CN101939831A - 电子部件的安装装置及安装方法 - Google Patents

Abstract

一种电子部件的安装装置，具备：设在导轨(1)的一端侧的基板的供给储料器(2)及设在另一端侧的回收储料器(26)；从供给储料器将多个基板供给到导轨的一端侧的供给位置(S)的供给卡盘(7)；可在供给位置(S)与安装位置(B)之间往复驱动地设置、在供给位置(S)从导轨接收多个基板并输送到安装位置的安装台(9)；对从供给位置(S)输送到安装位置(B)的多个基板同时安装电子部件的多个安装工具(17)、以及在安装台将在安装位置安装了电子部件的基板交接给导轨而回到供给位置、并将新的基板输送到安装位置的期间，将安装了电子部件的基板输送到排出位置(E)并收纳到回收储料器中的多个输出卡盘(21、22)。

Description

电子部件的安装装置及安装方法

技术领域

本发明涉及用来在引线框或电路基板等的基板上安装半导体芯片等的电子部件的安装装置及安装方法。

背景技术

在将半导体芯片等的电子部件安装到基板上的芯片焊接机、内部引线接合器或倒装片接合器等的安装装置中，设有输送上述基板并在规定的位置上定位的输送机构。

将由上述输送机构输送的基板定位在安装位置上，在那里通过安装工具安装上述电子部件。将安装了电子部件的基板通过上述输送机构输出，收纳到例如回收储料器中。

在专利文献1中表示了上述电子部件的安装装置。

专利文献1：日本特开2004-200670号公报

可是，在专利文献1中，通过1个安装工具将电子部件对1片基板安装。因此，在通过1台安装装置对多片基板安装电子部件的情况下，必须对1片1片的基板依次安装电子部件，所以有在生产性的提高方面发生限制的情况。

因而，为了提高电子部件向基板的安装的生产性，必须设置多个安装装置、并对多个基板同时安装电子部件。因此，会导致用来设置多个安装装置的设备费用的增大及需要的工厂空间的增大，存在不令人满意的情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过使得能够由1台安装装置对多个基板同时进行电子部件的安装，能够实现生产性的提高的电子部件的安装装置及安装方法。

本发明是一种电子部件的安装装置，对基板安装电子部件，其特征在于，具备：

支撑机构，可移动地支撑上述基板；

供给储料器，设在该支撑机构的一端侧，收容有安装上述电子部件之前的基板；

回收储料器，设在上述支撑机构的另一端侧，收纳有安装了上述电子部件的基板；

供给卡盘，从上述供给储料器将多个基板以规定间隔串行排列供给到上述支撑机构的一端侧的供给位置；

安装台，可在上述供给位置和对上述支撑机构的中途部的上述基板安装上述电子部件的安装位置之间往复驱动地设置，从上述支撑机构接收从上述供给卡盘供给到上述供给位置的多个基板，并输送到上述安装位置；

多个安装工具，配置在上述安装位置上，对由上述安装台从上述供给位置输送到上述安装位置的多个基板安装上述电子部件；以及

多个输出卡盘，在上述安装台将在上述安装位置安装了电子部件的上述基板交接给上述支撑机构而回到上述供给位置、并接收新的基板再回到安装位置的期间，将安装了电子部件的基板输送到上述支撑机构的另一端侧的排出位置。

本发明是一种电子部件的安装方法，对基板安装电子部件，其特征在于，具备：

将多个基板以规定间隔串行排列供给到可移动地支撑上述基板的支撑机构的一端的供给位置的工序；

将供给到上述支撑机构的多个基板同时输送到上述支撑机构的中途部的安装位置的工序；

对输送到安装位置的多个基板通过多个安装工具同时安装电子部件的工序；

在对上述基板安装电子部件的期间对上述供给位置供给新的多个基板的工序；以及

将安装了电子部件的多个基板同时输送到上述支撑机构的另一端的输出位置时，将供给到上述供给部的新的多个基板输送到上述安装位置的工序。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的安装装置的概略结构的俯视图。

图2是表示将基板供给到导轨上的供给储料器的部分的结构图。

图3是表示定位在供给位置上的安装台的结构图。

图4是表示定位在安装位置上的安装台的结构图。

图5是表示输送到排出位置的基板及对应于排出位置设置的回收储料器的结构图。

图6A是将两片基板串行定位在供给位置上的状态的说明图。

图6B是表示将定位在供给位置上的两片基板通过安装台输送到安装位置的过程的说明图。

图6C是在对定位在安装位置上的两片基板安装电子部件时，将新的基板供给定位到供给位置上的状态的说明图。

图7A是将安装有电子部件的两片基板输送到排出位置时的说明图。

图7B是表示在将安装了电子部件的两片基板输送到排出位置时，将新的基板从供给位置向安装位置输送的过程的说明图。

图8是在基板上以矩阵状安装多个电子部件时的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的一个实施方式。

图1是表示本发明的安装装置的俯视图，该安装装置相对于水平方向以规定间隔平行地离开地配置有构成支撑机构的截面L字状的一对导轨1。在上述导轨1的一端，设有将引线框或电路基板等的矩形形状的多个基板W沿上下方向以规定的间隔收纳的供给储料器2。该供给储料器2能够由图2所示的第1升降机构3沿上下方向驱动。作为第1升降机构3，例如使用线性马达等。

上述供给储料器(ストツカ)2的对置于上述导轨1的前端面以及与该前端面相反侧的后端面开放，在后端面侧以与上述导轨1的承接基板W的高度相同的高度对置配设有推进器4。该推进器4由压力缸(シリンダ)5沿水平方向驱动。

上述供给储料器2在两侧内面沿上下方向以规定间隔、在该实施方式中以等间隔形成有保持槽2a。在各保持槽2a中能够卡合基板W的宽度方向两端部而可取出放入地保持。

上述供给储料器2被上述第1升降机构3从上升位置向下降方向驱动。由此，以从在上述供给储料器2上沿上下方向以作为规定间隔的等间隔收纳的基板W中的、位于下方即最下层的基板W开始向位于上方的基板W的顺序以与上述推进器4相同的高度的方式被依次定位。接着，将定位在与推进器4相同的高度的基板W通过该推进器4如图2中点划线所示那样推出到上述导轨1上。

被推出到导轨1上的基板W如图1所示，被可由第1驱动源6沿着上述导轨1的水平方向驱动地设置的供给卡盘7夹持宽度方向的一侧而沿着上述导轨1输送，定位在该导轨1的规定位置上。另外，供给卡盘7的开闭由未图示的压力缸或螺旋机构等进行。

如果将第1片基板W输出定位在导轨1的规定位置上，则将上述供给储料器2以对应于收纳在其中的基板W的上下方向的间隔的间距向下降方向驱动，将第2片基板W通过推进器4推出到导轨1上。

将第2片基板W夹持在上述供给卡盘7中，沿着上述导轨1输送并定位，以使其相对于第1片基板W以图1、图6A或图7中P1表示的规定的间距串行排列。即，导轨1的一端侧为被从上述供给储料器2供给两片基板W的供给位置S。

从供给储料器2的基板W的取出，从沿上下方向收纳在该供给储料器2中的基板W中的下方的基板W开始，依次对上方的基板W进行。因此，即使在将基板W从供给储料器2取出时尘埃即使落下，由于在供给储料器2中剩余的基板W位于比被取出的基板W靠上方，所以也能够防止上述尘埃附着于供给储料器2中剩余的基板W上。

将以规定的间距P1串行排列在上述导轨1的一端侧的两片基板W通过安装台9输送定位在上述导轨1的长度方向的中途部的安装位置B上。

上述安装台9如图3和图4所示那样受设在基部11上的Z驱动源12沿上下方向驱动。上述基部11在上述导轨1的下方，可沿着以遍及该导轨1的大致全长的长度安设的直线导引部14移动地设置。

并且，上述基部11被能够在上述供给位置S与上述安装位置B之间受第2驱动源15往复驱动的未图示的控制装置控制驱动范围。另外，作为上述第2驱动源15，使用线性马达或滚珠丝杠机构等。

如在图3中用实线、在图6B中用点划线表示，上述安装台9在下降的状态下，被定位在以规定的间距P1串行排列了两片基板W的导轨1的一端侧的供给位置S上。

接着，将上述台部13如图4所示那样向上升方向驱动，使两片基板W从上述导轨1浮起而接住。将接收了两片基板W的上述安装台9从图6B中用点划线表示的位置通过第2驱动源15向用实线表示的方向驱动，定位在图6C所示的安装位置B上。

如图4所示，在上述安装位置B的上方，沿着导轨1的长度方向以间距P2的间隔配置有一对安装工具17。吸附保持有电子部件t的一对安装工具17的间距P2设定为与被串行供给定位在上述供给位置S上的两片基板W及由安装台9输送到安装位置B的两片基板W的间距P1相同。

一对安装工具17以间距P2一体地设在1个安装头18上。该安装头18受第3驱动源19沿作为水平方向的X、Y方向及作为上下方向的Z方向驱动。

另外，一对安装工具17的间距P2是这些安装工具17相互不干涉的间隔，根据该间距P2而设定两片基板W的间距P1。

即，即使在基板W的大小变小等、基板W的尺寸变更的情况下，也设定两片基板W的间距P1以使其与一对安装工具17的间距P2相同。

对上述一对安装工具17，供给由未图示的拾取工具从未图示的供给部取出的电子部件t，如上述那样吸附保持在其前端上。另外，如果对一对安装工具17供给电子部件t，则将该安装工具17通过第3驱动源19沿X、Y方向驱动而定位在安装位置B上之后，向Z方向下方驱动。由此，将吸附保持在各安装工具17的前端上的电子部件t分别安装到基板W上。

有在上述基板W上如图8所示那样以矩阵状安装多个电子部件t的情况。在此情况下，反复进行将一对安装工具17通过第3驱动源19定位在最先安装各电子部件t的X、Y方向的位置上，接着向下降方向驱动而安装后，定位在下一个X、Y方向的位置上并向下降方向驱动的动作。由此，能够将多个电子部件t以矩阵状安装到基板W上。

这样，能够通过一对安装工具17将电子部件t同时安装到两片基板W上。即，如果两片基板W相同，安装在这些基板W上的电子部件t的配置也相同，则通过将两个安装工具17的配置间距P2设定为与两片基板W的间距P1相同，并将这一对安装工具17同时驱动并定位，能够对两片基板W的对应的相同的位置分别安装电子部件W。

如果电子部件t对保持在上述安装台9上的两片基板W的安装结束，则如图7A中用点划线表示那样，安装台9下降，将两片基板W交接给导轨1。

接着，通过第3驱动源19使上述安装台9如图7A中用实线表示那样回到供给位置S。在上述安装位置B处对基板W安装电子部件t的期间中，将两片基板W通过推进器4从供给储料器2推出到导轨1上，通过供给卡盘17以间距P1的间隔串行排列在供给位置S上。

因而，如果通过Z驱动源12将回到了供给位置S的安装台9向上升方向驱动，则从导轨1对该安装台9交接新的两片基板W。

接着，接收了基板W的安装台9被第2驱动源15从图7B中用点划线表示的供给位置S向箭头所示的朝向安装位置B的方向驱动。接着，如果驱动到安装位置B，则对该基板W重复进行上述电子部件t的安装。

另一方面，在从安装台9回到供给位置S而由该安装台9接收了没有安装电子部件t的新的两片基板W到回到安装位置B的期间中，在安装位置B处被交接给导轨1的、安装了电子部件t的两片基板W如图7A所示那样被第1输出卡盘21和第2输出卡盘22分别夹持宽度方向的一侧。

接着，将一对基板W通过各输出卡盘21、22如图7B所示那样输送到上述导轨1的另一端侧的排出位置E。即，第1输出卡盘21夹持位于输出方向前端侧的一个基板W、第2输出卡盘22夹持位于后端侧的另一个基板W并输送。

如图1所示，上述第1输出卡盘21和第2输出卡盘22通过连结部件23一体地连结，由第4驱动源24在上述安装位置B与上述排出位置E之间沿着上述导轨1水平驱动。另外，各卡盘21、22的开闭通过未图示的压力缸或螺旋机构等进行。

在对应于上述排出位置E的上述导轨1的另一端侧设有回收储料器26。该回收储料器26如图5所示，受由线性马达等构成的第2升降机构27与上述供给储料器2同样能够沿上下方向驱动。另外，上述第2升降机构27将上述回收储料器26从下降位置向上升位置驱动，驱动方向与上述供给储料器2相反。

如果将两片基板W以间距P1定位在上述排出位置E，则首先，将位于输出方向前端侧的第1片基板W通过输出机构31使宽度方向两端部卡合在沿上下方向以规定间隔形成在上述回收储料器26的对置的一对内侧面上的保持槽26a中，可取出放入地收纳。

即，上述输出机构31具有沿着上述直线导引部14可移动地设置、由第5驱动源34驱动的可动体32。在该可动体32上使轴线垂直地设有压力缸33，在其杆33a的前端上设有曲柄状的推进器33b。由此，推进器33b被沿上下方向驱动。

上述可动体32由第5驱动源34沿着直线导引部14驱动。第5驱动源34与第2驱动源15同样，由线性马达构成，由未图示的控制装置控制，以使其在上述安装位置B与上述排出位置E之间驱动上述可动体32。

如果将上述推进器33b向上升方向驱动，则将其前端部定位在排出位置E，定位在与保持在上述导轨1上的、作为前端侧的基板W的第1片基板W的后端卡合的高度。在此状态下，第1输出卡盘21打开，将上述输出机构31的可动体32通过第5驱动源34向回收储料器26侧驱动。

由此，位于前端侧的第1片基板W被推进器33b推压，其宽度方向两端部卡合在上述回收储料器26的保持槽26a中而收纳。

另外，为了在将基板W收纳到回收储料器26中时，防止上述压力缸33与上述回收储料器26干涉，推进器33b如上述那样弯曲为曲柄状。

如果将第1片基板W收纳到回收储料器26中，则将该回收储料器26通过第2升降机构27向上升方向驱动1个间距的量。与此同时，将第1、第2输出卡盘21、22通过第4驱动源24向后退方向(安装位置B侧)驱动与串行排列、定位在排出位置E的两片基板W的间距P1相当的距离。由此，将第1输出卡盘21定位在第2片基板W的侧方。

接着，上述第1输出卡盘21夹持第2片基板W的侧方，将该第2片基板W定位在与将已经收纳在回收储料器26中的第1片基板W通过安装台9定位在排出位置E时相同的位置上。

如果将第2片基板W定位在排出位置E的与第1片基板W相同的位置上，则将输出机构31的压力缸33的杆33a向上升方向驱动，将推进器33b定位以使其卡合在第2片基板W的后端。

接着，将第1输出卡盘21对第2片基板W的夹持状态开放，通过沿着线性导引部14驱动上述输出机构31，将第2片基板W通过推进器33b推压，收纳到上述回收储料器26中。

即，基板W向回收储料器26的收纳，是通过将该回收储料器26从下降位置向上升方向驱动，从上下方向的上方的保持槽26a朝向下方保持槽26a依次进行的。

因此，即使在将基板W收纳到回收储料器26中时尘埃落下，由于先收纳的基板W位于比想要收纳的基板W靠上方，所以也能够防止上述尘埃附着到先收纳的基板W上。

根据这样的结构的安装装置，在安装位置B上设置两个安装工具17，另一方面将两片基板W载置在安装台9上而定位在上述安装位置B。并且，将载置于安装台9上的两片基板W的间距P1和一对安装工具17的间距P2设定为相同。

因此，如果将安装台9定位在了安装位置B上，则能够对保持在该安装台9上的两片基板W的对应的相同的位置通过两个安装工具17同时安装电子部件t，所以能够使安装所需要的生产节拍时间与对一片一片的基板W依次进行的以往相比成为两倍。

如果对保持在安装台9上的两片基板W的电子部件t的安装结束而将该基板W交接给导轨1，则将两片基板W通过第1、第2输出卡盘21、22输送到输出位置E，通过输出机构31收纳到回收储料器26中。与此同时，将从供给储料器2供给到供给位置S而串行排列的新的两片基板W通过上述安装台9输送到安装位置B并定位，能够对该两片基板W进行接下来的安装。

另外，在通过安装工具17对基板W安装电子部件t的期间中，从供给储料器2供给新的基板W而以间距P1串行排列到上述供给位置S上。

即，同时并列地进行新的基板W向安装位置B的输送位置定位、和安装了电子部件t的基板W向回收储料器26的收纳。因此，与串行地进行这些作业的情况相比，能够大幅缩短安装所需要的生产节拍时间。

即，根据本实施方式，对两片基板W同时进行电子部件t的安装。并且，平行地进行将安装有电子部件t的基板W收纳到回收储料器26中的作业、和将从供给储料器2供给到导轨1的供给位置S的、没有安装电子部件t的新的基板W通过安装台9定位到安装位置B的作业。因而，通过这些能够实现安装所需要的生产节拍时间的缩短。

并且，使从供给储料器2对导轨1供给并串行排列的两片基板W的间距P1、与一对安装工具17的间距P2相同。即，将一对安装工具17的间距P2预先设定为相互不干涉的间隔，即使因品种的变更等而基板W的大小变化，也将两片基板W的间隔P1维持为与一对安装工具17的间距P2相同。

因此，即使基板W的大小变小，一对安装工具17也是它们相互不干涉的间距P2的原状，所以不论基板W的大小如何，一对安装工具17都不相互干涉，能够同时进行对两片基板W的电子部件t的安装。

在上述一个实施方式中，设从供给储料器对导轨供给并串行排列的基板的片数为两片，对两片基板通过两个安装工具同时安装电子部件，但也可以设置3个以上安装工具，将从供给储料器对导轨供给并串行排列的基板的片数根据安装工具的数量也设为3片以上。

此外，做成了将一对安装工具一体地设在安装头上、相对于X、Y及Z方向同时驱动的结构，但也可以将一对安装头设在各自的安装头上，将这些一对安装工具相对于X、Y及Z方向同时或分别驱动。

产业上的可利用性

根据本发明，由于对多个基板通过多个安装工具安装电子部件，所以能够提高生产性。并且，由于同时进行从供给位置向安装位置的基板的输送、和在安装位置处安装有电子部件的基板的输出，所以由此也能够提高生产性。

Claims (7)

1.一种电子部件的安装装置，对基板安装电子部件，其特征在于，具备：

支撑机构，可移动地支撑上述基板；

供给储料器，设在该支撑机构的一端侧，收容有安装上述电子部件之前的基板；

回收储料器，设在上述支撑机构的另一端侧，收纳有安装了上述电子部件的基板；

供给卡盘，从上述供给储料器将多个基板以规定间隔串行排列供给到上述支撑机构的一端侧的供给位置；

安装台，可在上述供给位置和对上述支撑机构的中途部的上述基板安装上述电子部件的安装位置之间往复驱动地设置，从上述支撑机构接收从上述供给卡盘供给到上述供给位置的多个基板，并输送到上述安装位置；

多个安装工具，配置在上述安装位置上，对由上述安装台从上述供给位置输送到上述安装位置的多个基板安装上述电子部件；以及

多个输出卡盘，在上述安装台将在上述安装位置安装了电子部件的上述基板交接给上述支撑机构而回到上述供给位置、并接收新的基板再回到安装位置的期间，将安装了电子部件的基板输送到上述支撑机构的另一端侧，并收纳到上述回收储料器中。

2.如权利要求1所述的电子部件的安装装置，其特征在于，

多个安装工具是以预先设定的间距沿水平方向及上下方向被一体驱动的结构。

3.如权利要求1或2所述的电子部件的安装装置，其特征在于，

由上述供给卡盘拉出到上述支撑机构上的多个基板的间距设定为与配置在上述安装位置上的多个安装头的间距相同。

4.如权利要求1所述的电子部件的安装装置，其特征在于，

上述支撑机构是沿水平方向以规定间隔平行地离开地配设、并卡合支撑上述基板的宽度方向的两端部的一对导轨；

上述安装台在上述导轨的下方在沿着该导轨的水平方向及上下方向上可驱动地设置；

上述安装台在上述供给位置被向上升方向驱动，接收被保持在上述导轨上的基板，在上述排出位置被向下降方向驱动，将在上述供给位置接收的基板交接给上述导轨。

5.如权利要求1所述的电子部件的安装装置，其特征在于，

上述供给储料器可由第1升降机构沿上下方向驱动地设置；

在上述供给储料器的内部，沿上下方向以规定的间隔可取出放入地保持有多个基板；

通过由上述第1升降机构将该供给储料器从上升位置向下降方向驱动，被保持在上述供给储料器内的基板由对置于上述供给储料器设置的推进器按照从位于上述供给储料器内的下方的基板开始到位于上方的基板的顺序由上述支撑机构依次推出。

6.如权利要求1所述的电子部件的安装装置，其特征在于，

上述回收储料器可由第2升降机构沿上下方向驱动地设置；

上述回收储料器在内部能够沿上下方向以规定的间隔可取出放入地收纳多个基板；

通过由上述第2升降机构将上述回收储料器从下降位置向上升方向驱动，上述输出卡盘以从上述回收储料器内的上方向下方的顺序，将在上述安装位置安装了电子部件的基板依次收纳。

7.一种电子部件的安装方法，对基板安装电子部件，其特征在于，具备：

将多个基板以规定间隔串行排列供给到可移动地支撑上述基板的支撑机构的一端的供给位置的工序；

将供给到上述支撑机构的多个基板同时输送到上述支撑机构的中途部的安装位置的工序；

对输送到安装位置的多个基板通过多个安装工具同时安装电子部件的工序；

在对上述基板安装电子部件的期间对上述供给位置供给新的多个基板的工序；

将安装了上述电子部件的多个基板同时输送到上述支撑机构的另一端的输出位置的工序；以及

在将多个基板向上述输出位置输送时，与该输送同时将供给到上述供给部的新的多个基板输送到上述安装位置的工序。

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