JP2007234702A - フラックス転写装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ならされた後のフラックスがスキージの方向に巻き込まれないようにして、フラックスを一定の厚さに形成できるフラックス転写装置を提供すること。
【解決手段】 スキージ５０の第１垂直片５０Ｙ３の下端部にフラックスＦを一定厚さにするために回転ディスク４０と平行な平面部５０Ｈを形成し、回転ディスク４０の回転に伴ってフラックスＦをローリングし易くするためにフラックスＦに面する側には前記平面部５０Ｈに向けて薄肉となるように傾斜面５０ＫＩを形成すると共にこれとは反対側にすくい角θを形成する傾斜面５０Ｋ２を形成する。
【選択図】図５

Description

本発明は、電子部品をプリント基板に半田付けする際に、電子部品の突起電極にフラックスを転写するためのフラックス転写装置に関する。詳述すれば、フラックス供給部から円盤状の回転ディスクに供給されたフラックスを駆動源により前記回転ディスクを回転させることによりローリングさせながらスキージによりならし、このフラックスを吸着ノズルに吸着保持された電子部品の突起電極に転写するためのフラックス転写装置に関する。

この種のフラックス転写装置は、例えば特許文献１などに開示されている。一般にフラックス転写装置は、前記スキージの下端部に前記回転ディスクと平行な平面部を形成し、フラックスが一定の厚さとなるようにしている。
特許第３５８３３１９号公報

しかし、前記スキージが前記フラックスをローリングさせる側の反対側が前記平面部と垂直であると、ならされた後の前記フラックスがスキージの方向に巻き込まれて引き上げられ、フラックスが一定の厚さにならないという問題が生じる。

そこで本発明は、ならされた後のフラックスがスキージの方向に巻き込まれないようにして、フラックスを一定の厚さに形成できるフラックス転写装置を提供することを目的とする。

このため第１の発明は、フラックス供給部から円盤状の回転ディスクに供給されたフラックスを駆動源により前記回転ディスクを回転させることによりスキージに当てローリングさせながらスキージによりならし、このフラックスを吸着ノズルに吸着保持された電子部品の突起電極に転写するためのフラックス転写装置において、前記スキージの前記フラックスをローリングさせる側と反対側の下端部にすくい角を形成したことを特徴とする。

また第２の発明は、フラックス供給部から円盤状の回転ディスクに供給されたフラックスを駆動源により前記回転ディスクを回転させることによりスキージに当てローリングさせながらスキージによりならし、このフラックスを吸着ノズルに吸着保持された電子部品の突起電極に転写するためのフラックス転写装置において、前記スキージの下端部に前記フラックスを一定厚さにするために前記回転ディスクと平行な平面部を形成すると共に前記フラックスをローリングさせる側と反対側にすくい角を形成したことを特徴とする。

更に第３の発明は、フラックス供給部から円盤状の回転ディスクに供給されたフラックスを駆動源により前記回転ディスクを回転させることによりスキージに当てローリングさせながらスキージによりならし、このフラックスを吸着ノズルに吸着保持された電子部品の突起電極に転写するためのフラックス転写装置において、前記スキージの下端部に前記フラックスを一定厚さにするために前記回転ディスクと平行な平面部を形成し、前記フラックスをローリングし易くするためにフラックスに面する側には前記平面部に向けて薄肉となるように傾斜面を形成すると共にこれとは反対側にすくい角を形成したことを特徴とする。

また、フラックス供給部から転写板に供給されたフラックスを駆動源により前記転写板とスキージとを相対的に移動させてローリングさせながらスキージによりならし、このフラックスを吸着ノズルに吸着保持された電子部品の突起電極に転写するためのフラックス転写装置において、前記スキージの前記フラックスをローリングさせる側と反対側の下端部にすくい角を形成したことを特徴とする。

本発明は、ならされた後のフラックスがスキージの方向に巻き込まれないようにして、フラックスを一定の厚さに形成できるフラックス転写装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態に係るフラックス転写装置を電子部品装着装置に適用した例について図面を参照しながら説明する。図１は電子部品装着装置の平面図であり、図２及び図３は前記電子部品装着装置に搭載されるフラックス転写装置の側面図及び平面図である。

図１において、電子部品装着装置１の基台２上にＹ軸モータ１０、１４によるＡビーム３及びＢビーム４のＹ方向への移動を案内する一対のレール５が配置されている。前記Ａビーム３及びＢビーム４はＸ方向に長く、この長手方向に沿って装着ヘッド７、８がＸ軸モータ（図示せず）によりそれぞれ移動可能に配設されている。従って、前記装着ヘッド７、８は、ＸＹ方向に移動可能になされている。

また、Ａ側のＹ軸モータ１０により回動されるボールネジ軸１１がＡビーム３に固定された図示しないナットに螺合しており、このＡビーム３はボールネジ軸１１の回動によりレール５に沿って移動可能である。Ｂビーム４は同様な構造のボールネジ軸１２がＢ側のＹ軸モータ１４により回動されることで、レール５に沿って移動する。

更に、前記基台２の図１における上下位置には、それぞれ部品供給台６が形成され、この部品供給台６上には種々の電子部品を供給する部品供給装置１６が着脱可能に搭載されている。尚、部品供給装置１６には、いわゆるテープ供給方式の部品供給装置や、スティック供給方式の部品供給装置や、トレイ供給方式の部品供給装置等がある。また、３０は前記部品供給台６上に着脱可能に搭載されるフラックス転写装置で、詳しくは後述するが、ある部品供給装置１６から供給された突起電極（半田バンプ）を有する電子部品、例えばＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）等に対して、その突起電極にフラックスを転写するものである。

そして、前記装着ヘッド７、８は、各部品供給装置１６から真空吸着により取り出した電子部品をプリント基板１８の所望の位置に搬送して実装するものである。また、前記プリント基板１８は、基台２上に設置された搬送コンベア２０により搬送され、所定の作業ステージ位置で図示しない固定機構により位置決め固定される。

更に、前記部品供給装置１６から装着ヘッド７、８の吸着ノズル２４により取り出された電子部品は部品認識カメラ２１により、その吸着ノズル２４に対する吸着位置ずれ状況、部品落下状況、更には後述するフラックス転写状況等が撮像され認識処理装置（図示せず）により認識処理される。

また、前記基台２にはノズルストッカ２２が設置されており、前記装着ヘッド７、８に交換可能に取り付けられる複数の吸着ノズル２４が用意されている。

以下、前記フラックス転写装置３０について説明する。図２及び図３において、フラックス転写装置３０の基台３１上には、大きく分けてフラックス供給部３２と、フラックス貯溜部３３とが搭載されている。

前記フラックス供給部３２は、前記基台３１に支持台３４を介して固定されたシリンジ３５内にフラックスＦを貯蔵し、ネジ３６を所定回転させると所定量のフラックスＦがホース３７及びこれに接続された先端に下方に向けた吐出口を備えた供給パイプ３８を通じて、前記フラックス貯溜部３３に供給される。

前記フラックス貯溜部３３は、基台３１に回転可能に設けられ、前記フラックス供給部３２から供給されたフラックスＦを貯溜してフラックスＦが外側に排出（流出）されないようにするための外縁４１を備えた円盤状の回転ディスク（転写板）４０を有し、この回転ディスク４０の基軸体４６は駆動モータ４２の出力軸の回動がプーリ４３、ベルト４４、プーリ４５を介して伝えられ、ベアリング４７を介して一定方向に回転させられる。前記外縁４１は回転ディスク４０の平面部よりも高く形成され、フラックスＦが回転ディスク４０の回転に伴って後述のスキージ５０にならされる際に外側に排出（流出）されないようにするために形成される。

また、５０は表面をテフロン（登録商標）コーティングした金属製或いは合成樹脂製のスキージで、前記回転ディスク４０上に塗布されたフラックスＦをならして所定塗布厚に調整するためのもので、対向する垂直片５０Ｙ１、５０Ｙ２と、該垂直片５０Ｙ１、５０Ｙ２とを連結する対向する水平片５０Ｘ１、５０Ｘ２とから構成され、一方の垂直片５０Ｙ１に固定された支持体５１に固定されたスライダ５２が案内レール５３に沿って昇降可能である。

即ち、フラックスをならして所定塗布厚に調整するために、作業者がマイクロゲージ５５を目盛を見ながら回動させるとネジ軸５６が回動し、前記スライダ５２と一体化されたナット体５７がスライダ５２と共に昇降することとなり、前記スキージ５０が昇降することとなる。

次に、前記スキージ５０について詳述すると、他方の前記垂直片５０Ｙ２は略４５度に傾斜した第１垂直片５０Ｙ３と、この第１垂直片５０Ｙ３の後端面の延長線との成す角度が１３５度の第２垂直片５０Ｙ４とを備え、平面視して前記供給パイプ３８の吐出口は両水平片５０Ｘ１、５０Ｘ２及び両垂直片５０Ｙ１、５０Ｙ２とで囲まれた領域内の回転ディスク４０の中心と該回転ディスク４０と一体に形成された外縁４１との中間位置に配設される。

なお、前記回転ディスク４０上の前記フラックスＦを前記スキージ５０がならせるように、概ねスキージ５０の回転ディスク４０の上方に位置する部位は厚く、回転ディスク４０の外方に位置する部位は段差５０Ｃが形成されて薄く作製されている。

また、前記スキージ５０の第１垂直片５０Ｙ３の下端部に前記フラックスＦを一定厚さにするために前記回転ディスク４０と平行な平面部５０Ｈを形成し、回転ディスク４０の回転に伴って前記フラックスＦを矢印の方向にローリングし易くするためにフラックスＦに面する側には前記平面部５０Ｈに向けて薄肉となるように傾斜面５０Ｋ１を形成すると共にこれとは反対側にすくい角θ（平面部５０Ｈとの間で成す角度が、例えば４０度程度）を形成する傾斜面５０Ｋ２を形成する。従って、概ねスキージ５０上部は厚く、下部に向かって徐々に薄くなるように形成される。

このようにスキージ５０の下部に上述したようにすくい角θを形成する傾斜面Ｋ２を形成することにより、スキージ５０にならされた後のフラックスＦがスキージ５０の方向に巻き込まれないようにして引き上がることを防止して、フラックスＦを一定の厚さに形成する。

次に、電子部品装着装置１の動作について説明する。先ず、電子部品装着装置１の作業テーブル位置に前記プリント基板１８が搬送コンベア２０により搬送され、位置決め機構により位置決め固定される。続いて、制御装置（図示せず）がＸ軸モータ（図示せず）及びＹ軸モータ１０、１４を制御することにより、前記装着ヘッド７、８が所望の部品供給装置１６の電子部品取り出し位置までＸＹ移動して行き、そこで上下軸モータ（図示せず）を制御することにより吸着ノズル２４を下降させて吸着位置まで供給された電子部品を吸着して取り出す。

そして、吸着ノズル２４が電子部品を吸着保持した状態で、上昇して部品認識カメラ２１上方までＸＹ移動して行き、そこで電子部品を撮像して、認識処理装置により吸着ノズル２４に対する吸着位置ずれ状況、部品落下状況が認識処理される。

そして、この認識が異常なしとされた場合には、装着ヘッド７、８は部品認識カメラ２１上方から前記フラックス転写装置３０のフラックス転写位置ＴＮまで、ＸＹ移動して行き、そこで回転ディスク４０上のフラックスＦに吸着ノズル２４に吸着保持された電子部品の突起電極（半田バンプ）が浸るまで下降させる。そして、再び装着ヘッド７、８が上昇した際に、電子部品の突起電極（半田バンプ）には適量のフラックスＦが転写されている。

このときには、フラックス転写装置３０の回転ディスク４０上に供給されたフラックスＦは既に転写に適した状態に準備されている。即ち、予め、前記フラックス供給部３２のシリンジ３５内のフラックスはホース３７及び供給パイプ３８を通じて、回転駆動されている回転ディスク４０上に供給され、回転ディスク４０上のフラックスＦが、所定塗布厚となるようにスキージ５０でならされている。

このようにして、フラックスＦが所定の塗布厚となるようにならされたら、前記回転ディスク４０は回転を停止して、吸着ノズル２４に吸着保持された電子部品の突起電極（半田バンプ）へのフラックス転写に備える。そして、フラックス転写終了（吸着ノズル２４が上昇した）後、前記回転ディスク４０は回転を再開して、次のフラックス転写に備える。

このとき、作業者がマイクロゲージ５５を目盛を見ながら回動させて、前記スキージ５０を昇降させて、回転ディスク４０上のフラックスＦが所定塗布厚となるようにスキージ５０の高さ調整がされているので、駆動モータ４２が駆動すると、その出力軸の回動がプーリ４３、ベルト４４、プーリ４５を介して基軸体４６に伝えられ、ベアリング４７を介して基軸体４６及び回転ディスク４０が時計方向に回転し、回転ディスク４０上のフラックスＦは回転しながら所定塗布厚となるようにスキージ５０でならされる。

この場合、前記スキージ５０の第１垂直片５０Ｙ３の下端部に前記フラックスＦを一定厚さにするために前記回転ディスク４０と平行な平面部５０Ｈを形成し、回転ディスク４０の回転に伴って前記フラックスＦを矢印の方向にローリングし易くするためにフラックスＦに面する側には前記平面部５０Ｈに向けて薄肉となるように傾斜面５０ＫＩを形成する。また、傾斜面Ｋ１とは反対側にすくい角θを形成する傾斜面５０Ｋ２を形成してある。このため、スキージ５０にならされた後のフラックスＦがスキージ５０の方向に巻き込まれないようにして引き上がることが防止され、フラックスＦを一定の厚さに形成することができる。

続いて、吸着ノズル２４がスキージ５０の垂直片５０Ｙの右外方の転写位置ＴＮに下降して、電子部品Ｄの突起電極にフラックスＦを転写した後、装着ヘッド７、８が再び部品認識カメラ２１上方までＸＹ移動して行き、そこで、部品認識カメラ２１が吸着ノズル２４に吸着保持された電子部品Ｄを撮像し、この撮像された画像を認識処理装置が認識処理して、その装着ヘッド７、８の吸着ノズル２４に対する電子部品の吸着位置ずれ状況、部品落下状況、そしてフラックス転写状況を認識する。

これは、フラックスＦがある程度の粘性を有するものであり、転写時に電子部品Ｄの吸着位置がずれたり、電子部品Ｄを回転ディスク４０上に置いてきたり、更にはフラックス転写が多過ぎたり、少な過ぎたりとかいった不具合を認識するためである。

そして、認識異常がない場合には、前記装着ヘッド７、８がプリント基板１８の所望の電極パッド上までＸＹ移動し、そこで下降して電極パッド上に電子部品（の突起電極）を実装させる。以下、上記作業が繰り返された後、半田をリフローすることで、プリント基板１８上に各電子部品が固定される。

なお、回転ディスク４０ではなく、例えば転写板とスキージとを駆動源により相対的に移動させるフラックス転写装置、例えば矩形の転写板上を平行移動するスキージを備えたフラックス転写装置において、前記スキージの前記フラックスをローリングさせる側と反対側の下端部にすくい角を形成してもよい。

以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

本発明フラックス転写装置が適用される電子部品装着装置の平面面図である。 スキージが上昇した状態のフラックス転写装置の側面図である。 スキージが上昇した状態のフラックス転写装置の平面図である。 フラックス転写装置の一部拡大平面図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

１ 電子部品装着装置
２４ 吸着ノズル
３０ フラックス転写装置
４０ 回転ディスク
５０ スキージ
５０Ｙ１、５０Ｙ２ スキージの垂直片
５０Ｙ３ 第１垂直片
５０Ｈ 平面部
５０Ｋ１、５０Ｋ２ 傾斜面
Ｆ フラックス

Claims (4)

1. フラックス供給部から円盤状の回転ディスクに供給されたフラックスを駆動源により前記回転ディスクを回転させることによりスキージに当てローリングさせながらスキージによりならし、このフラックスを吸着ノズルに吸着保持された電子部品の突起電極に転写するためのフラックス転写装置において、前記スキージの前記フラックスをローリングさせる側と反対側の下端部にすくい角を形成したことを特徴とするフラックス転写装置。
2. フラックス供給部から円盤状の回転ディスクに供給されたフラックスを駆動源により前記回転ディスクを回転させることによりスキージに当てローリングさせながらスキージによりならし、このフラックスを吸着ノズルに吸着保持された電子部品の突起電極に転写するためのフラックス転写装置において、前記スキージの下端部に前記フラックスを一定厚さにするために前記回転ディスクと平行な平面部を形成すると共に前記フラックスをローリングさせる側と反対側にすくい角を形成したことを特徴とするフラックス転写装置。
3. フラックス供給部から円盤状の回転ディスクに供給されたフラックスを駆動源により前記回転ディスクを回転させることによりスキージに当てローリングさせながらスキージによりならし、このフラックスを吸着ノズルに吸着保持された電子部品の突起電極に転写するためのフラックス転写装置において、前記スキージの下端部に前記フラックスを一定厚さにするために前記回転ディスクと平行な平面部を形成し、前記フラックスをローリングし易くするためにフラックスに面する側には前記平面部に向けて薄肉となるように傾斜面を形成すると共にこれとは反対側にすくい角を形成したことを特徴とするフラックス転写装置。
4. フラックス供給部から転写板に供給されたフラックスを駆動源により前記転写板とスキージとを相対的に移動させてローリングさせながらスキージによりならし、このフラックスを吸着ノズルに吸着保持された電子部品の突起電極に転写するためのフラックス転写装置において、前記スキージの前記フラックスをローリングさせる側と反対側の下端部にすくい角を形成したことを特徴とするフラックス転写装置。
   
   

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