JPH07122895A - 部品接合方法 - Google Patents
部品接合方法Info
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- JPH07122895A JPH07122895A JP5267384A JP26738493A JPH07122895A JP H07122895 A JPH07122895 A JP H07122895A JP 5267384 A JP5267384 A JP 5267384A JP 26738493 A JP26738493 A JP 26738493A JP H07122895 A JPH07122895 A JP H07122895A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】プリント配線板とリードフレームとを変形させ
ることなく位置合わせを行なって精度よく接合する部品
接合方法を提供する。 【構成】プリント配線板を互いに直交する3軸の各軸に
平行な方向への並進移動と各軸回りの回転移動とを可能
とするように保持する(S1)。プリント配線板とリー
ドフレームとについてそれぞれテレビカメラによって撮
像した画像に基づいて接合面内での相対位置のずれを検
出し(S2)、この相対位置のずれを除去するようにプ
リント配線板を移動させる(S3)。次に、プリント配
線板のリードフレームに対する傾きを検出し(S4)、
この傾きを除去するようにプリント配線板を移動させる
(S5,S6)。傾きが除去されると、プリント配線板
をリードフレームに近付けるように移動させ(S7)、
最後に接合する(S8)。
ることなく位置合わせを行なって精度よく接合する部品
接合方法を提供する。 【構成】プリント配線板を互いに直交する3軸の各軸に
平行な方向への並進移動と各軸回りの回転移動とを可能
とするように保持する(S1)。プリント配線板とリー
ドフレームとについてそれぞれテレビカメラによって撮
像した画像に基づいて接合面内での相対位置のずれを検
出し(S2)、この相対位置のずれを除去するようにプ
リント配線板を移動させる(S3)。次に、プリント配
線板のリードフレームに対する傾きを検出し(S4)、
この傾きを除去するようにプリント配線板を移動させる
(S5,S6)。傾きが除去されると、プリント配線板
をリードフレームに近付けるように移動させ(S7)、
最後に接合する(S8)。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、接合すべき2部品につ
いて接合面に平行な面内での相対位置を一致させるとと
もに接合面に対する傾きを除去した状態で、両部品を互
いに接合させる部品接合方法に関するものである。
いて接合面に平行な面内での相対位置を一致させるとと
もに接合面に対する傾きを除去した状態で、両部品を互
いに接合させる部品接合方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、集積回路のチップやプリント配
線板をリードフレームに載置する場合のように2部品を
接合する際には、接合面内での両部品の相対位置を一致
させる必要がある。このような要求を満たす実装装置と
しては、特開昭58−213496号公報に記載されて
いるように、電子部品をプリント基板に実装するにあた
って、プリント基板をXYテーブル上に載置するととも
に電子部品を組込み機構により保持し、テレビカメラに
より得た画像に基づいてプリント基板と電子部品との相
対位置を検出するようにしたものが提案されている。こ
の技術では、テレビカメラにより得た画像に基づいて、
XYテーブルの表面に平行な面内でのプリント基板と電
子部品との相対位置を検出し、検出結果に基づいて、X
Yテーブルによって平行移動を行なうとともに、電子部
品を保持する組込み機構によって電子部品をXYテーブ
ルの表面に直交する軸回りでの回転移動を行なうことに
よって、プリント基板と電子部品との相対位置を一致さ
せるようにしているのである。また、組込み装置はXY
テーブルの表面に直交する方向に移動して電子部品をプ
リント基板に近づける。
線板をリードフレームに載置する場合のように2部品を
接合する際には、接合面内での両部品の相対位置を一致
させる必要がある。このような要求を満たす実装装置と
しては、特開昭58−213496号公報に記載されて
いるように、電子部品をプリント基板に実装するにあた
って、プリント基板をXYテーブル上に載置するととも
に電子部品を組込み機構により保持し、テレビカメラに
より得た画像に基づいてプリント基板と電子部品との相
対位置を検出するようにしたものが提案されている。こ
の技術では、テレビカメラにより得た画像に基づいて、
XYテーブルの表面に平行な面内でのプリント基板と電
子部品との相対位置を検出し、検出結果に基づいて、X
Yテーブルによって平行移動を行なうとともに、電子部
品を保持する組込み機構によって電子部品をXYテーブ
ルの表面に直交する軸回りでの回転移動を行なうことに
よって、プリント基板と電子部品との相対位置を一致さ
せるようにしているのである。また、組込み装置はXY
テーブルの表面に直交する方向に移動して電子部品をプ
リント基板に近づける。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来構成では、プ
リント基板と電子部品との2部品について、XYテーブ
ルの表面に平行な2方向についての並進移動をXYテー
ブルによって行ない、XYテーブルの表面に直交する方
向の並進移動およびXYテーブルの表面に直交する軸の
回りでの回転移動を組込み機構によって行うようにして
あり、互いに直交する3軸に沿う方向での並進移動と1
軸の回りでの回転移動が可能になった4自由度を有する
構成となっている。しかしながら、上記従来構成では、
プリント基板の表面に対して電子部品が傾斜している場
合に、この傾斜を除去する手段がなく、電子部品がXY
テーブルの表面に対して傾斜しているときやXYテーブ
ルの表面に直交する方向において電子部品の各部の寸法
にばらつきがあるようなときには、プリント基板に対し
て電子部品が均等な接触力で接触せず、半田付け等によ
って接合する際に場所ごとの接合強度にばらつきが生じ
るという問題が発生する。
リント基板と電子部品との2部品について、XYテーブ
ルの表面に平行な2方向についての並進移動をXYテー
ブルによって行ない、XYテーブルの表面に直交する方
向の並進移動およびXYテーブルの表面に直交する軸の
回りでの回転移動を組込み機構によって行うようにして
あり、互いに直交する3軸に沿う方向での並進移動と1
軸の回りでの回転移動が可能になった4自由度を有する
構成となっている。しかしながら、上記従来構成では、
プリント基板の表面に対して電子部品が傾斜している場
合に、この傾斜を除去する手段がなく、電子部品がXY
テーブルの表面に対して傾斜しているときやXYテーブ
ルの表面に直交する方向において電子部品の各部の寸法
にばらつきがあるようなときには、プリント基板に対し
て電子部品が均等な接触力で接触せず、半田付け等によ
って接合する際に場所ごとの接合強度にばらつきが生じ
るという問題が発生する。
【0004】これに対して、特開平4−7900号公報
に記載された技術のように、ベアチップを保持する吸着
部に柔軟性を与え、ベアチップを基板に押しつけること
によって吸着部を基板に倣うように変形させてベアチッ
プと基板との接合面との平行度の狂いを吸収することが
考えられている。しかしながら、互いに接合される部品
の強度によっては吸着部が変形するまでに部品が変形す
る場合があり、接合可能な部品が強度によって制限され
るという問題が生じる。
に記載された技術のように、ベアチップを保持する吸着
部に柔軟性を与え、ベアチップを基板に押しつけること
によって吸着部を基板に倣うように変形させてベアチッ
プと基板との接合面との平行度の狂いを吸収することが
考えられている。しかしながら、互いに接合される部品
の強度によっては吸着部が変形するまでに部品が変形す
る場合があり、接合可能な部品が強度によって制限され
るという問題が生じる。
【0005】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、接合すべき部品に必要以上に大きな接触圧を
作用させることなく両部品間の相対位置を一致させると
ともに高い平行度が得られるようにし、両部品を精度よ
く接合することができるようにした部品接合方法を提供
しようとするものである。
のであり、接合すべき部品に必要以上に大きな接触圧を
作用させることなく両部品間の相対位置を一致させると
ともに高い平行度が得られるようにし、両部品を精度よ
く接合することができるようにした部品接合方法を提供
しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、互い
に接合される2つの部品をそれぞれ保持する2つの部品
保持装置を用いることによって、互いに直交する3軸の
各軸に平行な方向への両部品の相対的な並進移動と各軸
回りでの両部品の相対的な回転移動とを可能とし、両部
品の相対的な位置ずれを除去した後に両部品を互いに接
合する部品接合方法であって、両部品について仮想的に
設定した接合面に直交する方向から画像入力手段により
撮像した画像に基づいて上記接合面内での相対位置のず
れを検出した後、上記接合面内で両部品を相対的に並進
移動および回転移動させて上記相対位置のずれを除去
し、次に上記接合面に対する両部品の傾きを傾き検出手
段によって検出した後、上記接合面に平行な軸の回りで
両部品を相対的に回転移動させて上記傾きを除去し、上
記傾きを除去した後に両部品を接合することを特徴とす
る。
に接合される2つの部品をそれぞれ保持する2つの部品
保持装置を用いることによって、互いに直交する3軸の
各軸に平行な方向への両部品の相対的な並進移動と各軸
回りでの両部品の相対的な回転移動とを可能とし、両部
品の相対的な位置ずれを除去した後に両部品を互いに接
合する部品接合方法であって、両部品について仮想的に
設定した接合面に直交する方向から画像入力手段により
撮像した画像に基づいて上記接合面内での相対位置のず
れを検出した後、上記接合面内で両部品を相対的に並進
移動および回転移動させて上記相対位置のずれを除去
し、次に上記接合面に対する両部品の傾きを傾き検出手
段によって検出した後、上記接合面に平行な軸の回りで
両部品を相対的に回転移動させて上記傾きを除去し、上
記傾きを除去した後に両部品を接合することを特徴とす
る。
【0007】請求項2の発明は、互いに接合される2つ
の部品をそれぞれ保持する2つの部品保持装置を用いる
ことによって、互いに直交する3軸の各軸に平行な方向
への両部品の相対的な並進移動と各軸回りでの両部品の
相対的な回転移動とを可能とし、両部品の相対的な位置
ずれを除去した後に両部品を互いに接合する部品接合方
法であって、両部品について仮想的に設定した接合面に
直交する方向から画像入力手段により撮像した画像に基
づいて上記接合面内での相対位置のずれを検出した後、
上記接合面内で両部品を相対的に並進移動および回転移
動させて上記相対位置のずれを除去し、次に両部品間の
距離を小さくする方向に少なくとも一方の部品を移動さ
せ、この移動方向における両部品の間の接触圧が既定値
に達した時点で部品の移動を停止させ、この時点での上
記接合面に対する両部品の傾きによって生じる接触圧が
閾値未満になるように上記接合面に平行な軸の回りで両
部品を相対的に回転移動させて上記傾きを除去し、上記
傾きを除去した後に両部品を接合することを特徴とす
る。
の部品をそれぞれ保持する2つの部品保持装置を用いる
ことによって、互いに直交する3軸の各軸に平行な方向
への両部品の相対的な並進移動と各軸回りでの両部品の
相対的な回転移動とを可能とし、両部品の相対的な位置
ずれを除去した後に両部品を互いに接合する部品接合方
法であって、両部品について仮想的に設定した接合面に
直交する方向から画像入力手段により撮像した画像に基
づいて上記接合面内での相対位置のずれを検出した後、
上記接合面内で両部品を相対的に並進移動および回転移
動させて上記相対位置のずれを除去し、次に両部品間の
距離を小さくする方向に少なくとも一方の部品を移動さ
せ、この移動方向における両部品の間の接触圧が既定値
に達した時点で部品の移動を停止させ、この時点での上
記接合面に対する両部品の傾きによって生じる接触圧が
閾値未満になるように上記接合面に平行な軸の回りで両
部品を相対的に回転移動させて上記傾きを除去し、上記
傾きを除去した後に両部品を接合することを特徴とす
る。
【0008】請求項3発明は、請求項2の発明におい
て、両部品の接触圧が既定値に達して部品を停止させた
時点での上記接合面に対する傾きによって生じる接触圧
が既定の範囲内であるときに良品と判定することを特徴
とする。請求項4の発明は、互いに接合される2つの部
品をそれぞれ保持する2つの部品保持装置を用いること
によって、互いに直交する3軸の各軸に平行な方向への
両部品の相対的な並進移動と各軸回りでの両部品の相対
的な回転移動とを可能とし、両部品の相対的な位置ずれ
を除去した後に両部品を互いに接合する部品接合方法で
あって、両部品について仮想的に設定した接合面に直交
する方向から画像入力手段により撮像した画像に基づい
て上記接合面内での相対位置のずれを検出した後、上記
接合面内で両部品を相対的に並進移動および回転移動さ
せて上記相対位置のずれを除去し、次に一方の部品に対
する距離が既知であって上記接合面に平行な基準面を有
した基準治具を基準面が他方の部品と対向するように両
部品間に挿入した状態で他方の部品を基準面に近付ける
向きに移動させ、この移動方向における基準治具の基準
面と上記他方の部品との間の接触圧が既定値に達した時
点で上記他方の部品の移動を停止させ、この時点での基
準治具の基準面に対する上記他方の部品の傾きによって
生じる接触圧が閾値以下になるように上記接合面に平行
な軸の回りで上記他方の部品を回転移動させて上記傾き
を除去し、上記傾きを除去した後に両部品間から基準治
具を取り除いて両部品間の距離を小さくする方向に少な
くとも一方の部品を移動させ、両部品の接触後に両部品
を接合することを特徴とする。
て、両部品の接触圧が既定値に達して部品を停止させた
時点での上記接合面に対する傾きによって生じる接触圧
が既定の範囲内であるときに良品と判定することを特徴
とする。請求項4の発明は、互いに接合される2つの部
品をそれぞれ保持する2つの部品保持装置を用いること
によって、互いに直交する3軸の各軸に平行な方向への
両部品の相対的な並進移動と各軸回りでの両部品の相対
的な回転移動とを可能とし、両部品の相対的な位置ずれ
を除去した後に両部品を互いに接合する部品接合方法で
あって、両部品について仮想的に設定した接合面に直交
する方向から画像入力手段により撮像した画像に基づい
て上記接合面内での相対位置のずれを検出した後、上記
接合面内で両部品を相対的に並進移動および回転移動さ
せて上記相対位置のずれを除去し、次に一方の部品に対
する距離が既知であって上記接合面に平行な基準面を有
した基準治具を基準面が他方の部品と対向するように両
部品間に挿入した状態で他方の部品を基準面に近付ける
向きに移動させ、この移動方向における基準治具の基準
面と上記他方の部品との間の接触圧が既定値に達した時
点で上記他方の部品の移動を停止させ、この時点での基
準治具の基準面に対する上記他方の部品の傾きによって
生じる接触圧が閾値以下になるように上記接合面に平行
な軸の回りで上記他方の部品を回転移動させて上記傾き
を除去し、上記傾きを除去した後に両部品間から基準治
具を取り除いて両部品間の距離を小さくする方向に少な
くとも一方の部品を移動させ、両部品の接触後に両部品
を接合することを特徴とする。
【0009】請求項5の発明は、互いに接合される2つ
の部品をそれぞれ保持する2つの部品保持装置を用いる
ことによって、互いに直交する3軸の各軸に平行な方向
への両部品の相対的な並進移動と各軸回りでの両部品の
相対的な回転移動とを可能とし、両部品の相対的な位置
ずれを除去した後に両部品を互いに接合する部品接合方
法であって、両部品について仮想的に設定した接合面に
直交する方向から画像入力手段により撮像した画像に基
づいて上記接合面内での相対位置のずれを検出した後、
上記接合面内で両部品を相対的に並進移動および回転移
動させて上記相対位置のずれを除去し、次に両部品間の
相対距離を3箇所以上で検出し、この相対距離に基づい
て両部品の相対的な傾きと両部品を接合させるための移
動距離とを求め、求めた傾きを除去するように上記接合
面に平行な軸の回りで両部品を相対的に回転移動させた
後、両部品間の距離を小さくする方向に少なくとも一方
の部品を上記移動距離だけ移動させ、両部品を接合する
ことを特徴とする。
の部品をそれぞれ保持する2つの部品保持装置を用いる
ことによって、互いに直交する3軸の各軸に平行な方向
への両部品の相対的な並進移動と各軸回りでの両部品の
相対的な回転移動とを可能とし、両部品の相対的な位置
ずれを除去した後に両部品を互いに接合する部品接合方
法であって、両部品について仮想的に設定した接合面に
直交する方向から画像入力手段により撮像した画像に基
づいて上記接合面内での相対位置のずれを検出した後、
上記接合面内で両部品を相対的に並進移動および回転移
動させて上記相対位置のずれを除去し、次に両部品間の
相対距離を3箇所以上で検出し、この相対距離に基づい
て両部品の相対的な傾きと両部品を接合させるための移
動距離とを求め、求めた傾きを除去するように上記接合
面に平行な軸の回りで両部品を相対的に回転移動させた
後、両部品間の距離を小さくする方向に少なくとも一方
の部品を上記移動距離だけ移動させ、両部品を接合する
ことを特徴とする。
【0010】
【作用】各請求項の方法によれば、いずれも画像入力手
段によって撮像した画像に基づいて仮想的に設定した接
合面内での両部品の相対位置のずれを除去し、次に両部
品の接合面に対する傾きを除去するように上記接合面内
の軸の回りで両部品を相対的に回転させ、その後に両部
品を接合するのであって、両部品の接合時に部品同士を
押し付けることによって傾きを除去する従来方法のよう
に部品に無理な応力が発生せず、部品に変形を生じさせ
ることなく部品同士を接合することができるのである。
段によって撮像した画像に基づいて仮想的に設定した接
合面内での両部品の相対位置のずれを除去し、次に両部
品の接合面に対する傾きを除去するように上記接合面内
の軸の回りで両部品を相対的に回転させ、その後に両部
品を接合するのであって、両部品の接合時に部品同士を
押し付けることによって傾きを除去する従来方法のよう
に部品に無理な応力が発生せず、部品に変形を生じさせ
ることなく部品同士を接合することができるのである。
【0011】また、請求項1ないし請求項4の方法で
は、部品同士もしくは部品と基準治具との間の接触圧に
基づいて部品の傾きを検出しているが、傾きを除去する
際には接触圧が所定値になった位置で部品の移動を停止
させているので、部品の停止位置を接触圧によって規定
することにより、部品に無理な応力が発生しないような
位置で傾きを除去することができ、傾きの除去の際に部
品が変形することがないのである。
は、部品同士もしくは部品と基準治具との間の接触圧に
基づいて部品の傾きを検出しているが、傾きを除去する
際には接触圧が所定値になった位置で部品の移動を停止
させているので、部品の停止位置を接触圧によって規定
することにより、部品に無理な応力が発生しないような
位置で傾きを除去することができ、傾きの除去の際に部
品が変形することがないのである。
【0012】さらに、請求項3の方法では、部品の移動
を停止させた位置での接触圧に基づいて部品の良否判定
を行なっており、部品の欠損や折れ曲がりによる不良を
容易に検出することができ、製品の品質を安定させるこ
とができる。請求項4の方法では、一方の部品に対する
距離が既知で接合面に平行な基準面を有した基準治具を
用い、基準治具に対して他方の部品の傾きを除去してい
るのであって、上記一方の部品が変形しやすいような場
合にとくに有効なものとなる。すなわち、両部品を直接
接触させて接触圧に基づいて傾きを検出すると、この接
触圧に相当する部品の変形は避けられないが、請求項4
の方法では傾きの検出時に部品同士が直接接触しないか
ら、上記一方の部品に変形が生じないのである。
を停止させた位置での接触圧に基づいて部品の良否判定
を行なっており、部品の欠損や折れ曲がりによる不良を
容易に検出することができ、製品の品質を安定させるこ
とができる。請求項4の方法では、一方の部品に対する
距離が既知で接合面に平行な基準面を有した基準治具を
用い、基準治具に対して他方の部品の傾きを除去してい
るのであって、上記一方の部品が変形しやすいような場
合にとくに有効なものとなる。すなわち、両部品を直接
接触させて接触圧に基づいて傾きを検出すると、この接
触圧に相当する部品の変形は避けられないが、請求項4
の方法では傾きの検出時に部品同士が直接接触しないか
ら、上記一方の部品に変形が生じないのである。
【0013】請求項5の方法では、両部品間の相対距離
を3箇所以上で測定することによって、両部品の相対的
な傾きを検出するのであって、両部品を接合するのに要
する相対的な移動距離も同時に求めることができるので
ある。また、距離の測定では接触式の距離測定であって
も部品同士の傾きの除去に要する接触圧に比較すれば部
品に作用する外力が小さく、非接触式の距離測定を行な
えば部品はまったく変形しないのであって、とくに変形
しやすい部品を扱う場合には有利なものとなる。
を3箇所以上で測定することによって、両部品の相対的
な傾きを検出するのであって、両部品を接合するのに要
する相対的な移動距離も同時に求めることができるので
ある。また、距離の測定では接触式の距離測定であって
も部品同士の傾きの除去に要する接触圧に比較すれば部
品に作用する外力が小さく、非接触式の距離測定を行な
えば部品はまったく変形しないのであって、とくに変形
しやすい部品を扱う場合には有利なものとなる。
【0014】
【実施例】(基本構成)まず基本構成を図1および図2
に基づいて説明する。図2に示すように、互いに接合す
べき部品の一方がプリント配線板1であり、他方がこの
プリント配線板1を実装するリードフレーム2である例
を示す。プリント配線板1およびリードフレーム2には
互いに電気的に接合すべき位置にそれぞれ接合パッドが
形成されている。この種の接合形態はPGA形のパッケ
ージに納装される半導体装置などに採用されている。プ
リント配線板1は、互いに直交する3軸の各軸方向への
並進移動と各軸回りでの回転移動とが可能となるような
6自由度を有した第1の部品保持装置3により保持され
る。このような部品保持装置3は、プリント配線板1と
リードフレーム2との対向面に略平行となるように仮想
的に設定した接合面内で互いに直交する方向に並進移動
するXYテーブル、上記接合面に対して直交する方向に
並進移動するZテーブル、上記接合面に対して直交する
軸の回りで回転移動するθzテーブル、上記接合面に対
する傾斜角度を調節するチルトテーブルを組み合わせる
ことによって実現できる。また、リードフレーム2は上
記接合面に略平行となるように定位置で第2の部品保持
装置4に保持される(図1のS1)。ここで以下の説明
を簡単にするために、上記接合面に平行な面をXY平
面、上記接合面に直交する方向をZ軸方向とし、X軸、
Y軸、Z軸の各軸回りでの所定の基準位置(たとえば、
各軸の位置を基準位置とする)からの回転角度をそれぞ
れθx,θy,θzとする(これらの関係を図2の左上
隅に示す)。
に基づいて説明する。図2に示すように、互いに接合す
べき部品の一方がプリント配線板1であり、他方がこの
プリント配線板1を実装するリードフレーム2である例
を示す。プリント配線板1およびリードフレーム2には
互いに電気的に接合すべき位置にそれぞれ接合パッドが
形成されている。この種の接合形態はPGA形のパッケ
ージに納装される半導体装置などに採用されている。プ
リント配線板1は、互いに直交する3軸の各軸方向への
並進移動と各軸回りでの回転移動とが可能となるような
6自由度を有した第1の部品保持装置3により保持され
る。このような部品保持装置3は、プリント配線板1と
リードフレーム2との対向面に略平行となるように仮想
的に設定した接合面内で互いに直交する方向に並進移動
するXYテーブル、上記接合面に対して直交する方向に
並進移動するZテーブル、上記接合面に対して直交する
軸の回りで回転移動するθzテーブル、上記接合面に対
する傾斜角度を調節するチルトテーブルを組み合わせる
ことによって実現できる。また、リードフレーム2は上
記接合面に略平行となるように定位置で第2の部品保持
装置4に保持される(図1のS1)。ここで以下の説明
を簡単にするために、上記接合面に平行な面をXY平
面、上記接合面に直交する方向をZ軸方向とし、X軸、
Y軸、Z軸の各軸回りでの所定の基準位置(たとえば、
各軸の位置を基準位置とする)からの回転角度をそれぞ
れθx,θy,θzとする(これらの関係を図2の左上
隅に示す)。
【0015】プリント配線板1とリードフレーム2とが
各部品保持装置3,4に保持された状態で、プリント配
線板1とリードフレーム2とは画像入力手段としての2
台のテレビカメラ5,6によってそれぞれ撮像される。
両テレビカメラ5,6は上記接合面に対して光軸が直交
するように設定され、プリント配線板1とリードフレー
ム2とを別位置で撮像するようにそれぞれの視野が設定
されている。すなわち、リードフレーム2は定位置でテ
レビカメラ6によって撮像され、プリント配線板1はリ
ードフレーム2とは別の定位置でテレビカメラ5によっ
て撮像される。テレビカメラ5,6で撮像された画像は
画像処理装置7に入力され、上記接合面内でのプリント
配線板1およびリードフレーム2の位置と向きとが求め
られる。すなわち、画像処理装置7ではプリント配線板
1およびリードフレーム2について代表点(たとえば重
心)の位置を求めるとともに、代表軸(たとえば慣性の
主軸)の向きを求めるのである。このようにして、画像
処理装置7ではプリント配線板1とリードフレーム2と
について代表点のX座標およびY座標と代表軸のZ軸回
りでの回転角度θzとを求めることができる(図1のS
2)。
各部品保持装置3,4に保持された状態で、プリント配
線板1とリードフレーム2とは画像入力手段としての2
台のテレビカメラ5,6によってそれぞれ撮像される。
両テレビカメラ5,6は上記接合面に対して光軸が直交
するように設定され、プリント配線板1とリードフレー
ム2とを別位置で撮像するようにそれぞれの視野が設定
されている。すなわち、リードフレーム2は定位置でテ
レビカメラ6によって撮像され、プリント配線板1はリ
ードフレーム2とは別の定位置でテレビカメラ5によっ
て撮像される。テレビカメラ5,6で撮像された画像は
画像処理装置7に入力され、上記接合面内でのプリント
配線板1およびリードフレーム2の位置と向きとが求め
られる。すなわち、画像処理装置7ではプリント配線板
1およびリードフレーム2について代表点(たとえば重
心)の位置を求めるとともに、代表軸(たとえば慣性の
主軸)の向きを求めるのである。このようにして、画像
処理装置7ではプリント配線板1とリードフレーム2と
について代表点のX座標およびY座標と代表軸のZ軸回
りでの回転角度θzとを求めることができる(図1のS
2)。
【0016】いま、プリント配線板1について位置が
(X1 ,Y1 )であり向きがθz1 であって、リードフ
レーム2について位置が(X2 ,Y2 )であり向きがθ
z2 であるものとすれば、プリント配線板1とリードフ
レーム2との相対位置および向きの相対差は、それぞれ
(X2 −X1 ,Y2 −Y1 )、θz2 −θz1 になる。
したがって、制御装置8によって上記相対差の分だけ部
品保持装置3を移動させれば、上記接合面に平行な面内
ではプリント配線板1とリードフレーム2との位置を一
致させることができる(図1のS3)。このとき、プリ
ント配線板1とリードフレーム2とは互いに接触しない
ようにZ軸方向において離されている。
(X1 ,Y1 )であり向きがθz1 であって、リードフ
レーム2について位置が(X2 ,Y2 )であり向きがθ
z2 であるものとすれば、プリント配線板1とリードフ
レーム2との相対位置および向きの相対差は、それぞれ
(X2 −X1 ,Y2 −Y1 )、θz2 −θz1 になる。
したがって、制御装置8によって上記相対差の分だけ部
品保持装置3を移動させれば、上記接合面に平行な面内
ではプリント配線板1とリードフレーム2との位置を一
致させることができる(図1のS3)。このとき、プリ
ント配線板1とリードフレーム2とは互いに接触しない
ようにZ軸方向において離されている。
【0017】ところで、制御装置8には、傾きセンサ9
により検出したプリント配線板1とリードフレーム2と
についてのX軸回りおよびY軸回りでの相対的な傾きも
入力される(図1のS4)。傾きセンサ9の具体構成に
ついては、以下の各実施例において説明する。また、必
要に応じてZ軸方向の相対距離が求められる。プリント
配線板1とリードフレーム2との相対的な傾きが求めら
れると、この傾きを除去するように部品保持装置3が調
節される(図1のS5)。この調節によって傾きが許容
範囲内になれば(図1のS6)、部品保持装置3によっ
てプリント基板1をZ軸方向に移動させ(図1のS
7)、Z軸方向の相対距離が所定範囲内になればプリン
ト配線板1とリードフレーム2とが接触したものとし、
その位置で部品保持装置3の移動を停止させた後に、接
合装置10によってプリント配線板1とリードフレーム
2との対応する接合パッド同士を接合するのである(図
1のS8)。接合装置10としては、超音波式、熱圧着
式、レーザ光式等を用いることができる。
により検出したプリント配線板1とリードフレーム2と
についてのX軸回りおよびY軸回りでの相対的な傾きも
入力される(図1のS4)。傾きセンサ9の具体構成に
ついては、以下の各実施例において説明する。また、必
要に応じてZ軸方向の相対距離が求められる。プリント
配線板1とリードフレーム2との相対的な傾きが求めら
れると、この傾きを除去するように部品保持装置3が調
節される(図1のS5)。この調節によって傾きが許容
範囲内になれば(図1のS6)、部品保持装置3によっ
てプリント基板1をZ軸方向に移動させ(図1のS
7)、Z軸方向の相対距離が所定範囲内になればプリン
ト配線板1とリードフレーム2とが接触したものとし、
その位置で部品保持装置3の移動を停止させた後に、接
合装置10によってプリント配線板1とリードフレーム
2との対応する接合パッド同士を接合するのである(図
1のS8)。接合装置10としては、超音波式、熱圧着
式、レーザ光式等を用いることができる。
【0018】(実施例1)本実施例は、傾きセンサ9と
して圧力センサ9aを用いたものであって、図3に示す
ように、圧力センサ9aは、部品保持装置3のうちでプ
リント配線板1を吸着等の方法で保持する保持部31と
保持部31の位置を6自由度で移動させる駆動部32と
の間に設けられる。圧力センサ9aでは、プリント配線
板1とリードフレーム2とが接触したときのX軸回りお
よびY軸回りでの接触圧Fθx,Fθy(すなわち、傾
きθx,θyによる接触圧)を検出するとともにZ軸方
向の接触圧Fzを検出する。ここに、接触圧FzはZ軸
方向の分力の総和になる。
して圧力センサ9aを用いたものであって、図3に示す
ように、圧力センサ9aは、部品保持装置3のうちでプ
リント配線板1を吸着等の方法で保持する保持部31と
保持部31の位置を6自由度で移動させる駆動部32と
の間に設けられる。圧力センサ9aでは、プリント配線
板1とリードフレーム2とが接触したときのX軸回りお
よびY軸回りでの接触圧Fθx,Fθy(すなわち、傾
きθx,θyによる接触圧)を検出するとともにZ軸方
向の接触圧Fzを検出する。ここに、接触圧FzはZ軸
方向の分力の総和になる。
【0019】しかるに、この圧力センサ9aを用いると
きには、図4のような手順で部品保持装置3を制御す
る。図4においてS1〜S3は図1と同じであって、こ
の段階ではプリント配線板1とリードフレーム2とがX
Y平面内で位置合わせされる。次に、部品保持装置3に
よりプリント配線板1をZ軸方向に移動させてリードフ
レーム2に近づけ(S4)、圧力センサ9aによって上
記3種類の接触圧を検出する(S5)。ここで、Z軸方
向の接触圧Fzが既定値Tz(この値は、リードフレー
ム2に不要な力が作用しないように十分に小さく設定さ
れる)に達した時点でZ軸方向への移動を一旦停止す
る。このとき、X軸回りおよびY軸回りの接触圧Fθ
x,Fθyはプリント配線板1とリードフレーム2との
相対的な傾きによって発生していると考えられ、またZ
軸方向の接触圧Fzはプリント配線板1とリードフレー
ム2との相対的な傾きがあるときには傾きの減少に伴っ
て小さくなるから、X軸回りおよびY軸回りの接触圧F
θx,Fθyが所定の閾値Tθx,Tθyより小さくな
り、かつZ軸方向の接触圧Fzが既定値Tzと等しいか
小さくなるように、部品保持装置3によりX軸回りおよ
びY軸回りの傾きを調節する(S5,S6,S7)。こ
の時点でプリント配線板1とリードフレーム2との相対
的な傾きが除去されていると考えられるから、次に必要
に応じてZ軸方向にプリント配線板1をリードフレーム
2に近づけ、Z軸方向の接触圧Fzが所定値に達すると
移動を停止して接合を行うのである(S8)。
きには、図4のような手順で部品保持装置3を制御す
る。図4においてS1〜S3は図1と同じであって、こ
の段階ではプリント配線板1とリードフレーム2とがX
Y平面内で位置合わせされる。次に、部品保持装置3に
よりプリント配線板1をZ軸方向に移動させてリードフ
レーム2に近づけ(S4)、圧力センサ9aによって上
記3種類の接触圧を検出する(S5)。ここで、Z軸方
向の接触圧Fzが既定値Tz(この値は、リードフレー
ム2に不要な力が作用しないように十分に小さく設定さ
れる)に達した時点でZ軸方向への移動を一旦停止す
る。このとき、X軸回りおよびY軸回りの接触圧Fθ
x,Fθyはプリント配線板1とリードフレーム2との
相対的な傾きによって発生していると考えられ、またZ
軸方向の接触圧Fzはプリント配線板1とリードフレー
ム2との相対的な傾きがあるときには傾きの減少に伴っ
て小さくなるから、X軸回りおよびY軸回りの接触圧F
θx,Fθyが所定の閾値Tθx,Tθyより小さくな
り、かつZ軸方向の接触圧Fzが既定値Tzと等しいか
小さくなるように、部品保持装置3によりX軸回りおよ
びY軸回りの傾きを調節する(S5,S6,S7)。こ
の時点でプリント配線板1とリードフレーム2との相対
的な傾きが除去されていると考えられるから、次に必要
に応じてZ軸方向にプリント配線板1をリードフレーム
2に近づけ、Z軸方向の接触圧Fzが所定値に達すると
移動を停止して接合を行うのである(S8)。
【0020】上記実施例では、圧力センサ9aとしては
半導体ストレンゲージやピエゾ素子等を用いて保持部3
1と駆動部32との間に配置しているが、部品保持装置
3の保持部31におけるプリント基板1との接触面に圧
力センサ9aを設けるようにしてもよい。この場合には
圧力センサ9aとして、静電容量の変化を検出する多数
の近接センサをマトリクス状に配列したもの(たとえば
(株)ニッタ社製のタクタイルセンサ)を用いることが
できる。この形式の圧力センサ9aでは接触圧の分布を
検出することによって、接触圧Fθx,Fθy,Fzを
求めることができる。
半導体ストレンゲージやピエゾ素子等を用いて保持部3
1と駆動部32との間に配置しているが、部品保持装置
3の保持部31におけるプリント基板1との接触面に圧
力センサ9aを設けるようにしてもよい。この場合には
圧力センサ9aとして、静電容量の変化を検出する多数
の近接センサをマトリクス状に配列したもの(たとえば
(株)ニッタ社製のタクタイルセンサ)を用いることが
できる。この形式の圧力センサ9aでは接触圧の分布を
検出することによって、接触圧Fθx,Fθy,Fzを
求めることができる。
【0021】(実施例2)実施例1ではプリント配線板
1とリードフレーム2とを接触させた後に両者の相対的
な傾きを除去しているが、一般にはリードフレーム2の
ほうがプリント配線板1よりも変形しやすいものであっ
て、リードフレーム2の強度によっては、プリント配線
板1とリードフレーム2とを相対的に傾いた状態で接触
させるとリードフレーム2が変形することがある。本実
施例はこのような問題を解決するものであって、図5に
示すように、リードフレーム2に対する距離が既知であ
ってリードフレーム2に平行な基準面を有した基準治具
11を用いて、基準治具11の基準面に対するプリント
配線板1の傾きを除去した後に、プリント配線板1をリ
ードフレーム2に接触させるのである。
1とリードフレーム2とを接触させた後に両者の相対的
な傾きを除去しているが、一般にはリードフレーム2の
ほうがプリント配線板1よりも変形しやすいものであっ
て、リードフレーム2の強度によっては、プリント配線
板1とリードフレーム2とを相対的に傾いた状態で接触
させるとリードフレーム2が変形することがある。本実
施例はこのような問題を解決するものであって、図5に
示すように、リードフレーム2に対する距離が既知であ
ってリードフレーム2に平行な基準面を有した基準治具
11を用いて、基準治具11の基準面に対するプリント
配線板1の傾きを除去した後に、プリント配線板1をリ
ードフレーム2に接触させるのである。
【0022】すなわち、基準治具11はプリント配線板
1とリードフレーム2との間に挿入される位置と挿入さ
れない位置との間で移動自在に設けられ、基準治具11
がプリント配線板1とリードフレーム2との間に挿入さ
れた位置では実施例1におけるプリント配線板1とリー
ドフレーム2との間の接触圧を求める手順と同様にし
て、プリント配線板1と基準治具11の基準面との接触
圧を求めるのである。このようにして、プリント配線板
1と基準治具11の基準面とが平行になれば、基準治具
11とリードフレーム2とは平行であるから、リードフ
レーム2に対してプリント配線板1を平行に配置するこ
とができる。その後、基準治具11をプリント配線板1
とリードフレーム2との間から取り除き、部品保持装置
3によってプリント配線板1をリードフレーム2に接触
させるようにZ軸方向に移動させ、プリント配線板1と
リードフレーム2との対応する接合パッドを接合させる
のである。他の点は実施例1と同様であるから説明を省
略する。
1とリードフレーム2との間に挿入される位置と挿入さ
れない位置との間で移動自在に設けられ、基準治具11
がプリント配線板1とリードフレーム2との間に挿入さ
れた位置では実施例1におけるプリント配線板1とリー
ドフレーム2との間の接触圧を求める手順と同様にし
て、プリント配線板1と基準治具11の基準面との接触
圧を求めるのである。このようにして、プリント配線板
1と基準治具11の基準面とが平行になれば、基準治具
11とリードフレーム2とは平行であるから、リードフ
レーム2に対してプリント配線板1を平行に配置するこ
とができる。その後、基準治具11をプリント配線板1
とリードフレーム2との間から取り除き、部品保持装置
3によってプリント配線板1をリードフレーム2に接触
させるようにZ軸方向に移動させ、プリント配線板1と
リードフレーム2との対応する接合パッドを接合させる
のである。他の点は実施例1と同様であるから説明を省
略する。
【0023】(実施例3)本実施例は、プリント配線板
1とリードフレーム2との接合前に両者の良否判定を行
なう例であって、図6のS1〜S5に示すように、最初
に仮想的に設定した基準面に平行な面内でのプリント配
線板1とリードフレーム2との位置合わせを行なった後
に(S1〜S3)、プリント配線板1をリードフレーム
2に近付けて接触させ(S4)、Z軸方向の接触圧Fz
が既定値Tzに達するとZ軸方向の移動を停止させる
(S5)ところまでは、実施例1と同様の手順を採用し
ている。次に、実施例1では傾きの除去を行なうのであ
るが、本実施例ではこの時点でのX軸回りおよびY軸回
りの傾きによって生じている接触圧Fθx,Fθyに基
づいて、プリント配線板1とリードフレーム2との良否
を判定する(S6)。
1とリードフレーム2との接合前に両者の良否判定を行
なう例であって、図6のS1〜S5に示すように、最初
に仮想的に設定した基準面に平行な面内でのプリント配
線板1とリードフレーム2との位置合わせを行なった後
に(S1〜S3)、プリント配線板1をリードフレーム
2に近付けて接触させ(S4)、Z軸方向の接触圧Fz
が既定値Tzに達するとZ軸方向の移動を停止させる
(S5)ところまでは、実施例1と同様の手順を採用し
ている。次に、実施例1では傾きの除去を行なうのであ
るが、本実施例ではこの時点でのX軸回りおよびY軸回
りの傾きによって生じている接触圧Fθx,Fθyに基
づいて、プリント配線板1とリードフレーム2との良否
を判定する(S6)。
【0024】すなわち、リードフレーム2に欠損や折れ
曲がり等の不良があれば接触圧Fθx,Fθyは異常値
になるから、接触圧Fθx,Fθyが許容範囲であるか
どうかを判定するのである。いま、接触圧Fθx,Fθ
yについて基準値をそれぞれSθx,Sθyとし、基準
値Sθx,Sθyに対して上下にそれぞれΔθx,Δθ
yの範囲であるときに良品であると判定するものとすれ
ば、|Fθx−Sθx|<Δθxかつ|Fθy−Sθy
|<Δθyが成立するときに良品と判定するのである。
ここで、いずれか一方でも条件が成立しなければプリン
ト配線板1とリードフレーム2とのいずれかに不良があ
るものと判断して、そのプリント配線板1およびリード
フレーム2の接合は行なわず、これらのプリント配線板
1およびリードフレーム2を別過程で選別処理し、別の
プリント配線板1およびリードフレーム2を部品保持装
置3,4で保持して上記処理を行なう。
曲がり等の不良があれば接触圧Fθx,Fθyは異常値
になるから、接触圧Fθx,Fθyが許容範囲であるか
どうかを判定するのである。いま、接触圧Fθx,Fθ
yについて基準値をそれぞれSθx,Sθyとし、基準
値Sθx,Sθyに対して上下にそれぞれΔθx,Δθ
yの範囲であるときに良品であると判定するものとすれ
ば、|Fθx−Sθx|<Δθxかつ|Fθy−Sθy
|<Δθyが成立するときに良品と判定するのである。
ここで、いずれか一方でも条件が成立しなければプリン
ト配線板1とリードフレーム2とのいずれかに不良があ
るものと判断して、そのプリント配線板1およびリード
フレーム2の接合は行なわず、これらのプリント配線板
1およびリードフレーム2を別過程で選別処理し、別の
プリント配線板1およびリードフレーム2を部品保持装
置3,4で保持して上記処理を行なう。
【0025】上記判定によって良品と判定された場合に
は、実施例1と同様の手順でプリント配線板1とリード
フレーム2との相対的な傾きを除去した後に(S7,S
8)、両者を接合する(S9)。ここで、傾きを除去す
る過程でも接触圧Fθx,Fθyに異常が検出されれ
ば、プリント配線板1およびリードフレーム2の接合は
行なわずに、別のプリント配線板1およびリードフレー
ム2について上記処理を行なうのである。また、本実施
例では良否判定に接触圧Fθx,Fθyのみを用いてい
るが、傾きの除去を行なっている期間にZ軸方向の接触
圧Fzを用いるなど他の条件を併用してもよい。他の点
は実施例1と同様である。
は、実施例1と同様の手順でプリント配線板1とリード
フレーム2との相対的な傾きを除去した後に(S7,S
8)、両者を接合する(S9)。ここで、傾きを除去す
る過程でも接触圧Fθx,Fθyに異常が検出されれ
ば、プリント配線板1およびリードフレーム2の接合は
行なわずに、別のプリント配線板1およびリードフレー
ム2について上記処理を行なうのである。また、本実施
例では良否判定に接触圧Fθx,Fθyのみを用いてい
るが、傾きの除去を行なっている期間にZ軸方向の接触
圧Fzを用いるなど他の条件を併用してもよい。他の点
は実施例1と同様である。
【0026】(実施例4)上記各実施例では、プリント
配線板1とリードフレーム2との傾きの検出に接触圧F
θx,Fθyを用いているが、本実施例ではプリント配
線板1とリードフレーム2との間の距離を3箇所につい
て求めることによって、傾きを検出するようにしてあ
る。すなわち、図8のS1〜S3に示すように、プリン
ト配線板1とリードフレーム2とについて仮想的に設定
した接合面内で位置を合わせるまでの処理は実施例1と
同様であって、次に、プリント配線板1とリードフレー
ム2との間の3箇所間の距離を傾きセンサとしての距離
測定装置によって測定し、この距離に基づいて相対的な
傾きを求めているのである(S4)。距離測定装置9b
としては、図7に示すように、プリント配線板1がリー
ドフレーム2に対向している位置でプリント配線板1と
リードフレーム2との間に挿入される位置と挿入されな
い位置との間で移動自在な基板13の上に互いに離間さ
せて3個の距離センサ9bを配置したものを用いてお
り、各距離センサ9bはプリント配線板1とリードフレ
ーム2との間のZ軸方向における距離を測定できるよう
になっている。この種の距離センサ9bとしては、レー
ザ光等の光ビームを対象物に照射し投光したスポットの
位置を三角測量法によって求める形式のもの、レーザ光
を検知光と参照光とに分離して検知光の対象物による反
射光と参照光との干渉を利用して距離を求める形式のも
の、対象物までの距離に応じた静電容量の変化に基づい
て距離を求める形式のもの、差動トランスのコアに結合
された接触子を対象物に接触させたときの差動トランス
の出力に基づいて対象物までの距離を求める形式のもの
など周知の構成のものを採用することができる。
配線板1とリードフレーム2との傾きの検出に接触圧F
θx,Fθyを用いているが、本実施例ではプリント配
線板1とリードフレーム2との間の距離を3箇所につい
て求めることによって、傾きを検出するようにしてあ
る。すなわち、図8のS1〜S3に示すように、プリン
ト配線板1とリードフレーム2とについて仮想的に設定
した接合面内で位置を合わせるまでの処理は実施例1と
同様であって、次に、プリント配線板1とリードフレー
ム2との間の3箇所間の距離を傾きセンサとしての距離
測定装置によって測定し、この距離に基づいて相対的な
傾きを求めているのである(S4)。距離測定装置9b
としては、図7に示すように、プリント配線板1がリー
ドフレーム2に対向している位置でプリント配線板1と
リードフレーム2との間に挿入される位置と挿入されな
い位置との間で移動自在な基板13の上に互いに離間さ
せて3個の距離センサ9bを配置したものを用いてお
り、各距離センサ9bはプリント配線板1とリードフレ
ーム2との間のZ軸方向における距離を測定できるよう
になっている。この種の距離センサ9bとしては、レー
ザ光等の光ビームを対象物に照射し投光したスポットの
位置を三角測量法によって求める形式のもの、レーザ光
を検知光と参照光とに分離して検知光の対象物による反
射光と参照光との干渉を利用して距離を求める形式のも
の、対象物までの距離に応じた静電容量の変化に基づい
て距離を求める形式のもの、差動トランスのコアに結合
された接触子を対象物に接触させたときの差動トランス
の出力に基づいて対象物までの距離を求める形式のもの
など周知の構成のものを採用することができる。
【0027】上述のようにして3箇所の距離を求めれ
ば、この距離に基づいて平面の方程式を求め、求めた平
面の上記接合面に対する傾きを求めることができる。い
ま、基板13がリードフレーム2に対して平行であるも
のとすれば、上記3箇所の距離を求めることによって、
リードフレーム2を基準平面とするときのプリント配線
板1の上の3次元の座標値をA(x1 ,y1 ,z1 ),
B(x2 ,y2 ,z2 ),C(x3 ,y3 ,z3 )と求
めることができる。平面の方程式は一般にax+by+
cz+d=0と表され、この平面の法線ベクトルv1を
成分表示すれば、(a,b,c)になる。ここで、3点
を通る平面は一意に決定できるから、上記3点の座標値
によって法線ベクトルv1を求めることができる。
ば、この距離に基づいて平面の方程式を求め、求めた平
面の上記接合面に対する傾きを求めることができる。い
ま、基板13がリードフレーム2に対して平行であるも
のとすれば、上記3箇所の距離を求めることによって、
リードフレーム2を基準平面とするときのプリント配線
板1の上の3次元の座標値をA(x1 ,y1 ,z1 ),
B(x2 ,y2 ,z2 ),C(x3 ,y3 ,z3 )と求
めることができる。平面の方程式は一般にax+by+
cz+d=0と表され、この平面の法線ベクトルv1を
成分表示すれば、(a,b,c)になる。ここで、3点
を通る平面は一意に決定できるから、上記3点の座標値
によって法線ベクトルv1を求めることができる。
【0028】X軸の回りの回転角度がθxであるとき、
cos(90°−θx)=v1・vx(ただし、vx=(1,
0,0))となり、Y軸の回りの回転角度がθyである
とき、cos(90°−θy)=v1・vy(ただし、vy=
(0,1,0))となる。また、3個の距離センサ9b
の位置を頂点とする三角形の重心を通るZ軸方向の直線
上でのプリント配線板1とリードフレーム2との距離
は、(z1 +z2 +z3)/3になる。このようにし
て、3箇所の距離に基づいて傾きθx,θyと距離とを
求めることができるのである(S4)。しかるに、上記
三角形の重心を通るZ軸方向の直線とプリント配線板1
との交点の回りで傾きθx,θyを除去するようにプリ
ント配線板1の傾きを調節すれば、距離は一定に保たれ
たままで傾きが除去されることになる(S5)。その
後、上記距離だけプリント配線板1をリードフレーム2
に向かってZ軸方向に移動させれば、プリント配線板1
がリードフレーム2に接触し、対応する接合パッドを接
合することができるのである(S6)。他の点について
は実施例1と同様である。
cos(90°−θx)=v1・vx(ただし、vx=(1,
0,0))となり、Y軸の回りの回転角度がθyである
とき、cos(90°−θy)=v1・vy(ただし、vy=
(0,1,0))となる。また、3個の距離センサ9b
の位置を頂点とする三角形の重心を通るZ軸方向の直線
上でのプリント配線板1とリードフレーム2との距離
は、(z1 +z2 +z3)/3になる。このようにし
て、3箇所の距離に基づいて傾きθx,θyと距離とを
求めることができるのである(S4)。しかるに、上記
三角形の重心を通るZ軸方向の直線とプリント配線板1
との交点の回りで傾きθx,θyを除去するようにプリ
ント配線板1の傾きを調節すれば、距離は一定に保たれ
たままで傾きが除去されることになる(S5)。その
後、上記距離だけプリント配線板1をリードフレーム2
に向かってZ軸方向に移動させれば、プリント配線板1
がリードフレーム2に接触し、対応する接合パッドを接
合することができるのである(S6)。他の点について
は実施例1と同様である。
【0029】また、上記構成では距離センサ9bを用い
てプリント配線板1とリードフレーム2との距離を測定
しているが、プリント配線板1とリードフレーム2とに
形成されている接合パッドの間の静電容量を測定すれ
ば、距離センサ9bを用いずにプリント配線板1とリー
ドフレーム2との間の3箇所の距離を求めることが可能
である。ここに、3箇所の距離を求めているが、4箇所
以上の距離を求めるようにしてもよい。
てプリント配線板1とリードフレーム2との距離を測定
しているが、プリント配線板1とリードフレーム2とに
形成されている接合パッドの間の静電容量を測定すれ
ば、距離センサ9bを用いずにプリント配線板1とリー
ドフレーム2との間の3箇所の距離を求めることが可能
である。ここに、3箇所の距離を求めているが、4箇所
以上の距離を求めるようにしてもよい。
【0030】(実施例5)本実施例では、プリント配線
板1をリードフレーム2に近付けたときにプリント配線
板1とリードフレーム2との対応する接合パッドが接触
するときの時間差を用いてプリント配線板1とリードフ
レーム2との相対的な傾きを検出しようとするものであ
る。この場合、4箇所について接触時刻を求めるように
する。すなわち、リードフレーム2は導電性を有する板
金によって形成されているから、接触センサ15の一方
の電極15aを共通電極として接続し、接触センサ15
の他方の電極をプリント配線板1における4箇所の接合
パッド(図9にA,B,C,Dの位置で示してある)に
それぞれ接続する。接触センサ15は、プリント配線板
1とリードフレーム2との接触を抵抗値の変化などによ
って検出するものであって、対応する接合パッドがリー
ドフレーム2に接触するごとに検知信号を発生する。ま
た、接触センサ15にはタイマ回路16が接続されてお
り、最初の検知信号が接触センサ15から発生した後に
タイマ回路16は計時を開始し、残りの3箇所について
検知信号が発生するまでの時間を測定する。
板1をリードフレーム2に近付けたときにプリント配線
板1とリードフレーム2との対応する接合パッドが接触
するときの時間差を用いてプリント配線板1とリードフ
レーム2との相対的な傾きを検出しようとするものであ
る。この場合、4箇所について接触時刻を求めるように
する。すなわち、リードフレーム2は導電性を有する板
金によって形成されているから、接触センサ15の一方
の電極15aを共通電極として接続し、接触センサ15
の他方の電極をプリント配線板1における4箇所の接合
パッド(図9にA,B,C,Dの位置で示してある)に
それぞれ接続する。接触センサ15は、プリント配線板
1とリードフレーム2との接触を抵抗値の変化などによ
って検出するものであって、対応する接合パッドがリー
ドフレーム2に接触するごとに検知信号を発生する。ま
た、接触センサ15にはタイマ回路16が接続されてお
り、最初の検知信号が接触センサ15から発生した後に
タイマ回路16は計時を開始し、残りの3箇所について
検知信号が発生するまでの時間を測定する。
【0031】この構成によってプリント配線板1のリー
ドフレーム2に対する傾きを検出するには、プリント配
線板1を一定速度でZ方向に移動させてリードフレーム
2に近付けるようにする。このときの速度をVとし、図
10に示すように、最初に検知信号が時刻t0 で得られ
てから他の3箇所について検知信号が発生するまでの時
間をそれぞれt1 ,t2 ,t3 とすれば、この3箇所に
ついて最初に検知信号を発生した箇所からのZ方向にお
ける距離差は、それぞれV×t1 ,V×t2 ,V×t3
になる。このように3点について距離差がわかれば、実
施例4と同様にしてプリント配線板1のリードフレーム
2に対する傾きθx,θyおよび相対距離がわかる。し
たがって、傾きを除去するとともにプリント配線板1と
リードフレーム2とのZ方向における位置合わせも行な
うことができるのである。他の点は実施例1と同様であ
る。
ドフレーム2に対する傾きを検出するには、プリント配
線板1を一定速度でZ方向に移動させてリードフレーム
2に近付けるようにする。このときの速度をVとし、図
10に示すように、最初に検知信号が時刻t0 で得られ
てから他の3箇所について検知信号が発生するまでの時
間をそれぞれt1 ,t2 ,t3 とすれば、この3箇所に
ついて最初に検知信号を発生した箇所からのZ方向にお
ける距離差は、それぞれV×t1 ,V×t2 ,V×t3
になる。このように3点について距離差がわかれば、実
施例4と同様にしてプリント配線板1のリードフレーム
2に対する傾きθx,θyおよび相対距離がわかる。し
たがって、傾きを除去するとともにプリント配線板1と
リードフレーム2とのZ方向における位置合わせも行な
うことができるのである。他の点は実施例1と同様であ
る。
【0032】
【発明の効果】各請求項の発明は、いずれも画像入力手
段によって撮像した画像に基づいて仮想的に設定した接
合面内での両部品の相対位置のずれを除去し、次に両部
品の接合面に対する傾きを除去するように上記接合面内
の軸の回りで両部品を相対的に回転させ、その後に両部
品を接合するので、両部品の接合時に部品同士を押し付
けることによって傾きを除去する従来方法のように部品
に無理な応力が発生せず、部品に変形を生じさせること
なく部品同士を接合することができるという利点があ
る。
段によって撮像した画像に基づいて仮想的に設定した接
合面内での両部品の相対位置のずれを除去し、次に両部
品の接合面に対する傾きを除去するように上記接合面内
の軸の回りで両部品を相対的に回転させ、その後に両部
品を接合するので、両部品の接合時に部品同士を押し付
けることによって傾きを除去する従来方法のように部品
に無理な応力が発生せず、部品に変形を生じさせること
なく部品同士を接合することができるという利点があ
る。
【0033】また、請求項1ないし請求項4の発明で
は、部品同士もしくは部品と基準治具との間の接触圧に
基づいて部品の傾きを検出しているが、傾きを除去する
際には接触圧が所定値になった位置で部品の移動を停止
させているので、部品の停止位置を接触圧によって規定
することにより、部品に無理な応力が発生しないような
位置で傾きを除去することができ、傾きの除去の際に部
品が変形することがないという利点がある。
は、部品同士もしくは部品と基準治具との間の接触圧に
基づいて部品の傾きを検出しているが、傾きを除去する
際には接触圧が所定値になった位置で部品の移動を停止
させているので、部品の停止位置を接触圧によって規定
することにより、部品に無理な応力が発生しないような
位置で傾きを除去することができ、傾きの除去の際に部
品が変形することがないという利点がある。
【0034】さらに、請求項3の発明では、部品の移動
を停止させた位置での接触圧に基づいて部品の良否判定
を行なうので、部品の欠損や折れ曲がりによる不良を容
易に検出することができ、製品の品質を安定させること
ができるという利点を有する。請求項4の発明は、一方
の部品に対する距離が既知で接合面に平行な平面を有し
た基準治具を用い、基準治具に対して他方の部品の傾き
を除去しているので、上記一方の部品が変形しやすいよ
うな場合にとくに有効なものとなる。すなわち、両部品
を直接接触させて接触圧に基づいて傾きを検出すると、
この接触圧に相当する部品の変形は避けられないが、請
求項4の方法では傾きの検出時に部品同士が直接接触し
ないから、上記一方の部品には変形が生じないという効
果を奏するのである。
を停止させた位置での接触圧に基づいて部品の良否判定
を行なうので、部品の欠損や折れ曲がりによる不良を容
易に検出することができ、製品の品質を安定させること
ができるという利点を有する。請求項4の発明は、一方
の部品に対する距離が既知で接合面に平行な平面を有し
た基準治具を用い、基準治具に対して他方の部品の傾き
を除去しているので、上記一方の部品が変形しやすいよ
うな場合にとくに有効なものとなる。すなわち、両部品
を直接接触させて接触圧に基づいて傾きを検出すると、
この接触圧に相当する部品の変形は避けられないが、請
求項4の方法では傾きの検出時に部品同士が直接接触し
ないから、上記一方の部品には変形が生じないという効
果を奏するのである。
【0035】請求項5の発明は、両部品間の相対距離を
3箇所以上で測定することによって、両部品の相対的な
傾きを検出するので、両部品を接合するのに要する相対
的な移動距離も同時に求めることができるという利点が
ある。また、距離の測定では接触式の距離測定であって
も部品同士の傾きの除去に要する接触圧に比較すれば部
品に作用する外力が小さく、非接触式の距離測定を行な
えば部品はまったく変形しないのであって、とくに変形
しやすい部品を扱う場合には有利なものとなるという効
果もある。
3箇所以上で測定することによって、両部品の相対的な
傾きを検出するので、両部品を接合するのに要する相対
的な移動距離も同時に求めることができるという利点が
ある。また、距離の測定では接触式の距離測定であって
も部品同士の傾きの除去に要する接触圧に比較すれば部
品に作用する外力が小さく、非接触式の距離測定を行な
えば部品はまったく変形しないのであって、とくに変形
しやすい部品を扱う場合には有利なものとなるという効
果もある。
【図1】基本構成を示す動作説明図である。
【図2】基本構成に用いる装置を示す概略構成図であ
る。
る。
【図3】実施例1に用いる装置の要部を示す側面図であ
る。
る。
【図4】実施例1を示す動作説明図である。
【図5】実施例2に用いる装置の要部を示す側面図であ
る。
る。
【図6】実施例3を示す動作説明図である。
【図7】実施例4に用いる装置を示す概略構成図であ
る。
る。
【図8】実施例4を示す動作説明図である。
【図9】実施例5に用いる装置を示す概略構成図であ
る。
る。
【図10】実施例5を示す動作説明図である。
1 プリント配線板 2 リードフレーム 3 部品保持装置 4 部品保持装置 5 テレビカメラ 6 テレビカメラ 7 画像処理装置 8 制御装置 9 傾きセンサ 9a 圧力センサ 9b 距離センサ 10 接合装置 11 基準治具
Claims (5)
- 【請求項1】 互いに接合される2つの部品をそれぞれ
保持する2つの部品保持装置を用いることによって、互
いに直交する3軸の各軸に平行な方向への両部品の相対
的な並進移動と各軸回りでの両部品の相対的な回転移動
とを可能とし、両部品の相対的な位置ずれを除去した後
に両部品を互いに接合する部品接合方法であって、両部
品について仮想的に設定した接合面に直交する方向から
画像入力手段により撮像した画像に基づいて上記接合面
内での相対位置のずれを検出した後、上記接合面内で両
部品を相対的に並進移動および回転移動させて上記相対
位置のずれを除去し、次に上記接合面に対する両部品の
傾きを傾き検出手段によって検出した後、上記接合面に
平行な軸の回りで両部品を相対的に回転移動させて上記
傾きを除去し、上記傾きを除去した後に両部品を接合す
ることを特徴とする部品接合方法。 - 【請求項2】 互いに接合される2つの部品をそれぞれ
保持する2つの部品保持装置を用いることによって、互
いに直交する3軸の各軸に平行な方向への両部品の相対
的な並進移動と各軸回りでの両部品の相対的な回転移動
とを可能とし、両部品の相対的な位置ずれを除去した後
に両部品を互いに接合する部品接合方法であって、両部
品について仮想的に設定した接合面に直交する方向から
画像入力手段により撮像した画像に基づいて上記接合面
内での相対位置のずれを検出した後、上記接合面内で両
部品を相対的に並進移動および回転移動させて上記相対
位置のずれを除去し、次に両部品間の距離を小さくする
方向に少なくとも一方の部品を移動させ、この移動方向
における両部品の間の接触圧が既定値に達した時点で部
品の移動を停止させ、この時点での上記接合面に対する
両部品の傾きによって生じる接触圧が閾値未満になるよ
うに上記接合面に平行な軸の回りで両部品を相対的に回
転移動させて上記傾きを除去し、上記傾きを除去した後
に両部品を接合することを特徴とする部品接合方法。 - 【請求項3】 両部品の接触圧が既定値に達して部品を
停止させた時点での上記接合面に対する傾きによって生
じる接触圧が既定の範囲内であるときに良品と判定する
ことを特徴とする請求項2記載の部品接合方法。 - 【請求項4】 互いに接合される2つの部品をそれぞれ
保持する2つの部品保持装置を用いることによって、互
いに直交する3軸の各軸に平行な方向への両部品の相対
的な並進移動と各軸回りでの両部品の相対的な回転移動
とを可能とし、両部品の相対的な位置ずれを除去した後
に両部品を互いに接合する部品接合方法であって、両部
品について仮想的に設定した接合面に直交する方向から
画像入力手段により撮像した画像に基づいて上記接合面
内での相対位置のずれを検出した後、上記接合面内で両
部品を相対的に並進移動および回転移動させて上記相対
位置のずれを除去し、次に一方の部品に対する距離が既
知であって上記接合面に平行な基準面を有した基準治具
を基準面が他方の部品と対向するように両部品間に挿入
した状態で他方の部品を基準面に近付ける向きに移動さ
せ、この移動方向における基準治具の基準面と上記他方
の部品との間の接触圧が既定値に達した時点で上記他方
の部品の移動を停止させ、この時点での基準治具の基準
面に対する上記他方の部品の傾きによって生じる接触圧
が閾値以下になるように上記接合面に平行な軸の回りで
上記他方の部品を回転移動させて上記傾きを除去し、上
記傾きを除去した後に両部品間から基準治具を取り除い
て両部品間の距離を小さくする方向に少なくとも一方の
部品を移動させ、両部品の接触後に両部品を接合するこ
とを特徴とする部品接合方法。 - 【請求項5】 互いに接合される2つの部品をそれぞれ
保持する2つの部品保持装置を用いることによって、互
いに直交する3軸の各軸に平行な方向への両部品の相対
的な並進移動と各軸回りでの両部品の相対的な回転移動
とを可能とし、両部品の相対的な位置ずれを除去した後
に両部品を互いに接合する部品接合方法であって、両部
品について仮想的に設定した接合面に直交する方向から
画像入力手段により撮像した画像に基づいて上記接合面
内での相対位置のずれを検出した後、上記接合面内で両
部品を相対的に並進移動および回転移動させて上記相対
位置のずれを除去し、次に両部品間の相対距離を3箇所
以上で検出し、この相対距離に基づいて両部品の相対的
な傾きと両部品を接合させるための移動距離とを求め、
求めた傾きを除去するように上記接合面に平行な軸の回
りで両部品を相対的に回転移動させた後、両部品間の距
離を小さくする方向に少なくとも一方の部品を上記移動
距離だけ移動させ、両部品を接合することを特徴とする
部品接合方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5267384A JPH07122895A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 部品接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5267384A JPH07122895A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 部品接合方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07122895A true JPH07122895A (ja) | 1995-05-12 |
Family
ID=17444103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5267384A Withdrawn JPH07122895A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 部品接合方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07122895A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001082674A1 (fr) * | 2000-04-25 | 2001-11-01 | Toray Engineering Co., Ltd. | Dispositif de montage de puce et procede de reglage du parallelisme dans ce dispositif de montage de puce |
WO2016135839A1 (ja) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 三菱重工マシナリーテクノロジー株式会社 | タイヤ検査装置、及びタイヤの姿勢検出方法 |
-
1993
- 1993-10-26 JP JP5267384A patent/JPH07122895A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001082674A1 (fr) * | 2000-04-25 | 2001-11-01 | Toray Engineering Co., Ltd. | Dispositif de montage de puce et procede de reglage du parallelisme dans ce dispositif de montage de puce |
WO2016135839A1 (ja) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 三菱重工マシナリーテクノロジー株式会社 | タイヤ検査装置、及びタイヤの姿勢検出方法 |
JPWO2016135839A1 (ja) * | 2015-02-24 | 2017-04-27 | 三菱重工マシナリーテクノロジー株式会社 | タイヤ検査装置、及びタイヤの姿勢検出方法 |
KR20170102943A (ko) * | 2015-02-24 | 2017-09-12 | 미츠비시 쥬우고오 마시나리 테크노로지 가부시키가이샤 | 타이어 검사 장치, 및 타이어의 자세 검출 방법 |
CN107532970A (zh) * | 2015-02-24 | 2018-01-02 | 三菱重工机械科技株式会社 | 轮胎检查装置及轮胎的姿势检测方法 |
US10067036B2 (en) | 2015-02-24 | 2018-09-04 | Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems, Ltd. | Tire inspection device and tire posture detection method |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001226 |