CN101106899A - 部件搭载位置校正方法及部件安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明的部件搭载位置校正方法，可以以短的焊锡印刷偏差检测时间，高效地对部件搭载位置进行校正。在与基板(32、33)上的部件电极的位置、和印刷在该部件电极上的焊锡(38)的位置之间的偏差对应，而对部件(22)的搭载位置进行校正时，与预先设定的检测对象电极(34－1～4、35－1～3)的焊锡位置偏差对应，而对预先设定的校正对象部件(36－1～4)的搭载位置进行校正。所述检测对象电极和校正对象部件的组合，可以在基板上设定多个，该校正对象部件与该焊锡印刷位置偏差量对应而进行搭载位置校正。在配置有多个集成电路的多面安装基板(33)中，可以对多个集成电路使用共用的焊锡位置偏差结果进行校正。

Description

部件搭载位置校正方法及部件安装装置

技术领域

本发明涉及一种部件搭载位置校正方法及部件安装装置，特别涉及一种部件搭载位置校正方法以及一种采用该部件搭载位置校正方法的部件安装装置，该部件搭载位置校正方法适于在由部件安装装置在基板上安装电子部件(简称为部件)时使用，其检测基板上的部件搭载位置和焊锡的印刷位置之间的偏差量，与该偏差量对应地校正部件的搭载位置，可以高精度地将部件搭载在基板上。

背景技术

已知一种用于在基板上搭载部件的部件安装装置(也称为部件安装机)。

在专利文献1中记载了如下技术，其在该部件安装装置中，为了将部件高精度地搭载在基板上，作为将印刷基板送入装置内进行搭载之前的准备，将印刷基板固定在搭载实施部上，识别印刷在基板上的基准标记，对印刷基板的位置偏差进行校正。

此外，在专利文献2中记载了如下技术，其利用焊锡印刷检查机，检测印刷在印刷基板上的至少3个位置处的膏状焊锡的印刷位置，与和预先设定的位置之间的偏差量对应，对设置在焊锡印刷机中的掩模的位置进行校正。

此外，在专利文献3至5中记载了如下技术，其为了与印刷在该基板上的焊锡的位置相对于基板上部件的搭载位置的偏差量而对部件搭载位置进行校正，利用摄像装置识别印刷在电极上的焊锡的位置，计算焊锡相对于基板的偏差量，而对代表部件搭载位置的坐标实施校正。

专利文献1：特开平5-267899号公报

专利文献2：特许第3071569号公报

专利文献3：特开2002-271096号公报

专利文献4：特开2003-92496号公报

专利文献5：特许第3656533号公报

发明内容

但是，由于专利文献1在与将印刷基板固定在部件安装装置的搭载实施部上时的定位偏差相关的技术中，没有考虑印刷在基板上的焊锡的位置偏差，因此关于焊锡印刷偏差的问题遗留下来。

此外，专利文献2的技术仅对焊锡的印刷偏差进行检测，没有考虑搭载位置的校正。

此外，在专利文献3至5中，由于由摄像装置读入并对搭载位置的焊锡印刷图案的所有电极的图像进行识别，因此由于搭载数量或电极数量而耗费识别时间，存在所谓使用于校正的生产节拍变长的问题。

此外，在配置有多个相同集成电路的多面安装基板中，有时在判断为一部分电路不合格时，则不进行特定电路的部件搭载，在使用这一功能的情况下，由于需要以电路为单位进行生产，对每个电路分别进行位置偏差的识别，因此由于电路数量而耗费识别时间，存在所谓使用于校正的生产节拍变长的问题。

本发明为了消除所述现有的问题，以短时间高效地对部件搭载位置进行校正作为课题。

本发明在与基板上的部件搭载位置、和印刷在对应于该部件的电极上的焊锡印刷位置之间的偏差量对应，而对部件的搭载位置进行校正时，与检测对象电极的焊锡印刷位置偏差量对应，而以推定偏差量对校正对象部件的搭载位置进行校正，从而解决所述课题。部件搭载位置预先作为搭载部件的坐标，登录在搭载程序中。

可以在基板上设定多个所述检测对象电极和校正对象部件的组合，该校正对象部件与该焊锡印刷位置偏差量对应而进行搭载位置校正。

此外，在配置有多个集成电路的多面安装基板中，可以对多个集成电路使用共用的焊锡印刷位置偏差结果进行校正。

本发明还提供一种部件安装装置，其用于将部件搭载在基板上，其特征在于，具有：对印刷在基板的部件电极上的焊锡进行拍摄的摄像单元；对基板上的部件搭载位置、和所述拍摄的焊锡的印刷位置之间的偏差量进行识别的单元；以及与所述焊锡的印刷位置偏差量对应，而以推定偏差量对规定的校正对象部件的搭载位置进行校正的单元。

此外，可以具有在基板上设定多个所述检测对象电极和校正对象部件之间组合的单元，该校正对象部件与该焊锡印刷位置偏差量对应而进行搭载位置校正。

此外，可以具有在配置有多个集成电路的多面安装基板中，对多个集成电路使用共用的焊锡印刷位置偏差结果进行校正的单元。

发明的效果

根据本发明，由于不是如专利文献3至5的技术那样，对所有的焊锡位置偏差进行识别并校正，而是仅对预先设定的检测对象电极的焊锡印刷位置偏差量进行识别，因此可以缩短焊锡印刷位置偏差量的检测时间。此外，由于不是与检测对象电极的焊锡印刷位置偏差量对应，对所有部件的搭载位置进行校正，而是仅对预先设定的范围内的校正对象部件的搭载位置进行校正，因此可以相对于焊锡印刷位置偏差而高精度地搭载部件。

例如，由于轻的部件在使焊锡回流时，部件会由于表面张力而与焊锡一起流至标准的搭载位置，因此优选与焊锡的印刷位置偏差量配合而对部件的搭载位置进行校正，另一方面，由于重的部件不会与焊锡一起流动，因此不是进行与焊锡的印刷位置偏差量对应的校正，而是优选以原始的部件电极位置为目标而搭载部件，根据本发明，可以灵活地选择是否使用这种与部件的重量等对应的校正。

特别地，所述检测对象电极、和与该焊锡印刷位置偏差量对应而进行搭载位置校正的校正对象部件的组合，可以在基板上设定多个的情况下，可以进行与由基板的位置造成的伸缩的差别对应的焊锡印刷位置偏差校正搭载。

此外，由于部件安装装置可以利用自身的摄像装置检测焊锡印刷位置偏差量，判断焊锡印刷不良，因此不需要昂贵的焊锡检查装置。

此外，由于在具有多个集成电路的情况下，也可以共用相同的焊锡印刷位置偏差识别结果，因此无需对每个电路的焊锡印刷位置偏差量进行识别，可以缩短焊锡印刷位置偏差量的检测时间。此外，由于焊锡使用比印刷基板的伸缩小的印网掩模印刷，因此即使不以电路为单位识别焊锡的印刷位置偏差，只要对基板的1组焊锡印刷位置偏差量进行识别，就可以高精度地校正位置偏差。

附图说明

图1是表示将使用本发明的电子部件安装机的整体结构切去一部分的斜视图。

图2是表示本发明的第1实施方式的处理对象基板的例子的俯视图。

图3是表示该部件电极和焊锡图像的例子的详细图。

图4是表示第1实施方式的处理工序的流程图。

图5是表示本发明的第2实施方式的处理对象、即配置有多个集成电路的多面安装基板的例子的俯视图。

图6是表示第2实施方式的处理工序的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

图1中示出作为本发明适用对象的电子部件安装机的概略图。该电子部件安装机10具有：部件供给部20，其配置在前部(图片的左下侧)；基板传送部30，其传送用于搭载部件22的基板32，其在中央部的稍后方从左上向右下方向延伸；以及XY移动进给部40，其由X轴台架40X和Y轴台架40Y构成，它们可自由移动地配置在电子部件安装机10的前部。

在所述部件供给部20上排列多个带式传送机构24，其中收容有大量部件22。

在所述XY移动进给部40上，以可以沿上下方向(Z轴方向)自由移动的方式搭载具有吸附喷嘴44的吸附头部42，该吸附喷嘴44用于从部件供给部20吸附部件22，而将部件22安装在基板32上。

在该吸附头部42上搭载基板识别摄像机50和其照明装置52，它们安装在其支撑部件上，用于从上方拍摄基板32。此外，在例如部件供给部20附近的位置上，设置部件识别摄像机60和其照明装置62，它们用于从下方拍摄被吸附喷嘴44吸附的部件。

此外，在所述吸附头部42上设置激光单元46，其用于检测被吸附喷嘴44吸附的部件的有无和形状。

此外，所述电子部件安装机10的操作监视器70，配置在该电子部件安装机10的上方部。

此外，控制部72配置在电子部件安装机10的下方部，其对所述基板识别摄像机50、部件识别摄像机60拍摄的图像进行运算处理，然后对部件搭载位置进行校正。

下面说明在电子部件安装机10中，利用本发明的第1实施方式，在基板定位时识别多个部件电极的焊锡印刷位置，检测焊锡的印刷位置与部件搭载位置之间的偏差量，并对搭载位置进行校正的工序。

焊锡印刷位置偏差量的检测对象电极位置，通过预先进行指示作业、或预先作为搭载坐标登录在搭载程序中而进行设定。例如，如图2所示，在印刷有焊锡的状态下的基板32上，将部件电极34-1、34-2设定为印刷位置偏差量的检测对象电极。此外，同时将与其偏差量的算数平均值、或各个位置的偏差量和距离之间的比率对应而进行搭载位置校正的校正对象部件所对应的电极，例如设定为电极36-1、36-2、36-3、34-1、34-2。同样地，将部件电极34-3、34-4设定为印刷偏差检测对象电极，将与其偏差量的算数平均值、或各个位置的偏差量和距离之间的比率对应而进行搭载位置校正的校正对象部件所对应的电极设定为电极36-4、34-3、34-4。

如上述方式设定检测对象电极和校正对象部件的电极，如果开始生产基板32，则在安装机10搭载部件22之前，使基板识别摄像机50向预先设定的检测对象电极位置移动，识别焊锡印刷的偏差量。与该焊锡偏差量(Δx，Δy)对应，对预先设定的部件的搭载位置(坐标)进行校正，搭载各个部件。可以使焊锡偏差量(Δx，Δy)如图3所示，成为本来应进行搭载的部件搭载位置A(设计上等价于1对部件电极34的电极中点位置)、和与该部件搭载位置A对应的1对焊锡38的中点位置B之间的偏差量。此时，各个焊锡38的位置可以为例如各个焊锡38的重心位置。此外，也可以检测各个焊锡38的边缘，而求出各个焊锡38的中心位置。

根据应进行搭载的部件搭载位置A、和1对焊锡38的中点位置B之间的焊锡偏差量求出的校正量，其与预先设定的系数k对应而进行计算。例如，k＝0.5时，相对于当前的搭载位置，使焊锡的偏差量(Δx，Δy)成为0.5倍，而进行校正。此外，系数k可以任意设定。

此外，在设定多个(组)检测对象电极的情况下，可以以其算数平均值作为偏差量。在图2的例子中，例如可以根据检测对象电极34-1和34-2的焊锡印刷位置偏差量的算数平均值，对校正对象部件的电极36-1～3、检测对象电极34-1以及34-2所对应的部件搭载位置进行校正，可以根据检测对象电极34-3和34-4的焊锡位置偏差量的算数平均值，对校正对象部件的电极36-4、检测对象电极34-3以及34-4所对应的部件搭载位置进行校正。

此外，对于上述应进行搭载的部件搭载位置坐标和焊锡的印刷位置坐标之间的差量，对照预先设定的容许值，在超过该容许值的情况下，不搭载部件，输出与印刷偏差相对的警报，可以事先防止不合格的搭载。

图4表示检测焊锡印刷位置偏差量的检测对象电极为2个位置时的处理工序。

首先，在步骤100中送入基板。然后，在步骤110中，使基板识别摄像机50向预先设定的第1部件搭载位置(检测对象电极的中点位置)移动，在步骤120中，输入其图像，在步骤130中，计算图3中的1对焊锡38的焊锡印刷位置的中点位置。

然后，在步骤140中，使基板识别摄像机50向第2部件搭载位置(检测对象电极的中点位置)移动，在步骤150中输入图像，在步骤160中计算焊锡印刷位置的中点位置。

随后，在步骤170中，计算2个位置上的部件搭载位置(检测对象电极的中点位置)和焊锡印刷位置的各个中点位置之间的焊锡偏差量n。接着，在步骤180中，判断各个焊锡偏差量n是否小于或等于容许值m。在判断结果为大于容许值的情况下，在步骤200中输出警报，并结束。

另一方面，在步骤180中判断为焊锡偏差量n小于或等于容许值m时，在步骤210中，判断是否所有登录位置全部结束。

在所有登录位置没有全部结束的情况下，在步骤220中，使基板识别摄像机50向下一个设定位置移动，重复步骤110～180。

另一方面，在步骤210中判断为所有登录位置全部结束时，进入步骤230，与在步骤170中计算出的2个位置的焊锡偏差量的算数平均值、和预先设定的校正系数k对应，计算搭载位置校正量。然后，在步骤240中，反映搭载位置校正量而进行搭载。

在本实施方式中，由于在基板上的各个区域上设定了检测对象电极和校正对象部件的组合，因此可以与基板不同位置形成的伸缩差异而导致的焊锡位置偏差的差异对应。

此外，即使在检测对象电极所对应的区域内，对于例如重的部件或QFP等部件，无论焊锡的位置偏差量如何，都将其搭载于原始的部件电极位置，从而进行可靠的搭载。

此外，在上述说明中，以2个端子的部件位置作为识别对象，但识别对象并不限于是2个端子的部件，例如也可以设定为多个部件电极的一部分。

下面，对本发明的第2实施方式进行说明，其用于配置有多个集成电路的多面安装基板。

图5是作为第2实施方式的对象的多面安装基板33，其上配置有纵向上为2行、横向上为3列的共计6个集成电路。在图6中示出对配置有多个集成电路的多面安装基板的处理工序的一个例子，其用于检测焊锡偏差量的检测对象电极位置是下述检测对象电极35-1、35-2这两个位置。

在本实施方式中，如35-1、35-2这样，以分布于多个电路的方式，以例如左下的电路的坐标系为基准，设定检测对象电极。对于这些分布于多个电路的检测对象电极，重复步骤110～180的处理，在部件搭载前检测焊锡偏差量。如果焊锡偏差量检测结束，则在步骤230中，基于步骤170中计算出的2个位置的焊锡偏差量的算数平均值，与预先设定的校正系数k对应，计算搭载位置校正量。检测第1电路的第1搭载点的搭载位置，在步骤240中进行部件搭载。然后，在步骤250中判断电路内搭载是否结束，在判断结果为否的情况下，在步骤260中向下一个搭载位置移动，直至步骤250的判断结果变为是为止，重复步骤230～260的处理，以完成第1电路的全部部件的搭载。

如果电路内的全部部件的搭载完成，则在步骤270中判断所有电路的搭载是否结束，在判断结果为否的情况下，在步骤280中向下一个电路位置移动，直至步骤270的判断结果变为是为止，重复步骤230～280的处理，以完成整个电路的部件的搭载。此时，将步骤110～180的识别结果，在各个电路中作为共用的搭载位置校正值使用。

此外，在第2实施方式中，检测电极35-1、35-2以分布于多个电路的方式设置，但也可以如第1实施方式那样，将检测电极设置在1个电路内。

此外，可以将本发明中的根据焊锡印刷位置的识别结果而实际进行校正并搭载的部件和坐标，作为文件保存在安装机10内部，由此使设备的操作者可以在以后参照该数据。此外，在可与主机直接进行数据通信的***中，即使对于远程地点，也可以参照利用焊锡印刷位置校正进行校正搭载的记录。

Claims (7)

1.一种部件搭载位置校正方法，其特征在于，

在与基板上的应搭载部件的搭载位置、和印刷在对应于所述部件的电极上的焊锡之间的印刷位置偏差量对应，而对部件的搭载位置进行校正时，

与规定部件电极上的焊锡印刷位置偏差量对应，而对规定的搭载预定部件的搭载位置进行校正。

2.根据权利要求1所述的部件搭载位置校正方法，其特征在于，

对基板上的印刷在规定部件电极上的1对焊锡进行拍摄，对应搭载所述规定部件的搭载位置、和所述拍摄的1对焊锡印刷位置之间的中点位置偏差量进行识别，由此取得所述焊锡印刷位置偏差量。

3.根据权利要求1所述的部件搭载位置校正方法，其特征在于，

在基板上设定多个应搭载所述规定部件的搭载位置和搭载预定部件的组合，对于该搭载预定部件，与1对焊锡印刷位置的中点位置偏差量对应而进行搭载位置校正。

4.根据权利要求1或2中任意一项所述的部件搭载位置校正方法，其特征在于，

在配置有多个集成电路的多面安装基板中，对多个集成电路使用共用的焊锡印刷位置偏差结果进行校正。

5.一种部件安装装置，其用于将部件搭载在基板上，其特征在于，具有：

对印刷在基板的应搭载部件的电极上的焊锡进行拍摄的摄像单元；

对基板上的应搭载部件的搭载位置、和所述拍摄的焊锡印刷位置之间的位置偏差量进行识别的单元；以及

与所述焊锡印刷位置的位置偏差量对应，而对预先设定的搭载预定部件的搭载位置进行校正的单元。

6.根据权利要求5所述的部件安装装置，其特征在于，

具有在基板上设定多个应搭载所述规定部件的搭载位置和搭载预定部件之间组合的单元，对于该搭载预定部件，与所述拍摄的1对焊锡印刷位置的中点位置偏差量对应而进行搭载位置校正。

7.根据权利要求5或6中任意一项所述的部件安装装置，其特征在于，

具有在配置有多个集成电路的多面安装基板中，对多个集成电路使用共用的1对焊锡印刷位置的中点位置偏差结果进行校正的单元。

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