JP4943300B2 - Component mounting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、部品実装装置に係り、特に、実装基板に搭載される第１電子部品と該第１電子部品に搭載される第２電子部品のうち、少なくともいずれか一方の画像を取得し、該画像情報を保持し、処理する画像処理手段と、該画像処理手段により処理された結果に基づいて、該第１及び第２電子部品を吸着ノズルにより保持して搭載する搭載ヘッドとを備えた部品実装装置に用いるのに好適な、実装基板に搭載された状態の第１電子部品を撮像することなく、第１電子部品に第２電子部品を積層搭載する際に適切に補正が可能な部品実装装置に関する。 The present invention relates to a component mounting apparatus, and in particular, acquires an image of at least one of a first electronic component mounted on a mounting substrate and a second electronic component mounted on the first electronic component, and A component comprising image processing means for holding and processing image information, and a mounting head for holding and mounting the first and second electronic components by suction nozzles based on the results processed by the image processing means Component mounting suitable for use in a mounting apparatus and capable of appropriate correction when stacking and mounting a second electronic component on the first electronic component without imaging the first electronic component mounted on the mounting substrate Relates to the device.
従来の部品実装装置の構成の一例について説明する。図１は、部品実装装置の斜視図である。図１において、部品実装装置１００は、電子部品を吸着する吸着ノズル１０６を備える搭載ヘッド１０８を有し、搭載ヘッド１０８の位置決めを行うＸ軸移動機構１１０、Ｙ軸移動機構１１２、部品供給装置を設置する部品供給部１１６、実装基板１０４を搬送及び位置決めする基板搬送部１１８、吸着された電子部品の状態を認識する部品認識カメラ１２０、実装基板１０４上の基板マーク等を認識する基板認識カメラ１２２、並びに本体１３０により構成される。 An example of the configuration of a conventional component mounting apparatus will be described. FIG. 1 is a perspective view of the component mounting apparatus. In FIG. 1, a component mounting apparatus 100 includes a mounting head 108 including a suction nozzle 106 that sucks an electronic component, and includes an X-axis moving mechanism 110, a Y-axis moving mechanism 112, and a component supply device that position the mounting head 108. A component supply unit 116 to be installed, a substrate transport unit 118 for transporting and positioning the mounting substrate 104, a component recognition camera 120 for recognizing the state of the sucked electronic component, and a substrate recognition camera 122 for recognizing a substrate mark on the mounting substrate 104 , And the main body 130.
従来、ベアチップ等の実装基板１０４へ搭載後の電子部品（第１電子部品１０２ａ(図１０)という）に他の電子部品（第２電子部品という）を搭載する積層搭載において、精度良く搭載する為には、搭載後の第１電子部品１０２ａの上面にある部品マーク、又はパターンの一部を基板認識カメラ１２２で認識することで、搭載位置に対する補正処理を行った上で搭載を行っていた（特許文献１、２）。 Conventionally, in order to mount with high accuracy in the stacked mounting in which another electronic component (referred to as the second electronic component) is mounted on the electronic component (referred to as the first electronic component 102a (FIG. 10)) after being mounted on the mounting substrate 104 such as a bare chip. In this case, the component recognition on the upper surface of the first electronic component 102a after mounting or a part of the pattern is recognized by the substrate recognition camera 122, and the mounting is performed after correcting the mounting position ( Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、実装基板１０４へ搭載後の第１電子部品１０２ａに第２電子部品を積層搭載する場合には、先に搭載される第１電子部品１０２ａに対して、部品供給部１１６での第１電子部品１０２ａの供給状態を基板認識カメラ１２２で撮像する動作と、搭載後の第１電子部品１０２ａの上面の部品マーク等を撮像する動作の両方が必要であり、第２電子部品の搭載に要する時間（タクトという）が長くなる問題があった。 However, when the second electronic component is stacked and mounted on the first electronic component 102a after being mounted on the mounting substrate 104, the first electronic component 102 in the first electronic component 102a is mounted on the first electronic component 102a previously mounted. Both the operation of imaging the supply state of the component 102a by the board recognition camera 122 and the operation of imaging the component mark on the upper surface of the first electronic component 102a after mounting are necessary, and the time required for mounting the second electronic component There was a problem that (tact) was long.
又、図１０に示す如く、搭載後の第１電子部品１０２ａの上面高さが基板認識カメラ１２２の焦点距離ｄの焦点範囲ＦＤからはずれた距離Ｄである場合には、搭載後の第１電子部品１０２ａの認識処理を行うことができないため、補正機能が有効ではなくなってしまう。このような第１電子部品１０２ａに対応する場合には、基板認識カメラ１２２の焦点距離の調整、或いは、オートフォーカス機能の追加、焦点範囲の異なる新たなカメラを追加する等の対応が必要であり、コストが増大する問題があった。 In addition, as shown in FIG. 10, when the top surface height of the first electronic component 102a after mounting is a distance D that deviates from the focal range FD of the focal length d of the substrate recognition camera 122, the first electron after mounting. Since the component 102a cannot be recognized, the correction function becomes ineffective. When dealing with such a first electronic component 102a, it is necessary to adjust the focal length of the board recognition camera 122, add an autofocus function, or add a new camera with a different focal range. There was a problem that the cost increased.
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、実装基板に搭載後の第１電子部品に第２電子部品を搭載する際に、搭載後の第１電子部品の部品マークを撮像する動作を省略して、タクトを短くすることが可能な部品実装装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and when mounting the second electronic component on the first electronic component after mounting on the mounting board, the component mark of the first electronic component after mounting is marked. It is an object of the present invention to provide a component mounting apparatus capable of shortening the tact time by omitting an image capturing operation.
本願の請求項１に係る発明は、実装基板に搭載される第１電子部品と該第１電子部品に搭載される第２電子部品のうち、少なくとも第１電子部品の画像を取得し、該画像情報を保持し、処理する画像処理手段と、該画像処理手段により処理された結果に基づいて、該第１及び第２電子部品を吸着ノズルにより保持して搭載する搭載ヘッドとを備えた部品実装装置において、前記実装基板に第１電子部品を搭載する際に行った吸着姿勢の補正値を格納する格納手段と、該第１電子部品の吸着前の供給状態の画像と該補正値とを用いて、第１電子部品が搭載された状態の仮想画像を作成する画像作成手段と、該仮想画像に基づき、前記第２電子部品の吸着姿勢を補正する補正手段と、を有することにより前記課題を解決したものである。 The invention according to claim 1 of the present application acquires an image of at least the first electronic component among the first electronic component mounted on the mounting substrate and the second electronic component mounted on the first electronic component, and the image Component mounting comprising image processing means for holding and processing information, and a mounting head for holding and mounting the first and second electronic components by suction nozzles based on the results processed by the image processing means In the apparatus, storage means for storing a correction value of the suction posture performed when the first electronic component is mounted on the mounting board, an image of a supply state of the first electronic component before suction, and the correction value are used. The image generation means for generating a virtual image with the first electronic component mounted thereon, and correction means for correcting the suction posture of the second electronic component based on the virtual image. It has been solved.
本発明によれば、第１電子部品の吸着前の供給状態の画像と実装基板に第１電子部品を搭載する際に行った吸着姿勢の補正値（補正値Ａ）とを用いて仮想画像を作成することで、搭載後の第１電子部品の部品マークを撮像しなくても、搭載後の第１電子部品の部品マークを撮像したことと同等の第１電子部品の位置ずれ情報を得ることができる。 According to the present invention, a virtual image is obtained using an image of a supply state before suction of the first electronic component and a correction value (correction value A) of the suction posture performed when the first electronic component is mounted on the mounting board. By creating, it is possible to obtain positional deviation information of the first electronic component equivalent to imaging the component mark of the first electronic component after mounting without imaging the component mark of the first electronic component after mounting. Can do.
本発明によれば、仮想画像に基づき第２電子部品の吸着姿勢を制御するので、精度良く第２電子部品を搭載することができる。その際に、搭載後の第１電子部品の画像を取得する動作がないため、タクトを短縮することができる。同時に、搭載後の第１電子部品の部品高さに影響されることなく、精度良く搭載することができる。 According to the present invention, since the suction posture of the second electronic component is controlled based on the virtual image, the second electronic component can be mounted with high accuracy. At that time, since there is no operation for acquiring the image of the first electronic component after mounting, the tact time can be shortened. At the same time, it can be mounted with high accuracy without being affected by the height of the first electronic component after mounting.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、本発明の実施形態について図１から図９を用いて説明する。図１は本発明の実施形態である部品実装装置の斜視図、図２は部品実装装置の構成ブロック図、図３は第１電子部品の搭載フロー図、図４は第２電子部品の搭載フロー図、図５は吸着前の供給状態の第１電子部品の画像の一例を示す図、図６は傾きのある実装基板に第１電子部品を搭載した場合の一例を示す図、図７は吸着前の供給状態の第１電子部品の画像の別の一例を示す図、図８は図６の実装基板に図７の第１電子部品を傾斜角を有さずに搭載した場合の仮想画像、図９は図６の実装基板に図７の第１電子部品を９０度の傾斜角を有して搭載した場合の仮想画像、である。 First, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a perspective view of a component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration block diagram of the component mounting apparatus, FIG. 3 is a mounting flow diagram of a first electronic component, and FIG. 4 is a mounting flow of a second electronic component. 5 is a diagram showing an example of an image of the first electronic component in a supply state before suction, FIG. 6 is a diagram showing an example when the first electronic component is mounted on an inclined mounting board, and FIG. FIG. 8 is a diagram showing another example of the image of the first electronic component in the previous supply state, FIG. 8 is a virtual image when the first electronic component of FIG. 7 is mounted on the mounting substrate of FIG. FIG. 9 is a virtual image when the first electronic component of FIG. 7 is mounted on the mounting board of FIG. 6 with an inclination angle of 90 degrees.
部品実装装置について、図１と図２を用いて、詳細に説明する。 The component mounting apparatus will be described in detail with reference to FIGS.
部品実装装置１００は、従来の部品実装装置の構成と同じく、搭載ヘッド１０８と、Ｘ軸移動機構１１０と、Ｙ軸移動機構１１２と、部品実装装置１００の前部に配設され、実装基板１０４に実装される電子部品１０２（第１電子部品１０２ａと第２電子部品１０２ｂとからなる）を供給する部品供給部１１６と、部品実装装置１００中央部から少し後方で左右方向に延在する基板搬送部１１８と、画像処理手段の少なくとも一部を備える本体１３０と、を有する。なお、画像処理手段は、実装基板１０４に搭載される第１電子部品１０２ａと第１電子部品１０２ａに搭載される第２電子部品１０２ｂのうち、少なくとも第１電子部品１０２ａの画像を取得し、その画像情報を保持し、処理する。そのため、本実施形態では、画像処理手段は、例えば、第１電子部品１０２ａと第２電子部品１０２ｂを撮像して、その画像処理をするために、部品認識カメラ１２０と、基板認識カメラ１２２と、後述する画像認識装置１４２とを有する。 Similar to the configuration of the conventional component mounting apparatus, the component mounting apparatus 100 is disposed at the front of the mounting head 108, the X-axis moving mechanism 110, the Y-axis moving mechanism 112, and the component mounting apparatus 100. A component supply unit 116 for supplying an electronic component 102 (consisting of a first electronic component 102a and a second electronic component 102b) to be mounted on the board, and board conveyance extending in the left-right direction slightly behind the center of the component mounting apparatus 100 And a main body 130 including at least a part of the image processing means. The image processing means acquires at least an image of the first electronic component 102a out of the first electronic component 102a mounted on the mounting substrate 104 and the second electronic component 102b mounted on the first electronic component 102a. Hold and process image information. Therefore, in the present embodiment, the image processing means captures, for example, the first electronic component 102a and the second electronic component 102b and performs image processing on the first electronic component 102a and the second electronic component 102b. And an image recognition device 142 to be described later.
前記搭載ヘッド１０８は、吸着ノズル１０６を垂直方向（Ｚ軸方向）に昇降可能に移動させるＺ軸移動機構（図示せず）を備え、又、吸着ノズル１０６をノズル軸（吸着軸）を中心に回転させるθ軸移動機構（図示せず）を備えている。又、搭載ヘッド１０８には、実装基板１０４上に形成された基板マーク１０４ａ（図６）を撮像する基板認識カメラ１２２が搭載されている。なお、基板認識カメラ１２２は、吸着ノズル１０６による吸着前の供給状態の電子部品１０２を撮像することができる。 The mounting head 108 includes a Z-axis moving mechanism (not shown) that moves the suction nozzle 106 so as to be movable up and down in the vertical direction (Z-axis direction). The suction nozzle 106 is centered on the nozzle axis (suction axis). A θ-axis moving mechanism (not shown) for rotation is provided. The mounting head 108 is mounted with a substrate recognition camera 122 that images the substrate mark 104 a (FIG. 6) formed on the mounting substrate 104. The substrate recognition camera 122 can take an image of the electronic component 102 in a supply state before being sucked by the suction nozzle 106.
前記Ｘ軸移動機構１１０は、Ｘ軸移動機構１１０の駆動源であるＸ軸モータ１１１により、搭載ヘッド１０８をＸ軸方向に移動することができる。 The X-axis moving mechanism 110 can move the mounting head 108 in the X-axis direction by an X-axis motor 111 that is a drive source of the X-axis moving mechanism 110.
前記Ｙ軸移動機構１１２は、Ｙ軸移動機構１１２の駆動源であるＹ軸モータ１１３により、搭載ヘッド１０８を備えるＸ軸移動機構１１０をＹ軸方向に移動することができる。 The Y-axis moving mechanism 112 can move the X-axis moving mechanism 110 including the mounting head 108 in the Y-axis direction by a Y-axis motor 113 that is a drive source of the Y-axis moving mechanism 112.
前記基板搬送部１１８は、複数の部品実装装置と実装ラインを構成したときなどにおいて、両側の部品実装装置からの基板１０４の受け取り、受け渡しをするためのものであり、実装基板１０４を部品実装装置１００の所定の位置に固定することができる。 The board transport unit 118 is for receiving and delivering the board 104 from the component mounting apparatuses on both sides when a mounting line is configured with a plurality of component mounting apparatuses. It can be fixed at 100 predetermined positions.
前記部品認識カメラ１２０は、部品供給部１１６の近傍に設けられ、吸着ノズル１０６に吸着された電子部品１０２を下方から撮像するように配置されている。 The component recognition camera 120 is provided in the vicinity of the component supply unit 116 and is arranged so as to capture an image of the electronic component 102 sucked by the suction nozzle 106 from below.
前記本体１３０は、図２に示す如く、コントローラ１３２と、記憶装置１３４と、表示装置１３６と、キーボード１３８と、マウス１４０と、画像認識装置１４２とを、有する。 As shown in FIG. 2, the main body 130 includes a controller 132, a storage device 134, a display device 136, a keyboard 138, a mouse 140, and an image recognition device 142.
前記コントローラ１３２は、例えば、装置全体を制御するＣＰＵなどのマイクロコンピュータであり、ＲＡＭとＲＯＭなどを有する。図２のブロック図に示す如く、各構成要素に接続されて、部品実装装置１００全体を制御することができる。又、後述する仮想画像に基づいて各軸移動機構の制御を行い、電子部品１０２の吸着姿勢の補正指令と搭載を行うことができる。すなわち、本実施形態では、例えば、コントローラ１３２と各軸移動機構とで補正手段を構成することができる。 The controller 132 is, for example, a microcomputer such as a CPU that controls the entire apparatus, and includes a RAM and a ROM. As shown in the block diagram of FIG. 2, the entire component mounting apparatus 100 can be controlled by being connected to each component. Further, each axis moving mechanism can be controlled based on a virtual image, which will be described later, and a correction command and mounting of the suction posture of the electronic component 102 can be performed. That is, in this embodiment, for example, the controller 132 and each axis moving mechanism can constitute a correction unit.
前記記憶装置１３４は、例えば、フラッシュメモリなどで構成され、キーボード１３８とマウス１４０により入力された実装基板１０４のレイアウトデータや第１及び第２電子部品１０２ａ、１０２ｂのレイアウトデータ等、並びに、図示しないホストコンピュータから供給される上記のデータ等を格納するのにも用いることができる。又、実装基板１０４に第１電子部品１０２ａを搭載する際に行った吸着姿勢の補正値（補正値Ａという）を格納することにも用いることができる。すなわち、本実施形態では、例えば、記憶装置１３４を格納手段とすることができる。 The storage device 134 is composed of, for example, a flash memory and the like. The layout data of the mounting board 104 and the layout data of the first and second electronic components 102a and 102b input by the keyboard 138 and the mouse 140 are not shown. It can also be used to store the above data supplied from the host computer. Further, it can also be used to store a suction posture correction value (referred to as correction value A) performed when the first electronic component 102a is mounted on the mounting substrate 104. That is, in the present embodiment, for example, the storage device 134 can be used as a storage unit.
前記表示装置（モニタ）１３６は、例えば、部品データ、演算データ、部品認識カメラ１２０、並びに、基板認識カメラ１２２で撮像した電子部品１０２の画像などをその表示面に表示することができる。 The display device (monitor) 136 can display, for example, component data, calculation data, the image of the electronic component 102 captured by the component recognition camera 120 and the substrate recognition camera 122 on the display surface.
前記画像認識装置１４２は、部品認識カメラ１２０に接続され、吸着ノズル１０６に吸着された部品１０２の画像認識を行うことができ、Ａ／Ｄ変換器１４４、ＣＰＵ１４６及びメモリ１４８から構成することができる。部品認識カメラ１２０から出力される電子部品１０２のアナログ画像信号を、Ａ／Ｄ変換器１４４によりデジタル信号に変換してメモリ１４８に格納して、ＣＰＵ１４６が前記画像情報に基づいて吸着された電子部品１０２の認識を行う。すなわち、画像認識装置１４２は、部品１０２の中心と吸着位置との位置ずれと吸着角度を演算し、部品１０２の吸着姿勢を認識することができる（部品認識処理）。 The image recognition device 142 is connected to the component recognition camera 120, can perform image recognition of the component 102 sucked by the suction nozzle 106, and can include an A / D converter 144, a CPU 146, and a memory 148. . The analog image signal of the electronic component 102 output from the component recognition camera 120 is converted into a digital signal by the A / D converter 144 and stored in the memory 148, and the electronic component is picked up by the CPU 146 based on the image information. 102 is recognized. That is, the image recognition device 142 can calculate the positional deviation and the suction angle between the center of the component 102 and the suction position, and can recognize the suction posture of the component 102 (component recognition processing).
又、画像認識装置１４２は、基板認識カメラ１２２で撮像された基板マーク１０４ａ（図６）の画像情報を処理して基板マーク１０４ａの位置を演算し、実装基板１０４の位置ずれなどを認識する機能も有する。更に、画像認識装置１４２は、基板認識カメラ１２２で撮像された吸着前の供給状態の電子部品１０２の画像情報を保存することができ、補正値Ａを用いて第１電子部品が搭載された状態の仮想画像を作成することができる。すなわち、本実施形態では、例えば、画像認識装置１４２を画像作成手段とすることができる。上述したこれらの画像情報を処理して、補正値等をコントローラ１３２へ転送する機能も有する。 The image recognition device 142 functions to process the image information of the board mark 104a (FIG. 6) imaged by the board recognition camera 122, calculate the position of the board mark 104a, and recognize the displacement of the mounting board 104 and the like. Also have. Further, the image recognition device 142 can store the image information of the electronic component 102 in the supplied state before being picked up by the board recognition camera 122, and the first electronic component is mounted using the correction value A. Virtual images can be created. In other words, in the present embodiment, for example, the image recognition device 142 can be used as an image creating unit. It also has a function of processing the above-described image information and transferring correction values and the like to the controller 132.
次に、本実施形態に係る部品実装装置の動作について、図３から図９を用いて詳細に説明する。 Next, the operation of the component mounting apparatus according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
最初に、実装基板１０４に第１電子部品１０２ａを搭載する動作について、主に図３を用いて説明をする。 First, the operation of mounting the first electronic component 102a on the mounting substrate 104 will be described mainly with reference to FIG.
まず、実装基板１０４の位置ずれを補正するために、実装基板１０４の基板マーク１０４ａ（図６）を基板認識カメラ１２２で撮像し、実装基板１０４の位置ずれ等の認識を行う（ステップＳ２）。なお、この動作は、１つの実装基板１０４が基板搬送部１１８で固定された最初に行うことですむため、積層搭載する毎に行う必要はない。 First, in order to correct the displacement of the mounting substrate 104, the substrate mark 104a (FIG. 6) of the mounting substrate 104 is imaged by the substrate recognition camera 122, and the displacement of the mounting substrate 104 is recognized (step S2). Note that this operation need only be performed first when one mounting substrate 104 is fixed by the substrate transport unit 118, and thus does not need to be performed every time the stacked mounting is performed.
次に、基板認識カメラ１２２を部品供給部１１６の第１電子部品１０２ａの吸着位置へ移動させ（ステップＳ４）、キャビティ１０３（図５）内の第１電子部品１０２ａの吸着前の供給状態を撮像する（ステップＳ６）。撮像された画像情報はメモリ１４８に保持される。ここで、キャビティ１０３とは、例えば、電子部品１０２が、リールテープで供給される場合に、電子部品１０２が収納されているリールテープの凹みの空間を指している。 Next, the board recognition camera 122 is moved to the suction position of the first electronic component 102a of the component supply unit 116 (step S4), and the supply state before suction of the first electronic component 102a in the cavity 103 (FIG. 5) is imaged. (Step S6). The captured image information is held in the memory 148. Here, the cavity 103 indicates, for example, a concave space of the reel tape in which the electronic component 102 is stored when the electronic component 102 is supplied as a reel tape.
次に、上記撮像された画像情報から、第１電子部品１０２ａの部品マーク１０２ｃ（図５）を確認し、第１電子部品１０２ａの特定の吸着位置を吸着ノズル１０６で吸着する（ステップＳ８）。 Next, the component mark 102c (FIG. 5) of the first electronic component 102a is confirmed from the captured image information, and a specific suction position of the first electronic component 102a is sucked by the suction nozzle 106 (step S8).
ここで、図５を用いて、特定の吸着位置ＳＰについて具体的に説明する。なお、第１電子部品１０２ａの中心ＰＣは、キャビティ１０３の中心位置ＣＣとはずれているが、キャビティ１０３とは角度ずれがないとしている。この場合には、キャビティ１０３の中心位置ＣＣ（ｘｃ、ｙｃ）から第１電子部品１０２ａの部品中心ＰＣまでの位置ずれ（ｘ１、ｙ１）を画像情報から求める。更に部品中心ＰＣから吸着禁止位置を避けるための特定された位置ＳＰ（ｘ２、ｙ２）を確認して、吸着ノズル１０６の位置の補正調整を行い、前記特定位置ＳＰで第１電子部品１０２ａを吸着する。なお、吸着禁止位置は、例えば、そこで吸着するとその電子部品１０２の機能を損なうおそれがある位置や、バンプなどが形成されていて、形状的に吸着に適さない位置等である。又、ここでの部品中心ＰＣは、例えば、部品マーク１０２ｃを基準として算出することができる。 Here, the specific suction position SP will be specifically described with reference to FIG. The center PC of the first electronic component 102a is offset from the center position CC of the cavity 103, but is not angularly shifted from the cavity 103. In this case, a positional shift (x1, y1) from the center position CC (xc, yc) of the cavity 103 to the component center PC of the first electronic component 102a is obtained from the image information. Further, the specified position SP (x2, y2) for avoiding the suction prohibition position is confirmed from the component center PC, the position of the suction nozzle 106 is corrected and adjusted, and the first electronic component 102a is picked up at the specific position SP. To do. The suction prohibition position is, for example, a position where there is a risk of impairing the function of the electronic component 102 when it is suctioned, a position where a bump or the like is formed, and a shape that is not suitable for suction. Further, the component center PC here can be calculated with reference to the component mark 102c, for example.
次に、部品認識カメラ１２０により、吸着ノズル１０６で吸着された第１電子部品１０２ａを撮像する。そして、部品認識処理により第１電子部品１０２ａの中心と吸着位置とのずれ量、角度を取得する（ステップＳ１０）。そして、実装基板１０４の位置ずれを考慮して、第１電子部品１０２ａの吸着姿勢を補正する（ステップＳ１２）。このとき、実際に補正した補正値（補正値Ａとする）を記憶装置１３４に保持する。 Next, the component recognition camera 120 images the first electronic component 102 a sucked by the suction nozzle 106. Then, a deviation amount and an angle between the center of the first electronic component 102a and the suction position are acquired by the component recognition process (step S10). Then, the suction posture of the first electronic component 102a is corrected in consideration of the positional deviation of the mounting substrate 104 (step S12). At this time, the correction value (corrected value A) actually corrected is held in the storage device 134.
最後に、上記補正値Ａで補正された状態で、第１電子部品１０２ａを実装基板１０４に搭載する。 Finally, the first electronic component 102a is mounted on the mounting board 104 in a state corrected with the correction value A.
次に、実装基板１０４に搭載された第１電子部品１０２ａに第２電子部品１０２ｂを搭載する動作について、主に図４を用いて説明をする。 Next, the operation of mounting the second electronic component 102b on the first electronic component 102a mounted on the mounting substrate 104 will be described mainly with reference to FIG.
まず、吸着ノズル１０６を移動させ、部品供給部１１６の第２電子部品１０２ｂを吸着する。吸着された第２電子部品１０２ｂを、部品認識カメラ１２０で撮像する。そして、部品認識処理により第２電子部品１０２ｂの中心と吸着位置とのずれ量、角度を取得する（ステップＳ２０）。 First, the suction nozzle 106 is moved to suck the second electronic component 102b of the component supply unit 116. The sucked second electronic component 102b is imaged by the component recognition camera 120. Then, a deviation amount and an angle between the center of the second electronic component 102b and the suction position are acquired by the component recognition process (step S20).
次に、第２電子部品１０２ｂの吸着姿勢を実装位置に対して補正する（ステップＳ２２）。即ち、実装基板１０４のずれを考慮して、第２電子部品１０２ｂの吸着姿勢は補正される。 Next, the suction posture of the second electronic component 102b is corrected with respect to the mounting position (step S22). That is, the suction posture of the second electronic component 102b is corrected in consideration of the displacement of the mounting substrate 104.
次に、メモリ１４８に保持されていた吸着前の供給状態の第１電子部品１０２ａの画像と記憶装置１３４に保持されていた補正値Ａを用いて仮想画像を作成する（ステップＳ２４）。ここで、図６から図９を用いて、仮想画像について説明する。 Next, a virtual image is created using the image of the first electronic component 102a in the supply state before suction held in the memory 148 and the correction value A held in the storage device 134 (step S24). Here, the virtual image will be described with reference to FIGS.
例えば、図６で示す如く、実装基板１０４が５度の角度ずれを有している場合を想定する。そして、実装基板１０４に対して、（ａ）０度の角度で搭載された第１電子部品１０２ａの状態と、（ｂ）９０度の角度で搭載された第１電子部品１０２ａの状態、それぞれに対する仮想画像を得ることを考える。 For example, as shown in FIG. 6, a case is assumed where the mounting substrate 104 has an angular deviation of 5 degrees. Then, (a) the state of the first electronic component 102a mounted at an angle of 0 degrees with respect to the mounting substrate 104, and (b) the state of the first electronic component 102a mounted at an angle of 90 degrees, respectively. Consider getting a virtual image.
図７で示す如く、第１電子部品１０２ａは、キャビティ１０３内でー１０度の角度で傾いているとする。なお、角度の傾き判定は、部品マーク１０２ｃを基準とする。理由は、従来の積層搭載においても、第１電子部品１０２ａの部品マーク１０２ｃを基準として第２電子部品１０２ｂの補正を行うからである。なお、説明の簡略化のため、第１電子部品１０２ａの中心ＰＣとキャビティ１０３の中心ＣＣとの位置ずれはないものとしている。 As shown in FIG. 7, it is assumed that the first electronic component 102 a is inclined at an angle of −10 degrees in the cavity 103. The angle inclination determination is based on the component mark 102c. The reason is that even in the conventional stacked mounting, the second electronic component 102b is corrected based on the component mark 102c of the first electronic component 102a. For simplification of description, it is assumed that there is no positional deviation between the center PC of the first electronic component 102a and the center CC of the cavity 103.
図７の画像情報はステップＳ６で得ることができる。補正値Ａは部品認識カメラ１２０の部品認識処理で得られた画像情報であり、実際に補正された値である。このため、補正値Ａを、図７の第１電子部品１０２ａの画像情報に与えることで、現に実装基板１０４上に搭載された第１電子部品１０２ａの部品マーク１０２ｃの位置を高精度に算出して、仮想画像として作成することができる。すなわち、実装基板１０４に対して０度の傾きを有するように、第１電子部品１０２ａの補正値Ａとして１５度の回転補正が、第１電子部品１０２ａになされて実装基板１０４に搭載される。この場合には、図７の画像情報にこの補正値Ａの１５度の回転を行うと、仮想画像として図８の画像を得ることができる。すなわち、この仮想画像は、図６の（ａ）の状態と等しくなる。 The image information of FIG. 7 can be obtained in step S6. The correction value A is image information obtained by the component recognition process of the component recognition camera 120, and is a value actually corrected. Therefore, by providing the correction value A to the image information of the first electronic component 102a in FIG. 7, the position of the component mark 102c of the first electronic component 102a actually mounted on the mounting board 104 is calculated with high accuracy. Can be created as a virtual image. That is, a rotation correction of 15 degrees is performed on the first electronic component 102a and mounted on the mounting board 104 so as to have an inclination of 0 degree with respect to the mounting board 104. In this case, when the image information of FIG. 7 is rotated by 15 degrees of the correction value A, the image of FIG. 8 can be obtained as a virtual image. That is, this virtual image becomes equal to the state of FIG.
同様に、実装基板１０４に対して９０度の傾きを有するように、第１電子部品１０２ａの補正値Ａとして１０５度の回転補正が、第１電子部品１０２ａになされて実装基板１０４に搭載される。この場合には、図７の画像情報にこの補正値Ａの１０５度の回転を行うと、仮想画像として図９の画像を得ることができる。すなわち、この仮想画像は、図６の（ｂ）の状態と等しくなる。 Similarly, a rotation correction of 105 degrees is performed on the first electronic component 102a as the correction value A of the first electronic component 102a so that the first electronic component 102a has a 90 degree inclination with respect to the mounting board 104, and is mounted on the mounting board 104. . In this case, when the image information of FIG. 7 is rotated by 105 degrees of the correction value A, the image of FIG. 9 can be obtained as a virtual image. That is, this virtual image is equal to the state shown in FIG.
このため、搭載後の第１電子部品１０２ａの部品マーク１０２ｃを撮像する動作を不要にすることができる。即ち、仮想画像は、搭載後の第１電子部品１０２ａの部品マーク１０２ｃを撮像しなくても、搭載後の第１電子部品１０２ａの部品マーク１０２ｃを撮像したことと同等の第１電子部品１０２ａの位置ずれ情報を提供することができる。 For this reason, the operation | movement which images the component mark 102c of the 1st electronic component 102a after mounting can be made unnecessary. That is, the virtual image of the first electronic component 102a equivalent to the image of the component mark 102c of the first electronic component 102a after mounting is captured without imaging the component mark 102c of the first electronic component 102a after mounting. Misalignment information can be provided.
次に、第２電子部品１０２ｂの吸着姿勢を、上記仮想画像に基づく第１電子部品１０２ａの搭載位置に対して補正を行う（ステップＳ２６）。実装基板１０４の基板マーク１０４ａによる基準と仮想画像に基づいて求められた第１電子部品１０２ａの部品マーク１０２ｃによる基準とでずれがない場合には、ステップ２２の補正により、本ステップで補正がなされずに高精度に搭載を実現できる。しかし、実装基板１０４の基板マーク１０４ａによる基準と仮想画像に基づいて求められた第１電子部品１０２ａの部品マーク１０２ｃによる基準とでずれがある場合には、その位置ずれ量を補正することとなる。 Next, the suction posture of the second electronic component 102b is corrected with respect to the mounting position of the first electronic component 102a based on the virtual image (step S26). If there is no deviation between the reference by the substrate mark 104a of the mounting board 104 and the reference by the component mark 102c of the first electronic component 102a obtained based on the virtual image, the correction is made at this step by the correction at step 22. And can be mounted with high accuracy. However, if there is a deviation between the reference by the substrate mark 104a of the mounting board 104 and the reference by the component mark 102c of the first electronic component 102a obtained based on the virtual image, the amount of positional deviation is corrected. .
最後に、第２電子部品１０２ｂを第１電子部品１０２ａに搭載する（ステップＳ２８）。 Finally, the second electronic component 102b is mounted on the first electronic component 102a (step S28).
このようにして、第１電子部品１０２ａの吸着前の供給状態の画像と実装基板１０４に第１電子部品１０２ａを搭載する際に行った吸着姿勢の補正値Ａとを用いて仮想画像を作成するので、搭載後の第１電子部品１０２ａの部品マーク１０２ｃを撮像しなくても、搭載後の第１電子部品１０２ａの部品マーク１０２ｃを撮像したことと同等の第１電子部品１０２ａの位置ずれ情報を得ることができる。 In this way, a virtual image is created using the image of the supply state of the first electronic component 102a before suction and the correction value A of the suction posture performed when the first electronic component 102a is mounted on the mounting board 104. Therefore, even if the component mark 102c of the first electronic component 102a after mounting is not imaged, the positional deviation information of the first electronic component 102a equivalent to the imaging of the component mark 102c of the first electronic component 102a after mounting is obtained. Obtainable.
従って、本実施形態によれば、仮想画像に基づき第２電子部品１０２ｂの吸着姿勢を制御するので、精度良く第２電子部品１０２ｂを搭載することができる。その際に、搭載後の第１電子部品１０２ａの画像を取得する動作がないため、タクトを短縮することができる。同時に、搭載後の第１電子部品１０２ａの部品高さに影響されることなく、精度良く搭載することができる。 Therefore, according to the present embodiment, since the suction posture of the second electronic component 102b is controlled based on the virtual image, the second electronic component 102b can be mounted with high accuracy. At that time, since there is no operation for acquiring the image of the first electronic component 102a after mounting, the tact time can be shortened. At the same time, the first electronic component 102a after mounting can be mounted with high accuracy without being affected by the component height.
本実施形態では、吸着前の供給状態の第１電子部品１０２ａは、キャビティ１０３に収納されているとしたが、これに限定されるものではない。例えば、シリコンウェーハから直接ベアチップを吸着して搭載する場合や、バルク供給される場合であっても、本発明は適用可能である。 In the present embodiment, the first electronic component 102a in the supply state before suction is stored in the cavity 103, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied even when a bare chip is directly sucked and mounted from a silicon wafer or when it is supplied in bulk.
又、本実施形態では、補正値Ａは記憶装置１３４に、供給状態の画像情報はメモリ１４８に保持されているとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。補正値Ａ、供給状態の画像情報のいずれが、記憶装置１３４、又はメモリ１４８に保持されてもよい。いずれであっても本発明はその効果を発揮するからである。又、その処理等もＣＰＵ１４６であっても、コントローラ１３２のいずれでもよいことは明らかである。 In this embodiment, the correction value A is stored in the storage device 134 and the supplied image information is stored in the memory 148. However, the present invention is not limited to this. Either the correction value A or the supply state image information may be held in the storage device 134 or the memory 148. This is because the present invention exhibits its effect in any case. Further, it is obvious that the processing or the like may be performed by either the CPU 146 or the controller 132.
又、本実施形態では、必ず部品認識カメラ１２０を使用して部品認識処理など（ステップＳ１０、Ｓ２０）を行ったが、基板認識カメラ１２２で部品認識カメラ１２０が行っていた部品認識処理を行い、その結果で吸着姿勢の補正（ステップＳ１２、Ｓ２２）を行うことも可能である。又、部品認識カメラ１２０を使用せず、その代わりにレーザによる部品認識を行ってもよい。 In this embodiment, the component recognition process is performed by using the component recognition camera 120 (steps S10 and S20), but the component recognition process performed by the component recognition camera 120 is performed by the board recognition camera 122. As a result, the suction posture can be corrected (steps S12 and S22). Further, instead of using the component recognition camera 120, component recognition by a laser may be performed instead.
又、本発明において、第１電子部品１０２ａと第２電子部品１０２ｂとは、パッケージ形態やＩＣとチップ部品の異同を問わないことは明らかである。例えば、ＩＣパッケージにチップ抵抗やチップコンデンサを搭載してもよいし、ＩＣ同士の積層搭載であってもよい。ＩＣ同士の場合において、挿入型のＤＩＰやＳＩＰ等、表面実装型のＢＧＡ、ＳＯＰ、ＳＯＮ、ＱＦＰ、ＣＳＰ、べアチップ等をどのように組み合わせてもよい。いずれであっても本発明はその効果を発揮する。 Further, in the present invention, it is obvious that the first electronic component 102a and the second electronic component 102b do not matter in the form of a package or the difference between an IC and a chip component. For example, a chip resistor or a chip capacitor may be mounted on the IC package, or a stacked mounting of ICs may be used. In the case of ICs, any combination of insertion type DIP and SIP, surface mount type BGA, SOP, SON, QFP, CSP, bear chip and the like may be used. In any case, the present invention exhibits its effect.
又、第２電子部品１０２ｂに電子部品を搭載しない場合であっても、基板認識カメラ１２２で供給状態の第２電子部品１０２ｂを撮像してもよい。ベアチップ等の第２電子部品１０２ｂ自身の搭載においても、吸着の際のダメージを減らす為などの理由から、吸着禁止位置を外して特定された位置ＳＰに対して精度良く吸着することが求められる場合には、基板認識カメラ１２２にて、第２電子部品１０２ｂの供給状態を認識して吸着位置を補正調整を行うことが望ましいからである。 Even when the electronic component is not mounted on the second electronic component 102b, the substrate recognition camera 122 may image the second electronic component 102b in the supplied state. Even when the second electronic component 102b itself such as a bare chip is mounted, it is required to accurately adsorb to the specified position SP by removing the adsorption prohibition position for the purpose of reducing damage at the time of adsorption. This is because it is desirable that the board recognition camera 122 recognizes the supply state of the second electronic component 102b and corrects and adjusts the suction position.
又、仮想画像の作成の際には補正値Ａとして回転のみを示したが、第１電子部品１０２ａの中心ＰＣの位置ずれがあれば、その分だけ補正値Ａが変わることは当然に行われることとなる。そして、上記実施形態においても、第１電子部品１０２ａと実装基板１０４のレイアウトデータが考慮されて、第２電子部品１０２ｂの搭載がなされることは言うまでもない。 Further, in the creation of the virtual image, only the rotation is shown as the correction value A. However, if the center PC of the first electronic component 102a is misaligned, the correction value A is naturally changed by that amount. It will be. Also in the above embodiment, it goes without saying that the second electronic component 102b is mounted in consideration of the layout data of the first electronic component 102a and the mounting substrate 104.
１００…部品実装装置
１０２、１０２ａ、１０２ｂ…電子部品
１０２ｃ…部品マーク
１０３…キャビティ
１０４…実装基板
１０４ａ…基板マーク
１０６…吸着ノズル
１０８…搭載ヘッド
１１０…Ｘ軸移動機構
１１２…Ｙ軸移動機構
１１６…部品供給部
１２０…部品認識カメラ
１２２…基板認識カメラ
１３０…本体
１３２…コントローラ
１３４…記憶装置
１４２…画像処理装置
１４６…ＣＰＵ
１４８…メモリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Component mounting apparatus 102, 102a, 102b ... Electronic component 102c ... Component mark 103 ... Cavity 104 ... Mounting board 104a ... Board mark 106 ... Suction nozzle 108 ... Mounting head 110 ... X-axis moving mechanism 112 ... Y-axis moving mechanism 116 ... Component supply unit 120 ... Component recognition camera 122 ... Board recognition camera 130 ... Main body 132 ... Controller 134 ... Storage device 142 ... Image processing device 146 ... CPU
148 ... Memory
Claims (1)
該画像処理手段により処理された結果に基づいて、該第１及び第２電子部品を吸着ノズルにより保持して搭載する搭載ヘッドとを備えた部品実装装置において、
前記実装基板に第１電子部品を搭載する際に行った吸着姿勢の補正値を格納する格納手段と、
該第１電子部品の吸着前の供給状態の画像と該補正値とを用いて、第１電子部品が搭載された状態の仮想画像を作成する画像作成手段と、
該仮想画像に基づき、前記第２電子部品の吸着姿勢を補正する補正手段と、
を有することを特長とする部品実装装置。 Image processing means for acquiring an image of at least the first electronic component of the first electronic component mounted on the mounting substrate and the second electronic component mounted on the first electronic component, and holding and processing the image information When,
In a component mounting apparatus comprising a mounting head for mounting and holding the first and second electronic components by a suction nozzle based on the result processed by the image processing means,
Storage means for storing a correction value of the suction posture performed when mounting the first electronic component on the mounting substrate;
Image creating means for creating a virtual image of a state in which the first electronic component is mounted using the image of the supply state before suction of the first electronic component and the correction value;
Correction means for correcting the suction posture of the second electronic component based on the virtual image;
A component mounting apparatus characterized by comprising:
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