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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Bauteilmontageeinrichtung und
ein Verfahren zum Montieren elektronischer Bauteile auf einer Leiterplatte, bei
welchen Höcker
auf deren unterer Oberfläche vorgesehen
sind.
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Als
Verfahren zum Montieren elektronischer Bauteile, beispielsweise
von Halbleiterelementen, auf einer Leiterplatte, wurde ein Montageverfahren eingesetzt,
bei welchem ein Halbleitergehäuse,
bei welchem Halbleiterelemente auf einem Harzsubstrat angebracht
sind, auf der Leiterplatte durch ein Lötkontaktierungsverfahren unter
Verwendung von Löthöckern montiert
wird. Bei dem Lotkontaktierungsverfahren mit Kontaktieren der elektronischen
Bauteile auf der Leiterplatte unter Verwendung der Löthöcker wird
das Kontaktieren normalerweise so durchgeführt, dass die Löthöcker auf
Elektroden aufgesetzt werden, die auf der Leiterplatte vorgesehen sind,
in einem Zustand, in welchem eine Hilfssubstanz zum Löten wie
beispielsweise Flussmittel oder eine Lötpaste den Löthöckern zugeführt wird.
Aus diesem Grund ist eine Pastenübertragungsvorrichtung
zur Übertragung
des Flussmittels oder der Lötpaste
bei einer derartigen Bauteilmontageeinrichtung für Halbleitergehäuse vorgesehen
(vgl. beispielsweise Patentdokument 1). Bei dem im Patentdokument 1
angegebenen Beispiel wird ein Pastenbeschichtungsfilm, der eine
vorbestimmte Dicke aufweist, auf einem Außenumfang einer drehbaren Walze
ausgebildet, und werden Löthöcker in
Kontakt mit dem Pastenbeschichtungsfilm dadurch versetzt, dass man
die Löthöcker in
Kontakt mit dem Beschichtungsfilm gelangen lässt, wodurch die Löthöcker mit
der Paste beschichtet werden.
- Patentdokument 1: JP-A-2000-022394
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Hierbei
sind Bauteile, die gleichzeitig auf derselben Leiterplatte durch
eine Bauteilmontageeinrichtung angebracht werden, nicht immer vom
selben Typ, so dass manchmal unterschiedliche Arten von Bauteilen
auf derselben Leiterplatte angebracht werden können. Beispielsweise in jenem
Fall, in welchem mehrere Halbleitergehäuse miteinander auf der Leiterplatte
zusammenlaminiert werden, sind die optimalen Mengen an Flussmittel,
die auf die Halbleitergehäuse übertragen
werden sollen, voneinander verschieden, so dass eine Pastenübertragungsvorrichtung
Flussmittelbeschichtungsfilme ausbilden muss, die unterschiedliche
Dicken aufweisen, zum gleichen Zeitpunkt. Weiterhin ist es in jenem
Fall, in welchem die Arten der zu montierenden Bauteile geändert werden,
erforderlich, die Dicken der Beschichtungsfilme so einzustellen,
dass sie jeweils eine optimale Dicke entsprechend den Bauteilen
aufweisen.
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Da
die bekannte Pastenübertragungsvorrichtung
gemäß dem voranstehend
geschilderten Beispiel, das im Patentdokument 1 beschrieben wird, nicht
Beschichtungsfilme ausbilden kann, die gleichzeitig frei wählbare,
unterschiedliche Dicken aufweisen, können Höcker nicht mit einer optimalen
Menge des Flussmittels zu dem Zeitpunkt beschichtet werden, an welchem
das Flussmittel auf sie übertragen wird.
Aus diesem Grund wird eine zu hohe oder eine unzureichende Menge
an Flussmittel in Abhängigkeit von
der Art der Bauteile aufgebracht, wodurch nicht ermöglicht wird,
ein zufrieden stellendes Ergebnis beim Löten zu erzielen.
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Daher
stellt die vorliegende Erfindung eine Bauteilmontageeinrichtung
und ein Bauteilmontageverfahren zur Verfügung, die gleichzeitig Beschichtungsfilme
mit unterschiedlichen Dicken ausbilden können, und wirksam eine Bauteilmontage
mit ausreichender Haftfestigkeit durchführen können, und zwar dadurch, dass
sie sicherstellen, dass der Höcker
mit der optimalen Menge an Paste beschichtet wird.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird eine Bauteilmontageeinrichtung zum Montieren
eines Bauteils, bei welchem Höcker
auf dessen unterer Oberfläche
vorgesehen sind, auf einer Leiterplatte zur Verfügung gestellt, wobei die Einrichtung
eine Bauteilzufuhreinheit aufweist, die mehrere Bauteile zuführt, eine
Leiterplattenhalteeinheit, welche die Leiterplatte haltert und positioniert,
einen Anbringungskopf, der die mehreren Bauteile von der Bauteilzufuhreinheit
aufnimmt, und die mehreren Bauteile auf der Leiterplatte anordnet,
die durch die Leiterplattenhalteeinheit gehaltert wird, eine Kopfbewegungsvorrichtung,
die den Anbringungskopf zu der Bauteilzufuhreinheit und zu der Leiterplattenhalteeinheit
bewegt, und eine Pastenübertragungsvorrichtung,
die in einem Bewegungsweg des Anbringungskopfes angeordnet ist,
und eine Paste zuführt,
durch welche die Höcker
der mehreren Bauteile, die von dem Anbringungskopf gehaltert werden,
durch ein Beschichtungsübertragungsverfahren
in Form von Beschichtungsfilmen beschichtet werden, die zumindest
zwei unterschiedliche Dicken aufweisen, wobei im Verlauf der Bewegung
des Anbringungskopfes, der die mehreren Bauteile haltert, von der
Bauteilzufuhreinheit zu der Leiterplattenhalteeinheit die Paste auf
die Höcker
der mehreren Bauteile in einem Vorgang aufgebracht wird, unter Verwendung
des Beschichtungsübertragungsverfahrens,
durch Anheben und Absenken der mehreren Bauteile, die durch den
Anbringungskopf gehaltert werden, relativ zur Pastenübertragungsvorrichtung.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung wird ein Bauteilmontageverfahren zum
Montieren eines Bauteils auf einer Leiterplatte unter Verwendung einer
Bauteilmontageeinrichtung zur Verfügung gestellt, die eine Bauteilzufuhreinheit
aufweist, die mehrere Bauteile zuführt, bei welchen Höcker auf
deren unterer Oberfläche
vorgesehen sind, eine Leiterplattenhalteeinheit, welche die Leiterplatte
haltert und positioniert, einen Anbringungskopf, der die mehreren
Bauteile von der Bauteilzufuhreinheit aufnimmt, und die mehreren
Bauteile auf der Leiterplatte anordnet, die von der Leiterplattenhalteeinheit
gehaltert wird, eine Kopfbewegungsvorrichtung, welche den Anbringungskopf
zu der Bauteilzufuhreinheit und der Leiterplattenhalteeinheit bewegt,
und eine Pastenübertragungsvorrichtung,
die in einem Bewegungsweg des Anbringungskopfes angeordnet ist,
und eine Paste zuführt,
durch welche die Höcker
der mehreren Bauteile, die von dem Anbringungskopf gehaltert werden,
beschichtet werden, unter Verwendung eines Beschichtungsübertragungsverfahrens,
in Form von Beschichtungsfilmen, die zumindest zwei unterschiedliche
Dicken aufweisen, wobei das Bauteilmontageverfahren einen Beschichtungsfilmausbildungsschritt
aufweist, mit Ausbildung der Beschichtungsfilme aus der Paste mit
unterschiedlichen Dicken, eingestellt entsprechend den mehreren
Bauteilen, unter Verwendung der Pastenübertragungsvorrichtung, einen
Bauteilaufnahmeschritt mit Aufnahme der mehreren Bauteile von der
Bauteilzufuhreinheit unter Verwendung des Anbringungskopfes, einen Pastenübertragungsschritt
mit Übertragung
der Paste auf Löthöcker der
mehreren Bauteile gleichzeitig, durch Anheben und Absenken der mehreren
Bauteile, die von dem Anbringungskopf gehaltert werden, relativ
zur Pastenübertragungsvorrichtung
im Verlauf der Bewegung des Anbringungskopfes, der die mehreren
Bauteile haltert, von der Bauteilzufuhreinheit zu der Leiterplattenhalteeinheit,
und einen Bauteilanordnungsschritt mit Anordnen der mehreren Bauteile, auf
welche die Paste übertragen
wurde, auf der Leiterplatte.
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Da
die Bauteilmontageeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
so ausgebildet ist, dass die Bauteilmontageeinrichtung die Pastenübertragungsvorrichtung
aufweist, welche die Paste, die zumindest zwei unterschiedliche
Dicken aufweist, den Höckern
mehrerer Bauteile zuführt,
die von dem Anbringungskopf gehaltert werden, und die Paste auf die
Höcker
der mehreren Bauteile gleichzeitig aufgebracht wird, unter Verwendung
des Beschichtungsübertragungsverfahrens,
durch Absenken der mehreren Bauteile, die durch den Anbringungskopf
gehaltert werden, im Verlauf der Bewegung des Anbringungskopfes,
der die mehreren Bauteile haltert, von der Bauteilzufuhreinheit
zu der Leiterplattenhalteeinheit, wird ermöglicht, Beschichtungsfilme
mit unterschiedlichen, frei wählbaren
Dicken gleichzeitig auszubilden, und ein optimales Aufbringen der
Paste sicherzustellen, wodurch effizient die Bauteilmontage mit
ausreichendem Haftvermögen
durchgeführt
wird.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
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1 eine
Ansicht von vorn einer Bauteilmontageeinrichtung gemäß einer
Ausführungsform der
Erfindung;
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2 eine
Aufsicht zur Erläuterung
der Bauteilmontageeinrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung;
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3A und 3B Ansichten
zur Erläuterung
der Ausbildung eines Anbringungskopfes in der Bauteilmontageeinrichtung
gemäß der Ausführungsform
der Erfindung;
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4A und 4B Ansichten
zur Erläuterung
von Konstruktionen einer Pastenübertragungsvorrichtung
in der Bauteilmontageeinrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung;
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5A bis 5D Ansichten
zur Erläuterung
von Betriebsabläufen
der Pastenübertragungsvorrichtung
in der Bauteilmontageeinrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung;
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6A bis 6D Ansichten
zur Erläuterung
der Betriebsabläufe
der Pastenübertragungsvorrichtung
in der Bauteilmontageeinrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung;
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7A und 7B Ansichten
zur Erläuterung
von Schritten eines Bauteilmontageverfahrens gemäß der Ausführungsform der Erfindung;
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8A und 8B Ansichten
zur Erläuterung
der Schritte des Bauteilmontageverfahrens gemäß der Ausführungsform der Erfindung;
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9A und 9B Ansichten
zur Erläuterung
der Schritte des Bauteilmontageverfahrens gemäß der Ausführungsform der Erfindung;
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10A und 10B Ansichten
zur Erläuterung
der Schritte des Bauteilmontageverfahrens gemäß der Ausführungsform der Erfindung;
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11A und 11B Ansichten
zur Erläuterung
der Schritte des Bauteilmontageverfahrens gemäß der Ausführungsform der Erfindung; und
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12A und 12B Ansichten
zur Erläuterung
der Schritte des Bauteilmontageverfahrens gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
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Zunächst wird
eine Konstruktion der Bauteilmontageeinrichtung unter Bezugnahme
auf die 1 und 2 beschrieben.
Die Bauteilmontageeinrichtung hat die Aufgabe, Bauteile, beispielsweise ein
Halbleitergehäuse,
bei welchem ein Höcker
auf dessen unterer Oberfläche
vorgesehen ist, auf einer Leiterplatte anzubringen. Wie aus den 1 und 2 hervorgeht,
ist die Bauteilmontageeinrichtung so ausgebildet, dass eine Bauteilzufuhreinheit 1,
eine Pastenübertragungsvorrichtung 5,
und eine Leiterplattenhalteeinheit 11 zweidimensional in
Y-Richtung angeordnet sind, und darüber ein Bauteilanbringungsmechanismus 14 angeordnet
ist. Hierbei ist als Y-Richtung eine Leiterplatten-Förderrichtung
der Leiterplattenhalteeinheit 11 definiert.
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Mehrere
Bauteil-Zufuhrvorrichtungen einschließlich einer ersten Bauteil-Zufuhrvorrichtung 2A und
einer zweiten Bauteil-Zufuhrvorrichtung 2B sind in der
Bauteilzufuhreinheit 1 angeordnet, und die erste Bauteil-Zufuhrvorrichtung 2A und
die zweite Bauteil-Zufuhrvorrichtung 2B führt erste
Bauteile 3 bzw. zweite Bauteile 4 zu. Die ersten
Bauteile 3 und die zweiten Bauteile 4 weisen Höcker 3a und 4a aus
Lot auf ihren unteren Oberflächen
auf. Bei der Ausführungsform
werden durch Anordnen dieser Bauteile auf der Leiterplatte so, dass
sie aneinander anhaften, laminierte Konstruktionen ausgebildet,
bei welchen die zweiten Bauteile 4 auf den ersten Bauteilen 3 angeordnet
sind.
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Die
Pastenübertragungsvorrichtung 5 ist
an der Seite der Bauteilzufuhreinheit 1 angeordnet. Die Pastenübertragungsvorrichtung 5 ist
so ausgebildet, dass ein Übertragungskabel 7 auf
einer oberen Oberfläche
eines bewegbaren Tisches 6 so angeordnet ist, dass dieser
sich in der Richtung Y in Horizontalrichtung bewegen kann, und eine
Quetscheinheit 8 unbeweglich oberhalb des Übertragungstisches 7 angeordnet
ist. Die Quetscheinheit 8 weist ein erstes Quetschteil 9A und
ein zweites Quetschteil 9B auf, und hat die Aufgabe, einen
Beschichtungsfilm aus einem Flussmittel 10 auszubilden,
der als eine Paste dient, und zwar auf einer oberen Oberfläche des Übertragungskabels 7.
Die Leiterplattenhalteeinheit 11 weist eine Übertragungsschiene 12 auf,
die in der Richtung X angeordnet ist, und legt deren Position dadurch
fest, dass die Leiterplatte 13, die von einer Vorrichtung
an der stromaufwärtigen
Seite transportiert wird, gehaltert wird.
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Ein
Bauteilanbringungsmechanismus 14, der mit einem Anbringungskopf 16 versehen
ist, ist oberhalb der Bauteilzufuhreinheit 1, der Pastenübertragungsvorrichtung 5,
und der Leiterplattenhalteeinheit 11 angeordnet, und der
Anbringungskopf 16 kann in Horizontalrichtung in Richtung
X und Y unter Verwendung eines Kopfbewegungsmechanismus 15 bewegt werden,
der als Kopfbewegungsvorrichtung dient. Wie in 3A gezeigt,
ist der Anbringungskopf 16 ein Kopf mit mehreren Köpfen, bei
welchen mehrere (vorliegend besteht der Anbringungskopf 16 aus
acht Einheitsanbringungsköpfen 16a)
Einheitsanordnungsköpfen 16a versehen
ist, wobei im einzelnen die Hälfte
dieser Einheitsanordnungsköpfe 16a mit ersten
Saugdüsen 17A ausgerüstet ist,
und eine Hälfte
dieser Einheitsanbringungsköpfe 16a mit
zweiten Saugdüsen 17B ausgerüstet ist.
Die ersten Saugdüsen 17A und
die zweiten Saugdüsen 178 können angehoben
und abgesenkt werden, unter Verwendung eines Hebe- und Absenkmechanismus,
der in die Einheitsanbringungsköpfe 16a eingebaut
ist. Wie in 3B gezeigt, können die
ersten Saugdüsen 17A und
die zweiten Saugdüsen 17B die
ersten Bauteile 3 bzw. die zweiten Bauteile 4 ansaugen
und haltern.
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Ein
Bauteilmontagevorgang wird in Bezug auf eine Kombination einer Horizontalbewegung
in den Richtungen X und Y des Anbringungskopfes 16 unter
Verwendung des Kopfbewegungsmechanismus 15 und durch Hebe-
und Absenkvorgänge
der ersten Saugdüsen 17A und
der zweiten Saugdüsen 17B durchgeführt. Der
Anbringungskopf 16 nimmt nämlich mehrere erste Bauteile 3 und
mehrere zweite Bauteile 4 aus einer ersten Bauteil-Zufuhrvorrichtung 2A und
einer zweiten Bauteil-Zufuhrvorrichtung 2B auf, und überträgt die mehreren
ersten Bauteile 3 und zweiten Bauteile 4 an die
Leiterplattenhalteeinheit 11 unter Verwendung der ersten
Saugdüsen 17A und der
zweiten Saugdüsen 17B,
und der Anbringungskopf 16 ordnet die mehreren ersten Bauteile 3 und die
mehreren zweiten Bauteile 4 auf Bauteilmontagepositionen 13a der
Leiterplatte 13 in der Übertragungsschiene 12 so
an, dass sie aneinander anhaften.
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Als
nächstes
werden die Funktionsweise und die Konstruktion der Pastenübertragungsvorrichtung 5 beschrieben.
Die Pastenübertragungsvorrichtung 5 ist
in einem Bewegungsweg des Anbringungskopfes 16 angeordnet,
der den Kopfbewegungsmechanismus 15 einsetzt, und hat die
Aufgabe, das Flussmittel 10 unter Verwendung eines Beschichtungsübertragungsverfahrens
so zuzuführen,
dass ein Beschichtungsfilm mit zumindest zwei Arten unterschiedlicher Filmdicken
auf die Höcker 3a und 4a der
mehreren ersten Bauteile 3 und der mehreren zweiten Bauteile 4 aufgeschichtet
wird, die von dem Anbringungskopf 16 gehaltert werden.
Wie in den 4A und 4B gezeigt,
ist der Übertragungstisch 7 auf
der oberen Oberfläche
des bewegbaren Tisches 6 so angeordnet, dass eine Horizontalbewegung
in der Richtung Y erfolgen kann. Wie in 4B gezeigt,
führt der Übertragungstisch 7 eine
Hin- und Herbewegung in der Richtung Y durch einen Direktbetätigungsmechanismus 22 durch,
der einen Motor 20, eine Zustellspindel 21a, und
eine Mutter 21b aufweist, die in den Bewegungstisch 6 eingebaut
sind, und wird der Betriebsablauf des Direktbetätigungsmechanismus 22 durch
die Steuereinheit 24 durchgeführt, welche den Motor 20 steuert.
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Eine
flache und breite Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a zur
Erzeugung des Beschichtungsfilms aus dem Flussmittel 10 ist
auf der oberen Oberfläche
des Übertragungstisches 7 vorgesehen.
Die Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a ist als flache
Oberfläche
mit Rechteckform ausgebildet, die eine lange Seite und eine kurze
Seite aufweist, wobei eine Abmessung L in Richtung X größer ist
als eine Abmessung B in Richtung Y. Hierbei ist die Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a so
ausgebildet, dass sie eine Form und solche Abmessungen aufweist,
dass der Beschichtungsfilm derartige Abmessungen der Oberfläche in der
Ebene aufweist, dass der Beschichtungsfilm gleichzeitig auf mehreren
(wobei im vorliegenden Fall die Anzahl an Bauteilen 3 und 4,
die von einem einzigen Anbringungskopf 16 gehaltert werden,
gleich vier ist) ersten Bauteilen 3 und zweiten Bauteilen 4 übertragen
wird, die von den jeweiligen Einheitsanbringungsköpfen 16a des Anbringungskopfes 16 gehaltert
werden, wobei Beschichtungsfilmausbildungsbereiche A1 und A2 so eingestellt
sind, dass sie den vier ersten Bauteilen 3 bzw. den vier
zweiten Bauteilen 4 auf der Beschichtungsfilmsausbildungsoberfläche 7a entsprechen.
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Der Übertragungstisch 7 ist
daher so ausgebildet, dass die mehreren ersten Bauteile 3 und
die mehreren zweiten Bauteile 4, die von dem Anbringungskopf 16 gehaltert
werden, zweidimensional auf dessen Oberfläche angeordnet sind. Bei einer
derartigen Konstruktion werden im Verlauf einer Bewegung des Anbringungskopfes 16,
der die mehreren ersten Bauteile 3 und die mehreren zweiten
Bauteile 4 haltert, von der Bauteilzufuhreinheit 1 zu
der Leiterplattenhalteeinheit 11, die mehreren ersten Bauteile 3 und
die mehreren zweiten Bauteile 4, die durch den Anbringungskopf 16 gehaltert
sind, relativ zur Pastenübertragungsvorrichtung 5 angehoben
und abgesenkt, wodurch die Höcker 3a und 4a der
mehreren ersten Bauteile 3 und der mehreren zweiten Bauteile 4 zusammen
mit dem Flussmittel 10 unter Verwendung eines Beschichtungsübertragungsverfahrens beschichtet
werden.
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Eine
Quetscheinheit 8, die ein erstes Quetschteil 9A und
ein zweites Quetschteil 9B aufweist, ist oberhalb des Übertragungstisches 7 angeordnet.
Sowohl das erste Quetschteil 9A als auch das zweite Quetschteil 9B sind
so ausgebildet, dass sie eine Länge
aufweisen, die im wesentlichen die Abmessung L in Richtung X der
Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a abdeckt, und
durch einen ersten Quetschteilhebe- und Absenkmechanismus 23A und
einen zweiten Quetschteilhebe- und Absenkmechanismus 23B angehoben
und abgesenkt werden können,
die in die Quetschteileinheit 8 eingebaut sind, also dazu
veranlasst werden, sich von der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a weg oder
zu dieser hin zu bewegen.
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Der
erste Quetschteilhebe- und Absenkmechanismus 23A und der
zweite Quetschteilhebe- und Absenkmechanismus 23B werden
durch die Steuereinheit 24 gesteuert, und die Anhebe- und
Absenkpositionen des ersten Quetschteils 9A und des zweiten Quetschteils 9B können fein
eingestellt werden. Bei einer derartigen Konstruktion können das
erste Quetschteil 9A und das zweite Quetschteil 9B (vgl. beispielsweise
das erste Quetschteil 9A, wie es in 4B gezeigt
ist) einen vorbestimmten Beschichtungsfilmausbildungsspalt g zwischen
ihrem unteren Endabschnitt und der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a aufrecht
erhalten, und kann der untere Endabschnitt von ihnen in Gleitberührung (siehe
beispielsweise das zweite Quetschteil 9B, wie es in 4B gezeigt
ist) mit der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a gelangen. Das
erste Quetschteil 9A und das zweite Quetschteil 9B sind
daher als Filmausbildungsteile ausgebildet, die so angeordnet sind,
dass sie den Beschichtungsfilmsspalt g zwischen dem unteren Endabschnitt
und der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a aufrecht erhalten.
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Das
Flussmittel 10 ist auf der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a vorgesehen,
und das erste Quetschteil 9A und das zweite Quetschteil 9B werden relativ
bewegt in Horizontalrichtung relativ zum Übertragungstisch 7,
durch Antrieb des Direktbetätigungsmechanimus 22,
um zu ermöglichen, dass
der Übertragungstisch 7 in
Horizontalrichtung in jenem Zustand bewegt wird, in welchem das
erste Quetschteil 9A und das zweite Quetschteil 9B in
der in 4B gezeigten Position gehalten
werden, wodurch ein Beschichtungsfilmausbildungsvorgang zur Ausbildung
des Beschichtungsfilms aus dem Flussmittel 10, der eine
Dicke aufweist, die entsprechend dem Beschichtungsfilmausbildungsspalt
g eingestellt wird, auf der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a durchgeführt wird.
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Daher
wird eine Beschichtungsfilmausbildungs-Betätigungsvorrichtung
zur Durchführung
des Beschichtungsfilmvorgangs zum Erzeugen des Beschichtungsfilms
aus dem Flussmittel 10 mit einer Dicke, welcher dem Beschichtungsfilmausbildungsspalt
g entspricht, durch den Direktbetätigungsmechanismus 22 gebildet,
zur Bewegung in Horizontalrichtung des Übertragungstisches 7,
und durch Relativbewegung des ersten Quetschteils 9A und
des zweiten Quetschteils 9B, die als die Beschichtungsfilmausbildungsteile
dienen, in Horizontalrichtung relativ zum Übertragungstisch 7.
Bei dem Beschichtungsfilmausbildungsvorgang wird, da sich das erste Quetschteil 9A und
das zweite Quetschteil 9B in Richtung Y bewegen, also in
Richtung der kurzen Seite des Rechtecks auf der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a,
die Bewegungsentfernung während
des einmaligen Beschichtungsfilmausbildungsvorgangs verkürzt, wodurch
ermöglicht
wird, dass die für
den Vorgang zum Ausbilden des Beschichtungsfilms erforderliche Zeit
verkürzt
wird.
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Hierbei
können
dadurch, dass man es dem Motor 20, dem ersten Quetschteilhebe-
und Absenkmechanismus 23A, und dem zweiten Quetschteilhebe-
und Absenkmechanismus 23B ermöglicht, dass sie durch die
Steuereinheit 24 gesteuert werden, die Anhebe- und Absenkpositionen
des ersten Quetschteils 9A und des zweiten Quetschteils 9B synchron zur
Horizontalbewegung des Übertragungstisches 7 gesteuert
werden. Bei einer derartigen Konstruktion kann der Beschichtungsfilmausbildungsspalt
g frei wählbar
entsprechend einer Position in der Richtung Y auf der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a geändert werden,
wodurch die Dicke t eines Pastenbeschichtungsfilms auf eine gewünschte Dicke eingestellt
werden kann. Die Steuereinheit 24, der erste Quetschteilanhebe-
und Absenkmechanismus 23A und der zweite Quetschteilanhebe-
und Absenkmechanismus 23B werden daher als Dickeneinstellungsvorrichtung
eingesetzt, zur Einstellung der Dicke des Pastenbeschichtungsfilms
durch Änderung des
Beschichtungsfilmausbildungsspaltes.
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Als
nächstes
werden unter Bezugnahme auf die 5A bis 5D sowie 6A bis 6D der Beschichtungsfilmausbildungsvorgang
und ein Beschichtungsfilmabstreifvorgang beschrieben, die von der
Pastenübertragungsvorrichtung 5 durchgeführt werden.
Hierbei zeigt 5A einen Zustand, in welchem
das erste Quetschteil 9A und das zweite Quetschteil 9B an
einem Endabschnitt einer Beschichtungsfilmausbildungsstartseite
angeordnet sind (einem Abschnitt am rechten Ende im Falle dieses
Beispiels), und das Flussmittel 10 zwischen dem ersten
Quetschteil 9A und dem zweiten Quetschteil 9B auf
der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a zugeführt wird,
vor Beginn des Beschichtungsfilmausbildungsvorgangs. Nunmehr wird
ein Beispiel zur Ausbildung des Beschichtungsfilms unter Verwendung
des ersten Quetschteils 9A beschrieben. Zum Zeitpunkt des
Beginns des Beschichtungsfilmausbildungsvorgangs wird der Beschichtungsfilmausbildungsspalt
g zwischen dem unteren Endabschnitt des ersten Quetschteils 9A und
der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a auf eine Dicke
t1 eingestellt, so dass das Flussmittel 10 optimal auf
den Höcker 3a der
ersten Bauteile 3 übertragen
wird, und wird das zweite Quetschteil 9B angehoben, um
nicht den Fluss des Flussmittels 10 zum Zeitpunkt der Ausbildung
des Beschichtungsfilms zu stören.
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Dann
wird, durch Betrieb des Direktbetätigungsmechanismus 22 (vgl.
beispielsweise 4B), der in dem Bewegungstisch 6 eingebaut
ist, der Übertragungstisch 7 in
Richtung eines in 5B gezeigten Pfeils a bewegt.
Bei einer derartigen Konstruktion wird das Flussmittel 10 durch
das erste Quetschteil 9A auf die Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a aufgesprüht, und
wird ein Beschichtungsfilm 10a mit einer Dicke t1 auf der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a erzeugt. Weiterhin
wird, wie in 5C gezeigt, die Dicke zu dem
Zeitpunkt eingestellt, an welchem der Beschichtungsfilm 10a,
der eine Breite aufweist, die dem Beschichtungsfilmausbildungsbereich
A1 entspricht, wie in 4A gezeigt, ausgebildet wird.
Durch Steuern des ersten Quetschteilhebe- und Absenkmechanismus 23A unter
Verwendung der Steuereinheit 24 wird daher das erste Quetschteil 9A geringfügig abgesenkt,
so dass der Beschichtungsfilmausbildungsspalt g zwischen dem unteren
Endabschnitt des ersten Quetschteils 9A und der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a auf
eine Dicke t2 geändert wird,
welche eine optimale Übertragung
des Flussmittels 10 auf die Höcker 4a der zweiten
Bauteile 4 ermöglicht.
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Durch
erneute Bewegung des Übertragungstisches 7 in
Richtung des Pfeils a wird dann der Beschichtungsfilm 10b mit
der Dicke t2 auf der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a erzeugt. Wie
in 5D gezeigt, ist durch Ausbildung des Beschichtungsfilms 10b mit
einer Breite, die so eingestellt ist, dass sie dem Beschichtungsfilmausbildungsbereich
A2 wie in 4B entspricht, der Beschichtungsfilmausbildungsvorgang
fertig gestellt. Bei der Ausführungsform
wird daher während
des Beschichtungsfilmausbildungsvorgangs der Beschichtungsfilmausbildungsspalt
g durch die Dickeneinstellungsvorrichtung geändert, wodurch der Beschichtungsfilm,
der die Dicken t1 und t2 aufweist, die so gewählt sind, dass sie den mehreren
ersten Bauteilen 3 und den mehreren Bauteilen 4 entsprechen, die
von dem Anbringungskopf 16 gehaltert werden, auf der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a ausgebildet
wird.
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Weiterhin
wird zwar bei dem voranstehend geschilderten Beispiel für den Beschichtungsfilmausbildungsvorgang
ein Beispiel erläutert,
bei welchem der Beschichtungsfilm durch das erste Quetschteil 9A ausgebildet
wird, jedoch kann der Beschichtungsfilm auch durch das zweite Quetschteil 9B erzeugt werden.
In diesem Fall ist ein Endabschnitt an der linken Seite der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a so
eingestellt, dass er ein Endabschnitt einer Beschichtungsfilmausbildungs-Startseite
ist, und wird durch Bewegung des Übertragungstisches 7 in entgegengesetzter
Richtung zum Pfeil a der Beschichtungsfilm aus dem Flussmittel 10 auf
der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a auf die gleiche
Art und Weise wie voranstehend geschildert erzeugt.
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Bei
dem voranstehend geschilderten Beispiel für den Beschichtungsfilmausbildungsvorgang werden
zwei Arten von Beschichtungsfilmen mit unterschiedlichen Dicken
stufenförmig
ausgebildet, aber es können
auch Beschichtungsfilme ausgebildet werden, deren Dicken sich in
mehreren Stufen ändern.
Weiterhin kann durch Steuerung des Motors 20, des ersten
Quetschteilhebe- und Absenkmechanismus 23A, und des zweiten
Quetschteilhebe- und Absenkmechanismus 23B auf solche Weise,
dass sie miteinander synchronisiert sind, durch Einsatz der Steuereinheit 24,
der Beschichtungsfilm so ausgebildet werden, dass sich seine Dicke
nicht auf der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a unter Hervorrufen
irgendeiner Stufe ändert.
Bei einer derartigen Konstruktion können Beschichtungsfilme mit unterschiedlichen
Dicken auf einem angestrebten Höcker
bei denselben Bauteilen ausgebildet werden, wodurch ermöglicht wird,
eine Feineinstellung der Menge an aufgebrachtem Flussmittel durchzuführen.
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Als
nächstes
wird ein Vorgang des Abschabens des Flussmittels 10 unter
Bezugnahme auf die 6A bis 6D geschildert.
Wenn das Flussmittel 10 auf die ersten Bauteile 3 oder
die zweiten Bauteile 4 durch den Beschichtungsfilm übertragen
wird, der auf der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a ausgebildet
wird, unter Verwendung des Beschichtungsübertragungsverfahrens, gelangt
der Beschichtungsfilm in einen nicht nutzbaren Zustand, da der Beschichtungsfilm
rau wird. Aus diesem Grund ist es erforderlich, den rauen Beschichtungsfilm
abzuschaben, so dass der Beschichtungsfilm für den Beschichtungsfilmausbildungsvorgang
eingesetzt werden kann. Wie in 6A gezeigt,
wird nämlich
in jenem Zustand, in welchem das Flussmittel 10 ungleichmäßig auf
die Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a ausgesprüht wird,
das zweite Quetschteil 9B zur Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a so
abgesenkt, dass es in Gleitkontakt mit der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a gelangt,
und dann wird der Übertragungstisch 7 in Richtung
eines Pfeils b bewegt. Bei einer derartigen Konstruktion wird, wie
in 6B gezeigt, das Flussmittel 10 auf der
Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a durch einen
Abschabvorgang des zweiten Quetschteils 9B aufgesammelt.
Dies führt
dazu, dass der Beschichtungsfilm annähernd in denselben Zustand
gelangt wie vor Beginn des Beschichtungsfilmausbildungsvorgangs,
wie er in 5A gezeigt ist.
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Selbstverständlich kann
das Flussmittel 10 durch das erste Quetschteil 9A aufgesammelt
werden. Wie in 6C gezeigt, wird in jenem Zustand, in
welchem das Flussmittel 10 ungleichmäßig auf der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a ausgebildet
wird, auf die gleiche Art und Weise wie voranstehend geschildert,
das erste Quetschteil 9A zur Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a abgesenkt,
so dass es in Gleitkontakt mit der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a steht,
und wird dann der Übertragungstisch 7 in
Richtung des Pfeils a bewegt. Bei einer derartigen Konstruktion,
wie in 6B gezeigt, wird das Flussmittel 10 auf
der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a durch einen
Abschabvorgang des ersten Quetschteils 9A gesammelt. Bei
dieser Ausführungsform
sind daher das erste Quetschteil 9A und das zweite Quetschteil 9B,
die als das Beschichtungsfilmausbildungsteil dienen, so ausgebildet,
dass sie zum Abschaben des Beschichtungsfilms auf der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a eingesetzt
werden.
-
Die
Bauteilmontageeinrichtung ist wie voranstehend geschildert ausgebildet.
Als nächstes
wird ein Bauteilmontageverfahren geschildert, zum Ausbilden einer
Laminatstruktur durch Montieren der ersten Bauteile 3 und
der zweiten Bauteile 4 auf der Leiterplatte 13 unter
Verwendung der Bauteilmontageeinrichtung. Anfangs wird bei der Pastenübertragungsvorrichtung 5 der
Beschichtungsfilmausbildungsvorgang wie anhand von 5 geschildert durchgeführt, und
wird der Pastenbeschichtungsfilm mit einer Dicke ausgebildet, die
so eingestellt ist, dass sie den mehreren Bauteilen entspricht (ein Beschichtungsfilmausbildungsschritt).
Hierbei wird, wie in 7A gezeigt, ein Beschichtungsfilm 10a mit einer
Dicke, die so eingestellt ist, dass sie den ersten Bauteilen 3 entspricht,
auf der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a ausgebildet,
und dann wird, wie in 7B gezeigt, ein Beschichtungsfilm 10b mit einer
Dicke entsprechend dem zweiten Bauteil 4 auf der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a ausgebildet.
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Danach
werden die mehreren ersten Bauteile 3 und mehreren zweiten
Bauteile 4 von der Bauteilzufuhreinheit 1 unter
Verwendung des Anbringungskopfes 16 aufgenommen (ein Bauteilaufnahmeschritt).
Hierbei wird, wie in 8A gezeigt, der Anbringungskopf 16 nach
oberhalb der Bauteilzufuhreinheit 1 bewegt, und werden
alle zweiten Bauteile 4 von der zweiten Bauteil-Zufuhrvorrichtung 2B aufgenommen
(vgl. 2), durch die zweiten Saugdüsen 17B. Dann werden,
wie in 8B gezeigt, die ersten Bauteile 3 von
der ersten Bauteil-Zufuhrvorrichtung 2A aufgenommen (vgl.
etwa 2), durch die ersten Saugdüsen 17A.
-
Danach
wird der Anbringungskopf 16, der die mehreren ersten Bauteile 3 und
zweiten Bauteile 4 haltert, von der Bauteilzufuhreinheit 1 zur
Leiterplattenhalteeinheit 11 bewegt. Im Verlauf dieser
Bewegung wird, wie in 9A gezeigt, der Anbringungskopf 16 oberhalb
der Pastenübertragungsvorrichtung 5 angehalten,
und werden die ersten Bauteile 3 und die zweiten Bauteile 4 oberhalb
der Beschichtungsfilme 10a und 10b angeordnet,
die vorher auf der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a hergestellt
wurden. Dann werden die ersten Saugdüsen 17A und die zweiten
Saugdüsen 17B angehoben
und abgesenkt, wodurch die mehreren ersten Bauteile 3 und
die mehreren zweiten Bauteile 4 angehoben und abgesenkt
werden, relativ zur Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a,
wodurch die Höcker 3a und 4a der
mehreren ersten Bauteile 3 und der mehreren zweiten Bauteile 4 zusammen
mit der Paste 10 versorgt werden, unter Verwendung des
Beschichtungsübertragungsverfahrens (eines Pastenübertragungsschrittes).
Hierbei werden, wie in 9B gezeigt, die Höcker 3a und 4a der
ersten Bauteile 3 und der zweiten Bauteile 4,
die durch die ersten Saugdüsen 17A und
die zweiten Saugdüsen 17B gehaltert
werden, in Kontakt mit den Beschichtungsfilmen 10a bzw. 10b versetzt,
die auf der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a vorgesehen
sind.
-
Dann
wird, wie in 10A gezeigt, wenn die ersten
Saugdüsen 17A und
die zweiten Saugdüsen 17B angehoben
werden, ein Zustand eingenommen, in welchem die unteren Endabschnitte
der Höcker 3a und 4a mit
dem Flussmittel 10 unter Verwendung des Beschichtungsübertragungsverfahrens
beschichtet werden. Zu diesem Zeitpunkt wird, da die Beschichtungsfilme 10a und 10b mit
einer Dicke von t1 bzw. t2 optimal eingestellt sind, entsprechend
den jeweiligen Höckergrößen der
Höcker 3a und 4a,
die auf der Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche 7a vorgesehen
sind, eine optimale Menge an Flussmittel 10 den Höckern 3a und 4a zugeführt.
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Danach
wird der Anbringungskopf 16 nach oberhalb der Leiterplattenhalteeinheit 11 bewegt,
und werden mehrere erste Bauteile 3 und zweite Bauteile 4,
auf welche das Flussmittel 10 übertragen wurde, auf der Leiterplatte 13 angeordnet
(ein Bauteilanordnungsschritt). Wie in den 11A und 11B gezeigt, werden nämlich zunächst sämtliche ersten Saugdüsen 17A an
den Teilmontagepositionen 13a (vgl. beispielsweise 2)
der Leiterplatte 13 angeordnet, und werden die ersten Bauteile 3 auf
der Leiterplatte 13 angeordnet, durch Anheben und Absenken
der ersten Saugdüsen 17A.
Dann werden, wie in den 12A und 12B gezeigt, die zweiten Saugdüsen 17B an den ersten
Bauteilen 3 angeordnet, die vorher auf der Leiterplatte 13 angeordnet wurden,
und werden die zweiten Bauteile 4 auf den ersten Bauteilen 3 dadurch
angeordnet, dass die zweiten Saugdüsen 17B angehoben
und abgesenkt werden. Bei einer derartigen Konstruktion werden zusammenlaminierte
Konstruktionen, bei welchen die zweiten Bauteile 4 an den
ersten Bauteilen 3 anhaften, auf der Leiterplatte 13 ausgebildet.
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Danach
wird die Leiterplatte 13, bei welcher die zusammenlaminierten
Konstruktionen auf den Bauteilmontagepositionen 13a ausgebildet
wurden, zur stromabwärtigen
Seite transportiert, durch eine Übertragungsschiene 12,
und dann wird sie durch eine Reflow-Vorrichtung transportiert, so dass eine Lötkontaktierung
durch Erwärmung
durchgeführt wird.
Bei einer derartige Anordnung werden die ersten Bauteile 3 mit
der Leiterplatte 13 durch die Höcker 3a unter Verwendung
eines Lotkontaktierungsverfahrens verbunden, und werden die zweiten
Bauteile 4 mit den ersten Bauteilen 3 durch die
Höcker 4a unter
Verwendung des Lötkontaktierungsverfahrens verbunden.
Da hierbei eine optimale Menge an Flussmittel 10 den Höckern 3a und 4a entsprechend den
Abmessungen der Höcker
zugeführt
wird, tritt kaum eine fehlerhafte Kontaktierung auf, die durch einen Überschuss
oder eine zu geringe Menge des Flussmittels 10 hervorgerufen
werden könnte.
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Wie
voranstehend geschildert werden bei dem Bauteilmontageverfahren
gemäß der Ausführungsform
bei dem Bauteilaufnahmeschritt dann, nachdem die Bauteile auf der
Leiterplatte 13 angebracht wurden, mehrere Bauteile einschließlich der ersten
Bauteile 3 und der zweiten Bauteile 4, welche die
Laminatkonstruktion bilden, bei jedem einzelnen Bewegungsvorgang
des Anbringungskopfes 16 aufgenommen. In dem Pastenübertragungsschritt
werden die Höcker 3a und 4a der
ersten Bauteile 3 und der zweiten Bauteile 4 in
Kontakt mit den Beschichtungsfilmen 10a und 10b der
Paste versetzt, die unterschiedliche Dicken aufweisen, so dass die
Höcker 3a und 4a zusammen
mit unterschiedlichen Pastenmengen beschichtet werden. Weiterhin
werden in dem Bauteilanordnungsschritt die ersten Bauteile 3 auf
der Leiterplatte 13 angeordnet, und werden dann die zweiten
Bauteile 4 auf den ersten Bauteilen 3 durch gegenseitiges
Anstoßen
angeordnet, wodurch die laminierten Konstruktionen ausgebildet werden. Bei
einer derartigen Anordnung wird ermöglicht, effizient die zusammenlaminierten
Anordnungen auszubilden, durch einen Vorgang einer einzigen Drehung beim
Montieren, bei welcher der Anbringungskopf 16 von der Bauteilzufuhreinheit 1 zu
der Leiterplattenhalteeinheit 11 bewegt wird.
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Weiterhin
wurde zwar bei der Ausführungsform
ein Beispiel beschrieben, bei welchem die Paste, die als das Flussmittel
dient, auf den Höcker übertragen
wird, der aus Lot besteht, jedoch ist die vorliegende Erfindung
nicht auf ein Beispiel einer derartigen Anwendung beschränkt, sondern
kann auch bei einer Anwendung eingesetzt werden, bei welcher ein Höcker aus einem
Metall, das kein Lot ist, mit einem Verbindungsmaterial eines Pastentyps
abgedeckt ist, beispielsweise mit einer Lotpaste oder einem Harzkleber,
unter Verwendung des Beschichtungsübertragungsverfahrens.
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Die
Bauteilmontageeinrichtung und das Bauteilmontageverfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung weisen die Vorteile auf, dass Beschichtungsfilme mit unterschiedlichen,
frei wählbaren
Dicken gleichmäßig ausgebildet
werden, und die Bauteilmontage effizient mit ausreichendem Haftvermögen dadurch
durchgeführt
wird, dass eine optimale Aufbringung der Menge einer Paste sichergestellt
wird, wobei dies in einem Gebiet nützlich ist, in welchem mehrere
Bauteile, auf welchen Höcker
vorgesehen sind, auf einer Leiterplatte montiert werden.
-
Die
vorliegende Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung
Nr. 2006-131363, eingereicht am 10. Mai 2006, und beansprucht deren Priorität, deren
Inhalt insgesamt durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen
wird.
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[Bezeichnung des Dokuments]
ZEICHNUNGEN
-
[1]
- 1
- Bauteilzufuhreinheit
- 5
- Pastenübertragungsvorrichtung
- 6
- Bewegungstisch
- 7
- Übertragungstisch
- 9A
- Erstes
Quetschteil (Beschichtungsfilmausbildungsteil)
- 9B
- Zweites
Quetschteil (Beschichtungsfilmausbildungsteil)
- 10
- Flussmittel
(Paste)
- 11
- Leiterplattenhalteeinheit
- 13
- Leiterplatte
- 14
- Bauteilanbringungsmechanismus
- 15
- Kopfbewegungsmechanismus
- 16
- Anbringungskopf
- 17A
- Erste
Saugdüse
- 17B
- Zweite
Saugdüse
-
[2]
- 3
- Erstes
Bauteil
- 3a,
4a
- Höcker
- 4
- Zweites
Bauteil
-
[4]
- 24
- Steuereinheit
- 7a
- Beschichtungsfilmausbildungsoberfläche
- 22
- Direktbetätigungsmechanismus
- 23A
- Hebe-
und Absenkmechanismus für
das erste Quetschteil
- 23B
- Hebe-
und Absenkmechanismus für
das zweite Quetschteil
- g
- Beschichtungsfilmausbildungsspalt
-
[5]
- 10a,
10b
- Beschichtungsfilm