KR101687191B1 - 전자부품 실장장치 - Google Patents

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KR101687191B1
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유병기
김준만
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비케이전자 주식회사
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    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
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    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

전자부품 실장장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 발명은: 전자부품을 픽업하여 기판에 실장하는 헤드와; 헤드가 전자부품을 픽업한 픽업위치를 파악하는 제1위치감지부와; 픽업위치의 교정이 필요한 헤드의 픽업위치를 교정하는 위치교정유닛; 및 제1위치감지부에 의해 파악된 픽업위치에 따라 헤드의 픽업위치의 교정이 필요한지 여부를 판정하고, 픽업위치 교정이 필요한 헤드를 위치교정유닛으로 이동시키며, 위치교정유닛으로 이동된 헤드의 픽업위치가 교정되도록 헤드와 위치교정유닛 중 적어도 어느 하나의 동작을 제어하는 제어유닛을 포함한다.

Description

전자부품 실장장치{APPARATUS FOR MOUNTING ELECTRONIC COMPONENT}
본 발명은 전자부품 실장장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 칩 또는 반도체 패키지와 같은 전자부품을 기판에 실장하는데 이용되는 전자부품 실장장치에 관한 것이다.
전자부품 실장장치는 반도체 칩 또는 반도체 패키지와 같은 전자부품을 기판의 실장 영역으로 이동시켜 실장하는 장치이다.
통상의 전자부품 실장장치는, 전자부품을 픽업한 후 기판의 실장 영역으로 이동하여 실장하는 헤드를 구비한다.
헤드는, 전자부품을 진공 흡착하는 방식으로 픽업하는 픽커와, 픽커와 함께 이동하며 기판의 실장 영역을 인식하는 이동카메라를 포함한다.
이동카메라는 기판을 촬영하여 전자부품의 실장 영역을 검출할 수 있고, 픽커는 이동카메라의 검출 정보에 근거하여 전자부품을 기판의 실장 영역으로 이동시켜 기판에 실장할 수 있다.
전자부품이 기판의 실장 영역에 정확하게 실장되기 위해서는, 이동카메라의 검출 정보에 근거해 이루어지는 픽커의 이동이 정확하게 이루어져야할 뿐 아니라, 픽커에 의해 이루어지는 전자부품의 픽업이 정확하게 이루어져야 한다.
전자부품의 픽업이 주변의 진동, 헤드의 동작 오류 등으로 인해 부정확하게 이루어져 전자부품이 픽커 상에서의 픽업 위치, 예를 들면 픽커의 정중앙으로부터 어긋난 위치에서 픽업될 경우, 부정확하게 픽업된 해당 전자부품의 어긋난 위치만큼 치우친 위치에서 전자부품의 실장을 수행하여야 그 해당 전자부품을 목적된 실장 영역에 정확하게 실장할 수 있게 된다.
그러나 이 과정에서 이미 실장이 완료된 전자부품이 매우 가까운 거리에 인접하여 있는 경우, 픽커가 픽업된 부품을 실장하기 위해 하강하는 과정에서 인접한 다른 전자부품과 간섭되어 인접한 다른 전자부품의 실장 상태를 파손하거나 픽업된 전자부품의 실장이 제대로 이루어지지 못하는 문제점이 발생된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0213110호(2000.11.29. 등록, 발명의 명칭: 표면실장부품 마운터용 헤드)에 개시되어 있다.
본 발명은 전자부품의 픽업이 정확하게 이루어지지 못한 경우에도 전자부품을 효과적으로 실장할 수 있는 전자부품 실장장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 전자부품 실장장치는: 전자부품을 픽업하여 기판에 실장하는 헤드와; 상기 헤드가 전자부품을 픽업한 픽업위치를 파악하는 제1위치감지부와; 픽업위치의 교정이 필요한 상기 헤드의 픽업위치를 교정하는 위치교정유닛; 및 상기 제1위치감지부에 의해 파악된 픽업위치에 따라 상기 헤드의 픽업위치의 교정이 필요한지 여부를 판정하고, 픽업위치 교정이 필요한 상기 헤드를 상기 위치교정유닛으로 이동시키며, 상기 위치교정유닛으로 이동된 상기 헤드의 픽업위치가 교정되도록 상기 헤드와 상기 위치교정유닛 중 적어도 어느 하나의 동작을 제어하는 제어유닛을 포함한다.
또한 상기 위치교정유닛은, 상기 헤드에 픽업된 전자부품이 안착되는 안착부와; 상기 안착부에 안착된 전자부품의 위치와 상기 헤드의 위치를 감지하는 제2위치감지부; 및 상기 제2위치감지부에 의해 감지된 전자부품과 상기 헤드의 위치에 관한 정보를 기초로 상기 안착부에 안착된 전자부품의 위치가 조절되도록 상기 안착부를 이동시키는 위치조절부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 위치교정유닛은, 상기 안착부에 안착된 전자부품을 상기 안착부에 고정시키기 위한 진공압을 발생시키는 진공압발생부를 더 포함하고; 상기 안착부는, 상기 진공압발생부에서 발생된 진공압이 상기 안착부를 통과하여 전자부품에 작용되도록 형성되는 메시를 포함하는 형태로 구비되는 것이 바람직하다.
또한 상기 제어유닛은, 교정 대상이 되는 상기 헤드를 상기 위치교정유닛으로 이동시키고, 상기 안착부에서의 전자부품의 안착 및 상기 안착부로부터의 전자부품의 재픽업이 이루어지도록 상기 헤드의 동작을 제어하는 제1동작제어부; 및 상기 제2위치감지부에 의해 감지된 전자부품의 위치와 상기 헤드의 위치를 비교하여 상기 안착부에 안착된 전자부품의 위치와 상기 헤드의 위치가 일치되도록 상기 위치조절부의 동작을 제어하는 제2동작제어부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 제2위치감지부는, 상기 안착부에 안착된 전자부품의 전후좌우방향 위치 좌표와 상기 헤드의 전후좌우방향 위치 좌표를 획득하기 위한 영상센서를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 제어유닛은, 상기 제1위치감지부에 의해 파악된 픽업위치에 따라 상기 헤드의 픽업위치의 교정이 필요한지 여부를 판별하는 교정대상판별부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 제1위치감지부는, 상기 헤드 및 상기 헤드에 의해 픽업된 전자부품의 영상을 획득하는 영상센서를 포함하고;
또한 상기 교정대상판별부는, 상기 제1위치감지부에 의해 획득된 영상을 기초로 상기 헤드의 위치를 기준으로 한 전자부품의 위치 영역을 파악하고, 파악된 전자부품의 위치 영역이 기설정된 기준 영역에서 오차 범위 이상 벗어나면 상기 헤드의 픽업위치의 교정이 필요한 것으로 판별하는 것이 바람직하다.
또한 상기 위치교정유닛은, 상기 헤드에 픽업된 전자부품이 안착되는 안착부와, 상기 안착부에 안착된 전자부품의 위치와 상기 헤드의 위치를 감지하는 제2위치감지부를 포함하고; 상기 제어유닛은, 상기 제2위치감지부에 의해 감지된 전자부품과 상기 헤드의 위치에 관한 정보를 기초로 상기 헤드의 위치와 상기 안착부에 안착된 전자부품의 위치가 조절되도록 상기 헤드를 이동시키는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 다른 측면에 따른 전자부품 실장장치의 픽업위치 교정방법은: 헤드가 전자부품을 픽업한 픽업위치를 파악하는 단계와; 상기 헤드의 픽업위치의 교정이 필요한지 여부를 판별하는 단계와; 픽업위치의 교정이 필요한 상기 헤드를 상기 헤드의 픽업위치를 교정하는 위치교정유닛으로 이동시키는 단계; 및 상기 위치교정유닛으로 이동된 상기 헤드의 픽업위치가 교정되도록 상기 위치교정유닛의 동작을 제어하는 단계를 포함한다.
또한 상기 위치교정유닛의 동작을 제어하는 단계는, 상기 헤드에 픽업된 전자부품을 상기 위치교정유닛의 안착부에 안착시키는 단계와; 상기 안착부에 안착된 전자부품의 위치와 상기 헤드의 위치를 파악하는 단계; 및 상기 안착부에 안착된 전자부품과 상기 헤드의 위치에 관한 정보를 기초로 상기 안착부에 안착된 전자부품의 위치가 상기 헤드의 위치와 일치되게 조절되도록 상기 안착부를 이동시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 위치교정유닛의 동작을 제어하는 단계는, 상기 헤드에 픽업된 전자부품을 상기 위치교정유닛의 안착부에 안착시키는 단계와; 상기 안착부에 안착된 전자부품의 위치와 상기 헤드의 위치를 파악하는 단계; 및 상기 안착부에 안착된 전자부품과 상기 헤드의 위치에 관한 정보를 기초로 상기 헤드의 위치가 상기 안착부에 안착된 전자부품의 위치와 일치되게 조절되도록 상기 헤드를 이동시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 헤드의 픽업위치의 교정이 필요한지 여부를 판별하는 단계는, 상기 헤드의 위치를 기준으로 한 전자부품의 위치 영역을 파악하고, 파악된 전자부품의 위치 영역이 기설정된 기준 영역에서 오차 범위 이상 벗어나면 상기 헤드의 픽업위치의 교정이 필요한 것으로 판별하는 것이 바람직하다.
본 발명의 전자부품 실장장치에 따르면, 헤드의 전자부품 픽업이 부정확하게 이루어진 경우 해당 헤드의 전자부품 픽업위치를 자동으로 교정하여 전자부품을 기판의 목적된 지점에 정확하게 실장할 수 있으므로, 최초 전자부품의 픽업이 정확하게 이루어지지 못한 경우에도 이에 영향받지 않고 전자부품 실장 작업을 효과적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자부품 실장장치의 구성을 보여주는 구성도이다.
도 2는 헤드의 픽업 상태를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 픽업위치 교정방법을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 헤드의 위치교정유닛으로의 이동 상태를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4의 "A" 부분을 확대한 도면이다.
도 6은 위치교정유닛의 동작을 제어하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 7은 위치교정유닛에서의 전자부품의 안착 과정을 보여주는 도면이다.
도 8은 위치교정유닛에서 이루어지는 전자부품의 위치 조절 과정을 보여주는 도면이다.
도 9는 위치교정유닛에서 이루어지는 전자부품의 재픽업 상태를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자부품 실장장치에 의해 이루어지는 전자부품 실장 상태를 보여주는 도면이다.
도 11 및 도 12는 잘못된 위치에 픽업된 전자부품의 실장 상태를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전자부품 실장장치의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자부품 실장장치의 구성을 보여주는 구성도이고, 도 2는 헤드의 픽업 상태를 보여주는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자부품 실장장치(100)는, 헤드(110)와, 제1위치감지부(120)와 위치교정유닛(130) 및 제어유닛(140)을 포함한다.
헤드(110)는, 전자부품(1)을 픽업하여 기판(10; 도 9 참조)에 실장하도록 구비된다. 본 실시예에서, 헤드(110)는 복수개가 구비되며, 각각의 헤드(110)는 전자부품(1)을 진공 흡착하는 방식으로 픽업하는 픽커(111)와, 픽커와 함께 이동하며 기판의 실장 영역을 인식하는 이동카메라(미도시)를 포함하는 형태로 구비되는 것으로 예시된다.
이에 따르면, 픽커(111)의 팁(112) 부분에 진공압이 작용되어 전자부품(1)이 픽커(111)의 팁(112) 부분에 흡착됨으로써 헤드(110)에 픽업될 수 있다. 이때 전자부품(1)의 전후좌우방향에 따른 중앙이 팁(112)의 중앙에 정확하게 위치하도록 전자부품(1)의 픽업이 이루어지는 것이 바람직하다.
제1위치감지부(120)는, 헤드(110)가 전자부품(1)을 픽업한 픽업위치를 파악하도록 구비된다.
본 실시예에서, 제1위치감지부(120)는 헤드(110) 및 헤드(110)에 의해 픽업된 전자부품(1)의 영상을 획득하는 영상센서를 포함하는 형태로 구비되는 것으로 예시된다.
일례로서 제1위치감지부(120)는, 하나의 영상센서를 이용하여 복수개의 헤드(110) 및 각 헤드(110)에 의해 픽업된 전자부품(1) 모두에 대한 영상을 획득하는 형태로 구비될 수 있다.
다른 예로서 제1위치감지부(120)는, 복수개의 헤드(110)의 개수에 대응하는 개수만큼의 영상센서를 이용하여 각각의 헤드(110) 및 각 헤드(110)에 의해 픽업된 전자부품(1)에 대한 영상을 획득하는 형태로 구비될 수도 있다.
상기와 같이 구비되는 제1위치감지부(120)에 의해 획득한 영상을 통해, 각 헤드(110)가 전자부품(1)을 픽업한 픽업위치를 파악하여 복수개의 헤드(110) 중 픽업위치의 교정이 필요한 헤드(110)가 어느 것인지를 판별하기 위한 정보를 획득할 수 있다.
교정이 필요한 헤드(110)가 어느 것인지에 대한 판별은, 제1위치감지부(120)에 의해 획득한 영상을 기초로 한 제어유닛(140)의 판별 로직을 통해 자동으로 이루어질 수 있다.
다른 예로서, 상기 판별은 제1위치감지부(120)에 의해 획득된 영상을 작업자가 화면을 통해 모니터링하여 각 헤드(110)의 전자부품(1) 픽업 상태가 어떠한지 판단하는 형태로 이루어질 수도 있다.
위치교정유닛(130)은, 픽업위치의 교정이 필요한 헤드(110)의 픽업위치를 교정하도록 구비된다. 본 실시예에 따르면, 위치교정유닛(130)은 안착부(131)와 진공압발생부(133)와 제2위치감지부(135) 및 위치조절부(137)를 포함한다.
안착부(131)에는, 헤드(110)에 픽업된 전자부품(1)이 안착된다. 이러한 안착부(131)는, 잔자부품(1)이 안착되기 위한 평면을 포함하여 이루어지고, 전후좌우방향으로 위치 조절 가능하도록 구비되며, 그 상면에 안착된 전자부품(1)을 안정되게 지지할 수 있도록 충분한 강성을 갖는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
진공압발생부(133)는, 안착부(131)에 안착된 전자부품(1)을 안착부(1)에 고정시키기 위한 진공압을 발생시키도록 구비된다.
본 실시예에 따르면, 진공압발생부(133)는 상부에서 하부방향으로의 진공압을 발생시키도록 구비된다. 그리고 안착부(131)는, 진공압발생부(133)에서 발생된 진공압이 안착부(131)를 통과하여 전자부품(1)에 작용되도록, 그 상면과 하면을 관통하는 구멍이 형성된 형태의 메시(Mesh)를 포함하는 형태로 형성된다.
제2위치감지부(135)는, 안착부(131)에 안착된 전자부품(1)의 위치와 헤드(110)의 위치를 감지하도록 구비된다.
본 실시예에서, 제2위치감지부(135)는 안착부(131)에 안착된 전자부품(1)의 전후좌우방향 위치 좌표와 헤드(110)의 전후좌우방향 위치 좌표를 획득하기 위한 영상센서를 포함하는 형태로 구비되는 것으로 예시된다.
일례로서 제2위치감지부(135)는, 하나의 영상센서를 이용하여 전자부품(1)의 전후좌우방향 위치 좌표와 헤드(110)의 전후좌우방향 위치 좌표를 획득하기 위한 영상을 취득하는 형태로 구비될 수 있다.
다른 예로서 제2위치감지부(135)는, 전자부품(1)의 전후좌우방향 위치 좌표를 획득하기 위한 영상센서와 헤드(110)의 전후좌우방향 위치 좌표를 획득하기 위한 영상센서를 별개로 구비하여 전자부품(1)의 전후좌우방향 위치 좌표를 획득하기 위한 영상과 헤드(110)의 전후좌우방향 위치 좌표를 획득하기 위한 영상을 각각 별개로 취득하는 형태로 구비될 수도 있다.
위치조절부(137)는, 제2위치감지부(135)에 의해 감지된 전자부품과 헤드(110)의 위치에 관한 정보를 기초로 안착부(131)에 안착된 전자부품(1)의 위치가 조절되도록 안착부(131)를 이동시킨다.
일례로서, 위치조절부(137)는 안착부(131)를 전후방향으로 이동시킬 수 있는 엘엠가이드(LM Guide)와 안착부(131)를 전후방향으로 이동시킬 수 있는 엘엠가이드를 조합한 형태로 이루어질 수 있다.
안착부(131)를 이동시키기 위한 위치조절부(137)의 동작은, 후술할 제어유닛(140)의 동작 제어에 의해 이루어질 수 있다.
제어유닛(140)은, 제1위치감지부(120)에 의해 파악된 픽업위치에 따라 헤드(110)의 픽업위치의 교정이 필요한지 여부를 판정하고, 픽업위치 교정이 필요한 헤드(110)를 위치교정유닛(130)으로 이동시키며, 위치교정유닛(130)으로 이동된 헤드(110)의 픽업위치가 교정되도록 위치교정유닛(130)의 동작을 제어한다.
이러한 제어유닛(140)은, 제1동작제어부(141)와 제2동작제어부(143)를 포함한다.
제1동작제어부(141)는, 교정 대상이 되는 헤드(110)를 위치교정유닛(130)으로 이동시키고, 안착부(131)에서의 전자부품(1)의 안착 및 안착부(131)로부터의 전자부품(1)의 재픽업이 이루어지도록 헤드(110)의 동작을 제어한다.
그리고 제2동작제어부(143)는, 제2위치감지부(135)에 의해 감지된 전자부품(1)의 위치와 상기 헤드(110)의 위치를 비교하여 안착부(131)에 안착된 전자부품(1)의 위치와 헤드(110)의 위치가 일치되도록 위치조절부(137)의 동작을 제어한다.
한편 본 실시예의 제어유닛(140)은, 제1위치감지부(120)에 의해 파악된 픽업위치에 따라 상기 헤드(110)의 픽업위치의 교정이 필요한지 여부를 판별하는 교정대상판별부(145)를 더 포함할 수 있다.
교정대상판별부(145)는, 제1위치감지부(120)에 의해 획득된 영상을 기초로 헤드(110)의 위치를 기준으로 한 전자부품(1)의 위치 영역을 파악하고, 파악된 전자부품(1)의 위치 영역이 기설정된 기준 영역에서 오차 범위 이상 벗어나면 헤드(110)의 픽업위치의 교정이 필요한 것으로 판별하게 된다.
그리고 복수개의 헤드(110) 중 적어도 어느 하나의 헤드(110)가 픽업위치의 교정이 필요한 것으로 판별되면, 해당 헤드(110)에 대한 제1동작제어부(141)의 동작 제어, 그리고 위치조절부(137)를 포함한 위치교정유닛(130)에 대한 제2동작제어부(143)의 동작 제어가 이루어지게 된다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자부품 실장장치의 픽업위치 교정방법을 보여주는 흐름도이고, 도 4는 헤드의 위치교정유닛으로의 이동 상태를 보여주는 도면이며, 도 5는 도 4의 "A" 부분을 확대한 도면이다. 또한 도 6은 위치교정유닛의 동작을 제어하는 과정을 보여주는 흐름도이고, 도 7은 위치교정유닛에서의 전자부품의 안착 과정을 보여주는 도면이며, 도 8은 위치교정유닛에서 이루어지는 전자부품의 위치 조절 과정을 보여주는 도면이다. 또한 도 9는 위치교정유닛에서 이루어지는 전자부품의 재픽업 상태를 보여주는 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자부품 실장장치에 의해 이루어지는 전자부품 실장 상태를 보여주는 도면이며, 도 11 및 도 12는 잘못된 위치에 픽업된 전자부품의 실장 상태를 보여주는 도면이다.
이하, 도 1 내지 도 12를 참조하여 본 실시예에 따른 전자부품 실장장치의 픽업위치 교정방법 및 그 작용, 효과에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 전자부품 실장장치(100)를 이용하여 전자부품(1)의 픽업위치를 교정하기 위해서는, 헤드(110)가 전자부품(1)을 픽업한 상태에서 헤드(110)가 전자부품(1)을 픽업한 픽업위치를 파악한다(S10).
픽업위치의 파악은 제1위치감지부(120)에 의해 이루어질 수 있으며, 제1감지부(120)는 전자부품(1)을 픽업한 복수개의 헤드(110) 및 그 헤드(110)에 의해 픽업된 전자부품(1)에 대한 영상을 획득하는 형태로 픽업위치를 파악할 수 있다.
각 헤드(110)가 전자부품(1)을 픽업한 픽업위치가 파악되면, 헤드(110)의 교정이 필요한지 여부를 판별한다(S20). 이러한 과정은, 전자부품 실장장치(100)에 복수개의 헤드(110)가 구비되는 경우, 복수개의 헤드(110) 중 어느 헤드(110)의 교정이 필요한지를 판별하는 형태로 이루어질 수 있다.
상기 판별 과정은, 교정이 필요한 헤드(110)가 어느 것인지에 대한 판별은, 제1위치감지부(120)에 의해 획득한 영상을 기초로 한 제어유닛(140)의 판별 로직을 통해 자동으로 이루어질 수 있다.
다른 예로서, 상기 판별 과정은 제1위치감지부(120)에 의해 획득된 영상을 작업자가 화면을 통해 모니터링하여 각 헤드(110)의 전자부품(1) 픽업 상태가 어떠한지 판단하는 형태로 이루어질 수도 있다.
본 실시예에서는, 상기 판별 과정이 제1위치감지부(120)에 의해 획득한 영상을 기초로 한 제어유닛(140)의 판별 로직을 통해 자동으로 이루어지는 경우를 예로 들어 설명한다.
이에 따르면, 어느 헤드(110)의 교정이 필요한지 여부의 판별은, 제어유닛(140)의 교정대상판별부(145)에 의해 이루어진다.
교정대상판별부(145)는, 제1위치감지부(120)에 의해 획득된 영상을 기초로, 판별 대상이 되는 헤드(110)의 위치를 기준으로 한 전자부품(1)의 위치 영역을 파악하여 이를 기설정된 기준 영역과 비교한다.
이때 기준 영역은 전자부품(1)의 전후좌우방향에 따른 중앙이 픽커(111)의 팁(112) 중앙에 정확하게 위치한 상태를 기준으로 하여 설정될 수 있다.
비교 결과, 판별 대상이 되는 헤드(110)에 픽업된 전자부품(1)의 위치 영역이 기설정된 기준 영역에서 오차 범위 이상 벗어나면, 교정대상판별부(145)는 해당 헤드(110)의 픽업위치의 교정이 필요한 것으로 판단하고, 이와 관련된 신호를 제1동작제어부(141) 및 제2동작제어부(143)로 전송하게 된다.
이때의 오차 범위는, 헤드(110)에 픽업된 전자부품(1)의 크기, 기판(10)에 실장된 다른 전자부품의 크기, 그리고 각 전자부품 간의 실장 간격 등을 고려하여 결정될 수 있다.
상기와 같이 이루어지는 판별 과정이 완료된 결과, 픽업위치의 교정이 필요한 헤드(110)가 있는 것으로 판별되면, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 픽업위치의 교정이 필요하다고 판별된 해당 헤드(110)를 위치교정유닛(130)으로 이동시킨다(S30).
상기와 같은 과정은, 교정대상판별부(145)에서 어느 헤드(110)의 픽업위치의 교정이 필요하다는 내용의 신호가 제1동작제어부(141)로 전송되면, 제1동작제어부(141)는 해당 헤드(110)가 위치교정유닛(130)으로 이동되도록 헤드(110)의 동작을 제어하는 형태로 이루어질 수 있다.
상기와 같이 픽업위치 교정 대상이 되는 헤드(110)의 위치교정유닛(130)으로의 이동이 완료되면, 위치교정유닛(130)으로 이동된 헤드(110)의 픽업위치가 교정되도록 위치교정유닛(130)의 동작을 제어한다(S40).
위치교정유닛(130)의 동작 제어는, 다음과 같이 이루어질 수 있다.
먼저, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 헤드(110)에 픽업된 전자부품(1)을 위치교정유닛(130)의 안착부(131)에 안착시킨다(S41).
이러한 과정은 픽업위치 교정 대상이 되는 헤드(110)에 대한 제1동작제어부(141)의 동작 제어에 의해 이루어질 수 있으며, 제1동작제어부(141)는 해당 헤드(110)에 픽업되어 있던 전자부품(1)이 안착부(131)에 안착되도록 헤드(110)의 동작을 제어함으로써, 전자부품(1)이 안착부(131)의 상면에 안정되게 안착될 수 있도록 한다.
이때 전자부품(1)의 안착은, 헤드(110)가 안착부(131)를 향해 하강시켜 픽커(111)의 팁(112)에 흡착되어 있던 전자부품(1)이 안착부(131)의 상면에 놓이도록 한 후, 팁(112)을 통해 작용하던 진공압을 해제시켜 전자부품(1)을 헤드(110)로부터 분리시킴으로써 이루어질 수 있다.
전자부품(1)의 안착이 완료된 후, 헤드(110)는 픽커(111)의 팁(112)이 전자부품(1)과 소정 간격, 예를 들면 전자부품(1)과 팁(112) 간의 간섭 또는 접촉이 이루어지지 않을 정도의 간격을 유지하는 것이 바람직하다.
그리고 전자부품(1)이 안착부(131)의 상면에 안착된 상태에서, 진공압발생부(133)는 상부에서 하부방향으로의 진공압을 발생시킴으로써, 안착부(131)에 안착된 전자부품(1)을 진공압을 이용하여 안착부(1)에 더욱 안정적으로 고정시킬 수 있다(S43).
상기와 같은 진공압발생부(133)의 진공압 발생 관련 동작은, 제2동작제어부(143)의 동작 제어에 의해 조절될 수 있다.
상기와 같이 전자부품(1)의 안착이 완료되면, 안착부(131)에 안착된 전자부품(1)의 위치와 헤드(1)의 위치를 파악한다(S45).
안착부(131)에 안착된 전자부품(1)과 헤드(1)의 위치 파악은 제2위치감지부(135)에 의해 이루어질 수 있으며, 제2위치감지부(135)는 안착부(131)에 안착된 전자부품(1)의 전후좌우방향 위치 좌표를 획득하기 위한 영상과 헤드(110)의 전후좌우방향 위치 좌표를 획득하기 위한 영상을 획득하는 형태로 안착부(131)에 안착된 전자부품(1)과 헤드(110)의 위치를 파악할 수 있다.
그런 다음, 상기와 같이 파악된 안착부(131)에 안착된 전자부품(1)과 헤드(110)의 위치에 관한 정보를 기초로, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 안착부(131)에 안착된 전자부품(1)의 위치가 헤드(110)의 위치와 일치되게 조절되도록 안착부(131)를 이동시킨다(S47).
안착부(131)의 이동은, 위치조절부(137)에 대한 제2동작제어부(143)의 동작 제어에 의해 이루어질 수 있다.
이에 따르면, 제2동작제어부(143)는 제2위치감지부(135)에 의해 취득된 전자부품(1)의 위치에 대한 영상과 헤드(110)의 위치에 대한 영상을 기초로 전자부품(1)의 전후좌우방향 위치 좌표와 헤드(110)의 위치 좌표, 좀 더 구체적으로는 픽커(111)의 팁 중앙의 전후좌우방향 위치 좌표를 각각 추출하고, 추출된 각각의 위치 좌표를 서로 비교하여 전자부품(1)이 픽커(111)의 팁 중앙으로부터 어느 방향으로 얼마의 거리만큼 벗어난 위치에 위치하는지 산출한다.
그리고 제2동작제어부(143)는, 상기와 같이 산출된 방향과 거리에 관한 정보를 기초로, 전자부품(1)이 픽커(111)의 팁 중앙에 위치하기 위해 안착부(131)가 어느 방향으로 얼마의 거리만큼 이동해야 하는지를 설정하고, 이와 같이 설정된 정보를 기초로 위치조절부(137)의 동작을 제어한다.
이와 같은 위치조절부(137)에 대한 제2동작제어부(143)의 동작 제어에 의해, 안착부(131)가 설정된 방향과 설정된 거리만큼 이동함으로써, 전자부품(1)이 픽커(111)의 팁 중앙에 위치하도록, 즉 안착부(131)에 안착된 전자부품(1)의 위치가 헤드(110)의 위치와 일치되도록 조절될 수 있다.
다른 예로서 전자부품(1)의 픽업위치 조절은, 헤드(110)의 위치를 조절하는 형태로 이루어질 수도 있다.
이에 따르면, 제1동작제어부(141)는 제2위치감지부(135)에 의해 취득된 전자부품(1)의 위치에 대한 영상과 헤드(110)의 위치에 대한 영상을 기초로 전자부품(1)의 전후좌우방향 위치 좌표와 헤드(110)의 위치 좌표, 좀 더 구체적으로는 픽커(111)의 팁 중앙의 전후좌우방향 위치 좌표를 각각 추출하고, 추출된 각각의 위치 좌표를 서로 비교하여 전자부품(1)이 픽커(111)의 팁 중앙으로부터 어느 방향으로 얼마의 거리만큼 벗어난 위치에 위치하는지 산출한다.
그리고 제1동작제어부(141)는, 상기와 같이 산출된 방향과 거리에 관한 정보를 기초로, 전자부품(1)이 픽커(111)의 팁 중앙에 위치하기 위해 헤드(110)가 어느 방향으로 얼마의 거리만큼 이동해야 하는지를 설정하고, 이와 같이 설정된 정보를 기초로 헤드(110)의 전후좌우방향 위치를 조절한다.
이와 같은 헤드(110)에 대한 제1동작제어부(141)의 동작 제어에 의해, 안착부(131) 및 이에 안착된 전자부품(1)의 위치가 고정된 상태에서, 헤드(110)의 전후좌우방향 위치를 조절하여 전자부품(1)이 픽커(111)의 팁 중앙에 위치하도록, 즉 안착부(131)에 안착된 전자부품(1)의 위치가 헤드(110)의 위치와 일치되도록 조절될 수 있다.
상기와 같이 전자부품(1)의 위치 조절이 완료되면, 도 3 및 도 9에 도시된 바와 같이, 픽커(111)의 팁(112)을 통해 진공압이 작용되도록 하여 전자부품(1)이 팁(112)에 흡착되도록 함으로써 전자부품(1)이 헤드(110)에 재픽업되도록 한다(S50).
그리고 이와 같이 전자부품(1)의 재픽업을 완료한 헤드(110)는, 도 3 및 도 10에 도시된 바와 같이, 픽업위치가 교정되도록 재픽업된 전자부품(1)을 기판(10)에 실장할 수 있다(S60).
이때 헤드(110)는, 전자부품(1)의 전후좌우방향에 따른 중앙이 팁(112)의 중앙에 정확하게 위치하도록 전자부품(1)의 픽업위치가 교정된 상태에서 전자부품(1)을 실장하므로, 전자부품(1)을 기판(10)의 목적된 지점에 정확하게 실장할 수 있다.
한편, 전자부품(1)의 픽업이 주변의 진동, 헤드(110)의 동작 오류 등으로 인해 부정확하게 이루어져 전자부품(1)이 픽커(111)의 정중앙으로부터 어긋난 위치에서 픽업될 경우, 부정확하게 픽업된 해당 전자부품(1)의 어긋난 위치만큼 치우친 위치에서 전자부품(1)의 실장을 수행하여야 그 해당 전자부품(1)을 목적된 실장 영역에 정확하게 실장할 수 있게 된다.
그러나 이 과정에서 이미 실장이 완료된 전자부품(1)이 매우 가까운 거리에 인접하여 있는 경우, 픽커(111)가 픽업된 부품을 실장하기 위해 하강하는 과정에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 인접한 다른 전자부품(2)과 간섭되어 인접한 다른 전자부품(2)의 실장 상태를 파손하거나, 도 12에 도시된 바와 같이, 픽업된 전자부품(1)의 실장이 제대로 이루어지지 못하는 문제점이 발생된다.
이와 다르게 본 실시예의 전자부품 실장장치 및 그 픽업위치 교정방법을 이용하면, 도 10에 도시된 바와 같이, 실장 과정에서 인접한 다른 전자부품(2)과 간섭되어 인접한 다른 전자부품(2)의 실장 상태를 파손하거나 실장 대상이 되는 전자부품(1)을 떨어뜨릴 염려 없이 전자부품(1)을 기판(10)의 목적된 지점에 정확하게 실장할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 실시예의 전자부품 실장장치 및 그 픽업위치 교정방법에 따르면, 헤드(110)의 전자부품(1) 픽업이 부정확하게 이루어진 경우 해당 헤드(110)의 전자부품(1) 픽업위치를 자동으로 교정하여 전자부품(1)을 기판(10)의 목적된 지점에 정확하게 실장할 수 있으므로, 최초 전자부품(1)의 픽업이 정확하게 이루어지지 못한 경우에도 이에 영향받지 않고 전자부품(1) 실장 작업을 효과적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 전자부품
10 : 기판
100 : 전자부품 실장장치
110 : 헤드
111 : 픽커
112 : 팁
120 : 제1위치감지부
130 : 위치교정유닛
131 : 안착부
133 : 진공압발생부
135 : 제2위치감지부
137 : 위치조절부
140 : 제어유닛
141 : 제1동작제어부
143 : 제2동작제어부
145 : 교정대상판별부

Claims (12)

  1. 전자부품을 픽업하여 기판에 실장하는 헤드;
    상기 헤드 및 상기 헤드에 의해 픽업된 전자부품의 영상을 획득하는 영상센서를 포함하여 이루어지며, 상기 헤드가 전자부품을 픽업한 픽업위치를 파악하는 제1위치감지부;
    픽업위치의 교정이 필요한 상기 헤드의 픽업위치를 교정하는 위치교정유닛; 및
    상기 제1위치감지부에 의해 파악된 픽업위치에 따라 상기 헤드의 픽업위치의 교정이 필요한지 여부를 판정하고, 픽업위치 교정이 필요한 상기 헤드를 상기 위치교정유닛으로 이동시키며, 상기 위치교정유닛으로 이동된 상기 헤드의 픽업위치가 교정되도록 상기 헤드와 상기 위치교정유닛 중 적어도 어느 하나의 동작을 제어하는 제어유닛을 포함하고,
    상기 위치교정유닛은,
    상기 헤드에 픽업된 전자부품이 안착되는 평면을 포함하여 이루어지는 안착부;
    상기 안착부의 상면에 안착된 전자부품의 전후좌우방향 위치 좌표와 상기 헤드의 전후좌우방향 위치 좌표를 획득하기 위한 영상센서를 포함하여 이루어지며, 상기 안착부에 안착된 전자부품의 위치와 상기 헤드의 위치를 감지하는 제2위치감지부;
    상기 제2위치감지부에 의해 감지된 전자부품과 상기 헤드의 위치에 관한 정보를 기초로 상기 안착부에 안착된 전자부품의 위치가 조절되도록 상기 안착부를 이동시키는 위치조절부; 및
    상기 안착부에 안착된 전자부품을 상기 안착부에 고정시키기 위한 진공압을 발생시키는 진공압발생부를 포함하고;
    상기 안착부는, 상기 진공압발생부에서 발생된 진공압이 상기 안착부를 통과하여 전자부품에 작용되도록 상기 안착부의 상면과 하면을 관통하는 구멍이 형성된 형태의 메시를 포함하는 형태로 구비되고,
    상기 제어유닛은,
    상기 제1위치감지부에 의해 파악된 픽업위치에 따라 상기 헤드의 픽업위치의 교정이 필요한지 여부를 판별하는 교정대상판별부;
    상기 교정대상판별부의 판별 결과에 따라 교정 대상이 되는 상기 헤드를 상기 위치교정유닛으로 이동시키고, 상기 안착부에서의 전자부품의 안착 및 상기 안착부로부터의 전자부품의 재픽업이 이루어지도록 상기 헤드의 동작을 제어하는 제1동작제어부; 및
    상기 제2위치감지부에 의해 감지된 전자부품의 위치와 상기 헤드의 위치를 비교하여 상기 안착부에 안착된 전자부품의 위치와 상기 헤드의 위치가 일치되도록 상기 위치조절부의 동작을 제어하는 제2동작제어부를 포함하고,
    상기 교정대상판별부는, 상기 제1위치감지부에 의해 획득된 영상을 기초로 상기 헤드의 위치를 기준으로 한 전자부품의 위치 영역을 파악하고, 파악된 전자부품의 위치 영역이 기설정된 기준 영역에서 오차 범위 이상 벗어나면 상기 헤드의 픽업위치의 교정이 필요한 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.
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  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어유닛은, 상기 제2위치감지부에 의해 감지된 전자부품과 상기 헤드의 위치에 관한 정보를 기초로 상기 헤드의 위치와 상기 안착부에 안착된 전자부품의 위치가 조절되도록 상기 헤드를 이동시키는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.
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