JPH11220298A - 電子部品実装方法 - Google Patents

電子部品実装方法

Info

Publication number
JPH11220298A
JPH11220298A JP10020966A JP2096698A JPH11220298A JP H11220298 A JPH11220298 A JP H11220298A JP 10020966 A JP10020966 A JP 10020966A JP 2096698 A JP2096698 A JP 2096698A JP H11220298 A JPH11220298 A JP H11220298A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electronic component
mounting
height
component
detected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10020966A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Hata
純一 秦
Kimiaki Sano
公昭 佐野
Atsushi Tanabe
敦 田邉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP10020966A priority Critical patent/JPH11220298A/ja
Priority to US09/235,653 priority patent/US6178626B1/en
Publication of JPH11220298A publication Critical patent/JPH11220298A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0812Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines the monitoring devices being integrated in the mounting machine, e.g. for monitoring components, leads, component placement
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • Y10T29/49131Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc. by utilizing optical sighting device
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/53039Means to assemble or disassemble with control means energized in response to activator stimulated by condition sensor
    • Y10T29/53061Responsive to work or work-related machine element
    • Y10T29/53074Responsive to work or work-related machine element with means to fasten by elastic joining
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53174Means to fasten electrical component to wiring board, base, or substrate
    • Y10T29/53178Chip component

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品実装機において回路基板に電子部品
を装着するとき電子部品に必要以上の加圧を加えないよ
うに、吸着ノズルの下降量を正確に設定する。 【解決手段】 装着ヘッド1に搭載した吸着ノズル9に
よって電子部品10を吸着保持し、回路基板15の装着
位置で吸着ノズル9を下降させるときの下降量を正確に
設定するため、三次元撮像装置を用いて電子部品10の
装着面sの高さ位置を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多数の電子部品を
回路基板に装着して電子回路基板を製造する電子部品実
装装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図13は、電子部品実装機の一例を示す
もので、XYロボット7上に搭載された装着ヘッド1
は、パーツトレー8あるいはパーツカセット6から供給
される電子部品10を吸着ノズル9により吸着して回路
基板15に装着できるように構成されている。この電子
部品実装の動作は実装プログラムに基づいて制御装置1
3により制御される。
【0003】図13において、回路基板15が所定位置
に搬入されると、装着ヘッド1はXYロボット7により
X−Y方向に自在移動してパーツカセット6またはパー
ツトレー8から電子部品10を吸着し、姿勢認識カメラ
11上に移動して電子部品10の吸着姿勢が認識され
る。この姿勢認識の結果に基づいて吸着姿勢の補正動作
を行った後、回路基板15の所定位置に電子部品10を
装着する。この実装動作の繰り返しにより回路基板15
に対する電子部品実装が終了すると、実装終了した回路
基板15は搬出され、新たな回路基板15が搬入され、
上記動作が繰り返される。
【0004】上記構成において、装着ヘッド1により装
着される電子部品10の種類は多様であり、その厚さサ
イズ、即ち装着方向の高さも様々であるため、装着ヘッ
ド1により電子部品10を回路基板15に装着すると
き、電子部品10を吸着した吸着ノズル9を回路基板1
5に対して下降させる下降量を電子部品10の装着方向
高さに応じて変更する必要がある。この吸着ノズル9の
下降量は、予め各電子部品10の厚さサイズをノギス等
により測定し、これをもとに作成された部品データ上に
各電子部品の厚さサイズが設定される。この部品データ
を用いた実装プログラムにより装着ヘッド1の動作が制
御されることにより、装着ヘッド1は各電子部品の厚さ
サイズに対応した下降量で吸着ノズル9を下降させて電
子部品10を回路基板15に装着する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近来の
電子部品は、電子回路の複雑化や実装密度の高度化の要
求などから高集積回路部品や特殊な外装パッケージの採
用が増し、微細な狭ピッチリードや破損しやすいパッケ
ージなど、デリケートな取り扱いが要求されるものが多
くなっており、回路基板への装着時に電子部品に必要以
上に大きな荷重を加えることを避けなければならない。
即ち、装着ヘッドによる吸着ノズルの下降量は精密に制
御される必要がある。ところが、この下降量制御の元と
なる前記部品データ上の電子部品の厚さサイズの設定に
は、測定時の測定誤差や電子部品のサイズ誤差等が含ま
れており、それらの誤差から精細なリードを有する電子
部品や脆弱な電子部品の装着時に装着不良や損傷を与え
る危険性が生じる課題があった。
【0006】本発明は上記課題に鑑みて創案されたもの
で、その目的とするところは、電子部品に損傷を与える
ことなく装着できるようにした電子部品実装装置を提供
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本願の第1発明は、電子部品を保持する部品保持手段
を搭載した装着ヘッドを水平面上で自在移動させ、部品
供給部から所定の電子部品を前記部品保持手段により保
持し、所定位置に位置決めされた回路基板の装着位置上
で部品保持手段を前記水平面から下降させて保持した電
子部品を回路基板に装着する電子部品実装方法におい
て、前記部品供給部から電子部品を保持した装着ヘッド
を三次元撮像装置上に移動させて電子部品の装着部位の
基準面からの高さ位置を検出し、この検出値に基づいて
前記部品保持手段の下降量を決定して装着動作を行うよ
うにしたことを特徴とする。
【0008】上記実装方法によれば、三次元撮像装置に
より部品保持手段に保持された電子部品個々の装着部位
の高さ位置が検出されるので、検出された高さデータに
基づいて装着ヘッドは部品保持手段を回路基板上に下降
させる。従って、電子部品の装着方向高さの誤差等によ
り装着時に電子部品に大きな荷重が加わることがなく、
精密部品や脆弱な部品に対して損傷を与えることなく装
着することができる。
【0009】また、本願の第2発明は、電子部品を保持
する部品保持手段を搭載した装着ヘッドを水平面上で自
在移動させ、部品供給部から所定の電子部品を前記部品
保持手段により保持し、所定位置に位置決めされた回路
基板の装着位置上に移動して、電子部品の種類毎に予め
設定された電子部品の装着方向高さデータに対応する下
降量で部品保持手段を前記水平面から下降させ、保持し
た電子部品を回路基板に装着する電子部品実装方法にお
いて、前記部品供給部から電子部品を保持した装着ヘッ
ドを三次元撮像装置上に移動させて電子部品の装着部位
の基準面からの高さ位置を検出し、この検出値により予
め設定された電子部品の装着方向高さデータを補正する
ようにしたことを特徴とする。
【0010】上記実装方法によれば、三次元撮像装置に
より部品保持手段に保持された電子部品個々の装着部位
の高さ位置が検出されるので、検出された高さデータに
より予め設定された電子部品の装着方向高さデータが補
正され、この補正された高さデータに基づいて装着ヘッ
ドは部品保持手段を回路基板上に下降させる。従って、
電子部品の装着方向高さの誤差等により装着時に電子部
品に大きな荷重が加わることがなく、精密部品や脆弱な
部品に対して損傷を与えることなく装着することができ
る。
【0011】上記各実装方法における三次元撮像装置に
よる高さ位置の検出は、電子部品の存在領域から検出さ
れた最も高い検出値を装着部位の高さ位置とすることが
できる。電子部品は回路基板の表面に形成された回路パ
ターン上に接続されるので、その接続端子等は電子部品
の装着面から最も高く形成されている。従って、特殊な
形態の電子部品以外は最も高い検出値を装着部位の高さ
位置とすることで確実な装着がなされる。
【0012】また、三次元撮像装置による高さ位置の検
出は、三次元画像上のノイズサイズよりも大きい最小面
積で電子部品の存在領域から検出された最も高い検出値
を装着部位の高さ位置とすることができる。画像上では
ノイズの発生は避けられないので、このノイズにより誤
検出が生じないように、ノイズサイズよりも大きい最小
面積で高さ検出を行うことによってノイズの影響を受け
ない高さ検出が可能となる。
【0013】また、三次元撮像装置による高さ位置の検
出は、既知の電子部品の装着部位面積を基準面積とし
て、三次元画像上の前記基準面積が検出された高さを装
着部位の高さ位置とすることができる。特殊な電子部品
では装着面に突出部があり、この突出部は装着時に回路
基板に形成される開口部に収容されるが、装着部位の高
さ検出では、この突出部が最も高い位置として検出され
てしまう。そこで、この突出部を排除して高さ検出を行
うために、予め知られている電子部品の装着部位の面積
を基準面積として、この基準面積に相当する面積の部位
を画像上から検出して、この高さを装着部位の高さ位置
とすることによって突出部による誤検出を避けることが
できる。
【0014】上記基準面積の特定による高さ位置の検出
は、三次元画像上で検出される高さ位置の検出頻度によ
るヒストグラムを作成し、ヒストグラムから求められた
各高さ位置の面積と基準面積とを比較して、基準面積と
なる面積が検出された高さを装着面の高さ位置とするこ
とができる。
【0015】また、第2発明による実装方法において、
高さデータに異常値が検出されたとき、部品保持手段に
よる電子部品保持の異常と判定することができる。検出
された高さデータがゼロであるときは、部品保持手段に
電子部品が保持されなかった保持動作のミスであること
が検出され、予め設定された電子部品の装着方向高さと
大きく異なる高さが検出されたときは、部品保持手段に
正常な状態で電子部品が保持されていない保持ミスであ
ることが検出される。
【0016】また、加圧制御によって装着する電子部品
に対して、検出された高さデータから予め設定された加
圧制御の開始位置データを補正することができる。挿入
型の電子部品、バンプ接続型の電子部品等では、電子部
品を回路基板に所定圧力で加圧する必要があり、リード
やバンプが回路基板に近い高さ位置に達したときから加
圧制御を開始する。この加圧制御の開始位置が正確に設
定できるので、加圧開始位置を回路基板により近い位置
に設定できでき、実装効率の向上を図ることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
図1は本実施形態に係る電子部品実装方法を適用した電
子部品実装装置の構成を示している。尚、従来構成と共
通する要素には同一の符号を付している。
【0018】図1において、電子部品実装機31は、パ
ーツカセット6及びパーツトレー8から実装する各種の
電子部品を供給できるように構成され、XYロボット7
によりX−Y平面(水平面)上を自在移動する装着ヘッ
ド1は、パーツカセット6またはパーツトレー8から所
定の電子部品10を吸着ノズル(部品保持手段)9によ
り吸着して回路基板15の所定位置に装着する。この電
子部品実装の動作は実装プログラムを実行する制御装置
5によって制御される。
【0019】前記装着ヘッド1はパーツカセット6また
はパーツトレー8から吸着ノズル9により電子部品10
を吸着するとき、及び、回路基板15に電子部品10を
装着するときには、吸着ノズル9をX−Y平面上から鉛
直方向(Z軸方向)に所定の下降量で下降させる。装着
対象とする電子部品10の種類は多様であり、その装着
方向の高さサイズも様々なので、吸着ノズル9の下降量
は各電子部品10の種類毎に設定して、装着時に回路基
板15に当接させたときの加圧力が一定になるようにす
る必要がある。
【0020】図2に示すように、電子部品装着時の吸着
ノズル9の下降は、電子部品10の装着面sの高さ位置
と回路基板15の表面との間の距離Dよりやや大きな下
降量でなされ、電子部品10を回路基板15上に押しつ
けるようにして装着する。回路基板15上にはペースト
半田や接着剤が塗布されており、距離Dよりやや大きな
下降量で吸着ノズル9が下降することにより、電子部品
10は回路基板15に押しつけられるので、ペースト半
田や接着剤上に装着面が浮くことなく回路基板15に密
着させて装着することができる。この距離Dよりやや大
きな下降量は、吸着ノズル9が装着方向にバネ付勢され
ており、距離Dを越える下降により吸着ノズル9がバネ
付勢に抗して後退する動作により吸収され、電子部品1
0に大きな荷重を加えることによるダメージを排除して
いる。電子部品10が図示するようにQFP(Quad
Flat Package)タイプのような高集積回
路部品では、集積度が高くなるほどにリードが細くな
り、またリード数が増して形成ピッチが狭小化している
ので、装着時の大きな荷重はリードの変形による装着不
良を発生させる。また、CSP(Chip Size
Package)タイプのように脆弱な部品では、装着
時の大きな荷重は電子部品10を破損させる恐れがあ
る。
【0021】このようなデリケートな電子部品の装着不
良や破損等を排除するため、本実施形態の構成では、装
着時の吸着ノズル9の下降量を精密に制御する。この下
降量制御を行うために、従来構成における姿勢認識カメ
ラ11(図13参照)の位置に三次元撮像装置2が配設
され、この三次元撮像装置2により従来構成と同様に電
子部品10の水平面上の姿勢を検出すると共に、電子部
品10が回路基板15に当接する装着面の基準位置から
の高さが検出される。この三次元撮像装置2を用いた姿
勢及び高さ認識による電子部品実装方法について以下に
説明する。
【0022】装着ヘッド1はパーツカセット6またはパ
ーツトレー8から吸着ノズル9により電子部品10を吸
着した後、前記三次元撮像装置2上に移動する。三次元
撮像装置2は、図3及び図4に示すように構成されてお
り、レーザービーム走査により電子部品10の三次元画
像を取得する。この三次元画像から検出される電子部品
10のX−Y方向の吸着位置及び吸着角度の所定位置か
らのずれは、装着ヘッド1のX−Y方向への補正移動及
び吸着ノズル9の回動動作によって補正される。また、
三次元画像から電子部品10の装着面sの基準位置から
の高さ(電子部品10の装着方向の高さ)hが検出され
ることにより、装着時の吸着ノズル9の下降量が決定さ
れる。前記基準位置は、図2に示すように吸着ノズル9
の先端位置、あるいは所定位置に位置決めされる回路基
板15の表面位置のように設定することができる。
【0023】図3は三次元撮像装置2のX軸方向から見
た配置構成、図4はY軸方向から見た配置構成を示して
おり、図3に示すように、レーザー発振器21から出射
されたレーザー光をコリメートレンズ22で所定径の平
行ビームに調整し、ビームスプリッタ23で参照光を分
岐した主ビームをミラー24からポリゴンミラー26に
入射させることによりY軸方向に掃引されるレーザービ
ームはレンズ群25から電子部品10に投射される。図
4に示すように装着ヘッド1は三次元撮像装置2上を一
定速度でX軸方向に移動するので、前記ポリゴンミラー
26によるY軸方向へのレーザービーム掃引と相まっ
て、電子部品10はX−Y面でレーザービーム走査され
ることになる。レーザービーム走査された電子部品10
からの反射は、図4に示すように受光レンズ27a、2
7bから受光素子28a、28bに入射され、電気信号
として図示しない画像処理装置に入力される。また、図
3に示すようにビームスプリッタ23で分岐されポリゴ
ンミラー26で反射された分岐レーザービームは参照光
受光素子29で電気信号に変換されて同じく画像処理装
置に入力される。画像処理装置は、各受光素子28a、
28b、29から入力される電気信号を基に電子部品1
0の三次元画像を求め、この画像から電子部品の吸着姿
勢及び基準位置からの高さを検出する。
【0024】上記構成による電子部品実装の手順は、次
のように実行される。まず、第1の実装方法は、上記三
次元撮像装置2により検出される電子部品10の装着方
向高さのデータにより装着位置における吸着ノズル9の
下降量を決定するもので、図5に示すフローチャートに
示す手順で実行される。
【0025】制御装置5による制御により装着ヘッド1
は実装順に指定された電子部品10が供給される部品供
給部のパーツカセット6もしくはパーツトレー8上に移
動して、吸着ノズル9により該当する電子部品10を吸
着する(S1)。次いで装着ヘッド1が三次元撮像装置
2上に移動することにより吸着した電子部品10が撮像
される(S2)。この撮像による三次元画像の処理によ
って電子部品10の装着面の高さが検出される(S3)
と共に、電子部品10の二次元的な位置ずれ(吸着姿
勢)が検出される(S4)。装着ヘッド1は回路基板1
5の装着位置に移動しつつ検出された二次元的に位置ず
れを補正する(S5)。装着位置上に移動した装着ヘッ
ド1は、検出された電子部品の装着方向高さに対応する
下降量で吸着ノズル9を下降させて電子部品10を回路
基板15上に装着する(S6)。
【0026】このように装着する電子部品10毎に基準
位置からの装着面の高さを検出し、この検出値に基づい
て吸着ノズル9の下降量を決定するので、電子部品のサ
イズ誤差等による装着時の加圧が一定となり、脆弱な電
子部品10に損傷を与えることがなくなる。
【0027】次に、第2の実装方法について図6に示す
フローチャートを参照して説明する。この実装方法は、
電子部品10の装着方向高さ(図3に示す高さhに相当
する)が予め測定された部品データが制御装置5に入力
されているとき、三次元撮像装置2による高さ検出デー
タにより前記部品データに格納された高さデータを補正
する実装方法である。
【0028】制御装置5による制御により装着ヘッド1
は実装順に指定された電子部品10が供給される部品供
給部のパーツカセット6もしくはパーツトレー8上に移
動して、吸着ノズル9により該当する電子部品10を吸
着する(S11)。次いで装着ヘッド1が三次元撮像装
置2上に移動することにより吸着した電子部品10が撮
像される(S12)。この撮像による三次元画像の処理
によって電子部品10の装着面の高さが検出される(S
13)と共に、電子部品10の二次元的な位置ずれ(吸
着姿勢)が検出される(S14)。装着ヘッド1は回路
基板15の装着位置に移動しつつ検出された二次元的に
位置ずれを補正する(S15)。更に、部品データとし
て予め格納されている電子部品の装着方向厚さを高さ検
出データで補正する(S16)。装着位置上に移動した
装着ヘッド1は、補正された電子部品の装着方向高さに
対応する下降量で吸着ノズル9を下降させて電子部品1
0を回路基板15上に装着する(S17)。
【0029】このように装着する電子部品10毎に基準
位置からの装着面の高さを検出し、この検出値に基づい
て予め部品データとして設定されている電子部品10の
装着方向高さを補正して吸着ノズル9の下降量を決定す
るので、電子部品のサイズ誤差等による装着時の加圧が
一定となり、脆弱な電子部品10に損傷を与えることが
なくなる。
【0030】上記三次元撮像装置2による高さ検出によ
り、吸着ノズル9による電子部品10の吸着異常を検出
することもできる。図7は、この吸着異常の検出を含め
た第3の実装方法の手順を示すもので、前記第2の実装
方法に適用している。以下に図7を参照して実装手順を
説明する。
【0031】制御装置5による制御により装着ヘッド1
は実装順に指定された電子部品10が供給される部品供
給部のパーツカセット6もしくはパーツトレー8上に移
動して、吸着ノズル9により該当する電子部品10を吸
着する(S21)。次いで装着ヘッド1が三次元撮像装
置2上に移動することにより吸着した電子部品10が撮
像される(S22)。この撮像による三次元画像の処理
によって電子部品10の装着面の高さが検出される(S
13)と共に、電子部品10の二次元的な位置ずれ(吸
着姿勢)が検出される(S24)。ステップS23にお
ける高さ検出データが吸着ノズル9の先端部の高さとほ
ぼ同じであるとき(S25)、吸着ノズル9に電子部品
10が吸着されていない吸着ミスと判定できるので、こ
の場合には再度該当する電子部品10を装着するための
リカバリー動作を行う必要があり、リカバリー動作のた
めの未吸着の処理が実行される(S26)。更に、ステ
ップS23における高さ検出データから導出される電子
部品10の厚さが、部品データに設定されている厚さの
許容範囲より外れるとき、電子部品10が倒立状態で吸
着された立ち吸着等の異常吸着と判定できるので、この
場合には装着ヘッド1を部品廃棄位置に移動させて、立
ち吸着等の異常吸着の電子部品10の吸着を開放し、先
と同様にリカバリー動作させるための異常吸着の処理が
実行される(S28)。ステップS25、S27におい
て異常がなく電子部品10の装着面の高さが検出される
と、装着ヘッド1は回路基板15の装着位置に移動しつ
つ検出された二次元的に位置ずれを補正する(S2
9)。更に、部品データとして予め格納されている電子
部品の装着方向厚さを高さ検出データで補正する(S3
0)。装着位置上に移動した装着ヘッド1は、補正され
た電子部品の装着方向高さに対応する下降量で吸着ノズ
ル9を下降させて電子部品10を回路基板15上に装着
する(S31)。
【0032】このように装着する電子部品10毎に基準
位置からの装着面の高さを検出するときに同時に吸着異
常も検出されるので、電子部品装着のためのデータが一
括して得られ、実装動作を効率よく行うことができる。
【0033】上記三次元撮像装置2による高さ位置デー
タの取得は、図4に示した各受光素子28a、28bの
出力がレーザービームの投光位置に近いほど大きくなる
ことを利用しているので、予め部品データとして設定さ
れている電子部品10のサイズ、即ち、三次元画像中の
電子部品存在領域の中から最も大きな出力データが得ら
れている部位を装着面として認識し、この装着面の基準
位置からの高さを求める。しかし、実際には三次元撮像
装置2で発生するノイズが含まれるので、図8に示すよ
うに、高い位置から細分した高さ毎の切断面の面積がノ
イズサイズより大きくなる最小面積を基準面積として設
定しておき、この基準面積で検出される高さを基に装着
面の高さを求める。
【0034】また、電子部品10には、図9に示す電子
部品10のように装着面となる底面に突出部12を有す
るものが存在する。このような電子部品10の回路基板
15に装着するために、回路基板15には前記突出部1
2に対応する位置に開口部が設けられ、開口部に突出部
12を収容させることにより、装着面13を回路基板1
5に当接させて装着することができる。しかし、三次元
撮像装置2により装着面の位置を検出するときには、先
に説明した手法では突出部12が最も高い位置として検
出されるため、求めたい装着面の高さ位置とに差が生じ
てしまうことになる。このような装着面13に突出部1
2を有する電子部品10にも対応できるように、部品デ
ータに登録されている電子部品サイズのデータを利用し
た高さ位置の検出方法について次に説明する。
【0035】前記部品データには各電子部品10毎に、
そのサイズが登録されており、装着面の縦横サイズを乗
じることにより装着面の面積が求められる。この面積を
基準面積として、図10に示すように、三次元画像を高
さ方向に細分した切断面の面積が基準面積になる高さ位
置を装着面として認識する。実際には、電子部品10に
は角に丸みのあるものや、部品データを作成するための
測定時の測定誤差もあるので、基準面積の設定は縦横サ
イズを乗じた値より小さい面積、例えば、縦横サイズを
乗じた値から20%減じた値を基準面積とする。
【0036】前記基準面積が検出される高さ位置の検出
は、図11に示すように、電子部品10の存在する範囲
の有効な高さデータに対して、高さ毎の検出頻度を示す
ヒストグラムを作成し、ヒストグラム上の高い位置から
検出頻度を積算して、その値が前記基準面積に達した高
さデータを装着面の高さとすることができる。
【0037】また、電子部品10には、リードを回路基
板15に形成された穴に挿入することにより装着する挿
入型のものや、装着時の加圧により接続電極部が変形し
て回路基板15の電極部に接続されるバンプ接続型のも
のがあり、これらは装着時に所定圧力で加圧する必要が
あり、その加圧制御が実行される。この加圧制御は、吸
着ノズル9に代表される部品保持手段を遅い速度で下降
させつつ、回路基板15に対する押し込み抵抗をフィー
ドバックしながら加圧する。
【0038】図12は、この加圧制御を必要とする電子
部品10の実装手順を示すもので、ステップS41から
ステップS45までの手順は、図5に示したステップS
1〜S5の手順と同様である。ステップS46におい
て、装着位置の上方に移動した装着ヘッド1は、三次元
撮像装置2によって検出された電子部品10の高さ位置
に対応する下降量で吸着ノズル9を加圧開始点まで下降
させ(S46)、加圧開始点から前記加圧制御を開始し
て、更に吸着ノズル9を最終下降位置まで下降させて電
子部品10を回路基板15に押し込むように加圧する
(S47)。
【0039】このように加圧制御が必要な電子部品10
に対しても、吸着ノズル9の下降量が正確に求められて
いるので、加圧開始点を回路基板15により近い高さ位
置に設定することができ、実装時間の短縮を図ることが
できる。
【0040】
【発明のの効果】以上の説明の通り本発明によれば、部
品保持手段に保持された電子部品の装着方向高さを三次
元撮像装置により検出し、この検出値に基づいて部品保
持手段の回路基板方向への下降量が正確に設定されるの
で、装着時に電子部品に必要以上の加圧が加えられず、
電子部品に与えるダメージが少ないので、精密部品や強
度の弱い電子部品に損傷や装着不良を生じさせることが
なく、信頼性の高い電子部品実装を実施することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る電子部品実装機の構成
を示す斜視図。
【図2】電子部品の回路基板への装着時の位置関係を示
す正面図。
【図3】三次元撮像装置のY軸方向から見た構成を示す
構成図。
【図4】三次元撮像装置のX軸方向から見た構成を示す
構成図。
【図5】第1の実装方法の手順を示すフローチャート。
【図6】第2の実装方法の手順を示すフローチャート。
【図7】吸着異常の検出を含めた実装方法の手順を示す
フローチャート。
【図8】ノイズの影響を排除した高さ検出の方法を説明
する説明図。
【図9】装着面に突出部のある電子部品の例を示す斜視
図。
【図10】装着面の高さ位置の検出を説明する説明図。
【図11】各高さ位置のヒストグラム作成による所定高
さ位置の検出を説明する説明図。
【図12】加圧制御を必要とする電子部品の実装方法の
手順を示すフローチャート。
【図13】従来構成に係る電子部品実装機の構成を示す
斜視図。
【符号の説明】 1 装着ヘッド 2 三次元撮像装置 9 吸着ノズル(部品保持手段) 10 電子部品 15 回路基板

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子部品を保持する部品保持手段を搭載
    した装着ヘッドを水平面上で自在移動させ、部品供給部
    から所定の電子部品を前記部品保持手段により保持し、
    所定位置に位置決めされた回路基板の装着位置上で部品
    保持手段を前記水平面から下降させて保持した電子部品
    を回路基板に装着する電子部品実装方法において、 前記部品供給部から電子部品を保持した装着ヘッドを三
    次元撮像装置上に移動させて電子部品の装着面の基準面
    からの高さ位置を検出し、この検出値に基づいて前記部
    品保持手段の下降量を決定して装着動作を行うようにし
    たことを特徴とする電子部品実装方法。
  2. 【請求項2】 電子部品を保持する部品保持手段を搭載
    した装着ヘッドを水平面上で自在移動させ、部品供給部
    から所定の電子部品を前記部品保持手段により保持し、
    所定位置に位置決めされた回路基板の装着位置上に移動
    して、電子部品の種類毎に予め設定された電子部品の装
    着方向高さデータに対応する下降量で部品保持手段を前
    記水平面から下降させ、保持した電子部品を回路基板に
    装着する電子部品実装方法において、 前記部品供給部から電子部品を保持した装着ヘッドを三
    次元撮像装置上に移動させて電子部品の装着面の基準面
    からの高さ位置を検出し、この検出値により予め設定さ
    れた電子部品の装着方向高さデータを補正するようにし
    たことを特徴とする電子部品実装方法。
  3. 【請求項3】 三次元撮像装置による高さ位置の検出
    は、電子部品の存在領域から検出された最も高い検出値
    を装着面の高さ位置とする請求項1または2記載の電子
    部品実装方法。
  4. 【請求項4】 三次元撮像装置による高さ位置の検出
    は、三次元画像上のノイズサイズよりも大きい最小面積
    で電子部品の存在領域から検出された最も高い検出値を
    装着面の高さ位置とする請求項1または2記載の電子部
    品実装方法。
  5. 【請求項5】 三次元撮像装置による高さ位置の検出
    は、既知の電子部品の装着面の面積を基準面積として、
    三次元画像上の前記基準面積が検出された高さを装着部
    位の高さ位置とする請求項1または2記載の電子部品実
    装方法。
  6. 【請求項6】 三次元画像上で検出される高さ位置の検
    出頻度によるヒストグラムを作成し、ヒストグラムから
    求められた各高さ位置の面積と基準面積とを比較して、
    基準面積となる面積が検出された高さを装着面の高さ位
    置とする請求項4記載の電子部品実装方法。
  7. 【請求項7】 高さデータに異常値が検出されたとき、
    部品保持手段による電子部品保持の異常と判定する請求
    項2記載の電子部品実装方法。
  8. 【請求項8】 加圧制御によって装着する電子部品に対
    して、検出された高さデータから予め設定された加圧制
    御の開始位置データを補正するようにした請求項2記載
    の電子部品実装方法。
JP10020966A 1998-02-02 1998-02-02 電子部品実装方法 Pending JPH11220298A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10020966A JPH11220298A (ja) 1998-02-02 1998-02-02 電子部品実装方法
US09/235,653 US6178626B1 (en) 1998-02-02 1999-01-22 Electronic component installation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10020966A JPH11220298A (ja) 1998-02-02 1998-02-02 電子部品実装方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11220298A true JPH11220298A (ja) 1999-08-10

Family

ID=12041921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10020966A Pending JPH11220298A (ja) 1998-02-02 1998-02-02 電子部品実装方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6178626B1 (ja)
JP (1) JPH11220298A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002111288A (ja) * 2000-10-03 2002-04-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品実装装置および電子部品実装方法
JP2003110293A (ja) * 2001-09-28 2003-04-11 Sanyo Electric Co Ltd 電子部品装着装置
JP2008109001A (ja) * 2006-10-27 2008-05-08 Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd 電子部品装着装置及び電子部品装着方法
JP2014096509A (ja) * 2012-11-12 2014-05-22 Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd 電子部品実装装置及び演算装置及び電子部品実装方法
JP2014123781A (ja) * 2002-11-21 2014-07-03 Fuji Mach Mfg Co Ltd 対基板作業機
WO2014141380A1 (ja) * 2013-03-12 2014-09-18 富士機械製造株式会社 部品実装機の部品認識システム
US9055708B2 (en) 2002-11-21 2015-06-09 Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. Substrate-related-operation performing apparatus and substrate-related-operation performing system
WO2015181974A1 (ja) * 2014-05-30 2015-12-03 ヤマハ発動機株式会社 部品データ生成装置及び表面実装機並びに部品データ生成方法
JP2018174168A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 部品搭載方法及び部品搭載装置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1089607B1 (en) * 1998-02-27 2006-11-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Component recognizing method and apparatus
SG83785A1 (en) * 1999-04-30 2001-10-16 Esec Trading Sa Apparatus and method for mounting semiconductor chips on a substrate
DE60024375T2 (de) * 1999-09-03 2006-06-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Bauteilen-bestückungsverfahren und Einrichtung
JP2001237596A (ja) * 2000-02-24 2001-08-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品実装装置および電子部品実装方法
US6976304B2 (en) * 2001-07-27 2005-12-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Components placing apparatus
JP2003058601A (ja) * 2001-08-14 2003-02-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像処理装置用教示データの配送方法及びシステム
JP4387745B2 (ja) * 2003-09-30 2009-12-24 株式会社日立ハイテクインスツルメンツ 電子部品装着装置
NL1036851C2 (nl) * 2009-04-14 2010-10-18 Assembléon B V Inrichting geschikt voor het plaatsen van een component op een substraat alsmede een dergelijke werkwijze.
EP3125662B1 (en) * 2014-03-27 2020-04-22 FUJI Corporation Component mounting device
CN103906369B (zh) * 2014-04-11 2017-06-06 山东日发纺织机械有限公司 电路基板生产线用的电子元件安装设备
CN108027234A (zh) * 2015-06-24 2018-05-11 富士机械制造株式会社 基板检查机
EP3541161B1 (en) * 2016-11-14 2021-11-24 Fuji Corporation Stored image reclassification system and re-classification method

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4645347A (en) * 1985-04-30 1987-02-24 Canadian Patents And Development Limited-Societe Canadienne Des Brevets Et D'exploitation Limitee Three dimensional imaging device
US5101442A (en) * 1989-11-24 1992-03-31 At&T Bell Laboratories Three-dimensional imaging technique using sharp gradient of illumination
US5048965A (en) * 1990-05-02 1991-09-17 At&T Bell Laboratories Three-dimensional imaging technique with occlusion avoidance
US4959898A (en) * 1990-05-22 1990-10-02 Emhart Industries, Inc. Surface mount machine with lead coplanarity verifier
US5400497A (en) * 1990-10-29 1995-03-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electronic parts mounting apparatus having memory equipped parts supply device
US5105857A (en) * 1990-10-31 1992-04-21 Microtek Industries, Inc. System for forming leads for surface mounted components
JPH04219067A (ja) * 1990-12-19 1992-08-10 Canon Inc 画像処理方法
US5097516A (en) * 1991-02-28 1992-03-17 At&T Bell Laboratories Technique for illuminating a surface with a gradient intensity line of light to achieve enhanced two-dimensional imaging
JP3261770B2 (ja) * 1992-11-19 2002-03-04 松下電器産業株式会社 部品装着装置
JP3189500B2 (ja) * 1993-06-25 2001-07-16 松下電器産業株式会社 電子部品の外観検査装置および外観検査方法
JPH0737103A (ja) * 1993-07-23 1995-02-07 Olympus Optical Co Ltd 傾き角度検出装置
JP3024457B2 (ja) * 1993-09-30 2000-03-21 松下電器産業株式会社 電子部品実装装置および電子部品実装方法
US5588072A (en) * 1993-12-22 1996-12-24 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for selecting blocks of image data from image data having both horizontally- and vertically-oriented blocks
CA2163861A1 (en) * 1994-03-28 1995-10-05 Jimmie D. Songer Two-dimensional and three-dimensional imaging device
JP3222334B2 (ja) * 1994-10-19 2001-10-29 ヤマハ発動機株式会社 表面実装機における認識用ノズル高さ調整方法及び同装置
US5787577A (en) * 1996-08-16 1998-08-04 Motorola, Inc. Method for adjusting an electronic part template
US5956134A (en) * 1997-07-11 1999-09-21 Semiconductor Technologies & Instruments, Inc. Inspection system and method for leads of semiconductor devices

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002111288A (ja) * 2000-10-03 2002-04-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品実装装置および電子部品実装方法
JP2003110293A (ja) * 2001-09-28 2003-04-11 Sanyo Electric Co Ltd 電子部品装着装置
JP4681174B2 (ja) * 2001-09-28 2011-05-11 株式会社日立ハイテクインスツルメンツ 電子部品自動装着装置
US9913384B2 (en) 2002-11-21 2018-03-06 Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. Substrate-related-operation apparatus
JP2014123781A (ja) * 2002-11-21 2014-07-03 Fuji Mach Mfg Co Ltd 対基板作業機
US9055708B2 (en) 2002-11-21 2015-06-09 Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. Substrate-related-operation performing apparatus and substrate-related-operation performing system
JP2008109001A (ja) * 2006-10-27 2008-05-08 Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd 電子部品装着装置及び電子部品装着方法
JP2014096509A (ja) * 2012-11-12 2014-05-22 Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd 電子部品実装装置及び演算装置及び電子部品実装方法
WO2014141380A1 (ja) * 2013-03-12 2014-09-18 富士機械製造株式会社 部品実装機の部品認識システム
JPWO2014141380A1 (ja) * 2013-03-12 2017-02-16 富士機械製造株式会社 部品実装機の部品認識システム
CN106465580A (zh) * 2014-05-30 2017-02-22 雅马哈发动机株式会社 元件数据生成装置、表面安装机及元件数据生成方法
JPWO2015181974A1 (ja) * 2014-05-30 2017-04-20 ヤマハ発動機株式会社 部品データ生成装置及び表面実装機並びに部品データ生成方法
WO2015181974A1 (ja) * 2014-05-30 2015-12-03 ヤマハ発動機株式会社 部品データ生成装置及び表面実装機並びに部品データ生成方法
CN106465580B (zh) * 2014-05-30 2019-06-18 雅马哈发动机株式会社 元件数据生成装置、表面安装机及元件数据生成方法
JP2018174168A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 部品搭載方法及び部品搭載装置

Also Published As

Publication number Publication date
US6178626B1 (en) 2001-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11220298A (ja) 電子部品実装方法
US5768759A (en) Method and apparatus for reflective in-flight component registration
US8136219B2 (en) Electronic component mounter and mounting method
KR20060116826A (ko) 영상취득장치를 구비한 픽업 배치장치
US20040049758A1 (en) Component mounting control method
JP4555117B2 (ja) 不良部品検出方法、および部品実装方法
KR20060132404A (ko) 솔더 볼 검사 방법, 이를 채택한 반도체 부품의 솔더 볼검사 장치, 및 반도체 부품의 솔더 볼 전달 장치
KR101617806B1 (ko) 반도체 패키지 제조장치용 픽커 헤드의 위치 설정 방법
CN111096102B (zh) 元件安装装置
JP4999502B2 (ja) 部品移載装置及び表面実装機
JP6534448B2 (ja) 部品実装装置
JP2003060398A (ja) 部品実装方法及び装置
JP2004146776A (ja) フリップチップ実装装置及びフリップチップ実装方法
JP3899867B2 (ja) 電子部品実装装置および電子部品実装方法
US8492175B1 (en) System and method for aligning surface mount devices on a substrate
JP2000013097A (ja) 部品搭載装置
KR102510457B1 (ko) 표면실장 장치 및 방법
CN112218517B (zh) 安装装置
JPH07245500A (ja) 電子部品実装装置および電子部品実装方法
JP2019153810A (ja) 部品実装装置および部品実装方法
JP2004288715A (ja) ダイボンダ
JP5219476B2 (ja) 表面実装方法及び装置
JP2018014516A (ja) 部品実装装置および部品実装方法
JPH10320054A (ja) チップ部品装着装置及び該チップ部品装着装置によるチップ部品と回路基板との位置合わせ方法
WO2024111022A1 (ja) 部品外観検査装置及び部品外観検査方法