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JP3666977B2 - Electronic component mounting method - Google Patents

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JP3666977B2
JP3666977B2 JP05746996A JP5746996A JP3666977B2 JP 3666977 B2 JP3666977 B2 JP 3666977B2 JP 05746996 A JP05746996 A JP 05746996A JP 5746996 A JP5746996 A JP 5746996A JP 3666977 B2 JP3666977 B2 JP 3666977B2
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JP
Japan
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electronic component
transfer head
moving
unit
lead
Prior art date
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JP05746996A
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Japanese (ja)
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JPH09246793A (en
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康宏 柏木
和英 永尾
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Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多品種の電子部品を移載ヘッドのノズルにチャックして基板に移送搭載する電子部品実装方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
基板に実装される電子部品は多品種あり、品種によって要求される実装精度は異っている。具体的には、抵抗チップやチップ型コンデンサなどは要求される実装精度は比較的低いのに対し、リード付きの電子部品やバンプ付きの電子部品の場合は、リードやバンプを基板の微小な電極に正確に位置合わせしなければならないので要求される実装精度は高い。またリード付きの電子部品は、水平方向(XYθ方向)の位置ずれだけでなく、リードの浮きも正確に判定したうえで、基板に実装しなければならない。
【0003】
以上のように、電子部品はその品種に応じて様々な位置ずれの測定が行われるものであり、このため電子部品実装装置には、カメラ、ラインセンサ、レーザユニットなどの様々な測定器が備えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の電子部品実装装置は、カメラ、ラインセンサ、レーザユニットなどの測定器は互いにバラバラに配設されていたため、多品種の電子部品の様々な位置認識を作業性よく高精度で行いにくく、ひいては実装速度もあがらないという問題点があった。
【0005】
したがって本発明は、リード付きの電子部品とバンプ付きの電子部品の位置認識を作業性よく高精度で行って、高速度で基板に移送搭載できる電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の本発明は、XテーブルとYテーブルによりX方向やY方向へ水平移動する移載ヘッドがパーツフィーダに備えられたリード付きの電子部品をノズルでチャックしてピックアップし、次にラインセンサを備えた第1認識部の上方を前記移載ヘッドの移動方向における下流位置に配置されたレーザユニットから成る第2認識部へ向って移動させながら、この第1認識部によりこの電子部品の全体画像を撮像してそのXYθ方向の大まかな位置ずれを検出し、次に前記移載ヘッドをそのまま下流の前記レーザユニットへ向って移動させるとともに、X軸モータ、Y軸モータ、θモータを駆動することにより前記レーザユニットから照射されるレーザスポット光がリードに命中するように電子部品のXYθ方向の位置ずれを補正して電子部品を前記レーザユニットの上方に位置させ、そこで前記移載ヘッドをXY方向に移動させながら前記電子部品から突出するリードにレーザスポット光を照射してリードの浮きと正確な位置ずれとを認識し、次に前記レーザユニットの認識結果に基づいて前記移載ヘッドを位置決め部に位置決めされた基板の上方へ移動させて前記電子部品を基板に搭載する工程とから電子部品実装方法を構成した。
【0008】
また請求項2の本発明は、XテーブルとYテーブルによりX方向やY方向へ水平移動する移載ヘッドがパーツフィーダに備えられたバンプ付きの電子部品をノズルでチャックしてピックアップし、次にラインセンサを備えた第1認識部の上方を前記移載ヘッドの移動方向における下流位置に配置されたエリアカメラから成る第2認識部へ向って移動させながら、この第1認識部によりこの電子部品の全体画像を撮像してそのXYθ方向の位置ずれを検出し、次に前記移載ヘッドをそのまま下流の前記エリアカメラへ向って移動させるとともに電子部品の下面の認識マークが前記エリアカメラの視野内に位置するように移載ヘッドをXY方向へ移動させながら電子部品の位置を調整して前記エリアカメラの上方に位置させ、そこで前記エリアカメラにより前記認識マークを観察して前記電子部品のXYθ方向の位置ずれを精密に検出し、次に前記移載ヘッドを位置決め部に位置決めされた基板の上方へ移動させるとともに前記エリアカメラにより検出された位置ずれを補正したうえで、前記電子部品を前記基板に搭載する工程とから電子部品実装方法を構成した。
【0009】
【発明の実施の形態】
上記構成によれば、リード付きの電子部品のリードのXYθ方向の位置ずれおよび浮き、並びにバンプ付きの電子部品の位置ずれをそれぞれ作業性よく高精度で測定し、基板に高速度で実装することができる。
【0010】
次に、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の斜視図、図2は電子部品実装装置の平面図、図3は同電子部品実装装置に備えられた移載ヘッドと測定系の斜視図、図4は同リード付きの電子部品の位置ずれ検出方法の説明図、図5は同バンプ付きの電子部品の位置ずれ検出方法の説明図である。
【0011】
図1および図2において、基台1の上面には、基板2の位置決め部としてのガイドレール3が設けられている。基板2はガイドレール3に沿って搬送され、かつ所定の位置にクランプして位置決めされる。ガイドレール3の両側方にはパーツフィーダ4が多数個並設されている。各々のパーツフィーダ4は、様々な品種の電子部品を備えている。一般に、リード付きの電子部品やバンプ付きの電子部品は、トレイタイプのパーツフィーダに備えられるが、本実施の形態では、図面が繁雑になるので、すべての電子部品はカセットタイプのパーツフィーダ4に備えていることとする。
【0012】
ガイドレール3とパーツフィーダ4の間には、ラインセンサを内蔵した第1撮像部5、エリアカメラから成る第2撮像部6、レーザユニットから成る高さ測定器7が配設されている。図3において、第1撮像部5は、ケース51の内部にラインセンサ52を内蔵し、またケース51の両側部に上方へ照明光を照射する光源53を配設して構成されている。ケース51の上面には、ラインセンサ52の長手方向(Y方向)に横長のスリット54が開孔されている。
【0013】
電子部品9は、ラインセンサ52の長手方向(Y方向)と直交する方向(X方向)へ移送される。ラインセンサ52は広い視野を有し、大型の電子部品9の全体画像を撮像できるので1005(イチマルマルゴ)と呼ばれる微小な角形の電子部品からリード付の電子部品9まで幅広く対応できるという長所を備えている。本実施の形態では第1撮像部5が第1認識部を構成している。
【0014】
また高さ測定器7は、本体71の凹入部にレーザ発光部72とレーザ受光部73を設けている。レーザ発光部72は上方の電子部品9のリードLの下面にレーザスポット光を照射し、その反射光をレーザ受光部73で受光することにより、リードLの高さ(浮き)を測定する。またレーザ受光部73で得られる反射光の強弱波形からリードの水平方向の位置を精度よく検出でき、これに基づいて電子部品9の正確な位置ずれを求めることができる。第2撮像部6は、高倍率のエリアカメラを備えており、電子部品の特徴部を部分的に拡大して撮像することによりその位置をラインセンサ52よりも精度よく検出できる。従って電子部品の位置ずれを精度よく検出して高い精度で基板2に実装することができる。なお上述した電子部品の特徴部とは認識マーク、電子部品の輪郭形状、リード、バンプ、配線パターン等、電子部品の位置を正確に特定することができるものを言う。従って高さ測定器7や第2撮像部6は、電子部品の特徴部を検出する第2認識部を構成している。
【0015】
図1および図2において、基台1の両側部にはYテーブル11が設置されている。Yテーブル11の内部には、Y方向の送りねじ12およびレール13が設けられている。14は送りねじ12を回転させるY軸モータである。またYテーブル11上にはXテーブル15が架設されている。Xテーブル15の内部には、X方向の送りねじ16とレール17が設けられている。18は送りねじ16を回転させるX軸モータである。
【0016】
Xテーブル15には移載ヘッド20が保持されている。Y軸モータ14が駆動すると、Xテーブル15は送りねじ12に沿ってY方向へ移動する。またX軸モータ18が駆動すると、移載ヘッド20は送りねじ16に沿ってX方向へ移動する。これにより、移載ヘッド20はX方向やY方向へ水平移動する。
【0017】
図3において、移載ヘッド20はノズル21を有している。ノズル21にはバックプレート22が装着されている。バックプレート22は、ノズル21の下端部に真空吸着してチャックされた電子部品9を第1撮像部5や第2撮像部6で観察するときの光拡散板となる。23はコの字形のブラケットであり、その上面にはZ軸モータ24が装着されている。25はZ軸モータ24に駆動される垂直な送りねじであって、ナット26が装着されている。ノズル21と一体のノズルシャフト27はナット26に結合されている。したがってZ軸モータ24が駆動して送りねじ25が回転すると、ナット26は送りねじ25に沿って上下動し、ノズル21も上下動する。
【0018】
28はθモータであって、その出力軸とノズルシャフト27に装着されたプーリ29にはベルト30が調帯されている。したがってθモータ28が駆動すると、ノズル21はその軸心を中心に回転し、これによりノズル21の下端部に真空吸着された電子部品9の回転方向の角度を補正する。
【0019】
この電子部品実装装置は上記のような構成より成り、次にパーツフィーダ4に備えられた電子部品を基板2に移送搭載する動作について説明する。まず、リード付きの電子部品9の実装方法について説明する。図1および図2において、X軸モータ18とY軸モータ14が駆動することにより、移載ヘッド20はパーツフィーダ4の上方へ移動する。そこでZ軸モータ24が駆動することにより、ノズル21は下降・上昇動作を行って、パーツフィーダ4に備えられた電子部品9を真空吸着してピックアップする。
【0020】
次に移載ヘッド20は第1撮像部5の上方へ移動し、図3に示すようにX方向へ直線的に移動し、ラインセンサ52により電子部品9の全体画像を入手する。このとき移載ヘッド20は、第1撮像部5から見て第2撮像部6や高さ測定器7が位置する側とは反対側の位置(図2においてポイント(イ))から第1撮像部5上へ向かって直線的に移動する。すなわち第2撮像部6や高さ測定器7を、第1撮像部5により電子部品の位置ずれを検出する際の移載ヘッド20の移動方向における第1撮像部5よりも下流位置に配置しておくことにより、移載ヘッド20で移送される電子部品の位置ずれを第1撮像部5で検出しつつ移載ヘッド20を第2撮像部6や高さ測定器7側へ移動させることができるので、移載ヘッド20が第1撮像部5から第2撮像部6や高さ測定器7へ移動する時間を大幅に短縮し、電子部品の実装速度を高速化することができる。
【0021】
図4において実線で示す電子部品9は、ラインセンサ52で入手された画像を示しており、また鎖線は回転誤差Δθのない電子部品9、若しくは回転誤差Δθを補正後の電子部品9を示している。
【0022】
図示するように、移載ヘッド20のノズル21は電子部品9のセンターからかなりずれた位置を真空吸着しており、このためもあって電子部品9のリードLはX方向とY方向にかなり大きな位置ずれを有している。また電子部品9は水平方向に回転して回転誤差Δθを有している。リード付きの電子部品9のリードLは基板2の電極に着地させて搭載しなければならないものであり、したがってリードLの浮きや正確な位置ずれを高さ測定器7により測定する。しかしながら図4において実線で示すように電子部品9が大きく位置ずれしていると、高さ測定器7においてレーザ発光部72から照射されたレーザスポット光をリードLに命中させることはできない。
【0023】
そこでまず、図4に示すように第1撮像部5により電子部品9の大まかな位置を認識し、この認識結果に基いて電子部品9を高さ測定器7の上方へ移動させ、レーザスポット光がリードLに命中するように電子部品9をX方向やY方向へ移動させてリードLの浮きや正確な位置ずれを測定する。図4において、矢印Q,Q’はレーザスポット光のスキャンニング方向を示している。図示するように、レーザスポット光はリードLの先端部を横切る方向にスキャンニングする。この場合、電子部品9の位置ずれを補正しないまま、図4においてX軸モータ18とY軸モータ14を駆動して、矢印Q方向にレーザスポット光をスキャンニングするように電子部品9を水平移動させてリードLの浮きを測定してもよく、あるいは図4において鎖線にて示すように電子部品9の位置ずれを補正したうえで、リードLの先端部を横切るように矢印Q’方向へレーザスポット光をスキャンニングしてリードLの浮きを測定してもよい。なお電子部品9のX方向とY方向の位置ずれはX軸モータ18とY軸モータ14を駆動して電子部品をX方向やY方向へ移動させることにより補正し、また回転方向の位置ずれ(回転誤差Δθ)はθモータ28を駆動して電子部品9を水平回転させることにより補正する。
【0024】
以上のようにして電子部品9のリードLの位置ずれや浮きを測定したならば、移載ヘッド20を基板2の上方へ移動させ、そこでノズル21に上下動作を行わせることにより、電子部品9のリードLを基板2の所定の座標位置の電極に精度よく着地させて搭載する。なおリードLの浮きが許容値以上の場合には、リードLを電極に着地させることはできないので、その電子部品9の基板2への搭載は中止され、この電子部品9は回収部(図外)に回収される。
【0025】
次にバンプ付きの電子部品を基板に実装する方法を説明する。図1において、移載ヘッド20はパーツフィーダ4に備えられたバンプ付きの電子部品をピックアップし、第1撮像部5の上方へ移動してその画像を入手する。図5において実線で示す電子部品10はその画像であって、Bは電子部品10の下面に多数個突設されたバンプ、Kは下面の角部に形成された認識マークである。図5において、鎖線で示す電子部品10は位置ずれのない正しい位置を示している。Eは第2撮像部6の視野である。
【0026】
移載ヘッド20は次に第2撮像部6の上方へ移動し、認識マークKの位置を測定するものであるが、図5において実線で示すように電子部品10はかなり大きな位置ずれを有しており、認識マークKを第2撮像部6の視野E内にとらえることはできない。そこで第1撮像部5による認識結果にしたがって認識マークKが視野E内に位置するように電子部品10の位置を調整し(鎖線で示す電子部品10を参照)、電子部品10のXYθ方向の位置ずれを正確に測定する。次に移載ヘッド20は基板2の上方へ移動し、第2撮像部6で測定された位置ずれを補正したうえで、バンプBを基板2の電極上に着地させて搭載する。
【0027】
本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、たとえば高さ測定器7として複数の光線を横切る向きにリードLを移動させ、リードによって光線がしゃ光されるタイミングを計測してリードLの位置ずれや浮きを検出するものを使用してもよい。またラフな実装精度で基板2に電子部品を搭載する場合は、必ずしも第2撮像部6や高さ測定器7による認識を行わなくてもよく、第2撮像部6と高さ測定器7のどちらか一方のみを第2認識部としてもよい。
【0028】
【発明の効果】
本発明によれば、リード付きの電子部品のリードのXYθ方向の位置ずれおよび浮き、並びにバンプ付きの電子部品の位置ずれをそれぞれ作業性よく高精度で測定し、基板に高速度で実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の斜視図
【図2】本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の平面図
【図3】本発明の一実施の形態における電子部品実装装置に備えられた移載ヘッドと測定系の斜視図
【図4】本発明の一実施の形態における電子部品実装装置のリード付きの電子部品の位置ずれ検出方法の説明図
【図5】本発明の一実施の形態における電子部品実装装置のバンプ付きの電子部品の位置ずれ検出方法の説明図
【符号の説明】
2 基板
3 ガイドレール
4 パーツフィーダ
5 第1撮像部
6 第2撮像部
7 高さ測定器
9 リード付きの電子部品
10 バンプ付きの電子部品
20 移載ヘッド
21 ノズル
B バンプ
K 認識マーク
L リード
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to that electronic component mounting method to transfer mounted on a substrate an electronic component-mix to chuck the nozzle of the transfer head.
[0002]
[Prior art]
There are many types of electronic components mounted on the board, and the required mounting accuracy differs depending on the type. Specifically, the required accuracy of mounting for resistor chips and chip-type capacitors is relatively low, whereas in the case of electronic components with leads and electronic components with bumps, the leads and bumps are connected to minute electrodes on the board. Therefore, the required mounting accuracy is high. In addition, an electronic component with a lead must be mounted on a board after accurately determining not only the positional deviation in the horizontal direction (XYθ direction) but also the floating of the lead.
[0003]
As described above, electronic components are subjected to various misalignment measurements depending on the product type. For this reason, the electronic component mounting apparatus includes various measuring instruments such as a camera, a line sensor, and a laser unit. It is done.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional electronic component mounting apparatus, since measuring instruments such as cameras, line sensors, and laser units are arranged apart from each other, it is difficult to recognize various positions of various types of electronic components with high workability and high accuracy. As a result, there was a problem that the mounting speed was not increased.
[0005]
Accordingly, the present invention includes a purpose of the position recognition of the electronic component and the electronic component having bumps with lead performed in workability precision, to provide a Ru electronic component mounting method be transported mounted on the substrate at a high speed To do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a transfer head that moves horizontally in the X direction and the Y direction by the X table and the Y table chucks and picks up an electronic component with a lead provided in the parts feeder with a nozzle, and then a line While moving above the first recognizing unit provided with the sensor toward the second recognizing unit composed of a laser unit arranged at a downstream position in the moving direction of the transfer head, the first recognizing unit moves the electronic component. The entire image is captured to detect a rough positional shift in the XYθ direction, and then the transfer head is moved to the downstream laser unit as it is and the X-axis motor, Y-axis motor, and θ motor are driven. By correcting the positional deviation of the electronic component in the XYθ direction so that the laser spot light emitted from the laser unit hits the lead, the electronic component Wherein is located above the laser unit, where it is irradiated with laser spot beam to recognize the accurate positional deviation and the lead floating the transfer head to the lead projecting from the electronic component while moving in the XY direction, the following And mounting the electronic component on the substrate by moving the transfer head above the substrate positioned by the positioning unit based on the recognition result of the laser unit.
[0008]
According to the present invention of claim 2, the transfer head that moves horizontally in the X direction and the Y direction by the X table and the Y table chucks and picks up an electronic component with a bump provided in the parts feeder with a nozzle, The electronic component is moved by the first recognizing unit while moving the upper part of the first recognizing unit including the line sensor toward the second recognizing unit composed of an area camera arranged at a downstream position in the moving direction of the transfer head. The entire image is taken and the positional deviation in the XYθ direction is detected, and then the transfer head is moved as it is toward the downstream area camera and the recognition mark on the lower surface of the electronic component is within the field of view of the area camera. by adjusting the position of the electronic component is positioned above the area camera while moving the transfer head to the XY directions so as to be located, where the Eriaka The position of the electronic component is precisely detected by observing the recognition mark with a laser, and then the transfer head is moved above the substrate positioned by the positioning unit and detected by the area camera. After correcting the misalignment, an electronic component mounting method was configured from the step of mounting the electronic component on the substrate.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the above configuration, the positional deviation and floating of the lead in the XYθ direction of the electronic component with lead and the positional deviation of the electronic component with bump are measured with high workability and high accuracy, and mounted on the substrate at high speed. Can do.
[0010]
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a perspective view of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the electronic component mounting apparatus, and FIG. 3 is a diagram illustrating a transfer head and a measurement system provided in the electronic component mounting apparatus. FIG. 4 is an explanatory diagram of a method for detecting the positional deviation of the electronic component with the lead, and FIG. 5 is an explanatory diagram of a method for detecting the positional deviation of the electronic component with the bump.
[0011]
1 and 2, a guide rail 3 as a positioning portion for the substrate 2 is provided on the upper surface of the base 1. The board | substrate 2 is conveyed along the guide rail 3, and is clamped and positioned in a predetermined position. Many parts feeders 4 are arranged in parallel on both sides of the guide rail 3. Each parts feeder 4 includes various types of electronic components. In general, electronic components with leads and electronic components with bumps are provided in a tray-type parts feeder. However, in this embodiment, since the drawing becomes complicated, all electronic components are provided in a cassette-type parts feeder 4. Suppose that
[0012]
Between the guide rail 3 and the parts feeder 4, a first image pickup unit 5 incorporating a line sensor, a second image pickup unit 6 comprising an area camera, and a height measuring device 7 comprising a laser unit are disposed. In FIG. 3, the first imaging unit 5 includes a line sensor 52 built in a case 51, and a light source 53 that irradiates illumination light upward on both sides of the case 51. A laterally long slit 54 is opened in the longitudinal direction (Y direction) of the line sensor 52 on the upper surface of the case 51.
[0013]
The electronic component 9 is transferred in a direction (X direction) orthogonal to the longitudinal direction (Y direction) of the line sensor 52. Since the line sensor 52 has a wide field of view and can capture an entire image of the large electronic component 9, the line sensor 52 has a merit that it can correspond widely from a minute rectangular electronic component called 1005 (Ichimarugo) to an electronic component 9 with leads. ing. In the present embodiment, the first imaging unit 5 constitutes a first recognition unit.
[0014]
Further, the height measuring device 7 is provided with a laser light emitting portion 72 and a laser light receiving portion 73 in the recessed portion of the main body 71. The laser light emitting unit 72 measures the height (floating) of the lead L by irradiating the lower surface of the lead L of the upper electronic component 9 with a laser spot light and receiving the reflected light by the laser light receiving unit 73. Further, the position of the lead in the horizontal direction can be accurately detected from the intensity waveform of the reflected light obtained by the laser light receiving unit 73, and an accurate positional deviation of the electronic component 9 can be obtained based on this. The second imaging unit 6 includes a high-magnification area camera, and can detect the position more accurately than the line sensor 52 by partially enlarging and imaging the characteristic part of the electronic component. Therefore, it is possible to accurately detect the positional deviation of the electronic component and mount it on the substrate 2 with high accuracy. Note that the above-described characteristic part of the electronic component refers to an identification mark, an outline shape of the electronic component, a lead, a bump, a wiring pattern, or the like that can accurately specify the position of the electronic component. Therefore, the height measuring device 7 and the second imaging unit 6 constitute a second recognition unit that detects a characteristic part of the electronic component.
[0015]
1 and 2, Y tables 11 are installed on both sides of the base 1. Inside the Y table 11, a feed screw 12 and a rail 13 in the Y direction are provided. Reference numeral 14 denotes a Y-axis motor that rotates the feed screw 12. An X table 15 is installed on the Y table 11. Inside the X table 15, a feed screw 16 and a rail 17 in the X direction are provided. Reference numeral 18 denotes an X-axis motor that rotates the feed screw 16.
[0016]
A transfer head 20 is held on the X table 15. When the Y-axis motor 14 is driven, the X table 15 moves along the feed screw 12 in the Y direction. When the X-axis motor 18 is driven, the transfer head 20 moves in the X direction along the feed screw 16. Thereby, the transfer head 20 moves horizontally in the X direction and the Y direction.
[0017]
In FIG. 3, the transfer head 20 has a nozzle 21. A back plate 22 is attached to the nozzle 21. The back plate 22 serves as a light diffusing plate when the first imaging unit 5 or the second imaging unit 6 observes the electronic component 9 chucked by vacuum suction on the lower end portion of the nozzle 21. Reference numeral 23 denotes a U-shaped bracket on which a Z-axis motor 24 is mounted. A vertical feed screw 25 is driven by the Z-axis motor 24 and has a nut 26 attached thereto. A nozzle shaft 27 integral with the nozzle 21 is coupled to a nut 26. Accordingly, when the Z-axis motor 24 is driven and the feed screw 25 rotates, the nut 26 moves up and down along the feed screw 25 and the nozzle 21 also moves up and down.
[0018]
Reference numeral 28 denotes a θ motor, and a belt 30 is tuned to a pulley 29 attached to the output shaft and the nozzle shaft 27. Therefore, when the θ motor 28 is driven, the nozzle 21 rotates about its axis, thereby correcting the angle in the rotation direction of the electronic component 9 vacuum-sucked at the lower end of the nozzle 21.
[0019]
This electronic component mounting apparatus has the above-described configuration. Next, an operation for transferring and mounting the electronic component provided in the parts feeder 4 on the substrate 2 will be described. First, a method of mounting the electronic component 9 with leads will be described. 1 and 2, the transfer head 20 moves above the parts feeder 4 by driving the X-axis motor 18 and the Y-axis motor 14. Accordingly, when the Z-axis motor 24 is driven, the nozzle 21 moves down and rises, and the electronic component 9 provided in the parts feeder 4 is vacuum-sucked and picked up.
[0020]
Next, the transfer head 20 moves above the first imaging unit 5 and moves linearly in the X direction as shown in FIG. 3, and the entire image of the electronic component 9 is obtained by the line sensor 52. At this time, the transfer head 20 performs the first imaging from a position (point (A) in FIG. 2) opposite to the side where the second imaging unit 6 and the height measuring device 7 are located when viewed from the first imaging unit 5. It moves linearly toward the part 5. That is, the second imaging unit 6 and the height measuring device 7 are arranged at a position downstream of the first imaging unit 5 in the moving direction of the transfer head 20 when the first imaging unit 5 detects the positional deviation of the electronic component. Thus, the transfer head 20 can be moved to the second image pickup unit 6 or the height measuring device 7 side while the first image pickup unit 5 detects the displacement of the electronic component transferred by the transfer head 20. Therefore, the time for the transfer head 20 to move from the first imaging unit 5 to the second imaging unit 6 and the height measuring device 7 can be greatly shortened, and the mounting speed of electronic components can be increased.
[0021]
4, an electronic component 9 indicated by a solid line indicates an image obtained by the line sensor 52, and a chain line indicates the electronic component 9 having no rotation error Δθ or the electronic component 9 after correcting the rotation error Δθ. Yes.
[0022]
As shown in the drawing, the nozzle 21 of the transfer head 20 vacuum-sucks a position considerably deviated from the center of the electronic component 9, and for this reason, the lead L of the electronic component 9 is considerably large in the X direction and the Y direction. There is misalignment. The electronic component 9 rotates in the horizontal direction and has a rotation error Δθ. The lead L of the electronic component 9 with a lead must be landed and mounted on the electrode of the substrate 2, and therefore the floating and accurate positional deviation of the lead L are measured by the height measuring device 7. However, if the electronic component 9 is greatly displaced as shown by the solid line in FIG. 4, the laser spot light emitted from the laser light emitting unit 72 in the height measuring device 7 cannot hit the lead L.
[0023]
Therefore, first, as shown in FIG. 4, the rough position of the electronic component 9 is recognized by the first imaging unit 5, the electronic component 9 is moved above the height measuring device 7 based on the recognition result, and the laser spot light is detected. The electronic component 9 is moved in the X direction and the Y direction so that the lead L hits the lead L, and the floating of the lead L and the accurate positional deviation are measured. In FIG. 4, arrows Q and Q ′ indicate the scanning direction of the laser spot light. As shown in the figure, the laser spot light is scanned in a direction across the tip of the lead L. In this case, the X-axis motor 18 and the Y-axis motor 14 in FIG. 4 are driven without correcting the positional deviation of the electronic component 9, and the electronic component 9 is moved horizontally so as to scan the laser spot light in the arrow Q direction. The lift of the lead L may be measured, or after correcting the positional deviation of the electronic component 9 as indicated by the chain line in FIG. 4, the laser is moved in the direction of the arrow Q ′ so as to cross the tip of the lead L. The floating of the lead L may be measured by scanning spot light. The positional deviation of the electronic component 9 in the X direction and the Y direction is corrected by driving the X axis motor 18 and the Y axis motor 14 to move the electronic component in the X direction and the Y direction. The rotation error Δθ) is corrected by driving the θ motor 28 and horizontally rotating the electronic component 9.
[0024]
When the positional deviation and the floating of the lead L of the electronic component 9 are measured as described above, the transfer head 20 is moved above the substrate 2 and the nozzle 21 is moved up and down there, whereby the electronic component 9 is moved. The lead L is mounted on the electrode at a predetermined coordinate position on the substrate 2 with high accuracy. If the lead L floats above the allowable value, the lead L cannot be landed on the electrode, and the mounting of the electronic component 9 on the substrate 2 is stopped. ).
[0025]
Next, a method for mounting electronic components with bumps on a substrate will be described. In FIG. 1, the transfer head 20 picks up an electronic component with a bump provided in the parts feeder 4, moves it above the first imaging unit 5, and obtains an image thereof. In FIG. 5, the electronic component 10 indicated by a solid line is an image thereof, B is a large number of bumps protruding from the lower surface of the electronic component 10, and K is a recognition mark formed at a corner of the lower surface. In FIG. 5, the electronic component 10 indicated by a chain line indicates a correct position without positional deviation. E is a field of view of the second imaging unit 6.
[0026]
Next, the transfer head 20 moves above the second imaging unit 6 and measures the position of the recognition mark K. However, as shown by the solid line in FIG. Therefore, the recognition mark K cannot be captured in the field of view E of the second imaging unit 6. Therefore, the position of the electronic component 10 is adjusted so that the recognition mark K is located in the field of view E according to the recognition result by the first imaging unit 5 (see the electronic component 10 indicated by a chain line), and the position of the electronic component 10 in the XYθ direction. Measure the deviation accurately. Next, the transfer head 20 moves above the substrate 2, corrects the positional shift measured by the second imaging unit 6, and then mounts the bump B on the electrode of the substrate 2.
[0027]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the height measuring device 7 moves the lead L in a direction crossing a plurality of light beams, and measures the timing at which the light beams are blocked by the lead. You may use what detects the position shift and floating of L. Further, when electronic components are mounted on the substrate 2 with rough mounting accuracy, the second imaging unit 6 and the height measuring device 7 do not necessarily have to be recognized. Only one of them may be the second recognition unit.
[0028]
【The invention's effect】
According to the present invention, the positional deviation and floating of the lead in the XYθ direction of the electronic component with lead and the positional deviation of the electronic component with bump are measured with high workability and high accuracy, and mounted on the substrate at high speed. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a perspective view of a transfer head and a measurement system provided in the electronic component mounting apparatus. FIG. 4 is an explanatory diagram of a method for detecting a positional deviation of electronic components with leads in the electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 10 is an explanatory diagram of a method for detecting a displacement of an electronic component with bumps in an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 Substrate 3 Guide rail 4 Parts feeder 5 First imaging unit 6 Second imaging unit 7 Height measuring device 9 Electronic component with lead 10 Electronic component with bump 20 Transfer head 21 Nozzle B Bump K Recognition mark L Lead

Claims (2)

XテーブルとYテーブルによりX方向やY方向へ水平移動する移載ヘッドがパーツフィーダに備えられたリード付きの電子部品をノズルでチャックしてピックアップし、次にラインセンサを備えた第1認識部の上方を前記移載ヘッドの移動方向における下流位置に配置されたレーザユニットから成る第2認識部へ向って移動させながら、この第1認識部によりこの電子部品の全体画像を撮像してそのXYθ方向の大まかな位置ずれを検出し、次に前記移載ヘッドをそのまま下流の前記レーザユニットへ向って移動させるとともに、X軸モータ、Y軸モータ、θモータを駆動することにより前記レーザユニットから照射されるレーザスポット光がリードに命中するように電子部品のXYθ方向の位置ずれを補正して電子部品を前記レーザユニットの上方に位置させ、そこで前記移載ヘッドをXY方向に移動させながら前記電子部品から突出するリードにレーザスポット光を照射してリードの浮きと正確な位置ずれとを認識し、次に前記レーザユニットの認識結果に基づいて前記移載ヘッドを位置決め部に位置決めされた基板の上方へ移動させて前記電子部品を基板に搭載するようにしたことを特徴とする電子部品実装方法。A transfer head that moves horizontally in the X and Y directions by the X table and the Y table picks up an electronic component with a lead provided in the parts feeder with a nozzle, and then a first recognition unit having a line sensor The whole image of the electronic component is picked up by the first recognition unit while moving toward the second recognition unit comprising a laser unit arranged at a downstream position in the moving direction of the transfer head, and the XYθ A rough displacement in the direction is detected, and then the transfer head is moved toward the downstream laser unit as it is, and the X-axis motor, Y-axis motor, and θ motor are driven to irradiate from the laser unit. The electronic component by correcting the positional deviation of the electronic component in the XYθ direction so that the laser spot light hit the lead It is positioned above, where it is irradiated with laser spot beam to recognize the accurate positional deviation and the lead floating the transfer head to the lead projecting from the electronic component while moving in the XY direction, and then the laser unit And mounting the electronic component on the substrate by moving the transfer head above the substrate positioned by the positioning unit based on the recognition result. XテーブルとYテーブルによりX方向やY方向へ水平移動する移載ヘッドがパーツフィーダに備えられたバンプ付きの電子部品をノズルでチャックしてピックアップし、次にラインセンサを備えた第1認識部の上方を前記移載ヘッドの移動方向における下流位置に配置されたエリアカメラから成る第2認識部へ向って移動させながら、この第1認識部によりこの電子部品の全体画像を撮像してそのXYθ方向の位置ずれを検出し、次に前記移載ヘッドをそのまま下流の前記エリアカメラへ向って移動させるとともに電子部品の下面の認識マークが前記エリアカメラの視野内に位置するように移載ヘッドをXY方向へ移動させながら電子部品の位置を調整して前記エリアカメラの上方に位置させ、そこで前記エリアカメラにより前記認識マークを観察して前記電子部品のXYθ方向の位置ずれを精密に検出し、次に前記移載ヘッドを位置決め部に位置決めされた基板の上方へ移動させるとともに前記エリアカメラにより検出された位置ずれを補正したうえで、前記電子部品を前記基板に搭載するようにしたことを特徴とする電子部品実装方法。A transfer head that horizontally moves in the X and Y directions by the X table and the Y table picks up an electronic component with a bump provided on the parts feeder with a nozzle, and then a first recognition unit having a line sensor The first recognizing unit captures an entire image of the electronic component while moving the image to the second recognizing unit composed of an area camera arranged at a downstream position in the moving direction of the transfer head. Detecting the positional deviation in the direction, and then moving the transfer head as it is toward the downstream area camera and moving the transfer head so that the recognition mark on the lower surface of the electronic component is located in the field of view of the area camera. The position of the electronic component is adjusted while being moved in the XY direction so as to be positioned above the area camera. Observing and accurately detecting the positional deviation of the electronic component in the XYθ direction, and then moving the transfer head above the substrate positioned by the positioning unit and correcting the positional deviation detected by the area camera The electronic component mounting method is characterized in that the electronic component is mounted on the substrate.
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