとして検出する。図６に示すように、部品打ち抜き領域Ｒにおいてバッドマーク２３が形成されるべき位置と、ＩＣ部品１２が搭載されるべき位置とにこのライン状の光２４が確実に照射されるように、照射部２２ａの配置が調整される。また、このライン状の光２４は、隣接する部品打ち抜き領域Ｒを照射することなく、対象となる１つの部品打ち抜き領域Ｒにのみ照射するように、そのライン状の光２４の照射幅が調整される。なお、図６においては、第１検出部２１の受光部２１ｂと第２検出部２２の受光部２２ｂの図示を省略している。

打ち抜き位置Ｐ３には、図５に示すように、部品打ち抜き装置２５が配置されている。部品打ち抜き装置２５は、キャリアテープ１１の上面側に配置された受け部材２５ａと、この受け部材２５ａに対向してキャリアテープ１１の下面側に配置された打ち抜き部材２５ｂとを備えている。打ち抜き部材２５ｂは、打ち抜き位置Ｐ３に位置されたキャリアテープ１１の部品打ち抜き領域Ｒを受け部材２５ａに押圧することで、部品打ち抜き領域ＲからＩＣ部品１２（ＩＣ部品とその周囲の回路パターン部分を含む。）を打ち抜いて、キャリアテープ１１の部品打ち抜き領域Ｒから１個のＩＣ部品１２を分離させる機能を有している。また、部品打ち抜き装置２５の受け部材２５ａには図示しない開口部が設けられており、打ち抜かれたＩＣ部品１２に対して、この開口部を通じてその上方側から反転ヘッド８により吸着取り出しを行うことが可能となっている。

また、部品検出位置Ｐ１と不良品検出位置Ｐ２との間のテープ搬送経路上の距離は、キャリアテープ１１のパーフォレーション１１ａのピッチの自然数倍の距離に設定されている。同様に、不良品検出位置Ｐ２と打ち抜き位置Ｐ３との間のテープ搬送経路上の距離も、パーフォレーション１１ａのピッチの自然数倍の距離に設定されている。このようなそれぞれの位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の相関的な位置情報は、制御装置９０に予め記憶されており、これらの位置情報に基づいて、不良品検出位置Ｐ２及び打ち抜き位置Ｐ３へキャリアテープ１１をパーフォレーション１１ａのピッチ単位にて送り搬送して、部品打ち抜き領域Ｒを位置決めすることができる。なお、部品検出位置Ｐ１及び不良品検出位置Ｐ２の位置は、打ち抜き位置Ｐ３の位置を基準として、調整することが可能となっており、調整が行われた後は、調整後の位置情報が制御装置９０へ更新記憶される。

また、ＩＣ部品供給カセット１０において、駆動ローラ１５、１６及び１７の駆動量の制御、第１検出部２１の検出制御、第２検出部２２の検出制御、及び部品打ち抜き装置２５の打ち抜き動作の制御は、制御装置９０により行われる。具体的には、第１検出部２１における検出制御としては、受光部２１ｂにて検出された受光量の情報が制御装置９０に出力され、制御装置９０にて、検出された受光量と予め記憶されている設定値とを比較判断することにより、ＩＣ部品１２の位置の検出を行う。また、第２検出部２２における検出制御としては、受光部２２ｂにて検出された受光量の情報が制御装置９０に出力され、制御装置９０にて、検出された受光量と予め記憶されている設定値とを比較判断することにより、ＩＣ部品１２の欠損及びバッドマーク２３の有無の検出を行う。

このような構成を有するＩＣ部品供給カセット１０において、装着されているキャリアテープ１１に部品切れが生じて交換作業を行う場合の処理手順について、図７のフローチャート、及び図８Ａ〜図８Ｃの模式説明図を用いて説明する。

まず、図７のステップＳ１１にて、ＩＣ部品供給カセット１０において、部品切れとなったキャリアテープ１１を取り外す。次に、ステップＳ１２にて、新たなキャリアテープ１１をＩＣ部品供給カセット１０に装着して、キャリアテープ１１の先端部分をテープ搬送経路に配置して、それぞれの駆動ローラ１５、１６及び１７の回転駆動によりテープの送り搬送が可能な状態とさせる。なお、キャリアテープ１１の先端部分にはＩＣ部品１２が搭載されておらず、この先端部分のテープのパーフォレーション１１ａがそれぞれの駆動ローラ１５、１６及び１７のスプロケットと係合することにより、テープの送り搬送が可能な状態となる。

テープの送り搬送の準備が完了すると、ステップＳ１３にて、それぞれの駆動ローラ１５、１６及び１７が回転駆動されて、キャリアテープ１１が送り搬送される。この送り搬送は、キャリアテープ１１のパーフォレーション１１ａのピッチ単位で行われる。第１検出部２１では、部品検出位置Ｐ１にて、照射部２１ａから受光部２１ｂに向けてスポット光２６が連続的に照射され、受光部２１ｂにて検出された受光量の情報が制御装置９０に出力され、設定値との比較判断が行われる（ステップＳ１４）。この比較判断は、少なくともキャリアテープ１１の送り駆動ピッチ単位にて行われる。制御装置９０にて、受光量が設定値以上で有る場合に、再びステップＳ１３にて、キャリアテープ１１が１ピッチだけ送り搬送される。制御装置９０にて、受光量が設定値を下回った場合には、キャリアテープ１１において、先頭のＩＣ部品１２が部品検出位置Ｐ１に位置されているものとして、キャリアテープ１１の原点位置を設定する（ステップＳ１５：すなわち部品検出位置の位置情報を記憶して設定する。）。このような状態が、図８Ａに示す状態である。すなわち、キャリアテープ１１において、先頭のＩＣ部品１２として搭載された部品打ち抜き領域Ｒ１におけるＩＣ部品１２が、部品検出位置Ｐ１に位置された状態にある。

次に、ステップＳ１６にて、キャリアテープ１１が送り搬送されて、先頭のＩＣ部品１２を搭載している部品打ち抜き領域Ｒ１が、不良品検出位置Ｐ２に位置決めされる。具体的には、制御装置９０にて予め記憶されている部品検出位置Ｐ１と不良品検出位置Ｐ２との相関的な位置情報と、キャリアテープ１１の原点位置の情報とに基づいて、所定のピッチだけキャリアテープ１１の送り搬送が行われることにより、部品打ち抜き領域Ｒ１が不良品検出位置Ｐ２に位置決めされる。

不良品検出位置Ｐ２では、第２検出部２２の照射部２２ａから受光部２２ｂに向けてライン状の光２４が照射され、受光部２２ｂにて検出された受光量の情報が制御装置９０に出力され、設定値との比較判断が行われる（ステップＳ１７）。制御装置９０にて、ライン状の方向と関連付けられた受光量の情報が設定値と比較され、その一部にでも設定値を上回った場合には、部品打ち抜き領域Ｒ１にて、少なくともＩＣ部品１２が搭載されず欠損状態（光２４が遮られることなく透過される状態）にある、あるいはバッドマーク２３（例えば、フィルム状部材において貫通孔とすることで形成されたマーク）が形成されている、のいずれかとして、部品打ち抜き領域Ｒ１が「不良」であると判断する。すなわち、部品打ち抜き領域Ｒ１におけるＩＣ部品１２の形成位置及びバッドマーク２３の形成位置にライン状の光２４を同時に照射することで、部品の欠損及びバッドマーク２３の有無が同時に検出可能とされる。例えば、図８Ｂに示す状態においては、不良品検出位置Ｐ２に位置された部品打ち抜き領域Ｒ１には、ＩＣ部品１２が搭載されているが、バッドマーク２３が形成されているため、部品打ち抜き領域Ｒ１は「不良」であると判断される。

「不良」であると判断された場合には、その不良情報が部品打ち抜き領域Ｒ１の位置情報と関連付けられて記憶される（ステップＳ２０）。その後、制御装置９０にて予め記憶されている不良品検出位置Ｐ２と打ち抜き位置Ｐ３との相関的な位置情報と、キャリアテープ１１の原点位置の情報とに基づいて、所定のピッチだけキャリアテープ１１の送り搬送が行われることにより、部品打ち抜き領域Ｒ１が打ち抜き位置Ｐ３に位置決めされる。しかしながら、部品打ち抜き領域Ｒ１には、不良情報が関連付けられているため、打ち抜き位置Ｐ３において打ち抜き動作は行われることなくスキップされる（ステップＳ２１）。

なお、このように不良品検出位置Ｐ２から打ち抜き位置Ｐ３へのキャリアテープ１１の送り搬送が、パーフォレーション１１ａのピッチ単位で行われることにより、キャリアテープ１１において先頭の部品打ち抜き領域Ｒ１に隣接する部品打ち抜き領域Ｒ２が、不良品検出位置Ｐ２に位置決めされて、部品打ち抜き領域Ｒ２に対する不良の有無の検出が行われる。図８Ｂ及び図８Ｃに示すように、隣接する部品打ち抜き領域Ｒ２にはＩＣ部品１２が搭載されかつバッドマーク２３も形成されていないため、「不良」ではないと判断される。このような場合には、図８Ｃに示すように、キャリアテープ１１の送り搬送が行われて、隣接する部品打ち抜き領域Ｒ２が打ち抜き位置Ｐ３に位置決めされる（ステップＳ１８）。その後、打ち抜き位置Ｐ３にて、部品打ち抜き装置２５により打ち抜き動作が行われ、部品打ち抜き領域Ｒ２よりＩＣ部品１２が打ち抜かれてキャリアテープ１１から分離される（ステップＳ１９）。

その後、ステップＳ２２にて、ＩＣ部品１２の供給を継続して行うかどうかが判断される。継続して行う場合には、ステップＳ１６〜Ｓ２１までの処理が順次行われて、それぞれの部品打ち抜き領域Ｒ３〜Ｒ７に対する不良品検出処理及び打ち抜き処理が行われる。一方、継続して行わない場合は、部品供給を停止する。

次に、第１検出部２１のスポット光照射による検出範囲について、図９Ａ〜図９Ｃに示す模式説明図を用いて説明する。

図９Ａ〜図９Ｃに示すように、キャリアテープ１１の部品打ち抜き領域Ｒに搭載されるＩＣ部品１２は、例えばその短辺の長さが２ｍｍ程度とキャリアテープ１１の長手方向において短小化される傾向にある。このような短辺長を有するＩＣ部品１２に対して、確実に位置決めしてスポット光を照射するためには、いくつかの設定条件が必要となる。例えば、キャリアテープ１１のパーフォレーション１１ａのピッチは、例えば規格化された値として４．７５ｍｍが用いられるものとする。この場合、４．７５ｍｍ単位でキャリアテープ１１の送り搬送を行った場合に、図９Ａに示すように、部品検出位置Ｐ１の１パーフォレーション手前の位置では、ＩＣ部品１２に対してスポット光が照射されず、図９Ｂに示すように、部品検出位置Ｐ１にて確実にＩＣ部品１２に対してスポット光が照射され、さらに図９Ｃに示すように、部品検出位置Ｐ１の１パーフォレーション前進した位置では、ＩＣ部品１２に対してスポット光が照射されないように、照射部２１ａ及び受光部２１ｂの位置調整が行われる必要がある。従って、第１検出部２１の検出範囲は、±１パーフォレーションピッチとなり、かつＩＣ部品１２のキャリアテープ１１の送り方向の長さは、１パーフォレーションピッチ以内とする。このことにより、キャリアテープ１１にテープの原点マークを形成することなしに、ＩＣ部品１２が搭載されている部品検出位置Ｐ１を検出することで、第１検出部２１がキャリアテープ１１の原点として、部品切れなどにより交換されたキャリアテープ１１において先頭のＩＣ部品１２を検出可能となる。なお、図９Ａ〜図９Ｃにおいては、駆動ローラ１５における特定の歯部１５ａの回動位置を図示することで、キャリアテープ１１の送り状態を表している。

なお、本実施形態では、第１検出部２１のスポット光として、ＩＣ部品１２の短辺長さよりも小さなスポット径、例えば、０．３〜０．５ｍｍ程度のスポット径を有する光が用いられる。また第２検出部２２のライン状の光としては、１つの部品搭載領域Ｒｃ（例えば５ｍｍ×１６ｍｍ）を含むキャリアテープ１１の部品打ち抜き領域Ｒ内にそのライン長が納まり、かつＩＣ部品１２の搭載位置とバッドマーク２３の形成位置に対して確実に照射できるようなライン長さの光、例えば１０ｍｍ程度の長さのライン状の光が用いられる。なお、部品打ち抜き領域Ｒは、２８ｍｍ×８ｍｍ〜４３ｍｍ×２０ｍｍ程度の大きさとなっている。

なお、上述の説明においては、図５に示すＩＣ部品供給カセット１０の構成にて、３個の駆動ローラ１５、１６及び１７が備えられるような場合について説明したが、このような駆動ローラの装備数や装備位置は、設計により適宜決定することができる。

また、部品打ち抜き領域Ｒに搭載されたＩＣ部品１２が、その送り方向において短小化されたＩＣ部品である場合について説明したが、このような場合に代えて、例えば部品打ち抜き領域Ｒの略全体の大きさに近いような大型のＩＣ部品が用いられるような場合であってもよい。このような場合には、部品検出位置Ｐ１にて、始めて受光量の低下が検出された位置を部品位置として検出することができる。

また、第２検出部２２にて用いられる光がライン状の光であるような場合について説明したが、このような場合に代えて、エリア状の光（ライン状の光に十分な幅を持たせたもの）が用いられるような場合であってもよい。

また、ＩＣ部品供給カセット１０における部品切れの検出は、例えば、不良品検出位置Ｐ２にて、「不良」が連続して複数回検出された場合に、キャリアテープ１１にＩＣ部品１２が残っていないものとして検出することができる。また、このような場合に代えて、キャリアテープ１１に搭載されているＩＣ部品の個数情報を予め設定しておき、打ち抜き個数と不良品個数とをカウントすることで、部品切れを検出することもできる。

また、キャリアテープにより供給される部品の形態としては、ＴＣＰの他にも、ＦＣＰ（Flexible Printed Circuit）やＣＯＦ（Chip On Film）等の形態を採用することができる。

上記実施形態によれば、テープ搬送経路において、部品検出位置Ｐ１、不良品検出位置Ｐ２及び打ち抜き位置Ｐ３の相関的な位置関係が予め定められた状態にて、まず、部品検出位置Ｐ１にてＩＣ部品１２の±１パーフォレーション以内の部品検出範囲で搭載位置を検出することで、キャリアテープ１１における原点位置を検出することができる。この原点位置の位置情報を用いることで、不良品検出位置Ｐ２及び打ち抜き位置Ｐ３へそれぞれの部品打ち抜き領域Ｒを確実に位置決めすることができる。

また、不良品検出位置Ｐ２において位置決めされた部品打ち抜き領域Ｒに対して、部品搭載領域Ｒｃとバットマーク２３が同時に検出できるようにライン状の光を照射してその受光量を検出することにより、ＩＣ部品１２の欠損及びバッドマーク２３の有無を同時に１つのセンサにて効率的に検出することができる。

さらに、この不良品の情報を用いることで、打ち抜き位置Ｐ３に位置決めされた不良であると判断された部品打ち抜き領域Ｒに対して、打ち抜き動作をスキップすることができ、不良なＩＣ部品１２等を打ち抜いて供給してしまうという無駄さ作業を確実に省くことができる。従って、ＩＣ部品供給装置において、数少ないセンサにて、効率的な部品供給を行うための必須の情報を検出することができるとともに、部品切れが生じた場合のキャリアテープの交換作業における頭出し処理を確実に行うことができる。

なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本発明の一の実施形態にかかる部品実装装置の模式斜視図図１の部品実装装置の模式平面図図１の部品実装装置の模式側面図部品実装装置における部品実装動作の手順を示すフローチャート部品実装装置が備えるＩＣ部品供給カセットの模式構成図図５のＩＣ部品供給カセットの主要部の構成を示す模式説明図ＩＣ部品供給カセットにおけるキャリアテープの交換手順を示すフローチャートキャリアテープにおける頭出し処理の手順を示す模式説明図であって、部品検出位置にてＩＣ部品の位置が検出されている状態を示す図キャリアテープにおける頭出し処理の手順を示す模式説明図であって、不良品検出位置にて不良が検出されている状態を示す図キャリアテープにおける頭出し処理の手順を示す模式説明図であって、打ち抜き位置にて不良の部品搭載領域がスキップされた状態を示す図第１検出部とキャリアテープの送りピッチとの関係を説明する模式説明図第１検出部とキャリアテープの送りピッチとの関係を説明する模式説明図第１検出部とキャリアテープの送りピッチとの関係を説明する模式説明図従来の部品供給装置の模式構成図

符号の説明

１パネル基板
２パネル基板載置ステージ
３パネル基板搬入装置
４パネル基板搬出装置
５ＩＣ部品実装ヘッド装置
６ＩＣ部品供給装置
７実装ヘッド
８反転ヘッド
９ソース側ＩＣ部品供給カセット
１０ゲート側ＩＣ部品供給カセット
１１キャリアテープ
１１ａパーフォレーション
１２ＩＣ部品
１３テープ供給部
１４テープ回収部
１５、１６、１７駆動ローラ
１８テンションローラ
１９案内ローラ
２０テープ押さえローラ
２１第１検出部
２２第２検出部
２３バッドマーク
２４ライン状の光
２５部品打ち抜き装置
２６スポット光
９０制御装置
１０１部品実装装置
Ｒ、Ｒ１〜Ｒ７部品打ち抜き領域
Ｒｃ部品搭載領域
Ｐ１部品検出位置
Ｐ２不良品検出位置
Ｐ３打ち抜き位置

Claims

予め定められたピッチで配置された複数の部品搭載領域に部品が搭載されたキャリアテープから、上記部品搭載領域を含むそれぞれの部品打ち抜き領域を個別に打ち抜いて順次部品を供給する部品供給装置において、
テープ供給部から供給される上記キャリアテープをテープ回収部に向けて搬送するテープ搬送装置と、
上記テープ供給部と上記テープ回収部との間のテープ搬送経路における打ち抜き位置に搬送された上記テープの上記部品打ち抜き領域に対して上記部品の打ち抜き動作を行う部品打ち抜き装置と、
上記テープ搬送経路において上記打ち抜き位置よりも搬送方向上流側に位置された部品検出位置に搬送された上記テープに搭載された上記部品を検出する第１検出部と、
上記テープ搬送経路において上記打ち抜き位置と上記部品検出位置との間に位置された不良品検出位置に搬送された上記テープの上記部品打ち抜き領域に対して、部品の欠損及び／又は不良品識別マークの有無により不良を検出する第２検出部と、
上記部品検出位置、上記不良品検出位置、及び上記打ち抜き位置の相関的な位置情報を有し、上記第１検出部による部品検出位置の情報に基づいて、上記それぞれの部品打ち抜き領域を、上記不良品検出位置及び上記打ち抜き位置に順次位置決めするように上記テープ搬送装置による搬送動作を制御するとともに、上記第２検出部による不良品検出結果の情報に基づいて、上記打ち抜き位置において上記部品の欠損又は不良品識別マークを有する上記部品打ち抜き領域に対して上記部品の打ち抜き動作をスキップさせるように上記部品打ち抜き装置を制御する制御装置と、を備え、
上記第２検出部は、
上記キャリアテープの長手方向に沿って並んで配置された上記部品の搭載位置と上記不良品識別マークの形成位置とに対して同時に測定光の一部が照射されるように、上記不良品検出位置に位置決めされた上記部品打ち抜き領域に対して上記測定光を照射する照射部と、
上記部品打ち抜き領域を透過した上記測定光を受光する受光部とを備え、
上記第２検出部は、上記測定光として上記キャリアテープの長手方向に長いライン状又はエリア状の光を照射する光透過式の検出センサであり、上記受光部にて設定値を超えた光量の透過光が受光された場合に、上記部品打ち抜き領域が上記部品欠損である、あるいは不良品識別マークを有するものと検出することを特徴とする部品供給装置。
上記第１検出部は、上記キャリアテープが有する搬送のためのパーフォレーションのピッチ以内の検出精度を有するスポット光透過式の検出センサである、請求項１に記載の部品供給装置。
上記部品搭載領域に搭載された上記部品は、上記キャリアテープが有する搬送のためのパーフォレーションのピッチ以下の長さ寸法を、その搬送方向における長さ寸法とするＩＣ部品である、請求項１または２に記載の部品供給装置。
基板を保持する基板保持装置と、
請求項１から３のいずれか１つに記載の部品供給装置と、
上記部品供給装置より供給される上記部品を保持して、上記基板保持装置に保持された上記基板の部品実装領域に上記部品を実装する部品実装ヘッド装置と、を備えることを特徴とする部品実装装置。
予め定められたピッチで配置された複数の部品搭載領域に部品が搭載されたキャリアテープから、上記部品搭載領域を含むそれぞれの部品打ち抜き領域を個別に打ち抜いて順次部品を供給する部品供給方法において、
上記キャリアテープのテープ搬送経路上の部品検出位置に位置された上記テープに搭載された上記部品を検出し、
上記部品位置の検出結果に基づいて、上記それぞれの部品打ち抜き領域を、上記テープ搬送経路において上記部品検出位置よりも搬送方向下流側に位置された不良品検出位置に順次位置決めし、
上記不良品検出位置にて、上記位置決めされた上記それぞれの部品打ち抜き領域に対して、部品の欠損及び／又は不良品識別マークの有無により不良を検出し、
上記部品位置の検出結果に基づいて、上記それぞれの部品打ち抜き領域を、上記テープ搬送経路において上記不良品検出位置よりも搬送方向下流側に位置された打ち抜き位置に順次位置決めし、
上記打ち抜き位置にて、上記位置決めされた上記それぞれの部品打ち抜き領域に対して、上記部品の欠損又は不良品識別マークを有することが検出された上記部品打ち抜き領域に対する上記部品の打ち抜き動作をスキップさせるように上記部品の打ち抜きを行って、上記それぞれの部品を順次供給し、
上記部品の欠損及び不良品識別マークの検出において、上記キャリアテープの長手方向に沿って並んで配置された上記部品の搭載位置と上記不良品識別マークの形成位置とに対して同時に測定光の一部が照射されるように、上記不良品検出位置に位置決めされた上記部品打ち抜き領域に対して、上記測定光として上記キャリアテープの長手方向に長いライン状又はエリア状の光を照射して、上記部品打ち抜き領域を透過した透過光の光量が設定値を超えている場合に、上記部品打ち抜き領域が上記部品欠損である、あるいは不良品識別マークを有するものと検出することを特徴とする部品供給方法。
上記部品位置の検出において、上記キャリアテープが有する搬送のためのパーフォレーションのピッチ以内の検出精度を有するスポット光透過式の検出センサより上記キャリアテープに対して照射された光の透過光の光量が設定値を下回っている場合に、上記部品検出位置にて上記部品が位置されていることを検出する、請求項５に記載の部品供給方法。