電子部品の実装装置及び実装方法
【課題】この発明はキヤリアテープから電子部品を精度よく打ち抜いて基板に実装するための実装装置を提供することにある。
【解決手段】供給リール１５から繰り出されたキヤリアテープ１を送る駆動スプロケット１９と、金型装置２８によって電子部品が打ち抜かれたキヤリアテープを巻き取る巻き取りリール２６と、インデックステーブルの周方向に所定間隔で設けられ電子部品が受け渡されてインデックステーブルの回転により所定の位置に位置決めされたときに電子部品を基板に実装する複数の実装ヘッドと、電子部品が基板に実装される前に実装ヘッドに保持された電子部品のキヤリアテープの送り方向に位置する一端部の位置合わせマーク及び一端部の端面の切断線を撮像する第１の撮像カメラと、第１の撮像カメラの撮像信号によって位置合わせマークから切断線までの距離を算出し、その距離に応じて駆動スプロケットによるキヤリアテープの送り量を制御する制御装置を具備する。
【解決手段】供給リール１５から繰り出されたキヤリアテープ１を送る駆動スプロケット１９と、金型装置２８によって電子部品が打ち抜かれたキヤリアテープを巻き取る巻き取りリール２６と、インデックステーブルの周方向に所定間隔で設けられ電子部品が受け渡されてインデックステーブルの回転により所定の位置に位置決めされたときに電子部品を基板に実装する複数の実装ヘッドと、電子部品が基板に実装される前に実装ヘッドに保持された電子部品のキヤリアテープの送り方向に位置する一端部の位置合わせマーク及び一端部の端面の切断線を撮像する第１の撮像カメラと、第１の撮像カメラの撮像信号によって位置合わせマークから切断線までの距離を算出し、その距離に応じて駆動スプロケットによるキヤリアテープの送り量を制御する制御装置を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はたとえば液晶表示装置に用いられるガラス製のパネルなどの基板に、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）などの電子部品を実装する電子部品の実装装置及び実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、液晶表示装置を製造する場合、パネルなどの基板に、ＴＣＰなどの電子部品を実装するための実装装置が用いられる。上記電子部品は金型によってキヤリアテープから打ち抜かれた後、所定角度ずつ間欠的に回転駆動されインデックステーブルによって所定の位置、つまり受け渡し位置に位置決めされた実装ヘッドに受け渡される。上記インデックステーブルには１回当たりの回転角度に応じた間隔で周方向に複数の上記実装ヘッドが設けられている。
【０００３】
電子部品が供給された実装ヘッドは、上記インデックステーブルによって実装装置に位置決めされると、その位置で待機する基板に実装される。この基板はＸＹ方向に駆動される載置テーブルに載置されていて、この載置テーブルによってＸＹ方向に駆動されて上記実装位置に位置決めされるようになっている。
【０００４】
上記キヤリアテープは供給リールに巻装されている。供給リールから繰り出されたキヤリアテープは金型装置で電子部品が打ち抜かれた後巻き取りリールに巻き取られるようになっている。
【０００５】
図７に示すようにキヤリアテープ１の幅方向両側には係合孔２が所定間隔で穿設されている。上記係合孔２にはサーボモータによって回転駆動される駆動用スプロケットの歯が係合するようになっていて、この駆動用スプロケットが回転駆動されることで、上記キヤリアテープ１が所定距離ずつ間欠的に搬送される。
【０００６】
そして、キヤリアテープ１が所定距離搬送される毎に上記金型装置が作動し、上記キヤリアテープ１から半導体チップ３が実装された部分が同図にＬで示す矩形状の切断線に沿って打ち抜かれて電子部品Ｐが形成されるようになっている。上記キヤリアテープ１から打ち抜かれた電子部品Ｐには、キヤリアテープ１の搬送方向に沿う一端部に一対の位置合わせマークｍがプリントされている。
【０００７】
上記位置合わせマークｍは、電子部品Ｐを基板に実装するとき、撮像カメラによって撮像され、その撮像結果に基いて実装ヘッドに保持された電子部品Ｐの位置が算出される。そして、算出された電子部品Ｐの位置に応じて基板を位置決めするようになっている。
【０００８】
なお、駆動用スプロケットに搬送されるキヤリアテープ１は、たるみが生じないようテンションが付与されるようになっている。
このようにしてキヤリアテープから電子部品を打ち抜く先行技術は特許文献１に示されている。
【特許文献１】特開２００６−６６６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
キヤリアテープ１の幅方向両側に穿設された係合孔２に、駆動用スプロケットの歯を係合させ、その駆動用スプロケットをサーボモータによって回転駆動して上記キヤリアテープ１を搬送する場合、上記駆動用スプロケットの歯に対して上記キヤリアテープ１の係合孔２が容易かつ確実に係脱できるようにするため、上記歯の大きさに比べて上記係合孔２の方が大きく形成されている。つまり、歯と係合孔２の間にはガタがある。しかも、キヤリアテープ１の両側に形成される係合孔２のピッチ間隔にはある程度の誤差が生じる。さらに、合成樹脂製のキヤリアテープ１は温度やテンションの変化によって伸びが生じることがある。
【００１０】
そのため、これらのことにより、キヤリアテープ１を駆動用スプロケットで所定距離ずつ送りながら電子部品を打ち抜くということを繰り返して行なっていると、金型装置に対してキヤリアテープ１の送り方向に対する位置決め精度にずれが生じ、このキヤリアテープ１から電子部品Ｐを高精度で打ち抜くことができなくなるということが生じる。
【００１１】
キヤリアテープ１の位置決め精度がその送り方向に対してずれが生じると、図７に示すキヤリアテープ１の送り方向の先端側に位置する切断線Ｌ１と位置合わせマークｍとの距離δＸが変化してくる。距離δＸが小さくなると、基板に電子部品Ｐを実装したとき、基板に電子部品に設けられたリードが十分な長さで接続されないということがあり、逆に距離δＸが大き過ぎると、電子部品Ｐの基板に接続された端部にめくれが生じるなどのことがあり、好ましくない。
【００１２】
図７ではキヤリアテープ１から電子部品Ｐをそのキヤリアテープ１の長手方向に沿って長胃状態で打ち抜くようにしたが、図８に示すように電子部品Ｐはキヤリアテープ１の幅方向に沿って長く打ち抜くこともある。その場合、位置合わせマークｍとキヤリアテープ１の送り方向一端部の端面の切断線Ｌ１との距離δＸは図示のようになる。
【００１３】
この発明は、駆動用スプロケットによって送られるキヤリアテープを金型装置に対して位置ずれが生じないよう位置決めできるようにすることで、キヤリアテープから電子部品を高精度に打ち抜いて基板に実装することができるようにした電子部品の実装装置及び実装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明は、基板に電子部品を実装する電子部品の実装装置であって、
キヤリアテープが巻装された供給リールと、
この供給リールから繰り出されたキヤリアテープを送る駆動スプロケットと、
この駆動スプロケットによって送られた上記キヤリアテープから上記電子部品を打ち抜く金型装置と、
この金型装置によって上記電子部品が打ち抜かれた上記キヤリアテープを巻き取る巻き取りリールと、
回転駆動されるインデックステーブルと、
このインデックステーブルの周方向に所定間隔で設けられ上記金型装置によって打ち抜かれた上記電子部品が受け渡されて上記インデックステーブルの回転によって所定の位置に位置決めされたときにその電子部品を上記基板に実装する複数の実装ヘッドと、
実装ヘッドに受け渡された電子部品が上記基板に実装される前に上記実装ヘッドに保持された電子部品の上記キヤリアテープの送り方向に位置する一端部に設けられた位置合わせマーク及び上記一端部の端面の切断線を撮像する撮像手段と、
この撮像手段の撮像信号によって上記位置合わせマークから上記切断線までの距離を算出し、その距離に応じて上記駆動スプロケットによる上記キヤリアテープの送り量を制御する制御手段と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置にある。
【００１５】
上記撮像手段は、上記実装ヘッドに受け渡されて保持された電子部品を斜め上方から照明する照明ライト及び上記実装ヘッドに保持された電子部品の下方に配置された撮像カメラを備えていることが好ましい。
【００１６】
上記駆動スプロケットは、上記金型装置よりも上記キヤリアテープの送り方向上流側或いは下流側のどちらか一方に配置され、他方には上記駆動スプロケットに送られる上記キヤリアテープに張力を与える張力付与手段が配置されていることが好ましい。
【００１７】
上記金型装置で上記キヤリアテープから打ち抜かれた電子部品を、上記インデックステーブルによって所定の回転位置に位置決めされた上記実装ヘッドに受け渡すための受け渡し手段を備えていることが好ましい。
【００１８】
この発明は、基板に電子部品を実装する電子部品の実装方法であって、
供給リールから繰り出されたキヤリアテープを所定長さで送りながらそのキヤリアテープから上記電子部品を打ち抜くとともに、電子部品が打ち抜かれたキヤリアテープを巻き取りリールに巻き取る工程と、
打ち抜かれた電子部品をインデックステーブルの周方向に所定間隔で設けられた実装ヘッドに受け渡す工程と、
電子部品を受けた実装ヘッドを所定の位置に位置決めし、その実装ヘッドに保持された電子部品を上記基板に実装する工程と、
上記実装ヘッドに保持された電子部品を上記基板に実装する前にその電子部品の上記キヤリアテープの送り方向に位置する一端部に設けられた位置合わせマーク及び上記一端部の端面の切断線を撮像する工程と、
上記電子部品の撮像に基いて上記位置合わせマークから上記切断線までの距離を算出し、その距離に応じて上記送り用スプロケットによる上記キヤリアテープの送り量を制御する工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法にある。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、基板に電子部品を実装する前に、実装ヘッドに保持された電子部品に設けられた位置合わせマークを撮像するとき、電子部品の位置合わせマークが設けられた一端部の端面の切断線を同時に撮像し、その切断線から位置合わせマークまでの距離を算出する。そして、その距離が一定になるよう駆動スプロケットによるキヤリアテープの送り量を制御するため、電子部品の打ち抜き精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の一実施の形態を図面を参照しながら説明する。
この発明の実装装置は図１に示すキヤリアテープ１から電子部品Ｐ（図２と図５に示す）を打ち抜く打ち抜き部１１と、この打ち抜き部１１で打ち抜かれた電子部品Ｐを基板Ｗに実装するための図２に示す実装部１２と、上記打ち抜き部１１で打ち抜かれた電子部品Ｐを上記実装部１２に受け渡す受け渡し部１３を備えている。
【００２１】
上記打ち抜き部１１は、キヤリアテープ１が巻装された供給リール１５を備えている。キヤリアテープ１には図７を参照して説明したように、幅方向両側に係合孔２が形成され、中央部には長手方向に所定間隔で半導体チップ３が実装されている。そして、キヤリアテープ１から切断線Ｌに沿って半導体チップ３を含む部分を打ち抜くことで、電子部品Ｐが形成される。
【００２２】
上記キヤリアテープ１は、半導体チップ３を保護するスペーサテープ１６（図１に示す）とともに上記供給リール１５に巻装されている。供給リール１５から繰り出された上記キヤリアテープ１は、第１のガイドローラ１７及び張力付与手段としての第１のダンサローラ１８にガイドされて駆動スプロケット１９に導かれる。この駆動スプロケット１９はサーボモータ２１によって回転駆動される。それによって、係合孔２を駆動スプロケット１９の歯１９ａに係合させた上記キヤリアテープ１は上記駆動スプロケット１９の回転によって上記供給リール１５から所定長さずつ間欠的に送られる。
【００２３】
上記第１のダンサローラ１８は上記キヤリアテープ１の上記駆動スプロケット１９よりも上流側の部分にテンションを付与している。それによって、駆動スプロケット１９の歯１９ａにはキヤリアテープ１がたるみのない状態で係合するようになっている。
なお、上記スペーサテープ１６は上記キヤリアテープ１とともに供給リール１５から繰り出されてスペーサテープ巻き取りリール２２に巻き取られる。
【００２４】
上記キヤリアテープ１は上記駆動スプロケット１９から第２のガイドローラ２３によって上方に向かってガイドされた後、第３のガイドローラ２４によって下方に向かってガイドされてたるませられる。キヤリアテープ１のたるまされた部分には張力付与手段としての第２のダンサローラ２５が設けられ、この第２のダンサローラ２５を経て上記キヤリアテープ１は巻き取りリール２６に巻き取られるようになっている。
【００２５】
上記第２のダンサローラ２５は上記キヤリアテープ１の上記駆動スプロケット１９よりも下流側の部分に所定にテンションを与えている。それによって、キヤリアテープ１の上記駆動スプロケット１９よりも下流側の部分にたるみが生じるのを防止している。
【００２６】
上記第１、第２のダンサローラ１８，２５が設けられた部分のキヤリアテープ１のたるみ量は図示しないセンサによって検出される。キヤリアテープ１の第１のダンサローラ１８が設けられた部分の弛みが所定以下になってそのことがセンサによって検出されると、供給リール１５が回転駆動されてキヤリアテープ１が繰り出される。そして、たるみが所定量となると、供給リール１５が停止してキヤリアテープ１の繰り出しが停止するようになっている。
【００２７】
キヤリアテープ１の第２のダンサローラ２５が設けられた部分のたるみが所定量以上になったことがセンサによって検出されると、巻き取りリール２６が回転駆動されてキヤリアテープ１を巻き取る。そして、たるみが所定量となると、巻き取りリール２６によるキヤリアテープ１の巻き取りが停止するようになっている。
つまり、キヤリアテープ１の第１のダンサローラ１８と第２のダンサローラ２５が設けられた部分のたるみ量は常に一定となるよう制御される。
【００２８】
上記駆動スプロケット１９と上記第２のガイドローラ２３との間には、上記キヤリアテープ１から電子部品Ｐを打ち抜く金型装置２８が配置されている。この金型装置２８は図２に示すようにメス型である下型２９と、オス型である上型３０を有する。上型３０は図示しないシリンダなどによって上下方向に駆動されるようになっている。
【００２９】
上記キヤリアテープ１は上記駆動スプロケット１９がサーボモータ２１によって駆動されることで所定長さずつ送られてこのキヤリアテープ１から打ち抜かれる部分、つまり図７に矩形の切断線Ｌで示す半導体チップ３を含む部分が上記金型装置２８の下型２９の図２に示す貫通孔３１に対して位置決めされる。
【００３０】
ついで、上型３０が下降方向に駆動され、図示しないテープ押えによって上記キヤリアテープ１が下型２９の上面に押圧保持された後、上型３０がさらに下降方向に駆動されることで、上記上型３０に設けられたポンチ３２によって上記キヤリアテープ１から切断線Ｌに沿う部分が打ち抜かれて電子部品Ｐとなる。
【００３１】
上記金型装置２８によって打ち抜かれた電子部品Ｐは上記受け渡し部１３によって上記実装部１２に搬送される。上記受け渡し部１３は上記金型装置２８から上記実装部１２に向かう、図２に矢印Ｘで示す方向に沿って設けられたベース３６を有する。このベース３６の上面にはガイドレール３５が水平に設けられている。
【００３２】
上記ガイドレール３５にはＸテーブル３７が移動可能に設けられている。このＸテーブル３７は上記ベース３６の一端に設けられた受け渡し用Ｘ駆動源３８によって上記ガイドレール３５に沿って往復駆動されるようになっている。
【００３３】
上記Ｘテーブル３７の上面にはＹテーブル３９が上記Ｘ方向と水平面上で直交するＹ方向に沿って移動可能に設けられている。このＹテーブル３９は上記Ｘテーブル３７の側面に設けられた受け渡し用Ｙ駆動源４０によってＹ方向に沿って往復駆動されるようになっている。
【００３４】
上記Ｙテーブル３９は一端部をＸテーブル３７よりもＸ方向に突出させていて、その突出部分には受け渡し用Ｚθ駆動源４１がその駆動軸４２の軸線を垂直にして設けられている。この駆動軸４２の上端には皿状の受け具４３が設けられている。
【００３５】
上記受け具４３は上記金型装置２８がキヤリアテープ１から電子部品Ｐを打ち抜くときに、上記受け渡し用Ｚθ駆動源４１によって上昇方向に駆動されて下型２９に形成された貫通孔３１の下方で待機している。金型装置２８がキヤリアテープ１から電子部品Ｐを打ち抜くと、その電子部品Ｐは上記受け具４３に受けられる。
【００３６】
上記受け具４３が電子部品Ｐを受けると、Ｘテーブル３７が受け渡し用Ｘ駆動源３８によって図２に鎖線で示す位置までＸ方向に駆動される。つまり、上記受け具４３は上記実装部１２に電子部品Ｐを受け渡す受け渡し位置に位置決めされる。そして、位置決めされた電子部品Ｐは後述するように上記実装部１２に受け渡される。
【００３７】
上記実装部１２は図２と図３に示すように、盤面を水平にして配置された円盤状のインデックステーブル４８を有する。インデックステーブル４８の下面中央にはθ駆動源４９によって回転駆動される回転軸５１の上端が連結されている。θ駆動源４９は図６に示す制御装置４６によって駆動が制御される。つまり、θ駆動源４９は上記インデックステーブル４８を周方向に６０度ずつ間欠的に回転駆動するようになっている。
【００３８】
上記インデックステーブル４８の上面には周方向に６０度間隔で複数、この実施の形態では６つの実装ヘッド５２が設けられている。各実装ヘッド５２は側面形状がＬ字状で、下端面を上記インデックステーブル４８の上面に固定した支持体５３を有する。各支持体５３の垂直な側面には上下方向に沿って一対のリニアガイド５４が設けられている。
【００３９】
上記リニアガイド５４には可動体５５がＺ方向である、上下方向に移動可能に設けられ、図示しないばねによって弾性的に保持されている。上記可動体５５の下端面には実装ツール５６が設けられている。この実装ツール５６には吸引孔（図示せず）が下端面に開口して形成されている。
【００４０】
図３にＡで示す受け渡し位置に、インデックステーブル４８によって６つの実装ヘッド５２のうちの１つが位置決めされると、上記受け具４３が受け渡し用Ｚθ駆動源４１によって上昇方向に駆動されて受け具４３に保持された電子部品Ｐが上記実装ヘッド５２の実装ツール５６の下端面に近接し、その下端面に開口した吸引孔に吸引力が発生する。それによって、上記受け具４３に保持された電子部品Ｐの位置合わせマークｍが設けられた一端部が実装ツール５６に吸着保持される。
【００４１】
上記実装ツール５６が電子部品Ｐを吸着保持すると、インデックステーブル４８が６０度回転駆動されて電子部品Ｐを保持した実装ヘッド５２が図３にＢで示す位置に位置決めされる。この位置では、図示しないブラシによって電子部品Ｐに設けられた端子がブラッシングされる。
【００４２】
ついで、インデックステーブル４８が６０度回転駆動されて上記実装ヘッド５２が図３にＣで示す位置に位置決めされると、図４に示すように斜め上方から上記実装ヘッド５２の実装ツール５６に保持された電子部品Ｐの一端部が上部照明光源５７によって照明される。電子部品Ｐの上部照明光源５７によって照明された部分は下方から撮像手段としての第１の撮像カメラ５８によって撮像される。
【００４３】
なお、上記電子部品Ｐの一端部の下方には、その部分を下方から照明する下部照明光源５９が上記第１の撮像カメラ５８と一体的に設けられている。
【００４４】
上記第１の撮像カメラ５８の撮像信号は上記制御装置４６に出力され、この制御装置４６に設けられた図示しない画像処理部でデジタル信号に変換されて処理される。この画像処理部は変換処理されたデジタル信号から上記電子部品Ｐの一端部の上面に設けられた一対の位置合わせマークｍのＸ、Ｙ座標と、上記電子部品Ｐの一端部の端面の上記金型装置２８によって打ち抜かれた切断線Ｌ１のＸ、Ｙ座標を求める。マークｍのＸ座標を（Ｘ１）、切断線Ｌ１のＸ座標を（Ｘ２）とすると、図５に示すこれらのＸ座標の差（Ｘ１−Ｘ２）、つまり距離δＸを求める。つまり、上記切断線Ｌ１から上記位置合わせマークｍまでの上記距離δＸを算出する。
【００４５】
上記金型装置２８が電子部品Ｐを打ち抜く位置は一定であるから、キヤリアテープ１が常に同じ送り量で送られていれば、上記距離δＸは一定となる。しかしながら、駆動スプロケット１９によって送られるキヤリアテープ１の送り量が、上記駆動スプロケット１９の歯１９ａとキヤリアテープ１の係合孔２とのガタによって誤差が生じ、その誤差が積算されたり、キヤリアテープ１が温度変化やテンションの変化によって伸びたりすると、上記距離δＸが次第に変化する。
【００４６】
そして、その距離δＸは、実装ヘッド５２がインデックステーブル４８の回転によって図３に示す位置Ｄに位置決めされたときに、その実装ヘッド５２に保持された電子部品Ｐを撮像する第１の撮像カメラ５８の撮像信号によって算出できるから、その距離δＸの変化を検出することで、駆動スプロケット１９によるキヤリアテープ１の送りが正常であるか否かを判定することができる。
【００４７】
上記距離δＸが予め設定された許容値の上限値或いは下限値よりも変化した場合、制御装置４６から上記キヤリアテープ１を送る駆動スプロケット１９を駆動するサーボモータ２１に補正信号が出力され、上記駆動スプロケット１９によってキヤリアテープ１を送る送り量が補正される。
【００４８】
たとえば、距離δＸが上限値以上となったときにはその値に応じて駆動スプロケット１９の回転角度が減少させられる。それによって、キヤリアテープ１の送り量が減少させられるから、距離δＸが設定値に近付くことになる。同様に、距離δＸが下限値よりも小さくなったときには、駆動スプロケット１９によるキヤリアテープ１の送り量が増大させられる。
【００４９】
このようにして上記距離δＸが一定となるよう制御される。つまり、金型装置２８によってキヤリアテープ１から打ち抜かれる電子部品Ｐの位置合わせマークｍから切断線Ｌ１までの距離δＸが一定となるよう制御される。
【００５０】
実装ヘッド５２がＣの位置から６０度回転駆動されてＤの位置に位置決めされると、このＤの位置で上記電子部品Ｐは基板Ｗの一側部に実装される。この基板Ｗは載置テーブル６１に載置されている。載置テーブル６１は基板Ｗよりも平面形状が小さく設定されている。それによって、基板Ｗの周辺部は載置テーブル６１の周縁から外方に突出している。
【００５１】
上記載置テーブル６１はＹ可動体６２の上面にＸ方向に沿って移動可能に設けられている。上記Ｙ可動体６２はベース６３の上面に上記Ｘ方向と直交するＹ方向に沿って移動可能に設けられている。
【００５２】
上記Ｙ可動体６２の一側面には載置テーブル用Ｘ駆動源６４が設けられ、このＸ駆動源６４によって上記載置テーブル６１はＸ方向に駆動されるようになっている。上記ベース６３の一側面に載置テーブル用Ｙ駆動源６５が設けられている。このＹ駆動源６５は上記Ｙ可動体６２をＹ方向に沿って駆動するようになっている。それによって、上記載置テーブル６１はＸ、Ｙ方向に駆動されることになる。
【００５３】
図３に示すように、載置テーブル６１に載置された基板Ｗの上記電子部品Ｐが実装される一側部には図示しない位置合わせマークが設けられていて、その位置合わせマークは第２の撮像カメラ６７によって撮像される。第２の撮像カメラ６７の撮像信号は制御装置４６に出力され、ここでデジタル信号に変換されて上記基板Ｗの位置合わせマークの座標を算出する。
【００５４】
一方、Ｄの位置にある実装ヘッド５２に保持された電子部品Ｐの位置合わせマークの座標は、その実装ヘッド５２がＣの位置にあるときに第１の撮像カメラ５８で撮像されて算出されている。
【００５５】
したがって、Ｄの位置では、電子部品Ｐの位置合わせマークｍの座標に対して基板Ｗの位置合わせマークの座標が一致するよう、上記基板Ｗが載置テーブル６１によって位置決めされる。
【００５６】
位置決め後、実装ヘッド５２の上方に配設された実装用シリンダ６８が作動して実装ヘッド５２の可動体５５を押圧し、この可動体５５を図示しないばねの付勢力に抗して下降方向へ駆動する。それによって、可動体５５の下端に設けられた実装ツール５６に保持された電子部品Ｐが上記基板Ｗの側辺部に設けられた図示しない粘着性のテープに圧着されることになる。つまり、電子部品Ｐが基板Ｗに実装される。このとき、上記基板Ｗの上記電子部品Ｐが実装される部分の下面は図２に示すバックアップ部材６９によって支持される。
【００５７】
このような構成の実装装置によれば、キヤリアテープ１から金型装置２８によって電子部品Ｐを打ち抜き、その電子部品Ｐをインデックステーブル４８の実装ヘッド５２に受け渡して基板Ｗに実装する際、駆動スプロケット１９によって間欠的に所定長さずつ搬送されるキヤリアテープ１の搬送長さに誤差が生じることがある。
【００５８】
駆動スプロケット１９によって搬送されるキヤリアテープ１の一回当たりの搬送誤差は、このキヤリアテープ１から打ち抜かれた電子部品Ｐの一端部に設けられた位置合わせマークｍと、その一端部の端面の切断線Ｌ１との間の距離δＸによって判断することができる。
【００５９】
一方、インデックステーブル４８の実装ヘッド５２に受け渡された電子部品Ｐは、基板Ｗに実装される前に位置合わせマークｍを第１の撮像カメラ５８の撮像し、その撮像信号から上記位置合わせマークｍの座標を求め、その座標と基板Ｗの位置合わせマークの座標とが一致するよう、これら両者を位置合わせして実装するようにしている。
【００６０】
そこで、電子部品Ｐの位置合わせマークｍを第１の撮像カメラ５８によって撮像するとき、位置合わせマークｍだけでなく、その位置合わせマークｍが設けられた電子部品Ｐの一端部の端面の切断線Ｌ１を同時に撮像することで、位置合わせマークｍの座標と同時に、上記距離δＸを算出するようにした。
【００６１】
そして、第１の撮像カメラ５８の撮像信号から算出された上記距離δＸによって上記駆動スプロケット１９によるキヤリアテープ１の一回当たりの搬送誤差を求め、その搬送誤差を制御装置４６によって駆動スプロケット１９を駆動するサーボモータ２１にフィードバックするため、上記駆動スプロケット１９によるキヤリアテープ１の間欠搬送を、１回当たりの搬送長さに誤差が生じることがないよう制御することができる。
【００６２】
第１の撮像カメラ５８によって実装ヘッド５２に設けられた電子部品Ｐを下方から第１の撮像カメラ５８によって撮像する際、その電子部品Ｐを斜め上方から上部照明光源５７によって照明するようにした。そのため、電子部品Ｐの端部上面に設けられた位置合わせマークｍと、その端部の端面の切断線Ｌ１とを同時に、しかも確実に撮像することが可能となる。
【００６３】
駆動スプロケット１９によって間欠搬送されるキヤリアテープ１には、上記駆動スプロケット１９の上流側と下流側の部分にそれぞれ第１のダンサローラ１８と第２のダンサローラ２５によってテンションを与えるようにした。
【００６４】
そのため、上記駆動スプロケット１９によって間欠搬送されるキヤリアテープ１にたるみが生じ難くなるから、たるみにより搬送誤差が生じるのを大幅に低減することが可能となる。
【００６５】
上記一実施の形態ではキヤリアテープに張力を付与するダンサローラを、駆動スプロケットの上流側と下流側の両方に設けたが、どちらか一方だけであってもキヤリアテープに所定のテンションを付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】この発明の一実施の形態を示すキヤリアテープから金型装置によって電子部品を打ち抜く打ち抜き部の概略的構成図。
【図２】上記打ち抜き部によって打ち抜かれた電子部品を受け渡す受け渡し部と実装部の概略的構成図。
【図３】上記実装部のインデックステーブルの平面図。
【図４】インデックステーブルの所定の回転位置で電子部品を第１の撮像カメラによって撮像する構成を示す説明図。
【図５】キヤリアテープから打ち抜かれた電子部品の説明図。
【図６】実装装置の制御系統を示すブロック図。
【図７】キヤリアテープの一部を示す説明図。
【図８】図８とは電子部品の打ち抜き方向が異なる場合のキヤリアテープの一部を示す説明図。
【符号の説明】
【００６７】
１…キヤリアテープ、２…係合孔、１１…打ち抜き部、１２…実装部、１３…受け渡し部、１５…供給リール、１８…第１のダンサローラ、１９…駆動スプロケット、２１…サーボモータ、２５…第２のダンサローラ、２６…巻き取りリール、２８…金型装置、２９…下型、３０…上型、４６…制御装置、４８…インデックステーブル、５２…実装ヘッド、５７…上部照明光源、５８…第１の撮像カメラ（撮像手段）。
【技術分野】
【０００１】
この発明はたとえば液晶表示装置に用いられるガラス製のパネルなどの基板に、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）などの電子部品を実装する電子部品の実装装置及び実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、液晶表示装置を製造する場合、パネルなどの基板に、ＴＣＰなどの電子部品を実装するための実装装置が用いられる。上記電子部品は金型によってキヤリアテープから打ち抜かれた後、所定角度ずつ間欠的に回転駆動されインデックステーブルによって所定の位置、つまり受け渡し位置に位置決めされた実装ヘッドに受け渡される。上記インデックステーブルには１回当たりの回転角度に応じた間隔で周方向に複数の上記実装ヘッドが設けられている。
【０００３】
電子部品が供給された実装ヘッドは、上記インデックステーブルによって実装装置に位置決めされると、その位置で待機する基板に実装される。この基板はＸＹ方向に駆動される載置テーブルに載置されていて、この載置テーブルによってＸＹ方向に駆動されて上記実装位置に位置決めされるようになっている。
【０００４】
上記キヤリアテープは供給リールに巻装されている。供給リールから繰り出されたキヤリアテープは金型装置で電子部品が打ち抜かれた後巻き取りリールに巻き取られるようになっている。
【０００５】
図７に示すようにキヤリアテープ１の幅方向両側には係合孔２が所定間隔で穿設されている。上記係合孔２にはサーボモータによって回転駆動される駆動用スプロケットの歯が係合するようになっていて、この駆動用スプロケットが回転駆動されることで、上記キヤリアテープ１が所定距離ずつ間欠的に搬送される。
【０００６】
そして、キヤリアテープ１が所定距離搬送される毎に上記金型装置が作動し、上記キヤリアテープ１から半導体チップ３が実装された部分が同図にＬで示す矩形状の切断線に沿って打ち抜かれて電子部品Ｐが形成されるようになっている。上記キヤリアテープ１から打ち抜かれた電子部品Ｐには、キヤリアテープ１の搬送方向に沿う一端部に一対の位置合わせマークｍがプリントされている。
【０００７】
上記位置合わせマークｍは、電子部品Ｐを基板に実装するとき、撮像カメラによって撮像され、その撮像結果に基いて実装ヘッドに保持された電子部品Ｐの位置が算出される。そして、算出された電子部品Ｐの位置に応じて基板を位置決めするようになっている。
【０００８】
なお、駆動用スプロケットに搬送されるキヤリアテープ１は、たるみが生じないようテンションが付与されるようになっている。
このようにしてキヤリアテープから電子部品を打ち抜く先行技術は特許文献１に示されている。
【特許文献１】特開２００６−６６６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
キヤリアテープ１の幅方向両側に穿設された係合孔２に、駆動用スプロケットの歯を係合させ、その駆動用スプロケットをサーボモータによって回転駆動して上記キヤリアテープ１を搬送する場合、上記駆動用スプロケットの歯に対して上記キヤリアテープ１の係合孔２が容易かつ確実に係脱できるようにするため、上記歯の大きさに比べて上記係合孔２の方が大きく形成されている。つまり、歯と係合孔２の間にはガタがある。しかも、キヤリアテープ１の両側に形成される係合孔２のピッチ間隔にはある程度の誤差が生じる。さらに、合成樹脂製のキヤリアテープ１は温度やテンションの変化によって伸びが生じることがある。
【００１０】
そのため、これらのことにより、キヤリアテープ１を駆動用スプロケットで所定距離ずつ送りながら電子部品を打ち抜くということを繰り返して行なっていると、金型装置に対してキヤリアテープ１の送り方向に対する位置決め精度にずれが生じ、このキヤリアテープ１から電子部品Ｐを高精度で打ち抜くことができなくなるということが生じる。
【００１１】
キヤリアテープ１の位置決め精度がその送り方向に対してずれが生じると、図７に示すキヤリアテープ１の送り方向の先端側に位置する切断線Ｌ１と位置合わせマークｍとの距離δＸが変化してくる。距離δＸが小さくなると、基板に電子部品Ｐを実装したとき、基板に電子部品に設けられたリードが十分な長さで接続されないということがあり、逆に距離δＸが大き過ぎると、電子部品Ｐの基板に接続された端部にめくれが生じるなどのことがあり、好ましくない。
【００１２】
図７ではキヤリアテープ１から電子部品Ｐをそのキヤリアテープ１の長手方向に沿って長胃状態で打ち抜くようにしたが、図８に示すように電子部品Ｐはキヤリアテープ１の幅方向に沿って長く打ち抜くこともある。その場合、位置合わせマークｍとキヤリアテープ１の送り方向一端部の端面の切断線Ｌ１との距離δＸは図示のようになる。
【００１３】
この発明は、駆動用スプロケットによって送られるキヤリアテープを金型装置に対して位置ずれが生じないよう位置決めできるようにすることで、キヤリアテープから電子部品を高精度に打ち抜いて基板に実装することができるようにした電子部品の実装装置及び実装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明は、基板に電子部品を実装する電子部品の実装装置であって、
キヤリアテープが巻装された供給リールと、
この供給リールから繰り出されたキヤリアテープを送る駆動スプロケットと、
この駆動スプロケットによって送られた上記キヤリアテープから上記電子部品を打ち抜く金型装置と、
この金型装置によって上記電子部品が打ち抜かれた上記キヤリアテープを巻き取る巻き取りリールと、
回転駆動されるインデックステーブルと、
このインデックステーブルの周方向に所定間隔で設けられ上記金型装置によって打ち抜かれた上記電子部品が受け渡されて上記インデックステーブルの回転によって所定の位置に位置決めされたときにその電子部品を上記基板に実装する複数の実装ヘッドと、
実装ヘッドに受け渡された電子部品が上記基板に実装される前に上記実装ヘッドに保持された電子部品の上記キヤリアテープの送り方向に位置する一端部に設けられた位置合わせマーク及び上記一端部の端面の切断線を撮像する撮像手段と、
この撮像手段の撮像信号によって上記位置合わせマークから上記切断線までの距離を算出し、その距離に応じて上記駆動スプロケットによる上記キヤリアテープの送り量を制御する制御手段と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置にある。
【００１５】
上記撮像手段は、上記実装ヘッドに受け渡されて保持された電子部品を斜め上方から照明する照明ライト及び上記実装ヘッドに保持された電子部品の下方に配置された撮像カメラを備えていることが好ましい。
【００１６】
上記駆動スプロケットは、上記金型装置よりも上記キヤリアテープの送り方向上流側或いは下流側のどちらか一方に配置され、他方には上記駆動スプロケットに送られる上記キヤリアテープに張力を与える張力付与手段が配置されていることが好ましい。
【００１７】
上記金型装置で上記キヤリアテープから打ち抜かれた電子部品を、上記インデックステーブルによって所定の回転位置に位置決めされた上記実装ヘッドに受け渡すための受け渡し手段を備えていることが好ましい。
【００１８】
この発明は、基板に電子部品を実装する電子部品の実装方法であって、
供給リールから繰り出されたキヤリアテープを所定長さで送りながらそのキヤリアテープから上記電子部品を打ち抜くとともに、電子部品が打ち抜かれたキヤリアテープを巻き取りリールに巻き取る工程と、
打ち抜かれた電子部品をインデックステーブルの周方向に所定間隔で設けられた実装ヘッドに受け渡す工程と、
電子部品を受けた実装ヘッドを所定の位置に位置決めし、その実装ヘッドに保持された電子部品を上記基板に実装する工程と、
上記実装ヘッドに保持された電子部品を上記基板に実装する前にその電子部品の上記キヤリアテープの送り方向に位置する一端部に設けられた位置合わせマーク及び上記一端部の端面の切断線を撮像する工程と、
上記電子部品の撮像に基いて上記位置合わせマークから上記切断線までの距離を算出し、その距離に応じて上記送り用スプロケットによる上記キヤリアテープの送り量を制御する工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法にある。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、基板に電子部品を実装する前に、実装ヘッドに保持された電子部品に設けられた位置合わせマークを撮像するとき、電子部品の位置合わせマークが設けられた一端部の端面の切断線を同時に撮像し、その切断線から位置合わせマークまでの距離を算出する。そして、その距離が一定になるよう駆動スプロケットによるキヤリアテープの送り量を制御するため、電子部品の打ち抜き精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の一実施の形態を図面を参照しながら説明する。
この発明の実装装置は図１に示すキヤリアテープ１から電子部品Ｐ（図２と図５に示す）を打ち抜く打ち抜き部１１と、この打ち抜き部１１で打ち抜かれた電子部品Ｐを基板Ｗに実装するための図２に示す実装部１２と、上記打ち抜き部１１で打ち抜かれた電子部品Ｐを上記実装部１２に受け渡す受け渡し部１３を備えている。
【００２１】
上記打ち抜き部１１は、キヤリアテープ１が巻装された供給リール１５を備えている。キヤリアテープ１には図７を参照して説明したように、幅方向両側に係合孔２が形成され、中央部には長手方向に所定間隔で半導体チップ３が実装されている。そして、キヤリアテープ１から切断線Ｌに沿って半導体チップ３を含む部分を打ち抜くことで、電子部品Ｐが形成される。
【００２２】
上記キヤリアテープ１は、半導体チップ３を保護するスペーサテープ１６（図１に示す）とともに上記供給リール１５に巻装されている。供給リール１５から繰り出された上記キヤリアテープ１は、第１のガイドローラ１７及び張力付与手段としての第１のダンサローラ１８にガイドされて駆動スプロケット１９に導かれる。この駆動スプロケット１９はサーボモータ２１によって回転駆動される。それによって、係合孔２を駆動スプロケット１９の歯１９ａに係合させた上記キヤリアテープ１は上記駆動スプロケット１９の回転によって上記供給リール１５から所定長さずつ間欠的に送られる。
【００２３】
上記第１のダンサローラ１８は上記キヤリアテープ１の上記駆動スプロケット１９よりも上流側の部分にテンションを付与している。それによって、駆動スプロケット１９の歯１９ａにはキヤリアテープ１がたるみのない状態で係合するようになっている。
なお、上記スペーサテープ１６は上記キヤリアテープ１とともに供給リール１５から繰り出されてスペーサテープ巻き取りリール２２に巻き取られる。
【００２４】
上記キヤリアテープ１は上記駆動スプロケット１９から第２のガイドローラ２３によって上方に向かってガイドされた後、第３のガイドローラ２４によって下方に向かってガイドされてたるませられる。キヤリアテープ１のたるまされた部分には張力付与手段としての第２のダンサローラ２５が設けられ、この第２のダンサローラ２５を経て上記キヤリアテープ１は巻き取りリール２６に巻き取られるようになっている。
【００２５】
上記第２のダンサローラ２５は上記キヤリアテープ１の上記駆動スプロケット１９よりも下流側の部分に所定にテンションを与えている。それによって、キヤリアテープ１の上記駆動スプロケット１９よりも下流側の部分にたるみが生じるのを防止している。
【００２６】
上記第１、第２のダンサローラ１８，２５が設けられた部分のキヤリアテープ１のたるみ量は図示しないセンサによって検出される。キヤリアテープ１の第１のダンサローラ１８が設けられた部分の弛みが所定以下になってそのことがセンサによって検出されると、供給リール１５が回転駆動されてキヤリアテープ１が繰り出される。そして、たるみが所定量となると、供給リール１５が停止してキヤリアテープ１の繰り出しが停止するようになっている。
【００２７】
キヤリアテープ１の第２のダンサローラ２５が設けられた部分のたるみが所定量以上になったことがセンサによって検出されると、巻き取りリール２６が回転駆動されてキヤリアテープ１を巻き取る。そして、たるみが所定量となると、巻き取りリール２６によるキヤリアテープ１の巻き取りが停止するようになっている。
つまり、キヤリアテープ１の第１のダンサローラ１８と第２のダンサローラ２５が設けられた部分のたるみ量は常に一定となるよう制御される。
【００２８】
上記駆動スプロケット１９と上記第２のガイドローラ２３との間には、上記キヤリアテープ１から電子部品Ｐを打ち抜く金型装置２８が配置されている。この金型装置２８は図２に示すようにメス型である下型２９と、オス型である上型３０を有する。上型３０は図示しないシリンダなどによって上下方向に駆動されるようになっている。
【００２９】
上記キヤリアテープ１は上記駆動スプロケット１９がサーボモータ２１によって駆動されることで所定長さずつ送られてこのキヤリアテープ１から打ち抜かれる部分、つまり図７に矩形の切断線Ｌで示す半導体チップ３を含む部分が上記金型装置２８の下型２９の図２に示す貫通孔３１に対して位置決めされる。
【００３０】
ついで、上型３０が下降方向に駆動され、図示しないテープ押えによって上記キヤリアテープ１が下型２９の上面に押圧保持された後、上型３０がさらに下降方向に駆動されることで、上記上型３０に設けられたポンチ３２によって上記キヤリアテープ１から切断線Ｌに沿う部分が打ち抜かれて電子部品Ｐとなる。
【００３１】
上記金型装置２８によって打ち抜かれた電子部品Ｐは上記受け渡し部１３によって上記実装部１２に搬送される。上記受け渡し部１３は上記金型装置２８から上記実装部１２に向かう、図２に矢印Ｘで示す方向に沿って設けられたベース３６を有する。このベース３６の上面にはガイドレール３５が水平に設けられている。
【００３２】
上記ガイドレール３５にはＸテーブル３７が移動可能に設けられている。このＸテーブル３７は上記ベース３６の一端に設けられた受け渡し用Ｘ駆動源３８によって上記ガイドレール３５に沿って往復駆動されるようになっている。
【００３３】
上記Ｘテーブル３７の上面にはＹテーブル３９が上記Ｘ方向と水平面上で直交するＹ方向に沿って移動可能に設けられている。このＹテーブル３９は上記Ｘテーブル３７の側面に設けられた受け渡し用Ｙ駆動源４０によってＹ方向に沿って往復駆動されるようになっている。
【００３４】
上記Ｙテーブル３９は一端部をＸテーブル３７よりもＸ方向に突出させていて、その突出部分には受け渡し用Ｚθ駆動源４１がその駆動軸４２の軸線を垂直にして設けられている。この駆動軸４２の上端には皿状の受け具４３が設けられている。
【００３５】
上記受け具４３は上記金型装置２８がキヤリアテープ１から電子部品Ｐを打ち抜くときに、上記受け渡し用Ｚθ駆動源４１によって上昇方向に駆動されて下型２９に形成された貫通孔３１の下方で待機している。金型装置２８がキヤリアテープ１から電子部品Ｐを打ち抜くと、その電子部品Ｐは上記受け具４３に受けられる。
【００３６】
上記受け具４３が電子部品Ｐを受けると、Ｘテーブル３７が受け渡し用Ｘ駆動源３８によって図２に鎖線で示す位置までＸ方向に駆動される。つまり、上記受け具４３は上記実装部１２に電子部品Ｐを受け渡す受け渡し位置に位置決めされる。そして、位置決めされた電子部品Ｐは後述するように上記実装部１２に受け渡される。
【００３７】
上記実装部１２は図２と図３に示すように、盤面を水平にして配置された円盤状のインデックステーブル４８を有する。インデックステーブル４８の下面中央にはθ駆動源４９によって回転駆動される回転軸５１の上端が連結されている。θ駆動源４９は図６に示す制御装置４６によって駆動が制御される。つまり、θ駆動源４９は上記インデックステーブル４８を周方向に６０度ずつ間欠的に回転駆動するようになっている。
【００３８】
上記インデックステーブル４８の上面には周方向に６０度間隔で複数、この実施の形態では６つの実装ヘッド５２が設けられている。各実装ヘッド５２は側面形状がＬ字状で、下端面を上記インデックステーブル４８の上面に固定した支持体５３を有する。各支持体５３の垂直な側面には上下方向に沿って一対のリニアガイド５４が設けられている。
【００３９】
上記リニアガイド５４には可動体５５がＺ方向である、上下方向に移動可能に設けられ、図示しないばねによって弾性的に保持されている。上記可動体５５の下端面には実装ツール５６が設けられている。この実装ツール５６には吸引孔（図示せず）が下端面に開口して形成されている。
【００４０】
図３にＡで示す受け渡し位置に、インデックステーブル４８によって６つの実装ヘッド５２のうちの１つが位置決めされると、上記受け具４３が受け渡し用Ｚθ駆動源４１によって上昇方向に駆動されて受け具４３に保持された電子部品Ｐが上記実装ヘッド５２の実装ツール５６の下端面に近接し、その下端面に開口した吸引孔に吸引力が発生する。それによって、上記受け具４３に保持された電子部品Ｐの位置合わせマークｍが設けられた一端部が実装ツール５６に吸着保持される。
【００４１】
上記実装ツール５６が電子部品Ｐを吸着保持すると、インデックステーブル４８が６０度回転駆動されて電子部品Ｐを保持した実装ヘッド５２が図３にＢで示す位置に位置決めされる。この位置では、図示しないブラシによって電子部品Ｐに設けられた端子がブラッシングされる。
【００４２】
ついで、インデックステーブル４８が６０度回転駆動されて上記実装ヘッド５２が図３にＣで示す位置に位置決めされると、図４に示すように斜め上方から上記実装ヘッド５２の実装ツール５６に保持された電子部品Ｐの一端部が上部照明光源５７によって照明される。電子部品Ｐの上部照明光源５７によって照明された部分は下方から撮像手段としての第１の撮像カメラ５８によって撮像される。
【００４３】
なお、上記電子部品Ｐの一端部の下方には、その部分を下方から照明する下部照明光源５９が上記第１の撮像カメラ５８と一体的に設けられている。
【００４４】
上記第１の撮像カメラ５８の撮像信号は上記制御装置４６に出力され、この制御装置４６に設けられた図示しない画像処理部でデジタル信号に変換されて処理される。この画像処理部は変換処理されたデジタル信号から上記電子部品Ｐの一端部の上面に設けられた一対の位置合わせマークｍのＸ、Ｙ座標と、上記電子部品Ｐの一端部の端面の上記金型装置２８によって打ち抜かれた切断線Ｌ１のＸ、Ｙ座標を求める。マークｍのＸ座標を（Ｘ１）、切断線Ｌ１のＸ座標を（Ｘ２）とすると、図５に示すこれらのＸ座標の差（Ｘ１−Ｘ２）、つまり距離δＸを求める。つまり、上記切断線Ｌ１から上記位置合わせマークｍまでの上記距離δＸを算出する。
【００４５】
上記金型装置２８が電子部品Ｐを打ち抜く位置は一定であるから、キヤリアテープ１が常に同じ送り量で送られていれば、上記距離δＸは一定となる。しかしながら、駆動スプロケット１９によって送られるキヤリアテープ１の送り量が、上記駆動スプロケット１９の歯１９ａとキヤリアテープ１の係合孔２とのガタによって誤差が生じ、その誤差が積算されたり、キヤリアテープ１が温度変化やテンションの変化によって伸びたりすると、上記距離δＸが次第に変化する。
【００４６】
そして、その距離δＸは、実装ヘッド５２がインデックステーブル４８の回転によって図３に示す位置Ｄに位置決めされたときに、その実装ヘッド５２に保持された電子部品Ｐを撮像する第１の撮像カメラ５８の撮像信号によって算出できるから、その距離δＸの変化を検出することで、駆動スプロケット１９によるキヤリアテープ１の送りが正常であるか否かを判定することができる。
【００４７】
上記距離δＸが予め設定された許容値の上限値或いは下限値よりも変化した場合、制御装置４６から上記キヤリアテープ１を送る駆動スプロケット１９を駆動するサーボモータ２１に補正信号が出力され、上記駆動スプロケット１９によってキヤリアテープ１を送る送り量が補正される。
【００４８】
たとえば、距離δＸが上限値以上となったときにはその値に応じて駆動スプロケット１９の回転角度が減少させられる。それによって、キヤリアテープ１の送り量が減少させられるから、距離δＸが設定値に近付くことになる。同様に、距離δＸが下限値よりも小さくなったときには、駆動スプロケット１９によるキヤリアテープ１の送り量が増大させられる。
【００４９】
このようにして上記距離δＸが一定となるよう制御される。つまり、金型装置２８によってキヤリアテープ１から打ち抜かれる電子部品Ｐの位置合わせマークｍから切断線Ｌ１までの距離δＸが一定となるよう制御される。
【００５０】
実装ヘッド５２がＣの位置から６０度回転駆動されてＤの位置に位置決めされると、このＤの位置で上記電子部品Ｐは基板Ｗの一側部に実装される。この基板Ｗは載置テーブル６１に載置されている。載置テーブル６１は基板Ｗよりも平面形状が小さく設定されている。それによって、基板Ｗの周辺部は載置テーブル６１の周縁から外方に突出している。
【００５１】
上記載置テーブル６１はＹ可動体６２の上面にＸ方向に沿って移動可能に設けられている。上記Ｙ可動体６２はベース６３の上面に上記Ｘ方向と直交するＹ方向に沿って移動可能に設けられている。
【００５２】
上記Ｙ可動体６２の一側面には載置テーブル用Ｘ駆動源６４が設けられ、このＸ駆動源６４によって上記載置テーブル６１はＸ方向に駆動されるようになっている。上記ベース６３の一側面に載置テーブル用Ｙ駆動源６５が設けられている。このＹ駆動源６５は上記Ｙ可動体６２をＹ方向に沿って駆動するようになっている。それによって、上記載置テーブル６１はＸ、Ｙ方向に駆動されることになる。
【００５３】
図３に示すように、載置テーブル６１に載置された基板Ｗの上記電子部品Ｐが実装される一側部には図示しない位置合わせマークが設けられていて、その位置合わせマークは第２の撮像カメラ６７によって撮像される。第２の撮像カメラ６７の撮像信号は制御装置４６に出力され、ここでデジタル信号に変換されて上記基板Ｗの位置合わせマークの座標を算出する。
【００５４】
一方、Ｄの位置にある実装ヘッド５２に保持された電子部品Ｐの位置合わせマークの座標は、その実装ヘッド５２がＣの位置にあるときに第１の撮像カメラ５８で撮像されて算出されている。
【００５５】
したがって、Ｄの位置では、電子部品Ｐの位置合わせマークｍの座標に対して基板Ｗの位置合わせマークの座標が一致するよう、上記基板Ｗが載置テーブル６１によって位置決めされる。
【００５６】
位置決め後、実装ヘッド５２の上方に配設された実装用シリンダ６８が作動して実装ヘッド５２の可動体５５を押圧し、この可動体５５を図示しないばねの付勢力に抗して下降方向へ駆動する。それによって、可動体５５の下端に設けられた実装ツール５６に保持された電子部品Ｐが上記基板Ｗの側辺部に設けられた図示しない粘着性のテープに圧着されることになる。つまり、電子部品Ｐが基板Ｗに実装される。このとき、上記基板Ｗの上記電子部品Ｐが実装される部分の下面は図２に示すバックアップ部材６９によって支持される。
【００５７】
このような構成の実装装置によれば、キヤリアテープ１から金型装置２８によって電子部品Ｐを打ち抜き、その電子部品Ｐをインデックステーブル４８の実装ヘッド５２に受け渡して基板Ｗに実装する際、駆動スプロケット１９によって間欠的に所定長さずつ搬送されるキヤリアテープ１の搬送長さに誤差が生じることがある。
【００５８】
駆動スプロケット１９によって搬送されるキヤリアテープ１の一回当たりの搬送誤差は、このキヤリアテープ１から打ち抜かれた電子部品Ｐの一端部に設けられた位置合わせマークｍと、その一端部の端面の切断線Ｌ１との間の距離δＸによって判断することができる。
【００５９】
一方、インデックステーブル４８の実装ヘッド５２に受け渡された電子部品Ｐは、基板Ｗに実装される前に位置合わせマークｍを第１の撮像カメラ５８の撮像し、その撮像信号から上記位置合わせマークｍの座標を求め、その座標と基板Ｗの位置合わせマークの座標とが一致するよう、これら両者を位置合わせして実装するようにしている。
【００６０】
そこで、電子部品Ｐの位置合わせマークｍを第１の撮像カメラ５８によって撮像するとき、位置合わせマークｍだけでなく、その位置合わせマークｍが設けられた電子部品Ｐの一端部の端面の切断線Ｌ１を同時に撮像することで、位置合わせマークｍの座標と同時に、上記距離δＸを算出するようにした。
【００６１】
そして、第１の撮像カメラ５８の撮像信号から算出された上記距離δＸによって上記駆動スプロケット１９によるキヤリアテープ１の一回当たりの搬送誤差を求め、その搬送誤差を制御装置４６によって駆動スプロケット１９を駆動するサーボモータ２１にフィードバックするため、上記駆動スプロケット１９によるキヤリアテープ１の間欠搬送を、１回当たりの搬送長さに誤差が生じることがないよう制御することができる。
【００６２】
第１の撮像カメラ５８によって実装ヘッド５２に設けられた電子部品Ｐを下方から第１の撮像カメラ５８によって撮像する際、その電子部品Ｐを斜め上方から上部照明光源５７によって照明するようにした。そのため、電子部品Ｐの端部上面に設けられた位置合わせマークｍと、その端部の端面の切断線Ｌ１とを同時に、しかも確実に撮像することが可能となる。
【００６３】
駆動スプロケット１９によって間欠搬送されるキヤリアテープ１には、上記駆動スプロケット１９の上流側と下流側の部分にそれぞれ第１のダンサローラ１８と第２のダンサローラ２５によってテンションを与えるようにした。
【００６４】
そのため、上記駆動スプロケット１９によって間欠搬送されるキヤリアテープ１にたるみが生じ難くなるから、たるみにより搬送誤差が生じるのを大幅に低減することが可能となる。
【００６５】
上記一実施の形態ではキヤリアテープに張力を付与するダンサローラを、駆動スプロケットの上流側と下流側の両方に設けたが、どちらか一方だけであってもキヤリアテープに所定のテンションを付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】この発明の一実施の形態を示すキヤリアテープから金型装置によって電子部品を打ち抜く打ち抜き部の概略的構成図。
【図２】上記打ち抜き部によって打ち抜かれた電子部品を受け渡す受け渡し部と実装部の概略的構成図。
【図３】上記実装部のインデックステーブルの平面図。
【図４】インデックステーブルの所定の回転位置で電子部品を第１の撮像カメラによって撮像する構成を示す説明図。
【図５】キヤリアテープから打ち抜かれた電子部品の説明図。
【図６】実装装置の制御系統を示すブロック図。
【図７】キヤリアテープの一部を示す説明図。
【図８】図８とは電子部品の打ち抜き方向が異なる場合のキヤリアテープの一部を示す説明図。
【符号の説明】
【００６７】
１…キヤリアテープ、２…係合孔、１１…打ち抜き部、１２…実装部、１３…受け渡し部、１５…供給リール、１８…第１のダンサローラ、１９…駆動スプロケット、２１…サーボモータ、２５…第２のダンサローラ、２６…巻き取りリール、２８…金型装置、２９…下型、３０…上型、４６…制御装置、４８…インデックステーブル、５２…実装ヘッド、５７…上部照明光源、５８…第１の撮像カメラ（撮像手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に電子部品を実装する電子部品の実装装置であって、
キヤリアテープが巻装された供給リールと、
この供給リールから繰り出されたキヤリアテープを送る駆動スプロケットと、
この駆動スプロケットによって送られた上記キヤリアテープから上記電子部品を打ち抜く金型装置と、
この金型装置によって上記電子部品が打ち抜かれた上記キヤリアテープを巻き取る巻き取りリールと、
回転駆動されるインデックステーブルと、
このインデックステーブルの周方向に所定間隔で設けられ上記金型装置によって打ち抜かれた上記電子部品が受け渡されて上記インデックステーブルの回転によって所定の位置に位置決めされたときにその電子部品を上記基板に実装する複数の実装ヘッドと、
実装ヘッドに受け渡された電子部品が上記基板に実装される前に上記実装ヘッドに保持された電子部品の上記キヤリアテープの送り方向に位置する一端部に設けられた位置合わせマーク及び上記一端部の端面の切断線を撮像する撮像手段と、
この撮像手段の撮像信号によって上記位置合わせマークから上記切断線までの距離を算出し、その距離に応じて上記駆動スプロケットによる上記キヤリアテープの送り量を制御する制御手段と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項２】
上記撮像手段は、上記実装ヘッドに受け渡されて保持された電子部品を斜め上方から照明する照明ライト及び上記実装ヘッドに保持された電子部品の下方に配置された撮像カメラを備えていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
【請求項３】
上記駆動スプロケットは、上記金型装置よりも上記キヤリアテープの送り方向上流側或いは下流側のどちらか一方に配置され、他方には上記駆動スプロケットに送られる上記キヤリアテープに張力を与える張力付与手段が配置されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
【請求項４】
上記金型装置で上記キヤリアテープから打ち抜かれた電子部品を、上記インデックステーブルによって所定の回転位置に位置決めされた上記実装ヘッドに受け渡すための受け渡し手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
【請求項５】
基板に電子部品を実装する電子部品の実装方法であって、
供給リールから繰り出されたキヤリアテープを所定長さで送りながらそのキヤリアテープから上記電子部品を打ち抜くとともに、電子部品が打ち抜かれたキヤリアテープを巻き取りリールに巻き取る工程と、
打ち抜かれた電子部品をインデックステーブルの周方向に所定間隔で設けられた実装ヘッドに受け渡す工程と、
電子部品を受けた実装ヘッドを所定の位置に位置決めし、その実装ヘッドに保持された電子部品を上記基板に実装する工程と、
上記実装ヘッドに保持された電子部品を上記基板に実装する前にその電子部品の上記キヤリアテープの送り方向に位置する一端部に設けられた位置合わせマーク及び上記一端部の端面の切断線を撮像する工程と、
上記電子部品の撮像に基いて上記位置合わせマークから上記切断線までの距離を算出し、その距離に応じて上記送り用スプロケットによる上記キヤリアテープの送り量を制御する工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法。
【請求項１】
基板に電子部品を実装する電子部品の実装装置であって、
キヤリアテープが巻装された供給リールと、
この供給リールから繰り出されたキヤリアテープを送る駆動スプロケットと、
この駆動スプロケットによって送られた上記キヤリアテープから上記電子部品を打ち抜く金型装置と、
この金型装置によって上記電子部品が打ち抜かれた上記キヤリアテープを巻き取る巻き取りリールと、
回転駆動されるインデックステーブルと、
このインデックステーブルの周方向に所定間隔で設けられ上記金型装置によって打ち抜かれた上記電子部品が受け渡されて上記インデックステーブルの回転によって所定の位置に位置決めされたときにその電子部品を上記基板に実装する複数の実装ヘッドと、
実装ヘッドに受け渡された電子部品が上記基板に実装される前に上記実装ヘッドに保持された電子部品の上記キヤリアテープの送り方向に位置する一端部に設けられた位置合わせマーク及び上記一端部の端面の切断線を撮像する撮像手段と、
この撮像手段の撮像信号によって上記位置合わせマークから上記切断線までの距離を算出し、その距離に応じて上記駆動スプロケットによる上記キヤリアテープの送り量を制御する制御手段と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項２】
上記撮像手段は、上記実装ヘッドに受け渡されて保持された電子部品を斜め上方から照明する照明ライト及び上記実装ヘッドに保持された電子部品の下方に配置された撮像カメラを備えていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
【請求項３】
上記駆動スプロケットは、上記金型装置よりも上記キヤリアテープの送り方向上流側或いは下流側のどちらか一方に配置され、他方には上記駆動スプロケットに送られる上記キヤリアテープに張力を与える張力付与手段が配置されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
【請求項４】
上記金型装置で上記キヤリアテープから打ち抜かれた電子部品を、上記インデックステーブルによって所定の回転位置に位置決めされた上記実装ヘッドに受け渡すための受け渡し手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
【請求項５】
基板に電子部品を実装する電子部品の実装方法であって、
供給リールから繰り出されたキヤリアテープを所定長さで送りながらそのキヤリアテープから上記電子部品を打ち抜くとともに、電子部品が打ち抜かれたキヤリアテープを巻き取りリールに巻き取る工程と、
打ち抜かれた電子部品をインデックステーブルの周方向に所定間隔で設けられた実装ヘッドに受け渡す工程と、
電子部品を受けた実装ヘッドを所定の位置に位置決めし、その実装ヘッドに保持された電子部品を上記基板に実装する工程と、
上記実装ヘッドに保持された電子部品を上記基板に実装する前にその電子部品の上記キヤリアテープの送り方向に位置する一端部に設けられた位置合わせマーク及び上記一端部の端面の切断線を撮像する工程と、
上記電子部品の撮像に基いて上記位置合わせマークから上記切断線までの距離を算出し、その距離に応じて上記送り用スプロケットによる上記キヤリアテープの送り量を制御する工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−４６５２（Ｐ２００９−４６５２Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６５５３４（Ｐ２００７−１６５５３４）
【出願日】平成１９年６月２２日（２００７．６．２２）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２２日（２００７．６．２２）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
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