JPH05114798A - Automatic lsi mounting device and detection method of mounted lsi - Google Patents

Automatic lsi mounting device and detection method of mounted lsi

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JPH05114798A
JPH05114798A JP3275869A JP27586991A JPH05114798A JP H05114798 A JPH05114798 A JP H05114798A JP 3275869 A JP3275869 A JP 3275869A JP 27586991 A JP27586991 A JP 27586991A JP H05114798 A JPH05114798 A JP H05114798A
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Japan
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lsi
unit
pin
optical system
index pin
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Application number
JP3275869A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Sato
雅彦 佐藤
Hiroshi Nozawa
宏 野澤
Ritsuko Furusawa
律子 古澤
Hitoshi Kataoka
仁 片岡
Masaichi Iwamasu
政一 若桝
Satoru Emoto
哲 江本
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a PGA type LSI automatic mounting device and a method of detecting an LSI loaded on the mounting device, whereby an LSI of PGA type can be automatically mounted and an automatic mounting device can be enhanced in reliability. CONSTITUTION:A suction hand 6 is made to move right and left by a robot unit 7. The deviation of an LSI sucked to the suction hand 6 in both position and attitude is detected by a first optical unit 12 while the LSI moves. The first optical unit 12 is equipped with a light source which illuminates the tips of a signal pin and an index pin from the side of the LSI and an image sensing device and takes advantage of the reflected light of illuminating light. Illuminating light is turned into slits to irradiate only the tip of the pin at the detection of the signal pin and the index pin, small windows arrayed in matrix are utilized, and the position of the center of gravity the deviation of the LSI in center position is corrected by rectilinear recursion basing on the center of gravity of a pin tip image.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、PGA(ピングリット
アレイ)タイプのLSIを基板に自動搭載する装置と、
その装置における搭載LSIの検出方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for automatically mounting a PGA (pinglit array) type LSI on a substrate,
The present invention relates to a method of detecting a mounted LSI in the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図15はLSIの外観図であり、(イ),(ロ)
はQFPタイプのLSIの側面図と下面図、(ハ),(ニ) は
PGAタイプのLSIの側面図と下面図である。QFP
タイプのLSI1のリード端子2は、L字形でありパッ
ケージの側方に突出する。PGAタイプのLSI3の信
号ピン4およびインデックスピン4a は、パッケージの
下面に整列し突出する。ただし、LSI3の姿勢(向
き)を認識するためのインデックスピン4a は、識別可
能に信号ピン4の配列から外れている。
2. Description of the Related Art FIG. 15 is an external view of an LSI.
Are side and bottom views of a QFP type LSI, and (c) and (d) are side and bottom views of a PGA type LSI. QFP
The lead terminal 2 of the type LSI 1 is L-shaped and protrudes to the side of the package. The signal pin 4 and the index pin 4a of the PGA type LSI 3 are aligned with and protrude from the lower surface of the package. However, the index pin 4a for recognizing the attitude (orientation) of the LSI 3 is discriminated from the array of the signal pins 4.

【0003】従来、QFAタイプのLSI1を自動搭載
する装置は既に利用されている。その装置においてLS
I1は、リード端子2の上方から照明し、下方からリー
ド端子2の配列を撮像装置で認識する方式である。
Conventionally, a device for automatically mounting a QFA type LSI 1 has already been used. LS in that device
I1 is a method of illuminating the lead terminals 2 from above and recognizing the arrangement of the lead terminals 2 from below by the imaging device.

【0004】従って、QFAタイプのLSI1と同じ方
式でPGAタイプのLSI3を認識しようとしても、ピ
ン4および4a の配列は検出できない。そのため、PG
AタイプLSI3を自動搭載する装置は存在しなかっ
た。
Therefore, even if an attempt is made to recognize the PGA type LSI 3 in the same manner as the QFA type LSI 1, the arrangement of the pins 4 and 4a cannot be detected. Therefore, PG
There was no device for automatically mounting the A type LSI3.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近は
集積回路装置の高性能化に伴って、PGAタイプLSI
が多く利用されるようになり、かつ、ピン配列の高密度
化,ピン数の増加に伴って、PGAタイプLSIを人手
で搭載する作業の非生産性を解決する要望が強くなっ
た。
However, recently, as the performance of integrated circuit devices has increased, PGA type LSIs have been developed.
As the number of pins has increased and the pin arrangement has become higher in density and the number of pins has increased, there has been a strong demand for solving the non-productivity of the work of manually mounting the PGA type LSI.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題の解決を目的と
した本発明装置は図1によれば、複数個のPGAタイプ
のLSIを種類別に格納するLSIストッカユニット
8、ストッカユニット8より取り出した所定のLSIの
上面を吸着する吸着ハンド6、吸着ハンド6を左右,前
後,上下の3方向に移動せしめると共に吸着ハンド6を
その垂直軸廻りに回動せしめるロボットユニット7、ロ
ボットユニット7によって吸着ハンド6を左右方向に移
動させる中間部で吸着ハンド6の吸着LSIの信号ピン
とインデックスピンとを検出する第1の光学系ユニット
12、LSI搭載基板を固定する基板ホルダユニット11、
該基板に設けられたLSI搭載位置マークを検出する第
2の光学系ユニット13を備え、第1の光学系ユニット12
には、LSIの下面より突出する信号ピンおよびインデ
ックスピンの先端部を側方より照明する光源と、該LS
Iの下面に突出する信号ピンおよびインデックスピンの
像を撮像する撮像装置とを備え、ロボットユニット7に
は、第1の光学系ユニット12によって検出した信号ピン
の配列情報とインデックスピンの位置情報および、第2
の光学系ユニット13によって検出した搭載位置マークに
対するずれによって、ロボットユニット7を動作せしめ
る制御部64とを備え、基板ホルダユニット7には、該搭
載基板の2方の裏面周端部を支持する支持台と、該搭載
基板の他の1方の表面周端部を上方より押し付けるクラ
ンプと、該搭載基板の裏面が当接しかつ着脱自在な複数
本のバックアップピンとを備えたことを特徴とする。
According to FIG. 1, an apparatus of the present invention for solving the above problems is taken out from an LSI stocker unit 8 for storing a plurality of PGA type LSIs by type and a stocker unit 8. A suction hand 6 that sucks the upper surface of a predetermined LSI, a robot unit 7 that moves the suction hand 6 in three directions of left, right, front and back, and up and down, and that rotates the suction hand 6 around its vertical axis. A first optical system unit for detecting a signal pin and an index pin of the suction LSI of the suction hand 6 at an intermediate portion for moving 6 in the left-right direction.
12, a board holder unit 11 for fixing the LSI mounting board,
The first optical system unit 12 is provided with the second optical system unit 13 for detecting the LSI mounting position mark provided on the substrate.
Includes a light source for laterally illuminating the tip of the signal pin and the index pin protruding from the lower surface of the LSI, and the LS.
The robot unit 7 is provided with an image pickup device for picking up images of the signal pins and the index pins protruding on the lower surface of I, and the robot unit 7 includes the signal pin arrangement information detected by the first optical system unit 12 and the index pin position information. , Second
And a control unit 64 for operating the robot unit 7 according to the displacement with respect to the mounting position mark detected by the optical system unit 13, and the substrate holder unit 7 is provided with a support for supporting the back surface peripheral end portions on two sides of the mounting substrate. It is characterized in that it is provided with a table, a clamp for pressing the other peripheral edge of the other surface of the mounting board from above, and a plurality of backup pins which are in contact with the back surface of the mounting board and are detachable.

【0007】本発明による検出方法はその実施例を示す
図8によれば、前記第1の光学系ユニット12において、
光源にレーザ装置61を使用し、レーザ装置61より出射す
るレーザ光62を吸着ハンド6に吸着されたLSI3の下
面に対し適当な角度で傾斜するスリット状とし、LSI
3の下面より導出されたピン4およびインデックスピン
4aの先端のみを照明することを特徴とする。さらに、図
12に示す如く、インデックスピン画像検出用ウィンドウ
を前記第1の光学系ユニット12の画像処理装置を用いて
設定し、該ウィンドウはインデックスピン画像が位置す
べき小ウィンドウXを中心に複数の小ウィンドウA〜H
がマトリックス状に囲む構成とし、小ウィンドウXに対
しインデックスピン画像がずれて検出されたとき、その
ずれた方向に該ウィンドウを移動させ、インデックスピ
ンのずれ方向を検出する。また、吸着ハンド6に吸着さ
れたLSIの中心の正しい位置を画像処理装置63に予め
教示し、第1の光学系ユニット12および画像処理装置63
を使用してLSIの信号ピンの配列を検出し、該検出情
報よりLSIの中心の実位置を算出し、予め教示した中
心位置に該実位置が重なるように、ロボットユニットを
動作させることを特徴とするものである。
According to FIG. 8 showing an embodiment of the detection method according to the present invention, in the first optical system unit 12,
A laser device 61 is used as a light source, and a laser beam 62 emitted from the laser device 61 is formed in a slit shape that is inclined at an appropriate angle with respect to the lower surface of the LSI 3 adsorbed by the adsorption hand 6,
Pin 4 and index pin derived from the bottom surface of 3
It is characterized in that only the tip of 4a is illuminated. Furthermore, the figure
As shown in FIG. 12, an index pin image detection window is set by using the image processing device of the first optical system unit 12, and the window is composed of a plurality of small windows centering on the small window X where the index pin image should be located. A ~ H
Are arranged in a matrix, and when the index pin image is deviated from the small window X and detected, the window is moved in the deviated direction to detect the deviating direction of the index pin. Further, the correct position of the center of the LSI sucked by the suction hand 6 is taught to the image processing device 63 in advance, and the first optical system unit 12 and the image processing device 63 are taught.
Is used to detect the arrangement of the signal pins of the LSI, calculate the actual position of the center of the LSI from the detection information, and operate the robot unit so that the actual position overlaps the pre-instructed central position. It is what

【0008】[0008]

【作用】前記手段によれば、吸着ハンド6に吸着された
LSIの信号ピンとインデックスピンとは、側方からの
照明により撮像可能となり、さらにピンの先端部だけを
照明するようにすることおよび、一角部だけを撮像する
ことによって検出精度が向上する。また、基板ホルダユ
ニットはバックアップピンにてLSI搭載基板の裏面を
複数点でバックアップするようにしたことによって、裏
面に部品搭載された基板および機械的強度の弱い基板
に、LSIが自動搭載できるようになる。
According to the above means, the signal pin and the index pin of the LSI sucked by the suction hand 6 can be imaged by illuminating from the side, and only the tip of the pin is illuminated, and The detection accuracy is improved by imaging only the part. In addition, the board holder unit is configured to backup the back surface of the LSI mounting board at a plurality of points with backup pins, so that the LSI can be automatically mounted on the board on which components are mounted on the back surface and the board having low mechanical strength. Become.

【0009】[0009]

【実施例】図1は本発明の実施例による自動LSI搭載
機の全体構成を示す斜視図であり、5は自動LSI搭載
機、6は搭載すべきPGAタイプLSIを吸着する吸着
ハンド、7は吸着ハンド駆動用ロボットユニット、8は
複数種類,多数個のLSIを収納するLSIストッカユ
ニット、9は同種類,多数個のLSIを収容(搭載)し
ストッカユニット8に収容されたLSIパレット、10は
ストッカユニット8から所要のパレット9を引出すパレ
ット供給ユニット、11はLSIを搭載すべき基板をクラ
ンプする基板ホルダユニット、12は吸着ハンド2に吸着
したLSIを認識する第1の光学系ユニット、13はLS
Iを搭載すべき基板のLSI搭載位置を検出する第2の
光学系ユニット、14は防振ユニット、15は基板ホルダユ
ニット11を搭載するテーブルユニット、16はテーブルユ
ニット15を前後方向に移動させるドライバユニット、17
はシーケンサユニット、37は第2の光学系ユニット13の
光源装置である。
1 is a perspective view showing the entire structure of an automatic LSI mounting machine according to an embodiment of the present invention, 5 is an automatic LSI mounting machine, 6 is a suction hand for sucking a PGA type LSI to be mounted, and 7 is Robot unit for driving the suction hand, 8 is an LSI stocker unit that accommodates a large number of LSIs of a plurality of types, 9 is an LSI pallet that accommodates (mounts) a large number of LSIs of the same type and is accommodated in the stocker unit 8, and 10 is a A pallet supply unit that draws out a desired pallet 9 from the stocker unit 8, 11 is a substrate holder unit that clamps a substrate on which an LSI is to be mounted, 12 is a first optical system unit that recognizes the LSI adsorbed by the adsorption hand 2, and 13 is LS
Second optical system unit for detecting the LSI mounting position of the substrate on which I is to be mounted, 14 is a vibration isolation unit, 15 is a table unit on which the substrate holder unit 11 is mounted, and 16 is a driver for moving the table unit 15 back and forth. Unit, 17
Is a sequencer unit, and 37 is a light source device of the second optical system unit 13.

【0010】LSI搭載基板に所定のLSIを搬送する
ためLSIの上面を吸着する吸着ハンド6は、ロボット
ユニット7を動作させることによって、左右,前後,上
下の3軸方向に移動し吸着ハンド6の垂直軸廻りに回動
する。
The suction hand 6 for sucking the upper surface of the LSI for transporting a predetermined LSI to the LSI mounting substrate is moved in three axial directions of left, right, front and back, and up and down by operating the robot unit 7, and the suction hand 6 moves. Rotate around a vertical axis.

【0011】ストッカユニット8は、複数種類,多数個
のLSIを種類別に搭載した複数枚のパレット9を収容
し、所要のパレット9をパレット供給ユニット5が引き
出し可能にするため上下動する。
The stocker unit 8 accommodates a plurality of pallets 9 on which a plurality of types and a large number of LSIs are mounted by type, and moves up and down so that the pallet supply unit 5 can pull out the required pallets 9.

【0012】図2は光学系ユニット12の詳細図であり、
3は吸着ハンド6に吸着されたPGAタイプのLSI、
4はLSI3の下面より突出する多数本の信号ピン、19
はレーザ光源装置18を保持するホルダ、20はホルダ19を
垂直面に対し傾斜調整するねじ、21はホルダ17を搭載し
水平面内で回動可能なステージ、22は撮像装置(CCD
カメラ)、23は撮像装置22のレンズ系、63は撮像装置22
で撮像した画像の処理装置である。
FIG. 2 is a detailed view of the optical system unit 12,
3 is a PGA type LSI sucked by the suction hand 6,
4 is a large number of signal pins protruding from the bottom surface of the LSI 3, 19
Is a holder for holding the laser light source device 18, 20 is a screw for adjusting the inclination of the holder 19 with respect to a vertical plane, 21 is a stage on which the holder 17 is mounted and rotatable in a horizontal plane, and 22 is an image pickup device (CCD
Camera), 23 is a lens system of the imaging device 22, 63 is the imaging device 22
It is a processing device for the image captured in.

【0013】一対のレーザ光源装置18より出射したレー
ザ光24は、斜め下方よりLSI3の下面に照射する。レ
ーザ光24に照明されたピン4の先端面画像は、レンズ系
22を介して撮像装置22に撮像され、撮像処理装置63によ
りインデックスピン4a (図15参照)の位置が検出さ
れ、LSI3の吸着姿態(インデックスピン4a の位
置)が正しくないとき、吸着ハンド6が回動し該吸着姿
勢を矯正する。
Laser light 24 emitted from the pair of laser light source devices 18 is applied obliquely downward to the lower surface of the LSI 3. The tip surface image of the pin 4 illuminated by the laser beam 24 is a lens system.
When the image is picked up by the image pickup device 22 via the image pickup device 22, the position of the index pin 4a (see FIG. 15) is detected by the image pickup processing device 63, and the suction state (position of the index pin 4a) of the LSI 3 is not correct, the suction hand 6 moves. It rotates to correct the suction posture.

【0014】図3は吸着ハンド移動用ロボットユニット
の斜視図であり、吸着ハンド6を3軸方向に移動せしめ
ると共に、吸着ハンド6をその垂直軸廻りに回動させる
ロボットユニット7は、吸着ハンド6, 回動ユニット25
を上下方向に移動させるZ軸ユニット26を備え、Z軸ユ
ニット26はZ軸ユニット26を前後方向に移動させるY軸
ユニット27に装着し、Y軸ユニット27はY軸ユニット27
を左右方向に移動させるX軸ユニット28に装着してな
る。
FIG. 3 is a perspective view of the suction hand moving robot unit. The robot unit 7 that moves the suction hand 6 in the three axial directions and rotates the suction hand 6 around its vertical axis is the suction hand 6. , Rotation unit 25
Is equipped with a Z-axis unit 26 that moves the Z-axis unit 26 in the vertical direction. The Z-axis unit 26 is attached to a Y-axis unit 27 that moves the Z-axis unit 26 in the front-back direction.
Is attached to the X-axis unit 28 that moves the right and left.

【0015】図4は吸着ハンドの装着構成の説明図であ
り、回動ユニット25の回動軸29には回動軸29と共に回動
する回動部材30を装着し、吸着ハンド6は、3本のガイ
ドシャフト31, 1個の圧縮コイルばね32,1枚の円板33
によって、例えば10mm程度の上下動可能な吸着ハンドホ
ルダ34に装着する。吸着ハンド6 の中心部には吸気孔が
開口し、該吸気孔はL型継手35を介し、図示しない吸気
ポンプに接続された吸気用エアーチューブ36に連通す
る。
FIG. 4 is an explanatory view of the mounting structure of the suction hand, in which a rotary member 30 which rotates together with the rotary shaft 29 is mounted on the rotary shaft 29 of the rotary unit 25, and the suction hand 6 has three units. One guide shaft 31, one compression coil spring 32, one disc 33
By this, for example, it is attached to a suction hand holder 34 that can move up and down by about 10 mm. An intake hole is opened in the center of the suction hand 6, and the intake hole communicates with an intake air tube 36 connected to an intake pump (not shown) through an L-shaped joint 35.

【0016】図5は第2の光学系ユニットの装着構成の
説明図であり、撮像装置(CCDカメラ)38, 光学系3
9, 環状照明器40等からなる光学系ユニット13は、Y軸
ユニット27に装着され、光学系ユニット13とZ軸ユニッ
ト26は、Y軸ユニット27を挟んで左右方向に対向する。
FIG. 5 is an explanatory view of the mounting structure of the second optical system unit, which includes an image pickup device (CCD camera) 38 and an optical system 3.
9. The optical system unit 13 including the annular illuminator 40 and the like is mounted on the Y-axis unit 27, and the optical system unit 13 and the Z-axis unit 26 face each other in the left-right direction with the Y-axis unit 27 interposed therebetween.

【0017】図6は基板ホルダユニットの斜視図、図7
は基板ホルダユニットにLSI搭載基板を固定した側面
図(イ) とバックアップピン挿着構成の説明図(ロ) であ
る。図6および図7において、基板ホルダユニット11は
前後方向に移動可能なテーブルユニット15に基板搭載ベ
ース板41を装着する。ベース板41の上面には、LSI搭
載基板42の前端面が当接するストッパ43, 基板42の右端
部下面を支持する台44, バックアップピン45を直立に挿
着した基板46の下面より突出するピン47が嵌合する孔4
8, 左右方向に延在する溝49, 台44の長さ方向の両端部
に位置する一対のL形金具50を設ける。
FIG. 6 is a perspective view of the substrate holder unit, and FIG.
[Fig. 4] is a side view (a) in which the LSI mounting board is fixed to the board holder unit and an explanatory view (b) of the backup pin insertion structure. 6 and 7, the substrate holder unit 11 mounts the substrate mounting base plate 41 on the table unit 15 which is movable in the front-rear direction. On the upper surface of the base plate 41, a stopper 43 with which the front end surface of the LSI mounting board 42 abuts, a base 44 for supporting the lower surface of the right end portion of the board 42, and a pin protruding from the lower surface of the board 46 in which the backup pin 45 is vertically inserted. Hole 4 for 47
8, a groove 49 extending in the left-right direction, and a pair of L-shaped metal fittings 50 located at both ends of the base 44 in the length direction.

【0018】一対の溝49に案内されて左右方向に摺動し
固定可能な摺動板51には、基板42の左端部下面を支持す
る台52, 台52の長さ方向の両端部に位置する一対のL形
金具53が装着される。
A sliding plate 51, which is guided by the pair of grooves 49 and is slidable in the left-right direction and fixed, is provided with a base 52 for supporting the lower surface of the left end portion of the substrate 42, and at both end portions in the longitudinal direction of the base 52. A pair of L-shaped metal fittings 53 are attached.

【0019】L形金具50および53の一方 (手前のもの)
にはロータリーアクチュエータ54を装着し、一対のL形
金具50または53に掛け渡しロータリーアクチュエータ54
によって回動可能なクランプ板55は、ロータリーアクチ
ュエータ54の回動動作によって、図7(イ) に示す如く基
板42の左右両端部を台44および52の上面に押圧し、基板
42を固定する。
One of the L-shaped metal fittings 50 and 53 (front one)
Is equipped with a rotary actuator 54, and the rotary actuator 54 is mounted on a pair of L-shaped metal fittings 50 or 53.
The clamp plate 55, which can be rotated by the rotary actuator 54, presses the left and right ends of the substrate 42 against the upper surfaces of the bases 44 and 52 as shown in FIG.
Fix 42.

【0020】ベース板41の後端部には上下動可能なクラ
ンプ56を設け、台44および52に搭載した基板42の後端部
を押下するようになる。なお、ベース板41の上面に挿着
したバックアッププレート46および、バックアッププレ
ート46に挿着したバックアップピン45は、何れも着脱自
在であり、基板42を台44および52に固定させたとき、バ
ックアップピン45の先端は、基板42の裏面にほぼ接触
し、基板42にLSI3を搭載する押圧力に対し、基板42
をバックアップする。
A vertically movable clamp 56 is provided at the rear end of the base plate 41 so that the rear end of the substrate 42 mounted on the bases 44 and 52 can be pushed down. The backup plate 46 inserted in the upper surface of the base plate 41 and the backup pin 45 inserted in the backup plate 46 are both removable, and when the substrate 42 is fixed to the bases 44 and 52, the backup pin The tip of 45 is almost in contact with the back surface of the substrate 42, and the substrate 42 is pressed against the pressing force for mounting the LSI 3 on the substrate 42.
Back up.

【0021】このように構成した自動LSI搭載機5
は、所要のLSIを挿入したパレット9をストッカユニ
ット8に収納し、基板42に搭載すべきLSIの種類,個
数,搭載位置と搭載姿勢 (向き) および搭載順序を図示
しない制御装置 (パーソナルコンピュータ) に入力し、
基板ホルダユニット6に基板42を固定させたのち、LS
I搭載作業を開始させると、下記の如き順序で動作す
る。
Automatic LSI mounting machine 5 configured as described above
Is a control device (personal computer) in which the pallet 9 into which the required LSI is inserted is stored in the stocker unit 8 and the type, number, mounting position and mounting orientation (direction) of the LSI to be mounted on the board 42, and the mounting sequence are not shown. Type in
After fixing the substrate 42 to the substrate holder unit 6, LS
When the I mounting work is started, the operations are performed in the following order.

【0022】まず、ストッカユニット8が上下動して所
要のパレット9がパレット供給ユニット10によって引き
出され、搭載されるべきLSIが所定位置に位置するよ
うになる。それとほぼ同時に、ロボットユニット7の動
作によって吸着ハンド6は、搭載されるべき該LSIの
上方に位置する。
First, the stocker unit 8 moves up and down, the required pallet 9 is pulled out by the pallet supply unit 10, and the LSI to be mounted is positioned at a predetermined position. Almost at the same time, the suction hand 6 is positioned above the LSI to be mounted by the operation of the robot unit 7.

【0023】次いで、吸着ハンド6は降下して所定のL
SIを吸着したのち上昇し、吸着したLSIを光学ユニ
ット12に搬送する。すると、光学ユニット12は吸着ハン
ド6に吸着されたLSIが所定のものであるかどうか,
姿勢 (インデックスピンが所定の位置にあるかどうか)
等を撮像装置22を介して検出し、必要に応じてロボット
ユニット7を動作させて吸着LSIの姿勢等を修正させ
る。その際、LSIのピン配列の異常 (信号ピン4の曲
がり等) があれば、吸着LSIを元のパレット9に返却
し、新規LSIを吸着することになる。
Next, the suction hand 6 descends to a predetermined L
After SI is adsorbed, it rises and conveys the adsorbed LSI to the optical unit 12. Then, the optical unit 12 determines whether the LSI sucked by the suction hand 6 is a predetermined one,
Posture (whether the index pin is in place)
Etc. are detected via the image pickup device 22, and the robot unit 7 is operated as necessary to correct the posture and the like of the suction LSI. At that time, if there is an abnormality in the pin arrangement of the LSI (bending of the signal pin 4, etc.), the suction LSI is returned to the original pallet 9 and the new LSI is suctioned.

【0024】次いで、吸着ハンド6が基板ホルダユニッ
ト11の上方まで移動すると、光学ユニット13が基板42の
LSI搭載位置(搭載位置マーク)を検出し、ロボット
ユニット7を動作させて基板42にLSIを搭載する。そ
のとき、基板42のLSI搭載位置に対し吸着LSIがず
れていれば、そのずれを修正するようにロボットユニッ
ト7を動作させる。
Next, when the suction hand 6 moves to a position above the substrate holder unit 11, the optical unit 13 detects the LSI mounting position (mounting position mark) of the substrate 42 and operates the robot unit 7 to mount the LSI on the substrate 42. Mount. At this time, if the suction LSI is displaced from the LSI mounting position on the substrate 42, the robot unit 7 is operated so as to correct the displacement.

【0025】以下、前記動作の繰り返しによって基板42
には、必要な複数個のLSIがつぎつぎと搭載されるよ
うになる。図8は本発明による吸着LSIの認識方法の
説明図、図9は図8に示すレーザ光源の説明図である。
Hereinafter, the substrate 42 is repeated by repeating the above operation.
A plurality of necessary LSIs will be mounted in sequence. FIG. 8 is an explanatory diagram of a method for recognizing an adsorption LSI according to the present invention, and FIG. 9 is an explanatory diagram of the laser light source shown in FIG.

【0026】図8において、60はLSI3の上面に接合
した冷却フィン、61は図紙の厚さ方向に広がりを有する
レーザ光62を出射するレーザ光源、63は撮像装置22で捉
えた画像を処理する画像処理装置、64はロボットユニッ
ト制御装置であり、吸着ハンド6は冷却フィン60の上面
を吸着する。
In FIG. 8, 60 is a cooling fin joined to the upper surface of the LSI 3, 61 is a laser light source for emitting a laser beam 62 having a spread in the thickness direction of the drawing sheet, and 63 is an image captured by the image pickup device 22. An image processing device 64 and a robot unit controller 64, and the suction hand 6 sucks the upper surface of the cooling fin 60.

【0027】LSI3の下面より突出する複数本のピン
4の先端部を照射し、LSI3のパッケージ下面に照射
しないようにするレーザ光源61は、図9に示す如く、半
導体レーザ装置71, 凸レンズ72, シリンドリカルレンズ
73を筐体74に収容し、半導体レーザ装置71は半導体レー
ザ駆動電源(図示せず)に接続する。
As shown in FIG. 9, a laser light source 61 for irradiating the tip ends of a plurality of pins 4 protruding from the lower surface of the LSI 3 and not irradiating the lower surface of the package of the LSI 3 includes a semiconductor laser device 71, a convex lens 72, and a convex lens 72. Cylindrical lens
73 is housed in a housing 74, and the semiconductor laser device 71 is connected to a semiconductor laser drive power source (not shown).

【0028】レーザ光源61より出射する楕円状のレーザ
光62は、ピン4の先端部のみに照射するようにするた
め、レンズ72を用いて点状光にしたのち、シリンドリカ
ルレンズ73を利用して一方向のみに広がるスリット状と
し、水平面に対し適当な傾斜角度例えば1〜3°程度の
角度で斜め下方から照射する。
The elliptical laser light 62 emitted from the laser light source 61 is converted into a point light by using the lens 72 so that only the tip portion of the pin 4 is irradiated, and then the cylindrical lens 73 is used. Irradiation is performed obliquely from below at an appropriate inclination angle with respect to the horizontal plane, for example, an angle of about 1 to 3 °, which is a slit shape that spreads only in one direction.

【0029】図10はレーザ光を四方からLSIに照射し
た実施例の平面図であり、LSI3の四方に配設したレ
ーザ光源61からレーザ光62を、LSI3のピン4の先端
部に照射すると、レーザ光62を二方から照射したものよ
り、ピン4の先端部画像は一層鮮明になる。
FIG. 10 is a plan view of an embodiment in which the LSI is irradiated with laser light from four directions. When laser light 62 is irradiated from the laser light sources 61 arranged on four sides of the LSI3 to the tip portion of the pin 4 of the LSI3, The image of the tip portion of the pin 4 becomes clearer than that obtained by irradiating the laser beam 62 from two sides.

【0030】以上説明したようにして得られたピン4の
先端部画像は、撮像装置22で捉え画像処理装置63に取り
込まれると、画像処理装置63はピン4の先端部画像と背
景部画像とを分離するため2値化処理を施す。その際、
レーザ光62の光量変化等により撮像画像の明暗は毎回異
なるため、2値化のしきい値を、ピン4の先端部画像の
みを抽出する値に設定する必要がある。
The tip portion image of the pin 4 obtained as described above is captured by the image pickup device 22 and taken into the image processing device 63, and the image processing device 63 displays the tip portion image of the pin 4 and the background portion image. Is binarized to separate the two. that time,
Since the brightness of the picked-up image is different every time due to the change of the light amount of the laser light 62 and the like, it is necessary to set the binarization threshold to a value for extracting only the tip end image of the pin 4.

【0031】そこで、本発明の実施例では濃淡ヒストグ
ラムを用いた2値化レベルの自動設定法を用いた。図11
はピン先端部画像の濃淡ヒストグラムであり、横軸を濃
淡レベルとし、縦軸を頻度とした図11において、暗い背
景部 (パッケージ面) の頻度ピークがPL となる明るさ
をBLとし、明るいピン先端部の頻度ピークがPH とな
る明るさをBH としたとき、2値化レベルBは、 B=BL +(BH −BL )×P/100 と定め、明/暗のヒストグラムピーク間の頻度P(%)
を指定することにより、ピン先端部画像を背景部画像か
ら分離する2値化レベルB、例えばP= (%)とし2
値化レベルBを決定する。
Therefore, in the embodiment of the present invention, the binarization level automatic setting method using the grayscale histogram is used. Figure 11
Is a grayscale histogram of the pin tip image, where the horizontal axis is the grayscale level and the vertical axis is the frequency. In Fig. 11, the brightness at which the frequency peak of the dark background portion (package surface) is PL is BL, and the bright pin is When the brightness at which the frequency peak at the tip portion becomes PH is BH, the binarization level B is defined as B = BL + (BH-BL) * P / 100, and the frequency P between the bright / dark histogram peaks is P. (%)
Is designated, the binarization level B for separating the pin tip portion image from the background portion image, for example, P = (%) is set to 2
The value level B is determined.

【0032】また、撮像装置22と画像処理装置63は、L
SI3の一角に設けられたインデックスピン4a の有無
を判別し、LSI3を吸着ハンド6がどのような姿勢で
吸着しているかを検出する。
Further, the image pickup device 22 and the image processing device 63 are
The presence or absence of the index pin 4a provided at one corner of SI3 is discriminated to detect in what attitude the suction hand 6 is sucking the LSI3.

【0033】そのため、撮像装置22の視野内でインデッ
クスピン4a の位置は、予め画像処理装置63に教示して
あり、その位置にインデックスピン4a がなければ、制
御装置64,ロボットユニット7を介してLSI3(吸着
ハンド6)を90°回転させ、それでも現れないときはさ
らに90°,180°というように回転させ、教示位置にイン
デックスピン4a の像が現れるにようにする。
Therefore, the position of the index pin 4a within the field of view of the image pickup device 22 has been taught to the image processing device 63 in advance. If the index pin 4a is not present at that position, the position of the index pin 4a is controlled via the control device 64 and the robot unit 7. The LSI 3 (suction hand 6) is rotated by 90 °, and if it still does not appear, it is further rotated by 90 °, 180 ° so that the image of the index pin 4a appears at the taught position.

【0034】かかるインデックスピン4a の位置検出に
際し、全信号ピン4を撮像装置22の視野に納めると画像
処理の分解能が低下するため、本発明の実施例では図12
(イ)に示す如く、撮像視野75はLSI3の下面の1角を
捉えるようにし、そのことによって検出分解能の低下を
防いでいる。このようにすると、視野75内にインデック
スピン4a の画像が入らないことがある。
In detecting the position of the index pin 4a, if all the signal pins 4 are placed in the visual field of the image pickup device 22, the resolution of the image processing is lowered.
As shown in (a), the imaging visual field 75 captures one corner of the lower surface of the LSI 3, thereby preventing the detection resolution from deteriorating. In this case, the image of the index pin 4a may not be included in the visual field 75.

【0035】そこで、例えば第1回目の撮像によってイ
ンデックスピン4a が検出されないときは、LSI3を
90°単位で回転し、インデックスピン4a を視野75内に
捉えるようにする。
Therefore, for example, when the index pin 4a is not detected by the first imaging, the LSI 3 is
Rotate by 90 ° so that the index pin 4a is captured within the field of view 75.

【0036】さらに、吸着ハンド6の中心軸と吸着ハン
ド6に吸着されたLSI3の中心とのばらつきにより、
インデックスピン4a の位置は教示位置に対しずれる。
そのため、そのずれ量を検出し補正する必要があり、次
に、インデックスピン4a の認識アルゴリズムについて
説明する。
Further, due to the variation between the central axis of the suction hand 6 and the center of the LSI 3 sucked by the suction hand 6,
The position of the index pin 4a is displaced from the teaching position.
Therefore, it is necessary to detect and correct the shift amount. Next, the recognition algorithm of the index pin 4a will be described.

【0037】(1) インデックスピン4a を認識するた
め、画像処理装置63を用いて移動可能なウィンドウ(イ
ンデックスピン検出ゾーン)を撮像視野内に設定する。
LSI3の多数の信号ピン4およびインデックスピン4
a の配列間隔が1.27mmのとき、該ウィンドウは図12(ロ)
に示す如く、1.27mm×1.27mmの小ウィンドウA〜H,X
が、縦横に3個ずつマトリックス状に整列し、インデッ
クスピン4a が位置すべき中心のウィンドウXを、ウィ
ンドウA〜Hが取り巻く配列である。
(1) In order to recognize the index pin 4a, a movable window (index pin detection zone) is set within the imaging visual field using the image processing device 63.
Many signal pins 4 and index pins 4 of LSI3
When the arrangement interval of a is 1.27 mm, the window is shown in Fig. 12 (b).
As shown in, small windows A to H, X measuring 1.27mm x 1.27mm
Is a matrix in which three windows are vertically and horizontally arranged and the windows A to H surround the central window X where the index pin 4a should be located.

【0038】さらに、インデックスピン4a と同列に1
ピッチ空けて信号ピン4が位置する、例えばウィンドウ
Xに対応しインデックスピン4a があり、ウィンドウE
またはGに対応する信号ピン4がなく、ウィンドウEの
外側またはウィンドウGの外側に信号ピン4があるLS
I3に対し、ウィンドウD〜F,F〜Hの一部に対応す
るウィンドウ(斜線部分)E′とG′を設定する。
Furthermore, 1 is in the same row as the index pin 4a.
The signal pin 4 is located at a pitch, for example, there is an index pin 4a corresponding to the window X, and the window E
LS having no signal pin 4 corresponding to G and having signal pin 4 outside window E or outside window G
For I3, windows (hatched portions) E'and G'corresponding to a part of the windows D to F and F to H are set.

【0039】(2) ウィンドウ内の画像検出範囲は、例え
ばウィンドウB,C,DまたはB,A,Hの如くウィン
ドウ境界線を含む矩形域とし、隣接するウィンドウ境界
線上にある画像は、双方のウィンドウで有効となる。
(2) The image detection range in a window is a rectangular area including window boundaries such as windows B, C, D or B, A, H, and images on adjacent window boundaries are both Enabled in windows.

【0040】(3) ウィンドウX内からはみ出すインデッ
クスピン4aの画像検出のため、図12(ロ) に示す如くウ
ィンドウXに対するウィンドウA〜Hの境界位置a〜h
を設定する。
(3) Since the image of the index pin 4a protruding from the window X is detected, the boundary positions a to h of the windows A to H with respect to the window X are detected as shown in FIG.
To set.

【0041】そこで、インデックスピン4a の検出フロ
ーは下記の如くする。 (1) 各ウィンドウA〜H,X内の2値化撮像に対して検
出処理を行い、(2) ウィンドウXに撮像が存在しなけれ
ばインデックスピン4a なしエラーで終了し、そうでな
ければ、(3) ウィンドウ境界を含まないウィンドウX内
に面積判定値内の撮像があり、かつ、ウィンドウE,
F,Gに撮像が存在しなければ、ウィンドウX内の重心
点をインデックスピン4a として撮像検出が終了し、そ
うでなければ、(4) ウィンドウX内の撮像が境界aのみ
に掛かり、かつ、ウィンドウF,Gに撮像がなければ、
処理ウィンドウ全体をa方向へ1/2 ピッチ(0.635mm) 移
動し、1)に戻り、そうでなければ、(5) ウィンドウX内
の撮像が境界cのみに掛かり、かつ、ウィンドウE,F
に撮像がなければ、処理ウィンドウ全体をc方向へ1/2
ピッチ(0.635mm) 移動し、1)に戻り、そうでなければ、
(6) ウィンドウX内の撮像が境界eに掛かり、かつ、境
界gに掛からず、かつ、ウィンドウFに撮像がなけれ
ば、処理ウィンドウ全体をe方向へ1/2 ピッチ(0.635m
m) 移動して(1) に戻り、そうでなければ、(7) ウィン
ドウX内の撮像が境界gに掛かり、かつ、境界eに掛か
らず、かつ、ウィンドウFに撮像がなければ、処理ウィ
ンドウ全体をg方向へ1/2 ピッチ(0.635mm) 移動して
(1) に戻り、そうでなければ、(8) ウィンドウX内の撮
像が境界bのみに掛かり、かつ、ウィンドウFに撮像が
なければ、処理ウィンドウ全体をb方向へ1/2 ピッチ
(0.635mm) 移動して(1)に戻り、そうでなければ、(9)
ウィンドウX内の撮像が境界dまたはhに掛かり、か
つ、ウィンドウFに撮像がなく、かつ、E′に撮像があ
りG′に撮像がなければ、処理ウィンドウ全体をd方向
へ1/2 ピッチ(0.635mm) 移動して(1) に戻り、そうでな
ければ、(10)ウィンドウX内の撮像が境界dまたはhに
掛かり、かつ、ウィンドウFに撮像がなく、かつ、E′
に撮像がなくG′に撮像があれば、処理ウィンドウ全体
をh方向へ1/2 ピッチ(0.635mm) 移動して(1) に戻り、
そうでなければ、(11)インデックスピン4a の検出不可
であり、エラーとして終了する。
Therefore, the flow of detecting the index pin 4a is as follows. (1) The detection process is performed on the binarized imaging in each of the windows A to H, X. (2) If the imaging does not exist in the window X, the process ends with an error without the index pin 4a. (3) There is imaging within the area judgment value in the window X that does not include the window boundary, and the window E,
If there is no image pickup in F and G, the image pickup detection ends with the center of gravity in the window X as the index pin 4a. Otherwise, (4) the image pickup in the window X covers only the boundary a, and If there are no images in windows F and G,
Move the entire processing window by 1/2 pitch (0.635 mm) in the direction of a and return to 1), otherwise (5) Imaging in window X is limited to boundary c, and windows E and F
If there is no imaging in, the entire processing window will be 1/2 in the c direction
Move pitch (0.635mm) and go back to 1), otherwise
(6) If the image pickup in the window X overlaps the boundary e, does not overlap the boundary g, and there is no image pickup in the window F, the entire processing window is ½ pitch (0.635 m) in the e direction.
m) Move to return to (1), otherwise (7) If the image pickup in the window X falls on the boundary g, does not fall on the boundary e, and there is no image pickup in the window F, the processing window Move the whole unit by 1/2 pitch (0.635mm) in g direction
Return to (1). Otherwise, (8) If the image pickup in window X is only on the boundary b and there is no image pickup in window F, the entire processing window is 1/2 pitch in the b direction.
Move (0.635mm) back to (1), else (9)
If the image pickup in the window X is on the boundary d or h, there is no image pickup in the window F, and there is an image pickup in E ′ and no image pickup in G ′, the entire processing window is ½ pitch (in the d direction). 0.635 mm) move back to (1), otherwise (10) the image pickup in the window X is on the boundary d or h, and there is no image pickup in the window F, and E ′
If there is no image in G'and there is an image in G ', move the entire processing window by 1/2 pitch (0.635 mm) in the h direction and return to (1).
If not, (11) the index pin 4a cannot be detected, and the process ends as an error.

【0042】かかるインデックスピン4a の認識処理で
は、インデックスピン4a の周囲を検出処理視野とする
ため、多数の信号ピン4を視野とする方法に比べ、処理
時の分解能が向上すると共に、処理位置へはLSI3を
回転して移動するため、同一認識アルゴリズムでインデ
ックスピン4a の認識が可能となる。
In the recognition processing of the index pin 4a, since the periphery of the index pin 4a is used as the detection processing field of view, the resolution at the time of processing is improved and the processing position is improved as compared with the method of using many signal pins 4 as the field of view. Since the LSI 3 rotates and moves, the index pin 4a can be recognized by the same recognition algorithm.

【0043】図13は本発明方法により吸着ハンドの吸着
LSIの姿勢(向き)を補正する方法の説明図であり、
吸着ハンド6に吸着したLSI3のピン先端像からLS
I3の姿勢を検出するには、撮像視野(メモリフレー
ム)内のピン4の2値化画像につき、整列するピン4の
間を等分割する複数の各ウィンドウ76内で、ピン先端画
像の重心点77のX−Y座標を求め、メモリフレームの一
角を原点Oとした座標O xyで表す。
FIG. 13 shows the suction of the suction hand according to the method of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a method of correcting the attitude (orientation) of the LSI,
LS from the pin tip image of the LSI 3 sucked by the suction hand 6.
To detect the posture of I3, the imaging field of view (memory frame
2) The binarized image of pin 4 in
Within each of the multiple windows 76 that divide the
Obtain the XY coordinates of the center of gravity 77 of the image and
Coordinate O with corner O as origin O xyIt is represented by.

【0044】複数の重心点77のX−Y座標値から、X軸
方向およびY軸方向の直線L-1とL -2とを直線回帰によ
り求め、直線L-1とL-2の交点Pを算出し、その交点P
を原点とし、直線L-1とL-2をx軸,y軸とし、LSI
3の中心点Qのx−y座標lx,ly が求まる。
From the XY coordinate values of the plurality of center of gravity points 77, the X axis
Direction and Y axis direction straight line L-1And L -2And by linear regression
Find, straight line L-1And L-2The intersection point P of the
With the origin as the straight line L-1And L-2Is the x-axis and y-axis, and LSI
The xy coordinates lx and ly of the center point Q of 3 are obtained.

【0045】なお、X軸とY軸とが直交するのに対し直
線L-1とL-2とは、必ずしも直交しないため、直線L-1
とL-2の交差角に予め許容誤差を設定し、その許容誤差
から外れたLSI3は不良品として処理する。
The X-axis and the Y-axis are orthogonal to each other, but the straight lines L -1 and L -2 are not necessarily orthogonal to each other. Therefore, the straight line L -1 is used.
An allowable error is set in advance at the intersection angle between L −2 and L −2 , and the LSI 3 deviating from the allowable error is treated as a defective product.

【0046】そこで、交点Pを原点としたx−y座標上
で中心点Qを、原点OとしたX−Y座標に置き換える
と、X軸とx軸との交差角度をθとしたとき、
Therefore, when the center point Q on the xy coordinates with the intersection point P as the origin is replaced with the XY coordinates with the origin O, when the intersection angle between the X axis and the x axis is θ,

【0047】[0047]

【数1】 [Equation 1]

【0048】となる。従って、検出されたLSI3の中
心位置は、X軸がx軸と一致したときの基準位置Sから
ずれた中心点Qのずれをdとしたとき、
It becomes Therefore, when the detected center position of the LSI 3 is d, the deviation of the center point Q deviated from the reference position S when the X axis coincides with the x axis,

【0049】[0049]

【数2】 [Equation 2]

【0050】によって求められる。そこで、ロボットユ
ニット7によりLSI3のずれdを補正するには、基準
位置Sを中心にLSI3(吸着ハンド6)を−θだけ回
転させる。すると、dはd′へ移動しその補正量d′
は、
Is calculated by Therefore, in order to correct the deviation d of the LSI 3 by the robot unit 7, the LSI 3 (suction hand 6) is rotated about the reference position S by −θ. Then, d moves to d'and its correction amount d '
Is

【0051】[0051]

【数3】 [Equation 3]

【0052】となる。それらの補正量θ,d′をロボッ
トユニット制御装置64へ転送し、制御装置64が吸着ハン
ド6を動作させることによって、LSI3の姿勢を正す
ことになる。
It becomes The correction amounts θ and d ′ are transferred to the robot unit controller 64, and the controller 64 operates the suction hand 6 to correct the attitude of the LSI 3.

【0053】図14はLSIの姿勢補正の第2の実施例の
説明図であり、LSI3の右上角について1回目の位置
ずれdを検出した後、その検出情報に基づいてLSI3
の位置ずれ補正を行い、2回目の位置ずれを検出位置
(例えばLSI3の左下角)について、1回目と同様の
位置ずれの検出を実施する。
FIG. 14 is an explanatory diagram of a second embodiment of the attitude correction of the LSI. After detecting the first positional deviation d in the upper right corner of the LSI 3, the LSI 3 is detected based on the detected information.
The misregistration is corrected, and the second misregistration is detected for the position (for example, the lower left corner of the LSI 3) where the misregistration is detected for the second time.

【0054】以上説明したように、本発明によるLSI
3の位置ずれ補正は、LSI3より突出する全信号ピン
4を検出しなくてよく、そのことによって撮像視野を狭
くできる(倍率を拡大できる)ため、高分解能での検出
(認識)を可能にする。
As described above, the LSI according to the present invention
The positional deviation correction of 3 does not need to detect all the signal pins 4 protruding from the LSI 3, which allows the imaging field of view to be narrowed (magnification can be increased), thus enabling detection (recognition) with high resolution. ..

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように本発明の自動LSI
搭載機は、PGAタイプのLSIの自動搭載を可能と
し、かつ、本発明方法によるLSIの検出方法は、PG
AタイプのLSIの搭載を正確化し高い信頼性を保証す
る。さらに、バックアップピンを利用してLSI搭載基
板の裏面を複数点でバックアップするようにしたことに
よって、裏面に部品搭載された基板および機械的強度の
弱い基板に、LSIが自動搭載可能にした効果がある。
As described above, the automatic LSI of the present invention
The mounting machine enables automatic mounting of a PGA type LSI, and the LSI detection method according to the method of the present invention is a PG
Accurate mounting of type A LSI ensures high reliability. Furthermore, by backing up the backside of the LSI mounting board at multiple points using backup pins, the effect that the LSI can be automatically mounted on the board on which components are mounted on the backside and the board with low mechanical strength is achieved. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施例による自動LSI搭載機の全
体構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of an automatic LSI mounting machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示す第1の光学系ユニットの詳細図で
ある。
FIG. 2 is a detailed view of the first optical system unit shown in FIG.

【図3】 図1に示す吸着ハンド移動用ロボットユニッ
トの斜視図である。
3 is a perspective view of the suction hand moving robot unit shown in FIG. 1. FIG.

【図4】 図1に示す吸着ハンドの装着構成の説明図で
ある。
4 is an explanatory diagram of a mounting configuration of the suction hand shown in FIG.

【図5】 図1に示す第2の光学系ユニットの装着構成
の説明図である。
5 is an explanatory diagram of a mounting configuration of a second optical system unit shown in FIG.

【図6】 図1に示す基板ホルダユニットの斜視図であ
る。
6 is a perspective view of the substrate holder unit shown in FIG.

【図7】 図6の基板ホルダユニットにLSI搭載基板
を固定する構成の説明図である。
7 is an explanatory diagram of a configuration for fixing an LSI mounting substrate to the substrate holder unit of FIG.

【図8】 本発明方法による吸着LSIの認識方法の説
明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a method of recognizing an adsorption LSI according to the method of the present invention.

【図9】 図8に示すレーザ光源の説明図である。9 is an explanatory diagram of the laser light source shown in FIG.

【図10】 レーザ光を四方からLSIに照射した実施例
の平面図である。
FIG. 10 is a plan view of an example in which laser light is irradiated onto the LSI from four directions.

【図11】 ピン先端部画像の濃淡ヒストグラムである。FIG. 11 is a grayscale histogram of the pin tip portion image.

【図12】 インデックスピン画像検出ウィンドウの説明
図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of an index pin image detection window.

【図13】 本発明方法の実施例によるLSIの姿勢補正
の説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram of attitude correction of an LSI according to an embodiment of the method of the present invention.

【図14】 LSIの姿勢補正の第2の実施例の説明図で
ある。
FIG. 14 is an explanatory diagram of a second embodiment of attitude correction of an LSI.

【図15】 LSIの外観図である。FIG. 15 is an external view of an LSI.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3はPGAタイプのLSI 4は信号ピン 4aはインデックスピン 6は吸着ハンド 7はロボットユニット 8はLSIストッカユニット 11は基板ホルダユニット 12は第1の光学系ユニット 13は第2の光学系ユニット 22は第1の光学系ユニットの撮像装置 42はLSIを搭載する基板 44,52 はLSI搭載基板を支持する台 45はLSI搭載基板をバックアップするピン 61はレーザ装置62はスリット状のレーザ光 63の第1の光学系ユニットの画像処理装置 A〜H,Xはインデックスピンの位置検出用小ウィンド
3 is a PGA type LSI 4 is a signal pin 4a is an index pin 6 is a suction hand 7 is a robot unit 8 is an LSI stocker unit 11 is a substrate holder unit 12 is a first optical system unit 13 is a second optical system unit 22 The image pickup device 42 of the first optical system unit is a substrate 44, 52 on which an LSI is mounted, a base 45 for supporting the LSI mounting substrate, a pin 61 for backing up the LSI mounting substrate, a laser device 62, a slit-shaped laser beam 63 Image processing device A of optical system unit A to H, X are small windows for detecting the position of the index pin

フロントページの続き (72)発明者 片岡 仁 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 若桝 政一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 江本 哲 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内Front page continuation (72) Inventor Hitoshi Kataoka 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa, Fujitsu Limited ) Inventor Satoshi Emoto 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数個のPGA(ピングリットアレイ)
タイプのLSI(3)を種類別に格納するLSIストッカ
ユニット(8) 、該ストッカユニット(8) より取り出した
1個の所定のLSI(3) の上面を吸着する吸着ハンド
(6) 、該吸着ハンド(6) を左右,前後,上下の3方向に
移動せしめると共に該吸着ハンド(6) をその垂直軸廻り
に回動せしめるロボットユニット(7) 、該ロボットユニ
ット(7)によって該吸着ハンド(6) を左右方向に移動さ
せる中間部で該吸着ハンド(6) の吸着LSI(3) の下面
より突出する信号ピン(4) の配列とインデックスピン(4
a)の位置とを検出する第1の光学系ユニット(12)、LS
I搭載基板(42)を固定する基板ホルダユニット(11)、該
搭載基板(42)に設けられたLSI搭載位置マークを検出
する第2の光学系ユニット(13)を備え、 該第1の光学系ユニット(12)には、該信号ピン(4) およ
びインデックスピン(4a)の先端部を側方より照明する光
源と、該LSI(3) の信号ピン(4) およびインデックス
ピン(4a)の像を撮像する撮像装置(22)とを備え、 該ロボットユニット(7) には、該第1の光学系ユニット
(12)によって検出した該信号ピン(4) の配列情報と該イ
ンデックスピン(4a)の位置情報および、該第2の光学系
ユニット(13)によって検出した該位置マークによって、
該ロボットユニット(7) を動作せしめる制御部(64)とを
備え、 該基板ホルダユニット(7) には、該搭載基板(42)の2方
の裏面周端部を支持する支持台(44,52) と、該搭載基板
(42)の他の1方の表面周端部を上方より押し付けるクラ
ンプ(56)と、該搭載基板(42)の裏面が当接しかつ着脱自
在な複数本のバックアップピン(45)とを備えたことを特
徴とする自動LSI搭載装置。
1. A plurality of PGAs (pinglit array)
An LSI stocker unit (8) for storing type LSIs (3) by type, and a suction hand for sucking the upper surface of one predetermined LSI (3) taken out from the stocker unit (8)
(6), a robot unit (7) for moving the suction hand (6) in three directions of left, right, front and back, and up and down, and rotating the suction hand (6) around its vertical axis, the robot unit (7) The array of signal pins (4) protruding from the lower surface of the suction LSI (3) of the suction hand (6) and the index pin (4
The first optical system unit (12) for detecting the position of a), LS
A substrate holder unit (11) for fixing the I mounting board (42) and a second optical system unit (13) for detecting an LSI mounting position mark provided on the mounting board (42) are provided. The system unit (12) includes a light source that laterally illuminates the tip of the signal pin (4) and the index pin (4a), and a signal pin (4) and an index pin (4a) of the LSI (3). An image pickup device (22) for picking up an image, and the robot unit (7) includes the first optical system unit.
By the arrangement information of the signal pin (4) detected by (12) and the position information of the index pin (4a) and the position mark detected by the second optical system unit (13),
A control unit (64) for operating the robot unit (7), and the substrate holder unit (7) is provided with a support table (44, 44) for supporting the two peripheral edges of the mounting substrate (42). 52) and the mounting board
A clamp (56) for pressing the other peripheral end of the other side of the (42) from above is provided, and a plurality of backup pins (45) with which the back surface of the mounting substrate (42) is in contact and which is detachable. An automatic LSI mounting device characterized by the above.
【請求項2】 請求項1記載の第1の光学系ユニット(1
2)において、前記光源にレーザ装置(61)を使用し、該レ
ーザ装置(61)より出射するレーザ光(62)を前記吸着ハン
ド(6) に吸着されたLSI(3) の下面に対し適当な角度
で傾斜するスリット状とし、該LSI(3) の下面より導
出されたピン(4) およびインデックスピン(4a)の先端の
みを照明することを特徴とする自動LSI搭載装置にお
ける搭載LSIの検出方法。
2. The first optical system unit (1) according to claim 1.
In 2), a laser device (61) is used as the light source, and a laser beam (62) emitted from the laser device (61) is appropriately applied to the lower surface of the LSI (3) adsorbed by the adsorption hand (6). Detecting the mounted LSI in an automatic LSI mounting device, characterized in that it has a slit shape inclined at various angles and illuminates only the tip of the pin (4) and index pin (4a) derived from the lower surface of the LSI (3). Method.
【請求項3】 前記吸着ハンド(6) に吸着されたLSI
(3) のインデックスピン(4a)の位置を請求項2記載の第
1の光学系ユニット(12)を使用して検出するに際し、イ
ンデックスピン画像検出用ウィンドウを前記第1の光学
系ユニット(12)の画像処理装置(63)を用いて設定し、該
ウィンドウは該インデックスピン画像が位置すべき小ウ
ィンドウ(X) を中心に複数の小ウィンドウ(A〜H)がマト
リックス状に囲む構成とし、該中心小ウィンドウ(X) に
対し該インデックスピン画像がずれたとき、そのずれた
方向に該ウィンドウを移動させることを特徴とする請求
項2記載の自動LSI搭載装置における搭載LSIの検
出方法。
3. The LSI sucked by the suction hand (6)
When detecting the position of the index pin (4a) of (3) using the first optical system unit (12) according to claim 2, an index pin image detection window is provided in the first optical system unit (12). ) Image processing device (63), the window has a configuration in which a plurality of small windows (A to H) surround the small window (X) where the index pin image should be located in a matrix, 3. The method of detecting a mounted LSI in an automatic LSI mounting apparatus according to claim 2, wherein when the index pin image is displaced with respect to the central small window (X), the window is moved in the displaced direction.
【請求項4】 前記吸着ハンド(6) に吸着されたLSI
(3) の中心の正しい位置を前記画像処理装置(63)に予め
教示し、前記第1の光学系ユニット(12)および該画像処
理装置(63)を使用して該LSI(3) の信号ピン(4) の配
列を検出し、該検出情報より該LSI(3) の中心の実位
置を算出し、該中心の正確な位置に該中心の実位置が重
なるように、前記ロボットユニット(7) の制御部を動作
させることを特徴とする請求項2記載の自動LSI搭載
装置における搭載LSIの検出方法。
4. The LSI sucked by the suction hand (6)
The correct position of the center of (3) is taught to the image processing device (63) in advance, and the signal of the LSI (3) is output by using the first optical system unit (12) and the image processing device (63). The arrangement of the pins (4) is detected, the actual position of the center of the LSI (3) is calculated from the detection information, and the robot unit (7) is arranged so that the actual position of the center overlaps with the accurate position of the center. 3. The method for detecting an on-board LSI in an automatic LSI on-board device according to claim 2, wherein the control section is operated.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008177202A (en) * 2007-01-16 2008-07-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Substrate receiving device
KR20200074133A (en) * 2017-09-28 2020-06-24 유니버셜 인스트루먼츠 코퍼레이션 Improved lead tip lighting devices, systems and methods

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