JPH07115300A - 電子部品位置決め装置 - Google Patents
電子部品位置決め装置Info
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- JPH07115300A JPH07115300A JP5284038A JP28403893A JPH07115300A JP H07115300 A JPH07115300 A JP H07115300A JP 5284038 A JP5284038 A JP 5284038A JP 28403893 A JP28403893 A JP 28403893A JP H07115300 A JPH07115300 A JP H07115300A
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- JP
- Japan
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- image
- electronic component
- circuit board
- printed circuit
- reflecting
- Prior art date
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
- H05K13/081—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
- H05K13/0812—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines the monitoring devices being integrated in the mounting machine, e.g. for monitoring components, leads, component placement
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 上部からリードの視認が困難な電子部品をプ
リント回路基板に高い精度で位置決めすること。 【構成】 上部に配置された電子部品Dと、下部に配置
されたプリント回路基板Cとの間に、上下に位置する2
つの物体を水平方向の同一点に反射するハーフミラー3
4と平面鏡36からなる像合成手段と、像合成手段の対
角領域の部分像を対向する側に反射するとともに、これ
を水平方向に反射する像抽出手段50と、像抽出手段か
らの像を映像信号に変換する固体撮像装置84を備え
る。上部に配置された電子部品Dの裏面のリードL
1と、またプリント回路基板Cの表面の導電パターンと
を像合成手段で1つの合成像とするとともに、電子部品
の対角領域の像だけを像抽出手段50により抽出して固
体撮像装置84に入射させる。これによりサイズの大き
な電子部品であっても、装置の大型化を招くことなく高
い精度で位置決めすることができる。
リント回路基板に高い精度で位置決めすること。 【構成】 上部に配置された電子部品Dと、下部に配置
されたプリント回路基板Cとの間に、上下に位置する2
つの物体を水平方向の同一点に反射するハーフミラー3
4と平面鏡36からなる像合成手段と、像合成手段の対
角領域の部分像を対向する側に反射するとともに、これ
を水平方向に反射する像抽出手段50と、像抽出手段か
らの像を映像信号に変換する固体撮像装置84を備え
る。上部に配置された電子部品Dの裏面のリードL
1と、またプリント回路基板Cの表面の導電パターンと
を像合成手段で1つの合成像とするとともに、電子部品
の対角領域の像だけを像抽出手段50により抽出して固
体撮像装置84に入射させる。これによりサイズの大き
な電子部品であっても、装置の大型化を招くことなく高
い精度で位置決めすることができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント回路基板上に
半導体デバイスや、小型電子部品をプリント回路基板の
所定位置に載置するために相対位置を確認する機能を備
えた電子部品位置決め装置に関する。
半導体デバイスや、小型電子部品をプリント回路基板の
所定位置に載置するために相対位置を確認する機能を備
えた電子部品位置決め装置に関する。
【0002】
【従来の技術】プリント回路基板の導電パターンに合わ
せて集積回路を半田付けする場合には予め半田付けすべ
き位置に合わせて集積回路を正確に位置決めする必要が
ある。従来、このような集積回路の位置決めは、集積回
路のリードとプリント回路基板上の回路パターンとをを
目視により確認することが行われていたが、集積回路の
集積密度の向上に伴ってリードのピッチが小さくなる
と、目視による方法では誤差が大きく、また能率が悪
い。このような問題を解消するために、例えば米国特許
第号明細書に示されたように、プリント回路基板のパタ
ーンにほぼ位置合わせされる直前の状態を電子撮像装置
により撮影し、この画像をディスプレイに拡大表示し
て、位置合わせを適否を判定することも行われている。
しかしながら、この手法は、位置決めすべき半導体デバ
イスの上面側から撮影した像に基づいて位置決め確認を
行うため、半導体デバイスのリードが外方に突出した形
式のデバイスに対しては或程度有効であるものの、リー
ドが半導体デバイスの裏面に配置されている図10
(イ)に示したようなPLCC(Plastic Leaded Chip
Carrier)パッケージの半導体デバイスに対しては、半
導体デバイスのリードとプリント回路基板の回路パター
ンとの位置合わせ状態を観察することが不可能である。
このような問題を解消するため、半導体デバイスのケー
スが位置決めされるべき箇所をプリント回路基板にマー
クしておき、間接的に位置合わせを確認することも行わ
れているが、信頼性が低いという問題がある。
せて集積回路を半田付けする場合には予め半田付けすべ
き位置に合わせて集積回路を正確に位置決めする必要が
ある。従来、このような集積回路の位置決めは、集積回
路のリードとプリント回路基板上の回路パターンとをを
目視により確認することが行われていたが、集積回路の
集積密度の向上に伴ってリードのピッチが小さくなる
と、目視による方法では誤差が大きく、また能率が悪
い。このような問題を解消するために、例えば米国特許
第号明細書に示されたように、プリント回路基板のパタ
ーンにほぼ位置合わせされる直前の状態を電子撮像装置
により撮影し、この画像をディスプレイに拡大表示し
て、位置合わせを適否を判定することも行われている。
しかしながら、この手法は、位置決めすべき半導体デバ
イスの上面側から撮影した像に基づいて位置決め確認を
行うため、半導体デバイスのリードが外方に突出した形
式のデバイスに対しては或程度有効であるものの、リー
ドが半導体デバイスの裏面に配置されている図10
(イ)に示したようなPLCC(Plastic Leaded Chip
Carrier)パッケージの半導体デバイスに対しては、半
導体デバイスのリードとプリント回路基板の回路パター
ンとの位置合わせ状態を観察することが不可能である。
このような問題を解消するため、半導体デバイスのケー
スが位置決めされるべき箇所をプリント回路基板にマー
クしておき、間接的に位置合わせを確認することも行わ
れているが、信頼性が低いという問題がある。
【0003】本出願人は、上述のような事情に鑑み特開
昭4−171998号公報に示されたように、リード端
子と回路パターンとを対向させて配置されたICと回路
基板の間にハーフミラーからなる光学装置を挿入して、
リード端子と回路パターンとの画像を合成して両者が所
定位置に合致するように位置決めするようにした装置を
提案した。この装置によればICと回路基板との位置を
直接確認することができるため、位置決めの精度が高い
という特徴がある。
昭4−171998号公報に示されたように、リード端
子と回路パターンとを対向させて配置されたICと回路
基板の間にハーフミラーからなる光学装置を挿入して、
リード端子と回路パターンとの画像を合成して両者が所
定位置に合致するように位置決めするようにした装置を
提案した。この装置によればICと回路基板との位置を
直接確認することができるため、位置決めの精度が高い
という特徴がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
集積回路デバイスの急速な発達により、デバイスのサイ
ズが大きくなったばかりでなく、リードピンの配列密度
も大きくなったため、倍率を大きくしないと正確な位置
決めが困難になり、これに対処するために必要な口径を
確保すると撮像手段や光学系が大きくなってしまって位
置決め装置としての操作性が犠牲になるという問題があ
る。本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであ
ってその目的とするところは、大型でしかも高い配列密
度を持つ電子部品を操作性を損うことなく正確に位置決
めすることができる電子部品位置決め装置を提供するこ
とである。
集積回路デバイスの急速な発達により、デバイスのサイ
ズが大きくなったばかりでなく、リードピンの配列密度
も大きくなったため、倍率を大きくしないと正確な位置
決めが困難になり、これに対処するために必要な口径を
確保すると撮像手段や光学系が大きくなってしまって位
置決め装置としての操作性が犠牲になるという問題があ
る。本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであ
ってその目的とするところは、大型でしかも高い配列密
度を持つ電子部品を操作性を損うことなく正確に位置決
めすることができる電子部品位置決め装置を提供するこ
とである。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、電子部品の裏面を下側にし
て把持するとともに、上下方向に移動可能な電子部品把
持手段と、前記電子部品の下方に配置されてプリント回
路基板を水平に把持する回路基板把持手段と、垂直線上
に上下関係で位置する2つの物体を水平方向の同一点に
反射する像合成手段と、該像合成手段の対角領域の部分
像を対向する側に反射するとともに、これを水平方向に
反射する像抽出手段と、該像抽出手段からの像を映像信
号に変換する光電変換手段と、前記映像信号を画像とし
て表示する表示手段とを備えるようにした。
るために本発明においては、電子部品の裏面を下側にし
て把持するとともに、上下方向に移動可能な電子部品把
持手段と、前記電子部品の下方に配置されてプリント回
路基板を水平に把持する回路基板把持手段と、垂直線上
に上下関係で位置する2つの物体を水平方向の同一点に
反射する像合成手段と、該像合成手段の対角領域の部分
像を対向する側に反射するとともに、これを水平方向に
反射する像抽出手段と、該像抽出手段からの像を映像信
号に変換する光電変換手段と、前記映像信号を画像とし
て表示する表示手段とを備えるようにした。
【0006】
【作用】上部に配置された電子部品の裏面のリードと、
同一鉛直線上の下部に配置されたプリント回路基板の表
面の導電パターンとを像合成手段で1つの合成像し、こ
の像から電子部品の対角領域だけを像抽出手段により抽
出して光電変換手段に入射させて、位置決めに必要十分
な領域だけを表示手段に拡大表示させる。
同一鉛直線上の下部に配置されたプリント回路基板の表
面の導電パターンとを像合成手段で1つの合成像し、こ
の像から電子部品の対角領域だけを像抽出手段により抽
出して光電変換手段に入射させて、位置決めに必要十分
な領域だけを表示手段に拡大表示させる。
【0007】
【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。図1は、本発明の電子部品位置決
め装置をハンダ付け装置に適用した場合を示すものであ
って、図中符号1は、熱風式半田付け装置で、胴体2に
収容されている熱風発生手段からの熱風を上下方向に伸
縮可能な管3により下端のノズル4に導き、ノズル4に
固定された電子部品Dのリードに吹き付けるように構成
されている。この管3は、図2に示したようにノブ6に
接続されたピニオン8に係合するラック10が形成され
ていて、ノブ6を回動することにより垂線Lに平行にノ
ズル4が上下動できるように構成されている。また管3
の中心線に一致して電子部品Dを把持するための吸着ノ
ズル9、及びこれに陰圧を供給するチューブ11が設け
られている。
に基づいて説明する。図1は、本発明の電子部品位置決
め装置をハンダ付け装置に適用した場合を示すものであ
って、図中符号1は、熱風式半田付け装置で、胴体2に
収容されている熱風発生手段からの熱風を上下方向に伸
縮可能な管3により下端のノズル4に導き、ノズル4に
固定された電子部品Dのリードに吹き付けるように構成
されている。この管3は、図2に示したようにノブ6に
接続されたピニオン8に係合するラック10が形成され
ていて、ノブ6を回動することにより垂線Lに平行にノ
ズル4が上下動できるように構成されている。また管3
の中心線に一致して電子部品Dを把持するための吸着ノ
ズル9、及びこれに陰圧を供給するチューブ11が設け
られている。
【0008】図中符号12は、プリント回路基板把持具
で、基台14に水平に図示しない微調整機構を介して取
り付けられた基板16の表面を滑動する基部18に、ガ
イド20、20を水平に設け、これにプリント基板を挟
持するチャック22、22を設けて構成されている。基
部18は、図3に示したように下面に複数の通孔24、
24‥‥が穿設されていて、これら通孔24、24‥‥
は、連通管25に接続され、チューブ26により切換弁
28を介してエアポンプ30と吸引ポンプ32に接続さ
れている。このような構造によりエアポンプ28からエ
アを供給すると、基部18の通孔24、24‥‥がエア
が吐出するため、極めて小さな摩擦で基板16の表面を
移動でき、また位置決めが終了した段階で、吸引ポンプ
30の負圧を供給すると、基部18が基板16に吸引し
て固定されることになる。さらにプリント回路基板の位
置を微調整する必要がある場合には前述の微調整機構に
より基板16をX−Y方向に移動させればよい。
で、基台14に水平に図示しない微調整機構を介して取
り付けられた基板16の表面を滑動する基部18に、ガ
イド20、20を水平に設け、これにプリント基板を挟
持するチャック22、22を設けて構成されている。基
部18は、図3に示したように下面に複数の通孔24、
24‥‥が穿設されていて、これら通孔24、24‥‥
は、連通管25に接続され、チューブ26により切換弁
28を介してエアポンプ30と吸引ポンプ32に接続さ
れている。このような構造によりエアポンプ28からエ
アを供給すると、基部18の通孔24、24‥‥がエア
が吐出するため、極めて小さな摩擦で基板16の表面を
移動でき、また位置決めが終了した段階で、吸引ポンプ
30の負圧を供給すると、基部18が基板16に吸引し
て固定されることになる。さらにプリント回路基板の位
置を微調整する必要がある場合には前述の微調整機構に
より基板16をX−Y方向に移動させればよい。
【0009】30は、本発明が特徴とする撮影装置で、
後述する光学系を収容する収容胴32が基体15に穿設
された穴17に図中矢印A方向に進退可能に基体15に
設けられていて、電子部品Dの把持手段、この実施例で
は吸引ノズル9を含むノズル4の下方への移動を阻害し
ない位置と、吸引ノズル9に吸着された電子部品Dの観
察が可能な位置の2箇所に移動できるように構成されて
る。
後述する光学系を収容する収容胴32が基体15に穿設
された穴17に図中矢印A方向に進退可能に基体15に
設けられていて、電子部品Dの把持手段、この実施例で
は吸引ノズル9を含むノズル4の下方への移動を阻害し
ない位置と、吸引ノズル9に吸着された電子部品Dの観
察が可能な位置の2箇所に移動できるように構成されて
る。
【0010】図4は、前述の観察装置30の一実施例
を、収容胴32に収容されている光学系を中心に示すも
のであって、図中符号34は、ハーフミラーで、電子部
品把持手段に把持されて上部に位置する電子部品Dの像
を図中右方へ水平に反射し、また下部に配置されたプリ
ント回路基板Cからの像を図中左方に水平に反射するも
のである。36は、平面鏡で、ハーフミラー34により
反射されたプリント回路基板Cの像を、ハーフミラー3
4の方向、つまり図中右方に反射するとともに、ハーフ
ミラー34を挟んで同一鉛直線上に位置する像が出射口
51において同一点に位置するよう、つまり重なるよう
に下方の像の位置を調整する機能をも備えている。ハー
フミラー34は、この実施例においては斜辺を対向させ
て配置された2つの直角プリズム38、40の一方のプ
リズムの斜面に金属の薄膜を形成し、斜面同士を光学接
着剤により貼合わせて構成されている。
を、収容胴32に収容されている光学系を中心に示すも
のであって、図中符号34は、ハーフミラーで、電子部
品把持手段に把持されて上部に位置する電子部品Dの像
を図中右方へ水平に反射し、また下部に配置されたプリ
ント回路基板Cからの像を図中左方に水平に反射するも
のである。36は、平面鏡で、ハーフミラー34により
反射されたプリント回路基板Cの像を、ハーフミラー3
4の方向、つまり図中右方に反射するとともに、ハーフ
ミラー34を挟んで同一鉛直線上に位置する像が出射口
51において同一点に位置するよう、つまり重なるよう
に下方の像の位置を調整する機能をも備えている。ハー
フミラー34は、この実施例においては斜辺を対向させ
て配置された2つの直角プリズム38、40の一方のプ
リズムの斜面に金属の薄膜を形成し、斜面同士を光学接
着剤により貼合わせて構成されている。
【0011】42は、上側となるプリズム38の上面の
4辺に沿って配置された小型ランプで、着色フィルタ4
6、例えば赤色フィルタを介して電子部品Dを照射でき
るように配置されている。44は、下側となるプリズム
40の下面の4辺に沿って配置された小型ランプで、回
路基板Cの表面を照明できるように配置されている。こ
れらランプ42、44は、それぞれ独立の調光手段によ
り照度が制御され、電子部品、または回路基板の何れか
一方だけを選択的に、また両者を同時に所定の照度で照
明することが可能になっている。
4辺に沿って配置された小型ランプで、着色フィルタ4
6、例えば赤色フィルタを介して電子部品Dを照射でき
るように配置されている。44は、下側となるプリズム
40の下面の4辺に沿って配置された小型ランプで、回
路基板Cの表面を照明できるように配置されている。こ
れらランプ42、44は、それぞれ独立の調光手段によ
り照度が制御され、電子部品、または回路基板の何れか
一方だけを選択的に、また両者を同時に所定の照度で照
明することが可能になっている。
【0012】図中符号50は、出射口51に設けられた
像抽出手段で、図5に示したようにほぼ正方形をなす出
射口51の対向する2つの対角領域の像を抽出して中心
側に反射する第1の平面鏡52、第2の平面鏡53と、
これら平面鏡52、53からの光を受けて水平方向に反
射する第3、第4の平面鏡54、55とにより構成され
ている。第1、及び第2の平面鏡52、53は、それぞ
れ基台58、60に固定されてガイド部材62、64に
よりプリズム38、40の対角方向、つまり四角形をな
す出射口51の対角方向に摺動可能に基体に取り付けら
れている。そして収容胴32に設けられたノブ66に接
続する図示しない伝達部材を介して接続された伝達部材
68により回動される駆動板70に設けられたレバー7
2、74により図中矢印E、Fで示す方向に等距離移動
できるようになっている。
像抽出手段で、図5に示したようにほぼ正方形をなす出
射口51の対向する2つの対角領域の像を抽出して中心
側に反射する第1の平面鏡52、第2の平面鏡53と、
これら平面鏡52、53からの光を受けて水平方向に反
射する第3、第4の平面鏡54、55とにより構成され
ている。第1、及び第2の平面鏡52、53は、それぞ
れ基台58、60に固定されてガイド部材62、64に
よりプリズム38、40の対角方向、つまり四角形をな
す出射口51の対角方向に摺動可能に基体に取り付けら
れている。そして収容胴32に設けられたノブ66に接
続する図示しない伝達部材を介して接続された伝達部材
68により回動される駆動板70に設けられたレバー7
2、74により図中矢印E、Fで示す方向に等距離移動
できるようになっている。
【0013】一方、第3、第4の平面鏡54、55は、
直角部を有する三角柱状の部材の、直角を挟んで対向す
る2面に反射面を形成して構成され、一端を軸76によ
り回動可能に支持され、収容胴32に設けられたレバー
76により垂直な位置と、水平な位置の2つの位置を移
動するように基台に取り付けられている。
直角部を有する三角柱状の部材の、直角を挟んで対向す
る2面に反射面を形成して構成され、一端を軸76によ
り回動可能に支持され、収容胴32に設けられたレバー
76により垂直な位置と、水平な位置の2つの位置を移
動するように基台に取り付けられている。
【0014】図6は、上述した第1乃至第4の平面鏡5
2、53、54、55の位置関係を示す図であって、第
1、第2の平面鏡52、53は、それぞれ出射口51の
対角領域の画像を、それぞれ第3、第4の平面鏡54、
55の側に反射するように出射口51の光軸に対して4
5度の角度で配置されている。また第3、及び第4平面
鏡54、55は、それぞれ平面鏡52、53からの画像
を90度向きを変えて、対角領域の画像の間隔l1を撮
像手段が撮影可能な間隔l2にまで縮小して平行光線と
なるように反射する。
2、53、54、55の位置関係を示す図であって、第
1、第2の平面鏡52、53は、それぞれ出射口51の
対角領域の画像を、それぞれ第3、第4の平面鏡54、
55の側に反射するように出射口51の光軸に対して4
5度の角度で配置されている。また第3、及び第4平面
鏡54、55は、それぞれ平面鏡52、53からの画像
を90度向きを変えて、対角領域の画像の間隔l1を撮
像手段が撮影可能な間隔l2にまで縮小して平行光線と
なるように反射する。
【0015】再び図4に戻って、図中符号80は、前述
の撮像手段で、撮影レンズ82とCCD等の固体撮像デ
バイス84により構成されていて、ガイド部材86に沿
って光軸方向に移動可能に取り付けられている。固体撮
像デバイス84からの映像信号は、ケーブル88により
図しない画像処理回路により処理されてブラウン管や液
晶パネルにより構成されたモニタ90に10倍程度に拡
大された映像として表示される。
の撮像手段で、撮影レンズ82とCCD等の固体撮像デ
バイス84により構成されていて、ガイド部材86に沿
って光軸方向に移動可能に取り付けられている。固体撮
像デバイス84からの映像信号は、ケーブル88により
図しない画像処理回路により処理されてブラウン管や液
晶パネルにより構成されたモニタ90に10倍程度に拡
大された映像として表示される。
【0016】この実施例において、ノブ6によりノズル
4を上方に引き上げた状態でこれに半導体デバイスD、
例えば図7に示したようなケースの裏面にリードL1、
L2、L3、L4が配置されたPLCC形式のものを吸引
ノズル9に把持させ、またプリント回路基板把持具12
には、電子部品DのリードL1、L2、L3、L4が接続さ
れる位置に合わせて半田ペーストを塗布して形成したパ
ターンP1、P2、P3、P4を備えたプリント基板Cをセ
ットし、さらに観察装置30をノズル4の下方まで引出
す(図1に示す状態)。そして、プリント回路基板Cの
パターンP1、P2、P3、P4が大略、電子部品Dの直下
に位置するようにプリント回路基板把持具12により位
置を調整する。
4を上方に引き上げた状態でこれに半導体デバイスD、
例えば図7に示したようなケースの裏面にリードL1、
L2、L3、L4が配置されたPLCC形式のものを吸引
ノズル9に把持させ、またプリント回路基板把持具12
には、電子部品DのリードL1、L2、L3、L4が接続さ
れる位置に合わせて半田ペーストを塗布して形成したパ
ターンP1、P2、P3、P4を備えたプリント基板Cをセ
ットし、さらに観察装置30をノズル4の下方まで引出
す(図1に示す状態)。そして、プリント回路基板Cの
パターンP1、P2、P3、P4が大略、電子部品Dの直下
に位置するようにプリント回路基板把持具12により位
置を調整する。
【0017】この状態で、上面と下面のランプ42、4
2及び44、44を点灯すると、上部からは吸引ノズル
9に把持されている電子部品Dの画像R1がハーフミラ
ー34に反射されて出射口51に、また下部からはプリ
ント回路基板Cの画像R2がハーフミラー34に反射さ
れて平面鏡36に入射し、再びハーフミラー34側に反
射されてハーフミラー34を透過して出射口51に到達
する。もとより、同一垂直線上に位置する上下2つの画
像が出射口54において重なるように平面鏡36が位置
合わせされているので、電子部品Dとプリント回路基板
Cとの位置関係を反映した合成画像が出射口51に写し
出される。
2及び44、44を点灯すると、上部からは吸引ノズル
9に把持されている電子部品Dの画像R1がハーフミラ
ー34に反射されて出射口51に、また下部からはプリ
ント回路基板Cの画像R2がハーフミラー34に反射さ
れて平面鏡36に入射し、再びハーフミラー34側に反
射されてハーフミラー34を透過して出射口51に到達
する。もとより、同一垂直線上に位置する上下2つの画
像が出射口54において重なるように平面鏡36が位置
合わせされているので、電子部品Dとプリント回路基板
Cとの位置関係を反映した合成画像が出射口51に写し
出される。
【0018】ところで、電子部品Dを照射している光
は、フィルタ46を透過した光であるため、像全体が着
色、この実施例では赤色に着色されているため、電子部
品DのリードL1、L2、L3、L4が赤み掛かっているの
に対して、回路基板CのパターンP1、P2、P3、P4が
半田ペースト色であるため、上下の像を容易に識別する
ことが可能となる。また、必要に応じて上部のランプ4
2と下部のランプ44との発光強度を調光手段により調
整することにより、それぞれの像がより一層識別しやす
くなる。
は、フィルタ46を透過した光であるため、像全体が着
色、この実施例では赤色に着色されているため、電子部
品DのリードL1、L2、L3、L4が赤み掛かっているの
に対して、回路基板CのパターンP1、P2、P3、P4が
半田ペースト色であるため、上下の像を容易に識別する
ことが可能となる。また、必要に応じて上部のランプ4
2と下部のランプ44との発光強度を調光手段により調
整することにより、それぞれの像がより一層識別しやす
くなる。
【0019】この状態で、ノブ66を操作して第1、及
び第2の平面鏡52、53を、出射口51の対角方向に
移動させると、出射口51の像の内、その対角領域、つ
まり半導体デバイスDの対角領域M、N(図7)だけが
第1、及び第2平面鏡52、53により反射されて第
3、第4の平面鏡54、55に入射する。第3、第4の
平面鏡54、55に入射した光線は水平方向に反射され
て撮影レンズ82に入射して拡大された後、固体撮像デ
バイス84に入射する。これにより、電子部品Dの裏面
の像の内、対角に位置する像と、半導体デバイスと上下
関係でもって位置しているプリント回路基板Cのパター
ンP1、P2、P3、P4の対向する領域の像とが合成され
て図8に示したようにモニタ90に写し出される。
び第2の平面鏡52、53を、出射口51の対角方向に
移動させると、出射口51の像の内、その対角領域、つ
まり半導体デバイスDの対角領域M、N(図7)だけが
第1、及び第2平面鏡52、53により反射されて第
3、第4の平面鏡54、55に入射する。第3、第4の
平面鏡54、55に入射した光線は水平方向に反射され
て撮影レンズ82に入射して拡大された後、固体撮像デ
バイス84に入射する。これにより、電子部品Dの裏面
の像の内、対角に位置する像と、半導体デバイスと上下
関係でもって位置しているプリント回路基板Cのパター
ンP1、P2、P3、P4の対向する領域の像とが合成され
て図8に示したようにモニタ90に写し出される。
【0020】この画像を見ながら電子部品DのリードL
1、L2、L3、L4が、プリント基板の対応するパターン
P1、P2、P3、P4に一致するように基板16やプリン
ト回路基板把持具12の位置を微調整してプリント回路
基板の位置を調整する。いうまでもなく、いまの状態は
電子部品Dとプリント回路基板Cとは空間を介して隔た
っているから、電子部品Dとプリント回路基板Cを水平
方向に相対的に移動させても、半田ペーストで形成され
たパターンP1、P2、P3、P4を擦ることにはならな
い。
1、L2、L3、L4が、プリント基板の対応するパターン
P1、P2、P3、P4に一致するように基板16やプリン
ト回路基板把持具12の位置を微調整してプリント回路
基板の位置を調整する。いうまでもなく、いまの状態は
電子部品Dとプリント回路基板Cとは空間を介して隔た
っているから、電子部品Dとプリント回路基板Cを水平
方向に相対的に移動させても、半田ペーストで形成され
たパターンP1、P2、P3、P4を擦ることにはならな
い。
【0021】このように位置合わせを終了した段階で、
熱風式半田付け装置1のノブ6を操作して吸引ノズル9
に吸着されている電子部品を降下させると、図示しない
検出器がこの降下動作を検知して収容胴32を待避させ
る。このようにして電子部品Dを回路基板Cまで降下さ
せると、モニタ90で確認した位置関係でもって電子部
品Dをプリント回路基板Cの所定の位置に当接させて、
プリント回路基板CのパターンP1、P2、P3、P4上に
電子部品DのリードL1、L2、L3、L4を正確に位置決
めすることができる。いうまでもなく、位置確認後、電
子部品Dは、下方に一方向に移動するだけであるから、
横ぶれ等の慣性力による位置ずれを生じることがなく、
モニタ90により確認された通りの位置にセットされ
る。
熱風式半田付け装置1のノブ6を操作して吸引ノズル9
に吸着されている電子部品を降下させると、図示しない
検出器がこの降下動作を検知して収容胴32を待避させ
る。このようにして電子部品Dを回路基板Cまで降下さ
せると、モニタ90で確認した位置関係でもって電子部
品Dをプリント回路基板Cの所定の位置に当接させて、
プリント回路基板CのパターンP1、P2、P3、P4上に
電子部品DのリードL1、L2、L3、L4を正確に位置決
めすることができる。いうまでもなく、位置確認後、電
子部品Dは、下方に一方向に移動するだけであるから、
横ぶれ等の慣性力による位置ずれを生じることがなく、
モニタ90により確認された通りの位置にセットされ
る。
【0022】なお、電子部品Dのサイズが小さく、全体
像の観察が可能な場合には、収容胴32のレバー78を
操作して第3、第4の平面鏡54、56を軸76を中心
に回動させて水平位置に転倒させ、またノブ66を操作
して第1、第2の平面鏡52、53を対角方向外側に待
避させると、図9に示したように出射口51の全面が開
放されるため、電子部品の全体像、及びこれの周辺領域
の回路基板の像がそのまま固体撮像デバイス84に入射
する。
像の観察が可能な場合には、収容胴32のレバー78を
操作して第3、第4の平面鏡54、56を軸76を中心
に回動させて水平位置に転倒させ、またノブ66を操作
して第1、第2の平面鏡52、53を対角方向外側に待
避させると、図9に示したように出射口51の全面が開
放されるため、電子部品の全体像、及びこれの周辺領域
の回路基板の像がそのまま固体撮像デバイス84に入射
する。
【0023】なお、この実施例においては熱風式ハンダ
付け装置に設けられている吸引ノズル9により電子部品
を把持して、位置決めに引き続いてハンダ付けを実行す
る場合を例に採って説明したが、負圧を利用した電子部
品把持装置や、またチャック等の機械式の電子部品把持
装置を用いて位置決めを行い、その後別の手段により半
田を溶融させる形式のものに適用しても同様の作用を奏
することは明らかである。また、この実施例において
は、PLCCパッケージのものに例を採って説明した
が、図10(イ)に示したような裏面からピンが突出し
ているPGA(Pin Grid Array)のものや、また同図
(ロ)に示したケースの側部から外方に下部にリードが
突出しているQFP(Quad Flat Package)ものに対し
ても同様に適用できることは明らかである。
付け装置に設けられている吸引ノズル9により電子部品
を把持して、位置決めに引き続いてハンダ付けを実行す
る場合を例に採って説明したが、負圧を利用した電子部
品把持装置や、またチャック等の機械式の電子部品把持
装置を用いて位置決めを行い、その後別の手段により半
田を溶融させる形式のものに適用しても同様の作用を奏
することは明らかである。また、この実施例において
は、PLCCパッケージのものに例を採って説明した
が、図10(イ)に示したような裏面からピンが突出し
ているPGA(Pin Grid Array)のものや、また同図
(ロ)に示したケースの側部から外方に下部にリードが
突出しているQFP(Quad Flat Package)ものに対し
ても同様に適用できることは明らかである。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
電子部品の裏面を下側にして把持するとともに、上下方
向に移動可能な電子部品把持手段と、電子部品の下方に
配置されてプリント回路基板を水平に把持する回路基板
把持手段と、垂直線上に上下関係で位置する2つの物体
を水平方向の同一点に反射する像合成手段と、像合成手
段の対角領域の部分像を対向する側に反射するととも
に、これを水平方向に反射する像抽出手段と、像抽出手
段からの像を映像信号に変換する光電変換手段と、映像
信号を画像として表示する表示手段とを備えたので、位
置合わせに必要な領域の像だけを抽出して光電変換手段
に入射させるため、電子部品のサイズに関りなく、光電
変換手段自体、及び像合成手段との距離を縮小して所望
の拡大像により位置関係を確認することができ、しかも
裏面にリード等の接続部材が配置されていて表面から視
認することが不可能な電子部品であっても、プリント回
路基板の導電パターンとの位置関係を垂直方向から観察
して視角差による誤差を招くことなく、高い精度で位置
合わせすることができる。
電子部品の裏面を下側にして把持するとともに、上下方
向に移動可能な電子部品把持手段と、電子部品の下方に
配置されてプリント回路基板を水平に把持する回路基板
把持手段と、垂直線上に上下関係で位置する2つの物体
を水平方向の同一点に反射する像合成手段と、像合成手
段の対角領域の部分像を対向する側に反射するととも
に、これを水平方向に反射する像抽出手段と、像抽出手
段からの像を映像信号に変換する光電変換手段と、映像
信号を画像として表示する表示手段とを備えたので、位
置合わせに必要な領域の像だけを抽出して光電変換手段
に入射させるため、電子部品のサイズに関りなく、光電
変換手段自体、及び像合成手段との距離を縮小して所望
の拡大像により位置関係を確認することができ、しかも
裏面にリード等の接続部材が配置されていて表面から視
認することが不可能な電子部品であっても、プリント回
路基板の導電パターンとの位置関係を垂直方向から観察
して視角差による誤差を招くことなく、高い精度で位置
合わせすることができる。
【図1】本発明の一実施例を示す装置の概観を示す図で
ある。
ある。
【図2】熱風式ハンダ付け装置のノズル近傍を拡大して
示す断面図である。
示す断面図である。
【図3】プリント回路基板把持具の基台に作動用のエ
ア、及び陰圧を供給するための管路を示す図である。
ア、及び陰圧を供給するための管路を示す図である。
【図4】本発明の観察装置の一実施例を示す断面図であ
る。
る。
【図5】同上装置における画像抽出手段を、出射口側か
ら見た状態で示す図である。
ら見た状態で示す図である。
【図6】画像抽出手段を構成する第1乃至第4平面鏡の
配置関係を示す図である。
配置関係を示す図である。
【図7】半導体デバイスのピン配列の一例を示す図であ
る。
る。
【図8】同上装置の動作を示す説明図である。
【図9】同上装置において全体像を観察する場合の光学
系の配置を示す図である。
系の配置を示す図である。
【図10】図(イ)(ロ)はそれぞれ本発明が適用可能
な電子部品の一例を示す図である。
な電子部品の一例を示す図である。
1 熱風式ハンダ付け装置 4 電子部品把持用ノズル 12 プリント基板把持具 30 観察装置 34 ハーフミラー 42、43 ランプ 50 像抽出手段 52〜55 像抽出手段を構成するミラー 82 撮像レンズ 84 固体撮像装置 90 モニタ C プリント回路基板 D 電子部品
Claims (4)
- 【請求項1】 電子部品の裏面を下側にして把持すると
ともに、上下方向に移動可能な電子部品把持手段と、前
記電子部品の下方に配置されてプリント回路基板を水平
に把持する回路基板把持手段と、 垂直線上に上下関係で位置する2つの物体を水平方向の
同一点に反射する像合成手段と、 該像合成手段の対角領域の部分像を対向する側に反射す
るとともに、これを水平方向に反射する像抽出手段と、 該像抽出手段からの像を映像信号に変換する光電変換手
段と前記映像信号を画像として表示する表示手段と、 からなる電子部品位置決め装置。 - 【請求項2】 前記像合成手段、像抽出手段、及び光電
変換手段は、前記電子部品とプリント回路基板との間に
位置して水平方向に進退可能な収容胴に収容されている
請求項1の電子部品位置決め装置。 - 【請求項3】 前記像抽出手段は、前記像合成手段の光
軸に対して反射面が45度となるように配置された平面
鏡で構成され、かつ対向方向に移動して抽出領域を調整
できる請求項1の電子部品位置決め装置。 - 【請求項4】 前記像抽出手段が前記像合成手段及び光
電変換手段の光路から待避可能な請求項1の電子部品位
置決め装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5284038A JPH07115300A (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | 電子部品位置決め装置 |
US08/202,255 US5457538A (en) | 1993-10-18 | 1994-02-25 | Apparatus for visually determining the correct soldering position of an electronic component with respect to a printed circuit board |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5284038A JPH07115300A (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | 電子部品位置決め装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07115300A true JPH07115300A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17673499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5284038A Withdrawn JPH07115300A (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | 電子部品位置決め装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5457538A (ja) |
JP (1) | JPH07115300A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1137712A (ja) * | 1997-07-15 | 1999-02-12 | Nikon Corp | 光学アライメント装置 |
WO2019102577A1 (ja) * | 2017-11-24 | 2019-05-31 | 株式会社Fuji | 作業機 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3369695B2 (ja) * | 1994-01-19 | 2003-01-20 | パイオニア株式会社 | 電子部品位置合せ用カメラの調整装置 |
US5519535A (en) * | 1994-04-04 | 1996-05-21 | Motorola, Inc. | Precision placement apparatus having liquid crystal shuttered dual prism probe |
JP2001517361A (ja) * | 1995-06-30 | 2001-10-02 | デザイン・コンポーネンツ・インコーポレーテッド | 要素配置用の自動化されたシステム |
US5943089A (en) * | 1996-08-23 | 1999-08-24 | Speedline Technologies, Inc. | Method and apparatus for viewing an object and for viewing a device that acts upon the object |
US6246789B1 (en) * | 1997-08-29 | 2001-06-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Component mounting apparatus and method |
US6278193B1 (en) | 1998-12-07 | 2001-08-21 | International Business Machines Corporation | Optical sensing method to place flip chips |
US6532063B1 (en) * | 2000-11-10 | 2003-03-11 | Semiconductor Technologies & Instruments | 3-D lead inspection |
DE10128111A1 (de) * | 2001-06-11 | 2003-02-20 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Montage von Bauelementen auf einem Substrat |
JP2002368156A (ja) * | 2001-06-11 | 2002-12-20 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
US6781775B2 (en) * | 2002-10-16 | 2004-08-24 | Zvi Bendat | Optical system for aligning a pair of objects |
US7025244B2 (en) * | 2003-02-10 | 2006-04-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electronic component mounting apparatus and electronic component mounting method |
JP4790246B2 (ja) * | 2004-10-29 | 2011-10-12 | 富士通株式会社 | 撮像装置及び電子部品の基板実装装置 |
JP4941422B2 (ja) * | 2008-07-14 | 2012-05-30 | パナソニック株式会社 | 部品実装システム |
JP5533480B2 (ja) * | 2010-09-15 | 2014-06-25 | 富士通株式会社 | 電子部品の実装装置及び実装方法 |
EP2849553B1 (en) * | 2012-05-10 | 2017-06-21 | Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. | Data creation device for mounting and inspection and data creation method for mounting and inspection |
TWI448659B (zh) * | 2012-12-27 | 2014-08-11 | Metal Ind Res & Dev Ct | Optical image capture module, alignment method and observation method |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3684384A (en) * | 1969-03-17 | 1972-08-15 | Hitachi Ltd | Positioning arrangement and face down bonder incorporating the same |
JPS59218516A (ja) * | 1983-05-25 | 1984-12-08 | Nichiden Mach Ltd | 同軸直射照明を有する位置決め装置 |
DE4119401C2 (de) * | 1991-06-10 | 1998-07-23 | Finetech Ges Fuer Elektronik T | Vorrichtung zum Bestücken eines Schaltungsträgers mit elektronischen Bauelementen |
-
1993
- 1993-10-18 JP JP5284038A patent/JPH07115300A/ja not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-02-25 US US08/202,255 patent/US5457538A/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1137712A (ja) * | 1997-07-15 | 1999-02-12 | Nikon Corp | 光学アライメント装置 |
WO2019102577A1 (ja) * | 2017-11-24 | 2019-05-31 | 株式会社Fuji | 作業機 |
JPWO2019102577A1 (ja) * | 2017-11-24 | 2020-10-22 | 株式会社Fuji | 作業機 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5457538A (en) | 1995-10-10 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001226 |