JPS6132500A - 位置決め方法 - Google Patents

位置決め方法

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JPS6132500A
JPS6132500A JP15346684A JP15346684A JPS6132500A JP S6132500 A JPS6132500 A JP S6132500A JP 15346684 A JP15346684 A JP 15346684A JP 15346684 A JP15346684 A JP 15346684A JP S6132500 A JPS6132500 A JP S6132500A
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JP
Japan
Prior art keywords
image
printed circuit
circuit board
pattern
chip component
Prior art date
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Pending
Application number
JP15346684A
Other languages
English (en)
Inventor
柄崎 晃一
守 小林
靖彦 原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to US06/757,662 priority patent/US4672209A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0815Controlling of component placement on the substrate during or after manufacturing

Landscapes

  • 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】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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、プリント基板にチップ部品を位置決めするた
めの位置決め方法に関する。
〔発明の背景〕
従来のチップ部品の代表的な位置決め方法は、プリント
基板を照明し、その反射光によるパターン像を撮像し1
.同様にチップ部品を照明し、その反射光による端子像
を撮像し、パターン像と端子像との位置ずわ量を求め、
プリン1−幕板の位置を補正する方法であった。
このような方法の従来の位置決め装置を第5図に示し・
、説明する。図において、1はプリント基板であり、X
方向C図の左右方向)およびY方向(図に対し、垂直な
方向)に移動可能なXYテーブル(図示せず)に乗せら
れている。光源8から出てコンデンサレンズ9を通過し
た光21は、ハーフミラ−7により進路方向を変えられ
、プリント基板1を照明する。プリント基板1の表面か
らの反射光33はハーフミラ−7を通過し、結像レンズ
10によりテレビカメラ11の撮像面に結像される。か
くして、プリント基板】のパターン2の像がテレビカメ
ラ11により撮像される。
4は位置決めすべきチップ部品である。6はチップ部品
供給機であり、破線6′で示す右側位置に回転した状態
でセットされたチップ部品4を。
実線で示す位置に回転しプリント基板上方位置に供給す
る。このチップ部品4も照明光21により照明さh、そ
の反射光32はハーフミラ−7お、よび結像レンズ10
を経由L7、テレビカメラ11の撮像面に結像される。
このとき、結像レンズ]0とテレビカメラ11を破線1
0’、11 ′に示すように移動させ、焦点合わせか行
わハる。かくして、チップ部品4の端子5の像かテレビ
カメラ11(;より撮像される。
撮像されたパターン像と端子像の位置すれ星か図示し7
ない処理装置で求めら才(、それを補正するようにXY
チーフルか動かされ、チップ部品4とプリント基板1の
パターン2との位置決めがなされる。
このような従来の位置決め方法は、プリン1〜基板のパ
ターン表面に傷や変色、あるいは溶融はんだ面のような
平滑な曲面で、ある方向に異常に強く反射する光沢部分
が存在すると、その影響でパターン像を正確に撮像でき
ず、位置決め精度が悪化するという問題がある。
チップ部品の位置決めに関しては、」−述した方θく以
外に、プリント基板の裏面を照明し、プリン1〜基板の
透過光によるパターン像を撮像する方法(特開昭58−
106891号)や、プリン1一基板をそのパターン表
面の研磨傷痕とほぼ直交する方向かtつ照明し、その反
射光によるパターン像を撮像する方法(特開昭58−6
7093号)が知られている。しかし、前者は裏面のパ
ターンの影響を受けて表面のパターン像を正しく撮像で
きないことかある。また後者は、パターン表面の傷や変
色の影響を受ける。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、プリント基板表面の傷、変色、光沢曲
面やプリント基板裏面のパターンにより影響されること
なく、プリント基板表面のパターン像を正確に撮像し1
.正確な位置決めを行うことができる位置決め方法を提
供する1:とにある。
〔発明の概要〕
プリント基板の基材であるガラスポリイミド板やガラス
エポキシ板は、特定の波長範囲の光を照射されると、特
定波長範囲の蛍光を発生する性質がある。
二の性質に着目し1本発明は、プリント基板の基+1が
蛍光を発生するような波長範囲の励起光をプリント基板
に照射し、プリン1〜基板のパターン像をその基材から
発生する蛍光の像とL5て撮像することを特徴とするも
のである。この蛍光像は、蛍光の光源である基材をプリ
ント基板の表面パターンでマスキングし、たものである
から、裏面パターンの影響を受ないことは勿論のこと、
表面パターン面の傷や変色、光沢曲面の影響も受けない
従って、プリン1〜基板の表面パターンの像を正確に撮
像し7.高精度な位置決めを行う二とかできる。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照して本発明の実施例を、iYi il
lに説明する。
第1図は本発明の一実施例による位置決め装置の模式図
であり、第5図と同一符号は同等部分を示L、でいる。
二の位置決め装置と第5図の装置との州庁は、コンデン
サレンズ9どハーフミラ−7との間に第1のフィルタ1
2を設け、結像レンツごス10とテレビカメラ11との
間に第2のフーイルタ13を必要な時に挿入するように
構成した点である。
動作を説明する。プリント基板1のパターン像を撮像す
る時には、チップ部品供給機6は破線6′て示す位置に
回転させられ、従ってプリント基板1の4一方にはチッ
プ部品4は存在し−ない。また、結像レンズ10とテレ
ビカメラ11、および第2のフーイルタ10は、それぞ
れ実線で示された位置にある。
)’r; IM 8から発しコンデンサレンズ9を通っ
た光2Iけ フィルター2を通過する。このフィルタI
2を通過し、たソ/;23は、プリン1へ基板1の基材
3か1〕、蛍ソロを効宇的に発生させ得る波長範囲の励
起)16である。この励起光23はハーフミラ−7で反
1」さ」腰プリン1一基板1の表面を照明する。その結
果、プリン1〜桟仮1の基材3が励起され、蛍)’63
5を発する。プリン1一基板1の表面パターン2てマス
キングさ、れた蛍光と、プリント基板表面で反ル[さ1
また励起光の合成光38は、ハーフミラ−7と結像レン
ズ10、さらにフィルタ1:3を通過してテレビカメラ
11の撮像面に結像される3、ここで、フ、イルタ13
は合成光38の励起光成分をカッi〜するため、テレビ
カメラ11の入n・1光39は、蛍光成分だけから成る
。かくして、蛍光によるパターン2の像がiE #、に
撮イ免さハる。
次にチップ部品1の端子の撮像か行わ4しる。二の場合
、達ノブ部品(+I:給磯6か実線で示さ才lる(I’
t。
if”j へ回1g L、チノ、、f部品5か実線位f
、t t= (tll、袷さ4Iる。また、]rルタ1
3は[!& 線13′TF示さ、fする光路外位置まて
移動させら1しろ イJ−お、:のように)fルタl 
:IをT81Iすjさせろ手段は、公知技術により容易
に実現てきろのて、図中省略さ、1℃でいろ。
また 結イ争1ノンスlOとテレビカメラ]1は、焦点
合わせのために破線1(1′、11 ′の位置に移動さ
せら償ろ。
チップ部品4は励起)s: 23により照明さ415、
その反射光37けハーフミラ−7と結像1ノンス10を
介してテレビカメラ11の撮像面に結像さオ(ろ、。
この時のテレビカメラ11の入η4光40は、励起光成
分だけからなっている。かくして、チップ部品4の幅1
子5の像が撮像される。
、二の、上うにしてテレビカメラ11の撮像面に撮像さ
Jまたパターン像と端子像との相対位置が図示しない処
理装置により比較され、パターン2に対するチップ部品
4の位置ずれ量が求められる。そして、その位置ずれ量
を補正するように、プリント袖板1が乗せられているX
Yテーブルが移動せしめられ、チップ部品4の位置決め
がなされる。
なお、」1記処理装置の処理内容は従来と同様でよいの
で、その詳釦説明は省略する。また、XYテーブルやそ
の駆動機構、さらに結像レンズ10とテレビカメラ11
を移動さぜる機構も従来と同様で、よいから、図中省略
されている。
ここで、励起)l/、波長、蛍光波長、フィルタ12゜
13の波長特性について説明する。
プリント基板1の長材3としては、ガラスポリイミド板
とガラスエポキシ板が代表的である。その中のカラスポ
リイミド板は、500nmの波長の光に対し蛍光発生量
がピ〜りとなり、蛍光の波長は(i 00 n m !
j中心にして3On=ROOnmの範囲てあ2)。?羊
−〕で、プリン1−基(反1の1舌(反3かカラスポリ
−イミl’ 4反のj場合、370〜3900mの波長
で透過率かび−クとなり、500 n mの波長の光す
て透過させろフルーフィルタを第1のフィルタ12とし
て用いることかできる。第2のフィルタ13どし、では
、約500nm以−にの光を透過させ、520〜5’l
Onmの波長で透過率が50%となるイエローフィルタ
を用いる。二とができる。
なお、この場合、光源8とし7て波長か514nmまた
は488nmのアルゴンレーザに用いれば、第1のフィ
ルタ12を省くことかできる。。
ガラスエポキシ板の場合は、390nmの励起光に対し
て蛍光発生量かピークとなり、蛍光は490nmをピー
クどして350−750nmの波長範囲である。従って
、プリント基板1の基材3がガラスエポキシ牟反の場合
も、フィルり12,13として上述のブルーフィルタと
イエローフィルタをそ4ぞれ用いることができる。
第:2図は本発明の他の実施例による位置決め装置のI
’r¥ y(:図でJリイ・、二の位置決め装置におい
ては、結(争し/ンズ10とテ1.ノビカメラ11を固
定し7た状態でパターン像ど端T−@を撮像てきるよう
にするために、光路Jて調節4(:(’ I 4が新た
に設けられている 第2図のフCルタ13は光路長調節
器1/Iと一体的に移動する32.二ね以外は上記実施
例装置と同様Cある。
ブ?jン1一基板(のパターン像を撮像する場合、光路
長調節器]/Iはテレビカメラ11の光路外に移動し1
.またフ、イルタ13は実線で示されるように光路中に
移動する。従って、」−2実施例装置と同様な条件で蛍
ソロによるパターン像が撮像される。
チップ部品4の端子像を撮像する場合、チップ部品4の
上面は距離したけテレビカメラ11の撮像面に近付くた
め、上記実施例の構成ではテレビカメラ11と結像レン
ズ1oを」二に移動させることにより、焦点あわせを行
う必要があった。こ胞に対し1本実施例装置においては
、テレビカメラ11ど結像1ノンス10を移動する代わ
りに、光路長調節器17Iを破1i!i目4′に示す上
うにソ1′、路中に位置させ、必要叶だけ)■路長を延
長する二とにより、テレビカメラ11と結像レンズ10
を固定し、たままて焦点を合わせ、端子像を撮像する1
゜テレビカメラ】1と結像1ノンズ10を移動すると、
光軸ずれ等による像の歪や倍率の変動が生じ、像か不安
定になりやすい。また、テレビカメラ11と結像lノン
ズ10を移動させるために、精密な機構か必要である。
本実施例では、テレビカメラ11と結像レンズ10は固
定されるが、そのような問題を解決できる。
本実施例装置における位置決め手順を第3図に示す8こ
の図の最後のステップ37は、位置決め後にチップ部品
供給機6からチップ部品4を落下させ、プリント基板1
に搭載する操作である。
上記光路長調器14の−・例を第4図に示す。この図に
おいて、15a=+5dは鏡面であり、2枚ずつ平行に
向かい合せて「<」の字状に配置されている。長ρ1、
幅C1、鏡面間隔dにはd−4,、−Q、/4 の関係かある。従って、プリント基板パターン面とチッ
プ部品」二面の結像面の距離L(つまりf〜f′間’d
l”、fllI テ’M 21’l (7) T−トf
il  ) ハL=2dτ2X (Q、−Q、、 /I
I)で示されろ。
以上、実施例について説明したが1本発明はそAまたけ
に限定されるものではなく、種々変形して実施できるも
のである。
〔発明の効果〕
以」二の説明から明らかなように1本発明によれは、プ
リント基板の基材がら発生した蛍光の像としてパターン
像を撮像するから、撮像すべきパターン面に傷や変色、
あるいは溶融はんだ面のような平滑で特定方向に異常に
強く反射する曲面か存在しても、さらに裏面パターンが
存在しても、パターン像を正確に撮像し1、正確な位置
決めを行うことかできるという効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による位置決め装置の模式図
、第2図は本発明の他の実施例による位置決め装置の模
式図、第3図は第2図に示し、た位置決め′!A置にお
ける位置決め手順を示すフローチャー1− 第4図は光
路長調節器の一例を示す断面図、第5図は従来の位置決
め方法による位置決め装置の模式図である。 1 プリント基板、  2 パターン、3・・4ル+↓
、  4・チップ部品、  5・・端子、6 チソゾ部
品供il1機、  7・・ハーフミラ−18光l原、 
 9 コンテンサL/ンス、10 結像1ノンズ、  
11 テレビカメラ、)2 ・第1のフーイルタ、  
13 第2のフィルタ  111 光路長2節器、  
 ] 5 a −] 5 d鏡面。 第  1  図   ′ 第  2  図 第  3  図 第  4  図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)プリント基板の特定のパターン像とチップ部品の
    端子像とを撮像し、画像の相対位置ずれを補正するよう
    にプリント基板とチップ部品との相対位置を調節するこ
    とにより、チップ部品をプリント基板に位置決めする位
    置決め方法において、プリント基板に励起光を照射して
    該プリント基板の基材から蛍光を発生させ、該プリント
    基板のパターン像を該蛍光による像として撮像すること
    を特徴とする位置決め方法。
JP15346684A 1984-07-24 1984-07-24 位置決め方法 Pending JPS6132500A (ja)

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JP15346684A JPS6132500A (ja) 1984-07-24 1984-07-24 位置決め方法
US06/757,662 US4672209A (en) 1984-07-24 1985-07-22 Component alignment method

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