JP2002141642A - 電子部品実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ペースト供給部におけるスキージング時間を
短縮し、生産性を向上させることができる電子部品実装
方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 電子部品をペーストによって基板に接合
して実装する電子部品実装方法において、ペースト１９
を所定膜厚の塗膜状態で供給するペースト供給部１１ま
で複数の転写ノズルが装着された移載ヘッドを移動させ
て、複数の転写ノズルをペースト供給部１１の塗膜上に
設定された転写範囲２０内の異なる転写点２０ａ，２０
ｂ，２０ｃに順次下降させてペースト１９を転写ノズル
に転写する転写動作を反復する。このとき、移載ヘッド
がペースト供給部１１に転写のためにアクセスするごと
に塗膜の上面を均すスキージング動作を１回だけ行う。
これにより、スキージング回数を低減して全体のスキー
ジング時間を短縮することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板に電子部品を
実装する電子部品実装方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品を基板に実装する方法として、
導電性ペーストによる方法が知られている。この方法
は、エポキシ樹脂などの接着材中に銀粉などの導電粒子
を混入したものであり、導電性ペースト（以下、単に
「ペースト」と略称する。）によって、電子部品を基板
に固着させるとともに電気的な導通を得られるという特
徴を有している。電子部品の実装に際しては、実装装置
に設けられたペースト供給部に予めペーストを所定膜厚
で成膜しておき、転写ピンをこのペースト塗膜に対して
下降させてペーストを転写ピンに一旦転写し、この転写
ピンを基板の塗布点に対して下降させることにより基板
にペーストが転写される。そして転写によりペーストが
部分的に除去された塗膜に対しては、スキージを塗膜表
面に沿って移動させることにより塗膜を均すスキージン
グが行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の電子
部品実装方法では、このスキージングは１つの転写ノズ
ルによる転写動作の都度行われていた。このスキージン
グ動作ではスキージを移動させる動作が伴うため、多数
の実装点に対してペースト塗布を行う場合には、このス
キージングに必要な時間は全体の転写動作時間に対して
相当な割合を占める。このため、従来よりこのスキージ
ング時間の短縮が望まれていた。

【０００４】そこで本発明は、ペースト供給部における
スキージング時間を短縮し、生産性を向上させることが
できる電子部品実装方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の電子部品
実装方法は、電子部品を供給する部品供給部から移載ヘ
ッドに装着された複数の吸着ノズルによって電子部品を
ピックアップし、電子部品接合用のペーストが塗布され
た基板に実装する電子部品実装方法であって、前記移載
ヘッドに装着された複数の吸着ノズルをノズル保持部に
収容された前記ペースト転写用の複数の転写ノズルと交
換する工程と、基板に塗布されるペーストを所定膜厚の
塗膜状態で供給するペースト供給部まで前記複数の転写
ノズルが装着された移載ヘッドを移動させる工程と、前
記複数の転写ノズルを前記ペースト供給部の塗膜上に設
定された異なる転写点に順次下降させてペーストを転写
ノズルに転写する工程と、ペースト転写後の移載ヘッド
を基板上に移動させ前記転写ノズルを基板上の塗布点に
対して順次下降させることにより基板にペーストを塗布
する工程と、ペーストが塗布された基板に吸着ノズルが
装着された移載ヘッドによって電子部品を搭載する工程
と、前記移載ヘッドがペースト供給部に転写のためにア
クセスするごとに前記塗膜の上面を均すスキージング動
作を１回だけ行う工程とを含む。

【０００６】請求項２記載の電子部品実装方法は、電子
部品を供給する部品供給部から移載ヘッドに装着された
複数の吸着ヘッドによって電子部品をピックアップし電
子部品接合用のペーストを転写した後に基板に実装する
電子部品実装方法であって、ペーストを所定膜厚の塗膜
状態で供給するペースト供給部まで複数の吸着ノズルに
それぞれ電子部品を保持した移載ヘッドを移動させる工
程と、前記複数の吸着ノズルを前記ペースト供給部の塗
膜上に設定された異なる転写点に順次下降させてペース
トを電子部品に転写する工程と、ペースト転写後の移載
ヘッドを基板上に移動させ前記吸着ノズルを基板上の実
装点に対して順次下降させることにより基板に電子部品
を搭載する工程と、前記移載ヘッドがペースト供給部に
転写のためにアクセスするごとに前記塗膜の上面を均す
スキージング動作を１回だけ行う工程とを含む。

【０００７】本発明によれば、複数の転写ノズルを備え
た移載ヘッドまたは複数の吸着ヘッドのそれぞれに電子
部品を保持した移載ヘッドがペースト供給部にペースト
転写のためにアクセスするごとに、ペーストの塗膜の上
面を均すスキージング動作を１回だけ行うことにより、
スキージング回数を低減して全体のスキージング時間を
短縮することができる。

【０００８】

【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
部品実装装置の斜視図、図２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３は本発明の一実施の形
態の電子部品実装装置のノズル保持部の断面図、図４
（ａ）は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のペ
ースト供給部の平面図、図４（ｂ）は本発明の一実施の
形態の電子部品実装装置のペースト供給部の側断面図、
図５，図６、図７，図８は本発明の一実施の形態の電子
部品実装方法におけるペースト転写動作の工程説明図で
ある。

【０００９】まず図１、図２を参照して電子部品実装装
置について説明する。図１において、基台１の中央部に
はＸ方向に搬送路２が配設されている。搬送路２は基板
３を搬送し位置決めする位置決め部となっている。搬送
路２の両側には電子部品を供給する部品供給部４が配設
され、それぞれの部品供給部４には多数個のテープフィ
ーダ５が並設されている。テープフィーダ５はテープに
保持された電子部品を収納し、このテープをピッチ送り
することによりピックアップ位置５ａに電子部品を供給
する。

【００１０】Ｘ軸テーブル６上は、移載ヘッド７が装着
されている。移載ヘッド７は、個別に昇降可能な単位移
載ヘッド７Ａ，７Ｂ，７Ｃを備えている。Ｘ軸テーブル
６は平行に配置された２つのＹ軸テーブル８Ａ，８Ｂに
両端を支持されて架設されている。Ｘ軸テーブル６およ
びＹ軸テーブル８Ａ，８Ｂを駆動することにより、移載
ヘッド７は水平移動する。このとき、単位移載ヘッド７
Ａ，７Ｂ，７Ｃのそれぞれの下端部に電子部品吸着用の
吸着ノズルを装着することにより、移載ヘッド７はテー
プフィーダ５のピックアップ位置５ａから電子部品を真
空吸着してピックアップし、基板３上に移載する。また
単位移載ヘッド７Ａ，７Ｂ，７Ｃのそれぞれの下端部に
ペースト転写用の転写ノズルを装着することにより、以
下に説明するペースト供給部のペーストを転写ノズルに
よって基板３に塗布する。

【００１１】搬送路２と部品供給部４の間の移載ヘッド
の移動経路には、ノズル保持部９、認識部１０、ペース
ト供給部１１が配設されている。ノズル保持部９は、移
載ヘッド７に装着され電子部品の吸着保持に用いられる
吸着ノズルや、ペースト転写に用いられる転写ノズルを
多数ストックする。そして移載ヘッド７をノズル保持部
９にアクセスさせることにより、各単位移載ヘッド７
Ａ，７Ｂ，７Ｃに装着されたノズルを交換することがで
きる。

【００１２】図３に示すように、ノズル保持部９の頂板
１２にはノズル収納孔１２ａが多数設けられており、各
ノズル収納孔１２ａには転写ノズルや吸着ノズルが収納
される。図３では、転写ノズル７ａが収納された状態を
示している。なお吸着ノズルも転写ノズル７ａと同様の
形状であり、上部に設けられたテーパシャンク形状の装
着部を単位移載ヘッド７Ａ，７Ｂ，７Ｃの装着孔に挿入
することにより、２種類の異なる用途のノズルを自在に
交換することができるようになっている。

【００１３】頂板１２の下面の収納孔１２ａの近傍に
は、図外のエア供給源と接続されたエアブローパイプ１
３が配設されている。エアブローパイプ１３には、斜め
下方に向けてエアブロー孔１３ａが多数設けられてお
り、転写ノズル７ａが収納孔１２ａに収納された状態で
エアブローパイプ１３にエアを供給することにより、エ
アブロー孔１３ａより、転写ノズル７ａの転写軸７’ａ
の下端部に付着したペースト１９に対してエアが噴出さ
れる。

【００１４】これにより付着したペースト１９はエアブ
ローにより飛沫状態で除去され、反対側に配設された吸
引ダクト１４によって吸引される。吸引されたペースト
１９の飛沫は、ダクト１４内に装着されたフィルタ１５
によって捕集される。このエアブローによるペースト除
去を適宜行うことにより、転写ノズル７ａの余分な部分
にペーストが付着することによる不具合を防止すること
ができるようになっている。

【００１５】認識部１０はラインカメラを備えており、
供給部４から電子部品をピックアップした移載ヘッド７
が上方を通過する際に、ラインカメラにより吸着ノズル
に保持された状態の電子部品を下方から撮像する。そし
て撮像結果を認識処理することにより電子部品の識別や
位置検出を行う。

【００１６】認識部１０に隣接してペースト供給部１１
が配設されている。図４に示すように、ペースト供給部
１１は、ペースト貯溜容器である回転テーブル１６を備
えており、回転テーブル１６の上面には底面が平坦な凹
部１６ａが同心円状に形成されている。凹部１６ａ内に
は、電子部品接合用の導電性ペースト（以下、単に「ペ
ースト」と略称）１９が貯溜されている。回転テーブル
１６の下面は軸部１６ｂに結合されており、軸部１６ｂ
は回転駆動機構１８によって回転駆動される。回転テー
ブル１６の上方には、凹部１６ａの底面との間で所定の
隙間を保った状態で、固定のスキージ１７が配設されて
いる。

【００１７】凹部１６ａ内にペースト１９を供給しスキ
ージ１７の下端部と凹部１６ａの底面との隙間を所定の
塗膜厚さｔに設定した状態で、回転駆動機構１８を駆動
することにより、凹部１６ａ内のペースト１９はスキー
ジ１７の下端部によってその表面が掻き寄せられて均さ
れ、所定の塗膜厚さｔのペースト塗膜が形成される。こ
のようにした表面が均されたペースト塗膜に対して転写
ノズル７ａを下降させることにより、転写軸７’ａの下
端部に所定量のペースト１９が転写される。そしてこの
状態で移載ヘッド７を基板３上に移動させ、転写ノズル
７ａを電子部品の実装点に対して下降させることによ
り、実装点には転写ノズル７ａに付着したペースト１９
が塗布される。

【００１８】この電子部品実装装置は上記のように構成
されており、以下電子部品実装動作において行われるペ
ーストの転写動作について図５，図６を参照して説明す
る。この転写動作は、部品供給部４から電子部品をピッ
クアップし電子部品接合用のペースト１９が塗布された
基板３に実装する電子部品実装動作において、移載ヘッ
ド７による電子部品の搭載に先立って、各単位移載ヘッ
ド７Ａ，７Ｂ，７Ｃに転写ノズル７ａを装着した移載ヘ
ッド７によってペースト供給部１１に形成されたペース
ト塗膜からペースト１９を転写し、基板３に塗布するも
のである。

【００１９】まず転写動作に先立って、移載ヘッド７を
ノズル保持部９にアクセスさせ、各単位移載ヘッドに装
着された複数の吸着ノズルを転写ノズル７ａと交換す
る。次いで、図５（ａ）に示すように、各単位移載ヘッ
ド７Ａ、７Ｂ、７Ｃに転写ノズル７ａが装着された移載
ヘッド７をペースト供給部１１まで移動させる。ここで
行われる転写動作の順序について説明する。

【００２０】図５（ｂ）に示すように、まず左端の単位
移載ヘッド７Ａを下降させ、図６（ａ）に示すように回
転テーブル１６の転写範囲（スキージ１７の下流側（図
６においてスキージ１７の上側）で、ペースト１９の表
面が均された範囲）２０に転写ノズル７ａを下降させ、
転写範囲２０の最外側の転写点２０ａに転写軸７’ａを
接触させる。そしてこの後単位移載ヘッド７Ａを上昇さ
せることにより、転写ノズル７ａには所定量のペースト
１９が転写される。

【００２１】次いで、図５（ｃ）に示すように移載ヘッ
ド７を左方向へ水平移動させ、中央に位置する単位移載
ヘッド７Ｂの転写ノズル７ａを転写範囲２０の中央の転
写点２０ｂ上に位置させる。そして図５（ｄ）に示すよ
うに単位移載ヘッド７Ｂを下降させ、図６（ｂ）に示す
ように転写範囲２０に転写ノズル７ａを下降させて転写
点２０ｂに転写軸７’ａを接触させる。この後単位移載
ヘッド７Ｂを上昇させ、図６（ｃ）に示す転写点２０ｃ
に転写軸７’ａを接触させて同様に単位移載ヘッド７Ｃ
による転写を行う。すなわち、この転写動作では、複数
の転写ノズル７ａをペースト供給部１１の塗膜上の同一
の転写範囲２０内に設定された異なる転写点２０ａ，２
０ｂ，２０ｃに順次下降させて、ペースト１９を転写ノ
ズル７ａに転写する。

【００２２】次に、ペースト塗布動作に移行する。すな
わちペースト転写後の移載ヘッド７を基板上３に移動さ
せ、単位移載ヘッド７Ａ，７Ｂ，７Ｃを基板３上の各実
装点に対して順次下降させることにより、図７（ａ）に
示すように基板３の実装点にに転写ノズル７ａによって
ペースト１９を塗布する。

【００２３】そしてこのペースト塗布動作と平行して、
ペースト供給部１１ではスキージング動作が行われる。
すなわち、図６（ｄ）に示すように、回転テーブル１６
を所定角度だけ矢印方向に回転させることにより、図６
（ａ）〜（ｃ）における転写点２０ａ，２０ｂ，２０ｃ
を含んだ転写範囲２０は所定角度だけ移動し、代わりに
スキージ１７によって表面を均された新たな転写範囲２
１が転写位置に移動する。

【００２４】基板３にペースト塗布動作を終えた移載ヘ
ッド７が再度ペースト供給部１１にアクセスしたなら
ば、転写範囲２１の転写点２１ａからペーストが転写さ
れる。すなわち、この転写動作においては、移載ヘッド
７がペースト供給部１１に転写のためにアクセスするご
とにペースト塗膜の上面を均すスキージング動作が１回
だけ行われる。これにより、従来は各転写動作ごとに行
われていたスキージング動作の回数を大幅に減少させる
ことができ、ペーストの転写動作に要する時間を短縮す
ることができる。

【００２５】この後ペースト１９が塗布された基板３上
の実装点には、再度ノズル交換によって複数の吸着ノズ
ルを装着した移載ヘッド７によって電子部品Ｐが搭載さ
れる。すなわち、図７（ｂ）に示すように、電子部品Ｐ
を保持した吸着ノズル７ｂをペースト１９に位置合わせ
して下降させ、図７（ｃ）に示すようにペースト１９上
に電子部品Ｐを着地させる。

【００２６】なお上記実施の形態では、電子部品Ｐの搭
載に先立って、基板３へペーストを塗布する例を示した
が、本発明はこの実施例のみでなく、部品供給部４から
移載ヘッド７によってピックアップされた電子部品に直
接電子部品接合用のペースト１９を転写した後に、移載
ヘッド７を基板３上に移動させて電子部品を実装する場
合においても、本発明を適用することができる。

【００２７】すなわち、まず各単位移載ヘッド７Ａ，７
Ｂ，７Ｃに装着された吸着ノズルにそれぞれ電子部品を
保持させ、ペースト供給部１１まで移動させる。そして
図８（ａ）に示すように電子部品Ｐを保持した状態の各
単位移載ヘッドの吸着ノズル７ｂをペースト供給部１１
のペースト１９の塗膜上に設定された異なる転写点に順
次下降させ、ペースト１９を電子部品に転写する。

【００２８】この後、ペースト転写後の移載ヘッド７を
基板３上に移動させ、図８（ｂ）に示すように電子部品
Ｐを保持した吸着ノズル７ｂを基板３上の実装点に対し
て順次下降させる。これにより、図８（ｃ）に示すよう
に、電子部品Ｐは基板３に実装される。そしてこの電子
部品実装と平行して、ペースト供給部１１においては、
移載ヘッド７がペースト転写のためにアクセスするごと
に、塗膜の上面を均すスキージング動作が１回だけ行わ
れる。この場合においても、スキージング動作の回数を
減少させて、ペーストの転写に要する時間を短縮するこ
とができる。

【００２９】さらに、上記実施の形態では、導電性ペー
ストを転写により塗布する例を示しているが、転写され
るペーストとしてはこれに限定されず、フラックスなど
のペースト状物質であってもよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、複数の転写ノズルを備
えた移載ヘッドまたは複数の吸着ヘッドのそれぞれに電
子部品を保持した移載ヘッドがペースト供給部にペース
ト転写のためにアクセスするごとに、ペーストの塗膜の
上面を均すスキージング動作を行うようにしたので、ス
キージング回数を低減して全体のスキージング時間を短
縮することができる。

【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斜
視図

【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平
面図

【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のノ
ズル保持部の断面図

【図４】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装
置のペースト供給部の平面図 （ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のペー
スト供給部の側断面図

【図５】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法にお
けるペースト転写動作の工程説明図

【図６】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法にお
けるペースト転写動作の工程説明図

【図７】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法にお
けるペースト転写動作の工程説明図

【図８】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法にお
けるペースト転写動作の工程説明図

【符号の説明】

３ 基板 ４ 部品供給部 ７ 移載ヘッド ７ａ 転写ノズル ７ｂ 吸着ノズル １１ ペースト供給部 １７ スキージ １９ ペースト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品を供給する部品供給部から移載ヘ
   ッドに装着された複数の吸着ノズルによって電子部品を
   ピックアップし、電子部品接合用のペーストが塗布され
   た基板に実装する電子部品実装方法であって、前記移載
   ヘッドに装着された複数の吸着ノズルをノズル保持部に
   収容された前記ペースト転写用の複数の転写ノズルと交
   換する工程と、基板に塗布されるペーストを所定膜厚の
   塗膜状態で供給するペースト供給部まで前記複数の転写
   ノズルが装着された移載ヘッドを移動させる工程と、前
   記複数の転写ノズルを前記ペースト供給部の塗膜上に設
   定された異なる転写点に順次下降させてペーストを転写
   ノズルに転写する工程と、ペースト転写後の移載ヘッド
   を基板上に移動させ前記転写ノズルを基板上の塗布点に
   対して順次下降させることにより基板にペーストを塗布
   する工程と、ペーストが塗布された基板に吸着ノズルが
   装着された移載ヘッドによって電子部品を搭載する工程
   と、前記移載ヘッドがペースト供給部に転写のためにア
   クセスするごとに前記塗膜の上面を均すスキージング動
   作を１回だけ行う工程とを含むことを特徴とする電子部
   品実装方法。
2. 【請求項２】電子部品を供給する部品供給部から移載ヘ
   ッドに装着された複数の吸着ヘッドによって電子部品を
   ピックアップし電子部品接合用のペーストを転写した後
   に基板に実装する電子部品実装方法であって、ペースト
   を所定膜厚の塗膜状態で供給するペースト供給部まで複
   数の吸着ノズルにそれぞれ電子部品を保持した移載ヘッ
   ドを移動させる工程と、前記複数の吸着ノズルを前記ペ
   ースト供給部の塗膜上に設定された異なる転写点に順次
   下降させてペーストを電子部品に転写する工程と、ペー
   スト転写後の移載ヘッドを基板上に移動させ前記吸着ノ
   ズルを基板上の実装点に対して順次下降させることによ
   り基板に電子部品を搭載する工程と、前記移載ヘッドが
   ペースト供給部に転写のためにアクセスするごとに前記
   塗膜の上面を均すスキージング動作を１回だけ行う工程
   とを含むことを特徴とする電子部品実装方法。