JP2001251099A - 電子部品実装装置用の基板の保持治具 - Google Patents
電子部品実装装置用の基板の保持治具Info
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Abstract
止することができる電子部品実装装置用の基板の保持治
具を提供することを目的とする。 【解決手段】 基板6の下面に当接して保持する電子部
品実装装置用の基板の保持治具において、基板6の下面
に当接するセラミックの基板受け部材5と金属の加熱ブ
ロック4とを、波形座金12とボルト13によって弾性
的に締結するととともに、基板受け部材5の下面に吸着
孔5aと連通する空隙部を設け、基板6を吸着して保持
する際に空隙部内を真空吸引することにより加熱ブロッ
ク4と基板受け部材5とを真空吸着させる。これによ
り、弾性締結を真空締結によって補強することができ、
過大な締結力によって加熱時の基板受け部材5と加熱ブ
ロック4との相対変位を阻害することがなく、加熱時の
保持治具の破損を防止することができる。
Description
の実装位置において基板の下面に当接して基板を保持す
る電子部品実装装置用の基板の保持治具に関するもので
ある。
装置では、基板に電子部品を搭載して実装する実装ステ
ージにおいて、基板の下面を保持して位置決めすること
が行われる。電子部品の接合には一般に加熱が必要とさ
れ、電子部品を保持した実装ヘッドには加熱手段を備え
たものが用いられる。そして電子部品を基板に搭載して
基板に対して押圧する実装動作時には電子部品は実装ヘ
ッドにより加熱される。
に基板は下面を保持されているため、電子部品に伝達さ
れた熱は基板を介して保持治具に伝達される。基板を介
して熱が保持治具に奪われると電子部品の加熱効率が低
下するため、従来より保持治具の基板との当接面には耐
熱性でしかも熱伝導率が小さいセラミックなどの材質が
用いられ、ステンレスなどの金属部材の上面にこのセラ
ミックの板部材を張り合わせた構造が一般に使用されて
いた。この張り合わせ構造にはボルト固定などの固定締
結が用いられていた。
セラミック部材と金属部材を張り合わせた構造の基板の
保持治具には、セラミックと金属の熱膨張率が大きく異
なる結果、加熱昇温時にセラミック部材の固定締結部に
クラックなどの破損が生じやすい。このため、熱膨張時
の相対変位を許容して破損を防止するために固定用のボ
ルトの締結トルクを適正値に設定するなどの繁雑な管理
を必要とし、管理不良の場合には使用中に基板保持治具
が破損するという不具合が生じていた。
保持治具の破損を防止することができる電子部品実装装
置用の基板の保持治具を提供することを目的とする。
置用の基板の保持治具は、電子部品が実装される基板の
下面に当接することにより基板を保持する電子部品実装
装置用の基板の保持治具であって、前記基板の下面に当
接するセラミックの板部材と、この板部材の下面に装着
される金属部材と、この金属部材に対して前記板部材を
水平方向に位置あわせする位置合わせ手段と、前記金属
部材と板部材とを弾性的に面締結する弾性締結手段と、
前記基板を板部材の上面に当接させて下受けする際に基
板を板部材の上面に対して真空吸着する基板吸着手段
と、この基板吸着時に前記板部材と金属部材との面締結
を真空吸着により補強する真空締結手段とを備えた。
ラミックの板部材とこの板部材の下面に装着される金属
部材とを弾性的に面締結するとともに、基板を板部材の
上面に真空吸着により保持する基板吸着時に板部材と金
属部材とを真空吸着して面締結を補強することにより、
過大な締結力によって板部材と金属部材との相対変位を
阻害することがなく、加熱時の保持治具の破損を防止す
ることができる。
参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の電子
部品実装装置の正面図、図2は本発明の一実施の形態の
基板の保持治具の斜視図、図3、図4は本発明の一実施
の形態の基板の保持治具の断面図である。
造について説明する。図1において、基板の位置決め部
1は可動テーブル2を備えており、可動テーブル2の上
面には基板の保持治具3が配設されている。保持治具3
は、加熱ブロック4とセラミックの基板受け部材5を積
層して構成されており、基板受け部材5上には基板6が
載置される。すなわち、保持治具3は電子部品実装時に
基板6の下面に当接して基板6を保持するとともに、加
熱ブロック4によって基板6を加熱する。
なっており、実装部には実装ヘッド7が昇降可能に配設
されている。実装ヘッド7は吸着ノズル8を備えてお
り、吸着ノズル8は電子部品9を吸着して保持する。ま
た、実装ヘッド7は図示しない加熱装置によって吸着ノ
ズル8に保持した状態の電子部品9を加熱するようにな
っている。保持治具3に保持された基板6に対して実装
ヘッド7を下降させ、保持した電子部品9を基板6に対
して押圧しながら所定時間保持することにより、電子部
品9は基板6の表面に温度と荷重によって実装される。
3について説明する。図2に示すように、保持治具3
は、発熱体14を内蔵した方形の金属部材である加熱ブ
ロック4の上面に、加熱ブロック4と同様の平面形状の
セラミック製の板部材である基板受け部材5を装着して
構成されている。
面に基板6が載置され、この基板6上に実装ヘッド7に
保持された電子部品9が押圧され、実装ヘッド7の加熱
手段によって電子部品9が加熱され実装される。この加
熱において、基板6の下面が直接当接する基板受け部材
5としてセラミックなどの断熱性の材質を用いることに
より、基板6からの基板受け部材5への熱伝達を極力少
なくして、電子部品9の加熱効率を向上させることがで
きる。
ナ位置には、それぞれ締結孔5b、ねじ孔4bが設けら
れている。基板受け部材5の下面を加熱ブロック4の上
面に当接させ、締結孔5bの上面から波形座金12を介
在させて、ねじ部と非ねじ部との間が段付き形状となっ
たボルト13を挿通させ、ねじ孔4bにボルト13を合
わせてねじ部を完全に螺合させることにより、基板受け
部材5は加熱ブロック4とねじ締結される。
け部材5の下面は加熱ブロック4の上面に押し付けられ
る(図3参照)が、このとき波形座金12を適切に選定
することにより、またボルト13の非ねじ部の長さ寸法
を適切に設定して締結状態における波形座金12の撓み
量を所定範囲に設定することにより、押しつけ力(波形
座金の弾性力)を所定範囲の力に設定することができ
る。すなわちボルト13および波形座金12は、加熱ブ
ロック4と基板受け部材5とを弾性的に面締結する弾性
締結手段となっている。
波形座金12の組み合わせ以外にも、加熱ブロック4と
基板受け部材5とを重ねた状態で板バネなどのクランプ
部材によって端部を上下両方向から押し付ける方法な
ど、各種の締結方法を用いることができる。
する際には、加熱ブロック4の上面に固着された位置決
めピン11を、基板受け部材5に設けられた2つの位置
決め穴5c,5dに嵌合させることによって、加熱ブロ
ック4と基板受け部材5との水平方向の位置あわせが行
われる。すなわち、位置決めピン11および位置決め穴
5c,5dは、加熱ブロック4を基板受け部材5に対し
て水平方向に位置あわせする位置合わせ手段となってい
る。
穴5c,5dのうち、1つの位置決め穴5dは基板受け
部材5の長手方向が長辺方向の長穴となっている。これ
により、加熱ブロック4と基板受け部材5との長手方向
の相対変位が許容され、温度変動時の熱膨張に起因する
相対変位を許容できるようになっている。またこのよう
な位置合わせ手段を用いることにより、部品の交換時に
おいて再現性よくかつ簡便に位置あわせを行える。
列状に開口している。吸引孔4aは加熱ブロック4の内
部に形成された内孔を介して吸引管10と連通してお
り、吸引管10は図示しない真空吸引手段に接続されて
いる。また、基板受け部材5には、加熱ブロック4の吸
引孔4aの配列に対応した位置に、吸着孔5aが設けら
れている。
れた状態では、これらの吸着孔5aは加熱ブロック4に
設けられた吸引孔4aと連通しており、吸引孔4aを図
示しない真空吸引手段によって真空吸引することによ
り、基板受け部材5の上面に載置された基板6を真空吸
着して保持する。したがって、吸着孔5a、吸引孔4
a、吸引管10及び図示しない真空吸引手段は、基板吸
着手段となっている。
り、吸着孔5aは基板受け部材5の下面に設けられた空
隙部5eと連通している。吸引孔4aから真空吸引する
ことにより、空隙部5e内も同様に真空吸引される。基
板受け部材5の上面に基板6を真空吸着した状態で吸引
孔4aから真空吸引を継続することにより、空隙部5e
の内部の圧力は大気圧よりも低くなる。したがってこの
差圧により、基板受け部材5を加熱ブロック4に対して
押し付ける力が作用する。
って弾性締結された加熱ブロック4と基板受け部材5
は、基板6を保持する際の真空吸引により面締結が補強
される。したがって、空隙部5e、吸引孔4a、吸引管
10及び図示しない真空吸引手段は、基板吸着時に基板
受け部材5と加熱ブロック4とを真空吸着して面締結を
補強する真空締結手段となっている。ここで得られる真
空締結力は、空隙部5eの面積及び設置個数によって調
整することができる。
材5の下面に空隙部5eを設ける替わりに、加熱ブロッ
ク4の上面に凹部を形成して空隙部としてもよい。さら
に、図4(b)に示すように、加熱ブロック4’の上面
に吸引孔4’aとは別個に空隙部4’d及びこれと連通
する吸引孔4’cを設け、吸引孔4’a、4’cを別個
に真空吸引するようにしてもよい。
ロック4と基板受け部材5との面締結を真空吸引によっ
てさらに補強することにより、以下に述べるような効果
を得ることができる。すなわち、基板受け部材5と加熱
ブロック4は通常状態においては弾性締結されており、
可動テーブル2への脱着時など一体の基板の保持治具3
としての取り扱いに際して必要とされる十分な締結力が
確保されている。また電子部品実装時に基板受け部材5
の上面に基板6を真空吸着して保持する際には、この締
結力は前述のように真空吸着力によって補強され、基板
受け部材5の平面度を保つために必要とされる十分な締
結力を得ることができる。
と加熱ブロック4の材質の熱膨張率の差に起因して生じ
る相対変位は、前述のように位置合わせ穴の一方が長穴
となっていることから、また真空吸引を解除した際の両
部材の押しつけ力が、波形座金12の選定によって予め
設定された弾性締結力を超えないことから、過大な拘束
を受けることなく許容される。従って、従来の熱膨張係
数の異なる異材質部材を組み合わせた基板の保持治具3
において発生していた熱変位による破損が生じることが
ない。
として上面に基板を載置する載置ステージに用いられた
例を示したが、電子部品実装位置において昇降して基板
の下面に当接することにより基板を下受けする基板の下
受け治具に上記構成を適用してもよい。
セラミックの板部材とこの板部材の下面に装着される金
属部材とを弾性的に面締結するとともに、基板を板部材
の上面に真空吸着により保持する基板吸着時に板部材と
金属部材とを真空吸着して面締結を補強するようにした
ので、過大な締結力によって板部材と金属部材との相対
変位を阻害することがなく、したがって加熱時には熱膨
張係数の差に起因する相対変位が許容され保持治具の破
損を防止することができる。
面図
図
図
図
Claims (1)
- 【請求項1】電子部品が実装される基板の下面に当接す
ることにより基板を保持する電子部品実装装置用の基板
の保持治具であって、前記基板の下面に当接するセラミ
ックの板部材と、この板部材の下面に装着される金属部
材と、この金属部材に対して前記板部材を水平方向に位
置あわせする位置合わせ手段と、前記金属部材と板部材
とを弾性的に面締結する弾性締結手段と、前記基板を板
部材の上面に当接させて下受けする際に基板を板部材の
上面に対して真空吸着する基板吸着手段と、この基板吸
着時に前記板部材と金属部材との面締結を真空吸着によ
り補強する真空締結手段とを備えたことを特徴とする電
子部品実装装置用の基板の保持治具。
Priority Applications (1)
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JP2000061489A JP2001251099A (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | 電子部品実装装置用の基板の保持治具 |
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- 2000-03-07 JP JP2000061489A patent/JP2001251099A/ja active Pending
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