(57)【要約】【課題】複数の部品を基板に実装する部品実装において、上記基板への実装に適さないと判断された上記部品を回収部品として回収する部品回収を効率的に行うことができ、上記回収部品の再利用を有効に行えることを可能とする。【解決手段】上記複数の種類の部品を配置可能な部品配置回収領域を有し、かつ、上記部品配置回収領域に配置された夫々の部品の配置位置を保持可能であって、上記実装ヘッド部に保持された夫々の部品のうちの回収部品を上記部品配置回収領域に配置させて回収する部品回収用のゲル状トレイ部を備えさせて、上記部品配置回収領域への上記回収部品の配置領域を決定して、実装ヘッドにより保持された上記部品を上記回収部品として、上記部品回収用のゲル状トレイ部の上記部品配置回収領域における上記決定された配置領域に配置させて回収する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の種類の部品（２）を基板（３）に実装する部品実装装置（１０１）において、
上記部品を解除可能に保持して、上記基板に実装する実装ヘッド部（２０）と、
上記実装ヘッド部に保持された部品の画像を撮像する部品撮像装置（２５）と、
上記複数の種類の部品を配置可能な部品配置回収領域（Ｒ）を有し、かつ、上記部品配置回収領域に配置された夫々の部品の配置位置を保持可能であって、上記実装ヘッド部に保持された夫々の部品のうちの回収部品（２Ａ）を上記部品配置回収領域に配置させて回収する部品回収用のゲル状トレイ部（４０及び４１）と、
上記部品撮像装置により撮像された画像に基づいて、上記実装ヘッド部により保持された夫々の部品の上記基板への実装の適否を判断し、上記実装否と判断された上記部品を上記回収部品として認識する回収部品認識部（６３）と、上記部品回収用のゲル状トレイ部の上記部品配置回収領域への上記回収部品の配置領域（Ｐ）を決定する回収部品配置領域決定部（６４ａ）とを備える部品回収用制御部（６４）とを備えることを特徴とする部品実装装置。
【請求項２】
上記部品回収用制御部は、上記回収部品配置領域決定部により決定された夫々の上記回収部品の配置領域を記憶可能な回収部品配置領域記憶部（６４ｂ）をさらに備え、
上記回収用部品配置位置決定部は、上記回収部品配置領域記憶部に記憶されている上記夫々の回収部品の配置領域（Ｐ１〜Ｐ６）と、上記部品配置回収領域とに基づいて、上記部品回収用のゲル状トレイ部に配置される上記回収部品の配置領域（Ｐ７）を決定する請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項３】
上記基板を解除可能に保持し、かつ、上記保持された基板を上記基板の表面沿いの方向に移動させる基板保持移動装置（２６及び２８）をさらに備え、
上記部品回収用のゲル状トレイ部は、上記基板保持移動装置に取り付けられて、上記基板の表面沿いの方向に移動可能とされている請求項１又は２に記載の部品実装装置。
【請求項４】
上記部品をその上記基板への実装側表面（２ｂ）において保持可能であって、かつ、上記基板の表面に略直交する方向において上記部品を反転可能であり、上記実装側表面において保持された部品を、上記実装側表面の反対側表面において、上記実装ヘッド部により保持可能なように、上記実装ヘッド部に上記部品を供給する部品供給ヘッド部（１４）をさらに備え、
上記基板保持移動装置は、上記実装ヘッド部により保持された上記回収部品を、上記部品回収用のゲル状トレイ部の上記部品配置回収領域にその上記実装側表面において配置可能であり、かつ、上記部品供給ヘッド部により保持された上記回収部品を、上記部品配置回収領域にその上記反対側表面において配置可能であるように、上記部品回収用のゲル状トレイ部を上記基板の表面沿いの方向に移動可能である請求項３に記載の部品実装装置。
【請求項５】
複数の種類の部品（２）を基板（３）に実装する部品実装において、
実装ヘッド部（２０）により保持された上記部品の画像を撮像し、
上記撮像された画像に基づいて、上記基板への実装の適否を判断して、上記実装否と判断された上記部品を回収部品（２Ａ）として認識し、
上記複数の種類の部品を配置可能な部品配置回収領域（Ｒ）を有し、かつ、上記部品配置回収領域に配置された夫々の部品の配置位置を保持可能であって、上記実装ヘッド部に保持された夫々の部品のうちの回収部品を上記部品配置回収領域に配置させて回収する部品回収用のゲル状トレイ部（４０及び４１）における上記部品配置回収領域への上記回収部品の配置領域（Ｐ）を決定して、
上記実装ヘッドにより保持された上記回収部品を、上記部品回収用のゲル状トレイ部の上記部品配置回収領域における上記決定された配置領域に配置させて回収することを特徴とする部品実装における部品回収方法。
【請求項６】
上記回収部品の配置領域（Ｐ７）の決定は、既に配置されて回収された夫々の上記回収部品の上記配置領域（Ｐ１〜Ｐ６）と、上記部品配置回収領域との夫々に基づいて行われる請求項５に記載の部品実装における部品回収方法。
【請求項７】
上記実装ヘッド部により保持された上記回収部品と、上記部品配置回収領域における上記回収部品の配置領域との位置合わせを、上記部品回収用のゲル状トレイ部をその表面沿いの方向に移動させることにより行って、上記保持された回収部品を、上記配置領域に配置させる請求項５又は６に記載の部品実装における部品回収方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の種類の部品を基板に実装する部品実装装置において、上記基板への実装に適さないと判断された上記部品を回収部品として回収する部品実装装置及び部品実装における部品回収方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の部品実装装置及び部品実装における部品回収方法としては種々の構造のものや方法が知られている。このような部品実装における部品回収方法の一例を図８に示す模式説明図を用いて説明する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の部品実装装置においては、実装ヘッド部が吸着保持した部品を、部品撮像装置により撮像することにより、上記保持された部品の基板への実装の適否が判断されて、上記実装に適していると判断された部品が、上記実装ヘッド部により上記基板へ実装される。一方、上記実装に適していないと判断されたような場合、例えば、上記保持された部品が不良部品であるような場合や、上記部品が実装されるべき部品と異なる種類の部品であるような場合にあっては、当該保持された部品を、回収部品と判断して、回収用部品トレイ内に実装ヘッド部により上記回収部品を収納させている。
【０００４】
図８がこのような回収用部品トレイ５０の平面的な模式説明図である。このような回収用部品トレイ５０は、一般的に部品実装装置における基台上や上記基板を保持して移動させるスライドベース上に設置されていることが多い。
【０００５】
また、図８に示すように、回収用部品トレイ５０は、四角形プレート状の形状を有しており、その上面には、複数の部品５１を個別に収納可能な収納ポケット５２が、格子状に複数箇所配列されて形成されている。上述のように上記実装ヘッド部により吸着保持された夫々の部品５１のうちの上記実装否と判断された部品５１が回収部品５１Ａとして、上記実装ヘッド部により回収用部品トレイ５０の収納ポケット５２に個別に収納される。このようにして回収用部品トレイ５０に収納された夫々の回収部品５１Ａは、その部品の種類や状態に応じて、別の部品実装において再利用され、上記再利用が図れない回収部品５１Ａはそのまま廃棄される。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２９３９９１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような部品回収方法においては、例えば、回収部品５１Ａがその基板への実装側表面にバンプが形成されたＩＣチップ部品であるような場合にあっては、上記実装側表面と反対側の表面において上記実装ヘッド部により吸着保持されることとなる。従って、回収用部品トレイ５０には、回収部品５１Ａが上記バンプが形成されている上記実装側表面を下面とした状態、すなわち、いわゆるフェースダウン状態で収納されることとなる。このようにフェースダウン状態で収納されるような場合にあっては、収納ポケット５２の底面と上記バンプとが当接されて、上記バンプに荷重が加わることとなり、上記バンプつぶれ等が発生するおそれがあり、収納された回収部品５１Ａを再利用できない場合が多くなるという問題点がある。
【０００８】
また、部品実装装置において、実装ヘッド部への部品５１の供給を行い、かつ、部品５１を保持して反転させる部品供給ヘッド部を備えさせて、実装ヘッド部に保持されている回収部品５１Ａを上記部品供給ヘッド部に受渡して、当該回収部品５１Ａを反転させて、上記実装側表面を上面として回収用部品トレイ５０に収納（いわゆるフェースアップ状態での収納）させるようにして、上記収納された回収部品５１Ａの再利用の効率の向上を図ることも考えられる。しかしながら、このような場合にあっては、上記実装ヘッド部から上記部品供給ヘッド部への回収部品５１Ａの受渡し動作を行うために、次に上記部品実装ヘッド部に供給すべく上記部品供給ヘッドが保持してい新たな部品５１を、別の場所に一時的に配置させたり、回収用部品トレイ５０に収納させたりといった動作を伴うことになり、回収部品５１Ａの回収動作に要する時間が長くなり、部品実装装置における生産性を低下させるという問題点がある。
【０００９】
また、このような回収用部品トレイ５０の夫々の収納ポケット５２の大きさは、回収部品５１Ａの収納ポケット５２への収納性を考慮して、回収部品５１Ａの外形寸法よりも大きめに形成されている。そのため、回収用部品トレイ５０が上記スライドベース上に設置されるような場合にあっては、上記スライドベースの移動により、夫々の収納ポケット５２の内側壁に回収部品５１Ａが当ることとなり、回収部品５１Ａにチッピングが発生して、再利用できなくなる場合がある。
【００１０】
さらに、上記部品実装装置において、より多種類の部品の混載された実装が行われるマルチチップ実装が行われるような場合にあっては、取り扱われる部品５１の外形サイズも多種に渡り、大きな外径サイズの部品５１に回収用部品トレイ５０の夫々の収納ポケット５２のサイズを合わせるか、又は、夫々の部品５１に対応した複数の回収用部品トレイ５０を設けるかといった対応が必要となる。
【００１１】
しかしながら、大きな外径サイズの部品５１に回収用部品トレイ５０の夫々の収納ポケット５２のサイズを合わせるような場合にあっては、小さな外形サイズの回収部品５１Ａが、上記スライドベースの移動によりその収納ポケット５２より飛び出してしまう場合がある。また、複数の回収用部品トレイ５０を設けるような場合にあっては、部品実装装置においてそのための配置スペースを確保する必要が生じ、装置サイズが大きくなり、それに伴って部品実装における生産性が低下するといった問題が生じる。
【００１２】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、複数の部品を基板に実装する部品実装において、上記基板への実装に適さないと判断された上記部品を回収部品として回収する部品回収を効率的に行うことができ、上記回収部品の再利用を有効に行えることを可能とする部品実装装置及び部品実装における部品回収方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１４】
本発明の第１態様によれば、複数の種類の部品を基板に実装する部品実装装置において、
上記部品を解除可能に保持して、上記基板に実装する実装ヘッド部と、
上記実装ヘッド部に保持された部品の画像を撮像する部品撮像装置と、
上記複数の種類の部品を配置可能な部品配置回収領域を有し、かつ、上記部品配置回収領域に配置された夫々の部品の配置位置を保持可能であって、上記実装ヘッド部に保持された夫々の部品のうちの回収部品を上記部品配置回収領域に配置させて回収する部品回収用のゲル状トレイ部と、
上記部品撮像装置により撮像された画像に基づいて、上記実装ヘッド部により保持された夫々の部品の上記基板への実装の適否を判断し、上記実装否と判断された上記部品を上記回収部品として認識する回収部品認識部と、上記部品回収用のゲル状トレイ部の上記部品配置回収領域への上記回収部品の配置領域を決定する回収部品配置領域決定部とを備える部品回収用制御部とを備えることを特徴とする部品実装装置を提供する。
【００１５】
本発明の第２態様によれば、上記部品回収用制御部は、上記回収部品配置領域決定部により決定された夫々の上記回収部品の配置領域を記憶可能な回収部品配置領域記憶部をさらに備え、
上記回収用部品配置位置決定部は、上記回収部品配置領域記憶部に記憶されている上記夫々の回収部品の配置領域と、上記部品配置回収領域とに基づいて、上記部品回収用のゲル状トレイ部に配置される上記回収部品の配置領域を決定する第１態様に記載の部品実装装置を提供する。
【００１６】
本発明の第３態様によれば、上記基板を解除可能に保持し、かつ、上記保持された基板を上記基板の表面沿いの方向に移動させる基板保持移動装置をさらに備え、
上記部品回収用のゲル状トレイ部は、上記基板保持移動装置に取り付けられて、上記基板の表面沿いの方向に移動可能とされている第１態様又は第２態様に記載の部品実装装置を提供する。
【００１７】
本発明の第４態様によれば、上記部品をその上記基板への実装側表面において保持可能であって、かつ、上記基板の表面に略直交する方向において上記部品を反転可能であり、上記実装側表面において保持された部品を、上記実装側表面の反対側表面において、上記実装ヘッド部により保持可能なように、上記実装ヘッド部に上記部品を供給する部品供給ヘッド部をさらに備え、
上記基板保持移動装置は、上記実装ヘッド部により保持された上記回収部品を、上記部品回収用のゲル状トレイ部の上記部品配置回収領域にその上記実装側表面において配置可能であり、かつ、上記部品供給ヘッド部により保持された上記回収部品を、上記部品配置回収領域にその上記反対側表面において配置可能であるように、上記部品回収用のゲル状トレイ部を上記基板の表面沿いの方向に移動可能である第３態様に記載の部品実装装置を提供する。
【００１８】
本発明の第５態様によれば、複数の種類の部品を基板に実装する部品実装において、
実装ヘッド部により保持された上記部品の画像を撮像し、
上記撮像された画像に基づいて、上記基板への実装の適否を判断して、上記実装否と判断された上記部品を回収部品として認識し、
上記複数の種類の部品を配置可能な部品配置回収領域を有し、かつ、上記部品配置回収領域に配置された夫々の部品の配置位置を保持可能であって、上記実装ヘッド部に保持された夫々の部品のうちの回収部品を上記部品配置回収領域に配置させて回収する部品回収用のゲル状トレイ部における上記部品配置回収領域への上記回収部品の配置領域を決定して、
上記実装ヘッドにより保持された上記回収部品を、上記部品回収用のゲル状トレイ部の上記部品配置回収領域における上記決定された配置領域に配置させて回収することを特徴とする部品実装における部品回収方法を提供する。
【００１９】
本発明の第６態様によれば、上記回収部品の配置領域の決定は、既に配置されて回収された夫々の上記回収部品の上記配置領域と、上記部品配置回収領域との夫々に基づいて行われる第５態様に記載の部品実装における部品回収方法を提供する。
【００２０】
本発明の第７態様によれば、上記実装ヘッド部により保持された上記回収部品と、上記部品配置回収領域における上記回収部品の配置領域との位置合わせを、上記部品回収用のゲル状トレイ部をその表面沿いの方向に移動させることにより行って、上記保持された回収部品を、上記配置領域に配置させる第５態様又は第６態様に記載の部品実装における部品回収方法を提供する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
本発明の一の実施形態にかかる部品実装装置及び部品実装における部品回収方法を行う部品実装装置の一例である電子部品実装装置１０１の斜視図を図１に示す。
【００２３】
図１に示すように、電子部品実装装置１０１は、部品の一例であるチップ部品やベアＩＣチップ等の電子部品２を基板３に実装する実装動作を行う装置であり、大別して、複数の電子部品２を供給可能に収容する部品供給部４と、この部品供給部４から供給される各電子部品２を基板３に実装する実装動作を行う実装部５とを備えている。
【００２４】
図１に示す部品供給部４においては、多数の電子部品２が形成された半導体ウェハ、又は、多数の電子部品２が格子上に配列されて収容された部品トレイを、選択的に供給可能に収容しているリフター部１０が、部品供給部４の図示Ｙ軸方向手前側に設置されている。
【００２５】
また、部品供給部４には、リフター部１０から選択的に供給される上記半導体ウェハあるいは部品トレイを配置して、夫々より電子部品２を取り出し可能な状態とさせる供給部品配置台１２が備えられている。なお、リフター部１０から上記半導体ウェハが供給されるような場合には、供給部品配置台１２において、上記半導体ウェハに対してエキスパンド動作が施される。
【００２６】
さらに、部品供給部４には、供給部品配置台１２上に選択的に配置された上記半導体ウェハあるいは部品トレイから電子部品２を個別に吸着保持して、図示Ｘ軸方向沿いに実装部５に向けて移動させるとともに、上記吸着保持した電子部品２を上下方向に反転させる部品供給ヘッド部の一例である反転ヘッド部１４が備えられている。
【００２７】
また、図１に示すように、実装部５には、電子部品２を吸着保持して基板３に実装する実装ヘッド部２０が備えられている。また、互いに図示Ｘ軸方向沿いに配置された位置であって、反転ヘッド部１４により保持された電子部品２が実装ヘッド部２０に受渡し可能な位置である部品供給位置と、基板３に対する電子部品２の実装動作が行われる基板実装領域との間で、実装ヘッド部２０を支持しながら、図示Ｘ軸方向に沿って進退移動させる移動装置の一例であるＸ軸ロボット２２が、さらに実装部５に備えられている。
【００２８】
なお、実装ヘッド部２０は、ボイスコイルモータ等の移動手段にて昇降駆動可能であり、かつ、吸着保持した電子部品２を介して、押圧エネルギーや超音波振動エネルギーや熱エネルギー等の接合エネルギーを、電子部品２と基板３の接合部に付与できるように構成された保持部（図示しない）を備えており、電子部品２を基板３に対して加圧しながら上記接合エネルギーを付与することが可能となっている。また、Ｘ軸ロボット２２は、例えば、ボールねじ軸部とこのボールねじ軸部に螺合されたナット部とを用いた移動機構（図示しない）が備えられている。
【００２９】
また、図１に示すように、実装ヘッド部２０及びＸ軸ロボット２２の下方における実装部５の基台２４上には、基板３を図示Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動可能であって、かつ、実装ヘッド部２０に対する基板３上における電子部品２が実装される位置の位置決めを行うＸＹテーブル２６が配設されている。このＸＹテーブル２６は、図示Ｘ軸方向とＹ軸方向との夫々に、例えばサーボモータにて移動駆動するとともに、リニアスケールを用いてフルクローズ制御にて位置決めすることが可能となっている。また、このＸＹテーブル２６の上面には、基板３を解除可能に保持して固定する基板支持台２８が設置されている。なお、図１において、Ｘ軸方向とＹ軸方向は、基板３の表面沿いの方向であって、かつ、互いに直交する方向である。
【００３０】
また、ＸＹテーブル２６には、部品撮像装置の一例である部品撮像カメラ２５が備えられている。部品撮像カメラ２５は、図示上方に配置された電子部品２の画像を撮像可能となっている。具体的には、実装ヘッド部２０により吸着保持された電子部品２を、ＸＹテーブル２６による部品撮像カメラ２５の図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向の移動により、部品撮像カメラ２５の上方に位置させることにより、当該画像を撮像することができる。電子部品治実装装置１０１においては、このような電子部品２の画像に基づいて、当該電子部品２が基板３への実装に適しているかどうかや、実装ヘッド部２０による当該電子部品２の吸着保持姿勢が判断される。なお、このような電子部品２の画像に基づく上記判断の具体的な手法については、後述するものとする。
【００３１】
また、図１に示すように、電子部品実装装置１０１には、基台２４の上面における図示Ｙ軸方向手前側の端部において、図示Ｘ軸方向左向きの方向である基板搬送方向Ｂに沿って基板３を搬送し、基板保持台２８への基板３の供給及び基板保持台２８からの基板３の排出を行う基板搬送装置３０が備えられている。基板搬送装置３０は、電子部品実装装置１０１の図示Ｘ軸方向右側の端部からＸＹテーブル２６上の基板保持台２８にまで、基板３を搬送して供給するローダ部の一例であるローダ３２と、基板保持台２８から電子部品実装装置１０１の図示Ｘ軸方向左側の端部にまで、基板３を搬送して排出するアンローダ部の一例であるアンローダ３４とを備えている。なお、本実施形態においては、電子部品実装装置１０１におけるＸＹテーブル２６と基板支持台２８とが、基板３の上記移動及び保持を行う基板保持移動装置の一例となっている。
【００３２】
次に、このような構成を有する電子部品実装装置１０１における電子部品２の基板３への実装動作について説明する。
【００３３】
図１の電子部品実装装置１０１において、基台２４上におけるローダ３２及びアンローダ３４の間に位置するように、基板保持台２８がＸＹテーブル２６により移動される。それとともに、電子部品実装装置１０１にて夫々の電子部品２の実装が行われるべき基板３が、例えば、電子部品実装装置１０１に隣接する他の装置等より基板搬送装置３０のローダ３２に供給されて、ローダ３２にて基板搬送方向Ｂに基板３が搬送されて、この基板３が基板保持台２８に供給されて保持される。その後、ＸＹテーブル２６が図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動されて、基板３が上記基板実装領域に移動される。
【００３４】
一方、部品供給部４にて反転ヘッド部１４により吸着保持されて取り出された電子部品２が、反転されて上記部品供給位置にまで移動される。また、実装部５にて実装ヘッド部２０が、Ｘ軸ロボット２２により、上記部品供給位置にまで移動されて、反転ヘッド部１４から実装ヘッド部２０に電子部品２が受け渡される。その後、上記受け渡された電子部品２を吸着保持した状態の実装ヘッド部２０が、Ｘ軸ロボット２２により、上記基板実装領域の上方へと移動される。
【００３５】
その後、上記基板実装領域において、ＸＹテーブル２６により部品撮像カメラ２５が、実装ヘッド部２０により吸着保持された状態の電子部品２の下方へと移動されて、当該電子部品２の画像の撮像が行われる。この撮像された画像に基づいて、当該電子部品２の基板３への実装の適否の判断や、吸着保持姿勢のθ補正等が行われる。なお、上記画像に基づく判断の詳細な手法については後述する。
【００３６】
その後、当該電子部品２が上記実装に適していると判断された場合には、実装ヘッド部２０により吸着保持されている電子部品２と、基板保持台２８により保持されている基板３における電子部品３が実装されるべき位置との位置合わせが、ＸＹテーブル２６の移動により行われる。この位置合わせの後、実装ヘッド部２０の昇降動作等が行われて、電子部品２の基板３への実装動作が行われる。複数の電子部品２の上記実装動作が行われるような場合にあっては、上記夫々の動作が繰り返して行うことにより、夫々の電子部品２の実装動作が行われる。なお、上記判断において、実装に適していないと判断された場合の動作については、後述するものとする。
【００３７】
その後、夫々の電子部品２の上記実装動作が終了すると、夫々の電子部品２が実装された状態の基板３が、基板保持台２８とともに、ＸＹテーブル２６により、ローダ３２とアンローダ３４との上記間の位置にまで移動されて、基板保持台２８より基板３がアンローダ３４に受け渡され、アンローダ３４にて基板３が基板搬送方向Ｂに沿って搬送されて、電子部品実装装置１０１より基板３が排出される。上記排出された基板３は、例えば、電子部品実装装置１０１に隣接して設置されている上記部品実装の次の処理等を行う他の装置に供給されたり、部品実装済みの基板３として基板収納装置等に収納されたりする。
【００３８】
このようにして、電子部品実装装置１０１において、夫々の電子部品２の基板３への実装動作が行われる。なお、夫々の電子部品２が実装された基板３がアンローダ３４により排出された後、新たな別の基板３がローダ３２により供給されることにより、順次供給される夫々の基板３に対して夫々の電子部品２の実装が行われる。
【００３９】
次に、このような電子部品実装装置１０１におけるＸＹテーブル２６の部分拡大斜視図を図２に示す。
【００４０】
図２に示すように、ＸＹテーブル２６は、その上面に基板保持台２８が固定されたテーブル部２６ａと、テーブル部２６ａを図示Ｘ軸方向に進退移動させる機構であるＸ軸方向移動部２６ｘと、Ｘ軸方向移動部２６ｘ全体を図示Ｙ軸方向に進退移動させる機構であるＹ軸方向移動部２６ｙとを備えており、Ｙ軸方向移動部２６ｙは、基台２４の上面に固定されている。
【００４１】
また、図２に示すように、基板保持台２８は、その上面に基板３を配置されるとともに、基板３を解除可能に保持（例えば吸着保持）することが可能となっている。また、ＸＹテーブル２６のテーブル部２６ａの図示Ｘ軸方向及びＹ軸方向の夫々の奥側の隅部分近傍には、回収部品の一例である回収用の電子部品２（以降、回収部品２Ａというものとする）を配置させて回収する部品回収用のゲル状トレイ部の一例である部品回収部４０が設置されている。部品回収部４０の上面には、ゲル状トレイを搭載可能となっており、例えば、２インチサイズのゲル状トレイ４１が２個、Ｘ軸方向に互いに隣接して配置されて搭載されている。これらのゲル状トレイ４１は、その上面に複数の電子部品２を配置させることが可能となっているとともに、上記配置された夫々の電子部品２の配置位置を保持することが可能となっている。なお、このようなゲル状トレイ４１としては、一般的にＩＣ部品等の電子部品の供給用に用いられるような部品供給用のゲルパック（商品名称）と同様なものを用いることができる。なお、回収部品２Ａとは、基板３への実装に適さないと判断された電子部品２のことである。例えば、実装ヘッド部２０により吸着保持された状態の電子部品２が、部品撮像カメラ２５によりその画像が撮像されて、当該画像に基づいて上記電子部品２が基板３への実装に適していないと判断されたような電子部品２が回収部品２Ａとなる。このような回収部品２Ａは、実装ヘッド部２０により、部品回収部４０のいずれかのゲル状トレイ４１に配置されて回収されることとなる。
【００４２】
ここで、部品回収部４０に搭載されているゲル状トレイ４１の模式平面図を図３に示す。なお、図３に示すゲル状トレイ４１においては、複数の種類の電子部品２が回収部品２Ａとして配置された状態を示している。また、図４にこのようなゲル状トレイ４１の模式的な断面図を示す。
【００４３】
図３及び図４に示すように、ゲル状トレイ４１は、その表面において、複数の種類の回収部品２Ａを配置する部品配置回収領域Ｒを有している。この部品配置回収領域Ｒは、ゲル状トレイ４１の表面における端部近傍を除く略表面全体の略正方形状の領域となっている。また、部品配置回収領域Ｒにおいて、夫々の回収部品２Ａを任意の位置に配置させることができるとともに、配置された夫々の回収部品２Ａの配置位置を保持することが可能となっている。さらに、上記配置位置が保持された回収部品２Ａに外力を付加することにより、上記保持を解除することも可能となっている。なお、このような上記保持の解除は、一般的に真空吸引等により行われる。
【００４４】
また、例えば、ＩＣチップ等のように比較的高価な電子部品２が、その再利用を図る目的を主として、回収部品２Ａとしてゲル状トレイ４１に配置させて回収されることが考えられる。このようなＩＣチップ等の電子部品２は、その基板３への実装側表面２ｂに、基板３への接続部として複数のバンプ２ａが形成されている。このようなＩＣチップ等の電子部品２が回収部品２Ａとしてゲル状トレイ４１の部品配置回収領域Ｒに配置されるような場合には、図４に示すように、実装側表面２ｂを下面として、部品配置回収領域Ｒに配置されて回収される。すなわち、回収部品２Ａの夫々のバンプ２ａが部品配置回収領域Ｒに配置されて回収される。また、ゲル状トレイ４１はその特性上、このように夫々のバンプ２ａと接触されたような場合にあっても、夫々のバンプ２ａを傷つけるようなこともない。なお、このように回収部品２Ａが実装側表面２ｂを下面として（いわゆるフェースダウン状態で）ゲル状トレイ４１に配置されて回収されるような場合に代えて、実装側表面２ｂと反対側の表面を下面（すなわち、実装側表面２ｂを上面）として（いわゆるフェースアップ状態で）、配置されるような場合であってもよい。
【００４５】
次に、このような構成を備える電子部品実装装置１０１における夫々の制御を行う構成について、図５に示すブロック図を用いて説明する。なお、図５に示すブロック図においては、電子部品実装装置１０１における主用な制御の構成のみを示している。
【００４６】
図５に示すように、電子部品実装装置１０１は、夫々の構成部分の動作を統括的な制御を行う実装制御部６０を備えている。また、実装制御部６０は、実装ヘッド部２０の夫々の動作の制御を行う実装ヘッド制御部６１と、ＸＹテーブル２６のＸ軸方向又はＹ軸方向の移動動作の制御を行うＸＹテーブル制御部６２と、部品撮像カメラ２５の撮像動作の制御を行うとともに、撮像された画像に基づいた電子部品２の基板３への実装の適否の判断や、実装ヘッド部２０による吸着保持姿勢等の認識処理を行う部品認識制御部６３と、上記実装の適否の判断に基づいて回収用の電子部品２として認識された回収部品２Ａの部品回収部４０への回収動作の制御を行う部品回収用制御部６４とを備えている。
【００４７】
実装ヘッド制御部６１においては、実装ヘッド部６１の動作として、電子部品２の吸着保持動作、実装ヘッド部６１の昇降動作、及びＸ軸ロボット２２による実装ヘッド部２０のＸ軸方向の移動動作等の夫々の制御が、互いに関連付けられながら統括された制御が行われる。
【００４８】
また、ＸＹテーブル制御部６２においては、ＸＹテーブル２６のＸ軸方向移動部２６ｘの移動動作及びＹ軸方向移動部２６ｙの移動動作を組み合わた移動動作の制御を行うことにより、基板保持部２８に保持された状態の基板３と、実装ヘッド部２０との位置合わせや、実装ヘッド部２０に吸着保持された電子部品２と部品撮像カメラ２５との画像の撮像のための位置合わせや、実装ヘッド部２０の吸着保持された回収部品２Ａと部品回収部４０との位置合わせ等が行われる。
【００４９】
また、部品認識制御部６３においては、部品撮像カメラ２５による画像の撮像動作と、当該撮像された画像に基づいた部品の認識処理の制御が行われる。部品の認識処理としては、例えば、撮像された画像と、予め入力されている設計上の部品データとの照合が行われて、上記照合結果に基づいて、電子部品２の良否判定や、基板３に実装されるべき電子部品２であるかどうか等の判断が行われて、基板３への実装の適否が判断される。このような判断において実装否と判断された電子部品２は回収部品２Ａとして認識される。なお、このような回収部品２Ａとしての認識結果は、部品回収用制御部６４に出力される。また、本実施形態においては、部品認識制御部６３が回収部品認識部の一例となっており、このように部品認識制御部６３は実装制御部６０に備えられているような場合に限らず、部品回収用制御部６４に備えられているような場合であってもよい。
【００５０】
また、部品回収用制御部６４は、部品認識制御部６３から入力された回収部品２Ａとしての認識結果に基づいて、当該回収部品２Ａの部品回収部４０への配置に関する制御、特に、ゲル状トレイ４１の部品配置回収領域Ｒへの回収部品２Ａの配置領域Ｐの決定処理の制御が行われる。ここで回収部品２Ａの配置領域Ｐとは、ゲル状トレイ４１の部品配置回収領域Ｒ内において回収部品２Ａが配置されたときに、当該回収部品２Ａが占める平面的な面積領域、及び部品配置回収領域Ｒにおけるこの面積領域の配置位置のことである。また、部品回収用制御部６４には、このような夫々の回収部品２Ａの配置領域Ｐを決定する回収部品配置領域決定部の一例である配置領域決定部６４ａと、既に配置された夫々の回収部品２Ａの配置領域Ｐを記憶する回収部品配置領域記憶部の一例である配置領域記憶部６４ｂとが備えられている。
【００５１】
次に、このような構成を有する電子部品実装装置１０１において、電子部品２が回収部品２Ａであると判断されて、回収部品２Ａとして回収動作が行われる場合の手順について説明する。また、このような動作手順を示すフローチャートを図６に、このフローチャートの説明のためのゲル状トレイ４１の模式説明図（平面図）を図７に示し、図６及び図７を用いて以下に説明する。なお、後述する夫々の動作の制御は、電子部品実装装置１０１の実装制御部６０において統括的に行われる。
【００５２】
まず、図７に示すように、部品回収部４０の夫々のゲル状トレイ４１のうちの一方のゲル状トレイ４１には、複数の種類の電子部品２が回収部品２Ａとして既に配置されて回収されている。図７においては、ゲル状トレイ４１の部品配置回収領域Ｒに上記夫々の種類の回収部品２Ａが配置されており、図示左上より右上にかけて配置されている夫々の配置領域Ｐ１〜Ｐ５において、さらに、配置領域Ｐ１及びＰ２の図示下方に隣接するように配置された配置領域Ｐ６において、上記夫々の種類の回収部品２Ａが配置されて回収された状態となっている。
【００５３】
このような状態において、まず、図６のフローチャートにおけるステップＳ１において、実装ヘッド部２０に吸着保持された電子部品２の画像が撮像可能なように、ＸＹテーブル２６により部品撮像カメラ２５が移動されて、当該移動後、電子部品２の画像の撮像が行われる。
【００５４】
次に、ステップＳ２において、部品認識制御部６３にて上記画像の認識処理が行われ、電子部品２の基板３への実装の適否が判断される。電子部品２が実装適と判断された場合には、上記認識処理結果に基づいて吸着保持姿勢の補正（例えば、θ補正）等が行われて、ステップＳ７にて基板３への実装動作が開始される。一方、ステップＳ２において、電子部品２が実装否と判断された場合には、当該電子部品２が回収部品２Ａとして認識されて、この認識結果が部品回収用制御部６４に出力される。
【００５５】
その後、ステップＳ３において、部品回収用制御部６４にて、上記出力結果に基づいて、当該回収部品２Ａが、ゲル状トレイ４１に回収される最初の回収部品２Ａであるかどうかの確認が行われる。図７に示すように、ゲル状トレイ４１に既に複数の回収部品２Ａが配置されているような場合にあっては、ステップＳ４において、ゲル状トレイ４１の部品配置回収領域Ｒから、既に配置されている夫々の回収部品２Ａの配置領域Ｐ１〜Ｐ６が除かれた領域Ｒａを、部品配置回収領域Ｒとみなす処理が行われる。具体的には、配置領域記憶部６４ｂに記憶されている配置領域Ｐ１〜Ｐ６のデータが、配置領域決定部６４ａに取得されて、配置領域決定部６４ａにて、上記取得されたデータに基づいて、上記部品配置回収領域Ｒのみなし処理が行われる。一方、ステップＳ３において、当該回収部品２Ａが最初に回収される回収部品２Ａであると確認された場合には、ステップＳ４の上記みなし処理はスキップされて、部品配置回収領域Ｒはそのまま用いられる。
【００５６】
次に、ステップＳ５において、回収部品２Ａの部品配置回収領域Ｒへの最適な配置領域Ｐ７の決定処理が行われる。具体的には、図７において、部品配置回収領域Ｒとみなされた領域Ｒａ内において、当該回収部品２Ａが効率的に配置されるべき位置が、当該回収部品２Ａの平面的な大きさを考慮しながら、上記決定処理が行われる。例えば、予め、部品回収用制御部６４に入力されている当該回収部品２Ａの平面的な大きさのデータが配置領域決定部６４ａに取得されて、配置領域決定部６４ａにて、図７に示すように、領域Ｒａにおける図示左上方に位置を、当該回収部品２Ａの配置領域Ｐ７として決定する。なお、このような配置領域Ｐ７の決定にあたっては、既に配置されている夫々の回収部品２Ａと、新たに配置される回収部品２Ａとが、互いに干渉せず、かつ、当該新たに配置される回収部品２Ａを吸着保持して、実装ヘッド部２０により問題なく配置できるような最小限の間隔が、既に決定されている夫々の配置領域Ｐ１〜Ｐ６と配置領域Ｐ７との間に少なくとも確保されるように上記決定処理が行われる。
【００５７】
その後、ステップＳ６において、上記決定された配置領域Ｐ７の上方に、回収部品２Ａが位置するように、実装ヘッド部２０に吸着保持されている回収部品２Ａとゲル状トレイ４１との位置合わせが、ＸＹテーブル２６の移動動作により行われる。この位置合わせの後、実装ヘッド部２０が下降されて回収部品２Ａが配置領域Ｐ７に配置されるとともに、その吸着保持が解除されて、ゲル状トレイ４１によりその配置位置が保持された状態とされる。その後、実装ヘッド部２０は上昇される。このようにして、回収部品２Ａがゲル状トレイ４１に回収される。なお、部品回収部４０に備えられた夫々のゲル状トレイ４１のうちより、当該回収部品２Ａの回収に適したゲル状トレイ４１が選択されて、上記夫々の動作が行われるような場合であってもよい。例えば、夫々のゲル状トレイ４１を回収部品２Ａの種類により使い分けるような場合等がある。
【００５８】
上述においては、実装ヘッド部２０により吸着保持されている電子部品２が、回収部品２Ａとして部品回収部４０に回収されるような場合について説明したが、本実施形態はこのような場合にのみ限定されるものではなく、例えば、実装ヘッド部２０に電子部品２を受け渡して供給する反転ヘッド部１４により、電子部品２が直接、部品回収部４０のゲル状トレイ４１に配置されるような場合であってもよい。このような動作を実現するためには、例えば、ＸＹテーブル２６により部品回収部４０の夫々のゲル状トレイが、反転ヘッド部１４から実装ヘッド部２０への電子部品２の受渡し位置である上記部品供給位置の下方に位置されることが可能とされることにより実現可能となる。なお、反転ヘッド部１４は、電子部品２をその実装側表面２ｂにおいて吸着保持しているため、実装側表面２ｂを上面とした状態（すなわち、実装側表面２ｂの反対側表面を下面とした状態）で、電子部品２を回収部品２Ａとして、ゲル状トレイ４１に配置させることとなる（すなわち、図４の図示左方の回収部品２Ａの状態である）。また、このような構成とすることで、電子部品実装装置１０１においては、実装ヘッド部２０による回収部品２Ａの部品回収部４０への回収動作と、反転ヘッド部１４による回収部品２Ａの部品回収部４０への回収動作を、共に行うことができる。
【００５９】
また、電子部品実装装置１０１において、電子部品２を回収して再利用する目的でゲル状トレイ４１を装備する部品回収部４０を備えるような場合に代えて、さらに、電子部品２を廃棄することを目的として別に部品廃棄部を備えるような場合であってもよい。このような場合にあっては、実装に適さないと判断された電子部品２を選択的に、回収して再利用するような場合に部品回収部４０に回収させ、一方、回収せずに廃棄してしまうような場合に上記部品廃棄部に廃棄させるようにすることができる。なお、例えば、上記回収して再利用するような電子部品２としては、比較的高価なＩＣチップ等があり、上記回収せずに廃棄してしまうような電子部品２としては、比較的安価なチップ部品等がある。また、上記部品廃棄部は、ＸＹテーブル２６に固定されているような場合であってもよいし、基台２４に備えられているような場合であってもよい。
【００６０】
また、部品回収部４０には上述のように２インチサイズのゲル状トレイ４１が２個装備されるような場合に代えて、例えば、４インチサイズのゲル状トレイが４個装備されるような場合であってもよい。このような場合にあっては、回収される回収部品２Ａの種類ごとに分けて夫々のゲル状トレイに夫々の回収部品２Ａを回収させることができ、回収後の夫々の回収部品２Ａの再利用を容易にすることができるという利点がある。
【００６１】
上記実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。
【００６２】
まず、基板３への実装に適さない電子部品２が回収部品２Ａとして回収される部品回収部４０が、夫々のゲル状トレイ４１を備えていることにより、フェースダウンでゲル状トレイ４１上に配置して回収される回収部品２Ａのバンプ２ａを傷付けることを防止することができ、回収された夫々の回収部品２Ａの再利用効率を高めることができる。
【００６３】
また、部品回収部４０が、ＸＹテーブル２６上に固定されて移動可能な構成とされるような場合であっても、部品回収部４０において夫々のゲル状トレイ４１の表面に夫々の回収部品２Ａを配置されてその配置位置を保持させた状態としているため、上記移動によって回収された夫々の回収部品２Ａの配置位置ずれの発生や飛び出しの発生といった従来の回収用部品トレイ５０において発生していた問題を解消することができる。従って、部品回収部４０に回収された夫々の回収部品２Ａを傷付けることなく、確実に回収することができ、回収部品２Ａの再利用効率を高めることができる。
【００６４】
また、回収部品２Ａを部品回収部４０のゲル状トレイ４１に配置させる場合に、ゲル状トレイ４１の部品配置回収領域Ｒ内に当該回収部品２Ａの平面的な面積領域を最適に配置させる配置領域Ｐの決定処理を行って、当該回収部品２Ａをゲル状トレイ４１に配置させて回収しているため、ゲル状トレイ４１における夫々の回収部品２Ａが占める面積効率を高めることができる。
【００６５】
また、上記配置領域Ｐの決定処理においては、既にゲル状トレイ４１に配置して回収されている夫々の回収部品２Ａの配置領域が考慮されて行われるため、特に、様々な形状の電子部品２が回収部品２Ａをして、同じゲル状トレイ４１に配置されるような場合であっても、上記面積効率が高められた状態で、上記様々な形状の回収部品２Ａの回収を行うことができる。そのため、特に、比較的高価な様々な種類の電子部品２が取り扱われるマルチチップ実装等において、このような効果を顕著とすることができる。
【００６６】
さらに、実装ヘッド部２０に吸着保持された電子部品２のみならず、反転ヘッド部１４に吸着保持された電子部品２の下方に、部品回収部４０をＸＹテーブル２６により移動可能な構成とすることにより、実装ヘッド部２０に加えて、反転ヘッド部１４により吸着保持された回収部品２Ａをゲル状トレイ４１に配置させて回収することができる。これにより、再利用を目的とした回収を行う際に、実装ヘッド部２０から反転ヘッド部１４への回収部品２Ａの受け渡しというような動作を行うことなく、実装ヘッド部２０からフェースダウンで直接回収部品２Ａを、反転ヘッド部１４からフェースアップで直接回収部品２Ａを、夫々再利用が可能な状態で、ゲル状トレイ４１に配置させて回収させてすることができる。従って、より効率的に再利用を可能とする回収部品２Ａの回収動作を行うことができる。
【００６７】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【００６８】
【発明の効果】
本発明の上記夫々の態様によれば、基板への実装否と判断された部品が、部品回収用のゲル状トレイ部に回収部品として配置されて回収されることにより、上記回収部品の実装側表面を下面として上記ゲル状トレイ部に配置させるような場合であっても、上記ゲル状トレイ部の特質により上記回収部品の実装側表面を傷付けることが防止でき、上記配置して回収された夫々の回収部品の再利用効率を高めることができる。
【００６９】
また、上記部品実装装置が、部品回収のための制御部として回収部品認識部及び回収部品配置領域決定部とを備える部品回収用制御部を備えていることにより、上記回収部品認識部により上記基板への実装否との判断をを行って、上記部品を上記回収部品として認識し、さらに、上記回収部品配置領域決定部において、上記ゲル状トレイ部の部品配置回収領域内に当該回収部品の平面的な面積領域を最適に配置させる配置領域の決定処理を行って、当該回収部品を上記ゲル状トレイ部に配置させて回収することができる。従って、上記ゲル状トレイ部における夫々の上記回収部品が占める面積効率を高めることができ、効率的な部品の回収を行うことができる。
【００７０】
また、上記回収部品配置領域決定部による上記配置領域の決定処理においては、回収部品配置領域記憶部に記憶された既に上記ゲル状トレイ部に配置して回収されている夫々の上記回収部品の配置領域が考慮されて行われるため、特に、様々な種類の上記部品が上記回収部品として、上記ゲル状トレイ部の同じ上記部品配置回収領域に配置されるような場合であっても、上記面積効率が高められた状態で、上記様々な種類の上記回収部品の回収を行うことができる。そのため、特に、比較的高価な様々な種類の部品が取り扱われるようなマルチチップ実装等において、このような効果を顕著とすることができる。また、このような効果が得られることに伴って、上記ゲル状トレイ部の面積を小さくすることができ、部品実装装置の小型化を図ることもできる。
【００７１】
また、上記ゲル状トレイ部が、基板保持移動装置上に固定されて移動可能な構成とされるような場合であっても、上記ゲル状トレイ部はその表面に配置された夫々の上記回収部品の配置位置を保持することができるため、上記移動によって回収された夫々の上記回収部品の配置位置ずれの発生や飛び出しの発生といった従来の回収用部品トレイにおいて発生していた問題を解消することができる。従って、上記ゲル状トレイ部に回収された夫々の上記回収部品を傷付けることなく、確実に回収することができ、上記回収部品の再利用効率を高めることができる。
【００７２】
さらに、上記実装ヘッド部に保持された上記部品のみならず、部品供給ヘッド部に保持された上記部品の下方に、上記ゲル状トレイ部を上記基板保持移動装置により移動可能な構成とすることにより、上記実装ヘッド部に加えて、上記部品供給ヘッド部により保持された上記回収部品を上記ゲル状トレイ部に配置させて回収することができる。これにより、再利用を目的とした回収を行う際に、上記実装ヘッド部から上記部品供給ヘッド部への上記回収部品の受け渡しというような動作を行うことなく、上記実装ヘッド部からフェースダウンで直接上記回収部品を、上記部品供給ヘッド部からフェースアップで直接上記回収部品を、夫々再利用が可能な状態で、上記ゲル状トレイ部に配置させて回収させてすることができる。従って、より効率的に再利用を可能とした上記回収部品の回収動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる電子部品実装装置の斜視図である。
【図２】図１の上記電子部品実装装置が備えるＸＹテーブルの部分拡大斜視図である。
【図３】上記電子部品実装装置が備える部品回収部に装備されたゲル状トレイの模式平面図である。
【図４】図３の上記ゲル状トレイの模式断面図である。
【図５】上記電子部品実装装置における実装制御部の主用な構成を示すブロック図である。
【図６】上記電子部品実装装置における回収部品の回収動作の手順を示すフローチャートである。
【図７】図６のフローチャートの手順を説明するためのゲル状トレイの模式説明図（平面図）である。
【図８】従来の部品実装装置において用いられている回収用部品トレイの模式説明図である。
【符号の説明】
２…電子部品、２Ａ…回収部品、２ａ…バンプ、２ｂ…実装側表面、３…基板、４…部品供給部、５…実装部、１０…リフター部、１２…供給部品配置台、１４…反転ヘッド部、２０…実装ヘッド部、２２…Ｘ軸ロボット、２４…基台、２５…部品撮像カメラ、２６…ＸＹテーブル、２８…基板保持台、３０…基板搬送装置、３２…ローダ、３４…アンローダ、４０…部品回収部、４１…ゲル状トレイ、６０…実装制御部、６３…部品認識制御部、６４…部品回収用制御部、６４ａ…配置領域決定部、６４ｂ…配置領域記憶部、１０１…電子部品実装装置、Ｒ…部品配置回収領域、Ｒａ…領域、Ｐ…配置領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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