JPH04237198A - 電子部品装着装置 - Google Patents

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］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リードを有する電子部
品を回路基板上に装着する電子部品装着装置に係り、特
に、電子部品と吸着手段との相対的位置ずれを補正し、
リードを有する電子部品を回路基板上に装着する電子部
品装着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】集積回路を製造する場合には、各種のチ
ップ状部品とともに、ＩＣを回路基板上に装着する。最
近、このような集積回路の小形化にともない、チップ状
部品やＩＣの装着精度に対する要求が厳しくなっている
。しかし、メカニカルゲージングによる方法では、この
装着精度は±０．２ｍｍ程度であり、現状の小型部品や
リードピッチの狭いＩＣにおいては更に高い装着精度が
要求されてきている。

【０００３】そこで、一般的には、画像処理を用いた位
置補正が多用されてきており、例えば、ＩＣリードと回
路基板上のランドとの相対的な位置合わせを行ない装着
精度の向上を図る方法がある。しかし、ＩＣのリードと
回路基板上のランドとの相対的位置ずれを画像処理によ
り補正し、装着精度の向上を図ろうとするこの方法にお
いても、現状では満足のいく精度が得られておらず、特
に超小型のＩＣの装着に必要とされる精度を満足するこ
とはできない。なぜなら、超小型のＩＣの中心位置を吸
着ノズルにより正確に吸着することは困難であり、この
ため、θ方向の補正時に、吸着ノズルにてＩＣの中心を
外した状態で回転補正するので、結果的に吸着ノズルと
ＩＣとの中心ずれ量の分だけＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθ
方向ずれてしまい、補正が正確に行なえない。

【０００４】しかし、この問題点を解決する方法として
、認識するＩＣに設けられているリードに着目し、ＩＣ
の４辺の各辺の特定のリードを基準として、ＩＣの中心
と吸着ノズルの中心を算出し、この算出結果を基にＸ軸
方向、Ｙ軸方向及びθ方向の補正を行う方法が考えられ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記補
正方法にも以下に示す問題点がある。

【０００６】（１）特定リードを基準としているため、
このリードが僅か（装着には影響しない程度）でも変形
していると、演算の基準データが狂い、補正が正確に行
なえない。 （２）４辺各々にリードを有する電子部品にしか適用で
きず、適用範囲が限定される。 （３）演算が複雑で、多大なタクトタイムを要し、生産
効率が良くない。 （４）電子部品認識時、吸着ノズルは他の作業を実行で
きないので、生産効率が良くない。 （５）吸着ノズル自体の組立や加工による芯ぶれの影響
を除去することができないので、超小型ＩＣの装着精度
を満足するような高精度な装着精度が得られない。 （６）メカニカルゲージング機構が必要であり、この機
構により装置が高価になるとともに、ＩＣが損傷する恐
れがある。

【０００７】そこで、本発明は、これらの問題点を解決
するためになされたもので、吸着手段と電子部品の芯ず
れによる影響や吸着手段自体の芯ぶれによる影響を除去
することにより、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びθ方向の補正
を正確に行ない、電子部品を高精度で装着でき、装着可
能部品の範囲を拡大し、タクトタイムを向上させ、安価
で電子部品に対する信頼性の高い電子部品装着装置を提
供することを目的とする。 ［発明の構成］

【０００８】

【問題点を解決するための手段】上記目的を達成するた
めに、本発明は、リードを有する電子部品を回路基板上
に装着する電子部品装着装置において、前記電子部品を
載置する透光性を有する載置手段と、この載置手段の下
部に設けられ、前記載置手段に載置された電子部品を撮
像する撮像手段と、前記載置手段の上部に設けられ移動
可能な照明手段と、前記電子部品を吸着し、吸着した電
子部品を前記回路基板上へ移載する回転可能な吸着手段
と、この吸着手段を駆動する駆動手段と、前記撮像手段
から得られた画像データを処理する画像処理手段と、こ
の画像データを基に前記電子部品の中心位置及び回転ず
れ量を算出する演算手段と、この演算手段からのデータ
を基に、前記電子部品と前記吸着手段との相対的位置ず
れを補正する補正手段とを備えた電子部品装着装置を提
供する。

【０００９】

【作用】このように構成された本発明によれば、リード
を有する電子部品を透光性を有する載置手段に載置し、
この載置した電子部品を撮像手段により撮像し、その撮
像した画像データから電子部品の中心とθ方向のずれ量
を演算し、この演算した結果を基に、電子部品と吸着手
段との相対的位置ずれを補正するので、吸着手段にて回
路基板上に電子部品を装着する際に、確実に電子部品の
中心を吸着手段が吸着することができ、吸着手段と電子
部品との芯ずれの影響が除去でき、また、吸着手段自体
の芯ぶれの影響も除去できるので、高精度な装着が可能
となる。また、吸着手段は、最小限の装着工程にしか使
用しないので、装着効率の向上が図れる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を用い
て説明する。

【００１１】本実施例である電子部品装着装置は、図１
に示すように、電子部品１を吸着する吸着ノズル２と、
電子部品１を載置する透光性を有する材料（例えば、ガ
ラス）からなり、十分な平面度を有する電子部品載置台
３と、この電子部品載置台３の下部に設けられたカメラ
４と、電子部品載置台３の上部に設けられた移動可能な
カメラ用照明５とを有している。更に、カメラ４からの
画像データを処理する画像データ処理回路６と、吸着ノ
ズル２を駆動する駆動回路７と、画像データ処理回路６
からのデータを基に、電子部品１の中心及びθ方向のず
れ量を算出する電子部品画像演算部とこの電子部品画像
演算部からの演算結果を基に駆動回路７を制御する主制
御演算部とからなる演算回路８とを有している。

【００１２】このように構成されたものにおいては、電
子部品載置台３上に搭載された電子部品１は、カメラ用
照明５により透光性を有する電子部品載置台３に光を当
て、カメラ４へその影が画像として取込まれる。取込ま
れた画像データは、画像データ処理回路６により数値化
処理され、この数値化処理されたデータは図２に示すよ
うに演算回路７に送られ、そこで電子部品１の中心Ｏ及
びθ方向のずれ量Δθを算出する。そして、電子部品１
の中心Ｏが算出されることにより、ある特定の座標点Ａ
（例えば、カメラの中心）とのＸ軸方向、Ｙ軸方向との
差分Δｘ、Δｙを算出する。

【００１３】次に、これら演算処理が終了した後に、カ
メラ用照明５を移動させ電子部品１上から退避させた後
、差分Δｘ、Δｙだけ余分に駆動回路７により吸着ノズ
ル２を移動させ、電子部品１の中心と吸着ノズル２の中
心を合わせてから吸着ノズル２を下降させ、吸着ノズル
２により、無理なく電子部品１を吸着する。その後、駆
動回路７により、電子部品１をΔθ分補正するために、
吸着ノズル２をθ方向にΔθ分回転させる。

【００１４】以上述べたように、本実施例によれば、吸
着ノズル２は確実に電子部品１の中心を吸着することが
でき、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向のずれ量を補正するための特
別な補正手段を必要とせず、補正演算を簡略化でき、電
子部品１と吸着ノズル２との中心ずれによる誤差を解消
でき、高精度な装着が実現できる。次に、図３及び図４
を用いて他の実施例について説明する。

【００１５】図３に示すように、本実施例が先の実施例
と異なる点は、演算回路８に吸着ノズル２の芯ぶれ量を
記憶する記憶回路９と、この芯ぶれ量を基に装着位置の
補正演算を行なう補正演算回路１０を有している点であ
る。

【００１６】図４に示すように、例えば、ある基準角度
（例えば、θ＝０）の場合（実線で図示）と他のある角
度（点線で図示）では、その中心Ｐ、Ｐ´が振回りによ
り見掛上異なるというような吸着ノズル２自体のそのθ
軸中心に対し、組立・加工の不具合による回転角度の誤
差を生じる。

【００１７】しかし、本実施例によれば、吸着ノズルの
各角度における芯ぶれ量（Δｘ、Δｙ）を記憶し、この
値を基に装置位置の芯ぶれによる補正量を演算する。こ
のため、吸着ノズル２自体の振回りの影響が除去でき、
電子部品１の傾き補正（Δθ）がより正確に実施できる
。また、所定角度にて電子部品１を装着する場合にも、
吸着ノズル２の芯ぶれによる影響を除去でき、より高精
度な装着が実現できる。

【００１８】更に、他の実施例として、図５に示すよう
に、吸着ノズル２の芯ぶれ量の測定及びその記憶をカメ
ラ４を介して自動制御する。これにより、出荷調整時の
吸着ノズル２の芯ぶれデータの作成の容易かが図れると
ともに、定期的に吸着ノズル２の芯ぶれ量を見直すこと
により、吸着ノズル２の経年変化による影響（ノズル先
端の磨耗等）も除去できる。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、以
下の効果を奏する。

【００２０】（１）電子部品の中心を吸着手段にて吸着
した後、θ補正を行なうので、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の補
正を簡略化できるとともに、電子部品と吸着手段との中
心ずれによる相対的位置ずれの影響を除去でき、高精度
な装着が実現できる。 （２）中心及び傾きを検出できる形状の電子部品であれ
ば適用することができるので、適用範囲が広く高付加価
値を有する装置を提供できる。

【００２１】（３）補正量等の演算が簡易であるため、
処理能力が高く、また、画像処理を実行している間、吸
着手段は他の作業（例えば、チップ部品の装着等）が行
なえるので、全体のタクトタイムの短縮化が図られ、生
産効率の向上が図れる。

【００２２】（４）メカニカルゲージング機構が不要と
なるため、装置が安価であり、また、メカニカルゲージ
ング機構による電子部品のリード等の損傷がなく、電子
部品の品質の向上が図れる。 （５）吸着手段自体の加工や組立精度不良によるθ方向
の芯ぶれの影響を除去できるので、吸着手段に回転動作
が生じても高精度な装着を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概要構成図である。

【図２】本発明の一実施例である電子部品装着装置の電
子部品載置台に載置された電子部品の画像認識状態を示
す図である。

【図３】本発明の他の実施例である電子部品装着装置の
演算回路を示す概要構成図である。

【図４】吸着ノズルの芯ぶれの状態を示す図である。

【図５】本発明の他の実施例である吸着ノズルの振回り
量を測定する自動処理工程を示すフローチャートである
。

【符号の説明】

１　　電子部品 ２　　吸着ノズル ３　　電子部品載置台 ４　　カメラ ５　　カメラ用照明 ６　　画像データ処理回路 ７　　駆動回路 ８　　演算回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　　　リードを有する電子部品を回路基
   板上に装着する電子部品装着装置において、前記電子部
   品を載置する透光性を有する載置手段と、この載置手段
   の下部に設けられ、前記載置手段に載置された電子部品
   を撮像する撮像手段と、前記載置手段の上部に設けられ
   移動可能な照明手段と、前記電子部品を吸着し、吸着し
   た電子部品を前記回路基板上へ移載する回転可能な吸着
   手段と、この吸着手段を駆動する駆動手段と、前記撮像
   手段から得られた画像データを処理する画像処理手段と
   、この画像データを基に前記電子部品の中心位置及び回
   転ずれ量を算出する演算手段と、この演算手段からのデ
   ータを基に、前記電子部品と前記吸着手段との相対的位
   置ずれを補正する補正手段とを具備したことを特徴とす
   る電子部品装着装置。