JPH03126300A

JPH03126300A - 電子部品実装装置および電子部品実装方法

Info

Publication number: JPH03126300A
Application number: JP1266881A
Authority: JP
Inventors: Shingo Tsuzuki; 伸吾都築
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-10-12
Filing date: 1989-10-12
Publication date: 1991-05-29
Anticipated expiration: 2011-08-28
Also published as: JP2529414B2

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】（産業上の利用分野）本発明は電子部品実装装置に関し、殊にＱＦＰのような
リードを有するチップを、高速高精度で基板に実装する
ための装置に関する。

（従来の技術）ＩＣチップ、ＬＳ’ｌチップのような電子部品（以下チ
ップという）を基板に実装する電子部品実装装置は、例
えばトレイ等のチップ供給部のチップを、移載ヘッドの
ノズルに吸着してティクアップし、ＸＹθ方向の位置ず
れを補正したうえで、位置決め部に位置決めされた基板
に搭載するようになっている。

ｘｙθ方向の位置ずれ補正手段としては、従来、第９図
に示すように、トレイなどのチップ供給部１０１と基板
１０２の位置決め部１０３０間に、チップＰの位置ずれ
観察テーブル１０４を設けたものが知られている。

その動作を説明すると、まずサブ移載ヘッド１０５がＸ
Ｙ力方向移動してチップ供給部１０１のチップＰをテー
ブル１０４に移載し、このテーブル１０４に設けられた
ＣＣＤカメラ１０６により、チップＰのＸＹθ方向の位
置ずれを検出する。次いで移載ヘッド１０７のノズル１
０８がチップＰのセンターに着地してこのチップＰをテ
ィクアップし、基板１０２に移送搭載する。その際、チ
ップＰのＸＹ力方向位置ずれは、移載ヘッド１０７のＸ
Ｙ方向ストロークに、上記のようにして検出されたＸＹ
力方向位置すれに基く補正値を加えることにより補正し
、またθ方向の位置ずれは、移載ヘッド１０７に装備さ
れたモータ１０９により、ノズル１０８をθ方向（ノズ
ル１０８の軸心を中心とする回転方向）に回転させるこ
とにより補正する。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら上記従来手段は、次のような問題があった
。

（１）ＱＦＰのようなリードを有するチップＰにあって
は、リードを基板に印刷された回路パターンのランド（
電極部）に一致させて実装するものであるが、近年はリ
ードの本数は益々増加する傾向にあって、極細のリード
が小ピンチで多数本突設されているので、リードの位置
ずれを正確に検出する必要がある。しかしながら上記Ｃ
ＣＤカメラ１０６による観察手段では、リードの位置ず
れを正確に検出することは困難であった。

（２）サブ移載ヘッド１０５が観察テーブル１０４上に
到来して、チップＰをテーブル１０４上に搭載している
時に、移載ヘッド１０７がチップＰをティクアップする
為にテーブル１０４上に到来すると、サブ移載ヘッド１
０５と移載ヘッド１０７は衝突してしまう。したがって
両ヘッド１０５，１０７がテーブル１０４上に到来する
タイミングをずらさねばならず、それだけデッドタイム
を生じて作業能率が低下する。

（３）またリードには浮きや曲りがあり、これがあると
リードを回路パターンのランドに正確に着地させること
はできないので、かかるチップは不良品として除去され
ねばならない。しかしながら上記ＣＣＤカメラでは、リ
ードの浮きや曲がりを検出することは困難若しくは不可
能であった。

したがって本発明は、上記従来手段の問題点を解消した
電子部品実装装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）このために本発明は、チップ供給部のチ・ノブを、位置
決め部に位置決めされた基板に移送搭載するようにした
電子部品実装装置において、上記チップ供給部と位置決
め部の間に、サブ移載ヘッドにより上記チップ供給部か
らチップが移載されるＸＹ子テーブル、このＸＹ子テー
ブルＸＹ力方向の摺動により、このＸＹ子テーブル上チ
ップのリードの先端部に押当して、このチップの位置ず
れを荒補正する位置規制部材を備えた荒補正装置を設け
、かつ荒補正がなされたチップを移載ヘッドによりティ
クアップして、上記位置決め部に位置決めされた基板へ
移送する移送路に、チップから突出するリードを微細計
測する微細計測装置を設けている。

（作用）上記構成において、チップ供給部のチップは、サブ移載
ヘッドによりＸＹ子テーブル上移載される０次いでこの
ＸＹ子テーブルＸＹ力方向摺動することにより、チップ
のリードの先端部は位置規制部材に押当して、そのＸＹ
θ方向の位置ずれの荒補正がなされる。次いで荒補正が
なされたチップは、移載ヘッドにティクアップされて微
細計測装置へ移送され、リードの位置ずれや浮き等を精
密に計測した後、この位置ずれを補正して基板に搭載さ
れる。

（実施例）次に、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第１図は電子部品実装装置の斜視図、第２図は同平面図
であって、本装置は、チップ供給部Ａと、荒補正装置Ｂ
と、微細計測装置としてのレーザ装置Ｃと、基板１の位
置決め部りから成っている。チップ供給部Ａにはトレイ
２が設けられており、そのポケットにはＱＦＰのような
リードを有するチップＰが収納されている。チップ供給
部としては、トレイ２以外にも、テープフィーダやチュ
ーブフィーダ等が多用される。

荒補正装置Ｂは、レーザ装置Ｃによるリードの精密な計
測に先立ち、リードが確実にレーザ装置Ｃの計測エリア
に入るように、チップＰの位置ずれを荒補正するもので
あり、その詳細は後述する。３は、ＸＹ力方向移動して
、チップ供給部ＡのチップＰをノズル４に吸着してティ
クアップし、荒補正装置Ｂに移送搭載するサブ移載ヘッ
ドである。

レーザ装置Ｃは、荒補正装置Ｂがら位置決め部りへのチ
ップＰの移送路に配設されている。

レーザ装置Ｃの上面はＶ字形に切欠されており、その斜
面に、レーザ発光部５と受光部６が設けられている。７
は移載ヘッドであって、ＸＹ力方向移動して、荒補正装
置Ｂにおいて荒補正が終了したチップＰをノズル８に吸
着してティクアップし、レーザ装置Ｃの上方に移送して
、そこでＸＹ力方向移動することにより、レーザ発光部
５から照射されたレーザ光を、チップＰの各辺から多数
突出するリードを横断する方向に照射し、その反射光を
受光部６に受光することにより、リードの位置ずれ、浮
き、有無等を精密に計測するものである。

位置決め部りは、基板１を両側部がらクランプして固定
するクランプ部材９，９を備えている。１０は基板１を
位置決め部りに搬入し、またここから搬出するコンベヤ
である。なお移載ヘッド３，７のｘｙ方向移動手段など
の周知機構は説明を省略する。次に荒補正装置Ｂの詳細
な構造を説明する。

第１図及び第２図において、１）はベース板であり、そ
の上面−側部にはシリンダ１２が、また他側部にはＹレ
ール１３が配設されている。

１４はシリンダ１２上に、ヒンジ１５を中心に水平回転
自在に設けられた回転アーム、１６はその先端部に装着
されたロール、１７．１８はエアチューブである。チュ
ーブ１７．１８からエアを出入させると、回転アーム１
４はヒンジ部１５を中心に水平方向Ｎｌ、Ｎ２に回転す
る。

第１図及び第３図において、２１はスライダ２２を介し
て上記Ｙレール１３上に摺動自在に配設されたＹテーブ
ル、２３はＹテーブル２１上に設けられたＸレール、２
４はスライダ２５を介してＸレール２３上に摺動自在に
配設されたＸテーブルである。Ｘテーブル２４は、コイ
ルばね材２６により、シリンダ１２側へ付勢されている
。

２’ｌＹテーブル２１の側面に装着されたブラケットで
あって、上記シリンダ１２の上方まで延出している。こ
のブラケット２７には長孔２８が開孔されており、この
長孔２８に上記ロール１６が嵌合している。したがって
上述のように回転アーム１４が水平回転して、ロール１
６がＮ１方向に回転すると、Ｙテーブル２１はＹレール
１３に沿ってＹ１方向に摺動し、またロール１６がＮ２
方向に回転すると、Ｙテーブル２１はＹ２方向に摺動す
る。

３１は上記ベース板１）の後縁部に設けられたブラケッ
トであり、ピン３２に略り字形のレバー３３が水平回転
自在に軸着されている（第４図も参照）、レバー３３の
先端部にはロール３４．３５が軸着されている。３６は
このレバー３３を、第４図において反時計方向に付勢す
るコイルばね材、４９はストッパーである。Ｙテーブル
２１の先端角部には切欠部３７が形成されており、後述
するように、ロール３４はこの切欠部３７に押当する。

またＸテーブル２４の側面には、側板３８が装着されて
おり、上記ロール３５はこの側板３８に押当する。第２
図において、３９はＸテーブル２４に開孔された小孔、
４０はＸテーブル２４に連結された吸引チューブであり
、その吸引力により、Ｘテーブル２４上のチップＰがが
たつかないように吸着する。

第１図において、４１．４２は上記ベース材１）に立設
された支柱であり、上部にはカギ型の位置規制部材４３
が設けられている。この位置規制部材４３は、Ｘテーブ
ル２４の直上にあって、その直交する内面には、Ｘ方向
押当部４４とＹ方向押当部４５が設けられている。また
押当部４４．４５の側面Ｓは、テーパ面となっている。

本装置は上記のような構成より成り、次に全体の動作を
説明する。

当初、ロール１６．ＸＹテーフ゛ル２１，２４等は、第
１図で示す位置（第４図において、それぞれ添付符号ａ
で示す位置、また第２図では実線位置）にある。この状
態でサブ移載ヘッド３はチップ供給部ＡのチップＰを吸
着し、Ｘテーブル２４上に搭載する。なおサブ移載ヘッ
ド３は、チップＰの大小にかかわらず、位置規制部材４
３に対向するエツジｅ（第２図参照）が同一地点に着地
するように、Ｘテーブル２４上にチップＰを搭載する。

次いでシリンダ１２が作動し、第４図において、ロール
１６はＮ１方向に回動して、符号１６ａから１６ｂで示
す位置まで回動する。このロール１６の回動によりＸテ
ーブル２１及びこのＸテーブル２１上のＸテーブル２４
は、Ｙレール１３に沿ってＸ１方向に距離ｙ１摺動し、
符号２１ａ、２４ａで示す位置から２１ｂ、２４ｂで示
す位置まで摺動する。

この位置で、上記ロール３４はＸテーブル２１の切欠部
３７に押当するが、ロール１６が１６ｂから１６Ｃで示
す位置へなおも回動して、Ｘテーブル２１が２１ｂから
２１ｃで示す位置まで距離ｙ２摺動することにより、ロ
ール３４は切欠部３７に押されて、第４図において実線
位置ｍから鎖線位置ｎへ時計方向にわずかに回動する。

するとレバー３３は時計方向に若干回転して、もう一方
のロール３５はＸテーブル２４の側板３８に押当し、Ｘ
テーブル２１をＸ１方向に距離ｘ１摺動させる。第４図
において符号１６ｃ、２１ｃ、２４ｃ、２８ｃは、この
ようにしてｘｉ、ｙｌ摺動した各部材の最終位置を示し
ている。

このようにしてＸテーブル２１がＸＹ力方向距離ｘｉ、
ｙｌ摺動することにより、チップＰのリードしの先端部
は、上記押当部４４．４５に当って、ＸＹθ方向の位置
ずれが補正される。

ところでこのような補正手段によっては、要求される実
装精度を満足するように、チップＰの位置ずれを精密に
補正することは困難である。

したがってこの補正は、リードＬをレーザ装置Ｃの計測
エリアに確実に位置させるために行われる荒補正であり
、精密な補正は、この荒補正に引き続いてレーザ装置Ｃ
により行われる。

このようにしてチップＰの荒補正がなされたならば、移
載ヘッド７はチップＰの上方に到来し、このチップＰを
ティクアップして上記レーザ装Ｈｃの直上へ移送し、そ
こで第６図に示すように、ＸＹ力方向移動して、レーザ
光をモールド体Ｍの４辺ａ、　　ｂ、　　ｃ、　　ｄか
ら突出するリードＬを横断する方向Ｓにスキャニングさ
せることにより、リードしの精密な位置ずれや、浮き、
有無等を計測し、チップＰのＸＹθ方向の位置ずれを補
正したうえで、基板ｌに搭載する。

この位置ずれ補正は、移載ヘッド７のＸＹ方向ストロー
クの補正や、ノズル８のθ回転等による周知補正手段に
より行われる。レーザ装置Ｃのレーザ光の光束は極細で
あり、対象物に反射された反射光の受光部６への入射位
置から、対象物の位置をきわめて高精度で計測できるも
のであり、したがってレーザ装置Ｃを使用することによ
り、リードしの位置ずれや浮き等を精密に計測すること
ができる。

また第２図において、Ｑｌ、Ｑ２．Ｑ３は、それぞれサ
ブ移載ヘッド３、ＸＹＸテーブル２１２４、移載ヘッド
７の軌跡であり、トレイ２から基板１までのチップＰの
移送は、これらの３者３，２１．２４．７により分担さ
れている。

すなわちチップＰの移送は両ヘッド３．７だけでな（、
ＸＹＸテーブル２１２４によっても分担されており、そ
の分担距離は、上記距離ｙ１に略等しい。このようにＸ
ＹＸテーブル２１２４によっても、チップＰの移送を分
担することにより、両ヘッド３，７のストロークはそれ
だけ短くなり、より高速でトレイ２のチップＰを基板１
に移送搭載することができる。

なお、要求される実装精度が低く、精密な補正を必要と
しないものについては、荒補正装置Ｂで荒補正がなされ
たチップを、移載ヘッド７によりティクアップして、精
密な補正をすることなく、そのまま基板１に移送搭載し
て実装速度を上げるようにしてもよく、この場合、レー
ザ装置Ｃは不要である。また微細計測装置としては、レ
ーザ装置Ｃに限らず、例えばりニヤイメージセンサ−装
置でもよい。

（実施例２）第７図はＸＹ子テーブル駆動手段の他の実施例を示すも
のであって、５１．５２はＸＹ子テーブル５３はＹレー
ル、５４．５５はＸテーブル５１とＸテーブル５２の間
に設けられたＸレールとスライダ、６３はＸテーブル５
１を右方に付勢するばね材である。Ｘテーブル５２には
ナツト部５６が結合されており、このナツト部５６はベ
ルト５７等を介してモータ５８に駆動されて回転する。

５９はナツト部５６に螺合する送りねじであり、Ｙ方向
に配設されている。

６０はＸテーブル５１の側部に設けられたロール、６１
はこのロール６０を案内するガイド部材である。このガ
イド部材６１はＹ方向に配設されており、Ｙ方向の直線
部６１ａと、その先端部のテーパ部６１ｂを有している
。６２は位置規制部材である。

したがって本装置は、モータ５８が駆動すると、ＸＹＸ
テーブル５１５２はガイド部材６１の直線部６１ａに沿
ってＹ方向に直進し、ローラ６０がテーバ部６１ｂに達
すると、ＸテーブルはＸ方向にわずかに移動し、チップ
Ｐのリードの先端部は位置規制部材６２に押当して、位
置ずれは補正される。

第８図は速度図であって、直線部６１ａにおいては、Ｘ
ＹＸテーブル５１５２は高速でＹ方向に移動し、リード
の先端部が位置規制部材６２に押当するテーパ部６１ｂ
では低速で移動する。このようにすれば、直線部６１ａ
に沿っては高速移動するので作業速度が上り、またテー
バ部６１ｂに沿っては低速移動するので、チップＰに衝
撃を与えることなく、その位置ずれの補正を行える利点
がある。

（発明の効果）以上説明したように本発明は、まず荒補正装置でチップ
の位置ずれを荒補正したうえで、このチップのリードを
微細計測装置により計測するようにしているので、リー
ドを確実に微細計測装置の計測エリアに位置させて、そ
の精密な計測を行って、位置ずれや浮き等を精密に検出
できるものであり、したがってＱＦＰのような要求され
る実装精度の高いチップを、きわめて精度よく基板に実
装することができる。またサブ移載ヘッドと移載ヘッド
の間には、ＸＹ子テーブル介在しているので、両ヘッド
は衝突する虞れはなく、両ヘッドは互いに相手方に関係
なく自由にＸＹ方向に移動して、高速実装することがで
きる。更には精密な補正を必要としないチップは、荒補
正装置で荒補正した後、そのまま基板に移送搭載するこ
とにより、実装速度をあげることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すものであって、第１図は電子
部品実装装置の斜視図、第２図は同平面図、第３図は部
分正面図、第４図は動作を示す平面図、第５図は部分断
面図、第６図はレーザ装置でリードを計測中の斜視図、
第７図はＸＹ子テーブル他の実施例の平面図、第８図は
速度図、第９図は従来装置の平面図である。Ａ・・・チップ供給部Ｂ・・・荒補正装置Ｃ・・・微細計測装置Ｄ・・・位置決め部Ｐ・・・チップＬ・・・リードト・・基板３・・・サブ移載ヘッド７・・・移載ヘッド２１．２４，５１．５２・・・ＸＹ子テーブル３．６２
・・・位置規制部材

Claims

【特許請求の範囲】

（１）チップ供給部のチップを、位置決め部に位置決め
された基板に移送搭載するようにした電子部品実装装置
において、上記チップ供給部と位置決め部の間に、サブ移載ヘッド
により上記チップ供給部からチップが移載されるＸＹテ
ーブルと、このＸＹテーブルのＸＹ方向への摺動により
、このＸＹテーブル上のチップのリードの先端部に押当
して、このチップの位置ずれを荒補正する位置規制部材
を備えた荒補正装置を設け、かつ荒補正がなされたチッ
プを移載ヘッドによりテイクアップして、上記位置決め
部に位置決めされた基板へ移送する移送路に、チップか
ら突出するリードを微細計測する微細計測装置を設けた
ことを特徴とする電子部品実装装置。
（２）チップ供給部のチップを、位置決め部に位置決め
された基板に移送搭載するようにした電子部品実装装置
において、上記チップ供給部と位置決め部の間に、サブ移載ヘッド
により上記チップ供給部からチップが移載されるＸＹテ
ーブルと、このＸＹテーブルのＸＹ方向への摺動により
、このＸＹテーブル上のチップのリードの先端部に押当
して、このチップの位置ずれを荒補正する位置規制部材
を備えた荒補正装置を設けたことを特徴とする電子部品
実装装置。