KR102207818B1

KR102207818B1 - 전자 부품 실장 방법 및 전자 부품 실장 장치

Info

Publication number: KR102207818B1
Application number: KR1020140079810A
Authority: KR
Inventors: 고 쿠보이치; 카나코 타카하시; 아키라 사토
Original assignee: 쥬키 가부시키가이샤
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2021-01-26
Also published as: CN104254237A; JP6205191B2; CN104254237B; KR20150002532A; JP2015012181A

Abstract

본 발명은, 효율적으로 부품의 실장 동작을 행할 수 있는 전자 부품 실장 방법 및 전자 부품 실장 장치를 제공한다.
복수의 테이프 피더(15)가, 해당 테이프 피더간의 피치가 흡착 노즐간의 피치로부터의 정수 배가 되도록 배치되어 있는 경우, 서로 이웃하는 테이프 피더(15)를, 흡착 노즐(71)에 의해 전자 부품을 동시 흡착할 수 있는 부품 수인 최대 동시 흡착 수마다 그룹화하여, 피더 블록을 작성하고, 흡착 노즐(71)에 의해 피더 블록마다 다른 흡착 노즐(71)의 세트를 이용하여 연속하여 전자 부품을 흡착한 후, 흡착한 상기 전자 부품을 순차적으로 기판상의 소정 위치에 장착한다.

Description

전자 부품 실장 방법 및 전자 부품 실장 장치{METHOD OF MOUNTING ELECTRONIC COMPONENT, AND ELECTRONIC COMPONENT MOUNTING APPARATUS}

본 발명은, 전자 부품 공급 장치로부터 공급된 부품을, 기판상에 장착하는 전자 부품 실장 방법 및 전자 부품 실장 장치에 관한 것이다.

종래의 전자 부품 실장 장치로서, 예컨대 특허 문헌 1~3에 기재된 기술이 있다. 이 기술 방법은, 복수의 부품 공급 장치로부터 공급되는 전자 부품을 복수의 흡착 노즐로 동시에 흡착 유지하여, 기판에 장착하는 것이다. 여기에서는, 탑재 헤드에 장착된 복수의 흡착 노즐의 간격(노즐 피치)과, 복수의 부품 공급 장치의 배치 간격(피더 피치)을 일치시키고 있으며, 탑재 헤드에 장착한 모든 흡착 노즐에 의해 한번에 전자 부품을 흡착할 수 있게 되어 있다.

일본 특허 공개 공보 제2007－317999호 일본 특허 공개 공보 제2008－147313호 일본 특허 공개 공보 제2008－218721호

그런데, 도 7에 나타내는 바와 같이, 노즐 피치와 피더 피치가 일치하지 않는 경우, 탑재 헤드에 장착된 모든 흡착 노즐로 한 번에 부품을 흡착할 수는 없다. 이러한 경우, 먼저, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이 복수의 흡착 노즐(L1, L3, L5)로 흡착할 수 있는 분량(分)만큼 부품을 동시 흡착하고, 그 후, 탑재 헤드를 도 7(b)에 나타내는 위치로 이동시키는 동시에 피더의 부품 이송을 행하며, 나머지의 복수의 흡착 노즐(L2, L4, L6)에 의해 동(同) 피더로부터 부품을 동시 흡착하여 기판에 탑재하는 흡착 탑재 시퀀스가 된다. 그러나, 이 경우, 피더 이송 시간의 영향을 크게 받기 때문에, 생산성이 불량하다.

이에, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이 복수의 흡착 노즐(L1, L3, L5)로 흡착할 수 있는 분량만큼 부품을 동시 흡착하였으면, 피더의 부품 이송을 행하고 있는 동안을 이용하여, 흡착한 분량만큼 부품 탑재를 실행하는 흡착 탑재 시퀀스를 반복하는 것도 고려된다. 그러나, 이 경우에는, 탑재 헤드가 부품 공급부와 기판의 사이를 왕복하는 이동 거리가 길어지기 때문에, 실장 동작에 있어서 효율적이지는 않다.

이에, 본 발명은, 효율적으로 부품의 실장 동작을 행할 수 있는 전자 부품 실장 방법 및 전자 부품 실장 장치를 제공하는 것을 과제로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 관한 전자 부품 실장 방법의 일 양태는, 복수의 테이프 피더로부터 공급되는 전자 부품을, 탑재 헤드의 복수의 흡착 노즐에 의해 동시 흡착하고, 흡착한 전자 부품을 기판상의 소정 위치에 장착하는 전자 부품 실장 방법으로서, 상기 복수의 테이프 피더를, 해당 테이프 피더간의 피치가 상기 흡착 노즐간의 피치의 정수(整數) 배(1 배를 제외한 양의 정수 배)가 되도록 등간격으로 배치하고, 상기 복수의 테이프 피더를, 상기 흡착 노즐에 의해 전자 부품을 동시 흡착할 수 있는 복수의 피더 블록으로 그룹화하며, 상기 피더 블록마다 다른 흡착 노즐의 세트를 이용하여 연속하여 상기 전자 부품을 흡착한 후, 흡착한 상기 전자 부품을 순차적으로 기판상의 소정 위치에 장착하는 것을 특징으로 한다.

상기 전자 부품 실장 방법은, 또한, 흡착 노즐에 의해 상기 테이프 피더로부터 전자 부품을 동시 흡착할 수 있는 부품 수인 최대 동시 흡착 수를 기준으로, 상기 복수의 테이프 피더를, 전자 부품을 동시 흡착할 수 있는 복수의 테이프 피더로 그룹화하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관한 전자 부품 실장 장치의 일 양태는, 복수의 테이프 피더로부터 공급되는 전자 부품을, 탑재 헤드의 복수의 흡착 노즐에 의해 동시 흡착하고, 흡착한 전자 부품을 기판상의 소정 위치에 장착하는 전자 부품 실장 장치로서, 상기 복수의 테이프 피더는, 해당 테이프 피더간의 피치가 상기 흡착 노즐간의 피치의 정수 배(1 배를 제외한 양의 정수 배)가 되도록 등간격으로 배치되어 있으며, 상기 복수의 테이프 피더를, 상기 흡착 노즐에 의해 전자 부품을 동시 흡착할 수 있는 복수의 피더 블록으로 그룹화하는 피더 블록 작성 수단과, 상기 피더 블록 작성 수단으로 작성한 피더 블록마다, 다른 흡착 노즐의 세트를 이용하여 연속하여 상기 전자 부품을 흡착하는 부품 흡착 수단을 구비하고, 상기 부품 흡착 수단으로 상기 전자 부품을 흡착한 후, 흡착한 상기 전자 부품을 순차적으로 기판상의 소정 위치에 장착하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 전자 부품 실장 장치는, 또한, 상기 테이프 피더간의 피치와 상기 흡착 노즐간의 피치에 근거하여, 상기 테이프 피더로부터 상기 흡착 노즐로 상기 전자 부품을 동시에 흡착할 수 있는 부품 수인 최대 동시 흡착 수를 취득하는 최대 동시 흡착 수 취득 수단을 구비하며, 상기 피더 블록 작성 수단은, 서로 이웃하는 상기 테이프 피더를, 상기 최대 동시 흡착 수 취득 수단에 의해 취득한 최대 동시 흡착 수마다 그룹화하여, 복수의 피더 블록을 작성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 1 사이클 내에서 피더 이송 시간에 영향을 받지 않는 동시 흡착 페어(pair)(피더 블록과 노즐 블록)를 작성하고, 복수의 피더 블록으로 연속하여 동시 흡착을 행하고 나서 기판상에 부품을 탑재할 수 있다. 이와 같이, 생산 동작의 최적화를 도모함으로써, 실장 택트 타임(tact time)을 단축시킬 수 있어, 효율적으로 부품의 실장 동작을 행할 수가 있다.

도 1은 본 실시 형태의 전자 부품 실장 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 탑재 헤드의 구체적 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 전자 부품 실장 장치의 제어계의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 컨트롤러로 실행하는 부품 탑재 처리 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 5는 본 실시 형태의 동작을 설명하는 도면이다.
도 6은 종래의 부품 실장 동작을 설명하는 플로우 차트이다.
도 7은 종래의 부품 실장 동작을 설명하는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 근거하여 설명한다.

도 1은, 본 발명에 있어서의 전자 부품 실장 장치를 나타내는 평면도이다.

도면 중, 부호 1은 전자 부품 실장 장치이다. 상기 전자 부품 실장 장치(1)는, 기대(基臺; 10)의 상면에 X방향으로 연장되어 존재하는 한 쌍의 반송 레일(11)을 구비한다. 상기 반송 레일(11)은, 회로 기판(5)의 양 측변부를 지지하며, 반송용 모터(도시 생략)에 의해 구동됨으로써 회로 기판(5)을 X방향으로 반송한다.

또, 전자 부품 실장 장치(1)는 탑재 헤드(12)를 구비한다. 상기 탑재 헤드(12)는, 하부에 전자 부품을 흡착하는 복수의 흡착 노즐을 구비하며, X축 갠트리(13; 탑재 헤드(12)를 X축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 지지체) 및 Y축 갠트리(14; X축 갠트리(13)를 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 지지체)에 의해, 기대(10) 위를 XY 방향으로 수평 이동할 수 있도록 구성되어 있다.

도 2는, 탑재 헤드(12)의 일례를 나타내는 사시도이다.

탑재 헤드(12)는, 서로 독립적으로 상하 이동하는 복수의 흡착 노즐(71)을 가지며, 각 흡착 노즐(71)은, 각각 전자 부품(72)을 진공 흡착할 수 있게 되어 있다.

각 흡착 노즐(71)의 상하 이동 기구는 동일 구조이며, Z축 모터(73)를 정역(正逆) 회전하면, 너트(74)가 이송 나사(75)를 따라 상하 이동하며, 그에 따라 흡착 노즐이 상하 이동하게 되어 있다. 또, 모터(76)를 회전함으로써, 흡착 노즐(71)의 하단부에 진공 흡착된 전자 부품(72)의 수평 방향의 회전 각도를 보정할 수 있게 되어 있다.

또한, 도 2에서는 흡착 노즐(71)이 3개만 도시되어 있으나, 본 실시 형태의 탑재 헤드(12)는 최대 6개의 흡착 노즐(71)을 장착할 수 있게 되어 있다.

이러한 전자 부품 실장 장치(1)에는, 반송 레일(11)의 Y방향 양측에, 전자 부품을 공급하는 전자 부품 공급 장치(테이프 피더; 15)가 장착된다. 여기서, 테이프 피더(15)는, 피더 뱅크 상에 병렬 상태로 장착 가능하게 되어 있다. 피더 뱅크 상에는, Y방향으로 연장되어 존재하는 복수의 가이드 레일이 설치되어 있으며, 상기 가이드 레일의 사이에 테이프 피더(15)를 삽입함으로써, 테이프 피더(15)의 X방향의 위치 결정이 이루어지게 되어 있다. 그리고, 테이프 피더(15)로부터 공급된 전자 부품은, 탑재 헤드(12)의 흡착 노즐(71)에 의해 진공 흡착되어, 회로 기판(5) 상에 실장(實裝) 탑재된다.

또, 부품 공급 장치(15)와 회로 기판(5)의 사이에는, CCD 카메라로 이루어지는 인식 카메라(21)를 배치한다. 상기 인식 카메라(21)는, 전자 부품의 흡착 위치 어긋남(흡착 노즐(71)의 중심 위치와 흡착한 부품의 중심 위치간의 어긋남)이나, 흡착 각도 어긋남(기욺)을 검출하기 위하여, 흡착 노즐(71)에 의해 흡착한 전자 부품을 촬상하는 것이다.

또, 탑재 헤드(12)에는, 거리 센서(22)가 부착되어 있다. 상기 거리 센서(22)는, 센서 광에 의해 흡착 노즐(71)과 회로 기판(5)간의 Z방향의 거리(높이)를 측정한다.

또한, 탑재 헤드(12)에는, 기판 인식 카메라(23)가 부착되어 있다. 기판 인식 카메라(23)는 기판상의 마크나 기판 탑재 후의 전자 부품의 상태, 및 전자 부품 공급 장치의 공급 위치에 공급된 전자 부품의 상태를 촬상하는 것이다.

또, 전자 부품 실장 장치(1)에는, 흡착할 부품의 사이즈나 형상에 따라, 흡착 노즐(71)을 교환하기 위한 노즐 교환 장치(16)가 설치되어 있다. 상기 노즐 교환 장치(16) 내에는 복수 종(種)의 노즐이 보관, 관리되어 있다.

본 실시 형태에서는, 복수의 노즐 샤프트에 각각 장착되어 있는 흡착 노즐(71)에 의해 전자 부품을 동시 흡착한다. 이때, 흡착 노즐 사이의 피치와 테이프 피더 사이의 피치간의 차이로 인해, 모든 흡착 노즐(71)로 전자 부품을 동시 흡착할 수 없는 경우에는, 전자 부품을 동시 흡착할 수 있는 흡착 노즐(71)의 그룹(노즐 블록)과, 그 노즐 블록으로 전자 부품을 동시 흡착하는 테이프 피더(15)의 그룹(피더 블록)의 세트를 작성하고, 복수 회로 나누어 전자 부품을 동시 흡착한다. 이때, 테이프 피더의 부품 이송 시간의 영향을 받지 않도록, 매회 다른 피더 블록으로부터 다른 노즐 블록을 이용하여 전자 부품을 흡착한다. 전자 부품을 흡착하였으면, 인식 카메라(21)에 의한 비전(vision) 인식을 순차적으로 행한 후, 인식 결과에 근거하는 탑재 위치 보정을 행하여 전자 부품을 순차적으로 탑재한다.

도 3은, 전자 부품 실장 장치(1)의 제어계의 구성을 나타내는 블록도이다.

전자 부품 실장 장치(1)는, 장치 전체를 제어하는 CPU, RAM 및 ROM 등을 구비하는 마이크로 컴퓨터로 이루어지는 컨트롤러(30)를 구비한다. 컨트롤러(30)는, 이하에 나타내는 각 구성(31~35)을 각각 제어한다.

진공 기구(31)는 진공을 발생하며, 도시되지 않은 진공 스위치(vacuum switch)를 통해 각 흡착 노즐(71)에 진공의 부압(負壓)을 발생시키는 것이다.

X축 모터(32)는, 탑재 헤드(12)를 X축 갠트리(13)를 따라 X축 방향으로 이동시키기 위한 구동원이며, Y축 모터(33)는, X축 갠트리(13)를 Y축 갠트리(14)를 따라 Y축 방향으로 이동시키기 위한 구동원이다. 컨트롤러(30)가 X축 모터(32) 및 Y축 모터(33)를 구동 제어함으로써, 탑재 헤드(12)는 XY 방향으로 이동할 수 있게 된다.

Z축 모터(34)는, 각 흡착 노즐(71)을 Z방향으로 승강시키기 위한 구동원이다. 또한, 여기에서는 Z축 모터(34)가 1개만 도시되어 있으나, 실제로는 흡착 노즐(71)의 수만큼 설치된다. θ축 모터(35)는, 복수의 흡착 노즐(71)을, 각 노즐 샤프트를 중심으로 하여 동시 회전시키기 위한 구동원이다.

도 4는, 컨트롤러(30)에 의해 실행하는 부품 탑재 처리 순서를 나타내는 플로우 차트이다. 상기 부품 탑재 처리는, 테이프 피더간의 피치가 흡착 노즐간의 피치의 2배가 되는 테이프 피더(12mm 테이프 피더)를 대상으로 하여, 부품의 동시 흡착 및 부품의 탑재를 행하기 위한 처리이다.

먼저 단계 S1에서, 컨트롤러(30)는, 기판에 탑재할 전자 부품을 공급하는 테이프 피더가, 대상의 테이프 피더(12mm 테이프 피더 또는 16mm 테이프 피더)인지 여부를 판정한다. 여기에서는, 테이프 피더간의 피치와 흡착 노즐간의 피치에 근거하여 최대 동시 흡착 수가 결정된다. 최대 동시 흡착 수는, 테이프 피더(15)로부터 흡착 노즐(71)에 의해 전자 부품을 한 번에 동시 흡착할 수 있는 최대의 부품 수이다. 대상의 테이프 피더인 경우, 도 5에 나타내는 바와 같이, 흡착 노즐(71)은 6개가 등간격으로 배치되며, 또, 테이프 피더(25)도 6개가 등간격으로 배치되어 있다. 그리고, 테이프 피더간의 피치가 상기 흡착 노즐간의 피치의 2배이기 때문에, 최대 동시 흡착 수가 3이 된다. 또한, 상기 최대 동시 흡착 수 3은, 대상의 테이프 피더인 경우 미리 추천값으로서 CPU에 입력되어 있어도 무방하며, CPU가 연산하여도 무방하다.

그리고, 상기 단계 S1에서 대상의 테이프 피더가 아닌 것으로 판정한 경우에는 단계 S2로 이행하여, 컨트롤러(30)는, 다른 피더의 부품 탑재 처리를 실시하고 해당 부품 탑재 처리를 종료한다. 한편, 상기 단계 S1에서, 대상의 테이프 피더인 것으로 판정한 경우에는, 단계 S3으로 이행한다.

단계 S3에서는, 컨트롤러(30)는, 기판에 대한 전자 부품의 탑재품 수가, 탑재 헤드(12)에 장착 가능한 최대의 흡착 노즐 수(여기에서는 6) 이상인지 여부를 판정한다. 그리고, 탑재품 수가 6 이상인 것으로 판단한 경우에는 단계 S4로 이행하며, 탑재품 수가 6 미만인 것으로 판단한 경우에는, 후술하는 단계 S10으로 이행한다.

단계 S4에서는, 컨트롤러(30)는, 피더 사용 개수를 6개로 결정한다. 여기서, 피더 사용 개수란, 부품의 흡착→반송→장착의 1 사이클 내에서 부품 흡착에 사용되는 테이프 피더의 개수이다.

다음으로 단계 S5에서는, 컨트롤러(30)는, 3개씩 테이프 피더(15)를 그룹화하여, 이것을 2개 작성한다. 즉, 사용하는 6개의 테이프 피더 중, 서로 이웃하는 3개의 테이프 피더를 1개의 그룹(피더 블록)으로 하여, 한쪽을 제 1 피더 블록, 다른 한쪽을 제 2 피더 블록으로 한다. 또, 컨트롤러(30)는, 3개씩 흡착 노즐(71)을 그룹화하여, 이것을 2개 작성한다. 여기에서는, 탑재 헤드(12)에 장착된 6개의 흡착 노즐(71) 중, 1개 걸러 선택한 3개의 흡착 노즐(71)을 1개의 그룹(노즐 블록)으로 하여, 한쪽을 제 1 노즐 블록, 다른 한쪽을 제 2 노즐 블록으로 한다.

그리고, 단계 S6에서는, 컨트롤러(30)는, 탑재 헤드(12)를 제 1 피더 블록의 상방으로 이동시켜, 제 1 피더 블록에 속하는 모든 테이프 피더로부터, 제 1 노즐 블록에 속하는 모든 흡착 노즐(71)에 의해 전자 부품을 동시 흡착하고, 단계 S7로 이행한다.

단계 S7에서는, 컨트롤러(30)는, 탑재 헤드(12)를, 제 1 피더 블록의 상방으로부터 제 2 피더 블록의 상방으로 이동시키고, 단계 S8로 이행한다.

단계 S8에서는, 컨트롤러(30)는, 제 2 피더 블록에 속하는 모든 테이프 피더로부터, 제 2 노즐 블록에 속하는 모든 흡착 노즐(71)에 의해 전자 부품을 동시 흡착하고, 단계 S9로 이행한다.

단계 S9에서는, 컨트롤러(30)는, 흡착 노즐(71)에 의해 흡착 유지하고 있는 전자부품을 순차적으로 기판에 장착하여, 부품 탑재 처리를 종료한다.

단계 S10에서는, 컨트롤러(30)는, 피더 사용 개수를, 기판에 대한 전자 부품의 탑재품 수로 결정한다.

다음으로 단계 S11에서는, 컨트롤러(30)는, 상기 단계 S10에서 결정한 피더 사용 개수가 3개보다 큰지(4개 이상인지) 여부를 판정한다. 그리고, 피더 사용 개수가 3개보다 큰 것으로 판정한 경우에는 단계 S12로 이행하며, 피더 사용 개수가 3개 이하인 것으로 판정한 경우에는 후술하는 단계 S13으로 이행한다.

단계 S12에서는, 컨트롤러(30)는, 피더 블록을 2개 작성하여, 상기 단계 S6으로 이행한다. 상기 단계 S12에서는, 사용할 4개 이상 6개 미만의 테이프 피더 중, 서로 이웃하는 3개의 테이프 피더를 제 1 피더 블록으로 하고, 나머지의 테이프 피더를 제 2 피더 블록으로 한다. 또, 컨트롤러(30)는, 노즐 블록을 2개 작성한다. 여기에서는, 탑재 헤드(12)에 장착된 6개의 흡착 노즐(71) 중, 1개 걸러 선택한 3개의 흡착 노즐(71)을 제 1 노즐 블록으로 하고, 나머지의 흡착 노즐(71)을 제 2 노즐 블록으로 한다.

또, 단계 S13에서는, 컨트롤러(30)는, 피더 블록을 1개 작성한다. 여기에서는, 사용할 3개 이하의 테이프 피더를 그대로 제 1 피더 블록으로 한다. 또, 컨트롤러(30)는, 노즐 블록을 1개 작성한다. 여기에서는, 탑재 헤드(12)에 장착된 6개의 흡착 노즐(71) 중, 1개 걸러 선택한 사용 개수 분(分)의 흡착 노즐(71)을 제 1 노즐 블록으로 한다.

단계 S14에서는, 컨트롤러(30)는, 탑재 헤드(12)를 제 1 피더 블록의 상방으로 이동시키고, 제 1 피더 블록에 속하는 모든 테이프 피더로부터, 제 1 노즐 블록에 속하는 흡착 노즐(71)에 의해 전자 부품을 동시 흡착하여, 단계 S15로 이행한다.

단계 S15에서는, 컨트롤러(30)는, 흡착 노즐(71)에 의해 흡착 유지하고 있는 전자부품을 순차적으로 기판에 장착하고, 부품 탑재 처리를 종료한다.

삭제

다음으로, 본 실시 형태의 동작 및 효과에 대해 설명한다.

복수의 테이프 피더(15)를 피더 뱅크에 장착하고, 전자 부품 실장 장치에 있어서 전자 부품의 공급 작동이 이루어지면, 테이프 피더(15)는 피더 모터를 구동 제어하여 캐리어 테이프를 반송 방향으로 송출한다. 이로써, 부품 흡착 위치에서, 탑재 헤드(12)의 흡착 노즐(71)에 의해 전자 부품을 흡착할 수 있는 상태가 된다.

여기서, 테이프 피더(15)의 폭은, 캐리어 테이프의 폭에 따라 다르며, 비교적 폭이 좁은 테이프 피더(15)의 경우에는, 테이프 피더(15)를 피더 뱅크의 각 가이드 레일의 사이에 각각 삽입할 수 있어, 흡착 노즐간의 피치와 테이프 피더간의 피치가 일치한다. 이 때문에, 이 경우에는, 6개의 모든 흡착 노즐(71)을 동시에 강하(降下)시킴으로써, 6개의 테이프 피더로부터 한 번에 전자 부품을 흡착할 수가 있다.

이에 대하여, 흡착 노즐간의 피치와 테이프 피더간의 피치가 일치하지 않는 경우, 예컨대 테이프 피더(15)의 폭의 제약에 의해, 테이프 피더(15)가 가이드 레일에 1개 걸러 장착되어 있는 경우, 테이프 피더간의 피치는 흡착 노즐간의 피치의 2배가 되기 때문에, 6개의 모든 흡착 노즐(71)에 의해 한 번에 전자 부품을 동시 흡착할 수가 없다.

이러한 경우, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 한 번에 동시 흡착할 수 있는 흡착 노즐(71)은 3개가 된다. 따라서, 이 경우에는, 전자 부품을 3개씩 2회로 나누어 흡착하고, 그 후, 6개의 흡착 노즐(71)에 흡착된 6개의 전자 부품을 순차적으로 기판에 장착하도록 한다.

즉, 전자 부품의 기판에 대한 탑재품 수가 6개 이상인 경우(도 4의 단계 S3에서 Yes), 컨트롤러(30)는, 전자 부품의 흡착·반송·장착의 1 사이클에서 사용하는 테이프 피더(15)를 6개로 결정한다(단계 S4). 다음으로, 컨트롤러(30)는, 서로 이웃하는 3개의 테이프 피더를 1개의 피더 블록으로 하여, 해당 피더 블록을 2개 작성한다(단계 S5). 즉, 도 5(a)에 나타내는 예에서는, 테이프 피더(a~c)를 제 1 피더 블록, 테이프 피더(d~f)를 제 2 피더 블록으로 한다. 또, 흡착 노즐(L1, L3, L5)을 제 1 노즐 블록, 흡착 노즐(L2, L4, L6)을 제 2 노즐 블록으로 한다.

그리고, 먼저 컨트롤러(30)는, X축 모터(32) 및 Y축 모터(33)를 구동 제어하여 탑재 헤드(12)를 제 1 피더 블록에 속하는 테이프 피더(a~c)의 부품 공급 위치까지 이동시키며, 이어서 진공 기구(31)를 구동 제어하여 테이프 피더(a~c)로부터 전자 부품을 동시에 진공 흡착한다(단계 S6). 이 때, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 제 1 노즐 블록에 속하는 흡착 노즐(L1, L3, L5)에 의해 전자 부품을 동시 흡착하게 된다.

다음으로 컨트롤러(30)는, 흡착 노즐(L1, L3, L5)에 의해 전자 부품을 흡착한 채인 상태로, X축 모터(32) 및 Y축 모터(33)를 구동 제어하여 탑재 헤드(12)를 제 2 피더 블록에 속하는 테이프 피더(d~f)의 부품 공급 위치까지 이동시킨다(단계 S7). 그리고, 진공 기구(31)를 구동 제어하여 테이프 피더(d~f)로부터 전자 부품을 동시에 진공 흡착한다(단계 S8). 이 때, 제 2 노즐 블록에 속하는 흡착 노즐(L2, L4, L6)에 의해 전자 부품을 동시 흡착하게 된다. 이로써, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 6개의 모든 흡착 노즐(L1~L6)에 의해 전자 부품을 흡착 유지한 상태가 된다. 또한, 상기 제 2 피더 블록에 의한 부품 흡착 동작 중, 제 1 피더 블록에 속하는 테이프 피더(a~c)에 있어서 피더 이송이 행해진다.

그리고, 컨트롤러(30)는, 6개의 흡착 노즐(L1~L6)에 의해 흡착한 전자 부품을, 순차적으로 기판 상에 장착한다(단계 S9). 이와 같이 하여, 1 사이클이 종료된다. 또한, 이러한 부품 탑재 동작 중에는, 제 2 피더 블록에 속하는 테이프 피더(d~f)에 있어서 피더 이송이 행해진다.

6개의 전자 부품의 탑재를 종료한 시점에서, 기판에 대한 전자 부품의 탑재품 수가 나머지 4개인 것으로 하면(단계 S3에서 No), 컨트롤러(30)는, 다음의 1 사이클에서 사용할 테이프 피더(15)를 4개로 결정한다(단계 S10). 이어서 컨트롤러(30)는, 사용되는 4개의 테이프 피더로부터 피더 블록을 2개 작성한다(단계 S12). 즉, 도 5(a)에 나타내는 예에서는, 테이프 피더(a~c)를 제 1 피더 블록, 테이프 피더(d)를 제 2 피더 블록으로 한다. 또, 흡착 노즐(L1, L3, L5)을 제 1 노즐 블록, 흡착 노즐(L2)을 제 2 노즐 블록으로 한다.

그리고, 먼저 컨트롤러(30)는, X축 모터(32) 및 Y축 모터(33)를 구동 제어하여 탑재 헤드(12)를 제 1 피더 블록에 속하는 테이프 피더(a~c)의 부품 공급 위치까지 이동시킨다. 이 때, 테이프 피더(a~c)는, 전회(前回)의 사이클에서의 제 2 피더 블록의 부품 흡착 동작 중에 피더 이송이 행해지고 있어, 전자 부품이 소정의 부품 공급 위치에 있는 상태로 되어 있다. 즉, 피더 이송을 기다리지 않고도 부품 흡착 동작이 가능한 상태로 되어 있다. 따라서, 컨트롤러(30)는, 탑재 헤드(12)를 테이프 피더(a~c)의 부품 공급 위치까지 이동시킨 후, 곧바로 전자 부품을 진공 흡착할 수가 있다. 이 때, 제 1 노즐 블록에 속하는 흡착 노즐(L1, L3, L5)로 전자 부품을 동시 흡착한다.

다음으로 컨트롤러(30)는, 흡착 노즐(L1, L3, L5)에 의해 전자 부품을 흡착한 채인 상태에서, X축 모터(32) 및 Y축 모터(33)를 구동 제어하여 탑재 헤드(12)를 제 2 피더 블록에 속하는 테이프 피더(d)의 부품 공급 위치까지 이동시킨다(단계 S7). 이때, 테이프 피더(d)는, 전회의 사이클에서의 부품 탑재 동작 중에 피더 이송이 행해지고 있어, 전자 부품이 소정의 부품 공급 위치에 있는 상태로 되어 있다. 즉, 피더 이송을 기다리지 않고도 부품 흡착 동작이 가능한 상태로 되어 있다. 따라서, 컨트롤러(30)는, 탑재 헤드(12)를 테이프 피더(d)의 부품 공급 위치까지 이동시킨 후, 곧바로 전자 부품을 진공 흡착할 수가 있다. 이 때, 제 2 노즐 블록에 속하는 흡착 노즐(L2)로 전자 부품을 동시 흡착한다.

이로써, 4개의 흡착 노즐(L1~L3, L5)에 의해 전자 부품을 흡착 유지한 상태가 된다. 그리고, 컨트롤러(30)는, 4개의 흡착 노즐(L1~L3, L5)로 흡착한 전자 부품을, 순차적으로 기판상에 장착한다(단계 S9). 이와 같이 하여, 1 사이클이 종료된다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 최대 동시 흡착 수 3을 기준으로, 복수의 테이프 피더를 3개와 3개의 피더 블록이나, 3개와 2개의 피더 블록이나, 3개와 1개의 피더 블록으로 그룹화하였으나, 노즐 수나 피치 간격에 따라 각종 변경이 가능하다.

그런데, 종래, 사용 중이던 릴이 남는 것은 부품 관리상 바람직하지 않다고 생각되어 왔으며, 소정의 테이프 피더로부터 부품이 없어질 때까지 흡착 탑재를 실행하고, 그 후, 다른 테이프 피더로부터 흡착 탑재를 실행하도록 하여 왔다.

즉, 흡착 노즐간의 피치와 테이프 피더간의 피치가 일치하지 않는 경우(예컨대, 테이프 피더간의 피치가 흡착 노즐간의 피치의 2배가 되는 경우), 도 7(a)에 나타내는 바와 같이 복수의 흡착 노즐(L1, L3, L5)에 의해 흡착 가능한 분량만큼 부품을 동시 흡착하고, 그 후, 탑재 헤드를 도 7(b)에 나타내는 위치로 이동시키며, 나머지 복수의 흡착 노즐(L2, L3, L4)을 이용하여 상기 테이프 피더(a~c)로부터 부품을 동시 흡착한 후, 기판에 탑재하는 흡착 탑재 시퀀스를 행하도록 하였다.

그러나, 이 경우, 제 1 노즐 블록(L1, L3, L5)으로 부품을 흡착한 후, 피더 블록(a~c)의 피더 이송을 기다리고 나서, 제 2 노즐 블록(L2, L4, L5)으로 부품을 흡착하게 된다. 이 때문에, 2회 이송을 필요로 하는 피더 등, 피드(feed)에 시간을 소비하는 경우, 피더 이송 시간의 영향을 크게 받아 생산성이 불량하다.

이에, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이 복수의 흡착 노즐로 흡착 가능한 분량만큼 부품을 동시 흡착한 후, 피더의 부품 이송을 행하고 있는 동안을 이용하여, 흡착한 분량만큼 부품 탑재를 실행하는 흡착 탑재 시퀀스를 반복하는 것도 고려된다. 이 경우의 흡착 탑재 시퀀스는, 도 6에 나타내는 순서에 의해 행해진다.

즉, 기판에 탑재할 전자 부품을 공급하는 테이프 피더가, 대상의 테이프 피더(12mm 테이프 피더)인 것으로 판단하면(도 6의 단계 S21에서 Yes), 기판에 대한 전자 부품의 탑재품 수가, 탑재 헤드(12)에 장착한 흡착 노즐 중, 부품을 동시 흡착할 수 있는 흡착 노즐 수(여기에서는 3) 이상인지 여부를 판정한다(단계 S23).

이때, 탑재품 수가 3 이상인 것으로 판단한 경우에는, 피더 사용 개수를 3개로 결정하고(단계 S24), 피더 블록 및 노즐 블록을 1개씩 작성한다(단계 S25). 여기에서는, 사용할 3개의 테이프 피더를 그대로 제 1 피더 블록으로 하고, 탑재 헤드(12)에 장착된 6개의 흡착 노즐 중, 1개 걸러 선택한 3개의 흡착 노즐을 제 1 노즐 블록으로 한다.

그리고, 제 1 피더 블록에 속하는 모든 테이프 피더로부터, 제 1 노즐 블록에 속하는 모든 흡착 노즐에 의해 전자 부품을 동시 흡착한 후(단계 S26), 흡착 유지한 전자 부품을 기판 상으로 반송하여, 순차적으로 기판에 장착한다(단계 S27).

한편, 탑재품 수가 3 미만인 것으로 판단한 경우에는, 피더 사용 개수를, 기판에 대한 전자 부품의 탑재품 수로 결정하고(단계 S28), 피더 블록 및 노즐 블록을 1개씩 작성한다(단계 S29). 여기에서는, 사용할 3개 미만의 테이프 피더를 그대로 제 1 피더 블록으로 하고, 탑재 헤드(12)에 장착된 6개의 흡착 노즐 중, 1개 걸러 선택한 사용 개수 분(分)의 흡착 노즐을 제 1 노즐 블록으로 한다.

그리고, 제 1 피더 블록에 속하는 모든 테이프 피더로부터, 제 1 노즐 블록에 속하는 모든 흡착 노즐에 의해 전자 부품을 동시 흡착한 후(단계 S26), 흡착 유지한 전자 부품을 기판상에 반송하여, 순차적으로 기판에 장착한다(단계 S27).

그러나, 이 경우에는, 탑재 헤드가 부품 공급부와 기판의 사이를 왕복하는 이동 거리가 길어지기 때문에, 실장 동작에 있어서 효율적이지는 않다.

이에 대하여, 본 실시 형태에서는, 적극적으로 테이프 피더의 사용 개수를 늘려, 1사이클 내에서 피더 이송 시간에 영향을 받지 않는 동시 흡착 페어(피더 블록과 노즐 블록)를 작성하여, 복수의 피더 블록으로 연속 동시 흡착을 행하고 나서 기판상에 부품을 탑재한다. 따라서, 상기와 같은 비효율적인 실장 동작을 해소하여(사이클 수 감소), 실장 택트 타임을 단축시킬 수 있으므로, 생산성을 향상시킬 수가 있다.

특히, LED 기판과 같이 탑재하는 부품이 1종류인 경우, 부품 관리가 간단하기 때문에, 동일 부품의 피더를 늘림으로써 생산성이 상승한다면 사용중인 릴이 남는 경우보다 바람직하다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는, 생산 동작의 최적화를 도모할 수가 있다.

1; 부품 실장 장치
5; 회로 기판
11; 반송 레일
12; 탑재 헤드
13; X축 갠트리
14; Y축 갠트리
15; 테이프 피더(부품 공급 장치)
16; 노즐 교환 장치
21; 인식 카메라
23; 기판 인식 카메라
30; 컨트롤러
31; 진공 기구
32; X축 모터
33; Y축 모터
34; Z축 모터
35; θ축 모터
71; 흡착 노즐

Claims

복수의 테이프 피더로부터 공급되는 전자 부품을, 탑재 헤드의 복수의 흡착 노즐에 의해 동시 흡착하고, 흡착한 전자 부품을 기판상의 소정 위치에 장착하는 전자 부품 실장 방법으로서,
상기 복수의 테이프 피더를, 해당 테이프 피더간의 피치가 상기 흡착 노즐간의 피치의 정수(整數) 배(1 배를 제외한 양의 정수 배)가 되도록 등간격으로 배치하고,
상기 복수의 테이프 피더를, 상기 흡착 노즐에 의해 전자 부품을 동시 흡착할 수 있는 복수의 피더 블록으로 그룹화하며,
상기 피더 블록마다 다른 흡착 노즐의 세트를 이용하여 연속하여 상기 전자 부품을 흡착한 후, 흡착한 상기 전자 부품을 순차적으로 기판 상의 소정 위치에 장착하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 실장 방법.
제 1항에 있어서,
상기 흡착 노즐에 의해 상기 테이프 피더로부터 전자 부품을 동시 흡착할 수 있는 부품 수인 최대 동시 흡착 수를 기준으로, 상기 복수의 테이프 피더를, 전자 부품을 동시 흡착할 수 있는 복수의 테이프 피더로 그룹화하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 실장 방법.
복수의 테이프 피더로부터 공급되는 전자 부품을, 탑재 헤드의 복수의 흡착 노즐에 의해 동시 흡착하고, 흡착한 전자 부품을 기판상의 소정 위치에 장착하는 전자 부품 실장 장치로서,
상기 복수의 테이프 피더는, 해당 테이프 피더간의 피치가 상기 흡착 노즐간의 피치의 정수 배(1 배를 제외한 양의 정수 배)가 되도록 등간격으로 배치되어 있으며,
상기 복수의 테이프 피더를, 상기 흡착 노즐에 의해 전자 부품을 동시 흡착할 수 있는 복수의 피더 블록으로 그룹화하는 피더 블록 작성 수단과,
상기 피더 블록 작성 수단으로 작성한 피더 블록마다, 다른 흡착 노즐의 세트를 이용하여 연속하여 상기 전자 부품을 흡착하는 부품 흡착 수단
을 구비하고, 상기 부품 흡착 수단으로 상기 전자 부품을 흡착한 후, 흡착한 상기 전자 부품을 순차적으로 기판상의 소정 위치에 장착하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 실장 장치.
제 3항에 있어서,
상기 테이프 피더간의 피치와 상기 흡착 노즐간의 피치에 근거하여, 상기 테이프 피더로부터 상기 흡착 노즐에 의해 상기 전자 부품을 동시 흡착할 수 있는 부품 수인 최대 동시 흡착 수를 취득하는 최대 동시 흡착 수 취득 수단을 구비하며,
상기 피더 블록 작성 수단은, 서로 이웃하는 상기 테이프 피더를, 상기 최대 동시 흡착 수 취득 수단에 의해 취득한 최대 동시 흡착 수마다 그룹화하여, 복수의 피더 블록을 작성하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 실장 장치.