KR101050840B1 - 부품 실장기 및 그의 전자부품 픽업실장 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자부품을 픽업하고 실장할 때에 헤드부의 이동이 적은 구조를 가진 부품 실장기의 전자부품 픽업실장 방법을 제공하는 것을 목적으로 하며, 이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전자부품을 공급하는 부품 공급부와 인쇄회로기판을 이송시키는 컨베이어를 구비한 프레임과, 프레임에 결합되고, 부품 공급부로부터 전자부품을 픽업하여 인쇄회로기판 상에 실장시키는 복수의 노즐들과, 노즐들을 상하 이동시키는 Z축 작동기구와, 노즐들을 회전시키는 회전 작동기구를 갖는 헤드부와, 헤드부를 수평 이동시키는 X-Y축 작동기구와, 헤드부에 결합되고, 픽업 전 노즐들과 전자부품의 픽업점을 촬영하는 다기능 카메라와, 촬영에 의한 데이터를 검출하여 최적화된 픽업 위치의 좌표를 계산하고, X-Y축 작동기구 및 Z축 작동기구와 연결되어서 정확한 위치에서 전자부품을 픽업되도록 하는 제어 유니트와, 헤드부에 회전 가능하게 결합되어 노즐과 전자부품의 영상을 카메라로 반사시키는 미러부와, 미러부를 회전 가능하도록 구동시키는 미러 구동장치를 구비하는 부품 실장기를 제공한다.

Description

부품 실장기 및 그의 전자부품 픽업실장 방법{Chip mounter and the method for pick-up and mounting by the same}

도 1은 종래의 부품 실장기를 개략적으로 도시한 사시도이고,

도 2는 종래의 다른 부품 실장기에 구비된 헤드부를 개략적으로 도시한 사시도이고,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부품 실장기를 도시한 평면도이고,

도 4는 도 3의 부품 실장기의 블록도이고,

도 5는 도 3의 헤드부의 정면도이고,

도 6은 도 3의 헤드부의 측면도이고,

도 7은 본 발명에 따른 부품 실장기의 픽업실장 방법을 도시한 흐름도이고,

도 8a 내지 도 8f는 도 3의 부품실장기의 전자부품 픽업 및 실장 단계를 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100: 부품 실장기 105: 픽업점

120: 프레임 160: X축 작동기구

170: Y축 작동기구 180: 헤드부

182: 노즐 192: 다기능 카메라

193: 제어 유니트 194: 미러부

194: 미러 구동장치 C: 전자부품

P: 인쇄회로기판 Pm: 피듀셜 마크

본 발명은 부품 실장기 및 그의 픽업실장 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부품 공급부 상의 전자부품을 픽업하여서 컨베이어 상의 기판에 실장시키는 부품 실장기 및 그의 픽업실장 방법에 관한 것이다.

부품 실장기는 집적 회로나 고밀도 집적회로 등의 반도체 장치 또는 다이오드, 콘덴서, 저항 등과 같은 전자부품을 인쇄회로기판 등에 자동적으로 장착하기 위하여 사용되고 있다.

도 1에는 한국특허공개번호 제1998-0025041호에 개시된 종래의 부품실장기가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 부품 실장기(1)는 베드(2)와, 인쇄회로기판(P)을 소정 위치로 안내하는 동시에 기판 지지 스테이지로서 기능하는 가이드레일(3)과, 인쇄회로기판에 실장될 각종 전자부품을 지지하는 부품 공급부(4)와, 상기 부품 공급부(4)에 지지되어 있는 전자 부품(C)을 인쇄회로기판(P)에 실장시키기 위해 수직이동을 하여 부품을 흡착 또는 착탈하는 헤드부(8)를 구비한다.

상기 부품 실장기(1)는 제1카메라(5a) 및 제2카메라(5b)를 구비한다. 상기 제1카메라(5a)는 베드(2)에 고정되도록 장착되고, 제2카메라(5b)는 헤드부(8)에 고정되어서 헤드부(8)와 함께 이동된다.

상기 헤드부(8)에 구비된 노즐(8a)이 전자부품(C)을 픽업하기 위해서는, 먼저 제1카메라(5a)의 위치로 헤드부(8)가 이동하여서, 상기 제1카메라(5a)가 노즐(8a)들의 위치를 인식하도록 한다. 그 후에 상기 헤드부(8)가 X축 작동기구(6) 및 Y축 작동기구(7)에 의하여 부품 공급부(4)로 이동된 후에 상기 제2카메라(5b)로 인쇄회로기판(P) 상의 전자부품(C)의 위치를 파악하고, 상기 헤드부(8)가 전자부품(C)을 흡착 픽업하게 된다.

이 경우, 상기 전자부품(C)이 픽업되기 위해서는 제1카메라(5a)와 제2카메라(5b)가 별도로 다른 위치에 배치된다. 따라서 전자부품(C)을 픽업 시에, 헤드부(8)가 제1카메라(5a) 배치 위치에서 노즐(8a) 위치를 인식 후에 부품 공급부(4)의 전자부품 상측까지 이동되어야 한다. 상기 이동에 의하여 정확한 픽업위치의 오차가 발생하게 된다.

그런데, 이 때에 종래의 부품 실장기(1)는 이동에 의한 오차가 발생하더라도 보정 없이 지정된 위치에서 무조건 픽업 동작을 수행한다는 문제점이 있다. 특히, 최근에는 전자부품(C)이 더욱 소형화됨에 따라서, 상기 픽업 미스가 발생할 가능성이 더욱 커지게 되고, 이와 더불어 상기 이동에 의하여 부품의 픽업시간이 증가하게 된다.

또한, 상기 제2카메라(5b)는 1개이고, 노즐(8a)은 복수 개로 상기 노즐의 수가 카메라의 수보다 많으며, 상기 제2카메라(5b)는 헤드 일단에 배치된다. 이로 인 하여 전자부품을 흡착 픽업하는 노즐(8a)의 중심선과 전자부품을 인식하는 제2카메라(5b)의 중심선이 서로 다르게 된다.

이로 인하여 제2카메라(5b)가 전자부품(C) 위치를 인식한 후에 각각의 전자부품이 정확하게 픽업되기 위해서는, 상기 노즐(8a)이 상기 제2카메라(5b) 위치인 전자부품의 상측으로 다시 이동하여야 한다는 문제점이 있다.

이와 같은 구조의 부품 실장기(1)가 픽업된 전자부품(C)을 인쇄회로기판(P)에 흡착시키기 위해서는, 일본특허공개공보 제2001-53496호에 게재된 바와 같이, 상기 전자부품을 픽업한 헤드부(8)가 다시 제1카메라(5a) 상으로 이동하여서 픽업된 전자부품(C)의 상태를 파악하고, 그 후에 상기 헤드부(8)를 인쇄회로기판(P) 상으로 이동시킨다. 그 후에 전자부품이 실장되는 인쇄회로기판 상의 피듀셜(fiducial) 마크를 제2카메라(5b)가 촬영하고, 이에 따라서 전자부품(C)이 인쇄회로기판(P)에 장착된다. 그런데 실장단계에서도 전술한 픽업 시와 동일하게 이동 오차와, 흡착시간의 증가 등의 문제점이 발생한다.

이런 문제점을 해결하기 위한 다른 구조의 종래의 부품 실장기(10)에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 헤드부(80)의 헤드프레임(81)에 부품인식 카메라(92) 및 미러부(94)가 결합된다. 따라서 전자부품(C)의 하면의 영상을 미러부(94)로 반사시켜서 부품인식 카메라(92)가 촬영함으로써, 상기 헤드부(80)가 노즐(82)에 픽업된 전자부품(C) 하측 상태를 확인하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 달리 베드(2)에 장착된 제1카메라(5a)로 이동할 필요가 없다.

그러나 이 경우에는 인쇄회로기판(P) 상의 피듀셜 마크를 인식하기 위해서 별도의 피듀셜 카메라(96)가 설치되어야 한다. 이로 인하여 중량에 민감한 헤드부(80)의 중량이 늘어나고, 헤드부(80)의 공간이 피듀셜 카메라(96)가 차지하고 있는 공간만큼 장착공간이 줄어든다는 문제점이 있다.

이와 더불어 피듀셜 카메라(96)가 상기 노즐(82)과 간섭되지 않도록 헤드부(80)의 일단에 결합됨으로써, 피듀셜 마크 위치 상으로 영상이 촬영되지 못하는 구간이 발생한다. 상기 구간에서의 피듀셜 마크 위치를 티칭하기 하기 위하여, 상기 헤드부(80) 타단에 티칭 빔 모듈(98)이 설치된다. 이 경우, 이 티칭 빔 모듈(98)이 설치됨으로써, 상기 헤드부(80)의 중량은 더욱 커지게 된다.

또한, 상기 피듀셜 카메라(96)와 티칭 빔 모듈(98)과 이와 연결된 각종 케이블들은 고가로서, 제조비용이 증가한다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점 등을 포함하여 여러 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전자부품을 픽업 및 실장 시에 헤드부의 이동이 적은 구조를 가진 부품 실장기의 전자부품 픽업실장 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와 더불어, 전자부품이 픽업되거나 실장되는 경우에 그 위치 오차가 발생하지 않는 구조를 가진 부품 실장기의 전자부품 픽업실장 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 헤드부의 중량이 감소하고, 제조비용이 감소하는 구조를 가진 부품 실장기 및 이의 전자부품 픽업실장 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은:

전자부품을 공급하는 부품 공급부와 인쇄회로기판을 이송시키는 컨베이어를 구비한 프레임;

상기 프레임에 결합되고, 상기 부품 공급부로부터 전자부품을 픽업하여 인쇄회로기판 상에 실장시키는 복수의 노즐들과, 상기 노즐들을 상하 이동시키는 Z축 작동기구와, 상기 노즐들을 회전시키는 회전 작동기구를 갖는 헤드부;

상기 헤드부를 수평 이동시키는 X-Y축 작동기구;

상기 헤드부에 결합되고, 상기 픽업 전 노즐들과, 전자부품의 픽업점을 촬영하는 다기능 카메라;

상기 촬영에 의한 데이터를 검출하여 최적화된 픽업 위치의 좌표를 계산하고, 상기 X-Y축 작동기구 및 Z축 작동기구와 연결되어서 정확한 위치에서 전자부품을 픽업되도록 하는 제어 유니트;

상기 헤드부에 회전 가능하게 결합되어서, 상기 노즐 및 전자부품의 영상을 상기 카메라로 반사시키는 미러부; 및

상기 미러부를 회전 가능하도록 구동시키는 미러 구동장치;를 구비하는 부품 실장기를 제공한다.

여기서, 상기 다기능 카메라는, 상기 인쇄회로기판에 전자부품을 실장하기 전에 노즐에 픽업된 전자부품 및 인쇄회로기판 상의 피듀셜 마크를 촬영하고, 상기 미러부가 상기 전자부품 및 피듀셜 마크의 영상을 상기 다기능 카메라로 반사시키는 것이 바람직하다.

이와 더불어 상기 다기능 카메라는 각각의 노즐마다 하나씩 배치되고, 상기 최우측 및/또는 최좌측에 배치된 다기능 카메라가 상기 인쇄회로기판의 피듀셜 마크 좌표를 티칭하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 다른 측면에서는:

전자부품을 픽업하여 인쇄회로기판에 흡착시키는 부품 실장기의 전자부품 픽업실장 방법으로서,

노즐들 영상을 미러부로 반사하여서 다기능 카메라로 촬영하는 단계;

전자부품의 픽업점 영상을 미러부로 반사하여서 다기능 카메라로 촬영하는 단계;

상기 촬영된 데이터에 따라서, 현재위치 또는 보정된 좌표에서 전자부품을 픽업하는 단계;

상기 전자부품을 픽업한 노즐을 인쇄회로기판 상으로 이동시키는 단계;

상기 흡착 전의 노즐에 픽업된 전자부품의 하면 영상을 상기 미러부가 반사하여 다기능 카메라로 촬영하는 단계;

상기 흡착전의 인쇄회로기판 상에 형성된 피듀셜 마크 영상을 상기 미러부가 반사하여 다기능 카메라로 촬영하여 정확한 실장 위치를 검출하는 단계; 및

상기 검출된 영상을 사용하여서, 정확한 실장위치에서 상기 전자부품을 인쇄회로기판 상에 실장하는 단계;를 포함하는 부품 실장기의 전자부품 픽업실장 방법을 제공한다.

상기 헤드부의 노즐들의 영상을 촬영하는 단계와 전자부품의 픽업점 영상을 촬영하는 단계는, 상기 헤드부가 부품 공급부에 위치한 전자부품의 픽업점 상에 위치한 후에 행하여지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전자부품을 픽업하는 단계는, 상기 촬영된 데이터를 사용하여, 픽업 전의 노즐들과 전자부품의 위치 및 상태가 픽업하기 위한 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 픽업 조건을 만족하면, 상기 픽업 조건에 따라 전자부품을 흡착하는 단계와, 상기 픽업 조건을 만족하지 못하면, 상기 픽업 조건을 만족하도록 노즐을 이동시킨 후에 전자부품을 픽업하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도 3 및 도 4에는 각각 본 발명의 실시예에 따른 부품 실장기의 평면도 및 블록도가 도시되고, 도 5 및 도 6에는 도 3의 부품 실장기에 구비된 헤드부가 도시되어 있다. 도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 부품 실장기(100)는 프레임(120)과, 헤드부(180)와, X-Y축 작동기구(160, 170)와, 다기능 카메라(192)들과, 제어유니트(193)와, 미러부(194)와, 미러 구동장치(194)를 구비한다.

프레임(120)은 전자부품을 공급하는 부품 공급부(140)와, 인쇄회로기판(P)을 X축 방향으로 이송시키는 컨베이어(130)를 구비한다.

상기 프레임(120)에는 헤드부(180)가 장착되어 있다. 상기 헤드부(180)에는 복수의 노즐(182)들과, 상기 노즐들을 상하 이동시키는 Z축 작동기구(185)와, 상기 노즐(182)들을 회전시키는 회전 작동기구(186)들이 구비된다. 노즐(182)은 상기 부 품 공급부(140)로부터 전자부품(C)을 픽업하여서, 컨베이어(130) 상에 배치된 인쇄회로기판(P)에 실장시킨다.

상기 헤드부(180)는 X-Y축 작동기구(160, 170)에 의하여 수평 이동된다. 예를 들어서, 도 3에 도시된 바와 같이 컨베이어(130)가 X축 방향으로 상기 프레임(120)에 걸쳐져서 장착되고, 상기 헤드부(180)가 X축 작동기구(160)와 슬라이드 가능하도록 결합되고, 상기 X축 작동기구(160)의 양단은 각각 X축 작동기구와 직교하여 형성된 Y축 작동기구(170)에 슬라이드 가능하도록 장착되어 있다.

따라서 상기 Y축 작동기구(170)를 따라서 X축 작동기구(160)가 이동되면, 상기 X축 작동기구(160)에 장착된 헤드부(180)가 Y축 방향으로 수평 이동하게 된다. 이와 더불어 헤드부(180)가 X축 작동기구(160)를 따라서 슬라이드 하면서 X축 방향으로 수평 이동하게 된다.

상기 헤드부(180)에는 하나 이상의 다기능 카메라(192) 및 미러부(194)가 장착되어 있다.

다기능 카메라(192)는 노즐의 상하운동에 간섭되지 않도록 형성된다. 미러부(194)는 노즐 하측에 배치되고 헤드부(180)에 결합되어서, 노즐(182) 하부 영상을 반사시켜서 다기능 카메라(192)로 유입시키고, 상기 픽업 전의 부품 공급부(140)에 공급되어 있는 전자부품(C)의 영상을 상기 다기능 카메라(192)로 유입시킨다.

여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 전자부품(C)은 테이프(101)에 장착되어 공급되며, 상기 다기능 카메라(192)가 상기 테이프(101)에 형성된 픽업점(105) 영상을 촬영하게 된다.

이 경우, 상기 미러부(194)는 미러 구동장치(195)에 의하여 일정 각도로 회전이 가능하다. 따라서, 픽업 전의 전자부품(C)을 촬영하기 위해서는, 상기 미러 구동장치(195)가 미러부(194)를 일정각도로 회전시켜서 노즐(182) 하측 영상을 다기능 카메라(192) 측으로 반사시키도록 할 수 있다.

이와 더불어, 상기 픽업 전의 픽업점(105)을 촬영하기 위해서는, 상기 미러 구동장치(195)가 미러부(194)를 일정한 각도로 회전시켜서 상기 픽업점의 영상을 다기능 카메라(192)가 촬영하도록 한다.

여기서, 다기능 카메라(192)는 도 5에 도시된 바와 같이 하나의 노즐(182)마다 하나씩 별개로 복수개가 나란히 형성되고, 상기 미러부(194)가 헤드부(180) 하측에서 상기 헤드부(180)를 가로지르며 상기 다기능 카메라(192)들의 형성방향과 평행하게 배치되는 것이 바람직한데, 이로 인하여 다기능 카메라(192)의 공간이 작게 되고, 간편하게 각각의 다기능 카메라(192)의 초점을 모두 동일하게 맞출 수 있기 때문이다.

그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 하나의 다기능 카메라가 헤드부에 장착되고, 각각의 노즐에서의 다기능 카메라까지 초점거리가 일정하게 미러부를 복수 개로 설치할 수도 있다.

상기 다기능 카메라(192)는 제어 유니트(193)와 전기적으로 연결되고, 상기 제어 유니트(193)는 X-Y축 작동기구(160, 170) 및 Z축 작동기구(185, 도 6참조)와 전기적으로 연결된다. 따라서, 제어 유니트(193)는 상기 다기능 카메라(192)의 촬 영에 의한 데이터를 검출하여 최적화된 픽업 위치의 좌표를 계산하고 노즐(182)이 정확한 위치에서 전자부품(C)을 픽업하도록 한다.

한편, 상기 다기능 카메라(192)는, 상기 인쇄회로기판(P)에 전자부품(C)을 실장하기 전에 노즐(182)에 픽업된 전자부품(C) 및 인쇄회로기판(P) 상에 형성된 피듀셜 마크(Pm, 도 8e참조)를 촬영하는 기능을 동시에 하는 것이 바람직하고, 이 경우에 상기 미러부(194)가 일정각도로 회전하여서 상기 전자부품(C) 및 피듀셜 마크(Pm, 도 8e참조)의 영상을 상기 다기능 카메라(192)로 반사시키는 것이 바람직하다. 이로서 종래와 같이 상기 전자부품(C)의 흡착상태를 파악하기 위하여 프레임 상에 별도로 형성된 제1카메라(5a)로 헤드부가 이동할 필요가 없게 되어서 실장 속도가 빨라지게 되기 때문이다.

이와 더불어 종래의 부품 실장기에 피듀셜 마크 위치를 파악하기 위한 피듀셜 카메라가 별도로 불필요하게 된다. 이로 인하여 종래의 피듀셜 카메라가 차지하고 있는 공간만큼 스트로크(stroke)가 증가되고, 헤드부의 중량이 감소하게 된다.

이 경우, 상기 다기능 카메라(192)는 각각의 노즐(182)마다 하나씩 배치되고, 상기 최우측 및/또는 최좌측에 배치된 다기능 카메라가 상기 인쇄회로기판의 피듀셜 마크 좌표를 티칭하는 것이 바람직하다. 이로 인하여 모든 부품에 대하여 좌표 티칭을 영상을 보면서 수행할 수 있고, 따라서 도 2에 도시된 바와 같은 종래의 피듀셜 카메라(96) 및 티칭 빔 모듈(98)이 불필요하게 된다.

도 7에는 상기와 같은 구조를 가진 부품 실장기의 전자부품 픽업실장 방법의 흐름도가 도시되고, 도 8a 내지 도 8f에는 상기 픽업실장 단계를 도시한 단면도가 도시되어 있다. 이를 도면 및 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 부품 실장기를 이용한 전자부품을 픽업하고, 전자부품을 인쇄회로기판에 실장하는 방법을 설명한다.

도면을 참조하면 본 발명에 따른 부품 실장기가 전자부품을 픽업하기 위해서는, 픽업 전의 노즐(182)들 영상을 미러부로 반사시켜 다기능 카메라로 촬영하는 단계(S1)와, 전자부품(C)의 픽업점(105) 영상을 미러부(194)로 반사하여서 다기능 카메라로 촬영하는 단계(S2)와, 상기 촬영된 데이터에 따라서, 현재위치 또는 보정된 좌표에서 전자부품(C)을 픽업하는 단계(S3)를 거친다.

즉, 도 8a에 도시된 바와 같이 먼저 전자부품(C)을 픽업하기 전의 노즐(182)의 영상을 미러부(194)를 이용하여 다기능 카메라(192)로 전송하여 촬영한 다음, 도 8b에 도시된 바와 같이 상기 미러부(194)를 회전시켜서 부품 공급부(140, 도 3참조)에 공급된 전자부품(P), 좀 더 상세히 설명하면 전자부품이 장착된 테이프의 픽업점(105) 영상을 다기능 카메라(192)로 전송하여 촬영한다.

이 경우, 상기 헤드부의 노즐들의 영상을 촬영하는 단계(S1)는, 상기 헤드부(180)가 상기 픽업점(105) 상에 위치한 후에 행하여지는 것이 바람직한데, 이로서 상기 노즐(182)들의 영상을 촬영한 후에 헤드부(180)의 이동을 최소화하여서 상기 이동에 의한 오차가 발생하는 것을 방지할 수 있기 때문이다.

그 후에 상기 촬영된 데이터에 따라서, 현재위치 또는 보정된 좌표에서 전자부품을 픽업하는 단계(S3)를 거친다.

이 전자부품을 픽업하는 단계(S3)는, 상기 전자부품(C)과 노즐(182)을 촬영한 데이터를 사용하여, 픽업 전의 노즐들과 전자부품의 위치 및 상태가 픽업하기 위한 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계(S31)를 포함한다.

상기 판단은 상기한 바와 같이 상기 X-Y축 작동기구 및 Z축 작동기구와 연결된 제어 유니트(19, 도 4참조)에서 행하여지는데, 이 경우 상기 픽업 조건을 만족하면, 상기 조건에 따라서, 노즐이 하강하게 되어서 전자부품을 픽업하게 된다(S321). 이 경우, 미러부(194)는 도 8c에 도시된 바와 같이 상기 하강하는 노즐과 간섭이 발생하지 않도록 대기위치로 이동한다.

여기서, 픽업 조건이란 부품이 미소할 경우의 미소부품조건, 복수의 노즐들이 동시에 하강하여 전자부품을 픽업하는 동시픽업조건, 및 각각의 노즐들이 개별적으로 하강하여 전자부품을 픽업하는 개별픽업조건 등의 조건을 의미한다.

만약 상기 픽업 조건을 만족하지 못한다면, 상기 픽업 조건을 만족하도록 헤드부(180)를 상기 X-Y축 작동기구로 이동시키는 단계(S322)를 거친 후에 다시 상기와 같은 동작을 되풀이하게 된다.

상기 전자부품을 픽업한 노즐은 인쇄회로기판 상으로 이동되는 단계(S4) 및 도 8d에 도시된 바와 같이 노즐에 픽업된 전자부품의 하면 영상을 미러부가 반사하여 다기능 카메라로 촬영(S5)하는 단계를 거친다.

이 경우, 상기 헤드부가 종래의 제1카메라(5a) 상을 이동할 필요가 없다. 이는 상기 헤드부(180)에 설치된 다기능 카메라(192)와 미러부(194)를 이용하여 노즐에 흡착된 전자부품(C)의 하측을 촬영할 수 있기 때문이다.

이와 더불어, 헤드부(180)에 장착된 다기능 카메라(192)는 전자부품(C)과 상대 속도 차이가 없다. 따라서 전자부품(C)을 픽업 후 인쇄회로기판에 흡착시키기 위한 이동 중에 노즐에 흡착된 전자부품(C)의 하측을 촬영할 수도 있으며, 이로 인하여 부품 실장 시간을 줄일 수 있다.

이와 달리 인쇄회로기판(P) 상에 헤드부(180)가 완전히 도착 후에 상기 단계(S5)를 거칠 수도 있는데, 이로서 상기 전자부품의 상태를 확인 후에 헤드부(180)가 이동하지 않음으로써, 이동에 따른 오차가 발생하지 않는다.

이와 함께 도 8e에 도시된 바와 같이, 상기 흡착 전의 인쇄회로기판(P) 상에 형성된 피듀셜 마크(Pm) 영상을 상기 미러부(194)가 반사하여 다기능 카메라(192)로 촬영하여 정확한 실장 위치를 검출하는 단계(S7)를 거친다.

즉, 도 8e에 도시된 바와 같이 미러부(194)를 회전시켜서 상기 인쇄회로기판(P) 상의 피듀셜 마크(Pm)의 영상을 다기능 카메라(192)로 반사하고, 상기 다기능 카메라(192)가 이 피듀셜 마크(Pm)를 촬영한다. 이로 인하여, 종래의 피듀셜 마크(Pm)를 촬영하기 위한 피듀셜 카메라(96, 도 2참조)의 역할을 다기능 카메라(192)가 그 역할을 함으로써, 상기 피듀셜 카메라(96, 도 2참조)가 불필요하게 된다.

여기서 종래에는 피듀셜 카메라(96, 도 2참조)가 헤드부 일측에 배치됨으로써, 티칭 빔 모듈(98, 도 2참조)을 사용하여 상기 피듀셜 카메라가 인식하지 못하는 피듀셜 마크의 좌표 티칭을 하여야 하나, 본 발명에 따르면 상기 피듀셜 마크의 좌표 티칭을 할 필요가 없게 되며, 모든 전자부품에 대하여 좌표 티칭을 영상을 보면서 수행할 수 있다.

즉, 헤드부의 최우측 및 최좌측에 배치된 다기능 카메라를 피듀셜 마크 좌표 를 티칭하는 구간에 사용한다면, 간편하게 모든 전자부품에 대하여 좌표 티칭을 영상을 보면서 수행할 수 있다. 이로 인하여 티칭 빔 모듈이 불필요하게 되어서 픽업 영역이 증가된다.

그 후에 상기 검출된 영상을 사용하여서 제어 유니트에서 정확한 실장위치를 판단하고, 그 실장위치에서 상기 전자부품을 인쇄회로기판 상에 실장하는 단계를 거치게 된다.

상기와 같은 단계를 가진 부품 실장기 및 이의 전자부품 픽업실장 방법에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 전자부품을 픽업하기 전에 노즐 및 전자부품의 위치와 상태를 확인 후에 정확한 위치에서 픽업할 수 있으므로, 노즐과 전자부품에 이상이 있는지 여부를 확인할 수 있으며, 정밀한 전자부품의 픽업이 가능하다.

둘째, 픽업 전의 노즐의 상태나, 픽업 후 실장 전의 전자부품 하측의 상태를 파악하기 위하여 프레임에 별도의 카메라를 배치시킬 필요가 없으므로, 실장 속도가 빨라진다.

셋째, 상기 헤드부가 부품 공급부의 전자부품 상측에 도달한 상태에서 상기 노즐들의 위치 및 상태를 촬영함으로써, 픽업 보정이 필요 없는 경우에 X, Y 방향으로 이동 없이 흡착 픽업될 수 있으므로, 이동으로 인항 오차가 발생하지 않게 된다.

넷째, 별도의 피듀셜 카메라, 티칭 빔 모듈이 구비될 필요가 없다. 이로 인 하여 특히 부품 실장기 헤드부의 중량이 감소하게 되고, 픽업영역이 확장되고, 제조 비용이 상당히 절감된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

1. 전자부품을 공급하는 부품 공급부와 인쇄회로기판을 이송시키는 컨베이어를 구비한 프레임;

   상기 프레임에 결합되고, 상기 부품 공급부로부터 전자부품을 픽업하여 인쇄회로기판 상에 실장시키는 복수의 노즐들과, 상기 노즐들을 상하 이동시키는 Z축 작동기구와, 상기 노즐들을 회전시키는 회전 작동기구를 갖는 헤드부;

   상기 헤드부를 수평 이동시키는 X-Y축 작동기구;

   상기 헤드부에 결합되고, 상기 픽업 전 노즐들과, 전자부품의 픽업점을 촬영하는 다기능 카메라;

   상기 촬영에 의한 데이터를 검출하여 최적화된 픽업 위치의 좌표를 계산하고, 상기 X-Y축 작동기구 및 Z축 작동기구와 연결되어서 정확한 위치에서 전자부품을 픽업되도록 하는 제어 유니트;

   상기 헤드부에 회전 가능하게 결합되어서, 상기 노즐 및 전자부품의 영상을 상기 카메라로 반사시키는 미러부; 및

   상기 미러부를 회전 가능하도록 구동시키는 미러 구동장치;를 구비하는 부품 실장기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 다기능 카메라는, 상기 인쇄회로기판에 전자부품을 실장하기 전에 노즐에 픽업된 전자부품 및 인쇄회로기판 상의 피듀셜 마크를 촬영하고,

   상기 미러부가 상기 전자부품 및 피듀셜 마크의 영상을 상기 다기능 카메라로 반사시키는 것을 특징으로 하는 부품 실장기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 다기능 카메라는 각각의 노즐마다 하나씩 배치되고,

   상기 최우측 및/또는 최좌측에 배치된 다기능 카메라가 상기 인쇄회로기판의 피듀셜 마크 좌표를 티칭하는 것을 특징으로 하는 부품 실장기.
4. 전자부품을 픽업하여 인쇄회로기판에 흡착시키며, 헤드부에 다기능 카메라와 미러부가 설치된 부품 실장기의 전자부품 픽업실장 방법으로서,

   노즐들 영상을 상기 미러부로 반사하여서 상기 다기능 카메라로 촬영하는 단계;

   전자부품의 픽업점 영상이 상기 미러부에 반사되도록 상기 미러부를 회전시킨 후 상기 다기능 카메라로 촬영하는 단계;

   상기 촬영된 데이터에 따라서, 현재위치 또는 보정된 좌표에서 전자부품을 픽업하는 단계;

   상기 전자부품을 픽업한 노즐을 상기 인쇄회로기판 상으로 이동시키는 단계;

   상기 흡착 전의 노즐에 픽업된 전자부품의 하면 영상이 상기 미러부에 반사되도록 상기 미러부를 회전시킨 후 상기 다기능 카메라로 촬영하는 단계;

   상기 흡착전의 인쇄회로기판 상에 형성된 피듀셜 마크 영상이 상기 미러부에 반사되도록 상기 미러부를 회전시킨 후 상기 다기능 카메라로 촬영하여 정확한 실장 위치를 검출하는 단계; 및

   상기 검출된 영상을 사용하여서, 정확한 실장위치에서 상기 전자부품을 상기 인쇄회로기판 상에 실장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 실장기의 전자부품 픽업실장 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 헤드부의 노즐들의 영상을 촬영하는 단계와 전자부품의 픽업점 영상을 촬영하는 단계는, 상기 헤드부가 부품 공급부에 위치한 전자부품의 픽업점 상에 위치한 후에 행하여지는 것을 특징으로 하는 부품 실장기의 전자부품 픽업실장 방법.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 전자부품을 픽업하는 단계는,

   상기 촬영된 데이터를 사용하여, 픽업 전의 노즐들과 전자부품의 위치 및 상 태가 픽업하기 위한 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계;

   상기 픽업 조건을 만족하면, 상기 픽업 조건에 따라 전자부품을 흡착하는 단계; 및

   상기 픽업 조건을 만족하지 못하면, 상기 픽업 조건을 만족하도록 노즐을 이동시킨 후에 전자부품을 픽업하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 실장기의 전자부품 픽업실장 방법.

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