JP5429113B2 - Component mounting method - Google Patents

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Description

本発明は、吸着ノズルにより吸着した部品を基板に実装する部品実装方法に関するものである。   The present invention relates to a component mounting method for mounting a component sucked by a suction nozzle on a substrate.

従来、部品実装装置により、電子部品を基板に装着する部品実装工程を実行する際には、吸着ノズルにより吸着した電子部品を基板に装着する前に、電子部品を下方から撮像して電子部品の外形形状或いは電子部品の下面の電極の位置を把握することによって画像の中の部品の位置を把握し、これにより電子部品の吸着ノズルに対する位置ずれを検出して、その位置ずれが修正されるように基板に対する電子部品の位置合わせ(アライメント)を行うようにしている(例えば、特許文献1)。   Conventionally, when a component mounting process for mounting an electronic component on a board is performed by the component mounting apparatus, the electronic component is imaged from below before mounting the electronic component sucked by the suction nozzle on the board. By grasping the outer shape or the position of the electrode on the lower surface of the electronic component, the position of the component in the image is grasped, thereby detecting the positional deviation of the electronic component with respect to the suction nozzle so that the positional deviation is corrected. In addition, the electronic component is aligned with the substrate (for example, Patent Document 1).

特開2003−60398号公報JP 2003-60398 A

ところが、部品実装装置により基板に装着する部品は電子部品に限られず、例えば、基板に装着したLED(電子部品)を覆って設けられるLED拡散レンズのような透明な材料から成る部品を基板に装着する必要がある場合がある。この場合、吸着ノズルにより吸着した部品は照明光を透過し、また電極も有さないことから、画像の中の部品の位置を容易に把握することができず、部品の位置を正確に検出できないために、高い精度で部品を基板に装着することが難しいという問題点があった。   However, the components mounted on the substrate by the component mounting device are not limited to electronic components. For example, a component made of a transparent material such as an LED diffusing lens provided to cover an LED (electronic component) mounted on the substrate is mounted on the substrate. You may need to In this case, since the component sucked by the suction nozzle transmits illumination light and does not have an electrode, the position of the component in the image cannot be easily grasped, and the position of the component cannot be detected accurately. Therefore, there is a problem that it is difficult to mount the component on the board with high accuracy.

そこで本発明は、電極を有さず、かつ、下方に突出して設けられた複数の突出部を備えた透明な材料から成る部品を基板に装着する際、部品の位置を正確に検出して高い精度で部品を基板に装着できるようにした部品実装方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention accurately detects the position of a component when mounting a component made of a transparent material that does not have an electrode and has a plurality of projecting portions projecting downward on the substrate. It is an object of the present invention to provide a component mounting method capable of mounting a component on a board with high accuracy.

請求項1に記載の部品実装方法は、電極を有さず、かつ、下方に突出して設けられた複数の突出部を備えた透明な材料から成る部品を基板の上面に実装する部品実装方法であって、前記部品の上面を吸着ノズルにより吸着してピックアップする工程と、前記部品を基板に接着させるためのペーストが薄膜状に形成されて成るペースト膜に吸着ノズルにより吸着した前記部品の前記突出部を接触させて前記突出部にペーストを付着させる工程と、前記突出部にペーストが付着された前記部品を下方から撮像する工程と、撮像によって得られた画像から求められる複数のペーストの位置に基づいて画像の中の前記部品の位置を把握し、これにより前記部品の位置を検出する工程と、検出した前記部品の位置に基づいて吸着ノズルに吸着した前記部品の基板に対する位置合わせを行う工程と、基板に対して位置合わせを行った前記部品を基板に装着する工程とを含む。 The component mounting method according to claim 1 is a component mounting method for mounting on a top surface of a substrate a component made of a transparent material that does not have an electrode and has a plurality of protruding portions provided to protrude downward. there are the steps of picking up the upper surface of the component suction to the suction nozzle, the projection of the component adsorbed by the suction nozzle into the paste film paste is formed by forming a thin film for bonding the component to the substrate adhering a paste to the protruding portion parts contacting the the steps of imaging the component the paste is deposited from below the protrusion, the position of a plurality of paste obtained from an image obtained by the imaging Based on the position of the component in the image based on the detected position of the component, thereby detecting the position of the component, and the portion sucked by the suction nozzle based on the detected position of the component And a step of aligning with respect to the substrate, and a step of mounting the components were positioned with respect to the substrate on the substrate.

請求項2に記載の部品実装方法は、請求項1に記載の部品実装方法であって、前記部品はその上面が上方に凸となる曲面形状に形成されて下面が平坦であり、この平坦な下面に前記複数の突出部を有するThe component mounting method according to claim 2 is the component mounting method according to claim 1, wherein the component is formed in a curved surface shape whose upper surface is convex upward, and the lower surface is flat. to have a plurality of protrusions on the lower surface.

本発明では、吸着ノズルにより吸着した部品の突出部にペーストを付着させてその部品を下方から撮像し、得られた画像から求められる複数のペーストの位置に基づいて画像の中の部品の位置を把握し、これにより部品の位置を検出するようにしているので、画像の中のペーストの位置から画像の中の部品の突出部の位置を容易に把握することができ、部品の位置を正確に検出して高い精度で部品を基板に装着することができる。 In the present invention, the paste is attached to the protruding portion of the component sucked by the suction nozzle, the part is imaged from below, and the position of the component in the image is determined based on the positions of the plurality of pastes obtained from the obtained image. Since the position of the part is detected by this, the position of the protruding part of the part in the image can be easily grasped from the position of the paste in the image, and the position of the part is accurately determined. It is possible to detect and mount the component on the board with high accuracy.

本発明の一実施の形態における部品実装装置の簡略構成図The simplified block diagram of the component mounting apparatus in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える装着ヘッドの部分拡大一部断面図The partial expanded partial sectional view of the mounting head with which the component mounting apparatus in one embodiment of this invention is equipped 本発明の一実施の形態における部品実装装置により実行する部品実装工程の手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the procedure of the component mounting process performed with the component mounting apparatus in one embodiment of this invention (a)(b)(c)本発明の一実施の形態における部品実装装置が実行する部品実装方法の中の吸着ノズルにより部品をピックアップする工程を説明する図(A) (b) (c) The figure explaining the process of picking up components with the suction nozzle in the component mounting method which the component mounting apparatus in one embodiment of this invention performs (a)(b)(c)本発明の一実施の形態における部品実装装置が実行する部品実装方法の中の吸着ノズルにより部品をピックアップする工程を説明する図(A) (b) (c) The figure explaining the process of picking up components with the suction nozzle in the component mounting method which the component mounting apparatus in one embodiment of this invention performs (a)(b)(c)本発明の一実施の形態における部品実装装置が実行する部品実装方法の中の部品の下面の突出部にペーストを付着させる工程を説明する図(A) (b) (c) The figure explaining the process of attaching a paste to the protrusion part of the lower surface of the component in the component mounting method which the component mounting apparatus in one embodiment of this invention performs (a)本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える撮像カメラにより吸着ノズルに吸着された電子部品を撮像している状態を示す図(b)本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える撮像カメラにより吸着ノズルに吸着された電子部品を撮像して得られる画像の一例を示す図(A) The figure which shows the state which is imaging the electronic component attracted | sucked by the suction nozzle with the imaging camera with which the component mounting apparatus in one embodiment of this invention is equipped. (B) The component mounting apparatus in one embodiment of this invention The figure which shows an example of the image obtained by imaging the electronic component adsorbed | sucked to the suction nozzle by the imaging camera with which it is equipped (a)本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える撮像カメラにより吸着ノズルに吸着された電子部品を撮像している状態を示す図(b)本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える撮像カメラにより吸着ノズルに吸着された電子部品を撮像して得られる画像の一例を示す図(A) The figure which shows the state which is imaging the electronic component attracted | sucked by the suction nozzle with the imaging camera with which the component mounting apparatus in one embodiment of this invention is equipped. (B) The component mounting apparatus in one embodiment of this invention The figure which shows an example of the image obtained by imaging the electronic component adsorbed | sucked to the suction nozzle by the imaging camera with which it is equipped (a)(b)(c)本発明の一実施の形態における部品実装装置が実行する部品実装方法の中の電子部品を基板に装着する工程を説明する図(A) (b) (c) The figure explaining the process of mounting | wearing a board | substrate with the electronic component in the component mounting method which the component mounting apparatus in one embodiment of this invention performs

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1に示す部品実装装置1は、上面に電子部品2が実装された基板3に透明な材料から成る部品4(例えば、電子部品2がLEDである場合にはLED拡散レンズ)を装着する装置であり、基板3に電子部品2を実装する部品実装装置としても用いることができるものである。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A component mounting apparatus 1 shown in FIG. 1 is a device for mounting a component 4 made of a transparent material (for example, an LED diffuser lens when the electronic component 2 is an LED) on a substrate 3 on which an electronic component 2 is mounted. Therefore, it can also be used as a component mounting apparatus for mounting the electronic component 2 on the substrate 3.

この部品実装装置1は、電子部品2が実装された基板3の搬送及び位置決めを行う基板搬送部11、部品4の供給を行う部品供給部12、部品4を基板3に接着させるためのペーストPの供給を行うペースト供給部13、撮像視野を上方に向けた撮像カメラ14及び装着ヘッド15を備えている。   The component mounting apparatus 1 includes a substrate transport unit 11 that transports and positions the substrate 3 on which the electronic component 2 is mounted, a component supply unit 12 that supplies the component 4, and a paste P for bonding the component 4 to the substrate 3. A paste supply unit 13, an imaging camera 14 with an imaging field of view upward, and a mounting head 15.

図1において、基板搬送部11は一対のベルトコンベア11aを有して成り、これら一対のベルトコンベア11aがこの部品実装装置1が備える制御装置16によって作動制御されて基板3を一定の方向(ここでは図1の紙面に垂直な方向)に搬送する。   In FIG. 1, the board transport unit 11 includes a pair of belt conveyors 11a, and the pair of belt conveyors 11a are controlled by a control device 16 included in the component mounting apparatus 1 to move the board 3 in a certain direction (here Then, the sheet is conveyed in a direction perpendicular to the paper surface of FIG.

図1において、部品供給部12はテーブル状の部材から成り、その上面に複数の部品4を載置させた状態で部品4の供給を行う。   In FIG. 1, the component supply part 12 consists of a table-shaped member, and supplies the component 4 in the state which mounted the some component 4 on the upper surface.

図1において、部品4はその上面が上方に凸となる曲面形状に形成されており、平坦な下面には下方に突出して延びた複数(ここでは3つ)の突出(突起)部4aが設けられている。これら複数の突出部4aは基板3の上面に直接接触する部分であり、部品4の中心位置と各突出部4aの位置との関係を示すデータは、制御装置16に繋がる記憶装置16aに予め記憶されている。   In FIG. 1, the component 4 is formed in a curved shape whose upper surface is convex upward, and a plurality of (here, three) protruding (projecting) portions 4 a extending downward are provided on the flat lower surface. It has been. The plurality of protrusions 4 a are portions that directly contact the upper surface of the substrate 3, and data indicating the relationship between the center position of the component 4 and the position of each protrusion 4 a is stored in advance in a storage device 16 a connected to the control device 16. Has been.

図1において、ペースト供給部13は皿状の部材から成り、収容したペーストPを図示しないスキージによって均一厚さに均すことによって薄膜状のペースト膜Pmを形成する。   In FIG. 1, the paste supply part 13 consists of a plate-shaped member, and forms the thin paste film Pm by equalizing the accommodated paste P to uniform thickness with a squeegee which is not illustrated.

図1において、撮像カメラ14は例えばCCDカメラから成り、制御装置16からの指令を受けて撮像動作を行う。撮像カメラ14の撮像動作によって得られた画像データは制御装置16に送信される。   In FIG. 1, the imaging camera 14 is composed of a CCD camera, for example, and performs an imaging operation in response to a command from the control device 16. Image data obtained by the imaging operation of the imaging camera 14 is transmitted to the control device 16.

制御装置16は、撮像カメラ14の撮像動作によって得た画像データから、部品4の突出部4aに付着したペーストPの位置を検出し、その検出したペーストPの位置に基づいて画像の中の部品4の位置を把握する機能を備えている。制御装置16は、把握した部品4の位置を吸着ノズル21に対する「位置ずれ量」として保持し、位置合わせ工程における装着ヘッド移動機構31の制御に利用する。なお、制御装置16において、部品4の「位置」を特定するデータとして「位置ずれ量」を使用しているが、吸着ノズル21以外の基準となる座標からの相対距離で部品4の位置を特定するものであってもよい。   The control device 16 detects the position of the paste P attached to the protruding portion 4a of the component 4 from the image data obtained by the imaging operation of the imaging camera 14, and based on the detected position of the paste P, the component in the image 4 is provided. The control device 16 holds the grasped position of the component 4 as a “position shift amount” with respect to the suction nozzle 21 and uses it for controlling the mounting head moving mechanism 31 in the alignment process. In the control device 16, “position displacement amount” is used as data for specifying the “position” of the component 4, but the position of the component 4 is specified by a relative distance from a reference coordinate other than the suction nozzle 21. You may do.

図1において、装着ヘッド15は下方に延びた吸着ノズル21を有している。この吸着ノズル21には図2に示すように、吸着ノズル21に外嵌される円筒部22a及び円筒部22aの下端から下方の延び、吸着ノズル21の下端よりも下方の領域において円錐状に下方に広がる裾部22bを有して成る吸着パッド22が取り付けられている。また、図2に示すように、吸着ノズル21の上部(吸着パッド22の上方)には円盤状の反射板23が取り付けられている。   In FIG. 1, the mounting head 15 has a suction nozzle 21 extending downward. As shown in FIG. 2, the suction nozzle 21 extends downward from the lower end of the cylindrical portion 22 a and the cylindrical portion 22 a that are externally fitted to the suction nozzle 21, and is conically lowered in a region below the lower end of the suction nozzle 21. A suction pad 22 having a skirt 22b extending in the direction is attached. As shown in FIG. 2, a disk-shaped reflecting plate 23 is attached to the upper part of the suction nozzle 21 (above the suction pad 22).

装着ヘッド15は制御装置16から作動制御が行われる三軸直交ロボットから成る装着ヘッド移動機構31によって三次元的に移動され、制御装置16から作動制御が行われる吸着機構32による吸着ノズル21内への真空圧の供給及び停止動作によって、部品4の吸着及び離脱を行う。   The mounting head 15 is three-dimensionally moved by a mounting head moving mechanism 31 formed of a three-axis orthogonal robot whose operation is controlled by the control device 16, and enters the suction nozzle 21 by the suction mechanism 32 whose operation is controlled from the control device 16. The suction and release of the component 4 are performed by supplying and stopping the vacuum pressure.

部品実装装置1によって基板3上に部品4を装着する部品実装工程の手順を説明すると、部品実装装置1が備える制御装置16は先ず、基板搬送部11を作動させて、上面に電子部品2が実装された基板3の搬送(搬入)を行い、所定の作業位置に位置決めする(図3に示すステップST1の基板搬入位置決め工程)。   The procedure of the component mounting process for mounting the component 4 on the substrate 3 by the component mounting apparatus 1 will be described. First, the control device 16 included in the component mounting apparatus 1 operates the substrate transport unit 11 to place the electronic component 2 on the upper surface. The mounted substrate 3 is transported (carried in) and positioned at a predetermined work position (substrate loading positioning process in step ST1 shown in FIG. 3).

制御装置16は、基板3を所定の作業位置に位置決めしたら、装着ヘッド移動機構31の作動制御を行って、装着ヘッド15を部品供給部12の上方に移動させる。そして、装着ヘッド15を下降させて吸着ノズル21を部品4の上面に接触させるとともに、吸着機構32の作動制御を行って吸着ノズル21内に真空圧を供給し、装着ヘッド15を上昇させる。これにより部品4が吸着パッド22を介して吸着ノズル21にピックアップされた状態となる(図3に示すステップST2のピックアップ工程)。   When the control device 16 positions the substrate 3 at a predetermined work position, the control device 16 controls the operation of the mounting head moving mechanism 31 to move the mounting head 15 above the component supply unit 12. Then, the mounting head 15 is lowered to bring the suction nozzle 21 into contact with the upper surface of the component 4, and the operation of the suction mechanism 32 is controlled to supply a vacuum pressure into the suction nozzle 21 to raise the mounting head 15. As a result, the component 4 is picked up by the suction nozzle 21 via the suction pad 22 (pickup step of step ST2 shown in FIG. 3).

このステップST2のピックアップ工程では、装着ヘッド15の吸着ノズル21に取り付けられる吸着パッド22が、上述のように円錐状に下方に広がる裾部22bを有していることから、上面が上方に凸となる曲面形状に形成されている部品4を吸着ノズル21によって確実にピックアップすることができる。ここで、図4に示すように、吸着ノズル21の上下中心軸J1と部品4の上下中心軸J2が水平面内方向に一致している状態で吸着ノズル21に部品4を吸着させた場合には(図4(a)→図4(b))、吸着パッド22を介して吸着ノズル21に吸着された部品4は水平姿勢が維持され(図4(c))、多くの場合、部品4の吸着ノズル21に対する位置ずれは生じない。   In the pick-up process of step ST2, the suction pad 22 attached to the suction nozzle 21 of the mounting head 15 has the bottom portion 22b that extends downward in a conical shape as described above, so that the upper surface is convex upward. The part 4 formed in the curved surface shape can be reliably picked up by the suction nozzle 21. Here, as shown in FIG. 4, when the component 4 is adsorbed by the adsorption nozzle 21 in a state where the vertical center axis J1 of the adsorption nozzle 21 and the vertical center axis J2 of the component 4 coincide with each other in the horizontal plane direction. (FIG. 4 (a) → FIG. 4 (b)), the component 4 sucked by the suction nozzle 21 through the suction pad 22 is maintained in a horizontal posture (FIG. 4 (c)). There is no positional shift with respect to the suction nozzle 21.

一方、図5に示すように、吸着ノズル21の上下中心軸J1と部品4の上下中心軸J2とが一致していない状態で吸着ノズル21に部品4を吸着させた場合には(図5(a)→図5(b))、吸着パッド22を介して吸着ノズル21に吸着された部品4は水平姿勢から傾いた状態となり(図5(c))、多くの場合、部品4の吸着ノズル21に対する位置ずれが生じることになる。   On the other hand, as shown in FIG. 5, when the component 4 is attracted to the suction nozzle 21 in a state where the vertical center axis J1 of the suction nozzle 21 does not coincide with the vertical center axis J2 of the component 4 (FIG. 5 ( a) → FIG. 5B), the component 4 sucked by the suction nozzle 21 through the suction pad 22 is inclined from the horizontal posture (FIG. 5C), and in many cases, the suction nozzle of the component 4 Thus, a positional deviation with respect to 21 occurs.

制御装置16は、吸着ノズル21によって部品4をピックアップしたら、装着ヘッド移動機構31の作動制御を行って装着ヘッド15をペースト供給部13の上方に移動させる(図6(a))。そして、制御装置16は装着ヘッド15を下降させ、吸着ノズル21に吸着されている部品4の下面の突出部4aがペースト供給部13に形成されているペースト膜Pmに接触するようにしたうえで(図6(b))、装着ヘッド15を上昇させる(図6(c))。これにより部品4の複数の突出部4aにペーストPが転写され、各突出部4aにペーストPが付着した状態となる(図3に示すステップST3のペースト付着工程)。   When the control device 16 picks up the component 4 with the suction nozzle 21, it controls the operation of the mounting head moving mechanism 31 to move the mounting head 15 above the paste supply unit 13 (FIG. 6A). Then, the control device 16 lowers the mounting head 15 so that the protrusion 4 a on the lower surface of the component 4 sucked by the suction nozzle 21 comes into contact with the paste film Pm formed in the paste supply unit 13. (FIG. 6B), the mounting head 15 is raised (FIG. 6C). As a result, the paste P is transferred to the plurality of protrusions 4a of the component 4, and the paste P is attached to each protrusion 4a (paste attachment step of step ST3 shown in FIG. 3).

制御装置16は、部品4の複数の突出部4aにペーストPを付着させたら、装着ヘッド移動機構31の作動制御を行って装着ヘッド15を撮像カメラ14の直上に移動させる。そして、撮像カメラ14の両側に設けられた図7(a)及び図8(a)に示す複数の照明LT(図1も参照)によって、吸着ノズル21に吸着された部品4に直接光を照射し(図7(a))、或いは部品4の背景である反射板23に光を照射して(図8(a))、撮像カメラ14により部品4を下方から撮像する(図3に示すステップST4の撮像工程)。   When the control device 16 attaches the paste P to the plurality of protrusions 4 a of the component 4, the control device 16 controls the operation of the mounting head moving mechanism 31 to move the mounting head 15 directly above the imaging camera 14. Then, the components 4 sucked by the suction nozzle 21 are directly irradiated with light by a plurality of illuminations LT (see also FIG. 1) shown in FIGS. 7A and 8A provided on both sides of the imaging camera 14. (FIG. 7 (a)), or light is applied to the reflection plate 23, which is the background of the component 4 (FIG. 8 (a)), and the component 4 is imaged from below by the imaging camera 14 (steps shown in FIG. 3). ST4 imaging process).

制御装置16は、部品3を下方から撮像したら、図7(a),(b)に示すように、撮像によって得られた画像(以下、撮像画像SRと称する)の中の、部品4の下面の複数の突出部4aに付着したペーストPの位置(図7(b)及び図8(b))から、撮像画像SRの中の部品4の中心の位置WGを把握する一方、撮像画像SRの中の吸着ノズル21の中心の位置NGを制御データ上の吸着ノズル21の位置から把握し、撮像画像SRの中の部品4の中心位置WGと吸着ノズル21の位置とを比較することによって、吸着ノズル21に対する部品4の位置ずれ(位置ずれ量)を検出する(図3に示すステップST5の位置検出工程)。   When the control device 16 images the component 3 from below, as shown in FIGS. 7A and 7B, the lower surface of the component 4 in the image obtained by imaging (hereinafter referred to as the captured image SR). The position WG of the center of the component 4 in the captured image SR is grasped from the positions of the paste P attached to the plurality of protrusions 4a (FIGS. 7B and 8B). The center position NG of the suction nozzle 21 is grasped from the position of the suction nozzle 21 on the control data, and the center position WG of the component 4 in the captured image SR and the position of the suction nozzle 21 are compared, so that suction is performed. The position shift (position shift amount) of the component 4 with respect to the nozzle 21 is detected (position detection step of step ST5 shown in FIG. 3).

なお、図7(b)は撮像画像SRの中の部品4の中心の位置WGと吸着ノズル21の中心の位置NGが一致している場合(吸着ノズル21に対する部品4の位置ずれがない場合)の例を示しており、図8(b)は撮像画像SRの中の部品4の中心の位置WGと吸着ノズル21の中心の位置NGが一致していない場合(吸着ノズル21に対する部品4の位置ずれがある場合)の例を示している。   7B shows the case where the center position WG of the component 4 in the captured image SR matches the center position NG of the suction nozzle 21 (when there is no position shift of the component 4 with respect to the suction nozzle 21). FIG. 8B shows a case where the center position WG of the component 4 in the captured image SR does not match the center position NG of the suction nozzle 21 (the position of the component 4 with respect to the suction nozzle 21). An example of a case where there is a deviation is shown.

ここで、図7(a)に示すように、ステップST4において、吸着ノズル21に吸着された部品4に直接光を照射して部品4の撮像を行う場合には、ペーストPに透明でないもの(着色されているもの。ここでは電子部品2であるLEDの発光効率の向上を考慮して白色系の色であることが望ましい)を用いることによって、ペーストPが付着した部分、すなわち部品4の下面の突出部4aが撮像画像SRの中で最も明るくなる箇所となるようにしておき、撮像画像SRの中の最も明るい複数の部分(ここでは3箇所)の位置から、吸着ノズル21に吸着された部品4の中心位置WGを求める。具体的には、撮像画像SRの中の最も明るい3箇所の位置より定まる三角形の重心点を算出して、或いは、記憶装置16aに記憶された部品4の中心位置と各突出部4aの位置の関係データに基づいて、部品4の中心位置WGを求める。   Here, as shown in FIG. 7A, when the component 4 picked up by the suction nozzle 21 is directly irradiated with light in step ST4 to image the component 4, the paste P is not transparent ( In this case, it is desirable to use a white color in consideration of the improvement of the light emission efficiency of the LED that is the electronic component 2, so that the portion to which the paste P adheres, that is, the lower surface of the component 4 is used. The protruding portion 4a of the picked-up image SR becomes the brightest part in the picked-up image SR, and is picked up by the pick-up nozzle 21 from the positions of the brightest parts (three in this case) in the picked-up image SR. The center position WG of the part 4 is obtained. Specifically, the center of gravity of the triangle determined from the three brightest positions in the captured image SR is calculated, or the center position of the component 4 and the position of each protrusion 4a stored in the storage device 16a are calculated. Based on the relation data, the center position WG of the component 4 is obtained.

一方、図8(a)に示すように、ステップST4において、吸着ノズル21に吸着された部品4に直接光を照射するのではなく、吸着ノズル21に取り付けられた反射板23に光を照射して部品4の撮像を行う場合には、ペーストPに暗色(例えば黒色)に着色されたものを用いることによって、ペーストPが付着した部分、すなわち部品4の下面の突出部4aが撮像画像SRの中で最も暗くなる箇所となるようにしておき、撮像画像の中の最も暗い複数の部分(ここでは3箇所)の位置から、吸着ノズル21に吸着された部品4の中心位置WGを求める。具体的には、撮像画像SRの中の最も暗い3箇所の位置より定まる三角形の重心点を算出して、或いは、記憶装置16aに記憶された部品4の中心位置と各突出部4aの位置の関係データに基づいて、部品4の中心位置WGを求める。   On the other hand, as shown in FIG. 8A, in step ST4, the component 4 sucked by the suction nozzle 21 is not directly irradiated with light, but the reflector 23 attached to the suction nozzle 21 is irradiated with light. When imaging the component 4, the paste P colored in a dark color (for example, black) is used so that the portion to which the paste P adheres, that is, the protrusion 4a on the lower surface of the component 4 is included in the captured image SR. The center position WG of the component 4 sucked by the suction nozzle 21 is obtained from the positions of the darkest portions (here, three locations) in the captured image. Specifically, the center of gravity of a triangle determined from the three darkest positions in the captured image SR is calculated, or the center position of the component 4 and the position of each protrusion 4a stored in the storage device 16a are calculated. Based on the relation data, the center position WG of the component 4 is obtained.

制御装置16は、ステップST5の位置検出工程において、吸着ノズル21に対する部品4の位置ずれ(位置ずれ量)を検出したら、装着ヘッド移動機構31の作動制御を行い、装着ヘッド15を基板搬送部11によって位置決めされた基板3の上に実装された電子部品2の直上に位置させて、部品4を基板3に対して位置合わせする(図9(a)。図3に示すステップST6の位置合わせ工程)。この部品4の基板3に対する位置合わせでは、制御装置16は、ステップST5で検出した位置ずれ量に基づいて装着ヘッド移動機構31を制御し、装着ヘッド15の停止位置を修正する。   When the control device 16 detects the position shift (position shift amount) of the component 4 with respect to the suction nozzle 21 in the position detection step of step ST5, the control device 16 controls the operation of the mounting head moving mechanism 31 and moves the mounting head 15 to the substrate transport section 11. Is positioned directly above the electronic component 2 mounted on the substrate 3 positioned by the step 3, and the component 4 is aligned with the substrate 3 (FIG. 9A). Positioning step of step ST6 shown in FIG. ). In the alignment of the component 4 with respect to the substrate 3, the control device 16 controls the mounting head moving mechanism 31 based on the positional deviation amount detected in step ST5, and corrects the stop position of the mounting head 15.

制御装置16は、ステップST6の位置合わせ工程が終了したら、装着ヘッド15を下降させ、吸着ノズル21に吸着させた部品4の下面の複数の突出部4aを基板3の上面に接触させてから(図9(b))、装着ヘッド15を上昇させる(図9(c))。これにより各突出部4aはその下面に付着されたペーストPを介して基板3の上面に接着され、部品4は基板3上に装着された状態となる(図3に示すステップST7の部品装着工程)。   When the positioning process of step ST6 is completed, the control device 16 lowers the mounting head 15 and brings the plurality of protrusions 4a on the lower surface of the component 4 sucked by the suction nozzle 21 into contact with the upper surface of the substrate 3 ( 9B), the mounting head 15 is raised (FIG. 9C). Thereby, each protrusion 4a is adhered to the upper surface of the substrate 3 via the paste P attached to the lower surface thereof, and the component 4 is mounted on the substrate 3 (component mounting step of step ST7 shown in FIG. 3). ).

制御装置16は、部品4を基板3上に装着したら、基板搬送路11を作動させて、基板3の搬出を行う(図3に示すステップST8の基板搬出工程)。そして、他に部品4の装着を行うべき基板3があるか否かの判断を行い(図3に示すステップST9の判断工程)、他に部品4の装着を行うべき基板3があったときにはステップST1に戻って上記工程を繰り返す。一方、他に部品4の装着を行うべき基板3がなかったときには、一連の部品実装工程を終了する。   When the component 4 is mounted on the substrate 3, the control device 16 operates the substrate transport path 11 to unload the substrate 3 (substrate unloading step in step ST8 shown in FIG. 3). Then, it is determined whether or not there is another substrate 3 on which the component 4 is to be mounted (determination step in step ST9 shown in FIG. 3). If there is another substrate 3 on which the component 4 is to be mounted, the step is performed. Returning to ST1, the above steps are repeated. On the other hand, when there is no other board 3 on which the component 4 is to be mounted, the series of component mounting steps is completed.

なお、この部品実装装置1から搬出された基板3は、図示しないリフロー炉に送られ、基板3全体が加熱されて、ペーストPの熱硬化が行われる。   In addition, the board | substrate 3 carried out from this component mounting apparatus 1 is sent to the reflow furnace which is not shown in figure, the board | substrate 3 whole is heated, and the thermosetting of the paste P is performed.

以上説明したように、本実施の形態における部品実装方法は、電極を有さず、かつ、下方に突出して設けられた複数の突出部4aを備えた透明な材料から成る部品4を基板3の上面に実装する部品実装方法であり、部品4の上面を吸着ノズル21により吸着してピックアップする工程(ステップST2のピックアップ工程)と、部品4を基板3に接着させるためのペーストPが薄膜状に形成されて成るペースト膜Pmに吸着ノズル21により吸着した部品4の突出部4aを接触させてその突出部4aにペーストPを付着させる工程(ステップST3のペースト付着工程)と、突出部4aにペーストPが付着された部品4を下方から撮像する工程(ステップST4の撮像工程)と、撮像によって得られた画像から求められる複数のペーストPの位置に基づいて画像(撮像画像SR)の中の部品4の位置を把握し、これにより部品4の位置(吸着ノズル21に対する位置ずれ量)を検出する工程(ステップST5の位置検出工程)と、検出した部品4の位置に基づいて吸着ノズル21に吸着した部品4の基板3に対する位置合わせを行う工程(ステップST6の位置合わせ工程)と、基板3に対して位置合わせを行った部品4を基板3に装着する工程(ステップST7の部品装着工程)を含むものとなっている。 As described above, in the component mounting method according to the present embodiment, the component 4 made of a transparent material that does not have an electrode and includes a plurality of projecting portions 4 a that project downward is provided on the substrate 3. This is a component mounting method for mounting on the upper surface, in which the upper surface of the component 4 is sucked and picked up by the suction nozzle 21 (pickup step in step ST2) and the paste P for bonding the component 4 to the substrate 3 is formed into a thin film. A step of bringing the protruding portion 4a of the component 4 sucked by the suction nozzle 21 into contact with the formed paste film Pm and attaching the paste P to the protruding portion 4a (paste attaching step of step ST3), and a paste on the protruding portion 4a step of taking a part 4 which P is attached from below (the imaging process of step ST4), a plurality of the paste P obtained from an image obtained by the imaging A step of grasping the position of the component 4 in the image (captured image SR) based on the position and thereby detecting the position of the component 4 (a positional deviation amount with respect to the suction nozzle 21) (position detection step of step ST5); Based on the detected position of the component 4, the step of aligning the component 4 sucked by the suction nozzle 21 with respect to the substrate 3 (positioning step of step ST 6), and the component 4 that has been aligned with respect to the substrate 3 as the substrate 3 includes a step of mounting (component mounting step of step ST7).

本実施の形態における部品実装方法では、吸着ノズル21により吸着した部品4の突出部4aにペーストPを付着させてその部品4を下方から撮像し、得られた画像(撮像画像SR)から求められる複数のペーストPの位置に基づいて撮像画像SRの中の部品4の位置を把握し、これにより部品4の位置を検出するようにしているので、撮像画像SRの中のペーストPの位置から撮像画像SRの中の部品4の突出部4aの位置を容易に把握することができ、部品4の位置を正確に検出して高い精度で部品4を基板3に装着することができる。 In the component mounting method in the present embodiment, the paste P is attached to the protruding portion 4a of the component 4 sucked by the suction nozzle 21, and the component 4 is imaged from below, and is obtained from the obtained image (captured image SR). Since the position of the component 4 in the captured image SR is grasped based on the positions of the plurality of pastes P, and the position of the component 4 is detected thereby, the imaging is performed from the position of the paste P in the captured image SR. The position of the protruding portion 4a of the component 4 in the image SR can be easily grasped, and the position of the component 4 can be accurately detected and the component 4 can be mounted on the substrate 3 with high accuracy.

電極を有さず、かつ、下方に突出して設けられた複数の突出部を備えた透明な材料から成る部品を基板に装着する際、部品の位置を正確に検出して高い精度で部品を基板に装着できるようにした部品実装方法を提供する。 When mounting a component made of a transparent material that does not have an electrode and that has a plurality of projecting portions that protrude downward, on the substrate, the position of the component is accurately detected and the component is placed on the substrate with high accuracy. Provided is a component mounting method that can be mounted on a machine.

3 基板
4 部品
4a 突出部
21 吸着ノズル
P ペースト
Pm ペースト膜
SR 撮像画像(画像)
3 Substrate 4 Component 4a Protrusion 21 Adsorption nozzle P Paste Pm Paste film SR Captured image (image)

Claims (2)

電極を有さず、かつ、下方に突出して設けられた複数の突出部を備えた透明な材料から成る部品を基板の上面に実装する部品実装方法であって、
前記部品の上面を吸着ノズルにより吸着してピックアップする工程と、
前記部品を基板に接着させるためのペーストが薄膜状に形成されて成るペースト膜に吸着ノズルにより吸着した前記部品の前記突出部を接触させて前記突出部にペーストを付着させる工程と、
前記突出部にペーストが付着された前記部品を下方から撮像する工程と、
撮像によって得られた画像から求められる複数のペーストの位置に基づいて画像の中の前記部品の位置を把握し、これにより前記部品の位置を検出する工程と、
検出した前記部品の位置に基づいて吸着ノズルに吸着した前記部品の基板に対する位置合わせを行う工程と、
基板に対して位置合わせを行った前記部品を基板に装着する工程とを含むことを特徴とする部品実装方法。
A component mounting method for mounting a component made of a transparent material having a plurality of protrusions provided not projecting on an electrode and projecting downward on an upper surface of a substrate,
A process of adsorbing and picking up the upper surface of the component by an adsorption nozzle;
Adhering a paste to the projecting portion in contact with the projecting portion of the component adsorbed by the suction nozzle into the paste film paste for bonding the component to the substrate, which are formed into a thin film,
Imaging the component with the paste attached to the protrusion from below;
Grasping the position of the part in the image based on the position of a plurality of pastes obtained from the image obtained by imaging, thereby detecting the position of the part;
A step of aligning the component sucked by the suction nozzle with respect to the substrate based on the detected position of the component;
Mounting the component that has been aligned with the substrate on the substrate.
前記部品はその上面が上方に凸となる曲面形状に形成されて下面が平坦であり、この平坦な下面に前記複数の突出部を有することを特徴とする請求項1に記載の部品実装方法。 The part lower surface is flat is formed on the curved surface the upper surface is convex upward, the component mounting method according to claim 1, characterized in that to have a plurality of protrusions on the flat lower surface .
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