KR100275086B1

KR100275086B1 - 전자부품실장장치 및 전자부품실장방법

Info

Publication number: KR100275086B1
Application number: KR1019970000250A
Authority: KR
Inventors: 야스히로 카시와기; 카즈히데 나가오; 타케시 모리타
Original assignee: 모리시타 요이찌; 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤
Priority date: 1996-01-08
Filing date: 1997-01-08
Publication date: 2000-12-15
Also published as: CN1161633A; US5864944A; KR970061037A; SG52900A1; TW326618B; CN1099227C

Abstract

본 발명은 파트피더에 구비된 전자부품을 옮겨싣기헤드의 노즐에 의해 픽업해서 기판에 탑재하는 전자부품실장장치 및 전자부품의 실장방법에 관한 것으로서, 특히 라인센서를 사용해서노즐에유지된 전자부품을 촬상하여 그 위치인식을 행하는 것에 관한 것으로서 화상인식용의 라인센서를 구비한 전자부품실장장치의 생산성 및 실장정밀도를 높이는 것을 목적으로 한 것이며, 이 목적을 달성하기 위하여, 옮겨싣기헤드(20)에는 복수개의 노즐(21a), (21b), (21c)을 기판반송방향을 따라서 가로 일렬로 배치하고, 옮겨싣기헤드(20)는 인식부재(30)의 라인센서(33)의 윗쪽으로 복수의 노즐(21a), (21b), (21c)의 배열방향을 따라서 직선적으로 이동하고, 각 노즐(21a), (21b), (21c)에 처크된 복수의 전자부품(칩)(12)을 이 라인센서(33)에 의해 연속적으로 촬상하여 칩(12)의 위치인식을 행하고, 다음에, 인식결과에 따라서 복수의 칩(12)에 있어서의 X방향, Y방향, θ방향의 위치편차를 보정해서 복수의칩(12)을 차례차례로 기판(3)의 특정한 좌표지점에 탑재하고, 인식부재(30)는 라인센서(33)의 긴쪽방향이 복수의 노즐(21a), (21b), (21c)의 이동방향에 대해서 정확하게 직교시키기 위한 회전각도조정수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한 것이다.

Description

전자부품실장장치 및 전자부품실장방법

본 발명은, 파트피더에 구비된 전자부품을 옮겨싣기헤드의 노즐에 의해 픽업해서 기판에 탑재하는 전자부품실장장치 및 전자부품의 실장방법에 관하여, 특히 라인센서를 사용해서 노즐에 유지된 전자부품을 촬상하여 그 위치인식을 행하는 것에 관한 것이다.

전자부품(이하 칩으로 칭함)을 기판에 탑재하는 전자부품실장장티는, 파트피더에 구비된 칩을 옮겨싣기헤드의 노즐의 하단부에 진공흡착해서 픽업하고, 기판의 특정한 좌표지점에 이송탑재하게 되어있다. 이 경우, 노즐의 하단부에 진공흡착된 칩은, X방향, Y방향, θ방향(회전방향)의 위치편차를 가지고 있으므로, 이 위치편차를 인식부재에 의해 검출하고, 검출된 위치편차를 보정한 다음 기판에 탑재하게 되어 있다.

인식부재로서는, 라인센서를 사용한 것이 알려져 있다. 라인센서는 CCD 등의 수광소자를 직선적으로 배설한 것이며, 그 긴쪽방향과 직교하는 방향으로 칩을 이송시키면서 라인센서에 의해 촬상함으로써, 칩화상의 면(面)정보를 입수할수 있고, 또한 해상도가 높으므로 칩의 위치편차를 고정밀도로 검출할 수 있다고 하는 장점을 가지고 있다.

이하, 종래의 라인센서에 의한 칩의 인식방법을 설명한다. 도 13은 종래의 전자부품실장장치에 있어서의 칩의 인식방법의 설명도이며, 전자부품실장장치에 구비된 라인센서의 위쪽으로 칩을 이동시켜서 그 위치인식을 행하는 모양을 평면시해서 표시하고 있다.

즉, 도 13중의 (101)은 칩이며, 옮겨싣기헤드의 노즐(102)의 하단부에 진공 흡착되어 있다. 옮겨싣기헤드는, 파트피더에 구비된 칩(101)을 노즐(102)의 하단부에 진공흡착해서 픽업하고, 기판(도면바깥)에 이송탑재하는 것이나, 이 이송의 도중에 있어서, 라인센서(103)의 위쪽으로 이동하여, 라인센서(103)에 의해 칩(101)의 화상을 촬상하고, 그 화상에 의거해서 화상인식수단에 의해 칩(101)의 위치인식을 행하여, 그 X방향, Y방향, θ방향의 위치편차를 검출한다.

그러나, 라인센서를 사용한 인식부재를 구비한 종래의 전자부품실장장치에서는, 1개의 옮겨싣기헤드의 노즐(102)에 의해 1개의 칩(101)을 픽업하고, 옮겨싣기헤드의 노즐(102)을 라인센서(103)를 경유시켜서 파트피터와 기판사이를 왕래시켜서 칩(101)을 1개씩 기판에 탑재하기 때문에 작업능률이 진척되지 않고, 고속성이 떨어진다고하는 과제가 있었다.

또, 도 13에 있어서, 칩(101)의 이송방향 N1과 라인센서(103)의 긴쪽방향 N2는 직교해있지 않으면 않되나, 도시한 바와 같이 이송방향 N1에 수직인 직선K를 중심으로 각도 θ로 경사져있는 경우가 있다. 또한, 이 각도 θ를 본명세서에서는 회전각도라고 호칭한다. 이와같이 라인센서(103)가 경사져 있으며, 라인센서(103)에 의해 촬상된 칩(101)의 화상은 비뚤어지고, 인식오차가 발생하기 때문에, 칩(101)을 기판에 실장하는 실장정밀도가 향상되지 않는다고하는 과제가 있었다.

따라서 본 발명은, 상기 종래의 과제를 해결하는 것으로써, 전자부품을 고속도로 기판에 탑재할 수 있는 전자부품실장장치 및 전자부품실장방법을 제공하는 것을 제 1의 목적으로 한다.

또 본 발명은, 라인센서의 회전각도를 검출해서 보정함으로써 정밀하게 기판에 전자부품을 실장할 수 있는 전자부품실장장치 및 전자부품실장방법을 제공하는 것을 제 2의 목적으로 한다.

제1도는 본 발명의 일실시형태에 있어서의 전자부품실장장치의 사시도

제2도는 동장치의 평면도

제3도는 동장치의 옮겨싣기헤드와 라인센서의 사시도

제4도는 동장치의 인식유닛의 사시도

제5도는 동장치의 인식유닛의 단면도

제6도는 동장치의 구동계의 블록도

제7도는 동장치의 노즐과 지그의 측면도

제8도는 동장치의 지그의 저면도

제9도는 동장치의 라인센서의 회전각도의 조정방법의 설명도

제10도는 동장치의 라인센서의 회전각도의 조정방법의 순서도

제11도는 동장치의 전자부품탑재방법의 순서도

제12도는 동장치의 라인센서에 의한 화상도입의 설명도

제13도는 종래의 전자부품실장장치에 있어서의 전자부품(칩)의 인식방법의 설명도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기대(基臺) 2 : 가이드레일(기판반송수단)

3 : 기판 4 : 파트피터(Part feeder)

5 : Y축테이블 6 : X축테이블

7 : 볼나사(Y축방향) 8 : 가이드레일

9 : Y축모터 10 : 볼나사(X축방향)

11 : X축모터 12, 12a, 12b, 12c : 칩(전자부품)

20 : 옮겨싣기헤드 21a, 21b, 21c : 노즐

22 : Z축모터 23a : 너트

23b : 이송나사 24 : θ모터

25 : 벨트 26 : 백플레이트

27 : 샤프트 28 : 노즐홀더

29 : 걸어맞춤부 30 : 인식유닛

31 : 경통(鏡筒) 32 : 렌즈계

32a : 하아프미러 33 : 라인센서

34 : 슬릿 35 : 카메라

36 : 서브케이스 37 : 광원

38 : 턴테이블 39 : 지지통

40 : 베어링 41 : 아암(회전각도조정수단)

42 : 로울러(회전각도조정수단) 43 : 발톱(회전각도조정수단)

44 : 너트(회전각도조정수단) 45 : 볼나사(회전각도조정수단)

46 : 모터(회전각도조정수단) 47 : 가인드레일(회전각도조정수단)

48 : CUP 49 : 기억부

50 : 인식부 51 : 모터구동회로

60 : 지그 61 : 로드

62 : 걸어맞춤부 M1 : 제 1타겟

M2 : 제 2타겟 N1 : 이송방향

N2 : 라인센서의 긴쪽방향

그리고 이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 전자부품실장장치는, 기판을 반송하는 기판반송수단과, 기판의 반송방향을 따라서 복수의 노즐을 가로 일열로 유지한 옮겨싣기헤드와, 옮겨싣기헤드를 복수의 노즐의 배열방향으로 수평이동시키는 X 축테이블 및 복수의 노즐의 배열방향으로 직교하는 방향으로 수평이동시키는 Y축테이블과, 기판반송수단의 옆쪽에 기판의 반송방향을 따라서 병설된 복수의 파트피터와, 기판반송수단과 복수의 파트피더사이에 그 긴쪽방향을 복수의 노즐의 배열방향에 직교하는 방향으로 배치된 라인센서를 구비하고, 이 라인센서의 위쪽으로 옮겨싣기헤드를 복수의 노즐의 배열방향으로 이동시키므로써, 각각의 노즐에 처크된 전자부품의 화상을 연속적으로 촬상하여 이 화상으로부터 각각의 노즐에 처크(chuck)된 전자부품의 위치를 인식하고, 인식한 복수의 전자부품의 위치에 의거해서 각각의 노즐에 처크된 전자부품을 기판의 특정의 좌표지점에 차례차례탑재하도록 구성하였다.

또, 본 발명의 전자부품실장방법은, 기판반송수단과 파트피더사이에 그 긴쪽방향을 기판의 반송방향으로 직교하는 방향으로 배치된 라인센서의 위쪽으로 옮겨 싣기헤드를 그 복수의 노즐의 배열방향으로 이동시킴으로써, 각각의 노즐에 처크된 전자부품의 화상을 연속적으로 촬상하는 공정과, 이 화상으로부터 각각의 노즐에 처크된 저자부품의 위치를 인식하는 공정과, 옮겨싣기헤드를 전자부품의 위치에 의거해서 기판의 위쪽으로 이동시켜서, 각각의 노즐에 처크된 전자부품을 기판의 특정의 좌표지저메 차례차례 탑재하는 공정에 의해 구성하였다.

또, 본 발명의 전자부품실장장치는, 파트피더에 구비된 전자부품을 노즐에 진공흡착해서 픽업하고, 기판에 이송탑재하는 옮겨싣기헤드와, 이 옮겨싣기헤드의 이동로에 설치된 라인센서와 옮겨싣기헤드에 장착되는 지그와, 상기 라인센서의 회전각도를 조정하는 회전각도조정수단을 구비하여 구성하였다.

또, 본 발명의 전자부품실장방법은, 옮겨싣기헤드에 지그를 장착하고, 이 지그를 라인센서의 위쪽으로 이동시켜서 이 지그에 형성된 타겟을 라인센서가 촬상하여 화상인식함으로서, 라인센서의 회전각도를 검출하는 공정과, 이 라인센서를 수평회전시키므로써 라인센서의 회전각도를 옮겨싣기헤드의 이동방향에 대해서 직교하도록 수정하는 공정과, 회전각도가 수정된 라인센서에 의해 옮겨싣기헤드의 노즐의 하단부에 진공흡착된 전자부품을 관찰하고, 이 라인센서에 의해 촬상된 화상에 의거해서 전자부품의 위치를 인식하여 기판에 실장하는 공정을 포함하도록 하였다.

또, 본 발명의 전자부품실장방법은, 옮겨싣기헤드에 지그를 장착하고, 이 지그를 라인센서의 위쪽으로 이동시켜서 이 지그에 형성된 타겟을 이 라인센서에 의해 인식함으로써, 이 지그의 회전각도를 검출하는 공정과, 이 검출된 회전각도에 의거해서 지그를 수평회전시켜서 지그의 회전각도를 수정하는 공정과, 회전각도가 수정된 지그를 라인센서의 위쪽으로 재차 이동시켜서 타겟을 인식함으로써, 라인센서의 회전각도를 검출하는 공정과, 라인센서를 수평회전시키므로써 라인센서의 회전각도를 상기 옮겨싣기헤드의 이동방향에 대해서 직교하도록 수정하는 공정과, 회전각도가 수정된 라인센서에 의해 옮겨싣기헤드의 노즐의 하단부에 진공흡착된 전자부품을 관찰하고, 이 라인센서에 의해 촬사된 화상에 의거해서 전자부품의 위치를 인식해서 기판에 실장하는 공정을 포함하도록 하였다.

그리고 본 발명은, 상기한 구성에 의해 이하와 같은 작용을 가진다.

즉, 옮겨싣기헤드는 가로일열로 유지된 각각의 노즐에 의해 전자부품을 차례 차례 픽업하고, 복수의 노즐의 배열방향으로 직교하는 방향으로 배치된 라인센서의 위쪽으로, 복수의 노즐의 배열방향(기판의 반송방향)으로 이동시키므로써, 각각의 전자부품을 연속적으로 촬상하고, 이 촬상된 화상에 의거해서 전자부품의 위치를 인식한 후, 기판에 차례차례 탑재함으로, 다품종의 전자부품을 고속도로 기판에 탑재할 수 있다.

또, 본 발명은, 전자부품의 이송방향에 대한 라인센서의 회전각도를 검출하고, 이것을 수정할 수 있으므로, 전자부품의 위치인식을 정확하게 행하여, 기판에 고정밀도로 실장할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 전자부품실장장치의 사시도, 도 2는 동평면도, 도 3은 동옮겨싣기헤드와 라인센서의 사시도, 도 4는 동인식유닛의 사시도, 도 5는 동인식유닛의 단면도, 도 6은 동구동계의 블록도, 도 7은 동노즐과 지그의 측면도, 도 8은 동지그의 저면도, 도 9는 동라인센서의 회전각도의 조정방법의 설명도, 도 10은 동라인 센서의 회전각도의 조정방법의 순서도, 도 11은 동전자부품탑재방법의 순서도, 도 12는 동라인센서에 의한 화상도입의 설명도이다.

도 1 및 도 2에 있어서, 기대(1)의 상면에는 이하에 설명하는 용소가 배설되어 있다. 즉, 기대(1)의 상면중앙에는 가이드레인(2)이 배설되어 있고, 기판(3)을 X방향으로 반송한다. 또한, 가이드레일(2)은 기판반송수단에 상당한다. 가이드레일(2)의 양측부에는 예를들면, 프린트기판 등의 기판(3)의 반송방향(X방향)으로 다수개 병설되어 있고, 그 선단부의 칩의 인출위치는 X방향의 직선P상에 배열되어 있다.

도 1에 표시한 바와 같이, 기대(1)의 양측부에는 반송방향으로 직교하는 방향으로 Y축테이블(5)이 2개 배치되어 있고, Y축테이블(5)위에는 Y축테이블(5)에 직교하는 방향으로 배치된 X축테이블(6)이 가설되어 있다. X축테이블(6)은, 기판(3)의 반송방향과 평행으로 되어있고, 그 양단부는 Y축테이블(5)의 긴쪽방향을 따라서 이동자재하게 되도록 Y축테이블(5)에 결합되어 있다. X축테이블(6)에는 옮겨싣기헤드(20)가 X축테이블(6)을 따라서 이동자재하게 되도록 장착되어 있다.

도 2에 표시한 바와 같이, Y축테이블(5)의 내부에는 Y방향의 볼나사(7)와 가이드레일(8)이 설치되어 있고, Y축모터(9)가 구동해서 볼나사(7)가 회전하면, X축 테이블(6)은 Y방향으로 이동한다. 또 X축테이블(6)의 내부에는 X방향의 볼나사(10)가 설치되어 있고, X축모터(11)가 구동해서 볼나사(10)가 회전하면, 옮겨싣기헤드(20)는 X방향, 즉 복수의 노즐의 가로배열방향으로 이동한다. X축모터(11)와 Y축모터(9)가 구동함으로써, 옮겨싣기헤드(20)는 X방향이나 Y방향으로 수평이동한다.

도 1 및 도 3에 있어서, 옮겨싣기헤드(20)는 칩(12)을 진공흡착해서 처크하는 복수개(본예에서는 3개)의 노즐(21a),(21b),(21c)을 구비하고 있다. (27)은 수직의 샤프트이며 그 하단부에는 노즐홀더(28)을 구비하고 있다. 노즐홀더(28)에는 노즐(21a),(21b),(21c)이 착탈자재롭게 유지된다. 그리고 도 7에 표시한 바와 같이, 노즐(21a),(21b),(21c)에는 백플레이트(26)와 걸어맞춤부(29)가 일체적으로 되어 있고, 걸어맞춤부(29)를 노즐홀더(28)에 빼고박고함으로써 자유롭게 노즐 (21a),(21b,21c)을 교환할 수 있다. 또한 이와같은 노즐의 교환기구는 주지의 기술이다.

도 3에 있어서, (22)는 Z축모터이며, 노즐(21a),(21b),(21c)에 상하동작을 행하게 하기위하여 너트(23a)에 나사맞춤하는 수직의 이송나사(23b)를 회전시킨다. 이 나사(23a)에는 샤프트(27)가 회전자재하게 연결되어 있다. (24)는 벨트(25)에 으해 샤프트(27)를 그 축심을 중심으로 각도θ만큼 회전시키기 위한 θ모터이다. 따라서 Z축모터(22)가 구동하면 노즐(21a),(21b),(21c)은 개별적으로 승강하고, θ모터(24)가 구동하면 노즐(21a),(21b),(21c)은 수평회전한다. 또 3개의 노즐 (21a),(21b),(21c)은 기판(3)의 반송방향(X방향)으로 가로일열로 배열되어서 옮겨싣기헤드(20)에 유지되어 있다.

도 1 및 도 2에 표시한 바와 같이, 가이드레일(2)과 파트피더(4)의 사이에는 인식부재(30)를 배치하고, 도 3~도 5를 참조해서, 인식부재(30)의 구조를 설명한다.

(31)은 원통형의 경통이며, 그 내부에는 렌즈계(32)와 라인센서(33)가 배설되어 있다. 경통(31)의 상면에는, 라인센서(33)에 입광시키기 위한 슬릿(34)이 개구되어 있다. 경통(31)의 옆부분에는 모니터텔레비젼용 카메라(35)를 가지고 있고, 내부에 슬릿(34)으로부터 입사된 광을 모니터텔레비젼용의 카메라934)에 인도하기 위한 파크미러(32a)가 설치되어 있다. 또 경통(31)의 양옆부분에는 서브케이스(36)가 형성되고, 서브케이스(36)에는 조명용의 광원(37)이 배설되어 있다.

경통(31)은 턴테이블(38)위에 설치되어 있다. 턴테이블(38)은, 지지통(39)에 베어링(40)을 개재해서 회전자재하게 설치되어 있다. 턴테이블(38)로부터 아암(41)이 뻗어나와있다. 아암(41)의 선단부에는 로울러(42)가 연결되어 있다. 로울러(42)는 발톱(43)사이에 끼워맞추어져 있다. 발톱(43)은 너트(44)위에 장착되어 있다. 너트(44)에는 수평인 볼나사(45)가 나사맞춤되어 있다. 모터(46)가 구동하여 볼나사(45)가 회전하면, 너트(44)는 볼나사(45) 및 가이드레인(47)을 따라서 이동하고 이에 따라 턴테이블(38)은 회전하고, 경통(31)도 그 축심선NA를 중심으로 수평회전한다. 이에 의해, 라인센서(33)의 회전각도가 조정된다. 즉, 부호(41)~(47)를 붙인 요소는 라인센서(33)의 회전각도를 정밀하게 조정하는 회전각도조정수단으로 되어있다.

다음에, 도 7 및 도 8을 참조해서, 지그의 설명을 행한다. (60)은 지그이며, 원판으로 이루어져 있다. 지그(60)의 센터에는 로드(61)가 세워설치되어 있다. 로드(61)의 상단부에는 걸어맞춤부(62)가 형성되어 있다. 이 걸어맞춤부(62)는 노즐홀더(28)에 착탈자재하게 끼워붙임된다.

도 8에 표시한 바와 같이, 지그(60)의 하면에는 제 1타겟M1,M1과 제 2 타겟 M2, M2가 배설되어 있다. 제 1타겟M1,M1을 연걸하는 선A와 제 2 타겟 M2, M2를 연결하는 선B는 직교하고 있다. 후술하는 바와 같이, 제 1타겟M1,M1과 제 2 타겟 M2, M2를 라인센서(33)에 의해 인식함으로써, 라인센터(33)의 회전각도의 각도조정을 행한다. 제 1타겟M1,M1으로서는, 옮겨싣기헤드(20)의 이동방향을 표시하는 마크라면, 형상, 색, 크기, 수등 본실시형태와 다른것이어도 된다. 마찬가지로 제 2 타겟 M2, M2에 대해서도, 옮겨싣기헤드(20)의 이동방향과 직교하는 방향을 표시하는 것이라면, 본 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

도 6은 구동계의 블록도이며, 도면중의 (48)은 전자부품실장장치전체를 제어하는 CPU, (49)는 CPU(48)에 의한 처리에 필요한 여러 가지 프로그램이나 데이터의 기억부이다. (50)은 인식부이며 라인센서(33)로부터 얻어진 화상데이터로부터 노즐(21a),(21b),(21c)에 흡착된 칩(12)이나 지그(60)의 자세나 위치의 인식을 행한다. (51)은 X축모터(11), Y축모터(9), Z축모터(22), θ모터(24), 모터((46)를 구동하는 모터구동회로이며 CPU(48)로부터의 지령에 의거하여 각 모터를 구동한다.

종래기술에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에서의 라인센서(33)가 칩(12)의 이송방향과 직교하는 방향에 대해서 각도θ로 경사하고 있으면, 칩(12)의 위치인식에 비뚤어짐이 발생하여, 실장정밀도는 오르지 않는다. 따라서 라인센서(33)의 경사를 수정해서, 그 긴쪽방향을 칩(12)의 이송방향으로 직교시키지 않으면 않된다.

그래서 다음에, 라인센서(33)의 긴쪽방향을 칩(12)의 이송방향으로 직교시키기 위한 라인센서(33)의 회전각도의 각도조정방법에 대해서 도 7, 도 9, 도 10을 참조하면서 설명한다.

먼저 도 7에 있어서, 노즐홀더(28)로부터 노즐(21a),(21b,21c)을 분리하고, 노즐홀더(28)에 지그(60)를 장착한다. 다음에, X축테이블(6)과 Y,축테이블(5)을 구동하여, 지그(60)를 인식유닛(30)의 슬릿(34)의 윗쪽으로 라인센서(33)의 긴쪽방향과 직교한다고 생각되는 방향(후술하는 화살표N1방향)으로 이동시키고(ST1), 지그(60)의 화상을 라인센서(33)에 의해 촬상한다(ST2).

도 9에 있어서, 공정 1의 1-A는 이때의 지그(60)의 상태를, 1-B는 라인센서(33)의 상태를, 1-C는 라인센서(33)에 의해 촬상된 지그(60)의 화상을 표시하고 있다. 1-A에 표시한 바와 같이, 지그(60)의 M1-M2방향을 옮겨싣기헤드(20)의 이동방향N1에 대해서 회전각도(a)로 경사되어 있고, 또 1-B에 표시한 바와 같이, 라인센서(33)도 옮겨싣기헤드(20)의 이동방향N1과 직교하는 방향에 대해서 회전각도b로 경사하고 있다. 따라서(ST2)에 의해 도입한 화상에 있어서 C-1에 표시한 바와 같이 1타켓M1,M1을 연결하는 직선은 옮겨싣기헤드(20)의 진행방향N1에 대해서 회전각도c만큼 경사해서 관찰된다. 이 회전각도c는 지그(60)의 회전각도a와 거의 동일하다.

다음에 인식부(50)에서 이 회전각도a를 인식한다(ST3). 그리고 옮겨싣기헤드(20)에 내장된 θ모터(24)를 구동함으로써, 지그(60)를 각도c만큼 회전시키고, 지그(60)의 회전각도 즉 옮겨싣기헤드(20)에 대한 장착각도를 수정한다(ST4). 2-A는 이와같이 수정이 이루어진 지그(60)를 표시하고 있으며, 제 1 타겟M1,M1을 연결하는 직선과 옮겨싣기헤드(20)의 이동방향N1은 일치하고 있다. 다음에 지그(60)를 라인센서(33)위를 화살표N1방향으로 재차이동시켜서, 재차지그(60)의 화상을 도입한다(ST5, ST6). 2-C는 이에 의해 입수된 지그(60)의 화상이다. 2-C에 있어서, 제 1타겟M1,M1을 연결하는 직선은 옮겨싣기헤드(20)의 이동방향N1에 일치하고 있다. 제 2타겟M2,M2는 옮겨싣기헤드(20)의 이동방향N1과 직교하는 방향에 대해서 회전각도d만큼 경사되어 있다. 이 회전각도d는 옮겨싣기헤드(20)의 이동방향N1과 직교하는 방향에 대한 라인센서(35)의 회전각도b(경사)임에 틀림없다. 그래서 인식부(50)에서 이 회전각도d를 인식하고(ST7), 도 4에 표시한 모터(46)를 구동해서 턴테이블(38)에 얹어놓인 라인센서(33)를 수평회전시켜서 회전각도d를 수정한다(ST8). 이에 의해, 3-B에 표시한 바와 같이 라인센서(33)의 회전각도b는 수정되고, 라인센서(33)의 긴쪽방향은 정확히 옮겨싣기헤드(20)의 진행방향N1에 대해서 직교한다.

다음에 한 번 더 지그(60)를 인식부재(30)의 위쪽으로 이동시켜서 회전각도의 수정이 끝난 라인센서(33)에 의해 지그(60)의 화상을 촬상한다(ST9, ST10). 그리고 (ST10)에서 촬상된 화상에 의거해서 인식부(50)에서 회전각도의 수정이 적절하였는지를 확인하고(ST11), 부적절하면 재차 (ST1)로부터 다시한다. 3-C에는, 올바르게 회전각도가 수정된 라인센서(33)에 의해 도입한 지그(60)의 화상을 표시한다.

이상과 같이 해서 라인센서(33)의 회전각도의 수정이 종료하였으면, 도 7에 있어서 지그(60)를 노즐홀더(28)로부터 분리하고, 노즐(21a),(21b,21c)을 노즐홀더(28)에 장착한다.

다음에 도 11의 순서도를 참조해서 칩의 실장방법을 설명한다. 먼저 Y축모터(9)를 구동해서, 노즐(21a),(21b),(21c)을 칩(12)의 인출위치의 직선P상에 위치시킨다(ST12). 다음에 X축모터(11)를 구동해서 노즐(21a),(21b),(21c)을 직선P의 위쪽을 X방향으로 이동시키고(ST13), 소정의 파트피터(4)의 위쪽에서 이 이동을 정지하고, 거기서 Z축모터(22)를 구동하여 어느 노즐(21a),(21b),(21c)을 하강 상승시켜, 칩(12)을 노즐(21a),(21b),(21c)의 하단부에 진공흡착(처크)하여 픽업한다(ST14). 마찬가지로(ST13),(ST14)를 반복해서, 다른노즐(21a),(21b),(21c)에 의해 차례차례 칩(12)을 픽업한다(ST15). 또한 1개째의 칩(12)을 픽업하는 경우는, (ST1)과 (ST12)의 동작을 동시에 행하여도 된다.

다음에, X축모터(11)와 Y축모터(9)를 구동해서, 옮겨싣기헤드(20)를 인식부재(30)의 위쪽으로 이동시킨다(ST16). 그리고, X축모터(11)를 구동함으로써, 각각의 노즐 (21a),(21b),(21c)을 실릿(34)의 위쪽의 X방향으로 직선적으로 이동시키고, 라인센서(33)에 의해 각각의 칩(12)의 화상을 차레차례 촬상한다(ST17). 도 12는, 3개의 노즐(21a),(21b),(21c)에 처크된 여러 가지 품종의 칩(12a),(12b),(12c)의 인식동작을 표시하고 있다. 각각의 노즐(21a),(21b),(21c)에 처크된 칩(12a),(12b),(12c)의 사이즈는 달라져있으나, 3개의 노즐(21a),(21b),(21c)은 X방향으로 가로 일렬로 배열되어 있으므로, 옮겨싣기헤드(20)를 라인센서(330으 위쪽의 X 방향으로 직선적으로 이동시키므로서, 3개의 칩(12a),(12b),(12c)의 화상을 연속적으로 촬상할 수 있다. 이 경우의 옮겨싣기헤드(20)의 이동은, X축테이블(6)의 X축모터(11)에 의해서만 행해진다. 이 때문에 Y축모터(9)는 정지상태가 되므로 제어가 간단하다.

다음에 도입된 화상으로부터, 인식부(50)에 의해 각각의 칩(12)의 위치를 인식한다(ST18). 다음에 (ST18)의 인식결과에 의거해서, X축모터(11), Y출모터(9), θ모터(24)를 구동하여, 칩(12)의 X방향, Y방향, θ방향의 위치편차를 보정한 다음에, 각각의 칩(12)을 기판(3)의 특정의 좌표지저메 차례차례 탑재한다(ST19). 이상의 동작을 반복함으로써, 기판(3)에는 다품종의 칩(12)이 차례차례 탑재된다.

상술한 바와 같이, 라인센서(33)의 회전각도의 각도조정은 이루어지고 있으므로, 라인센서(33)의 긴쪽방향은 칩(12)의 이송방향에 대해서 완전히 직교하고 있고, 따라서 라인센서(33)에 의해 칩(12)의 비뚤어짐이 없는 올바른 화상을 입수해서 칩(1)의 위치편차를 정확히 검출할 수 있으므로, 칩(12)을 고정밀도로 기판(3)에 탑재할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면 옮겨싣기헤드는 가로 일열로 유지된 각각의노즐에 의해 전자부품을 차례차례픽업하고, 노즐의 배열방향에 직교하는 방향으로 배치된 라인센서의 위쪽으로 이동시키므로써, 각각의 전자부품의 화상을 연속적으로 촬상하고, 이 화상에 의거해서 전자부품의 위치를 인식한 후, 기판에 차례차례 탑재하므로, 다품종의 전자부품을 고속도로 기판에 탑재할 수 있다.

또 본 발명에 의하면, 전자부품의 이송방향에 대한 라인센서의 회전각도를 검출하고, 이것을 수정할 수 있으므로, 전자부품의 위치인식을 정확하게 행하여, 기판에 고정밀도로 실장할 수 있다.

본 발명은, 그밖의 여러 가지 변형예가 가능한 것은 말할것도 없다. 예를들면, 지그(60)를 높은 위치정밀도로 옮겨싣기헤드(20)에 장착하는 것은 가능하며, 지그(60)의 장착위치오차가 허용오차이내이면, (ST10~(ST4)의 처리는 불필요하다.따라서 이 경우에는, (ST5)이후의 공정만을 행하면 되는 것이다. 또 라인센서(33)를 회전시키는 회전각도 조정수단으로서는, 상기 모터(46)에 의하지 않고, 수동적으로 라인센서(33)를 회전시켜도 되는 것이며, 그 구체적인 구성은 상기 실시형태에 한정되지 않는 것은 물론이다. 또 지그(60)의 장착개소는, 노즐홀더(28)이외라도되고, 노즐홀더(28)와 함께 수평방향으로 이동하는 개소이면 옮겨싣기헤드(20)의 어느 위치에 장착해도 된다. 이때 지그(60)는 반드시 착탈자재가 아니어도 된다.

또, (ST13)의 동작에서는, Y축모터(9)를 정지시킨 상태에서 행하는 것이 바람직하다. 파트피더(4)의 칩인출구가 직선P로부터 어긋나있거나, 혹은 노즐(12a),(12b),(12c)이 X방향으로 평행의 직선상에 정확히 정열해있지 않는 경우는, 옮겨싣기헤드(20)를 X방향으로 이동시킨 것만으로는, 칩(12)의 픽업착오가 발생할 가능성이 있다. 따라서 이와 같은 경우에는, Y축모터(9)를 구동해서 노즐(12a),(12b),(12c)의 Y방향의 위치를 보정하면서 칩(12)을 픽업하도록 해도 된다. 또, 인식유닛(30)을 2개 설치하여, 가이드레일(2)의 양옆부분에 각각 1개씩 배치해도 된다. 이상과 같이, 본 발명의 참된 정신 및 범위내에 존재하는 변형예는, 모두 특허청구 범위내에 포합되는 것이다.

Claims

기판을 반송하는 기판 반송수단과,

소정의 축을 따라서 배열되는 복수의 노즐을 구비하는 옮겨싣기헤드와,

상기 옮겨싣기헤드를 소정의 축을 따라 대략 평행하게 반송하기 위한 X축 테이블과,

상기 옮겨싣기헤드를 소정의 축에 대락 직교하는 방향으로 반송하기 위한 Y축 테이블과,

상기 기판반송수단의 측상에 배치되는 복수의 파트피더와,

상기 기판반송수단과 상기 복수의 파트피터에 인접하여 배치되는 라인센서와를 구비하는 전자부품실장장치로서,

상기 라인센서는, 소정의 축에 대해 대략 직각으로 연장하는 긴쪽방향과 상기 전자부품이 실장되는 기판의 면에 평행한 상부면을 갖고, 상기 상부면에 입사하는 신호를 수광하고,

상기 옮겨싣기헤드는 상기 노즐에 의해 진공흡착되는 전자부품을 연속적으로 촬상하기 위해 소정의 축을 따라서 상기 라인센서의 상부로 반송되고, 상기 라인센서는 인식되는 상기 전자부품의 상기 위치를 확정하기 위해 상기 전자부품을 촬상하고, 또한 상기 전자부품을 촬상할 때 정지 상태이고, 상기 옮겨싣기헤드는 상기 전자부품의 인식위치에 의거하여 상기 기판의 상부로 반송되고, 상기 노즐에 의해 진공흡착되는 상기 전자부품은 상기 기판의 특정 좌표지점에 실장되는 것을 특징으로 하는 전자부품실장장치
파트피더에 구비된 전자부품을 노즐로 진공흡착함으로써 픽업하는 옮겨싣기 헤드와,

상기 전자부품을 촬상할 때 정지 상태이고, 상기 전자부품을 촬상하는 동작을 하고, 또한 상기 옮겨싣기헤드의 이동로를 따라서 배치되는 라인센서와,

상기 라인센서 긴쪽방향이 상기 소정의 축에 평행하도록 상기 라인센서를 회전시킴으로써, 소정의 축으로부터 상기 라인센서의 편차를 보상하기 위해 상기 라인센서를 조정하는 회전조정수단

을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품실장장치
소정의 제 1축으로부터 라이센서의 편차를 검출하는 스텝과,

라인센서의 긴축방향이 상기 소정의 제 1축에 평행하도록 상기 라인센서를 회전시킴으로써, 상기 소정의 제 1축으로부터 상기 라인센서의 상기 편차를 보상하는 스텝과,

소정의 제 2축을 따라서 배열된 복수의 노즐을 유지하는 옮겨싣기헤드를 소정의 제 2축을 따라서 배치되는 파트피더의 상부로 반송함으로써, 파트피더에 구비된 전자부품을 복수의 노즐에 의해 연속적으로 픽업하는 스텝과,

라인센서의 상기 긴쪽 방향이 상기 소정의 제 2축에 대략 직교하는 방향이고 상기 전자부품을 촬상할때는 정지상태이고, 상기 노즐을 구비한 상기 옮겨싣기 헤드를 기판과 상기 파트피더에 인접하여 배치된 상기 라인센서의 상부로 반송함으로써, 상기 노즐에 의해 진공흡착된 전자부품을 연속적으로 촬상하는 스텝과,

상기 노즐에 의해 진공흡착된 상기 전자부품의 위치를 촬상된 화상에 의거하여 인식하는 스텝과,

상기 인식된 위치에 의거하여 상기 옮겨싣기헤드를 상기 기판의 상부로 반송함으로써 상기 노즐에 의해 진공흡착된 상기 전자부품을 특정한 좌표지점에 연속으로 실장하는 스텝

을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품실장방법
전자부품이 옮겨싣기헤드위에 배치된 노즐의 하부에 진공흡착되고, 상기 전자부품이 전자부품을 촬상하는 라인센서에 의해 관측되고, 라인센서에 의해 촬상된 화상에 의거하여 전자부품의 위치가 인식되과, 전자부품이 인식된 위치에 따라 기판위에 실장되는 전자부품의 실장방법으로서,

상기 옮겨싣기헤드에 실장되고 또한 상기 라인센서에 반송되는 지그위에 형성되는 타겟을 촬상하는 상기라인센서에 의해 화상을 인식하여 상기 라인센서의 회전각도를 검출하는 스텝과,

상기 라인센서를 수평방향으로 화전시킴으로써, 상기 라인센서의 회전각도를 상기 옮겨싣기헤드의 반송반향에 직교하는 방향으로 되도록 수정하는 스텝과,

회전각도가 보상된 라인센서에 의해 상기 전자부품을 관찰하고 상기 라인센서로 촬상된 전자부품의 화상에 의거하여 상기 전자부품의 위치를 인식하고, 상기 옮겨싣기헤드의 노늘의 하부에 진공흡착된 전자부품을 실장하는 스텝

을 부가하여 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품실장방법
전자부품이 옮겨싣기헤드위에 배치된 노즐의 하부에 진공흡착되고, 상기 전자부품이 전자부품을 촬상하는 라인센서에 의해 관측되고, 라인센서에 의해 촬상된 화상에 의거하여 전자부품의 위치가 인식되고, 전자부품이 기판위에 실장되는 전자부품의 실장방법으로서,

상기 라인센서의 상부로 반송되는 지그위에 형성되는 타겟의 화상을 라인센서로 인식하여, 상기 옮겨싣기헤드에 실장되는 지그의 회전각도를 검출하는 스텝과 검출된 회전각도에 의거하여 지그를 수평으로 회전시킴으로써 지그의 회전각도를 수정하는 스텝

회전각도가 이미 보상되고 상기 라인센서의 상부로 재차 반송되어 지그상의 상기 타켓을 인식하는 지그로서, 상기 옮겨싣기 헤드에 실장된 지그위에 형성되는 타켓을 촬상하는 상기 라인센서에서 의해 화상을 인식하여 상기 라인센서의 회전각도를 검출하는 스텝과

상기 라인센서를 수평으로 회전시킴으로써, 상기 라인센서의 상기 회전작도를 상기 옮겨싣기헤드의 반송방향에 직교하는 방향으로 되도록 수정하는 스텝과,

회전각도가 보상된 라인센서에 의해 상기 전자부품을 관측하고 상기 라인센서로 촬상된 화상에 의거하여 상기 전자부품의 위치를 인식하고, 상기 옮겨싣기헤드의 노즐의 하부에 진공흡착된 전자부품을 실장하는 스텝

을 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품실장방법.