JP6760777B2 - Component mounting device - Google Patents
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Description
本発明は、部品実装装置に関する。 The present invention relates to a component mounting device.
従来、部品実装装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。 Conventionally, component mounting devices are known (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献１には、基板に部品を実装する搭載ヘッドと、基板を撮像可能なカメラと、搭載ヘッドの動作およびカメラの撮像を制御するＣＰＵとを備える部品実装装置が開示されている。この特許文献１の部品実装装置では、基板に対して部品を水平面内において所定の角度回転させて実装する部品の基板に対する実装位置を位置合わせするティーチング時に、カメラにより撮像した画像中の部品を認識するための矩形形状の枠を所定の角度回転させるように構成されている。 Patent Document 1 discloses a component mounting device including a mounting head for mounting components on a substrate, a camera capable of imaging the substrate, and a CPU for controlling the operation of the mounting head and imaging of the camera. In the component mounting device of Patent Document 1, the component in the image captured by the camera is recognized at the time of teaching to align the mounting position of the component to be mounted with respect to the substrate by rotating the component by a predetermined angle in a horizontal plane with respect to the substrate. It is configured to rotate a rectangular frame for this purpose by a predetermined angle.
上記特許文献１では、部品を認識するための矩形形状の枠を実装される角度に合わせて回転させた後、矩形形状の枠の中心を実装位置に合わせてティーチングしていると考えられる。このため、部品が矩形形状ではない場合や、部品の基板に対する接続部の中心が部品中心と一致しない場合などには、基板に対して部品の実装位置を精度よくティーチングすることが困難であるという問題点がある。 In Patent Document 1, it is considered that the rectangular frame for recognizing the component is rotated according to the mounting angle, and then the center of the rectangular frame is taught according to the mounting position. For this reason, it is difficult to accurately teach the mounting position of the component to the board when the component does not have a rectangular shape or when the center of the connection portion of the component to the board does not match the center of the component. There is a problem.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、基板に対して部品の実装位置を精度よくティーチングすることが可能な部品実装装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and one object of the present invention is to provide a component mounting device capable of accurately teaching a mounting position of a component with respect to a substrate. It is to be.
この発明の一の局面による部品実装装置は、基板に部品を実装する実装部と、基板を撮像可能な基板撮像部と、実装部の動作および基板撮像部の撮像を制御する制御部とを備え、制御部は、基板に実装される部品の基板に対する接続部のパターン情報を取得するとともに、部品の基板に対する接続部のパターン情報の一部に対応する基板の一部分を基板撮像部により撮像させる制御を行い、部品を基板に実装する際に用いる基板実装データを作成する際の基板に対する部品の実装位置を位置合わせするティーチング時に、部品の基板に対する接続部のパターン情報の一部および基板の対応する一部分を重ねた画像を表示させる制御を行うように構成されており、制御部は、部品の基板に対する接続部のパターン情報として非撮像情報である部品情報に基づいて画像化した部品接続部パターン画像を取得し、取得した部品接続部パターン画像の一部および基板の対応する一部分の撮像画像を重ねた画像を表示させる制御を行うように構成されている。 The component mounting device according to one aspect of the present invention includes a mounting unit for mounting components on a substrate, a substrate imaging unit capable of imaging the substrate, and a control unit for controlling the operation of the mounting unit and the imaging of the substrate imaging unit. , The control unit acquires the pattern information of the connection portion of the component mounted on the substrate to the substrate, and controls the substrate imaging unit to image a part of the substrate corresponding to a part of the pattern information of the connection portion of the component to the substrate. When teaching to align the mounting position of the component with respect to the board when creating the board mounting data used when mounting the component on the board, a part of the pattern information of the connection part with respect to the board of the component corresponds to the board. It is configured to control to display an image in which a part is overlapped, and the control unit is a component connection part pattern image imaged based on the part information which is non-imaging information as the pattern information of the connection part to the board of the component. Is acquired, and control is performed to display an superimposed image of a part of the acquired component connection portion pattern image and the captured image of the corresponding part of the substrate.
この発明の一の局面による部品実装装置では、上記のように、基板に実装される部品の基板に対する接続部のパターン情報を取得するとともに、部品の基板に対する接続部のパターン情報の一部に対応する基板の一部分を基板撮像部により撮像させる制御を行い、基板に対する部品の実装位置を位置合わせするティーチング時に、部品の基板に対する接続部のパターン情報の一部および基板の対応する一部分を重ねた画像を表示させる制御を行う制御部を設ける。これにより、部品が矩形形状でない場合や、部品の基板に対する接続部の中心が部品中心と一致しない場合でも、部品の基板に対する接続部のパターン情報の一部と、対応する基板の一部分とが重ねて表示されるので、ユーザが表示を見て、部品の基板に対する接続部が、基板の電極に接続されるように位置合わせすることができる。これにより、基板に対する部品の実装位置を精度よくティーチングすることができる。また、部品が実装される基板の領域の全てを撮像する必要がないので、基板撮像部の撮像範囲が小さい場合でも、対応する基板の一部分を容易に撮像することができる。また、分割して全ての領域を撮像する必要がないので、基板撮像部による撮像時間が長くなるのを抑制することができる。また、部品の基板に対する接続部のパターンが細かい場合でも、対応する基板の一部分を基板撮像部により撮像することができるので、画像を拡大することなく、基板に対する部品の実装位置を精度よくティーチングすることができる。 In the component mounting device according to one aspect of the present invention, as described above, the pattern information of the connection portion of the component mounted on the substrate to the substrate is acquired, and the pattern information of the connection portion of the component to the substrate is partially supported. An image in which a part of the pattern information of the connection part to the board and the corresponding part of the board are overlapped at the time of teaching to align the mounting position of the component with respect to the board by controlling the part of the board to be imaged by the board imaging unit. A control unit is provided to control the display of. As a result, even if the component does not have a rectangular shape or the center of the connection portion with respect to the component board does not match the component center, a part of the pattern information of the connection portion with respect to the component board and a part of the corresponding board are overlapped. The user can see the display and align the connection portion of the component to the substrate so that it is connected to the electrode of the substrate. As a result, it is possible to accurately teach the mounting position of the component with respect to the board. Further, since it is not necessary to image the entire region of the substrate on which the components are mounted, it is possible to easily image a part of the corresponding substrate even when the imaging range of the substrate imaging unit is small. Further, since it is not necessary to divide and image the entire region, it is possible to suppress a long imaging time by the substrate imaging unit. Further, even if the pattern of the connection portion of the component to the substrate is fine, a part of the corresponding substrate can be imaged by the substrate imaging unit, so that the mounting position of the component to the substrate can be taught accurately without enlarging the image. be able to.
上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、基板に対する部品の実装位置を位置合わせするティーチング時に、ユーザの操作に基づいて、部品の基板に対する接続部のパターン情報の一部および基板の対応する一部分のうち一方に対して他方を移動させて、重ねた画像を表示させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、部品の基板に対する接続部と、対応する基板の電極とが接続されるように容易に位置合わせすることができる。 In the component mounting device according to the above one aspect, preferably, the control unit performs a part of the pattern information of the connection portion to the substrate and a part of the pattern information of the connection portion to the substrate at the time of teaching for aligning the mounting position of the component with respect to the substrate. It is configured to control the display of superimposed images by moving the other with respect to one of the corresponding parts of the substrate. With this configuration, the connection portion of the component to the substrate and the electrode of the corresponding substrate can be easily aligned so as to be connected.
上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、部品の基板に対する接続部のパターン情報の一部としての特徴部分を複数取得するとともに、部品の基板に対する接続部のパターン情報の特徴部分に対応する基板の複数の一部分を基板撮像部により撮像させる制御を行い、部品の基板に対する接続部のパターン情報の一部および基板の対応する一部分を重ねた画像を複数表示させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、部品の特徴部分の複数を見ながら、基板に対する部品の実装位置をティーチングすることができるので、容易に部品を精度よく位置合わせすることができる。 In the component mounting device according to the above one aspect, preferably, the control unit acquires a plurality of characteristic portions as a part of the pattern information of the connection portion of the component to the substrate, and features the pattern information of the connection portion to the substrate of the component. Control is performed so that a plurality of parts of the board corresponding to the parts are imaged by the board imaging unit, and a plurality of images in which a part of the pattern information of the connection part to the board of the component and the corresponding part of the board are overlapped are displayed. It is configured in. With this configuration, it is possible to teach the mounting position of the component with respect to the substrate while looking at a plurality of characteristic portions of the component, so that the component can be easily and accurately aligned.
上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、部品は、半導体部品を含み、部品の基板に対する接続部は、半導体部品の実装面に設けられた複数の接合部材を含む。このように構成すれば、部品の基板に対する接続部としての多数の接合部材が設けられた半導体部品を、実装する基板に対して精度よく位置合わせすることができる。 In the component mounting apparatus according to the above one aspect, preferably, the component includes a semiconductor component, and the connection portion of the component to the substrate includes a plurality of joining members provided on the mounting surface of the semiconductor component. With this configuration, it is possible to accurately align a semiconductor component provided with a large number of joining members as a connecting portion to the substrate of the component with respect to the substrate to be mounted.
本発明では、基板に対して部品の実装位置を精度よくティーチングすることができる。 In the present invention, it is possible to accurately teach the mounting position of a component with respect to the substrate.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（部品実装装置の構成）
図１および図２を参照して、本発明の一実施形態による部品実装装置１００の構造について説明する。
(Configuration of component mounting device)
The structure of the
部品実装装置１００は、ダイシングされたウエハＷからベアチップＣを取り出して基板Ｓの実装面上に実装するとともに、テープフィーダ１３ａにより供給される電子部品などを基板Ｓの実装面上に実装することが可能ないわゆる複合型の部品実装装置である。なお、ベアチップＣは、特許請求の範囲の「部品」および「半導体部品」の一例である。
The
この部品実装装置１００は、図１に示すように、基台１０と、制御部１１と、コンベア１２と、２つのチップ部品供給部１３と、２つの実装部１４と、ウエハ保持テーブル１５と、取出部１６と、部品認識カメラ１７と、部品撮像部１８と、ウエハ収納部１９と、フラックス供給部２０と、表示部２１と、操作部２２とを備えている。実装部１４には、基板撮像部１４１が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
制御部１１は、部品実装装置１００の各部の動作を統括的に制御するように構成されている。具体的には、制御部１１は、コンベア１２、チップ部品供給部１３、実装部１４、ウエハ保持テーブル１５、取出部１６、部品認識カメラ１７、部品撮像部１８、ウエハ収納部１９、フラックス供給部２０および基板撮像部１４１などの動作制御を行うように構成されている。制御部１１は、上記の各部の駆動モータに内蔵されるエンコーダ等の位置検出手段からの出力信号に基づいて、各部の動作制御を行う。また、制御部１１は、各種カメラ（部品認識カメラ１７、部品撮像部１８および基板撮像部１４１）の撮像制御および画像認識を行う機能を有する。また、制御部１１は、ＣＰＵ（中央演算装置）、メモリなどを含んでいる。
The
コンベア１２は、所定の実装作業位置に基板Ｓを搬入および搬出するように構成されている。また、コンベア１２は、Ｘ方向に延びる一対のコンベアレールと、基板Ｓを所定位置で位置決めする位置決め機構（図示せず）とを含んでいる。これにより、コンベア１２は、基板ＳをＸ方向に搬送し、所定の実装作業位置に基板Ｓを位置決め固定する。
The
２つのチップ部品供給部１３は、それぞれ、部品実装装置１００の手前側（Ｙ１方向側）の両端に設けられている。チップ部品供給部１３には、テープフィーダ１３ａがＸ方向に沿って並んで配置されている。各テープフィーダ１３ａは、キャリアテープを間欠的に送り出し、所定の部品供給位置にキャリアテープ内の電子部品を供給する。
The two chip
実装部１４は、チップ部品供給部１３から供給される電子部品およびウエハＷのベアチップＣを基板Ｓに実装するように構成されている。具体的には、実装部１４は、ＸＹ移動機構により、コンベア１２（基板Ｓ）の上方を水平方向（ＸＹ方向）に移動可能に支持されている。実装部１４は、Ｘ方向に沿って配置された複数（２つ）の吸着ノズル１４ａ（図２参照）を有している。
The
また、実装部１４は、取出部１６によりウエハＷから取り出されるベアチップＣを吸着ノズル１４ａにより吸着して基板Ｓ上に実装するように構成されている。また、実装部１４は、テープフィーダ１３ａによって供給される電子部品を吸着ノズル１４ａにより吸着して基板Ｓ上に実装するように構成されている。
Further, the mounting
基板撮像部１４１は、基板Ｓを上方から撮像可能に構成されている。基板撮像部１４１は、基板Ｓの位置および姿勢を取得するための基板Ｓの撮像を行うように構成されている。また、基板撮像部１４１は、基板Ｓの電極のパターンを取得するための撮像を行うことが可能に構成されている。また、基板撮像部１４１は、実装部１４とともに、水平方向（ＸＹ方向）に移動可能に構成されている。
The
ウエハ保持テーブル１５は、出し入れ機構（図示せず）によりウエハ収納部１９から引き出されたウエハＷを所定位置で支持するように構成されている。
The wafer holding table 15 is configured to support the wafer W drawn out from the
取出部１６は、ウエハＷからベアチップＣを取り出して実装部１４に受け渡すように構成されている。また、取出部１６は、所定の駆動手段によりウエハ保持テーブル１５の上方位置において水平方向（ＸＹ方向）に移動される。また、取出部１６は、４つのウエハヘッド１６ａを含んでいる。
The take-out
ウエハヘッド１６ａは、Ｘ軸回りに回転が可能で、かつ上下方向への移動（昇降）が可能に構成されている。また、ウエハヘッド１６ａは、ベアチップＣを吸着することが可能に構成されている。つまり、取出部１６は、突上部（図示せず）により突き上げられたベアチップＣをウエハヘッド１６ａにより吸着して取り出し、ベアチップＣを反転（フリップ）させ、所定の受け渡し位置において、実装部１４（吸着ノズル１４ａ）にベアチップＣを受け渡すように構成されている。
The
部品認識カメラ１７は、ウエハＷからのベアチップＣの取り出しに先立ち、取り出し対象となるベアチップＣを撮像するように構成されている。また、部品認識カメラ１７は、取出部１６と共通のフレームに設けられている。また、部品認識カメラ１７は、所定の駆動手段によりウエハ保持テーブル１５の上方位置において水平方向（ＸＹ方向）に移動される。
The
部品撮像部１８は、基台１０上であって実装部１４の可動領域内に設置されている。部品撮像部１８は、たとえば、エリアカメラである。部品撮像部１８は、実装部１４の吸着ノズル１４ａにより吸着されている電子部品（ベアチップＣを含む）を下側から撮像するように構成されている。部品撮像部１８は、ベアチップＣの実装面に設けられた複数の接合部材Ｂを撮像可能に構成されている。つまり、部品撮像部１８は、ベアチップＣの複数の接合部材Ｂのパターン情報を取得するための撮像を行うことが可能に構成されている。なお、接合部材Ｂは、特許請求の範囲の「接続部」の一例である。
The
ウエハ収納部１９は、ダイシングされた複数枚のウエハＷを収容可能に構成されている。ウエハＷのベアチップＣは、たとえば電極上にバンプ（接合部材Ｂ）が形成されたフリップチップ実装用のベアチップである。この場合、ベアチップＣは、バンプ形成面（実装面）が上方を向くようにフィルム状のウエハシート上に貼り付けられて保持されている。
The
フラックス供給部２０は、ベアチップＣの接合部材Ｂにフラックスを転写（塗布）するために設けられている。具体的には、フラックス供給部２０は、プレート上にフラックスを薄く伸ばし広げて供給する。そして、実装部１４の吸着ノズル１４ａに吸着されたベアチップＣが伸び広げられたフラックスに接触される。これにより、ベアチップＣの接合部材Ｂにフラックスが転写される。なお、フラックスは、接合のための半田の濡れが良好になるようにベアチップＣのバンプに塗布される。
The
表示部２１は、部品実装装置１００の運転状態などを表示可能に構成されている。また、表示部２１は、ティーチング時に、接合部材Ｂのパターン情報と、対応する基板Ｓの電極とが重ねて表示されるように構成されている。
The
操作部２２は、部品実装装置１００に対するユーザの操作を受け付けるように構成されている。また、操作部２２は、ティーチング時に、基板Ｓに対するベアチップＣの位置を調整する操作を受け付けるように構成されている。
The
ここで、本実施形態では、制御部１１は、基板Ｓに実装されるベアチップＣのの接合部材Ｂのパターン情報を取得するように構成されている。具体的には、制御部１１は、図３に示すように、部品（ベアチップＣ）の接合部材Ｂのパターン情報を取得する。また、制御部１１は、ベアチップＣの接合部材Ｂのパターン情報の一部に対応する基板Ｓの一部分を基板撮像部１４１により撮像させる制御を行うように構成されている。具体的には、図３に示すように、制御部１１は、基板Ｓの電極のパターンのうち、一部分を基板撮像部１４１により撮像する。また、制御部１１は、基板Ｓに対するベアチップＣの実装位置を位置合わせするティーチング時に、接合部材Ｂのパターン情報の一部および基板Ｓの対応する一部分を重ねた画像を表示させる制御を行うように構成されている。また、制御部１１は、基板Ｓに対するベアチップＣの実装位置を位置合わせするティーチング時に、ユーザの操作に基づいて、接合部材Ｂのパターン情報の一部および基板Ｓの対応する一部分のうち一方に対して他方を移動させて、重ねた画像を表示させる制御を行うように構成されている。
Here, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、制御部１１は、ベアチップＣの接合部材Ｂのパターン情報の一部としての特徴部分を複数取得するように構成されている。また、制御部１１は、ベアチップＣの接合部材Ｂのパターン情報の特徴部分に対応する基板Ｓの複数の一部分を基板撮像部１４１により撮像させる制御を行うように構成されている。また、制御部１１は、接合部材Ｂのパターン情報の一部および基板Ｓの対応する一部分を重ねた画像を複数表示させる制御を行うように構成されている。また、制御部１１は、ベアチップＣの接合部材Ｂのパターン情報を、部品情報から取得して、画像化して、接合部材Ｂのパターン情報の一部および基板Ｓの対応する一部分を重ねた画像を表示させる制御を行うように構成されている。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、制御部１１は、ベアチップＣの接合部材Ｂのパターン情報を、ベアチップＣを撮像可能な部品撮像部１８の撮像に基づいて取得するように構成されている。具体的には、制御部１１は、ベアチップＣの接合部材Ｂのパターン情報を、部品撮像部１８により撮像されたベアチップＣの画像を補正するとともに、画像の一部を切り出して取得するように構成されている。
Further, in the present embodiment, the
（部品実装動作の説明）
次に、図２を参照して、部品実装装置１００による電子部品の実装動作について説明する。
(Explanation of component mounting operation)
Next, the mounting operation of the electronic component by the
図２に示すように、ウエハＷのベアチップＣを基板Ｓに実装する場合、まず、取出部１６により実装対象のベアチップＣが取り出されて、取出部１６のウエハヘッド１６ａにベアチップＣが吸着保持される。ウエハヘッド１６ａが回動してベアチップＣが反転（フリップ）され、ベアチップＣが所定の受け渡し位置に配置される。これに対応して、実装部１４の吸着ノズル１４ａが受け渡し位置の上方で受け渡し高さ位置まで下降されて、ベアチップＣが吸着される。
As shown in FIG. 2, when the bare chip C of the wafer W is mounted on the substrate S, first, the bare chip C to be mounted is taken out by the take-out
ベアチップＣが吸着された後、実装部１４が、フラックス供給部２０の上方に移動される。実装部１４の吸着ノズル１４ａが転写高さ位置まで下降されて、ベアチップＣのバンプ（接合部材Ｂ）形成面にフラックスが転写（塗布）される。その後、実装部１４が、部品撮像部１８の上方を通過するように移動されて、吸着ノズル１４ａに吸着されたベアチップＣのバンプ形成面が撮像される。これにより、ベアチップＣのバンプ形成面の不良判定や、吸着位置ずれの認識が行われる。なお、この転写動作と撮像動作とは、順序が逆になる場合もある。すなわち、転写前の状態の方が良好に撮像（画像認識）を行える場合には、撮像動作が先に実施される。
After the bare chip C is adsorbed, the mounting
撮像後、コンベア１２に保持された基板Ｓの上方に実装部１４が移動され、所定の実装位置の上方で吸着ノズル１４ａが実装高さ位置まで下降されて、ベアチップＣが基板Ｓ上に載置（実装）される。
After imaging, the mounting
また、テープフィーダ１３ａ（図１参照）の供給部品を実装する場合、実装部１４がテープフィーダ１３ａの所定の部品取出位置の上方に移動される。そして、吸着ノズル１４ａが下降されて電子部品が取り出される。その後、実装部１４が、部品撮像部１８の上方を通過するように移動されて、吸着ノズル１４ａに吸着された電子部品の下面が撮像される。そして、実装部１４が基板Ｓの上方に移動される。その後、吸着ノズル１４ａが下降されて、電子部品が基板Ｓ上に載置（実装）される。なお、ベアチップＣがキャリアテープに個別収納されテープフィーダ１３ａから供給される場合には、テープフィーダ１３ａからベアチップＣが取り出された後、図２に示すように転写および撮像が実施され、基板Ｓ上にベアチップＣが載置（実装）される。
Further, when the supply component of the
（基板実装データ作成処理）
次に、図４を参照して、制御部１１による基板実装データ作成処理について説明する。この基板実装データ作成処理では、基板Ｓに対するベアチップＣの位置合わせが行われる。
(Board mounting data creation process)
Next, the board mounting data creation process by the
図４のステップＳ１において、基板Ｓのフィデューシャルマークの教示処理が行われる。具体的には、基板Ｓのフィデューシャルマークを含む周辺が基板撮像部１４１により撮像される。そして、撮像された画像に基づいて、ユーザにより、フィデューシャルマークが教示される。これにより、制御部１１は、基板Ｓのフィデューシャルマークの位置、形状、色などの情報を認識する。
In step S1 of FIG. 4, the teaching process of the fiducial mark of the substrate S is performed. Specifically, the periphery including the fiducial mark of the substrate S is imaged by the
ステップＳ２において、ベアチップＣの搭載位置の教示処理が行われる。具体的には、接合部材Ｂのパターン情報の一部および基板Ｓの対応する一部分を重ねた画像が表示される。そして、表示された画像に基づいて、ユーザの操作により、ベアチップＣの基板Ｓにおける搭載位置が教示される。これにより、制御部１１は、基板ＳにおけるベアチップＣの搭載位置を認識する。
In step S2, the process of teaching the mounting position of the bare chip C is performed. Specifically, an image in which a part of the pattern information of the joining member B and the corresponding part of the substrate S are superimposed is displayed. Then, based on the displayed image, the mounting position of the bare chip C on the substrate S is taught by the user's operation. As a result, the
ステップＳ３において、目印位置の教示処理が行われる。具体的には、ベアチップＣの搭載位置の近傍において、目印となる基板Ｓ上の特徴点が認識される。そして、制御部１１は、ベアチップＣの搭載位置と、特徴点との相対的な位置関係を認識する。
In step S3, the mark position teaching process is performed. Specifically, a feature point on the substrate S as a mark is recognized in the vicinity of the mounting position of the bare chip C. Then, the
ステップＳ４において、テスト実装が行われる。具体的には、基板ＳにベアチップＣが教示位置に基づいて実際に実装される。ステップＳ５において、Ｘ線検査が行われる。なお、Ｘ線検査は、部品実装装置１００の下流に設けられた検査装置において行われる。具体的には、基板Ｓに実装されたベアチップＣが正しい位置に実装されている（基板Ｓの電極とベアチップＣの接合部材Ｂが接続されている）か否かが検査される。検査の結果、正しい位置に実装されていると判断された場合、ステップＳ７に進み、正しい位置に実装されていないと判断された場合、ステップＳ６に進む。
In step S4, test implementation is performed. Specifically, the bare chip C is actually mounted on the substrate S based on the teaching position. In step S5, an X-ray inspection is performed. The X-ray inspection is performed in an inspection device provided downstream of the
ステップＳ６において、ずれ量がフィードバックされて、ステップＳ４に戻る。そして、正しい位置に実装されていると判断されるまで、ステップＳ４〜Ｓ６の処理が繰り返される。 In step S6, the amount of deviation is fed back and the process returns to step S4. Then, the processes of steps S4 to S6 are repeated until it is determined that the mounting is performed at the correct position.
ステップＳ７において、全個片のテスト実装用搭載位置設定処理が行われる。つまり、基板ＳがベアチップＣを複数搭載し、その後、個片基板に分割されるような基板である場合、全ての個片基板について、基板Ｓに対するベアチップＣの搭載位置が設定される。 In step S7, the mounting position setting process for test mounting of all the pieces is performed. That is, when the substrate S is a substrate on which a plurality of bare chips C are mounted and then divided into individual substrates, the mounting positions of the bare chips C with respect to the substrate S are set for all the individual substrates.
ステップＳ８において、テスト実装が行われる。具体的には、基板ＳにベアチップＣが教示位置に基づいて実際に実装される。ステップＳ９において、Ｘ線検査が行われる。なお、Ｘ線検査は、部品実装装置１００の下流に設けられた検査装置において行われる。具体的には、基板Ｓに実装された全てのベアチップＣが正しい位置に実装されている（基板Ｓの電極とベアチップＣの接合部材Ｂが接続されている）か否かが検査される。検査の結果、全てのベアチップＣが正しい位置に実装されていると判断された場合、ステップＳ１１に進み、正しい位置に実装されていないと判断された場合、ステップＳ１０に進む。
In step S8, test implementation is performed. Specifically, the bare chip C is actually mounted on the substrate S based on the teaching position. In step S9, an X-ray inspection is performed. The X-ray inspection is performed in an inspection device provided downstream of the
ステップＳ１０において、ずれた位置のベアチップＣのずれ量がフィードバックされて、ステップＳ８に戻る。そして、全てのベアチップＣが正しい位置に実装されていると判断されるまで、ステップＳ８〜Ｓ１０の処理が繰り返される。ステップＳ１１において、生産が開始される。つまり、ベアチップＣの基板Ｓへの搭載が開始される。 In step S10, the amount of displacement of the bare chip C at the displaced position is fed back, and the process returns to step S8. Then, the processes of steps S8 to S10 are repeated until it is determined that all the bare chips C are mounted at the correct positions. In step S11, production is started. That is, mounting of the bare chip C on the substrate S is started.
（搭載位置教示処理）
次に、図５を参照して、図４のステップＳ２の搭載位置教示処理について詳しく説明する。
(Mounting position teaching process)
Next, with reference to FIG. 5, the mounting position teaching process in step S2 of FIG. 4 will be described in detail.
図５のステップＳ２１において、ベアチップＣ（部品）の接合部材Ｂのパターン情報が取得される。ステップＳ２２において、パターン情報の特徴部分が抽出される。なお、この特徴部分の抽出は、制御部１１が自動で行ってもよいし、ユーザの操作に基づいて行われてもよい。
In step S21 of FIG. 5, the pattern information of the joining member B of the bare chip C (part) is acquired. In step S22, the characteristic portion of the pattern information is extracted. The feature portion may be extracted automatically by the
ステップＳ２３において、基板撮像部１４１により対応する基板位置が撮像される。つまり、抽出された特徴部分に対応される基板Ｓの一部分が基板撮像部１４１により撮像される。ステップＳ２４において、装着位置情報が取得される。具体的には、基板ＳにおけるベアチップＣの大まかな搭載位置が取得される。
In step S23, the corresponding substrate position is imaged by the
ステップＳ２５において、基板Ｓの画像上の装着位置が算出される。具体的には、撮像された画像上のベアチップＣの搭載位置の大まかな座標が算出される。ステップＳ２６において、接合部材Ｂのパターンの大きさが拡大または縮小されて調整される。 In step S25, the mounting position of the substrate S on the image is calculated. Specifically, the rough coordinates of the mounting position of the bare chip C on the captured image are calculated. In step S26, the size of the pattern of the joining member B is adjusted by being enlarged or reduced.
ステップＳ２７において、装着座標と特徴部分との位置から接合部材Ｂのパターンを重ね合せて表示する位置が算出される。ステップＳ２８において、基板Ｓの画像の大きさが調整される。 In step S27, the position where the pattern of the joining member B is superimposed and displayed is calculated from the position between the mounting coordinates and the feature portion. In step S28, the size of the image on the substrate S is adjusted.
ステップＳ２９において、接合部材Ｂのパターンと基板Ｓの対応する一部分の画像とが重ねて表示される。ステップＳ３０において、搭載位置が教示に基づいて決定される。具体的には、ユーザの操作に基づいて、接合部材Ｂのパターン情報の一部および基板Ｓの対応する一部分のうち一方に対して他方が移動されて搭載位置が教示される。この場合、接合部材Ｂのパターン情報の一部および基板Ｓの対応する一部分のうち一方に対して他方が、必要に応じて平行移動および回転移動される。その後、搭載位置教示処理が終了される。 In step S29, the pattern of the joining member B and the image of the corresponding portion of the substrate S are superimposed and displayed. In step S30, the mounting position is determined based on the teaching. Specifically, based on the user's operation, the other is moved with respect to one of the pattern information of the joining member B and the corresponding part of the substrate S to teach the mounting position. In this case, one of the pattern information of the joining member B and the corresponding part of the substrate S is translated and rotationally moved as necessary. After that, the mounting position teaching process is completed.
（第１動作例）
次に、図６を参照して、搭載位置教示処理の第１動作例について説明する。
(First operation example)
Next, a first operation example of the mounting position teaching process will be described with reference to FIG.
まず、ベアチップＣの接合部材Ｂのパターン情報から、特徴部分（１箇所）が抽出される。そして、ベアチップＣの特徴部分に対応する基板Ｓの一部分が撮像される。そして、ベアチップＣの接合部材Ｂの特徴部分と、撮像された基板Ｓの一部分とが重ねて表示される。表示された画像に基づいて、ユーザによる操作が行われる。ユーザの操作に基づいて、接合部材Ｂのパターン情報の一部および基板Ｓの対応する一部分のうち一方に対して他方が移動されて搭載位置が教示される。 First, a feature portion (one location) is extracted from the pattern information of the joint member B of the bare chip C. Then, a part of the substrate S corresponding to the characteristic portion of the bare chip C is imaged. Then, the characteristic portion of the joining member B of the bare chip C and a part of the imaged substrate S are displayed in an overlapping manner. The user operates based on the displayed image. Based on the user's operation, the other is moved with respect to one of the pattern information of the joining member B and the corresponding part of the substrate S to teach the mounting position.
（第２動作例）
次に、図７を参照して、搭載位置教示処理の第２動作例について説明する。
(Second operation example)
Next, a second operation example of the mounting position teaching process will be described with reference to FIG. 7.
まず、ベアチップＣの接合部材Ｂのパターン情報から、複数の特徴部分（たとえば、４箇所）が抽出される。複数の特徴部分は、たとえば、ベアチップＣの４隅などが抽出される。そして、ベアチップＣの特徴部分に対応する基板Ｓの複数の部分が撮像される。そして、特徴部分に対応する部分周辺の基板Ｓの画像が拡大される。また、ベアチップＣの接合部材Ｂの複数の特徴部分と、撮像され拡大された基板Ｓの複数の部分とが重ねて表示される。表示された画像に基づいて、ユーザによる操作が行われる。ユーザの操作に基づいて、接合部材Ｂのパターン情報の一部および基板Ｓの対応する一部分のうち一方に対して他方が移動されて搭載位置が教示される。この場合、複数の部分が連動して移動される。 First, a plurality of feature portions (for example, four locations) are extracted from the pattern information of the joint member B of the bare chip C. For the plurality of feature portions, for example, the four corners of the bare chip C are extracted. Then, a plurality of portions of the substrate S corresponding to the characteristic portions of the bare chip C are imaged. Then, the image of the substrate S around the portion corresponding to the feature portion is enlarged. Further, the plurality of feature portions of the joining member B of the bare chip C and the plurality of portions of the imaged and enlarged substrate S are displayed in an overlapping manner. The user operates based on the displayed image. Based on the user's operation, the other is moved with respect to one of the pattern information of the joining member B and the corresponding part of the substrate S to teach the mounting position. In this case, a plurality of parts are moved in conjunction with each other.
（第３動作例）
次に、図８を参照して、搭載位置教示処理の第３動作例について説明する。
(Third operation example)
Next, a third operation example of the mounting position teaching process will be described with reference to FIG.
まず、ベアチップＣの接合部材Ｂのパターンを撮像した画像から、特徴部分（１箇所）が抽出される。そして、ベアチップＣの特徴部分に対応する基板Ｓの一部分が撮像される。そして、ベアチップＣの接合部材Ｂの特徴部分と、撮像された基板Ｓの一部分とが重ねて表示される。表示された画像に基づいて、ユーザによる操作が行われる。ユーザの操作に基づいて、接合部材Ｂのパターン情報の一部および基板Ｓの対応する一部分のうち一方に対して他方が移動されて搭載位置が教示される。 First, a feature portion (one location) is extracted from an image obtained by capturing the pattern of the joining member B of the bare chip C. Then, a part of the substrate S corresponding to the characteristic portion of the bare chip C is imaged. Then, the characteristic portion of the joining member B of the bare chip C and a part of the imaged substrate S are displayed in an overlapping manner. The user operates based on the displayed image. Based on the user's operation, the other is moved with respect to one of the pattern information of the joining member B and the corresponding part of the substrate S to teach the mounting position.
（実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of embodiment)
In this embodiment, the following effects can be obtained.
本実施形態では、上記のように、基板Ｓに実装されるベアチップＣの接合部材Ｂのパターン情報を取得するとともに、ベアチップＣの接合部材Ｂのパターン情報の一部に対応する基板Ｓの一部分を基板撮像部１４１により撮像させる制御を行い、基板Ｓに対するベアチップＣの実装位置を位置合わせするティーチング時に、接合部材Ｂのパターン情報の一部および基板Ｓの対応する一部分を重ねた画像を表示させる制御を行う制御部１１を設ける。これにより、ベアチップＣが矩形形状でない場合や、ベアチップＣの接合部材Ｂの中心が部品中心と一致しない場合でも、ベアチップＣの接合部材Ｂのパターン情報の一部と、対応する基板Ｓの一部分とが重ねて表示されるので、ユーザが表示を見て、ベアチップＣの接合部材Ｂが、基板Ｓの電極に接続されるように位置合わせすることができる。これにより、基板Ｓに対するベアチップＣの実装位置を精度よくティーチングすることができる。また、ベアチップＣが実装される基板Ｓの領域の全てを撮像する必要がないので、基板撮像部１４１の撮像範囲が小さい場合でも、対応する基板Ｓの一部分を容易に撮像することができる。また、分割して全ての領域を撮像する必要がないので、基板撮像部１４１による撮像時間が長くなるのを抑制することができる。また、接合部材Ｂのパターンが細かい場合でも、対応する基板Ｓの一部分を基板撮像部１４１により撮像することができるので、画像を拡大することなく、基板Ｓに対するベアチップＣの実装位置を精度よくティーチングすることができる。
In the present embodiment, as described above, the pattern information of the joining member B of the bare chip C mounted on the substrate S is acquired, and a part of the substrate S corresponding to a part of the pattern information of the joining member B of the bare chip C is obtained. Control to perform imaging by the
また、本実施形態では、制御部１１を、基板Ｓに対するベアチップＣの実装位置を位置合わせするティーチング時に、ユーザの操作に基づいて、接合部材Ｂのパターン情報の一部および基板Ｓの対応する一部分のうち一方に対して他方を移動させて、重ねた画像を表示させる制御を行うように構成する。これにより、ベアチップＣの接合部材Ｂと、対応する基板Ｓの電極とが接続されるように容易に位置合わせすることができる。
Further, in the present embodiment, when the
また、本実施形態では、制御部１１を、ベアチップＣの接合部材Ｂのパターン情報の一部としての特徴部分を複数取得するとともに、ベアチップＣの接合部材Ｂのパターン情報の特徴部分に対応する基板Ｓの複数の一部分を基板撮像部１４１により撮像させる制御を行い、接合部材Ｂのパターン情報の一部および基板Ｓの対応する一部分を重ねた画像を複数表示させる制御を行うように構成する。これにより、ベアチップＣの特徴部分の複数を見ながら、基板Ｓに対するベアチップＣの実装位置をティーチングすることができるので、容易にベアチップＣを精度よく位置合わせすることができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、制御部１１を、ベアチップＣの接合部材Ｂのパターン情報を、部品情報から取得して、画像化して、接合部材Ｂのパターン情報の一部および基板Ｓの対応する一部分を重ねた画像を表示させる制御を行うように構成する。これにより、ベアチップＣの接合部材Ｂのパターン情報を部品情報から取得することができるので、ベアチップＣの接合部材Ｂのパターン情報の一部を容易に抽出することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、制御部１１を、ベアチップＣの接合部材Ｂのパターン情報を、ベアチップＣを撮像可能な部品撮像部１８の撮像に基づいて取得するように構成する。これにより、部品情報が無い場合でも、部品撮像部１８の撮像により、ベアチップＣの接合部材Ｂのパターン情報を取得することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、制御部１１を、ベアチップＣの接合部材Ｂのパターン情報を、部品撮像部１８により撮像されたベアチップＣの画像を補正するとともに、画像の一部を切り出して取得するように構成する。これにより、ベアチップＣの接合部材Ｂを撮像した画像を加工して、基板Ｓの一部分を撮像した画像に対して見やすく重ね合せることができるので、重ね合せた画像を用いて、基板Ｓに対するベアチップＣの実装位置を精度よくティーチングすることができる。
Further, in the present embodiment, the
（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
(Modification example)
It should be noted that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not considered to be restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the description of the above-described embodiment, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
たとえば、上記実施形態では、バンプを有するベアチップをフリップチップ実装する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）を有するパッケージ部品をＰｏＰ（ｐａｃｋａｇｅ ｏｎ ｐａｃｋａｇｅ）実装する場合に本発明を適用してもよい。また、本発明の部品実装装置をフリップチップボンダに適用してもよいし、テープフィーダやトレイから供給される部品を実装する部品実装装置に適用してもよい。 For example, in the above embodiment, an example in which a bare chip having a bump is flip-chip mounted is shown, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied when a package component having a BGA (ball grid array) is mounted on PoP (package on package). Further, the component mounting device of the present invention may be applied to a flip chip bonder, or may be applied to a component mounting device for mounting components supplied from a tape feeder or a tray.
また、上記実施形態では、部品実装装置に、部品供給するウェハおよびテープフィーダの両方が配置可能である構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、部品実装装置に、部品を供給するウェハまたはテープフィーダのいずれか一方を配置可能であってもよい。 Further, in the above embodiment, an example of the configuration in which both the wafer and the tape feeder for supplying the components can be arranged in the component mounting device is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, either the wafer or the tape feeder that supplies the components may be arranged in the component mounting device.
また、上記実施形態では、部品実装装置に、２つの実装部が設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、部品実装装置に１つの実装部が設けられていてもよいし、３つ以上の実装部が設けられていてもよい。 Further, in the above embodiment, an example of a configuration in which the component mounting device is provided with two mounting portions is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the component mounting device may be provided with one mounting portion, or may be provided with three or more mounting portions.
また、上記実施形態では、部品を下方から撮像する部品撮像部がエリアカメラである例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、部品撮像部は、ラインカメラであってもよい。 Further, in the above embodiment, an example is shown in which the component imaging unit that images the component from below is an area camera, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the component imaging unit may be a line camera.
また、上記実施形態では、制御部が部品実装装置に内蔵されている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部が基板作業装置の外に設けられていてもよい。たとえば、制御部としてのコンピュータが基板作業装置に接続されていてもよい。 Further, in the above embodiment, an example of the configuration in which the control unit is built in the component mounting device is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the control unit may be provided outside the substrate working apparatus. For example, a computer as a control unit may be connected to a board work apparatus.
また、上記実施形態では、説明の便宜上、制御部の処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部の処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。 Further, in the above-described embodiment, for convenience of explanation, the processing of the control unit has been described using a flow-driven flow in which the processing is sequentially performed along the processing flow, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the processing of the control unit may be performed by an event-driven type (event-driven type) processing in which the processing is executed in event units. In this case, it may be completely event-driven, or it may be a combination of event-driven and flow-driven.
１１ 制御部
１４ 実装部
１８ 部品撮像部
１００ 部品実装装置
１４１ 基板撮像部
Ｂ 接合部材（接続部）
Ｃ ベアチップ（部品、半導体部品）
Ｓ 基板
11
C bare chip (parts, semiconductor parts)
S board
Claims (4)
前記基板を撮像可能な基板撮像部と、
前記実装部の動作および前記基板撮像部の撮像を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記基板に実装される前記部品の前記基板に対する接続部のパターン情報を取得するとともに、前記部品の前記基板に対する前記接続部のパターン情報の一部に対応する前記基板の一部分を前記基板撮像部により撮像させる制御を行い、前記部品を前記基板に実装する際に用いる基板実装データを作成する際の前記基板に対する前記部品の実装位置を位置合わせするティーチング時に、前記部品の前記基板に対する前記接続部のパターン情報の一部および前記基板の対応する一部分を重ねた画像を表示させる制御を行うように構成されており、
前記制御部は、前記部品の前記基板に対する前記接続部のパターン情報として非撮像情報である部品情報に基づいて画像化した部品接続部パターン画像を取得し、取得した前記部品接続部パターン画像の一部および前記基板の対応する一部分の撮像画像を重ねた画像を表示させる制御を行うように構成されている、部品実装装置。 A mounting part that mounts components on the board,
A substrate imaging unit capable of imaging the substrate and
A control unit that controls the operation of the mounting unit and the imaging of the substrate imaging unit is provided.
The control unit acquires pattern information of a connection portion of the component mounted on the substrate to the substrate, and a part of the substrate corresponding to a part of the pattern information of the connection portion of the component to the substrate. At the time of teaching to align the mounting position of the component with respect to the substrate when controlling the image pickup by the substrate imaging unit and creating the substrate mounting data used when mounting the component on the substrate, the substrate of the component is used. It is configured to control to display an image in which a part of the pattern information of the connection portion and the corresponding part of the substrate are superimposed on the substrate.
The control unit acquires a component connection portion pattern image imaged based on component information which is non-imaging information as pattern information of the connection portion of the component to the substrate , and is one of the acquired component connection portion pattern images. A component mounting device configured to control the display of an superimposed image of captured images of a unit and a corresponding portion of the substrate.
前記部品の前記基板に対する前記接続部は、前記半導体部品の実装面に設けられた複数の接合部材を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品実装装置。 The components include semiconductor components.
The component mounting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the connecting portion of the component to the substrate includes a plurality of joining members provided on the mounting surface of the semiconductor component.
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