JP2004323205A

JP2004323205A - 部品実装装置

Info

Publication number: JP2004323205A
Application number: JP2003122668A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Wada; 直之和田; Hideo Hongo; 英男本郷; Kazue Saito; 和重斎藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】テープ状基板の送り量のばらつきを防止する。
【解決手段】ＩＣ実装装置１２のＴＶカメラ３１により撮像された映像が画像認識部３２により取り込まれ、テープ状基板Ｔ上のマークＭのｘ方向の位置が認識される。制御部３３は今回のマークのｘ方向の位置を取り込み、次いで前回のマークの位置との誤差量Δｘを算出し、装置１１〜１４ごとの固有の送り量の誤差とマークの誤差量に基づいて装置ごとに次の送り量（駆動量）を算出し、次の送りタイミングになると、装置ごとに算出した送り量でそれぞれ２テーブルリニアモータＬＭ１、ＬＭ２、ＬＭ３、ＬＭ４を同時に駆動する。
【選択図】図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、個々の基板がテープ状に連結されたテープ状基板をステップ状に搬送しながら個々の基板上の電極に部品を実装する部品実装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、基板上の電極にチップ部品を実装する場合、図１に示すように個々の基板をあらかじめ連結したテープ状に形成して、このテープ状基板Ｔをステップ状に搬送しながら個々の基板上の電極にチップ部品を実装する方法が知られている（下記の特許文献１〜３参照）。図１に示す例では、テープ状基板Ｔの搬送方向には順次、電極に接着剤を塗布するための接着剤塗布ステーションと、チップ部品を載せる実装ステーションと、加圧（及び加熱）ステーションと、検査ステーションが設けられ、各ステーションは連動してテープ状基板Ｔを同時にステップ状に搬送している。なお図１は本発明の一実施の形態の実装工程を示す図であるが、ここでは便宜上従来の技術の説明にも用いている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３０２３０４号公報
【特許文献２】
特開平５−２６６５４７号公報
【特許文献３】
特開平８−２３５６８７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、各ステーションによる送り量の差や、加圧（及び加熱）ステーションの加熱によるテープ状基板の伸びなどにより、テープ状基板の送り量にばらつきが発生するという問題点がある。特に、実装ステーションにおけるチップ部品を基板上の電極に位置合わせするために、電極をカメラにより撮像して画像認識を行う場合、近年ではチップ部品及び基板上の電極の微細化が進み、撮像視野が非常に狭いので、テープ状基板の送り量のばらつきにより、基板上の電極がこの撮像視野に入らなくなることがある。
【０００５】
ここで、テープ状基板が可撓性の場合には、各ステーション間でテープ状基板を弛ませるバッファ部を設ける方法が考えられるが、接着剤塗布ステーションや実装ステーションで、それぞれ乗せられた接着剤やチップ部品が移動中に位置ずれしないようにする場合には、この方法は適用することができない。
【０００６】
本発明は上記従来例の問題点に鑑み、テープ状基板の送り量のばらつきを防止することができる部品実装装置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】
本発明は上記目的を達成するために、個々の基板がテープ状に連結されたテープ状基板を搬送手段によりステップ状に搬送しながら前記個々の基板上の電極上に部品を実装する部品実装装置において、
前記テープ状基板の前記個々の基板ごとにあらかじめ形成されたマークを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像されたマークを画像認識する画像認識手段と、
前記画像認識手段により画像認識されたマークの搬送方向の位置と前回のマークの位置の差を算出する誤差算出手段と、
前記誤差算出手段により算出された差が次のテープ状基板の搬送時に０になるように前記搬送手段を制御する手段とを、
備えた構成とした。
上記構成により、本発明の部品実装装置はテープ状基板の送り量のばらつきを防止することができる。
【０００８】
また、前記撮像手段は、前記テープ状基板の前記個々の基板ごとに形成された電極上に部品を位置合わせして搭載するために前記電極を撮像する撮像手段を兼用していることを特徴とする。
上記構成により、本発明の部品実装装置は安価に構成することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明に係る部品実装装置の一実施の形態の実装工程を示す説明図、図２は図１の部品実装装置を示す外観図、図３は図２の各装置のフィーダ部を示す斜視図、図４は図３のクランプを詳しく示す図、図５は図３、図４のクランプの動作を示す説明図、図６は本発明で用いられる送り補正用のマークを示す説明図、図７は本発明におけるリニアモータ制御部を示すブロック図、図８は図７のリニアモータ制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【００１０】
図１において、テープ状基板Ｔは矢印方向に搬送され、まず、接着剤塗布ヘッダ１によりテープ状基板Ｔ上の不図示の電極上に接着剤が塗布され、次いで不図示のＩＣ実装ヘッダにより、接着剤が塗布された電極上にＩＣ２がマウントされ、次いで加圧ヘッダ３によりＩＣ２が加圧され、最後に検査用ＴＶカメラ４により撮像されてＩＣ２が正常にマウントされているか否かが検査される。
【００１１】
部品実装装置は図２に示すように、上流側から下流側に向かってテープ送り出し装置１０と、接着剤塗布装置１１と、ＩＣ実装（マウント）装置１２と、加圧装置１３と、検査装置１４とテープ巻き取り装置１５により構成される。接着剤塗布装置１１、ＩＣ実装（マウント）装置１２、加圧装置１３にもそれぞれＴＶカメラ（不図示）が設けられ、作業位置を各カメラにより撮像して画像認識により特定し、接着剤塗布ヘッダ１、ＩＣ実装ヘッダ、加圧ヘッダ３を位置決めして作業を行う。
【００１２】
図３は各装置１１〜１４に設けられてテープ状基板Ｔを搬送するためのフィーダ部２０を示している。このフィーダ部２０は上流側から下流側に向かって、固定クランプ２１と、移動クランプ２２、２３と固定クランプ２４により構成され、テープ搬送方向には固定クランプ２１、２４は移動せず、移動クランプ２２、２３は２テーブルリニアモータ２５により固定クランプ２１、２４の間を移動可能である。
【００１３】
図４（ａ）はクランプ２１〜２４の正面図であり、図４（ｂ）は２テーブルリニアモータ２５の斜視図であり、図４（ｃ）は各クランプ２１〜２４の斜視図である。ここで、テープ状基板Ｔの両側端には、送り用のパーフォレーション（不図示）が搬送方向に同じピッチに形成され、クランプ２１〜２４の係合部２７がエアシリンダ２６によりテープ状基板Ｔの厚み方向に開閉することにより、このパーフォレーションに係合して両端をクランプ可能である。
【００１４】
次に図５を参照してクランプ２１〜２４によりテープ状基板Ｔを送る概略動作を説明する。図５（１）はすべてのクランプ２１〜２４が「開」の状態を示し、移動クランプ２２、２３は上流側の固定クランプ２１に近い位置に位置している。図５（２）は図５（１）の状態から移動クランプ２２、２３が閉じた送り開始状態（固定クランプ２１、２４は「開」）を示し、図５（３）は図５（２）の状態から移動クランプ２２、２３がテープ状基板Ｔをクランプして下流側の固定クランプ２４の方向に移動する状態（固定クランプ２１、２４は「開」）を示している。
【００１５】
図５（４）は移動クランプ２２、２３が下流側の固定クランプ２４に近い位置に到達した送り完了状態を示し、この状態ではすべてのクランプ２１〜２４が閉じて各ステーションにおいて上述の作業が行われる。各ステーションの作業がすべて完了すると、固定クランプ２１、２４は「閉」状態で移動クランプ２２、２３が図５（５）に示すように「開」状態となって戻り開始状態になり、次いで図５（６）に示すように戻り状態になり、次いで図５（７）に示すように戻りが完了するとすべてのクランプ２１〜２４が「閉」状態になる。次いで図５（８）に示すように固定クランプ２１、２４が「開」状態となり、すなわち、図５（２）に示す状態に戻る。
【００１６】
ところで、上述のような各ステーションの装置１１〜１４は、同じ送り量の命令を与えても送り量にばらつきがあり、また、加圧装置１３では加熱も行うので、この熱が上流側に伝わってテープ状基板Ｔの伸びが搬送方向に不均一になるので、各ステーションの送り量が徐々に異なってくる。そこで、図６に示すようにテープ状基板Ｔの基板単位ごとに送り補正用のマークＭを設け、マークＭの搬送方向（ｘ方向とする）の誤差量Δｘを基板単位ごとに検出して次の送り時に誤差を補正するようにしている。また、本実施の形態では、マークＭを撮像するＴＶカメラとして、ＩＣ実装装置１２においてＩＣ２をテープ状基板Ｔ上の電極に位置合わせするためのＴＶカメラ３１を兼用している。
【００１７】
図７は各ステーションの装置１１〜１４における２テーブルリニアモータ２５（ＬＭ１、ＬＭ２、ＬＭ３、ＬＭ４）の制御系を示し、図８は図７の制御部３３の動作を示している。まず、ＩＣ実装装置１２のＴＶカメラ３１により撮像された映像は画像認識部３２により取り込まれ、テープ状基板Ｔ上の電極のｘｙθ方向の位置とマークＭのｘ方向の位置が認識される。制御部３３は電極のｘｙθ方向に基づいて電極上に搭載するＩＣ２のｘｙθ方向を決定し、ＩＣ２を保持するヘッダ（不図示）を駆動制御するとともに、今回のマークＭのｘ方向の位置を取り込み（ステップＳ１）、次いで前回のマークＭの位置との誤差量Δｘを算出する（ステップＳ２）。
【００１８】
ここで、制御部３２はあらかじめ、装置１１〜１４ごとに固有の送り量の誤差を記憶しており、この装置１１〜１４ごとの送り量の誤差とマークＭの誤差量Δｘに基づいて装置１１〜１４ごとの次の送り量（駆動量）を算出する（ステップＳ３、Ｓ４）。そして、次の送りタイミングになると、装置１１〜１４ごとに算出した送り量でそれぞれ２テーブルリニアモータＬＭ１、ＬＭ２、ＬＭ３、ＬＭ４を同時に駆動する（ステップＳ５）。なおステップＳ４は２テーブルリニアモータＬＭ１〜ＬＭ４のすべてについてステップＳ３を実行したか否かを判断するものである。
【００１９】
ここで、図７では、全ての装置１１〜１４の送り量を補正しているが、加圧装置１３と検査装置１４、さらには接着剤塗布装置１１の送り量のばらつきが問題とならない場合には、ＩＣ実装（マウント）装置１２のみを補正するようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、テープ状基板の送り量のばらつきを防止する部品実装装置を提供することができる。
また、請求項２に記載の発明によれば、部品実装装置を安価に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る部品実装装置の一実施の形態の実装工程を示す説明図
【図２】図１の部品実装装置を示す外観図
【図３】図２の各装置のフィーダ部を示す斜視図
【図４】図３のクランプを詳しく示す図（ａ）クランプの正面図
（ｂ）２テーブルリニアモータの斜視図
（ｃ）各クランプの斜視図
【図５】図３、図４のクランプの動作を示す説明図
【図６】本発明で用いられる送り補正用のマークを示す説明図
【図７】本発明におけるリニアモータ制御部を示すブロック図
【図８】図７のリニアモータ制御部の動作を説明するためのフローチャート
【符号の説明】
１接着剤塗布ヘッダ
２ＩＣ
３加圧ヘッダ
４検査用ＴＶカメラ
１０テープ送り出し装置
１１接着剤塗布装置
１２ＩＣ実装（マウント）装置
１３加圧装置
１４検査装置
１５テープ巻き取り装置
２０フィーダ部
２１、２４固定クランプ
２２、２３移動クランプ
２５、ＬＭ１〜ＬＭ４２テーブルリニアモータ
２６エアシリンダ
２７係合部
３１ＴＶカメラ
３２画像認識部
３３制御部
Ｍマーク
Ｔテープ状基板

Claims

個々の基板がテープ状に連結されたテープ状基板を搬送手段によりステップ状に搬送しながら前記個々の基板上の電極上に部品を実装する部品実装装置において、
前記テープ状基板の前記個々の基板ごとにあらかじめ形成されたマークを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像されたマークを画像認識する画像認識手段と、
前記画像認識手段により画像認識されたマークの搬送方向の位置と前回のマークの位置の差を算出する誤差算出手段と、
前記誤差算出手段により算出された差が次のテープ状基板の搬送時に０になるように前記搬送手段を制御する手段とを、
備えた部品実装装置。
前記撮像手段は、前記テープ状基板の前記個々の基板ごとに形成された電極上に部品を位置合わせして搭載するために前記電極を撮像する撮像手段を兼用していることを特徴とする請求項１に記載の部品実装装置。