元件安裝的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種元件安裝機(jī)(1)，在使元件安裝頭(52)移動并對其進(jìn)行拍攝時，防止同時對拍攝基準(zhǔn)部(5M)和吸附元件(PA)進(jìn)行拍攝的光學(xué)系統(tǒng)與吸附元件(PA)發(fā)生干擾，并且使元件安裝頭(52)輕量化。本發(fā)明的元件安裝頭(1)中，吸附元件位置檢測裝置(6)具備：設(shè)于元件安裝機(jī)(1)的基臺(8)側(cè)(箭頭Z1方向側(cè))并具有拍攝元件(611)和透鏡(612)的拍攝部(61)；及變更連結(jié)拍攝元件(611)、透鏡(612)及拍攝基準(zhǔn)部(5M)的第一光路(OP1)的焦點位置(FP1)的第一折射部件(62)。第一折射部件(62)設(shè)于比連結(jié)拍攝元件(611)、透鏡(612)及吸附元件(PA)的第二光路(OP2)的焦點位置(FP2)低的位置上且設(shè)于基臺(8)側(cè)(箭頭Z1方向側(cè))。
【專利說明】元件安裝機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能夠同時拍攝設(shè)于元件安裝頭上的拍攝基準(zhǔn)部和由吸嘴吸附的吸附元件并檢測吸附元件相對于拍攝基準(zhǔn)部的位置的元件安裝機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]在元件安裝機(jī)中，同時拍攝設(shè)于元件安裝頭上的拍攝基準(zhǔn)部和吸附元件，根據(jù)所拍攝的圖像來檢測吸附元件的位置偏差、角度偏差。并且，基于位置偏差、角度偏差的檢測結(jié)果來校正吸附元件的安裝位置。
[0003]另外，在元件安裝機(jī)中，由于縮短元件安裝所需的生產(chǎn)節(jié)拍時間，實現(xiàn)了元件安裝頭的移動速度的高速化。當(dāng)元件安裝頭的移動速度高速時，拍攝時的曝光時間縮短，所以需要打開相機(jī)的光圈，增大相機(jī)的受光量。但是，當(dāng)打開相機(jī)部的光圈時，相機(jī)的被攝界域深度變淺，使焦點對準(zhǔn)拍攝基準(zhǔn)部和吸附元件兩方比較困難。這在同時拍攝厚度不同的吸附元件的情況下也同樣。
[0004]作為與該課題相關(guān)的發(fā)明，已知有例如專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2記載的發(fā)明。專利文獻(xiàn)I記載的位置檢測裝置在比由吸管吸附的元件靠上方的安裝頭側(cè)設(shè)置位置標(biāo)記裝置和光學(xué)成像裝置，在元件的附近設(shè)置磨砂玻璃。并且，經(jīng)由光學(xué)成像裝置在磨砂玻璃上投影位置標(biāo)記裝置，對位置標(biāo)記裝置和元件進(jìn)行拍攝。
[0005]專利文獻(xiàn)2記載的第一發(fā)明的表面安裝機(jī)在比相機(jī)的焦點位置高的位置設(shè)有基準(zhǔn)標(biāo)記和透鏡，透鏡能夠?qū)⑾鄼C(jī)的焦點位置向上方延伸至基準(zhǔn)標(biāo)記的高度。另外，專利文獻(xiàn)2記載的第二發(fā)明的表面安裝機(jī)中，使相機(jī)的焦點對準(zhǔn)基準(zhǔn)標(biāo)記的透鏡設(shè)于相機(jī)側(cè)，并設(shè)有在基準(zhǔn)標(biāo)記通過相機(jī)的上方時使透鏡向相機(jī)的拍攝范圍內(nèi)移動、且在安裝用元件通過相機(jī)的上方時使透鏡退到相機(jī)的拍攝范圍外的促動器。另外，專利文獻(xiàn)2記載的相機(jī)中，作為拍攝元件使用CCD線性傳感器，能夠一維地拍攝安裝用元件、基準(zhǔn)標(biāo)記。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特表2001 - 518723號公報
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開2005 - 197564號公報
[0008]但是，在專利文獻(xiàn)I記載的發(fā)明中，光學(xué)成像裝置設(shè)于安裝頭側(cè)，安裝頭的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝頭大型化、沉重。另外，在安裝頭移動時，光學(xué)成像裝置、磨砂玻璃有可能與元件發(fā)生干擾。前者對于專利文獻(xiàn)2記載的第一發(fā)明也同樣。
[0009]專利文獻(xiàn)2記載的第二發(fā)明通過促動器使透鏡移動到相機(jī)的拍攝范圍內(nèi)或拍攝范圍外，無法同時拍攝基準(zhǔn)標(biāo)記和安裝用元件。另外，在專利文獻(xiàn)2記載的第二發(fā)明中，隨著具備基準(zhǔn)標(biāo)記的頭單元的移動，需要驅(qū)動促動器，控制復(fù)雜。
[0010]另外，專利文獻(xiàn)2記載的相機(jī)由于作為拍攝元件使用CCD線性傳感器，所以無法進(jìn)行二維拍攝。例如，在回轉(zhuǎn)頭中，在與軸線同心的圓周上以能夠轉(zhuǎn)動的方式保持有多個吸嘴，在各吸嘴上分別吸附保持安裝用元件。在這種情況下，在CCD線性傳感器中，無法同時拍攝基準(zhǔn)標(biāo)記和多個安裝用元件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其課題在于提供一種元件安裝機(jī)，在使元件安裝頭移動并對其進(jìn)行拍攝時，能夠防止同時對拍攝基準(zhǔn)部和吸附元件進(jìn)行拍攝的光學(xué)系統(tǒng)與吸附元件發(fā)生干擾，并且使元件安裝頭輕量化。
[0012]第一方案記載的元件安裝機(jī)具備:元件安裝頭，具有吸附元件并將該元件安裝在基板上的吸嘴；及吸附元件位置檢測裝置，同時拍攝設(shè)于上述元件安裝頭上的拍攝基準(zhǔn)部和吸附在上述吸嘴上的吸附元件，檢測上述吸附元件相對于上述拍攝基準(zhǔn)部的位置，上述元件安裝機(jī)的特征在于，上述吸附元件位置檢測裝置具備:拍攝部，設(shè)于上述元件安裝機(jī)的基臺側(cè)并具有拍攝元件和透鏡；及第一折射部件，變更連結(jié)上述拍攝元件、上述透鏡和上述拍攝基準(zhǔn)部的第一光路的焦點位置，上述第一折射部件與連結(jié)上述拍攝元件、上述透鏡和上述吸附元件的第二光路的焦點位置相比設(shè)于低位置且設(shè)于上述基臺側(cè)。
[0013]第二方案記載的元件安裝機(jī)在第一方案記載的元件安裝機(jī)的基礎(chǔ)上，上述吸附元件位置檢測裝置具備變更上述第二光路的焦點位置的第二折射部件，上述第二折射部件與上述第二光路的焦點位置相比設(shè)于低位置且設(shè)于上述基臺側(cè)。
[0014]第三方案記載的元件安裝機(jī)在第二方案記載的元件安裝機(jī)的基礎(chǔ)上，上述元件安裝頭是將多個上述吸嘴在與軸線同心的圓周上以能夠轉(zhuǎn)動的方式進(jìn)行保持的回轉(zhuǎn)頭，根據(jù)上述圓周的直徑不同的多個上述元件安裝頭的上述吸附元件的高度，以同心圓狀配置有多個上述第二折射部件。
[0015]第四方案記載的元件安裝機(jī)在第一至第三方案中的任一方案記載的元件安裝機(jī)的基礎(chǔ)上，上述吸附元件位置檢測裝置具備對上述拍攝基準(zhǔn)部和上述吸附元件照射光的光源，上述第一折射部件與上述光源相比設(shè)于上述拍攝部側(cè)。
[0016]第五方案記載的元件安裝機(jī)在第一至第四方案中的任一方案記載的元件安裝機(jī)的基礎(chǔ)上，上述吸附元件位置檢測裝置具備對上述拍攝基準(zhǔn)部和上述吸附元件照射光的光源，上述拍攝部以從上述光源照射并由上述拍攝基準(zhǔn)部和上述吸附元件反射的反射光中的、主要與上述元件安裝機(jī)的高度方向平行的光到達(dá)上述拍攝元件的方式設(shè)定光圈。
[0017]發(fā)明效果
[0018]根據(jù)第一方案記載的元件安裝機(jī)，吸附元件位置檢測裝置具備變更連結(jié)拍攝元件、透鏡和拍攝基準(zhǔn)部的第一光路的焦點位置的第一折射部件。因此，能夠變更對于配置在與吸附元件不同的高度上的拍攝基準(zhǔn)部的第一光路的焦點位置，能夠使焦點對準(zhǔn)拍攝基準(zhǔn)部和吸附元件兩方。另外，第一折射部件由于設(shè)于比連結(jié)拍攝元件、透鏡和吸附元件的第二光路的焦點位置低的位置上，所以在一邊使元件安裝頭移動一邊對其進(jìn)行拍攝時，第一折射部件和吸附元件不會發(fā)生干擾。因此，不需要設(shè)置避免第一折射部件和吸附元件發(fā)生干擾的機(jī)構(gòu)，能夠使吸附元件位置檢測裝置小型化。另外，第一折射部件由于設(shè)于元件安裝機(jī)的基臺側(cè)，所以與在元件安裝頭側(cè)設(shè)置第一折射部件的情況相比，能夠簡化元件安裝頭的結(jié)構(gòu)，能夠使元件安裝頭輕量化。
[0019]根據(jù)第二方案記載的元件安裝機(jī)，由于吸附元件位置檢測裝置具備變更第二光路的焦點位置的第二折射部件，所以能夠根據(jù)吸附元件的高度來變更第二光路的焦點位置。另外，第二折射部件由于設(shè)于比第二光路的焦點位置低的位置上且設(shè)于基臺側(cè)，所以能夠得到與在第一折射部件中已述的效果相同的效果。
[0020]根據(jù)第三方案記載的元件安裝機(jī)，根據(jù)吸嘴轉(zhuǎn)動的圓周的直徑不同的多個元件安裝頭的吸附元件的高度，以同心圓狀配置有多個第二折射部件。因此，能夠根據(jù)各元件安裝頭的吸附元件的高度分別設(shè)定第二光路的焦點位置，不需要每次更換元件安裝頭時即更換第二折射部件，能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)工時的削減。
[0021]根據(jù)第四方案記載的元件安裝機(jī)，第一折射部件設(shè)于比對拍攝基準(zhǔn)部和吸附元件照射光的光源靠拍攝部側(cè)的位置上。因此，能夠防止從光源照射的光直接被引導(dǎo)至第一折射部件上而由第一折射部件反射。因此，能夠防止由于反射光而給拍攝基準(zhǔn)部和吸附元件的拍攝帶來不良影響。
[0022]根據(jù)第五方案記載的元件安裝機(jī)，上述拍攝部以從光源照射并由拍攝基準(zhǔn)部和吸附元件反射的反射光中的、主要與元件安裝機(jī)的高度方向平行的光到達(dá)拍攝元件的方式設(shè)定光圈。因此，能夠抑制拍攝基準(zhǔn)部和吸附元件的拍攝圖像中產(chǎn)生重影，能夠防止拍攝基準(zhǔn)部和吸附元件的位置識別時的誤識別。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是表示元件安裝機(jī)的一例的立體圖。
[0024]圖2是示意性地表示吸附元件位置檢測裝置的一例的結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖3是說明第一折射部件的有無所引起的光路長度變化的說明圖。
[0026]圖4是表示三個第二折射部件以同心圓狀配置的狀態(tài)的俯視圖。
[0027]圖5是說明反射光的透過和拍攝部的光圈的關(guān)系的說明圖。

【具體實施方式】
[0028]以下，基于【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。各圖為概念圖，并未限定至細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)的尺寸。
[0029](I)元件安裝機(jī)
[0030]圖1是表示元件安裝機(jī)的一例的立體圖。在該圖中，將基板的搬運方向稱為橫向(箭頭X方向)，將在水平面內(nèi)與橫向(箭頭X方向)正交的方向稱為縱向(箭頭Y方向)。另外，將水平面的法線方向稱為高度方向(箭頭Z方向)。元件安裝機(jī)I具有基板搬運裝置
3、元件供給裝置4、元件移載裝置5、吸附元件位置檢測裝置6及控制裝置7，這些裝置組裝在基臺8上。另外，基臺8以能夠相對于系統(tǒng)基座2向縱向(箭頭Y方向)移動的方式架裝。
[0031]基板搬運裝置3將基板相對于安裝位置搬入搬出?；灏徇\裝置3配置在元件安裝機(jī)I的縱向(箭頭Y方向)的中央附近，是并排設(shè)有第一搬運裝置31和第二搬運裝置32的所謂雙輸送機(jī)型的搬運裝置。第一搬運裝置31具有在基臺8上與橫向(箭頭X方向)平行地并排設(shè)置的一對導(dǎo)軌和由一對導(dǎo)軌引導(dǎo)而載置并搬運基板的一對傳送帶。另外，在第一搬運裝置31上設(shè)置有將搬運至安裝位置的基板從基臺8側(cè)推起并定位的未圖示的夾緊裝置。第二搬運裝置32具有與第一搬運裝置31相同的結(jié)構(gòu)。
[0032]元件供給裝置4設(shè)于元件安裝機(jī)I的縱向(箭頭Y方向)的前部(該圖的紙面左方側(cè))，盒式的多個供料器41能夠拆裝地安裝在供料器保持架上。供料器41具有:供料器主體42 ;能夠旋轉(zhuǎn)且能夠拆裝地安裝在供料器主體42上的供給帶盤43 ;及設(shè)于供料器主體42的前端側(cè)(偏向元件安裝機(jī)I的中央)的元件供給部44。供給帶盤43是供給元件的媒體，卷繞有以一定的間隔保持了預(yù)定個數(shù)的元件的未圖示的載帶。載帶的前端被拉出至元件供給部44，對應(yīng)各載帶供給不同的元件。供料器41例如能夠供給芯片元件等比較小型的元件。
[0033]元件移載裝置5從元件供給裝置4吸附元件，并將元件安裝在搬入到安裝位置的基板上。元件移載裝置5是能夠向橫向(箭頭X方向)和縱向(箭頭Y方向)移動的所謂XY機(jī)器人型的移載裝置。元件移載裝置5從元件安裝機(jī)I的縱向(箭頭Y方向)的后部(該圖的紙面右方深側(cè))配置到前部(該圖的紙面左方近前側(cè))的元件供給裝置4的上方。元件移載裝置5具有頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)51和元件安裝頭52。
[0034]頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)51能夠向橫向(箭頭X方向)和縱向(箭頭Y方向)驅(qū)動元件安裝頭52。元件安裝頭52具有多個吸嘴53，由吸嘴53的前端部分別吸附元件，將元件安裝在搬入到安裝位置的基板上。另外，能夠由第一搬運裝置31和第二搬運裝置32交替地搬入和搬出基板，由元件移載裝置5交替地進(jìn)行元件的安裝。
[0035]在元件供給裝置4和基板搬運裝置3之間的基臺8上設(shè)置有檢測元件的保持位置的吸附元件位置檢測裝置6。吸附元件位置檢測裝置6能夠檢測由吸嘴53吸附的元件(以下稱作吸附元件PA)的位置偏差和角度偏差。位置偏差和角度偏差的檢測結(jié)果能夠在校正吸附元件PA的安裝位置時使用。吸附元件位置檢測裝置6的詳細(xì)情況在后面論述。
[0036]元件安裝機(jī)I能夠由配置在罩前側(cè)上部的控制裝置7控制?？刂蒲b置7具有未圖示的CPU和存儲器，通過執(zhí)行存儲在存儲器中的元件安裝程序，能夠驅(qū)動元件安裝機(jī)I。即，控制裝置7基于元件安裝程序來驅(qū)動基板搬運裝置3、元件供給裝置4、元件移載裝置5和吸附元件位置檢測裝置6，而將元件安裝在基板上。
[0037]首先，頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)51進(jìn)行驅(qū)動，元件安裝頭52移動到元件供給裝置4。然后，多個吸嘴53分別吸附元件。當(dāng)元件吸附于全部吸嘴53上時，頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)51進(jìn)行驅(qū)動，元件安裝頭52移動。當(dāng)元件安裝頭52到達(dá)吸附元件位置檢測裝置6上時，同時拍攝后述的拍攝基準(zhǔn)部5M和吸附元件PA。之后，元件安裝頭52移動到定位在預(yù)定位置的基板上。這時，元件安裝頭52基于由吸附元件位置檢測裝置6檢測出的位置偏差和角度偏差來校正移動位置。然后，元件安裝頭52將元件安裝在基板上，最后返回到元件供給裝置4。元件安裝機(jī)I通過反復(fù)進(jìn)行該一連串的動作，能夠?qū)⒍鄠€元件安裝在基板上。
[0038](2)吸附元件位置檢測裝置
[0039]吸附元件位置檢測裝置6同時拍攝設(shè)于元件安裝頭52上的拍攝基準(zhǔn)部5M和由吸嘴53吸附的吸附元件PA，檢測吸附元件PA相對于拍攝基準(zhǔn)部5M的位置。圖2是示意性地表示吸附元件位置檢測裝置的一例的結(jié)構(gòu)圖。在該圖中，元件安裝頭52作為吸嘴53轉(zhuǎn)動的圓周的直徑不同的兩個元件安裝頭52a、52d而合并記載。另外，將元件安裝頭52a的吸嘴53記作吸嘴531，將由吸嘴531吸附的吸附元件PA記作吸附元件PAl。同樣地，將元件安裝頭52d的吸嘴53記作吸嘴534，將由吸嘴534吸附的吸附元件PA記作吸附元件PA2。另夕卜，在本說明書中，作為吸附元件PA，基于不確定吸附元件PA1、PA2的情況適當(dāng)進(jìn)行說明。
[0040]拍攝基準(zhǔn)部5M是反射從光源64照射的光的反射部件，多個(例如4個)拍攝基準(zhǔn)部5M在橫向(箭頭X方向)和縱向(箭頭Y方向)上隔開預(yù)定間隔地配置。如圖2所示，拍攝基準(zhǔn)部5M設(shè)于元件安裝頭52a、52d的外周側(cè)，并且在高度方向(箭頭Z方向)上設(shè)于吸附元件PA1、PA2的上方。由此，元件安裝頭52a、52d在基板上移動時，能夠防止已經(jīng)安裝的其他元件和拍攝基準(zhǔn)部5M發(fā)生干擾。吸附元件位置檢測裝置6具備拍攝部61、第一折射部件62、第二折射部件63、光源64及圖像處理部65。另外，圖像處理部65也能夠設(shè)于控制裝置7上。
[0041](拍攝部61)
[0042]拍攝部61設(shè)于圖1所示的元件安裝機(jī)I的基臺8側(cè)(圖2所示的箭頭Zl方向側(cè))。拍攝部61例如能夠使用公知的CCD相機(jī)或CMOS相機(jī)，拍攝部61具有拍攝元件611、透鏡612和光圈613。在CXD相機(jī)的情況下，拍攝元件611是電荷耦合元件(CXD)，在CMOS相機(jī)的情況下，拍攝元件611是互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)。
[0043]拍攝元件611是二維圖像傳感器，由以平面狀配置的多個受光元件構(gòu)成。由此，拍攝部61具有二維視野。因此，拍攝部61能夠在同一視野中捕捉拍攝基準(zhǔn)部5M和分別吸附保持在轉(zhuǎn)動的多個吸嘴531上的吸附元件PA1，能夠同時拍攝拍攝基準(zhǔn)部5M和吸附元件PAl0另外，這些情況不限于吸附元件PA1，對其他吸附元件PA也同樣。
[0044]透鏡612能夠使用公知的聚光用透鏡，將凸透鏡和凹透鏡進(jìn)行多個組合，也能夠構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)。例如，透鏡612也能夠使用降低了球面像差的非球面透鏡或減少光的色散而降低了色差的低色散透鏡。另外，以透鏡612的焦點與吸附元件PAl —致的方式設(shè)定了透鏡612的焦點距離。另外，吸附元件PAl處于吸附元件PA中高度方向(箭頭Z方向)的位置(高度)最低的位置。
[0045](第一折射部件62)
[0046]第一折射部件62是變更第一光路OPl的焦點位置FPl的折射部件，例如能夠使用圓柱狀的光學(xué)玻璃。第一折射部件62只要能夠變更第一光路OPl的焦點距離FPl即可，除了玻璃以外，也能夠使用基于塑料、螢石、非球面透鏡的各種透鏡等。
[0047]第一光路OPl是指連結(jié)拍攝元件611、透鏡612和拍攝基準(zhǔn)部5M的光路。如圖2所示，當(dāng)光從光源64照射到拍攝基準(zhǔn)部5M時(箭頭L10)，由拍攝基準(zhǔn)部5M反射的反射光透過第一折射部件62和透鏡612，到達(dá)拍攝元件611。在該圖中，由箭頭Lll?L13示意性地表示第一光路0P1。另外，將第一光路OPl的焦點中的拍攝基準(zhǔn)部5M側(cè)的焦點位置記作第一光路OPl的焦點位置FP1，將拍攝元件611側(cè)的焦點位置記作焦點位置FP0。在吸附元件位置檢測裝置6中，將焦點位置FPO作為高度方向(箭頭Z方向)的基準(zhǔn)位置。
[0048]第一折射部件62設(shè)于比第二光路0P2的焦點位置FP2低的位置上且設(shè)于基臺8側(cè)(箭頭Zl方向側(cè))。在本實施方式中，第一折射部件62載置于透鏡612的外周側(cè)。第二光路0P2是指連結(jié)拍攝元件611、透鏡612和吸附元件PAl的光路。如該圖所示，當(dāng)光從光源64照射到吸附元件PAl時(箭頭L20)，由吸附元件PAl反射的反射光透過透鏡612而到達(dá)拍攝元件611。在該圖中，由箭頭L21?L22示意性地表示第二光路0P2。另外，將第二光路0P2的焦點中的吸附元件PAl側(cè)的焦點位置記作第二光路0P2的焦點位置FP2。另夕卜，拍攝元件611側(cè)的焦點位置與焦點位置FPO相同。
[0049]圖3是說明第一折射部件62的有無所引起的光路長度0L11、0L12的變化的說明圖。虛線L41表不在拍攝基準(zhǔn)部5M與透鏡612之間未配置第一折射部件62的情況的光路，實線L42表示在拍攝基準(zhǔn)部5M與透鏡612之間配置有第一折射部件62的情況的光路。另夕卜，焦點位置FPO、FPU FP2對應(yīng)于圖2所示的焦點位置FPO、FPU FP2。如圖3所示，由于光由第一折射部件62折射，所以配置有第一折射部件62的情況下的焦點FPl的位置相對于未配置第一折射部件62的情況下的焦點FP2的位置在箭頭Z方向上移動。S卩，從由實線L42表示的焦點位置FPO到焦點位置FPl的光路(相當(dāng)于第一光路OPl)的光路長度0L12比從由虛線L41表示的焦點位置FPO到焦點位置FP2的光路(相當(dāng)于第二光路0P2)的光路長度OLll長。這時的光路長度的增加量Λ t能夠使用第一折射部件62的折射率η、第一折射部件62的高度方向(箭頭Z方向)的厚度d(相當(dāng)于厚度T62)，由下述數(shù)學(xué)式I表
/Jn ο
[0050](數(shù)學(xué)式I)
[0051]Δ t = d(l — 1/n)
[0052]通過將第一折射部件62設(shè)于拍攝基準(zhǔn)部5M和透鏡612之間，與未設(shè)有第一折射部件62的情況相比，能夠增長第一光路OPl的光路長度。S卩，第一光路OPl的焦點位置FPl在高度方向(箭頭Z方向)上設(shè)定在第二光路0P2的焦點位置FP2的上方。因此，能夠使焦點對準(zhǔn)在高度方向(箭頭Z方向)上設(shè)定在吸附元件PAl的上方的拍攝基準(zhǔn)部5M。由此，能夠使焦點對準(zhǔn)拍攝基準(zhǔn)部5M和吸附元件PAl兩方，能夠在同一視野中同時對拍攝基準(zhǔn)部5M和吸附元件PAl進(jìn)行拍攝。
[0053]在本實施方式中，吸附元件位置檢測裝置6具有變更連結(jié)拍攝元件611、透鏡612和拍攝基準(zhǔn)部5M的第一光路OPl的焦點位置FPl的第一折射部件62。因此，能夠變更對于配置在與吸附元件PAl不同高度的拍攝基準(zhǔn)部5M的第一光路OPl的焦點位置FP1，能夠使焦點對準(zhǔn)拍攝基準(zhǔn)部5M和吸附元件PAl兩方。
[0054]另外，第一折射部件62設(shè)置在比連結(jié)拍攝元件611、透鏡612和吸附元件PAl的第二光路0P2的焦點位置FP2低的位置上，所以將元件安裝頭52a向圖2所示的縱向(箭頭Yl方向)移動的同時對其進(jìn)行拍攝時，第一折射部件62和吸附元件PAl不會發(fā)生干擾。因此，無需設(shè)置避免第一折射部件62和吸附元件PAl發(fā)生干擾的機(jī)構(gòu)，能夠使吸附元件位置檢測裝置6小型化。另外，這些情況不限于吸附元件PA1，對于其他吸附元件PA也同樣。
[0055]另外，第一折射部件62設(shè)置在元件安裝機(jī)I的基臺8側(cè)(箭頭Zl方向側(cè))，所以與在元件安裝頭52a側(cè)設(shè)置第一折射部件62的情況相比，能夠簡化元件安裝頭52a的結(jié)構(gòu)，能夠使元件安裝頭52a輕量化。
[0056](第二折射部件63)
[0057]吸附元件位置檢測裝置6能夠具備第二折射部件63。第二折射部件63是變更第二光路0P2的焦點位置FP2的折射部件，能夠以與第一折射部件62相同的材質(zhì)形成。第二折射部件63能夠設(shè)于比第二光路0P2的焦點位置FP2低的位置上且設(shè)于基臺8側(cè)(箭頭Zl方向側(cè))。在本實施方式中，第二折射部件63載置于比第一折射部件62靠內(nèi)周側(cè)的透鏡612上。如圖2所示，當(dāng)光從光源64照射到吸附元件PA2上時(箭頭L30)，由吸附元件PA2反射的反射光透過第二折射部件63和透鏡612而到達(dá)拍攝元件611。將這種情況下的第二光路0P2記作第二光路0P21，在該圖中，由箭頭L31?L33示意性地表示第二光路0P21。
[0058]如該圖所示，吸附元件PA2在高度方向(箭頭Z方向)上位于吸附元件PAl的上方。將第二折射部件63設(shè)于吸附元件PA2和透鏡612之間，從而與未設(shè)置第二折射部件63的情況相比，能夠增長第二光路0P2的光路長度。即，第二光路0P21的焦點位置FP21在高度方向(箭頭Z方向)上設(shè)于第二光路0P2的焦點位置FP2的上方。因此，能夠使焦點對準(zhǔn)在高度方向(箭頭Z方向)上位于吸附元件PAl的上方的吸附元件PA2。由此，能夠使焦點對準(zhǔn)拍攝基準(zhǔn)部5M和吸附元件PA2兩方，能夠在同一視野同時對拍攝基準(zhǔn)部5M和吸附元件PA2進(jìn)行拍攝。另外，拍攝基準(zhǔn)部5M在高度方向(箭頭Z方向)上設(shè)于任一吸附元件PA的上方，所以第二折射部件63的厚度T63比第一折射部件62的厚度T62設(shè)定得薄。
[0059]另外，存在由拍攝基準(zhǔn)部5M反射的反射光中不經(jīng)由第一折射部件62而到達(dá)拍攝元件611的光、由吸附元件PA2反射的反射光中不經(jīng)由第二折射部件63而到達(dá)拍攝元件611的光等，由于這些光而在拍攝圖像上產(chǎn)生重影。因此，在本實施方式的吸附元件位置檢測裝置6中，以從光源64照射并由拍攝基準(zhǔn)部5M和吸附元件PA反射的反射光中的、主要與元件安裝機(jī)I的高度方向(箭頭Zl方向)平行的光到達(dá)拍攝元件611的方式設(shè)定拍攝部61的光圈613。由此，能夠抑制拍攝基準(zhǔn)部5M和吸附元件PA的拍攝圖像中產(chǎn)生重影，能夠防止拍攝基準(zhǔn)部5M和吸附元件PA的位置識別時的誤識別。
[0060]在本實施方式中，吸附元件位置檢測裝置6具備變更第二光路0P2的焦點位置FP2的第二折射部件63，所以能夠根據(jù)吸附元件PA2的高度來變更第二光路0P2的焦點位置FP2。另外，第二折射部件63由于設(shè)于比第二光路0P2的焦點位置FP2低的位置上且設(shè)于基臺8側(cè)(箭頭Zl方向側(cè))，所以能夠得到與在第一折射部件62中已述的效果相同的效果O
[0061]本實施方式的元件安裝頭52是在與軸線同心的圓周上以能夠轉(zhuǎn)動的方式保持有多個吸嘴53的回轉(zhuǎn)頭?；剞D(zhuǎn)頭根據(jù)吸附元件PA的大小，而吸嘴53轉(zhuǎn)動的圓周的直徑不同。例如，安裝大型的吸附元件PA的回轉(zhuǎn)頭相比于安裝小型的吸附元件PA的回轉(zhuǎn)頭，增大了吸嘴53轉(zhuǎn)動的圓周的直徑，確保了吸附元件PA間的間隔。另外，回轉(zhuǎn)頭由于具有多個吸嘴53，所以會有吸附于吸嘴53上的吸附元件PA的元件種類不同的情況。當(dāng)吸附元件PA的元件種類不同時，吸附元件PA的厚度也不同，吸附元件PA的高度方向(箭頭Z方向)上的位置(高度)也不同。
[0062]如此，當(dāng)元件安裝頭52不同時，吸嘴53轉(zhuǎn)動的圓周的直徑不同，吸附元件PA的高度也不同。因此，需要根據(jù)元件安裝頭52來設(shè)定第二光路0P2的焦點位置FP2。在本實施方式中，根據(jù)吸嘴53轉(zhuǎn)動的圓周的直徑不同的三個元件安裝頭52b?52d的吸附元件PA的高度，在高度方向(箭頭Zl方向)上觀察以同心圓狀配置有三個第二折射部件63。
[0063]圖4是表示三個第二折射部件以同心圓狀配置的狀態(tài)的俯視圖。在該圖中，將配置在最外周側(cè)的第二折射部件63記作第二折射部件631，將配置在第二折射部件631的內(nèi)周側(cè)的第二折射部件63記作第二折射部件632，將配置在第二折射部件632的內(nèi)周側(cè)的第二折射部件63記作第二折射部件633，以區(qū)別三個第二折射部件63。另外，第一折射部件62和第二折射部件631?633載置在透鏡612上，由區(qū)域VFl表示拍攝部61的視野。
[0064]元件安裝頭52a?52d按照吸嘴53轉(zhuǎn)動的圓周的直徑由大到小的順序記作元件安裝頭52a、52b、52c、52d。另外，元件安裝頭52a、52b、52c、52d按照該順序具有吸嘴531、532、533、534。在該圖中，吸嘴531轉(zhuǎn)動的圓周由圓周541表示，吸嘴532轉(zhuǎn)動的圓周由圓周542表示，吸嘴533轉(zhuǎn)動的圓周由圓周543表示，吸嘴534轉(zhuǎn)動的圓周由圓周544表示。另外，在圖2中，僅記載元件安裝頭52a、52d，省略元件安裝頭52b、52c的記載。
[0065]第二折射部件631根據(jù)元件安裝頭52b的吸附元件PA的高度來設(shè)定第二光路0P2的焦點位置FP2。第二折射部件632根據(jù)元件安裝頭52c的吸附元件PA的高度來設(shè)定第二光路0P2的焦點位置FP2。第二折射部件633根據(jù)元件安裝頭52d的吸附元件PA2的高度來設(shè)定第二光路0P2的焦點位置FP2。另外，如已述那樣，根據(jù)元件安裝頭52a的吸附元件PAl的高度來設(shè)定透鏡612的焦點距離，在使用元件安裝頭52a的情況下不需要第二折射部件63。
[0066]在本實施方式中，根據(jù)吸嘴53轉(zhuǎn)動的圓周的直徑不同的三個兀件安裝頭52b?52d的吸附元件PA的高度，以同心圓狀配置有三個第二折射部件631?633。因此，能夠根據(jù)各元件安裝頭52b?52d的吸附元件PA的高度，分別設(shè)定第二光路0P2的焦點位置FP2，不需要每次更換元件安裝頭52時更換第二折射部件63，能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)工時的削減。
[0067](光源64)
[0068]光源64能夠?qū)ε臄z基準(zhǔn)部5M和吸附元件PA照射光。光源64例如能夠使用公知的發(fā)光二極管(LED)，照射的光的波長不作限定。如圖2所示，當(dāng)元件安裝頭52到達(dá)吸附元件位置檢測裝置6上時，從控制裝置7對拍攝部61和光源64輸出拍攝開始信號。當(dāng)輸出拍攝開始信號時，光源64在拍攝部61的曝光時間內(nèi)對拍攝基準(zhǔn)部5M和吸附元件PA照射光。并且，拍攝部61同時對拍攝基準(zhǔn)部5M和吸附元件PA進(jìn)行拍攝。另外，元件安裝頭52在吸附元件位置檢測裝置6上不停止而向縱向(箭頭Yl方向)移動的同時，拍攝部61同時對拍攝基準(zhǔn)部5M和吸附元件PA進(jìn)行拍攝。
[0069]圖5是說明反射光的透過和拍攝部61的光圈613的關(guān)系的說明圖。實線L51表不由拍攝基準(zhǔn)部5M反射的反射光中經(jīng)由第一折射部件62而到達(dá)拍攝元件611的光的光路。由實線L51表示的光路在拍攝基準(zhǔn)部5M側(cè)具有焦點P11，在拍攝元件611側(cè)具有焦點P12。另外，虛線L51a表示由拍攝基準(zhǔn)部5M反射的反射光中不經(jīng)由第一折射部件62而到達(dá)拍攝元件611的光的光路。由虛線L51a表示的光路在拍攝基準(zhǔn)部5M側(cè)具有焦點Pll，在拍攝元件611側(cè)具有焦點P12a。
[0070]實線L52表示由吸附元件PAl反射的反射光中不經(jīng)由第一折射部件62而到達(dá)拍攝元件611的光的光路。由實線L52表示的光路在吸附元件PAl側(cè)具有焦點P21，在拍攝元件611側(cè)具有焦點P22。另外,虛線L52a表示由吸附元件PAl反射的反射光中經(jīng)由第一折射部件62而到達(dá)拍攝元件611的光的光路。由虛線L52a表示的光路在吸附元件PAl側(cè)具有焦點P21，在拍攝元件611側(cè)具有焦點P22a。
[0071]如虛線L51a所示，存在由拍攝基準(zhǔn)部5M反射的反射光中不經(jīng)由第一折射部件62而到達(dá)拍攝元件611的光。由虛線L51a表示的光路的焦點P12a的位置與由實線L51表示的光路不同，從拍攝元件611的拍攝面偏移。因此，由虛線L51a表示的光路的反射光被引導(dǎo)至在拍攝元件611的拍攝面上從焦點P12偏移的位置，在拍攝圖像上產(chǎn)生重影。另外，如虛線L52a所示，存在由吸附元件PAl反射的反射光中經(jīng)由第一折射部件62而到達(dá)拍攝元件611的光。由虛線L52a表不的光路的焦點P22a的位置與由實線L52表不的光路不同，從拍攝元件611的拍攝面偏移。因此，由虛線L52a表示的光路的反射光被引導(dǎo)至在拍攝元件611的拍攝面上從焦點P22偏移的位置，在拍攝圖像上產(chǎn)生重影。
[0072]在本實施方式中，拍攝部61以從光源64照射并由拍攝基準(zhǔn)部5M和吸附元件PAl反射的反射光中的、主要與元件安裝機(jī)I的高度方向(箭頭Zi方向)平行的光到達(dá)拍攝元件611的方式設(shè)定光圈613。S卩，與由實線L51表不的光路不同的由虛線L51a表不的光路的反射光、與由實線L52表不的光路不同的由虛線L52a表不的光路的反射光由光圈613遮擋。因此，能夠抑制拍攝基準(zhǔn)部5M和吸附元件PAl的拍攝圖像中產(chǎn)生重影，能夠防止拍攝基準(zhǔn)部5M和吸附元件PAl的位置識別時的誤識別。另外，在該圖中，為了方便說明而省略了記載，但是對于由吸附元件PA2反射的反射光中不經(jīng)由第二折射部件63而到達(dá)拍攝元件611的光也能夠得到相同的效果。另外，對于由拍攝基準(zhǔn)部5M、吸附元件PAl反射的反射光中經(jīng)由第二折射部件63而到達(dá)拍攝元件611的光也能夠得到相同的效果。
[0073]另外，在本實施方式中，第一折射部件62和第二折射部件63設(shè)置在比對拍攝基準(zhǔn)部5M和吸附元件PA照射光的光源64靠拍攝部61側(cè)的位置。因此，防止從光源64照射的光被直接引導(dǎo)至第一折射部件62和第二折射部件63而由第一折射部件62和第二折射部件63反射。因此，防止由于這些反射光而給拍攝基準(zhǔn)部5M和吸附元件PA的拍攝帶來不良影響。
[0074](圖像處理部邸)
[0075]圖像處理部65對由拍攝部61拍攝的拍攝基準(zhǔn)部5M和吸附元件PA進(jìn)行圖像處理，算出吸附元件PA相對于拍攝基準(zhǔn)部5M的位置?？刂蒲b置7的存儲器中預(yù)先存儲有各吸附元件PA相對于拍攝基準(zhǔn)部5M的正常的保持位置。圖像處理部65使存儲在存儲器中的拍攝基準(zhǔn)部5M和由拍攝部61拍攝的拍攝基準(zhǔn)部5M —致。并且，圖像處理部65對各吸附元件PA，比較存儲在存儲器中的正常的保持位置和由拍攝部61拍攝的保持位置，算出各吸附元件PA的位置偏差和角度偏差?；谖恢闷詈徒嵌绕畹挠嬎憬Y(jié)果，校正吸附元件PA的安裝位置。
[0076](3)其他
[0077]本發(fā)明不僅限于上述和附圖所示的實施方式，在不脫離主旨的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)變更而進(jìn)行實施。例如，在實施方式中，以同心圓狀配置有三個第二折射部件63，但第二折射部件63的個數(shù)不限于三個，能夠根據(jù)吸嘴53轉(zhuǎn)動的圓周的直徑來適當(dāng)配置。
[0078]另外，第二折射部件63的形狀不限于同心圓。例如也能夠使圓柱狀的第二折射部件63分布在相當(dāng)于圖4所不的吸嘴532?534的部分。另外,在實施方式中，三個第二折射部件631?633載置于透鏡612上，但是也能夠?qū)⑴c所使用的元件安裝頭52對應(yīng)的第二折射部件63載置于一個透鏡612上。并且，也可以在更換元件安裝頭52時，與元件安裝頭52 一并更換第二折射部件63。
[0079]附圖標(biāo)記說明
[0080]1:元件安裝機(jī)
[0081]52:元件安裝頭
[0082]53:吸嘴5M:拍攝基準(zhǔn)部
[0083]6:吸附元件位置檢測裝置
[0084]61:拍攝部611:拍攝兀件612:透鏡
[0085]62:第一折射部件
[0086]63:第二折射部件
[0087]64:光源
[0088]OPl:第一光路0P2:第二光路
【權(quán)利要求】
1.一種元件安裝機(jī)，具備: 元件安裝頭，具有吸附元件并將所述元件安裝在基板上的吸嘴；及吸附元件位置檢測裝置，同時拍攝設(shè)于所述元件安裝頭上的拍攝基準(zhǔn)部和吸附在所述吸嘴上的吸附元件，檢測所述吸附元件相對于所述拍攝基準(zhǔn)部的位置， 所述元件安裝機(jī)的特征在于， 所述吸附元件位置檢測裝置具有: 拍攝部，設(shè)于所述元件安裝機(jī)的基臺側(cè)并具有拍攝元件和透鏡；及第一折射部件，變更連結(jié)所述拍攝元件、所述透鏡和所述拍攝基準(zhǔn)部的第一光路的焦點位置， 所述第一折射部件與連結(jié)所述拍攝元件、所述透鏡和所述吸附元件的第二光路的焦點位置相比設(shè)于低位置且設(shè)于所述基臺側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的元件安裝機(jī)，其中， 所述吸附元件位置檢測裝置具備變更所述第二光路的焦點位置的第二折射部件， 所述第二折射部件與所述第二光路的焦點位置相比設(shè)于低位置且設(shè)于所述基臺側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的元件安裝機(jī)，其中， 所述元件安裝頭是將多個所述吸嘴在與軸線同心的圓周上以能夠轉(zhuǎn)動的方式進(jìn)行保持的回轉(zhuǎn)頭， 根據(jù)所述圓周的直徑不同的多個所述元件安裝頭的所述吸附元件的高度，以同心圓狀配置有多個所述第二折射部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的元件安裝機(jī)，其中， 所述吸附元件位置檢測裝置具備對所述拍攝基準(zhǔn)部和所述吸附元件照射光的光源， 所述第一折射部件與所述光源相比設(shè)于所述拍攝部側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的元件安裝機(jī)，其中， 所述吸附元件位置檢測裝置具備對所述拍攝基準(zhǔn)部和所述吸附元件照射光的光源，所述拍攝部以從所述光源照射并由所述拍攝基準(zhǔn)部和所述吸附元件反射的反射光中的、主要與所述元件安裝機(jī)的高度方向平行的光到達(dá)所述拍攝元件的方式設(shè)定光圈。
【文檔編號】H05K13/04GK104206050SQ201380018438
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月12日
【發(fā)明者】山蔭勇介, 吉野朋治 申請人:富士機(jī)械制造株式會社