電子元件安裝設備和電子元件安裝方法
2023-06-06 04:19:06
專利名稱：電子元件安裝設備和電子元件安裝方法
技術領域：
本發明涉及一種電子元件安裝設備和一種電子元件安裝方法，用於將一個電子元件安裝在一個電路板上。
背景技術：
在電子元件安裝設備中，重複地執行安裝操作，其中，從電子元件供給單元取得的電子元件被安裝頭保持，並且然後被安裝在電路板上。在這些安裝操作中，因為電子元件被需要以更高精度定位在電路板上，所以這種定位方法得以廣泛地使用。在這種定位方法中，如果被安裝頭保持的電子元件和在電路板上的安裝點的位置在光學上被探測到，那麼，電子元件和電路電路板基於位置探測結果，相對於彼此進行定位。
在這種光學位置探測操作中，通過藉助於相機給電子元件和電路電路板拍照而獲得的兩個圖像通過圖像識別處理操作的方式被處理，以便於執行這個光學位置探測操作。在這個圖像識別處理操作中，因為電子元件和電路板的安裝位置基於不同圖像進行識別，以便於電子元件相對於電路板的安裝點以更高精度進行定位，所以，至關重要的是，要正確地獲得關於光學坐標系統的這兩個圖像之間的相對位置關係。
為了這個目的，使用了這種具有上/下視野方向的相機(例如，見日本公開專利申請NO.2001-77592)。在這個相機中，一個電路板識別相機和一個電子元件識別相機以整體形式構成，其中，所述電路板識別相機的拍照視野方向被指向下，所述電子元件識別相機的拍照視野方向被指向上。當這個相機，一般說來，在保持電子元件的安裝頭被定位在一個電路板上的這種狀態下被使用時，這個相機前進到形成在安裝頭和電路板之間的一個空間，然後同時獲得關於電路板的安裝點的圖像和關於被安裝頭保持的電子元件的圖像。結果，沿著向上的方向的拍照視野和沿著向下的方向的拍照視野之間的相對位置關係被連續地保持，因此，可以實現高精度位置探測操作。
但是，在上述現有技術中，因為具有一個限制，即相機必須被定位在電路板和安裝頭之間，所以限制了安裝操作的節拍時間(tact time)的縮短。換句話說，因為相對於被安裝頭安裝的各個電子元件執行上述位置探測操作，所以在一個電子元件的一個安裝操作中，每次對一個電子元件執行上述安裝操作時，就需要執行一個適用於使相機前進到正好在安裝頭下方以便於獲得圖像的操作，和另一個適用於在獲得圖像後從電路板上方的空間撤離相機以便避免在相機和安裝頭的下降操作之間產生幹擾的操作。
而且，當已經保持電子元件的安裝頭在電路板上執行安裝操作時，安裝頭的升高高度必須被設定到一個儘可能被允許的低值，以便其操作時間可以理想地被縮短。但是，如前面解釋的一樣，因為必須確保相機可以通過其前進的這種間隙，所以在安裝操作中需要的安裝頭的下降量不能被減少。如前面解釋的一樣，在傳統的電子元件安裝設備中，較好安裝位置精度幾乎不能與以高效率執行的電子元件安裝工作相兼得。
發明內容
在這種情況下，本發明的目標是要提供一種電子元件安裝設備和一種電子元件安裝方法，能實現以下目的，即，較好安裝位置精度與以高效率執行的電子元件安裝工作相兼顧。
根據本發明的一種電子元件安裝設備的特徵在於，包括一個用於保持電路板的保持單元；一個安裝頭，其裝備有多個適用於吸住/保持電子元件的安裝噴嘴，並且具有一個適用於單獨升高所述多個安裝噴嘴的安裝噴嘴升高機構；電子元件供給裝置，適用於將電子元件供給到安裝頭；一個安裝頭傳輸機構，用於在保持單元和電子元件供給裝置之間運送安裝頭；一個觀察頭，適用於在由安裝噴嘴吸住/保持的電子元件被臨時地定位在形成在電路板上的多個電子元件安裝部分的上方的狀態下，從介於電子元件安裝部分和臨時定位電子元件之間限定的空間，獲得臨時定位電子元件的圖像和電子元件安裝部分的圖像；一個觀察頭傳輸機構，用於與通過移動安裝頭被順序地和臨時地定位的電子元件同步地運送觀察頭，而且也用於當電子元件被安裝在電路板上時，將觀察頭從保持單元上部空間撤離；以及控制裝置，適用於基於已經通過觀察頭獲得的電子元件的圖像和電子元件安裝部分的圖像，來控制安裝頭傳輸機構，以便於相對於與其對應的電子元件安裝部分將被各個安裝噴嘴吸住/保持的電子元件順序地定位。
根據本發明的一種電子元件安裝設備的特徵在於，包括一個臨時定位操作處理部分，用於通過控制安裝頭傳輸機構，將被多個安裝噴嘴吸住/保持的電子元件順序地定位到電子元件安裝部分的上部空間；觀察裝置，裝備有一個觀察頭，對於每一組臨時定位電子元件和電子元件安裝部分，所述觀察頭用於對每組臨時定位的電子元件和電子元件安裝部分從介於臨時定位電子元件和電子元件安裝部分之間限定的空間，獲得臨時定位電子元件的圖像和電子元件安裝部分的圖像；一個臨時定位位置信息儲存部分，在對每組進行臨時定位操作時，安裝頭的位置作為臨時定位位置信息存儲在該儲存部分中；一個相對位置關係計算處理部分，用於基於已經通過觀察頭獲得的電子元件的圖像和上面安裝有電子元件的電子元件安裝部分的圖像，計算每組被安裝噴嘴吸住/保持的電子元件和電子元件安裝部分之間的相對位置關係；一個相對位置關係儲存部分，用於在其中儲存由相對位置關係計算處理部分計算出的每組相對位置關係；一個對齊信息計算部分，用於基於每組分別被儲存到臨時定位位置信息儲存部分和相對位置關係儲存部分中的臨時定位位置信息和相對位置關係，計算對齊信息，所述對齊信息被用來給安裝頭定位；和一個安裝操作處理部分，用於基於對齊信息，控制安裝頭傳輸機構，以便於相對於相應的電子元件安裝部分，將由各個安裝噴嘴吸位/保持的電子元件順序地定位，而且將定位電子元件安裝在相應的電子元件安裝部分上。
根據本發明的一種電子元件安裝設備的特徵在於，包括一個臨時定位操作處理部分，用於通過控制安裝頭傳輸機構，將由多個安裝噴嘴吸住/保持的電子元件順序地定位到電子元件安裝部分的上部空間；觀察裝置，裝備有一個觀察頭，用於對每組臨時定位電子元件和電子元件安裝部分，從介於臨時定位電子元件和電子元件安裝部分之間限定的空間，獲得臨時定位電子元件的圖像和電子元件安裝部分的圖像；一個相對位置關係計算處理部分，用來基於通過觀察頭獲得的電子元件的圖像和上面安裝電子元件的電子元件安裝部分的圖像，計算每組被安裝噴嘴吸住/保持的電子元件和電子元件安裝部分之間的相對位置關係；一個對齊信息計算部分，用於基於執行臨時定位操作時安裝頭的位置和相對位置信息計算對齊信息，所述對齊信息被用來定位安裝頭；一個對齊信息儲存部分，用於在其中儲存每組由對齊信息計算部分計算出的對齊信息；和一個安裝操作處理部分，用於基於對齊信息，控制安裝頭傳輸機構，以便於相對於相應的電子元件安裝部分，給由各個安裝噴嘴吸住/保持的電子元件順序地定位，而且將定位電子元件安裝在相應的電子元件安裝部分上。
根據本發明的一種電子元件安裝方法的特徵在於這樣一種電子元件安裝方法，其中，電子元件被設置在安裝頭中的多個安裝噴嘴中每一個所吸住/保持，以便於被安裝在電路板的電子元件安裝部分上，而且這種方法包括元件保持步驟，用於通過安裝頭的多個安裝噴嘴吸住/保持電子元件；臨時定位步驟，適合於將由多個安裝噴嘴之一吸住/保持的電子元件臨時地定位在電子元件安裝部分上；觀察步驟，其中，通過觀察頭獲得臨時定位電子元件的圖像和電子元件安裝部分的圖像，所述觀察頭位於在臨時定位電子元件和電子元件安裝部分之間限定的空間中；相對位置關係探測步驟，用來基於在觀察步驟中獲得的電子元件和電子元件安裝部分的圖像，探測臨時定位電子元件和電子元件安裝部分之間的相對位置關係；對被其它安裝噴嘴吸住/保持的所有電子元件，順序地執行臨時定位步驟，觀察步驟，和相對位置關係探測步驟的步驟；觀察頭撤離步驟，適合於從電路板的上部空間撤離觀察頭；以及，一個步驟，在這個步驟中，相對於所有電子元件，執行這種安裝操作，即被多個安裝噴嘴吸住/保持的電子元件被定位成，可以通過傳輸安裝頭同時將在相對位置關係探測步驟中探測到的相對位置關係反射到其中，而安裝在電子元件安裝部分上。
根據本發明的一種電子元件安裝方法的特徵在於，包括一個元件保持步驟，適合於通過安裝頭的多個安裝噴嘴吸住/保持電子元件；一個臨時定位步驟，用於將由多個安裝噴嘴之一吸住/保持的電子元件臨時地定位在一個電子元件安裝部分上；一個觀察步驟，其中，一組臨時定位電子元件的圖像和電子元件安裝部分的圖像通過觀察頭獲得，所述觀察頭位於在臨時定位電子元件和電子元件安裝部分之間限定的空間中；一個相對位置關係探測步驟，用來基於在觀察步驟中獲得的電子元件和電子元件安裝部分的圖像，探測臨時定位電子元件和電子元件安裝部分之間的相對位置關係；一個儲存步驟，適合於在其中儲存相對位置關係和相應於臨時定位安裝頭的位置信息的臨時定位位置信息；一個步驟，其中，因為對於每一組被其它安裝噴嘴吸住/保持的所有電子元件和其上安裝電子元件的電子元件安裝部分，都順序地執行臨時定位步驟，觀察步驟，相對位置關係探測步驟和儲存步驟，所以，對於每一組，都儲存了臨時定位位置信息和相對位置關係；一個觀察頭撤離步驟，用於從電路板的上部空間撤離觀察頭；以及，一個步驟，在這個步驟中，基於儲存的臨時定位位置信息和儲存的相對位置信息，對每一組來計算對齊信息，然後，對每一組都執行這種安裝操作，其中，基於對齊信息，電子元件被定位成，可以通過傳輸安裝頭，相對於電子元件安裝部分進行安裝。
根據本發明的一種電子元件安裝方法的特徵在於，包括一個元件保持步驟，用於通過安裝頭的多個安裝噴嘴吸住/保持電子元件；一個臨時定位步驟，用於將由多個安裝噴嘴之一吸住/保持的電子元件臨時地定位在一個電子元件安裝部分上；一個觀察步驟，其中，一組臨時定位電子元件的圖像和電子元件安裝部分的圖像通過觀察頭獲得，所述觀察頭位於在臨時定位電子元件和電子元件安裝部分之間限定的空間中；一個相對位置關係探測步驟，用來基於在觀察步驟中獲得的電子元件和電子元件安裝部分的圖像，探測臨時定位電子元件和電子元件安裝部分之間的相對位置關係；一個對齊信息計算步驟，用來基於相對位置關係和相應於臨時定位安裝頭的位置信息的臨時定位位置信息，來計算對齊信息；一個儲存步驟，用於在其中儲存計算出的對齊信息；一個步驟，其中，因為對於每一組被其它安裝噴嘴吸住/保持的所有電子元件和其上安裝電子元件的電子元件安裝部分，都順序地執行臨時定位步驟，觀察步驟，相對位置關係探測步驟，對齊信息計算步驟，和儲存步驟，所以，對於每一組，都儲存對齊信息；一個觀察頭撤離步驟，用於從電路板的上部空間撤離觀察頭；以及，一個步驟，在這個步驟中，對每一組都執行這種安裝操作，其中，電子元件被定位成，可以基於儲存的對齊信息，通過傳輸安裝頭，相對於電子元件安裝部分進行安裝。
根據本發明，在這種電子元件安裝操作中，電子元件被設置在安裝頭上的相應的多個噴嘴吸住/保持，並且被安裝在電路板9的電子元件安裝部分上，這種相對位置探測操作相對於被噴嘴吸住/保持的所有電子元件進行，同時，在這個相對位置探測操作中，臨時定位電子元件和電子元件安裝部分是通過觀察頭進行觀察的，所述觀察頭位於這個電子元件和電子元件安裝部分之間限定的空間中。然後，相對於所有電子元件順序地執行安裝操作，所述安裝操作用於通過反應計算出的相對位置關係，將電子元件相對於電子元件安裝部分定位，以便於將這個定位電子元件安裝在其上。結果，更好的安裝位置精度可以與高效率元件安裝工作兼得。
圖1是根據本發明一個實施例1的電子元件安裝設備的平面圖；圖2是根據本發明實施例1的電子元件安裝設備的側剖視圖；圖3是根據本發明實施例1的電子元件安裝設備的平面剖視圖；圖4是用於解釋根據本發明實施例1的電子元件安裝設備的觀察頭的功能解釋圖；圖5(a)和5(b)是用於解釋一種觀察方法的解釋圖，這種方法適合於通過根據本發明實施例1的電子元件安裝設備的觀察頭來觀察電子元件和電路板；圖6是用於解釋一種觀察方法的解釋圖，這種方法適合於通過根據本發明實施例1的電子元件安裝設備的觀察頭來觀察電子元件和電路板；圖7是根據本發明實施例1的電子元件安裝設備的倒轉載物臺(stage)的透視圖；圖8(a)和8(b)是根據本發明實施例1的電子元件安裝設備的倒轉載物臺的操作解釋圖；圖9是用於說明根據本發明實施例1的電子元件安裝設備的控制系統的結構的方塊圖；圖10是用於顯示在根據本發明實施例1的電子元件安裝設備的標準模式的情況下的處理功能的功能性方塊圖；圖11是用於解釋本發明實施例1的電子元件安裝方法(標準模式)的流程圖；圖12(a)和12(b)是用於解釋本發明實施例1的電子元件安裝方法(標準模式)的步驟解釋圖；圖13(a)和13(b)是用於解釋本發明實施例1的電子元件安裝方法(標準模式)的步驟解釋圖；圖14(a)和14(b)是用於解釋本發明實施例1的電子元件安裝方法(標準模式)的步驟解釋圖；圖15(a)和15(b)是用於解釋本發明實施例1的電子元件安裝方法(標準模式)的步驟解釋圖；圖16是用於顯示在根據本發明實施例1的電子元件安裝設備以高精度模式進行操作的情況下的處理功能的功能性方塊圖；圖17是用於解釋本發明實施例1的電子元件安裝方法(高精度模式)的流程圖；圖18(a)和18(b)是用於解釋本發明實施例1的電子元件安裝方法(高精度模式)的步驟解釋圖；圖19(a)和19(b)是用於解釋本發明實施例1的電子元件安裝方法(高精度模式)的步驟解釋圖；圖20(a)和20(b)是用於解釋本發明實施例1的電子元件安裝方法(高精度模式)的步驟解釋圖；圖21(a)和21(b)是用於解釋本發明實施例1的電子元件安裝方法(高精度模式)的步驟解釋圖；圖22(a)和22(b)是用於解釋本發明實施例1的電子元件安裝方法(高精度模式)的步驟解釋圖；圖23是用於顯示在根據本發明實施例1的電子元件安裝設備以高速度模式進行操作的情況下的處理功能的功能性方塊圖；圖24是用於解釋本發明實施例1的電子元件安裝方法(高速度模式)的流程圖；圖25是用於顯示在根據本發明實施例2的電子元件安裝設備以標準模式進行操作的情況下的處理功能的功能性方塊圖。
具體實施例方式
(實施例1)在本發明的專利說明書中，可以這麼認為，即，固定有多塊電路板的載體部件(載體夾具)也是「電路板」。在這種情況下，可以這麼假定，即，已經形成在被固定到載體部件的電路板上的電子元件安裝單元對應於「形成在電路板上的電子元件安裝部分」。
現在首先參考圖1，圖2和圖3來解釋電子元件安裝設備的整體結構。圖2是用於顯示沿著圖1的箭頭「A-A」獲得的電子元件安裝設備的剖視圖。圖3是用於顯示沿著圖2的箭頭「B-B」獲得的電子元件安裝設備的另一個剖視圖。在圖1中，電子元件供給單元2被安排在基底1上。如圖2和3所示，電子元件供給單元2裝備有一個夾具保持件3，而且這個夾具保持件3可分離地將一個夾具4保持在其上，所述夾具上已經安裝有一個粘合座5。
對應於一個電子元件的半導體晶片6(下面簡稱為「晶片6」)以這些半導體晶片單獨分開的狀態被粘合在粘合座5上。對應於突出電極的多個隆塊6a(見圖8(a))被形成在晶片6的上平面上。在夾具4被夾具保持件3保持的狀態下，電子元件供給單元2以其形成隆塊的平面被指向向上方向的狀態來供給多個晶片6。
如圖2所示，噴射器8以這種方式被安排在由夾具保持件3保持的粘合座5下面，即，噴射器8可以通過噴射器XY平臺7沿著水平方向移動。噴射器8裝備有一個銷升高機構，這個銷升高機構可以升高一個豎立的噴射器銷(未示)。當晶片6被一個安裝頭(下面將討論)從粘合座5拾取時，晶片6通過噴射器銷從粘合座5的較低方向升起，以便晶片6從粘合座5脫落。噴射器8構成一個適用於將晶片6從粘合座5脫落的粘合座脫落機構。
如圖3所示，保持單元10被安排在一個沿著Y方向(即第一方向)與在底座1上平面上的電子元件供給單元2分開的位置上。電路板輸入運輸機11和12沿著X方向(即第二方向)以串連方式被排列在保持單元10的上遊側，而電路板輸出運輸機13和14沿著X方向以串連方式被排列在保持單元10的下遊側。電路板輸入運輸機11和12接收從上遊側供給的電路板9，然後將接收到的電路板9傳遞到保持單元10。保持單元10將被傳遞來的電路板保持在其上，而且將這個電路板9定位在一個封裝位置。被安裝的電路板9被向外運送到下遊側。
在這種情況下，保持單元10可以通過一個保持單元升高機構16(見圖2)，只是在預定升高行程上自由地被升高。在保持單元10已經上升的狀態下(見圖2和圖13)的電路板9的高度等於在晶片6通過安裝頭33(下面將解釋)被安裝在電路板9上的狀態下的元件安裝高度。在保持單元10下降的狀態下(見圖12和圖13)的電路板9的高度等於在晶片6和電子元件安裝部分9a通過觀察頭34(下面將討論)被觀察的狀態下的觀察高度。
在圖1中，在基底1的上平面的兩個邊緣部分上，第一Y軸線基底20A和第二Y軸線基底20B以這種方式被安排，即第一Y軸線基底20A和第二Y軸線基底20B的縱向方向被指向Y方向，這個Y方向是與電路板運輸方向(X方向)相交的。Y方向導軌21在第一Y軸線基底20A和第二Y軸線基底20B的上平面上，沿著縱向方向(Y方向)，被安排在其基本上整個長度上。一對Y方向導軌21以這種模式被安排，即，成對的Y方向導軌21平行於彼此地定位，而且中間夾有電子元件供給單元2和保持單元10。
三個橫梁沿著Y方向以這種方式可滑動地安置在這些成對的Y方向導軌21上，即，這三個橫梁中的每個橫梁(即，第一橫梁部件31，中心橫梁部件30，和第二橫梁部件32)的兩邊緣部分被Y方向導軌21支持。
在螺母部件23b突出地設置在中心橫梁30的右側邊緣部分上的同時，與這個螺母部件23b嚙合的進給螺杆23a通過一個Y軸線電機22而旋轉，所述電機沿著水平方向被安排在第一Y軸線基底20A上。因為Y軸線電機22被驅動，所以，中心橫梁部件30沿著Y方向導軌21在Y方向上水平地移動。
此外，螺母部件25b和另一個螺母部件27b分別突出地設置在第一橫梁部件31和第二橫梁部件32的左側邊緣部分上。與螺母部件25b和27b嚙合的一個進給螺杆25a和另一個進給螺杆27a，通過一個Y軸線電機24和另一個Y軸線電機26而旋轉，這些電機沿著水平方向被分別布置在第二Y軸線基底20B上。因為Y軸線電機24和26被驅動，所以第一橫梁部件31和第二橫梁部件32沿著Y方向導軌21在Y方向上水平地移動。
在安裝頭33被安裝在中心橫梁部件30上的同時，與結合到安裝頭33上的螺母部件41b嚙合的進給螺杆41a通過一個X軸線電機40而旋轉。安裝頭33沿著X方向被X方向導軌42(見圖2)引導，X方向導軌42沿著X方向被設置在中心橫梁部件30的側平面上。
安裝頭33裝備有多個(這種情況下是四個)噴嘴(安裝噴嘴)33a，這些噴嘴各自吸住和保持一個晶片6。安裝頭33可以在這種狀態下移動，即，各個晶片6被相應的噴嘴33a吸住/保持的同時，這個安裝頭33保持多個晶片6。另外，安裝頭33具有一個安裝噴嘴升高機構，這個升高機構單獨地升高這些噴嘴33a，並且可以通過各個噴嘴33a單獨地拾取這些晶片6，從而安裝晶片6。
由於Y軸線電機22和X軸線電機40被驅動，所以安裝頭33可以沿著X方向和Y方向水平地移動。電子元件供給單元2的晶片6被多個噴嘴33a吸住/保持，而且安裝頭33將這些晶片6安裝在多個電子元件供給部分9a(見圖5)上，所述供給部分形成在電路板9上，所述電路板被保持單元10保持。
一對Y方向導軌21，中心橫梁部件30，一個Y方向驅動機構(即Y軸線電機22，進給螺杆23a和螺母部件23b)，和一個X方向驅動機構(即X軸線電機40，進給螺杆41a和螺母部件41b)構成一個安裝頭傳輸機構59(見圖10)，這個傳輸機構在電子元件供給單元2和保持單元10之間運送安裝頭33。Y方向驅動機構沿著Y方向導軌21運送中心橫梁部件30。X方向驅動機構沿著X方向導軌42運送安裝頭33。
裝備有透鏡鏡筒部分34a的觀察頭43被安裝在第一橫梁部件31上，所述透鏡鏡筒部分34a在水平方向長，而螺母部件44b被結合到託架34b，託架34b保持觀察頭34。與螺母部件44b嚙合的進給螺杆44a通過X軸線電機43而旋轉，而且因為X軸線電機43被驅動，所以觀察頭34通過一個X方向導軌45(見圖2)被引導，所述導軌45被設置在第一橫梁部件31的側平面上，以便於沿著X方向進行運送。
如圖3所示，臨時定位相機15和倒轉載物臺17都被安排在電子元件供給單元2和保持單元10之間。在臨時定位相機15裝備有一個線性相機的情況下，因為晶片6被噴嘴33a保持在其中的安裝頭33在臨時定位相機15上方被運送，所以臨時定位相機15可以獲得被噴嘴33a保持的晶片6的圖像。然後，這個所獲得的圖像被電子元件臨時識別單元57(圖10，下面將解釋)進行識別處理，以便識別出晶片6的位置。正如下面要解釋的一樣，這個定位識別對應於一種用於臨時將晶片6定位到電路板9的電子元件安裝部分9a上的臨時識別。
現在，將參考圖4來解釋觀察頭34的功能。如圖4所示，觀察頭34以這種方式構成，即觀察晶片6的電子元件成像相機36A和觀察電路板9的電子元件安裝部分9a的電路板成像相機36B藉助於透鏡37A和另一個透鏡37B與透鏡鏡筒部分34a結合。
在透鏡鏡筒部分34a的上平面和下平面上都設置有一個發光單元39A和另一個發光單元39B。這些發光單元39A和39B相對於對應於觀察目標的晶片6和電路板9發光。
一個反射鏡38A和另一個反射鏡38B被安排在合適的位置上，以便於將入射光傳導到在透鏡鏡筒部分34a中的透鏡37A和37B的位置上，而且，在這個透鏡鏡筒部分34a中構建有一個稜鏡38C。這個稜鏡38C對從上、下方向進入任一反射鏡38A和38B的入射光進行反射。
由於透鏡鏡筒部分34a前進到沿著上/下方向定位的兩個觀察目標之間限定的一個間隔內，而且然後，稜鏡38C被定位到觀察目標，所以，一個光路「A」和另一個「B」同時被形成。光路「A」藉助於稜鏡38C，反射鏡38A，和透鏡37A，從上觀察目標被限定到相機36A，而光路「B」藉助於稜鏡38C，反射鏡38B，和透鏡37B，從下觀察目標被限定到相機36B。
換句話說，觀察相機34以這種方式被安排，即電子元件成像相機36A和電路板成像相機36B的各個光路「A」和光路「B」被水平地提供，同時，包含有稜鏡38C，該稜鏡引起電子元件成像相機36A的光路「A」被指向向上的方向，此外也引起電路板成像相機36B的光路「B」在同一個位置被指向向下的方向。在這種情況下，被指向向上的方向的光路「A」和被指向向下的方向的光路「B」通過調節光學系統而被定位在相同的豎直線上。
結果，如圖4所示，鏡筒部分34a前進到由保持單元10保持的電路板9和通過吸住/保持晶片6的方式被定位在這個電路板9上方的噴嘴33a之間限定的這樣一個空間內，此外，稜鏡38C被定位到晶片6和電路板9的電子元件安裝部分9a，以便晶片6的圖像和電路板9的電子元件安裝部分9a的圖像同時分別由電子元件成像相機36A和電路板成像相機36B獲得，因此，可以獲得晶片6和電子元件安裝部分9a之間的相對位置關係。
換句話說，在被安裝頭33吸住/保持的晶片6被定位在電子元件安裝部分9a上方的這種狀態下，觀察頭34從臨時定位的晶片6和電子元件安裝部分9a獲得晶片6的圖像和電子元件安裝部分9a的圖像。
因為Y軸線電機24和X軸線電機43被驅動，所以觀察頭34沿著X方向和Y方向被水平地運送。結果，觀察頭34可以在保持單元10上方移動，以便於給由保持單元10保持的電路板9拍照，此外觀察頭也可以移動，以便於從保持單元10的上部空間撤離。
一對Y方向導軌21，第一橫梁部件31，一個Y方向驅動機構(即，Y軸線電機24，進給螺杆25a，和螺母部件25b)，和一個X方向驅動機構(即，X軸線電機43，進給螺杆44a，和螺母部件44b)構成一個觀察頭傳輸機構58(見圖10)，這個傳輸機構運送觀察頭34。Y方向驅動機構沿著Y方向導軌21運送第一橫梁部件31。X方向驅動機構沿著X方向導軌45運送觀察頭34。
在電子元件安裝操作中，如下詳述，觀察頭傳輸機構58與晶片6同步地運送觀察頭34，晶片6順序地並且臨時地通過運送安裝頭33來定位，此外，當晶片6被安裝在電路板9上時，將觀察頭34從保持單元10上部空間撤離。保持單元10的橫向(Y方向)的空間構成一個撤離位置，觀察頭34在這裡從保持單元10的上部空間被撤離。
如先前所解釋的一樣，保持單元10可以被保持單元升高機構16升高。保持單元升高機構16可以響應要執行的操作而改變保持單元10和安裝頭之間的間隔。換句話說，在觀察頭34前進到在安裝頭33和電路板9之間限定的空間以便執行觀察操作的情況下，保持單元升高機構16延長在保持單元10和安裝頭33之間限定的間隔，而且在完成觀察操作後，這個保持單元升高機構16使這個間隔變窄。結果，保持單元升高機構16可以起到間隔改變裝置的作用，所述間隔改變裝置用於在觀察頭34從在自身觀察頭34和安裝頭33之間限定的空間撤離後，改變在安裝頭33和保持單元10之間限定的間隔。
晶片成像相機35被安裝在第二橫梁部件32上，一個螺母部件47b被結合到託架35a，這個託架保持晶片成像相機35。一個與螺母部件47b嚙合的進給螺杆47a通過一個X軸線電機46而旋轉。因為這個X軸線電機46被驅動，所以晶片成像相機35通過被設置在第二橫梁部件32的側平面上的X方向導軌48(見圖2)被引導，以便於沿著X方向被運送。
因為Y軸線電機26和X軸線電機46被驅動，所以晶片成像相機35沿著X方向和Y方向水平地被運送。結果，晶片成像相機35可以在電子元件供給單元2上方被運送，以便於對由電子元件供給單元2保持的晶片6拍照，而且晶片成像相機35可以被運送，以便於從電子元件供給單元2的上部空間被撤離。
一對Y方向導軌21，第二橫梁部件32，一個Y方向驅動機構(即Y軸線電機26，進給螺杆27a，和螺母部件27b)，和一個X方向驅動機構(即，X軸線電機46，進給螺杆47a，和螺母部件47b)構成一個晶片成像相機傳輸機構，這個傳輸機構用於運送晶片成像相機35。Y方向驅動機構沿著Y方向導軌21運送第二橫梁部件32。X方向驅動機構沿著X方向導軌48運送晶片成像相機35。
現在參考圖5和圖6，這些圖描述了一種適合於通過觀察頭31識別電路板9和晶片6的方法。圖5顯示了一種兩點識別方法，其中，因為包含在一個待識別目標中的2個點被識別，所以，待識別目標的整個部分的位置可以被識別。在採用2點識別方法的情況下，光學系統的光學放大率被增加，使用這種光學放大率，以便通過電子元件成像相機36A和電路板成像相機36B執行拍照操作，而且拍照視野被設定到一個窄的視野「W1」。
在圖5(a)中，電路板9被安裝在保持單元10上，而且晶片6已經被安裝在形成於電路板9上的多個這些電子元件單元9a中的兩組電子元件安裝部分9a上。晶片6已經被噴嘴33a被保持在其中的安裝頭33被定位在保持單元10上方。此時，安裝頭33進入這種狀態，即這個安裝頭33被臨時地定位成基本上正好在電子元件安裝部分9a上方，所述安裝部分9a對應於由噴嘴33a保持的晶片6。
在這種臨時定位的狀態下，觀察頭34進入在電路板9和晶片6之間限定的空間中，以便於執行拍照操作，從而同時識別晶片6和電路板9。此時，觀察頭34首先以這種方式移動，即，電子元件成像相機36A和電路板成像相機36B的視野「W1」可以分別覆蓋位於晶片6一側對角位置上的隆塊6a，以及位於電子元件安裝部分9a一側對角位置上的電極9b。然後，位於各個視野「W1」中的兩個圖像通過電子元件成像相機36A和電路板成像相機36B獲得。
接下來，如圖5(b)所示，觀察頭34被移動，然後這個觀察頭34以這種方式被運送，即，電子元件成像相機36A和電路板成像相機36B的視野「W1」可以分別覆蓋位於晶片6另一側對角位置上的隆塊6a，以及位於電子元件安裝部分9a另一側對角位置上的電極9b。然後，位於各個視野「W1」中的兩個圖像通過電子元件成像相機36A和電路板成像相機36B以類似方式獲得。
然後，因為已經由觀察頭34通過上述兩個拍照操作而獲得的圖像數據是通過識別操作被處理，所以晶片6的位置和電路板9上的電子元件安裝部分9a的位置可以被識別，同時，這個晶片6被安裝頭33保持。這種兩點識別方法在這種情況下被使用，即，待檢查的晶片6的尺寸非常大，而且這個晶片6的整個部分不能被儲存在相同視野中，此外，需要高位置識別精度。
在這種兩點識別方法的情況下，因為如下所述，目標點需要牢固地定位在窄視野「W1」中，所以這種臨時識別操作可以被執行，通過這種臨時識別操作，在這個晶片6被安裝頭33保持的狀態下被放置的晶片6可以被臨時定位相機15識別，而且然後，安裝頭33基於這個臨時識別結果被臨時定位。
圖6顯示了成組識別方法，這種識別方法可以通過執行單個拍照操作，以成組的方式來識別關於晶片6和電子元件安裝部分9a的整個部分。在這種情況下，如果電子元件成像相機36A和電路板成像相機36B的拍照視野被設定到寬視野「W2」，那麼觀察頭34可以前進到在晶片6和電路板9之間限定的空間。然後，在這種狀態下，位於各個視野「W2」中的晶片6的整個圖像和電子元件安裝部分9a的整個圖像可以通過電子元件成像相機36A和電路板成像相機36B獲得。要理解的是，當成組識別方法被執行時，因為晶片6和電子元件安裝部分9a中任一可以容易地被寬視野「W2」包含，所以，通常不需要通過使用臨時定位相機15對晶片6進行臨時識別操作。
接下來，現在要參考圖7和圖8，解釋對應於上下倒轉裝置的倒轉載物臺17。在圖7中，結合到塊71的兩個支持柱72被突出地設置在水平基底部件70上。一個倒轉平臺73繞著水平軸73a，可旋轉地被支持柱72保持，而且一個倒轉致動器75被結合到這個水平軸73a。因為倒轉致動器75被驅動，所以水平軸73a旋轉180度，以便於倒轉平臺73執行上下倒轉操作。
在保持頭74被設置在倒轉平臺73上的情況下，多個晶片保持單元74a被排列在保持頭74上。在晶片保持單元74a裝備有吸收孔74b的情況下，那麼晶片保持單元74a在這種狀態下通過吸收孔74b，以真空吸住方式吸住並保持晶片6，即其形成隆塊的平面被指向向上方向的晶片6被安裝在各個晶片保持單元74a上。換句話說，晶片保持單元74a保持晶片6的後平面，使得晶片6設置成這種狀態，即，其形成隆塊的平面被指向向上方向(見圖8(a))。
在這種情況下，因為晶片6向保持頭74的的接收/供給操作以這種方式執行，即晶片6被安裝頭33的噴嘴33a從電子元件供給單元2拾取，然後拾取的晶片6被運送到保持頭74，在該處晶片保持單元74a被指向向上方向，所以，它被如此設定，使得保持頭74中的晶片保持單元74a陣列與安裝頭33的噴嘴33a陣列重合。
兩個滑動柱76突出地設置在基底部件70上，而且滑動件77被結合到一個升高平臺78。這些滑動件77沿著上/下方向與滑動柱76可滑動地接合。升高制動器84的杆84a被結合到升高平臺78。因為升高制動器84被驅動，所以，升高平臺78沿著滑動柱76被升高。
一個載物臺79被設置在升高平臺78的上平面上。所述載物臺79對應於平底容器，這個平底容器具有一個平底平面79a。這個載物臺79可以具有作為傳遞載物臺的一個作用，以及作為一個變平(flatting)載物臺的另一個作用。這個傳遞載物臺將已經給供給到底平面的焊劑(flux)80傳遞/塗敷到晶片6的隆塊6a上。當這個傳遞操作被完成時，變平載物臺壓下隆塊6a，使得隆塊6a的頂部變平。此外，這個載物臺79具有作為布置載物臺的作用，所述布置載物臺適合於以預定排列來布置已經傳遞/塗敷有焊劑80的晶片6，以便於通過安裝頭33執行取得操作，以取得這些晶片6。
滑動缸81水平地安排在升高平臺78的側平面上，而且這個滑動缸81沿著水平方向使滑動塊82往復運動。裝備有可以自由地升高的兩個壓擠件的壓擠單元83，以這種方式被安裝在滑動塊82上，即這個壓擠單元83相對於載物臺79向上伸長。因為壓擠單元83水平地移動，以便於執行焊劑壓擠操作和焊劑延伸操作，所以具有預先選擇的厚度的焊劑薄膜被形成在載物臺79的底平面上，所述薄膜的流體平面已經變平。
圖8(a)顯示了這種狀態，即在形成焊劑薄膜後，升高致動器84被驅動，以便於引起升高平臺78下降。結果，載物臺79下降到一個傳遞高度位置，以便於傳遞/塗敷焊劑80。然後，在這個狀態下，如圖8(b)所示，倒轉致動器75被驅動，以便於相對載物臺79倒轉倒轉平臺73。接下來，當適合於在上面壓下載物臺79的重量被升高致動器84施加時，隆塊6a的下平面被壓到載物臺79上，以便於使隆塊6a變平，而且，焊劑被傳遞/塗敷到隆塊6a。
當通過載物臺79將晶片6布置到焊劑80的布置操作完成時，升高致動器84被驅動，以便於引起升高平臺78上升，並且將載物臺79定位在接收/供給高度。在這種狀態下，被布置在載物臺79上的晶片6再次被安裝頭33的噴嘴33a保持，然後被安裝在由保持單元10保持的電路板9上。結果，電子元件供給單元2，倒轉載物臺19，還有將晶片6從電子元件供給單元2拾取以將拾取的晶片運送到倒轉載物臺17的安裝頭33，構成一個電子元件供給裝置。這個電子元件供給裝置供給這種晶片，使晶片處於這樣的狀態，即在這種狀態下，焊劑80已經被傳遞/塗敷，而且變平操作已經相對於安裝頭33被完成，所述安裝頭33適合於將電子元件安裝到電路板。此外，倒轉載物臺17和適合於從電子元件供給單元2拾取晶片6以將拾取的晶片6運送到這個倒轉載物臺17的安裝頭33，構成一個電子元件倒轉/供給裝置。在晶片6是從電子元件供給單元2取得並且是沿著上/下方向被倒轉的這種狀態下，這個電子元件倒轉/供給裝置將倒轉的晶片供給到安裝頭33，用於將晶片6安裝到電路板上。此外應該注意的是，在這個實施例中，(1)作為電子元件傳輸機構的功能，和(2)作為安裝機構的功能，通過單個安裝頭33實現。電子元件傳輸機構從電子元件供給單元2拾取晶片6，然後，將拾取的晶片6運送到倒轉載物臺17。在安裝功能中，已經從倒轉載物臺17倒轉過來的晶片6被拾取，然後，這些被拾取的片被安裝在電路板上。另外，用於從電子元件供給單元2拾取晶片6而且用於將拾取的晶片6運送到倒轉載物臺17的電子元件傳輸機構可以相對於安裝頭33單獨地被提供。
然後，在安裝頭33移動到電路板9的步驟中，已經保持晶片6的安裝頭33在臨時定位相機15上方，沿著X方向移動，以便於如前所述，臨時定位相機15給由安裝頭33保持的晶片6拍照。
現在參考圖9，將在隨後解釋在電子元件安裝設備中使用的控制系統的結構。在圖9中，一個機構驅動單元50由電驅動上述各個機構的電機的電機驅動器、一控制被供給到各個機構氣缸的氣壓的控制裝置等等構成。因為機構驅動單元50被控制單元53控制，所以下面提到的各個驅動元件可以被驅動。
X軸線電機40和Y軸線電機22驅動用於傳送安裝頭33的安裝頭傳輸機構。X軸線電機43和Y軸線電機24驅動用於運送觀察頭34的觀察頭傳輸機構58，而X軸線電機46和Y軸線電機26驅動用於運送晶片成像相機35的晶片成像相機傳輸機構。
此外，機構驅動單元50通過噴嘴33a(見圖2)驅動安裝頭33的安裝噴嘴升高機構和所述元件吸收機構，而且還驅動倒轉載物臺17的倒轉致動器75，升高致動器84，噴射器的驅動電機，和噴射器XY平臺7的驅動電機。此外，機構驅動單元50驅動電路板輸入運輸器11和12，電路板輸出運輸器13和14，保持單元10的電路板保持機構，適用於升高保持單元10的保持單元升高機構16。
電子元件識別單元54對由觀察頭34的電子元件成像相機36A拍照的圖像執行識別處理操作，以便於識別出被安裝頭33的噴嘴33a吸住/保持的晶片6的位置。電路板識別單元55對由觀察頭34的電路板成像相機36B拍照的圖像執行識別處理操作，以便於識別出由保持單元10保持的電路板9的電子元件安裝部分9a的位置。在電路板9中，晶片6的隆塊6a連接於其上的電極9b，在晶片單元中進行處理，而且電子元件安裝部分9a可以用圖像識別處理操作的方法探測位置。
晶片識別單元56處理由晶片成像相機35拍照的圖像，以便於獲得電子元件供給單元2的晶片6的位置。電子元件臨時識別單元57對由臨時定位相機15拍照的圖像執行識別處理操作，以便於獲得由安裝頭33保持的晶片6的位置。如前所述，這個位置識別是在安裝頭33被臨時定位在電路板9上的情況下採用的。
由電子元件識別單元54，電路板識別單元55，晶片識別單元56，和電子元件臨時識別單元57獲得的識別結果被提供給控制單元53。操作單元51對應於輸入設備例如鍵盤和滑鼠。這個操作單元51輸入數據，輸入控制命令，並且設定操作模式(下面將討論)。顯示單元52在其上顯示由觀察頭34，晶片成像相機35，和臨時定位相機15拍照的圖像，而且當操作單元51執行輸入操作時，也在其上顯示導向屏幕。
在這個電子元件安裝設備如上所述布置的情況下，在各個操作模式中的電子元件安裝設備和電子元件安裝操作的操作模式會被如下解釋即，在根據該實施例的電子元件安裝設備中，由高精度模式，標準模式，和高速度模式構成的三個操作模式可以響應於需要的安裝精度進行選擇。通過操作操作單元51，可以設定這些操作模式的切換。
接下來，現在參考圖10至圖15，描述電子元件安裝設備在標準模式中執行的處理功能和電子元件安裝操作。標準模式中的電子元件安裝操作包含一個步驟，其中晶片(電子元件)6被安裝頭33的多個噴嘴(安裝噴嘴)33a吸住/保持；一個臨時定位步驟，其中，被多個噴嘴33a中的一個噴嘴吸住/保持的晶片6被臨時地定位在一個電子元件安裝部分9a上方；一個觀察步驟，其中臨時定位晶片6的圖像和電子元件安裝部分9a的圖像通過觀察頭34獲得，所述觀察頭34被定位在這個臨時定位晶片6和電子元件安裝部分9a之間限定的一個空間中；一個相對位置關係探測步驟，其中基於晶片6的圖像和電子元件安裝部分9a的圖像，探測晶片6和電子元件安裝部分9a之間的相對位置關係，這些圖像是在觀察步驟中被獲得的；一個臨時定位步驟，用於對被其它噴嘴33a吸住/保持的所有晶片臨時地定位；一個觀察步驟；一個步驟，用於執行相對位置關係探測步驟；一個觀察頭撤離步驟，用於從電路板9的上部空間撤離觀察頭34；和這樣一個步驟，即其中，通過反映在相對位置關係探測步驟中獲得的相對位置關係，將由多個噴嘴33a吸住/保持的晶片相對於電子元件安裝部分進行定位以便於運送安裝頭33的這樣一個操作，相對於被噴嘴33a吸住/保持的所有片順序地執行。
在圖10中，矩形框架53表示在標準模式中的控制單元53的處理功能。如下面要解釋的一樣，控制單元53具有作為控制裝置的功能。即，這個控制裝置基於通過觀察頭34獲得的晶片6的圖像和電子元件安裝部分9a的圖像，控制安裝頭傳輸機構59，並且順序地將由各個噴嘴33a吸住/保持的晶片6定位到與其相對應的電子元件安裝部分9a。
下面解釋控制單元53的詳細功能。在控制單元53包含一個儲存功能的情況下，這個控制單元53設置有三個儲存部分，即一個電路板信息儲存部分53e，一個臨時定位位置信息儲存部分53f，和一個相對位置關係儲存部分53g。電路板信息儲存部分53e在其中儲存關於其上安裝晶片的電路板9的這種信息，即電路板的尺寸，其上相對於電路板9安裝晶片6的電子元件安裝部分9a(見圖5和圖6)的陣列信息(縱向/橫向節距和節距數量)，以及形成在電路板9上的識別標記的位置。
臨時定位位置信息儲存部分53f在其中儲存這種位置信息，這種位置信息表示當被安裝頭33的噴嘴33a吸住/保持的晶片6被臨時地定位在電路板9的電子元件安裝部分9a上方時，安裝頭33的一個停止位置。換句話說，從安裝頭傳輸機構59輸出的安裝頭位置信息(p)作為每一組(set)晶片6和電子元件安裝部分9a的臨時定位位置信息被儲存在臨時定位位置信息儲存部分53f中。相對位置關係儲存部分53g在其中儲存晶片6和電子元件安裝部分9a之間的相對位置關係，這個位置關係是通過每一組晶片6和電子元件安裝部分9a的一個相對位置關係計算處理部分53i(下面將解釋)獲得。
這個相對位置關係表示在如此狀態下的這個晶片6和對應於這個晶片6的電子元件安裝部分9a之間的相對位置關係，該狀態為安裝頭33被相對於電路板9臨時地定位，在所述安裝頭33中，這個晶片6被噴嘴33a保持。換句話說，這個相對位置關係代表晶片6沿著水平方向相對於電子元件安裝部分9a的一個位移。這個相對位置關係通過藉助於觀察頭34給晶片6和電路板9拍照而獲得。
因為通過藉助於電子元件成像相機36A給晶片6拍照獲得的圖像數據通過電子元件識別單元54進行識別/處理，所以可以被獲得這個晶片6的位置信息。此外，因為通過藉助於電路板成像相機36B給電路板9拍照獲得的圖像數據通過電路板識別單元55進行識別/處理，所以可以被獲得電子元件安裝部分9a的位置信息。然後，基於晶片6的位置信息和電子元件安裝部分9a的位置信息，晶片6和電子元件安裝部分9a之間的相對位置關係可以通過相對位置關係計算處理部分53i進行計算。
換句話說，基於每一組晶片6和電子元件安裝部分9a的晶片6的圖像和電子元件安裝部分9a的圖像，相對位置關係計算處理部分53i獲得被安裝頭33吸住/保持的晶片6和電子元件安裝部分9a之間的相對位置關係，所述圖像是通過觀察頭34獲得的。
對齊信息計算部分53h基於每組晶片6和電子元件安裝部分9a的臨時定位位置和相對位置關係計算對齊信息，這些對齊信息被用來定位安裝頭33，所述臨時定位位置和相對位置關係分別被儲存在臨時定位位置信息儲存部分53f和相對位置關係儲存部分53g中。這個對齊信息表示安裝頭33在用於將晶片6安裝在電路板9的電子元件安裝部分9a上的安裝操作中的最後目標位置。這個對齊信息以這種格式被輸出，即這個格式包含用來校正上述晶片6和電子元件安裝部分9a之間的相對位置漂移的校正數量。
基於電子元件安裝部分9a的被包含在被儲存在電路板信息儲存部分53e中的電路板信息中的陣列信息，觀察頭傳輸處理部分53a控制保持單元升高機構16和觀察頭傳輸機構58，以便於當被保持單元10保持的電路板9被拍照時，對觀察頭34執行定位操作，此外，還對觀察頭34執行一個撤離操作，所述撤離操作用於將觀察頭34運送到觀察頭不會干擾晶片6通過安裝頭33進行的安裝操作的這樣一個位置。
觀察頭34，觀察頭傳輸機構58，和觀察頭運送處理部分53a構成一個裝備有觀察頭34的觀察裝置，所述觀察裝置可以從每一組晶片6和電子元件安裝部分9a的這個晶片6和電子元件安裝部分9a之間限定的空間中獲得臨時定位晶片6的圖像和電子元件安裝部分9a的圖像。
一個拾取操作處理部分53b控制安裝頭傳輸機構59，以便當晶片6基於這個晶片6在電子元件供給單元2中的位置而從電子元件供給單元2被拾取時，可以執行對安裝頭33的定位操作。這個晶片6的位置可以通過藉助於一個晶片識別單元56對由晶片成像相機35拍照的圖像進行識別/處理而獲得。
一個臨時定位操作處理部分53c控制安裝頭傳輸機構59，以便於將由多個噴嘴33a吸住/保持的晶片6順序地定位在電子元件安裝部分9a上方。這個臨時定位操作是基於儲存在電路板信息儲存部分53e中的電子元件安裝部分9a的陣列信息和處於被安裝頭33保持的狀態下的晶片6的位置而進行的。通過藉助於臨時定位相機15對由安裝頭33保持的晶片6進行拍照，可以獲得晶片6的位置，然後，這個拍照結果通過一個電子元件臨時識別單元57進行識別/處理。
基於由對齊信息計算部分53h計算的對齊信息，一個安裝操作處理部分53d控制安裝頭傳輸機構59，以便於相對於電路板9的相應電子元件安裝部分9a將各個噴嘴33a所保持的晶片順序地定位。
接下來，現在要根據圖11的流程圖，並參考圖12至圖15，描述處於標準模式中的電子元件安裝操作。在這個安裝操作中，如圖5和圖6所示，這種操作例子表現在以下情況中，即相對於已經安裝有晶片6的電路板9，連續地執行安裝操作。
在圖11中，電子元件吸住/保持操作首先被進行(ST1)。那就是說，晶片6被多個安裝頭33的噴嘴33a從載物臺79(參考圖7和圖8)吸住/保持(元件保持步驟)。然後，在保持晶片6的安裝頭33穿過臨時定位相機15的上部空間的同時，對這個晶片6進行臨時識別操作(ST2)。結果，處於被安裝頭33保持的狀態下的晶片6被拍照，然後這個被拍照的晶片6的位置被識別。然後，基於這個臨時識別結果，對第一組進行臨時定位操作(ST3)。換句話說，安裝頭33在被保持單元10保持的電路板9的上方移動，然後，被安裝頭33的多個噴嘴33a中的一個噴嘴吸住的晶片6被臨時地定位在相應於這一個晶片6的一個電子元件安裝部分9a上(臨時定位步驟)。
在這個步驟中，首先，被安裝頭33保持的晶片6(即在圖12(a)中，由右側噴嘴33a保持的晶片6)，在這個安裝操作中，被臨時地定位到電路板9的第一電子元件安裝部分9a(即，相鄰於先前安裝的晶片6的右側的電子元件安裝部分9a)。這個臨時定位操作是基於上述臨時識別結果和被儲存在電路板信息儲存部分53e中的電子元件安裝部分9a的陣列信息而進行的。
與這些操作並行的是，在保持單元10中進行保持單元下降操作(ST4)。結果，觀察頭在其中前進的空間在保持單元10上方得以確保。然後，在這個狀態下，如圖12(a)所示，觀察頭34前進到電路板9和由安裝頭33保持的晶片6之間限定的這樣一個空間，然後，進行觀察頭定位操作(ST5)。
此後，進行觀察操作(ST6)，以便臨時定位晶片6的圖像和電子元件安裝部分9a的圖像可以通過觀察頭34獲得，所述觀察頭被定位在介於這個晶片6和電子元件安裝部分9a之間限定的空間中(觀察步驟)。在這個步驟中，首先，如圖12(a)所示，臨時定位晶片6的圖像和電子元件安裝部分9a的圖像可以分別使用電路板成像相機36B和電子元件成像相機36A獲得，同時，上述第一組作為識別目標進行識別。在這個例子中，採用了成組識別方法(見圖6)，通過這種方法，識別目標以成組方式藉助於寬視野「W2」進行識別。然後，安裝頭33的位置作為這種臨時定位位置信息相對於由這個晶片6和電子元件安裝部分9a構成的一組被儲存到的臨時定位位置信息儲存部分53f中。
此後，基於晶片6的圖像和電子元件安裝部分9a的圖像，對關於這個晶片6和電子元件安裝部分9a的相對位置信息進行探測，這些圖像是在觀察步驟中被獲得的(相對位置關係探測步驟)。換句話說，基於晶片6和電子元件安裝部分9a的圖像，這個晶片6的位置和電子元件安裝部分9a的位置通過電子元件識別單元54和電路板識別單元55被識別，然後，晶片6和電子元件安裝部分9a之間的相對位置關係被相對位置關係計算處理部分53i進行計算。計算結果被儲存到關於這組晶片6和與其對應的電子元件安裝部分9a的相對位置關係儲存部分53g中(儲存步驟)。
接下來，判斷是否具有由下一個晶片6和下一個電子元件安裝部分9a構成的另一組(ST7)。當存在下一組時，對下一組進行臨時定位操作(ST8)，並且對下一組進行觀察頭定位操作(ST9)。這些操作的內容分別與(ST3)和(ST5)中所述操作的內容相同。換句話說，如圖12(b)所示，安裝頭33和觀察頭34被移動，以便將下一個晶片6定位到下一個電子元件安裝部分9a。這時，觀察頭34的操作與晶片6通過安裝頭33的移動同步進行。
然後，此後，處理操作回到步驟(ST6)，其中，通過觀察頭34進行觀察操作。直到在隨後步驟(ST7)中確認沒有下一組，臨時定位步驟，觀察步驟，和相對位置關係探測步驟都相對於被其它噴嘴33a吸住/保持的所有晶片而順序地進行。
當對所有這些組完成臨時定位操作，觀察操作和相對位置關係探測操作的各個步驟時，進行觀察頭撤離操作(ST10)，隨後進行保持單元上升操作(間隔改變步驟)(ST11)。換句話說，如圖13(a)所示，觀察頭34從電路板9的上部空間中撤離(觀察頭撤離步驟)。接下來，如圖13(b)所示，保持單元10被引起上升到一個元件安裝高度。然後，與這些操作並行的是，第一組晶片6相對於這個電子元件安裝部分9a進行定位(即，從先前安裝的晶片6起的被安裝頭33保持的左側晶片6和第二電子元件安裝部分9a)(ST12)。
當完成這個定位操作時，首先，對齊信息計算部分53h從臨時定位位置信息儲存部分53f和相對位置關係儲存部分53g讀出關於相關組的臨時定位位置信息和相對位置信息，然後，基於讀出的臨時定位位置信息和讀出的相對位置關係，計算定位操作需要的對齊信息(對齊信息計算步驟)。然後，基於計算出的對齊信息，安裝操作處理部分53d控制安裝頭傳輸機構59，以便於執行對安裝頭33的定位操作。
然後，此後，如圖14(b)所示，導致保持第一組中的上面所解釋的晶片6的噴嘴33a下降，以便於將晶片6安裝在電路板9的電子元件安裝部分9a上(ST13)。接下來，檢查是否具有下一組的晶片6要安裝(ST14)。如圖14(b)所示，當具有下一組時，就相對於這個下一組進行定位操作(ST15)。然後，安裝操作回到先前步驟(ST13)。在這個步驟(ST13)中，如圖15(a)和圖15(b)所示，噴嘴33a被引起下降，以便於將晶片6安裝在電路板9上。
換句話說，在相對位置關係探測步驟中探測到的相對位置關係被反映到安裝頭33的傳輸過程的同時，因為安裝頭33被移動，所以安裝操作就可以對被安裝頭33的噴嘴33a吸住/保持的所有晶片進行，在所述安裝操作中，被多個噴嘴33吸住/保持的晶片6相對於電子元件安裝部分9a進行定位，以便於被安裝在電路板9上。然後，在一個步驟(ST14)中，確認沒有下一組，而且對所有晶片6完成片安裝操作，然後，結束電子元件安裝操作。
如前所解釋，標準模式中的電子元件安裝方法通過順序地執行下面提到的安裝操作來實現。那就是，當通過使用裝備有多個噴嘴33a的安裝頭33，將晶片6安裝在電路板9上時，觀察操作就預先通過限定作為觀察目標的所有組的晶片6和電子元件安裝部分9a而進行。在為所有這些組準備好信息(即，臨時定位位置信息和相對位置關係)後，所述信息是當進行安裝操作時計算定位操作相關的對齊信息所需要的，相對於各個這些要安裝的晶片計算出對齊信息，以便於執行定位操作，然後，噴嘴33a被引起下降，以便將晶片6降落到電子元件安裝部分9a上。
結果，每次相對於一個晶片6進行安裝操作時，觀察頭34就不再在安裝頭33和保持單元10之間前進和撤離，以便縮短操作時間。然後，當晶片6被降落於電路板9上時，因為噴嘴33a在保持單元10被引起上升到元件安裝高度的狀態下被引起下降，所以，用於引起噴嘴33a在安裝操作中下降所需要的時間可以被縮短，以便於整個操作時間可以進一步被縮短。那就是說，如上面解釋的一樣，電子元件安裝方法對應於這種通用安裝操作執行模式，作為標準模式，能夠以高效率將電子元件安裝在電路板上。
現在參考圖16至圖22，描述了在高精度模式中的電子元件安裝設備的處理功能和電子元件安裝操作。在高精度模式中的電子元件安裝操作包含一個步驟，其中，晶片(電子元件)6被安裝頭33的多個噴嘴(安裝噴嘴)33a吸住/保持；一個臨時定位步驟，其中，被安裝頭33的多個噴嘴33a中一個噴嘴吸住/保持的一個晶片6被臨時地定位在一個電子元件安裝部分9a上；一個觀察步驟，其中，這個臨時定位晶片6的圖像和電子元件安裝部分9a的圖像通過觀察頭34獲得，所述觀察頭被定位在介於這個臨時定位晶片6和電子元件安裝部分9a之間所限定的一個空間中；一個相對位置關係探測步驟，其中，晶片6和電子元件安裝部分9a之間的相對位置關係基於在觀察步驟中獲得的晶片6的圖像和電子元件安裝部分9a的圖像進行探測；一個觀察頭撤離步驟，其中，觀察頭從電路板9的上部空間撤離；一個電子元件安裝步驟，其中，通過移動安裝頭33，同時反映在上述相對位置關係探測步驟中探測的相對位置關係，而將臨時定位的晶片6相對於電子元件安裝部分9a進行定位；一個臨時定位步驟，其中，被其它噴嘴33a吸住/保持的所有晶片被臨時地定位；以及一個步驟，用於順序地執行觀察步驟，相對位置關係探測步驟，觀察頭撤離步驟，和電子元件安裝步驟。
圖16中顯示的高精度模式的功能塊圖是通過從圖10中所示的標準模式的功能塊圖中消除臨時定位位置信息儲存部分53f和相對位置關係儲存部分53g布置的，即通過刪除這種用於儲存臨時定位位置信息和相對位置關係信息的功能來形成，所述信息構成能計算對齊信息的基礎。在這種高精度模式中，在兩組上面解釋的信息未曾儲存的情況下計算對齊信息。那就是說，如圖16所示，一個對齊信息計算部分53h基於晶片6和電子元件安裝部分9a之間的相對位置關係計算這種對齊信息，這種對齊信息是通過相對位置信息計算處理部分53i和從安裝頭傳輸機構59傳遞來的安裝頭33的現在位置(臨時定位位置信息)進行計算。
接下來，現在要根據圖17的流程圖並參考圖18至22，描述在高精度模式中的電子元件安裝操作。在這種安裝操作中，與上述安裝操作類似的是，這種操作的例子表現在以下情況中，即相對於上面已經安裝有晶片6的電路板9，連續地執行一個安裝操作。
在圖17中，因為(ST21)至(ST25)中所示的各個步驟具有與如圖11中所示的步驟(ST1)至(ST5)中相同的內容，所以省略其解釋。因為這些相應的步驟被完成，所以，晶片6和電子元件安裝部分9a進入觀察狀態。
此後，一個觀察操作被進行(ST26)，以便可以通過觀察頭33獲得臨時定位晶片6的圖像和電子元件安裝部分9a的圖像，所述觀察頭被定位在介於這個晶片6和電子元件安裝部分9a之間限定的空間中。與實施例1類似的是，在這個步驟中，首先，如圖18(a)所示，臨時定位晶片6的圖像和電子元件安裝部分9a的圖像可以通過使用觀察頭34獲得。
此後，基於在觀察步驟中獲得的晶片6的圖像和電子元件安裝部分9a的圖像，對這個晶片6和電子元件安裝部分9a的相對位置關係進行探測。換句話說，基於晶片6和電子元件安裝部分9a的圖像，這個晶片6的位置和電子元件安裝部分9a的位置通過電子元件識別單元54和電路板識別單元55進行識別，然後，通過相對位置關係計算處理部分53i，計算在晶片6和電子元件安裝部分9a之間的相對位置關係。然後，對齊信息計算部分53h基於計算出的位置關係和從安裝頭傳輸機構59傳遞來的安裝頭33的現在位置，計算對齊信息。
在對觀察頭34進行撤離操作(ST27)後，當對一組探測出相對位置關係時，隨後就執行保持單元10的上升操作(ST28)。換句話說，如圖18(b)所示，觀察頭34從電路板9的上部空間撤離。如圖19(a)所示，保持單元10被引起上升到一個元件安裝高度。然後，與這些操作並行的是，第一組晶片6相對於這個電子元件安裝部分9a進行定位(即，被安裝頭33保持的右側晶片6和相鄰於先前安裝的晶片6定位的電子元件安裝部分9a)(ST29)。
然後，此後，如圖19(b)所示，保持第一組上面解釋的晶片6的噴嘴33a被引起下降，以便於將晶片6安裝在電路板9的電子元件安裝部分9a上(ST30)。接下來，檢查是否具有下一組的晶片6要安裝(ST31)。在這種情況下，如果具有下一組，那麼安裝操作回到用於通過觀察頭34執行觀察操作的操作。那就是說，如圖20(a)所示，保持單元10被引起下降到一個識別高度(ST32)，而且觀察頭34前進到晶片6和電路板9之間限定的一個空間，以便於執行觀察頭34的定位操作(ST33)。
與這些步驟並行的是，對下一組進行臨時定位操作(ST34)。然後，安裝操作回到步驟(ST26)，如圖20(b)所示，晶片6的圖像和電子元件安裝部分9a的圖像可以通過觀察頭34獲得。然後，類似的是，探測相對位置關係。此後，如圖21(a)所示，觀察頭34從保持單元10的上部空間撤離。接下來，圖21(b)所示，保持單元10被引起上升到元件安裝高度，然後，下一組晶片6被定位到電子元件安裝部分9a(被安裝頭33保持的左側晶片6，和相鄰在先前安裝操作中被安裝的晶片6定位的電子元件安裝部分9a)。
此後，如圖22(a)所示，噴嘴33a被引起下降，以便於將晶片6安裝在電路板9的電子元件安裝部分9a上(ST30)。然後，這些步驟被重複地進行。如果判斷出沒有下一組晶片6要在這個步驟中被安裝(ST31)，那麼電子元件安裝操作就完成了。
如前所解釋的一樣，根據在高精度模式中的電子元件安裝方法，在晶片6通過裝備有多個噴嘴33a的安裝頭33安裝在電路板9上時，一組晶片6和電子元件安裝部分9a作為觀察組被觀察。如果用來給這些晶片6和電子元件安裝部分9a定位的對齊信息是基於觀察結果而獲得，那麼通過安裝頭33的電子元件安裝操作可以基於這個對齊信息立即地進行。
結果，當安裝頭33基於該對齊信息被定位時，可以消除在運送安裝頭33中使用的安裝頭傳輸機構59中的各個軸的機構誤差引起的這個定位誤差，使得可以實現高安裝位置精度。那就是說，上述的安裝方法暗示在高精度模式中的這種安裝操作執行模式，這種模式所具有的目的是，需要高封裝精度的高精度元件可以以更好的位置精度被安裝在電路板上。
圖23是一個功能塊圖，用於表示在根據本發明實施例1的電子元件安裝設備的高速度模式的情況下的處理功能。圖24是一個流程圖，用於解釋本發明實施例1的電子元件安裝方法(高速度模式)。
圖23中所示的功能塊圖是這樣布置的，即從圖10中所示的標準模式的功能塊圖中，去掉臨時定位位置信息儲存部分53f，相對位置關係儲存部分53g，相對位置關係計算處理部分53i，臨時定位操作處理部分53c，電子元件成像相機36A，以及電子元件識別單元54。圖23中的這個功能塊圖通過以下方法形成，即計算對齊信息的方法被簡化。
如圖23所示，對齊信息計算部分53h基於晶片6的位置識別結果和電路板9的位置識別結果計算對齊信息。晶片6的這個位置識別結果是通過以下方式獲得，即通過臨時定位相機15獲得的這個晶片6的圖像通過電子元件臨時識別單元57進行識別。電路板9的這個位置識別結果是通過以下方式獲得，即通過電路板成像相機36B獲得的這個電路板9的圖像通過電路板識別單元55進行識別。基於特徵部分(例如形成在電路板9上的識別標記)的位置，對電路板9進行位置識別操作。
換句話說，基於被包含在被儲存在電路板信息儲存部分53e中的電路板信息中的電子元件安裝部分9a的陣列信息，以及通過電路板識別操作獲得的電路板9的位置漂移，確定各個電子元件安裝部分9a的位置。然後，基於這個電子元件安裝部分9a的位置和從晶片6的識別結果獲得的晶片6的位置漂移量，計算安裝頭33的最後目標位置。
接下來，現在要參考圖24的流程圖，描述在高速度模式中的電子元件安裝操作。這個電子元件安裝操作對應於安裝操作的高速度模式，所述安裝操作是通過使用這個電子元件安裝設備來執行的。在安裝操作開始之前，被保持單元10保持的電路板9通過電路板成像相機36B識別，由此，探測出電路板9的位移。然後，在圖24中，首先執行電子元件吸住/保持操作(ST41)。
那就是說，晶片6被安裝頭33的多個噴嘴33a從載物臺79被吸住/保持。然後，如果保持晶片6的安裝頭33穿過臨時定位相機15的上部空間，那麼就對這個晶片6執行臨時識別操作(ST42)。結果，處於被安裝頭33保持的狀態下的晶片6被拍照，並且然後識別這個被拍照的晶片6的位置。然後，基於這個臨時識別結果，對第一組執行臨時定位操作(ST43)。
此後，目前的臨時定位操作前進到安裝操作。在這種情況下，使得保持處於臨時定位狀態下的第一個晶片6的噴嘴33a下降，以便於將晶片6安裝在電路板9的電子元件安裝部分9a上。接下來，檢查是否還有下一組晶片6要安裝。當具有下一組時，相對於下一組執行臨時定位操作(ST46)。然後，安裝操作回到先前步驟(ST44)。在這個步驟中，這種安裝操作被類似地執行，其中，噴嘴33a被引起下降。然後，這些步驟被重複地執行。當在步驟(ST45)中判斷出沒有下一組的晶片6要安裝時，電子元件安裝操作就完成了。
如前所解釋的一樣，在高速度模式中的電子元件安裝方法通過順序地執行下面提到的安裝操作來實現。那就是說，當晶片6通過使用裝備有多個噴嘴33a的安裝頭33被安裝在電路板9上時，就基於晶片6的位置和電子元件安裝部分9a的位置來計算對齊信息，所述的晶片6的位置是通過藉助於臨時定位相機15獲得這個晶片6的圖像來探測到的。晶片6的位置是通過在保持晶片6的安裝頭33從元件供給單元2傳輸到保持單元10的路徑中由臨時定位相機15探測到。通過考慮關於電子元件安裝部分9a的先前儲存的陣列信息的電路板識別結果，可以探測出電子元件安裝部分9a的位置。
結果，電子元件安裝操作可以被執行，同時對於每一組晶片6和電子元件安裝部分9a，沒有執行所述的定位操作所需要的觀察操作。換句話說，上述電子元件安裝方法對應於這樣一種高速度安裝模式，即，不需要高安裝位置精度的這種電子元件可以在短節拍時間裡以高速度被安裝。
如前面解釋的一樣，除通用標準模式的安裝執行模式以外，實施例1中所示的電子元件安裝設備可以響應於要安裝的電子元件所需要的安裝精度，選擇高精度模式和高速度模式，通過所述通用標準模式，更好安裝位置精度可以與高效率元件安裝工作相兼得。
換句話說，高精度模式的安裝執行模式被設計用於高精度元件，這種高精度元件需要高封裝精度，此外，在高速度安裝模式中，不需要高安裝位置精度的電子元件可以在短節拍時間內以高速度被安裝。
(實施例2)接下來，描述根據本發明實施例2的電子元件安裝設備。對於實施例2的電子元件安裝設備，只有以標準模式操作的一個處理機制不同於實施例1，而在高精度模式和高速度模式中的其它結構和處理功能都與實施例1相同。因此，關於根據實施例模式2的電子元件安裝設備的解釋就被限制到以標準模式執行的處理功能。
圖25是一個功能塊圖，用於表示在以下情況下的處理功能，即根據本發明實施例2的電子元件安裝設備以標準模式被操作。在實施例1(見圖10)中，對於每一組晶片6和電子元件安裝部分9a，安裝頭33的臨時定位位置信息和表示晶片6和電子元件安裝部分9a之間的相對位置關係的信息被儲存。在實施例2中，對於每一組晶片6和電子元件安裝部分9a，對齊信息被儲存。
換句話說，如圖25所示，通過相對位置關係計算處理部分53i計算的相對位置關係未曾被儲存，而是直接被傳遞到對齊信息計算部分53h。基於當臨時定位操作被執行時，被儲存在臨時定位位置信息儲存部分53f中的安裝頭的位置，以及通過相對位置關係計算處理部分53i計算的相對位置關係，對齊信息計算部分53h計算對齊信息(對齊信息計算步驟)。
對於每一組晶片6和電子元件安裝部分9a，對齊信息儲存部分53j在其中儲存通過對齊信息計算部分53h計算的對齊信息(儲存步驟)。當安裝操作被安裝操作處理部分53d控制時，安裝頭傳輸機構59基於儲存在對齊信息儲存部分53j中的對齊信息被控制。此外在這個實施例2中，與實施例1類似的是，因為安裝操作是在被使用於計算對齊信息的觀察操作已經預先執行後才對所有組執行的，所以可以獲得類似的效果。
如前所述，在根據本發明實施例2的電子元件安裝方法(標準模式)中，在以下這種電子元件安裝操作中，即在晶片6被設置在安裝頭33上的相應的多個噴嘴33a吸住/保持，並且被安裝在電路板9的電子元件安裝部分9a上的安裝操作中，相對於被噴嘴33a吸住/保持的所有晶片6執行這種相對位置探測操作。在這個相對位置探測操作中，臨時定位晶片6和電子元件安裝部分9a通過觀察頭34被觀察，所述觀察頭被定位在介於這個晶片6和電子元件安裝部分9a之間限定的空間中。然後，相對於所有晶片6順序地執行安裝操作，所述安裝操作用於通過反映計算出的相對位置關係，相對於電子元件安裝部分9a給晶片6定位，以便於將這個定位晶片6安裝到電子元件安裝部分9a上。
結果，與傳統方法相比，每一個電子元件的節拍時間可以大大縮短，在所述傳統方法中，每次安裝一個電子元件時，觀察相機在安裝頭和電路板之間前進/撤離。此外，在用於保持電路板的保持單元以這個保持單元可以被升高的方式布置時，因為當執行安裝操作時，電路板和安裝頭之間的間隔變窄，所以升高噴嘴需要的時間可以被縮短，因此節拍時間可以進一步被縮短，此外，較好安裝位置精度可以與高效率元件安裝工作相兼得。
工業實用性根據本發明，在這種電子元件安裝操作中，即電子元件被設置在安裝頭上的相應的多個噴嘴吸住/保持，並且被安裝在電路板9的電子元件安裝部分9a電子元件安裝部分上，此時，相對於被噴嘴吸住/保持的所有電子元件執行這樣的一個相對位置探測操作，同時，在這個相對位置探測操作中，臨時定位電子元件和電子元件安裝部分通過觀察頭被觀察，所述觀察頭被定位在介於這個電子元件和電子元件安裝部分之間限定的空間中。然後，相對於所有電子元件順序地執行安裝操作，所述安裝操作用於通過反映計算出的相對位置關係，相對於電子元件安裝部分給電子元件定位，以便於將這個定位電子元件安裝在電子元件安裝部分上。結果，更好的安裝位置精度可以與高效率元件安裝工作相兼得。
權利要求
1.一種電子元件安裝設備，包括用於保持電路板的保持單元；安裝頭，該安裝頭裝備有多個適用於吸住/保持電子元件的安裝噴嘴，並且具有用於單獨升高所述多個安裝噴嘴的安裝噴嘴升高機構；電子元件供給裝置，用於將電子元件供給到所述安裝頭；安裝頭傳輸機構，該安裝頭傳輸機構在所述保持單元和所述電子元件供給裝置之間傳輸所述安裝頭，其中，被所述多個安裝噴嘴吸住/保持的多個電子元件被安裝在多個電子元件安裝部分上；臨時定位操作處理部分，該臨時定位操作處理部分通過控制所述安裝頭傳輸機構，將被所述多個安裝噴嘴吸住/保持的電子元件順序地定位到電子元件安裝部分的上部空間；觀察裝置，該觀察裝置配備有一個觀察頭，對於每一組所述臨時定位的電子元件和所述電子元件安裝部分，所述觀察頭從介於臨時所述定位電子元件和所述電子元件安裝部分之間限定的空間，獲得臨時定位電子元件的圖像和電子元件安裝部分的圖像；臨時定位位置信息儲存部分，在執行臨時定位操作時，臨時定位位置信息儲存部分對每個所述組在其中存儲所述安裝頭的位置作為臨時定位位置信息；相對位置關係計算處理部分，相對位置關係計算處理部分基於通過所述觀察頭獲得的所述電子元件的圖像和上面安裝所述電子元件的所述電子元件安裝部分的圖像，計算所述每組中的被安裝噴嘴吸住/保持的電子元件和電子元件安裝部分之間的相對位置關係；相對位置關係儲存部分，在其中對每個所述組儲存由所述每組中的所述相對位置關係計算處理部分計算出的相對位置關係；對齊信息計算部分，基於分別被儲存到所述臨時定位位置信息儲存部分和所述相對位置關係儲存部分中的每個所述組的所述臨時定位位置信息和所述相對位置關係，計算對齊信息，該對齊信息用於所述安裝頭定位；和安裝操作處理部分，用於基於所述對齊信息，控制所述安裝頭傳輸機構，以便相對於相應的電子元件安裝部分，順序地定位由各個安裝噴嘴吸住/保持的電子元件，而且將所述定位的電子元件安裝在所述的相應電子元件安裝部分上。
2.如權利要求1所述的電子元件安裝設備，其中，所述電子元件安裝設備包括間隔改變裝置，這個間隔改變裝置改變所述安裝頭和所述保持單元之間的間隔，以便於在所述觀察頭從所述空間撤離後，使所述間隔變窄。
3.如權利要求2所述的電子元件安裝設備，其中，所述間隔改變裝置包括一個升高所述保持單元的保持單元升高機構；而且所述保持單元的沿著橫向的間隔被用作所述觀察頭的撤離位置。
4.如權利要求1所述的電子元件安裝設備，其中，所述觀察頭包括一個觀察電子元件的電子元件成像相機，和一個觀察電路板的電子元件安裝部分的電路板成像相機。
5.如權利要求4所述的電子元件安裝設備，其中，所述電子元件成像相機的光路和所述電路板成像相機的光路被水平地設置；而且所述電子元件安裝設備還包括，一個稜鏡，所述稜鏡將所述電子元件成像相機的光路的方向改變到一個向上的方向，並且在同一位置將所述電路板成像相機的光路的方向改變到一個向下的方向。
6.如權利要求1所述的電子元件安裝設備，其中，所述電子元件供給裝置包括電子元件供給單元，所述供給單元以這種方式供給多個電子元件，即所述多個電子元件中的上面形成有隆塊的表面被向上翻轉；和電子元件倒轉/供給裝置，所述裝置從所述電子元件供給單元取得電子元件，並且在所述被取得的電子元件的上下部分被倒轉的狀態下供給所述被取得的電子元件。
7.如權利要求1所述的電子元件安裝設備，其中，所述電子元件供給裝置包括電子元件供給單元，所述供給單元以這種方式供給多個電子元件，即所述多個電子元件中的上面形成有隆塊的表面被向上翻轉；上下倒轉裝置，所述上下倒轉裝置將電子元件顛倒過來；和電子元件傳輸機構，所述傳輸機構從所述電子元件供給單元拾取電子元件，並且將所述被拾取的電子元件運送到所述上下倒轉裝置。
8.如權利要求1所述的電子元件安裝設備，其中，所述電子元件供給裝置包括電子元件供給單元，所述供給單元以這種方式供給多個電子元件，即所述多個電子元件中的上面形成有隆塊的表面被向上翻轉；和上下倒轉裝置，所述上下倒轉裝置將電子元件顛倒過來；而且所述安裝頭傳輸機構在所述電子元件供給單元，所述上下倒轉裝置，和所述保持單元上傳輸所述安裝頭，以便所述電子元件供給單元的電子元件被所述安裝頭運送到所述上下倒轉裝置，而且被所述上下倒轉裝置倒轉的電子元件被所述安裝頭安裝在所述保持裝置的電路板上。
9.一種電子元件安裝方法，其中，電子元件被設置在安裝頭中的多個安裝噴嘴中的每一個吸住/保持，以便安裝在電路板的電子元件安裝部分上，該方法包括元件保持步驟，用於通過所述安裝頭的所述多個安裝噴嘴吸住和保持電子元件；臨時定位步驟，用於將由所述多個安裝噴嘴中之一吸住和保持的電子元件臨時地定位在一個電子元件安裝部分上；觀察步驟，其中，一組臨時定位的電子元件的圖像和電子元件安裝部分的圖像通過觀察頭獲得，所述觀察頭位於在所述臨時定位電子元件和電子元件安裝部分之間限定的空間中；相對位置關係探測步驟，用於基於在所述觀察步驟中獲得的所述電子元件和所述電子元件安裝部分的所述圖像，探測所述臨時定位的電子元件和所述電子元件安裝部分之間的相對位置關係；儲存步驟，用於在其中儲存所述相對位置關係和對應於所述臨時定位安裝頭的位置信息的臨時定位位置信息；這樣一個步驟，其中，因為對於每一組被其它安裝噴嘴吸住和保持的所有所述電子元件和其上安裝所述電子元件的電子元件安裝部分，順序地執行所述臨時定位步驟，所述觀察步驟，所述相對位置關係探測步驟，和所述儲存步驟，所以對於所述每一組，儲存臨時定位位置信息和相對位置關係；觀察頭撤離步驟，用於從電路板的上部空間撤離所述觀察頭；以及這樣一個步驟，在該步驟中，基於所述儲存的臨時定位位置信息和所述儲存的相對位置信息，對所述每一組計算對齊信息，然後，對所述每一組都執行這種安裝操作，其中，電子元件被定位成，可以基於所述對齊信息，通過傳輸所述安裝頭，相對於電子元件安裝部分進行安裝。
10.如權利要求9所述的電子元件安裝方法，其中，在所述觀察頭撤離步驟後，執行一個間隔改變步驟，該間隔改變步驟用於使所述電路板和所述安裝噴嘴之間的間隔變窄；此後，執行所述安裝操作，同時所述安裝噴嘴被升高。
11.如權利要求10所述的電子元件安裝方法，其中，所述間隔改變步驟引起電路板相對於所述安裝頭上升。
12.如權利要求9所述的電子元件安裝方法，其中，電子元件對應於這樣一種電子元件，即其中，在其一個表面上形成有多個隆塊；而且所述隆塊被安裝在所述電路板的電子元件安裝部分的電極上。
13.如權利要求12所述的電子元件安裝方法，還包括這樣一個步驟，該步驟用於倒轉電子元件，所述電子元件是以這種方式被供給的，即所述電子元件中的上面形成有隆塊的表面被指向向上方向，而且該步驟用於將倒轉的電子元件供給到所述安裝頭。
14.如權利要求12所述的電子元件安裝方法，還包括電子元件運送步驟，用於通過電子元件傳輸機構將電子元件運送到上下倒轉裝置，所述電子元件是以這種方式被供給的，即所述電子元件中的上面形成有隆塊的表面被指向向上方向；上下倒轉步驟，用於通過上下倒轉裝置顛倒電子元件；以及這樣一個步驟，該步驟用於通過所述安裝頭拾取上下倒轉的電子元件。
15.如權利要求12所述的電子元件安裝方法，還包括電子元件運送步驟，用於通過所述安裝頭將電子元件運送到上下倒轉裝置，所述電子元件是以這種方式被供給的，即所述電子元件中的上面形成有隆塊的表面被指向向上方向；上下倒轉步驟，用於通過上下倒轉裝置顛倒電子元件；和這樣一種步驟，該步驟用於通過所述安裝頭拾取上下倒轉的電子元件。
全文摘要
本發明涉及電子元件安裝設備和電子元件安裝方法。電子元件安裝設備包括用於保持電路板的保持單元；安裝頭；電子元件供給裝置；安裝頭傳輸機構；臨時定位操作處理部分，該臨時定位操作處理部分通過控制安裝頭傳輸機構，將被多個安裝噴嘴吸住/保持的電子元件順序地定位到電子元件安裝部分的上部空間；觀察裝置，用於獲得臨時定位電子元件的圖像和電子元件安裝部分的圖像；臨時定位位置信息儲存部分；相對位置關係計算處理部分，用於計算每組中的電子元件和電子元件安裝部分之間的相對位置關係；相對位置關係儲存部分；對齊信息計算部分，計算安裝頭定位的對齊信息；和安裝操作處理部分，基於對齊信息控制安裝頭傳輸機構，順序地定位電子元件。
文檔編號H05K13/08GK101083901SQ200710104228
公開日2007年12月5日 申請日期2004年2月9日 優先權日2003年2月10日
發明者土師宏 申請人:松下電器產業株式會社