JPH02235399A - 電子部品の位置合せ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 昧題を解決するための手段（第１図） 作用 実施例（第２図〜第５図） 発明の効果 〔概要〕 電子部品の位置合せ装置に関し， １台のカメラで，画面を切り換えずにＩＣ等の電子部品
と基板のフットパターンとの位置合せができるようにす
ると共に，位置合せが短時間で簡単に，かつ安価な装置
でできるようにすること全目的とし， 実装すべき電子部品のリードと，実装目標であるプリン
ト板上のパットとを撮像素子により撮像して位置合せを
行う電子部品の位置合せ装置において，リードと，パッ
トとの間に，リードとパットの像を合成する複数のプリ
ズムを設けると共に，前記プリズムで合成された像を撮
像する撮像素子を設けるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は電子部品の位置合せ装置に関し，更に詳しくい
えば，ＩＣ等の電子部品を基板に実装する際利用される
ものであり，特に位置合せを短時間で簡単に，かつ安価
な装置でできるようにした電子部品の位置合せ装置に関
する。

（従来の技術〕 近年，電子部品の微細化に伴い，プリント基板上のフッ
トパターンへ高密度実装をすることが要求されている。

このため，カメラ等の撮像素子を用いて，対象とするＩ
Ｃ等の電子部品と，基板のフットパターンの画像を撮映
して，それぞれの画像中の目標物の位置から，ｔ子部品
とフットパターンの位置合せ金行う方法が知られている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような従来のものにおいては次のような欠点がめ
った。

（１）従来は，ＩＣ等の電子部品とフットパターンを別
々に撮像して，それぞれの位置を判定することが一般的
である。

そして，ＩＣ等と，フットパターンそれぞれ別のカメラ
で撮像して処理するか，或いは１つのカメラを用い，反
射ミラー等で対象を切り換えて処理するか，どちらかで
ある。

（２）　　前記の場合，カメラ２台使用すると，コスト
高となり，また，カメラ１台で済ませようとすると，切
り換えの機構が必要だったり，切り換えに時間がかかる
。

本発明は，このような従来の欠点を解消し，１台のカメ
ラで，画面を切り換えずにＩＣ等の電子部品と基板の７
ットパターンとの位置合せができるようにすると共に，
位置合せが短時間で簡単に，かつ安価な装置でできるよ
うにすることを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

第１図は本発明の原理図であり，以下，この図に基づい
て本発明の原理を説明する。

１は位置合せの対象となる電子部品（ＩＣ等）のリード
部分，２は実装すべきプリント基板上のパット（フット
パターン゜）であり，ＩＣ等のリードと接続される導体
部分金示す。

３は直角プリズム，４は直角プリズムで，主面が球面（
１”１１）となっていて，中央の小部分（ＪＫ面）だけ
が平面である。そして，この平面部分（ＪＫ面）は，ダ
ブプリズム５０ｉ（ＡＣｉ）と光学的に接触している。

ダブプリズム５のＡＢ面へ入射するパット２からの光は
，ＡＩ面，ＢＤ面で反射しＣＩ面に到達する。このＣＩ
面に到達した光の内，直角プリズム４との接合面ＪＫに
到達する光はＪＫ面を通過しプリズム４のＦＧ面から放
射する。

一方，ＣＩ面に到達した光の内，ＣＪ，ＫＩ面に到達し
た光は反射しＣＤ面から放射される。

またリード１からの光はＧＨ面から入射し，Ｈ■面で反
射し，ＦＢ面に到達し，その内，ＪＫ面に達した光のみ
が通過し，ＣＤ面から放射される。

そして，ダププリズム５のＣＤ面を通過した光は受光系
レンズ群６を通シ撮像素子７へ達する。

この撮像素子７で得た画像は，周辺部にパット２，中央
部にリード１の画像が合成される。

〔作用〕

上記のように構成したので，受光系レンズ６で拡大され
たパット（フットパターン）と電子部品（例えばＩＣ）
のりード１の画像が撮像素子７で撮像できる。

この結果，１台のカメラで，切り換えを行うことなく，
同時にＩＣ等のリード位置と，プリント基板上のパット
（フットパターン）の位ｗＬヲ容易に確認でき，位置合
せを短時間で行なえる。

Ｃ実施例〕 以下，本発明の実施例を図面に基づいて説明する０ 第２図は，本発明の１実施例におけるプリズムの説明図
である。

図において，８１Ａは電子部品，例えばＩＣのリード部
分からの入射光，８２Ｂは，プリント基板のパット（フ
ットパターン）からの入射光である０ ３は直角プリズム，４は直角プリズムで，主面が球面（
ＦＥ）となっていて，中央の小部分だけが平面（ＪＫ）
となっている。

この平面ＪＫは，ダププリズム５のＡＣ面と光学的接触
をしている。ＩＭは撮像素子で得られた画像である。

ダププリズム５のＡＢ面から入った光８２Ｂは，ＡＩ，
ＢＤ面で反射し，ＣＩ面に達する。このＣＩ面に到達し
た光の内，直角プリズム４との接合面ＪＫに到達する光
は，接合面が光学的接触をしているから，反射すること
な（，ＪＫ面を通過し，プリズム４０ＦＧ面よク対射す
る。

一方，接合面ＣＩに到達した光の内，ＣＪ面及びＫＩ面
に到達した光は，プリズム４とは空気によって分離して
いるから，反射し，ＣＤ面から放射される。

また，直角プリズム３のＧＨ面より入射してきた光は，
直角プリズム３のＨＩ面で反射し，　　ＧＥ面を通過し
，プリズム４のＦＢ面に到達する。このＦＢ面に到達し
た光の内，中央部のダププリズム５との接合面ＪＫに到
達した光は，ＪＫ面を通過し，ダププリズム５のＣＤ面
よシ放射される。

さらに，ＦＥ面に到達した光の内，接合面ＪＫ以外に到
達した光は反射し，ダププリズム５のＣＤ面からは放射
されない。

この結果，撮像素子で得られた画像ＩＭは，中央部が入
射光ＳＩＡの画像Ｓ１で，周辺部は入射光８２Ｂの画像
Ｓ２となる。

したがって，プリズム３の上方（ＧＨ面の上方）にＩＣ
のリードを配置し，プリズム５の下方（ＡＢ面の下方）
にプリント基板のパット（フットパターン）を配置すれ
ば，周辺部にパット（フットパターン），中央部にリー
ドが合成された画像１Ｍが撮像素子よシ得られる。

第３図は上記実施例の構成図であり，第２図と同一符号
は同一のものを示す。

８は照明装置，９は光拡散板であり，前記照明装置８か
らの光は，光拡散板９で拡散され，電子部品（以下，Ｉ
Ｃとする）のリード１を上方より照明する。

この光は，撮像素子７で受光した場合，リード１０部分
は暗く，それ以外の部分は明るく映る。

１０及び１１は，プリント基板のパット（フットパター
ン）周囲より照明する照明装置であり，一般にパット部
分はメッキされているから，反射率が高く，基板部分は
パット部分よりも反射率が低いから撮像素子７で受光し
た場合，パット部分は明るく，基板部分が暗い画像とな
る。

１２は撮像筒，１３は撮像筒１２を座標軸のＸ，Ｙ方向
に動かすロボット，１４は撮像素子７を制御するカメラ
コントロール部，１５は撮像素子７より映像信号を得て
記憶するフレームメモリ，１６はフレームメモリ１５の
内容から，リード１とパクト２の位置ずれを判定する画
像処理部，１７はロボット１３の制御をするロボット制
御部である。

１８は，ロボット制御部１７からのロボット移動完了信
号を受けて，カメラの制御部に撮映信号を送り，画像処
理部１６に処理開始信号を出し，位置ずれ量を受け取る
中央制御部である。

第４図，第５図は，上記実施例の説明図，第６図は上記
実施例の動作フローチャートであ夛，以下，これらの図
を用いて上記実施例の動作を説明する。

中央制御部１８は，ＩＣが実装位置にきたら，ロボット
制御部１７に，撮像筒１２を移動させる指示信号を出力
する。

ロボット制御部１７は，中央制御部１８からの指示信号
を受けてＩＣのリード辺の所定位置にロボット１３を移
動させる。移動が完了すると，中央制御部１８に移動完
了信号を送る。

この信号を受けて中央制御部１８は，カメラコントロー
ル部１４に撮像指示信号を送る。カメラコｙ｝ロール部
１４は，この信号を受けて，カメラに撮像開始信号を発
し，撮像素子７による撮像を行う。

カメラコントロール部１４は，所定の撮像時間がたった
ら，中央制御部１８に撮像完了信号を送る。これにより
，フレームメモリ１５に記憶されている，カメラから送
られてきた画像を用いてＸ，Ｙ方向のＩＣの位置ずれ量
を求めるように，画像処理部１６に指示信号を送る。

次に，画像処理部１６は，フレームメモリ１５の画像よ
り，ＩＣの位置ずれ量を求め，中央制御部１８に位置ず
れ量を送る。

中央制御部１８は，例えば第５図（５）のように，２辺
にリード１のあるＩＣであれば，２辺の位置ずれ量を，
また第５図（Ｂ）のように，４辺にリード１があるＩＣ
の場合は４辺の位置ずれ量を求めるまで，上記の操作を
繰り返す。

中央制御部１８は，各辺のＸ，Ｙ方向の位置ずれ量から
，ＩＣ全体のＸ，Ｙ方向，及びθ方向の位置ずれ量から
ずれ量を算出し，部品の位置を補正する。

画像処理部１６は，第４図のように，フＶ−ムメモリ１
５にストアされている画像の周辺部にある基板のパット
（７ットパターン）２の中心位置と，中央部にあるＩＣ
のリード１の中心位置との差とパット２の先端位置と，
リード１の先端位置から，Ｘ方向，Ｙ方向のずれ量を算
出する。

なお，上記実施例においては，ＩＣの実装について説明
したが，本発明は，ＩＣ以外の電子部品にも適用可能で
ある０ 〔発明の効果〕 以上説明したように，本発明によれば次のような効果が
ある。

（１）位置合せの対象となるＩＣ等の電子部品と，実装
パット（フットパターン）を一台のカメラで同時に撮像
でき，従来のような切り換えの為の時間がかからない。

＞　（２）　　カメラが一台で済むから，従来のように
２台のカメラを使用するものにくらべて安価となる。

（３）従来のような反射ミラー等は必要としないから，
構成が簡単になる０

【図面の簡単な説明】

第１図は，本発明に係る電子部品の位置合せ装置の原理
図， 第２図は，本発明の１実施例におけるプリズムの説明図
， 第３図は，上記実施例の構成図， 第４図，第５図は，上記実施例の説明図，第６図は上記
実施例の動作フローチャートであるＯ １・・・電子部品（ＩＣ）のリード， ２・・・プリ冫ト基板のパット（フットパターン），３
・・・直角プリズム， ４・・・一部に平面，球面を有する直角プリズム，５・
・・ダブプリズム， ６・・・受光系レンズ群， ７・・・撮像素子。 実＆例の構成閉 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 実装すべき電子部品のリード（１）と， 実装目標であるプリント板上のパット（２）とを撮像素
   子（７）により撮像して位置合せを行う電子部品の位置
   合せ装置において， 上記リード（１）と，パット（２）との間に，リード（
   １）とパット（２）の像を合成する複数のプリズム（３
   ，４，５）を設けると共に， 前記プリズム（３，４，５）で合成された像を撮像する
   撮像素子（７）を設けたことを 特徴とする電子部品の位置合せ装置。