JPH08288695A - チップ部品装着方法および装着装置 - Google Patents

チップ部品装着方法および装着装置

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JPH08288695A
JPH08288695A JP7093788A JP9378895A JPH08288695A JP H08288695 A JPH08288695 A JP H08288695A JP 7093788 A JP7093788 A JP 7093788A JP 9378895 A JP9378895 A JP 9378895A JP H08288695 A JPH08288695 A JP H08288695A
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JP
Japan
Prior art keywords
mounting
chip component
wiring board
coordinates
printed wiring
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JP7093788A
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English (en)
Inventor
Masayoshi Iida
眞義 飯田
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 印刷配線基板の外形寸法の変化量を演算し
て、部品の装着位置座標を修正するチップ部品装着方法
と装着装置を提供する。 【構成】 チップ部品の装着位置座標を入力27し、印
刷配線基板上の認識マークを読み取り28、認識マーク
のズレ量を演算29し、装着座標の修正値を演算30
し、装着座標を修正31し、部品を装着32する。 【効果】 印刷配線基板の外形寸法にバラツキがあって
も、部品を取付けランドに対して正しく装着できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は印刷配線基板上にチップ
状の部品を装着する方法と装着装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の印刷配線基板上にチップ状の電気
部品を装着する方法と装着装置においては、部品を装着
すべき位置を示す座標データは、印刷配線基板の設計値
の座標データを装着機に予め入力することによって行な
っていた。しかし印刷配線基板の素材が焼成セラミック
の場合は、焼成により収縮して、焼成後の出来上がり寸
法が設計値から大きく変わり、この寸法変化に伴い基板
上の部品取付けランドの位置が当初の設計値の座標より
ズレルと云う問題が生じている。
【0003】焼成による寸法の変化は、一様に伸縮する
のではなく、加圧と加熱条件が一様でない事に起因して
各基板毎の寸法のバラツキと云う形で現れる。例えば、
±0.3〜0.8%位のバラツキが発生し、100mm
角の基板では±0.3〜0.8mmも外形寸法が変化
し、バラツク結果となっている。一方装着装置に入力す
る部品装着位置データは設計値に基づく一律なデータで
ある。この結果、部品の装着位置において部品の電極が
取付けランドからズレて取付けられてしまうことが生ず
る。
【0004】例えば、図5は印刷配線基板1が焼成工程
後に設計値より寸法が伸張した例であり、焼成工程後の
実際の基板外側端2は設計値の基板外側端3より大き
く、実際の取付けランド位置4は設計値の取付けランド
位置5より外側へズレ、実際の認識マーク6a〜6dは
設計値認識マーク7a〜7dより外側へズレていること
を示す。
【0005】図6は焼成工程後に寸法が設計値より伸張
した印刷配線基板1に設計値データに基づきチップ部品
8を装着した状態を表し、チップ部品8の電極9が取付
けランド4からズレていることを示す。取付けランド4
からチップ部品8の電極9がズレて取り付けられると半
田付け不良等を引き起こすことになる。
【0006】このような基板に発生する寸法のバラツキ
の影響を避けるために、従来では使用する基板の外形寸
法精度を厳しくして、例えば基準寸法に対し±0.2%
の範囲の基板のみを選別して使用していた。此の結果こ
の範囲外の基板は全て不良品となるので、歩留りが極め
て悪く基板のコストを上昇させる結果となっていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、焼成後の印刷配線基板の外形寸法にバラツキが生じ
ても、チップ部品の装着位置にズレを生じないチップ部
品装着方法と装着装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに請求項1の発明に係るチップ部品装着方法は、予定
されたチップ部品の装着位置座標を入力するステップと
印刷配線基板上の認識マークを読み取るステップと認識
マークの位置ズレ量を演算するステップと認識マークの
位置ズレ量に基づき装着座標の修正値を演算するステッ
プと修正値を装着座標に加えて修正された装着座標を得
るステップと修正された装着座標により、印刷配線基板
上のチップ部品の装着位置を定めてチップ部品を装着す
るステップから構成した。
【0009】請求項2の発明に係るチップ部品装着方法
は、認識マークとして印刷配線基板上のスルーホール、
取付けランド、接続パターン等を用いることを特徴とす
る請求項1記載のチップ部品装着方法の構成とした。
【0010】請求項3の発明に係るチップ部品装着装置
は印刷配線基板上に部品保持手段を移動させる手段と予
定されたチップ部品の装着位置座標を入力する手段と印
刷配線基板上の認識マークを読み取る手段と認識マーク
の位置ズレ量を演算する手段と認識マークの位置ズレ量
に基づき装着座標の修正値を演算する手段と修正値を装
着座標に加え修正された装着座標を得る手段と修正され
た装着座標により、印刷配線基板上のチップ部品の装着
位置を定めてチップ部品を装着する構成とした。
【0011】請求項4の発明に係るチップ部品の装着装
置は、認識マークとして基板上のスルーホール、取付け
ランド、接続パターン等を用いることを特徴とする請求
項3記載のチップ部品装着装置の構成とした。
【0012】
【作用】請求項1の発明に係るチップ部品装着方法にお
いては、予定されたチップ部品の装着位置座標を入力
し、印刷配線基板上の認識マークを読み取り、認識マー
クの位置ズレ量を演算し、認識マークの位置ズレ量に基
づき装着座標の修正値を演算し、修正値を装着座標に加
えて修正された装着座標を得、修正された装着座標によ
り、印刷配線基板上のチップ部品の装着位置を定めてチ
ップ部品を装着する。
【0013】請求項2の発明に係るチップ部品装着方法
においては、認識マークとして印刷配線基板上のスルー
ホール、取付けランド、接続パターン等を用いる。
【0014】請求項3の発明に係るチップ部品装着装置
においては、印刷配線基板上に部品保持手段を移動さ
せ、予定されたチップ部品の装着位置座標を入力し、印
刷配線基板上の認識マークを読みとり、認識マークの位
置ズレ量を演算し、認識マークの位置ズレ量に基づき装
着座標の修正値を演算し、修正値を装着座標に加え修正
された装着座標を得、修正された装着座標により、印刷
配線基板上のチップ部品の装着位置を定めてチップ部品
を装着する。
【0015】請求項4の発明に係るチップ部品装着装置
においては、認識マークとして印刷配線基板上のスルー
ホール、取付けランド、接続パターン等を用いる。
【0016】
【実施例】以下、図1ないし図4を参照して本発明のチ
ップ部品装着方法および装着装置の構成と作用について
説明する。
【0017】実施例1 図1は本発明に係るチップ部品装着装置の斜視図であ
り、Xテーブル10はXテーブルアクチェータ11によ
りX軸方向に移動可能に設けられており、Xテーブル1
0の上にはYテーブル12がYテーブルアクチェータ1
3によりY軸方向に移動可能に載置されている。これら
のテーブルの外側には、電気部品を整列して供給する部
品ストッカー14が配置されている。Yテーブル12上
には印刷配線基板1が取付け、取り外し自在な状態で取
付けられている。部品ストッカー14とYテーブル12
の間には部品取付け機構15が配置されている。部品取
付け機構15は、回転軸16の端部にアーム17が懸垂
され、アーム17の両端部にはZ軸アクチェータ18が
取付けられている。Z軸アクチェータ18には部品吸着
ノズル19がZ軸方向に可動自在に取り付けられてい
る。回転軸16の上端部にはノズルアクチェータ20が
設けられ、回転軸16を回転駆動する。
【0018】部品取付け機構15の可動領域外のYテー
ブル12上にはCCDカメラ等の認識マーク読取装置2
1が配置されている。制御系の構成は、装置全体を所定
のプログラムで制御するためのプログラムデータや移動
量データをストアーする制御データメモリ22、制御デ
ータメモリ22の制御デマンドを受けて、各アクチェー
タ11、13、18、20に制御デマンドを分配する制
御データ供給器23を備える。また、認識マーク読取装
置21からデータを受け、認識マークのズレ量を演算
し、装着座標の修正値を演算するデータ変換器24を備
える。
【0019】次に部品装着座標データの修正方法の例を
説明すると、図2は印刷配線基板1の平面図で(a)は
設計値の位置座標、(b)は焼成工程後の位置座標を示
す。(b)では印刷配線基板1がX方向に伸張し、Y方
向に収縮した例である。ここで、設計時の或る位置25
に印刷配線基板1の伸縮量を演算して、位置座標を修正
し、修正位置26とする例を挙げる。印刷配線基板1上
の4隅の設計位置の認識マーク7a、7b、7c、7d
は制御データメモリ22に夫々の位置座標が記憶されて
いる。焼成工程後の印刷配線基板1の認識マーク6a、
6b、6c、6dは図1で示した認識マーク読取装置2
1で位置を読み取り、夫々の位置座標がデータとしてデ
ータ変換器24に送られる。ここで各認識マークの位置
座標は、7aは(0、0)、7bは(0、y1)、7c
は(x1 、y1 )、7dは(x1 、0)、6aは(0、
0)、6bは(0、y2 )、6cは(x2 、y2 )、6
dは(x2 、0)となる。印刷配線基板1の伸縮量は、
各座標に沿って比例すると見做し、或る位置25の座標
を(x3 、y3 )、修正後の或る位置の座標26を(x
4 、y4 )とすると、修正後の或る位置の座標は次の数
1、数2に示す数式によって演算できる。
【0020】
【数1】
【0021】
【数2】
【0022】この演算を部品の取付け位置を表す座標デ
ータ全てについて行い、取付け位置を修正して装着を行
なう。
【0023】本発明のチップ部品の装着方法を図3の装
着方法のフローチャート並びに図1のチップ部品の装着
装置の斜視図を参照して説明すると、まず制御データメ
モリ22に設計値の部品の装着位置座標データと認識マ
ークの位置座標を入力するステップ27を行い、次いで
実際の印刷配線基板1上の認識マークの位置座標を読み
取るステップ28を認識マーク読取装置21により行
い、次いで認識マークのズレ量を演算するステップ29
をデータ変換器24にて行い、次いで部品の装着座標の
修正値を演算するステップ30をデータ変換器24にて
行い、次いで部品装着座標の修正するステップ31をデ
ータ変換器24にて行い、次いで修正された装着位置座
標データに基づいて部品の装着を制御データ供給器23
の制御の下にチップ部品装着装置にて行なうステップ3
2が行なわれる。
【0024】本発明の上記実施例では、印刷配線基板1
をXテーブル10、Yテーブル12にて移動している
が、印刷配線基板1は固定し、部品吸着ノズル19自体
をX方向、Y方向に移動させても良い。
【0025】また本発明の上記実施例においては、認識
マークを印刷配線基板1上の4隅に設けているが、印刷
配線基板の種類、大きさ等によっては認識点を減らすこ
とも可能である。また本実施例のごとく認識マークを特
別に設けなくとも、図5に示すように印刷配線基板に存
在するスルーホール33や接続ランド34を流用するこ
とも可能である。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のチップ部品装着方法および装置によれば、外形寸法に
バラツキがあっても取付けランドにチップ部品の電極を
一致させて装着することができ、半田付け不良等を回避
することができる。また、印刷配線基板の外形寸法の選
別基準を緩くすることができるので、焼成工程における
製造管理項目を削減でき、印刷配線基板の歩留りが向上
し、コストの低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のチップ部品装着装置の斜視図。
【図2】本発明のチップ部品装着方法に用いる印刷配線
基板の平面図で(a)は設計時の認識マークの位置を示
し、(b)は焼成工程後の認識マークの位置を示す。
【図3】本発明のチップ部品装着方法を示すフローチャ
ート図。
【図4】本発明のチップ部品装着方法を用いてチップ部
品を装着した印刷配線基板の斜視図。
【図5】本発明を適用する印刷配線基板の斜視図。
【図6】従来のチップ部品装着方法を用いてチップ部品
を装着した印刷配線基板の斜視図。
【符号の説明】
1 印刷配線基板 2 実際の基板外側端 3 設計値の基板外側端 4 実際の取付けランド位置 5 設計値の取付けランド位置 6a、6b、6c、6d 実際の認識マーク位置 7a、7b、7c、7d 設計値認識マーク 8 チップ部品 9 電極 10 Xテーブル 11 Xテーブルアクチェータ 12 Yテーブル 13 Yテーブルアクチェータ 14 部品ストッカー 15 部品取付機構 16 回転軸 17 アーム 18 Z軸アクチェータ 19 部品供給ノズル 20 ノズルアクチェータ 21 認識マーク読取装置 22 制御データメモリ 23 制御データ供給器 24 データ変換器 25 或る位置の座標 26 或る位置の修正された座標 27 部品の装着位置と認識マークの位置座標 を入力するステップ 28 認識マークの読取ステップ 29 認識マークのズレ量の演算ステップ 30 装着座標の修正値の演算ステップ 31 装着座標修正ステップ 32 部品装着ステップ 33 スルーホール 34 接続ランド

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 部品保持手段によりチップ部品を保持し
    て印刷配線基板上の予定した位置に順次装着するチップ
    部品装着方法において、 予定されたチップ部品の装着位置座標を入力するステッ
    プと、 前記印刷配線基板上の認識マークを読み取るステップ
    と、 前記認識マークの位置ズレ量を演算するステップと、 前記認識マークの位置ズレ量に基づき装着座標の修正値
    を演算するステップと、 前記の修正値を前記装着座標に加えて修正された装着座
    標を得るステップと、前記修正された装着座標により、
    印刷配線基板上のチップ部品の装着位置を定めて、チッ
    プ部品を装着することを特徴とするチップ部品装着方
    法。
  2. 【請求項2】 前記認識マークとして印刷配線基板上の
    スルーホール、取付けランド、接続パターン等を用いる
    ことを特徴とする請求項1記載のチップ部品装着方法。
  3. 【請求項3】 部品保持手段によりチップ部品を保持し
    て印刷配線基板上の予定した位置に順次装着するチップ
    部品装着装置において、 前記印刷配線基板上に前記部品保持手段を移動させる手
    段と、 予定されたチップ部品の装着位置座標を入力する手段
    と、 前記印刷配線基板上の認識マークを読み取る手段と、 前記認識マークの位置ズレ量を演算する手段と、 前記認識マークの位置ズレ量に基づき装着座標の修正値
    を演算する手段と、 前記の修正値を前記装着座標に加え、修正された装着座
    標を得る手段と、 前記修正された装着座標により、印刷配線基板上のチッ
    プ部品の装着位置を定めて、チップ部品を装着すること
    を特徴とするチップ部品装着装置。
  4. 【請求項4】 前記認識マークとして印刷配線基板上の
    スルーホール、取付けランド、接続パターン等を用いる
    ことを特徴とする請求項3記載のチップ部品装着装置。
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