专利名称：部件安装装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种部件安装装置，其利用吸附嘴保持搭载在安装
基板上的第1电子部件、和搭载在该第1电子部件上的第2电子部件， 并进行搭载。
背景技术：
在图1中，对于现有的部件安装装置的结构的一个例子进行说
明。部件安装装置100具有主体基台130;搭载头108，其具有吸
附电子部件的吸附嘴106; X轴移动机构IIO及Y轴移动机构112， 它们进行搭载头108的定位；部件供给部116，其设置部件供给装置； 基板输送部118，其输送安装基板104并进行定位；部件识别照相机 120，其识别利用吸附嘴吸附的电子部件的状态；以及基板识别照相
机122，其识别安装基板104上的基板标记或电子部件上的部件标记等。
当前，在搭载至安装基板104上的裸芯片等电子部件(称为第1 电子部件)的上面搭载其它电子部件(称为第2电子部件)的层叠搭 载时，为了精度优良地进行搭载，通过由基板识别照相机122识别在 搭载后位于第1电子部件102a的上表面的部件标记或图案的一部分， 从而进行对搭载位置的校正处理，在此基础上进行搭载(专利文献1、 2)。
专利文献1:特开2006-93321号公报 专利文献2:特开2007-27300号公报
发明内容
但是，在搭载至安装基板104之后的第1电子部件上层叠搭载 第2电子部件的情况下，相对于之前被搭载的第1电子部件，需要下述两个动作，即，由基板识别照相机122对在部件供给部116上的第
1电子部件的供给状态进行拍摄的动作，和对搭载后的第1电子部件
上表面的部件标记等进行拍摄的动作，存在第2电子部件的搭载所需
要的时间(生产节拍)变长的问题。
此外，如图10所示，在搭载后的第1电子部件102a的上表面 高度为距离D，该距离D与基板识别照相机122的焦点距离d的焦 点范围FD偏移的情况下，因为无法进行搭载后的第1电子部件102a 的识别处理，所以校正功能无效。在与上述第1电子部件102a对应 的情况下，需要基板识别照相机122的焦点距离的调整、自动变焦功 能的追加、以及追加焦点范围不同的新的照相机等的对应，存在成本 增加的问题。
本发明是为了解决前述现有的问题而提出的，其目的在于，提 供一种部件安装装置，其在搭载至安装基板之后的第1电子部件上搭 载第2电子部件时，可以省略对搭载后的第1电子部件的部件标记进 行拍摄的动作，縮短生产节拍。
本申请的技术方案1所涉及的发明，是一种部件安装装置，其 特征在于，具有搭载头，其利用吸附嘴保持第1及第2电子部件， 并进行搭载；图像处理单元，其在由吸附嘴吸附并搭载至安装基板上 的第1电子部件、和搭载在该第1电子部件上的第2电子部件之中， 在吸附前至少取得第1电子部件的图像，对该图像信息进行处理；存 储单元，其存储搭载在安装基板上的第1电子部件的吸附姿态的校正
值；图像生成单元，其利用所取得的前述第1电子部件的图像、和所 存储的前述吸附姿态的校正值，生成搭载了第1电子部件的状态的虚 拟图像；以及校正单元，其根据该虚拟图像，校正前述第2电子部件 的吸附姿态。
根据本发明，通过使用第1电子部件的吸附前的供给状态的图 像、和在安装基板上搭载第1电子部件时进行的吸附姿态的校正值 (校正值A)，生成虚拟图像，即使不对搭载后的第1电子部件的部 件标记进行拍摄，也可以得到与对搭载后的第1电子部件的部件标记 进行拍摄时相同的第1电子部件的位置偏移信息。发明的效果
根据本发明，因为基于虚拟图像控制第2电子部件的吸附姿态， 所以可以精度优良地搭载第2电子部件。此时，因为没有取得搭载后 的第1电子部件的图像的动作，所以可以縮短生产节拍。同时，可以 不影响搭载后的第1电子部件的部件高度，精度优良地进行搭载。
图1是现有的部件安装装置的斜视图。
图2是本发明的实施方式的部件安装装置的结构框图。 图3是其第1电子部件的搭载流程图。 图4是其第2电子部件的搭载流程图。
图5是表示其吸附前的供给状态的第1电子部件的图像的一个 例子的图。
图6是表示其在具有倾斜的安装基板上搭载第1电子部件的情 况的一个例子的图。
图7是表示其吸附前的供给状态的第1电子部件的不同图像的 一个例子的图。
图8是在图6的安装基板上无倾斜角地搭载图7的第1电子部 件的情况的虚拟图像。
图9是在图6的安装基板上具有90度倾斜角地搭载图7的第1 电子部件的情况的虚拟图像。
图10是表示现有的基板识别照相机的焦点距离的问题的概略图。
具体实施例方式
下面参照附图，对本发明的实施方式详细地进行说明。 部件安装装置100，与图1中所记载的现有的部件安装装置的结
构相同，具有搭载头108; X轴移动机构110; Y轴移动机构112;
部件供给部116，其配置于部件安装装置100的前部，供给安装在安装基板104上的电子部件102 (由第1电子部件102a和第2电子部 件102b构成)；基板输送部118，其在从部件安装装置100的中央 稍后侧，在左右方向上延伸设置；以及主体130,其具有图像处理单 元的至少一部分。另外，图像处理单元，取得搭载在安装基板104 上的第1电子部件102a和搭载在第1电子部件102a上的第2电子部 件102b之中的至少第1电子部件102a的图像，保持该图像信息并进 行处理。因此，在本实施方式中，图像处理单元例如为了拍摄第1 电子部件102a和第2电子部件102b并进行该图像处理，具有部件识 别照相机120、基板识别照相机122、以及后述的图像识别装置142。
前述搭载头108具有Z轴移动机构，其使吸附嘴106可升降 地在垂直方向(Z轴方向)上移动(未图示)；以及e轴移动机构， 其使吸附嘴106以吸附嘴轴(吸附轴)为中心旋转(未图示)。并且， 在搭载头108上搭载了基板识别照相机122，其对在安装基板104上 形成的基板标记104a (图6)进行拍摄。另外，基板识别照相机122 可以对由吸附嘴106吸附前的供给状态的电子部件102进行拍摄。
前述X轴移动机构110，可以利用X轴移动机构110的驱动源 即X轴电动机lll，使搭载头108向X轴方向移动。
前述Y轴移动机构112，可以利用Y轴移动机构112的驱动源 即Y轴电动机113，使具有搭载头108的X轴移动机构110向Y轴 方向移动。
前述基板输送部118，用于在与多个部件安装装置构成安装生产 线等时，从两侧的部件安装装置接收和送出基板104，可以将安装基 板104固定在部件安装装置100的规定位置。
前述部件识别照相机120设置在部件供给部116的附近，配置 为从下方拍摄吸附在吸附嘴106上的电子部件102。
前述主体130如图2所示，具有控制器132、存储装置134、显 示装置136、键盘138、鼠标140、以及图像识别装置142。
前述控制器132例如是控制装置整体的CPU等微型计算机，具 有RAM和ROM等，与各构成要素连接，可以控制部件安装装置ioo 整体。此外，根据后述虚拟图像进行各轴移动机构的控制，可以进行电子部件102的吸附姿态的校正指示和搭载。即，在本实施方式中，
例如可以由控制器132和各轴移动机构构成校正单元。
前述存储装置134例如由快速存储器等构成，存储由键盘138 和鼠标140输入的安装基板104的布局数据、第1及第2电子部件 102a、 102b的布局数据等，以及由未图示的主计算机供给的上述数 据等。并且，存储在向安装基板104搭载第1电子部件102a时进行 的吸附姿态的校正值(称为校正值A) 。 g卩，在本实施方式中，例如 可以将存储装置134作为存储单元。
前述显示装置(显示器)136,例如可以将部件数据、运算数据、 由部件识别照相机120及基板识别照相机122拍摄的电子部件102 的图像等，显示在其显示屏上。
前述图像识别装置142由A/D变换器144、 CPU 146、以及存储 器148构成，与部件识别照相机120连接。如果利用部件识别照相机 120拍摄吸附在前述吸附嘴106上的部件102，则将从部件识别照相 机120输出的电子部件102的模拟图像信息，利用A/D变换器144 变换为数字信号而存储在存储器148中，并由CPU 146根据前述图 像信息对被吸附的电子部件102进行识别。并且，对部件102的中心 与吸附位置之间的位置偏移和吸附角度进行运算，从而可以识别部件 102的吸附姿态(部件识别处理)。
并且，图像识别装置142还具有以下功能处理由基板识别照 相机122拍摄的基板标记104a(图6)的图像信息，对基板标记104a 的位置进行运算，识别安装基板104的位置偏移等。此外，图像识别 装置142可以保存由基板识别照相机122拍摄的吸附前的供给状态的 电子部件102的图像信息，利用校正值A生成搭载第1电子部件的 状态的虚拟图像。即，在本实施方式中，例如可以将图像识别装置 142作为图像生成单元。还具有处理上述这些图像信息，将校正值等 向控制器132传送的功能。
下面，利用图3 图9，对本实施方式所涉及的部件安装装置的 动作详细地进行说明。
最开始，利用图3对于在安装基板104上搭载第1电子部件102a的动作进行说明。
首先，为了校正安装基板104的位置偏移，由基板识别照相机
122拍摄安装基板104的基板标记104a (图6)(步骤Sl)，进行安 装基板104的位置偏移等的识别(步骤S2)。另外，因为该动作在 最开始将一个安装基板104固定在基板输送部118上时进行即可，因 此不需要在每次层叠搭载时进行。
然后，使基板识别照相机122向部件供给部116的第1电子部 件102a的吸附位置移动(步骤S3)，对凹部103 (图5)内的第1 电子部件102a的吸附前的供给状态进行拍摄(步骤S4)。被拍摄的 图像信息存储在存储器148中(步骤S5)。在这里，所谓凹部103， 例如在由带式供给器供给电子部件102的情况下，是指收容电子部件 102的带式供给器的凹处空间。
然后，由上述被拍摄的图像信息，根据第1电子部件102a的部 件标记102c (图5)的位置，通过下述步骤求取第1电子部件102a 的特定的吸附位置，在该位置处由吸附嘴106吸附。(步骤S6)。
在这里，使用图5，对于特定的吸附位置SP具体地进行说明。 另外，假定第1电子部件102a的中心PC与凹部103的中心位置CC 偏移，但与凹部103没有角度偏移。
返回图3，利用部件识别照相机122，对由吸附嘴106吸附的第 1电子部件102a进行拍摄(步骤S7)。并且，通过部件识别处理取 得第1电子部件102a的中心与吸附位置之间的偏移量、角度(步骤 S8)。并且，考虑安装基板104的位置偏移，校正第1电子部件102a 的吸附姿态，这时，将实际校正后的校正值(作为校正值A)保持在 存储装置134中(步骤S9)。
最后，在利用上述校正值A进行了校正的状态下，将第1电子 部件102a搭载在安装基板104上(步骤SIO)。
下面，主要利用图4，对于在搭载于安装基板104上的第1电子 部件102a上搭载第2电子部件102b的动作进行说明。
首先，使吸附嘴106移动，吸附部件供给部116的第2电子部 件102b (步骤S20)。由部件识别照相机120拍摄被吸附的第2电子部件102b (步骤S21)。并且，通过部件识别处理取得第2电子 部件102b的中心与吸附位置之间的偏移量、角度(步骤S22)。
然后，相对于安装位置校正第2电子部件102b的吸附姿态(步 骤S23)。即，考虑安装基板104的偏移，校正第2电子部件102b 的吸附姿态。
然后，利用保持在存储器148中的吸附前的供给状态的第1电 子部件102a的图像、和保持在存储装置134中的校正值A，如下所 述生成虚拟图像(步骤S24)。在这里，利用图6 图9，对于虛拟 图像进行说明。
例如，如图6中所示，假设安装基板104具有5度的角度偏移 的情况。并且，相对于安装基板104，考虑分别得到针对下述状态的 虚拟图像(a)以O度的角度搭载的第1电子部件102a的状态、和 (b)以90度的角度搭载的第1电子部件102a的状态。
如图7中所示，假设第1电子部件102a在凹部103内以-10度 的角度倾斜。另外，角度的倾斜判定以部件标记102c为基准。其理 由在于，在现有的层叠搭载中，也是以第1电子部件102a的部件标 记102c作为基准而进行第2电子部件102b的校正。另外，为了便于 说明，假设第1电子部件102a的中心PC和凹部103的中心CC之间 不存在位置偏移。
图7的图像信息可以由步骤S4得到。校正值A是在部件识别照 相机120的部件识别处理中得到的图像信息，是实际被校正后的值。 因此，通过对图7的第1电子部件102a的图像信息施加校正值A， 可以高精度地计算出已经搭载在安装基板104上的第1电子部件 102a的部件标记102c的位置，作为虚拟图像而生成。g卩，为了相对 于安装基板104具有0度的倾斜，作为第1电子部件102a的校正值 A对第1电子部件102a进行15度的旋转校正，搭载在安装基板104 上。在这种情况下，如果对图7的图像信息进行该校正值A的15度 的旋转，则作为虚拟图像，可以得到图8的图像。即，该虚拟图像与 图6的(a)的状态相同。
同样地，为了相对于安装基板104具有90度的倾斜，作为第l电子部件102a的校正值A对第1电子部件102a进行105度的旋转 校正，搭载在安装基板104上。在这种情况下，如果对图7的图像信 息进行该校正值A的105度的旋转，则作为虚拟图像可以得到图9 的图像。即，该虚拟图像与图6的(b)的状态相同。
因此，可以不需要对搭载后的第1电子部件102a的部件标记 102c进行拍摄的动作。即，虚拟图像可以说是即使不对搭载后的第1 电子部件102a的部件标记102c进行拍摄，也与对搭载后的第1电子 部件102a的部件标记102c进行拍摄时相同的第1电子部件102a的 位置偏移信息。
下面返回图4，将第2电子部件102b的吸附姿态，相对于基于 上述虚拟图像的第1电子部件102a的搭载位置进行校正(步骤S25)。 在由安装基板104的基板标记104a得到的基准、和由基于虚拟图像 所求出的第1电子部件102a的部件标记102c得到的基准之间不存在 偏移的情况下，通过步骤S23的校正，可以在本步骤中不进行校正 而高精度地实现搭载。但是，在由安装基板104的基板标记104a得 到的基准和由基于虚拟图像所求出的第1电子部件102a的部件标记 102c得到的基准之间存在偏移的情况下，校正该位置偏移量。
最后，将第2电子部件102b搭载在第1电子部件102a上(步 骤S26)。
这样，因为使用第1电子部件102a的吸附前的供给状态的图像、 和在安装基板104上搭载第1电子部件102a时进行的吸附姿态的校 正值A，生成虚拟图像，所以即使不对搭载后的第1电子部件102a 的部件标记102c进行拍摄，也可以得到与对搭载后的第1电子部件 102a的部件标记102c进行拍摄相同的第1电子部件102a的位置偏 移信息。
因此，根据本实施方式，因为基于虚拟图像控制第2电子部件 102b的吸附姿态，所以可以精度优良地搭载第2电子部件102b。此 时，因为没有取得搭载后的第1电子部件102a的图像的动作，所以 可以縮短生产节拍。同时，不受搭载后的第1电子部件102a的部件 高度的影响，可以精度优良地进行搭载。在本实施方式中，吸附前的供给状态的第1电子部件102a，收 容于凹部103内，但并不限定于此。例如，在从硅晶片直接吸附裸芯
片而进行搭载的情况，或散装供给的情况下，也可以使用本发明。
此外，在本实施方式中，校正值A保持在存储装置134中，供 给状态的图像信息保持在存储器148中，但本发明并不限定于此。校 正值A、供给状态的图像信息中的任意一个，均可以保持在存储装置 134、或存储器148中。因为无论保持在哪一个中，本发明均发挥其 效果。并且，显然可以是CPU 146或控制器132中的任意一个进行 该处理。
并且，在本实施方式中，必须使用部件识别照相机120进行部 件识别处理等(步骤S8、 S22)，但也可以由基板识别照相机122进 行由部件识别照相机120进行的部件识别处理，根据其结果进行吸附 姿态的校正(步骤S9、 S23)。并且，也可以不使用部件识别照相机 120，取代之由激光进行部件识别。
并且，在本发明中可知，第1电子部件102a和第2电子部件102b， 其封装方式及IC和芯片部件，可以相同也可以不同。例如，可以在 IC封装件上搭载芯片电阻或芯片电容器，也可以采用IC之间的层叠 搭载。在IC之间的情况下，可以将插入型的DIP或SIP等、表面安 装型的BGA、 SOP、 SON、 QFP、 CSP、裸芯片等以某种方式组合。 无论哪一种，本发明均发挥其效果。
并且，即使在第2电子部件102b上不搭载电子部件的情况下， 也可以由基板识别照相机122对供给状态的第2电子部件102b进行 拍摄。这是因为在裸芯片等第2电子部件102b自身的搭载中，因减 少吸附时的损伤等理由，要求避开吸附禁止位置而相对于特定的位置 SP精度优良地进行吸附的情况下，优选由基板识别照相机122识别 第2电子部件102b的供给状态并对吸附位置进行校正调整。
并且，在生成虚拟图像时，作为校正值A仅示出了旋转，但如 果存在第1电子部件102a的中心PC的位置偏移，则当然可以相应 地使校正值A变化。并且，在上述实施方式中，当然也要考虑第1 电子部件102a和安装基板104的布局数据，进行第2电子部件102b的搭载。
权利要求
1. 一种部件安装装置，其特征在于，具有搭载头，其利用吸附嘴保持第1及第2电子部件，并进行搭载；图像处理单元，其在由吸附嘴吸附并搭载至安装基板上的第1电子部件、和搭载在该第1电子部件上的第2电子部件之中，在吸附前至少取得第1电子部件的图像，对该图像信息进行处理；存储单元，其存储搭载在安装基板上的第1电子部件的吸附姿态的校正值；图像生成单元，其利用所取得的前述第1电子部件的图像、和所存储的前述吸附姿态的校正值，生成搭载了第1电子部件的状态的虚拟图像；以及校正单元，其根据该虚拟图像，校正前述第2电子部件的吸附姿态。
全文摘要
本发明涉及一种部件安装装置，其在搭载至安装基板之后的第1电子部件上搭载第2电子部件时，省略对搭载后的第1电子部件的部件标记进行拍摄的动作，缩短生产节拍。其具有图像处理单元，其对第1电子部件和第2电子部件之中的至少第1电子部件的图像进行取得·保持·处理；搭载头，其根据由该图像处理单元处理的结果，利用吸附嘴保持该第1及第2电子部件并搭载；存储单元，其存储在前述安装基板上搭载第1电子部件时进行的吸附姿态的校正值；图像生成单元，其利用该第1电子部件的吸附前的供给状态的图像和该校正值，生成搭载第1电子部件的状态的虚拟图像；以及校正单元，其根据该虚拟图像，校正前述第2电子部件的吸附姿态。
文档编号H01L21/67GK101431035SQ20081017368
公开日2009年5月13日 申请日期2008年11月7日 优先权日2007年11月7日
发明者井桝孝彦 申请人:Juki株式会社