JP2000077837A - 半田ボール搭載装置及び搭載方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搭載ヘッドへの半田ボールの吸着が容易確実
で，プリント基板等のワークへの半田ボールの搭載が迅
速かつ正確な半田ボール搭載装置，半田ボール搭載方
法，及びそれに用いる整列治具を提供すること。 【解決手段】 搭載機７０上に載置したプリント基板６
６に半田ボール６５を搭載するものである。半田ボール
を整列させる整列治具２と，これに半田ボールを供給す
る半田ボール供給機３１と，余分の半田ボールを回収す
る回収機４と，整列治具上の半田ボールを吸着させて搭
載機上のプリント基板へ移載する搭載ヘッド５と，整列
治具を１個又は複数個載置する整列テーブル３とからな
る。回収機は，回収した半田ボールを入れる貯留容器４
１と，その内の半田ボールをガス流体により半田ボール
供給機へ再送するガス搬送手段４２とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，プリント基板等のワークに半田
ボールを搭載するにあたって，搭載ヘッドが半田ボール
を効率的に吸着し，ワークに正確に搭載できる半田ボー
ル搭載装置，半田ボール搭載方法，及びそれに用いる整
列治具に関する。

【０００２】

【従来技術】従来，ボールグリッドアレイ用のプリント
基板等のワークに半田ボールを搭載する装置としては，
例えば，以下の半田ボール搭載装置が用いられている。
即ち，図１１〜図１３に示すごとく，上記半田ボール搭
載装置９は，半田ボールを収容すると共に，これを供給
する半田ボール供給機９１，ワークとしてのプリント基
板６６に半田ボール６５を搭載する搭載ヘッド５，プリ
ント基板６６を搬送するベルトコンベア８とからなる。

【０００３】図１２に示すごとく，上記半田ボール供給
機９１の収容部９１０内には，大量の半田ボール６５が
入れられており，収容部９１０の下方には，フィルター
９１１が設けられ，該フィルター９１１の下方には中空
部９１２が設けられている。なお，大量の半田ボール６
５の上面はブラシ等でならされた状態である。

【０００４】次に，上記搭載ヘッド５は，半田ボール供
給機９１とベルトコンベア８との間を移動する移動制御
装置５１を有している。また，搭載ヘッド５は，図１３
に示すごとく，プリント基板６６上に設けた半田付けパ
ット６６１（図１３）に対応する位置に，半田ボール６
５を吸着するための空気吸引口である吸着部５０を有し
ている。

【０００５】次に，上記半田ボール搭載装置９を用いた
半田ボールの搭載方法について説明する。まず，上記ベ
ルトコンベア８は，図１１に示すごとく，搬送治具６７
に装着されたプリント基板６６を，半田ボール供給機９
１の正面まで搬送する。そして，半田ボール６５が搭載
されるまで待機する。

【０００６】この間，上記搭載ヘッド５は，半田ボール
供給機９１上まで，矢印ａ（図１１）の方向に水平移動
する。次いで，図１２（Ａ）に示すごとく，吸着部５０
が上記大量の半田ボール６５の上面に対面するまで下降
する。次いで，搭載ヘッド５は振動しながら空気を吸引
して，図１２（Ｂ）に示すごとく，吸着部５０に半田ボ
ール６５を吸着させる。このとき，上記半田ボール供給
機９１は，中空部９１２から収容部９１０へ窒素等のガ
スを送入して半田ボール６５を吹き上げ，半田ボール６
５の吸着を補助している。

【０００７】次いで，上記搭載ヘッド５は，図１２
（Ｃ）に示すごとく，半田ボール６５を吸着したまま上
昇し，上記ベルトコンベア８上まで矢印ｂ（図１１）の
方向に移送する。そして，図１３（Ａ）に示すごとく，
プリント基板６６上に下降し，半田ボール６５の吸着を
解除する。これにより，図１３（Ｂ）に示すごとく，プ
リント基板６６上の半田付けパット６６１に半田ボール
６５を搭載する。そして，上記ベルトコンベア８は，図
１１に示すごとく，半田ボール６５が搭載されたプリン
ト基板６６を搬送治具６７に装着した状態で搬送する。
半田ボール６５は，その後の工程において，半田付けパ
ット６６１に融着される。

【０００８】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来の半
田ボール搭載装置９においては，次の問題がある。即
ち，半田ボール供給機９１内の半田ボール６５は，図１
２に示すごとく，無秩序に大量に収容されている。その
ため，上記半田ボール６５の上面をブラシ等でならすに
も限界があり，搭載ヘッド５の吸着部５０に上記半田ボ
ール６５を正確に吸着させることが非常に困難である。

【０００９】例えば，図１３に示すごとく，半田ボール
６５の直径が０．６ｍｍ，吸着部５０である空気吸引口
間のピッチが１．２７ｍｍと狭い場合には，余分な半田
ボール６５９が搭載ヘッド５に吸着されてしまう。そし
て，プリント基板６６に設けた半田付けパット６６１以
外の位置にまで，半田ボール６５９を搭載してしまうこ
とがある。また，搭載ヘッド５への半田ボール６５の吸
着が非効率的であるため，プリント基板６６への半田ボ
ール６５の搭載に時間がかかり，プリント基板６６のタ
クトタイムを超過してしまう場合も考えられる。

【００１０】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，搭載ヘッドへの半田ボールの吸着が容易
確実で，ワークへの半田ボールの搭載が迅速かつ正確な
半田ボール搭載装置，半田ボール搭載方法，及びそれに
用いる整列治具を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題の解決手段】請求項１の発明は，搭載機上に載置
したワークに半田ボールを搭載するための半田ボール搭
載装置において，半田ボールを所定位置に整列させるた
めの整列治具と，該整列治具に上記半田ボールを供給す
る半田ボール供給機と，上記整列治具に充填しきれなか
った余分の半田ボールを回収するための回収機と，上記
整列治具上の半田ボールを吸着させて上記半田ボールを
上記搭載機上のワークへ移載するための搭載ヘッドと，
上記整列治具を１個又は複数個載置するための整列テー
ブルとからなり，かつ，上記回収機は，回収した上記半
田ボールを入れる貯留容器と，該貯留容器内の半田ボー
ルをガス流体により上記半田ボール供給機へ再送するガ
ス搬送手段とを有することを特徴とする半田ボール搭載
装置にある。

【００１２】本発明において最も注目すべきことは，半
田ボール搭載装置は，半田ボールを整列させる整列治具
と，該整列治具を１個又は複数個載置する整列テーブル
とを有していることである。

【００１３】上記半田ボール搭載装置は，大きく分け
て，半田ボールを予め整列しておく整列部分と，上記半
田ボールを搭載しようとするワークを載置した搭載部分
と，上記整列部分から上記搭載部分へ半田ボールを移送
する移送部分とからなる。

【００１４】上記整列部分としては，上記整列治具，整
列テーブル，半田ボール供給機，回収機がこれに該当す
る。上記整列治具は，整列した半田ボールを上記搭載ヘ
ッドに受け渡すために，上方が開放された受皿状であ
り，上記搭載ヘッドに対向する面が半田ボールの整列部
となっている。

【００１５】また，上記搭載部分としては，上記搭載機
がこれに該当する。上記搭載機は，ワークを載置する台
である。上記搭載機は，固定された台でもよいし，載置
部分を移動させることが可能な台でもよい。上記搭載機
としては，例えば，ベルトコンベア，回転式のテーブル
等がある。上記ワークとしては，例えば，プリント基
板，半導体搭載用部品等がある。また，上記移送部分と
しては，上記搭載ヘッドがこれに該当する。

【００１６】次に，本発明の作用効果につき説明する。
上記半田ボール搭載装置においては，上記半田ボール供
給機が上記整列治具上に半田ボールを充填すると，上記
整列治具に半田ボールがセットされる。そして，上記整
列治具に充填しきれなかった余分の半田ボールは，上記
整列治具の外に排出されて上記回収機の貯留容器に回収
される。そのため，上記整列治具上においては，ワーク
に搭載される半田ボールが確実に所定位置に整列された
状態となっている。一方，上記回収機は，上記貯留容器
内に回収した半田ボールを，上記ガス搬送手段が送出し
たガス流体により，上記半田ボール供給機へ再送する。
そのため，上記半田ボールの損傷を極力押さえて，上記
再送を容易かつ迅速に行うことができる。上記ガス流体
としては，例えば空気，窒素ガス等がある。

【００１７】次いで，上記搭載ヘッドは，上記整列治具
上の半田ボールを吸着する。このとき，上記半田ボール
は，上記のごとく，確実に所定位置に整列された状態と
なっている。そのため，上記搭載ヘッドは，吸着ミスが
なく，短時間で上記半田ボールを容易確実に吸着するこ
とができる。次いで，上記搭載ヘッドは，上記半田ボー
ルを吸着したまま上記搭載機上まで移送して，上記搭載
機上のワークへ半田ボールを搭載する。

【００１８】一方，上記整列テーブルとしては，直線運
動式又は回転式の整列テーブルを採用することができ
る。そして，１個の整列治具を載置する場合には，直線
運動式の整列テーブルを採用し，上記半田ボール供給機
と上記搭載ヘッドとの間を直線運動等の単純で最短距離
の移動を行うことにより，より一層高速運動が可能とな
る。

【００１９】また，複数個の整列治具を載置する場合に
は，回転式の整列テーブルを採用し，上記半田ボールの
充填，整列，排出は，上記搭載ヘッドが半田ボールを移
載している間にも行わせる。そのため，その間に，上記
整列治具に半田ボールを整列させて，準備しておくこと
ができる。それ故，順次上記整列テーブルを回転させる
ことによって，上記ワークへの半田ボールの搭載を，迅
速かつ正確に行うことができる。なお，上記半田ボール
の回収，再送についても，上記搭載ヘッドが半田ボール
を移載している間にも行われている。

【００２０】また，例えば，上記半田ボールの整列を，
より一層確実にするために検査等の工程を設ける場合に
も，上記整列テーブルに載置する整列治具の個数を増や
すことによって，容易に対応することができる。また，
上記搭載ヘッドの半田ボール移載速度に合わせて，上記
整列テーブルに載置する整列治具の個数を調節すること
もできる。

【００２１】次に，請求項２の発明のように，上記整列
治具は，上記ワーク上に設けた半田付けパットに対応す
る位置に，上記半田ボールを整列させるための整列用凹
部を有していることが好ましい。この場合には，より確
実に上記ワークの半田付けパットに半田ボールを搭載す
ることができる。

【００２２】次に，請求項３の発明のように，上記整列
用凹部は吸引孔になっており，該吸引孔には上記半田ボ
ールを吸引するための吸引機を接続していることが好ま
しい。この場合には，上記吸引機が上記吸引孔から上記
半田ボールを吸引することによって，より迅速に上記半
田ボールを上記整列用凹部に収容させて，整列させるこ
とができる。

【００２３】次に，請求項４の発明のように，上記搭載
ヘッドは，上記半田付けパットに対応する位置に，上記
半田ボールを吸着する吸着部を有し，該吸着部は空気吸
引口又は静電吸着器であることができる。

【００２４】次に，請求項５の発明のように，上記整列
治具は，上記ワーク上に設けた半田付けパットの範囲よ
りも広い範囲に，マトリックス状に上記整列用凹部を有
することができる。この場合には，上記ワークにおける
半田付けパットの配設範囲の形状に関係なく，半田ボー
ルをマトリックス状に整列することができる。そして，
マトリックス状に整列させた半田ボールの中，上記半田
付けパットの位置に対応する位置にある半田ボールのみ
を，ワークに搭載することができる。そのため，様々な
半田付けパットの配設範囲を有するワークに対応するこ
とができる。

【００２５】次に，請求項６の発明のように，上記搭載
機は，ワークを載置する回転式の搭載テーブルと，該搭
載テーブルに半田ボール搭載前のワークを載置する搬入
機と，半田ボール搭載後のワークを搬出する搬出機とを
有することが好ましい。

【００２６】この場合には，上記搭載機に上記ワークを
載置するにあたって，上記搬入機が，上記回転式の搭載
テーブルに上記ワークを搭載する。そのため，上記搭載
テーブルを回転させることによって，例えばワークの位
置チェック，フラックスの転写等，上記ワークの準備に
要する工程を順次行わせることができる。それ故，上記
ワークへの半田ボールの搭載を，迅速かつ正確に行うこ
とができる。なお，上記搬出機は，搬入機に兼用させる
こともできる。

【００２７】また，上記整列テーブルと同様に，上記搭
載テーブルに載置するワークの個数を増やすことによっ
て，上記半田ボールの搭載ミスを確実に防止するために
検査等の工程を設けることができる。

【００２８】次に，請求項７の発明のように，上記搭載
ヘッドは，上記整列テーブルと搭載テーブルとの間を移
動する移動制御装置を有することが好ましい。この場合
には，上記移動制御装置が，上記搭載ヘッドを上記整列
テーブルに載置した整列治具上に移動することができる
と共に，上記搭載ヘッドを上記搭載テーブルに載置した
ワーク上に移動することができる。そのため，上記整列
治具によって整列された半田ボールを確実に上記ワーク
上に移載することができる。

【００２９】次に，請求項８の発明のように，上記ガス
搬送手段は，上記回収機と上記半田ボール供給機との間
に配設した再送チューブと，該再送チューブ内へ上記半
田ボールを送入するためのガス流体送出パイプとを有す
ることが好ましい。この場合には，上記ガス流体送出パ
イプが，ガス流体を送出することによって，上記再送チ
ューブ内へ上記半田ボールを送入することができる。そ
して，上記再送チューブを通じて上記回収機から上記半
田ボール供給機へ，上記半田ボールを確実に再送するこ
とができる。

【００３０】次に，請求項９の発明のように，上記ガス
流体送出パイプは，その先端ノズルを上記再送チューブ
の内部に挿入してあり，上記先端ノズルより加圧したガ
ス流体を上記再送チューブ内に送入する際に上記再送チ
ューブの開口部に発生する吸引現象により，上記半田ボ
ールを上記再送チューブ内へ吸引して，上記ガス流体に
より上記半田ボールを上記半田ボール供給機へ再送する
よう構成してあることが好ましい。

【００３１】この場合には，上記先端ノズルから上記再
送チューブ内に加圧したガス流体を送入することによ
り，上記半田ボールを上記再送チューブの開口部から内
部に吸引することができる。そのため，上記半田ボール
を上記再送チューブ内に容易かつスムーズに送入するこ
とができる。

【００３２】次に，請求項１０の発明は，搭載機上に載
置したワークに半田ボールを搭載するための半田ボール
搭載方法において，半田ボールを所定位置に整列させる
ための整列治具に半田ボール供給機より半田ボールを供
給し，該整列治具に充填しきれなかった余分の半田ボー
ルを回収機に回収し，上記整列治具上の半田ボールを吸
着させて上記半田ボールを上記搭載機上のワークへ移載
し，一方，上記回収した半田ボールはガス流体により再
び上記半田ボール供給機へガス搬送することを特徴とす
る半田ボール搭載方法にある。

【００３３】本発明の搭載方法によれば，上記半田ボー
ル供給機が上記整列治具上に半田ボールを充填すると，
上記整列治具に半田ボールがセットされる。次いで，上
記整列治具に充填しきれなかった余分の半田ボールは，
上記整列治具の外に排出されて上記回収機に回収され
る。そのため，上記整列治具上においては，ワークに搭
載される半田ボールに余分な半田ボールが混入すること
なく，半田ボールを容易，確実に所定位置に整列するこ
とができる。一方，上記回収した半田ボールは，ガス流
体により再び上記半田ボール供給機へガス搬送する。そ
のため，上記半田ボールの損傷を極力押さえて，上記再
送を容易かつ迅速に行うことができる。

【００３４】次に，請求項１１の発明のように，上記余
分の半田ボールを回収した後，上記整列治具上に搭載さ
れた半田ボールが所定位置に整列されているか否かを検
査することが好ましい。この場合には，検査の結果，所
定位置に半田ボールが位置していない不良品が検出され
た場合には，これを回収するため，上記不良品が出荷さ
れることを防止することができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかる半田ボール搭載装置，半田
ボール搭載方法，及びそれに用いる整列治具について，
図１〜図９を用いて説明する。本例の半田ボール搭載装
置は，搭載機７０の搭載テーブル７上に載置したワーク
としてのプリント基板６６に，半田ボール６５を搭載す
るための半田ボール搭載装置である。

【００３６】図１〜図９に示すごとく，上記半田ボール
搭載装置１は，半田ボール６５を所定位置に整列させる
ための整列治具２と，該整列治具２に上記半田ボール６
５を供給する半田ボール供給機３１と，上記整列治具２
に充填しきれなかった余分の半田ボール６５を回収する
ための回収機４と，上記整列治具２上の半田ボール６５
を吸着させて上記半田ボール６５を搭載機７０の搭載テ
ーブル７上のプリント基板６６へ移載するための搭載ヘ
ッド５と，上記整列治具２を複数個載置するための回転
式の整列テーブル３とからなる。

【００３７】また，上記回収機４は，回収した上記半田
ボール６５を入れる貯留容器４１と，該貯留容器４１内
の半田ボール６５をガス流体により上記半田ボール供給
機３１へ再送するガス搬送手段４２とを有する

【００３８】上記半田ボール搭載装置１は，大きく分け
て，半田ボール６５を予め整列しておく整列部分と，上
記半田ボール６５を搭載しようとするプリント基板６６
を載置した搭載部分と，上記整列部分から上記搭載部分
へ半田ボール６５を移送する移送部分とからなる。

【００３９】以下，これらについて詳説する。まず，上
記整列部分は，上記整列治具２，整列テーブル３，半田
ボール供給機３１，回収機４よりなる。上記整列治具２
は，図２〜図５に示すごとく，受皿状であり，整列した
半田ボール６５を搭載ヘッド５に受け渡すために，上方
が開放されている。そして，上記搭載ヘッド５に対向す
る上面２６が半田ボール６５の整列部を形成している。
また，整列治具２は，充填しきれなかった余分の半田ボ
ール６５を排出するために，一辺が開放されている。ま
た，整列治具２は，開放された一辺の下端に，整列治具
２自体を傾斜させるための回動軸２３を有している。

【００４０】また，上記整列治具２の整列部は，図５，
図８に示すごとく，上記プリント基板６６上に設けた半
田付けパット６６１（図６）に対応する位置に，上記半
田ボール６５を１個づつ入れて整列させるための整列用
凹部２１を多数個設けている（図８）。該整列用凹部２
１は，図５に示すごとく，吸引孔２１０を有し，該吸引
孔２１０には半田ボール６５を減圧吸引するための吸引
機３４（図２）を接続してなる。図中の符号３４０は，
吸引用のフレキシブルチューブである。

【００４１】次に，整列テーブル３は円形の回転式テー
ブルであり，図１に示すごとく，４個の上記整列治具２
を円状に配設している。該整列治具２の回動軸２３は，
上記整列テーブル３の外周に面して，上記整列テーブル
３の係合部（図示略）に係合される。また，上記整列テ
ーブル３には，上記整列治具２の位置に対応して右回り
に，上記半田ボール供給機３１と上記回収機４とが１台
ずつで１セットとなり，これらが２セット配設されてい
る。また，上記整列テーブル３には，半田ボール６５の
整列チェック用の検査機３３が配設されている。

【００４２】なお，図中には示していないが，図中上方
に位置する回収機４の上にも，上記半田ボール供給機３
１が配設されている。なお，本例においては，半田ボー
ルの整列をより一層確実にするために，上記半田ボール
供給機３１と上記回収機４とを２セット配設している
が，上記半田ボール供給機３１と上記回収機４とが１セ
ットのみで配設されていてもよい。

【００４３】上記半田ボール供給機３１は，図３に示す
ごとく，上下動可能なホッパー３２を有する。ホッパー
３２の下方には開口部３２０を設けてあり，開口部３２
０にはこれを開閉するシャッター３２１を設けてある。
上記回収機４は，図４，図９に示すごとく，上記整列治
具２より排出された上記半田ボール６５を受ける貯留容
器４１と，回収した半田ボール６５を上記半田ボール供
給機３１に戻すガス搬送手段４２とを有している。

【００４４】上記ガス搬送手段４２は，図４に示すごと
く，上記回収機４の貯留容器４１と上記半田ボール供給
機３１のホッパー３２との間に配設した再送チューブ４
３と，該再送チューブ４３内へ上記半田ボール６５を送
入するためのガス流体送出パイプ４４とを有する。

【００４５】上記ガス流体送出パイプ４４は，図９に示
すごとく，その先端ノズル４４１を上記再送チューブ４
３の内部に挿入してある。また，上記先端ノズル４４１
より加圧したガス流体を上記再送チューブ４３内に送入
する際に上記再送チューブ４３の開口部４３０に発生す
る吸引現象により，上記半田ボール６５を上記再送チュ
ーブ４３内へ吸引して，上記ガス流体により上記半田ボ
ール６５を上記半田ボール供給機３１へ再送するよう構
成してある。

【００４６】また，図１に示すごとく，上記整列テーブ
ル３上には，上記回収機４に対応する位置に傾斜プレー
ト４５が配設されている。なお，該傾斜プレート４５
は，上記整列テーブル３に固定されたエアシリンダ（図
示略）に固定され，上記整列テーブル３の外周から中央
に向かって進退できるように配設されている。また，上
記傾斜プレート４５は，図４に示すごとく，上記整列テ
ーブル３の外周から中央に向かって高さが高くなる傾斜
面４５１を有する。

【００４７】次に，上記搭載部分としては，上記搭載機
７０がこれに該当する。上記搭載機７０は，図１に示す
ごとく，プリント基板６６を載置する回転式の搭載テー
ブル７と，該搭載テーブル７に半田ボール６５搭載前の
プリント基板６６を載置する搬入機７５とを有する。な
お，該搬入機７５は，半田ボール６５搭載後のプリント
基板６６を搬出する搬出機でもある。

【００４８】次に，上記搭載テーブル７は円形の回転式
テーブルであり，図１に示すごとく，プリント基板６６
を装着した６個の上記搬送治具６７を，円状に配設して
いる。また，上記搭載テーブル７には，上記搬送治具６
７の位置に対応して右回りに，プリント基板６６の装着
ずれチェック用の検出機７１，フラックス転写機７２，
半田ボール６５の整列チェック用の搭載検査機７３，不
良品排出機７４が配設されている。なお，上記搬入機７
５は，上記検出機７１と不良品排出機７４との間に配設
されている。

【００４９】次に，上記移送部分としては，上記搭載ヘ
ッド５がこれに該当する。搭載ヘッド５は，上記整列テ
ーブル３と搭載テーブル７との間を移動する移動制御装
置５１を有している。また，搭載ヘッド５は，プリント
基板６６上に設けた半田付けパット６６１（図６）に対
応する位置に，上記半田ボール６５を吸着するための空
気吸引口である吸着部５０を有している。

【００５０】次に，上記半田ボール搭載装置１の搭載方
法について説明する。まず，その概要について説明する
と，上記整列部分において，半田ボール６５を所定位置
に整列させるための整列治具２に半田ボール６５を供給
し，該整列治具２に充填しきれなかった余分の半田ボー
ル６５を回収した後，上記整列治具２上に搭載された半
田ボール６５が所定位置に整列されているか否かを検査
する。次いで，上記移送部分，搭載部分において，上記
整列治具２上の半田ボール６５を吸着させて上記半田ボ
ール６５を上記搭載機７０の搭載テーブル７上のプリン
ト基板６６へ移載する。

【００５１】次に，上記半田ボール搭載方法の詳細につ
き説明する。まず，半田ボール６５の整列について説明
する。上記半田ボール搭載装置１においては，図３
（Ａ）に示すごとく，上記半田ボール供給機３１が，上
記ホッパー３２のシャッター３２１を開ける。そして，
図３（Ｂ）に示すごとく，上記ホッパー３２の開口部３
２０から半田ボール６５を落とし，上記整列治具２の整
列部上に上記半田ボール６５を充填する。その後，図３
（Ｃ）に示すごとく，上記半田ボール供給機３１は，上
記ホッパー３２のシャッター３２１を閉じて上昇する。

【００５２】次いで，図４（Ａ）に示すごとく，上記傾
斜プレート４５を上記整列テーブル３の外周に向かって
移動させることにより，上記回動軸２３を支点にして上
記整列治具２を１回あるいは複数回連続して傾斜させ
る。これにより，上記整列治具２の開放された一辺か
ら，下方に位置する上記回収機４の貯留容器４１へ，上
記整列用凹部２１に充填しきれなかった余分の半田ボー
ル６５を，上記整列治具２の外に排出する。なお，排出
された半田ボール６５は，上記回収機４の貯留容器４１
に回収される。また，併せて上記吸引機３４（図２）
が，上記整列治具２の吸引孔２１０から空気を吸引す
る。このようにして，迅速かつ確実に，上記整列治具２
の整列用凹部２１内に半田ボール６５が１個づつセット
される。

【００５３】一方，図４（Ｂ）に示すごとく，上記回収
機４は，上記貯留容器４１内に回収した半田ボール６５
を，上記ガス搬送手段４２が送出したガス流体により，
上記半田ボール供給機３１へ再送する。

【００５４】具体的には，図９に示すごとく，上記ガス
搬送手段４２は，上記ガス流体送出パイプ４４の先端ノ
ズル４４１から上記再送チューブ４３内に加圧したガス
流体を送入する。これにより，上記再送チューブ４３の
開口部４３０に吸引現象が発生し，上記半田ボール６５
を上記再送チューブ４３の開口部４３０から内部に吸引
する。そのため，上記半田ボール６５を上記再送チュー
ブ４３内に容易かつスムーズに送入することができる。

【００５５】そして，図４（Ｂ）に示すごとく，上記ガ
ス流体送出パイプ４４が送出したガス流体により，上記
再送チューブ４３を通じて上記回収機４の貯留容器４１
から上記半田ボール供給機３１のホッパー３２へ，上記
半田ボール６５を確実に再送する。そのため，上記半田
ボール６５の損傷を極力押さえて，上記再送を容易かつ
迅速に行うことができる。

【００５６】そして，図４（Ｃ）に示すごとく，上記傾
斜プレート４５を上記整列テーブル３の中央に向かって
移動させることにより，上記整列治具２を水平に戻す。
そのため，上記整列治具２上においては，プリント基板
６６に搭載される半田ボール６５が，確実に所定位置
（整列用凹部２１）に整列された状態となっている。

【００５７】次いで，図１に示すごとく，上記検査機３
３が，移送，搭載前の上記半田ボール６５の整列状態が
正確であるか否かチェックを行う。整列部分におけるこ
こまでの一連の操作は，上記整列テーブル３を回転させ
ることによって順次行われている。

【００５８】なお，半田ボール６５が不足している場合
には，再度，半田ボール供給機３１から半田ボール６５
を供給したり，正確に整列されていない等の場合には，
回収機４に半田ボール６５を排出する等の措置が取られ
る。また，半田ボール６５の整列が正確に行われている
場合には，上記半田ボール６５を充填した整列治具２が
上記搭載テーブル７と近接した位置まで，上記整列テー
ブル３が右回りに回転する。

【００５９】次いで，上記搭載ヘッド５は，上記整列テ
ーブル３における上記半田ボール供給機３１と検査機３
３との間に位置する整列治具２上まで，矢印ａ（図１）
の方向に水平移動する。

【００６０】次いで，図５（Ａ）に示すごとく，吸着部
５０が所定位置に整列された半田ボール６５に対面する
まで下降する。次いで，上記吸引機３４による空気の吸
引を中止した状態で，上記搭載ヘッド５が空気を吸引し
て，図５（Ｂ）に示すごとく，吸着部５０に半田ボール
６５を吸着させる。このとき，上記半田ボール６５は，
上記のごとく，確実に所定位置に整列された状態となっ
ているため，搭載ヘッド５は，ほとんど吸着ミスがな
く，短時間で上記半田ボール６５を容易確実に吸着す
る。

【００６１】次いで，上記搭載ヘッド５は，図５（Ｃ）
に示すごとく，上記半田ボール６５を吸着したまま上昇
し，上記搭載テーブル７におけるフラックス転写機７２
と搭載検査機７３との間に位置する搬送治具６７上ま
で，矢印ｂ（図１）の方向に移送する。そして，図６
（Ａ）に示すごとく，上記搬送治具６７に装着されたプ
リント基板６６上に下降し，半田ボール６５の吸着を解
除する。これにより，図６（Ｂ）に示すごとく，上記フ
ラックスが塗布された半田付けパット６６１に半田ボー
ル６５を確実に搭載する。

【００６２】なお，上記半田ボール６５をプリント基板
６６に搭載する前に，上記搭載ヘッド５に余分な半田ボ
ールが吸着されていないか，逆に吸着漏れがないかチェ
ックするためにカメラを設置することもできる。また，
上記半田ボール６５をプリント基板６６に搭載した後に
は，上記搭載ヘッド５に余分な半田ボールが残っていな
いか，このカメラによりチェックすることもできる。

【００６３】上記半田ボール６５を搭載したプリント基
板６６を，図７に示す。また，上記半田付けパット６６
１に対応する位置に，上記整列用凹部２１を有する上記
整列治具２を，図８に示す。上記整列治具２は，上記半
田付けパット６６１に対応する位置に上記整列用凹部２
１を有している。これにより，より確実に上記プリント
基板６６の半田付けパット６６１に半田ボール６５を搭
載することができる。上記整列治具２は，図８に示すご
とく，同時に２つのプリント基板６６に半田ボール６５
を搭載できるように，２つの整列部としての上面２６を
有している。

【００６４】一方，上記整列テーブル３においては，図
１に示すごとく，４個の整列治具２が載置されており，
上記半田ボール６５の充填，整列，排出は，上記搭載ヘ
ッド５が半田ボール６５を移載している間にも行われて
いる。そのため，その間に，上記整列治具２に半田ボー
ル６５を整列させて，準備しておくことができる。それ
故，順次上記整列テーブル３を回転させることによっ
て，上記プリント基板６６への半田ボール６５の搭載
を，迅速かつ正確に行うことができる。なお，上記半田
ボール６５の回収，再送についても，上記搭載ヘッド５
が半田ボール６５を移載している間にも行われている。

【００６５】また，上記搭載ヘッド５の半田ボール移載
速度が比較的速い場合には，上記整列テーブル３に載置
する整列治具２の個数を増やして，上記整列治具２に半
田ボール６５を整列させた搭載待ち状態の整列治具２
を，比較的多く準備しておくこともできる。

【００６６】また，上記搭載ヘッド５により半田ボール
６５を吸着されて空になった整列治具２は，上記整列テ
ーブル３の回転によって，再び半田ボール６５の充填，
整列，排出のサイクルに戻される。以上が，半田ボール
６５の搭載時までの流れについての説明である。

【００６７】次に，半田ボール６５の搭載先であるプリ
ント基板６６の搭載前後の流れについて，図１を用いて
説明する。まず，搬送治具６７に装着された半田ボール
未搭載のプリント基板６６が，図１下方に示すリターン
コンベア８１から，上方に示す治具搬送コンベア８２を
経て，上記搭載機７０の搬入機７５まで搬送される。

【００６８】次いで，上記搬入機７５が，上記空のプリ
ント基板６６を装着した搬送治具６７を，上記治具搬送
コンベア８２から，上記回転式の搭載テーブル７に載置
（搬入）する。なお，その前又は後に，すでに半田ボー
ル６５を搭載したプリント基板６６を装着した搬送治具
６７を，上記搭載テーブル７から，上記治具搬送コンベ
ア８２に搬出する。

【００６９】次いで，上記搭載テーブル７の検出機７１
が，上記搭載テーブル７の所定の位置にプリント基板６
６が正確に載置されているか否かチェックを行う。な
お，プリント基板６６に装着ずれが生じている等の場合
には，自動運転を停止する等の措置が取られ，プリント
基板６６の装着が正確に行われている場合には，上記搭
載テーブル７が右回りに回転する。

【００７０】次いで，フラックス転写機７２が，上記プ
リント基板６６の所定位置にフラックスを転写する。次
いで，上記フラックスを転写されたプリント基板６６を
装着した搬送治具６７は上記整列テーブル３と近接した
位置に回送され，上記のごとく，半田ボール６５を搭載
される。このように，上記搭載テーブル７を回転させる
ことによって，上記プリント基板６６の準備に要する工
程を順次行わせることができる。そのため，上記プリン
ト基板６６への半田ボール６５の搭載を，迅速かつ正確
に行うことができる。

【００７１】なお，上記フラックス転写機７２を例えば
上記リターンコンベア８１等に配設することにより，上
記フラックスの転写は，上記搭載テーブル７上に載置
（搬入）される前の段階におけるプリント基板６６に対
して，行うことも可能である。

【００７２】次いで，移送，搭載後の上記半田ボール６
５の整列状態を最終確認するために，搭載検査機７３
が，半田ボール６５の移載が正確に行われているか否か
再チェックを行う。

【００７３】そして，半田ボール６５の移載が正確に行
われているプリント基板６６は，上記搬入機７５によっ
て，上記治具搬送コンベア８２に搬出される。一方，不
良品は，不良品排出機７４によって，不良品排出コンベ
ア８４に搬出される。このように，検査の結果，所定位
置に半田ボール６５が位置していない不良品が検出され
た場合には，これを回収するため，不良品が出荷される
ことを防止することができる。

【００７４】本例の半田ボール搭載装置１によれば，搭
載ヘッド５へ半田ボール６５を容易確実に吸着させるこ
とができる。また，プリント基板６６へ半田ボール６５
を迅速かつ正確に搭載させることができる。

【００７５】実施形態例２ 本例は，図１０に示すごとく，整列治具２が，プリント
基板６６上に設けた半田付けパット６６１の範囲よりも
広い範囲，即ち上記整列治具２の整列部の全面に，マト
リックス状に整列用凹部２２を有するようにしたもので
ある（図１０と図５を比較されたい）。その他は，実施
形態例１と同様である。

【００７６】本例の半田ボール搭載装置においては，上
記プリント基板６６における半田付けパット６６１の配
設範囲の形状に関係なく，半田ボール６５をマトリック
ス状に整列することができる。そして，マトリックス状
に整列させた半田ボール６５の中，上記半田付けパット
６６１の位置に対応する位置にある半田ボール６５のみ
を吸着して，プリント基板６６に搭載することができ
る。そのため，様々な半田付けパット６６１の配設範囲
を有するプリント基板に対応することができる。その他
は実施形態例１と同様の作用効果を有する。なお，上記
整列用凹部２２同士のピッチは，上記半田ボール６５の
直径以上である。また，上記ピッチは狭いほど，上記搭
載ヘッド５への半田ボール６５の吸着が確実になる。

【００７７】

【発明の効果】上述のごとく，本発明によれば，搭載ヘ
ッドへの半田ボールの吸着が容易確実で，ワークへの半
田ボールの搭載が迅速かつ正確な半田ボール搭載装置，
半田ボール搭載方法，及びそれに用いる整列治具を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１にかかる，半田ボール搭載装置の
平面図。

【図２】実施形態例１にかかる，整列治具の正面図。

【図３】実施形態例１にかかる，整列治具による半田ボ
ール整列方法の説明図。

【図４】図３につづく，整列治具による半田ボール整列
方法の説明図。

【図５】実施形態例１にかかる，半田ボール吸着，移送
方法の側面説明図。

【図６】実施形態例１にかかる，半田ボール搭載時の側
面説明図。

【図７】実施形態例１にかかる，半田ボールを搭載した
プリント基板の平面図。

【図８】実施形態例１にかかる，整列治具の平面図。

【図９】実施形態例１にかかる，ガス搬送手段の断面説
明図。

【図１０】実施形態例２にかかる，整列治具の断面図。

【図１１】従来例にかかる，半田ボール搭載装置の平面
図。

【図１２】従来例にかかる，半田ボール吸着，移送方法
の側面説明図。

【図１３】従来例にかかる，半田ボール搭載時の側面説
明図。

【符号の説明】

１．．．半田ボール搭載装置， ２．．．整列治具， ２１．．．整列用凹部， ３．．．整列テーブル， ３１．．．半田ボール供給機， ３２．．．ホッパー， ３３．．．検査機， ４．．．回収機， ４１．．．貯留容器， ４２．．．ガス搬送手段， ４３．．．再送チューブ， ４３０．．．開口部， ４４．．．ガス流体送出パイプ， ４４１．．．先端ノズル， ４５．．．傾斜プレート， ５．．．搭載ヘッド， ５１．．．移動制御装置， ６５．．．半田ボール， ６６．．．プリント基板， ６６１．．．半田付けパット， ６７．．．搬送治具， ７．．．搭載テーブル， ７１．．．検出機， ７２．．．フラックス転写機， ７３．．．搭載検査機， ７４．．．不良品排出機， ７５．．．搬入機， ８１．．．リターンコンベア， ８２．．．治具搬送コンベア，

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搭載機上に載置したワークに半田ボール
   を搭載するための半田ボール搭載装置において，半田ボ
   ールを所定位置に整列させるための整列治具と，該整列
   治具に上記半田ボールを供給する半田ボール供給機と，
   上記整列治具に充填しきれなかった余分の半田ボールを
   回収するための回収機と，上記整列治具上の半田ボール
   を吸着させて上記半田ボールを上記搭載機上のワークへ
   移載するための搭載ヘッドと，上記整列治具を１個又は
   複数個載置するための整列テーブルとからなり，かつ，
   上記回収機は，回収した上記半田ボールを入れる貯留容
   器と，該貯留容器内の半田ボールをガス流体により上記
   半田ボール供給機へ再送するガス搬送手段とを有するこ
   とを特徴とする半田ボール搭載装置。
2. 【請求項２】 請求項１の発明において，上記整列治具
   は，上記ワーク上に設けた半田付けパットに対応する位
   置に，上記半田ボールを整列させるための整列用凹部を
   有していることを特徴とする半田ボール搭載装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において，上記整列用凹
   部は吸引孔になっており，該吸引孔には上記半田ボール
   を吸引するための吸引機を接続してなることを特徴とす
   る半田ボール搭載装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項において，
   上記搭載ヘッドは，上記半田付けパットに対応する位置
   に，上記半田ボールを吸着する吸着部を有し，該吸着部
   は空気吸引口又は静電吸着器であることを特徴とする半
   田ボール搭載装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項において，
   上記整列治具は，上記ワーク上に設けた半田付けパット
   の範囲よりも広い範囲に，マトリックス状に上記整列用
   凹部を有していることを特徴とする半田ボール搭載装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一項において，
   上記搭載機は，ワークを載置する回転式の搭載テーブル
   と，該搭載テーブルに半田ボール搭載前のワークを載置
   する搬入機と，半田ボール搭載後のワークを搬出する搬
   出機とを有することを特徴とする半田ボール搭載装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか一項において，
   上記搭載ヘッドは，上記整列テーブルと搭載テーブルと
   の間を移動する移動制御装置を有することを特徴とする
   半田ボール搭載装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか一項において，
   上記ガス搬送手段は，上記回収機と上記半田ボール供給
   機との間に配設した再送チューブと，該再送チューブ内
   へ上記半田ボールを送入するためのガス流体送出パイプ
   とを有することを特徴とする半田ボール搭載装置。
9. 【請求項９】 請求項８において，上記ガス流体送出パ
   イプは，その先端ノズルを上記再送チューブの内部に挿
   入してあり，上記先端ノズルより加圧したガス流体を上
   記再送チューブ内に送入する際に上記再送チューブの開
   口部に発生する吸引現象により，上記半田ボールを上記
   再送チューブ内へ吸引して，上記ガス流体により上記半
   田ボールを上記半田ボール供給機へ再送するよう構成し
   てあることを特徴とする半田ボール搭載装置。
10. 【請求項１０】 搭載機上に載置したワークに半田ボー
    ルを搭載するための半田ボール搭載方法において，半田
    ボールを所定位置に整列させるための整列治具に半田ボ
    ール供給機より半田ボールを供給し，該整列治具に充填
    しきれなかった余分の半田ボールを回収機に回収し，上
    記整列治具上の半田ボールを吸着させて上記半田ボール
    を上記搭載機上のワークへ移載し，一方，上記回収した
    半田ボールはガス流体により再び上記半田ボール供給機
    へガス搬送することを特徴とする半田ボール搭載方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０において，上記余分の半田
    ボールを回収した後，上記整列治具上に搭載された半田
    ボールが所定位置に整列されているか否かを検査するこ
    とを特徴とする半田ボール搭載方法。