KR100338909B1 - 전자부품의 실장 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이송 탑재 헤드에 의해 전자부품을 집어 올려서 인쇄회로기판에 이송탑재하는 전자부품의 실장방법에 있어서, 인쇄회로기판을 복수의 구획으로 분할한 기판블록중, 제 1 기판 블록에 형성된 인식점을 이송 탑재 헤드와 일체적으로 이동하는 기판 인식 카메라에 의해서 인식한다. 제 1 기판 블록에 전자부품을 실장한 후, 실장위치로부터 이송 탑재 헤드가 다음동작으로 옮겨가기 위해서 이동하는 경로의 근방에 인식점이 존재하는지 여부를 판단하여, 인식점이 존재한다고 판단되었다면 이동 도중에 인식점상에 기판 인식 카메라를 이동시켜서 당해 인식점의 인식을 행하도록 했다. 이에 의해 이송 탑재 헤드의 쓸데없는 이동을 덜고 실장에 소요되는 시간을 단축한다.

Description

전자부품의 실장 방법{SURFACE MOUNTING METHOD OF ELECTRONIC COMPONENTS}
본 발명은, 전자부품을 인쇄회로기판(이하, 단순히 기판이라 함)에 실장(實裝)하는 전자부품의 실장 방법에 관한 것이다.
전자부품을 기판에 실장하는데 있어서는, 실장위치 정밀도를 확보하기 위하여 화상 인식에 의한 위치보정이 행해진다. 이 방법으로는, 먼저 기판의 인식점에 형성된 인식마크를 촬상함으로써 기판의 정확한 위치를 인식한다. 다음에, 이송 탑재 헤드에 유지된 상태의 전자부품을 촬상함으로써 전자부품의 위치 편차를 인식한다. 이들 인식 결과에 의거하여 전자부품을 유지한 이송 탑재 헤드의 이동량을 보정해서 실장위치 정밀도를 향상시키는 것이다. 구동계를 간략화하기 위하여, 일반적으로 기판인식용 카메라를 이송 탑재 헤드와 일체적으로 이동시키는 방식이 사용된다.
전자부품이 실장되는 기판의 종류로는, 1장의 기판상에 동일 종류의 복수의 기판 블록으로 분할할 수 있도록 인쇄된 것이랑, 1장의 기판이 한 종류로 된 것이 있다. 이러한 종류가 다른 복수의 기판을 전자부품 실장 장치의 기판 탑재 장치에 동시에 탑재하는 경우가 있다. 이들 기판 블록이나 기판은 각각 단독으로 인식점을 가지고 있다. 이와 같은 경우에는, 종래의 전자부품의 실장 방법에서는, 먼저 모든 기판에 대한 인식점의 인식마크를 카메라로 촬영해서 기판의 위치 인식을 행한 후, 각각의 기판에 대해서 전자부품을 실장하는 실장 동작을 행하는 것으로 하였다.
본 발명은, 짧은 택트 시간에 효율적으로 전자부품을 실장할 수 있는 전자부품의 실장 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 전자부품의 실장 장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예의 전자부품의 실장 장치의 평면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예의 전자부품의 실장 장치의 제어계의 구성을 나타내는 블록도,
도 4는 본 발명의 일 실시예의 전자부품의 실장 방법을 나타내는 흐름도,
도 5는 본 발명의 일 실시예의 전자부품의 실장 장치의 이송 탑재 헤드의 이동경로를 나타내는 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 기대 2 : 반송로
3 : 기판 4A : 제 1 공급부
4B : 제 2 공급부 5 : 테이프 피더
6 : X축 테이블 7 : 이송 탑재 헤드
7a : 노즐 8A : Y축 테이블
8B : 가이드 9 : 집어올림 위치
10 : 제 1 카메라 11 : 제 2 카메라
20 : 제어부 21 : 화상 인식부
22 : 모터 제어부 23 : X축 모터
24 : Y축 모터 25 : Z축 모터
26 : θ축 모터 27 : 좌표위치 기억부
28 : 인식마크 정보 기억부 29 : 프로그램 기억부
31, 32, 33, 34 : 기판 블록 40, 41, 42 : 전자부품
먼저 도 1 및 도 2를 참조해서 전자부품의 실장 장치에 대해서 설명한다.
도 1에 있어서, 기대(1)의 중앙부에는 X방향으로 반송로(2)가 배설되어 있다. 반송로(2)는 기판(3)을 반송하여 위치결정한다. 따라서 반송로(2)는 기판의 탑재 스테이지(stage)로 되어 있다. 반송로(2)의 양쪽에는, 전자부품의 제 1 공급부(4A) 및 제 2 공급부(4B)가 배치되고, 각각의 공급부(4A),(4B)에는 다수대의 테이프 피더(tape feeder)(5)가 나란히 설치되어 있다. 테이프 피더(5)는 테이프에 유지된 전자부품을 수납하여, 이 테이프(tape)를 피치(pitch) 이송함으로써, 전자부품을 공급한다.
X축 테이블(6)은, 전자부품의 이송 탑재 헤드(7)를 구비하고, Y축 테이블(8A) 및 이것과 나란히 설치된 가이드(8B)에 양단부가 지지되어서 가설되어 있다. 이송 탑재 헤드(7)는 X축 테이블(6) 및 Y축 테이블(8A)을 이동함으로써 수평 이동한다. 이송 탑재 헤드(7)의 하단부에 장착된 노즐(nozzle)(7a)은 테이프 피더(5)의 집어올림 위치(9)로부터 전자부품을 집어올려서, 기판(3)상에 옮겨 싣는다. 반송로(2)와 제 1 공급부(4A)의 사이에는, 전자부품을 인식하는 제 1 카메라(camera)(10)가 배치되어 있다. 또 이송 탑재 헤드(7)에는, 이송 탑재 헤드(7)와 일체적으로 이동하는 제 2 카메라(camera)(11)가 장착되어 있다. 제 2 카메라(11)는 위쪽으로부터 기판(3)을 촬상하고, 기판(3)에 형성된 인식마크(mark)를 인식한다.
다음에 도 3을 참조해서 전자부품의 실장 장치의 제어계의 구성을 설명한다.
도 3에 있어서, 제어부(20)는 CPU이고, 이하에 설명하는 장치 전체를 통괄해서 제어한다. 화상 인식부(21)는 제 1 카메라(10)에 의해 전자부품의 위치 편차의 인식을 행하고, 또 제 2 카메라(11)는 기판의 인식점에 형성된 인식마크의 위치 인식을 행한다. 모터 제어부(22)는, 이송 탑재 헤드(7)의 수평이동, 승강, 회전 동작을 행하는 X축 모터(23), Y축 모터(24), Z축 모터(25) 및 θ축 모터(26)의 동작을 제어한다. 또한, Z축 모터(25) 및 θ축 모터(26)는, 도 2에서는 기재를 생략하고 있다.
좌표위치 기억부(27)는 기판(3)에 실장된 전자부품의 실장위치 좌표 데이터를 기억한다. 인식마크 정보 기억부(28)는 기판(3)의 인식점에 형성된 기판 위치검출용 정보와, 전자부품 탑재시의 위치보정용 인식마크에 관한 정보를 기억한다. 프로그램 기억부(29)는, 실장시의 동작 프로그램, 즉 이송 탑재 헤드(7)에 의한 실장 동작 및 이송 탑재 헤드(7)와 일체적으로 이동하는 제 2 카메라(11)에 의한 촬상 동작을 조합한 동작 프로그램을 기판의 각 품종마다 기억한다. 이 동작 프로그램은 오프라인(off-line)에 의해 작성된 프로그램 데이터를 입력하도록 해도 되고, 또 제어부(20)에 프로그램 생성 기능을 가지게 하여, 좌표위치 기억부(27) 및 인식마크 정보 기억부(28)의 데이터에 의거해서 동작 프로그램을 자동 작성시키도록 해도 된다.
본 발명의 전자부품의 실장 장치는 상기와 같이 구성되어 있다. 이하 동작에 대해서 도 4의 흐름도를 따라서 도 5를 참조하면서 설명한다. 우선 도 4의 흐름도에 있어서, 반송로(2)상에 기판(3)이 반입되고, 위치결정된다(ST1). 기판(3)은 동일 종류의 복수의 기판 블록(31),(32),(33),(34)...에 의해 구성되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 각 기판 블록(Block)(31),(32)...에는 각각 기판 위치검출용 인식점의 인식마크(A, B) 및 전자부품(40) 탑재시의 위치보정용 인식점의 인식마크(m1, m2)가 형성되어 있다.
이들 기판 블록에 전자부품을 실장함에 앞서서, 이송 탑재 헤드(7)는, 먼저 제 1 번째에 전자부품이 실장되는 제 1 기판 블록(31)의 인식마크(A, B)를 인식한다(ST2). 다음에 이송 탑재 헤드(7)를 공급부(4A)상으로 이동시키고, 전자부품(41)을 수납한 테이프 피더(5)로부터 전자부품(41)을 집어올리고(ST3), 제 1 카메라(10)의 위쪽까지 이동한다[도 5에 표시한 화살표(a) 참조]. 그리고, 여기서 제 1 카메라(10)에 의해 전자부품(41)을 인식한다(ST4). 그 후 이송 탑재 헤드(7)를 기판 블록(31)의 위쪽까지 이동시키고[화살표(b) 참조], 전자부품(41)을 실장한다.
그리고, 이송 탑재 헤드(7)가, 이 실장위치로부터 다음 동작으로 옮겨가기 위하여 이동할 때에, 경로의 근방에 인식점, 즉 다른 기판 블록의 기판 위치검출용 인식점 또는 전자부품의 탑재시의 위치보정용 인식점이 존재하는지의 여부를 판단하는 것이 이루어진다(ST6). 여기서, 좌표위치 기억부(27), 인식마크 정보 기억부(28)에 기억된 데이터에 의거하여, 상기의 인식마크(m1)가 전자부품(41)의 실장위치의 근방에 존재한다고 판단되었을 경우에는, 이송 탑재 헤드(7)와 일체적으로 이동하는 제 2 카메라(11)를 인식마크(m1)의 위쪽에 위치시켜[화살표(c)], 인식마크(m1)를 인식한다(ST7). 그리고, 다음 단계에서 상기 기판에의 실장이 완료했는지 여부를 판단하고(ST8), 종료해 있는 것을 확인해서 실장 동작을 종료한다.
여기서 도 5에 나타낸 예에서는, 그밖에 실장해야 할 전자부품이 있기 때문에, 인식마크(m1)를 인식한 후, 재차 제 1 공급부(4A)에 되돌아가서[화살표(d)] 전자부품(42)을 집어올리고, 제 1 카메라(10)의 위쪽까지 이동한 후[화살표(e)], 전자부품(42)의 실장위치까지 이동한다[화살표(f)]. 그리고 여기서 전자부품(42)을 실장한 후에, 상기 단계(ST6)의 판단이 이루어지고, 근방에 있는 인식점의 인식마크(m2) 위까지 이동해서[화살표(g)] 인식마크(m2)를 인식한다. 그 후 이송 탑재 헤드(7)는 제 1 공급부(4A)로 복귀하는 동작으로 옮겨지나, 그 이동경로의 근방에는 기판 블록(34)의 위치검출용 인식점인 인식마크(A)가 존재하고 있기 때문에, 제 1 공급부(4A)에 복귀하는 도중[화살표(h)]에 이 A점을 인식하고, 그 후 공급부(4)에 도달한다[화살표(i)].
그리고 인식마크(m1, m2)를 인식함으로써 위치보정이 가능해진 전자부품(40)을 집어올려서 제 1 카메라(10)의 위쪽까지 이동한 후[화살표(j)], 실장위치까지 이동해서[화살표(k)], 전자부품(40)을 실장한다. 그 후, 다른 기판 블록(32) 이후에의 전자부품의 실장을 행하나, 이 실장과정에서도 마찬가지로, 이송 탑재 헤드(7)의 이동의 경로의 근방에 인식점이 존재하는지 여부를 항상 판단한다. 이와 같이, 실장용 이송 탑재 헤드와 기판 촬상 카메라가 일체적으로 이동하는 경우에 있어서, 실장 동작중에 인식동작을 추가함으로써 이송 탑재 헤드의 불필요한 이동을 없애고, 전체적으로 이송 탑재 헤드(7)가 이동하는 거리를 최소로 해서, 실장에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
본 실시예에서는, 복수의 기판 블록으로 분할된 기판의 예를 나타내고 있으나, 본 발명은 본 실시예에 한정되지 않고, 전자부품실장의 대상이 단독 기판이어도 된다. 이 경우도 상기의 경우와 마찬가지로 전자부품의 실장에 앞서서 기판 위치검출용 인식점을 먼저 인식하고, 그 후 행해지는 전자부품 실장동작 동안에, 근방에 존재하는 전자부품의 위치보정용 인식점을 인식한다. 또, 본 실시예에서는 이송 탑재 헤드(7)가 전자부품을 실장한 후에 인식점으로 이동하는 예를 표시하고 있으나, 전자부품을 흡착한 상태로 실장위치에 이동하는 경로 근방에 인식점이 존재하는 경우에는, 이 상태로 인식점으로 이동해서 인식동작을 행해도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 이송 탑재 헤드가 다음 동작으로 이행하기 위해서 이동하는 경로의 근방에 인식점이 존재하는지 여부를 판단해서, 이동의 도중에 인식점상에 카메라를 이동시켜서 인식을 행하도록 했으므로, 이송 탑재 헤드의 불필요한 이동을 없애고, 전체적으로 이송 탑재 헤드가 이동하는 거리를 최소로 해서, 실장에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.

Claims (8)

  1. 기판에 형성된 인식점을 이송 탑재 헤드와 일체적으로 이동하는 기판 인식 카메라에 의해서 인식하고, 공급부의 전자부품을 상기 이송 탑재 헤드에 의해 집어올려서 상기 기판에 이송 탑재하는 전자부품의 실장 방법에 있어서,
    상기 이송 탑재 헤드가 다음 동작으로 옮겨가기 위하여 이동하는 경로의 근방에 인식점이 존재하는지 여부를 판단하는 단계와,
    상기 인식점이 존재한다고 판단되면 상기 이동의 도중에 상기 인식점상에 상기 기판 인식 카메라를 이동시켜서 상기 인식점의 인식을 행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    전자부품의 실장 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    실장에 앞서서, 상기 기판에 형성된 기판 위치검출용 인식점을 인식하는 것을 특징으로 하는
    전자부품의 실장 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 복수의 구획으로 분할된 기판 블록으로 구성되고, 실장에 앞서서 상기 기판의 제 1 기판 블록에 형성된 기판 위치검출용 인식점을 인식하는 것을 특징으로 하는
    전자부품의 실장 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자부품을 실장한 후, 상기 공급부로 이동하는 도중에 인식점을 인식하는 것을 특징으로 하는
    전자부품의 실장 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자부품을 흡착해서 실장위치로 이동하는 도중에 인식점을 인식하는 것을 특징으로 하는
    전자부품의 실장 방법.
  6. 기판에 형성된 인식점을 이송 탑재 헤드와 일체적으로 이동하는 기판 인식 카메라에 의해서 인식하고, 공급부의 전자부품을 상기 이송 탑재 헤드에 의해 상기 기판에 이송 탑재하는 전자부품의 실장 방법에 있어서,
    상기 기판에 형성된 기판 위치검출용 인식점을 인식한 후, 상기 이송 탑재 헤드가 다음 동작으로 이행하기 위한 이동의 도중에 전자부품 탑재시의 위치보정용 인식점을 인식하는 것을 특징으로 하는
    전자부품의 실장 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전자부품을 실장한 후, 상기 공급부로 이동하는 도중에 전자부품 탑재시의 위치보정용 인식점을 인식하는 것을 특징으로 하는
    전자부품의 실장 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 전자부품을 흡착한 상태로 실장위치로 이동하는 도중에 전자부품 탑재시의 위치보정용 인식점을 인식하는 것을 특징으로 하는
    전자부품의 실장 방법.
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