JPH0228400A - フラットパッケ−ジicの搭載方法とその装置 - Google Patents

フラットパッケ−ジicの搭載方法とその装置

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JPH0228400A
JPH0228400A JP62195248A JP19524887A JPH0228400A JP H0228400 A JPH0228400 A JP H0228400A JP 62195248 A JP62195248 A JP 62195248A JP 19524887 A JP19524887 A JP 19524887A JP H0228400 A JPH0228400 A JP H0228400A
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JP
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flat package
mounting
wiring pattern
sensor
center
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JP62195248A
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Kiyoshi Iguchi
潔 井口
Yasuhiro Nakagawa
中川 康洋
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Citizen Watch Co Ltd
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は、センサを用いてフラットパッケージICまた
はIC搭載部の配線パターンの中心もしくは外形を演算
して割出した上で、フラットパッケージICをプリント
基板のIC搭載部の配線パターン上に精密搭載するよう
にしたフラットパッケージICの搭載方法とその装置に
関する。
[従来の技術] デバイス本体から側方にリード線が引き出され、プリン
ト基板とに表面実装される構造のフラットパッケージI
Cは、デバイスの小型化にともない1.そのリード線の
配列も高密度化されている。一方、フラットパッケージ
ICのリード線のC装置は、ロフトごとに多少の誤差を
生じているのが一般的であり、リード線が曲っているこ
ともある。
このため、フラットパッケージICをプリント基板上の
搭載部配線パターンに搭載する際、単に、フラットパッ
ケージICと搭載部の配線パターンとの設計との位置を
一致させただけの状態で搭載すると、フラットパッケー
ジICのリード線とプリント基板のIC搭載部の配線パ
ターンのリードとの間にずれを生じ、隣接するリード線
あるいはリード等がハンダ付けのときに短絡したり、著
しいときには、ICの一本のリード線がプリント基板上
の隣接する二本のリード双方に接続されたりすることが
生じる。
そこで従来は、機械的な位置決め手段を用いてフラット
パッケージICを位置決めし、その後、搬送ヘッドによ
ってこの位置決めされたフラットパッケージICを搭載
部の配線パターンまで搬送し搭載する方法、あるいはI
TVカメラを用いた画像処理手段によりフラットパッケ
ージICもしくはIC搭載部の配線パターンの少なくと
も一方の形状認識を行ない、その後、認識した形状にも
とづいて電子部品を搭載するよう補正し、搬送ヘッドで
フラットパッケージICを搬送してプリン) 7&板に
搭載する方法などが採用されていた。
[解決すべき問題点] しかしながら、上述した位置決め手段を用いた機械的方
法あるいはITVカメラを用いた画像処理方法には次の
ような問題があった。
すなわち、位置決め手段を用いた機械的方法の場合は、
リード線の位置あるいは寸法の誤差を正確に検出するこ
とができないとともに、リード線の変形などを検出する
ことができないという問題があった。
また、ITVカメラを用いた画像処理手段の場合は、パ
ターン認識にもとづいて形状認識を行なうことから、中
心点あるいは外形の高精度な割出しが可能であり、しか
もリード線の変形なども正確に検出できるといった利点
がある。しかしその反面、ITVカメラを用いているた
め装置全体が大型かつ高価になるとともに、画像処理に
も時間を要し、高速処理の妨げになるといった問題があ
った。このため、小型かつ安価な装置であって、高を度
で微細なリード線を有するフラットパッケージIC等の
電子部品を搭載する必要のある部品搭載装置に、ITV
カメラを用いた画像処理装置を用いることは事実上不可
部であった。
本発明は上記の問題点にかんがみてなされたものであり
、センサを用いた小型かつ安価な装置によって、フラッ
トパッケージICあるいはIC搭載部の配線パターンに
おける中心点、または外形の位置の割出しを高精度に行
なえるようにするとともに、リード線の変形なども正確
に検出できるようにしたフラットパッケージICの搭載
方法とその装置の提供を目的とする。
[問題点の解決手段] 上記目的を達成するため、本発明のフラットパッケージ
ICの搭載方法は。
フラットパッケージICのリード線位置および/または
プリント基板上におけるIC搭載部の配線パターンのリ
ード位置を検出するために、リードに直交する方向にス
キャンニングしてリード列における基準点の位置を検出
する検出工程、上記検出結果にもとづいてフラン)パッ
ケージICおよび/またはIC搭載部の配線ノ々ターン
の中心もしくは外形の位置を求める演算工程。
上記演算工程で求められたフラットパッケージICおよ
び/またはIC搭載部の配線パターンの中心もしくは外
形の位置を、あらかじめフラットパッケージICおよび
/またはIC搭載部の配線パターンの中心もしくは外形
の標準位置として入力されているデータと比較し、その
差を位置誤差信号とする比較工程、 フラットパッケージICをIC搭載部の配線パターン上
まで搬送して搭載する搬送ヘッドの搬送開始位置または
搬送ストロークを、上記位置誤差信号にもとづき補正す
る工程、 上記補正工程からのデータにもとづいて補正された制御
信号により搬送ヘッドを移動させ、フラットパッケージ
ICをIC搭載部の配線パターン上に搭載する工程、 とからなる方法としである。
また、本発明のフラー/ ) /々ツケージICの搭載
装置は、 フラットパッケージICのリード゛線位置および/また
はプリント基板上におけるIC搭載部の配線パターンの
リード位置を、リードに直交する方向にスキャンニング
することによって検出するセンサと、 上記フラットパッケージICおよび/またはIC搭載部
の配線パターンを有するプリント基板に対し、上記セン
サをX−Y両方向に相対的に移動させる手段と。
上記センサからの検出信号にもとづいてフラットパッケ
ージICおよび/またはIC搭載部の配線パターンの中
心もしくは外形の位置を求める演算装置と、 演算装置で求めたフラットパッケージICおよび/また
はIC搭載部の配線パターンの中心もしくは外形の位置
と、あらかじめ記憶されているフラットパッケージIC
および/またはIC搭載部の配線パターンの中心もしく
は外形の標準位置とを比較して位置誤差量を算出し、か
つ、この位置誤差量にもとづいて補正した制御信号を出
力する制御部と、 制御部からの補正された制御信号によって、フラットパ
ッケージICをIC搭載部の配線パターンLに搬送し、
かつ、下降してプリント基板上に搭載する搬送ヘッドと
、 とで構成しである。
[実施例] 以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に
説明する。
第1図は電子部品搭載装置の全体構成を示す斜視図、第
2図は第1図の概略平面図、第3図(a)および(b)
は同装置におけるセンサの検出原理図、第4図は同装置
のブロック図を示す。
これら図面にもとづき、まず電子部品搭載装置の一実施
例の概略を説明する。
第1図および第2図において、1は制御信号にもとづい
てX−Y方向に移動する搬送ヘッドであり、上下動かつ
回動可使な搭載スピンドル2と、上下動可能なセンサ1
1を具備している。3はフラットパッケージICであり
、テーピング部品供給装置4に装架されたテープ内、ま
たは後部のトレイ5に収容されている。6はプリント基
板で、フラットパッケージIC等の電子部品を収容する
テーピング部品供給装置4とトレイ5の中間部に位置決
め固定されており、その上面には導電体でIC搭載部の
配線パターン等の回路パターン7が印刷しである。8は
フラットパッケージICを載置してセンサでリード線の
位置の検出を行なうための載置台である。
このような構成からなる電子部品搭載装置は、搬送ヘッ
ド1をテーピング部品供給装置4の供給位置、もしくは
トレイ5の取り出し位置にあるフラットパッケージIC
の上方位置へ水平移動させ、スピンドル2を下降させて
そのフラットパッケージIC3を吸着する。続いて、ス
ピンドル2を上昇させて搬送へラド1を載置台8の上方
位置まで水平移動させ、スピンドル2を下降させてフラ
ットパッケージIC3をat台8の上面に置く。
載8台8の上面にIC3が置かれると、スピンドル2が
上昇する一方、センサ11(詳細は後述する。)が下降
し、第3図(a)に示すようにIC3の各個リード線列
3a、3b、3c、3dの少なくとも二側をリード線に
対して直交する方向(リード線列に沿う方向)にスキャ
ンニングしてリード線の位置を検出する。
リード線の位置検出終了後、再びスピンドル2を下降さ
せてIC3を吸着し、スピンドル2を上昇させるととも
に、検出したリード線の位置からIC3の中心または外
形の位置を演算し、あらかじめ入力されている標準位置
と比較して位置誤差を算出する。続いて、搬送ヘッド1
をプリント基板6のIC搭載部の配線パターン7の上方
位置までICの位置誤差を補正して水平移動させ、次い
で所定の回転角度だけスピンドル2を回動させつつ下降
させてIC3のリード線が配線パターン7のリードと一
致するように搭載させる。
なお、フラットパッケージIC3を搭載スピンドル2に
吸着する際に、前記位置誤差を補正して搭載スピンドル
2の中心とフラットパッケージICの中心とを一致させ
るようにしてもよし1゜次に、第3図(a)、(b)お
よび第4図によって、測定部10と制御部20の構成を
説明する。
測定部10は前述したセンサ11と演算装置112から
なっている0本実施例でにおけるセンサ11には、高さ
の差を検出する反射型の光学式変位センサを用いており
、第3図(b)に示すように反射点の遠近、すなわち変
位センサ11の受光孔に入射する反射光量の大小によっ
て、フラットパッケージIC3におけるリード線あるい
はIC搭載部の配線パターン7におけるリードの有無の
検出を行ない、そのときのセンサ11(搬送へラドl)
の座標位置によって位置の検出を行なう。
なお、このセンサ11は、変位センサに限られることな
く、例えば、明暗や色を検知する反射型の光センサであ
ってもよく、使用可能な蔵置台8の構造であれば、透過
型のセンサも使用可能である。
演算袋fi12は、センサ11からの検出信号にもとづ
いてフラットパッケージIC3またはIC搭載部の配線
パターン7の中心もしくは外形の位置を求めるものであ
る。
第5図を参照して、演算装置12においてフラットパッ
ケージICの中心を求める場合について説明する。
センサ11をフラットパッケージIC3の一側における
リード線列3. a上をスキャンニングさせ、これによ
って得られる信号にもとづいて第一リード線外側の測定
点al  と内側の測定点a2 。
および第二リード線の外側の測定点a3の位置を検出し
測定する。
そして、演算yt112において各部の距離を演算し、
a3−a2の距離があらかじめ定められている寸法公差
内に入っていれば第一および第二のリード線はそれぞれ
正常状態にあるものと判断し、第一リード線の外側の測
定点a1をX方向の基準点とする。なお、第一リード線
が曲っており、alがat’に、a2がa2°に移動し
ているような場合には、a3−&2  °の距離があら
かじめ定められている寸法公差外にあるので、第一り一
ド線が曲っている等の異常状態にあると判断し、al 
を基準点とせず、次のリード線の位11a4a5を検出
し、第二および第三のリード線間のal−A5の距離が
あらかじめ定められた寸法内にあるか否かを判断し、寸
法内であればa3を基準点とし、あるいはa3の位置か
ら演算によって求められたalの位置を基準点とする。
続いて、センサ11をフラットパッケージIC3の前記
−側と直交する他側のリード線列3b上をスキャンニン
グさせ、これによって得られる信号によってm個リード
線の場合と同様にリード線列3bにおけるY方向の基準
点tz(bs、・・・)を求める。
上述のようにして求めたリード線のX方向の基準点a+
 (a3.・=)と、Y方向の基準点b+(bs・・・
)の位置からフラットパッケージIC3の中心点を演算
によって求める。
すなわち、フラットパッケージIC3は、各部分の寸法
が決められており、デバイス本体31の中心点からリー
ド線3aのX方向の基準点a + (a 3.・・・)
までのX方向の寸法、およびリード線3bのY方向の基
準点b+  (bs、・・・)までのY方向の寸法も決
まっている。したがって、基準点a+、b+(at、b
t)の位置が求まれば中心点は演算により求められる。
このようにして算出された中心点位置は制御部20の比
較装置22に送られる。
なお、センサ11によって測定したリード線列3aにお
ける&2−a3  、 al −a5  °・・an−
2−an−1間距離、およびリード線列3bにおけるb
2−bs 、bs −bs 、・+、bn−2bnI間
距離を、上述したようにあらかじめ定められている寸法
と比較することにより、各リード線の曲り具合をチエツ
クして不良品を選別することができる。
また、リード線3aのX方向の基準点a1 とこの基準
点a1 と同一γ線上にあって 180度対向したリー
ド線3Cの測定点CnのX方向への相対的ずれを測定し
、その量を演算することによってフラットパッケージI
C3の傾き量を求めることができる。同時に同−X線上
にある基準点b1 とリード線3dの測定点d。のY方
向への相対的ずれを測定し、その量を演算すると、フラ
ットパッケージIC3の傾き量をより一層正確に求め、
ることができる、このようにして演算装置12で求めら
れたフラットパッケージICの傾き量は同様にして制御
部20に送られる。
ここで、フラットパッケージIC3の中心点を求める際
の基準点は、例えば、−の基準点をリード線3a上のa
l とした場合、他の基準点はリード線3aおよびこれ
に対向するリード線3C以外のリード線3b、3d上の
任意の点bx、dx とすることもできる。
また、基準点を三点以上とすることも可能で。
このようにすると、より一層正確な中心点を求めること
ができる。
制御部20は、設定装置21と、比較装W122と、N
C装置23および補正手段24とからなっている。ここ
で、設定装置21には、演算装置で@算するためのデー
タであるm1台8の上に蔵置されたフラットパッケージ
IC3の標準位置があらかじめ任意の入力手段で入力さ
れ記憶されている。
比較装置22は、測定部10の演算装置12より送られ
てきたフラットパッケージIC3の実測中心点と傾き量
を、設定装置i!21に記憶されている標準位置の中心
点と傾き量と比較し、その位置誤差を求め、補正手段2
4へ送る。
NC装置23は、搭載装置における各作動部へ制御信号
を送るもので、搬送ヘッドlの作動部(図示せず)に対
しても搬送すべきフラットパッケージICの種類と搭載
する位置に応じた制御信号を送る。この場合の制御信号
は、NC装置123内に記憶されている位置データにも
とづいて出力される。
補正手段24は、NC装?t23から出力された搬送ヘ
ッドの制御信号を、比較袋M22からの位置誤差にもと
づいて補正するように補正量の指令をNC装置23に出
力し、NC装置23は補正済みの制御信号を制御部20
からの信号として搭載装置に出力する。
次に、このような構成からなる実施例装置を用いたフラ
ッパッケージICの搭載方法の一例を説明する。
制御部20からの指令によって、搬送へラドlが移動し
、次に搭載すべきフラットパッケージIC3の上方位置
で停止する。この停止位置において、搭載スピンドル2
が下降してフラットパッケージIC3を吸着し、上昇す
る0次いで、搬送ヘッド1が載置台8の上方まで移動し
、ここで搭載スピンドル2を下降させてフラットパッケ
ージIC3を蔵置台8上に置く。
その後、搭載スピンドル2が上昇し、センサ11が下降
する。センサ11は、搬送ヘッド1のX−Y方向への移
動により、蔵置台8上のフラットパッケージIC3の各
側リード線3a、3b。
3c、3d上をスキャンニングし、その位置を検出して
演算袋?i12に送る。演算装置12はセンサ11から
の検出信号にもとづいて、フラットパッケージICの各
個におけるリード線間隔を求めるとともに、基準点a+
(a2s・・)* b+(b2゜・・・)を求める。そ
して、これら基準点からフラットパッケージIC3の中
心点の位置および傾き量を演算して求める。
傾き麿を演算するため三点以上の基準点を検出する方法
に代えて、プリアライメントを行ない、傾き方向の誤差
を無視できるところまで減少させることもできる。この
場合には、勿論、中心点のみを演算すればよい。
演算装置12で求められたフラットパッケージIC3の
中心点位置は制御部2oの比較袋M22において、設定
袋W121からのデータと比較される。この場合、設定
袋2221に記憶されている標準位置の中心点は、中心
点0°となっている。したがって、比較装置22では実
測して求めた中心点Oと記憶されている中心点0°の差
を求め補正手段24へ送る。
搭載装置は制御部20からの制御信号にもとづいて作動
し、搭載スピンドル2が蔵置台8上のフラットパッケー
ジIC3の上方に位置するよう搬送ヘッドlを移動する
0次いで、搭載スピンドル2を下降させてフラットパッ
ケージIC3を吸着させる。スピンドル2がIC3を吸
着すると、スピンドル2が上昇し、かつ搬送へラド1が
X−Y方向に水平移動する。搬送ヘッド1は、補正され
た制御信号によりフラットパッケージIC3の中心点が
IC搭載部の配線パターン7の中心点と一致する位置ま
でフラットパッケージIC3を搬送する。ここで再び、
スピンドル2が下降してIC3を配線パターン7の上部
に搭載する。このとき、制御部20の補正手段24から
、フラットパッケージIC3の傾き量補正信号が出力さ
れていれば、搭載スピンドル2はその分だけ回転し、I
C3の傾きを直した状態で配線パターン7の上に搭載す
る。
なお、演算装置12.比較装置F22等の演算処理速度
が十分速いときには、搭載スピンドル2の吸着時に補正
することもできる。すなわち、IC3の中心位置の誤差
量および傾き量に応じて吸着時の搭載スピンドル2の中
心位置および回転角を補正して、pSaSミスピンドル
対しIC3が常に一定の位置になるように吸着し、所定
の搭載位置に搬送して搭載するようにしてもよい、この
場合には、ICの位置誤差が大きくても、常に中心で吸
着するので安定して搬送することができる。
上記説明は、フラットパッケージエc3のみをセンサ1
1でスキャンニングする場合について行なったが、本発
明は上記以外にも、IC搭載部の配線ハターン7のみを
センサ11でスキャンニングしてその中心点を求める方
法(この場合には、実際上の傾きの誤差が生じることは
ない、)、あるいはフラットパッケージIC3およびI
C搭載部の配線パターン7の双方をセンサ11でスキャ
ンニングし、双方の中心点と傾きを求める方法にも適用
できる。フラットパッケージIC3およびIC搭載部配
線パターン7の双方の中心点を求める方法によれば、き
わめて高精度の搭載が可能となる。
さらに、フラットパッケージIC3は、従来と同様の機
械的な位置決めとし、IC搭載部の配線パターン7のみ
を本発明の方法で処理することによって、センサ11で
の検出時間を短縮して高精度の搭載を高速にて行なうこ
ともできる。
本発明の搭載方法とその装置は、デバイス本体の四方に
リード線を設けであるフラットパッケージIC(QFP
)のほか、二方にリード線を設けであるフラットパッケ
ージxccsop>やJ形す−ドIC(SOJ)をも対
象とすることが可能である。
さらに、本発明の搭載方法とその装置にあっては、フラ
ットパー2ケージIC3および/またはIC搭載部の配
線パターン7の外形を求め、双方の外形を一致させるよ
うにして、搭載することもできる。この場合、演算装置
には、中心点に代えて基準点a++tz の位置からリ
ード線3a。
3b、3c、3dの外包線を演算することによってフラ
ットパッケージIC3あるいはIC搭載部の配線パター
ン7の外形を求める。
さらにまた1本発明の搭載装置としては、センサと搭載
スピンドルを別個の搬送ヘッドに取付けるようにしたも
のであってもよく、また、センサを固定させ、載置台を
移動させるようにしたものであってもよい。
[発明の効果] 以上のように本発明によれば、センサを用いた小型かつ
安価な装置と、この装置を使用して、−部のリード線の
みを検出して、必要かつ十分な程度の精度で位置誤差を
演算するという簡単な方法によって、フラットパッケー
ジICの高精度な搭載を可能ならしめる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明搭載装置における一実施例の全体構成を
示す斜視図、第2図は同装置の概略平面図、第3図(a
)および(b)は同装置におけるセンサの検出原理図、
第4図は同装置の作動を示すブロック図、第5図は検出
方法の説明図である。 l:搬送ヘッド   2;搭載スピンドル3:フラット
パッケージIC 6:プリント基板 7:IC搭載部の配線パターン 8;載置台     10:*足部 11:センサ    12:演算装置 20:制御部    21:設定装置 22:比較装置   23:NC装置 24:補正手段

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)フラットパッケージICのリード線位置および/
    またはプリント基板上におけるIC搭載部の配線パター
    ンのリード位置を検出するために、リードに直交する方
    向にスキャンニングしてリード列における基準点の位置
    を検出する検出工程、上記検出結果にもとづいてフラッ
    トパッケージICおよび/またはIC搭載部の配線パタ
    ーンの中心もしくは外形の位置を求める演算工程、上記
    演算工程で求められたフラットパッケージICおよび/
    またはIC搭載部の配線パターンの中心もしくは外形の
    位置を、あらかじめフラットパッケージICおよび/ま
    たはIC搭載部の配線パターンの中心もしくは外形の標
    準位置として入力されているデータと比較し、その差を
    位置誤差信号とする比較工程、 フラットパッケージICをIC搭載部の配線パターン上
    まで搬送して搭載する搬送ヘッドの搬送開始位置または
    搬送ストロークを、上記位置誤差信号にもとづき補正す
    る工程、 上記補正工程からのデータにもとづいて補正された制御
    信号により搬送ヘッドを移動させ、フラットパッケージ
    ICをIC搭載部の配線パターン上に搭載する工程、 とからなることを特徴としたフラットパッケージICの
    搭載方法。
  2. (2)フラットパッケージICのリード線位置および/
    またはプリント基板上におけるIC搭載部の配線パター
    ンのリード位置を、リードに直交する方向にスキャンニ
    ングすることによって検出するセンサと、 上記フラットパッケージICおよび/またはIC搭載部
    の配線パターンを有するプリント基板に対し、上記セン
    サをX−Y両方向に相対的に移動させる手段と、 上記センサからの検出信号にもとづいてフラットパッケ
    ージICおよび/またはIC搭載部の配線パターンの中
    心もしくは外形の位置を求める演算装置と、 演算装置で求めたフラットパッケージICおよび/また
    はIC搭載部の配線パターンの中心もしくは外形の位置
    と、あらかじめ記憶されているフラットパッケージIC
    および/またはIC搭載部の配線パターンの中心もしく
    は外形の標準位置とを比較して位置誤差量を算出し、か
    つ、この位置誤差量にもとづいて補正した制御信号を出
    力する制御部と、 制御部からの補正された制御信号によって、フラットパ
    ッケージICをIC搭載部の配線パターン上に搬送し、
    かつ、下降してプリント基板上に搭載する搬送ヘッドと
    、 からなることを特徴としたフラットパッケージICの搭
    載装置。
  3. (3)センサを、高さの差を検出する反射型の光学式変
    位センサとしたことを特徴とする特許請求の範囲第2項
    記載のフラットパッケージICの搭載装置。
  4. (4)センサを、フラットパッケージICの搬送ヘッド
    に取り付けたことを特徴とする特許請求の範囲第2また
    は3項記載のフラットパッケージICの搭載装置。
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