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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Elektronikbauteil-Anbringungssystem,
eine Elektronikbauteil-Platzierungsvorrichtung und ein Elektronikbauteil-Anbringungsverfahren,
wobei ein Elektronikbauteil, an dem Lötkontakthügel
ausgebildet sind, mittels Lötverbindung an einer Platte
angebracht wird.
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Stand der Technik
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Als
eine Form des Anbringens eines Elektronikbauteils, wie eines Halbleiterelementes,
an einer Leiterplatte wurde bisher ein Verfahren verwendet, um ein
Halbleitergehäuse, bei dem das Halbleiterelement an einer
Harzplatte angebracht ist, durch Lötkontakthügel
mittels Lötverbindung an der Leiterplatte anzubringen (siehe
zum Beispiel Patentbezug 1). Bei diesem Beispiel, auf das Bezug
genommen wird, wird ein Bild der unteren Fläche des Gehäuses
aufgenommen, um die Lötkontakthügel zu erkennen, wobei
die Hügelanordnung und die Positionsverschiebung des Hügels
automatisch erfasst werden und Daten zur Beurteilung der Qualität
des Bauteils und zur Positionskorrektur erzielt werden.
- [Patentbezug
1] JP-A-2000-315896
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Offenlegung der Erfindung
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Angesichts
des jüngsten Fortschritts bei der Größenverringerung
und der verbesserten Merkmale der Elektronikausrüstung
erfordert ein Elektronikbauteil, das in die Elektronikausrüstung
eingebaut ist, wie ein Halbleitergehäuse, das Anbringen
mit hoher Dichte und seine Größenverringerung
und Dickenverringerung schreiten weiter fort. Daher be steht eine Charakteristik,
dass das Halbleitergehäuse, bei dem die Lötkontakthügel
ausgebildet sind, außerdem auf Grund der Dickenverringerung
der Harzplatte an Steifheit verliert, so dass durch Erwärmen
in der Aufschmelzzeit für Lötverbindung bei dem
Halbleitergehäuse leicht ein Verwinden erzeugt wird. Daher
flottieren die Lötkontakthügel auf Grund des Verwindens in
der Aufschmelzzeit und die Lötkontakthügel werden
nicht normal mittels Lötverbindung an den Verbindungselektroden
der Platte angebracht, so dass schlechte Verbindung, wie schlechtes
Leiten oder ein Mangel an Verbindungsfestigkeit, leicht auftritt.
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Daher
besteht eine Aufgabe darin, ein Elektronikbauteil-Anbringungssystem,
eine Elektronikbauteil-Platzierungsvorrichtung und ein Elektronikbauteil-Anbringungsverfahren
bereitzustellen, wobei schlechte Verbindung verhindert werden kann,
wenn ein dünn bemessenes Halbleitergehäuse mittels
Lötverbindung an einer Platte angebracht wird.
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Ein
Elektronikbauteil-Anbringungssystem der Erfindung, das durch Koppeln
mehrerer Vorrichtungen zum Anbringen von Elektronikbauteilen gebildet
wird und an einer Platte ein Elektronikbauteil mit Lötkontakthügeln
für externe Verbindung an der unteren Fläche anbringt,
enthält:
eine Druckvorrichtung, die Lötpaste
auf mehrere Elektroden zur Elektronikbauteilverbindung druckt, die
auf der Platte ausgebildet sind;
eine Höhenmesseinrichtung,
die dreidimensionales Messen für die Platte nach dem Drucken
ausführt, um dadurch die Höhenposition der gedruckten
Lötpaste zu messen;
eine Elektronikbauteil-Platzierungsvorrichtung,
die einen Lötpastenzuführungsteil, der die Lötkontakthügel
des Elektronikbauteils mit der Lötpaste transferbeschichtet,
und einen Ladekopf, der ein Elektronikbauteil von einem Bauteilzuführungsteil
aufnimmt, enthält, wobei die Elektronikbauteil-Platzierungsvorrichtung,
die das Elektronikbauteil, auf das die Lötpaste übertragen
worden ist, an der Platte anbringt, auf die die Lötpaste
gedruckt worden ist;
eine Aufschmelzvorrichtung (Reflow-Vorrichtung), die
die Platte, an der das Elektronikbauteil angebracht worden ist,
erwärmt, um dadurch die Lötkontakthügel
und die Lötpas te zu erwärmen und zu schmelzen,
und das Elektronikbauteil mittels Lötverbindung an der
Platte anbringt; und
eine Einrichtung zum Beurteilen der Notwendigkeit von
Lötpastenübertragung, die auf der Basis des Messergebnisses
der Höhe der Lötpaste von der Höhenmesseinrichtung
beurteilt, ob das Übertragen der Lötpaste zu den
Lötkontakthügeln durch den Lötpastenzuführungsteil
notwendig ist oder nicht.
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Eine
Elektronikbauteil-Platzierungsvorrichtung der Erfindung, die an
einer Platte ein Elektronikbauteil mit mehreren Lötkontakthügeln
für externe Verbindung an der unteren Fläche anbringt,
enthält:
einen Plattenpositionierungsteil, der die
Platte positioniert, die Elektroden aufweist, auf die in dem vorhergehenden
Schritt die Lötpaste gedruckt worden ist;
einen Bauteilplatzierungsmechanismus,
der das Elektronikbauteil mittels eines Ladekopfes an der Platte
anbringt, auf die die Lötpaste gedruckt worden ist; einen
Lötpastenzuführungsteil, der die Lötkontakthügel
des Elektronikbauteils mit der Lötpaste transferbeschichtet;
und
eine Einrichtung zum Beurteilen der Notwendigkeit von Lötpastenübertragung,
die auf der Basis der Messergebnisse der Höhenpositionen
der Lötpaste, die in dem vorhergehenden Schritt auf die
Elektroden gedruckt worden ist, beurteilt, ob das Übertragen
der Lötpaste zu den Lötkontakthügeln
durch den Lötpastenzuführungsteil notwendig ist
oder nicht.
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Ein
Elektronikbauteil-Anbringungsverfahren der Erfindung, das an einer
Platte ein Elektronikbauteil mittels Lötverbindung durch
ein Elektronikbauteilsystem anbringt, das durch Koppeln mehrerer
Vorrichtungen zum Anbringen von Elektronikbauteilen gebildet wird,
enthält:
einen Druckschritt zum Drucken von Lötpaste
auf Elektroden zur Elektronikbauteilverbindung, die an der Platte
ausgebildet sind, durch eine Druckvorrichtung;
einen Messschritt
zum Ausführen dreidimensionalen Messens für die
Platte nach dem Drucken, um dadurch die Höhenposition der
gedruckten Lötpaste zu messen; einen Elektronikbauteil-Anbringungsschritt zum
Aufnehmen eines Elektronikbauteils von einem Bauteilzuführungsteil
mittels eines Ladekopfes und zum Anbringen des Elektronikbauteils
an der Platte, auf die die Lötpaste gedruckt worden ist;
und
einen Aufschmelzschritt (Reflow-Schritt) zum Erwärmen
der Platte, an der das Elektronikbauteil angebracht worden ist,
um dadurch die Lötkontakthügel und die Lötpaste
zu erwärmen und zu schmelzen, und zum Anbringen des Elektronikbauteils
mittels Lötverbindung an der Platte;
wobei auf der
Basis des Messergebnisses der Höhe der Lötpaste
beurteilt wird, ob das Übertragen der Lötpaste
zu den Lötkontakthügeln durch den Lötpastenzuführungsteil
notwendig ist oder nicht; und wobei, falls geurteilt wird, dass
das Übertragen notwendig ist, das Übertragen der
Lötpaste auf die Lötkontakthügel ausgeführt
wird und danach das Elektronikbauteil an der Platte angebracht wird.
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Erfindungsgemäß wird
auf der Basis des Messergebnisses der Höhe der Lötpaste
beurteilt, ob das Übertragen der Lötpaste zu den
Lötkontakthügeln notwendig ist oder nicht, und
falls geurteilt wird, dass das Übertragen notwendig ist,
wird das Übertragen der Lötpaste auf die Lötkontakthügel
ausgeführt und danach wird das Elektronikbauteil an der
Platte angebracht. Hierdurch kann schlechte Verbindung verhindert
werden, wenn das dünn bemessene Halbleitergehäuse
mittels der Lötverbindung an der Platte angebracht wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur eines Elektronikbauteil-Anbringungssystem
bei einer Ausführung der Erfindung zeigt;
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2 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Siebdruckvorrichtung bei
einer Ausführung der Erfindung zeigt;
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3 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Druckprüfvorrichtung
bei einer Ausführung der Erfindung zeigt;
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4 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Elektronikbauteil-Platzierungsvorrichtung bei
einer Ausführung der Erfindung zeigt;
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5 ist
ein Blockdiagramm eines Steuersystems in dem Elektronikbauteil-Anbringungssystem
bei einer Ausführung der Erfindung;
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6 ist
ein Flussdiagramm, das ein Elektronikbauteil-Anbringungsverfahren
bei einer Ausführung der Erfindung zeigt; und
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7, 8 und 9 sind schematische Darstellungen zum Erklären
von Schritten des Elektronikbauteil-Anbringungsverfahren bei einer
Ausführung der Erfindung.
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Beste Art der Ausführung
der Erfindung
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Nächstfolgend
wird eine Ausführung der Erfindung mit Bezugnahme auf Zeichnungen
beschrieben. Zuerst wird unter Bezugnahme auf 1 das Elektronikbauteil-Anbringungssystem
beschrieben. Bei dem Elektronikbauteil-Anbringungssystem in 1 sind
eine Druckvorrichtung M1, eine Druckprüfvorrichtung M2,
eine Elektronikbauteil-Platzierungsvorrichtung M3 und eine Aufschmelzvorrichtung
M4, die allesamt Elektronikbauteil-Anbringungsvorrichtungen sind,
gekoppelt, um eine Elektronikbauteil-Anbringungsstraße 1 zu
bilden, wobei ihre Vorrichtungen durch ein Kommunikationsnetzwerk 2 verbunden
sind und die Gesamtheit des Elektronikbauteil-Anbringungssystems 1 durch
einen Steuercomputer 3 gesteuert wird. Bei der Ausführung
wird durch diese Elektronikbauteil-Anbringungsvorrichtungen das
Elektronikbauteil mit mehreren Lötkontakthügeln
für externe Verbindung auf seiner Fläche mittels
Lötverbindung an der Platte angebracht und daran montiert,
wobei eine Anbringungsplatte hergestellt wird.
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Die
Druckvorrichtung M1 druckt mittels Siebdruck entsprechend einer
Anordnung von Lötkontakthügeln des Elektronikbauteils
Lötpaste zum Verbinden des Elektronikbauteils auf Elektroden,
die auf der Platte ausgebildet sind, an der das Elektronikbauteil anzubringen
ist. Die Druckprüfvorrichtung M2 weist eine Funktion auf,
ein Bild von der Platte nach dem Drucken aufzunehmen, um die ebene
Position der gedruckten Lötpaste zu erkennen, um dadurch
den Druckzustand zu prüfen, und des Weiteren dreidimensionales
Messen für die Platte nach dem Drucken auszuführen,
um dadurch die Höhenposition der gedruckten Lötpaste
zu messen. Die Elektronikbauteil-Platzierungsvorrichtung M3 bringt
das Elektronikbauteil mittels eines Ladekopfes an der Platte an,
auf die die Lötpaste gedruckt worden ist. Die Aufschmelzvorrichtung
M4 wendet Wärme auf die Platte an, auf die die Lötpaste
gedruckt worden ist, um dadurch die Lötkontakthügel
und die Lötpaste zu erwärmen und zu schmelzen,
und bringt das Elektronikbauteil mittels Lötverbindung
an der Platte an.
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Nächstfolgend
werden die Strukturen der Druckvorrichtung M1, der Druckprüfvorrichtung
M2 und der Elektronikbauteil-Platzierungsvorrichtung M3 beschrieben.
Zuerst wird mit Bezugnahme auf 2 die Struktur
der Druckvorrichtung M1 beschrieben. In 2 ist auf
einem Positionierungstisch 10 ein Plattenhalter 11 angeordnet.
Der Plattenhalter 11 halt eine Platte 4 mit der
Platte 4 zwischen Klemmeinrichtungen 11a. Über
dem Plattenhalter 11 ist eine Maskenplatte 12 angeordnet
und die Maskenplatte 12 ist mit Strukturlöchern
(nicht gezeigt) versehen, die den Druckabschnitten der Platte 4 entsprechen.
Ein Tischantriebsteil 14 treibt den Positionierungstisch 10 an,
wobei sich die Platte 4 horizontal und vertikal in Bezug
auf die Maskenplatte 12 bewegt.
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Über
der Maskenplatte 12 ist ein Quetschteil 13 an.
Der Quetschteil 13 enthält einen Aufwärts-Abwärts-Pressmechanismus 13b,
der eine Quetscheinrichtung 13c in Bezug auf die Maskenplatte
auf- und abwärts bewegt und die Quetscheinrichtung 13c mit der
vorgegebenen Presskraft (durch die vorgegebene angewendete Presse)
auf die Maskenplatte 12 presst, und einen Quetscheinrichtungsbewegungsmechanismus 13a,
der die Quetscheinrichtung 13c horizontal bewegt. Der Aufwärts-Abwärts-Pressmechanismus 13b und
der Quetscheinrichtungsbewegungsmechanismus 13a werden
durch einen Quetscheinrichtungsantriebsteil 15 angetrieben.
In einem Zustand, bei dem die Platte 4 mit der unteren
Fläche der Maskenplatte 12 in Kontakt gebracht
wird, wird die Quetscheinrichtung 13c horizontal entlang
einer Fläche der Maskenplatte 12, auf die die
Lötpaste 5 zugeführt worden ist, mit
einer vorgegebenen Geschwindigkeit bewegt, wobei die Lötpaste 5 durch
die nicht gezeigten Strukturlöcher hindurch auf die oberen
Flächen von Elektroden 4a gedruckt wird, die auf der
Platte 4 ausgebildet sind (siehe 7(a)).
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Dieser
Druckvorgang wird durchgeführt, indem der Tischantriebsteil 14 und
der Quetscheinrichtungsantriebsteil 15 durch einen Drucksteuerungsteil 17 gesteuert
werden. Bei diesem Steuern werden auf der Basis von Druckdaten,
die in einem Druckdatenspeicherteil 16 gespeichert sind,
der Betrieb der Quetscheinrichtung 13c und die Ausrichtung
zwischen der Platte 4 und der Maskenplatte 12 gesteuert.
Ein Anzeigeteil 19 zeigt verschiedene Indexdaten, die den
Betriebszustand der Druckvorrichtung anzeigen, und anomale Informationen
an, die eine Anomalie des Druckbetriebszustandes anzeigen. Ein Kommunikationsteil 18 führt
Datenübertragung und -empfang über das Kommunikationsnetzwerk 2 zwischen
der Druckvorrichtung und dem Steuercomputer 3 oder einer
anderen Vorrichtung durch, die die Elektronikbauteil-Anbringungsstraße 1 bildet.
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Nächstfolgend
wird mit Bezugnahme auf 3 die Druckprüfvorrichtung
M2 beschrieben. In 3 wird die Platte 4 von
Transportschienen 20 in einem Zustand gehalten, bei dem
beide Enden der Platte 4 durch Klemmelemente 20a aggregiert
sind. Durch Antreiben eines Plattentransportpositionierungsteils 21 transportieren
die Transportschienen 20 die Platte und ordnen sie in einer
Position für das im Folgenden beschriebene Prüfen
und Messen an.
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Über
der von den Transportschienen 20 gehaltenen Platte 4 sind
ein Höhenmesser 22 und eine Plattenerkennungskamera 24 angeordnet.
Der Höhenmesser 22 hat eine Funktion des genauen
Messens des Abstandes zu einem Messobjekt. Die Höhe der
Fläche der Platte 4 und die Höhe der
Lötpaste 5, die auf die Elektrode 4a der
Platte 4 gedruckt ist, werden durch den Höhenmesser 22 gemessen
und die Messdaten werden durch einen Höhenmessteil 23 verarbeitet,
wobei die Höhenposition der Fläche der Platte 4 und
die Höhenposition der auf jede Elektrode 4a gedruckten
Lötpaste 5 erzielt werden können. Daher
wird die Höhenmessfunktion, die für die Druckprüfvorrichtung
M2 bereitgestellt wird, zu einer Höhenmesseinrichtung,
die die Höhenposition der gedruckten Lötpaste 5 misst.
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Bei
dem Elektronikbauteil-Anbringungsverfahren, das bei der Ausführung
angezeigt wird, wird die Menge der Lötpaste 5 auf
der Platte 4 auf der Basis eines Ergebnisses dieser Höhenmessung
angenommen und es wird beurteilt, ob die Lotmenge für die
Lötverbindung des an dieser Platte 4 anzubringenden
Elektronikbauteils zum Sicherstellen der normalen Lötverbindung
ausreicht oder nicht. Zu diesem Zweck kann die auf jede Elektrode 4a gedruckte
Lötpaste 5 ein direktes Objekt von Höhenmessung
sein. Alternativ wird der Verwindungszustand der Platte 4 anhand
mehrerer Plattenhöhenmesspunkte festgestellt, die zuvor
auf der Platte 4 als die Messobjekte eingerichtet worden
sind, und die Höhenposition der Lötpaste 5 kann
anhand dieses Ergebnisses angenommen werden.
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Des
Weiteren wird das Ergebnis des von der Plattenerkennungskamera 24 aufgenommenen
Bildes von einem Bilderkennungsteil erkannt, wobei die ebene Position
der Lötpaste 5 und der gedruckte Bereich erfasst
werden, und es kann geprüft werden, ob der Druckzustand
normal ist oder nicht, das heißt, ob die Lötpaste 5 normal
gedruckt ist oder nicht. Der Höhenmesser 22 und
die Plattenerkennungskamera 24 können jeweils
von der Bewegungseinrichtung in der horizontalen Bahn bewegt werden
und sie können die willkürliche Position der Platte 4 als
das Höhenmessobjekt oder das Prüfobjekt annehmen.
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Die
Höhendaten der Lötpaste 5 oder der Platte 4,
die durch die Höhenmessung erzielt worden sind, und das
Ergebnis der Druckzustandsprüfung werden durch einen Prüfungs-Messungs-Verarbeitungsteil 26 datenverarbeitet.
Hierdurch werden zusammen mit dem Ergebnis, das anzeigt, ob der Druckzustand
an jeder Platte 4 nach dem Drucken gut oder schlecht ist,
die Lothöhenpositionsdaten, die die Höhenposition
der auf die Platte gedruckten Lötpaste 5 anzeigen,
und die Plattenverwindungsdaten ausgegeben. Diese ausgegebenen Daten
werden über den Kommunikationsteil 28 und das
Kommunikationsnetzwerk 2 zu dem Steuercomputer 3 und
einer anderen Vorrichtung übertragen. Der Prüfungs-Messungs-Verarbeitungsteil 29 steuert
durch Steuern des Plattentransportpositionierungsteils 21, des
Höhenmessers 22 und der Plattenerkennungskamera 24 den
Prüf-/Messvorgang.
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Nächstfolgend
wird mit Bezugnahme auf 4 die Struktur der Elektronikbauteil-Platzierungsvorrichtung
beschrieben. In 4 wird die Platte 4 von
Transportschienen 30 in einem Zustand gehalten, bei dem
beide Enden der Platte 4 durch Klemmelemente 30a aggregiert
sind. Die Aggregierelemente 30a in der Transportschiene 30,
die die Platte 4 aggregieren, weisen die gleiche Struktur
auf wie diejenige der Aggregierelemente 20a in der Transportschiene 20 bei
der Druckprüfvorrichtung M2 und halten die Platte 4 in
dem gleichen Klemmzustand wie derjenige in der Druckprüfzeit.
Durch Antreiben eines Plattentransportpositionierungsteils 31 transportieren
die Transportschienen 30 die Platte 4 und ordnen
die Platte 4, auf der in dem vorhergehenden Schritt die Lötpaste 5 auf
die Elektroden 4a gedruckt worden ist, in der im Folgenden
beschriebenen Bauteilanbringungsposition eines Ladekopfes 32 an.
Der Plattentransportpositionierungsteil 31 und die Transportschienen 30 wirken
als der Plattenpositionierungsteil, der Positionieren der Platte 4 durchführt,
bei der die Lötpaste in dem vorhergehenden Schritt auf
die Elektroden 4a gedruckt worden ist.
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Über
der von den Transportschienen 30 gehaltenen Platte 4 ist
der Ladekopf 32 angeordnet, der durch einen Kopfantriebsmechanismus
(nicht gezeigt) bewegt wird. Der Ladekopf 32 weist eine
Düse 32a auf, die das Elektronikbauteil absorbiert,
und absorbiert und hält das Elektronikbauteil mittels der Düse 32a,
um das Elektronikbauteil aus einem Bauteilzuführungsteil
(nicht gezeigt) zu entnehmen. Danach wird der Ladekopf 32 über
die Platte 4 bewegt und in Bezug auf die Platte 4 nach
unten bewegt, wobei das von der Düse 32a gehaltene
Elektronikbauteil an der Platte 4 angebracht wird. Der
Ladekopf 32 und der nicht gezeigte Kopfantriebsmechanismus
bilden einen Bauteilplatzierungsmechanismus, der das Elektronikbauteil
an der Platte 4 anbringt, auf die die Lötpaste 5 gedruckt
worden ist. Bei dem Anbringungsvorgang durch diesen Bauteilplatzierungsmechanismus
steuert ein Anbringungssteuerteil 37 auf der Basis der
in einem Anbringungsdatenspeicherteil 36 gespeicherten
Anbringungsdaten, das heißt auf der Basis der Anbringungskoordinaten
des Elektronikbauteils an der Platte 4, den Plattentransportpositionierungsteil 31 und
einen Ladekopfantriebsteil 33, wobei die Elektronikbauteil-Anbringungsposition
an der Platte 4 durch den Ladekopf 32 gesteuert
werden kann.
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In
dem Bewegungsdurchgang, bei dem sich der Ladekopf 32 über
die Platte 4 bewegt, wird ein Lotzuführungsteil 40 angeordnet,
der die Lötpaste 5 in dem vorgegebenen Beschichtungsdickenzustand zuführt.
Der Lotzuführungsteil 40 wird verwendet, um die
Lötpaste mittels Transferbeschichtung auf die Lötkontakthügel 34a eines
Elektronikbauteils 34 aufzutragen. Der Ladekopf 32,
der das Elektronikbauteil 34, das die Lötkontakthügel 34a auf
seiner unteren Fläche aufweist, mit der Düse 32a hält,
wird nämlich über den Lotzuführungsteil 40 bewegt,
das Elektronikbauteil 34 wird in Bezug auf den Lotzuführungsteil 40 nach
unten bewegt und die Lötkontakthügel 34a werden
mit der Lötpaste 5 in Kontakt gebracht, wobei die
Lötkontakthügel 34 mit der Lötpaste 5 transferbeschichtet
werden (siehe 8).
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Bei
der Ausführung wird, wie später beschrieben, anhand
des Zustandes der Lötpaste 5 auf der Platte 4 beurteilt,
ob die Übertragung der Lötpaste 5 notwendig
ist oder nicht. Diese Beurteilung wird mittels Vergleichsbezug durch
den Anbringungssteuerteil 37 zwischen dem Messergebnis
bei der Druckprüfvorrichtung M2 und in dem Anbringungsdatenspeicher 36 gespeicherten
Daten zulässiger Werte durchgeführt. Daher wirkt
der Anbringungssteuerteil 37 als Einrichtung zum Beurteilen
der Notwendigkeit von Lötpastenübertragung, die
auf der Basis des Messergebnisses der Höhe der Lötpaste 5,
das durch die für die Druckprüfvorrichtung M2
bereitgestellte Höhenmesseinrichtung erzielt worden ist,
beurteilt, ob das Übertragen der Lötpaste 5 zu
den Lötkontakthügeln 34a durch den Lotzuführungsteil 40 notwendig
ist oder nicht.
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Ein
Anzeigeteil 39 zeigt Indexdaten, die die verschiedenen
Betriebszustände der Elektronikbauteil-Platzierungsvorrichtung
M3 anzeigen, und anomale Informationen an, die Anomalie des Anbringungsbetriebszustandes
anzeigen. Ein Kommunikationsteil 38 führt Datenübertragung
und -empfang über das Kommunikationsnetzwerk 2 zwischen
der Elektronikbauteil-Platzierungsvorrichtung und dem Steuercomputer 3 oder
einer anderen Vorrichtung durch, die die Elektronikbauteil-Anbringungsstraße 1 bildet.
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Nächstfolgend
wird mit Bezugnahme auf 5 die Struktur eines Steuersystems
des Elektronikbauteil-Anbringungssystems beschrieben. Hierin wird
eine Datenübertragungs- und -empfangsfunktion beschrieben,
die die Aufgabe hat, Steuerparameter in dem Elektronikbauteil-Anbringungsprozess
zu erneuern. In 5 erfüllt ein Gesamtsteuerteil 50 die Datenübertragungs-
und -empfangsfunktion in dem Steuerungsverarbeitungsbereich, die
von dem Steuercomputer 3 ausgeführt wird. Der
Gesamtsteuerteil 50 empfängt die über
das Kommunikationsnetzwerk 2 übertragenen Daten
von jeder Vorrichtung, die die Elektronikbauteil-Anbringungsstraße
bildet, und gibt Daten über das Kommunikationsnetzwerk 2 als
Parametererneuerungsdaten auf der Basis eines zuvor eingestellten
Verarbeitungsalgorithmus an jede Vorrichtung aus.
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Der
Prüfungs-Messungs-Verarbeitungsteil 26, der für
die in 3 gezeigte Druckprüfvorrichtung M2 bereitgestellt
wird, ist nämlich über den Kommunikationsteil 28 mit
dem Kommunikationsnetzwerk 2 verbunden. Des Weiteren sind
die jeweiligen Teile (siehe 2 und 4),
die für die Druckvorrichtung M1 und die Elektronikbauteil-Platzierungsvorrichtung M3
bereitgestellt werden, über den Kommunikationsteil 18, 38 mit
dem Kommunikationsnetzwerk 2 verbunden. Hierdurch kann
Rückführungsverarbeitung korrigierender/erneuemder
Steuerparameter der oberstromig angeordneten Vorrichtung auf der
Basis der Daten, die in dem Prüf-/Messschritt in der Druckprüfvorrichtung
M2 erzielt worden sind, und Mittkopplungsverarbeitung korrigierender/erneuernder
Steuerparameter der unterstromig angeordneten Vorrichtung jederzeit
durchgeführt werden, während jede Vorrichtung
arbeitet. Des Weiteren könnte der Steuercomputer 3 nicht
vorhanden sein, solange die Datenübertragungs- und -empfangssteuerungsfunktion in
dem Steuerteil jeder Vorrichtung vorhanden ist.
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Bei
der Struktur des vorgenannten Elektronikbauteil-Anbringungssystems
ist die Druckprüfvorrichtung M2 unabhängig zwischen
der Druckvorrichtung M1 und der Elektronikbauteil-Platzierungsvorrichtung
M3 angeordnet. Die Funktion der Druckprüfvorrichtung M2
kann jedoch an der Druckvorrichtung M1 oder der Elektronikbauteil-Platzierungsvorrichtung
M3 angebracht sein. In der Druckvorrichtung M1 sind nämlich
der Höhenmesser 23 und die Plattenerkennungskamera 24 derart
angeordnet, dass die Höhenmessung und die Druckprüfung
für die Platte 4 nach dem Drucken durchgeführt
werden können, und die Funktionen des Höhenmessers 22,
der Plattenerkennungskamera 24, des Bilderkennungsteils 25, des
Prüfungs-Messungs-Verarbeitungsteils 26, des Prüfdatenspeichers 27 und
des Prüfungs-Messungs-Steuerteils 28 werden zu
der Steuerungsfunktion der Druckvorrichtung M1 hinzugefügt.
Hierdurch können für die Platte 4 nach
dem Drucken die Druckprüfung und die Höhenmessung, ähnlich
denen bei der Druckprüfvorrichtung M2, in der Druckvorrichtung M1
durchgeführt werden. Außerdem können,
wenn diese Funktionen an der Elektronikbauteil-Platzierungsvorrichtung
M3 angebracht sind, die Druckprüfung und die Höhenmessung
auf ähnliche Weise durchgeführt werden. In diesem
Fall werden in der Elektronikbauteil-Platzierungsvorrichtung M3
die ähnliche Druckprüfung und Höhenmessung
für die Platte 4, die direkt von der Druckvorrichtung
M1 transportiert worden ist, vor dem Bauteilanbringungsvorgang ausgeführt.
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Nächstfolgend
wird das Elektronikbauteil-Anbringungsverfahren zum Anbringen des
Elektronikbauteils 34 mit den mehreren Lötkontakthügeln 34a an
seiner unteren Fläche an der Platte 4 durch das
Elektronikbauteil-Anbringungssystem bei der Ausführung
entlang einem Ablauf in 6 unter Bezugnahme auf jede
Figur beschrieben. Zuerst wird durch die Druckvorrichtung M1, wie
in 7(a) gezeigt, die Lötpaste 5 auf
die Elektroden 4a der Platte 4 gedruckt (Druckschritt)
(ST1). Nächstfolgend wird die Platte 4 nach dem
Drucken in die Druckprüfvorrichtung M2 transportiert und
die Druckprüfung und die Höhenmessung für
die Platte 4 werden ausgeführt, wie in 7(b) gezeigt (ST2). Es wird nämlich ein
Bild der auf die Elektroden 4a gedruckten Lötpaste 5 aufgenommen
und von der Plattenerkennungskamera 24 erkannt, um dadurch
die Druckprüfung durchzuführen, und die Höhenposition
der Lötpaste 5 wird durch den Höhenmesser 22 gemessen
(Messschritt).
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Bei
der Höhenmessung durch den Höhenmesser 22 wird
die Höhenposition jeder Lötpaste 5 auf
der Platte 4 gemessen und die Höhenposition der Lötpaste 5 in
jedem Abschnitt wird einzeln erzielt. Anhand dieser mehreren Höhenmessergebnisse
wird eine Abweichung Δh der Höhe der Lötpaste 5 bestimmt.
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Auch
wenn die Abweichung Δh nahezu durch Verwindung der Platte 4 verursacht
wird, kann sie außerdem durch Schwankung des Druckzustands
in der Druckvorrichtung M1 verursacht werden. Die derartige Schwankung
wird ebenfalls als die Abweichung der Höhe der Lötpaste 5 erfasst.
Falls lediglich die durch die Verwindung der Platte 4 verursachte
Abweichung verwendet wird, wird nicht nur die Lötpaste 5 als
das Objekt der direkten Höhenmessung verwendet, sondern
es kann außerdem der Verwindungszustand der Platte 4 anhand
der Messergebnisse bei mehreren Plattenhöhenmesspunkten erfasst
werden, um dadurch die Abweichung Δh der Höhe
der Lötpaste 5 anzunehmen.
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Danach
werden die derart erzielten Messergebnisse zu der Elektronikbauteil-Platzierungsvorrichtung
M3 gesendet (ST3) und die Platte 4 wird zu der Elektronikbauteil-Platzierungsvorrichtung
M3 transportiert. Der Anbringungssteuerteil 37 beurteilt auf
der Basis der gesendeten Messergebnisse, ob die Übertragung
der Lötpaste notwendig ist oder nicht (ST4). Wenn nämlich
die Abweichung Δh der Höhe der Lötpaste 5 auf
der Platte 4 den zulässigen Wert überschreitet,
der zuvor eingestellt und in dem Anbringungsdatenspeicher 36 gespeichert
worden ist, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass auf Grund der
Verteilung der Lotmenge in der Höhenrichtung schlechte
Verbindung entsteht, so dass der Anbringungssteuerteil 37 urteilt,
dass es notwendig ist, die Lötpaste 5 durch die Übertragung
hinzuzufügen. Wenn die Abweichung Δh der zulässige
Wert oder geringer ist, urteilt der Anbringungssteuerteil 37, dass
es nicht notwendig ist, die Lötpaste 5 durch die Übertragung
hinzuzufügen.
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Wenn
der Anbringungssteuerteil 37 geurteilt hat, dass die Lötpastenübertragung
notwendig ist, wird der Lötpastenübertragungsvorgang
ausgeführt (ST5). Wie in 8(a) gezeigt,
wird nämlich der Ladekopf 32, der das Elektronikbauteil 34 durch
die Absorptionsdüse 32a hält, über
den Lotzuführungsteil 40 bewegt, in dem ein Beschichtungsfilm
der Lötpaste 5 ausgebildet wird, und nächstfolgend
wird die Absorptionsdüse 32a nach unten bewegt,
wie in 8(b) gezeigt, um die Lötkontakthügel 34a in
Kontakt mit dem Beschichtungsfilm der Lötpaste 5 zu bringen.
Danach wird, wie in 8(c) gezeigt,
die Absorptionsdüse 32a nach oben bewegt, wobei
die vorgegebene Menge der Lötpaste 5 den Lötkontakthügeln 34a durch
die Übertragung zugeführt wird.
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Nachdem
der Lötpastenübertragungsvorgang ausgeführt
worden ist oder wenn in dem ST4 geurteilt wird, dass die Lötpastenübertragung
nicht notwendig ist, wird der Elektronikbauteil-Anbringungsvorgang
ausgeführt (Elektronikbauteil-Anbringungsschritt) (ST6). 9(a) zeigt einen Zustand, bei dem der Schritt
zu dem Elektronikbauteil-Anbringungsvorgang weitergeht, nachdem
der Lötpastenübertragungsvorgang ausgeführt
worden ist. In diesem Zustand ist nämlich auf Grund der
Verwindung der Platte 4 die Höhenposition der
Lötpaste 5, die auf die Elektrode 4a gedruckt
ist, die sich auf der Außenkantenabschnittsseite befindet,
niedriger als die Höhenposition der Lötpaste 5,
die auf die Elektrode 4a gedruckt ist, die sich in der
Mitte befindet.
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Bei
dem Elektronikbauteil-Anbringungsvorgang werden zuerst die Lötkontakthügel 34a mit
der Lötpaste 5 ausgerichtet, die auf die Elektrode 4a gedruckt
ist. Nächstfolgend wird die Absorptionsdüse 32a nach
unten bewegt, wodurch die Lötkontakthügel 34a durch
die Lötpaste 5 auf den Elektroden 4a landen,
wie in 9(b) gezeigt. Zu diesem Zeitpunkt kommt,
da die Lötpaste 5 zuvor auf die Lötkontakthügel 34a übertragen
worden ist, selbst bei der Elektrode 4a auf der Außenkantenabschnittsseite,
die eine niedrigere Höhenposition aufweist als der Mittelabschnitt,
die Lötpaste 5, die durch die Übertragung
zu dem Lötkontakthügel 34a hinzugefügt
wurde, sicher in Kontakt mit der Lötpaste 5, die
auf die Elektrode 4a gedruckt ist.
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Danach
wird die Platte 4, an der das Elektronikbauteil angebracht
worden ist, zu der Aufschmelzvorrichtung M4 transportiert (ST7)
und auf die Temperatur des Lotschmelzpunktes oder höher
erwärmt. Hierdurch werden die Lötkontakthügel 34a und
das Lot in der Lötpaste 5 geschmolzen und das
Elektronikbauteil 34 wird mittels Lötverbindung
an den Elektroden 4a an der Platte 4 angebracht
(Aufschmelzschritt) (ST8). Zu diesem Zeitpunkt verursacht das Elektronikbauteil 34 thermische
Verformung und zeigt ein derartiges Verformungsverhalten, dass sich die
Außenkantenabschnitte nach oben verwinden. Daher verformen
sich die Lötkontakthügel 34a, die sich
an den Außenkantenabschnitten befinden, zusammen mit dem
Elektronikbauteil 34 derart, dass der Abstand zwischen
dem Lötkontakthügel 34a und der Elektrode 4a zunimmt.
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Außerdem
befindet sich die Lötpaste 5, deren Menge durch
die zusätzliche Zuführung der Lötpaste
durch die Übertragung erhöht worden ist, in einem
Kontaktzustand sowohl mit dem Lötkontakthügel 34a als
auch mit der Elektrode 4a auch bei der Elektrode 4a auf
der Außenkantenabschnittsseite. Daher wird, wie in 9(c) gezeigt, die Lotkomponente, die durch Schmelzen
der Lötkontakthügel 34a erzielt worden
ist, mit der Lotkomponente integriert, die durch Schmelzen des Lots
in der Lötpaste 5 erzielt worden ist, um dadurch
Lötverbindungsteile 5* auszubilden, die das Elektronikbauteil 34 elektrisch mit
den Elektroden 34 verbinden.
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Wie
oben beschrieben, wird bei der Ausführung auf der Basis
des Höhenmessergebnisses, das durch vorhergehendes Messen
der Höhenposition der Lötpaste 5 auf
der Platte 4 erzielt worden ist, auf die die Lötpaste 5 gedruckt
worden ist, beurteilt, ob die Übertragung der Lötpaste
zu den Lötkontakthügel notwendig ist oder nicht.
Wenn geurteilt wird, dass die Übertragung notwendig ist,
wird, nachdem die Übertragung der Lötpaste ausgeführt
worden ist, das Elektronikbauteil an der Platte angebracht. Hierdurch kann
schlechte Verbindung verhindert werden, wenn das dünn bemessene
Halbleitergehäuse, das leicht die Verwindung verursacht,
mittels der Lötverbindung an der Platte angebracht wird.
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Diese
Anmeldung basiert auf der
japanischen
Patentanmeldung Nr. 2006-91201 , die am 29. März
2006 eingereicht wurde, und beansprucht den Nutzen ihrer Priorität,
wobei die Inhalte dieser Anmeldung in ihrer Gesamtheit mittels Bezug
hierin aufgenommen werden.
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Gewerbliche Verwertbarkeit
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Das
Elektronikbauteil-Anbringungssystem und das Elektronikbauteil-Anbringungsverfahren
der Erfindung weisen den Vorteil auf, dass die schlechte Verbindung
verhindert werden kann, wenn das dünn bemessene Halbleitergehäuse,
das leicht die Verwindung verursacht, mittels der Lötverbindung
an der Platte angebracht wird, und sind auf dem Gebiet verfügbar,
bei dem das Elektronikbauteil mittels Lötverbindung an
der Platte angebracht wird, um die Anbringungsplatte herzustellen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Betrifft
das Anbringen von Elektronikbauteilen, bei dem ein Elektronikbauteil
mit mehreren Lötkontakthügeln für externe
Verbindung an seiner unteren Fläche an einer Platte angebracht
wird, bei einem Elektronikbauteil-Anbringungsvorgang des vorhergehenden
Messens der Höhenposition von Lötpaste an der
Platte, auf die die Lötpaste gedruckt worden ist, und des
Anbringens des Elektronikbauteils an der Platte, auf die die Lötpaste
gedruckt worden ist, mittels eines Ladekopfes, wobei auf der Basis
des Messergebnisses der Höhe der Lötpaste beurteilt
wird, ob das Übertragen der Lötpaste zu den Lötkontakthügeln
notwendig ist oder nicht. Falls geurteilt wird, dass das Übertragen
notwendig ist, wird das Übertragen der Lötpaste
ausgeführt und danach wird das Elektronikbauteil an der
Platte angebracht. Hierdurch kann die schlechte Verbindung verhindert
werden, wenn ein dünn bemessenes Halbleitergehäuse,
das leicht Verwindung verursacht, mittels Lötverbindung an
der Platte angebracht wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste
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des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2000-315896
A [0002]
- - JP 2006-91201 [0044]