JP2002111294A - 電子部品実装装置および電子部品実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の上そりを有効に矯正して、そり変形に
起因する実装不良を防止することができる電子部品実装
装置および電子部品実装方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 電子部品を基板３に実装する電子部品実
装装置において、基板３を位置決めする基板位置決めユ
ニット４の位置決め部材１２に定ピッチＡでピン１３を
立設し、基板３に形成された位置決め孔３ａを嵌合させ
るとともに、押さえ部材４ａによって基板３を押さえつ
け、更にシリンダ１５によって基板３の両側端部に外向
きの力を作用させて基板３に水平方向の張力を付与す
る。これにより、基板３の上そり変形が矯正され、そり
変形に起因する実装不良を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を基板に
実装する電子部品実装装置および電子部品実装方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品実装装置では、コンベヤなどの
搬送手段によって搬送された基板を実装位置に位置決め
し、位置決めされた基板に対して搭載ヘッドに保持され
た電子部品が実装される。この実装位置においては、搭
載ヘッドによる電子部品の安定した着地動作を実現する
ため、基板を水平方向に位置決めするのみならず着地動
作時に基板が上下方向に撓み変形を起こさないように、
基板の下面を下受け冶具などによって支持することが行
われる。

【０００３】ところで、電子部品が実装される基板は近
年実装形態が高密度化するに伴って基板の積層度合いが
複雑化しており、製造過程での温度変化によって面外変
形、すなわち上下方向のそり変形を生じやすくなってい
る。このようにそり変形を生じた基板に対して電子部品
の実装を行う場合には、下そり（下に凸の変形）の基板
については下受冶具に基板を押し付けることにより下そ
りが矯正される。そして上そり（上に凸の変形）の基板
については、専用の基板押さえ冶具などによって、基板
上面の実装点以外の部位を上から押し付けることによっ
て上そりを矯正するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年電
子機器の小型化に伴って実装基板においても実装の高密
度化が進展していることから、上方から基板を押しつけ
ることができる部位、すなわち基板上面で電子部品が実
装されない空スペースを適切な位置に見いだすことが困
難になっている。このため、実装時に基板の上そりを有
効に矯正することができず、実装不良を招く場合がある
という問題点があった。

【０００５】そこで本発明は、基板の上そりを有効に矯
正して、そり変形に起因する実装不良を防止することが
できる電子部品実装装置および電子部品実装方法を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の電子部品
実装装置は、電子部品を基板に実装する電子部品実装装
置であって、前記基板を搬送する搬送手段と、この搬送
手段により搬送された基板を位置決めする位置決め手段
と、電子部品を保持し位置決めされた基板に電子部品を
搭載する搭載ヘッドと、前記位置決めされた基板の両側
端部において基板に対して外向きの力を作用させて基板
に水平方向の張力を与える張力付与手段とを備えた。

【０００７】請求項２記載の電子部品実装方法は、電子
部品を基板に実装する電子部品の実装方法であって、搬
送手段により搬送され位置決めされた基板に搭載ヘッド
によって電子部品を搭載する際に、基板の両側端部にお
いて基板に対して外向きの力を作用させて基板に水平方
向の張力を与えることにより基板のそり変形を解消させ
るようにした。

【０００８】本発明によれば、位置決めされた基板に搭
載ヘッドによって電子部品を搭載する際に、基板の両側
端部において基板に対して外向きの力を作用させて基板
に水平方向の張力を与えることにより、基板のそり変形
を矯正することができ、そり変形に起因する実装不良を
防止することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子
部品実装装置の平面図、図２、図４は本発明の一実施の
形態の電子部品実装装置の基板位置決め部の部分断面
図、図３（ａ）は本発明の一実施の形態の電子部品実装
用の基板の平面図、図３（ｂ）は本発明の一実施の形態
の電子部品実装用の基板の断面図である。

【００１０】まず図１を参照して電子部品実装装置の構
造を説明する。図１において、基台１上には搬送路２が
配設されている。搬送路２は基板３を搬送し、電子部品
の実装位置にて基板３を両側に配置された基板位置決め
ユニット４（位置決め手段）によって位置決めする。搬
送路２の側方には電子部品の供給部６が設けられてお
り、供給部６には多数のテープフィーダ７が並設されて
いる。テープフィーダ７はテープに保持された電子部品
を供給する。供給部６の両側に配設されたＹ軸テーブル
８上にはＸ軸テーブル９が架設されており、Ｘ軸テーブ
ル９には搭載ヘッド１０およびカメラ１１が装着されて
いる。

【００１１】Ｘ軸テーブル９、Ｙ軸テーブル８を駆動す
ることにより、搭載ヘッド１０、カメラ１１は水平移動
する。搭載ヘッド１０は供給部６のテープフィーダ７か
ら電子部品をピックアップして基板３に実装する。カメ
ラ１１は基板３に設けられた認識マークや実装点を撮像
して認識する。

【００１２】次に図２を参照して搬送路２および基板位
置決めユニット４について説明する。図２（ａ）は図１
の断面Ａを示しており、基板３は搬送路２のフレーム２
ａに沿って設けられたコンベアベルト２ｂによって搬送
される。基板３の両端部の上面は、基板位置決めユニッ
ト４の押さえ部材４ａによって上面をカバーされてい
る。図２（ｂ）は図１の断面Ｂを示している。この断面
Ｂは、図２（ｃ）に示すように搬送路２において搬送用
のコンベアが分割されて、コンベアベルト２ｂが配設さ
れていない部分の断面を示すものである。

【００１３】図２（ｂ）においてカギ形状の位置決め部
材１２の上部１２ａにはピン１３が立設されている。ピ
ン１３が基板３の側端部に設けられた位置決め孔３ａ
（図３参照）に嵌合することにより、基板３は位置決め
される。また押さえ部材４ａはシリンダ１４によって下
方に引き下げられるようになっており、ピン１３が位置
決め孔３ａに嵌合した状態でシリンダ１４を駆動するこ
とにより、押さえ部材４ａの下面と位置決め部材１２の
上部１２ａとの間に基板３が挟み込まれ、これにより後
述するように基板３の上下方向の変形（そり変形）が矯
正される。さらに位置決め部材１２には、水平方向外向
きの力を作用させるシリンダ１５が設けられており、前
述の状態でシリンダ１５を駆動することにより、基板３
にはピン１３を介して側方向への張力が付与される。

【００１４】この電子部品実装装置は上記の様に構成さ
れており、以下図４を参照して、基板位置決め動作につ
いて説明する。まず電子部品が実装される基板３につい
て説明する。基板３の種類によっては、材質や積層構造
に起因して図３（ｂ）に示すように上下方向の変形を示
すものがある。このようなそり変形状態の基板を対象と
して実装を行う場合には、搭載ヘッドによる電子部品の
着地動作時の基板面の高さを正しく保つため、そり変形
を矯正する必要がある。

【００１５】このようなそり変形のうち、下面が下方に
湾曲した下そり変形の場合には、基板３を下受け治具に
対して押圧することにより変形が矯正されるが、図３
（ｂ）に示す基板３のような上そり変形に対しては、下
受け治具によるそり矯正を適用することができない。本
実施の形態に示す基板位置決めユニット４は、基板３の
位置決めとともに、このような上そり変形の矯正の機能
を併せ持つものである。以下、図４を参照して説明す
る。

【００１６】まず上そり変形を生じた基板３は搬送路２
上を搬送され、図４（ａ）に示すように基板位置決めユ
ニット４に到達する。このとき押さえ部材４ａは上昇し
た状態にあり、基板３は押さえ部材４ａの下方に位置す
る。ここで、基板３は図示しないストッパによって搬送
方向の位置が合わされ、これにより位置決め孔３ａはピ
ン１３の上方に位置する。この状態では、２つのピン１
３相互の間隔は、基板３における位置決め孔３ａのピッ
チＡに正しく一致するよう位置が調整されている。

【００１７】この後、シリンダ１４を駆動して押さえ部
材４ａを押し下げ、基板３を押さえ部材４ａと位置決め
部材１２の上部１２ａとの間に挟み込む。これにより、
図４（ｂ）に示すように基板３は両端部を２つの平面で
挟み込まれて押圧されるとともに（矢印ｂ）、位置決め
孔３ａ内にピン１３が完全に嵌合した状態となり、位置
決め孔３ａの間隔は正しいピッチＡに合わされる。した
がって基板３の上そり変形は矯正され、基板３には水平
方向の張力（矢印ａ）が付与される。更にこの状態で、
図４（ｃ）に示すように、シリンダ１５を駆動して位置
決め部材１２に対して外側への押圧力を与えることによ
り、基板３には更に大きな張力（矢印ｃ）が付与され
る。

【００１８】このようにして基板３に張力が付与される
ことにより、上そり変形が矯正されるとともに、実装時
に基板３に対して上方から実装荷重が加えられる際の基
板３の下方への変位量を小さくすることができ、安定し
た実装動作が行える。すなわち、基板３に設けられた位
置決め孔３ａ、定ピッチＡで配置されたピン１３、押さ
え部材４ａ、シリンダ１４は、基板３に張力を付与する
張力付与手段となっている。更にシリンダ１５は基板３
に追加的に張力を付与する張力付与手段として機能して
いる。

【００１９】このように、基板の位置決め部で基板３の
両側端部に外向きの力を作用させて基板３に水平方向の
張力を与えることにより、高密度実装基板で上押さえ部
位を確保することができない場合にあっても、そり変形
を矯正することができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、位置決めされた基板に
搭載ヘッドによって電子部品を搭載する際に、基板の両
側端部において基板に対して外向きの力を作用させて基
板に水平方向の張力を与えるようにしたので、基板のそ
り変形を矯正することができ、そり変形に起因する実装
不良を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平
面図

【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の基
板位置決め部の部分断面図

【図３】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品実装用
の基板の平面図 （ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品実装用の基板の
断面図

【図４】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の基
板位置決め部の部分断面図

【符号の説明】 ２ 搬送路 ３ 基板 ３ａ 位置決め孔 ４ 基板位置決めユニット １０ 搭載ヘッド １２ 位置決め部材 １３ ピン １４，１５ シリンダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鬼崎 光 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 盛満 康弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 梁井 陽一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E313 AA01 AA11 EE22 FF14

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品を基板に実装する電子部品実装装
   置であって、前記基板を搬送する搬送手段と、この搬送
   手段により搬送された基板を位置決めする位置決め手段
   と、電子部品を保持し位置決めされた基板に電子部品を
   搭載する搭載ヘッドと、前記位置決めされた基板の両側
   端部において基板に対して外向きの力を作用させて基板
   に水平方向の張力を与える張力付与手段とを備えたこと
   を特徴とする電子部品実装装置。
2. 【請求項２】電子部品を基板に実装する電子部品実装方
   法であって、搬送手段により搬送され位置決めされた基
   板に搭載ヘッドによって電子部品を搭載する際に、基板
   の両側端部において基板に対して外向きの力を作用させ
   て基板に水平方向の張力を与えることにより基板のそり
   変形を解消させることを特徴とする電子部品実装方法。