JPH01800A

JPH01800A - 装着装置

Info

Publication number: JPH01800A
Application number: JP62-154402A
Authority: JP
Inventors: 秀夫青木; 正明佐藤
Original assignee: 株式会社東芝
Filing date: 1987-06-23
Publication date: 1989-01-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は、装着装置に係り、特にプリント基板に半導
体集積回路などの多足電子部品を精度よく実装する装着
装置に関する。

（従来の技術）プリント基板にフラットパッケージ半導体集積回路（以
下、ＦＰ型ＩＣと略記する）などの電子部品を実装する
装置として、従来より第５図に示す装着装置がある（昭
和６１年度精密工学会春季大会学術講演会論文集３１２
（Ｐ２Ｏ３）ｒサーフェイスマウンタ用高精度視覚アル
ゴリズム」）、この装着装置は、プリント基板■に装着
する実装部品■をピックアップヘッド■に保持し、その
保持された実装部品■の位置を視覚センサ（４ａ）で検
出するとともに、プリント基板の上に印刷されている装
着位置認識マーク■を別の視覚センサ（４ｂ）で検出し
、その各センサ（４ａ）、（４ｂ）の画像情報を比較演
算することにより、ピックアップヘッド■に保持された
実装部品■のＸ、ｙ方向の移動補正量および回転補正量
を算出し、その補正量に基づいて実装部品■の位置を補
正して装着するように構成されている。また、別の装着
装置として、第６図に示すように、２組の視覚センサ（
イ）、（イ）、ミラー■、■、レンズ■、シャッター（
１０ａ）、（１０ｂ）などを組合わせた光学系を用いて
、ピックアップヘッド（コレット）■に保持された実装
部品■のリード部（１１）およびプリント基板ω上のパ
ターンの画像情報を得、それら画像情報を比較すること
によりピックアップヘッド■のＸ、Ｙ方向の移動補正量
および回転補正量を算出し、その補正量に基づいて実装
部品■の位置を補正して装着するように構成されたもの
が示されている。

しかし、これら従来の装着装置には、つぎのような欠点
がある。

すなわち、第５図に示した装置では、実装部品■の位置
検出誤差、プリント基板ωの位置検出誤差および各画像
の処理誤差のほか、二つの視覚センサ（４ａ）　、’　
　（４ｂ）間でのピックアップヘッド■の移動誤差およ
び回転誤差が加算され、プリント基板ωに対する実装部
品■の装着精度があまり高くなく、シたがって、高密度
半導体集積回路などリードピッチが狭く、高精度の装着
を必要とする実装部品■の装着には、適用しがたい。

また、第６図に示した装置では、実装部品■の２辺でし
か位置検出をおこなわないため、たとえば４方向ＦＰ型
ＩＣなどのように、他の方向にもリードがある実装部品
■に対しては、センサ（４）。

（４）で検出されない他の辺で十分な精度が得がたい。

さらに、両装置とも視覚センサにエリアセンサを用いな
ければならないため１画像の分解能が低く、この点でも
その位置検出精度を低くしている。

（発明が解決しようとする問題点）上記のように、従来の装着装置は、実装部品の位置検出
誤差、プリント基板の位置検出誤差、画像処理の誤差の
ほか、二つの視覚センサ間でのピックアップヘッドの移
動誤差および回転誤差が加算される。また、別の装置で
は、実装部品に対しである特定の方向でしか位置検出が
おこなわれないため、十分な精度かえられない。さらに
、エリアセンサを用いなければならないため、画像の分
解能が低く、十分な精度を得にくいなどの問題点がある
。

この発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
であり、部品を精度よく装着できる装着装置を構成する
ことを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）部品を装着する装着装置において、第１部品を保持する
ピックアップヘッドを、駆動機構によりＸ、Ｙ、Ｚ方向
に移動、かつこのピックアップヘッドの中心軸を中心と
して回転でるように構成することともに、このピックア
ップヘッドのまわりに、このピックアップヘッドに保持
された第１部品およびこの第１部品が装着される第２部
品の位置の画像情報を出力する複数個の視覚センサを配
置し、この複数個の視覚センサから出力される画像情報
を演算処理して、上記第２部品に対する上記ピックアッ
プヘッドに保持された第１部品のＸ、Ｙ方向および回転
方向の位置ずれ量を算出し、その位置ずれ量に基づいて
上記ビックアップヘッドに保持された第１部品の第２蔀
品の装着位置に対する位置ずれを補正するように構成し
た。

（作　用）上記のように、第１部品を保持するピックアップヘッド
を、駆動機構によりＸ、ｙ、ｚ方向に移動、かつこのピ
ックアップヘッドの中心軸を中心として回転させるよう
に構成するとともに、このピックアップヘッドのまわり
に複数個の視覚センサを配置し、この複数個の視覚セン
サから出力される画像情報を演算処理して、第２部品に
対するピックアップヘッドに保持された第１部品のＸ、
Ｙ方向および回転方向の位置ずれ量を算出し、その位置
ずれ量に基づいて、ピックアップヘッドに保持された第
１部品の第２部品の装着位置に対する位置ずれを補正す
るように構成すると１部品を精度よく装着することがで
きる。

（実施例）以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する。

第１図にこの発明の一実施例として、ＦＰ型ＩＣ（第１
１部品）をプリント基板（第２部品）に装着する装着装
置を示す。この装着装置は、図示しない駆動装置により
Ｘ、Ｙ方向に移動可能なＸ　−Ｙテーブル（２０）上に
支持部（２１）が設けられ、この支持部（２１）に、図
示しない装置から供給されるＦＰ型ＩＣ（２２）を吸着
保持するピックアップヘッド（２３）が回転可能かつ上
下方向に移動可能に設けられている。このど、ツクアッ
プヘッド（２３）の回転は、支持部（２１）に設けられ
た図示しない回転装置によりおこなわれ、また、上下方
向の移動は、支持部（２１）に固定されたシリンダ（２
４）などの駆動装置によりおこなわれるようになってい
る。しかして。

このピックアップヘッド（２３）のまわりには、複数個
すなわちこの例では４個のラインセンサからなる視覚セ
ンサ（２５）が、ＦＰ型ＩＣ（２２）の４辺に対応して
、第２図に示すようにその検出面が斜め内側を向くよう
に配設されている。そして、これら視覚センサ（２５）
は、Ａ／Ｄ変換器（２６）を介してメモリ（２７）に接
続されている。また、このメモリ（２７）は、演算処理
部（２８）に接続され、さらに、この演算処理部（２８
）は、制御部（２９）に接続されている。

つぎに、この装置によるＦＰ型ＩＣ（２２）の装着方法
について述べる。

この装着装置によりプリント基板のにＦＰ型ＩＣ（２２
）を装着するには、まず、第３図（Ａ）図に示すように
、ピックアップヘッド（２３）にＦＰ型ＩＣ（２２）を
吸着保持させ、これをプリント基板■に対して一定の高
さ位置に位置決めする。そして、４個の視覚センサ（２
５）により一定の高さ位置にあるＦＰ型ＩＣ（２２）の
４辺から延出している各リード部（１１）の画像情報を
得る。そして、その画像情報をＡ／Ｄ変換器（２６）を
介してメモリ（２７）に記憶させる。

つぎに、同（Ｂ）図に示すように、このピックアップヘ
ッド（２３）に保持されているＦＰ型ＩＣ（２２）を視
覚センサ（２５）の視野外になるようにシリンダ（２４
）により上昇させ、かつＸ−Ｙテーブル（２０）を駆動
して、上記視覚センサ（２５）をプリント基板■のＦＰ
型ＩＣ（２２）の装着位置上に移動させる。そして、上
記ＦＰ型ＩＣ（２２）の場合と同様に、プリント基板■
のＦＰ型ＩＣ取付部のパターンの画像情報を得る。そし
て、その画像情報をＡ／Ｄ変換器（２６）を介して演算
処理部（２８）に送り、この演算処理部（２８）で上記
メモリ（２７）に記憶させたＦＰ型ＩＣ（２２）の画像
情報と比較演算し、プリント基板■のＦＰ型ＩＣ取付部
に対するＦＰ型ＩＣ（２２）の位置ずれ量、すなわちそ
のＸ、Ｙ方向および回転方向の位置ずれ量を算出する。

そして、この算出された位置ずれ量に基づいて、制御部
（２９）から上記ピックアップヘッド（２３）を駆動す
る各駆動装置、すなわちＸ−Ｙテーブル（２０）および
ピックアップヘッド（２３）の回転装置を駆動して、プ
リント基板■に対するＦＰ型ＩＣ（２２）の位置ずれを
補正する。

その後、ピックアップヘッド（２３）を下降させて、」
二記プリント基板■にこのピックアップヘッド（２３）
に吸着保持されたＦＰ型ＩＣ（２２）を装着する。

ところで、上記のように装着すると、４方向に延出する
ＦＰ型ＩＣ（２２）のリードをプリント基板■のその取
付部のパターンに精度よく一致させて装着することがで
きる。すなわち、装着誤差として、前記第５図に示した
装置では、プリント基板の位置検出誤差、ＦＰ型ＩＣの
位置検出誤差１画像処理の誤差の他に、二つの視覚セン
サ間でのピックアップヘッドの移動誤差やピックアップ
ヘッドの回転誤差が加算されるが、この実施例の装置で
は、二つの視覚センサ間でのピックアップヘッドの移動
誤差はなく、したがって、その位置ずれ誤差小さくする
ことができる。また、前記第６図に示した装置のように
複数な光学系を必要とせず、かつ、ＦＰ型ＩＣ（２２）
の４辺の全てのリードをプリント基板■の対応するパタ
ーンと比較するので、その位置ずれ誤差を小さくするこ
とができる。さらに、この装置゛では、視覚センサ（２
５）として、従来の装置のようにエリアセンサでなく、
高分解能のラインセンサを用いることができるので、こ
の点でも高精度が得られる。しかも、装置を安価に製作
することができるなどの効果がある。

なお、この装着装置において、第４図に一点鎖線で示す
ように、複数個の視覚センサ（２５）の取付けは、装着
される第１部品の様々な大きさに対応できるように、ピ
ックアップヘッド（２３）に対してその放射方向に変位
可能、すなわちピックアップヘッド（２３）に対して接
離可能に取付けるとよく。

また、ピックアップヘッド（２３）に対して接離可能で
あるばかりでなく、プリント基板■に対してＦＰ型ＩＣ
（２２）を任意回転位置に装着できるように、ピックア
ップヘッド（２３）のまわり回転変位できるようにして
おくとよい、特にこの場合、上下方向には移動すること
なく、ピックアップヘッド（２３）と一体に回転できる
ようにしてもよい。

〔発明の効果〕

第１部品を保持するピックアップヘッドを駆動機構によ
りＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動かっこのピックアップヘッドの
中心軸を中心として回転させるように構成するとともに
、このピックアップヘッドのまわりに、このピックアッ
プヘッドに保持された第１部品およびこの第１部品が装
着される第２部品の装着位置の画像情報を出力する複数
個の視覚センサを配置して、この複数個の視覚センサが
ら出力される画像情報を演算処理して、上記第２部品に
対する上記ピックアップヘッドに保持された第１部品の
Ｘ、Ｙ方向および回転方向の位置ずれ量を算出し、その
位置ずれ量に基づいて上記ピックアップヘッドに保持さ
れた第１部品の第２部品の装着位置に対する位置ずれを
補正するように構成したので、特に複雑な構成を必要と
することなく、部品を精度よく装着することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明の詳細な説明図で、第１
図はその一実施例であるプリント基板にフラットパッケ
ージ半導体集積回路を装着する装着装置の構成を示す図
、第２図はそのピックアップヘッドと視覚センサとの位
置関係を示す図５第３図（Ａ）および（Ｂ）図はその装
着方法の説明図、第４図は他の実施例の要部説明図、第
５図は従来の装着装置の図、第６図は従来の他の装着装
置の構成を示す図である。（２０）・・・Ｘ−Ｙテーブル（２２）・・・ＦＰ型ＩＣ（フラットパッケージ半導体
集積回路）（２３）・・・ピックアップヘッド（２４）・・・シリンダ（２５）・・・視覚センサ代理人　弁理士　　井　上　−男第１図第２図フ７　第３図第４図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１部品を保持するピックアップヘッドと、この
ピックアップヘッドをＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動かつこのピ
ックアップヘッドの中心軸を中心として回転させる駆動
機構と、上記ピックアップヘッドのまわりに配置されて
上記ピックアップヘッドに保持された第１部品およびこ
の第１部品が装着される第２部品の装着位置の画像情報
を各別に得る複数個の視覚センサと、この複数個の視覚
センサから出力される画像情報を演算処理して上記第２
部品の装着位置に対する上記ピックアップヘッドに保持
された第１部品のＸ、Ｙ方向および回転方向の位置ずれ
量を算出する演算処理部と、この演算処理部で算出され
る位置ずれ量に基づいて上記駆動機構に上記ピックアッ
プヘッドに保持された第１部品の上記第２部品の装着位
置に対する位置ずれを補正する補正信号を送出する制御
部とを具備することを特徴とする装着装置。
（２）複数個の視覚センサはラインセンサであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装着装装置。
（３）視覚センサは移動可能に配置されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の装着装置。
（４）視覚センサはピックアップヘッドに対して放射方
向に移動可能に配置されていることを特徴とする特許請
求の範囲第３項記載の装着装置。
（５）視覚センサはピックアップヘッドのまわリを回転
可能に配置されていることを特徴とする特許請求の範囲
第３項記載の装着装置。
（６）複数個の視覚センサは駆動機構により上昇して上
昇位置にあるピックアップヘッドとこのピックアップヘ
ッド下に配置される第２部品との中間に位置することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装着装置。