JP2000165100A - 電子部品実装装置における電子部品認識装置および電子部品認識方法 - Google Patents

電子部品実装装置における電子部品認識装置および電子部品認識方法

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JP2000165100A JP10341242A JP34124298A JP2000165100A JP 2000165100 A JP2000165100 A JP 2000165100A JP 10341242 A JP10341242 A JP 10341242A JP 34124298 A JP34124298 A JP 34124298A JP 2000165100 A JP2000165100 A JP 2000165100A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バンプ付きの電子部品を含めて多品種の電子
部品を認識することができる電子部品実装装置における
電子部品認識装置および電子部品認識方法を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 ノズル11に保持された電子部品Pを照
明し撮像して画像認識を行う電子部品認識方法におい
て、光源部23の第1の光源24からの照明光によって
電子部品Pを透過認識し、第2の光源24からの照明光
によって電子部品Pを反射認識し、さらに第3の光源2
6からの照明光を鏡面部29b,32bによって導き、
バンプ付きの電子部品Pに対して側方から照射すること
によりこのバンプを認識する。これにより、反射認識、
透過認識では認識できないバンプ付きの電子部品を含め
て、多品種の電子部品を同一の認識装置で認識すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品の実装に
際して電子部品を画像認識する電子部品実装装置におけ
る電子部品認識装置および電子部品認識方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】電子部品を基板に実装する電子部品実装
装置では、実装位置精度を向上させるため、画像認識に
より電子部品の位置ずれを補正する方法が多用されてい
る。この方法は移載ヘッドがパーツフィーダから電子部
品をピックアップして保持した状態で、カメラにより電
子部品を撮像し、この撮像結果を画像処理して位置ずれ
を検出するものである。そして電子部品の基板への搭載
に際しては、前述の位置ずれが補正され、電子部品は正
しい位置に精度良く位置決めされ実装される。
【0003】カメラによって電子部品を撮像する際の照
明方法として、従来電子部品に対して下方から照明光を
照射し、電子部品からの反射光をカメラで受光する方法
や、または電子部品の背後に設けられた反射板に対して
照明光を照射しこの反射光をカメラで受光する透過照明
による方法などが用いられていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年CSP
(Chip Size Package)など薄型基板
にバンプが形成された電子部品が用いられるようになっ
てきている。このCSPを認識する場合においては、バ
ンプの全数についてバンプの有無や部分的な欠け、バン
プの中心位置などを画像認識により求める必要がある。
しかしながら、このようなバンプは上述の反射照明や透
過照明では認識することができない。バンプは電子部品
の外形の内側に含まれるため透過照明による認識対象と
はならず、また反射照明の場合にはバンプのみならず表
面の回路パターンやエッジも光を反射するためバンプの
みを精度よく認識することが困難だからである。このた
め、従来の電子部品実装装置のうち、汎用性があって多
種類の電子部品を高速実装できる実装装置ではCSPな
どのバンプ付きの電子部品を実装することができず、他
の専用の実装装置を必要としていた。
【0005】そこで本発明は、バンプ付きの電子部品を
含めて多品種の電子部品を認識することができる電子部
品実装装置における電子部品認識装置および電子部品認
識方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の電子部品
実装装置における電子部品認識装置は、ノズルに保持さ
れた電子部品を照明手段によって照明し、撮像手段によ
って撮像して前記電子部品の画像認識を行う電子部品実
装装置における電子部品認識装置であって、前記照明手
段に、電子部品を透過認識するための第1の光源と、反
射認識するための第2の光源と、電子部品を側方から照
明するための第3の光源およびこの第3の光源の照明光
を導き前記電子部品に対して特定方向から照射する導光
手段とを備えた。
【0007】請求項2記載の電子部品実装装置における
電子部品認識装置は、請求項1記載の電子部品実装装置
における電子部品認識装置であって、前記導光手段は対
向して配設された鏡面部である。
【0008】請求項3記載の電子部品実装装置における
電子部品認識装置は、請求項2記載の電子部品実装装置
における電子部品認識装置であって、前記鏡面部の間隔
を変更する間隔変更手段を備え、前記電子部品に対して
側方から照射される照明光の照射位置が可変である。
【0009】請求項4記載の電子部品実装装置における
電子部品認識方法は、ノズルに保持された電子部品を照
明手段によって照明し、撮像手段によって撮像して前記
電子部品の画像認識を行う電子部品実装装置における電
子部品認識方法であって、前記照明手段に備えられた第
1の光源からの照明光によって電子部品を透過認識し、
第2の光源からの照明光によって電子部品を反射認識
し、さらに第3の光源からの照明光をバンプ付きの電子
部品に対して側方から照射することによりこのバンプを
認識する。
【0010】各請求項記載の発明によれば、照明手段に
電子部品を透過認識するための第1の光源と、反射認識
するための第2の光源と、電子部品を側方から照明する
ための第3の光源およびこの第3の光源の照明光を導く
導光手段とを備えることにより、バンプ付きの電子部品
を含めて多品種の電子部品を認識することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】次に本発明の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の電子
部品認識装置の平面図、図2は同電子部品認識装置の断
面図、図3(a),(b)は同電子部品認識装置の光源
部の断面図、図4(a),(b)は同電子部品認識装置
の部分断面図、図5(a),(b)は同電子部品認識装
置の部分断面図、図5(c)は同電子部品認識装置の画
像図である。
【0012】まず、図1を参照して電子部品実装装置の
全体構造を説明する。図1において、基台1の中央部に
はX方向にコンベア2が配設されている。コンベア2は
基板3を搬送し位置決めする。したがってコンベア2は
基板3の位置決め部となっている。コンベア2の両側に
は多数のパーツフィーダ4が並設されている。パーツフ
ィーダ4は電子部品Pを収納し供給する。
【0013】X軸テーブル6上には電子部品Pの移載ヘ
ッド7が装着されている。X軸テーブル6は、左右両側
に並設された2つのY軸テーブル5に架設されている。
したがってX軸テーブル6及びY軸テーブル5を駆動す
ることにより、移載ヘッド7は水平方向に移動し、パー
ツフィーダ4から電子部品Pをピックアップし、基板3
上に搭載する。また移載ヘッド7の移動経路には、電子
部品Pを認識する電子部品Pの電子部品認識装置8が配
設されている。
【0014】次に図2を参照して移載ヘッド7および電
子部品認識装置8について説明する。図2において、移
載ヘッド7には複数(図2では1つのみ図示)のθ軸1
0が設けられている。θ軸10には電子部品Pを真空吸
着するノズル11が装着されており、θ軸10とノズル
11は図示しない上下動手段により一体的に上下動す
る。移載ヘッド7の下面には、光源部からの照明光を反
射する反射板12が装着されている。反射板12は透過
照明用反射板12aおよび赤外透過フィルタ12bより
構成されている。
【0015】電子部品認識装置8にはレンズ20および
カメラ21が配設されている。カメラ21は画像処理部
22に接続されており、画像処理部22はカメラ21に
よって認識された電子部品Pの画像データを処理し、電
子部品Pの位置ずれを検出する。レンズ20の周囲の上
方には、移載ヘッド7を周囲から囲むように照明手段と
しての光源部23が配設されている。光源部23は、波
長850nm近辺の赤外光を照射する赤外LEDの光源
24と、波長690nm近辺の赤色光を照射する赤色L
EDの光源25および光源26を備えている。
【0016】次に図3を参照して光源部23について説
明する。図3(a)において、ブロック27の側面には
スライダ28が摺動自在に装着されている。スライダ2
8にはホルダ29が結合され、ホルダ29の側面には赤
外LEDの光源24が装着されている。ホルダ29の下
端部は略L字状に屈曲した屈曲部29aとなっており、
屈曲部29aの下面は鏡面加工がなされ、鏡面部29b
となっている。ホルダ29の上端部はシリンダ30のロ
ッド30aと結合されており、ロッド30aを突没させ
ることにより、ホルダ29は矢印方向に移動し、屈曲部
29aの位置が上下動する。
【0017】ブロック27の下面にはブロック31が固
着され、ブロック31の側面にはLEDの光源26が装
着されている。ブロック31の下面にはプレート32が
固着され、プレート32の下面には、プレート状のホル
ダ33が固着されており、ホルダ33の端部にはLED
の光源25が装着されている。プレート32の端部は屈
曲して屈曲部32aとなっている。屈曲部32aの上面
は鏡面加工がなされ、同様に鏡面部32bとなってい
る。鏡面部29bと鏡面部32bは対向して配設されて
いる。図3(b)に示すように、光源26から照射され
た照明光(矢印参照)は、鏡面部29b,32bによっ
て交互に反射され、電子部品Pの側面に特定方向から入
射する。すなわち、鏡面部29b,32bは光源26の
照明光の導光手段となっている。
【0018】図3(b)はシリンダ30のロッド30a
を没入させて屈曲部29aを上昇させた状態を示してい
る。これにより鏡面部29b,32bの間隔Dは図3
(a)に示す状態よりも大きくなる。すなわち、間隔D
はシリンダ30を駆動することにより変更され、シリン
ダ30は間隔変更手段となっている。なお、屈曲部32
aを上下動させることにより間隔Dを変更しても良い。
【0019】次に、光源部23の機能について説明す
る。まず光源24を点灯すると、図4(a)に示すよう
に赤外LEDの照明光はノズル11の上方に配設された
照明反射板12の赤外透過フィルタ12bを透過して透
過照明用反射板12aによって下方に反射され、この反
射光をカメラ21で受光することにより電子部品Pを暗
像とする画像が得られ、この画像により電子部品Pの形
状を認識することができる。すなわち光源24は電子部
品Pを透過認識する第1の光源となっている。
【0020】光源25を点灯することにより、図4
(b)に示すように赤色LEDの照明光はノズル11に
保持された電子部品Pの下面を照射し、この反射光がカ
メラ21に入射することにより、電子部品Pを認識する
ことができる。なお、赤色LEDの照明光は電子部品P
の上方の赤外透過フィルタ12bを透過しないので、透
過照明用反射板12aによって下方に反射されず、カメ
ラ21には電子部品Pからの反射光のみが入射する。す
なわち光源25は、電子部品Pを反射認識するための第
2の光源となっている。
【0021】次に図5を参照してCSPのように下面に
バンプBが設けられた電子部品Pの認識について説明す
る。まず図5(a)に示すように、CSPである電子部
品Pを対象とする場合には、シリンダ30により鏡面部
29bの位置を上昇させる。これにより、光源26から
照射された照明光は鏡面部29b,32bによって導か
れ、電子部品Pの側面に入射する。このとき、入射位置
は電子部品PのバンプBに側面から入射するように照射
位置が設定されている。これにより、電子部品Pの下面
に形成されているリードなどの光沢面に入射することな
く、バンプBの側面にのみ入射する。周囲を囲んで配設
された複数の光源部23からバンプBの側面を照明され
た状態で、電子部品Pを下方からカメラ21によって撮
像することにより、図5(b)に示すように電子部品P
のバンプB以外を背景画像の暗像とし、バンプBのみを
明像とする画像を得ることができる。すなわち光源26
は、電子部品Pを側方から照射する第3の光源となって
いる。
【0022】また、同様にBGAなどCSPよりもサイ
ズが大きく、したがってバンプの位置が下方にずれるよ
うな電子部品P‘を対象とする場合には、シリンダ30
を駆動して鏡面部29bの位置を下降させる。これによ
り光源26からの照明光の入射位置は下方に移動し、バ
ンプBの側面を照射する。そして同様にBGAのバンプ
Bのみを明像とする画像を得ることができる。
【0023】このように、透過認識用の第1の光源、反
射認識用の第2の光源およびノズル11に保持された状
態の電子部品に対して側方の特定方向から入射する第3
の光源を一体的に備えることにより、CSPやBGAな
ど従来の汎用型の電子部品実装装置では実装対象とする
ことができなかったバンプ付き電子部品を同一の実装装
置で実装することが可能となる。また、ロータリヘッド
型の電子部品実装装置のように、認識位置で電子部品を
保持したノズルの上下動が不可能な装置においても、バ
ンプ付き電子部品の認識が可能となる。したがって、実
装装置の汎用性を更に向上させ、トータルの設備費用を
削減することができる。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、照明手段に電子部品を
透過認識するための第1の光源と、反射認識するための
第2の光源と、電子部品を側方から照明するための第3
の光源およびこの第3の光源の照明光を導く導光手段と
を備えたので、CSPなどのバンプ付きの電子部品を含
めて多品種の電子部品を同一の認識装置により認識する
ことができ、電子部品実装装置の汎用性を向上させるこ
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の電子部品認識装置の平
面図
【図2】本発明の一実施の形態の電子部品認識装置の断
面図
【図3】(a)本発明の一実施の形態の電子部品認識装
置の光源部の断面図 (b)本発明の一実施の形態の電子部品認識装置の光源
部の断面図
【図4】(a)本発明の一実施の形態の電子部品認識装
置の部分断面図 (b)本発明の一実施の形態の電子部品認識装置の部分
断面図
【図5】(a)本発明の一実施の形態の電子部品認識装
置の部分断面図 (b)本発明の一実施の形態の電子部品認識装置の部分
断面図 (c)本発明の一実施の形態の電子部品認識装置の画像
【符号の説明】
7 移載ヘッド 8 電子部品認識装置 11 ノズル 12 反射板 12a 透過照明用反射板 12b 赤外透過フィルタ 21 カメラ 22 画像処理部 23 光源部 24 第1の光源 25 第2の光源 26 第3の光源 29b、32b 鏡面部 30 シリンダ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ノズルに保持された電子部品を照明手段に
    よって照明し、撮像手段によって撮像して前記電子部品
    の画像認識を行う電子部品実装装置における電子部品認
    識装置であって、前記照明手段に、電子部品を透過認識
    するための第1の光源と、反射認識するための第2の光
    源と、電子部品を側方から照明するための第3の光源お
    よびこの第3の光源の照明光を導き前記電子部品に対し
    て特定方向から照射する導光手段とを備えたことを特徴
    とする電子部品実装装置における電子部品認識装置。
  2. 【請求項2】前記導光手段は、対向して配設された鏡面
    部であることを特徴とする請求項1記載の電子部品実装
    装置における電子部品認識装置。
  3. 【請求項3】前記鏡面部の間隔を変更する間隔変更手段
    を備え、前記電子部品に対して側方から照射される照明
    光の照射位置が可変であることを特徴とする請求項2記
    載の電子部品実装装置における電子部品認識装置。
  4. 【請求項4】ノズルに保持された電子部品を照明手段に
    よって照明し、撮像手段によって撮像して前記電子部品
    の画像認識を行う電子部品実装装置における電子部品認
    識方法であって、前記照明手段に備えられた第1の光源
    からの照明光によって電子部品を透過認識し、第2の光
    源からの照明光によって電子部品を反射認識し、さらに
    第3の光源からの照明光をバンプ付きの電子部品に対し
    て側方から照射することによりこのバンプを認識するこ
    とを特徴とする電子部品実装装置における電子部品認識
    方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007266330A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd 電子部品装着装置及び電子部品装着方法
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