部件安装装置以及部件安装方法
【专利摘要】本发明提供一种部件安装装置和部件安装方法。部件安装装置在基板上搭载部件，该基板具备：下层侧基材、设置在下层侧基材的上表面上的上层侧基材、设置在下层侧基材上的下层侧标记、以及设置在上层侧基材的上表面上的上层侧标记。部件安装装置具备：上方摄像机，其从下层侧基材的下方拍摄下层侧标记；数据存储部，其存储相对位置关系数据，该相对位置关系数据表示预先设定的下层侧标记与上层侧标记的相对位置关系；以及部件搭载单元，其基于由上方摄像机拍摄下层侧标记而得到的信息和相对位置关系数据，在基板的上层侧基材的上表面上搭载部件。
【专利说明】
部件安装装置以及部件安装方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种在基板上安装部件的部件安装装置以及部件安装方法。
【背景技术】
[0002]—直以来，液晶面板基板制造用的部件安装装置具备:ACF贴合部，其向基板的端部贴合作为粘接剂的带状的ACF(Anisotropic Conductive Film;各向异性导电膜)；部件搭载部，其向基板的贴合有ACF的部分搭载具有驱动电路等膜状部分的部件；以及部件压接部，其将部件搭载部所搭载的部件压接在基板上(例如，日本特许第5017041号公报)。
[0003]部件搭载部具备拍摄视野朝向上方的上方摄像机，并基于由该上方摄像机从下方拍摄到的基板侧标记的位置而向基板搭载部件。部件压接部使按压工具从搭载在基板上的部件的上方下降，从而将部件按压在基板上并进行压接。
【发明内容】
[0004]部件安装装置在基板上搭载部件，该基板具备:下层侧基材、设置在下层侧基材的上表面上的上层侧基材、设置在下层侧基材上的下层侧标记、以及设置在上层侧基材的上表面上的上层侧标记。部件安装装置具备:上方摄像机，其从下层侧基材的下方拍摄下层侧标记;数据存储部，其存储相对位置关系数据，该相对位置关系数据表示预先设定的下层侧标记与上层侧标记的相对位置关系；以及部件搭载单元，其基于由上方摄像机拍摄下层侧标记而得到的信息和相对位置关系数据，在基板的上层侧基材的上表面上搭载部件。
[0005]上述的部件安装装置无需另外设置用于从上方拍摄上层侧标记的相机，就能够在上层侧基材上搭载部件。
【附图说明】
[0006]图1是本发明的一个实施方式中的部件安装装置的俯视图。
[0007]图2是示出一个实施方式中的部件安装装置对基板的部件安装作业的进行过程的图。
[0008]图3是一个实施方式中的部件安装装置所具备的基板移送体的立体图。
[0009]图4A和图4B是与贴合台移动机构一起示出一个实施方式中的部件安装装置所具备的ACF贴合部的立体图。
[0010]图5是一个实施方式中的部件安装装置所具备的ACF贴合部的局部立体图。
[0011]图6A和图6B是与装配台移动机构一起示出一个实施方式中的部件安装装置所具备的部件搭载部的立体图。
[0012]图7A和图7B是与装配台移动机构一起示出一个实施方式中的部件安装装置所具备的部件压接部的立体图。
[0013]图8是示出一个实施方式中的部件安装装置的控制系统的框图。
[0014]图9是示出一个实施方式中的部件安装装置执行的部件安装作业的流程的流程图。
[0015]图1OA和图1OB是示出一个实施方式中的由部件安装装置所具备的ACF贴合部的下方摄像机对设在基板上的基准标记进行拍摄时的状态的俯视图。
[0016]图1IA至图1ID是一个实施方式中的部件安装装置所具备的ACF贴合作业部的动作说明图。
[0017]图12A和图12B是示出一个实施方式中的由部件安装装置所具备的ACF贴合部的下方摄像机对贴合在基板上的ACF以及设在基板上的上层侧标记进行拍摄时的状态的俯视图。
[0018]图13A至图13C是一个实施方式中的部件安装装置所具备的部件装配作业部的动作说明图。
[0019]图14是示出一个实施方式中的由部件安装装置所具备的部件搭载部的上方摄像机对设在基板上的下层侧标记进行拍摄时的状态的俯视图。
[0020]图15A至图15C是一个实施方式中的部件安装装置所具备的部件装配作业部的动作说明图。
[0021]图16A至图16C是一个实施方式中的部件安装装置所具备的部件装配作业部的动作说明图。
[0022]图17是示出一个实施方式的变形例中的部件安装装置的控制系统的框图。
[0023]图18是示出一个实施方式的变形例中的部件安装装置执行的部件安装作业的流程的流程图。
【具体实施方式】
[0024]在上述的现有的部件安装装置中，基板具有两片基材上下重合的两层结构，通常在下层侧的基材上搭载部件，但近年来，如on-cell型触摸面板的基板那样，不仅在基板的下层侧基材上，还在上层侧基材上搭载部件。在制造这种基板的情况下，在利用上述工序向下层侧基材安装好先安装部件(例如显示器驱动用的部件)之后，向上层侧基材安装后安装部件(例如on-cell触摸面板驱动用的部件)。在向上层侧基材搭载后安装部件时，无法利用下方摄像机对设在上层侧基材的上表面上的上层侧标记进行拍摄，因此，需要另外设置用于从上方拍摄上层侧标记的下方摄像机(拍摄视野朝向下方的相机)。
[0025]然而，在部件搭载部上另外设置用于从上方对基板的上层侧标记进行拍摄的相机有可能导致部件安装装置的成本增大。
[0026]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1所示的部件安装装置I在液晶面板基板等的制造中，向已安装有膜状部件(称为先安装部件3A。图2)的基板2进一步安装另一膜状部件(称为后安装部件3B。图2)。
[0027]基板2具备下层侧基材2a和设置在下层侧基材2a的上表面上的上层侧基材2b。先安装部件3A以设置在下层侧基材2a的上表面上的一对下层侧标记2m(图2)为基准而安装在下层侧基材2a上。后安装部件3B安装在设置在上层侧基材2b的上表面上的电极部2d(图2)上。在从左右夹持电极部2d的位置处设置有一对上层侧标记2M(图2)，后安装部件3B以上述一对上层侧标记2M为基准，并将一对上层侧标记2M之间的区域作为目标而安装在上层侧基材2b的上表面上。
[0028]在后安装部件3B的安装中，首先，以覆盖设置在上层侧基材2b的上表面上的电极部2d的方式贴合作为粘接剂的ACF4，向该贴合好的ACF4搭载后安装部件3B并进行压接。在本实施方式中，将膜状部件的搭载和压接统称为“部件的装配”。
[0029]在图1中，部件安装装置I在基台11上具备搬入台12、基板移送部13、ACF贴合作业部14、部件装配作业部15以及搬出台16。在本实施方式中，将自作业者OP观察到的部件安装装置I的近前侧称为部件安装装置I的前方，将自作业者OP观察到的部件安装装置I的里侧称为部件安装装置I的后方。另外，将自作业者OP观察到的部件安装装置I的左方称为部件安装装置I的左方，将自作业者OP观察到的部件安装装置I的右方称为部件安装装置的右方。此外，将部件安装装置I的左右方向设为X轴方向，将前后方向设为Y轴方向，将上下方向设为Z轴方向。
[0030]在图1中，搬入台12设置在基台11的左端部。搬入台12在搬入台吸附口12K上吸附并保持一片或两片(这里为两片)基板2，所述基板2是由未图示的基板搬入单元从上游工序侧的其他装置搬入的，所述搬入台吸附口 12K在X轴方向的两端部的上表面上开口而设置。
[0031]在图1中，基板移送部13设置在基台11的最前方区域。基板移送部13具有三个基板移送体13M在沿X轴方向延伸设置的移送体移动台13T上沿X轴方向移动自如的结构。三个基板移送体13M从左方起称为左方移送体13a、中央移送体13b、右方移送体13c。各基板移送体13M具有向后方延伸的多个吸附臂21，在各吸附臂21上设置有吸附口朝向下方的多个吸附部22(图3)。
[0032]各基板移送体13M由吸附部22从上方吸附(拾取)基板2，并被移送体移动台13T驱动而沿X轴方向移动，由此对基板2进行移送。在此示出各基板移送体13M同时吸附两片基板2的情况，但各基板移送体13M也能够吸附尺寸大的一片基板2。
[0033]在图1中，ACF贴合作业部14设置在搬入台12的右方区域，且具备ACF贴合部31、贝占合台32以及贴合台移动机构33ACF贴合作业部14成为向基板2贴合ACF4的ACF贴合装置。
[0034]在图4A和图4B中，ACF贴合部31具有沿X轴方向并排设置的两个ACF贴合单元31U，通过各ACF贴合单元31U将ACF4贴合在各基板2的上层侧基材2b的上表面上。如图4A、图4B以及图5所示，各ACF贴合单元31U具备:台状的基座部40、设置在基座部40上的头支承部41、安装在头支承部41上的贴合头42、以及设置在基座部40上的贴合支承台43。
[0035]在图5中，贴合头42在基板51上具备带搬运部52、按压部53以及剥离部54。带搬运部52由带供给卷盘52a、多个辊构件52b、切割部52c以及回收部52d构成。带供给卷盘52a送出并供给在带状的ACF4上贴附有基带BT的带构件TB。多个辊构件52b引导并搬运带供给卷盘52a所供给的带构件TB。切割部52c在基带BT上以规定间隔对带状的ACF4切出切口而将其切断。回收部52d对切断了的ACF4被分离后的基带BT进行吸引并回收。
[0036]在图5中，按压部53具备按压工具53a和使按压工具53a升降的工具升降缸53b。剥离部54具备:剥离构件54a，其由一对销构件夹持被带搬运部52搬运的带构件TB(详细而言是基带BT)而成；和剥离缸54b，其使剥离构件54a沿着设置在基板51的下部的移动槽51M而在X轴方向上移动。
[0037]在图5中，贴合头42在基板51的左端部具备拍摄视野朝向下方的下方摄像机55。如后述那样，下方摄像机55在进行保持在贴合台32上的基板2相对于贴合台32的位置的识别时使用，此外，还在向基板2贴合了ACF4之后，确认该ACF4是否正确地贴合在电极部2d上时使用。
[0038]在图4A中，贴合台32在X轴方向的两端部具有在上表面上开口的贴合台吸附口32K。贴合台32在贴合台吸附口 32K上吸附并保持由左方移送体13a从搬入台12移送来的基板2的下表面。
[0039]在图1中，贴合台移动机构33设置在ACF贴合部31的前方区域。如图4A和图4B所示，贴合台移动机构33具备:在X轴方向上延伸设置的X轴移动台33a、借助X轴移动台33a而沿横向(X轴方向)移动的Y轴移动台33b、以及借助Y轴移动台33b而沿前后方向(Y轴方向)移动的升降旋转台33c。贴合台32安装在升降旋转台33c上。
[0040]X轴移动台33a使Y轴移动台33b沿横向(X轴方向)移动，Y轴移动台33b使升降旋转台33c沿前后方向(Y轴方向)移动，由此贴合台32在XY面内移动。另外，通过升降旋转台33c工作而使贴合台32升降并在XY面内旋转。即，贴合台移动机构33成为使贴合台32在XY面内方向以及上下方向移动的贴合台移动单元。
[0041 ]贴合台32通过升降旋转台33c基于Y轴移动台33b而沿前后方向移动的移动动作，在进行基板2的接受和交接的“基板移送位置”(图4A所示的位置)与该基板移送位置的后方的“作业位置”(图4B所示的位置)之间移动。在贴合台32位于作业位置的状态下，由贴合台32保持的基板2的后端部(电极部2d的下方区域)位于贴合支承台43的上方(贴合头42的下方)。
[0042]如图4A和图4B所示，在贴合台32上，部件支承件32T向后方延伸设置。该部件支承件32T从下方对已安装在基板2上的先安装部件3A的从基板2的后部伸出的部分进行支承。
[0043]在图1中，部件装配作业部15设置在ACF贴合作业部14的右方区域，且具备部件搭载部61、两个部件压接部62、两个装配台63以及装配台移动机构64。部件搭载部61成为向贴合有ACF4的基板2的上层侧基材2b搭载后安装部件3B的部件搭载装置。另外，部件压接部62成为将由部件搭载部61搭载的后安装部件3B压接至基板2的上层侧基材2b的部件压接装置。
[0044]如图1以及图6A、图6B所示，部件搭载部61具备:供给后安装部件3B的部件供给部71、搭载头移动机构72、通过搭载头移动机构72而移动的搭载头73(部件搭载单元)、在搭载头73的下方设置的搭载支承台74、以及拍摄视野朝向上方的两个上方摄像机75。在图6A中，两个上方摄像机75设置在搭载支承台74的左右两侧。两个上方摄像机75通过在搭载支承台74的上部设置的石英玻璃等透明部74T进行拍摄。如后所述，上方摄像机75在进行由装配台63保持的基板2相对于装配台63的位置的识别时使用。
[0045]在图1中，两个部件压接部62设置在从左右两侧方夹持部件搭载部61的位置处。在图7A和图7B中，各部件压接部62具备:沿X轴方向并排设置的两个压接头81、和在各压接头81的下方设置的两个压接支承台82。
[0046]在图6A中，装配台63在X轴方向的两端部具有在上表面上开口的装配台吸附口63K。装配台63在装配台吸附口 63K上吸附并保持由中央移送体13b从贴合台32移送来的基板2的下表面。
[0047]在图1中，装配台移动机构64设置在部件搭载部61的前方区域以及两个部件压接部62的前方区域的整个范围内。如图6A和图6B所示，装配台移动机构64具备:在X轴方向上延伸设置的X轴移动台64a、借助X轴移动台64a而沿横向(X轴方向)移动的两个Y轴移动台64b、以及借助各Y轴移动台64b而沿前后方向(Y轴方向)移动的两个升降旋转台64c。两个装配台63分别安装在升降旋转台64c上。
[0048]X轴移动台64a使Y轴移动台64b沿横向(X轴方向)移动，Y轴移动台64b使升降旋转台64(:沿前后方向(Y轴方向)移动，由此装配台63在XY面内移动。另外，通过升降旋转台64c工作而使装配台63升降并在XY面内旋转。即，装配台移动机构64成为使装配台63沿XY面内方向以及上下方向移动的装配台移动单元。
[0049]装配台63通过升降旋转台64c基于Y轴移动台64b而沿前后方向移动的移动动作，在进行基板2的接受和交接的“基板移送位置”(图6A所示的位置)与该基板移送位置的后方的“作业位置”(图6B所示的位置)之间移动。在装配台63在部件搭载部61的前方区域中位于作业位置的状态下，由装配台63保持的基板2的后端部(电极部2d的下方区域)位于搭载支承台74的上方(搭载头73的下方)。另外，在装配台63在部件压接部62的前方区域中位于作业位置的状态下，由装配台63保持的基板2的后端部(电极部2d的下方区域)位于压接支承台82的上方。需要说明的是，从基板2位于搭载支承台74的上方的状态使装配台63沿X轴方向移动，由此能够使基板2保持原状地位于压接支承台82的上方(图7A)。
[0050]如图6A、图6B以及图7A、图7B所示，在装配台63上，部件支承件63T向后方延伸设置。该部件支承件63T从下方对已安装在基板2上的先安装部件3A的从基板2的后部伸出的部分、和新安装在基板2上的后安装部件3B的从基板2的后部伸出的部分进行支承。
[0051]在图1中，搬出台16设置在部件装配作业部15的右方区域(基台11的右端部)。搬出台16在搬出台吸附口 16K上吸附并保持由右方移送体13c从装配台63移送来的基板2，所述搬出台吸附口 16K在X轴方向的两端部的上表面上开口而设置。
[0052]在图8中，通过设置在基台11的内部的控制装置90，来进行搬入台12吸附基板2、基板移送部13移送基板2、ACF贴合作业部14向基板2贴合ACF4、部件装配作业部15向基板2装配后安装部件3B、以及搬出台16吸附基板2的各动作的控制。
[0053]接着，对部件安装装置I的动作(部件安装装置I的部件安装方法)进行说明。在图1中，当从外部向搬入台12搬入基板2时，搬入台12吸附并保持该基板2。然后，基板移送部13使左方移送体13a向搬入台12的后方移动，使左方移送体13a的吸附部22吸附搬入台12上的基板2。另一方面，ACF贴合作业部14在ACF贴合部31的前方区域使贴合台32位于基板移送位置。基板移送部13在使基板2吸附于左方移送体13a的吸附部22之后使左方移送体13a向右方移动，将基板2向贴合台32移送。
[0054]ACF贴合作业部14通过贴合台32接受并保持从左方移送体13a移送来的基板2(图4A、图9所示的步骤STl的基板接受工序)，由此开始ACF贴合作业。在ACF贴合作业中，首先，ACF贴合作业部14使贴合台32从基板移送位置移动到作业位置(图4A—图4B)，并使贴合支承台43从下部对基板2的后端部进行支承。然后，使贴合台32沿X轴方向移动，使在基板2的下层侧基材2a的左右两端设置的两个基准标记2G(图2)依次位于下方摄像机55的拍摄视野内。下方摄像机55与此相应地分别从上方拍摄两个基准标记2G(图10A—图10B。步骤ST2的基准标记拍摄工序)，并将通过该拍摄得到的信息发送至控制装置90的图像识别部(图8)。控制装置90的图像识别部90a基于从下方摄像机55发送来的信息进行图像识别。
[0055]控制装置90的基准标记位置检测部90b(图8)基于图像识别部90a的图像识别结果(gp，基于由下方摄像机55从上方拍摄基准标记2G而得到的信息)，对两个基准标记2G各自的位置(坐标)进行检测(步骤ST3的基准标记位置检测工序)。控制装置90的基准标记位置存储部90c(图8)存储由基准标记位置检测部90b检测到的两个基准标记2G的位置。
[0056]在控制装置90的基准标记位置存储部90c存储了两个基准标记2G的位置之后，ACF贴合作业部14针对贴合台32所保持的各基板2，按照以下的要领将ACF4贴合在上层侧基材2b上的电极部2d上(步骤ST4的ACF贴合工序)。
[0057]在ACF贴合工序中，ACF贴合作业部14首先利用贴合台移动机构33使贴合台32移动，相对于按压工具53a对基板2进行定位。具体而言，使电极部2d的左端位于按压工具53a的左端的下方(图11A)。在此，电极部2d的左端的位置是根据在上述的基准标记位置检测工序(步骤ST3)中检测并存储的基准标记2G的位置、和预先存储在控制装置90的第一存储部90d中的电极部2d相对于基准标记2G的相对位置数据而计算出的。
[0058]ACF贴合作业部14在相对于按压工具53a对基板2进行定位之后，利用贴合头42的带搬运部52供给并搬运带构件TB，使切割部52c工作而以固定间隔在ACF4上切入切口，在基带BT上形成规定长度的ACF4。在基带BT上形成了规定长度的ACF4之后，ACF贴合作业部14使带搬运部52工作，进行ACF4相对于基板24的定位(图11A)。具体而言，使ACF4的贴合面与电极部2d上下对置，并且，使搬运方向的后端(左端)位于电极部2d的左端的上方(按压工具53a的左端的下方)。
[0059]ACF贴合作业部14在相对于基板2对ACF4进行定位之后，利用工具升降缸53b使按压工具53a下降(图1lB中示出的箭头Al)。由此，将ACF4连同基带BT—起按压在基板2上并贴合于电极部2d。
[0060]ACF贴合作业部14在将ACF4贴合在电极部2d上之后，利用工具升降缸53b使按压工具53a上升(图1lC中示出的箭头A2)，并使剥离缸54b工作而使剥离构件54a沿X轴方向移动(图1lD中示出的箭头B)。由此，剥离构件54a在进入到贴合在基板2(电极部2d)上的ACF4与基带BT之间的状态下沿水平方向移动，将ACF4从基带BT剥离(图11D)。在ACF4从基带BT剥离之后，ACF贴合作业部14使剥离缸54b工作而使剥离构件54a恢复到原来的位置。由此，ACF贴合工序(步骤ST4)结束。
[0061]ACF贴合作业部14分别针对贴合台32所保持的两片基板2来执行上述基准标记拍摄工序至ACF贴合工序的作业(步骤ST2?步骤ST4)。然后，在分别针对两片基板2执行了上述作业之后，ACF贴合作业部14利用贴合台移动机构33使贴合台32沿X轴方向移动，使贴合在基板2上的ACF4的左右的端部依次位于下方摄像机55的拍摄视野内。下方摄像机55与此相应地，从上方分别对ACF4的左右端部以及位于各端部的附近的上层侧标记2M进行拍摄(图9所示的步骤ST5的ACF端部以及上层侧标记拍摄工序。图12A—图12B)，并将通过该拍摄得到的信息发送至控制装置90的图像识别部90a。控制装置90的图像识别部90a基于从下方摄像机55发送来的信息进行图像识别。
[0062]控制装置90的判定部90e(图8)基于图像识别部90a的图像识别结果(S卩，基于由下方摄像机55从上方拍摄ACF4的端部而得到的信息)，进行ACF4的贴合检查(步骤ST6的贴合检查工序)。具体而言，该贴合检查通过判定贴合在上层侧基材2b上的ACF4是否位于电极部2d( —对上层侧标记2M之间的位置)来进行。
[0063]另外，控制装置90的上层侧标记位置检测部90f(图8)基于上述图像识别部90a的图像识别结果(即，基于由下方摄像机55从上方拍摄上层侧标记2M而得到的信息)来检测上层侧标记2M的位置(坐标)(步骤ST7的上层侧标记位置检测工序)。在上层侧标记位置检测部90f检测到上层侧标记2M的位置之后，控制装置90的第一相对位置关系计算部90g(图8)基于由基准标记位置检测部90b检测到的(存储在基准标记位置存储部90c中的)基准标记2G的位置、和由上层侧标记位置检测部90f检测到的上层侧标记2M的位置，来计算“基准标记2G与上层侧标记2M的相对位置关系”(步骤ST8的第一相对位置关系计算工序)。
[0064]在控制装置90的第二存储部90h(图8)中存储有预先设定的“基准标记2G与下层侧标记2m的相对位置关系”的数据。由于基准标记2G与下层侧标记2m形成在同一基材(下层侧基材2a)上，因此，“基准标记2G与下层侧标记2m的相对位置关系”是已知的，能够根据设计数据等来求出。
[0065]控制装置90的第二相对位置关系计算部90k(图8)基于存储在第二存储部90h中的“基准标记2G与下层侧标记2m的相对位置关系”、和由第一相对位置关系计算部90g计算出的“基准标记2G与上层侧标记2M的相对位置关系”，来计算“下层侧标记2m与上层侧标记2M的相对位置关系”(步骤ST9的第二相对位置关系计算工序)。通过这种方式计算出的“下层侧标记2m与上层侧标记2M的相对位置关系”的数据被设定为“相对位置关系数据”，存储在作为数据存储部的控制装置90的第三存储部90m(图8)中(步骤STlO的相对位置关系数据设定工序)。具体而言，“下层侧标记2m与上层侧标记2M的相对位置关系”的内容是“用于基于两个下层侧标记2m的位置(坐标)来计算两个上层侧标记2M的位置(进而计算电极部2d的位置)的式子”。
[0066]这样，在本实施方式中，利用在部件搭载部61的上游工序侧配置的ACF贴合部31所具备的下方摄像机55对基准标记2G和上层侧标记2M进行拍摄，通过该拍摄，计算(即，实测)表示下层侧标记2m与上层侧标记2M的相对位置关系的相对位置关系数据(步骤ST2?步骤ST10)。这是因为，通过针对各基板2单独求出下层侧标记2m与上层侧标记2M的相对位置关系数据，从而即便在下层侧基材2a与上层侧基材2b之间的接合状态与设计值产生偏离的情况下，也能够准确地计算上层侧标记2M的位置。
[0067]ACF贴合作业部14分别针对贴合台32所保持的两片基板2，来执行上述基板标记拍摄工序至相对位置关系数据获取工序的作业(步骤ST2?步骤STlOhACF贴合作业部14在分别针对两片基板2执行上述作业之后，利用贴合台移动机构33使贴合台32移动并恢复到基板移送位置(图4A)。由此，ACF贴合作业部14的ACF贴合作业结束。
[0068]在ACF贴合作业部14的ACF贴合作业结束之后，基板移送部13使中央移送体13b移动到贴合台32的后方，使中央移送体13b的吸附部22对贴合台32上的基板2进行吸附。另一方面，部件装配作业部15在部件搭载部61的前方区域，使左方或右方的装配台63位于基板移送位置。基板移送部13在使中央移送体13b的吸附部22吸附基板2之后，使中央移送体13b移动到右方，将由吸附部22吸附着的基板2移送至装配台63。
[0069]部件装配作业部15通过装配台63接受并保持从中央移送体13b移送来的基板2(图6A。步骤STll的基板移送工序)，由此开始部件装配作业。在部件装配作业中，首先，部件装配作业部15使装配台63从基板移送位置移动到作业位置，使设置在下层侧基材2a上的两个下层侧标记2m位于两个上方摄像机75的拍摄视野内(图6B)。在两个下层侧标记2m位于两个上方摄像机75的拍摄视野内之后，两个上方摄像机75分别从下方对位于拍摄视野内的下层侧标记2m进行拍摄(图13A。步骤ST12的第一下层侧标记拍摄工序。图14)，并将通过该拍摄而得到的信息发送至控制装置90的图像识别部90a。控制装置90的图像识别部90a基于从上方摄像机75发送来的信息进行图像识别。
[0070]控制装置90的第一下层侧标记位置检测部90η(图8)基于图像识别部90a的图像识别结果(即，由上方摄像机75从下方拍摄下层侧标记2m而得到的信息)，对一对下层侧标记2m各自的位置(坐标)进行检测(步骤ST13的第一下层侧标记位置检测工序)。在第一下层侧标记位置检测部90η检测到一对下层侧标记2m各自的位置之后，控制装置90的上层侧标记位置计算部90p(图8)基于检测到的两个下层侧标记2m的位置、和预先确定并存储在第三存储部90m中的相对位置关系数据(下层侧标记2m与上层侧标记2M的相对位置关系的数据)，来计算上层侧标记2M的位置(步骤ST14的上层侧标记位置计算工序)。
[0071 ] 在上层侧标记位置计算部90p计算出上层侧标记2M的位置之后，部件装配作业部15针对由贴合台32保持的各基板2，按照以下的要领将后安装部件3B搭载在电极部2d(详细而言是贴合在电极部2d上的ACF4)上(步骤ST15的部件搭载工序)。
[0072]在部件搭载工序中，部件装配作业部15首先利用搭载头移动机构72使搭载头73移动，使搭载头73吸附部件供给部71所供给的后安装部件3B，然后使搭载头73位于搭载支承台74的上方(图13A)。在搭载头73位于搭载支承台74的上方之后，部件装配作业部15利用装配台移动机构64使装配台63移动到前方(图13B中示出的箭头Cl)，使电极部2d暂时从搭载支承台74的上方位置退避(图13B)。
[0073]部件装配作业部15在使电极部2d从搭载支承台74的上方位置退避之后使搭载头73下降(图13C中示出的箭头Dl)，使设置在后安装部件3B上的两个部件侧标记3M(图2)位于两个上方摄像机75的拍摄视野内。两个上方摄像机75分别拍摄位于拍摄视野内的部件侧标记3M(图13C)，并将通过该拍摄得到的信息发送至控制装置90的图像识别部90a。控制装置90的图像识别部90a基于从上方摄像机75发送来的信息进行图像识别。
[0074]控制装置90的部件侧标记位置检测部90s(图8)基于图像识别部90a的图像识别结果(B卩，基于由上方摄像机75从下方拍摄部件侧标记3M而得到的信息)，对两个部件侧标记3M的位置(坐标)进行检测。部件装配作业部15在部件侧标记位置检测部90s检测到两个部件侧标记3M的位置之后使搭载头73上升(图15A。图中示出的箭头D2)。部件装配作业部15在使搭载头73上升之后，利用装配台移动机构64使装配台63位于作业位置(图15B中示出的箭头C2)，然后基于已计算出的上层侧标记2M的位置和后安装部件3B的部件侧标记3M的位置，使装配台63移动，相对于后安装部件3B对基板2进行定位(图15B)。
[0075]部件装配作业部15在相对于后安装部件3B对基板2进行定位之后，使搭载头73下降，将搭载头73所吸附的后安装部件3B按压至上层侧基材2b上的ACF4(图15C)。此时的搭载头73的按压力被搭载支承台74支承。由此，将后安装部件3B搭载在电极部2d上。部件装配作业部15在后安装部件3B搭载在基板2上之后，使搭载头73上升。由此，部件搭载工序(步骤STl 5)结束。
[0076]这样，在本实施方式中的部件安装装置I中，搭载头73基于由部件侧标记位置检测部90s检测到的部件侧标记3M的位置和由上层侧标记位置计算部90p计算出的上层侧标记2M的位置，将后安装部件3B搭载在上层侧基材2b上。
[0077]部件装配作业部15分别针对装配台63所保持的两片基板2，来执行上述第一下层侧标记拍摄工序至部件搭载工序的作业(步骤ST12?步骤ST15)。然后，在两片基板2上搭载后安装部件3B之后，部件装配作业部15利用装配台移动机构64使装配台63沿X轴方向移动，使两片基板2分别位于压接支承台82的上方(图7A以及图16A。步骤ST16的基板移动工序)。然后，按照以下的要领，将搭载于电极部2d的后安装部件3B压接在上层侧基材2b的上表面上(步骤ST17的部件压接工序)。
[0078]在部件压接工序中，部件装配作业部15首先基于在上述的上层侧标记位置计算工序(步骤ST14)中计算出的上层侧标记2M的位置，使装配台63移动，相对于压接头81进行基板2的定位。在该基板2的定位中，使搭载有后安装部件3B的电极部2d位于压接头81的下方。部件装配作业部15在基板2的定位结束之后使压接头81下降，将搭载在基板2上的后安装部件3B连同基板2—起按压至压接支承台82，并将后安装部件3B压接至上层侧基材2b(图16A—图16B)。在后安装部件3B压接至基板2之后，部件装配作业部15使压接头81上升(图16B—图16C)。
[0079]部件装配作业部15分别针对由装配台63保持的两片基板2来执行上述部件压接工序(步骤ST17)。然后，在分别针对两片基板2执行了上述作业之后，部件装配作业部15利用装配台移动机构64使装配台63移动并恢复到基板移送位置(图7B)。由此，部件装配作业部15中的部件装配作业结束。
[0080]在部件装配作业部15处的部件装配作业结束之后，基板移送部13使右方移送体13c移动到装配台63的后方，使右方移送体13c的吸附部22吸附装配台63上的基板2。基板移送部13在使右方移送体13c的吸附部22吸附基板2之后使右方移送体13c移动到右方，将基板2移送至搬出台16(步骤ST18的基板交接工序)。
[0081 ]搬出台16接受并保持从右方移送体13 c移送来的基板2。搬出台16所保持的基板2通过未图示的基板搬出单元而被搬出到部件安装装置I的下游工序侧的其他装置。
[0082]如以上说明的那样，本实施方式中的部件安装装置I在将部件(后安装部件3B)搭载在上层侧基材2b上时，执行第一下层侧标记拍摄工序(步骤ST12)和部件搭载工序(步骤ST15)，所述第一下层侧标记拍摄工序利用拍摄视野朝向上方而配置的上方摄像机75从下层侧基材2a的下方对设置在下层侧基材2a上的下层侧标记2m进行拍摄，该部件搭载工序基于在该第一下层侧标记拍摄工序中得到的信息和预先设定的相对位置关系数据(表示下层侧标记2m与上层侧标记2M的相对位置关系的数据)将部件(后安装部件3B)搭载在上层侧基材2b上。更详细而言，执行基于在上述第一下层侧标记拍摄工序中拍摄下层侧标记2m而得到的信息来检测下层侧标记2m的位置的第一下层侧标记位置检测工序(步骤ST13);和基于在第一下层侧标记位置检测工序中检测到的下层侧标记2m的位置和上述相对位置关系数据来计算上层侧标记2M的位置的上层侧标记位置计算工序(步骤ST14)，在上述部件搭载工序中，基于在上层侧标记位置计算工序中计算出的上层侧标记2M的位置，将部件(后安装部件3B)搭载在上层侧基材2b上。
[0083]这样，在本实施方式中的部件安装装置1(部件安装装置I的部件安装方法)中，基于由部件搭载部61所具备的上方摄像机75从下方拍摄下层侧标记2m而检测到的下层侧标记2m的位置、和表示预先设定的下层侧标记2m与上层侧标记2M的相对位置关系的数据(相对位置关系数据)，来计算上层侧标记2M的位置(步骤ST12?步骤ST14)，从而在部件搭载部61中不从上方拍摄上层侧标记2M，就能够求出上层侧标记2M的位置。因此，无需在部件搭载部61中另外设置从上方拍摄上层侧标记2M的相机，就能够将部件(后安装部件3B)搭载在上层侧基材2b上。
[0084]在此，在上述实施方式中，上述相对关系数据、即下层侧标记2m与上层侧标记2M的相对位置关系的数据是基于“基准标记2G与上层侧标记2M的相对位置关系”以及“基准标记2G与下层侧标记2m的相对位置关系”而计算出的，是通过检测基准标记2G的工序而得到的，但也可以是不通过检测基准标记2G的工序的过程。图17示出按照这样的过程计算相对关系数据的情况下(变形例)的结构，具备第二下层侧标记位置检测部90na以及第三相对位置关系计算部90ga。在此，第二下层侧标记位置检测部90na基于由下方摄像机55从上方拍摄下层侧标记2m而得到的信息来检测下层侧标记2m的位置。另外，第三相对位置关系计算部90ga基于由第二下层侧标记位置检测部90na检测到的下层侧标记2m的位置和由上层侧标记位置检测部90f检测到的上层侧标记2M的位置，来计算下层侧标记2m与上层侧标记2M的相对位置关系。然后，将由第三相对位置关系计算部90ga计算出的下层侧标记2m与上层侧标记2M的相对位置关系的数据设定为相对位置关系数据。在该结构的情况下，不需要上述实施方式中所示的第一相对位置关系计算部90g、第二存储部90h以及第二相对位置关系计算部90k。
[0085]另外，如图18所示，在上述结构的情况下，步骤ST2a的第二下层侧标记拍摄工序取代上述的步骤ST2，步骤ST3a的第二下层侧标记位置检测工序取代上述的步骤ST3。另外，步骤ST8a的第三相对位置关系计算工序取代上述的步骤ST8以及步骤ST9。在此，步骤ST2a的第二下层侧标记拍摄工序是由下方摄像机55从上方拍摄下层侧标记2m的工序，步骤ST3a的第二下层侧标记位置检测工序是基于在第二下层侧标记拍摄工序中拍摄下层侧标记2m而得到的信息来检测下层侧标记2m的位置的工序。另外，步骤STSa的第三相对位置关系计算工序是基于在步骤ST3a的第二下层侧标记位置检测工序中检测到的下层侧标记2m的位置和在步骤ST7的上层侧标记位置检测工序中检测到的上层侧标记2M的位置来计算下层侧标记2m与上层侧标记2M的相对位置关系的工序。而且，在步骤STlO的相对位置关系数据设定工序中，将在第三相对位置关系计算工序中计算出的下层侧标记2m与上层侧标记2M的相对位置关系的数据设定为相对位置关系数据。
[0086]需要说明的是，在上述实施方式(包括上述变形例)中，针对各基板2单独计算(实测)了下层侧标记2m与上层侧标记2M的相对位置关系，但若在即便在下层侧基材2a与上层侧基材2b之间产生接合偏移也能够将其忽视的状况下，则并不一定按照上述过程执行，也可以不进行实测而使用设计数据等来设定相对位置关系数据。
[0087]实施方式中的部件安装装置以及部件安装方法无需在部件搭载部上另外设置从上方拍摄上层侧标记的相机，就能够在上层侧基材上搭载部件。
[0088]需要说明的是，在下层侧基材2a、上层侧基材2b，部件(后安装部件3B)等物体上设置的下层侧标记2m、上层侧标记2M、基准标记2G、部件侧标记3M等标记不仅包括标注于物体表面的标记，也包括在设置在物体表面的凹部等的表面上显现的标记。
【主权项】
1.一种部件安装装置，其在基板上搭载部件，该基板具备:下层侧基材、设置在所述下层侧基材的上表面上的上层侧基材、设置在所述下层侧基材上的下层侧标记、以及设置在所述上层侧基材的上表面上的上层侧标记，其中， 所述部件安装装置具备: 上方摄像机，其从所述下层侧基材的下方拍摄所述下层侧标记； 数据存储部，其存储相对位置关系数据，该相对位置关系数据表示所述下层侧标记与所述上层侧标记的预先设定的相对位置关系；以及 部件搭载单元，其基于由所述上方摄像机拍摄所述下层侧标记而得到的信息、和所述相对位置关系数据，在所述基板的所述上层侧基材的所述上表面上搭载所述部件。2.根据权利要求1所述的部件安装装置，其中， 所述部件安装装置还具备: 下层侧标记位置检测部，其基于由所述上方摄像机从所述下层侧基材的下方拍摄所述下层侧标记而得到的所述信息，来检测所述下层侧标记的位置;和 上层侧标记位置计算部，其基于检测到的所述下层侧标记的位置和存储的所述相对位置关系数据，来计算所述上层侧标记的位置， 所述部件搭载单元基于计算出的所述上层侧标记的位置，在所述上层侧基材的所述上表面上搭载所述部件。3.根据权利要求1所述的部件安装装置，其中， 所述基板还具备设置在所述下层侧基材上的基准标记， 所述部件安装装置还具备: 下方摄像机； 基准标记位置检测部，其基于由所述下方摄像机从上方拍摄所述基准标记而得到的信息，来检测所述基准标记的位置； 上层侧标记位置检测部，其基于由所述下方摄像机从上方拍摄所述上层侧标记而得到的信息，来检测所述上层侧标记的位置； 第一相对位置关系计算部，其基于检测到的所述基准标记的位置和检测到的所述上层侧标记的位置，来计算所述基准标记与所述上层侧标记的相对位置关系；以及 第二相对位置关系计算部，其基于所述基准标记与所述下层侧标记的预先设定的相对位置关系、和计算出的所述基准标记与所述上层侧标记的相对位置关系，来计算所述下层侧标记与所述上层侧标记的相对位置关系， 计算出的所述下层侧标记与所述上层侧标记的相对位置关系的数据被设定为所述相对位置关系数据。4.根据权利要求3所述的部件安装装置，其中， 所述部件安装装置还具备ACF贴合部，该ACF贴合部在所述上层侧基材的所述上表面上贴合各向异性导电膜即ACF， 所述下方摄像机设置在所述ACF贴合部上。5.根据权利要求1所述的部件安装装置，其中， 所述部件安装装置还具备: 下方摄像机； 下层侧标记位置检测部，其基于由所述下方摄像机从上方拍摄所述下层侧标记而得到的信息，来检测所述下层侧标记的位置； 上层侧标记位置检测部，其基于由所述下方摄像机从上方拍摄所述上层侧标记而得到的信息，来检测所述上层侧标记的位置;以及 相对位置关系计算部，其基于检测到的所述下层侧标记的位置和检测到的所述上层侧标记的位置，来计算所述下层侧标记与所述上层侧标记的相对位置关系， 计算出的所述下层侧标记与所述上层侧标记的相对位置关系的数据被设定为所述相对位置关系数据。6.根据权利要求5所述的部件安装装置，其中， 所述部件安装装置还具备ACF贴合部，该ACF贴合部在所述上层侧基材的所述上表面上贴合各向异性导电膜即ACF， 所述下方摄像机设置在所述ACF贴合部上。7.根据权利要求1所述的部件安装装置，其中， 在所述部件上设置有部件侧标记， 所述部件安装装置还具备部件侧标记位置检测部，该部件侧标记位置检测部基于由所述上方摄像机从下方拍摄所述部件侧标记而得到的信息，来检测所述部件侧标记的位置，所述部件搭载单元基于由所述部件侧标记位置检测部检测到的所述部件侧标记的位置和所述上层侧标记的位置，将所述部件搭载在所述上层侧基材的所述上表面上。8.一种部件安装方法，包括如下步骤: 准备基板的步骤，该基板具备:下层侧基材、设置在所述下层侧基材的上表面上的上层侧基材、设置在所述下层侧基材上的下层侧标记、以及设置在所述上层侧基材的上表面上的上层侧标记； 从所述下层侧基材的下方拍摄所述下层侧标记的步骤； 获得相对位置关系数据的步骤，该相对位置关系数据表示所述下层侧标记与所述上层侧标记的预先设定的相对位置关系；以及 基于由从所述下层侧基材的下方拍摄所述下层侧标记的所述步骤得到的信息和所述相对位置关系数据，在所述上层侧基材的所述上表面上搭载所述部件的步骤。9.根据权利要求8所述的部件安装方法，其中， 所述部件安装方法还包括如下步骤: 基于由从所述下层侧基材的下方拍摄所述下层侧标记的所述步骤得到的信息，来检测所述下层侧标记的位置的步骤;和 基于检测到的所述下层侧标记的位置和所述相对位置关系数据，来计算所述上层侧标记的位置的步骤， 搭载所述部件的所述步骤包括:基于计算出的所述上层侧标记的位置而在所述上层侧基材的所述上表面上搭载所述部件的步骤。10.根据权利要求8所述的部件安装方法，其中， 所述基板还具备设置在所述下层侧基材上的基准标记， 所述部件安装方法还包括如下步骤: 从上方拍摄所述基准标记的步骤； 基于由从上方拍摄所述基准标记的所述步骤得到的信息，来检测所述基准标记的位置的步骤； 从上方拍摄所述上层侧标记的步骤； 基于由从上方拍摄所述上层侧标记的所述步骤得到的信息，来检测所述上层侧标记的位置的步骤； 基于检测到的所述基准标记的位置和检测到的所述上层侧标记的位置，来计算所述基准标记与所述上层侧标记的相对位置关系的步骤； 获得所述基准标记与所述下层侧标记的预先设定的相对位置关系的步骤； 基于所述基准标记与所述下层侧标记的所述预先设定的相对位置关系、和计算出的所述基准标记与所述上层侧标记的相对位置关系，来计算所述下层侧标记与所述上层侧标记的相对位置关系的步骤;以及 将计算出的所述下层侧标记与所述上层侧标记的相对位置关系的数据设定为所述相对位置关系数据的步骤。11.根据权利要求8所述的部件安装方法，其中， 所述部件安装方法还包括如下步骤: 从上方拍摄所述下层侧标记的步骤； 基于由从上方拍摄所述下层侧标记的所述步骤得到的信息，来检测所述下层侧标记的位置的步骤； 从上方拍摄所述上层侧标记的步骤； 基于由从上方拍摄所述上层侧标记的所述步骤得到的信息，来检测所述上层侧标记的位置的步骤； 基于检测到的所述下层侧标记的位置和检测到的所述上层侧标记的位置，来计算所述下层侧标记与所述上层侧标记的相对位置关系的步骤；以及 将计算出的所述下层侧标记与所述上层侧标记的相对位置关系的数据设定为所述相对位置关系数据的步骤。12.根据权利要求8所述的部件安装方法，其中， 在所述部件上设置有部件侧标记， 所述部件安装方法还包括如下步骤: 从下方拍摄所述部件侧标记的步骤;和 基于由从下方拍摄所述部件侧标记的所述步骤得到的信息，来检测所述部件侧标记的位置的步骤， 搭载所述部件的所述步骤包括:基于检测到的所述部件侧标记的位置和所述上层侧标记的位置而将所述部件搭载在所述上层侧基材的所述上表面上的步骤。13.根据权利要求8所述的部件安装方法，其中， 所述部件安装方法还包括在所述上层侧基材的所述上表面上贴合各向异性导电膜即ACF的步骤， 搭载所述部件的所述步骤包括:借助被贴合的所述ACF而在所述上层侧基材的所述上表面上搭载所述部件的步骤。
【文档编号】H05K13/08GK106061133SQ201610216675
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月8日 公开号201610216675.9, CN 106061133 A, CN 106061133A, CN 201610216675, CN-A-106061133, CN106061133 A, CN106061133A, CN201610216675, CN201610216675.9
【发明人】山田真五, 辻泽孝文
【申请人】松下知识产权经营株式会社