CN102164473A - 元件安装装置以及元件安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供元件安装装置及元件安装方法,所述元件安装装置包括头部组件和控制部。头部组件将元件安装到基板上,控制部控制头部组件的动作,并根据焊料的相对于电极的印刷偏移量来调整元件的安装位置。在印刷偏移量处于修正允许范围内的情况下,以焊料的在基板上的偏出位置为基准来安装元件,所述修正允许范围是通过基于焊料的熔融所呈现的自校正效果而能够将元件的安装位置修正到所述电极侧的修正允许范围。在所述印刷偏移量超出所述修正允许范围的情况下,以焊料在基板上所偏出的范围中靠所述电极的所述修正允许范围的指定位置为基准来安装元件。由此,根据印刷偏移量来调整元件的安装位置,从而防止焊接不良的发生并将元件良好地安装在基板上。
Description
技术领域
本发明涉及对在电极上印刷有焊料的基板安装元件的元件安装装置以及元件安装方法。
背景技术
为了制造安装有电子元件的基板(以下称作“元件安装基板”),需要依次执行以下工序:通过印刷装置将焊料印刷在基板上形成的电极、即所谓的基板电极(或焊盘)上的印刷工序;通过元件安装装置对印刷有焊料的基板安装元件的安装工序;使安装有元件的基板通过回流炉的回流工序。在这些工序中的印刷工序中,在使形成有与基板电极图案对应的开口部的模板与基板准确对位的状态下,将膏状的焊料经由模板的开口部印刷到基板的表面。这样,在印刷工序中,进行模板与基板的对位,而且以焊料相对于基板电极的位置偏移、即印刷偏移量为零为目标。但是,在实际的印刷工序中,使印刷偏移量为零非常困难。
另外,在回流工序中,位于基板的基板电极与电子元件的外壳上形成的电极或引线等所谓的元件电极之间的焊料熔融而流动。此时,借助电子元件基于焊料流动而向基板电极的中心位置侧移动的、所谓的自校正效果,电子元件的安装位置会得到修正。因此,例如在日本专利公开公开特开2007-110170号(专利文献1)所公开的发明中(参照图20、图21),根据印刷偏移状态来判定自校正效果的大小,并根据该判定结果来切换电子元件的安装位置。更详细而言,当自校正效果较大时,以焊料印刷位置为基准来安装电子元件,而当自校正效果较小时,以基板的电极位置为基准来安装电子元件。
在专利文献1所公开的发明中,当自校正效果较小时,例如焊料以从形成在基板上的电极较大地偏出的状态被印刷时,判定为自校正效果较小,以基板的电极位置作为基准来安装电子元件。因此,如后所述,从电极偏出的焊料基于回流处理,会熔融而附着于电子元件的端面,进而沿着该端面较大地浸润,从而产生焊接不良。
发明内容
本发明鉴于上述问题而作,其目的在于提供通过对应于印刷偏移量来适当地调整元件的安装位置从而能够防止焊接不良的发生并能够将元件良好地安装在基板上的元件安装装置以及元件安装方法。
本发明所涉及的元件安装装置,是对形成有电极且在该电极上印刷有焊料的基板安装元件的装置,为了达成上述目的,其包括:头部组件,将所述元件安装到所述基板上;控制部,控制所述头部组件的动作,根据所述焊料的相对于所述电极的印刷偏移量来调整所述元件的安装位置;其中,所述控制部在所述印刷偏移量处于修正允许范围内的情况下,以所述焊料的在基板上的偏出位置为基准来安装元件,所述修正允许范围是通过基于所述焊料的熔融所呈现的自校正效果而能够将所述元件的安装位置修正到所述电极侧的修正允许范围,所述控制部在所述印刷偏移量超出所述修正允许范围的情况下,以焊料在基板上所偏出的范围中靠所述电极且为所述修正允许范围的指定位置(更严格地讲,是比焊料的印刷位置更靠近电极,且从电极的位置在所述修正允许范围内向印刷有所述焊料的基板上的位置侧离开的指定位置)为基准来安装所述元件。
本发明所涉及的元件安装方法,是对形成有电极且在该电极上印刷有焊料的基板安装元件的方法,为了实现上述目的,其特征在于包括以下步骤:求出所述焊料相对于所述电极的印刷偏移量的步骤;将所述印刷偏移量与修正允许范围进行对比的步骤,所述修正允许范围是通过基于所述焊料的熔融所呈现的自校正效果而能够将所述元件的安装位置修正到所述电极侧的修正允许范围;在所述印刷偏移量处于所述修正允许范围内的情况下,以所述焊料的在基板上的偏出位置为基准来安装所述元件,而在所述印刷偏移量超出所述修正允许范围的情况下,以焊料在基板上偏出的范围中靠所述电极且为所述修正允许范围的指定位置为基准来安装所述元件的步骤。
如此构成的本发明(元件安装装置以及元件安装方法)中,根据焊料相对于形成在基板上的电极的印刷偏移量来调整安装元件的位置。更具体而言,在印刷偏移量处于可通过自校正效果将元件的安装位置修正到电极侧的修正允许范围内的情况下,以焊料在基板上偏出的位置为基准来安装元件。通过如此利用自校正效果,可将元件良好地安装在基板上。另一方面,在印刷偏移量超出修正允许范围的情况下,即在无法期待校正效果的情况下,以焊料在基板上所偏出的范围中为修正允许范围的指定位置为基准来安装元件。借此,通过减少回流处理时在基板上向相邻的电极浸润扩展的焊料的量,可防止焊接不良的发生,并且可将元件安装到以基板的电极的位置为基准的正确位置上。有关本发明的详细情况,将在后文举具体的例子来进行详述。
如上所述,由于根据焊料相对于电极的印刷偏移量是否处于可通过自校正效果将元件的安装位置修正到电极侧的修正允许范围内,来调整进行元件安装的位置基准,因此,可防止焊接不良的发生,并且可将元件安装到以基板的电极的位置为基准的正确位置上。
附图说明
图1是表示在基板上安装有元件的元件安装基板的生产***的框图。
图2是表示发生相对较大的印刷偏移时的、元件安装处理中的对位形态与回流处理后的焊料状态之间的关系的示意图。
图3是表示元件的一例的示意图(图3的(A))和表示与该元件相关的信息的图表(图3的(B))的图。
图4是表示与印刷偏移量相应的元件安装形态的示意图。
图5是表示本发明所涉及的安装机(元件安装装置)的一个实施方式的俯视图。
图6是表示图5所示的安装机的主要电气结构的框图。
图7是表示图5所示的安装机相关的控制参数的构成例的ER图。
图8是表示在生产元件安装基板之前由印刷装置执行的设定处理的流程图。
图9是表示在生产元件安装基板之前由控制装置执行的设定处理的流程图。
图10是表示印刷装置所进行的印刷处理的流程图。
图11是表示安装机所进行的印刷处理的流程图。
图12是表示安装机所进行的元件安装处理的流程图。
图13是表示安装机所进行的元件安装处理的流程图。
具体实施方式
<印刷偏移量与自校正效果之间的关系>
在详述本发明所涉及的元件安装装置以及元件安装方法的实施方式之前,对可运用本实施方式的元件安装基板的生产***及该生产***中发生的印刷偏移进行说明,并且说明本案发明人得出的印刷偏移量与自校正效果之间的关系。
图1是表示在基板上安装有元件的元件安装基板的生产***的框图。该生产***中设置有:印刷装置10,对基板上形成的电极、即所谓的基板电极印刷焊料;印刷检查装置20,检查由印刷装置10所印刷的基板以求出印刷偏移量;安装机(相当于本发明的“元件安装装置”)30,对印刷有焊料的基板安装元件;以及回流炉40,对安装有元件的基板实施回流处理。这些装置10、20、30、40连接于局域网(Local Area Network,LAN)。而且,在该LAN上连接着控制整个生产***的控制装置(服务器电脑)50。并且,在控制装置50与各装置10、20、30、40之间,可经由LAN来进行与印刷相关的信息、基板或元件的各种主信息、或以印刷偏移量为代表的各种处理信息的通信。另外,在该生产***中,通过有线LAN来进行控制装置50与各装置10、20、30、40之间的通信,但通信方式或形态并不限定于此。
如此构成的生产***中,按照由控制装置50所设定的各规格,通过印刷装置10来对基板印刷膏状的焊料。亦即,在印刷装置10中,利用基板移动台来夹持由基板搬入部所搬入的基板,并对位到模板正下方的指定位置后,对该基板执行焊料印刷。在该焊料印刷时,有时对基板电极的焊料印刷会发生偏移。因此,在图1的生产***中,在印刷处理后且安装处理前通过印刷检查装置20来进行检查,对进行元件安装的每个部位求出印刷偏移量。
如果印刷偏移量相对较小,则如专利文献1中所公开的那样,可利用自校正效果来将元件良好地焊接于基板电极。此时,如果以焊料印刷位置为基准将元件安装到基板上,则通过该安装处理后进行的回流处理,基板电极与元件的外壳上形成的电极或引线等所谓的元件电极之间的焊料熔融而流动,元件通过自校正效果而移动到基板电极中心位置。这样,如果印刷偏移量处于能够通过由焊料的熔融所呈现的自校正效果来将元件的安装位置修正到基板电极侧的修正允许范围内,则较为理想的是以焊料印刷位置为基准来将元件安装于基板。
另一方面,如果印刷偏移量超出修正允许范围,则若以焊料印刷位置为基准,或以基板电极位置为基准来进行元件安装,有时会发生如下所述的问题。以下,举例说明在印刷偏移仅在一所定方向X上发生的情况下,以上述基准所进行的元件安装处理以及回流处理的情况。
图2是表示发生相对较大的印刷偏移时的、元件安装处理中的对位形态与回流处理后的焊料状态之间的关系的示意图。此处,如图2的(A)所示,相对于形成在基板1上的基板电极1a,膏状的焊料2的印刷在X轴方向上偏移了ΔX(焊料2的厚度是与模板厚度大致相同的H0),未到达相邻的基板电极1a′(ΔXb>0),但X轴方向的印刷偏移量ΔX相对较大,超出了修正允许范围的最大值Xa(包含于后文说明的元件信息中的修正允许值Xa)。此时,例如如图2的(A)所示,如果将元件3的位置错开量ΔX1设为与印刷偏移量ΔX相同,从而以印刷偏移量ΔX的焊料印刷位置为基准而使元件电极3a与之对齐,将元件3相对于基板电极错开位置地搭载到基板1之后(由于搭载元件3时作用于元件3的正压或元件3的自重,元件3与基板1之间的焊料2的厚度变得小于H0)进行回流处理,则如图2的(B)所示,熔融的焊料2的一部分沿基板电极1a表面浸润而向图2的(B)的左方扩展,在该扩展的焊料2的表面张力下,欲向图左方牵拉元件电极3a,但由于印刷偏移量ΔX较大,因此熔融焊料的浸润扩展未到达基板电极1a的该图左端,即使表面张力发生作用,亦无法使元件3向该图左方移动到元件电极3a与基板电极1a完全对齐的位置。另一方面,将元件3搭载到基板1上时,元件3与基板1之间的焊料2的厚度变得小于H0,由此,相对于元件3向图右方偏出的焊料2a因回流处理而熔融,从而欲进一步向右方扩展,但由于受到稍向图左方移动的元件3牵拉,因此不会到达相邻的基板电极1a′(从焊料2a到相邻的基板电极1a′的距离ΔXb>0)。亦即,在回流处理后虽然不会发生被称作焊桥的焊接不良,但会发生无法将元件3安装到以基板的电极位置为基准的正确位置这样的安装位置不良。
另外,例如如图2的(C)所示,如果以基板电极位置为基准将元件3的元件电极3a搭载到基板1之后实施回流处理,则虽然不会发生无法将元件3安装到以基板的电极位置为基准的正确位置这样的安装位置不良,但会发生如下所述的问题。即,如果以基板电极位置为基准,则在所印刷的焊料2中的从基板电极1a偏出的焊料2的基础上,当将元件3搭载到基板1上时,如图2的(D)所示,因元件3与基板1之间的焊料2的厚度变得小于H0,故还增加了相对于元件3向图2的(D)的右方偏出的焊料。这样,从基板电极1a偏出的焊料2a与元件电极3a接触的面积大致为零或极少,从基板电极1a偏出的焊料2a几乎能够以自由状态流动。另一方面,由于即使实施回流处理,元件3也不会移动,因此可流动的焊料2a不会向图左方移动。因此,能够以自由状态流动的焊料2a将到达相邻的基板电极1a′。亦即,会形成焊桥而发生焊接不良。
与这些情况相对,如图2的(E)所示,如果在安装时使元件3的位置相对于印刷焊料2的印刷偏移量ΔX的位置更靠近基板电极1a,且将该元件3的位置的错开量ΔX1设定为修正允许值Xa(=修正允许范围的最大值Xa)来安装元件3,则夹在基板电极1a与元件电极3a之间的焊料2在回流处理中熔融并往两电极1a、3a浸润而向图左方扩展,在该被扩展的焊料2的表面张力的作用下,元件电极3a被牵拉向图2的(E)的左方,由于元件电极3a的相对于基板电极1a的位置错开量是比图2的(A)的位置错开量要小的修正允许值Xa,因此元件3向图2的(E)的左方移动到该元件3的元件电极3a与基板电极1a完全对齐,如图2的(F)所示,在回流处理后可将元件3安装到与基板1的电极位置重合的正确位置。另外,在所印刷的焊料2中的相对于元件3偏出的焊料2的基础上,当将元件3搭载到基板1上时,因元件3与基板1之间的焊料2的厚度变得小于H0而增加了相对于元件3向图2的(E)右方偏出的焊料,由此而形成的相对于元件3偏出的焊料2a因回流处理而熔融,从而欲进一步向右方扩展,但由于受到向图2的(F)的左方移动的元件3的牵拉,因此不会到达相邻的基板电极1a′(ΔXb>0),因而不会发生焊桥等焊接不良。
另外,图2的(C)所示的回流处理前相对于基板电极1a偏出的焊料2a因回流处理而流动,如图2的(D)所示,其到达基板电极1a′且在基板电极1a′上的重合长度达到ΔXc,此时,如该重合长度ΔXc相对较小,则通过使元件3的安装位置在修正允许范围内相对于作为基准的基板电极位置离开至超过ΔXc的指定位置,借此,元件电极3a相对于基板电极1a的位置错开量处于较小的修正允许范围内,因此通过回流处理,元件3向图左方移动到该元件3的元件电极3a与基板电极1a完全对齐,可将元件3安装到以基板1的电极位置为基准的正确位置。由于该元件3的移动量超过ΔXc,因此,回流处理前相对于元件3偏出的焊料2a在熔融状态下受到向图左方移动的元件3牵拉而不会到达相邻的基板电极1a′,从而不会引起焊桥。
以上,就沿X轴方向发生印刷偏移的情况进行了考察,不过,当在与X轴方向正交的Y轴方向(相对于图2的纸面而垂直的方向)上发生印刷偏移,或者在X轴方向以及Y轴方向的二维面上发生印刷偏移时,也可以与上述同样地进行考察。亦即,修正允许范围受元件的方向(两个元件电极3a并排时的长度方向(图3的(A)的YA方向)或宽度方向(图3的(A)的XA方向))的影响。
在两个元件电极3a并排时的长度方向(图3的(A)的YA方向)上,焊料2熔融时在基板电极3a上浸润扩展,由于在基板电极3a与元件电极之间产生作用的焊料2的表面张力在两处起作用,因此容易获得自校正效果,修正允许范围比宽度方向(图3的(A)的XA方向)更宽。
另外,修正允许范围还受元件3的大小的影响。例如相对较大型的元件3由于自重也大,因此难以获得自校正效果。较为理想的是,例如图3的(B)所示,在存储于控制装置50中的元件信息中,设置表示以焊料印刷位置为基准允许或禁止进行元件安装的“焊料基准标志”。另外,较为理想的是,作为每个元件的修正允许范围,将元件方向XA上的印刷偏移的校正界限值“修正允许值Xa”以及元件方向YA上的印刷偏移的校正界限值“修正允许值Ya”预先存储在保存元件信息的元件表中。“焊料基准标志”可以利用例如布尔(Boolean)型的属性来具体化。在元件安装前,元件信息中的“焊料基准标志”被设定为“1”(True)时允许以焊料印刷位置为基准来进行元件安装,并且当印刷偏移量如图4的(A)所示那样处于修正允许范围内(X轴方向的印刷偏移量ΔX为修正允许值Xa以下,Y轴方向的印刷偏移量ΔY为修正允许值Ya以下)时,如图4的(B)所示,能够以焊料印刷位置为基准,利用校正效果来修正元件搭载位置。另一方面,虽然“焊料基准标志”被设定为“1”而允许以焊料印刷位置为基准的元件安装,但如果如图4的(C)所示,印刷偏移量超出修正允许范围(图4的(C)中Y轴方向的印刷偏移量ΔY超过修正允许值Ya),则如图4的(D)所示,以修正允许范围的位置亦即修正允许值Ya的位置为基准来进行元件安装,由此可有效防止焊接不良。
另外,如果如图4的(E)所示,在为同一元件3而在基板1上的安装方向不同的情况下,通过将元件3的坐标系(XA、YA)转换成安装机30的坐标系(X、Y)并判断印刷偏移量是否处于修正允许范围内即可。例如当如图4的(E)所示那样使元件3旋转90°后安装到基板1上时,基于X轴方向的印刷偏移量ΔX是否为元件3的“修正允许值Ya”(参照图3的(B))以下,或Y轴方向的印刷偏移量是否为元件3的“修正允许值Xa”(参照图3的(B))以下,可判定是否能够获得校正效果。
由于如此在印刷偏移量与自校正效果之间存在上述关系,因此较为理想的是在判断印刷偏移量是否处于修正允许范围内的基础上,以焊料位置或允许位置为基准来进行元件安装。而且,修正允许范围较为理想的是根据元件3的种类或在基板1上的安装方向来优化。
因此,在接下来说明的实施方式中,基于上述本案发明人得出的印刷偏移量与自校正效果之间的关系以及本案发明人的考察,在判断印刷偏移量是否处于修正允许范围内的基础上,以焊料位置或允许位置为基准来进行元件安装。但是,在接下来的实施方式中,并非通过印刷检查装置20来求出印刷偏移量,而是基于由印刷装置10所检测的修正值来求出印刷偏移量。即,在接下来说明的实施方式中,通过不包含印刷检查装置20的生产***来生产元件安装基板。
<实施方式>
图5是表示本发明所涉及的元件安装装置的一实施方式的安装机的俯视图。图6是表示图5所示的安装机的主要电气结构的框图。该安装机30中,在基台311上设置有基板搬送机构302,可沿指定的搬送方向(+X轴方向)搬送已由印刷装置10印刷了膏状焊料的已印刷基板1。更详细而言,基板搬送机构302具有在基台311上将基板1从图5的右侧搬送到左侧的一对搬送带321、321。搬送带321、321搬入基板1后,使之在指定的安装作业位置(本图所示的基板1的位置)停止,利用图略的保持装置来固定保持基板1。接着,从元件供应部304供应的电子元件3(参照图2~图4)由搭载于头部组件306的安装头361移载到基板1上。此时,头部组件306上安装的元件识别摄像机307对安装头361对电子元件3的保持状态进行图像识别,并将其识别结果输出到控制整个安装机30的控制器(控制部)340。另一方面,控制器340基于图像识别结果以及与基板相关的信息来控制移载动作,如后所述那样以与印刷偏移量相应的位置为基准来进行电子元件3向基板1的安装。然后,当应安装到基板1上的所有元件的安装处理完成后,基板搬送机构302搬出基板1。
在如此构成的基板搬送机构302的前方侧(+Y轴方向侧)以及后方侧(-Y轴方向侧),设置有上述元件供应部304。这些元件供应部304具备多个带式送料器304a。而且,在各带式送料器304a上,设置有卷绕收纳/保持电子元件3的料带的卷盘(省略图示),可将电子元件3供应给头部组件306。即,在各料带上,隔开指定间隔地收纳、保持着集成电路(IC)、晶体管、电容器等小片状的芯片式电子元件3。并且,带式送料器304a从卷盘向头部组件306侧送出料带,借此,该料带内的电子元件3被间歇性地陆续送出,其结果,可实现头部组件306的安装头361对电子元件3的拾取。
该头部组件306在被安装头361吸附保持电子元件3的状态下将其搬送至基板1,并且移载到由用户指示的位置。该头部组件306具有在前侧沿X轴方向排列成一列的6个安装头361F和在后侧沿X轴方向排列成一列的6个安装头361R,共计12个安装头361。
在头部组件306中,在铅垂方向Z上延伸设置的6个安装头361F在X轴方向(基板搬送机构302搬送基板1的搬送方向)上以等间距设置成列状。而且,相对于安装头361F,在后侧(-Y轴方向侧),也设有与前列同样地构成的后列。即,在铅垂方向Z上延伸设置的6个安装头361R在X轴方向上以等间距设置成列状。
另外,在各安装头361的远端部安装有元件吸嘴(省略图示),各元件吸嘴经由图略的电动切换阀可与同一负压发生装置、同一正压发生装置以及大气的任一者连通,通过控制器340的控制,将来自负压发生装置的负压吸附力供应至元件吸嘴,借此,该元件吸嘴的下方端部(远端部)可吸附电子元件3的上表面并保持元件。相反地,如果通过控制器340的控制,将来自正压发生装置的正压供应给元件吸嘴,则安装头361对电子元件3的吸附保持便被解除,并且利用正压将电子元件3瞬间地安装到基板1上。然后,在安装好电子元件3后,元件吸嘴敞开在大气中。这样,在头部组件306中,通过控制器340控制负压吸附力及正压的供应,可以实现电子元件3的安装/脱离。
另外,各安装头361通过以Z轴电动机381为驱动源的吸嘴升降驱动机构的驱动可以相对于头部组件306升降(Z轴方向的移动),而且通过以绕Z轴旋转的R轴电动机382为驱动源的吸嘴旋转驱动机构的驱动可以绕吸嘴中心轴旋转。这些驱动机构中的吸嘴升降驱动机构使安装头361在进行吸附或安装时的下降位置与进行搬送或拍摄时的上升位置之间升降。另一方面,吸嘴旋转驱动机构是使元件吸嘴视需要而旋转、以使电子元件3的方向与安装方向一致或修正R轴方向的吸附时偏移等的机构,可通过旋转驱动来使电子元件3位于安装时的指定的R轴方向上的位置。
此外,头部组件306为了在元件供应部304与基板1之间搬送由这些安装头361所吸附的电子元件3并安装到基板1上,可在基台311的指定范围中沿X轴方向及Y轴方向(与X轴及Z轴方向正交的方向)移动。亦即,头部组件306可相对于在X轴方向上延伸的安装头支撑部件363而沿X轴移动地受到支撑。而且,安装头支撑部件363的两端部被支撑在Y轴方向的固定轨道364上,可沿着该固定轨道364而在Y轴方向上移动。并且,该头部组件306由X轴电动机365经由滚珠丝杠366而沿X轴方向被驱动,安装头支撑部件363由Y轴电动机367经由滚珠丝杠368而沿Y轴方向被驱动。
这样,头部组件306可将由安装头361所吸附的电子元件3从元件供应部304搬送到目标位置。并且,在本实施方式中,在头部组件306上安装有元件识别摄像机307,以便在元件搬送过程中,对安装头361上的电子元件3的吸附保持状态依次进行拍摄并进行图像识别。而且,在头部组件306上,除了元件识别摄像机307以外,还安装有基板识别摄像机308。该基板识别摄像机308具有对位于安装作业位置上的基板1上附带的多个基准标记进行拍摄,以对基板位置、基板方向进行图像识别的功能。而且,通过使头部组件306移动到送料器304a的元件供应位置上方,可由基板识别摄像机308从上方对由送料器304a送来的元件或料带的元件收纳部等进行拍摄。
在如此构成的安装机30中,设有控制整个安装机的控制器340。该控制器340具备运算处理部341、硬盘驱动器等存储部342、电动机控制部343、图像处理部344及服务器通信控制部345。该运算处理部341由CPU等构成,按照预先存储在存储部342中的安装程序来控制安装机各部,以与印刷偏移量相应的位置为基准来进行元件安装。而且,在存储部342中,可存储安装机30进行安装作业所需的各种主信息以及处理信息。另外,这些主信息以及处理信息是经过控制装置50的控制器510或其他电脑处理后的信息。
电动机控制部343与X轴电动机365、Y轴电动机367、Z轴电动机381以及R轴电动机382电连接,以对各电动机进行驱动控制。而且,在这些电动机365、367、381、382上,分别附设有输出与电动机的旋转状况相应的脉冲信号的编码器(省略图示)。从各编码器输出的脉冲信号被导入控制器340,收到这些信号的运算处理部341获取与各轴电动机365、367、381、382的旋转量相关的信息,并与电动机控制部343一同来控制各轴电动机365、367、381、382,从而能够将元件吸嘴移动到基台311上的任意位置。
另外,图像处理部344与元件识别摄像机307以及基板识别摄像机308电连接,这些摄像机307、308输出的摄像信号被分别导入图像处理部344。接着,图像处理部344基于所导入的摄像信号,分别进行元件图像的分析以及基板图像的分析。借此,对元件吸嘴上的电子元件3的种类、吸附状况、吸附位置、吸附方向进行图像识别,检测吸嘴上的电子元件3是否合适、吸附良否、吸附时偏移,此外,对基板位置、基板方向进行图像识别。而且,可以识别元件或元件收纳部与元件供应位置之间的位置关系,借此,能够检测元件等相对于元件供应位置的位置偏移,或者检测元件是否被搬送到元件供应位置。
该安装机30中,设有显示/操作单元350,以显示主信息或处理信息等。而且,显示/操作单元350也用于作业者对控制器340输入各种数据或指令等信息。此外,在安装机30中,设有服务器通信控制部345,以用于在与控制装置50之间进行主信息或处理信息等各种数据的交换。
另外,控制装置50具有如上所述可对主信息或处理信息进行处理的控制器510。在该控制器510中,设有由CPU等构成的运算处理部511、硬盘驱动器等存储部512及通信控制部513,可对主信息或处理信息进行处理,并生成/编辑印刷装置10或安装机30工作时的设定文件,而且可控制整个生产***。而且,在存储部512中,存储有保存印刷处理或安装处理所需的各种信息的表。此处,所谓表,是指以二维矩阵保存信息的1个或多个数据集合。在以下的说明中,仿照E.F.Codd的定义,将表的列(数据项目)称作属性(Attribute),将表的行(一组信息)称作元组(Tuple)。此外,将属性与元组的任意组合称作数据集。
如图7所示,在存储部512中,存储有印刷表(T10~T14)、基板表(T20~T23)以及元件表(T30)等。并且,如接下来要说明的,按照这些印刷表、基板表以及元件表中保存的主信息和/或处理信息来执行元件安装基板的生产。
印刷表包括模板主数据T10、模板开口部T11、印刷数据T12及开口部数据T14。表T10、T11包括印刷所需的模板的主信息。
模板主数据T10包括每个模板的基准标记的坐标X、Y,基于这些坐标数据,可运算出在印刷时固定模板时产生的模板固定时偏移量ΔX1、ΔY1、ΔR1。在本实施方式中,模板主数据T10中可登录对位时偏移量ΔX3、ΔY3、ΔR3和对位时偏移修正值ΔX3、ΔY3、ΔR3。印刷对位时位置偏移量ΔX3、ΔY3、ΔR3是对每个模板更新用于修正基板相对于模板的偏移量的处理数据,初始值被设定为0。而且,对位时偏移修正值ΔX3、ΔY3、ΔR3是每当印刷基板时被更新的值。由于移动基板1来进行与模板的对位,因此对位时偏移修正值为正的值(ΔX3、ΔY3、ΔR3)。
另外,模板开口部T11按每个所述开口部来保存与模板上形成的印刷用开口部相关的主数据。
印刷数据T12按所生产的每个基板来保存印刷时的各种处理数据。印刷数据T12可保存上述模板固定时偏移量ΔX1、ΔY1、ΔR1,将基板固定于印刷台时产生的基板固定时偏移量ΔX2、ΔY2、ΔR2,使基板与模板对位时的对位时偏移量ΔX2、ΔY2、ΔR2,以及与这些偏移量对应的修正值。
开口部数据T14按所生产的基板的每个开口部来保存处理数据。在图示的实施方式中,可基于模板主数据T10的基准标记的坐标,按模板的每个开口部来保存模板开口偏移。
基板表包括基板主数据T20、元件安装主数据T21、安装数据T22及安装明细数据T23。基板主数据T20保存基板的各种主数据(编号、尺寸、基准标记的坐标等)。元件安装主数据T21针对每个基板保存所安装的元件的信息。该元件安装主数据T21还保存元件搭载坐标Xp、Yp、Rp。安装机30的控制部340通过查阅这些基板主数据T20和元件安装主数据T21,可以针对基板上搭载的每个元件来查阅元件搭载坐标Xp、Yp、Rp。
安装数据T22针对所生产的每个基板保存处理信息。在该安装数据中,可保存将基板固定于安装位置时产生的基板固定时偏移量ΔX4、ΔY4、ΔR4和其修正值ΔX4、ΔY4、ΔR4。安装明细数据针对所生产的基板的每个元件保存处理数据。在图示的例子中,可保存由元件吸嘴吸附元件时产生的元件吸附时偏移量ΔX5、ΔY5、ΔR5和其修正值ΔX5、ΔY5、ΔR5。而且,安装明细数据T23可保存详细情况后述的焊料印刷位置基准坐标Xq、Yq、Rq。此外,在图示的实施方式中,为了确定相同元件的方向,在属性中包括有方向标志。
元件表包括元件主数据T30。如图3的(B)所示,元件主数据T30除了包括用于确定元件的编号以外,还包括焊料基准标志、XA修正允许值及YA修正允许值。
在图7中,各表T10~T30分别包括唯一地确定元组的主关键词(PK)和查阅主关键词的外部关键词(FK)。因而,通过对外部关键词追加主关键词的值,可以进行数据的关联。借此,如图7的箭头所示,例如,可将元件搭载坐标与所生产的基板的每个元件相关联。而且,图7中的箭头表示表之间的关联(relationship)。另外,图7中的由*所示的各修正值是可通过运算而由偏移量将值予以导出的导出属性,未必需要登录到相应的表中。在本实施方式中,各修正值的初始值全部为0。
此外,图7所示的表是理论上的构成,未必需要物理性地存在于同一部位。因此,不仅可以如本实施方式这样在控制装置50的存储部512中存储所有数据,也可以使各数据物理性分散。在任一情况下,图7所示的表中所保存的数据均可由印刷装置10、安装机30以及控制装置50在理论上作为如单一的数据库进行查阅、更新。作为具体的数据的查阅方法,只要在设定文件中编辑必要的数据集,并在装置间进行交换即可。例如,在本实施方式中,在设定文件中编辑各模板开口部的偏移ΔX0、ΔY0和印刷对位时的位置偏移量ΔX3、ΔY3、ΔR3,并从印刷装置10直接传送给安装机30,但也可以经由控制装置50的存储部来传送,此时,控制装置50的存储部作为各模板开口部的偏移ΔX0、ΔY0和印刷对位时的位置偏移量ΔX3、ΔY3、ΔR3的缓存来发挥作用,印刷装置10以及安装机30能以适当的时机在设定文件中编辑各模板开口部的偏移ΔX0、ΔY0和印刷对位时的位置偏移量ΔX3、ΔY3、ΔR3并进行收发。或者,也可以对各装置构筑数据库管理***(DBMS),各装置10、30、50可查阅、更新图7的表。此时,当印刷装置10、安装机30以及控制装置50查阅、更新数据时,DBMS确保数据的可串行化(Serializable)。因此,可防止安装机30查阅印刷装置10更新之前的数据的失配问题。数据的查阅或更新可在各装置中对事件规程或SQL进行程序化而具体化。
另外,图6的符号520是用于显示图7所示的表中所保存的数据的图表等,或者用于作业者对控制器510输入图7所示的表中所保存的各种数据或指令等信息的显示/操作单元。
接下来,参照图8至图13,对通过包含如上述那样构成的安装机30的生产***(印刷装置10+安装机30+回流炉40+控制装置50)来生产元件安装基板的动作进行说明。
图8是表示生产元件安装基板前由印刷装置执行的设定处理的流程图。图9是表示生产元件安装基板前由控制装置执行的设定处理的流程图。图10是表示印刷装置所进行的印刷处理的流程图。此外,图11至图13是表示安装机所进行的元件安装处理的流程图。
当通过上述生产***来生产元件安装基板时,在该生产前,由印刷装置10以及控制装置50执行用于适应于该元件安装基板的生产的设定处理。首先,印刷装置10中所设的控制器(省略图示)执行图8所示的设定处理。亦即,该控制器如以下那样控制印刷装置10的各部以编辑印刷表。首先,在步骤S10中,读出图7的表中的与上述元件安装基板对应的数据集,并写入控制器内所设的存储部(省略图示)中。
印刷装置10中,模板保持部上固定着具有与基板1上形成的电极图案对应的开口部的模板,但模板的固定位置有时会被固定在偏离预先设定的位置。因此,在接下来的步骤S11中,由模板识别摄像机对模板下表面所标付的基准标记进行拍摄,基于该摄像图像,计算出与安装机30的X轴方向、Y轴方向以及R轴方向分别对应的印刷装置10的X轴方向、Y轴方向以及R轴方向上的模板固定时偏移量ΔX1、ΔY1、ΔR1(步骤S12)。在相对于固定的模板来移动基板1进行对位而进行印刷的印刷装置10中,作为补偿该对位中的模板的固定偏移的基板1的移动量,亦即“模板固定时偏移修正值”,为与在X轴方向、Y轴方向以及R轴方向的各方向上的模板的固定偏移量相同的ΔX1、ΔY1、ΔR1。(步骤S14)。
然后,由模板识别摄像机对整个模板进行拍摄(步骤S15)。由于在如此获得的模板摄像结果、即模板整体图像中,包括有基准标记和模板开口部,因此,基于该模板摄像结果计算出以基准标记为基准的各模板开口部的中心位置以及尺寸等信息,并将这些数据保存到印刷表的印刷数据T12中(步骤S16)。
在控制装置50中,控制器510执行图9所示的设定处理。亦即,从存储部512将印刷装置10编辑后的与印刷表相关的数据集写入到作业用存储器区域,并且读出存储部512中存储的基板表中的与上述元件安装基板对应的元组,并写入作业用存储器区域(步骤S20)。然后,将计数用变量i初始化为1(步骤S21),读取基板表的元件安装主数据T21中设定的元件搭载坐标Xp、Yp、Rp(步骤S22)。接下来,从印刷表的开口部数据T14读取与所读取的元件搭载坐标Xp、Yp、Rp对应的模板开口部的、以模板的基准标记为基准的中心坐标以及尺寸信息(步骤S23)。接着,基于以基板的基准标记为基准的元件的搭载坐标和以模板的基准标记为基准的模板开口部的位置,计算出模板开口部相对于元件的搭载坐标的偏移ΔX0、ΔY0。将相对于该模板的开口加工误差引起的偏移ΔX0、ΔY0作为安装机30的X轴方向以及Y轴方向上的模板开口偏移ΔX0、ΔY0而与搭载坐标相关联地进行保存(步骤S24)。随后,增大变量i(步骤S25),并判定所有处理是否已结束(步骤S26)。这样,针对所有搭载坐标来进行步骤S22~S24的偏移X0、Y0的运算处理。当在步骤S26中判定为所有处理已结束时,结束处理。通过图9的处理,针对基板表中登录的基板的每个元件安装信息,将印刷表的开口部数据T14中登录的偏移X0、Y0与元件搭载坐标Xp、Yp、Rp相关联地进行登录。
当图9的处理完成时,印刷装置10的控制器按照印刷表中更新的信息来控制印刷装置10的各部,执行图10所示的印刷处理。在该印刷处理中,印刷装置10从存储部512中存储的各表查阅印刷处理所需的数据集(步骤S30)。
形成有电极图案的基板1被搬入指定的基板固定位置并予以固定,基板1固定在基板固定位置之际,有时会发生基板1的位置偏移,因此印刷装置10通过基板识别摄像机对基板1的基准标记进行拍摄,并基于所拍摄的图像求出印刷装置10的X轴方向、Y轴方向以及R轴方向上的基板固定时偏移量ΔX2、ΔY2、ΔR2(步骤S31)。所算出的基板固定时偏移量ΔX2、ΔY2、ΔR2被登录到与处理对象的基板对应的印刷数据T12的元组中。在相对于固定的模板来移动基板1进行对位并进行印刷的印刷机中,对基板1的固定偏移进行补偿的对位时的基板1的移动量,亦即“基板固定时偏移修正值”可作为使在X轴方向、Y轴方向以及R轴方向的各方向上的基板固定时偏移量ΔX2、ΔY2、ΔR2正负逆转后的值(-ΔX2、-ΔY2、-ΔR2)予以算出(步骤S32)。
然后,将印刷表的印刷数据T12中设定的印刷装置10的X轴方向、Y轴方向以及R轴方向上的模板固定时偏移修正值ΔX1、ΔY1、ΔR1以及基板固定时偏移修正值-ΔX2、-ΔY2、-ΔR2相加,累计(更新)模板主数据T10中存储的对位时偏移量ΔX3、ΔY3、ΔR3(步骤S33)。印刷装置10基于更新后的对位时偏移量ΔX3、ΔY3、ΔR3,使基板1沿X轴方向、Y轴方向以及R轴方向移动,来使基板1与模板定位,以使模板下表面的基准标记与基板的基准标记对齐。而且,在基板1与模板的定位开始的同时,使基板1朝模板上升,在基板1与模板的定位已完成的状态下,使基板1紧贴模板下表面。随后,对模板上表面供应膏状的焊料,控制印刷荷重、移动速度,同时使刮板沿Y轴方向移动。借此,通过模板的开口部将焊料印刷在基板1上形成的电极上(步骤S34)。
另外,本实施方式中,在模板上设有对位确认用开口,由基板识别摄像机1对印刷后的基板1进行拍摄,根据基板1上的经由对位确认用开口印刷的印刷焊料的位置,计算出对位时偏移量ΔX3、ΔY3、ΔR3(步骤S35),并将其作为对位时偏移修正值ΔX3、ΔY3、ΔR3予以更新(步骤S36)。该更新作业时,更新后的数据以与控制装置50的数据库匹配的设定文件的形式被提供给安装机。
对基板1的印刷处理完成后,使基板1向下移动,并且使其回送为了进行基板1与模板的定位而移动的量,从而返回到原始位置。然后,在解除基板1的固定后,通过搬送带等基板搬送机构向安装机30搬出已印刷的基板1(步骤S37)。
在被送来了已印刷的基板1的安装机30中,控制器340按照存储部342中存储的安装程序来控制安装机30的各部,执行图11至图13所示的元件安装处理。
在该安装程序中,首先与控制装置50建立通信,查阅安装处理所需的数据集(步骤S40)。此时,可以以批次为单位一次性接收数据集并保存到存储部342中,然后结束通信,或者也可以按每个基板来接收所更新的数据。而且,在此时查阅各模板开口部的偏移ΔX0、ΔY0与对位时偏移量ΔX3、ΔY3、ΔR3。
控制器340基于所查阅的数据集,使从印刷装置10搬送来的基板1搬入,并予以固定(步骤S41)。具体而言,使基板1在预定的待机位置待机,当可由安装机30来进行元件安装处理时,由基板搬送机构302搬入待机的未安装元件的基板1,使之在指定的安装作业位置(图5所示的基板1的位置)处停止,利用图略的保持装置来固定并保持基板1。在该基板固定时,有时会发生基板1的位置偏移,因此控制器340通过基板识别摄像机308来对基板1的基准标记进行拍摄,并基于所拍摄的图像计算出在安装机30的X轴方向、Y轴方向以及R轴方向上的基板1的固定偏移量ΔX4、ΔY4、ΔR4以作为“基板固定时偏移修正值”,并保存到安装数据T22中(步骤S42、S43)。
在接下来的步骤S44中,将变量G初始化为1。该变量G表示元件吸嘴一次吸附的元件的组(元件群)。然后,为了对与各组元件相关的信息进行处理,在步骤S45中将变量P初始化为1。变量P表示第G组内的元件的处理次数。
这样,当元件安装的准备完成时,从由印刷装置10提供的设定文件中读入与属于应安装到基板1上的元件群中的第G组的安装组的元件相关的信息等(步骤S46)。该元件信息是指用于安装到基板1上的各种信息,如图3的(B)或图7所示,除了元件尺寸等以外,还包括焊料基准标志,此外还包括元件方向XA的修正允许值Xa以及元件方向YA的YA修正允许值Ya等属性。另外,如果在此阶段,在安装机30的存储部342中已存储元件信息等时,只要数据的可串行化被维持,则使用这些信息。
在接下来的步骤S46中,增大变量P,并反复进行步骤S46、S47,直到在步骤S48中获取第G组内的所有元件的信息。
参照图12,当获取所有元件信息后,安装机30使头部组件306移动到元件供应部304,通过安装在安装头361的远端部的元件吸嘴来吸附电子元件3(步骤S50)。然后,安装机30将变量P再次初始化为1(步骤S51),并从元件信息中查阅与第P个元件相符的方向标志(步骤S52)。假如标志的值为1(True),则安装机30在以下的处理中将修正允许值Xa、Ya的坐标变换90°后执行处理(步骤S53)。
然后,安装头30通过元件识别摄像机307拍摄元件吸嘴对元件3的吸附状态,并基于该摄像结果,计算出X轴方向、Y轴方向以及R轴方向上的吸附时偏移量ΔX5、ΔY5、ΔR5,并保存到图7的安装明细数据T23中(步骤S54)。另外,计算出使其正负逆转的-ΔX5、-ΔY5、-ΔR5作为“吸附时偏移修正值”,并保存到图7的安装明细数据T23中(步骤S55)。
此处,当按照基板表的元件安装主数据T21中设定的元件搭载坐标Xp、Yp、Rp来直接驱动控制头部组件306以搭载到基板1上时,由于上述基板固定时的偏移以及元件吸附时的偏移的影响,会将元件吸嘴所吸附的电子元件3搭载到与基板1上形成的电极不同的位置。因此,本实施方式中,在步骤S56中,将步骤S43中计算出的固定偏移修正值ΔX4、ΔY4、ΔR4和在步骤S55中计算出的吸附时偏移修正值-ΔX5、-ΔY5、-ΔR5分别加到元件搭载坐标Xp、Yp、Rp,以修正元件搭载坐标Xp、Yp、Rp(将该修正计算称作“坐标计算A”)。通过将元件3搭载到如此修正后的元件搭载坐标Xp、Yp、Rp,可使电子元件3的引线3a与基板1上形成的基板电极1a对位。即,将元件3搭载到通过坐标计算A所获得的元件搭载坐标Xp、Yp、Rp上,意味着以电极位置为基准来将元件3安装到基板1上。
此处,如果焊料2准确印刷于基板电极1a上而印刷偏移量为零时,则较为理想的是在通过坐标计算A所获得的元件搭载坐标Xp、Yp、Rp上搭载元件3。但是,完全不产生印刷偏移地进行印刷处理比较困难。因此,在本实施方式中,判定是否将元件信息中所含的“焊料基准标志”设置为“1”,以允许以焊料印刷位置为基准来进行元件安装(步骤S57)。如果该判定结果为“True”,即焊料基准标志为1,则执行接下来要说明的一系列处理(步骤S58~S66),在进一步修正元件搭载坐标Xp、Yp、Rp的基础上执行元件搭载(步骤S69)。另一方面,如果该判定结果为“False”,即焊料基准标志为0或Null,则在通过步骤S56的坐标计算A所获得的元件搭载坐标Xp、Yp、Rp上搭载元件3,即以电极位置为基准在基板1上搭载元件3(步骤S69)。
在上述一系列处理中的步骤S58中,在由步骤S56的坐标计算A所求出的算得坐标(安装机30的基台311上设定的坐标系中的元件搭载位置)Xp、Yp、Rp上,考虑模板开口偏移ΔX0、ΔY0和对位时偏移量ΔX3、ΔY3、ΔR3来计算出坐标(安装机30的基台311上设定的坐标系中的与相符元件的焊接相关的所印刷的焊料图案的中心位置)Xq、Yq、Rq(将该计算称作“坐标计算B”)。即,按照以下数式(1)
Xq=Xp+ΔX0+ΔX3
Yq=Yp+ΔY0+ΔY3 (1)
Rq=Rp+ΔR3
求出坐标Xq、Yq、Rq。
参照图13,在步骤S60中,求出步骤S58中求出的算得坐标的X轴坐标Xq与步骤S56中求出的元件搭载坐标的X轴坐标Xp之间的差值(=ΔX0+ΔX3),判断该差值的绝对值是否为元件信息中设定的修正允许值Xa以上。这样,在本实施方式中,通过求出X轴坐标Xq与X轴坐标Xp的差值来求出印刷偏移量,如果其超过修正允许值Xa,即印刷偏移相对较大而无法期待校正效果(参照图2),则将修正允许值Xa加到在步骤S56中求出的元件搭载坐标的X轴坐标Xp上(如果差值为负则为减去),以修正元件搭载坐标(步骤S61)。此时,通过执行后述的步骤S69,元件3如图2的(E)所示,在X轴方向上以允许位置为基准而被安装到基板1上。
另一方面,如果印刷偏移量为修正允许值Xa以下,亦即可获得自校正效果,则将步骤S56中求出的元件搭载坐标的X轴坐标Xp的值改写为步骤S58中计算出的X轴坐标Xq的值(步骤S62)。此时,通过执行后述的步骤S69,元件3在X轴方向上以焊料印刷位置为基准而被安装到基板1上。
另外,对于Y轴方向,与X轴方向同样地修正元件搭载坐标的Y轴坐标Yp(步骤S63~S65)。亦即,判断步骤S58中求出的算得坐标的Y轴坐标Yq与步骤S56中求出的元件搭载坐标的Y轴坐标Yp的差值的绝对值,即Y轴方向上的印刷偏移量是否为修正允许值Ya以上(步骤S63)。然后,如果Y轴方向上的印刷偏移量超过修正允许值Ya,亦即印刷偏移相对较大而无法期待校正效果,则将修正允许值Ya加到在步骤S56中求出的元件搭载坐标的Y轴坐标Yp上(如果差值为负则为减去),以修正元件搭载坐标(步骤S64)。另一方面,如果该印刷偏移量为修正允许值Ya以下,亦即可获得自校正效果,则将步骤S56中求出的元件搭载坐标的Y轴坐标Yp的值改写为步骤S58中计算出的Y轴坐标Yq的值(步骤S65)。
另外,对于R轴方向而言,无论印刷偏移量的大小,均将步骤S56中求出的元件搭载坐标的R轴坐标Rp的值改写为步骤S58中计算出的R轴坐标Rq的值(步骤S66)。
安装机30增大变量P(步骤S67),对于第G组中的所有元件,判断元件搭载坐标Xp、Yp、Rp的修正处理是否已结束(步骤S68)。假如未处理的元件为r,则反复进行步骤S52以下的处理。另一方面,如果第G组中的所有元件的元件搭载坐标Xp、Yp、Rp的修正处理已结束,则安装机30使元件吸嘴移动之后,将由元件吸嘴吸附保持的元件安装到基板1上(步骤S69)。在该安装时,如果焊料基准标志设定为“1”而允许以焊料印刷位置为基准来进行元件安装,则对应于印刷偏移量来修正元件搭载坐标Xp、Yp、Rp。另外,如果焊料基准标志被设定为0或Null,则直接使用步骤S56中计算出的元件搭载坐标Xp、Yp、Rp。
当第G组元件的安装结束时,安装机30增大变量G(步骤S70),并判定是否所有组的安装处理已完成(步骤S71)。假如并非所有元件的这样的元件安装已完成(在步骤S71中判定为“否”时),则反复进行图11的步骤S45以后的处理。
如果所有元件对基板1的安装已完成,则由基板搬送机构302将元件安装完成的基板1搬出安装机30(步骤S72),并通过接下来的回流炉40来实施回流处理。
如上所述,如果印刷偏移量处于修正允许范围内(在X轴方向上小于修正允许值Xa,在Y轴方向上小于修正允许值Ya),则以焊料印刷位置为基准来安装元件3,并通过在元件安装处理后进行回流处理来有效地呈现自校正效果,从而可将元件3良好地安装到基板上。另外,如果印刷偏移量超出修正允许范围(在X轴方向上大于修正允许值Xa,在Y轴方向上大于修正允许值Ya)而无法期待校正效果,则以允许界限位置(在X轴方向上为修正允许值Xa的位置,在Y轴方向上为修正允许值Ya的位置)为基准来将元件3搭载到基板1上,因此如上所述,可防止焊接不良的发生,并且可将元件3良好地安装到基板1上。
另外,本发明并不限定于上述实施方式,只要不脱离其主旨,除了上述以外,还可进行各种变更。例如在上述实施方式中,除了对位时偏移量ΔX3、ΔY3、ΔR3以外,还考虑基于模板图像求出的模板开口偏移ΔX0、ΔY0来求出印刷偏移量,但也可以只考虑任一方来求出印刷偏移量。另外,也可以在生产***中组入印刷检查装置20,并利用由印刷检查装置20所检测出的印刷偏移量。另外,如果只考虑基于模板图像求出的模板开口偏移ΔX0、ΔY0来求出印刷偏移量,则可以省略图10中的步骤S35,从而可节约摄像机拍摄的时间等。
另外,当如上述实施方式那样,印刷偏移为修正允许范围以上,则通过使进行元件安装的元件3的位置设为修正允许值,或者在修正允许范围内,使元件3的位置从成为基准的基板电极位置偏离至指定位置(即,在焊料偏出的范围内离开到靠基板电极1a且为修正允许范围的指定位置,如图2的(E)那样确保ΔX1),由此,夹在基板电极1a与元件电极3a之间的焊料2在回流处理中熔融向两电极1a、3a浸润而向图2的(E)的左方扩展,在该扩展的焊料2的表面张力的作用下,向图2的(E)的左方牵拉元件电极3a,如图2的(F)所示,元件3将向图左方移动到该元件3的元件电极3a与基板电极1a对齐,从而可在回流处理后将元件3安装到以基板1的电极位置为基准的正确位置。另外,回流前相对于元件3偏出的焊料2a因回流处理而熔融,从而欲进一步向右方扩展,但由于受到向图左方移动的元件3牵拉,因此不会到达相邻的基板电极1a′,从而不会发生焊桥等焊接不良。
另外,本发明的运用对象并不限定于上述结构的安装机,可全盘运用于在基板上安装元件的元件安装装置。此外,可运用本发明的元件安装装置并不限定于组入于生产***中的装置,对于单独工作的安装机也可以运用本发明。
Claims (7)
1.一种元件安装装置,其特征在于,对形成有电极且在该电极上印刷有焊料的基板安装元件,所述元件安装装置包括:
头部组件,将所述元件安装到所述基板上;
控制部,控制所述头部组件的动作,根据所述焊料的相对于所述电极的印刷偏移量来调整所述元件的安装位置;其中,
所述控制部在所述印刷偏移量处于修正允许范围内的情况下,以所述焊料的在基板上的偏出位置为基准来安装所述元件,所述修正允许范围是通过基于所述焊料的熔融所呈现的自校正效果而能够将所述元件的安装位置修正到所述电极侧的修正允许范围,
所述控制部在所述印刷偏移量超出所述修正允许范围的情况下,以焊料在基板上所偏出的范围中靠所述电极且为所述修正允许范围的指定位置为基准来安装所述元件。
2.根据权利要求1所述的元件安装装置,其特征在于:
所述控制部将所述修正允许范围的最大值亦即修正允许值的位置设定为所述指定位置。
3.根据权利要求1所述的元件安装装置,其特征在于:
所述控制部根据所述元件的种类来设定所述修正允许范围。
4.根据权利要求1所述的元件安装装置,其特征在于:
所述控制部根据所述元件的方向来设定所述修正允许范围。
5.根据权利要求1所述的元件安装装置,其特征在于:
所述控制部考虑基板固定时偏移量来控制所述头部组件的动作,所述基板固定时偏移量是将安装有元件的基板固定时所产生的偏移量。
6.根据权利要求1所述的元件安装装置,其特征在于:
所述控制部考虑元件吸附时偏移量来控制所述头部组件的动作,所述元件吸附时偏移量是将安装到基板上的元件吸附时所产生的偏移量。
7.一种元件安装方法,其特征在于,对形成有电极且在该电极上印刷有焊料的基板安装元件,所述元件安装方法包括以下步骤:
求出所述焊料相对于所述电极的印刷偏移量的步骤;
将所述印刷偏移量与修正允许范围进行对比的步骤,所述修正允许范围是通过基于所述焊料的熔融所呈现的自校正效果而能够将所述元件的安装位置修正到所述电极侧的修正允许范围;
在所述印刷偏移量处于所述修正允许范围内的情况下,以所述焊料的在基板上的偏出位置为基准来安装所述元件,而在所述印刷偏移量超出所述修正允许范围的情况下,以焊料在基板上偏出的范围中靠所述电极且为所述修正允许范围的指定位置为基准来安装所述元件的步骤。
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