JP2014017328A - Mounting device and measuring method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品を回路基板に装着する、いわゆる電子部品の実装を行う装置および該装置において行われる測定方法に関する。より詳細には、バンプ(凸部電極)を備えたフリップチップと呼ばれるICチップを回路基板に装着する際に好適に用いられる実装装置および該実装装置による測定方法に関するものである。 The present invention relates to a so-called electronic component mounting apparatus for mounting an electronic component on a circuit board and a measurement method performed in the apparatus. More specifically, the present invention relates to a mounting apparatus suitably used for mounting an IC chip called a flip chip having bumps (convex electrodes) on a circuit board, and a measurement method using the mounting apparatus.
近年、電子装置の小型化に伴って、回路基板上に、より高密度に電子部品を実装することが求められている。こういった要望に応えるために、実装時における位置精度の高精度化と同時に、部品間隔の挟矮化(挟ピッチ化)が進められている。また、新たな形態として、多層化された基板に設けられたキャビティに電子部品を実装する例も増えてきている。ここで用いられる電子部品は高機能を有するために微細な構造を有し、過剰な負荷を加えることなく好適に回路基板に対して実装することが求められる。 In recent years, with the miniaturization of electronic devices, it is required to mount electronic components on a circuit board at a higher density. In order to meet these demands, the positional accuracy during mounting has been increased, and at the same time, the interval between components (the pitch) has been promoted. Further, as a new form, an example in which an electronic component is mounted in a cavity provided in a multilayered substrate is increasing. The electronic component used here has a fine structure in order to have a high function, and is required to be suitably mounted on a circuit board without applying an excessive load.
このような電子部品の実装工程において過剰な荷重の付加を抑制する技術が特許文献1乃至3に開示されている。過剰な負荷を避けて適切な押圧荷重を印加した状態で電子部品のバンプと基板電極との間に超音波領域での摺動を行わせることにより、好適な接合状態を得ている。また超音波領域の振動だけでは好適な接合状態が得られない場合を勘案し、特許文献3及び4には接合時に熱を付加することによって好適な接合を得る技術も開示されている。これら技術を適宜応用することによって、精密且つ比較的脆弱な構造を有する電子部品であっても、回路基板に対して好適に接合することを可能としている。
近年、電子装置の高性能化、高機能化に伴って、実装される電子部品に対しても種々の機能を担わせて電子部品自体が大型化しても電子装置としての小型高機能化を図るアプローチが為されている。これに伴って上述した好適なバンプ-電極間の接合状態を得る上で、有る程度以上の領域に分散して配置されたバンプ全てが均等に電極に接し、且つ均等な荷重の付加が為されることが求められる。また、近年は電子部品に対して光学的な機能を担わせたものも用いられてきており、当該電子部品は光導波路等が付加された回路基板に対して高い平行度を維持して接合されることが望まれる。 2. Description of the Related Art In recent years, along with higher performance and higher functionality of electronic devices, various functions are also assigned to the electronic components to be mounted, so that even if the electronic components themselves become larger, the electronic device can be made smaller and more functional. An approach has been made. Along with this, in order to obtain the above-described preferred bump-electrode bonding state, all the bumps dispersed and arranged in a certain region or more are in contact with the electrode evenly and an equal load is applied. Is required. In recent years, electronic components having an optical function have been used, and the electronic components are bonded to a circuit board to which an optical waveguide or the like is added while maintaining high parallelism. It is hoped that
従来においては、実装工程前の段階にて、実装ノズルの測定を行うことによってこれに対応している。具体的な方法としては、例えば回路基板保持ステージ表面に感圧紙を配し、これに実装ノズルの吸着面を押圧することによって平行度の測定を行い、その測定結果に基づいて実装ノズルの調整を行っている。しかし、このような測定調整工程は非常な手間を要し、当該工程を簡略化して実装時に常に安定した平行度を確保できることが望まれている。 Conventionally, this is dealt with by measuring the mounting nozzle at a stage before the mounting process. As a specific method, for example, pressure-sensitive paper is arranged on the surface of the circuit board holding stage, and the parallelism is measured by pressing the suction surface of the mounting nozzle on this, and the mounting nozzle is adjusted based on the measurement result. Is going. However, such a measurement adjustment process requires a great deal of effort, and it is desired that the process can be simplified to ensure stable parallelism at the time of mounting.
本発明は、上記状況に鑑みて為されたものであり、電子部品と回路基板との間において高い平行度を確保し、且つこれを維持して実装工程を行うことを可能とする電子部品の実装装置及び該実装装置による測定方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above situation, and ensures high parallelism between an electronic component and a circuit board, and allows the mounting process to be performed while maintaining this. It is an object of the present invention to provide a mounting apparatus and a measurement method using the mounting apparatus.
上記課題を解決するために、本発明に係る実装装置は、電子部品を回路基板に実装する実装装置であって、電子部品を保持平面にて保持して回路基板に実装する実装ユニットと、実装ユニットを所定の軸方向に移動可能に支持する実装部本体と、実装部本体と実装ユニットとの所定の軸方向の相対移動量を計測可能な相対移動量計測手段と、所定の軸に垂直な面にて回路基板を支持して面内にて移動可能な基板ステージと、基板ステージと保持平面との一方に埋設されて他方に向かって突出する接触ピンと、を有し、相対移動量計測手段は接触ピンが他方と当接することにより生じる実装部本体と実装ユニットとの所定の軸方向の相対移動量を計測することを特徴とする。
なお、該実装装置において、接触ピンの先端は、他方に向かって突き出す曲面からなることが好ましい。また、該装置において、基板ステージの移動によって他方と接触ピンとが複数の位置で当接することが好ましい。更に、相対移動量計測手段は実装する電子部品の所定の軸に沿った方向における位置を検出することがより好ましい。
In order to solve the above problems, a mounting apparatus according to the present invention is a mounting apparatus for mounting an electronic component on a circuit board, the mounting unit holding the electronic component on a holding plane and mounting the circuit board on the circuit board, and a mounting A mounting portion main body that supports the unit so as to be movable in a predetermined axial direction, a relative movement amount measuring means that can measure a relative movement amount of the mounting portion main body and the mounting unit in a predetermined axial direction, and a perpendicular to the predetermined axis. Relative movement amount measuring means comprising: a substrate stage that supports the circuit board on the surface and is movable in the surface; and a contact pin that is embedded in one of the substrate stage and the holding plane and protrudes toward the other. Is characterized by measuring a relative axial movement amount of the mounting unit main body and the mounting unit caused by contact of the contact pin with the other.
In the mounting apparatus, it is preferable that the tip of the contact pin has a curved surface protruding toward the other side. Moreover, in this apparatus, it is preferable that the other and the contact pin abut at a plurality of positions by the movement of the substrate stage. Further, it is more preferable that the relative movement amount measuring means detects the position of the electronic component to be mounted in a direction along a predetermined axis.
また、上記課題を解決するために、本発明に係る測定方法は、電子部品を回路基板に実装する実装装置において電子部品を保持、実装する保持平面と回路基板を支持する基板ステージ表面との平行度の測定方法であって、電子部品を保持平面にて保持して回路基板に実装する実装ユニットと、実装ユニットを所定の軸方向に移動可能に支持する実装部本体と、を基板ステージ表面に向けて所定量降下させる降下工程と、基板ステージ表面及び保持平面の一方から他方に向けて突出する接触ピンに他方を当接させて実装部本体と実装ユニットを相対的に移動させる相対移動工程と、相対的に移動した量を算出する算出工程と、他方の内の複数の位置にて降下工程、相対移動工程、及び算出工程を行う工程と、繰り返された算出工程により得られた相対的移動量を比較する比較工程と、を有することを特徴とする。
なお、本発明は、前記測定方法における各工程を制御装置に実行させるプログラムも包含する。
Further, in order to solve the above-described problem, the measurement method according to the present invention includes a mounting apparatus for mounting an electronic component on a circuit board, and a parallel holding plane for holding and mounting the electronic component and a substrate stage surface for supporting the circuit board. A mounting unit for holding an electronic component on a holding plane and mounting it on a circuit board, and a mounting unit body for supporting the mounting unit so as to be movable in a predetermined axial direction. A lowering step of lowering the mounting unit by a predetermined amount, and a relative movement step of relatively moving the mounting unit body and the mounting unit by bringing the other into contact with a contact pin protruding from one of the substrate stage surface and the holding plane toward the other. Obtained by a repeated calculation process, a calculation process for calculating a relatively moved amount, a descent process, a relative movement process, and a calculation process at a plurality of other positions. A comparison step of comparing the relative amount of movement, and having a.
In addition, this invention also includes the program which makes a control apparatus perform each process in the said measuring method.
本発明によれば、実装工程前における実装ノズル吸着面の平行度を得るための測定調整作業を容易且つ的確に実行することが可能となり、大型電子部品等の実装工程を安定的に行うことが可能となる。 According to the present invention, it is possible to easily and accurately execute measurement adjustment work for obtaining the parallelism of the mounting nozzle suction surface before the mounting process, and it is possible to stably perform the mounting process of large electronic components and the like. It becomes possible.
以下に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は、本発明に係る実装装置における主要部の概略構成について、また図2は、当該装置の概略構成を簡略化して示している。図2に示すように、本装置は、回路基板等を支持する基盤板テーブル10、電子部品を支持する部品供給テーブル20、取り出しノズルを支持する部品取り込み部30、実装ノズルを支持する実装部50とから構成される。なお、以下の説明において、電子部品は実施形態に合わせてチップと称し、回路基板は基板と称する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a main part of a mounting apparatus according to the present invention, and FIG. 2 shows a simplified schematic configuration of the apparatus. As shown in FIG. 2, this apparatus includes a base plate table 10 that supports a circuit board, a component supply table 20 that supports electronic components, a component take-in
基板テーブル10は、真空吸着等によって実際に基板を支持する基板ステージ11、図中矢印で示すX方向に基板ステージ11を駆動するX軸駆動モータ13、Y方向に基板ステージ11を駆動するY軸駆動モータ15、および後述する実装ノズルに保持された電子部品の姿勢等を認識するための部品認識カメラ17を有している。なお、本実施形態において、部品認識カメラ17は、基板ステージ11に対して固定されており、基板ステージ11と常に一定の位置関係を有している。
The substrate table 10 includes a
部品供給テーブル20は、部品が載置されるテーブル21、テーブル21をXY方向に駆動する不図示の駆動モータ、及びテーブル21をXY平面上にて回転駆動する回転駆動用モータ23を有している。テーブル21上には、例えばフリップチップ等の電子部品が敷き詰められたウエハの形状と略等しい形状を有する部品載置用の基板が、真空吸着等によって固定される。これら電子部品は、部品載置用の基板上に単に載せられているだけであり、当該基板上から容易に取り出すことが可能である。
The component supply table 20 includes a table 21 on which components are placed, a drive motor (not shown) that drives the table 21 in the XY direction, and a
部品取り込み部30は、上下反転用の回転軸31によって回動可能に支持された取り出しノズル33、及び回転軸31及び取り出しノズル33を昇降駆動させる取り出しノズル昇降用モータ35を有している。これらは、取り込み部ユニット39として一体化されており、不図示の駆動モータによってX軸方向に駆動可能となるように、取り込み部基台37により支持されている。また、部品取り込み部30は、さらに供給部品認識用のカメラ41およびプリアラインメントカメラ43を有しており、これらは取り出しノズル33等からなるユニット39とは独立して基台37に固定、支持されている。
The component take-in
プリアラインメントカメラ43は、取り出しノズル33に保持されたチップを撮像する。これにより得られた映像に対しては、画像処理が施され、チップを保持した際の基準位置あるいは基準姿勢からのズレ量が求められる。ズレは、X方向、Y方向、および角度θとして求められる。これらズレ量の算出は不図示の制御装置において為され、当該制御装置はプリアラインメントカメラ43と共にズレ量検出手段を構成する。
The
実装部50は、例えば超音波を用いて電子部品を回路基板に対して実装可能な機能を有する実装ノズル51、XY平面に対して垂直な軸を中心として実装ノズル51を回転駆動するためのθ回転モータ53、及びノズル51とモータ53とを昇降させる実装ノズル昇降用モータ55を有している。これらは実装ユニット57として一体化されており、不図示の駆動用モータによってY軸方向に駆動可能となるように、実装部基台59により支持されている。なお、実装ユニット57には、実装ノズル51、θ回転モータ53、及び昇降用モータ55とは独立して基板マーク認識用カメラ61が固定、支持されている。
The mounting
なお、上述のX軸方向、Y軸方向に対する各構成の駆動は、各々の駆動用モータに直結したボールネジ軸とガイドレール等からなる組み合わせによって為されている。従って、これら構成に関しての説明はここでは省略する。また、これら構成は公知であり、また要求される停止精度および駆動速度に応じて、他の公知構成と適宜変更されることが望ましい。また、本実施例においては取り出しノズルがX軸方向、搭載ノズルがY軸方向に移動することとしているが、取り出しノズルがY軸方向、搭載ノズルがX軸方向に移動することとなっていても良い。 The driving of each component in the X-axis direction and the Y-axis direction described above is performed by a combination of a ball screw shaft and a guide rail directly connected to each driving motor. Therefore, the description regarding these structures is abbreviate | omitted here. Moreover, these structures are well-known, and it is desirable to change suitably with another well-known structure according to the required stop precision and drive speed. In this embodiment, the take-out nozzle moves in the X-axis direction and the mounting nozzle moves in the Y-axis direction. However, the take-out nozzle moves in the Y-axis direction and the mount nozzle moves in the X-axis direction. good.
ここで、実装ユニット57について図3を用いて詳細を説明する。実装ユニット57は超音波発振機67とこれに固定される超音波ホーン69を有する。実装ノズル51は、超音波ホーン69の振動の腹(最大振幅部分)の部分に空けられた穴69aに挿入固定されている。当該穴69aは、超音波ホーン69における実装ノズル用締結穴として機能する。実装ノズル51先端に吸着される不図示の電子部品には、超音波ホーン69を介して超音波振動付与され、この超音波の振動エネルギによって電子部品と基板の各々の電極が接合される。超音波ホーン69は振動の節(最小振動部分)をクランプ501で機械的に保持されており、さらにクランプ501はZ方向に軸を有するシャフト503と機械的に締結されている。この時、クランプ501のシャフト締結用穴501aと超音波ホーン69の搭載ノズル締結用穴69aとは同一軸上に存在し、シャフト503の回転θと実装ノズル51の回転θは一致する。
Here, the mounting
シャフト503は、Z方向をスプライン505によって支持される断面多角形である第一のシャフト部503aと、θ方向をスライドロータリーブッシュ507によって支持される断面円形である第二のシャフト部503bとに区分される。スプライン505は、その外筒をベアリング509によって支持されている。従って、シャフト505はZ軸方向の移動及びZ軸を中心とする回動が自在となる。このスプライン505とベアリング509とは、シャフト503のZ軸方向下端にあるクランプ501の近傍に位置する。
The
より詳細には、スプライン505及びベアリング509は、ソレノイド513から見てボイスコイルモータ511よりもクランプ501近傍に配置される。当該配置を満たすことにより、搭載ノズル51を高い剛性で保持することができる。シャフト503のZ方向動作はボイスコイルモータ511で与えられ、このボイスコイルモータ511で実装ノズル51先端の電子部品に押圧力を与える。従って、シャフト503は該ボイスコイルモータ511によりZ軸方向に駆動される。さらにシャフト503のZ軸上方に設置されたソレノイド513に連結されたベアリングケース515を、ブロック517に当接させることで、シャフト503がZ方向に自由移動させることを防ぐ。即ち、該ソレノイド513によりシャフト503のZ軸方向の運動が規制される。
More specifically, the
シャフト503の慣性質量は、前述したボイスコイルモータ511で保持しきれない。このため、実装ユニット57全体をZ軸方向に移動させた時には、シャフト503が実装ユニット57の中で慣性によって移動する。本発明では、これを防ぐために、ソレノイド513の力でシャフト503を所定の配置で保持することとしている。シャフト503のθ方向動作は、減速機を組み込んだθ回転モータ53によって、フランジを介してスプライン505の外筒へ伝導され、スプライン505を介して第一のシャフト部503aへと伝達される。なお、本発明において、上記したスプライン505としては、転がり軸受けや、潤滑剤に圧縮空気を用いた滑り軸受け(エアスライド)を用いることができる。摩擦等の負荷や機械的なベアリング等経時劣化が存在しないエアスライドを用いることにより、長期間安定した摺動状態が得られ、且つ高い停止制度も維持可能となる。
The inertial mass of the
実装部50における実装部本体50aは、前述したようにボイスコイルモータ551を介して実装ユニット57をZ軸方向に摺動自在に保持している。また実装部本体50aと実装ユニット57との間にはリニアスケール521が配置され、例えば実装するチップのZ軸方向の位置を検出するなどの機能を担っている。
The mounting
本実施形態では、前述の基板ステージ11の表面上の所定位置に接触ピンを埋設し、これらを用いてノズル吸着面(図3における付番51b参照)と基板ステージ11表面との位置関係を得ることとしている。図4を参照して詳細について述べる。図4(a)及び4(b)は実装ユニット57における関連する構成と、基板ステージ11との関係を模式的に示しており、図4(a)は測定前の、図4(b)は測定時の状態を各々示している。実装部50の本体50aは、前述したようにボイスコイルモータ511を介して実装ユニット57をZ軸方向に摺動自在に保持している。また前述したリニアスケール521が、これらのZ軸方向における相対的な位置変化を計測可能としている。
In the present embodiment, contact pins are embedded at predetermined positions on the surface of the
実装ノズル51においてチップと当接してこれを保持するノズル吸着面51bと対向するように、接触ピン523が基板ステージ11表面の所定位置に埋設されている。接触ピン523の頂部は球形状とされており、接触点の安定化とノズル吸着面51bに対する損傷の防止を図っている。該接触ピン523は、実装ノズル吸着面51の平行度測定のための基準用治具として機能する。なお、前述したように基板ステージ11はXY平面内にて移動可能である。従って、該基板ステージ11を移動させることによって接触ピン523をノズル吸着面51bの種々の位置に対応させることが可能となる。なお、接触ピン523の先端は、上述した理由により球形状であることが好ましいが、ノズル吸着面51bである保持平面の材質は表面状態、接触ピンの材質等に応じて種々変形することも可能である。
A
以上述べたように、本実施形態では、実装装置の実装部50に既に配置されているリニアスケール521と基板ステージ11とに加え、該基板ステージ11に対して接触ピン523を埋設するだけで所望の測定を行うことが可能となる。従って、現状用いている装置等に対しても、本発明は容易に適用することが可能である。
As described above, in the present embodiment, in addition to the
次に、本発明の一実施形態である実装装置の測定方法である実際の平行度の測定操作について説明する。まず、基板ステージ11を駆動させて、図4(a)に示すように、ノズル吸着面51bにおける測定点と接触ピン523の先端とをZ軸方向において対向、整列させる。続いて、ソレノイド513を動作させて、実装部50をZ軸に沿って降下させる。降下が所定量となるまで継続し、ノズル吸着面51bと接触ピン523の先端とが接触すると、実装ユニット57のみがZ軸方向に上昇する。より詳細には、実装部本体50aに対して、Z軸方向に沿って実装ユニット57が相対的に上昇する。前述したリニアスケール521は、実装部本体50aと実装ユニット57との相対的な移動量が測定可能であることから、この実装ユニット57の上昇は該リニアスケール521により検知される。これら操作によって、吸着ノズル51におけるノズル吸着面51bにおける測定位置での基板ステージ11表面からの高さが求められる。
Next, an actual parallelism measuring operation that is a measuring method of the mounting apparatus according to the embodiment of the present invention will be described. First, the
実際の平行度の測定では、吸着面51b内での複数の点に対して以上の高さ測定が行われる。高さ測定位置の具体例を図5に示す。図5はノズル吸着面51bをZ軸下方から見た状態を模式的に示しており、中央に配置された吸着ポート51aを中心に、矩形状のノズル吸着面51bの四隅に測定点1〜4を配置している。例えば実際の測定において、測定点1を基準に判定行う場合には、実装部50が所定量降下した場合にリニアスケール521が示した相対移動量を測定点1の高さ基準0とし、これに対して測定点2〜4の相対移動量が何μm上下にシフトしているかを求める。更に、得られた各々の測定点に対するシフトのばらつきを求め、これが予め定めた閾値よりも大きい場合には、平行度が所望値に達していないと判定し、その調整を実施すれば良い。
In actual measurement of parallelism, the above height measurement is performed on a plurality of points in the
以下、本発明の一実施形態である平行度の測定方法をフローチャートとした図6を参照して説明する。平行度の測定に際しては、まずステップS1にて基板ステージ11を駆動し、上述した測定点1を接触ピン523の直上に配置させる。次に実装部50を所定量降下させ(ステップS2)、上述した操作によってリニアスケール521より測定点1の高さを求める。高さの算出後、ステップS4にて何回目の測定であるかを判定する。この場合、まだ測定点2〜4の測定が行われていないため、フローは再度ステップS1に戻り、測定点2の高さ測定を行う。以降この操作を測定点の数に対応してn回繰り返す。全ての点について測定が終了すると、フローはステップS5に移行し、これら測定点の中から基準高さの設定を行う。
Hereinafter, a parallelism measurement method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. When measuring the parallelism, first, the
基準高さが設定された後、ステップS6において該基準高さに対する各測定点の高さばらつきを算出する。このばらつきをステップS7において閾値と比較し、該閾値より小さい場合には、実際の実装工程を行っても問題の無い平行度が確保されているとして、測定工程を終了する。ばらつきが閾値以上の場合には、そのまま実装工程を行うには不適当な状態に装置があると判定し、ステップS8にてブザー等のアラームを発し、その後測定工程を終了する。以上の操作を実施することにより、実装装置の操作者は容易且つ迅速に、具体的な数値に基づいて吸着ノズルの平行度を確認することが可能となる。また、各測定点のばらつき具合を知ることが可能であることから、仮に調整が必要となった場合であっても、数値に基づいて調整をすることが可能となることから、調整の操作自体が容易となる。 After the reference height is set, in step S6, the height variation of each measurement point with respect to the reference height is calculated. This variation is compared with a threshold value in step S7, and if it is smaller than the threshold value, the measurement process is terminated, assuming that parallelism without any problem is secured even if the actual mounting process is performed. If the variation is equal to or greater than the threshold value, it is determined that the device is in an unsuitable state for performing the mounting process as it is, an alarm such as a buzzer is issued in step S8, and then the measurement process is terminated. By performing the above operation, the operator of the mounting apparatus can easily and quickly confirm the parallelism of the suction nozzle based on specific numerical values. In addition, since it is possible to know the degree of variation at each measurement point, even if adjustment is necessary, it is possible to make adjustments based on numerical values. Becomes easy.
なお、上述した実施形態では、実装部本体50aと実装ユニット57との相対移動量の測定をリニアスケール521により実行している。しかしながら、本発明の実施形態はこれに限定されず、他の種々の接触センサ、光学センサ等、接触と相対的な移動量が計測可能であれば、他の種々の様式を適用することが可能である。従って、当該構成は実装部本体50aと実装ユニット57との所定の軸(Z軸)方向の相対移動量を計測可能な相対移動量計測手段として把握されることが好ましい。また、接触ピン523の先端形状を球状としているが、ノズル吸着面に向かって突き出す部分が配置され且つ当該部分が曲面により構成されていれば良い。ばらつきの測定結果をマップ化し、これを画像としてモニタ表示することとしても良い。また、チップを保持する吸着面は保持平面としているが、前面平面である必要はなく、チップ保持面が平面であって当該保持平面の領域が基板ステージ11に置ける回路基板保持面と平坦性を確保できれば良い。更に、上述した実施形態では、接触ピン523が基板ステージ11側に配置される構成としている。しかし、当該接触ピン523を保持平面に埋設することとしても良い。従って、該接触ピンは、基板ステージと保持平面との一方に埋設されて他方に向かって突出する接触ピンとして定義されることが好ましく、該他方と接触することによって相対移動量を計測することとされることが好ましい。
In the above-described embodiment, the measurement of the relative movement amount between the mounting unit
次に、上述したフローを実行する機能構成について述べる。図7は、フローを実行する制御部を機能構成に基づいてブロック化して示す図である。実装装置を制御する制御装置600は、制御部605、記憶部607、処理部610、及び出力部609を有する。制御部605には、上述した相対移動量計測手段620(リニアスケール521)と、指示入力部630とが接続される。指示入力部630は、例えば測定点の数やその位置、前述した閾値、或いは前述したモニタ表示を実行する表示手段640における表示様式を設定するために用いられる。また、これら構成から入力されたデータ、及び後述する処理部610により算出された各種数値は、記憶部607によって記憶される。
Next, a functional configuration for executing the above-described flow will be described. FIG. 7 is a block diagram illustrating a control unit that executes a flow based on a functional configuration. A
制御部605から処理部610に送られた相対移動量は処理部610に配置される基準値設定部611、及びばらつき量算出部113により処理される。基準値設定部611は、例えば前述した複数の相対移動量の平均値を求め当該平均値に基づいた偏差によって基準高さを設定する。ばらつき量算出部113は設定されて基準高さに基づいて各点でのばらつき量を算出する。制御部605は算出されたばらつき量、或いは該ばらつき量と閾値との比較結果を出力部609に送る。出力部609は、閾値との比較結果に応じてアラーム650の動作指示、或いは表示手段640に対するばらつき量の表示指示を行う。
The relative movement amount sent from the
以上の構成からなる実装装置を用いることにより、大型化したチップや光学素子を含むチップの実装時においても、ノズル吸着面と基板ステージ表面との平行度が常に高精度に保たれて好適な実装結果を得ることが可能となる。また、本発明は、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)も構成し、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理も包含される。 By using the mounting device configured as described above, the parallelism between the nozzle suction surface and the surface of the substrate stage is always maintained with high accuracy even when mounting large-sized chips and chips including optical elements. The result can be obtained. The present invention also configures software (program) that implements the functions of the above-described embodiments, and supplies the system or apparatus to the system or apparatus via a network or various storage media. The system or apparatus computer (or CPU, MPU, etc.) ) Includes reading and executing a program.
2:チップ、 10:基板テーブルユニット、 11:基板ステージ、 13:X軸駆動モータ、 15:Y軸駆動モータ、 17:部品認識カメラ、 20:部品供給テーブル、 21:テーブル、 23:回転駆動用モータ、 30:部品取り込み部、 31:回転軸、 33:取り出しノズル、 35:ノズル昇降用モータ、 37:取り込み部基台、 39:取り込み部ユニット、 41:供給部品認識用カメラ、 43:プリアラインメントカメラ、 50:実装部、 50a:実装部本体 51:搭載ノズル、 51a:貫通孔吸着ポート、 51b:ノズル吸着面、 53:θ回転モータ、 55:ノズル昇降用モータ、 57:実装ユニット、 59:実装部基台、 61:基板マーク認識用カメラ、 501:クランプ、 503:シャフト、 503a:第一のシャフト部、 503b:第二のシャフト部、 505:スプライン、 511:ボイスコイルモータ、 513:ソレノイド、 517:ブロック、 521:リニアスケール、 523:接触ピン、 600:制御装置、 605:制御部、 607:記憶部、 609:出力部、 610:処理部、 611:基準値設定部、 613:ばらつき量算出部、 620:相対移動量計測手段、 630:指示入力部、 640:表示手段、 650:アラーム 2: chip, 10: substrate table unit, 11: substrate stage, 13: X-axis drive motor, 15: Y-axis drive motor, 17: component recognition camera, 20: component supply table, 21: table, 23: for rotation drive Motor: 30: parts take-in part, 31: rotary shaft, 33: take-out nozzle, 35: motor for raising / lowering nozzle, 37: take-in part base, 39: take-in part unit, 41: camera for recognizing supply parts, 43: pre-alignment Camera: 50: Mounting portion, 50a: Mounting portion main body 51: Mounting nozzle, 51a: Through-hole suction port, 51b: Nozzle suction surface, 53: θ rotation motor, 55: Nozzle lifting motor, 57: Mounting unit, 59: Mounting base, 61: Camera for substrate mark recognition, 501: Clamp, 503: Shaft, 503a: first shaft portion, 503b: second shaft portion, 505: spline, 511: voice coil motor, 513: solenoid, 517: block, 521: linear scale, 523: contact pin, 600: control device, 605 : Control unit, 607: storage unit, 609: output unit, 610: processing unit, 611: reference value setting unit, 613: variation amount calculation unit, 620: relative movement amount measuring means, 630: instruction input unit, 640: display Means, 650: Alarm
Claims (6)
前記電子部品を保持平面にて保持して前記回路基板に実装する実装ユニットと、
前記実装ユニットを所定の軸方向に移動可能に支持する実装部本体と、
前記実装部本体と前記実装ユニットとの前記所定の軸方向の相対移動量を計測可能な相対移動量計測手段と、
前記所定の軸に垂直な面にて前記回路基板を支持して前記面内にて移動可能な基板ステージと、
前記基板ステージと前記保持平面との一方に埋設されて他方に向かって突出する接触ピンと、を有し、
前記相対移動量計測手段は前記接触ピンが前記他方と当接することにより生じる前記実装部本体と前記実装ユニットとの前記所定の軸方向の相対移動量を計測することを特徴とする実装装置。 A mounting device for mounting electronic components on a circuit board,
A mounting unit for holding the electronic component on a holding plane and mounting the electronic component on the circuit board;
A mounting portion main body that supports the mounting unit so as to be movable in a predetermined axial direction;
A relative movement amount measuring means capable of measuring a relative movement amount of the mounting unit main body and the mounting unit in the predetermined axial direction;
A substrate stage that supports the circuit board in a plane perpendicular to the predetermined axis and is movable in the plane;
A contact pin embedded in one of the substrate stage and the holding plane and projecting toward the other,
The relative movement amount measuring means measures a relative movement amount in the predetermined axial direction between the mounting portion main body and the mounting unit, which is generated when the contact pin comes into contact with the other.
前記電子部品を保持平面にて保持して前記回路基板に実装する実装ユニットと、前記実装ユニットを所定の軸方向に移動可能に支持する実装部本体と、を前記基板ステージ表面に向けて所定量降下させる降下工程と、
前記基板ステージ表面及び前記保持平面の一方から他方に向けて突出する接触ピンに前記他方を当接させて前記実装部本体と前記実装ユニットを相対的に移動させる相対移動工程と、
相対的に移動した量を算出する算出工程と、
前記他方の内の複数の位置にて前記降下工程、相対移動工程、及び算出工程を行う工程と、
繰り返された前記算出工程により得られた相対的移動量を比較する比較工程と、を有することを特徴とする測定方法。 In a mounting apparatus for mounting an electronic component on a circuit board, the electronic component is held and mounted, and a method for measuring parallelism between a holding plane for mounting and a substrate stage surface for supporting the circuit board,
A mounting unit that holds the electronic component on a holding plane and mounts it on the circuit board, and a mounting unit main body that supports the mounting unit so as to be movable in a predetermined axial direction, toward the surface of the substrate stage. A descent process to lower,
A relative movement step of relatively moving the mounting unit body and the mounting unit by bringing the other into contact with a contact pin protruding from one of the substrate stage surface and the holding plane toward the other;
A calculation step for calculating the amount of relative movement;
Performing the descent process, the relative movement process, and the calculation process at a plurality of positions of the other,
And a comparison step of comparing the relative movement amounts obtained by the repeated calculation steps.
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