特開 2024-138699 部品実装装置および部品実装方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024138699

(43)【公開日】2024-10-09

(54)【発明の名称】部品実装装置および部品実装方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20241002BHJP

【ＦＩ】

H05K13/04 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023049311

(22)【出願日】2023-03-27

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】古市 聖

【テーマコード（参考）】

5E353

【Ｆターム（参考）】

5E353BB01

5E353CC03

5E353DD11

5E353EE02

5E353EE52

5E353EE53

5E353EE54

5E353GG01

5E353HH11

5E353HH51

5E353JJ02

5E353JJ11

5E353JJ26

5E353JJ48

5E353KK02

5E353KK03

5E353QQ11

(57)【要約】

【課題】装着済みの部品との干渉を回避して部品を装着することができる部品実装装置および部品実装方法を提供する。
【解決手段】部品実装装置は、部品をノズルで吸着して基板Ｂに装着する実装ヘッドと、実装ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、ヘッド移動機構を制御して実装ヘッドを移動させ、ノズルで部品を吸着させ、基板Ｂに部品毎に定められた装着位置Ｐ１～Ｐ３に部品を装着させる制御部と、を備える。制御部は、端子群Ｈが形成された裏面端子部品Ｄ１の端子群の位置Ｔ１に基づいて、装着位置Ｐ１に装着された裏面端子部品Ｄ１に隣接する隣接部品Ｄ３を装着させる。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品をノズルで吸着して基板に装着する実装ヘッドと、
前記実装ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、
前記ヘッド移動機構を制御して前記実装ヘッドを移動させ、前記ノズルで前記部品を吸着させ、前記基板に部品毎に定められた装着位置に前記部品を装着させる制御部と、を備え、
前記制御部は、端子群が形成された裏面端子部品の前記端子群の位置に基づいて、前記装着位置に装着された前記裏面端子部品に隣接する隣接部品を装着させる、部品実装装置。

【請求項2】

前記端子群の位置に基づいて、前記隣接部品をノズルで吸着する吸着目標位置を設定する吸着目標位置設定部を、さらに備え、
前記制御部は、前記吸着目標位置を目標として前記ノズルに前記隣接部品を吸着させて、前記装着位置に装着させる、請求項１に記載の部品実装装置。

【請求項3】

前記吸着目標位置設定部は、前記基板に装着された前記裏面端子部品の外周の位置が正規の外周の位置から近づいた方向にある隣接部品の吸着目標位置を、前記裏面端子部品から遠ざかる方向に所定の吸着移動距離だけ移動させた補正吸着目標位置に設定し、
前記制御部は、前記補正吸着目標位置を目標として前記ノズルに前記隣接部品を吸着させて、前記装着位置に装着させる、請求項２に記載の部品実装装置。

【請求項4】

前記吸着目標位置設定部は、前記端子群の位置に基づいて、前記吸着移動距離を設定する、請求項３に記載の部品実装装置。

【請求項5】

ノズルが吸着する前記隣接部品の前記ノズルに対する吸着ずれ量を検出する吸着ずれ量検出手段と、
前記吸着ずれ量に基づいて、前記隣接部品を前記装着位置に装着した場合に、前記装着位置に装着された前記裏面端子部品に前記ノズルが干渉するか否かを判断する干渉判断部と、
前記干渉判断部によって干渉すると判断された場合に、前記隣接部品の装着位置を前記裏面端子部品から遠ざける方向に所定の装着移動距離だけ移動させた補正装着位置に設定する補正装着位置設定部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記隣接部品を前記補正装着位置に装着させる、請求項１または２に記載の部品実装装置。

【請求項6】

前記補正装着位置設定部は、前記端子群の位置と前記吸着ずれ量に基づいて、前記装着移動距離を設定する、請求項５に記載の部品実装装置。

【請求項7】

前記隣接部品を前記補正装着位置に装着する場合に、前記隣接部品または前記ノズルが既に装着されている他の部品に干渉するか否かを判断する補正後干渉判断部を、さらに備える、請求項５に記載の部品実装装置。

【請求項8】

前記裏面端子部品の前記端子群の位置を検出する端子群位置検出手段を、さらに備える、請求項１に記載の部品実装装置。

【請求項9】

部品をノズルで吸着して基板に装着する部品実装方法であって、
端子群が形成された裏面端子部品の前記端子群の位置に基づいて、基板に部品毎に定められた装着位置に装着された前記裏面端子部品に隣接する隣接部品を装着させる、部品実装方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部品をノズルで吸着して基板に装着する部品実装装置および部品実装方法に関する。

【背景技術】

【0002】

部品実装装置は、ノズルで吸着した部品の吸着ずれを補正して部品を基板に装着する。近年、携帯型端末などの電子機器の小型化に伴い、これらの電子機器に用いられる基板に装着される部品の微小化、狭隣接化が進展している。このような狭隣接実装の場合には、部品を吸着したノズルを基板に装着済みの部品に近接した位置まで移動させる必要が有る。そのため、吸着した部品が基板に装着済みの隣接部品から離れる方向に吸着ずれしている場合、吸着した部品を基板の正規の位置に装着するためにノズルの位置を隣接部品側に補正すると、ノズルが装着済みの隣接部品に干渉するという問題が発生する（例えば、特許文献１）。

【0003】

特許文献１に開示されている部品実装装置は、部品を吸着したノズルが部品を基板に装着する前に吸着ずれ量を検出し、吸着ずれ量が設定量以上の場合は装着を禁止して他の部品を再吸着することで、ノズルが装着済みの隣接部品と干渉することを回避している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４－２０７３７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１を含む従来技術では、吸着ずれが設定量以上となる度に再吸着するため、生産性が低下するという問題点があった。また、吸着ずれが大きかった場合に部品を破棄するため、多くの破棄部品が発生するという問題点もあった。

【0006】

そこで本発明は、装着済みの部品との干渉を回避して部品を装着することができる部品実装装置および部品実装方法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】

【0007】

本発明の部品実装装置は、部品をノズルで吸着して基板に装着する実装ヘッドと、前記実装ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、前記ヘッド移動機構を制御して前記実装ヘッドを移動させ、前記ノズルで前記部品を吸着させ、前記基板に部品毎に定められた装着位置に前記部品を装着させる制御部と、を備え、前記制御部は、端子群が形成された裏面端子部品の前記端子群の位置に基づいて、前記装着位置に装着された前記裏面端子部品に隣接する隣接部品を装着させる。

【0008】

本発明の部品実装方法は、部品をノズルで吸着して基板に装着する部品実装方法であって、端子群が形成された裏面端子部品の前記端子群の位置に基づいて、基板に部品毎に定められた装着位置に装着された前記裏面端子部品に隣接する隣接部品を装着させる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、装着済みの部品との干渉を回避して部品を装着することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施の形態の部品実装システムの構成説明図

【図2】本発明の一実施の形態の部品実装システムが備える部品実装装置の構成説明図

【図3】本発明の一実施の形態の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図

【図4】本発明の一実施の形態の部品実装装置において使用される生産データの一例の説明図

【図5】本発明の一実施の形態の部品実装装置が備える部品認識カメラによる裏面端子部品の撮像の説明図

【図6】本発明の一実施の形態の部品実装装置による裏面端子部品の端子群位置検出処理の説明図

【図7】本発明の一実施の形態の部品実装装置により部品が装着される基板の一例の説明図

【図8】本発明の一実施の形態の部品実装装置により部品が装着された基板の一例の説明図

【図9】本発明の一実施の形態の部品実装装置により設定される隣接部品の吸着目標位置の一例の説明図

【図10】本発明の一実施の形態の部品実装装置により隣接部品を装着する一例の説明図

【図11】本発明の一実施の形態の部品実装装置により補正吸着目標位置を目標に吸着した隣接部品を装着する一例の説明図

【図12】本発明の一実施の形態の部品実装装置により補正装着位置に隣接部品を装着する一例の説明図

【図13】本発明の一実施の形態の部品実装方法のフロー図

【図14】本発明の一実施の形態の隣接部品の装着方法の第１実施例のフロー図

【図15】本発明の一実施の形態の隣接部品の装着方法の第２実施例のフロー図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、部品実装システム、管理コンピュータ、部品実装装置などの仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図２、及び後述する一部では、水平面内で互いに直交する２軸として、基板搬送方向のＸ軸（図２における紙面垂直方向）、基板搬送方向に直交するＹ軸（図２における左右方向）が示される。図２、及び後述する一部では、水平面と直交する高さ方向としてＺ軸（図２における上下方向）が示される。

【0012】

まず図１を参照して、部品実装システム１の構成を説明する。基板搬送方向の上流（紙面左側）から下流（紙面右側）に向けて、印刷装置Ｍ１、部品実装装置Ｍ２～Ｍ４、リフロー装置Ｍ５などの生産装置を直列に連結して構成されている。各生産装置は通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３に接続されている。部品実装システム１は、印刷装置Ｍ１に搬入された基板Ｂを順に搬送しながら各生産装置で処理を行い、基板Ｂに部品Ｄを装着して実装基板を生産する機能を有している。なお、部品実装システム１は通信ネットワーク２を介して接続される生産装置群であって、物理的に生産装置同士が連結されていなくてもよい。

【0013】

図１において、印刷装置Ｍ１は、はんだ印刷作業部によって上流から搬入された基板Ｂの電極Ｅ（ランド）の位置に複数の開口が形成されたマスクを介してはんだペーストなどのはんだを印刷するはんだ印刷作業を実行する。部品実装装置Ｍ２～Ｍ４は、部品実装作業部によってはんだが印刷された基板Ｂに部品Ｄを装着する部品実装作業を実行する。なお、生産ラインＬ１は、部品実装装置Ｍ２～Ｍ４が３台の構成に限定されることなく、部品実装装置Ｍ２～Ｍ４が１台または２台であっても４台以上であってもよい。

【0014】

リフロー装置Ｍ５は、装置内に搬入された基板Ｂを基板加熱部によって加熱してはんだを融解させ、はんだにより基板Ｂの電極Ｅに部品Ｄの端子やバンプを接合させる基板加熱作業（リフロー）を実行する。リフロー装置Ｍ５においてはんだが融解されると、液状になったはんだの表面張力により装着時に位置ずれしていた部品Ｄが基板Ｂの電極Ｅに引っ張られ、リフロー後に電極Ｅに対する位置ずれが小さくなるセルフアライメント効果が得られる。なお、セルフアライメント効果の大きさは部品Ｄの形状や重量などに依存し、部品Ｄ毎に効果の有無や効果の具合は異なる。

【0015】

次に、図２を参照して、部品実装システム１が備える部品実装装置Ｍ２～Ｍ４の構成の詳細について説明する。図２は、部品実装装置Ｍ２～Ｍ４を模式的に示している。基台１１の中央には、基板搬送機構１２が基板搬送方向のＸ軸に沿って配置されている。基板搬送機構１２は、上流から搬送された基板Ｂを、実装作業位置に搬入して位置決めして保持する。また、基板搬送機構１２は、部品実装作業が完了した基板Ｂを下流に搬出する。基台１１の上面における基板搬送機構１２の間には、実装作業位置に搬入された基板Ｂを下方から下受けする基板下受け機構１３が配置されている。

【0016】

基板搬送機構１２の一側方には、上面に複数のテープフィーダ１５がＸ軸に沿って配置された台車１４が装着されている。テープフィーダ１５は、部品Ｄを収納するキャリアテープを外側から基板搬送機構１２に向かう方向にピッチ送りすることにより、実装ヘッド１７が部品Ｄを吸着する吸着位置に部品Ｄを供給する。基板搬送機構１２の一側方には、トレイに並べて載置された部品Ｄを実装ヘッド１７の吸着位置に供給するトレイフィーダ１６が装着されている。

【0017】

図２において、基台１１によって支持されたフレーム部（図示省略）には、ヘッド移動機構１８が基板搬送方向に直交するＹ軸に沿って配置されている。ヘッド移動機構１８には、移動部材１７ａを介して実装ヘッド１７が装着されている。実装ヘッド１７の下部には、部品Ｄを吸着保持するノズル１７ｂが装着されている。ヘッド移動機構１８を駆動することにより、実装ヘッド１７はＸ軸方向およびＹ軸方向に移動する。

【0018】

これにより、実装ヘッド１７は実装作業位置に位置決め保持された基板Ｂとテープフィーダ１５およびトレイフィーダ１６との間で移動し、下部に備えたノズル１７ｂによってテープフィーダ１５またはトレイフィーダ１６から吸着位置に供給された部品Ｄを吸着し、取り出した部品Ｄを基板Ｂに装着する。

【0019】

図２において、基板搬送機構１２とテープフィーダ１５およびトレイフィーダ１６との間には部品認識カメラ１９が配置されている。部品認識カメラ１９は、実装ヘッド１７によってテープフィーダ１５またはトレイフィーダ１６から取り出され、部品認識カメラ１９の上方に移動した部品Ｄを下方から撮像する。これにより、実装ヘッド１７のノズル１７ｂに保持された部品Ｄが撮像され、ノズル１７ｂに保持された部品Ｄのノズル１７ｂに対する吸着位置、吸着ずれ、部品Ｄの外形、部品Ｄの端子の位置などが検出される。

【0020】

移動部材１７ａには、ヘッドカメラ２０が撮像方向を下向きにして配置されている。ヘッドカメラ２０は、実装ヘッド１７とともに基板Ｂの上方に移動し、実装作業位置に保持された基板Ｂを撮像する。これにより、基板Ｂの基準マークおよび装着位置などが検出される。

【0021】

次に図３を参照して、部品実装装置Ｍ２～Ｍ４の制御系の構成について説明する。部品実装装置Ｍ２～Ｍ４が備える制御装置３０には、基板搬送機構１２、テープフィーダ１５、トレイフィーダ１６、実装ヘッド１７、ヘッド移動機構１８、部品認識カメラ１９、ヘッドカメラ２０が接続されている。制御装置３０は、記憶部３１、端子群位置検出処理部３８、吸着ずれ量検出処理部３９、吸着目標位置設定部４０、干渉判断部４１、補正装着位置設定部４２、補正後干渉判断部４３、実装制御部４４を備えている。

【0022】

記憶部３１は記憶装置であり、生産データ３２、部品データ３３、端子群位置データ３４、吸着目標位置データ３５、吸着ずれ量データ３６、補正装着位置データ３７などを記憶する。生産データ３２には、部品Ｄを基板Ｂに装着する装着位置毎に、部品Ｄの装着順番、部品装着座標（Ｘ座標、Ｙ座標、部品方向）、部品Ｄの部品名（種類）の他、後述する裏面端子部品であるか否かを示す裏面端子情報、隣接部品であるか否かを示す隣接部品情報などが記憶されている。

【0023】

部品データ３３には、部品Ｄの部品名毎に、部品Ｄのサイズ、形状、部品Ｄにおけるノズル１７ｂの正規の吸着目標位置、吸着目標位置と部品装着座標とのオフセット値、セルフアライメントにより部品Ｄが移動可能な許容範囲などが記憶されている。許容範囲は、部品Ｄのサイズ、重さ、形状の少なくともいずれかに基づいて設定される。

【0024】

ここで、図４を参照して、生産データ３２の例について説明する。生産データ３２には、装着位置５０毎に、部品装着座標５１、部品名５２、裏面端子情報５３、隣接部品情報５４が含まれている。生産データ３２は、部品名５２により部品データ３３と関連付けられる。また、部品装着座標５１の部品方向θは、装着位置５０に装着される部品のＺ軸（ノズルの昇降軸）回りの「正規の方向」を示している。

【0025】

裏面端子情報５３は、その部品が裏面に端子群が形成された裏面端子部品であるか否かを示している。裏面端子部品の場合、裏面端子情報５３に「Ｙ」が記憶される。裏面端子情報５３が空欄は、裏面端子部品以外の部品（例えば、チップ部品）であることを示している。例えば、装着位置５０が「Ｐ０３」（以下、「装着位置Ｐ０３」などと称する。）の部品名５２が「Ｑ０３」（以下、「部品名Ｑ０３」などと称する。）の部品は、裏面端子部品であり、裏面端子情報５３に「Ｙ」が記憶されている。

【0026】

図４において、隣接部品情報５４は、その部品が先に基板Ｂの装着位置５０に装着された裏面端子部品に隣接する部品（以下、「隣接部品」と称する。）であるか否かを示している。隣接部品の場合、隣接部品情報５４に「Ｙ」が記憶される。隣接部品情報５４が空欄は、隣接する装着位置５０に部品が未装着であるか、その部品を基板Ｂに装着する際に装着済みの裏面端子部品がその部品や吸着するノズル１７ｂと干渉しないほど十分に離れていることを示している。例えば、装着位置Ｐ０２に装着される部品名Ｑ０２の部品は隣接部品であり、隣接部品情報５４に「Ｙ」が記憶されている。

【0027】

図３において、端子群位置検出処理部３８は、部品認識カメラ１９が撮像した実装ヘッド１７のノズル１７ｂに保持された裏面端子部品（図５参照）の下面の撮像画像を画像処理して、裏面端子部品の端子群の位置を検出する。

【0028】

ここで、図６を参照して、端子群位置検出処理部３８が検出する端子群の位置について説明する。図６は、裏面に複数（ここでは、９個）のバンプＦ（裏面端子）が形成されたＢＧＡである裏面端子部品Ｄ１を裏面から部品認識カメラ１９が撮像した撮像画像１９ａである。以下、裏面端子部品Ｄ１の裏面に形成された複数のバンプＦを「端子群Ｈ」と称する。すなわち、裏面端子部品Ｄ１は、裏面に端子群Ｈが形成されている。

【0029】

図６において、端子群位置検出処理部３８は、撮像画像１９ａから裏面端子部品Ｄ１の外周の位置（外形）を画像認識して、外形の中心を部品中心位置Ｓ１として検出する。また、端子群位置検出処理部３８は、撮像画像１９ａから裏面端子部品Ｄ１の複数のバンプＦの外縁を包絡する矩形Ａを画像認識して、矩形Ａの中心を裏面端子部品Ｄ１の端子群の位置Ｔ１として検出する。

【0030】

次いで端子群位置検出処理部３８は、裏面端子部品Ｄ１の部品中心位置Ｓ１を原点とする端子群の位置Ｔ１（ΔＸｔ１，ΔＹｔ１）を算出し、端子群位置データ３４として記憶部３１に記憶させる。以下の説明では、裏面端子部品Ｄ１の正規の端子群の位置Ｔ１は部品中心位置Ｓ１に一致するとする。すなわち、裏面端子部品Ｄ１にずれが無く複数のバンプＦ（端子群Ｈ）が形成されている場合、端子群の位置Ｔ１は部品中心位置Ｓ１に一致し、ΔＸｔ１とΔＹｔ１はゼロとなる。なお、端子群の位置Ｔ１は、裏面端子部品Ｄ１の外形に対する相対的な位置であればよく、裏面端子部品Ｄ１の部品中心位置Ｓ１を原点とする他、裏面端子部品Ｄ１の隅などを原点としてもよい。

【0031】

このように、部品認識カメラ１９と端子群位置検出処理部３８は、裏面端子部品Ｄ１の端子群の位置Ｔ１を検出する端子群位置検出手段４５を構成する（図３参照）。なお、端子群の位置Ｔ１は、裏面端子部品Ｄ１をキャリアテープやトレイにセットする前に取得した端子群位置データ３４を記憶部３１に記憶させるようにしてもよい。

【0032】

図３において、実装制御部４４は、実装ヘッド１７とヘッド移動機構１８を制御して、端子群の位置Ｔ１に基づいて、裏面端子部品Ｄ１の複数のバンプＦが基板Ｂに形成された複数の電極Ｅにそれぞれ一致するように裏面端子部品Ｄ１を基板Ｂに装着させる。

【0033】

ここで、図７、図８を参照して、実装制御部４４による裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２の装着について説明する。図７は、裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２と隣接部品Ｄ３が装着される前の基板Ｂを示している。裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２と隣接部品Ｄ３が装着される装着位置Ｐ１～Ｐ３の部品装着座標５１は、複数の電極Ｅの重心の位置に設定されている。また、隣接部品Ｄ３が装着される装着位置Ｐ３は、裏面端子部品Ｄ１と裏面端子部品Ｄ２の間に設定されている。

【0034】

図８は、裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２と隣接部品Ｄ３が正規の位置（装着位置Ｐ１～Ｐ３の部品装着座標５１）に装着された基板Ｂを示している。すなわち、裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２の端子群の位置Ｔ１，Ｔ２は、装着位置Ｐ１，Ｐ２の部品装着座標５１と一致している。また、隣接部品Ｄ３の部品中心位置Ｓ３は、装着位置Ｐ３の部品装着座標５１と一致している。

【0035】

裏面端子部品Ｄ１は、複数のバンプＦ（端子群Ｈ）が正規の位置からずれた位置に形成されている。そのため、裏面端子部品Ｄ１の部品中心位置Ｓ１は、装着位置Ｐ１に対してＸ軸方向にΔＸｔ１、Ｙ軸方向にＹｔ１だけ移動した位置にある。そして、裏面端子部品Ｄ１の外周Ｊ１の位置は、点線で示す正規の外周Ｊ１の位置からＸ軸方向にΔＸｔ１、Ｙ軸方向にΔＹｔ１だけ移動している。

【0036】

このように、裏面端子部品Ｄ１の外周Ｊ１の位置は、正規の外周Ｊ１の位置から部品中心位置Ｓ１と端子群の位置Ｔ１（ΔＸｔ１，ΔＹｔ１）の差だけ位置ずれしている。裏面端子部品Ｄ２は、複数のバンプＦ（端子群Ｈ）が正規の位置に形成されている。そのため、裏面端子部品Ｄ２の部品中心位置Ｓ２と端子群の位置Ｔ２は、装着位置Ｐ２に一致している。

【0037】

図３において、吸着目標位置設定部４０は、端子群の位置Ｔ１に基づいて、装着位置Ｐ１に装着された裏面端子部品Ｄ１に隣接する隣接部品Ｄ３をノズル１７ｂで吸着する吸着目標位置を設定する。図８の例の場合には、吸着目標位置設定部４０は、基板Ｂに装着された裏面端子部品Ｄ１の外周Ｊ１の位置が正規の外周Ｊ１の位置から近づいた方向（Ｙ軸方向の上側）にある隣接部品Ｄ３の吸着目標位置を、裏面端子部品Ｄ１から遠ざかる方向（Ｙ軸方向の上側）に所定の吸着移動距離ΔＹｕ３だけ移動させた補正吸着目標位置Ｕ３に設定する（図９参照）。

【0038】

吸着目標位置設定部４０は、裏面端子部品Ｄ１の端子群の位置Ｔ１に基づいて、隣接部品Ｄ３の吸着移動距離ΔＹｕ３を設定する。例えば、吸着目標位置設定部４０は、Ｙ軸方向の吸着移動距離ΔＹｕ３を裏面端子部品Ｄ１の部品中心位置Ｓ１に対する端子群の位置Ｔ１のＹ軸方向のずれ量ΔＹｔ１に設定する。または、吸着移動距離ΔＹｕ３を端子群の位置Ｔ１のずれ量ΔＹｔ１に所定の係数（例えば、０．５）を掛けた値に設定する。吸着目標位置設定部４０は、設定した隣接部品Ｄ３の補正吸着目標位置Ｕ３を吸着目標位置データ３５として記憶部３１に記憶させる。

【0039】

図３において、補正吸着目標位置Ｕ３が吸着目標位置データ３５に含まれている場合、実装制御部４４（制御部）は、補正吸着目標位置Ｕ３を目標としてノズル１７ｂに隣接部品Ｄ３を吸着させて、装着位置Ｐ３に装着させる（図１１参照）。また、補正吸着目標位置Ｕ３が吸着目標位置データ３５に含まれていない場合（吸着目標位置設定部４０によって、吸着目標位置が補正されていない場合）、実装制御部４４は、部品データ３３に含まれる隣接部品Ｄ３の正規の吸着目標位置を目標としてノズル１７ｂに隣接部品Ｄ３を吸着させて、装着位置Ｐ３に装着させる（図１０参照）。

【0040】

図３において、吸着ずれ量検出処理部３９は、部品認識カメラ１９が撮像したノズル１７ｂに保持された隣接部品Ｄ３の下面の撮像画像を画像処理して、ノズル１７ｂが吸着する隣接部品Ｄ３のノズル１７ｂに対する吸着ずれ量ΔＳ３（図１０、図１１参照）を検出する。吸着ずれ量検出処理部３９は、検出した吸着ずれ量ΔＳ３を吸着ずれ量データ３６として記憶部３１に記憶させる。

【0041】

具体的には、まず、吸着ずれ量検出処理部３９は、撮像画像から隣接部品Ｄ３の外形を認識し、撮像画像の中心（ノズル１７ｂの中心Ｒ）を原点とする隣接部品Ｄ３の外形の中心の位置（部品中心位置Ｓ３）から、Ｘ軸方向の吸着ずれ量（ΔＸｓ３）、Ｙ軸方向の吸着ずれ量（ΔＹｓ３）、θ方向の吸着ずれ量（Δθｓ３）を検出する。このように、部品認識カメラ１９と吸着ずれ量検出処理部３９は、ノズル１７ｂが吸着する隣接部品Ｄ３のノズル１７ｂに対する吸着ずれ量ΔＳ３（ΔＸｓ３，ΔＹｓ３，Δθｓ３）を検出する吸着ずれ量検出手段４６を構成する。

【0042】

図３において、干渉判断部４１は、吸着ずれ量ΔＳ３（ΔＸｓ３，ΔＹｓ３，Δθｓ３）に基づいて、隣接部品Ｄ３を装着位置Ｐ３に装着した場合に、装着位置Ｐ１に装着された裏面端子部品Ｄ１にノズル１７ｂが干渉するか否かを判断する。

【0043】

具体的には、干渉判断部４１は、ノズル１７ｂが保持している隣接部品Ｄ３の部品装着座標５１と隣接部品Ｄ３のサイズ（形状）、装着位置Ｐ１に装着された裏面端子部品Ｄ１の隣接部品Ｄ３に対向する外周Ｊ１の位置、ノズル１７ｂのサイズ（形状）、および吸着ずれ量ΔＳ３（ΔＸｓ３，ΔＹｓ３，Δθｓ３）に基づいて、回転方向（θ方向）の吸着ずれ（Δθｓ３）を補正するために昇降軸回りにノズル１７ｂを回転させ、Ｘ軸方向の吸着ずれ（ΔＸｓ３）とＹ軸方向の吸着ずれ（ΔＹｓ３）を補正した後に、補正後のノズル１７ｂが裏面端子部品Ｄ１に干渉するか否かを判断する。

【0044】

図１０の例では、吸着ずれ量ΔＳ３（ΔＸｓ３，ΔＹｓ３，Δθｓ３）に基づいてノズル１７ｂの回転方向と水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）の位置を補正して、隣接部品Ｄ３を装着位置Ｐ３に装着すると、補正後のノズル１７ｂが装着位置Ｐ１に装着された裏面端子部品Ｄ１に干渉する（円Ｃ）。なお、点線で表示している裏面端子部品Ｄ１の複数のバンプＦ（端子群Ｈ）が規定の位置に形成されている（端子群の位置Ｔ１が部品中心位置Ｓ１に一致する）場合では、補正後のノズル１７ｂは裏面端子部品Ｄ１に干渉しない。すなわち、端子群の位置Ｔ１がずれたことで、裏面端子部品Ｄ１の外周Ｊ１の位置が隣接部品Ｄ３に向けてΔＹｔ１だけ近づいた状態で基板Ｂに装着されたことで、補正後のノズル１７ｂと干渉するようになっている。

【0045】

図１１は、補正吸着目標位置Ｕ３を目標としてノズル１７ｂが隣接部品Ｄ３を吸着し、吸着ずれ量ΔＳ３（ΔＸｓ３，ΔＹｓ３，Δθｓ３）に基づいてノズル１７ｂを補正して、隣接部品Ｄ３を装着位置Ｐ３に装着する例を示している。補正吸着目標位置Ｕ３は裏面端子部品Ｄ１の端子群の位置Ｔ１に基づいて、裏面端子部品Ｄ１から吸着移動距離ΔＹｕ３だけ遠ざかる位置に設定されているため、補正後のノズル１７ｂは裏面端子部品Ｄ１に干渉していない（円Ｖ）。このように、実装制御部４４が裏面端子部品Ｄ１の端子群の位置Ｔ１に基づいて隣接部品Ｄ３を吸着させて基板Ｂに装着することにより、装着済みの裏面端子部品Ｄ１との干渉を回避して隣接部品Ｄ３を装着することができる。

【0046】

図３、図１２において、補正装着位置設定部４２は、干渉判断部４１によって裏面端子部品Ｄ１と干渉すると判断された場合に、隣接部品Ｄ３の装着位置Ｐ３を裏面端子部品Ｄ１から遠ざける方向に所定の装着移動距離ΔＰ３だけ移動させた補正装着位置Ｐｃ３に設定する。そして、実装制御部４４は、隣接部品Ｄ３を補正装着位置Ｐｃ３に装着させる。これにより、補正後のノズル１７ｂと裏面端子部品Ｄ１との干渉が回避される。正規の装着位置Ｐ３から装着移動距離ΔＰ３だけ移動した補正装着位置Ｐｃ３に装着された隣接部品Ｄ３は、リフロー装置Ｍ５におけるリフロー時に生じるセルフアライメントの効果により、装着位置Ｐ３（電極Ｅ）の方向に移動する。

【0047】

補正装着位置設定部４２は、裏面端子部品Ｄ１の端子群の位置Ｔ１と吸着ずれ量ΔＳ３（ΔＸｓ３，ΔＹｓ３，Δθｓ３）に基づいて、装着移動距離ΔＰ３を設定する。その際、補正装着位置設定部４２は、部品データ３３に含まれるセルフアライメントの効果により隣接部品Ｄ３が移動可能な許容範囲内で、装着移動距離ΔＰ３を設定する。

【0048】

これにより、リフロー中のセルフアライメントの効果により隣接部品Ｄ３が正規の装着位置Ｐ３に向けて移動し、装着位置Ｐ３または装着位置Ｐ３に近い位置にはんだ付けされる。このように、実装制御部４４が裏面端子部品Ｄ１の端子群の位置Ｔ１に基づく補正装着位置Ｐｃ３に隣接部品Ｄ３を装着することにより、装着済みの裏面端子部品Ｄ１との干渉を回避して隣接部品Ｄ３を基板Ｂに装着することができる。

【0049】

図３、図１２において、補正後干渉判断部４３は、隣接部品Ｄ３を補正装着位置Ｐｃ３に装着する場合に、隣接部品Ｄ３またはノズル１７ｂが既に装着されている他の部品（裏面端子部品Ｄ２）に干渉するか否かを判断する。すなわち、補正後干渉判断部４３は、補正後のノズル１７ｂまたはノズル１７ｂが保持する隣接部品Ｄ３と他の部品の間に間隔Ｇが確保されているか否かを判断する。

【0050】

具体的には、補正後干渉判断部４３は、補正後のノズル１７ｂの位置、ノズル１７ｂが保持している隣接部品Ｄ３のサイズ（形状）、他の部品の部品装着座標５１とサイズ（形状）、およびノズル１７ｂのサイズ（形状）に基づいて、補正装着位置Ｐｃ３に隣接部品Ｄ３を装着する際に補正後のノズル１７ｂが既に装着されている他の部品に干渉するか否かを判断する。その際、補正後干渉判断部４３は、他の部品が裏面端子部品Ｄ２である場合、裏面端子部品Ｄ２の端子群の位置Ｔ２に基づいて、隣接部品Ｄ３または補正後のノズル１７ｂが裏面端子部品Ｄ２の隣接部品Ｄ３に対向する外周Ｊ２に干渉するか否かを判断する。

【0051】

図３において、実装制御部４４は、補正後干渉判断部４３が隣接部品Ｄ３または補正後のノズル１７ｂが既に装着されている他の部品（裏面端子部品Ｄ２）に干渉すると判断すると、吸着している隣接部品Ｄ３を部品実装装置Ｍ２～Ｍ４が備える廃棄部（図示省略）に廃棄させる。

【0052】

次に、図１３のフローに沿って、図面を参照しながら、部品Ｄをノズル１７ｂで吸着して基板Ｂに装着する部品実装方法について説明する。ここでは、ノズル１７ｂがテープフィーダ１５またはトレイフィーダ１６から裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２と隣接部品Ｄ３をピックアップして基板Ｂに装着する例で説明する。まず、実装制御部４４は、実装ヘッド１７をテープフィーダ１５またはトレイフィーダ１６の上方に移動させ、ノズル１７ｂで裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２を吸着させ、テープフィーダ１５またはトレイフィーダ１６から取り出させる（ＳＴ１：裏面端子部品吸着工程）。

【0053】

次いで実装制御部４４は、実装ヘッド１７を部品認識カメラ１９の上方に移動させる。そして、部品認識カメラ１９は、ノズル１７ｂが吸着している裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２を撮像する（ＳＴ２：裏面端子部品撮像工程）。次いで、端子群位置検出処理部３８は、裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２の端子群の位置Ｔ１，Ｔ２を検出する（ＳＴ３：端子群位置検出工程）。

【0054】

図１３において、次いで実装制御部４４は、裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２の端子群の位置Ｔ１，Ｔ２が基板Ｂに設定された装着位置Ｐ１，Ｐ２となるように、裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２を基板Ｂに装着させる（ＳＴ４：裏面端子部品装着工程）（図８参照）。次いで実装制御部４４は、裏面に端子群Ｈが形成された裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２の端子群の位置Ｔ１，Ｔ２に基づいて、基板Ｂに部品毎に定められた装着位置Ｐ１，Ｐ２に装着された裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２に隣接する隣接部品Ｄ３を装着させる（ＳＴ５：隣接部品装着工程）。これによって、装着済みの裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２との干渉を回避して隣接部品Ｄ３を装着することができる。

【0055】

次に図１４のフローに沿って、装着位置Ｐ１，Ｐ２に装着された裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２に隣接する隣接部品Ｄ３を基板Ｂに装着させる隣接部品装着方法（隣接部品装着工程（ＳＴ５））の第１実施例について説明する。第１実施例では、まず、吸着目標位置設定部４０は、裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２の端子群の位置Ｔ１，Ｔ２に基づいて、隣接部品Ｄ３の吸着目標位置を正規の位置（部品中心位置Ｓ３）から吸着移動距離ΔＹｕ３だけ移動させた補正吸着目標位置Ｕ３に設定する（ＳＴ１１：補正吸着目標位置設定工程）（図９参照）。

【0056】

次いで実装制御部４４は、実装ヘッド１７をテープフィーダ１５またはトレイフィーダ１６の上方に移動させ、補正吸着目標位置Ｕ３を目標としてノズル１７ｂに隣接部品Ｄ３を吸着させて、テープフィーダ１５またはトレイフィーダ１６から取り出させる（ＳＴ１２：第１の隣接部品吸着工程）。次いで実装制御部４４は、隣接部品Ｄ３の部品中心位置Ｓ３が基板Ｂに設定された装着位置Ｐ３となるように、ノズル１７ｂが吸着している隣接部品Ｄ３を基板Ｂに装着させる（ＳＴ１３：第１の隣接部品装着工程）（図１１参照）。

【0057】

このように、隣接部品装着方法の第１の実施例では、裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２の端子群の位置Ｔ１，Ｔ２に基づく補正吸着目標位置Ｕ３を目標として隣接部品Ｄ３を吸着させ（ＳＴ１２）、基板Ｂの装着位置Ｐ３に装着することにより（ＳＴ１３）、装着済みの裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２との干渉を回避して隣接部品Ｄ３を基板Ｂに装着することができる。

【0058】

次に図１５のフローに沿って、装着位置Ｐ１，Ｐ２に装着された裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２に隣接する隣接部品Ｄ３を基板Ｂに装着させる隣接部品装着方法（隣接部品装着工程（ＳＴ５））の第２実施例について説明する。第２実施例では、まず、実装制御部４４は、実装ヘッド１７をテープフィーダ１５またはトレイフィーダ１６の上方に移動させ、正規の吸着目標位置（または、補正吸着目標位置Ｕ３）を目標としてノズル１７ｂに隣接部品Ｄ３を吸着させて、テープフィーダ１５またはトレイフィーダ１６から取り出させる（ＳＴ２１：第２の隣接部品吸着工程）。

【0059】

次いで実装制御部４４は、実装ヘッド１７を部品認識カメラ１９の上方に移動させる。そして、部品認識カメラ１９は、ノズル１７ｂが吸着している隣接部品Ｄ３を撮像する（ＳＴ２２：隣接部品撮像工程）。次いで、吸着ずれ量検出処理部３９は、隣接部品Ｄ３のノズル１７ｂに対する吸着ずれ量ΔＳ３を検出する（ＳＴ２３：吸着ずれ量検出工程）。

【0060】

図１５において、次いで干渉判断部４１は、吸着ずれ量ΔＳ３に基づいて、隣接部品Ｄ３を基板Ｂの正規の位置（装着位置Ｐ３の部品装着座標５１）に装着するようにノズル１７ｂの回転方向と位置を補正した場合に、補正後のノズル１７ｂが基板Ｂに既に装着されている裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２に干渉するか否かを判断する（ＳＴ２４：干渉判断工程）。干渉しないと判断された場合（ＳＴ２４においてＮｏ）、実装制御部４４は、吸着ずれ量ΔＳ３に基づいて、ノズル１７ｂの回転方向と位置を補正して、隣接部品Ｄ３の部品中心位置Ｓ３が装着位置Ｐ３となるように隣接部品Ｄ３を基板Ｂに装着させる（ＳＴ２５：第２の隣接部品装着工程）（図１０、図１１参照）。

【0061】

干渉すると判断した場合（ＳＴ２４においてＹｅｓ）、補正装着位置設定部４２は、隣接部品Ｄ３の装着位置Ｐ３を裏面端子部品Ｄ１または裏面端子部品Ｄ２から遠ざける方向に装着移動距離ΔＰ３だけ移動させた補正装着位置Ｐｃ３に設定する（ＳＴ２６：補正装着位置設定工程）（図１２参照）。次いで補正後干渉判断部４３は、隣接部品Ｄ３を補正装着位置Ｐｃ３に装着する場合に、隣接部品Ｄ３または補正後のノズル１７ｂが既に装着されている他の部品（裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２）に干渉するか否かを判断する（ＳＴ２７：補正後干渉判断工程）。

【0062】

図１５において、他の部品に干渉しないと判断された場合（ＳＴ２７においてＮｏ）、実装制御部４４は、隣接部品Ｄ３の部品中心位置Ｓ３が補正装着位置Ｐｃ３となるように、隣接部品Ｄ３を基板Ｂに装着させる（ＳＴ２８：第３の隣接部品装着工程）（図１２参照）。他の部品に干渉すると判断された場合（ＳＴ２７においてＹｅｓ）、実装制御部４４は、ノズル１７ｂが吸着している隣接部品Ｄ３を廃棄部に廃棄させる（ＳＴ２９：装着禁止工程）。なお、装着禁止工程（ＳＴ２９）において、作業者に隣接部品Ｄ３またはノズル１７ｂが他の部品（裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２）に干渉する旨を報知するようにしてもよい。

【0063】

このように、隣接部品装着方法の第２の実施例では、裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２の端子群の位置Ｔ１，Ｔ２に基づく補正装着位置Ｐｃ３に隣接部品Ｄ３を装着することにより、装着済みの裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２との干渉を回避して隣接部品Ｄ３を基板Ｂに装着することができる。

【0064】

上記説明したように、本実施の形態の部品実装装置Ｍ２～Ｍ４は、部品Ｄをノズル１７ｂで吸着して基板Ｂに装着する実装ヘッド１７と、実装ヘッド１７を移動させるヘッド移動機構１８と、ヘッド移動機構１８を制御して実装ヘッド１７を移動させ、ノズル１７ｂで部品Ｄを吸着させ、基板Ｂに部品毎に定められた装着位置Ｐに部品Ｄを装着させる実装制御部４４（制御部）と、を備え、実装制御部４４は、裏面に端子群Ｈが形成された裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２の端子群の位置Ｔ１，Ｔ２に基づいて、装着位置Ｐ１，Ｐ２に装着された裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２に隣接する隣接部品Ｄ３を装着させる。これによって、装着済みの裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２との干渉を回避して隣接部品Ｄ３を装着することができる。

【0065】

なお、上記では、隣接部品Ｄ３に隣接して基板Ｂに装着されている装着済み部品として、裏面に端子群Ｈが形成された裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２を例に説明したが、装着済み部品は、裏面端子部品Ｄ１，Ｄ２に限定されることはない。例えば、部品の側方から端子が突出するＱＦＰであっても、上面にバンプＦが形成された部品などであってもよい。すなわち、部品の外形に対して、端子の位置がばらついて形成される部品であって、端子の位置を装着位置に合わせて基板Ｂに装着される部品であればよい。

【産業上の利用可能性】

【0066】

本発明の部品実装装置および部品実装方法は、装着済みの部品との干渉を回避して部品を装着することができるという効果を有し、部品を基板に実装する分野において有用である。

【符号の説明】

【0067】

１７ 実装ヘッド
１７ｂ ノズル
１８ ヘッド移動機構
４５ 端子群位置検出手段
４６ 吸着ずれ量検出手段
Ｂ 基板
Ｄ 部品
Ｄ１、Ｄ２ 裏面端子部品
Ｄ３ 隣接部品
Ｈ 端子群
Ｍ２～Ｍ４ 部品実装装置
Ｐ１～Ｐ３ 装着位置
Ｐｃ３ 補正装着位置
Ｔ１、Ｔ２ 端子群の位置
Ｕ３ 補正吸着目標位置
ΔＰ３ 装着移動距離
ΔＳ３ 吸着ずれ量
ΔＹｕ３ 吸着移動距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】