JP4515350B2

JP4515350B2 - Electronic component mounting method

Info

Publication number: JP4515350B2
Application number: JP2005226469A
Authority: JP
Inventors: 英樹角; 和彦中原
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-08-04
Filing date: 2005-08-04
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2019-02-03
Also published as: JP2005328090A

Description

本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品の実装方法に関するものである。 The present invention relates to an electronic component mounting method for mounting an electronic component on a substrate.

電子部品の実装装置においては、テープフィーダなどのパーツフィーダが多数台設けられており、これらのパーツフィーダでは複数種類の電子部品が移載ヘッドによるピックアップ位置に供給される。そして生産対象品種が切り替わると、これらのパーツフィーダの配置換えや他のパーツフィーダとの交換が行われる。 In an electronic component mounting apparatus, a large number of parts feeders such as a tape feeder are provided, and in these parts feeders, a plurality of types of electronic components are supplied to a pickup position by a transfer head. When the production target product is switched, the parts feeders are rearranged and exchanged with other parts feeders.

このパーツフィーダの配置換えや交換などの配列作業は、従来品種切り換えに先立って予め作成されるフィーダ配置データに従って行われていた。このフィーダ配置データは各パーツフィーダに収納される電子部品の種類とパーツフィーダ配置との関連を示すものである。このため、パーツフィーダの配列作業においては、作業者は予め作成されたフィーダ配置データに従って、供給部の指定された位置に指定されたパーツフィーダを装着する必要があり、データとの照合や確認のために手間と時間を要していた。そして配列作業において配列ミスがあった場合には、吸着ミスや実装ミスを生ずる場合があるという問題点があった。 Arrangement operations such as rearrangement and replacement of the parts feeders have been performed according to feeder arrangement data created in advance prior to the conventional product type switching. This feeder arrangement data indicates the relationship between the type of electronic component stored in each part feeder and the part feeder arrangement. For this reason, in the parts feeder arrangement work, the operator needs to install the specified parts feeder at the specified position of the supply unit in accordance with the feeder arrangement data created in advance. It took time and effort. When there is an arrangement mistake in the arrangement work, there is a problem that an adsorption error or a mounting error may occur.

そこで本発明は、パーツフィーダの配列作業を容易に行え、吸着ミスや実装ミスを減少させることができる電子部品の実装方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electronic component mounting method capable of easily arranging parts feeders and reducing suction errors and mounting errors.

請求項１記載の電子部品の実装方法は、電子部品の供給部に多数台並設されたパーツフィーダから移載ヘッドによって電子部品をピックアップして基板に実装する電子部品の実装方法であって、品種切り替えに伴う段取り替え作業時に実装対象基板への実装に必要な電子部品の種類に基づいて各パーツフィーダを供給部の任意の位置に装着する工程と、パーツフィーダを装着することによりパーツフィーダに備えられた記憶装置からフィーダデータを読み込む工程と、読み込まれたフィーダデータに基づいて供給部に装着されたパーツフィーダに収納される電子部品の種類を供給部におけるパーツフィーダの配列位置と関連付けフィーダ配置データを生成する工程と、この生成されたフィーダ配置データと実装対象基板への実装に必要な電子部品の種類および実装座標データである実装データにより作成された実装動作シーケンスに基づいて実装作業を行う工程と、前記読み込まれたフィーダデータに含まれるピックアップ位置における各パーツフィーダ固有の電子部品の位置
ずれ量に基づいて移載ヘッドの位置補正を行う工程を含む。 The electronic component mounting method according to claim 1 is a mounting method of an electronic component that picks up an electronic component by a transfer head from a parts feeder arranged in parallel in a supply unit of the electronic component and mounts the electronic component on a substrate. A process for mounting each part feeder at an arbitrary position in the supply unit based on the type of electronic components required for mounting on the mounting target board during the setup change work accompanying the product type switching, and a part feeder by mounting the part feeder. The process of reading feeder data from the provided storage device, and the type of electronic parts stored in the parts feeder attached to the supply unit based on the read feeder data and the arrangement position of the parts feeder in the supply unit The data generation process, the generated feeder arrangement data, and the electronics required for mounting on the mounting target board A process of performing mounting work based on a mounting operation sequence created from mounting data that is the type of product and mounting coordinate data, and positional deviation of electronic parts unique to each parts feeder at the pickup position included in the read feeder data And a step of correcting the position of the transfer head based on the amount.

本発明によれば、パーツフィーダが収納する電子部品の種類を表わす部品データを各パーツフィーダに記憶させ、この部品データを読み取ってフィーダ配置データを自動生成することにより、パーツフィーダ配列時にはパーツフィーダを任意の位置に装着することができ、配列作業の効率化および配列ミスによる不具合の防止が実現される。 According to the present invention, parts data representing the types of electronic parts stored in the parts feeder are stored in each part feeder, and the parts feeder is automatically generated by reading the parts data and arranging the parts feeder. It can be mounted at an arbitrary position, and the efficiency of arrangement work and the prevention of problems due to arrangement mistakes are realized.

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の実装装置の平面図、図２は同電子部品の実装装置の制御系の構成を示すブロック図、図３は同電子部品実装方法のフロー図である。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a control system of the electronic component mounting apparatus, and FIG. 3 is a flowchart of the electronic component mounting method. It is.

まず図１を参照して電子部品実装装置の構造について説明する。図１において基台１の
中央には、搬送路２が配設されている。搬送路２は基板３を搬送し、電子部品実装位置にて基板３を位置決めする。搬送路２の両側には、電子部品の供給部４が設けられている。供給部４にはパーツフィーダであるテープフィーダ５が多数台並設されている。テープフィーダ５は電子部品であるチップをピックアップ位置５ａまで供給する。これらのテープフィーダ５は個別に記憶装置５ｂを備えており、後述するようにチップ種類やピックアップ位置５ａにおける各テープフィーダ固有のチップ位置ずれ量の学習値などのフィーダデータを各テープフィーダが記憶している。したがって、テープフィーダ５の記憶装置５ｂは部品データ記憶手段となっている。 First, the structure of the electronic component mounting apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a transport path 2 is disposed at the center of the base 1. The conveyance path 2 conveys the board 3 and positions the board 3 at the electronic component mounting position. On both sides of the conveyance path 2, electronic component supply units 4 are provided. The supply unit 4 is provided with a large number of tape feeders 5 which are parts feeders. The tape feeder 5 supplies chips as electronic components to the pickup position 5a. These tape feeders 5 are individually provided with a storage device 5b. As will be described later, each tape feeder stores feeder data such as a chip type and a learning value of a chip position shift amount unique to each tape feeder at the pickup position 5a. ing. Therefore, the storage device 5b of the tape feeder 5 is a component data storage means.

基台１の上面の両側端には、Ｙ軸テーブル８Ａおよびスライドガイド８Ｂが並列に配設されており、Ｙ軸テーブル８Ａおよびスライドガイド８Ｂには、Ｘ軸テーブル７が架設されている。Ｘ軸テーブル７には移載ヘッド６が装着されており、Ｘ軸テーブル７およびＹ軸テーブル８Ａを駆動することにより移載ヘッド６は水平移動し、テープフィーダ５のピックアップ位置５ａからチップをピックアップし、基板３上に実装する。このピックアップから実装までの動作途中において、移載ヘッド６のノズルに真空吸着によりピックアップされて保持されたチップは、カメラ９によって下方から撮像され、移載ヘッド６のノズルに対する位置ずれ量が検出される。 A Y-axis table 8A and a slide guide 8B are arranged in parallel on both ends of the upper surface of the base 1, and an X-axis table 7 is installed on the Y-axis table 8A and the slide guide 8B. A transfer head 6 is mounted on the X-axis table 7, and the transfer head 6 moves horizontally by driving the X-axis table 7 and the Y-axis table 8 A, and picks up a chip from the pickup position 5 a of the tape feeder 5. And mounted on the substrate 3. During the operation from the pickup to the mounting, the chip picked up and held by the nozzle of the transfer head 6 by vacuum suction is imaged from below by the camera 9, and the amount of positional deviation with respect to the nozzle of the transfer head 6 is detected. The

次に図２を参照して制御系について説明する。図２において、ＣＰＵ１０は全体制御部であり、プログラム記憶部１１に記憶された各種のプログラムに従って以下に説明する各部の動作制御や演算を行う。プログラム記憶部１１は各種動作や処理に必要なプログラムを記憶する。実装データ記憶部１２は、実装対象の基板３上に実装されるチップの種類や実装座標データなどの実装データを記憶する。フィーダ配置データ記憶部１３は、供給部に装着されるテープフィーダ５に収納されるチップの種類を供給部４におけるテープフィーダ５の配列位置と関連付けるフィーダ配置データを記憶する。学習値記憶部１４は、各テープフィーダ５からチップをピックアップする際に発生する位置ずれ量の学習値、すなわち各テープフィーダ５に固有のチップの位置ずれ量を各テープフィーダごとに記憶する。 Next, the control system will be described with reference to FIG. In FIG. 2, a CPU 10 is an overall control unit, and performs operation control and calculation of each unit described below according to various programs stored in the program storage unit 11. The program storage unit 11 stores programs necessary for various operations and processes. The mounting data storage unit 12 stores mounting data such as the type of chip mounted on the substrate 3 to be mounted and mounting coordinate data. The feeder arrangement data storage unit 13 stores feeder arrangement data that associates the types of chips stored in the tape feeder 5 mounted in the supply unit with the arrangement position of the tape feeder 5 in the supply unit 4. The learned value storage unit 14 stores, for each tape feeder, a learned value of the amount of misalignment that occurs when a chip is picked up from each tape feeder 5, that is, the amount of misalignment of the chip unique to each tape feeder 5.

フィーダ配置データ生成部１５は、各テープフィーダ５から読み込まれたチップ種類のデータを各テープフィーダの装着位置と関連付けて、フィーダ配置データを自動生成する。生成されたフィーダ配置データは、フィーダ配置データ記憶部１３に格納される。 The feeder arrangement data generation unit 15 automatically generates feeder arrangement data by associating the chip type data read from each tape feeder 5 with the mounting position of each tape feeder. The generated feeder arrangement data is stored in the feeder arrangement data storage unit 13.

学習値計算部１６は、各テープフィーダ５からピックアップした状態のチップをカメラ９により撮像して画像認識することにより得られた位置ずれ量のデータに基づいて、ピックアップ位置における各テープフィーダ固有のチップの位置ずれ量の学習値を計算する。ここで求められた学習値は各テープフィーダ５ごとのデータとして学習値記憶部１４に格納される。 The learning value calculator 16 is a chip unique to each tape feeder at the pickup position based on the positional deviation amount data obtained by recognizing the image picked up by the camera 9 with the chip picked up from each tape feeder 5. The learning value of the amount of misalignment is calculated. The learned value obtained here is stored in the learned value storage unit 14 as data for each tape feeder 5.

モータ駆動部１７は、Ｘ軸テーブル７、Ｙ軸テーブル８Ａおよび移載ヘッド６の上下動テーブル（図示せず）に備えられたＸ軸モータ１８、Ｙ軸モータ１９およびヘッドＺ軸モータ２０を駆動する。画像認識部２１はカメラ９によって撮像された画像データを画像処理することにより、移載ヘッド６のノズルに保持された状態のチップの位置を検出し、ノズルに対するチップの相対的な位置ずれ量を求める。 The motor drive unit 17 drives the X-axis motor 18, the Y-axis motor 19, and the head Z-axis motor 20 provided on the X-axis table 7, the Y-axis table 8 A, and the vertical movement table (not shown) of the transfer head 6. To do. The image recognition unit 21 detects the position of the chip held by the nozzle of the transfer head 6 by performing image processing on the image data captured by the camera 9, and calculates the relative positional deviation amount of the chip with respect to the nozzle. Ask.

データ書き込み部２２およびデータ読み込み部２３は、供給部４に装着されるテープフィーダ５に備えられた記憶装置５ｂへのデータ書き込み、および記憶装置５ｂからのデータ読み込みを行う。ここで書き込み・読み取りされるフィーダデータは、前述のチップ種類データおよびピックアップ位置のチップ位置ずれ量の学習値データである。 The data writing unit 22 and the data reading unit 23 write data to the storage device 5b provided in the tape feeder 5 attached to the supply unit 4 and read data from the storage device 5b. The feeder data written / read here is the above-described chip type data and learned value data of the amount of chip position deviation at the pickup position.

この電子部品の実装装置は上記の様に構成されており、以下動作について図３のフローに沿って説明する。まず実装作業においては、品種切り替えに伴う段取り替え作業が行われ、供給部４ではテープフィーダ５の配置換えが行われる（ＳＴ１）。この配置換えに際しては、当該実装対象基板への実装に必要なチップ種類を示すデータのみに基づいて各テープフィーダの装着が行われる。すなわち作業者は、当該チップ種類を収納するテープフィーダの供給部４における装着位置を考慮する必要はなく、順不同で任意の位置に装着すればよい。 The electronic component mounting apparatus is configured as described above, and the operation will be described along the flow of FIG. First, in the mounting operation, a setup change operation accompanying the product type change is performed, and the supply unit 4 rearranges the tape feeder 5 (ST1). At the time of this rearrangement, each tape feeder is mounted based only on data indicating the chip type necessary for mounting on the mounting target board. That is, the operator does not need to consider the mounting position in the supply unit 4 of the tape feeder that stores the chip type, and it is only necessary to mount the tape feeder in any order.

このテープフィーダの装着により、各テープフィーダ５の記憶装置５ｂから、データ読み込み部２３によって各テープフィーダのフィーダデータ、すなわち当該テープフィーダに収納されているチップ種類と、当該テープフィーダのピックアップ位置での固有の位置ずれ量の学習値が読み込まれる（ＳＴ２）。読み込まれたチップ種類のデータはフィーダ配置データ生成部１５に送られ、ここでフィーダ配置データの自動生成を行う（ＳＴ３）。これにより、供給部４における各テープフィーダ５とチップ種類が関連付けられ、このフィーダ配置データと前述の実装データに基づいて、移載ヘッド６による実装動作シーケンスがＣＰＵ１０により作成される。 By mounting the tape feeder, from the storage device 5b of each tape feeder 5, the data reading unit 23 causes the feeder data of each tape feeder, that is, the chip type stored in the tape feeder and the pick-up position of the tape feeder. The learning value of the specific positional deviation amount is read (ST2). The read chip type data is sent to the feeder arrangement data generation unit 15, where the feeder arrangement data is automatically generated (ST3). Thereby, each tape feeder 5 in the supply unit 4 is associated with the chip type, and a mounting operation sequence by the transfer head 6 is created by the CPU 10 based on the feeder arrangement data and the mounting data described above.

次に、作成された実装動作シーケンスに従って実装動作が開始される（ＳＴ４）。実装動作開始時には、各テープフィーダ５から読み込まれた学習値に基づいて、ピックアップ時の移載ヘッド６の位置補正が行われ、さらに各実装動作ごとにテープフィーダ５からピックアップしたチップをカメラ９によって認識し、チップのノズルに対する位置ずれ量が検出される（ＳＴ５）。そして位置ずれ検出結果に基づき、位置ずれ量の学習値を更新する。すなわち学習値記憶部１４には常に更新された学習値が記憶され、この学習値に基づいてピックアップ時の位置補正が行われる。 Next, the mounting operation is started according to the created mounting operation sequence (ST4). At the start of the mounting operation, the position of the transfer head 6 at the time of pickup is corrected based on the learning value read from each tape feeder 5, and the chip picked up from the tape feeder 5 for each mounting operation is further captured by the camera 9. Recognizing and detecting the amount of misalignment of the chip with respect to the nozzle (ST5). Then, based on the position shift detection result, the learning value of the position shift amount is updated. That is, the learning value storage unit 14 always stores the updated learning value, and the position correction at the time of pickup is performed based on the learning value.

実装動作中にパーツ切れが生じたならば（ＳＴ７）、当該パーツ切れが生じたテープフィーダ５の記憶装置５ｂに、データ書き込み部２２によってその時点での学習値が格納される（ＳＴ８）。これにより、テープフィーダ５は常に最新の学習値を記憶する。そして当該パーツ切れのテープフィーダ５は新しいテープフィーダ５と交換される。この後ＳＴ２に戻ってこの新しいテープフィーダ５からはフィーダデータが読み込まれ、前述の同様の処理が行われる。 If a part break occurs during the mounting operation (ST7), the learning value at that time is stored by the data writing unit 22 in the storage device 5b of the tape feeder 5 where the part break occurs (ST8). Thereby, the tape feeder 5 always stores the latest learning value. Then, the tape feeder 5 whose parts are cut is replaced with a new tape feeder 5. Thereafter, returning to ST2, the feeder data is read from the new tape feeder 5, and the same processing as described above is performed.

またパーツ切れを生じることなく実装を続行している間において、予定の実装作業が完了したか否かが判断され（ＳＴ１０）、実装続行であればＳＴ５に戻って同様の実装動作を継続する。そして実装完了であれば、供給部４の各テープフィーダ５へその時点での学習値を格納して学習値の更新を行い（ＳＴ１１）、この後実装作業を終了する。これにより、テープフィーダ５は常に更新された学習値を記憶しており、次回に実装作業を再開する際には、他の実装装置に装着される場合にあっても各テープフィーダ固有の学習値を当該実装装置に読み込ませることができる。これにより、当該実装装置ではこの学習値を用いてピックアップ時の位置補正を行うことができ、従来の実装装置において品種切り替え時に発生していた、位置ずれに起因するピックアップミスなどの不具合を大幅に減少させることができる。 Further, while the mounting is continued without causing any parts to be cut off, it is determined whether or not the scheduled mounting operation is completed (ST10). If the mounting is continued, the process returns to ST5 and the same mounting operation is continued. If the mounting is completed, the learning value at that time is stored in each tape feeder 5 of the supply unit 4 to update the learning value (ST11), and then the mounting operation is terminated. As a result, the tape feeder 5 always stores the updated learning value, and when the mounting operation is resumed next time, even when the tape feeder 5 is mounted on another mounting apparatus, the learning value unique to each tape feeder is stored. Can be read by the mounting apparatus. As a result, the mounting device can correct the position at the time of pick-up using this learning value, which greatly reduces problems such as pick-up mistakes caused by position shifts that occurred when switching the product type in the conventional mounting device. Can be reduced.

本発明によれば、パーツフィーダが収納する電子部品の種類を表わす部品データを各パーツフィーダに記憶させ、この部品データを読み取ってフィーダ配置データを自動生成するようにしたので、品種切り替え時のパーツフィーダ配列作業において、作業者はパーツフィーダを任意の位置に装着すればよく、配列作業の効率化および配列ミスによるエラーを排除することができ、電子部品を基板に実装する実装方法として有用である。 According to the present invention, the part data representing the type of electronic parts stored in the parts feeder is stored in each part feeder, and the feeder arrangement data is automatically generated by reading this part data. In the feeder arrangement work, the operator only needs to mount the parts feeder at an arbitrary position, which can improve the efficiency of the arrangement work and eliminate errors due to arrangement errors, and is useful as a mounting method for mounting electronic components on a substrate. .

本発明の一実施の形態の電子部品の実装装置の平面図The top view of the mounting device of the electronic component of one embodiment of the present invention 本発明の一実施の形態の電子部品の実装装置の制御系の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the control system of the mounting device of the electronic component of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態の電子部品実装方法のフロー図The flowchart of the electronic component mounting method of one embodiment of this invention

符号の説明Explanation of symbols

３基板
４供給部
５テープフィーダ
５ｂ記憶装置
６移載ヘッド
９カメラ
１０ＣＰＵ
１３フィーダ配置データ記憶部
１５フィーダ配置データ生成部
２２データ書き込み部
２３データ読み込み部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Substrate 4 Supply part 5 Tape feeder 5b Storage device 6 Transfer head 9 Camera 10 CPU
13 Feeder Arrangement Data Storage Unit 15 Feeder Arrangement Data Generation Unit 22 Data Writing Unit 23 Data Reading Unit

Claims

電子部品の供給部に多数台並設されたパーツフィーダから移載ヘッドによって電子部品をピックアップして基板に実装する電子部品の実装方法であって、品種切り替えに伴う段取り替え作業時に実装対象基板への実装に必要な電子部品の種類に基づいて各パーツフィーダを供給部の任意の位置に装着する工程と、パーツフィーダを装着することによりパーツフィーダに備えられた記憶装置からフィーダデータを読み込む工程と、読み込まれたフィーダデータに基づいて供給部に装着されたパーツフィーダに収納される電子部品の種類を供給部におけるパーツフィーダの配列位置と関連付けフィーダ配置データを生成する工程と、この生成されたフィーダ配置データと実装対象基板への実装に必要な電子部品の種類および実装座標データである実装データにより作成された実装動作シーケンスに基づいて実装作業を行う工程と、前記読み込まれたフィーダデータに含まれるピックアップ位置における各パーツフィーダ固有の電子部品の位置ずれ量に基づいて移載ヘッドの位置補正を行う工程を含むことを特徴とする電子部品の実装方法。 An electronic component mounting method in which electronic components are picked up by a transfer head from a parts feeder arranged in parallel in the electronic component supply unit and mounted on a substrate. Mounting each part feeder at an arbitrary position of the supply unit based on the type of electronic component required for mounting, and loading the feeder data from a storage device provided in the part feeder by mounting the part feeder ; Generating the feeder arrangement data by associating the type of electronic component stored in the parts feeder mounted on the supply unit with the arrangement position of the parts feeder in the supply unit based on the read feeder data, and the generated feeder This is the placement data and the types of electronic components and mounting coordinate data required for mounting on the mounting target board. A step of performing a mounting operation based on a mounting operation sequence created by the mounting data, and a position of the transfer head based on a positional deviation amount of each electronic component specific to each parts feeder at the pickup position included in the read feeder data An electronic component mounting method comprising a step of performing correction.