JPWO2019180954A1

JPWO2019180954A1 - 部品装着装置

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Publication number: JPWO2019180954A1
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Inventors: 早川　昌志; 昌志早川
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Abstract

部品装着装置は、上面に特徴部を有する部品を基板に装着する。部品装着装置は、部品を採取し、採取した部品の下面を撮像し、撮像した部品の下面画像に基づいて認識される部品の採取ずれ量に基づいて補正した仮装着台への目標仮装着位置に採取した部品を仮装着する。続いて、部品装着装置は、仮装着した部品の上面を撮像し、仮装着した仮装着台上の部品を再採取し、再採取した部品の下面を撮像する。そして、部品装着装置は、部品の上面画像に基づいて認識される特徴部の位置ずれ量と再採取した後に撮像した部品の下面画像とに基づいて認識される部品の採取ずれ量とに基づいて補正した基板の目標装着位置に再採取した部品を装着する。

Description

本明細書は、部品装着装置について開示する。

従来より、基板へ部品を装着する部品装着装置において、ヘッドに取り付けられて部品を上から撮像する第１のカメラと、透明プレートとその上面に載置された部品を下から撮像する第２のカメラとを有する測定ステーションと、を備える部品装着装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。部品装着装置は、部品を透明プレートの上面に載置し、載置した部品の上面を第１のカメラで撮像すると同時に部品の下面を第２のカメラで撮像する。次に、部品装着装置は、両方のカメラで撮像した２枚の画像に基づいて部品の上面の構造的特徴（第１の構造的特徴）と部品の下面の構造的特徴（第２の構造的特徴）との空間的なずれを認識する。そして、部品装着装置は、部品の第１の構造的特徴の中心を部品担体（プリント基板）に対して位置合わせして部品担体に取り付ける。

特開２０１５−１５９２８５号公報

しかしながら、上述した部品装着装置は、部品を採取する際に位置ずれが生じていると、位置ずれが生じたまま基板に装着されることとなり、装着精度が悪化してしまう。

本開示は、基板へ部品を装着する際の装着精度をより向上させることを主目的とする。

本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本開示の部品装着装置は、上面に特徴部を有する部品を基板に装着する部品装着装置であって、前記部品を採取する採取部材を有するヘッドと、前記ヘッドを相対移動させる相対移動装置と、前記部品を上方から撮像可能な上方撮像装置と、前記部品を下方から撮像可能な下方撮像装置と、前記部品を仮装着可能な仮装着台と、部品供給装置により供給された部品を採取するよう前記ヘッドと前記相対移動装置とを制御し、採取した前記部品の下面を撮像するよう前記下方撮像装置を制御し、撮像した前記部品の下面画像に基づいて認識される該部品の採取ずれ量に基づいて前記仮装着台への目標仮装着位置を補正し、補正した前記目標仮装着位置に採取した前記部品を仮装着するよう前記ヘッドと前記相対移動装置とを制御し、仮装着した前記部品の上面を撮像するよう前記上方撮像装置を制御し、仮装着した前記仮装着台上の部品を再採取するよう前記ヘッドと前記相対移動装置とを制御し、再採取した前記部品の下面を撮像するよう前記下方撮像装置を制御し、仮装着した後に撮像した前記部品の上面画像に基づいて認識される前記特徴部の位置ずれ量と再採取した後に撮像した前記部品の下面画像に基づいて認識される該部品の再採取ずれ量とに基づいて前記基板への目標装着位置を補正し、補正した前記目標装着位置に再採取した前記部品を装着するよう前記ヘッドと前記相対移動装置とを制御する制御装置と、を備えることを要旨とする。

この本開示の部品装着装置は、採取した部品の下面を撮像し、下面画像により認識される採取ずれを補正した仮装着台の目標仮装着位置に部品を仮装着し、仮装着した部品の上面を撮像する。そして、部品装着装置は、仮装着台から再採取した部品の下面を撮像し、上面画像により認識される特徴部の位置ずれと下面画像により認識される再採取ずれとを補正した基板の目標装着位置に部品を装着する。これにより、部品装着装置は、部品の採取ずれが生じても、仮装着台の目標位置により正確に部品を仮装着することができる。このため、部品装着装置は、仮装着した部品の上面を撮像した上面画像により特徴部の位置ずれをより正確に認識し、基板への目標装着位置に反映させることができる。加えて、部品装着装置は、仮装着台から再採取した部品の下面画像により認識される再採取ずれを基板への目標装着位置に反映させるため、部品の再採取ずれが生じても、基板の目標位置により正確に部品を装着することができる。この結果、装着精度をより向上させることができる。

部品装着システム１０の一例を示す説明図。部品装着装置１１の構成の概略を示す構成図。部品装着装置１１の電気的な接続関係を示すブロック図。特定部品５０の外観図。部品仮装着処理の一例を示すフローチャート。採取ずれ量を取得する様子を示す説明図。部品装着処理の一例を示すフローチャート。特徴部５１の位置ずれ量を取得する様子を示す説明図。変形例の部品装着処理を示すフローチャート。

図１は、部品装着システム１０の一例を示す説明図である。図２は、部品装着装置１１の構成の概略を示す構成図である。図３は、部品装着装置１１の電気的な接続関係を示すブロック図である。図４は、特定部品５０の外観図である。部品装着システム１０は、部品を基板Ｓに実装する処理に関する実装処理を実行するシステムである。この部品装着システム１０は、部品装着装置１１と、管理コンピュータ５０とを備えている。部品装着システム１０は、部品を基板Ｓに装着（実装）する装着処理（実装処理）を実施する複数の部品装着装置１１が上流から下流に配置されている。図１では、部品装着装置１１を１台のみ示す。なお、図１の左右方向がＸ軸方向であり、前後方向がＹ軸方向であり、上下方向がＺ軸方向である。

部品装着装置１１は、図１〜３に示すように、部品供給ユニット１２と、基板搬送ユニット２１と、装着ユニット２２と、パーツカメラ２７と、載置台２８と、制御装置３０とを備える。この部品装着装置１１は、下面側からの撮像により部品の形状などが把握可能な汎用部品のほか、図４に示すように、上面側に特徴部５１を有する特定部品５０を装着可能となっている。特定部品５０は、上面側からその位置や形状などを認識することを要する特徴部５１と、採取時に当接する上面である当接面５２とを有する。特徴部５１は、例えば、端子や発光体（光透過性を有する透明な樹脂により上部が形成されたＬＥＤ部品）などを挙げることができる。

部品供給ユニット１２は、テープフィーダ１３とウエハ供給ユニット１４とを備える。テープフィーダ１３は、テープが巻き付けられたリールを有する。テープには、複数の部品がテープの長手方向に沿って等間隔で保持されている。テープフィーダ１３は、リールからテープを巻きほどき、部品を露出させた状態で、吸着ノズル２５で吸着される吸着位置へ送り出す。ウエハ供給ユニット１４は、ウエハＷを分割したダイＤを吸着ノズル２５で吸着される吸着位置へ送り出すものであり、ウエハパレット１５と、ポット１７と、押し上げピン１８とを有する。ウエハパレット１５は、ウエハＷが貼着されたシート１６を張った状態で固定するものである。ポット１７は、ウエハパレット１５の下方に配置され、図示しない移動装置によりＸＹ方向に移動可能に構成されている。押し上げピン１８は、シート１６に貼着されたウエハＷの分割されたダイＤのうち吸着ノズル２５で吸着されるダイＤをシート１６を裏側から押し上げるものである。押し上げピン１８は、ポット１７の内部に配置され、図示しない昇降装置によりＺ方向に移動可能に構成されている。ダイＤは、押し上げピン１８でシート１６の裏側から押し上げられることで、シート１６から剥離される。上述した特定部品５０（端子付き部品やＬＥＤ部品）は、テープフィーダ１３により供給されてもよいし、ウエハ供給ユニット１４により供給されてもよい。

基板搬送ユニット２１は、基板Ｓの搬入、搬送、装着位置での固定、搬出を行うユニットである。基板搬送ユニット２１は、図１の前後に間隔を開けて設けられ左右方向に架け渡された１対のコンベアベルトを有している。基板Ｓはこのコンベアベルトにより搬送される。

装着ユニット２２は、部品を部品供給ユニット１２（テープフィーダ１３やウエハ供給ユニット１４）から採取し、基板搬送ユニット２１に固定された基板Ｓへ装着するものである。装着ユニット２２は、ヘッド移動ユニット２３と、装着ヘッド２４と、吸着ノズル２５とを備える。ヘッド移動ユニット２３は、ガイドレールに導かれてＸＹ方向へ移動するスライダと、スライダを駆動するモータとを有する。装着ヘッド２４は、スライダに取り外し可能に装着されており、ヘッド移動ユニット２３によりＸＹ方向へ移動する。装着ヘッド２４の下面には、１以上の吸着ノズル２５が取り外し可能に装着されている。吸着ノズル２５は、圧力（負圧）を利用して部品を採取する採取部材である。装着ヘッド２４は、Ｚ軸モータ２４ａを内蔵しており、このＺ軸モータ２４ａによってＺ軸に沿って吸着ノズル２５の高さを調整する。また、装着ヘッド２４は、駆動モータによって吸着ノズル２５を回転（自転）させる図示しない回転装置を備え、吸着ノズル２５に吸着された部品の装着角度を調整可能となっている。この装着ヘッド２４は、複数（例えば８個や１２個など）の吸着ノズル２５を保持する円柱状の保持体が回転し、所定位置（ここでは装置の最前方）の吸着ノズル２５が下方に移動可能な構造（ロータリヘッド）になっている。

この装着ヘッド２４には、マークカメラ２６が配設されている。マークカメラ２６は、例えば、基板Ｓや部品を上方から撮像可能な装置である。マークカメラ２６は、装着ヘッド２４（又はスライダ）の下面側に配設されており、装着ヘッド２４と共にＸＹ方向に移動する。このマークカメラ２６は、下方が撮像領域であり、基板Ｓに付され基板Ｓの位置把握に用いられる基準マークを撮像し、その画像を制御装置３０へ出力する。また、マークカメラ２６は、載置台２８に付され載置台２８の位置ずれや変形の把握に用いる基準マークＭを撮像し、その画像を制御装置３０へ出力する。更に、マークカメラ２６は、特定部品５０の上面（特徴部５１）を撮像し、その画像を制御装置３０へ出力する。

パーツカメラ２７は、基板搬送ユニット２１と部品供給ユニット１２との間に配設されている。このパーツカメラ２７の撮像範囲は、パーツカメラ２７の上方である。パーツカメラ２７は、部品を吸着した吸着ノズル２５がパーツカメラ２７の上方を通過する際、吸着ノズル２５に吸着された部品を下方から撮像し、その画像を制御装置３０へ出力する。

載置台２８は、基板搬送ユニット２１と部品供給ユニット１２との間で且つパーツカメラ２７の横に配設されている。この載置台２８は、部品が載置される上面が水平になるよう支持されており、特定部品５０の仮装着台として用いられる。特定部品５０は、載置台２８に載置されると、ウエハパレット１５の載置されている場合に比して、その姿勢が安定しやすい。載置台２８は、装着ヘッド２４に１度に吸着する特定部品５０の最大数の特定部品５０を載置可能な大きさで形成されているものとしてもよい。また、載置台２８の上面には、上述した基準マークＭが付されている。

制御装置３０は、図３に示すように、ＣＰＵ３１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されている。制御装置３０は、ＣＰＵ３１の他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ３２、各種データを記憶するＨＤＤ３３、作業領域として用いられるＲＡＭ３４、外部装置と電気信号のやり取りを行うための入出力インタフェース３５などを備える。これらはバス３６を介して接続されている。この制御装置３０は、基板搬送ユニット２１、装着ユニット２２（Ｚ軸モータ２４ａやマークカメラ２６）、部品供給ユニット１２、パーツカメラ２７へ制御信号を出力する。また、制御装置３０は、装着ユニット２２（マークカメラ２６）や部品供給ユニット１２、パーツカメラ２７からの信号を入力する。

管理コンピュータ（ＰＣ）４０は、部品装着システム１０の各装置の情報を管理するコンピュータである。管理ＰＣ４０は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成された制御装置を備える。この制御装置は、処理プログラムを記憶するＲＯＭ、各種データを記憶するＨＤＤ、作業領域として用いられるＲＡＭ、外部装置と電気信号のやり取りを行うための入出力インタフェースなどを有する。また、管理ＰＣ４０は、作業者が各種指令を入力するキーボード及びマウス等の入力装置４２と、各種情報を表示するディスプレイ４４とを有する。ＨＤＤには、生産プログラムやその他の生産情報を含むジョブ情報が記憶されている。ここで、生産プログラムは、部品装着装置１１において、どの基板Ｓにどの部品をどの順番で装着するか、また、そのように装着した基板を何枚作製するかを定めたプログラムをいう。また、生産情報には、装着対象の部品に関する部品情報（部品の種類やサイズなど）、部品の目標装着位置（Ｘ＊，Ｙ＊）等が含まれる。管理ＰＣ４０は、部品装着装置１１の制御装置３０と通信可能に接続され、各種情報や制御信号のやり取りを行なう。

以下の説明は、こうして構成された部品装着システム１０の動作、特に部品供給ユニット１２から特定部品５０を採取して載置台２８に仮装着する仮装着動作と、載置台２８に仮装着した特定部品５０の上面側を認識し再採取して基板Ｓに装着する装着動作の説明である。図５は、部品仮装着処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、管理ＰＣ４０からジョブ情報を受信すると共に基板搬送ユニット２１により基板Ｓが搬入されて固定されたときに制御装置３０により実行される。

部品仮装着処理では、制御装置３０のＣＰＵ３１は、まず、装着対象の特定部品５０の上方に吸着ノズル２５が来るようにヘッド移動ユニット２３を制御する（Ｓ１００）。続いて、ＣＰＵ３１は、吸着ノズル２５が下降して特定部品５０を採取（吸着）するようＺ軸モータ２４ａを制御する（Ｓ１１０）。そして、ＣＰＵ３１は、吸着ノズル２５に採取された特定部品５０がパーツカメラ２７の上方に来るようにヘッド移動ユニット２３を制御する（Ｓ１２０）。次に、ＣＰＵ３１は、特定部品５０の下面を撮像するようパーツカメラ２７を制御し（Ｓ１３０）、撮像した特定部品５０の下面画像を処理して特定部品５０の外形中心（下面中心）に対する吸着ノズル２５の採取位置ＰＰのＸＹ方向における位置ずれ量である採取ずれ量ΔＸｐ１，ΔＹｐ１を取得する（Ｓ１４０）。図６は、採取ずれ量を取得する様子を示す説明図である。図示するように、採取ずれ量ΔＸｐ１，ΔＹｐ１の取得は、特定部品５０の下面中心５０ｃと採取位置ＰＰとの差分（ずれ量）をＸ方向およびＹ方向のそれぞれで取得することにより行なわれる。

ＣＰＵ３１は、採取ずれ量ΔＸｐ１，ΔＹｐ１を取得すると、マークカメラ２６が載置台２８の基準マークＭの上方に来るようにヘッド移動ユニット２３を制御する（Ｓ１５０）。続いて、基準マークＭを撮像するようマークカメラ２６を制御し（Ｓ１６０）、撮像した基準マークＭのマーク画像を処理して基準マークＭにより定まる載置台２８の目標仮装着位置（Ｘｔ＊，Ｙｔ＊）を取得する（Ｓ１７０）。次に、ＣＰＵ３１は、取得した目標仮装着位置（Ｘｔ＊，Ｙｔ＊）を、Ｓ１４０で取得したＸＹ方向の採取ずれ量ΔＸｐ１，ΔＹｐ１の分だけ採取ずれが解消される方向にオフセットした位置に補正する（Ｓ１８０）。そして、ＣＰＵ３１は、補正した目標仮装着位置（Ｘｔ＊，Ｙｔ＊）に特定部品５０が仮装着されるようヘッド移動ユニット２３および装着ヘッド２４を制御して（Ｓ１９０）、部品仮装着処理を終了する。

図７は、部品装着処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、部品仮装着処理が実行された後に、制御装置３０により実行される。

部品装着処理では、制御装置３０のＣＰＵ３１は、まず、受信したジョブ情報に含まれる部品情報から部品サイズを取得し（Ｓ２００）、部品サイズが所定サイズ以上であるか否かを判定する（Ｓ２１０）。ここで、所定サイズは、マークカメラ２６の撮像範囲内に載置台２８に仮装着した特定部品５０と基準マークＭとを含めることができるかどうかを判定するための閾値である。この所定サイズは、撮像範囲や基準マークＭの位置などに基づいて予め定められている。ＣＰＵ３１は、部品サイズが所定サイズ以上と判定すると、マークカメラ２６が載置台２８上の特定部品５０の上方に来るようにヘッド移動ユニット２３を制御し（Ｓ２２０）、特定部品５０の上面側を撮像するようマークカメラ２６を制御する（Ｓ２３０）。そして、ＣＰＵ３１は、マークカメラ２６が基準マークＭの上方に来るようヘッド移動ユニット２３を制御し（Ｓ２４０）、基準マークＭを撮像するようマークカメラ２６を制御する（Ｓ２５０）。即ち、ＣＰＵ３１は、載置台２８上の特定部品５０と基準マークＭとを別々に撮像する。一方、ＣＰＵ３１は、部品サイズが所定サイズ未満であると判定すると、マークカメラ２６の撮像範囲が特定部品５０と基準マークＭの両方に含まれるようにヘッド移動ユニット２３を制御し（Ｓ２６０）、特定部品５０の上面側と基準マークＭとを撮像するようマークカメラ２６を制御する（Ｓ２７０）。即ち、ＣＰＵ３１は、載置台２８上の特定部品５０と基準マークＭとを同時に撮像する。なお、載置台２８上に複数の基準マークＭが設けられている場合には、ＣＰＵ３１は、複数の基準マークＭのうち一部と特定部品５０とを同時に撮像した後、ヘッド移動ユニット２３によりマークカメラ２６を移動して残りの基準マークＭを撮像してもよい。

次に、ＣＰＵ３１は、撮像した特定部品５０の上面画像と基準マークＭのマーク画像とを処理して特定部品５０の上面に設けられた特徴部５１のＸＹ方向の位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃを取得する（Ｓ２８０）。図８は、特徴部５１の位置ずれ量を取得する様子を示す説明図である。図示するように、特徴部５１の位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃの取得は、基準マークＭにより定まる目標仮装着中心２８ｃと特徴部５１の中心５１ｃとの差分をＸ方向およびＹ方向のそれぞれで取得することにより行なわれる。ここで、上面に特徴部５１を有する特定部品５０は、製造のばらつきなどにより、部品の外形中心（下面中心）に対して特徴部５１の中心５１ｃがずれた位置にある場合がある。そこで、ＣＰＵ３１は、特徴部５１の中心５１ｃと目標仮装着中心２８ｃとの位置ずれ量を取得することにより、特徴部５１の位置ずれを、特定部品５０を基板Ｓに装着する際に反映させることができる。

特徴部５１の位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃを取得すると、ＣＰＵ３１は、載置台２８に仮装着した特定部品５０の上方に吸着ノズル２５が来るようヘッド移動ユニット２３を制御する（Ｓ２９０）。続いて、ＣＰＵ３１は、吸着ノズル２５が下降して特定部品５０を再採取（再吸着）するようＺ軸モータ２４ａを制御する（Ｓ３００）。次に、ＣＰＵ３１は、吸着ノズル２５に再採取された特定部品５０がパーツカメラ２７の上方に来るようにヘッド移動ユニット２３を制御する（Ｓ３１０）。そして、ＣＰＵ３１は、特定部品５０の下面を撮像するようパーツカメラ２７を制御し（Ｓ３２０）、撮像した特定部品５０の下面画像を処理して特定部品５０の下面中心に対する吸着ノズル２４の採取位置ＰＰのＸＹ方向における位置ずれ量である再採取ずれ量ΔＸｐ２，ΔＹｐ２を取得する（Ｓ３３０）。なお、再採取ずれ量ΔＸｐ２，ΔＹｐ２の取得は、上述した採取ずれ量ΔＸｐ１，ΔＹｐ１と同様の処理により行なわれる。

再採取ずれ量ΔＸｐ２，ΔＹｐ２を取得すると、ＣＰＵ３１は、管理ＰＣ４０から受信した部品情報に含まれる基板Ｓへの目標装着位置（Ｘ＊，Ｙ＊）を補正する（Ｓ３４０）。ＣＰＵ３１は、目標装着位置（Ｘ＊，Ｙ＊）を、Ｓ２８０で取得した特徴部５１の位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃの分だけ位置ずれが解消される方向にオフセットすると共にＳ３３０で取得した再採取ずれ量ΔＸｐ２，ΔＹｐ２の分だけ採取ずれが解消される方向にオフセットした位置に補正する。そして、ＣＰＵ３１は、補正した目標装着位置（Ｘ＊，Ｙ＊）に特定部品５０が装着されるようヘッド移動ユニット２３および装着ヘッド２４を制御して（Ｓ３５０）、部品装着処理を終了する。これにより、特定部品５０は、特徴部５１の中心５１ｃがオフセット前の目標装着位置（Ｘ＊，Ｙ＊）に一致するように基板Ｓに装着されることとなる。

ここで、本実施形態の構成要素と本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の装着ヘッド２４が本開示のヘッドに相当し、ヘッド移動ユニット２３が相対移動装置に相当し、マークカメラ２６が上方撮像装置に相当し、パーツカメラ２７が下方撮像装置に相当する。また、載置台２８が仮装着台に相当し、図５の部品仮装着処理と図７の部品装着処理とを実行する制御装置３０が制御装置に相当する。また、基準マークＭがマークに相当する。

以上説明した部品装着装置１１は、採取した特定部品５０の下面を撮像し、下面画像により取得される採取ずれ量ΔＸｐ１，ΔＹｐ１に基づいて補正した載置台２８の目標仮装着位置（Ｘｔ＊，Ｙｔ＊）に特定部品５０を仮装着する。続いて、部品装着装置１１は、仮装着した特定部品５０の上面を撮像し、載置台２８から特定部品５０を再採取する。次に、部品装着装置１１は、再採取した特定部品５０の下面を撮像し、上面画像により取得される特徴部５１の位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃと下面画像により取得される再採取ずれ量ΔＸｐ２，ΔＹｐ２とに基づいて補正した基板Ｓへの目標装着位置（Ｘ＊，Ｙ＊）に再採取した特定部品５０を装着する。これにより、部品装着装置１１は、特定部品５０を採取する際に採取ずれが生じても、載置台２８の目標位置により正確に部品を仮装着することができる。このため、部品装着装置１１は、仮装着した特定部品５０の上面を撮像した上面画像により特徴部５１の位置ずれをより正確に認識し、基板Ｓへの目標装着位置に反映させることができる。加えて、部品装着装置１１は、下面画像により認識される再採取ずれΔＸｐ２，ΔＹｐ２を基板Ｓへの目標装着位置に反映させるため、特定部品５０を再採取する際に採取ずれが生じても、基板Ｓの目標位置により正確に特定部品５０を装着することができる。この結果、装着精度をより向上させることができる。

また、載置台２８は、マークカメラ２６により撮像される基準マークＭを有する。部品装着装置１１は、基準マークＭを撮像したマーク画像に基づいて定まる目標仮装着位置（Ｘｔ＊，Ｙｔ＊）を採取ずれ量ΔＸｐ１，ΔＹｐ１に基づいて補正する。また、部品装着装置１１は、載置台２８に仮装着した特定部品５０の上面を撮像した上面画像と基準マークＭを撮像したマーク画像とに基づいて特徴部５１の位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃを取得する。そして、部品装着装置５０は、特徴部５１の位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃと再採取ずれ量ΔＸｐ２，ΔＹｐ２とに基づいて基板Ｓへの目標装着位置（Ｘ＊，Ｙ＊）を補正する。これにより、部品装着装置１１の作動に伴って生じる熱などにより載置台２８に変形が生じても、特徴部５１の位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃをより正確に把握することができる。

さらに、部品装着装置１１は、部品サイズが所定サイズ以上のときには載置台２８に仮装着した特定部品５０の上面と基準マークＭとを別々に撮像し、部品サイズが所定サイズ未満のときには載置台２８に仮装着した特定部品５０の上面と基準マークＭとを同時に撮像する。これにより、部品サイズが小さいときには、特徴部５１の位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃの取得に要する時間を短縮させることができる。

また、載置台２８は、パーツカメラ２７とは異なる場所に設置される。例えば、パーツカメラ２７の上方に透明板を設置し、その透明板を仮装着台として用いる場合、仮装着によって透明板が傷付くと、透明板がパーツカメラ２７で撮像された画像の処理に悪影響を及ぼすことがある。しかし、本実施形態では、載置台２８がパーツカメラ２７の上方にないため、上述した不都合は生じない。

なお、本開示は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、載置台２８の基準マークＭの撮像は、採取した特定部品５０を載置台２８に仮装着する前のタイミングと、載置台２８に仮装着した後のタイミングとにそれぞれ行なわるものとした。しかし、載置台２８の基準マークＭの撮像は、上述したタイミングのいずれか一方でのみ行なわれるものとしてもよい。なお、ＣＰＵ３１は、前者のタイミングでのみ基準マークを撮像する場合、図５の部品仮装着処理のＳ１７０で取得した目標仮装着位置（Ｘｔ＊，Ｙｔ＊）を、図７の部品装着処理のＳ２８０での特徴部５１の位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃの取得に用いることができる。また、ＣＰＵ３１は、後者のタイミングでのみ基準マークＭを撮像する場合、そのマーク画像に基づいて定まる載置台２８の目標仮装着位置（Ｘｔ＊，Ｙｔ＊）を、次の特定部品を仮装着する際にＳ１７０で取得する目標仮装着位置（Ｘｔ＊，Ｙｔ＊）として用いることができる。

また、上述した実施形態では、載置台２８は、基準マークＭを有するものとしたが、これに限定されるものではなく、基準マークＭを有さないものとしてもよい。この場合、図５の部品仮装着処理では、ＣＰＵ３１は、Ｓ１５０，Ｓ１６０の処理を省略すると共にＳ１７０において予め定められた載置台２８の目標仮装着位置（目標仮装着中心）を取得するものとすればよい。また、図７の部品装着処理では、ＣＰＵ３１は、Ｓ２１０に代えてマークカメラ２７で特定部品５０の上面を撮像する処理を実行し、Ｓ２２０に代えて特定部品５０の上面画像に基づいて特徴部５１の位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃを取得する処理を実行すればよい。なお、位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃの取得は、上述した予め定められた載置台２８の目標仮装着中心と特定部品５０の特徴部５１の中心５１ｃとの差分をＸ方向およびＹ方向のそれぞれで取得することにより行なわれる。

さらに、上述した実施形態では、部品装着装置１１は、特定部品５０を採取した後、載置台２８に仮装着する前に載置台２８上の基準マークＭを撮像し、そのマーク画像に基づいて定まる目標仮装着位置（Ｘｔ＊，Ｙｔ＊）を採取ずれ量ΔＸｐ１，ΔＹｐ１に基づいて補正する。また、部品装着装置１１は、特定部品５０を仮装着した後、載置台２８上の特定部品５０の上面と基準マークＭとを撮像し、そのマーク画像に基づいて定まる載置台２８の目標仮装着中心に対する特徴部５１の位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃを上面画像に基づいて取得する。しかし、これに限定されるものではなく、部品装着装置１１は、予め基準マークＭを撮像しておき、そのマーク画像に基づいて定まる目標仮装着位置（目標仮装着中心）を用いてもよい。

また、上述した実施形態では、部品装着装置１１は、載置台２８から特定部品５０を再採取した後に、パーツカメラ２７で特定部品５０の下面を撮像し、その下面画像に基づいて取得した再採取ずれ量ΔＸｐ２，ΔＹｐ２に基づいて目標装着位置（Ｘ＊，Ｙ＊）を補正した。しかし、部品装着装置１１は、再採取した後のパーツカメラ２７による特定部品５０の下面の撮像を省略してもよい。上述したように、特定部品５０は、載置台２８に載置されると、ウエハパレット１５の載置されている場合に比して、その姿勢が安定しやすい。このため、再採取した後の特定部品５０の下面の撮像を省略しても、特定部品５０を基板Ｓの目標位置に正しく装着することができる。

また、上述した実施形態では、ＣＰＵ３１は、載置台２８に仮装着した特定部品５０の上面を撮像して認識される特徴部５１の位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃに基づいて位置ずれが解消される方向に基板Ｓへの目標装着位置（Ｘ＊，Ｙ＊）を補正するものとした。しかし、ＣＰＵ３１は、図９の部品装着処理のＳ２８０Ｂ，Ｓ２９０Ｂに示すように、特徴部５１の位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃに基づいて位置ずれが解消される方向に採取位置（Ｘｐ，Ｙｐ）をオフセット（補正）して載置台２８上の特定部品５０を再採取するものとしてもよい。この場合、目標装着位置（Ｘ＊，Ｙ＊）の補正は、Ｓ３４０Ｂに示すように、再採取ずれ量ΔＸｐ２，ΔＹｐ２の分だけ再採取ずれが解消される方向にオフセットすることにより行なわれる。

また、上述した実施形態では、部品装着装置１１は、装着ヘッド２４をＸＹ方向に移動させるヘッド移動ユニット２３を備えるものとした。しかし、部品装着装置１１は、部品供給ユニット１２や載置台２８、基板ＳをＸＹ方向に移動させる移動ユニットを備えるものとしてもよい。即ち、移動ユニットは、装着ヘッド２４を部品供給ユニット１２，載置台２８および基板Ｓに対して相対移動させるものであればよい。

本開示は、部品装着装置の製造産業などに利用可能である。

１０部品装着システム、１１部品装着装置、１２部品供給ユニット、１３フィーダ、１４ウエハ供給ユニット、１５ウエハパレット、１６シート、１７ポット、１８押し上げピン、２１基板搬送ユニット、２２装着ユニット、２３ヘッド移動ユニット、２４装着ヘッド、２４ａＺ軸モータ、２５吸着ノズル、２６マークカメラ、２７パーツカメラ、２８載置台、３０制御装置、３１ＣＰＵ、３２ＲＯＭ、３３ＨＤＤ、３４ＲＡＭ、４０管理コンピュータ、４２入力装置、４４ディスプレイ、５０特定部品、５１特徴部、５１ｃ中心、５２当接面、Ｓ基板、Ｗウエハ。

Claims

上面に特徴部を有する部品を基板に装着する部品装着装置であって、
前記部品を採取する採取部材を有するヘッドと、
前記ヘッドを相対移動させる相対移動装置と、
前記部品を上方から撮像可能な上方撮像装置と、
前記部品を下方から撮像可能な下方撮像装置と、
前記部品を仮装着可能な仮装着台と、
部品供給装置により供給された部品を採取するよう前記ヘッドと前記相対移動装置とを制御し、採取した前記部品の下面を撮像するよう前記下方撮像装置を制御し、撮像した前記部品の下面画像に基づいて認識される該部品の採取ずれ量に基づいて前記仮装着台への目標仮装着位置を補正し、補正した前記目標仮装着位置に採取した前記部品を仮装着するよう前記ヘッドと前記相対移動装置とを制御し、仮装着した前記部品の上面を撮像するよう前記上方撮像装置を制御し、仮装着した前記仮装着台上の部品を再採取するよう前記ヘッドと前記相対移動装置とを制御し、再採取した前記部品の下面を撮像するよう前記下方撮像装置を制御し、仮装着した後に撮像した前記部品の上面画像に基づいて認識される前記特徴部の位置ずれ量と再採取した後に撮像した前記部品の下面画像に基づいて認識される該部品の再採取ずれ量とに基づいて前記基板への目標装着位置を補正し、補正した前記目標装着位置に再採取した前記部品を装着するよう前記ヘッドと前記相対移動装置とを制御する制御装置と、
を備える部品装着装置。
請求項１に記載の部品装着装置であって、
前記仮装着台は、前記上方撮像装置により撮像されるマークを有し、
前記目標仮装着位置の補正は、所定タイミングで前記マークを撮像するよう前記上方撮像装置を制御し、撮像した前記マークのマーク画像に基づいて定まる前記仮装着台の目標仮装着位置を、前記部品の採取ずれ量に基づいて補正することにより行ない、
前記目標装着位置の補正は、前記仮装着台に前記部品を仮装着した状態で該部品の上面を撮像するよう前記上方撮像装置を制御し、撮像した前記部品の上面画像と前記マークのマーク画像とに基づいて認識される前記特徴部の位置ずれ量と再採取した後に撮像した前記部品の下面画像に基づいて認識される該部品の再採取ずれ量とに基づいて行なう、
部品装着装置。
請求項２に記載の部品装着装置であって、
前記所定タイミングは、前記部品供給装置により供給された部品を採取した後であって、採取した前記部品を前記仮装着台に仮装着する前のタイミングである、
部品装着装置。
請求項２または３に記載の部品装着装置であって、
前記所定タイミングは、前記部品を前記仮装着台に仮装着した後のタイミングであり、
前記制御装置は、前記仮装着台に前記部品を仮装着した状態で該部品の上面と前記マークとを同時に撮像するよう前記上方撮像装置を制御する、
部品装着装置。
請求項４に記載の部品装着装置であって、
前記制御装置は、装着対象の部品のサイズを取得し、取得した部品のサイズが所定サイズ未満のときには前記仮装着台に前記部品を仮装着した状態で該部品と前記マークとを同時に撮像するよう前記上方撮像装置と前記相対移動装置とを制御し、取得した部品のサイズが前記所定サイズ以上のときには前記仮装着台に前記部品を仮装着した状態で該部品と前記マークとを別々に撮像するよう前記上方撮像装置と前記相対移動装置とを制御する、
部品装着装置。
請求項１ないし５いずれか１項に記載の部品装着装置であって、
前記仮装着台は、前記下方撮像装置とは異なる位置に設置されている、
部品装着装置。
上面に特徴部を有する部品を基板に装着する部品装着装置であって、
前記部品を採取する採取部材を有するヘッドと、
前記ヘッドを相対移動させる相対移動装置と、
前記部品を上方から撮像可能な上方撮像装置と、
前記部品を下方から撮像可能な下方撮像装置と、
前記部品を仮装着可能な仮装着台と、
部品供給装置により供給された部品を採取するよう前記ヘッドと前記相対移動装置とを制御し、採取した前記部品の下面を撮像するよう前記下方撮像装置を制御し、撮像した前記部品の下面画像に基づいて認識される該部品の採取ずれ量に基づいて前記仮装着台への目標仮装着位置を補正し、補正した前記目標仮装着位置に採取した前記部品を仮装着するよう前記ヘッドと前記相対移動装置とを制御し、仮装着した前記部品の上面を撮像するよう前記上方撮像装置を制御し、撮像した前記部品の上面画像に基づいて認識される前記特徴部の位置ずれ量に基づいて採取位置を決定して前記仮装着台上の部品を再採取するよう前記ヘッドと前記相対移動装置とを制御し、再採取した前記部品の下面を撮像するよう前記下方撮像装置を制御し、再採取した後に撮像した前記部品の下面画像に基づいて認識される該部品の再採取ずれ量に基づいて前記基板への目標装着位置を補正し、補正した前記目標装着位置に再採取した前記部品を装着するよう前記ヘッドと前記相対移動装置とを制御する制御装置と、
を備える部品装着装置。
上面に特徴部を有する部品を基板に装着する部品装着装置であって、
前記部品を採取する採取部材を有するヘッドと、
前記ヘッドを相対移動させる相対移動装置と、
前記部品を上方から撮像可能な上方撮像装置と、
前記部品を下方から撮像可能な下方撮像装置と、
前記部品を仮装着可能な仮装着台と、
前記部品を仮装着可能であると共に前記上方撮像装置により撮像されるマークを有する仮装着台と、
部品供給装置により供給された部品を採取するよう前記ヘッドと前記相対移動装置とを制御し、採取した前記部品の下面を撮像するよう前記下方撮像装置を制御し、撮像した前記部品の下面画像に基づいて認識される該部品の採取ずれ量に基づいて前記仮装着台への目標仮装着位置を補正し、補正した前記目標仮装着位置に採取した前記部品を仮装着するよう前記ヘッドと前記相対移動装置とを制御し、仮装着した前記部品の上面と前記マークとを撮像するよう前記上方撮像装置を制御し、仮装着した前記仮装着台上の部品を再採取するよう前記ヘッドと前記相対移動装置とを制御し、撮像した前記部品の上面画像と前記マークのマーク画像とに基づいて認識される前記特徴部の位置ずれ量に基づいて前記基板への目標装着位置を補正し、補正した前記目標装着位置に再採取した前記部品を装着するよう前記ヘッドと前記相対移動装置とを制御する制御装置と、
を備える部品装着装置。
上面に特徴部を有する部品を基板に装着する部品装着装置であって、
前記部品を採取する採取部材を有するヘッドと、
前記ヘッドを相対移動させる相対移動装置と、
前記部品を上方から撮像可能な上方撮像装置と、
前記部品を下方から撮像可能な下方撮像装置と、
前記部品を仮装着可能な仮装着台と、
前記部品を仮装着可能であると共に前記上方撮像装置により撮像されるマークを有する仮装着台と、
部品供給装置により供給された部品を採取するよう前記ヘッドと前記相対移動装置とを制御し、採取した前記部品の下面を撮像するよう前記下方撮像装置を制御し、撮像した前記部品の下面画像に基づいて認識される該部品の採取ずれ量に基づいて前記仮装着台への目標仮装着位置を補正し、補正した前記目標仮装着位置に採取した前記部品を仮装着するよう前記ヘッドと前記相対移動装置とを制御し、仮装着した前記部品の上面と前記マークとを撮像するよう前記上方撮像装置を制御し、撮像した前記部品の上面画像と前記マークのマーク画像とに基づいて認識される前記特徴部の位置ずれ量に基づいて採取位置を決定して前記仮装着台上の部品を再採取するよう前記ヘッドと前記相対移動装置とを制御し、前記基板への目標装着位置に再採取した前記部品を装着するよう前記ヘッドと前記相対移動装置とを制御する制御装置と、
を備える部品装着装置。