KR102432607B1 - 표면 실장기 - Google Patents

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KR102432607B1
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요우헤이 키시모토
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야마하하쓰도키 가부시키가이샤
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Abstract

기판(P)에 부품(E)을 실장하는 표면 실장기(1)로서, 부품(E)을 흡착해서 기판(P)에 실장하는 실장 헤드(25)와, 기판(P)을 촬상하는 기판 촬상 카메라(19)와, 기대(34)에 부착되어 있는 보정용 마크(35)와, 기판 촬상 카메라(19)로부터의 광을 투과시키는 유리 지그(36)와, 유리 지그(36)를 보정용 마크(35)에 겹치는 위치와 겹치지 않는 위치 사이에서 이동시키는 이동부(37)를 갖는 보정용 유닛(20)과, 유리 지그(36)와 겹쳐 있지 않은 상태의 보정용 마크(35)를 기판 촬상 카메라(19)로 촬상해서 보정용 마크(35)의 제 1 위치(M1)를 검출함과 아울러, 유리 지그(36)와 겹쳐 있는 상태의 보정용 마크(35)를 기판 촬상 카메라(19)로 촬상해서 보정용 마크(35)의 제 2 위치(M2)를 검출하는 위치 검출부(연산 처리부(40))와, 제 1 위치(M1)와 제 2 위치(M2)의 차에 근거해서 부품(E)의 위치 어긋남을 보정하는 보정부(연산 처리부(40))를 구비하는 표면 실장기(1).

Description

표면 실장기
본 명세서에서 개시하는 기술은 표면 실장기에 관한 것이다.
종래, 기판을 촬상하는 기판 촬상 카메라를 사용하여 부품의 위치 어긋남을 보정하는 표면 실장기가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
구체적으로는, 특허문헌 1에 기재된 부품 실장 장치(표면 실장기에 상당)는, 유리 등의 부재로 구성된 지그 기판을 본체 장치 내에 반입해서 위치 결정하고, 작업 헤드의 기판 인식용 카메라(기판 촬상 카메라에 상당)에 의해, 우선 2개의 지그 기판 마크를 측정하여 지그 기판의 위치를 확인하고, 이어서 미리 판명되어 있는 지그 기판의 기준 마크의 위치 A로 이동한다.
기준 마크의 위치 A로 직행할 수 있으면 작업 헤드의 축에는 이동 오차는 없으므로, 상기 부품 실장 장치는 자축의 이동 좌표를 보정하지 않는다. 이것에 대하여, 이동 위치가 기준 마크가 없는 위치 A'였을 때는, 상기 부품 실장 장치는 위치 A-A' 사이의 위치 어긋남량의 X 좌표값 및 Y 좌표값을 기억하고, 기억된 위치 어긋남량의 X 좌표값 및 Y 좌표값에 의해 부품의 탑재 위치를 보정한다.
일본 특허공개 2006-59954호 공보
상술한 특허문헌 1에 기재된 부품 실장 장치는 작업 헤드의 이동 오차에 기인하는 부품의 위치 어긋남을 보정하는 것이며, 작업 헤드의 이동 오차 이외에 기인하는 부품의 위치 어긋남에 대해서는 검토되어 있지 않았다.
본 명세서에서는, 기판 촬상 카메라의 광축의 경사에 기인하는 부품의 위치 어긋남을 보정하는 기술을 개시한다.
본 명세서에서 개시하는 표면 실장기는 기판에 부품을 실장하는 표면 실장기로서, 상기 부품을 유지하여 상기 기판에 실장하는 실장 헤드와, 상기 기판을 촬상하는 기판 촬상 카메라와, 기대에 부착되어 있는 보정용 마크와, 상기 기판 촬상 카메라로부터의 광을 투과시키는 광투과 부재와, 상기 광투과 부재를 상기 보정용 마크에 겹치는 위치와 겹치지 않는 위치 사이에서 이동시키는 이동부를 갖는 보정용 유닛과, 상기 광투과 부재와 겹쳐 있지 않은 상태의 상기 보정용 마크를 상기 기판 촬상 카메라로 촬상해서 상기 보정용 마크의 위치를 제 1 위치로서 검출함과 아울러, 상기 광투과 부재가 겹쳐 있는 상태의 상기 보정용 마크를 상기 기판 촬상 카메라로 촬상해서 상기 보정용 마크의 위치를 제 2 위치로서 검출하는 위치 검출부와, 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치의 차에 근거하여 상기 부품의 위치 어긋남을 보정하는 보정부를 구비한다.
표면 실장기가 동작하면 발열에 의한 변형에 의해 기판 촬상 카메라의 광축이 경사질 경우가 있다. 기판 촬상 카메라의 광축이 경사지면, 표면 실장기가 기판 촬상 카메라로 기판을 촬상해서 기판의 위치를 인식할 때, 표면 실장기가 인식한 기판의 위치와 실제의 기판의 위치에 어긋남이 발생하고, 광축의 경사에 기인하는 부품의 위치 어긋남이 발생한다.
기판 촬상 카메라의 광축이 기울어져 있을 경우, 광투과 부재가 겹쳐 있지 않은 상태의 보정용 마크를 기판 촬상 카메라로 촬상해서 보정용 마크의 위치를 제 1 위치로서 검출함과 아울러, 광투과 부재가 겹쳐 있는 상태의 보정용 마크를 기판 촬상 카메라로 촬상해서 보정용 마크의 위치를 제 2 위치로서 검출하면, 제 1 위치와 제 2 위치에 광축의 경사에 따른 차가 발생한다. 부품의 위치 어긋남량은 기판 촬상 카메라의 광축의 경사에 비례하므로, 제 1 위치와 제 2 위치의 차에 근거해서 부품의 위치 어긋남을 보정함으로써, 기판 촬상 카메라의 광축의 경사에 기인하는 부품의 위치 어긋남을 보정할 수 있다.
상기 기판에 부착되어 있는 인식 마크를 상기 기판 촬상 카메라로 촬상해서 상기 기판의 위치를 인식하는 인식부를 구비해도 좋다.
기판 촬상 카메라로 인식 마크를 촬상해서 기판의 위치를 인식할 경우, 기판 촬상 카메라의 광축이 경사져 있으면, 인식부가 인식하는 기판의 위치와 실제의 기판의 위치에 어긋남이 발생하여 부품의 위치 어긋남이 발생한다. 상기 표면 실장기에 의하면, 기판 촬상 카메라로 인식 마크를 촬상해서 기판의 위치를 인식할 경우에, 제 1 위치와 제 2 위치의 차에 근거해서 부품의 위치 어긋남을 보정하므로, 부품의 위치 어긋남을 보정할 수 있다.
상기 보정용 유닛은 상기 표면 실장기에 부착되어 있어도 좋다.
예를 들면, 기판을 반송하는 기판 반송 장치에 의해 보정용 유닛을 표면 실장기 내에 반입하고, 반입한 보정용 유닛을 사용해서 제 1 위치와 제 2 위치를 검출하는 것도 생각된다. 그러나, 그 경우는 기판의 생산을 정지하지 않으면 안되어 생산성이 저하된다.
상기 표면 실장기에 의하면, 보정용 유닛이 상기 표면 실장기에 부착되어 있으므로, 표면 실장기에 의한 기판의 생산 중에 기판의 생산을 정지하지 않고 제 1 위치와 제 2 위치를 검출할 수 있다. 이것에 의해, 생산성의 저하를 억제하면서 부품의 위치 어긋남을 보정할 수 있다.
상기 보정부는, 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치의 차에 근거하여 상기 부품의 실장 좌표를 보정함으로써 상기 부품의 위치 어긋남을 보정해도 좋다.
상기 표면 실장기에 의하면, 제 1 위치와 제 2 위치의 차에 근거해서 부품의 실장 좌표를 보정함으로써 부품의 위치 어긋남을 보정할 수 있다.
상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치의 차를 위치 어긋남량으로 환산하는 환산용 데이터를 기억하고 있는 기억부를 구비하고, 상기 보정부는 상기 환산용 데이터를 사용해서 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치의 차를 상기 위치 어긋남량으로 환산하고, 환산한 상기 위치 어긋남량에 근거하여 상기 부품의 위치 어긋남을 보정해도 좋다.
상기 표면 실장기에 의하면, 환산용 데이터를 사용함으로써 2개의 위치의 차를 위치 어긋남량으로 환산할 수 있다.
상기 위치 검출부는, 상기 표면 실장기에 의한 상기 기판의 생산 중에 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치를 소정 타이밍으로 반복해서 검출해도 좋다.
표면 실장기가 기판을 생산하고 있을 때의 표면 실장기의 온도는 반드시 일정하지는 않으므로, 기판 촬상 카메라의 광축의 경사도 표면 실장기의 온도의 변화에 따라 변동한다. 이 때문에, 제 1 위치와 제 2 위치를 검출해도 시간이 경과하면 그들 2개의 위치의 차가 변동되어, 부품의 위치 어긋남이 커질 가능성이 있다.
상기 표면 실장기에 의하면, 제 1 위치와 제 2 위치의 검출을 기판의 생산 중에 소정 타이밍에서 반복해서 실행하므로, 기판의 생산 중에 기판 촬상 카메라의 광축의 경사가 변동되어도 부품의 위치 어긋남을 보정할 수 있다.
본 명세서에 의해 개시되는 발명은 장치, 방법, 이들 장치 또는 방법의 기능을 실현하기 위한 컴퓨터 프로그램, 그 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체 등의 여러가지 형태로 실현할 수 있다.
도 1은 실시형태 1에 따른 표면 실장기를 상측으로부터 본 모식도이다.
도 2는 헤드 유닛을 앞측으로부터 본 정면도이다.
도 3은 헤드 유닛을 우측으로부터 본 측면도이다.
도 4는 실장 헤드, 기판 촬상 카메라 및 보정용 유닛을 우측으로부터 본 모식도이다.
도 5는 표면 실장기의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 기판의 모식도이다.
도 7은 인식 마크를 사용한 부품의 실장 좌표 및 실장 각도의 보정을 설명하기 위한 모식도이다.
도 8은 기판 촬상 카메라에 대한 실장 헤드의 위치를 나타내는 모식도이다.
도 9는 표면 실장기의 동작을 나타내는 모식도이다(동작 1 및 동작 2).
도 10은 표면 실장기의 동작을 나타내는 모식도이다(동작 3 및 동작 4).
도 11은 표면 실장기의 동작을 나타내는 모식도이다(동작 5).
도 12는 기판 촬상 카메라의 광축의 경사를 나타내는 모식도이다.
도 13a는 기판 촬상 카메라의 광축이 경사져 있지 않을 경우의 부품의 실장 위치를 나타내는 모식도이다.
도 13b는 기판 촬상 카메라의 광축이 경사져 있을 경우의 부품의 실장 위치를 나타내는 모식도이다.
도 14는 보정 전의 실장 좌표 및 보정 후의 실장 좌표를 나타내는 표이다.
도 15는 보정용 유닛을 사용한 위치 어긋남량을 설명하기 위한 모식도이다.
도 16은 보정용 마크의 제 1 위치 및 제 2 위치를 나타내는 모식도이다.
도 17은 2개의 위치의 차와 위치 어긋남량의 대응 관계를 나타내는 그래프이다.
도 18은 위치 어긋남량 검출 처리의 플로우차트이다.
<실시형태 1>
실시형태 1을 도 1 내지 도 18에 의해 설명한다. 이후의 설명에서는 도 1에 나타내는 좌우 방향을 X 방향, 전후 방향을 Y 방향, 도 2에 나타내는 상하 방향을 Z 방향으로 한다. 또한, 이후의 설명에서는 도 1에 나타내는 우측을 상류측, 좌측을 하류측으로 한다. 또한, 이후의 설명에서는 동일한 구성 부재에는 일부를 제외하고 도면의 부호를 생략하고 있을 경우가 있다.
(1) 표면 실장기의 전체 구성
도 1을 참조하여 표면 실장기(1)의 전체 구성에 대해서 설명한다. 표면 실장기(1)는 프린트 기판(P)(이하, 단지 기판(P)이라고 한다)에 전자 부품 등의 부품(E)을 실장하는 것이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 기판(P)에는 인식 마크(F)(기준 마크(Fa1, Fa2)나 부품 위치 결정 마크(Fb1, Fb2))가 부착되어 있다. 인식 마크(F)에 대한 설명은 후술한다.
표면 실장기(1)는 기대(14), 기판(P)을 반송하는 기판 반송 장치(15), 기판(P)에 탑재하는 부품(E)을 공급하는 4개의 테이프 부품 공급 장치(11), 및, 테이프 부품 공급 장치(11)에 의해 공급된 부품(E)을 기판(P)에 실장하는 부품 실장 장치(12)를 구비하고 있다.
기대(14)는 평면에서 보아 장방형상을 이룸과 아울러 상면이 평탄하게 되어 있다. 도 1에 있어서 2점 쇄선으로 나타내는 직사각형 프레임 A는 기판(P)에 부품(E)을 실장할 때의 작업 위치(이하, 작업 위치(A)라고 한다)를 나타내고 있다.
(1-1) 기판 반송 장치
기판 반송 장치(15)는 기판(P)을 X 방향의 상류측으로부터 작업 위치(A)로 반입하고, 작업 위치(A)에서 부품(E)이 실장된 기판(P)을 하류측으로 반출하는 것이다. 기판 반송 장치(15)는 X 방향으로 순환 구동하는 한쌍의 컨베이어 벨트(15A 및 15B), 그들 컨베이어 벨트(15A 및 15B)를 구동하는 컨베이어 구동 모터(46)(도 5 참조) 등을 구비하고 있다. 뒷측의 컨베이어 벨트(15A)는 전후 방향으로 이동 가능하고, 기판(P)의 폭에 따라 2개의 컨베이어 벨트(15A와 15B)의 간격을 조정 가능하다.
(1-2) 테이프 부품 공급 장치
테이프 부품 공급 장치(11)는 부품 실장 장치(12)의 Y 방향의 양측에 있어서 X 방향으로 나란히 2개소씩, 계 4개소에 배치되어 있다. 이들 테이프 부품 공급 장치(11)에는 복수의 피더(13)가 X 방향으로 횡 배열 형상으로 정렬해서 부착되어 있다. 각 피더(13)는 소위 테이프 피더이며, 복수의 부품(E)이 수용된 부품 테이프가 권회된 릴(도시하지 않음), 및 릴로부터 부품 테이프를 인출하는 전동식의 테이프 송출 장치 등을 구비하고 있고, 부품 실장 장치(12)측의 단부에 설치된 부품 공급 위치로부터 부품(E)을 1개씩 공급한다.
또한, 여기에서는 부품 공급 장치로서 테이프 부품 공급 장치(11)를 예로 설명하지만, 부품 공급 장치는 부품(E)이 적재되어 있는 트레이를 공급하는 소위 트레이 피더여도 좋고, 반도체 웨이퍼를 공급하는 것이어도 좋다.
(1-3) 부품 실장 장치
부품 실장 장치(12)는 도시하지 않은 백업 기구, 헤드 유닛(16), 헤드 반송부(17), 2개의 부품 촬상 카메라(18), 2개의 기판 촬상 카메라(19), 보정용 유닛(20), 도 5에 나타내는 제어부(38), 조작부(39) 등을 구비하고 있다.
도시하지 않은 백업 기구는 작업 위치(A)의 하방에 배치되어 있다. 백업 기구는 기판 반송 장치(15)에 의해 작업 위치(A)에 반입된 기판(P)을 작업 위치(A)에 고정함과 아울러 기판(P)을 하측으로부터 지지하는 것이다.
헤드 유닛(16)은 테이프 부품 공급 장치(11)에 의해 공급되는 부품(E)을 흡착(유지의 일례)해서 기판(P)에 탑재하는 것이다. 헤드 유닛(16)의 구성에 대해서는 후술한다.
헤드 반송부(17)는 헤드 유닛(16)을 소정 가동 범위 내에서 X 방향 및 Y 방향으로 반송하는 것이다. 헤드 반송부(17)는 헤드 유닛(16)을 X 방향으로 왕복 이동 가능하게 지지하고 있는 빔(21), 빔(21)을 Y 방향으로 왕복 이동 가능하게 지지하고 있는 한쌍의 Y축 가이드 레일(22), 헤드 유닛(16)을 X 방향으로 왕복 이동시키는 X축 서보모터(23), 빔(21)을 Y 방향으로 왕복 이동시키는 Y축 서보모터(24) 등을 구비하고 있다.
2개의 부품 촬상 카메라(18)는 각각 X 방향으로 배열된 2개의 테이프 부품 공급 장치(11)의 사이에 설치되어 있다. 부품 촬상 카메라(18)는 헤드 유닛(16)이 구비하는 실장 헤드(25)에 흡착되어 있는 부품(E)을 하측으로부터 촬상해서 실장 헤드(25)에 대한 부품(E)의 상대 위치나 자세 등을 인식하기 위한 것이다.
2개의 기판 촬상 카메라(19)는 헤드 유닛(16)에 설치되어 있다. 기판 촬상 카메라(19)는 작업 위치(A)에 반입된 기판(P)에 부착되어 있는 인식 마크(F)를 촬상해서 기판(P)의 위치나 경사를 인식하기 위한 것이다. 기판 촬상 카메라(19)의 구성에 대해서는 후술한다.
여기에서, 표면 실장기(1)는 기판 촬상 카메라(19)를 2개 구비하고 있지만, 이해를 쉽게 하기 위해서, 이후의 설명에서는 기판 촬상 카메라(19)는 좌측의 1개만이라고 가정해서 설명한다.
보정용 유닛(20)은 기판 반송 장치(15)의 뒷측에 부착되어 있다. 보정용 유닛(20)은 기판 촬상 카메라(19)의 광축(19A)(도 12 참조)의 경사에 기인하는 부품(E)의 위치 어긋남을 보정하기 위한 것이다. 보정용 유닛(20)의 구성에 대해서는 후술한다.
(1-3-1) 헤드 유닛
도 2를 참조하여 헤드 유닛(16)에 대해서 설명한다. 실시형태 1에 따른 헤드 유닛(16)은 소위 인라인형이며, 복수의 실장 헤드(25)가 X 방향으로 나란히 설치되어 있다. 또한, 헤드 유닛(16)에는 이들 실장 헤드(25)를 개별로 승강시키는 Z축 서보모터(26)나 이들 실장 헤드(25)를 축 둘레로 회전시키는 R축 서보모터(27) 등이 설치되어 있다.
각 실장 헤드(25)는 부품(E)을 흡착 및 해방하는 것이며, 노즐 샤프트(28)와, 노즐 샤프트(28)의 하단부에 착탈 가능하게 부착되어 있는 흡착 노즐(29)을 갖고 있다. 흡착 노즐(29)에는 노즐 샤프트(28)를 통해서 도시하지 않은 공기 공급 장치로부터 부압 및 정압이 공급된다. 흡착 노즐(29)은 부압이 공급됨으로써 부품(E)을 흡착하고, 정압이 공급됨으로써 그 부품(E)을 해방한다.
또한, 여기에서는 인라인형의 헤드 유닛(16)을 예로 설명하지만, 헤드 유닛(16)은 예를 들면 복수의 실장 헤드(25)가 원주 상에 배열된 소위 로터리 헤드여도 좋다.
(1-3-2) 기판 촬상 카메라
도 3 및 도 4를 참조하여 기판 촬상 카메라(19)에 대해서 설명한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 헤드 유닛(16)의 하면에는 평판 형상의 받침대(30)가 고정되어 있고, 기판 촬상 카메라(19)는 받침대(30)의 상면에 고정되어 있다.
도 4에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 기판 촬상 카메라(19)는 영역 센서(31) 및 광학계(32)를 구비하고 있다. 영역 센서(31)는 촬상 소자가 행렬 형상으로 배치되어 있는 것이며, 촬상면이 앞측을 향하는 자세로 배치되어 있다. 광학계(32)는 미러(33), 피사체를 조사하는 도시하지 않은 광원, 도시하지 않은 렌즈 등으로 구성되어 있다. 미러(33)는 영역 센서(31)의 앞측에 있어서 앞측으로부터 뒷측을 향해 위로 45도 경사진 자세로 배치되어 있고, 기판 촬상 카메라(19)의 하방에 위치하는 피사체(도 4에서는 보정용 유닛(20))의 반사광상을 영역 센서(31)에 입사시킨다. 기판 촬상 카메라(19)의 광축(19A) 중 미러(33)로부터 보정용 유닛(20)에 이르는 부분은 보정용 유닛(20)의 기대(34)에 대하여 수직으로 되도록 설계되어 있다.
(1-3-3) 보정용 유닛
도 1 및 도 4를 참조하여 보정용 유닛(20)에 대해서 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 보정용 유닛(20)은 기대(34), 기대(34)의 상면에 부착되어 있는 보정용 마크(35), 기대(34)의 상면에 배치되어 있는 유리 지그(36)(광투과 부재의 일례), 및 유리 지그(36)를 X 방향으로 왕복 이동시키는 이동부(37)(도 4 참조)를 구비하고 있다.
보정용 마크(35)는 예를 들면 원형의 마크이다.
유리 지그(36)는 투명한 입방체 형상의 유리이다. 본 실시형태에 따른 유리 지그(36)의 두께는 10㎜이며, 굴절률은 1.52이다.
이동부(37)는 기대(34)에 고정되어 있다. 이동부(37)는 예를 들면 에어실린더이며, 상측으로부터 보아서 유리 지그(36)를 보정용 마크(35)에 겹치는 위치와 겹치지 않는 위치 사이에서 이동시킨다.
또한, 보정용 마크(35)의 형상, 유리 지그(36)의 형상, 두께, 굴절률 등은 상술한 예에 한정되는 것이 아니고, 적절히 결정할 수 있다. 또한, 이동부(37)는 에어실린더에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 전기 모터여도 좋다. 또한, 이동부(37)가 고정되는 위치는 기대(34)에 한정되지 않는다. 예를 들면, 이동부(37)는 표면 실장기(1)의 도시하지 않은 프레임에 고정되어도 좋다.
(2) 부품 실장 장치의 전기적 구성
도 5에 나타내는 바와 같이, 부품 실장 장치(12)는 제어부(38) 및 조작부(39)를 구비하고 있다. 제어부(38)는 연산 처리부(40)(위치 검출부, 보정부 및 인식부의 일례), 모터 제어부(41), 기억부(42), 화상 처리부(43), 외부 입출력부(44), 피더 통신부(45) 등을 구비하고 있다.
연산 처리부(40)는 CPU, ROM, RAM 등을 구비하고 있고, ROM에 기억되어 있는 제어 프로그램을 실행함으로써 표면 실장기(1)의 각 부를 제어한다. 또한, 연산 처리부(40)는 CPU 대신에, 또는 CPU에 추가해서 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)나 FPGA(Field Programmable Gate Array) 등을 구비하고 있어도 좋다.
모터 제어부(41)는 연산 처리부(40)의 제어 하에서 X축 서보모터(23), Y축 서보모터(24), Z축 서보모터(26), R축 서보모터(27), 컨베이어 구동 모터(46) 등의 각 모터를 회전시킨다.
기억부(42)에는 각종 데이터가 기억되어 있다. 각종 데이터에는 생산이 예정되어 있는 기판(P)의 품종이나 생산 매수에 관한 정보, 부품(E)의 실장 좌표(63)(도 14 참조)나 부품(E)의 실장 각도에 관한 정보, 부품(E)의 실장 순서에 관한 정보, 기판(P)에 부착되어 있는 인식 마크(F)의 XY 좌표, 기판 촬상 카메라(19)에 대한 실장 헤드(25)의 상대 위치 정보 등이 포함된다. 인식 마크(F)의 XY 좌표, 및 기판 촬상 카메라(19)에 대한 실장 헤드(25)의 상대 위치 정보에 대한 설명은 후술한다.
화상 처리부(43)는 부품 촬상 카메라(18)나 기판 촬상 카메라(19)로부터 출력되는 화상 신호가 도입되도록 구성되어 있고, 출력된 화상 신호에 근거해서 디지털 화상을 생성한다.
외부 입출력부(44)는 소위 인터페이스이며, 부품 실장 장치(12)의 본체에 설치되어 있는 각종 센서류(47)로부터 출력되는 검출 신호가 도입되도록 구성되어 있다. 또한, 외부 입출력부(44)는 연산 처리부(40)로부터 출력되는 제어 신호에 근거해서 각종 액추에이터류(48)(보정용 유닛(20)의 이동부(37)를 포함한다)에 대한 동작 제어를 행하도록 구성되어 있다.
피더 통신부(45)는 피더(13)에 접속되어 있고, 피더(13)를 통괄해서 제어한다.
조작부(39a)는 액정 디스플레이 등의 표시 장치나, 터치패널, 키보드, 마우스 등의 입력 장치를 구비하고 있다. 작업자는 조작부(39)를 조작해서 각종 설정 등을 행할 수 있다.
(3) 인식 마크
도 6을 참조하여, 기판(P)에 부착되어 있는 인식 마크(F)(소위 피듀셜 마크)에 대해서 설명한다. 기판(P)에는 인식 마크(F)로서 기준 마크(Fa(Fa1 및 Fa2)) 및 부품 위치 결정 마크(Fb(Fb1 및 Fb2))가 부착되어 있다. 기준 마크(Fa)는 원형의 마크이며, 본 실시형태에서는 기판(P)의 우측 상단에 및 좌측 하단에 부착되어 있다. 부품 위치 결정 마크(Fb)도 원형의 마크이며, 높은 실장 정밀도가 요구되는 부품(E)의 실장 위치(50)의 근방(본 실시형태에서는 우측 상단 및 좌측 하단)에 부착되어 있다.
기판(P)에는 4개의 각 중 어느 하나의 각(본 실시형태에서는 우측 상단의 각(S1))을 원점으로 하는 XY 좌표계(이하, 「기판(P)의 XY 좌표계」라고 한다)가 설정되어 있다. 기억부(42)에는 인식 마크(F)의 XY 좌표나 부품(E)의 실장 좌표가 기판(P)의 XY 좌표계에서 기억되어 있다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 기판(P)의 반송 경로(G)에는 상술한 작업 위치(A)가 설정되어 있다. 표면 실장기(1)에는 헤드 유닛(16)의 위치를 정의하는 XY 좌표계(이하, 「헤드 유닛(16)의 XY 좌표계」라고 한다)가 설정되어 있고, 기억부(42)에는 작업 위치(A)의 4개의 각 중 어느 하나의 각(본 실시형태에서는 우측 상단의 각)이 기판 원점(S2)으로 해서 헤드 유닛(16)의 XY 좌표계에서 기억되고 있다.
작업 위치(A)에 고정된 기판(P)에 위치 오차나 각도 오차가 있으면 기판(P)의 우측 상단의 각(S1)의 위치가 기판 원점(S2)과 일치하지 않게 된다. 이 때문에, 작업 위치(A)의 기판 원점(S2)을 기판(P)의 XY 좌표계의 원점(S1)으로 간주해서 부품(E)을 실장하면 부품(E)의 위치 어긋남이나 각도 어긋남이 발생한다. 이 때문에, 제어부(38)는 인식 마크(F)에 근거해서 기판(P)의 위치 오차 및 각도 오차를 검출하고, 검출한 위치 오차 및 각도 오차에 근거해서 부품(E)의 실장 좌표 및 실장 각도를 보정한다. 보정의 순서는 기준 마크(Fa)와 부품 위치 결정 마크(Fb)에서 실질적으로 동일하므로 여기에서는 기준 마크(Fa)를 예로 설명한다.
우선, 제어부(38)는 기판 촬상 카메라(19)에 의해 각 기준 마크(Fa)를 촬상하고, 기판 원점(S2)을 원점으로 하는 XY 좌표계에 있어서 각 기준 마크(Fa)의 중심점의 XY 좌표(Xf1', Yf1') 및 (Xf2', Yf2')를 인식한다.
그리고, 제어부(38)는, 예를 들면 우측 상단의 기준 마크(Fa1)를 기준으로 할 경우는, 기억부(42)에 기억되어 있는 기준 마크(Fa1)의 XY 좌표(Xf1, Yf1)와, 기판 촬상 카메라(19)에 의해 인식한 기준 마크(Fa1)의 XY 좌표(Xf1', Xy1')의 차(ΔX, ΔY)를 기판(P)의 위치 오차로 한다. 그리고, 제어부(38)는 위치 오차(ΔX, ΔY)에 따라서 각 부품의 실장 좌표를 가보정한다.
그리고, 제어부(38)는, 기억부(42)에 기억되어 있는 기준 마크(Fa1)의 XY 좌표(Xf1, Yf1)와 기억부(42)에 기억되어 있는 기준 마크(Fa2)의 XY 좌표(Xf2, Yf2)를 지나는 직선의 경사와, 기판 촬상 카메라(19)에 의해 인식한 기준 마크(Fa1)의 XY 좌표(Xf1', Yf1')와 기판 촬상 카메라(19)에 의해 인식한 기준 마크(Fa2)의 XY 좌표(Xf2', Yf2')를 지나는 직선의 경사의 차로부터 기판(P)의 각도 오차(Δθ)를 구한다.
그리고, 제어부(38)는, 기준 마크(Fa1)를 회전 중심으로 해서 각 부품(E)의 가보정한 실장 좌표를 각도 오차(Δθ)의 분만큼 회전시킴으로써 보정함과 아울러, 각 부품(E)의 실장 각도를 각각 각도 오차(Δθ)의 분만큼 보정한다.
또한, 여기에서는 기준 마크(Fa)가 기판(P)의 우측 상단과 좌측 하단의 2개소에만 부착되어 있을 경우를 예로 설명했지만 이것은 일례이다. 기준 마크(Fa)는 예를 들면 기판(P)의 네 모퉁이에 부착되어 있어도 좋다. 부품 위치 결정 마크(Fb)에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 상술한 인식 마크(F)를 사용한 부품(E)의 실장 좌표 및 실장 각도의 보정은 일례이다. 인식 마크(F)를 사용한 부품(E)의 실장 좌표 및 실장 각도의 보정은 상술한 예에 한정되는 것은 아니다.
(4) 기판 촬상 카메라에 대한 실장 헤드의 상대 위치 정보
도 8을 참조하여, 기판 촬상 카메라(19)에 대한 실장 헤드(25)의 상대 위치 정보에 대해서 설명한다. 상대 위치 정보는 기판 촬상 카메라(19)를 원점으로 하는 각 실장 헤드(25)의 XY 좌표이다. 제어부(38)는 기판 촬상 카메라(19)로 인식 마크(F)를 촬상해서 기판(P)에 대한 기판 촬상 카메라(19)의 위치를 인식하고, 기판 촬상 카메라(19)에 대한 각 실장 헤드(25)의 상대 위치로부터 기판(P)에 대한 각 실장 헤드(25)의 위치를 판단한다.
또한, 상술한 바와 같이, 실제로는 표면 실장기(1)는 기판 촬상 카메라(19)를 2개 구비하고 있다. 이 때문에, 좌측의 4개의 실장 헤드(25)는 좌측의 기판 촬상 카메라(19)에 대한 상대 위치가 기억되고, 우측의 4개의 실장 헤드(25)는 우측의 기판 촬상 카메라(19)에 대한 상대 위치가 기억되어도 좋다.
(5) 표면 실장기의 동작
도 9 내지 도 11을 참조하여, 표면 실장기(1)의 동작에 대해서 설명한다. 도 9 내지 도 11에 나타내는 기판(P)의 상면에 부착되어 있는 + 기호(50)는 부품(E)의 실장 위치를 나타내고 있다.
표면 실장기(1)는 이하에 설명하는 동작 1로부터 동작 5를 1시퀸스로 하고, 이 시퀸스를 반복함으로써 기판(P)에 부품(E)을 실장한다. 또한, 상술한 바와 같이 기판(P)에는 부품 위치 결정 마크(Fb)가 부착되어 있을 경우도 있지만, 여기에서는 기준 마크(Fa)를 예로 설명한다.
(동작 1) 부품 흡착
도 9에 나타내는 바와 같이, 제어부(38)는 헤드 유닛(16)을 테이프 부품 공급 장치(11)의 상방으로 이동시키고, 각 실장 헤드(25)를 하강시켜서 부품(E)을 흡착시킨다.
(동작 2) 부품 인식
도 9에 나타내는 바와 같이, 제어부(38)는 헤드 유닛(16)을 X 방향으로 반송해서 부품 촬상 카메라(18)의 상방을 통과시킨다. 부품 촬상 카메라(18)는 Y 방향으로 연장되는 라인 센서를 구비하고 있고, 상방을 통과하는 실장 헤드(25)에 흡착되어 있는 부품(E)을 시계열로 촬상해서 부품(E)의 화상 데이터를 생성한다. 제어부(38)는 생성한 화상 데이터를 해석해서 실장 헤드(25)에 대한 부품(E)의 상대 위치나 실장 헤드(25)의 축선 둘레의 부품(E)의 회전 각도 등을 인식한다.
(동작 3) 좌측 하단의 기준 마크의 촬상
도 10에 나타내는 바와 같이, 제어부(38)는 기판 촬상 카메라(19)를 좌측 하단의 기준 마크(Fa2)의 상방으로 이동시켜서 기준 마크(Fa2)를 촬상한다.
(동작 4) 우측 하단의 기준 마크의 촬상
도 10에 나타내는 바와 같이, 제어부(38)는 기판 촬상 카메라(19)를 우측 상단의 기준 마크(Fa1)의 상방으로 이동시켜서 기준 마크(Fa1)를 촬상한다. 그리고, 제어부(38)는 촬상한 기준 마크(Fa1, Fa2)의 위치에 근거해서 기판(P)의 위치 오차나 각도 오차를 검출하여, 각 부품(E)의 실장 좌표나 실장 각도를 보정한다.
(동작 5) 부품의 탑재
도 11에 나타내는 바와 같이, 제어부(38)는 실장 헤드(25)를 부품(E)의 실장 좌표에 의해 나타내어지는 위치로 이동시키고, 실장 헤드(25)를 하강시켜서 부품(E)을 탑재한다.
(6) 기판 촬상 카메라의 광축의 경사에 기인하는 부품의 위치 어긋남의 보정
도 12 내지 도 18을 참조하여, 기판 촬상 카메라(19)의 광축(19A)의 경사에 기인하는 부품(E)의 위치 어긋남의 보정에 대해서 설명한다. 또한, 기판 촬상 카메라(19)의 광축(19A)은 미러(33)(도 4 참조)에 반사됨으로써 굴절되어 있지만, 편의상, 도 12 및 도 15에서는 기판 촬상 카메라(19)의 광축(19A)을 직선으로 나타내고 있다. 또한, 부품(E)의 위치 어긋남의 보정은 X 방향 및 Y 방향의 양쪽에 대해서 행해지지만, 보정의 방법은 실질적으로 동일하므로 여기에서는 X 방향을 예로 설명한다.
도 12는 기판 촬상 카메라(19)의 광축(19A)이 경사져 있을 경우를 나타내고 있다. 도 12에 나타내는 기판 촬상 카메라(19)의 위치는, 기판 촬상 카메라(19)로 기준 마크(Fa1)를 촬상해서 화상 데이터를 생성했을 경우에 상기 화상 데이터에 의해 나타내어지는 화상 상의 기준 마크(Fa1)의 중심점이 화상의 중심점과 일치하도록 조정된 위치이다.
상술한 바와 같이 기판 촬상 카메라(19)의 광축(19A)은 기판(P)에 대하여 수직이 되도록 설계되어 있지만, 표면 실장기(1)가 동작하면 Z축 서보모터(26)나 R축 서보모터(27) 등의 발열에 의해 헤드 유닛(16)이 변형되고, 도 12에 나타내는 바와 같이 광축(19A)이 경사질 경우가 있다. 기판 촬상 카메라(19)의 광축(19A)이 경사져 있으면, 제어부(38)가 인식하는 기준 마크(Fa1)의 위치와 실제의 기준 마크(Fa1)의 위치에 어긋남이 발생한다.
구체적으로는, 제어부(38)는, 기판 촬상 카메라(19)가 위치 P2에 있을 때 기준 마크(Fa1)의 중심점이 화상의 중심점과 일치하기 때문에, 기준 마크(Fa1)의 위치는 위치 P2라고 인식한다. 그러나, 실제의 기준 마크(Fa1)의 위치는 위치 P1이므로, 제어부(38)가 인식하는 기준 마크(Fa1)의 위치와 실제의 기준 마크(Fa1)의 위치에 어긋남이 발생한다.
도 12에 나타내는 dX_c는 그 위치 어긋남량을 나타내고 있다. 상세하게는 후술하지만, 제어부(38)가 인식하는 기준 마크(Fa1)의 위치 P2가 실제의 기준 마크(Fa1)의 위치 P1보다 우측으로 어긋나 있을 경우는, dX_c는 음의 값이 되는 것으로 한다.
상술한 위치 어긋남(위치 어긋남량(dX_c))이 발생하면, 제어부(38)가 인식하는 기판(P)의 위치와 실제의 기판(P)의 위치가 어긋남으로써, 실제로 부품(E)이 실장되는 위치가, 상기 부품(E)이 실장되어야 할 위치로부터 우측으로 |dX_c|만큼 어긋난다. 이하, 도 13a 및 도 13b를 참조해서 설명한다.
도 13a는 기판 촬상 카메라(19)의 광축(19A)이 경사져 있지 않을 경우(즉 상술한 위치 어긋남이 발생되어 있지 않은 경우)를 나타내고 있다. 도 13a에 있어서 위치 P3은 기판(P) 상에 있어서 부품(E)이 실장되어야 할 위치이다. 여기에서, 상술한 인식 마크(F)를 사용한 보정에 의해, 부품(E)의 실장 좌표는 X1로 보정되어 있다고 한다. 상술한 위치 어긋남이 발생하고 있지 않으면, 제어부(38)가 실장 헤드(25)를 X1로 이동시키면, 실장 헤드(25)가 위치 P3의 상방에 위치하므로 위치 P3에 부품(E)을 실장할 수 있다.
도 13b는 기판 촬상 카메라의 광축이 경사져 있을 경우(즉 상술한 위치 어긋남이 발생하고 있는 경우)를 나타내고 있다. 상술한 위치 어긋남이 발생하고 있으면, 위치 P3은 X1로부터 좌측으로 |dX_c|만큼 어긋난다. 이 때문에, 제어부(38)가 실장 헤드(25)를 X1로 이동시키면, 실장 헤드(25) 자체는 아래를 향해서 거의 경사 없이 하강하므로, 위치 P3으로부터 우측으로 |dX_c|만큼 어긋난 위치 P4에 부품(E)이 실장되어 버린다.
상술한 위치 어긋남이 발생하고 있을 경우, 부품(E)의 실장 좌표(X1)로부터 음의 값인 위치 어긋남량(dX_c)을 감산하면, 부품(E)의 실장 좌표는 X2(=X1+|dX_c|)가 된다. 이 때문에, 제어부(38)는 실장 헤드(25)를 X1로부터 좌측으로 |dX_c|만큼 어긋난 위치로 이동시키게 되고, 위치 P3에 부품(E)을 실장할 수 있다.
그래서, 상세하게는 후술하지만, 제어부(38)는 부품(E)의 위치 어긋남을 보정하기 위해서, 보정용 유닛(20)을 사용해서 위치 어긋남량(dX_c, dY_c)을 검출한다. dY_c는 Y 방향의 위치 어긋남량이다. 그리고, 도 14에 나타내는 바와 같이, 제어부(38)는 각 부품(E)의 실장 좌표로부터 각각 위치 어긋남량(dX_c, dY_c)을 감산 함으로써 각 부품(E)의 실장 좌표를 보정한다.
또한, 여기에서는 보정 전의 실장 좌표로부터 위치 어긋남량(dX_c)을 감산 함으로써 실장 좌표를 보정하지만, 위치 어긋남량(dX_c)의 양음의 정의가 반대로 될 경우는 부품(E)의 실장 좌표에 위치 어긋남량(dX_c)을 가산함으로써 실장 좌표를 보정하면 좋다. 위치 어긋남량(dX_c)의 양음의 정의에 대해서는 후술한다. 위치 어긋남량(dY_c)에 대해서도 마찬가지이다.
(6-1) 보정용 유닛을 사용한 위치 어긋남량의 검출
도 15~도 17을 참조하여, 보정용 유닛(20)을 사용한 위치 어긋남량(dX_c, dY_c)의 검출에 대해서 설명한다. 여기에서는 위치 어긋남량(dX_c)을 예로 설명한다.
도 15에 나타내는 기판 촬상 카메라(19)의 위치는, 유리 지그(36)가 보정용 마크(35)에 겹쳐 있지 않은 상태로 기판 촬상 카메라(19)에 의해 보정용 마크(35)를 촬상해서 화상 데이터를 생성했을 경우에 상기 화상 데이터에 의해 나타내어지는 화상 상의 보정용 마크(35)의 중심점이 화상의 중심점과 일치하도록 조정된 위치이다. 이 조정은 후술하는 S101∼S105의 처리에 의해 행해진다. 점선 19A_1은 그 때의 기판 촬상 카메라(19)의 광축(19A)을 나타내고 있다.
도 15에 있어서 점선 19A_2는 기판 촬상 카메라(19)의 위치를 변경하지 않고, 유리 지그(36)를 보정용 마크(35)에 겹치는 위치에 이동시켰을 경우의 광축(19A)을 나타내고 있다. 보정용 마크(35) 상에 유리 지그(36)를 겹치면 유리 지그(36)의 굴절률(여기서는 1.52)에 따라 광축(19A)이 굴절된다.
이 때문에, 도 16에 나타내는 바와 같이, 이 상태에서 보정용 마크(35)를 촬상하면 보정용 마크(35)는 화상(55)의 중심으로부터 어긋난 위치에 촬상된다. 여기에서, 도 16에 있어서 위치 M1은 화상(55)의 중심점이다. 위치 M1은 보정용 마크(35)의 제 1 위치의 일례이다. 또한, 위치 M2는 화상(55) 상의 보정용 마크(35)의 중심점이다. 위치 M2는 보정용 마크(35)의 제 2 위치의 일례이다.
제어부(38)는 화상(55)으로부터 보정용 마크(35)의 중심점(즉 제 2 위치(M2))을 검출하고, 검출한 위치로부터 화상(55)의 중심점(즉 제 1 위치(M1))까지의 거리(dX_g)를 검출한다. 즉, 제어부(38)는, 유리 지그(36)가 겹쳐 있지 않은 상태에서 검출한 보정용 마크(35)의 위치인 제 1 위치(M1)와, 유리 지그(36)가 겹쳐 있지 않은 상태에서 검출한 보정용 마크(35)의 위치인 제 2 위치(M2)의 차(dX_g)를 검출한다.
여기에서, 본 실시형태에서는, 유리 지그(36)가 겹쳐 있는 상태에서 검출한 보정용 마크(35)의 중심점이 화상의 중심점보다 우측에 위치하고 있을 경우는 차(dX_g)가 음의 값이 되고, 좌측에 위치하고 있을 경우는 dX_g가 양의 값이 되는 것으로 한다. 상술한 도 12에 나타내는 바와 같이 기판 촬상 카메라(19)의 광축(19A)이 아래를 향해서 좌측으로 경사져 있을 경우는, 유리 지그(36)가 겹쳐 있는 상태에서 검출한 보정용 마크(35)의 중심점은 화상의 중심점보다 우측에 위치하므로, 차(dX_g)는 음의 값이 된다.
도 17은 유리의 두께가 10㎜이며, 굴절률이 1.52일 경우의 차(dX_g)와 위치 어긋남량(dX_c)의 절대값(이하, 위치 어긋남량 |dX_c|라고 나타낸다)의 대응 관계를 나타내는 그래프이다. 여기에서, 차(dX_g)와 위치 어긋남량(dX_c)의 절대값의 대응 관계는 유리의 두께나 굴절률에 따라 다르다. 이 때문에, 유리의 두께나 굴절률이 상술한 예(두께가 10㎜, 굴절률이 1.52)와 다른 경우는 그것에 다른 그래프를 사용하는 것으로 한다.
도 17에 나타내는 바와 같이, 차(dX_g)와 위치 어긋남량 |dX_c|는 정비례한다. 기억부(42)에는 도 17에 나타내는 그래프를 나타내는 데이터(예를 들면 차(dX_g)로부터 위치 어긋남량 |dX_c|를 구하는 일차함수)가 기억되어 있다. 상기 데이터는 환산용 데이터의 일례이다. 제어부(38)는 차(dX_g)에 대응하는 위치 어긋남량 |dX_c|를 상기 데이터로부터 특정함으로써 위치 어긋남량 |dX_c|를 검출한다. 예를 들면 차(dX_g)가 1.0㎛였다고 하면, 검출되는 위치 어긋남량 |dX_c|는 대강 28㎛가 된다.
(6-2) 위치 어긋남량 검출 처리
도 18을 참조하여, 상술한 위치 어긋남량을 검출하기 위해서 제어부(38)에 의해 실행되는 위치 어긋남량 검출 처리에 대해서 설명한다. 본 처리는 기판(P)의 생산을 시작하기 전에 실행됨과 아울러, 기판(P)의 생산 중에 10분 간격(소정 타이밍의 일례)으로 실행된다. 또한, 10분 간격은 일례이며, 위치 어긋남량 검출 처리를 실행하는 타이밍은 적절히 결정할 수 있다.
S101에서는, 제어부(38)는 기판 촬상 카메라(19)를 보정용 유닛(20)의 보정용 마크(35)의 상방으로 이동시킨다.
S102에서는, 제어부(38)는 보정용 유닛(20)의 유리 지그(36)가 보정용 마크(35)에 겹쳐 있지 않은 상태에서 기판 촬상 카메라(19)에 의해 보정용 마크(35)를 촬상한다.
S103에서는, 제어부(38)는 S102에서 촬상한 화상 상에서 보정용 마크(35)의 중심점을 검출하고, 화상의 중심점과 보정용 마크(35)의 중심점의 차(dX, dY)를 구한다.
S104에서는, 제어부(38)는 dX 및 dY가 모두 0(또는 소정 역치 미만)인지 아닌지(바꿔 말하면 화상 상의 보정용 마크(35)의 중심점이 화상의 중심점과 일치하고 있는지 아닌지)를 판단하고, 적어도 한쪽이 0이 아닐 경우는 S105로 진행되고, 모두 0일 경우는 S106으로 진행된다.
S105에서는, 제어부(38)는 헤드 유닛(16)을 X 방향으로 dX, Y 방향으로 dY 이동시킨다. 제어부(38)는 헤드 유닛(16)을 이동시킨 후 S102로 돌아가서 처리를 되풀이한다.
S106에서는, 제어부(38)는 유리 지그(36)를 보정용 마크(35)에 겹치는 위치로 이동시킨다.
S107에서는, 제어부(38)는 유리 지그(36)가 보정용 마크(35)에 겹쳐 있는 상태에서 기판 촬상 카메라(19)에 의해 보정용 마크(35)를 촬상한다.
S108에서는, 제어부(38)는 S107에서 촬상한 화상 상에서 보정용 마크(35)의 중심점을 검출하고, 화상의 중심점으로부터 보정용 마크(35)의 중심점까지의 거리(dX_g, dY_g)를 검출한다. 바꿔 말하면, 제어부(38)는 제 1 위치(M1)와 제 2 위치(M2)의 X 방향 및 Y 방향의 차(dX_g, dY_g)를 검출한다.
S109에서는, 제어부(38)는 상술한 도 17에 나타내는 그래프를 나타내는 데이터를 사용해서 차(dX_g)에 대응하는 위치 어긋남량(dX_c), 및 차(dY_g)에 대응하는 위치 어긋남량(dY_c)을 검출한다.
제어부(38)는 상술한 위치 어긋남량 검출 처리에 의해 위치 어긋남량을 검출하면, 이어서 위치 어긋남량 검출 처리를 실행할 때까지는, 그 위치 어긋남량을 사용해서 부품(E)의 실장 좌표를 보정한다. 그리고, 제어부(38)는 이어서 위치 어긋남량 검출 처리를 실행하면, 그 이후에 실장되는 부품(E)에 대해서는 이어서 검출된 위치 어긋남량을 사용해서 실장 좌표를 보정한다.
(7) 실시형태의 효과
실시형태 1에 따른 표면 실장기(1)에 의하면, 유리 지그(36)가 겹쳐 있지 않은 상태의 보정용 마크(35)를 기판 촬상 카메라(19)로 촬상해서 보정용 마크(35)의 위치를 제 1 위치(M1)로서 검출함과 아울러, 유리 지그(36)가 겹쳐 있는 상태의 보정용 마크(35)를 기판 촬상 카메라(19)로 촬상해서 보정용 마크(35)의 위치를 제 2 위치(M2)로서 검출하고, 제 1 위치(M1)와 제 2 위치(M2)의 차(dX_g, dY_g)에 근거해서 부품(E)의 위치 어긋남을 보정하므로, 기판 촬상 카메라(19)의 광축(19A)의 경사에 기인하는 부품(E)의 위치 어긋남을 보정할 수 있다.
표면 실장기(1)에 의하면, 기판 촬상 카메라(19)로 인식 마크(F)를 촬상해서 기판(P)의 위치를 인식할 경우에, 제 1 위치(M1)와 제 2 위치(M2)의 차에 근거해서 부품(E)의 위치 어긋남을 보정하므로, 부품(E)의 위치 어긋남을 보정할 수 있다.
표면 실장기(1)에 의하면, 보정용 유닛(20)이 표면 실장기(1)에 부착되어 있으므로, 표면 실장기(1)에 의한 기판(P)의 생산 중에 기판(P)의 생산을 정지하지 않고 제 1 위치(M1)와 제 2 위치(M2)를 검출할 수 있다. 이것에 의해, 생산성의 저하를 억제하면서 부품(E)의 위치 어긋남을 보정할 수 있다.
표면 실장기(1)에 의하면, 제 1 위치(M1)와 제 2 위치(M2)의 차에 근거하여 부품(E)의 실장 좌표를 보정함으로써, 부품(E)의 위치 어긋남을 보정할 수 있다.
표면 실장기(1)에 의하면, 도 17에 나타내는 그래프를 나타내는 데이터를 사용함으로써, 제 1 위치(M1)와 제 2 위치(M2)의 차(dX_g, dY_g)를 위치 어긋남량(dX_c, dY_c)으로 환산할 수 있다.
표면 실장기(1)에 의하면, 기판(P)의 생산 중에 10분 간격으로 위치 어긋남량 검출 처리를 실행하므로, 기판(P)의 생산 중에 기판 촬상 카메라(19)의 광축(19A)의 경사가 변동되어도 부품(E)의 위치 어긋남을 보정할 수 있다.
<다른 실시형태>
본 명세서에 의해 개시되는 기술은 상기 기술 및 도면에 의해 설명한 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 다음과 같은 실시형태도 본 명세서에 의해 개시되는 기술적 범위에 포함된다.
(1) 상기 실시형태에서는 부품(E)의 실장 좌표로부터 위치 어긋남량(dX_c, dY_c)을 감산함으로써 부품(E)의 위치 어긋남을 보정할 경우를 예로 설명했지만, 부품(E)의 위치 어긋남을 보정하는 방법은 이것에 한정되지 않는다.
예를 들면, 기판 촬상 카메라(19)에 대한 실장 헤드(25)의 상대 위치 정보를 보정함으로써 부품(E)의 위치 어긋남을 보정해도 좋다. 구체적으로는 예를 들면, 상술한 도 13b에 나타내는 예의 경우, 기판 촬상 카메라(19)에 대한 실장 헤드(25)의 상대 위치 정보로부터 |dX_c|를 감하면, 제어부(38)는 실장 헤드(25)를 X1로 이동시키기 위해서, |dX_c|를 감하기 전에 비해서 |dX_c|만큼 많이 이동시키게 된다. 이 때문에 실장 헤드(25)가 위치 P3의 상방에 위치하고, 위치 P3에 부품(E)을 실장할 수 있다.
또한, 예를 들면, 상술한 도 13b에 나타내는 예의 경우, 기판 원점(S2)을 좌측으로 |dX_c|만큼 이동시켜도 좋다. 이와 같이 하면, 제어부(38)는 좌측으로 |dX_c|만큼 이동한 기판 원점(S2)으로부터 좌측으로 X1만큼 이간된 위치로 실장 헤드(25)를 이동시키게 되므로, 실장 헤드(25)가 위치 P3의 상방에 위치한다. 이것에 의해 위치 P3에 부품(E)을 실장할 수 있다.
(2) 상기 실시형태에서는 보정용 유닛(20)이 표면 실장기(1)에 부착되어 있을 경우를 예로 설명했지만, 보정용 유닛(20)은 표면 실장기(1)에 부착되어 있지 않아도 좋다. 구체적으로는 예를 들면, 기판 반송 장치(15)에 의해 보정용 유닛(20)을 표면 실장기(1) 내에 반입하고, 반입한 보정용 유닛(20)을 사용해서 제 1 위치(M1)와 제 2 위치(M2)의 차(dX_g, dY_g)를 검출해도 좋다. 이와 같이 하면, 보정용 유닛(20)이 부착되어 있지 않은 기존의 표면 실장기에 있어서도 기판 촬상 카메라(19)의 광축의 경사에 기인하는 부품의 위치 어긋남을 보정할 수 있다.
(3) 상기 실시형태에서는 위치 어긋남량 검출 처리를 기판(P)의 생산을 개시하기 전에 실행함과 아울러, 기판(P)의 생산 중에 10분 간격으로 실행할 경우를 예로 설명했다. 그러나, 위치 어긋남량 검출 처리를 실행하는 타이밍은 이것에 한정되는 것이 아니고, 적절히 결정할 수 있다. 예를 들면 소정 매수의 기판(P)을 생산할 때마다 실행해도 좋고, 소정 수의 부품(E)을 실장할 때마다 실행해도 좋다.
(4) 상기 실시형태에서는 유리 지그(36)가 겹쳐 있지 않은 상태의 보정용 마크(35)를 촬상한 후, 기판 촬상 카메라(19)의 위치를 고정한 채로 유리 지그(36)를 보정용 마크(35)에 겹치는 위치로 이동시키고, 유리 지그(36)가 겹쳐 있는 상태의 보정용 마크(35)를 촬상해서 제 1 위치(M1)와 제 2 위치(M2)의 차를 검출할 경우를 예로 설명했다.
이것에 대하여, 유리 지그(36)가 겹쳐 있지 않은 상태의 보정용 마크(35)를 촬상한 후, 유리 지그(36)가 보정용 마크(35)에 겹쳐 있는 상태에서 기판 촬상 카메라(19)에 의해 보정용 마크(35)를 촬상해서 화상을 생성하고, 화상 상의 보정용 마크(35)의 중심점이 화상의 중심점과 일치하도록 기판 촬상 카메라(19)의 위치를 조정해도 좋다. 그리고, 유리 지그(36)가 겹쳐 있지 않은 상태에서 보정용 마크(35)를 촬상했을 때의 기판 촬상 카메라(19)의 위치와, 유리 지그(36)가 겹쳐 있는 상태에서 보정용 마크(35)를 촬상했을 때의 기판 촬상 카메라(19)의 위치의 차를 제 1 위치(M1)와 제 2 위치(M2)의 차로 해도 좋다.
(5) 상기 실시형태에서는 부품(E)을 흡착함으로써 부품(E)을 유지하는 실장 헤드(25)를 예로 설명했지만, 실장 헤드(25)는 부품(E)을 끼우는 소위 척킹에 의해 유지하는 것이어도 좋다.
1…표면 실장기, 19…기판 촬상 카메라, 20…보정용 유닛, 25…실장 헤드, 34…기대, 35…보정용 마크, 36…유리 지그(광투과 부재의 일례), 37…이동부, 40…연산 처리부(위치 검출부, 보정부 및 인식부), 42…기억부, M1…보정용 마크(35)의 중심점(제 1 위치의 일례), M2…보정용 마크(35)의 중심점(제 2 위치의 일례), 63…실장 좌표, E…부품, Fa1, Fa2…기준 마크(인식 마크의 일례), Fb1, Fb2…부품 위치 결정 마크(인식 마크의 일례), dX_g…제 1 위치와 제 2 위치의 차(X 방향), dY_g…제 1 위치와 제 2 위치의 차(Y 방향), dX_c…위치 어긋남량(X 방향), dY_c…위치 어긋남량(Y 방향), P…기판

Claims (9)

  1. 기판에 부품을 실장하는 표면 실장기로서,
    상기 부품을 유지해서 상기 기판에 실장하는 실장 헤드와,
    상기 기판을 촬상하는 기판 촬상 카메라와,
    기대에 부착되어 있는 보정용 마크와, 상기 기판 촬상 카메라로부터의 광을 투과시키는 광투과 부재와, 상기 광투과 부재를 상기 보정용 마크에 겹치는 위치와 겹치지 않는 위치 사이에서 이동시키는 이동부를 갖는 보정용 유닛과,
    상기 광투과 부재와 겹쳐 있지 않은 상태의 상기 보정용 마크를 상기 기판 촬상 카메라로 촬상해서 상기 보정용 마크의 위치를 제 1 위치로서 검출함과 아울러, 상기 광투과 부재가 겹쳐 있는 상태의 상기 보정용 마크를 상기 기판 촬상 카메라로 촬상해서 상기 보정용 마크의 위치를 제 2 위치로서 검출하는 위치 검출부와,
    상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치의 차에 근거해서 상기 기판 촬상 카메라에 대한 상기 실장 헤드의 상대 위치 정보를 보정하는 보정부를 구비하는 표면 실장기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판에 부착되어 있는 인식 마크를 상기 기판 촬상 카메라로 촬상해서 상기 기판의 위치를 인식하는 인식부를 구비하는 표면 실장기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 보정용 유닛은 상기 표면 실장기에 부착되어 있는 표면 실장기.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 위치 검출부는, 상기 표면 실장기에 의한 상기 기판의 생산 중에 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치를 소정 타이밍에서 반복하여 검출하는 표면 실장기.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 위치 검출부는, 상기 표면 실장기에 의한 상기 기판의 생산 중에 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치를 소정 타이밍에서 반복하여 검출하는 표면 실장기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치의 차이를, 상기 표면 실장기가 인식하는 상기 보정용 마크의 위치와 실제의 상기 보정용 마크의 위치의 위치 어긋남량으로 환산하는 환산용 데이터를 기억하고 있는 기억부를 구비하고,
    상기 보정부는 상기 환산용 데이터를 이용하여 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치의 차를 상기 위치 어긋남량으로 환산하고, 환산한 상기 위치 어긋남량에 기초하여, 상기 상대 위치 정보를 보정하는 표면 실장기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 촬상 카메라에 의해 촬상된 화상 상의 상기 보정용 마크의 중심점이 상기 화상의 중심점과 일치하도록 상기 기판 촬상 카메라를 이동시킨 후, 상기 보정용 마크의 위치가 상기 제 1 위치로서 검출되는 표면 실장기.
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