CN101204127B - 电子组件放置方法 - Google Patents

Abstract

在一种电子组件放置方法中，利用与各个组件供应部分对应提供的多个安装头(8A，8B)从多个供应电子组件的组件供应部分(4A，4B)中拾取电子组件，并且将所述多个电子组件输送和安装在同一放置台中的衬底(3)上，在执行组件的输送和安装操作中，为每个放置轮次设置构成仅允许特定安装头访问的由排他操作区域的头干扰区域。由于这种结构，在组件放置操作中，可以合理地设置在不引起一个安装头与另一个安装头的干扰的情况下可访问的区域，从而通过排除安装头浪费的待命时间来缩短放置作业时间。

Description

电子组件放置方法

技术领域

本发明涉及电子组件放置方法，其利用安装头(mounting head)从组件供应部分中拾取电子组件并将电子组件放置在位于放置台上的衬底上。

背景技术

在将电子组件放置在衬底上的电子组件放置设备中，由设有吸嘴的安装头拾取在组件供应部分中存储的电子组件，并将其输送到衬底之上的位置并安装到预定的放置点。作为一种这样的电子组件放置设备，例如存在已知的构造成这样的电子组件放置设备，使得将组件供应部分布置在定位衬底的放置台的两侧，并且利用多个可独立操作的安装头从相应组件供应部分中拾取电子组件，并将其输送和安装到衬底上(例如，见专利文献1)。通过采用这种结构，所述安装操作可利用多个安装头同时并行执行，并且因此可以获得增强放置效率的有利效果。

[专利文献1]日本专利公开H08-97595。

发明内容

然而，即使在这种包括多个安装头的电子组件放置设备中，并不能完全允许各个安装头不顾彼此而自由地执行安装操作，并且存在各种限制条件。例如，当所述安装头移动到放置电子组件的衬底之上时，为了防止安装头之间的干扰，在相同的定时仅允许对一个安装头的访问(access)，因此其他安装头需要在预定的回撤(retracted)位置上待命。因此，在安装操作中，因为安装头的待命而产生时间浪费，这样导致了放置作业时间(placing tact time)的延迟。

因此，本发明的目的是提供电子组件放置方法，其能利用多个安装头高效地执行将电子组件放置在布置于相同放置台上的衬底上。

本发明涉及电子组件的放置方法，其中利用对应各个组件供应部分设置的多个安装头，从供应电子组件的多个组件供应部分中拾取电子组件，并且将电子组件输送和安装在同一放置台中的衬底上，其中在利用安装头执行组件输送和安装操作时，在放置台中，执行设置仅允许多个安装头中的特定安装头访问排他操作区域的处理。

根据本发明的一个方面，提供了一种电子组件放置方法，包含步骤：利用与各个组件供应部分对应提供的多个安装头，从多个所述组件供应部分中拾取电子组件，每个所述组件供应部分供应电子组件，利用所述安装头在同一放置台中输送所述电子组件；以及将所述电子组件安装到同一放置台中的衬底上，其中，在利用所述安装头执行所述组件的输送和安装操作时，在所述放置台中，执行用于设置仅允许所述多个安装头中的特定安装头访问的排他操作区域的处理，以及，根据所述电子组件的放置点是否属于排他操作区域来判断持有该电子组件的安装头是否与其它安装头存在干扰，并且当确定不存在干扰时，所述安装头完成其持有组件的安装。

根据本发明，在利用安装头执行组件输送和安装操作时，通过执行设置仅允许在放置台中多个安装头中的特定安装头访问排他操作区域的处理，可以合理地执行设置一个安装头在不干扰组件安装操作中其他安装头的情况下能够访问的区域，籍此通过消除安装头浪费的待命时间可缩短放置作业时间。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的电子组件放置设备的平面图。

图2是根据本发明一个实施例的电子组件放置设备的安装头的结构示意图。

图3是显示了根据本发明一个实施例的电子组件放置设备的控制系统的结构的方块图。

图4是根据本发明一个实施例的电子组件放置设备的排他操作区域的示意图。

图5是根据本发明一个实施例的电子组件放置设备的排他操作区域的示意图。

图6是根据本发明一个实施例的电子组件放置设备的排他操作区域的示意图。

图7是根据本发明一个实施例的电子组件放置设备的放置操作的流程图。

具体实施方式

随后，结合附图解释本发明的实施例。

首先，结合图1解释电子组件放置设备的结构。在图1中，在基底1的中央部分上，在X方向(所述衬底输送方向)上布置输送通道(transporting passage)2。输送通道2输送从上游一侧运载的衬底3并将所述衬底3定位在放置台上。在输送通道2的两侧，布置有多个(在本实施例中为两个)组件供应部分4A和4B，其中在每个组件供应部分4A或4B上，布置多行组成组件馈送器的带式馈送器5。带式馈送器5通过逐节距(pitch by pitch)地馈送在其上持有电子组件的运送带来供应电子组件。

在基底1的上表面的两个端部，布置Y轴桌台6A和6B，同时在Y轴桌台6A和6B上延伸两个X轴桌台7A和7B。通过驱动Y轴桌台6A，X轴桌台7A在Y方向上水平地移动，并且通过驱动Y轴桌台6B，X轴桌台7B在Y方向上水平地移动。在X轴桌台7A和7B上，分别放置安装头8A、8B(以后，分别简写为A头8A和B头8B)以及与这些安装头8A、8B整体移动的衬底识别照相机9。

通过驱动X轴桌台6A和Y轴桌台7A，A头8A水平移动，通过利用吸嘴14从组件供应部分4A拾取电子组件(见图2)，并将电子组件放置在定位于输送通道2上的衬底3上。以相同的方式，通过驱动X轴桌台6B和Y轴桌台7B，B头8B从组件供应部分4B拾取电子组件，并将电子组件放置在定位于输送通道2上的衬底3上。即，这样布置A头8A和B头8B，使其分别与供应电子组件的多个组件供应部分4A和4B对应。

与A头8A和B头8B一起移动到衬底3上的衬底识别照相机9分别对衬底3进行成像和识别。此外，在从组件供应部分4A和4B到输送通道2的通道上，布置有组件识别相机10。当将从组件供应部分4A和4B中拾取电子组件的A头8A和B头8B移动到定位于放置台上的衬底3上，并且将吸嘴14所持有的电子组件在头8A和8B的移动期间在X方向中在组件识别照相机10的上部(upperportion)上移动时，组件识别照相机10对吸嘴14所持有的电子组件进行成像。进一步，由识别处理部分(未在图中显示)识别和处理成像的结果，以便识别处于被吸嘴14所持有的状态中的电子组件的位置，同时，辨别电子组件的种类。

随后，结合图2解释安装头8。如图2所示，A头8A和B头8B是多头类型的，而且每个头包括多个单元安装头11。这些单元安装头11可分离地将吸住并持有电子组件的吸嘴14放置在其各自的下部，其中吸嘴14可对应多种电子组件进行互换。此外，A头8A和B头8B包括公共θ轴马达13，其允许在各个单元安装头11中围绕吸嘴杆(nozzle shaft)旋转。此外，各个单元安装头11包括用于抬升各个吸嘴的各个Z轴马达12，因此吸嘴14可被单独抬升或降低。

随后，结合图3解释电子组件放置设备的控制系统的结构。在图3中，控制部分20由CPU构成并控制整个电子组件放置设备的操作。放置数据存储部分21将诸如放置在衬底3上的电子组件的种类、大小之类的组件信息，连同诸如衬底3的种类、大小之类的衬底信息，以及诸如指示在衬底3上相应部分的放置点的组件安装位置信息之类的放置数据一同进行存储。

头干扰区域设置部分22执行设置头干扰区域的处理，该头干扰区域即，在开始放置操作前，仅允许后面描述的放置台上的A头8A和B头8B中的特定安装头的访问的排他干扰区域，在该放置操作中，利用A头8A和B头8B从多个组件供应部分4A、4B中拾取电子组件，并将电子组件输送和安装到在输送通道2处布置的相同放置台中的衬底3上。

头干扰确认部分23执行关于是否存在A头8A和B头8B前进到相同放置台上方的位置的可能，以及在将电子组件安装到衬底3上的组件安装操作中安装头是否彼此干扰的确认的处理。对每一放置轮次，即每个往复操作(reciprocating operation)执行这种处理，在所述往复操作中，安装头从组件供应部分拾取电子组件并且将电子组件放置在衬底上，其中通过判断在放置轮次中所命令的放置点在操作定时中是否属于头干扰区域来执行该处理。

A头驱动部分24和B头驱动部分25基于来自控制部分20的命令驱动A头8A和B头8B。即，A头驱动部分24、B头驱动部分25驱动用于各个安装头的水平移动的X轴桌台和Y轴桌台的驱动马达(X轴马达，Y轴马达)、抬升或降低吸嘴14以响应相应单元安装头11的Z轴马达12以及共同提供在相应安装头中的θ轴马达13。

接着，解释所述头干扰区域。当多个独立移动的安装头共同拥有一个放置台时，当操作序列设置不适当时，在安装头之间产生位置干扰，从而引发诸如设备刹车(braking)之类的缺陷。为了防止这种缺陷，在本实施例中，将其中多个安装头之间可能产生位置干扰的平面范围设置为头干扰区域。

然后，在由控制部分20执行A头8A和B头8B的操作控制时，将头干扰区域认为是仅允许两个头(即A头8A和B头8B)中的特定安装头访问的排他操作区域，从而防止两个安装头在相同的定时上进入排他操作区域。

头干扰区域的设置可选择性地采取各种模式，其中在本实施例中将在后面解释三种类型的示例。首先，图4显示了一种示例，其中将输送到输送通道2的衬底3的整个表面设置为头干扰区域。在图4(a)中，将衬底3定位在输送通道2的放置台上，并在衬底3上设置多个组件放置点。这些组件放置点由A头8A将组件放置其上的放置点Mp(A)和B头8B将组件放置其上的放置点Mp(B)组成。此处，将输送通道2的轨道宽度加到衬底3的整个宽度的宽度范围设置为头干扰区域A1。此处，可将不包括输送通道2的轨道宽度的宽度3的范围设置为头干扰区域A1。

当以这种方式设置干扰区域A1时，在利用A头8A和B头8B将电子组件输送并安装到同一衬底3上的组件输送和安装操作中，从操作控制的角度不允许两个安装头在相同定时上进入到头干扰区域A1。例如，如图4(b)所示，当B头8B在头干扰区域A1内执行组件的安装时，不允许A头8A进入到头干扰区域A1中，因此A头8A在头干扰区域A1外面待命。然后，如图4(c)所示，在B头8B从头干扰区域A1撤回后，允许A头8A进入到头干扰区域A1中。即，在本示例中，基于输送到放置台的衬底3的大小信息来设置构成排他操作区域的头干扰区域A1。

接着，在图5中，当利用具有放置点Mp(A)、Mp(B)的衬底3将头干扰区域设置为以如图4所示的示例的相同方式将头干扰区域设置于其上的对象时，代替将衬底3的整个范围设置为排他对象，如图5(a)所示，将含有放置点Mp(A)、Mp(B)的放置区域M的宽度范围设置为头干扰区域A2。基于在放置数据存储部分21中存储的组件放置位置信息来设置放置区域M。

当以这样的方式设置头干扰区域A2时，在组件输送和安装操作中，不允许两个安装头在相同定时上进入头干扰区域A2。然而，不同于图4所示的示例，当B头8B在头干扰区域A2内正执行组件的安装时，虽然不允许A头8A进入头干扰区域A2，如图5(b)所示，但是允许A头8A前进到非常靠近衬底3上的头干扰区域A2外侧的位置并在此待命。

接着，如图5(c)所示，当B头8B从头干扰区域A2撤回时，A头8A从非常靠近头干扰区域A2外侧的位置进入到头干扰区域A2，从而立即执行安装操作。即，在本示例中，基于关于输送到放置台的衬底3的组件安装位置信息，为每种衬底类型执行构成排他操作区域的头干扰区域A2的设置。

此外，图6显示了其中动态执行头干扰区域的设置的示例。在如图4和图5所示的示例中，相对于变成在其上放置电子组件的对象的衬底3，固定地设置头干扰区域A1、A2。相反，在如图6所示的示例中，这样设置头干扰区域，使得对于A头8A和B头8B分别从相应的组件供应部分4A、4B中拾取电子组件，以及将电子组件输送并安装到衬底3上的每个单独的操作，即安装头在组件供应部分和衬底之间执行一次往复移动的每个放置轮次而言，头干扰区域各不相同。

例如，在衬底3上的多个放置点中，如图6(a)所示，当A头8A和B头8B分别利用在第i个放置轮次作为对象的放置点Mpi(A)、Mpi(B)相应执行组件放置操作时，如图6(b)所示，设置与放置点Mpi(A)、Mpi(B)对应的头干扰区域Ai(A)，Ai(B)。

在此，头干扰区域Ai(A)是被设置来防止A头8A干扰前进到衬底3上方的位置以将电子组件放置在放置点Mpi(B)的B头8B的状态发生的排他操作区域，其中不允许A头8A前进到头干扰区域Ai(A)之内。此外，头干扰区域Ai(B)是被设置来防止B头8B干扰前进到衬底3上方的位置以将电子组件放置在放置点Mpi(A)的A头8A的状态发生的排他操作区域，其中不允许B头8B进入到头干扰区域Ai(B)之内。

然后，当放置操作进行时，并且在衬底3上的多个放置点之中，如图6(c)所示，当A头8A和B头8B分别利用在第j放置轮次中作为对象的放置点Mpj(A)、Mpj(B)执行组件放置操作时，如图6(d)所示，设置与放置点Mpj(A)、Mpj(B)对应的头干扰区域Ai(A)、Ai(B)。即，在本示例中，这样执行构成排他操作区域的头干扰区域的设置，使得针对每个放置轮次设置头干扰区域，在该每个轮次中，与放置轮次中的放置点对应地，即基于在放置数据存储部分21中存储的组件安装位置信息，A头8A和B头8B在组件输送和安装操作中在衬底3和组件供应部分4A、4B之间执行一次往复运动。

以这种方式，通过设置关于与在一个放置轮次中变成要被同时平行放置的对象的放置点对应的相应安装头的头干扰区域，即使当A头8A和B头8B在相同定时前进到衬底3上方的位置时，也不存在A头8A和B头8B彼此干扰、并且可能将电子组件安装到作为已放置组件的目标位置的相应放置点上的可能性。在此，图6显示了A头8A和B头8B在相同定时都能前进到衬底3上方的位置的情况。然而，这种状态并不是总能保证的。例如，根据放置点的位置，可能存在一侧的安装头不得不在衬底3外待命的情况。

电子组件放置设备具有上面提到的结构，而且结合图7所示的流程图解释组件输送和安装操作(放置操作)。图7所示的流程图显示了这样的操作，其中利用A头8A和B头8B从多个组件供应部分4A、4B中拾取电子组件，并将电子组件输送并安装到相同放置台之内的衬底3上。

当开始放置操作(ST1A，1B)时，首先，由A头从组件供应部分4A中吸取电子组件(ST2A)，并且与这样的操作并行地，由B头从组件供应部分4B中吸取电子组件(ST2B)。接着，执行A头干扰区域的设置(ST3A)和B头干扰区域的设置(ST3B)。在此，如图4和图5所示的示例中那样，当关于一个衬底固定地设置头干扰区域时，维持初始设置的头干扰区域直到将衬底用作要被放置的对象的放置操作完成为止。此外，如图6所示的示例那样，当动态地设置头干扰区域时，对各个放置操作重复执行这些步骤。

接看，在A头8A和B头8B从组件供应部分4A、4B移动到衬底3的过程中，执行A头组件识别(ST4A)和B头组件识别(ST4B)。即，通过利用组件识别照相机10成像来识别由各个安装头持有的电子组件。接着，执行另一头的状态确认。即，在A头8A中，确认是否B头8B正在执行衬底3上的放置操作(ST5A)，而在B头8B中，确认是否A头8A正在执行衬底3上的放置操作(ST5B)。

在此，当另一头没有正在执行放置时，A头8A前进到衬底3上方的位置并执行持有的电子组件的放置(ST8A)，而B头8B前进到衬底3上方的位置并执行持有的电子组件的放置(ST8B)。此外，当确认另一头正在执行放置时，由头干扰确定部分23确定是否存在与另一头的位置干扰。即，在A头8A中，确定是否存在与B头8B的干扰(ST6A)，而在B头8B中，确定是否存在与A头8A的干扰(ST6B)。无需说明的是，在此执行的关于是否与另一头存在干扰的确定可根据预定的头干扰区域的模式而不同。

例如，当如图4和图5所示那样关于一个衬底3固定地设置头干扰区域时，当另一头正在执行放置时，自动确定存在与另一头干扰的可能性，并且头待命(ST7A，ST7B)。在此，在图4所示示例中，待命位置被安排在衬底3的之外，而在图5所示示例中，待命位置被安排在放置区域M的之外。此外，当如图6所示地那样动态地设置头干扰区域时，通过参考为每个放置轮次设置的头干扰区域来确定是否存在与另一头的干扰(ST3A，ST3B)。

然后，当确定与另一头的干扰不存在(ST6A，ST6B)时，A头8A前进到衬底3上方的位置并执行持有的电子组件的放置(ST8A)，而B头8B前进到衬底3的上方位置并执行持有的电子组件的放置(ST8B)。然后，确定是否完成了所有组件的放置(ST9A，ST9B)，并在存在没有被放置的组件时，程序回到(ST2A，ST2B)，之后，重复执行基本相同的步骤。随后，在步骤(ST9A，ST9B)中，确认所有组件的放置完成，并完成放置操作(ST10A，ST10B)。

如上面解释的那样，根据本发明，在利用安装头进行组件的输送和安装操作中，在放置台中的多个安装头中，执行仅允许特定安装头访问的排他操作区域的设置处理。因此，在组件安装操作中，有可能合理地设置在不引起一个安装头与另一安装头的干扰的情况下可访问的区域，从而通过排除安装头浪费的待命时间来缩短放置作业时间。

本申请是以2005年8月19日提交的日本专利申请No.2005-238166为基础的，并要求它的优先权，其内容作为参考全部结合于此。

产业的可利用性

本发明的电子组件放置方法具有下列优点，该放置方法可合理地设置在组件安装操作中不引起一个安装头与另一安装头的干扰的情况下可以访问的区域，以及通过消除安装头浪费的待命时间来缩短放置作业时间，籍此可以将本发明应用于通过具有其中利用多个安装头从多个组件供应部分中拾取电子组件的结构的电子组件放置设备来放置电子组件。

Claims (6)

1.一种电子组件放置方法，包含步骤：

利用与各个组件供应部分对应提供的多个安装头，从多个所述组件供应部分中拾取电子组件，每个所述组件供应部分供应电子组件，

利用所述安装头在同一放置台中输送所述电子组件；以及

将所述电子组件安装到同一放置台中的衬底上，

其中，在利用所述安装头执行所述组件的输送和安装操作时，在所述放置台中，执行用于设置仅允许所述多个安装头中的特定安装头访问的排他操作区域的处理，以及，根据所述电子组件的放置点是否属于排他操作区域来判断持有该电子组件的安装头是否与其它安装头存在干扰，并且当确定不存在干扰时，所述安装头完成其持有组件的安装。

2.根据权利要求1的电子组件放置方法，其中，基于输送到所述放置台的衬底的大小信息来执行所述排他操作区域的所述设置。

3.根据权利要求1的电子组件放置方法，其中，基于输送到所述放置台的衬底的组件安装位置信息，针对各个种类的衬底执行所述排他操作区域的所述设置。

4.根据权利要求1的电子组件放置方法，其中，基于每个放置轮次中的组件安装位置信息，针对在所述组件输送和安装操作中所述安装头执行一个往复运动的每个放置轮次，执行所述排他操作区域的所述设置。

5.根据权利要求1的电子组件放置方法，其中，在完成所述排他操作区域内的组件的所述安装之后，将所述多个安装头中的一个安装头回撤，其后，在所述多个安装头中的另一个安装头进入到所述排他操作区域的内部。

6.根据权利要求1的电子组件放置方法，其中，为所述多个安装头的每一个安装头设置所述排他操作区域，并且确定是否存在所述安装头与另一安装头的干扰，并且当确定不存在干扰时，每个安装头前进到所述衬底上并放置所述电子组件。

Images