JP3781232B2 - Component mounting device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リードレスのチップ部品を基板などのワーク上の所定位置に搭載するための部品搭載装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図27、図28は従来の部品搭載装置を示し、供給ステーション1と搭載ステーション3が水平方向に配置されている。供給ステーション1は部品があらかじめセットされるxyステージを有し、搭載ステーション3は部品が所定位置に搭載される基板などのワークがあらかじめセットされるxyステージを有する。ステーション1、3の上方にはステーション1、3間を水平方向に、かつ上下方向に移動可能なヘッド6が配置され、ヘッド6の先端には図28に示すように供給ステーション1における部品を吸着して搭載ステーション3まで搬送するための吸着コレット4が取り付けられている。吸着コレット4はθ方向に回転可能である。
供給ステーション1の上方にはTVカメラ5−1が固定され、また、搭載ステーション3の上方であってヘッド6の下方には、ヘッド6を撮像するTVカメラ5−2と搭載ステーション3上を撮像するTVカメラ5−3が一体で水平方向に移動可能に配置されている。
【0003】
このような構成において、部品を供給ステーション1から搭載ステーション3に搬送するとともに搭載ステーション3側のワークとの位置合わせを行う場合には、まず、TVカメラ5−1により撮像された供給ステーション1における映像に基づいて、供給部品がヘッド6の吸着位置に来るように供給ステーション1のステージをxy方向に移動させ、次いでヘッド6がこの状態で下降して供給部品を吸着し、次いで吸着状態で上方向に移動し、次いで水平方向に移動して搭載ステーション3の上方位置に待機する。
【0004】
ヘッド6が搭載ステーション3の上方に移動した状態では、TVカメラ5−2、5−3がヘッド6と搭載ステーション3の間に移動又は待機しており、この状態では吸着コレット4により支持されている部品と搭載ステーション3上のワークとの位置合わせを行うために、TVカメラ5−2、5−3により撮像された映像に基づいて吸着コレット4をθ方向に回転させる。次いでTVカメラ5−2、5−3をヘッド6と搭載ステーション3の間から退避させた後、ヘッド6を下降させることにより部品をワーク上の所定位置に搭載する。
【0005】
図5は本発明に係る部品搭載装置が搭載する部品の一例として、光ピックアップ本体18に取り付けられる発光/受光アセンブリを示している。この発光/受光アセンブリはリードフレーム13が封止されている樹脂パッケージ14と、リードフレーム13上に搭載されるフォトダイオードチップ12と、フォトダイオードチップ12上に搭載されるサブマウント部材11及びマイクロミラー15と、サブマウント部材11上に搭載される半導体レーザチップ17と、樹脂パッケージ14上に搭載されるホログラム素子16により構成されている。
【0006】
そして、このように部品搭載が終了したアセンブリは更に、図29に示すように光ピックアップ本体18に対してその下方の基準面18aに取り付けられ、また、光ピックアップ本体18は光ディスクドライブ装置に取り付けられる。光ディスクドライブ装置の完成状態では、半導体レーザチップ17により出射されたレーザ光がマイクロミラー15の45°の反射面により反射され、その反射光がホログラム素子16を介して本体18側の対物レンズ19により集光されてディスクDの面に照射され、その反射光がホログラム素子16を介してフォトダイオードチップ12の受光面により受光される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の部品搭載装置では、最後の搭載部品であるホログラム素子16を搭載する場合に、単に樹脂パッケージ14上に搭載するのみであるので、樹脂パッケージ14が傾いた状態でホログラム素子16を搭載すると、光ピックアップ本体18の基準面18aに対して光軸が傾いた状態で取り付けられるという問題点がある。
【0008】
また、上記従来の部品搭載装置では、ヘッド6が搭載ステーション3の上方位置で一旦停止し、また、カメラ5−2、5−3をヘッド6と搭載ステーション3の位置まで移動させ、撮像を行って位置合わせを行い、次いでカメラ5−2、5−3を退避させて搭載を行うので、部品搭載時間が長くなるという問題点がある。また、カメラ5−2、5−3が固定されておらず、ヘッド6と搭載ステーション3の間に割り込むのでヘッド6の上下ストロークが長くなり、したがって、位置合わせ精度が悪化するという問題点がある。
【0009】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、部品搭載が完了した第1のワークの上面が更に第2のワークの基準面に取り付けられる場合にその取り付け精度を向上させることができる部品搭載装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、ステージの上方において第2のワークの基準面に対応する位置に基準プレートを設けるとともに、部品を第1のワーク上に搭載する時にステージの下方から第1のワークを突き上げるようにしたものである。
すなわち本発明によれば、部品搭載が完了した第1のワークの上面が更に第2のワークの基準面に取り付けられる場合に、ステージの上方において前記第2のワークの基準面に対応する位置に設けられる基準プレートと、
部品を第1のワーク上に搭載する時に、前記ステージの下方から前記第1のワークを突き上げて前記基準プレートに押圧するワーク突き上げ手段とを有し、
部品のリードが導通する第1のワークの導電パターンに接触するコンタクトプローブを前記ワーク突き上げ手段に設け、前記ワーク突き上げ手段の突き上げ時に前記コンタクトプローブを介して第1のワークの検査を行う部品搭載装置が提供される。
また本発明によれば、供給される部品が載置される第1のステージと、
x、y、θ方向に移動可能な第2のステージと、
部品が搭載されるワークが載置される第3のステージと、
部品を前記第1のステージから前記第2のステージに搬送して前記第2のステージ上に載置し、前記第2のステージから前記第3のステージに搬送して第1のワーク上に載置する部品搬送手段と、
前記部品が前記第2のステージ上に載置されている時に前記第2のステージ上の部品位置と前記第3のステージ上の第1のワーク上の載置位置が位置合わせされるように前記第2のステージをx、y、θ方向に移動させる位置合わせ手段と、
部品搭載が完了した第1のワークの上面が更に第2のワークの基準面に取り付けられる場合に、ステージの上方において前記第2のワークの基準面に対応する位置に設けられる基準プレートと、
部品を第1のワーク上に搭載する時に、前記ステージの下方から前記第1のワークを突き上げて前記基準プレートに押圧するワーク突き上げ手段とを有し、
部品のリードが導通する第1のワークの導電パターンに接触するコンタクトプローブを前記ワーク突き上げ手段に設け、前記ワーク突き上げ手段の突き上げ時に前記コンタクトプローブを介して第1のワークの検査を行う部品搭載装置が提供される。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明に係る部品搭載装置の一実施形態の要部を示す外観図、図2は図1の部品搭載装置を示す平面図、図3は図1の部品搭載装置を示す正面図、図4は図1〜図3の補正ステージによる位置合わせを動作を示す説明図である。
【0012】
図1〜図3に示すように、供給ステーション1と、補正ステーション2と搭載ステーション3が左から右に向かって水平方向に、またこの順番で等間隔で配置されている。供給ステーション1と搭載ステーション3はそれぞれxy方向に移動可能な供給ステージ1aと搭載ステージ3aを有し、補正ステーション2はx、y、θ方向に移動可能な補正ステージ2aを有する。これらのステーション1、2、3の上方にはそれぞれTVカメラ5−1、5−2、5−3が固定され、TVカメラ5−1〜5−3はそれぞれステージ1a〜3a上の部品を撮像する。
【0013】
ステーション1〜3の上方にはまた、支持部材20が水平方向に延びるように固定され、支持部材20にはヘッドベース21が水平方向に移動可能に取り付けられている。ヘッドベース21には2つの吸着コレット4a、4bが上下方向に移動可能に取り付けられ、この吸着コレット4a、4bの距離は供給ステーション1及び補正ステーション2の間の距離と補正ステーション2及び搭載ステーション3の距離に対応している。
【0014】
このような構成において、吸着コレット4aが供給ステーション1と補正ステーション2の間を往復するとともに吸着コレット4bが補正ステーション2と搭載ステーション3の間を往復することにより、部品が供給ステーション1から補正ステーション2に搬送されるとともに補正ステーション2から搭載ステーション3に搬送される。
【0015】
このとき、まず、吸着コレット4a、4bは図1、図2に示すようにTVカメラ5−1〜5−3の撮像を妨げないように、それぞれ供給ステーション1及び補正ステーション2の間と補正ステーション2と搭載ステーション3の間であって上方位置に待機している。そして、吸着コレット4aの動作について説明すると、まず、供給ステージ1a上の部品がTVカメラ5−1により撮像されてその撮像信号に基づいて供給ステージ1aがxy方向に移動することにより供給部品が吸着位置に位置決めされる。次いで吸着コレット4aが供給ステーション1の位置に水平方向に移動した後下降して供給ステージ1a上の供給部品を吸着し、次いで上昇してそれぞれ補正ステーション2の位置に水平方向に移動した後、図3に示すように下降し、補正ステージ2a上に搭載する。
【0016】
また、上記のTVカメラ5−1及び吸着コレット4aの動作と並行して、補正ステージ2a上の部品と搭載ステージ3a上の搭載位置がそれぞれTVカメラ5−2、5−3により撮像され、その撮像信号に基づいてまず、搭載ステージ3aがxy方向に移動することによりワークが位置決めされた後、補正ステージ2aが移動することにより部品のx、y、θ方向がワーク上の搭載位置に対して位置合わせされる。次いで吸着コレット4bが補正ステーション2の位置に水平方向に移動した後下降して補正ステージ2a上の部品を吸着し、次いで上昇して搭載ステーション3の位置に水平方向に移動した後、図3に示すように下降し、搭載ステージ3a上のワークの所定位置に搭載する。
【0017】
図4(a)はTVカメラ5−2、5−3により撮像された位置合わせ前の映像を示し、補正ステージ2a上の部品の位置と搭載ステージ3a上のワーク上に搭載すべき位置が異なっている。そこで、補正ステージ2a上の部品の特徴を抽出し、その特徴が搭載ステージ3a上のワーク上に搭載すべき位置と一致するように、図4(b)に示すように補正ステージ2aにより部品のx、y、θ方向を位置決めする。
【0018】
したがって、このような構成によれば、部品が補正ステージ2aを経由するものの、TVカメラ5−2、5−3が移動しないので、従来例と比べて大幅に部品搭載時間を短縮することができ、また、位置合わせ精度を向上させることができる。また、上記構成によれば、吸着コレット4a、4bが同時に移動してそれぞれ供給ステーション1から補正ステーション2への部品移動と補正ステーション2から搭載ステーション3への部品移動を同時に行うので、部品搭載時間を短縮することができる。なお、部品搭載時間はある程度長くなるが、吸着コレット4a、4bは1つでもよい。
【0019】
上記構成によれば、種々の特徴を有する部品をワーク上に搭載することができる。図5は本発明に係る部品搭載装置が搭載する部品の一例として、光ピックアップ本体に取り付けられる発光/受光アセンブリを示している。この発光/受光アセンブリはリードフレーム13が封止されている樹脂パッケージ14と、リードフレーム13上に搭載されるフォトダイオードチップ12と、フォトダイオードチップ12上に搭載されるサブマウント部材11及びマイクロミラー15と、サブマウント部材11上に搭載される半導体レーザチップ17と、樹脂パッケージ14上に搭載されるホログラム素子16により構成されている。
そして、図29に示すようにこのようなアセンブリを光ピックアップ本体18に取り付けた状態では、半導体レーザチップ17により出射されたレーザ光がマイクロミラー15の45°の反射面により反射され、その反射光がホログラム素子16を介して対物レンズ19により集光されてディスクDの面に照射され、その反射光がホログラム素子16を介してフォトダイオードチップ12の受光面により受光される。
【0020】
このような発光/受光アセンブリを組み立てる場合には、まず、第1の部品搭載装置によりサブマウント部材(以下、SMとも言う。)11をフォトダイオードチップ(以下、PDとも言う。)12に切断前のフォトダイオードウェハー上に搭載し、次いで第2の部品搭載装置により半導体レーザチップ(以下、LDとも言う。)17をサブマウント部材11上に搭載し、次いで第3の部品搭載装置によりマイクロミラー(以下、MMとも言う。)15をPDチップ12上に搭載する。次いでフォトダイオードウェハーをPDチップ12毎にダイシングし、次いで第4の部品搭載装置によりこのPDチップ12を樹脂パッケージ14上に搭載し、次いで第5の部品搭載装置によりホログラム素子16を樹脂パッケージ14上に搭載する。
【0021】
上記の第1〜第5の部品搭載装置の基本的な構成は図1〜図3と同一であるが、後述するように搭載部品に応じて構成がやや異なる。図6は第1の部品搭載装置を示し、図7に詳しく示すように供給ステージ1a上にあらかじめ多数のSMチップ11が粘着テープにより支持されたSMシート31がセットされるとともに、搭載ステージ3a上にはPDウェハー32がセットされる。なお、PDウェハー32は図7(b)に示すようにPDパレット33により支持され、PDパレット33は搭載ステージ3a側の位置決めピン34に対して位置決めされる。そして、図8に示すようにPDウェハー32を構成する各PDチップ12上の接着剤があらかじめ塗布されている搭載位置に各SMチップ11が搭載される。
【0022】
ここで、図9に示すように多数のSMチップ11(チップ部品)が粘着テープ31aにより支持されたSMシート31から1つのSMチップ11を吸着コレット4aにより吸着する場合には、粘着テープ31aの裏面からピン36を突き当ててSMチップ11を粘着テープ31aから盛り上げさせて吸着させる方法が知られている。このような方法では、このピン36の先端をTVカメラ5−1により撮像してピン36の位置と吸着コレット4aの吸着位置をあらかじめ調整する必要があるが、このピン36の先端を単に照明してTVカメラ5−1により撮像しても画像を得られない。そこで、粘着テープ31aにより支持されている部品を扱う第1の部品搭載装置では、図9に示すように供給ステージ1a上をリング照明(図示37)することによりピン36の先端を撮像することができる。なお、TVカメラ5−1は斜めから撮像するようにしてもよい。
【0023】
図10は第2の部品搭載装置を示し、図11(a)に示すように供給ステージ1a上にはあらかじめ多数のLDチップ17が粘着テープにより支持されたLDシート37がセットされる。また、搭載ステージ3a上には図11(b)に示すように、第1の部品搭載装置と同様にPDパレット33により支持されたPDウェハー32がセットされる。そして、図12に示すようにPDウェハー32上に搭載されているSMチップ11上の接着剤があらかじめ塗布されている搭載位置にLDチップ17が搭載される。この第2の(及び後述する)部品搭載装置においても同様に、LDチップ17が粘着テープにより支持されているので、供給ステージ1a上をリング照明するように構成されている。
【0024】
ここで、部品は吸着コレット4a、4bにより吸着された状態でステーション間を搬送するので、吸着状態の搬送の際に位置合わせ精度が悪化するおそれがあるが、部品に依っては非常に高精度の位置合わせ精度はある方向については要求され、他の方向については要求されない場合がある。LDチップ17はその一例であり、図13に示すようにレーザ光の出射方向(Y方向)については高精度を要求されるが、X方向については高精度を要求されない。そこで、この第2の部品搭載装置では、非常に高精度の位置合わせ精度が要求されないX方向に吸着状態で搬送を行う。
【0025】
また、位置合わせを行うために基準となる部品の特徴は、通常、撮像可能な部品の外形や上面のパターンであるが、このような特徴が吸着面とは反対側の面にある部品もある。このような部品の場合には、ステーション間を移動中に一旦停止して別の第4のカメラにより部品の反対側の面を撮像して特徴を抽出する方法が考えられるが、この方法では時間がかかり、また、高価となる。そこで、例えば搭載部品としてのLDチップ17がこのような部品の場合には、図14に示すように補正ステージ2aを透明なガラスに置き換えるとともに、TVカメラ5−2を下からガラスを介して部品を撮像して特徴を抽出する。
【0026】
また、部品を吸着コレット4a、4bにより吸着して搬送する場合には、部品が実際に吸着されているかをカメラにより撮像して確認する必要がある。しかしながら、LDチップ17は一般に他の部品より非常に小さいので、図15(a)に示すようにLDチップ17を吸着コレット4により真上から吸着すると、別の第4のTVカメラにより斜めから撮像しなければならなくなる。そこで、この第2の部品搭載装置では、図15(b)に示すように吸着コレット4がLDチップ17を斜め上方から吸着するとともに、吸着コレット4の上のヘッド21に垂直方向の開口21aを形成することにより、別のTVカメラを設けることなくカメラ5−1〜5−3により撮像することができる。
【0027】
また、吸着コレット4は部品を安定して吸着するためには吸着穴はできるだけ小さくすることが望ましい。しかしながら、吸着穴をできるだけ小さくし、かつ吸着穴により吸着されている部品を上から撮像しようとすると、吸着コレット4の外形は図16(a)に示すように部品の外形より小さくすることには限界があるので、その撮像信号は吸着コレット4の垂直面の壁によりぼけて部品がとらえにくくなる。また、部品が小さくなるほど映像を拡大する必要があるが、この場合には被写界深度が浅くなるのでこの現象は顕著となる。そこで、図16(b)に示すように吸着穴により吸着されている部品17の近傍の吸着コレット4の壁面を斜めに形成することにより、吸着コレット4の壁面によるぼけを防止して部品を上から確実に撮像することができる。
【0028】
図17は第3の部品搭載装置を示し、図18(a)に示すように供給ステージ1a上にはあらかじめ多数のMMチップ15が粘着テープにより支持されたMMシート38がセットされる。また、搭載ステージ3a上には図18(b)に示すように、第1、第2の部品搭載装置と同様にPDパレット33により支持されたPDウェハー32がセットされる。そして、図19に示すようにPDウェハー32上に搭載されているPDチップ12上のあらかじめ接着剤が塗布されている所定位置にMMチップ15が搭載される。この第3の部品搭載装置においても同様に、MMチップ15が粘着テープにより支持されているので、供給ステージ1a上をリング照明するように構成されている。
【0029】
ここで、MMチップ15には、LDチップ17が搭載面と平行に出射するレーザ光を真上に反射するために45°の反射面が形成されており、その反射光の光軸は光ピックアップ本体側の対物レンズと一致しなければらない。MMチップ15とLDチップ17の間の距離がずれると光軸が一致しなくなるが、図20(a)に示すようにMMチップ15の特徴として先端のラインを撮像して位置合わせを行うと、MMチップ15の先端の面取りのバラツキにより光軸が一致しなくなる。
【0030】
そこで、この第3の部品搭載装置の補正ステージ2a上には、図20(b)に示すようにLDチップ17に対応する位置に水平方向の稜線ラインを有するダミー部品39を配置するとともにダミー部品39の後方に光源40を配置し、MMチップ15により反射されるダミー部品39の水平方向の稜線ラインのシルエット39aをTVカメラ5−2により撮像する。このとき、ダミー部品39の水平方向の稜線ラインに対するMMチップ15の距離がずれていると、TVカメラ5−2により撮像されるシルエット39aもその分だけずれており、また、θ方向にずれているとシルエット39aもその分だけ回転しているので、このシルエット39aが所定位置、所定角度になるようにx、y、θ方向の位置合わせを行う。
【0031】
このように第1〜第3の部品搭載装置によりそれぞれSMチップ11、LDチップ17、MMチップ15が搭載されたPDウェハー32は接着剤のキュア工程に送られて各チップ11、17、15が固定され、次いでダイシング工程に送られてPDウェハー32がPDチップ12毎に切断され、次いで第4の部品搭載装置に送られる。
【0032】
図21は第4の部品搭載装置を示し、図22(a)に示すように供給ステージ1a上にはあらかじめPDチップ12毎に切断されている状態のPDウェハー32が置かれたダイシングプレート41がセットされる。また、搭載ステージ3a上には図22(b)に示すようにLFパレット42がセットされ、LFパレット42には各々にリードフレーム(LF)13が封止されている多数の樹脂パッケージ14が支持されている。そして、図23に示すように樹脂パッケージ14内の搭載位置にはあらかじめAgペーストが塗布され、次いでこの塗布位置にPDチップ12が搭載される。LFパレット42の全ての樹脂パッケージ14に対する搭載が完了するとLFパレット42がAgペーストキュア工程に送られてPDチップ12が固定され、次いでLDチップ17及びPDチップ12の各リードとリードフレーム13のワイヤボンディングが行われ、次いで第5の部品搭載装置に送られる。
【0033】
図24は第5の部品搭載装置を示し、図25(a)に示すように供給ステージ1a上にはダイシングプレート44がセットされ、ダイシングプレート44にはあらかじめ多数のホログラム素子(HOE)16が支持されたHOEシート43が支持されている。また、搭載ステージ3a上には図25(b)に示すように、樹脂パッケージ14が支持されているLFパレット42がセットされる。そして、樹脂パッケージ14内の搭載位置にはあらかじめ接着剤が塗布され、次いでこの塗布位置にホログラム素子16が搭載される。
【0034】
ところで、このように部品搭載が終了したアセンブリは更に、図29に示すように光ピックアップ本体18に対してその下方の基準面18aに取り付けられ、また、光ピックアップ本体18は光ディスクドライブ装置に取り付けられる。光ディスクドライブ装置の完成状態では、半導体レーザチップ17により出射されたレーザ光がマイクロミラー15の45°の反射面により反射され、その反射光がホログラム素子16を介して本体18側の対物レンズ19により集光されてディスクDの面に照射され、その反射光がホログラム素子16を介してフォトダイオードチップ12の受光面により受光される。したがって、樹脂パッケージ14が傾いた状態でホログラム素子16を搭載すると、光ピックアップ本体18の基準面18aに対して光軸が傾いた状態で取り付けられるので、正常に動作しない。
【0035】
そこで、この第5の部品搭載装置における搭載ステージ3aは図26に示すように構成されている。まず、搭載ステージ3aの上方には光ピックアップ本体18の基準面18aに対応する位置に基準面45aを有する基準プレート45が取り付けられる。また、搭載ステージ3aの下方には樹脂パッケージ14を突き上げて基準プレート45に押圧するワーク突き上げ機構50が配置されている。
【0036】
ワーク突き上げ機構50は上部ブロック51と下部ブロック52を有し、上部ブロック51内には樹脂パッケージ14の突き上げ時に上端がリードフレーム13に接触可能なコンタクトプローブ53が設けられている。コンタクトプローブ53は樹脂パッケージ14の突き上げ時にリードフレーム13に接触して撓むように構成され、ホログラム素子16の搭載時にLDチップ17と、PDチップ12とリードフレーム13の検査を行う。
【0037】
上部ブロック51の下方にはプリント基板54が取り付けられ、プリント基板54の上面にはコンタクトプローブ53の下端が半田付けされ、下面には不図示の導電パターンが形成されている。また、この導電パターンの位置に対応する下部ブロック52にはコンタクトピン55が保持され、このコンタクトピン55は不図示の検査回路に接続されている。また、上部ブロック51と下部ブロック52にはそれぞれ水平方向に凹部51a、52aが形成され、上部ブロック51の凹部51aは下部ブロック52の凹部52aよりやや上方に(紙面に対して垂直方向に見て)形成されている。そして、2つの凹部51a、52aをビス56にて止めると、プリント基板54の導電パターンとコンタクトピン55が押圧される。
【0038】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ステージの上方において第2のワークの基準面に対応する位置に基準プレートを設けるとともに、部品を第1のワーク上に搭載する時にステージの下方から第1のワークを突き上げるようにしたので、部品搭載が完了した第1のワークの上面が更に第2のワークの基準面に取り付けられる場合にその取り付け精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る部品搭載装置の一実施形態の要部を示す外観図である。
【図2】図1の部品搭載装置を示す平面図である。
【図3】図1の部品搭載装置を示す正面図である。
【図4】図1〜図3の補正ステージによる位置合わせを動作を示す説明図である。
【図5】搭載部品の具体例を示す外観図である。
【図6】図5のサブマウントを搭載する場合の部品搭載装置を示す平面図である。
【図7】図6の部品搭載装置における搭載部品及びワークを詳しく示す説明図である。
【図8】図6の部品搭載装置における搭載状態を詳しく示す説明図である。
【図9】図6の部品搭載装置におけるリング光源を詳しく示す説明図である。
【図10】図5のLDチップを搭載する場合の部品搭載装置を示す平面図である。
【図11】図10の部品搭載装置における搭載部品及びワークを詳しく示す説明図である。
【図12】図10の部品搭載装置における搭載状態を詳しく示す説明図である。
【図13】図10の部品搭載装置によるLDチップの搬送方向を詳しく示す説明図である。
【図14】図10の部品搭載装置における補正ステージを詳しく示す説明図である。
【図15】従来例と図10の部品搭載装置におけるヘッドを示す構成図である。
【図16】従来例と図10の部品搭載装置における吸着コレットを示す構成図である。
【図17】図5のマイクロミラーチップを搭載する場合の部品搭載装置を示す平面図である。
【図18】図17の部品搭載装置における搭載部品及びワークを詳しく示す説明図である。
【図19】図17の部品搭載装置における搭載状態を詳しく示す説明図である。
【図20】図17の部品搭載装置における位置合わせ方法を詳しく示す説明図である。
【図21】図5のPDチップを搭載する場合の部品搭載装置を示す平面図である。
【図22】図21の部品搭載装置における搭載部品及びワークを詳しく示す説明図である。
【図23】図21の部品搭載装置における搭載状態を詳しく示す説明図である。
【図24】図5のホログラム素子を搭載する場合の部品搭載装置を示す平面図である。
【図25】図24の部品搭載装置における搭載部品及びワークを詳しく示す説明図である。
【図26】図24の部品搭載装置における基準プレートと突き上げ機構を示す構成図である。
【図27】従来の部品搭載装置を示す外観図である。
【図28】図27の部品搭載装置による搭載処理を示す説明図である。
【図29】図5のアセンブリが光ピックアップ本体に取り付けられた状態を示す説明図である。
【符号の説明】
1a 供給ステージ(第1のステージ)
2a 補正ステージ(第2のステージ)
3a 搭載ステージ(第3のステージ)
4a,4b 吸着コレット(部品搬送手段)
5−1,5−2,5−3 TVカメラ(位置合わせ手段)
45 基準プレート
45a 基準面
50 突き上げ機構
51 上部ブロック
52 下部ブロック
53 コンタクトプローブ
54 プリント基板
55 コンタクトピン
56 ビス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a component mounting apparatus for mounting a leadless chip component at a predetermined position on a workpiece such as a substrate.
[0002]
[Prior art]
27 and 28 show a conventional component mounting apparatus, in which a
A TV camera 5-1 is fixed above the
[0003]
In such a configuration, when parts are transported from the
[0004]
In the state where the head 6 is moved above the
[0005]
FIG. 5 shows a light emitting / receiving assembly attached to the
[0006]
Then, the assembly in which the component mounting is completed as described above is further attached to the reference surface 18a below the optical pickup
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional component mounting apparatus, when the
[0008]
In the conventional component mounting apparatus, the head 6 is temporarily stopped at the position above the
[0009]
In view of the above-described conventional problems, the present invention provides a component mounting apparatus capable of improving the mounting accuracy when the upper surface of the first workpiece on which the component mounting is completed is further mounted on the reference surface of the second workpiece. The purpose is to do.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a reference plate at a position corresponding to the reference plane of the second workpiece above the stage, and the first from the bottom of the stage when the component is mounted on the first workpiece. The work was pushed up.
That is, according to the present invention, when the upper surface of the first workpiece on which the component mounting is completed is further attached to the reference surface of the second workpiece, the position is corresponding to the reference surface of the second workpiece above the stage. A reference plate provided;
Parts when mounted on the first workpiece, and a workpiece push-up means for pressing the reference plate from the lower side of the stage push up the first work,
A component mounting apparatus in which a contact probe that contacts a conductive pattern of a first workpiece through which a component lead is conducted is provided in the workpiece push-up means, and the first workpiece is inspected via the contact probe when the workpiece push-up means is pushed up Is provided.
Moreover, according to this invention, the 1st stage in which the components supplied are mounted,
a second stage movable in the x, y, and θ directions;
A third stage on which the workpiece on which the component is mounted is placed;
The parts are transported from the first stage to the second stage and placed on the second stage, and the parts are transported from the second stage to the third stage and placed on the first workpiece. Component conveying means to be placed;
The component position on the second stage and the placement position on the first workpiece on the third stage are aligned when the component is placed on the second stage. Alignment means for moving the second stage in the x, y, and θ directions;
A reference plate provided at a position corresponding to the reference surface of the second workpiece above the stage when the upper surface of the first workpiece on which component mounting is completed is further attached to the reference surface of the second workpiece;
Parts when mounted on the first workpiece, and a workpiece push-up means for pressing the reference plate from the lower side of the stage push up the first work,
A component mounting apparatus in which a contact probe that contacts a conductive pattern of a first workpiece through which a component lead is conducted is provided in the workpiece push-up means, and the first workpiece is inspected via the contact probe when the workpiece push-up means is pushed up Is provided.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is an external view showing a main part of an embodiment of a component mounting apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing the component mounting apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 is a front view showing the component mounting apparatus of FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the operation of alignment by the correction stage of FIGS.
[0012]
As shown in FIGS. 1 to 3, a
[0013]
A
[0014]
In such a configuration, the suction collet 4a reciprocates between the
[0015]
At this time, first, the
[0016]
In parallel with the operations of the TV camera 5-1 and the suction collet 4a, the parts on the correction stage 2a and the mounting position on the mounting stage 3a are respectively imaged by the TV cameras 5-2 and 5-3. First, after the workpiece is positioned by moving the mounting stage 3a in the xy direction based on the imaging signal, the x, y, and θ directions of the parts are moved with respect to the mounting position on the workpiece by moving the correction stage 2a. Aligned. Next, the
[0017]
FIG. 4 (a) shows the pre-alignment images captured by the TV cameras 5-2 and 5-3, and the positions of the parts on the correction stage 2a and the positions to be mounted on the work on the mounting stage 3a are different. ing. Therefore, the feature of the part on the correction stage 2a is extracted, and the part of the part is corrected by the correction stage 2a as shown in FIG. 4B so that the feature matches the position to be mounted on the work on the mounting stage 3a. Position in x, y, θ direction.
[0018]
Therefore, according to such a configuration, although the parts pass through the correction stage 2a, the TV cameras 5-2 and 5-3 do not move, so that the part mounting time can be greatly reduced as compared with the conventional example. Also, the alignment accuracy can be improved. Further, according to the above configuration, the
[0019]
According to the above configuration, parts having various characteristics can be mounted on the workpiece. FIG. 5 shows a light emitting / receiving assembly attached to an optical pickup body as an example of a component mounted by the component mounting apparatus according to the present invention. The light emitting / receiving assembly includes a
As shown in FIG. 29, in a state where such an assembly is attached to the
[0020]
When assembling such a light emitting / receiving assembly, first, a submount member (hereinafter also referred to as SM) 11 is cut into a photodiode chip (hereinafter also referred to as PD) 12 by a first component mounting apparatus. The semiconductor laser chip (hereinafter also referred to as LD) 17 is mounted on the submount member 11 by the second component mounting apparatus, and then the micromirror (by the third component mounting apparatus). Hereinafter, it is also referred to as MM.) 15 is mounted on the
[0021]
The basic configuration of the first to fifth component mounting apparatuses is the same as that shown in FIGS. 1 to 3, but the configuration is slightly different depending on the mounted component as will be described later. FIG. 6 shows a first component mounting apparatus. As shown in detail in FIG. 7, an
[0022]
Here, as shown in FIG. 9, when one SM chip 11 is adsorbed by the adsorbing collet 4a from the
[0023]
FIG. 10 shows a second component mounting apparatus. As shown in FIG. 11A, an
[0024]
Here, since the parts are transported between the stations while being sucked by the
[0025]
In addition, the feature of the component that serves as a reference for alignment is usually the outer shape or top surface pattern of the component that can be imaged, but there are components that have such a feature on the surface opposite to the suction surface. . In the case of such a component, a method of temporarily stopping while moving between stations and imaging a surface on the opposite side of the component with another fourth camera and extracting a feature can be considered. And it is expensive. Therefore, for example, when the
[0026]
Further, when the parts are sucked and transported by the
[0027]
Further, the suction collet 4 desirably has a suction hole as small as possible in order to stably suck the parts. However, if the suction hole is made as small as possible and an image of the part sucked by the suction hole is taken from above, the outer shape of the suction collet 4 should be made smaller than the outer shape of the part as shown in FIG. Since there is a limit, the image pickup signal is blurred by the wall of the vertical surface of the suction collet 4 and it is difficult to catch the parts. Further, the smaller the component, the larger the image needs to be enlarged. In this case, this phenomenon becomes remarkable because the depth of field becomes shallow. Therefore, as shown in FIG. 16B, the wall surface of the suction collet 4 in the vicinity of the
[0028]
FIG. 17 shows a third component mounting apparatus. As shown in FIG. 18A, an MM sheet 38 in which a number of
[0029]
Here, the
[0030]
Therefore, on the correction stage 2a of the third component mounting apparatus, a dummy component 39 having a horizontal ridge line is disposed at a position corresponding to the
[0031]
Thus, the
[0032]
FIG. 21 shows a fourth component mounting apparatus. As shown in FIG. 22A, a dicing plate 41 on which a
[0033]
FIG. 24 shows a fifth component mounting apparatus. As shown in FIG. 25A, a dicing plate 44 is set on the
[0034]
By the way, the assembly in which component mounting is completed in this way is further attached to the reference surface 18a below the optical pickup
[0035]
Therefore, the mounting stage 3a in the fifth component mounting apparatus is configured as shown in FIG. First, a
[0036]
The workpiece push-up
[0037]
A printed
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the reference plate is provided at a position corresponding to the reference surface of the second workpiece above the stage, and the first from below the stage when the component is mounted on the first workpiece. Since the workpiece is pushed up, when the upper surface of the first workpiece on which the component mounting is completed is further attached to the reference surface of the second workpiece, the attachment accuracy can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view showing a main part of an embodiment of a component mounting apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing the component mounting apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a front view showing the component mounting apparatus of FIG. 1;
4 is an explanatory view showing an operation of alignment by the correction stage of FIGS. 1 to 3; FIG.
FIG. 5 is an external view showing a specific example of mounted components.
6 is a plan view showing a component mounting apparatus when the submount of FIG. 5 is mounted. FIG.
7 is an explanatory diagram showing in detail a mounted component and a workpiece in the component mounting apparatus of FIG. 6;
8 is an explanatory diagram showing in detail a mounting state in the component mounting apparatus of FIG. 6;
FIG. 9 is an explanatory diagram showing in detail a ring light source in the component mounting apparatus of FIG. 6;
10 is a plan view showing a component mounting apparatus when the LD chip of FIG. 5 is mounted. FIG.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing in detail the mounted components and the workpiece in the component mounting apparatus of FIG. 10;
12 is an explanatory diagram showing in detail a mounting state in the component mounting apparatus of FIG. 10;
13 is an explanatory diagram showing in detail the LD chip transport direction by the component mounting apparatus of FIG. 10;
14 is an explanatory diagram showing in detail a correction stage in the component mounting apparatus of FIG. 10;
15 is a configuration diagram showing a head in the conventional example and the component mounting apparatus of FIG. 10;
16 is a configuration diagram showing a suction collet in the conventional example and the component mounting apparatus of FIG. 10;
17 is a plan view showing a component mounting apparatus when the micromirror chip of FIG. 5 is mounted. FIG.
18 is an explanatory diagram showing in detail the mounted components and the workpiece in the component mounting apparatus of FIG. 17;
FIG. 19 is an explanatory diagram showing in detail a mounting state in the component mounting apparatus of FIG. 17;
20 is an explanatory view showing in detail a positioning method in the component mounting apparatus of FIG. 17;
FIG. 21 is a plan view showing a component mounting apparatus when the PD chip of FIG. 5 is mounted.
22 is an explanatory diagram showing in detail a mounted component and a workpiece in the component mounting apparatus of FIG. 21. FIG.
FIG. 23 is an explanatory diagram showing in detail a mounting state in the component mounting apparatus of FIG. 21;
24 is a plan view showing a component mounting apparatus when the hologram element of FIG. 5 is mounted. FIG.
25 is an explanatory diagram showing in detail the mounted components and the workpiece in the component mounting apparatus of FIG. 24. FIG.
26 is a configuration diagram showing a reference plate and a push-up mechanism in the component mounting apparatus of FIG. 24. FIG.
FIG. 27 is an external view showing a conventional component mounting apparatus.
FIG. 28 is an explanatory diagram showing a mounting process by the component mounting apparatus of FIG. 27;
29 is an explanatory view showing a state in which the assembly of FIG. 5 is attached to the optical pickup main body.
[Explanation of symbols]
1a Supply stage (first stage)
2a Correction stage (second stage)
3a On-board stage (third stage)
4a, 4b Adsorption collet (component conveying means)
5-1, 5-2, 5-3 TV camera (positioning means)
45 Reference plate
Claims (5)
部品を第1のワーク上に搭載する時に、前記ステージの下方から前記第1のワークを突き上げて前記基準プレートに押圧するワーク突き上げ手段とを有し、
部品のリードが導通する第1のワークの導電パターンに接触するコンタクトプローブを前記ワーク突き上げ手段に設け、前記ワーク突き上げ手段の突き上げ時に前記コンタクトプローブを介して第1のワークの検査を行う部品搭載装置。A reference plate provided at a position corresponding to the reference surface of the second workpiece above the stage when the upper surface of the first workpiece on which component mounting is completed is further attached to the reference surface of the second workpiece;
Parts when mounted on the first workpiece, and a workpiece push-up means for pressing the reference plate from the lower side of the stage push up the first work,
A component mounting apparatus in which a contact probe that contacts a conductive pattern of a first workpiece through which a component lead is conducted is provided in the workpiece push-up means, and the first workpiece is inspected via the contact probe when the workpiece push-up means is pushed up .
x、y、θ方向に移動可能な第2のステージと、
部品が搭載されるワークが載置される第3のステージと、
部品を前記第1のステージから前記第2のステージに搬送して前記第2のステージ上に載置し、前記第2のステージから前記第3のステージに搬送して第1のワーク上に載置する部品搬送手段と、
前記部品が前記第2のステージ上に載置されている時に前記第2のステージ上の部品位置と前記第3のステージ上の第1のワーク上の載置位置が位置合わせされるように前記第2のステージをx、y、θ方向に移動させる位置合わせ手段と、
部品搭載が完了した第1のワークの上面が更に第2のワークの基準面に取り付けられる場合に、ステージの上方において前記第2のワークの基準面に対応する位置に設けられる基準プレートと、
部品を第1のワーク上に搭載する時に、前記ステージの下方から前記第1のワークを突き上げて前記基準プレートに押圧するワーク突き上げ手段とを有し、
部品のリードが導通する第1のワークの導電パターンに接触するコンタクトプローブを前記ワーク突き上げ手段に設け、前記ワーク突き上げ手段の突き上げ時に前記コンタクトプローブを介して第1のワークの検査を行う部品搭載装置。A first stage on which the components to be supplied are placed;
a second stage movable in the x, y, and θ directions;
A third stage on which the workpiece on which the component is mounted is placed;
The parts are transported from the first stage to the second stage and placed on the second stage, and the parts are transported from the second stage to the third stage and placed on the first workpiece. Component conveying means to be placed;
The component position on the second stage and the placement position on the first workpiece on the third stage are aligned when the component is placed on the second stage. Alignment means for moving the second stage in the x, y, and θ directions;
A reference plate provided at a position corresponding to the reference surface of the second workpiece above the stage when the upper surface of the first workpiece on which component mounting is completed is further attached to the reference surface of the second workpiece;
Parts when mounted on the first workpiece, and a workpiece push-up means for pressing the reference plate from the lower side of the stage push up the first work,
A component mounting apparatus in which a contact probe that contacts a conductive pattern of a first workpiece through which a component lead is conducted is provided in the workpiece push-up means, and the first workpiece is inspected via the contact probe when the workpiece push-up means is pushed up .
前記コンタクトプローブを保持する上部ブロックと、
前記上部ブロックの下方に取り付けられるとともに上面に前記コンタクトプローブが半田付けされ、下面に導電パターンが形成されたプリント基板と、
前記プリント基板の下方に取り付けられるとともに前記プリント基板の導電パターンに接触するコンタクトピンを保持する下部ブロックとを、
有することを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の部品搭載装置。The workpiece pushing-up means is
An upper block holding the contact probe;
A printed circuit board which is attached below the upper block and the contact probe is soldered to the upper surface, and a conductive pattern is formed on the lower surface;
A lower block that is attached below the printed circuit board and holds contact pins that contact the conductive pattern of the printed circuit board;
The component mounting device according to claim 1 , wherein the component mounting device is provided.
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