JPH088434B2 - 電子部品実装装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子部品実装装置に関し、殊に移載ヘッドの
ノズルに吸着されたチップの位置ずれ補正を高速にて行
うことができる手段に関する。

（従来の技術） ICチップ,LSIチップ，抵抗チップ，コンデンサチップ
のような電子部品を基板に実装する電子部品実装装置
は、トレイやテープフィーダ等のチップ供給部のチップ
を移載ヘッドのノズルに吸着し、XYθ方向の位置ずれを
補正したうえで、位置決め部に位置決めされた基板に搭
載するようになっている。

XYθ方向の位置ずれ補正手段としては、第１には、特
公昭62−3598号公報の特に第15図に開示されたものが知
られている。このものはノズルに吸着されたチップの側
壁面に、４方向から位置規正爪を押接するチャック手段
により、機械的にチップの位置ずれを補正するようにな
っている。

また第２には、第４図及び第５図に示すものが知られ
ている。このものは、テープフィーダやトレイのような
チップ供給部101と基板102の位置決め部103の間にカメ
ラ104を設け、移載ヘッド105がチップ供給部101のチッ
プＰをピックアップして基板102に移送する途中におい
て、移載ヘッド105のノズル106に吸着されたチップＰの
XYθ方向の位置ずれを、下方からこのカメラ104により
観察する。そしてXY方向の位置ずれは、移載ヘッド105
のXY方向ストロークにXY方向の位置ずれ量に基く補正値
を加えたり、或いは位置決め部103をXY方向に移動させ
て基板102を同方向に移動させることにより補正され
る。またθ方向の位置ずれは、移載ヘッド105に装備さ
れたモータ107により、ノズル106をθ方向（ノズル106
の軸心を中心とする回転方向）に回転させることにより
補正される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記第１の位置ずれ補正手段は、チップ
に位置規正爪を押接して機械的に補正するものであるた
め、その際の衝撃により、チップを破損しやすい問題が
あった。

また上記第２の位置ずれ補正手段は、移載ヘッド105
の移動中にはカメラ104によりチップＰの位置ずれを観
察できないため、移載ヘッド105はカメラ104の直上で一
旦停止しなければならず、このため停止時間がロスタイ
ムとなって実装能率があがらないものであった。しかも
このものは、第５図実線矢印に示すように、移載ヘッド
105は、一旦カメラ104の直上に移動し、そこでチップＰ
の位置ずれを観察したうえで、基板102の目的地点に移
動せねばならないものであり、破線矢印にて示すよう
に、移載ヘッド105はチップ供給部101のチップテイクア
ップ位置から基板102の目的地点へ最短ストロークで移
動できないため、それだけストローク長が長くなり、実
装能率があがらないものであった。

したがって本発明は、高速にてチップ供給部のチップ
を基板に移送搭載できる電子部品実装装置を提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） このために本発明は、この種電子部品実装装置におい
て、移載ヘッドを、透明板を吸引空間を確保して重ね合
わせて成る真空ユニットと、この真空ユニットの下部に
垂設されて上記吸引空間と連通するノズルと、真空ユニ
ットの上方にあってノズルに吸着されたチップの位置ず
れを上記真空ユニットを通して上方から観察するカメラ
と、ノズルをその軸心を中心に回転させるモータとから
構成したものである。

（作用） 上記構成によれば、ノズルに吸着されたチップの位置
ずれは、移載ヘッドの移動中に、すなわち移載ヘッドの
移動を停止させることなく、真空ユニットを通してその
上方のカメラにより観察され、ノズルを軸心を中心に回
転させることにより、θ方向の位置ずれの補正がなされ
る。

（実施例） 次に、図面を参照しながら本発明の実施例を説明す
る。

第１図は電子部品実装装置の全体図であって、１は本
体ボックス、２はその上部に設けられた駆動部ボックス
である。本体ケース１の上面には、基板３をクランプし
て位置決めする位置決め部４が設けられている。5,6は
基板３をこの位置決め部４に搬入しまた搬出するコンベ
ヤである。位置決め部４の手前側には、トレイから成る
チップ供給部７が設けられている。チップ供給部として
は、トレイの他、テープフィーダが一般に多用されてい
る。８はチップ供給部７と位置決め部４の間に配設され
た横長のリニヤ状光源部であって、その長手方向をチッ
プ供給部７及び基板３に沿わせて配設されている。この
リニヤ状光源部８は、移載ヘッドのノズルに吸着された
チップに下方から光を照射する。10は駆動部ボックス２
に垂設された移載ヘッドであって、XY方向移動装置（後
述）に駆動されてチップ供給部７と位置決め部４に位置
決めされた基板３の間を往復動し、チップ供給部７のチ
ップを基板３に移送搭載する。９はモニター用テレビで
ある。

第２図は搭載ヘッド10の詳細な構造を示すものであっ
て、11はカバーケース、12はその内部に設けられた内ケ
ースである。内ケース12の下部には、真空ユニット13が
設けられている。この真空ユニット13は、ガラス板のよ
うな透明板14,15を上下に重ね合わせて形成されてお
り、その間は吸引空間Ｔとなっている。16は真空ユニッ
ト13に接続された吸引チューブであり、吸引空間Ｔの空
気を吸引する。下方の透明板15には、吸引空間Ｔに連通
するチップ吸着用のノズル17が垂設されている。また真
空ユニット13の上方には、ノズル17に吸着されたチップ
Ｐを真空ユニット13を通して上方から観察するカメラ18
が設けられている。

内ケース12の上方には、フレーム20に支持されたモー
タＭθが配設されている。このモータＭθの回転軸22は
内ケース12に結合されており、モータＭθが駆動する
と、内ケース12及びノズル17はθ方向（ノズル17の軸心
を中心とする回転方向）に回転する。

MZはＺ方向（垂直方向）の駆動用モータであって、そ
の回転軸23には垂直な送りねじ24が連結されている。上
記フレーム20は、ナット部25を介してこの送りねじ24に
連結されており、モータMZが駆動すると、内ケース12は
上下方向に昇降し、ノズル17はトレイ７のチップＰを吸
着し、或いは吸着したチップＰを基板３に着地させる。

モータMZの支持フレーム26は、ブラケット27に結合さ
れている。このブラケット27は、その上部と下部をＹ方
向ガイド棒28,29に摺動自在に装着されている。またそ
の中央部は、ナット部31を介してＹ方向の送りねじ32に
螺合されており、Ｙ方向駆動用モータMYが駆動すると、
ブラケット27及びこれに結合された移載ヘッド10はＹ方
向に摺動する。またブラケット27には、フレーム33が連
結されている。このフレーム33の上部には、ナット部34
が装着されている。35はナット部34に螺合する送りね
じ、MXはＸ方向駆動用モータであり、モータMXが駆動す
ると、フレーム33及びこれに結合された移載ヘッド10は
Ｘ方向に摺動する。なお上記のようなXY方向移動手段
は、上記駆動部ボックス２の内部に配設されている。

本装置は上記のような構成より成り、次に動作の説明
を行う。

コンベヤ５により、基板３が位置決め部４に搬入され
て位置決めされると、移載ヘッド10はXY方向の移動を開
始する。移載ヘッド10は、まずチップ供給部７の上方に
移動し、モータMZが駆動することにより、ノズル17は昇
降してチップ供給部７のチップＰを吸着し、基板３へ向
って移送する。ノズル17が光源部８の直上に差しかかる
と、光源部８は点灯し、ノズル17に吸着されたチップＰ
のXYθ方向の位置ずれはカメラ18により観察される。こ
の場合、カメラ18はノズル17と一体的に移動し、しかも
カメラ18とノズル17の間は光が透過する透明板14、15か
ら成る真空ユニット13になっているので、移載ヘッド10
は移動を停止する必要はなく、移動しながら真空ユニッ
ト13を通してカメラ18によりチップＰの静止画像を観察
できる。

XYθ方向の位置ずれのうち、XY方向の位置ずれは、こ
の位置ずれ量に基く補正量を移載ヘッド10のストローク
に加えるよう、モータMX,MYを制御することにより補正
される。またθ方向の位置ずれは、モータＭθを駆動す
ることにより補正される。このようにしてXYθ方向の位
置ずれを補正したうえで、チップＰは基板３に搭載され
る。第３図は、このようにしてチップＰを次々に基板３
に移送搭載する様子を示すものである。この図から明ら
かなように、移載ヘッド10のノズル17は、チップ供給部
７のチップテイクアップ位置から、基板３の実装地点へ
最短ストロークで往復しながら、チップＰを次々と基板
３に移送搭載する。すなわち第５図に示す従来例では、
チップ供給部101でチップＰをテイクアップした移載ヘ
ッド105は、破線矢印で示すように一直線の最短ストロ
ークで基板102の実装地点へ移動することはできず、実
線矢印で示すようにカメラ104上に寄道したうえで基板1
02の実装地点へ移動させねばならなかったので、それだ
け移載ヘッド105の移動ストロークが長くなり、実装能
率があがらないものであった。

これに対し本発明は、第３図に示すように横長のリニ
ヤ状の光源部８をその長手方向がチップ供給部７と位置
決め部４に位置決めされた基板３に沿うように配設して
いるので、チップ供給部７でチップＰをテイクアップし
た移載ヘッド10は、実線矢印で示すように一直線の最短
ストロークで基板３の実装地点へ移動できる。したがっ
て従来例よりも移載ヘッド10の移動ストロークは短くな
り、チップＰを高速度で基板３に実装できる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、移載ヘッドを、透明板
を吸引空間を確保して重ね合わせて成る真空ユニット
と、この真空ユニットの下部に垂設されて上記吸引空間
と連通するノズルと、真空ユニットの上方にあってノズ
ルに吸着されたチップの位置ずれを真空ユニットを通し
て上方から観察するカメラと、ノズルをその軸心を中心
に回転させるモータとから構成しているので、上記従来
手段のようにノズルに吸着されたチップの位置ずれを観
察する際に、移載ヘッドの移動を移載ヘッドとは別体の
カメラ上で一時的に停止させる必要がなく、チップの供
給部におけるチップのテイクアップ地点から基板の実装
地点へ移載ヘッドを停止させることなく移動させながら
そのノズルに吸着されたチップを観察できるので、チッ
プを高速度で作業能率よく実装できる。さらには、光源
部として横長のリニヤ状光源部を用い、このリニヤ状光
源部をチップ供給部と位置決め部に位置決めされた基板
に沿うように設けたことにより、移載ヘッドはチップの
テイクアップ地点から基板の実装地点へ直線的に最短ス
トロークで移動することが可能となり、これにより、よ
り一層高速度でチップを基板に実装することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すものであって、第１図は電子
部品実装装置の斜視図、第２図は移載ヘッドの断面図、
第３図は作業中の平面図、第４図及び第５図は従来手段
の側面図及び平面図である。 ３……基板 ４……位置決め部 ７……チップ供給部 ８……光源部 10……移載ヘッド 13……真空ユニット 14,15……透明板 17……ノズル 18……カメラ Ｍθ……モータ Ｐ……チップ Ｔ……吸引空間

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】チップ供給部と、基板の位置決め部と、チ
   ップ供給部のチップを吸着して位置決め部の基板に移送
   搭載する移載ヘッドとを備えた電子部品実装装置におい
   て、上記移載ヘッドが、透明板を吸引空間を確保して重
   ね合わせて成る真空ユニットと、この真空ユニットの下
   部に垂設されて上記吸引空間と連通するノズルと、真空
   ユニットの上方にあってノズルに吸着されたチップの位
   置ずれを上記真空ユニットを通して上方から観察するカ
   メラと、ノズルをその軸心を中心に回転させるモータと
   から成ることを特徴とする電子部品実装装置。
2. 【請求項２】上記チップ供給部と位置決め部の間に、チ
   ップ供給部と位置決め部に位置決めされた基板に沿う横
   長のリニヤ状光源部を設け、上記ノズルに吸着された電
   子部品に向って下方から光を照射するようにしたことを
   特徴とする請求項１記載の電子部品実装装置。