JP2006128476A - 電子部品の基板実装方法、及び基板実装装置 - Google Patents

電子部品の基板実装方法、及び基板実装装置 Download PDF

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Abstract

【課題】実装に要する時間を短縮できると共に、品質の向上が可能な電子部品の基板実装方法、及び基板実装装置の提供を課題とする。
【解決手段】本発明の電子部品の基板実装装置１は、基板１０に電子部品１１を実装する実装手段１２と、基板１０を所定の位置に供給する基板供給手段１７と、電子部品１１を実装手段１２に供給する電子部品供給手段１４と、実装手段１２によって電子部品１１が実装された基板１０を所定の位置まで搬送する基板戻り搬送手段３２と、基板供給手段１７から供給された基板を着脱自在に保持し、且つ所定値以上の熱容量を有するキャリア１００と、基板送り手段１３の基板搬送開始位置１３ａから所定の位置まで、キャリア１００を搬送しながら加熱するキャリア加熱移動手段１０１とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、フリップチップ型の電子部品を基板に実装する際に好適な電子部品の基板実装方法、及び基板実装装置に関する。
例えばフリップチップ型の電子部品を基板に実装する基板実装装置では、電子部品を基板にはんだ付けする際に、基板が急激に加熱されて損傷をうけるおそれがある。そのため、基板を予め加熱しておき、電子部品をはんだ付けする際に基板が急激に加熱されるのを防止するようにした電子部品の基板実装装置が各種提案されている。
従来、基板に電子部品を実装する前に、基板を予熱する電子部品の基板実装装置としては、電子部品を基板に実装する前に、基板を保持するためのテーブルを加熱することにより、基板を予熱する基板実装装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）
特開平１１−２８８９７５号公報 特開２００２−１５１５５１号公報 特開平１０−２２３０８号公報
しかしながら、従来の基板に電子部品を実装する前に、基板を予熱する電子部品の基板実装装置では、基板を実装用のテーブル上に載置してから基板を加熱するため、基板が所定の温度まで加熱されるのに比較的長い時間を要し、その分だけ実装に要する時間が長くなるという問題があった。
また、基板の予熱が十分に行われず、実装時に基板が変形するなどの損傷をうけ、品質が低下するおそれがあった。
本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、実装に要する時間を短縮できると共に、品質の向上が可能な電子部品の基板実装方法、及び基板実装装置の提供を課題とする。
本発明は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
（１）すなわち、本発明の電子部品の基板実装方法は、
基板搬送開始位置に供給された基板を実装手段まで搬送する基板送り搬送工程と、
電子部品を前記実装手段に供給する電子部品供給工程と、
前記実装手段によって前記基板に前記電子部品を実装する実装工程と、
前記実装工程で前記基板に前記電子部品が実装された実装済基板を基板排出位置まで搬送する基板戻り搬送工程とを含み、
前記基板送り搬送工程、前記実装工程及び前記基板戻り搬送工程を、所定値以上の熱容量を有するキャリアによって前記基板を保持したまま行い、
前記基板送り搬送工程では、前記基板搬送開始位置から所定の距離だけ前記キャリアを加熱し、前記基板を搬送しながら前記キャリアによって加熱することを特徴とする。
本発明では、所定値以上の熱容量を有するキャリアを基板の搬送開始位置から所定の距離だけ加熱し、このキャリアによって基板を保持したまま基板送り搬送工程、実装工程及び基板戻り搬送工程を行うので、基板を搬送しながらキャリアによって加熱され、基板が
実装工程で急激に加熱されるのを防止できる。
また、本発明では、基板を搬送しながら加熱できるので、基板を加熱するために一箇所に停止させる必要がなく、実装に要する時間を短縮できる。
また、基板を十分に予熱できるので、電子部品を基板に実装するときに、基板が急激に過熱されるのを防止できる。
なお、基板を実装手段まで搬送するために要する時間は比較的長くなるので、その間にキャリアを所定の温度に保持できるようにするため、キャリアを熱容量の大きい材料で形成するのが好ましい。
（２）前記実装工程の前又は後、前記基板と前記電子部品との間に充填されるアンダーフィルを前記基板上に塗布するアンダーフィル塗布工程を含むことができる。
この場合は、アンダーフィルを基板に塗布するときに、基板がキャリアによって保持されているので、基板がキャリアによって加熱され、この熱でアンダーフィルの硬化を促進できる。
（３）前記基板戻り搬送工程の後、前記電子部品が実装された前記基板を収納手段に収納する工程を含み、前記収納手段内で前記電子部品が実装された前記基板を加熱する収納基板加熱工程を含むことが好ましい。
この場合は、アンダーフィルの硬化に必要な加熱を収納基板加熱工程で行うことができる。
（４）本発明の電子部品の基板実装装置は、
基板に電子部品を実装する実装手段と、
前記基板を所定の位置に供給する基板供給手段と、
前記電子部品を前記実装手段に供給する電子部品供給手段と、
前記実装手段によって前記電子部品が実装された前記基板を所定の位置まで搬送する基板戻り搬送手段と、
前記基板供給手段から供給された前記基板を着脱自在に保持し、且つ所定値以上の熱容量を有するキャリアと、
前記基板送り手段の基板搬送開始位置から所定の位置まで、前記キャリアを加熱しながら移動させるキャリア加熱移動手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明では、電子部品の基板実装装置を簡単に構成でき、しかも、実装時における基板の急激な加熱を防止できる。
（５）前記実装手段の前又は後に設けられ、前記基板と前記電子部品との間にアンダーフィルを塗布するアンダーフィル塗布手段を有することが好ましい。
（６）前記電子部品が実装された前記基板を収納する収納手段と、
前記収納手段内で前記電子部品が実装された前記基板を加熱する収納基板加熱手段と、を有することが好ましい。
（７）前記各手段がユニット化されていることが好ましい。
この場合は、ユニット化された各手段の配置を簡単に変更することができるので、基板や電子部品の使用、実装条件などが変わった場合でも、各手段の配置を換えることにより
迅速に対応できる。
以上説明したように、本発明によれば、基板搬送開始位置に供給された基板を、所定の熱容量を有するキャリアに保持したまま送り搬送、実装及び戻り搬送行うと共に、キャリアを基板搬送開始位置から所定の搬送距離だ加熱するので、基盤を搬送しながらキャリアによって加熱できる。
従って、基板が実装時に急激に過熱されるのを防止でき、これにより、基板の変形や損傷を防止でき、品質の向上を図ることができる。また、基板を予熱するために一箇所に停止させることがないので、実装に要する時間を短縮できる。
以下、本発明の実施の形態を添付した図１から図１３に基づいて詳細に説明する。 図１に示すように、本発明に係る電子部品の基板実装装置１は、基板１０に電子部品、本例ではフリップチップ型の電子部品１１（図１３参照）を実装する実装手段であるＵＳ（超音波）ボンダ１２と、基板搬送開始位置１３ａ（図３参照）に供給された基板１０をＵＳボンダ１２まで搬送する基板送り搬送手段１３と、電子部品１１をＵＳボンダ１２まで搬送する電子部品供給手段１４と、基板１０と電子部品１１との間に充填すべきアンダーフィルを基板１０に塗布するアンダーフィル塗布手段１５と、電子部品１１が実装された基板１０を所定の排出位置３２ａ（図３参照）まで搬送する基板戻り搬送手段３２と、電子部品１１が実装された基板１０を収納する収納手段としての恒温ストッカ１６と、基板１０を基板搬送開始位置１３ａに供給すると共に、基板排出位置３２ａから排出するローダ・アンローダ手段１７とを備えている。
次に、上記の各構成要素について説明する。基板１０は通常の基板を使用できる。電子部品としては、上記のフリップチップ型の電子部品１１や、これ以外の各種の電子部品を使用できる。
上記のＵＳボンダ１２は、図２に示すように、ＵＳ（超音波）ヘッド２０、ＵＳヘッド２０を上下移動させるＵＳヘッド駆動部２１、基板１０と電子部品１１の位置ずれを検出する位置ずれ検出部２２、基板１０と電子部品１１の位置ずれを修正する位置決め部２３を有している。ＵＳヘッド２０は、超音波振動子６５と、チップ吸着部６６とを有している。
このＵＳボンダ１２では、チップ吸着部６６によって、後述の電子部品供給手段１４から供給された電子部品１１が受け取られ、この電子部品１１が基板１０上に載置された後、超音波振動子６５の超音波振動によって、基板１０上に電子部品１１が融着される。
ＵＳヘッド駆動部２１は、ＵＳヘッド２０を上下移動させる。位置ずれ検出部２２は、上下方向撮像カメラ２４、照明装置（図示せず）、上下方向撮像カメラ２４をＸＹＺ方向に移動させるカメラ移動部２５とを有している。
位置ずれ検出部２２は、位置決め部２３のステージ２６上に載置された基板１０と、チップ吸着部６６によって保持され基板１０の上方に配置された電子部品１１とを、上下方向撮像カメラ２４で撮像し、基板１０と電子部品１１にそれぞれ設けられたマーク（図示せず）を検出して、基板１０と電子部品１１との実装直前における位置ずれを検出する。
位置決め部２３は、上記のステージ２６と、このステージ２６をＸＹ方向に駆動するＸＹ駆動部２７と、ＸＹ駆動部２７を回動させる回動駆動部２８とを有している。そして、
上記の位置ずれ検出部２２による検出結果に基づいて、ステージ２６が所定の距離だけＸＹ方向に移動させられると共に、所定の角度だけ回転させられることによって、基板１０と電子部品１１の位置合わせが行われる。
上記の基板送り搬送手段１３は、図３に示すように、基板送り搬送部３１と、基板交換部３３とを有している。基板送り搬送部３１は、基板搬送開始位置１３ａに供給された基板１０を基板交換部３３まで搬送するものである。この基板送り搬送部３１には、水平方向に往復移動する加熱移動手段としてのヒータスライダー１０１が設けられている。キャリア１００は、ヒータスライダー１０１によって加熱されながら搬送される。
上記のヒータスライダー１０１は、図４に示すように、キャリア１００を着脱自在に保持するヒータブロック１１０と、このヒータブロック１１０内に設けられたヒータ１１１と、ヒータブロック１１０を支持するブラケット１１２と、ヒータブロック１１０とブラケット１１２との間に設けられた断熱材１１３と、ブラケット１１２を水平移動させるボールネジ１１４及びボールナット１１５と、ボールネジ１１４を回動させるモータ１１６と、ブラケット１１２の移動をガイドするガイド部材１１７とを有している。なお、図４中の符号１１８はカップリング、１１９はヒータケーブルである。
このヒータスライダー１０１は、キャリア１００を介して基板１０を搬送しながら、ヒータ１１１によってキャリア１００を加熱する。これによって、基板１０を予熱する際に基板１０を一箇所に停止させる必要がないので、実装に要する時間を短縮できる。
上記のキャリア１００は、図５に示すように、基板１０を載置する平板状の台座部１２０と、基板１０の側方への脱落を防止するため台座部１２０の両側に設けられ側壁部１２１，１２１と、基板１０の上方への跳びはねを防止するため側壁部１２１，１２１の上端に設けられたカバー部１２２，１２２と、基板１０を一方の側壁部１２１側に押圧すべく、他方の側壁部１２１から反対側の側壁部１２１側に突出する板バネ１２３とを有している。
このキャリア１００は、熱容量の大きな材料、例えばステンレス等の金属によって形成されている。そのため、キャリア１００がヒータスライダー１０１から離れた場合でも、比較的長い時間に亘って所定の温度を保持し、基板１０を加熱し続ける。
このキャリア１００では、後述のローダ部８０から供給された基板１０が、台座部１２０の側方から台座部１２０とカバー部１２２，１２２との間に挿入される。そうすると、基板１０が板バネ１２３によって板バネ１２３と反対側の側壁部１２１に押圧される。これにより、基板１０がキャリア１００から不用意に脱落することなく、且つ着脱自在に保持される。
上記の基板戻り搬送手段３２は、基板交換部３３から恒温ストッカ１６側へ基板１０を搬送するものであり、ここにも上記と同様なヒータスライダー１０１が設けられている。そして、基板１０が搬送されながら加熱される。これにより、基板１０と電子部品１１との間に塗布されたアンダーフィル１８の加熱が行われる。
基板交換部３３は、基板送り搬送部３１及び基板戻り搬送手段３２と略直交する２列の搬送レール３４ａ，３４ｂと、これらの搬送レール３４ａ，３４ｂ上を移動するキャリア把持部３５ａ，３５ｂとを有している。
キャリア把持部３５ａ，３５ｂは、モータや２点位置決めシリンダ（何れも図示せず）などによって搬送レール３４ａ，３４ｂ上を移動させられる。
このうち一方のキャリア把持部３５ａは、図６に示すように、上記の搬送レール３４ａ上をスライドするスライダー３６と、このスライダー３６内に設けられたシリンダ３７と、シリンダ３７によって昇降される保持部材３８と、この保持部材３８の先端部分に設けられた開閉駆動部３９と、この開閉駆動部３９によって開閉される一対のハンド部４０，４０とを有している。開閉駆動部３９は、シリンダなどを使用できる。
ハンド部４０は、キャリア１００を側方から把持するため、先端にキャリア１００の厚さより僅かに大きな開口４１ａを有する凹部４１が、相手のハンド部４０側に向けて設けられている。
このキャリア把持部３５ａによって、キャリア１００を把持する場合は、まずシリンダ３７によってハンド部４０，４０が降下される。このとき、ハンド部４０，４０は開かれている。そして、ハンド部４０，４０の凹部４１，４１が、キャリア１００の真横に配置される。
次に、開閉駆動部３９によってハンド部４０，４０が閉じられる。これによって、ハンド部４０，４０の凹部４１，４１がキャリア１００の両側端部に嵌め込まれる。この状態で、シリンダ３７によってハンド部４０，４０が上昇される。
もう一方のキャリア把持部３５ｂは、基本的な構成はキャリア把持部３５ａと同様である。但し、キャリア把持部３５ａ，３５ｂが互いに接近する方向に移動するときに衝突するのを防止するために、図３に示すように、キャリア把持部３５ｂのスライダー３６の下側に所定の厚さを有する第２スライダー４１が設けられている。
これによって、一方のキャリア把持部３５ｂが、他方のキャリア把持部３５ａより高い位置に配置され、キャリア把持部３５ａ，３５ｂ同士が衝突するのを防止できる。なお、図３においては、キャリア把持部３５ａ，３５ｂの構成要素が簡略化されて表示されているため、図６と記載内容が異なる。
上記の電子部品供給手段１４は、図７に示すように、電子部品取り出し部５０と、電子部品ハンドリング部５１とを有している。電子部品取り出し部５０は、マガジントレイ収納部５２と、マガジントレイ移動部５３とを有している。
マガジントレイ収納部５２には、複数のマガジントレイ５４が出し入れ自在に収納されている。このマガジントレイ収納部５２は、昇降駆動部５５によってマガジントレイ５４の一枚分の厚さずつ段階的に昇降される。マガジントレイ５４には、複数のチップトレイ５８が収納されている。また、各チップトレイ５８には、複数の電子部品１１が載せられている。
マガジントレイ移動部５３は、マガジントレイ収納部５２から上記の電子部品ハンドリング部５１まで延びるガイドレール５６と、このガイドレール５６上を往復移動するマガジントレイステージ５７とを有している。
また、電子部品ハンドリング部５１は、チップ認識部６０と、チップ吸着反転部６１とを有している。チップ認識部６０は、カメラでその直下にある電子部品１１を認識する。このチップ認識部６０は、直線駆動部６３によってＢ方向に水平移動する。
また、チップ吸着反転部６１は、マガジントレイステージ５７上にある複数の電子部品１１のうち所定の一個を吸着して、回動軸６２を中心として図中のＡ方向に回転する。こ
れによって、電子部品１１が吸着時の下向きから上向きに変換される。このチップ吸着反転部６１は、直線駆動部６４によってＢ方向に水平移動する。
電子部品１１をＵＳボンダ１２に供給する際には、マガジントレイ収納部５２内に収容されているマガジントレイ５４が、マガジントレイステージ５７上に載せられた後、マガジントレイステージ５７がガイドレール５６上をスライドして、電子部品ハンドリング部５１の直下に配置される。
次に、電子部品ハンドリング部５１のチップ認識部６０によって、マガジントレイステージ５７上のマガジントレイ５４におけるチップトレイ５８上の所定の電子部品１１が認識される。
次に、チップ吸着反転部６１が降下し、上記で認識された電子部品１１が吸着される。次に、チップ吸着反転部６１が上昇すると共に、回動軸６２を中心としてＡ方向に回転する。
次に、チップ吸着反転部６１が直線駆動部６４によってＢ方向に水平移動する。次に、チップ吸着反転部６１が降下し、電子部品１１がＵＳボンダ１２（図１参照）のステージ２６上に載置された基板１０上に供給される。
上記のアンダーフィル塗布手段１５は、図８に示すように、ＵＦ（アンダーフィル）塗布ユニット７０と、ＵＦ塗布ユニット７０を水平移動及び昇降動させる塗布ユニット駆動部７１と、位置認識カメラ７２とを備えている。
ＵＦ塗布ユニット７０は、ディスペンサによってアンダーフィルを基板１０上に吐出する。ＵＦ塗布ユニット駆動部７１は、水平駆動部７３と、上下駆動部７４とを有している。
なお、図８は、基板戻り搬送手段３２を２列設け、アンダーフィル塗布手段１５を各基板戻り搬送手段３２上にそれぞれ一個ずつ設けた場合を示しているが、基板戻り搬送手段３２及びアンダーフィル塗布手段１５は、１個又は３個以上設けることができる。
上記の恒温ストッカ１６は、図９に示すように、箱状の恒温チャンバー７５と、この恒温チャンバー７５の後端部に設けられたマガジン水平移動部７６とを有している。
恒温チャンバー７５は、その内部がヒータ（図示せず）によって所定の温度に加熱保持されている。これによって、恒温チャンバー７５内のマガジン７８に収納されている基板１０及び電子部品１１が所定の温度に加熱される。なお、恒温チャンバー７５には、その後端部にマガジン７８を取り出すための扉７９が設けられている。
上記のマガジン水平移動部７６は、図１０にも示すように、恒温チャンバー７５の外側に設けられた直道アクチュエータ８５を有している。この直道アクチュエータ８５は、伸縮可能なロッド８６と、このロッド８６の先端に設けられ下方に突出する係止板８７とを有している。
直道アクチュエータ８５のロッド８６は、恒温チャンバー７５内の上部側にマガジン７８に緩衝しないように配置されている。また、係止板８７は、恒温チャンバー７５内の前端部に挿入されたマガジン７８の側面に、係止可能な位置に配置されている。なお、図１０中の符号８８は、マガジン７８をスライドさせるマガジンレールである。
恒温ストッカ１６内にマガジン７８を収納する場合は、図１１に示すように、アンローダ部８１によって恒温チャンバー７５内のマガジン７８が所定の高さまで上昇し、マガジン７８内に所定数の基板が収納される。このとき、直道アクチュエータ８５のロッド８６に設けられた係止板８７が、このマガジン７８の側面に対向して配置されている。
次に、図１２に示すように、直道アクチュエータ８５のロッド８６が本体８９に引き込まれる。これにより、ロッド８６の先端に設けられた係止板８７がマガジン７８の側面に係止されて水平移動し、マガジン７８が恒温チャンバー７５の後部側に水平移動する。
マガジン７８が、マガジン一個分だけ水平移動すると、直道アクチュエータ８５が停止する。次に、ロッド８６が延ばされて、係止板８７が元の待機位置（図１０参照）に配置される。上記のマガジン上昇、基板収納、マガジン水平移動が繰り返されて、恒温チャンバー７５内に所定数のマガジン７８が収納される。
上記のローダ・アンローダ手段１７は、図９に示すように、基板１０が収納されたマガジン７８を基板一個分ずつ段階的に上昇させるローダ部８０と、電子部品１１が実装された基板１０をマガジン７８に収納するため、マガジン７８を基板一個分ずつ段階的に降下させるアンローダ部８１とを有している。
ローダ部８０には、マガジン７８内の基板１０を一個ずつ押し出す基板払出部８２が設けられている。アンローダ部８１は、上記の恒温チャンバー７５内に配置されている。また、恒温チャンバー７５の後端部には、アンローダ部８１に空のマガジン７８を供給するための扉８３が設けられている。
アンローダ部８１は、マガジン７８を段階的に上昇させる。そして、このマガジン７８の上から順に基板１０が収納される。
上記の基板送り搬送手段１３、基板交換部３３、電子部品供給手段１４、ＵＳボンダ１２、基板戻り搬送手段３３、アンダーフィル塗布手段１５、恒温ストッカ１６、ローダ・アンローダ手段１７は、それぞれユニット化されている。
次に、この電子部品基板実装装置１の作用を説明する。基板１０に電子部品１１を実装する場合は、図１に示すように、ローダ・アンローダ手段１７におけるローダ部８０のマガジン７８内に収納されている基板１０のうち一番下の基板１０が、基板払出部８２によって基板送り搬送手段１３上の基板搬送開始位置１３ａに押し出される。
押し出された基板１０は、基板送り搬送部３１上のキャリア１００内に挿入されて保持される。次に、キャリア１００が、ヒータスライダー１０１によって基板交換部３３まで搬送される。このときには、キャリア１００内の基板１０が、ヒータスライダー１０１内のヒータ１１１によって加熱される。すなわち、基板１０は搬送されながら加熱される。
キャリア１００が基板交換部３３に達すると、基板交換部３３におけるキャリア把持部３５ａによってキャリア１００が保持され、次にキャリア把持部３５ａが上昇する。次に、キャリア把持部３５ａがＵＳボンダ１２側に移動し、キャリア１００及び基板１０がＵＳボンダ１２側に搬送される。
キャリア１００は熱容量が大きいので、キャリア１００がキャリア把持部３５ａによってＵＳボンダ１２側に搬送されているときには、キャリア１００がヒータスライダー１０１から離れているにも拘わらず、キャリア１００が所定の温度に保持される。これにより、基板１０が搬送されながらキャリア１００によって加熱され続ける。
次に、キャリア１００は、基板１０を保持したままＵＳボンダ１２のステージ２６上に載置されて適宜な保持手段（図示せず）によって保持される。
一方、電子部品供給手段１４では、マガジントレイ収納部５２から一個のマガジントレイ５４が押し出されて、マガジントレイ移動部５３のマガジントレイステージ５７上に載せられる。
次に、マガジントレイステージ５７がＵＳボンダ１２側に移動される。そして、電子部品ハンドリング部５１のチップ認識部６０によって、マガジントレイステージ５７上のチップトレイ５８に載置されている電子部品１１が認識される。
次に、この認識された電子部品１１がチップ吸着反転部６１によって吸着される。このときは、電子部品１１が下向きに配置されている。次に、チップ吸着反転部６１が回動軸６２を中心としてＡ方向（図７参照）に１８０度回転する。これにより、電子部品１１が下向きから上向きに反転される。
次に、チップ吸着反転部６１が直線駆動部６３（図７参照）によって水平方向に所定の位置まで移動される。そして、チップ吸着反転部６１に吸着されている電子部品１１が、ＵＳボンダ１２のＵＳヘッド２０によって吸着される。次に、ＵＳヘッドによって吸着されている電子部品１１が、基板１０上の所定の位置に対向する位置に配置される。
次に、ＵＳボンダ１２の位置ずれ検出部２２によって、基板１０と電子部品１１との位置ずれが検出される。次に、位置ずれ検出部２２の検出結果に基づいて、位置決め部２３が駆動され、基板１０が所定の位置に移動される。これにより、基板１０と電子部品１１の位置が精度良く合わせられる。
次に、ＵＳヘッド２０が降下し、電子部品１１が基板１０上の所定の位置に載せられて融着される。
図１３（ａ）〜（ｄ）は、電子部品１１を基板１０に融着する際の実装プロセスを示す。図１３（ａ）に示すように、基板１０上には、所定の位置に端子１０ａが設けられている。また、電子部品１１には、Ａｕバンプ１１ａが所定の位置に設けられている。
図１３（ｂ）に示すように、電子部品１１が反転されて基板１０の上方に配置されたときには、基板１０の端子１０ａと電子部品１１のＡｕバンプ１１ａとが整合配置される。
次に、図１３（ｃ）に示すように、電子部品１１が降下して、Ａｕバンプ１１ａが基板１０の端子１０ａ上に載せられ、ＵＳヘッド２０の超音波振動によってＡｕバンプ１１ａが端子１０ａに融着される。
次に、図１３（ｄ）に示すように、基板１０と電子部品１１との間にアンダーフィル１８が充填される。なお、本例では、上記のようにアンダーフィル１８の塗布が、上記の恒温ストッカ１６内に基板１０が収納される直前に、アンダーフィル塗布手段１５によって行われる。
上記のように、ＵＳボンダ１２によって基板１０に電子部品１１が融着された後、ステージ２６上のキャリア１００がキャリア把持部３５ｂによって把持され、基板戻り搬送手段３２上のヒータスライダー１０１に載せられる。
次に、ヒータスライダー１０１が恒温ストッカ１６側に移動し、キャリア１００及び電子部品１１が実装された基板１０が恒温ストッカ１６側に搬送される。
キャリア１００及び実装済みの基板１０が恒温ストッカ１６の直前まで搬送されると、ヒータスライダー１０１が停止する。そして、アンダーフィル塗布手段１５によって基板１０と電子部品１１との間にアンダーフィル１８が塗布される。
次に、キャリア１００上の実装済みの基板１９が、恒温ストッカ１６内におけるアンローダ部８１上のマガジン７８に収納される。
アンローダ部８１は、マガジン７８内に実装済みの基板１０が一枚収納されるごとに、基板一個分ずつ上昇する。そして、マガジン７８内に所定数の基板１０が収納された後、マガジン水平移動部７６によって、マガジン７８がマガジン一個分だけ水平方向に移動される。
このようにして、恒温ストッカ１６内にマガジン７８が所定数収納される。この後、扉７９が開けられて排出口７９ａからマガジン７８が取り出される。上記のように、マガジン７８は所定の時間だけ恒温ストッカ１６内に収納されている。一方、恒温ストッカ１６の内部は、ヒータによって加熱されている。従って、マガジン７８は、所定の時間だけ加熱されることになる。
このように、マガジン７８内の実装済みの基板１０が所定の時間だけ加熱され、基板１０と電子部品１１間に塗布されたアンダーフィル１８が加熱されて硬化する。
このように、本発明の電子部品の基板実装装置１によれば、所定値以上の熱容量を有するキャリア１００を基板１０の搬送開始位置から所定の距離だけ加熱し、このキャリア１００によって基板１０を保持したまま基板送り搬送工程、実装工程及び基板戻り搬送工程を行うので、基板１０がこれらの工程でキャリア１００によって余熱される。
従って、基板１０が実装工程で急激に加熱されるのを防止でき、これにより、基板１０が変形したり損傷したりするのを防止できるので、実装済みの基板１０の品質向上を図ることができる。
また、本発明では、基板１０を搬送しながら加熱するので、基板１０を加熱するために一箇所に停止させる必要がなく、これにより実装に要する時間を短縮できる。また、キャリア１００を熱容量の大きい材料、本例ではステンレス等の金属で形成したので、基板１０をＵＳボンダ１２まで搬送するための時間が比較的長くなる場合でも、その間にキャリア１００が冷却されるのを抑制できる。
また、実装工程の前又は後に、基板１０と電子部品１１との間にアンダーフィルを塗布する工程を行うので、キャリア１００によって基板１０を保持したままアンダーフィルの塗布を行うことができる。
これにより、アンダーフィル１８を塗布している最中に、アンダーフィル１８をキャリア１００の熱で加熱できるので、アンダーフィルの硬化を促進できる。
また、恒温ストッカ１６内でマガジン７８及びこのマガジン７８内に収納されている実装済みの基板１０が加熱されるので、アンダーフィル１８の硬化を促進できる。
さらに、この電子部品の基板実装装置１は、上記の各手段がユニット化されているので
、ユニット化された各手段の配置を簡単に変更することができる。従って、実装条件や設置場所が変わった場合でも、ユニット化された上記各手段の配置を調整することにより、簡単に対応できる。
本発明に係る基板実装装置を示す斜視図である。 本発明に係るＵＳボンダを示す斜視図である。 本発明に係る基板送り搬送手段及び基板戻り搬送手段を示す斜視図である。 本発明に係るヒータスライダーを示す正面図である。 本発明に係るキャリアを示す図である。 本発明に係るキャリア把持部を示す図である。 本発明に係る電子部品供給手段を示す斜視図である。 本発明に係るアンダーフィル塗布手段を示す斜視図である。 本発明に係る恒温ストッカ及びローダ・アンローダ手段を示す斜視図である。 本発明に係るマガジンの収納方法におけるマガジンの待機状態を示す斜視図である。 本発明に係るマガジン内に基板が所定数収納された状態を示す斜視図である。 本発明に係るマガジンが恒温ストッカ内に水平移動した状態を示す斜視図である。 本発明に係る電子部品の基板実装方法を示す図であり、図１３（ａ）は基板の端子と電子部品のバンプを示す図、図１３（ｂ）は電子部品を基板上に配置した図、図１３（ｃ）は電子部品を基板に超音波融着した状態を示す図、図１３（ｄ）はアンダーフィルを塗布した状態を示す図である。
符号の説明
１ 電子部品の基板実装装置
１０ 基板
１０ａ 端子
１１ 電子部品
１１ａ Ａｕバンプ
１２ ヘッド
１２ ＵＳボンダ（実装手段）
１３ 基板送り搬送手段
１３ａ 基板搬送開始位置
１４ 電子部品供給手段
１５ アンダーフィル塗布手段
１６ 恒温ストッカ（収納手段）
１７ ローダ・アンローダ手段
１８ アンダーフィル
２０ ＵＳヘッド
２１ ヘッド駆動部
２２ 位置ずれ検出部
２３ 位置決め部
２４ 上下方向撮像カメラ
２５ カメラ移動部
２６ ステージ
２７ ＸＹ駆動部
２８ 回動駆動部
３１ 基板送り搬送部
３２ 基板戻り搬送手段
３２ａ 基板排出位置
３３ 基板交換部
３４ａ 搬送レール
３５ａ キャリア把持部
３５ｂ キャリア把持部
３６ スライダー
３７ シリンダ
３８ 保持部材
３９ 開閉駆動部
４０ ハンド部
４１ スライダー
４１ 凹部
４１ａ 凹部の開口
５０ 電子部品取りだし部
５１ 電子部品ハンドリング部
５２ マガジントレイ収納部
５３ マガジントレイ移動部
５４ マガジントレイ
５５ 昇降駆動部
５６ ガイドレール
５７ マガジントレイステージ
５８ チップトレイ
６０ チップ認識部
６１ チップ吸着反転部
６２ 回動軸
６３ 直線駆動部
６４ 直線駆動部
６５ 超音波振動子
６６ チップ吸着部
７０ 塗布ユニット
７１ 塗布ユニット駆動部
７２ 位置認識カメラ
７３ 水平駆動部
７４ 上下駆動部
７５ 恒温チャンバー
７６ マガジン水平移動部
７８ マガジン
７９ 扉
７９ａ 排出口
８０ ローダ部
８１ アンローダ部
８２ 基板払出部
８３ 扉
８５ 直道アクチュエータ
８６ ロッド
８７ 係止板
８８ マガジンレール
８９ 本体
１００ キャリア
１０１ ヒータスライダー
１１０ ヒータブロック
１１１ ヒータ
１１２ ブラケット
１１３ 断熱材
１１４ ボールネジ
１１５ ボールナット
１１６ モータ
１１７ ガイド部材
１１８ カップリング
１１９ ヒータケーブル 符号
１２０ 台座部
１２１ 側壁部
１２２ カバー部
１２３ 板バネ

Claims (7)

  1. 基板搬送開始位置に供給された基板を実装手段まで搬送する基板送り搬送工程と、
    電子部品を前記実装手段に供給する電子部品供給工程と、
    前記実装手段によって前記基板に前記電子部品を実装する実装工程と、
    前記実装工程で前記基板に前記電子部品が実装された実装済基板を基板排出位置まで搬送する基板戻り搬送工程とを含み、
    前記基板送り搬送工程、前記実装工程及び前記基板戻り搬送工程を、所定値以上の熱容量を有するキャリアによって前記基板を保持したまま行い、
    前記基板送り搬送工程では、前記基板搬送開始位置から所定の距離だけ前記キャリアを加熱し、前記基板を搬送しながら前記キャリアによって加熱することを特徴とする電子部品の基板実装方法。
  2. 前記実装工程の前又は後、前記基板と前記電子部品との間に充填されるアンダーフィルを前記基板上に塗布するアンダーフィル塗布工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子部品の基板実装方法。
  3. 前記基板戻り搬送工程の後、前記電子部品が実装された前記基板を収納手段に収納する工程を含み、前記収納手段内で前記電子部品が実装された前記基板を加熱する収納基板加熱工程を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品の基板実装方法。
  4. 基板に電子部品を実装する実装手段と、
    前記基板を所定の位置に供給する基板供給手段と、
    前記電子部品を前記実装手段に供給する電子部品供給手段と、
    前記実装手段によって前記電子部品が実装された前記基板を所定の位置まで搬送する基板戻り搬送手段と、
    前記基板供給手段から供給された前記基板を着脱自在に保持し、且つ所定値以上の熱容量を有するキャリアと、
    前記基板送り手段の基板搬送開始位置から所定の位置まで、前記キャリアを加熱しながら移動させるキャリア加熱移動手段と、を備えたことを特徴とする電子部品の基板実装装置。
  5. 前記実装手段の前又は後に設けられ、前記基板と前記電子部品との間にアンダーフィルを塗布するアンダーフィル塗布手段を有することを特徴とする請求項４に記載の電子部品の基板実装装置。
  6. 前記電子部品が実装された前記基板を収納する収納手段と、
    前記収納手段内で前記電子部品が実装された前記基板を加熱する収納基板加熱手段と、を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の電子部品の基板実装装置。
  7. 前記各手段がユニット化されていることを特徴とする請求項４から６の何れかに記載の電子部品の基板実装装置。
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