JPH05206681A

JPH05206681A - Mounting apparatus for electronic component

Info

Publication number: JPH05206681A
Application number: JP4013804A
Authority: JP
Inventors: Daizo Nakahara; 大三中原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-01-29
Filing date: 1992-01-29
Publication date: 1993-08-13
Anticipated expiration: 2015-08-14
Also published as: JP3077348B2

Abstract

PURPOSE:To provide an electronic component mounting apparatus which has a recognizing means which facilitates detection of the position discrepancy of a large size electronic component by a camera. CONSTITUTION:A recognizing means 9 which recognizes an electronic component P attracted by the nozzle 4 of a transfer head 3 is composed of a camera 13 which observes the attracted electronic component P from below, a light source 11 which applies light from below, a light diffusing plate 14 and a means 17-21 which brings the light diffusing plate 14 to and from a position above the electronic components P attracted by the nozzle 4.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電子部品実装装置に係
り、殊にカメラにより大形の電子部品の位置ずれを認識
するための光学系の構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic component mounting apparatus, and more particularly to a structure of an optical system for recognizing a positional deviation of a large electronic component by a camera.

【０００２】[0002]

【従来の技術】ＩＣやＬＳＩなどの電子部品（以下チッ
プともいう）を基板に搭載する電子部品実装装置とし
て、移載ヘッドをＸＹテーブルによりＸＹ方向に移動さ
せながら、パーツフィーダのチップを移載ヘッドのノズ
ルに吸着してピックアップし、カメラなどの認識部によ
りこのチップのリードの位置ずれを認識した後、この位
置ずれを補正して基板に移送搭載するようにしたものが
広く実施されている。2. Description of the Related Art As an electronic component mounting apparatus for mounting an electronic component such as an IC or an LSI (hereinafter also referred to as a chip) on a substrate, a transfer head is moved in an XY direction by an XY table while transferring a chip of a parts feeder. It is widely practiced to pick up by picking up by picking up the liquid from a nozzle of a head, recognizing the positional deviation of the lead of this chip by a recognition unit such as a camera, and then correcting the positional deviation and transferring and mounting it on a substrate. ..

【０００３】図５は従来手段の電子部品実装装置の斜視
図である。１０１はトレイフィーダ、１０２はＸＹテー
ブル１０３に設けられた移載ヘッドであり、トレイフィ
ーダ１０１上でノズル１０４を昇降させてチップＰをピ
ックアップし、認識部１０５上に移動してチップＰのリ
ードＬのＸＹθ方向の位置ずれを検出した後、この位置
ずれを補正して、位置決め部１０６に位置決めされた基
板Ｓに移送搭載する。FIG. 5 is a perspective view of a conventional electronic component mounting apparatus. Reference numeral 101 is a tray feeder, and 102 is a transfer head provided on the XY table 103. The nozzle 104 is moved up and down on the tray feeder 101 to pick up the chip P, and the chip P is moved to the recognition unit 105 to lead L of the chip P. After detecting the positional deviation in the XYθ directions, the positional deviation is corrected and transferred and mounted on the substrate S positioned by the positioning unit 106.

【０００４】次に認識部１０５を説明する。１０７はケ
ースであり、ノズル１０４に吸着されたチップＰを観察
するカメラ１０８が設けられている。１０９はケースに
設けられた透明ステージであり、その周囲には、リング
状の光源１１０が設けられている。１１１は光源１１０
から照射された照明光を散乱させる乳白色の円板状の光
拡散板であり、ノズル１０４に装着されている。移載ヘ
ッド１０２がステージ１０９の上方に達すると、光源１
１０から照射された照明光は、光拡散板１１１によって
チップＰの上方で散乱され、これによりチップＰのシル
エットをカメラ１０８により明瞭に観察して、チップＰ
のリードＬの位置ずれが検出される。Next, the recognition unit 105 will be described. Reference numeral 107 denotes a case, which is provided with a camera 108 for observing the chip P adsorbed by the nozzle 104. A transparent stage 109 is provided in the case, and a ring-shaped light source 110 is provided around the transparent stage. 111 is a light source 110
It is a milky white disc-shaped light diffusing plate that scatters the illumination light emitted from, and is attached to the nozzle 104. When the transfer head 102 reaches above the stage 109, the light source 1
The illumination light emitted from 10 is scattered above the chip P by the light diffusion plate 111, whereby the silhouette of the chip P is clearly observed by the camera 108, and the chip P
The misalignment of the lead L is detected.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来手段で
は、チップＰが光拡散板１１１より大きい場合には、チ
ップＰのリードＬは光拡散板１１１からはみ出してしま
うため、リードＬを明瞭に観察できないという問題点が
あった。このような大形のチップとしては、例えばＱＦ
Ｐやコネクタなどがある。このような問題点を解決する
ための手段として、光拡散板１１１を大形化することが
考えられるが、移載ヘッド１０２の配置設計上、光拡散
板１１１の大形化にも限界がある。However, in the conventional means, when the chip P is larger than the light diffusion plate 111, the lead L of the chip P protrudes from the light diffusion plate 111, so that the lead L is clearly observed. There was a problem that I could not. As such a large chip, for example, QF
There are P and connectors. As a means for solving such a problem, it is conceivable to enlarge the light diffusion plate 111, but there is a limit to the enlargement of the light diffusion plate 111 due to the layout design of the transfer head 102. ..

【０００６】そこで本発明は、カメラにより大形の電子
部品の位置ずれを認識することができる認識手段を備え
た電子部品実装装置を提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide an electronic component mounting apparatus provided with a recognition means capable of recognizing a positional deviation of a large electronic component by a camera.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】このために本発明は、電
子部品の認識手段を、ノズルに吸着された電子部品を下
方から観察するカメラと、下方から光を照射する光源
と、光拡散板と、この光拡散板をノズルに吸着された電
子部品の上方に出し入れする出し入れ手段とから構成し
たものである。To this end, the present invention provides, as means for recognizing an electronic component, a camera for observing the electronic component adsorbed by a nozzle from below, a light source for irradiating light from below, and a light diffusion plate. And a means for putting in and taking out the light diffusing plate above and below the electronic component sucked by the nozzle.

【０００８】[0008]

【作用】上記構成において、ノズルに電子部品が吸着さ
れた移載ヘッドが、カメラの観察位置に移動してきたな
らば、出し入れ手段により光拡散板をこの電子部品の一
辺の上方に突出させ、且つ光源を点灯して、この一辺か
ら延出されたリードの位置ずれを検出する。次いでＸＹ
テーブルを駆動して電子部品をＸ方向やＹ方向に移動さ
せて、他の辺を光拡散板の直下に位置させ、その辺のリ
ードの位置ずれを検出する。以下同様にして、さらに他
の辺のリードの位置ずれを検出する。この場合、光拡散
板が電子部品の移動の障害になるときは、出し入れ手段
を駆動して、光拡散板を退避させる。このようにしてリ
ードの位置ずれを検出したならば、この位置ずれを補正
したうえで、チップを基板に搭載する。このように本手
段は、電子部品を光拡散板に対してＸ方向やＹ方向に移
動させながら、各辺のリードの位置ずれを検出できるの
で、大形の電子部品の各辺から延出するリードの位置ず
れを検出できる。In the above structure, when the transfer head in which the electronic component is sucked by the nozzle moves to the observation position of the camera, the light diffusing plate is made to project above one side of the electronic component by the take-in / out means, and The light source is turned on to detect the positional deviation of the leads extended from this side. Then XY
The table is driven to move the electronic component in the X direction or the Y direction, the other side is positioned directly below the light diffusion plate, and the positional deviation of the lead on the side is detected. Similarly, the positional deviation of the leads on other sides is detected in the same manner. In this case, when the light diffusing plate interferes with the movement of the electronic component, the loading / unloading means is driven to retract the light diffusing plate. When the positional deviation of the leads is detected in this manner, the positional deviation is corrected and then the chip is mounted on the substrate. In this way, the present means can detect the positional deviation of the leads on each side while moving the electronic component in the X direction and the Y direction with respect to the light diffusion plate, and thus extends from each side of the large electronic component. Positional deviation of leads can be detected.

【０００９】[0009]

【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図１は電子部品実装装置の平面図である。１
はＸテーブル、２はＹテーブルであり、移載ヘッド３が
装着されている。４はこの移載ヘッド３に装着されたノ
ズルである。Ｓは基板であり、搬送路５上に設けられた
位置決め部６にクランプされて位置決めされている。７
はチップＰの供給部であり、ＱＦＰやＳＯＰのようなリ
ード付の大形のチップＰが収納されたトレイフィーダ８
が配備されている。トレイフィーダ８上でノズル４を昇
降させてチップＰをピックアップし、ＸＹテーブル１，
２を駆動して基板Ｓに移送搭載する。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of the electronic component mounting apparatus. 1
Is an X table, 2 is a Y table, and the transfer head 3 is attached to the table. Reference numeral 4 denotes a nozzle mounted on the transfer head 3. A substrate S is clamped and positioned by a positioning unit 6 provided on the transport path 5. 7
Is a supply unit for the chips P, and is a tray feeder 8 in which large-sized chips P with leads such as QFP and SOP are stored.
Has been deployed. The nozzles 4 are moved up and down on the tray feeder 8 to pick up the chips P, and the XY table 1,
2 is driven and transferred and mounted on the substrate S.

【００１０】図１および図２において、９は認識手段で
あって、ケース１０と、このケース１０の上面の透明ス
テージ１６を取り囲むように設けられて、上方に光を照
射するリング状の光源１１と、このケース１０の側方に
設けられて、ノズル４に吸着されたチップＰを下方から
観察するＣＣＤカメラ１３が設けられている。ケース１
０の側部上面には、光源１１から照射された照明光を散
乱させる長板状の光拡散板１４が配備されている。この
光拡散板１４は、例えば乳白色のアクリル板などが使用
される。In FIGS. 1 and 2, reference numeral 9 denotes a recognition means, which is provided so as to surround the case 10 and the transparent stage 16 on the upper surface of the case 10, and which is a ring-shaped light source 11 for radiating light upward. A CCD camera 13 is provided on the side of the case 10 for observing the chip P adsorbed by the nozzle 4 from below. Case 1
A long plate-shaped light diffusion plate 14 that scatters the illumination light emitted from the light source 11 is provided on the upper surface of the side portion of 0. As the light diffusion plate 14, for example, a milky white acrylic plate or the like is used.

【００１１】１７は光拡散板１４の取付ブラケットであ
り、その下部にはＹ方向に延びたガイドレール１８上を
摺動するスライダ１９が設けられている。このガイドレ
ール１８の側方にはシリンダ２０が設けられ、ロッド２
１の先端部が取付ブラケット１７に連結されている。シ
リンダ２０のロッド２１が突没すると、ガイドレール１
８に沿ってスライダ１９が摺動し、光拡散板１４が透明
ステージ１６上に出し入れされる。すなわち上記構成部
品１７〜２１は、光拡散板１４を透明ステージ１６上に
出し入れさせる出し入れ手段を構成している。Reference numeral 17 denotes a mounting bracket for the light diffusing plate 14, and a slider 19 which slides on a guide rail 18 extending in the Y direction is provided below the mounting bracket. A cylinder 20 is provided on the side of the guide rail 18, and
The tip portion of 1 is connected to the mounting bracket 17. When the rod 21 of the cylinder 20 is projected and retracted, the guide rail 1
The slider 19 slides along the line 8, and the light diffusion plate 14 is put in and taken out on the transparent stage 16. That is, the above-mentioned components 17 to 21 compose a loading / unloading means for loading / unloading the light diffusion plate 14 onto / from the transparent stage 16.

【００１２】本装置は上記のような構成より成り、次に
動作を説明する。図１においてノズル４によりピックア
ップされたチップＰは、ＸＹテーブル１，２の駆動によ
り透明ステージ１６上に移送され、透明ステージ１６上
の直上のａ位置（図３参照）で停止する。図３におい
て、シリンダ２０の駆動により光拡散板１４が鎖線位置
から実線位置まで突出し、チップＰの一辺の上方を覆
う。ここで、その一辺の側端部のリードＬ１をカメラ１
３により観察し、ＸＹθ方向の位置ずれを検出する（図
４も参照）。This apparatus has the above-mentioned structure, and its operation will be described below. In FIG. 1, the chip P picked up by the nozzle 4 is transferred onto the transparent stage 16 by driving the XY tables 1 and 2, and stops at a position (see FIG. 3) immediately above the transparent stage 16. In FIG. 3, when the cylinder 20 is driven, the light diffusion plate 14 projects from the chain line position to the solid line position and covers one side of the chip P. Here, the lead L1 at the side end of the one side is connected to the camera 1
The observation is made by No. 3 and the positional deviation in the XYθ directions is detected (see also FIG. 4).

【００１３】次いで、光拡散板１４を突出させたまま、
チップＰをＹ１方向に移送してｂ位置で停止させ、この
一辺の他端部のリードＬ２を観察する。次いでチップＰ
をＸ１方向に移送してｃ位置で停止させ、チップＰの他
辺の上方を光拡散板１４により覆い、この他辺の側端部
のリードＬ３を観察する。ここで、チップＰのＸ１方向
への移送時に、光拡散板１４がノズル４の移動の障害に
なるならば、シリンダ２０を駆動して、光拡散板１４を
鎖線位置に一時退避させる。次にチップＰをＹ２方向に
移送してｄ位置で停止させ、この辺の他端部のリードＬ
４を観察する。このように、チップＰを透明ステージ１
６の上方でＸＹ方向に移動させれば、チップＰの４辺か
ら延出するリードＬの上方に光拡散板１４を位置させて
各々のリードＬ１〜Ｌ４を明瞭に観察し、その位置ずれ
を精密に検出できる。殊に本実施例では、チップＰを上
記のようなＸＹ方向に移動させながら、すべてのリード
Ｌ１〜Ｌ４はカメラ１３の光心付近の狭いエリアＡ（図
３参照）内で観察されることとなり、レンズの歪みなど
に起因する光学的な誤差を極力小さくすることができ
る。Next, with the light diffusion plate 14 protruding,
The chip P is moved in the Y1 direction and stopped at the position b, and the lead L2 at the other end of this side is observed. Then chip P
Are moved in the X1 direction and stopped at the position c, the upper side of the other side of the chip P is covered with the light diffusion plate 14, and the lead L3 at the side end portion of the other side is observed. If the light diffusion plate 14 interferes with the movement of the nozzle 4 when the chip P is moved in the X1 direction, the cylinder 20 is driven to temporarily retract the light diffusion plate 14 to the chain line position. Next, the chip P is transferred in the Y2 direction and stopped at the d position, and the lead L at the other end of this side is
Observe 4. In this way, the chip P is attached to the transparent stage 1
6 is moved in the XY direction above 6, the light diffusion plate 14 is positioned above the leads L extending from the four sides of the chip P, and the leads L1 to L4 are clearly observed, and the positional deviation is detected. Can be detected accurately. Particularly, in this embodiment, all the leads L1 to L4 are observed in the narrow area A (see FIG. 3) near the optical center of the camera 13 while moving the chip P in the XY directions as described above. It is possible to minimize an optical error caused by lens distortion or the like.

【００１４】以上のようにしてリードＬの位置ずれの検
出が終了したならば、このチップＰは、位置ずれを補正
したうえで、ＸＹテーブル１，２の駆動により基板Ｓに
移送搭載され、またチップＰの搭載が終了した基板Ｓは
コンベア５により後処理工程へ送られる。なおＸＹ方向
の位置ずれは、ＸＹテーブル１，２の移動ストロークを
補正することにより補正し、またθ方向の位置ずれはノ
ズル４を回転させることにより補正する。When the detection of the positional deviation of the lead L is completed as described above, the positional deviation of the chip P is corrected, and then the chip P is transferred and mounted on the substrate S by driving the XY tables 1 and 2. The substrate S on which the chips P have been mounted is sent to the post-processing step by the conveyor 5. The positional deviation in the XY directions is corrected by correcting the moving strokes of the XY tables 1 and 2, and the positional deviation in the θ directions is corrected by rotating the nozzle 4.

【００１５】本発明は上記実施例に限定されないのであ
って、例えばノズルに従来手段の円板状の光拡散板を設
けることにより、小形のチップは従来手段の光拡散板に
より観察し、また大形のチップは本手段の光拡散板１４
により観察してもよい。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, by providing the nozzle with a disk-shaped light diffusing plate of the conventional means, a small chip can be observed by the light diffusing plate of the conventional means, and a large chip can be used. The shaped chip is the light diffusing plate 14 of this means.
You may observe by.

【００１６】また上記実施例では、各辺の側端部のリー
ドＬ１〜Ｌ４を観察したが、どのリードＬを観察して位
置ずれを検出するかは任意であって、例えば各辺につい
て、より多数本のリードＬを観察して各々の位置ずれを
検出し、その平均値を求めるようにしてもよい。Further, in the above embodiment, the leads L1 to L4 at the side end portions of each side were observed, but it is arbitrary which lead L is observed to detect the positional deviation. It is also possible to observe a large number of leads L and detect the respective positional deviations, and obtain the average value thereof.

【００１７】[0017]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
子部品の認識手段を、ノズルに吸着された電子部品を下
方から観察するカメラと、この電子部品に向かって下方
から光を照射する光源と、光拡散板と、この光拡散板を
ノズルに吸着された電子部品の上方に出し入れする出し
入れ手段とから構成しているので、電子部品の各辺から
延出するリードの上方に光拡散板を位置させてリードを
明瞭に観察し、その位置ずれを精密に検出することがで
き、従って移載ヘッド側に大形の光拡散板を設ける必要
がなく、殊に大形の電子部品の観察手段として有利であ
る。As described above, according to the present invention, the camera for recognizing the electronic component is a camera for observing the electronic component sucked by the nozzle from below, and the electronic component is irradiated with light from below. Since it is composed of a light source, a light diffusing plate, and a loading / unloading means for loading / unloading the light diffusing plate above and below the electronic component attracted to the nozzle, the light diffusing is performed above the leads extending from each side of the electronic component. It is possible to position the plate clearly and observe the leads clearly, and to accurately detect the positional deviation.Therefore, it is not necessary to provide a large light diffusing plate on the transfer head side, especially for large electronic parts. It is advantageous as an observation means.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明に係る電子部品実装装置の平面図FIG. 1 is a plan view of an electronic component mounting apparatus according to the present invention.

【図２】本発明に係る電子部品実装装置の斜視図FIG. 2 is a perspective view of an electronic component mounting apparatus according to the present invention.

【図３】同カメラによる電子部品のリードの観察中の平
面図FIG. 3 is a plan view of an electronic component lead observed by the same camera.

【図４】同カメラによる電子部品のリードの観察中の側
面図FIG. 4 is a side view during observation of leads of electronic components by the camera.

【図５】従来手段に係るカメラによる電子部品のリード
の観察中の斜視図FIG. 5 is a perspective view during observation of leads of an electronic component by a camera according to a conventional means.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１Ｘテーブル２Ｙテーブル３移載ヘッド４ノズル６位置決め部７電子部品の供給部９認識手段１１光源１３カメラ１４光拡散板２０出し入れ手段Ｐ電子部品Ｓ基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 X table 2 Y table 3 Transfer head 4 Nozzle 6 Positioning part 7 Electronic component supply part 9 Recognition means 11 Light source 13 Camera 14 Light diffuser 20 Ejecting / removing means P Electronic component S Substrate

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０５Ｋ 13/08 Ｂ 8315−4Ｅ Continuation of the front page (51) Int.Cl. ⁵ Identification number Office reference number FI technical display location H05K 13/08 B 8315-4E

Claims

【特許請求の範囲】[Claims]

【請求項１】基板の位置決め部と、電子部品の供給部
と、移載ヘッドのノズルに吸着された電子部品を観察す
る認識手段と、上記移載ヘッドをＸＹ方向に移動させる
ＸＹテーブルとを備えた電子部品実装装置において、上
記認識手段が、上記ノズルに吸着された電子部品を下方
から観察するカメラと、下方から光を照射する光源と、
光拡散板と、この光拡散板を上記ノズルに吸着された電
子部品の上方に出し入れする出し入れ手段とから成るこ
とを特徴とする電子部品実装装置。1. A substrate positioning unit, an electronic component supply unit, a recognition unit for observing an electronic component sucked by a nozzle of a transfer head, and an XY table for moving the transfer head in XY directions. In the electronic component mounting apparatus provided with, the recognition means, a camera for observing the electronic component attracted to the nozzle from below, a light source for irradiating light from below,
An electronic component mounting apparatus comprising: a light diffusing plate; and a loading / unloading means for loading / unloading the light diffusing plate above and above the electronic component sucked by the nozzle.