(57)【要約】【課題】電子部品の滑りによる位置ずれを回避可能な支持テーブルの提供。【解決手段】電子部品（Ｂ）を回路基板に組み付ける前に当該電子部品を検査及び／又はアライメントするための支持テーブル（１）。初めに負圧によってノズル端（７）に保持されていた部品が解放後該ノズル端によって支持テーブルに降下される。支持テーブル（１）は透明な支持プレート（２）を有し、ノズルから噴出する空気によって引き起こされる該支持プレートに一時的に載置される部品（Ｂ）のずれを阻止する境界限定する包囲枠（５、６ｐ、６ｚ、１２）が設けられており、支持テーブルの下方に光学的検査装置（６ｕ）が配され、及び、支持テーブルの上方に光学的検査装置（６ｏ）が配される。【選択図】図１
2017514306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品（Ｂ）を回路基板に組み付ける前に当該電子部品を検査及び／又はアライメントするための支持テーブル（１）であって、初めに負圧によってノズル端（７）に保持されていた部品が解放後該ノズル端によって支持テーブルに降下されるものにおいて、
支持テーブル（１）は透明な支持プレート（２）、有利にはガラスプレート、を有し、ノズルから噴出する空気によって引き起こされる該支持プレートに一時的に載置される部品（Ｂ）のずれを阻止する境界限定する包囲枠（５、６ｐ、６ｚ、１２）が設けられており、支持テーブルの下方に光学的検査装置（６ｕ）が配され、及び、支持テーブルの上方に光学的検査装置（６ｏ）が配されること
を特徴とする支持テーブル。
【請求項２】
少なくとも１つの貫通穴（４）を有する補助プレート（３）が支持プレート（２）上に設けられており、境界限定する包囲枠（５）は該少なくとも１つの貫通穴の壁部によって形成されていること
を特徴とする請求項１に記載の支持テーブル。
【請求項３】
補助プレート（３）は透明であること
を特徴とする請求項１又は２に記載の支持テーブル。
【請求項４】
包囲枠（５、６ｚ、１２）は実質的に円筒形であること
を特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の支持テーブル。
【請求項５】
包囲枠（１０）は多角形に、有利には矩形形状又は方形形状に、形成されていること
を特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の支持テーブル。
【請求項６】
包囲枠を形成するために、壁及び／又は壁部分（８、９ａ…９ｄ、１０）が設けられていること
を特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の支持テーブル。
【請求項７】
少なくとも１つの部品を受容するための少なくとも１つの凹部（１１）が支持プレート（２）に設けられており、境界限定する包囲枠（１２）は該少なくとも１つの凹部の壁によって形成されていること
を特徴とする請求項１に記載の支持テーブル。
【請求項８】
包囲枠（５、６ｚ、１２）の面は支持テーブル表面の法線に対し所定の角度で傾斜していること
を特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の支持テーブル。
【請求項９】
傾斜角度は−３０°〜−１°の間又は＋１°〜＋３０°の間にあること
を特徴とする請求項８に記載の支持テーブル。
【請求項１０】
包囲枠（５、６ｚ、１２）の表面は光学的に拡散的に散乱するよう又は反射防止的に構成されていること
を特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の支持テーブル。
【請求項１１】
包囲枠（５、６ｚ、１２）の表面は粗面化されていること
を特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の支持テーブル。
【請求項１２】
少なくとも１つの光学センサはカメラであること
を特徴とする請求項１に記載の支持テーブル。
【請求項１３】
少なくとも１つの光学センサは立体カメラであること
を特徴とする請求項１に記載の支持テーブル。
【請求項１４】
少なくとも１つの光学センサは光走行時間法に基づくカメラであること
を特徴とする請求項１に記載の支持テーブル。
【請求項１５】
上方の光学センサと下方の光学センサは異なること
を特徴とする請求項１２〜１４の何れかに記載の支持テーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を回路基板に組み付ける前に当該電子部品を検査及び／又はアライメント（配向：Ausrichtung）するための支持テーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
回路基板は、現在、主としてＳＭＴ法によって、平面的な電子構造群（モジュール）を製造するために極めて小さい寸法の電子部品が組み付けられる。組み付けは通常は自動組み付け装置によって行われるが、電子部品は大抵は組み付けヘッドによる吸引によって搬送ベルトから取り出される。多くの場合、電子部品は支持テーブルに載置され、該支持テーブル上でアライメント又は検査されることができる。検査又はアライメントの後、電子部品は再び負圧によりアームで取り上げられ、組み付けられるべき回路基板上の正確な位置にもたらされる。アライメントは、一方では、はんだ接合部の位置の正確性の観点から必要であるが、センサ面又はとりわけＬＥＤのような光放射面を有する電子部品の場合はとりわけ、センサないし光放射面の位置の正確性の観点からも必要である。
【０００３】
光学的検査が必要となるのは、とりわけ、パッケージのレベルにおいて構造要素のアライメントのために重要な特徴が専ら大きな許容差（Toleranz）でハウジング（パッケージ）の外輪郭に対し位置付けられている場合又は例えば基板上における光学部品（複数）の個別分離（分取：Vereinzelung）が部品寸法と比べて大きな許容差で行われ、その結果、下向きの（unterliegend）コンタクト面の位置が鋸切断された（gesaegt）部品の外輪郭から導き出すことができない場合である。鋸切断（Saegen）とは、基板（大抵はシリコンウェハ）から部品を切り出すことであるが、基板は共通の製造プロセスを受ける多数の部品の結合体を構成する。コンタクト面の正確な位置は、光学的検査装置によって下方から光学的に透過性の（透光性の）支持テーブルを介して求めることができる。光電子式部品の場合、下方に対しては部品担持体における正確な位置決め又は上方に対しては関連する光学系の焦点における正確な位置決めを可能にするために、下方から見たコンタクト面の位置を上方から見た光源ないし光出射面又は一般的には光学的機能ユニットの構造の位置との組み合わせにおいて極めて正確に検出することは、とりわけ重要である。
【０００４】
ＵＳ ５０４４０７２Ａは、光学的検査システムにおいて電子部品をアライメント及び載置するための装置であって、案内要素が、検査システムの予め定められる平坦な作業領域においてこのプロセスを支援するものを記載している。ここで、案内要素は、真空吸引装置が１つの部品が装置の作業領域に正確に位置決めされている場合にのみ、該部品を真空の形成によって固定するよう使用される。位置決めに誤りがあれば、部品は案内要素にずれた状態で当接し、そのため、真空の形成が妨げられるであろう。他方、案内要素に欠陥がある場合、真空吸引装置の開口は部分的に（不完全に）カバー（閉鎖）され、それによって、真空の保持力は低減され、もって、１つの部品が検査ないし作業中に保持装置から解離する（剥がれる）ことが起こり得るであろう。従って、この案内要素の目的は、光学的検査装置の作業領域の確定（画成）ないし部品を検査位置に固定的に保持する真空吸引装置の対応する機能の保障にある。案内要素と真空吸引装置は、装置の同じ構造群に属し、これと共に所望の機能を奏する。
【０００５】
ＪＰ Ｈ０６１６７３２０Ａは、ＳＭＤ（Surface-Mounted Device）部品の検査のための装置であって、電気的接続部の面と部品下部の面の間の距離を測定するものを記載している。使用される案内要素は、光学的測定装置が設けられている検査装置の平坦な作業領域の（領域）限定に役立つ。真空吸引装置は、検査中、部品の位置を維持する。正確な検査を可能にするために、案内要素は、部品の接続部に接触しない。案内要素と真空吸引装置は装置の同じ構造群に属し、これと共に所望の機能を奏する。
【０００６】
ＥＰ １２４４１３７Ａ２は、有利には共通の部品担持体から部品（複数）を個別分離（分取：Vereinzelung）した後に、電子部品を操作する装置を記載している。この開示装置は、変位可能な搬送担持体（Transfer-Traeger）を含み、該担持体は鋸切断された部品を鋸切断テーブルから後続の処理装置に、分離（分取）された部品の配向を変化することなく、局所的に変位させることができるが、その際、部品は、鋸切断後、真空吸引装置によって引き続き固定的に保持され、そして、１つのフレーム内において固定され、その際、搬送担持体の少なくとも１つのエッジの変位によって、部品はこのフレーム内に締め付けられる（einspannt）。そのため、この装置は、少なくとも１つの変位可能なエッジを有する部品締付装置を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＵＳ ５０４４０７２ Ａ
【特許文献２】ＪＰ Ｈ０６１６７３２０ Ａ
【特許文献３】ＥＰ １２４４１３７ Ａ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
意図しない空気流によって、とりわけ吸引によって部品を保持するないし圧力減少又は圧力増大によって部品を再び解放するアームの空気流によっても、支持テーブルにおける部品の（滑りによる）位置ずれが起こり、これにより、自動組み付けプロセスの不所望の処理中断が起こり得ることが、実際上判明した。
【０００９】
本発明の課題は上述の欠点を回避可能な支持テーブルを創出することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題は冒頭に挙示したタイプの支持テーブル（Ablagetisch）によって解決される。本発明に応じ、このテーブルは透明な支持プレート、有利にはガラスプレート、を有し、載置（支持）プレートに一時的に載置される部品のずれを境界（領域）限定する包囲枠が設けられる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
３次元の空気の乱れの主要な影響は、部品に対し横方向に作用する推力（剪断力：Schubkraft）として表れる。この推力を消散させるためには、境界限定（境界設定）する包囲枠（begrenzende Umrandung）を作業テーブルに設けることで十分である。この簡単な構造によって、部品を作業テーブルに固定する必要がなくなる。この構造は、小さい部品に対しても大きい部品に対しても、これらの部品が光学センサの作動領域に存在する限り、適合的である。部品のこの固定されない載置によって、組み付けプロセスは、先行技術に応じた既知の方法による光学的検査と比べて遅延することはない。
【００１２】
支持テーブルのこの構成のため、載置された部品はある定められた領域において確実に保持され、そのため、例えば光学センサによって、上方からも下方からも検査することが可能であり、また、予め定められた位置にアライメント（配向）することも可能である。この場合、修正された位置に改めて載置を行うことも可能である。
【００１３】
有利な一実施形態においては、支持プレートの上に、少なくとも１つの貫通穴を有する補助プレートが設けられており、境界限定する包囲枠はこの少なくとも１つの（貫通）穴の壁によって形成されている。そのような補助プレートは、簡単かつ所望の寸法形状で支持テーブルの支持プレートに設置することができる。この場合、光学センサが光反射性又は光吸収性の部品によって可及的に妨害されないようにするために、補助プレートは透明であると有利である。
【００１４】
本発明の一変形例においては、透明な支持プレートに、少なくとも１つの（電子）部品を受容するための少なくとも１つの凹部が形成されており、境界限定する包囲枠はこの少なくとも１つの凹部の壁によって形成されている。そのような構成は、実質的に同じ寸法の多くの部品が使用される場合、補助プレートを不要とすることができるため、とりわけ有利である。
【００１５】
包囲枠が実質的に円形に構成されることは、それによって、空気流又はガス流の渦動が少ない汎用的な使用可能性が得られるため、多くの場合推奨される。
【００１６】
或いは、部品をよりよく固定するために、包囲枠が多角形状に、有利には矩形状又は方形状に、構成されることも、有利であり得る。
【００１７】
更なる一側面においては、光学的検査装置の照明の光は包囲枠の壁によって不利に反射され、これにより、光学センサの評価が妨害されたりその品質が低下したりし得る。この効果を低減するために、包囲枠の壁を光の反射が最小化されるよう構成すると有利であるが、これは、垂直から逸れた包囲枠の壁面の傾斜角を適切に構成することによって実現することができる。かくして、例えば、円形の包囲枠は、通常、（円）筒形状を有するのに対し、この実施形態は円錐形状を有する。
【００１８】
代替的に又は付加的に、包囲枠の壁面は、光反射を緩和するために、適切な反射防止ないし拡散散乱（diffus zerstreuend）コーティング又は粗い（ざらついた、でこぼこの：aufgeraut）面（粗面）を有することも可能である。
【００１９】
以下に、本発明をその更なる利点と共に図示の例示的実施例を参照して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】支持テーブルに嵌め込まれた支持プレートの一例の模式的斜視図。
【図２】支持プレートに部品を載置・降下する様子を示す模式図。
【図３】境界限定包囲枠の種々異なる幾何形状の例の平面図（（ａ）〜（ｃ））。
【図４】１つの部品を包囲する境界限定壁（複数）の配置例の模式的斜視図。
【図５】透明な支持プレートに凹部が形成された一変形例。
【実施例】
【００２１】
図１は支持プレート２が嵌め込まれている支持テーブル１の一例を模式的に示す。この支持プレート２は有利にはガラス製であり、従って透明である。
【００２２】
支持プレート２上には、この例では円筒状に形成されている穴４を有し有利には同様に透明な補助プレート３が配されている。この穴４の内部には、（１つの）（電子）部品Ｂを配することができ、そのため、部品Ｂは穴４によって形成された筒状の包囲枠５によって包囲される。このように包囲枠５によって大幅な位置ずれに対し保護された部品は、例えば上側光学センサ６ｏと下側光学センサ６ｕ（この例では支持プレートを通して）とによって検査することができる。光学センサは、例えば、部品に関する配向（アライメント）情報（Ausrichtinformationen）を組付けプロセスを制御するための計算（コンピュータ）ユニットに供給するカメラであってよい。特殊な応用例に対しては、光学センサは、例えばステレオスコピックに又は光走行時間法（Lichtlaufzeitverfahren）（例えばＰＭＤないし“photonic mixing device”）に応じて動作する３Ｄ（立体）カメラであってもよい。光学センサは、純粋に光学的な領域において感応性（感光性）であってもよいが、追加的に又は選択的に紫外領域又は赤外領域で感応性（感光性）であってもよい。照明のためのモノクロマチック（単色）な光は大抵は有利であるが、ポリクロマチック（多色）な光も使用可能である。センサ自体はしばしば広いスペクトル領域で感応性である。何れにせよ重要なことは、支持テーブルの光学的透明性のスペクトル領域は光源とセンサによって調整可能であることである。
【００２３】
図２は、部品Ｂをずらす（位置ずれさせる）不所望の空気流が生じ得る様子を模式的に示す。図２の紙面左側には、詳細には図示されていないロボットアームのノズル端７によって部品Ｂが保持されている様子が示されている。この場合、紙面上側に向かう矢印によって表された負圧が部品Ｂを保持している。そのように保持された状態で、部品Ｂは組み付けプロセス中に支持プレートにもたらされ、そこで降下される（abgesetzt）。これは、ノズル７の負圧が、初めに小さくされ、次いで―部品Ｂを確実に降下する（Absetzen）ために―１〜１００ｍｂａｒの範囲の過圧（ないし正圧）に移行されることによって行われる。この過圧によって、小さくて軽い部品Ｂは滑ってずらされるないし「吹き動かされる（Verblasen）」ことが起こり得る。
【００２４】
図３（ａ）は、１つの部品のための相応の筒状の包囲枠６ｚを形成する円形の壁８の一例を平面図に示す。図３（ｂ）は、全部合わせて１つの部品のための方形の四角柱（プリズム）の形状の包囲枠６ｐを形成する方形に配置された４つの壁部分９ａ〜９ｄの一例を示す。これらとは異なり、図３（ｃ）は、種々異なる寸法及び幾何学的形状を有する複数の部品のための全体として４つの包囲枠を提供する、汎用的に利用可能な壁アレイ１０の一例を示す。
【００２５】
図４は、１つの方形部品の周囲を包囲する―実質的に図３（ｂ）に相当する―壁部分９ａ〜９ｄの配置を示す。
【００２６】
最後に、図５は、１つの部品を収容可能な凹部１１が支持プレート２に直接形成された構造の一例を示す。この場合では、この凹部は平面図において円形をなし、筒状の包囲枠１２を形成する。
【００２７】
包囲枠５、６ｚ、１２は、歪みのない光学的検査のために、包囲枠と部品の間に少なくとも２ｍｍの距離を有することが望ましいが、光学センサの作業領域、即ちカメラ視野、の縁まで拡張することも可能である。
【００２８】
包囲枠５、６ｚ、１２の表面は種々異なるように構成することができるが、これについての説明は省略した。
【００２９】
光学的検査装置６ｕ及び６ｏの照明の説明も省略した。照明は、カメラに組み込んで、例えばコンセントリック照明リングとして構成することも、例えば光ガイドを有する雁首（自在湾曲管状部材：Schwanenhals）を介して支持テーブル又はカメラから横方向に照明する光源として構成することも可能である。
【図１】
2017514306.tif 000003
【図２（ａ）】
2017514306.tif 000004
【図２（ｂ）】
2017514306.tif 000005
【図３（ａ）】
2017514306.tif 000006
【図３（ｂ）】
2017514306.tif 000007
【図３（ｃ）】
2017514306.tif 000008
【図４】
2017514306.tif 000009
【図５】
2017514306.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月1日(2016.11.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
電子部品（Ｂ）を回路基板に組み付ける前に当該電子部品を検査及び／又はアライメントするための支持テーブル（１）であって、初めに負圧によってノズル端（７）に保持されていた部品が解放後該ノズル端によって支持テーブルに降下されるものにおいて、
支持テーブル（１）は透明な支持プレート（２）を有し、ノズルから噴出する空気によって引き起こされる該支持プレートに一時的に載置される部品（Ｂ）のずれを阻止する境界限定する包囲枠（５、６ｐ、６ｚ、１２）が設けられており、支持テーブルの下方に光学的検査装置（６ｕ）が配され、及び、支持テーブルの上方に光学的検査装置（６ｏ）が配されること
を特徴とする支持テーブル。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
包囲枠（１０）は多角形に形成されていること
を特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の支持テーブル。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この課題は冒頭に挙示したタイプの支持テーブル（Ablagetisch）によって解決される。本発明に応じ、電子部品を回路基板に組み付ける前に当該電子部品を検査及び／又はアライメントするための支持テーブルであって、初めに負圧によってノズル端に保持されていた部品が解放後該ノズル端によって支持テーブルに降下されるものが提供される。この支持テーブルは透明な支持プレートを有し、ノズルから噴出する空気によって引き起こされる該支持プレートに一時的に載置される部品のずれを阻止する境界限定する包囲枠が設けられており、支持テーブルの下方に光学的検査装置が配され、及び、支持テーブルの上方に光学的検査装置が配される（形態１・基本構成）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
以下に、本発明をその更なる利点と共に図示の例示的実施例を参照して詳細に説明する。なお、特許請求の範囲に付した図面参照符号は専ら発明の理解を助けるためのものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図していない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
光学的検査装置６ｕ及び６ｏの照明の説明も省略した。照明は、カメラに組み込んで、例えばコンセントリック照明リングとして構成することも、例えば光ガイドを有する雁首（自在湾曲管状部材：Schwanenhals）を介して支持テーブル又はカメラから横方向に照明する光源として構成することも可能である。
以下に、本発明の好ましい態様を付記する。
（態様１）電子部品を回路基板に組み付ける前に当該電子部品を検査及び／又はアライメントするための支持テーブルであって、初めに負圧によってノズル端に保持されていた部品が解放後該ノズル端によって支持テーブルに降下されるものが提供される。この支持テーブルは透明な支持プレート、有利にはガラスプレート、を有し、ノズルから噴出する空気によって引き起こされる該支持プレートに一時的に載置される部品のずれを阻止する境界限定する包囲枠が設けられており、支持テーブルの下方に光学的検査装置が配され、及び、支持テーブルの上方に光学的検査装置が配される。
（態様２）上記の支持テーブルにおいて、少なくとも１つの貫通穴を有する補助プレートが支持プレート上に設けられており、境界限定する包囲枠は該少なくとも１つの貫通穴の壁部によって形成されていることが好ましい。
（態様３）上記の支持テーブルにおいて、補助プレートは透明であることが好ましい。
（態様４）上記の支持テーブルにおいて、包囲枠は実質的に円筒形であることが好ましい。
（態様５）上記の支持テーブルにおいて、包囲枠は多角形に、有利には矩形形状又は方形形状に、形成されていることが好ましい。
（態様６）上記の支持テーブルにおいて、包囲枠を形成するために、壁及び／又は壁部分が設けられていることが好ましい。
（態様７）上記の支持テーブルにおいて、少なくとも１つの部品を受容するための少なくとも１つの凹部が支持プレートに設けられており、境界限定する包囲枠は該少なくとも１つの凹部の壁によって形成されていることが好ましい。
（態様８）上記の支持テーブルにおいて、包囲枠の面は支持テーブル表面の法線に対し所定の角度で傾斜していることが好ましい。
（態様９）上記の支持テーブルにおいて、傾斜角度は−３０°〜−１°の間又は＋１°〜＋３０°の間にあることが好ましい。
（態様１０）上記の支持テーブルにおいて、包囲枠の表面は光学的に拡散的に散乱するよう又は反射防止的に構成されていることが好ましい。
（態様１１）上記の支持テーブルにおいて、包囲枠の表面は粗面化されていることが好ましい。
（態様１２）上記の支持テーブルにおいて、少なくとも１つの光学センサはカメラであることが好ましい。
（態様１３）上記の支持テーブルにおいて、少なくとも１つの光学センサは立体カメラであることが好ましい。
（態様１４）上記の支持テーブルにおいて、少なくとも１つの光学センサは光走行時間法に基づくカメラであることが好ましい。
（態様１５）上記の支持テーブルにおいて、上方の光学センサと下方の光学センサは異なることが好ましい。
【国際調査報告】
2017514306.tif 000011
2017514306.tif 000012
2017514306.tif 000013
2017514306.tif 000014