WO2007023692A1 - 電子部品の実装装置及び実装方法 - Google Patents

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Keigou Hirose
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Shibaura Mechatronics Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to an electronic component mounting apparatus and mounting method for mounting an electronic component on a side surface of a substrate.
  • an electronic component such as TCP (Tape Carrier Package) is pressure-bonded to a substrate such as a liquid crystal cell via an anisotropic conductive member as an adhesive material.
  • the substrate is configured by adhering two glass plates at a predetermined interval via a sealant, enclosing liquid crystal between these glass plates, and attaching a polarizing plate to the outer surface of each glass plate.
  • the anisotropic conductive member having a double-sided adhesive property is bonded along the tape, and the electronic component is mounted through the anisotropic conductive member.
  • the water lead formed on the electronic component must be precisely aligned with the cell-side lead formed on the substrate.
  • the wiring pattern has been densified with a lead width of 20 m and an interval between adjacent water leads of about 50 ⁇ m. Therefore, electronic components are precisely placed in the pitch direction of the cell-side leads with respect to the substrate. Without positioning, it may be impossible to electrically connect the leads to each other.
  • a mounting apparatus for mounting the electronic component on the board has a holding table for holding the board.
  • the board has an electronic component held by the mounting tool in a state in which the side portion on which the electronic component is mounted protrudes outward from the side edge of the holding table and the lower surface of the side portion is held by the backup tool. Is mounted on the upper surface of the side portion of the substrate.
  • a pair of alignment marks provided on the substrate and the electronic component are imaged by an imaging camera, and according to the imaging result.
  • the substrate and the electronic component are aligned.
  • the lower surface of the side of the board is supported by the backup tool, and the mounting tool is lowered in this state to mount the electronic component on the board. I try to do it.
  • the substrate and the electronic component are positioned based on an imaging signal imaged by an imaging camera before the side surface of the substrate is supported by a backup tool.
  • the lower surface of the side portion is supported by the backup tool.
  • the side of the board is pushed up by the backup tool.
  • the side portion of the substrate When the side portion of the substrate is pushed up by the knock-up tool, the side portion of the substrate may be displaced with respect to the electronic component before being pushed up.
  • the position shift may be caused by the stagnation of the substrate, or when the substrate is held in a state where stress remains on the holding table, it may be caused by the state of stress being changed by being pushed up. .
  • the substrate and the electronic component are imaged by the imaging camera, and the force is also obtained by aligning them based on the imaging signal. If the back side of the board was supported by a backup tool, the electronic components were mounted using the mounting tool.
  • the electronic component can be mounted on the substrate by correcting the positional deviation.
  • the present invention is a mounting apparatus for mounting an electronic component on a side surface of a substrate
  • Holding means for holding the substrate; Driving means for driving the holding means in the horizontal direction;
  • Mounting means for holding the electronic component and mounting the electronic component on the side surface of the substrate;
  • a back-up tool that is provided so as to be driven in the vertical direction and that supports the lower surface of the side portion of the substrate when mounting the electronic component on the upper surface of the side portion of the substrate by the mounting means, and mounts the electronic component on the substrate Imaging means to image these substrates and electronic components before,
  • the backup tool After aligning the substrate and the electronic component based on the imaging signal of the imaging means force, the backup tool is raised to support the lower side surface of the substrate, and in that state, the substrate is held by the imaging means. Control means for imaging again and re-aligning the substrate and the electronic component when the substrate and the electronic component are misaligned;
  • An electronic component mounting apparatus comprising:
  • the present invention is a mounting method for mounting an electronic component on a side surface of a substrate
  • the step of imaging the electronic component of the substrate, the step of imaging the electronic component, the step of aligning the substrate and the electronic component based on the imaging, and the side lower surface of the positioned substrate by a backup tool A step of supporting, a step of imaging again the substrate supported by the knock-up tool, and determining whether there is a positional deviation between the substrate and the electronic component,
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a mounting apparatus and a supply apparatus for supplying electronic components to the mounting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view showing the mounting apparatus.
  • FIG. 3 is a side view showing a knock-up tool portion of the mounting apparatus.
  • FIG. 4 is a perspective view showing alignment marks provided on the substrate and the electronic component.
  • FIG. 5 is a block diagram of a control circuit that controls the mounting apparatus.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a part of a process for mounting an electronic component on a substrate.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a step that follows the step shown in FIG.
  • FIG. 1 shows an electronic component supply device and a mounting device for mounting the electronic component supplied with this supply device power on a substrate.
  • the supply device includes a component supply table 1.
  • This component supply table 1 is provided with four mounting portions 2 (only three are shown) at intervals of 90 degrees in the circumferential direction so that the first drive source 3 is rotationally driven by a predetermined angle, for example, 90 degrees. It has been.
  • Electronic components 4 such as TCP are supplied to the mounting parts 2 by suction arms (not shown).
  • the electronic component 4 supplied and mounted on the mounting portion 2 of the component supply table 1 is delivered to the mounting tool 5 constituting the mounting apparatus.
  • the mounting tool 5 is provided at intervals of 90 degrees in the circumferential direction of the index table 7 that is rotated 90 degrees by the second drive source 6.
  • the mounting tool 5 has a cylinder 8 and an adsorption head 11 attached to a rod 9 of the cylinder 8.
  • the suction head 11 is positioned above the mounting portion 2 of the component supply table 1 as the component supply table 1 and the index table 7 are rotationally driven in synchronization. In this state, when the cylinder 8 is driven, the suction head 11 is lowered to suck and hold the electronic component 4 supplied and placed on the placement portion 2.
  • the electronic component 4 sucked and held by the suction head 11 is mounted on the upper surface of the side portion of the substrate W such as a liquid crystal display panel.
  • the substrate W is adsorbed and held on the upper surface of a holding table 12 as a holding means by protruding the side portion on which the electronic component 4 is mounted outward from the side edge of the holding table 12! Speak.
  • the holding table 12 can be driven in the XY and ⁇ directions. That is, the holding table 12 is indicated by an arrow by the X drive source 14 to the X table 13. It can be driven along the X direction.
  • a pair of receiving members 13a are provided on the lower surface of the X table 13 along the Y direction orthogonal to the X direction. These receiving members 13a are supported on the base 15 so as to be movable along a pair of Y guides 16 provided along the Y direction.
  • a female screw body 17 is provided on the lower surface of the X table 13, and a screw shaft 18 is screwed to the female screw body 17.
  • the screw shaft 18 is rotationally driven by a Y drive source 19.
  • the X table 13 is driven in the Y direction.
  • the portion of the holding table 12 that holds the substrate W is driven by the ⁇ drive source 20 in the rotational direction on the horizontal plane. Thereby, the holding table 12 can be driven in the X, Y and ⁇ directions.
  • a support 21 is erected on one end portion of the base 15 along the X direction.
  • a backup tool 22 having the same width as the support 21 is provided at the upper end of the support 21.
  • This backup tool 22 is driven in the vertical direction indicated by the arrow Z in FIGS. 1 to 3 by a Z drive source 23 such as a cylinder built in the support 21 shown in FIGS. 1 and 3. Yes.
  • Fig. 3 shows the backup tool 22 in a lowered state, and Figs. 1 and 2 show the raised state.
  • a pair of imaging cameras 24 constituting imaging means are provided on both sides of the support 21 in the width direction.
  • the pair of imaging cameras 24 is provided on both sides of the pair of first alignment marks ml provided on the electronic component 4 and the terminal portion 27 on which the electronic component 4 on the substrate W is mounted.
  • the pair of second alignment marks m2 is imaged with the same field of view.
  • a pair of the first alignment marks ml are formed on one side of the electronic component 4 at a predetermined interval, and the substrate W has a pair of first alignment marks ml.
  • a pair of the second alignment marks m2 are formed at the same interval.
  • the imaging signals of the pair of imaging cameras 24 are input to the control device 25.
  • the control device 25 converts the signal from the imaging camera 24 into a digital signal, and based on the conversion, each of the first alignment mark ml of the pair of electronic components 4 and the second alignment mark m2 of the substrate W The amount of positional deviation is calculated. Then, based on the calculation, the X drive source 14, Y drive source 19 and 0 drive source 20 are driven to drive the holding table 12 in the X, Y and ⁇ directions, and the substrate W and the electrons are driven. Align part 4. That is, the substrate W is aligned with the electronic component 4 held by the mounting tool 5.
  • control device 25 drives the Z drive source 23 in the upward direction so that the lower surface of the end of the substrate W on which the electronic component 4 is mounted is placed on the back-up surface. It is supported by the tool 22.
  • the width dimension of the backup tool 22 is set slightly smaller than the distance between the pair of first alignment marks m 1 provided on the electronic component 4. That is, the width dimension of the electronic component 4 is larger than the width dimension of the backup tool 22.
  • the width dimension of the mounting tool 5 is set to be substantially the same as the width dimension of the backup tool 22.
  • the substrate W is positioned at the teaching position and the electronic component 4 held by the mounting tool 5 is positioned above the substrate W by the rotation of the index table 7,
  • the second alignment mark m2 of the substrate W positioned in the vertical direction and the first alignment mark ml of the electronic component 4 are imaged from the lower side in the same field of view by a pair of imaging cameras 24 provided on both sides in the width direction of 21. It has become possible to do.
  • step 1 the substrate W is supplied to the holding table 12, and the substrate W is sucked and held on the holding table 12.
  • the holding table 12 is driven to a previously taught position. Thereby, the side portion on which the electronic component 4 of the substrate W is mounted is positioned above the backup tool 22.
  • the index table 7 is rotationally driven, and the mounting tool 5 holding the electronic component 4 by suction is positioned in the vicinity of the side portion of the substrate W.
  • each imaging camera 24 images the first and second alignment marks ml and m2 that are located close to each other with a slight height difference in the same field of view.
  • the imaging signal of the imaging camera 24 is input to the control device 25 and image processing is performed. Accordingly, in S5, the amount of misalignment between the first alignment mark ml and the second alignment mark m2 is calculated. That is, the amount of positional deviation between the electronic component 4 and the substrate W in the X, Y, and ⁇ directions is calculated.
  • the holding table 12 that is, the substrate W is driven in the X, Y, and ⁇ directions based on the displacement amount calculated by the control device 25, and the substrate W is positioned relative to the electronic component 4.
  • Match When the substrate W is aligned with the electronic component 4, in S 7, the backup pool 22 is driven in the upward direction by the Z drive source 23. Accordingly, the substrate W is supported by the lower surface of the portion on which the electronic component 4 is mounted being pushed up by the backup tool 22.
  • the second alignment mark m2 provided on the substrate W is imaged again by the pair of imaging cameras 24 in S8.
  • the coordinates of the second alignment mark m2 on the substrate W and the first alignment mark ml on the electronic component 4 are calculated and compared. Is done.
  • S9 it is determined whether or not there is a force causing a positional shift between the substrate W and the electronic component 4 based on the calculated coordinates of the first and second alignment marks ml and m2.
  • the process goes to S10, and the mounting tool 5 is driven in the downward direction to mount the electronic component 4 held by suction on the substrate W.
  • the process proceeds to S11, and the backup tool 22 is driven in the downward direction.
  • the substrate W is driven in the X, Y, and ⁇ directions, and the position of the substrate W with respect to the electronic component 4 is corrected according to the amount of displacement obtained in S8.
  • the process returns to S7 and the above-described operation is repeated.
  • the knock-up tool 22 When realigning the substrate W in S11, the knock-up tool 22 is lowered. is doing. Therefore, even if the substrate W is driven in the X, Y, and ⁇ directions, the lower surface of the substrate W does not slide on the upper end surface of the backup tool. Can be done.
  • the electronic component 4 and the substrate W are aligned based on the imaging result of the imaging camera 24, and the lower side surface of the substrate W is used as the backup tool 22. Therefore, I support it. Then, before the electronic component 4 is mounted on the substrate W, the substrate W is again imaged by the imaging force camera 24. As a result, if the electronic component 4 and the substrate W are misaligned, the knock-up tool 22 is lowered to reposition the substrate W.
  • the electronic component 4 can be mounted on the substrate W with high positioning accuracy.
  • the substrate positioning correction based on the imaging is repeatedly performed.
  • the misalignment caused by supporting the substrate with the backup tool is usually corrected by one correction, and the misalignment will not occur when the substrate is pushed up and supported by the backup tool. rare.
  • the positional deviation correction is performed only once when the substrate is supported by the backup tool, and when the substrate is supported by the backup tool for the second time, the positional deviation between the electronic component and the substrate is not detected. You may make it mount components on a board
  • the backup tool is driven in the downward direction and then the alignment is performed.
  • the alignment is performed without lowering the knock-up tool. It is safe to do so.
  • the substrate and the electronic unit After correcting the position of the product in the X, Y, and ⁇ directions, the electronic component can be mounted on the board without the operation of raising the knock-up tool, so the tact time required for mounting can be reduced.
  • the force that drives the board in the X, ⁇ , and ⁇ directions to align with the electronic component is not provided in the mounting tool force index table that supplies the electronic component to the board.
  • the position of the electronic component may be corrected without correcting the position of the substrate as long as it can be driven in the ⁇ and ⁇ directions.
  • the board and the electronic component when the board and the electronic component are aligned and the side portion of the board is supported by the backup tool, the board is imaged again to check whether there is a positional shift. If there is a misalignment, the electronic component can be mounted on the board with high accuracy because it is corrected.

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Abstract

基板を保持する保持テーブル（１２）と、保持テーブルを水平方向に駆動するＸ、Ｙ及びθ駆動源（１４，１９，２０）と、電子部品（４）を保持し電子部品を基板の側部上面に実装する実装ツール（５）と、上下方向に駆動可能に設けられ基板の側部上面に実装ツールによって電子部品を実装するときに基板の側部下面を支持するバックアップツール（２２）と、基板に電子部品を実装する前に基板と電子部品を撮像する撮像カメラ（２４）と、撮像カメラからの撮像信号に基いて基板と電子部品を位置合わせした後、バックアップツールを上昇させて基板の側部下面を支持させ、その状態で撮像カメラによって基板を再度撮像させ、基板と電子部品とに位置ずれがあるときには基板と電子部品との位置合わせをやり直させる制御装置（２５）とを具備する。

Description

明 細 書
電子部品の実装装置及び実装方法
技術分野
[0001] この発明は基板の側部上面に電子部品を実装する電子部品の実装装置及び実装 方法に関する。
背景技術
[0002] たとえば、液晶セルなどの基板には接着材料としての異方性導電部材を介して TC P (Tape Carrier Package)などの電子部品が圧着される。上記基板は、 2枚のガラス 板をシール剤を介して所定の間隔で接着し、これらのガラス板間に液晶を封入すると ともに、各ガラス板の外面にそれぞれ偏光板を貼着して構成される。そして、上記構 成の基板には、一方のガラス板の側部の、他方のガラス板の側部から外方へ突出し た上面 (貼り合されたときの内面）に、その側部の長手方向に沿ってテープ状で、両 面粘着性の上記異方性導電部材を接着し、この異方性導電部材を介して上記電子 部品を実装するようにして 、る。
[0003] 上記基板の側部上面に電子部品を実装する場合、基板に形成されたセル側リード に対して上記電子部品に形成されたァウタリードを精密に位置合わせしなければな らない。最近ではたとえばリードの幅寸法が 20 m、隣り合うァウタリードの間隔が 50 μ m程度と配線パターンが高密度化してきており、したがって基板に対して電子部品 を上記セル側リードのピッチ方向に精密に位置決めしなければ、互いのリードを電気 的に確実に接続できなくなるということがある。
[0004] 上記電子部品を上記基板に実装するための実装装置は、上記基板を保持する保 持テーブルを有する。基板は電子部品が実装される側部を上記保持テーブルの側 縁から外方へ突出させて 、て、その側部の下面をバックアップツールで保持した状 態で、実装ツールに保持された電子部品を上記基板の側部の上面に実装するように している。
[0005] 上記電子部品を上記基板に実装する前に、基板と電子部品とに設けられた、それ ぞれ一対の位置合わせマークを撮像カメラによって撮像し、その撮像結果に応じて 基板と電子部品とを位置合わせする。そして、基板と電子部品とを上下方向に位置 合わせしたならば、上記基板の側部下面を上記バックアップツールで支持し、その状 態で上記実装ツールを下降させて上記電子部品を上記基板に実装するようにしてい る。
[0006] ところで、上記基板と上記電子部品は、上記基板の側部下面をバックアップツール によって支持する前に撮像カメラによって撮像された撮像信号に基いて位置決めさ れる。位置決めされた基板は、その側部上面に電子部品を実装する前に、上記バッ クアップツールによって側部下面が支持される。その際、基板の側部はバックアップ ツールによって突き上げられることになる。
発明の開示
[0007] 基板の側部がノ ックアップツールによって突き上げられると、突き上げられる前に対 して基板の側部が上記電子部品に対して位置ずれが生じることがある。その位置ず れは、基板の橈みによって生じたり、基板が保持テーブルに応力が残留する状態で 保持されている場合には、突き上げられることで応力の状態が変化して生じるなどの ことがある。
[0008] し力しながら、従来は基板の側部をバックアップツールによって支持する前に、基 板と電子部品を撮像カメラによって撮像し、その撮像信号に基 ヽてこれらを位置合わ せして力も基板の側部下面をバックアップツールで支持したならば、上記実装ツール によって電子部品を実装していた。
[0009] すなわち、基板の側部下面がノックアップツールによって突き上げられて支持され ることで、基板の側部が電子部品に対して位置ずれが生じても、その位置ずれを補 正することなぐ電子部品を実装していた。そのため、電子部品の実装精度が低下し 、基板と電子部品とのリードを電気的に確実に接続できなくなる虞があった。
[0010] この発明は、基板をバックアップツールによって支持することで位置ずれが生じたな らば、その位置ずれを補正して基板に電子部品を実装することができるようにした電 子部品の実装装置及び実装方法を提供することにある。
[0011] この発明は、基板の側部上面に電子部品を実装する実装装置であって、
上記基板を保持する保持手段と、 この保持手段を水平方向に駆動する駆動手段と、
上記電子部品を保持しこの電子部品を上記基板の側部上面に実装する実装手段 と、
上下方向に駆動可能に設けられ上記基板の側部上面に上記実装手段によって上 記電子部品を実装するときにこの基板の側部下面を支持するバックアップツールと、 上記基板に上記電子部品を実装する前にこれらの基板と電子部品を撮像する撮 像手段と、
この撮像手段力ゝらの撮像信号に基いて上記基板と電子部品を位置合わせした後、 上記バックアップツールを上昇させて上記基板の側部下面を支持させ、その状態で 上記撮像手段によって上記基板を再度撮像させ、上記基板と電子部品とに位置ず れがあるときには上記基板と上記電子部品との位置合わせをやり直させる制御手段 と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置にある。
[0012] この発明は、基板の側部上面に電子部品を実装する実装方法であって、
上記基板の上記電子部品が実装される部分と上記電子部品を撮像する工程と 上記撮像に基いて上記基板と上記電子部品を位置合わせする工程と、 位置決めされた基板の側部下面をバックアップツールによって支持する工程と、 ノ ックアップツールによって支持された基板を再び撮像して基板と上記電子部品と に位置ずれがあるか否かを判定する工程と、
位置ずれがあるときには上記基板を再度位置合わせする工程と、
上記基板と上記電子部品とに位置ずれがないときに上記バックアップツールによつ て支持された上記基板の側部上面に上記電子部品を実装する工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法にある。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]図 1はこの発明の一実施の形態の実装装置及び実装装置に電子部品を供給 する供給装置を示す概略的構成図である。
[図 2]図 2は実装装置を示す側面図である。
[図 3]図 3は実装装置のノックアップツールの部分を示す側面図である。 [図 4]図 4は基板と電子部品に設けられた位置合わせマークを示す斜視図である。
[図 5]図 5は実装装置を制御する制御回路のブロック図である。
[図 6]図 6は基板に電子部品を実装するときの工程の一部を示すフローチャートであ る。
[図 7]図 7は図 6に示す工程の続きの工程を示すフローチャートである。
発明を実施するための最良の形態
[0014] 以下、この発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
図 1は電子部品の供給装置及びこの供給装置力 供給された電子部品を基板に 実装する実装装置を示し、上記供給装置は部品供給テーブル 1を備えている。この 部品供給テーブル 1は周方向に 90度間隔で 4つの載置部 2 (3つのみ図示）が設けら れ、第 1の駆動源 3によって所定角度、たとえば 90度ずつ回転駆動されるようになつ ている。上記各載置部 2には TCPなどの電子部品 4が図示しない吸着アームなどに よって供給されるようになって!/ヽる。
[0015] 上記部品供給テーブル 1の載置部 2に供給載置された電子部品 4は上記実装装置 を構成する実装ツール 5に受け渡される。上記実装ツール 5は第 2の駆動源 6によつ て 90度ずつ回転駆動されるインデックステーブル 7の周方向に 90度間隔で設けられ ている。上記実装ツール 5はシリンダ 8と、このシリンダ 8のロッド 9に取り付けられた吸 着ヘッド 11を有する。
[0016] 上記吸着ヘッド 11は、上記部品供給テーブル 1と上記インデックステーブル 7とが 同期して回転駆動されることで、上記部品供給テーブル 1の載置部 2の上方に位置 決めされる。その状態で、上記シリンダ 8が駆動されると、上記吸着ヘッド 11が下降し て上記載置部 2に供給載置された電子部品 4を吸着保持するようになって 、る。
[0017] 上記吸着ヘッド 11に吸着保持された電子部品 4は液晶表示パネルなどの基板 W の側部上面に実装される。上記基板 Wは保持手段としての保持テーブル 12の上面 に、上記電子部品 4が実装される側部を上記保持テーブル 12の側縁よりも外方に突 出させて吸着保持されて！ヽる。
[0018] 図 2に示すように、上記保持テーブル 12は XY方向及び Θ方向に駆動可能となつ ている。すなわち、保持テーブル 12は Xテーブル 13に X駆動源 14によって矢印で示 す X方向に沿つて駆動可能に設けられて ヽる。この Xテーブル 13の下面には上記 X 方向と直交する Y方向に沿って一対の受け部材 13aが設けられている。これらの受け 部材 13aはベース 15上に上記 Y方向に沿って設けられた一対の Yガイド 16に沿って 移動可能に支持されて 、る。
[0019] 上記 Xテーブル 13の下面にはめねじ体 17が設けられ、このめねじ体 17にはねじ軸 18が螺合されている。このねじ軸 18は Y駆動源 19によって回転駆動される。それに よって、上記 Xテーブル 13は Y方向に駆動される。さら〖こ、保持テーブル 12の上記 基板 Wを保持した部分は Θ駆動源 20によって水平面上を回転方向に駆動されるよう になっている。それによつて、上記保持テーブル 12は X、 Y方向及び Θ方向に駆動 可能となっている。
[0020] 上記ベース 15の X方向に沿う一端部には支持体 21が立設されている。この支持体 21の上端には支持体 21と同じ幅寸法のバックアップツール 22が設けられている。こ のバックアップツール 22は、図 1と図 3に示す上記支持体 21に内蔵されたシリンダな どの Z駆動源 23によって図 1乃至図 3に矢印 Zで示す上下方向に駆動されるようにな つている。図 3はバックアップツール 22が下降した状態を示しており、図 1と図 2は上 昇した状態を示している。
[0021] 図 3に示すように、上記支持体 21の幅方向両側には撮像手段を構成する一対の撮 像カメラ 24が設けられている。図 4に示すように、一対の撮像カメラ 24は上記電子部 品 4に設けられた一対の第 1の位置合わせマーク mlと、上記基板 Wの電子部品 4を 実装する端子部 27の両側に設けられた一対の第 2の位置合わせマーク m2を同一 視野で撮像する。
[0022] すなわち、上記電子部品 4には、その一側辺に一対の上記第 1の位置合わせマー ク mlが所定間隔で形成され、上記基板 Wには一対の第 1の位置合わせマーク mlと 同じ間隔で一対の上記第 2の位置合わせマーク m2が形成されている。
[0023] 図 5に示すように、一対の撮像カメラ 24の撮像信号は制御装置 25に入力される。
制御装置 25は撮像カメラ 24からの信号をデジタル信号に変換し、その変換に基い てそれぞれ一対の電子部品 4の第 1の位置合わせマーク mlと、基板 Wの第 2の位置 合わせマーク m2の位置ずれ量を算出する。 [0024] そして、その算出に基いて上記 X駆動源 14、 Y駆動源 19及び 0駆動源 20を駆動 して上記保持テーブル 12を X、 Y及び Θ方向に駆動し、上記基板 Wと上記電子部品 4とを位置合わせする。つまり、基板 Wが実装ツール 5に保持された電子部品 4に対 して位置合わせされる。
[0025] 基板 Wが電子部品 4に対して位置合わせされると、上記制御装置 25は Z駆動源 23 を上昇方向に駆動して電子部品 4が実装される基板 Wの端部下面を上記バックアツ プツール 22によって支持させる。
[0026] 図 3に示すように、上記バックアップツール 22の幅寸法は上記電子部品 4に設けら れた一対の第 1の位置合わせマーク m 1の間隔よりもわずかに小さく設定されて 、る。 つまり、電子部品 4の幅寸法はバックアップツール 22の幅寸法よりも大きくなつている 。上記実装ツール 5の幅寸法は上記バックアップツール 22の幅寸法とほぼ同じに設 定されている。
[0027] それによつて、上記基板 Wがティーチング位置に位置決めされ、この基板 Wの上方 に上記インデックステーブル 7の回転によって上記実装ツール 5に保持された電子部 品 4が位置決めされると、支持体 21の幅方向両側に設けられた一対の撮像カメラ 24 によって上下方向に位置する基板 Wの第 2の位置合わせマーク m2と電子部品 4の 第 1の位置合わせマーク mlを下方から同一視野で撮像することができるようになって いる。
[0028] つぎに、上記構成の実装装置によって基板 Wの側部上面に電子部品を実装する 際の動作を図 6と図 7に示すフローチャートを参照しながら説明する。
まず、ステップ 1 (以下、ステップを Sとする）では保持テーブル 12に基板 Wが供給さ れ、この基板 Wが上記保持テーブル 12に吸着保持される。 S2では上記保持テープ ル 12が予めティーチングされた位置に駆動される。それによつて、上記基板 Wの電 子部品 4が実装される側部が上記バックアップツール 22の上方に位置決めされる。 ついで、 S3ではインデックステーブル 7が回転駆動されて、電子部品 4を吸着保持し た実装ツール 5が上記基板 Wの側部の近傍に位置決めされる。
[0029] 電子部品 4と基板 Wとが予め設定されたティーチング位置に位置決めされると、 S4 では一対の撮像カメラ 24によって電子部品 4と基板 Wに設けられた各一対の第 1、 第 2の位置合わせマーク ml、 m2がそれぞれ撮像される。つまり、各撮像カメラ 24は 、それぞれわずかな高さの差で接近して位置する第 1、第 2の位置合わせマーク ml 、 m2を同一視野で撮像する。
[0030] 撮像カメラ 24の撮像信号は制御装置 25に入力されて画像処理される。それによつ て、 S5では、それぞれの第 1の位置合わせマーク mlと第 2の位置合わせマーク m2 との位置ずれ量が算出される。つまり、電子部品 4と、基板 Wとの X、 Y及び Θ方向の 位置ずれ量が算出される。
[0031] つぎに、 S6では制御装置 25が算出した位置ずれ量に基いて上記保持テーブル 1 2、つまり基板 Wを X、 Y及び Θ方向に駆動し、基板 Wを電子部品 4に対して位置合 わせする。基板 Wが電子部品 4に対して位置合わせされると、 S 7ではバックアップッ ール 22が Z駆動源 23によって上昇方向に駆動される。それによつて、基板 Wは電子 部品 4が実装される部分の下面が上記バックアップツール 22によって突き上げられ て支持される。
[0032] 基板 Wの側部をバックアップツール 22によって支持すると、 S8では一対の撮像カメ ラ 24によって基板 Wに設けられた第 2の位置合わせマーク m2が再び撮像される。つ まり、基板 Wの側部がノックアップツール 22によって突き上げられた状態で、基板 W の第 2の位置合わせマーク m2と電子部品 4の第 1の位置合わせマーク mlとの座標 が算出されて比較される。ついで、 S9では算出された第 1、第 2の位置合わせマーク ml、 m2の座標に基いて基板 Wと電子部品 4とに位置ずれが生じている力否かが判 定される。
[0033] 電子部品 4と基板 Wに位置ずれが生じていない場合には S10となり、実装ツール 5 が下降方向に駆動されて吸着保持された電子部品 4を基板 Wに実装する。
基板 Wをバックアップツール 22によって突き上げることで、電子部品 4と基板 Wとに 位置ずれが生じた場合には S11となり、バックアップツール 22が下降方向に駆動さ れる。ついで、上記基板 Wが X、 Y及び Θ方向に駆動され、 S8で求められた位置ず れ量に応じて電子部品 4に対する基板 Wの位置が補正される。基板 Wの位置ずれが 補正されると S 7に戻り、上述した動作が繰り返して行なわれる。
[0034] S11で基板 Wを再度位置合わせする際、ノ ックアップツール 22を下降させるように している。そのため、基板 Wを X、 Y及び Θ方向に駆動しても、基板 Wの下面がバック アップツールの上端面に摺動することがないから、基板 Wの位置合わせを円滑に、し 力も確実に行なうことができる。
[0035] このように、基板 Wに電子部品 4を実装する際、撮像カメラ 24の撮像結果に基 、て 電子部品 4と基板 Wを位置合わせして基板 Wの側部下面をバックアップツール 22に よって支持する。そして、電子部品 4を基板 Wに実装する前に、基板 Wを再び撮像力 メラ 24によって撮像する。その結果、電子部品 4と基板 Wとに位置ずれがあったなら ば、ノックアップツール 22を下降させて基板 Wを再度位置決めし直すようにした。
[0036] つまり、基板 Wに電子部品 4を実装する際、基板 Wをバックアップツール 22で突き 上げることで、基板 Wに橈みが生じるなどして電子部品 4に対する位置がずれても、 その位置ずれを補正して力 電子部品 4を実装するようにした。そのため、電子部品 4を基板 Wに対して高い位置決め精度で実装することが可能となる。
[0037] なお、上記一実施の形態では、ノ ックアップツールによって基板の側部下面を支持 した後、撮像カメラによって電子部品と基板を撮像したならば、その撮像に基く基板 の位置決め補正が繰り返して行われることになるが、バックアップツールによって基板 を支持することによって生じる位置ずれは、通常は 1回の補正で補正され、つぎに基 板をバックアップツールによって突き上げて支持したときに位置ずれが生じることはほ とんどない。
[0038] したがって、基板をバックアップツールによって支持したときの位置ずれ補正は 1回 だけとし、 2回目にバックアップツールによって基板を支持したときには電子部品と基 板の位置ずれを検出せずに、上記電子部品を基板に実装するようにしてもよい。
[0039] また、電子部品と基板とに位置ずれが生じた場合、 S 11ではバックアップツールを 下降方向に駆動してから位置合わせを行なうようにしたが、ノ ックアップツールを下 降させずに位置合わせを行なうようにしても差し支えな ヽ。
[0040] ノ ックアップツールを下降させずに位置合わせを行なえば、位置決めされた基板が ノ ックアップツールによって再び突き上げられるということがないから、突き上げによつ て基板に位置ずれが生じる虡を除去することができる。
[0041] さらに、ノ ックアップツールを下降させずに位置合わせを行なえば、基板と電子部 品との X、 Y及び θ方向の位置を補正した後、ノ ックアップツールを上昇させるという 動作を行なわずに、基板に電子部品を実装できるから、実装に要するタクトタイムを 短縮することができる。
[0042] また、基板を X、 Υ及び Θ方向に駆動して電子部品に対する位置合わせを行うよう にした力 電子部品を基板に供給する実装ツール力インデックステーブルに設けら れておらず、 X、 Υ及び Θ方向に駆動可能な状態であれば、基板の位置を補正せず 、電子部品の位置を補正するようにしてもよい。
[0043] 基板に代わり電子部品を X、 Υ及び Θ方向に駆動して位置合わせすれば、保持テ 一ブルとともに基板を移動させて位置合わせする場合に比べて慣性力や振動の発 生を低減させることができるから、位置合わせに要する時間の短縮が図れるば力りか 、位置合わせ精度及び実装精度を向上させることができ、さらにはタクトタイムの短縮 による生産性の向上を図ることができる。
産業上の利用可能性
[0044] この発明によれば、基板と電子部品を位置合わせして基板の側部をバックアップッ ールで支持したならば、基板を再度撮像して位置ずれがあるカゝ否かを確認し、位置 ずれがある場合には修正するため、基板に対して電子部品を高精度に実装すること が可能となる。

Claims

請求の範囲
[1] 基板の側部上面に電子部品を実装する実装装置であって、
上記基板を保持する保持手段と、
この保持手段を水平方向に駆動する駆動手段と、
上記電子部品を保持しこの電子部品を上記基板の側部上面に実装する実装手段 と、
上下方向に駆動可能に設けられ上記基板の側部上面に上記実装手段によって上 記電子部品を実装するときにこの基板の側部下面を支持するバックアップツールと、 上記基板に上記電子部品を実装する前にこれらの基板と電子部品を撮像する撮 像手段と、
この撮像手段力ゝらの撮像信号に基いて上記基板と電子部品を位置合わせした後、 上記バックアップツールを上昇させて上記基板の側部下面を支持させ、その状態で 上記撮像手段によって上記基板を再度撮像させ、上記基板と電子部品とに位置ず れがあるときには上記基板と上記電子部品との位置合わせをやり直させる制御手段 と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置。
[2] 上記制御手段は、上記基板と電子部品とに位置ずれがあるときには上記バックアツ プツールを下降させて上記基板と上記電子部品との位置合わせをやり直させることを 特徴とする請求項 1記載の電子部品の実装装置。
[3] 上記基板には上記電子部品が実装される位置に一対の第 1の位置合わせマーク が所定の間隔で設けられ、上記電子部品には第 1の位置合わせマークと対応する間 隔で一対の第 2の位置合わせマークが設けられ、上記バックアップツールは一対の 第 2の位置合わせマークの間隔よりも幅寸法が小さく設定されていて、
上記撮像手段は対向する位置にある一方の第 1、第 2の位置合わせマークと、他方 の第 1、第 2の位置合わせマークをそれぞれ同一視野で撮像する一対の撮像カメラ であることを特徴とする請求項 1記載の電子部品の実装装置。
[4] 上記実装手段はインデックステーブルの周方向に所定間隔で設けられた複数の実 装ヘッドであって、上記基板と電子部品の位置合わせは上記基板を上記駆動手段 によって水平方向に駆動して行うことを特徴とする請求項 1記載の電子部品の実装 装置。
[5] 基板の側部上面に電子部品を実装する実装方法であって、
上記基板の上記電子部品が実装される部分と上記電子部品を撮像する工程と 上記撮像に基いて上記基板と上記電子部品を位置合わせする工程と、 位置合わせされた基板の側部下面をバックアップツールによって支持する工程と、 ノ ックアップツールによって支持された基板を再び撮像して基板と上記電子部品と に位置ずれがあるか否かを判定する工程と、
位置ずれがあるときには上記基板を再度位置合わせする工程と、
上記基板と上記電子部品とに位置ずれがないときに上記バックアップツールによつ て支持された上記基板の側部上面に上記電子部品を実装する工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法。
[6] 上記基板を再度位置合わせするとき、上記バックアップツールを下降させることを 特徴とする請求項 5記載の電子部品の実装方法。
[7] 上記基板には一対の第 1の位置合わせマークが設けられ、上記電子部品には一対 の第 2の位置合わせマークが設けられて 、て、上記第 1の位置合わせマークと第 2の 位置合わせマークを同一視野で撮像することを特徴とする請求項 4記載の電子部品 の実装方法。
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