JP2009045576A

JP2009045576A - ペースト塗布装置

Info

Publication number: JP2009045576A
Application number: JP2007215356A
Authority: JP
Inventors: Go Katsumata; 剛勝又
Original assignee: Nidec Tosok Corp
Current assignee: Nidec Powertrain Systems Corp
Priority date: 2007-08-22
Filing date: 2007-08-22
Publication date: 2009-03-05

Abstract

【課題】塗布具先端の変形や摩耗を抑えることができるペースト塗布装置を提供する。
【解決手段】昇降駆動部２２のねじ部２４に、昇降部２５の支持部２６のナット部２７を螺合し、昇降部２５をねじ部２４の回動に応じて昇降可能とする。昇降部２５に、スライドレール４１及びスライダ４２を介して保持部５１を上下動自在に支持し、保持部５１に塗布具５２を設ける。保持部５１に固定機構７３を設け、昇降部２５に対して塗布具５２が昇降不能な固定状態７１と昇降可能な開放状態７２を形成可能する。保持部５１をコイルスプリング８１で引き上げ方向に付勢し、開放状態７２で昇降部２５を下降して塗布具先端８２をワーク１１の塗布箇所に当接した際に塗布具先端８２に加えられる荷重を打ち消す方向へ塗布具５２を付勢する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ペーストをワークに塗布するペースト塗布装置に関する。

従来、チップをボンディングする為のペーストをリードフレームに塗布する際には、図３に示すように、ペースト塗布装置８０１が用いられていた。

このペースト塗布装置８０１は、ペーストが収容された塗布具８０２と、該塗布具８０２を保持する保持部８０３と、該保持部８０３を昇降駆動する駆動機構８０４とを備えており、該駆動機構８０４によって前記塗布具８０２を昇降できるように構成されている。

これにより、前記駆動機構８０４によって前記塗布具８０２を上昇させた状態で当該塗布具８０２を所定位置まで移動し、この位置において、前記塗布具８０２を所定の高さ位置まで下降するとともに、塗布具先端８１１からペーストを吐出することによって、ワーク８１２の塗布位置にペーストを塗布できるように構成されている。

このようなペースト塗布装置８０１では、ワーク８１２で生ずる表面の高さのバラツキによって、塗布具先端８１１からワーク８１２表面までのクリアランスが変動し、ペーストの塗布量が安定しないという問題があった。

そこで、塗布具先端８１１をワーク８１２表面に接触させてペーストを塗布するペースト塗布装置が知られている（例えば、特許文献１）。
特開２００４−２１６２９０号公報

しかしながら、このようなペースト塗布装置にあっては、ペーストを塗布する度に塗布具及び当該塗布具に収容されたペーストの全荷重が塗布具先端に加えられてしまう。

このため、塗布具先端に変形や摩耗が生じ易かった。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、塗布具先端の変形や摩耗を抑えることができるペースト塗布装置を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために本発明のペースト塗布装置にあっては、所定位置へ移動した塗布具を下降してペーストを塗布する際に、該ペーストを吐出する塗布具先端を塗布箇所に接触させるペースト塗布装置において、昇降駆動部で昇降される昇降部と、該昇降部に前記塗布具を昇降自在に支持する昇降機構と、前記塗布具を前記昇降部に対して昇降不能とした固定状態及び前記塗布具を前記昇降部に対して昇降可能とした開放状態を形成する固定機構と、前記開放状態で前記昇降部を下降して前記塗布具先端を前記塗布箇所に当接した際に当該塗布具先端に加えられる荷重を打ち消す方向へ前記塗布具を付勢する荷重打ち消し機構と、前記塗布具を前記所定位置へ移動する際に前記固定機構を前記固定状態とする一方、前記昇降部を下降して前記ペーストを塗布する際に前記固定機構を前記開放状態とする制御手段と、を備えている。

すなわち、昇降駆動部で昇降部を下降してペーストを塗布する際には、固定機構を開放状態にすることにより、昇降機構を介して支持された塗布具を前記昇降部に対して昇降可能とし、前記ペーストを吐出する塗布具先端を塗布箇所に接触させる。

これにより、ペーストの塗布量を安定化することができる。

このとき、前記塗布具は、荷重打ち消し機構によって前記塗布具先端に加えられる荷重を打ち消す方向へ付勢されている。

このため、前記塗布具先端を塗布箇所に接触させる度に前記塗布具及び塗布具が保持するペーストの全荷重が塗布具先端に加えられる場合と比較して、塗布具先端への衝撃の入力が抑えられる。

一方、前記塗布具を次の箇所へ移動する際には、前記固定機構を固定状態にすることにより、昇降機構を介して支持された塗布具を前記昇降部に対して昇降不能とする。

このため、前記昇降部に対して前記塗布具が昇降可能なまま移動する場合と比較して、移動中に生じ得る塗布具の不用意な振動が抑えられる。

以上説明したように本発明のペースト塗布装置にあっては、塗布具先端に加えられる荷重を打ち消す方向へ塗布具を付勢することによって、ペースト塗布時における塗布具先端への衝撃の入力を抑えることができる。

このため、ペーストを塗布する度に、塗布具及び塗布具が保持するペーストの全荷重が塗布具先端に加えられる従来と比較して、塗布具先端への衝撃の入力を抑制することができ、塗布具先端の変形や摩耗を抑えることができる。これにより、塗布具の交換時期を延ばすことができる。

一方、前記塗布具を移動する際には、固定機構を固定状態にすることにより、昇降機構を介して支持された塗布具を前記昇降部に対して昇降不能とすることができる。

このため、前記昇降部に対して前記塗布具が昇降可能なまま移動する場合と比較して、移動中に生じ得る塗布具の不用意な振動を抑えることができる。これにより、移動時の安定化を図ることができ、高速移動が可能となる。

以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかるペースト塗布装置１を示す図であり、該ペースト塗布装置１は、例えばチップをリードフレームにボンディングするボンディング装置に設けられている。

このペースト塗布装置１は、リードフレームとしてのワーク１１にペーストを塗布する装置であり、塗布されたペースト上にチップを載置することで、当該チップを前記ペーストによって前記ワーク１１に固定できるように構成されている。

すなわち、前記ペースト塗布装置１は、図外の装置本体より延出した可動アーム２１を備えており、該可動アーム２１には、昇降駆動部２２が支持されている。該昇降駆動部２２は、モータを備えた駆動部２３と、該駆動部２３より延出したねじ部２４とからなり、該ねじ部２４は、前記駆動部２３によって回動されるように構成されている。

前記ねじ部２４には、昇降部２５が支持されており、該昇降部２５は、基端側に延出した支持部２６のナット部２７が前記ねじ部２４に螺合している。これにより、前記昇降部２５は、前記駆動部２３による前記ねじ部２４の回動に応じて昇降するように構成されている。

前記支持部２６の先端には、上下方向に延在する支柱部３１が設けられており、該支柱部３１の下端部には、先端方向へ向けて延出した下方延出部３２が設けられている。また、前記支柱部３１の上端部には、先端方向へ向けて延出した上方延出部３３が前記下方延出部３２に平行して設けられており、該上方延出部３３と前記支柱部３１と前記下方延出部３２とによってコ字状に形成されている。

該下方延出部３２と前記支柱部３１の角部には、前記支柱部３１に沿って延在するスライドレール４１が設けられており、該スライドレール４１には、スライダ４２がスライドレール４１に沿って上下動自在に支持されている。これにより、前記昇降部２５には、前記スライドレール４１と前記スライダ４２とによって昇降機構４３が構成されている。

この昇降機構４３の前記スライダ４２には、保持部５１が設けられており、該保持部５１の先端部には、塗布具５２が交換可能に固定されている。これにより、この塗布具５２は、前記昇降部２５に対して昇降自在に支持されている。

前記昇降部２５の前記下方延出部３２は、前記保持部５１の下側まで延出しており、前記保持部５１が前記スライドレール４１に沿って下降した際に、当該保持部５１の基端部が前記下方延出部３２に当接するように構成されている。前記下方延出部３２には、リミットスイッチ５３が設けられており、前記保持部５１の下面には、前記リミットスイッチ５３を作動する作動バー５４が設けられている。

これにより、前記保持部５１が前記下方延出部３２に当接した下限位置において、前記作動バー５４が前記リミットスイッチ５３の接触子５５を押圧して当該リミットスイッチ５３をオン作動するように構成されている。

前記上方延出部３３の長さ寸法は、前記下方延出部３２より長く設定されており、当該上方延出部３３の中央付近には、エアシリンダ６１が設けられている。該エアシリンダ６１は、作動ロッド６２を延出した作動時に当該作動ロッド６２で前記保持部５１を下方へ向けて付勢するように構成されており、当該保持部５１を前記下方延出部３２に押し付けた状態で固定できるように構成されている。また、前記エアシリンダ６１は、前記作動ロッド６２を後退した非作動時に、前記スライドレール４１に沿った前記保持部５１の昇降を許容するように構成されている。

これにより、当該保持部５１に保持された前記塗布具５２を前記昇降部２５に対して昇降不能とした固定状態７１と、前記塗布具５２を前記昇降部２５に対して昇降可能とした開放状態７２とを形成する固定機構７３が前記エアシリンダ６１によって構成されている。

また、前記上方延出部３３と前記昇降部２５との間には、コイルスプリング８１が設けられており、該コイルスプリング８１によって前記保持部５１は、引き上げ方向に付勢されている。これにより、前記開放状態７２で前記昇降部２５を下降して塗布具先端８２を前記ワーク１１の塗布箇所に当接した際に、当該塗布具先端８２に加えられる荷重を打ち消す方向に前記塗布具５２が付勢されており、前記コイルスプリング８１によって荷重打ち消し機構８３が構成されている。

前記コイルスプリング８１による付勢力は、前記保持部５１と前記塗布具５２との合計重量に基づいて設定されており、前記開放状態７２で前記昇降部２５を下降して前記塗布具先端８２を前記ワーク１１の塗布箇所に当接した際に、当該塗布具先端８２が前記ワーク１１から受ける反力が少なくなるように構成されている。

そして、当該ペースト塗布装置１は、制御部１０１を備えており、該制御部１０１には、前記可動アーム２１の駆動機構と（図示省略）、前記昇降駆動部２２の駆動部２３のモータと、前記固定機構７３を構成する前記エアシリンダ６１と、前記リミットスイッチ５３と、前記塗布具５２等が接続されている。

前記制御部１０１は、マイコンを中心に構成されており、このマイコンがプログラムに従って動作することによって、各部を制御できるように構成されている。

これにより、前記塗布具５２を所定位置へ移動する際に、前記固定機構７３のエアシリンダ６１を作動して前記固定状態７１を形成する一方、前記昇降部２５を下降して前記塗布具５２のペーストを前記ワーク１１に塗布する際には、前記固定機構４３のエアシリンダ６１を非作動状態として前記開放状態７２を形成するように構成されている。

以上の構成にかかる本実施の形態の動作を、図２に示すフローチャートに従って説明する。

すなわち、前記制御部１０１のマイコンがＲＯＭに記憶されたプログラムに従って動作し、塗布処理を実行すると、制御部１０１は、可動アーム２１の駆動機構に対して制御信号を出力し、前記可動アーム２１を駆動してペーストを塗布する目的地まで塗布具５２を移動する（Ｓ１）。

このとき、固定機構７３を構成するエアシリンダ６１は、当該制御部１０１からの作動信号によって作動状態に保持されており、前記塗布具５２を保持した保持部５１は、固定機構７３を構成するエアシリンダ６１の作動ロッド６２によって前記保持部５１の下方延出部３２に押し付けられ、昇降不能な固定状態７１に維持されている。

そして、前記目的地への前記塗布具５２の移動が完了した際には、前記固定機構７３の前記エアシリンダ６１に非作動信号を出力して該エアシリンダ６１を非作動状態とすることにより、前記作動ロッド６２を後退し、前記塗布具５２が前記昇降部２５に対して昇降可能な開放状態７２を形成した後（Ｓ２）、前記昇降駆動部２２を構成する駆動部２３のモータを回動して前記アーム２１に対して前記昇降部２５及び該昇降部２５に支持された前記塗布具５２の下降を開始する（Ｓ３）。

このとき、前記保持部５１は、その自重によって前記下方延出部３２に当接した下限位置に配置されており、当該保持部５１に設けられた作動バー５４が前記リミットスイッチ５３の接触子５５を押圧することで、該リミットスイッチ５３はオン作動している。

しかし、下降された塗布具５２において、その塗布具先端８２がワーク１１に当接した際には、前記塗布具５２及び該塗布具５２を保持した保持部５１は、下降される前記昇降部２５に対して上昇することとなる。

すると、前記保持部５１に設けられた前記作動バー５４が前記リミットスイッチ５３の接触子５５から離れることによって、当該リミットスイッチ５３がオフ作動し、その旨が前記制御部１０１に入力される。

これを入力した制御部１０１では、前記塗布具先端８２が前記ワーク１１の塗布箇所に接触したことを検出することができるため（Ｓ４）、前記塗布具５２に吐出信号を出力して、前記塗布具先端８２の吐出口から所定量のペーストを吐出した後（Ｓ５）、前記昇降駆動部２２を構成する駆動部２３のモータを回動して前記塗布具５２の上昇を開始する（Ｓ６）。

このように、前記昇降駆動部２２で前記昇降部２５を下降してペーストを塗布する際には、前記固定機構７３を前記開放状態７２にすることにより、前記昇降機構４３を介して支持された前記塗布具５２を前記昇降部２５に対して昇降可能とし、前記塗布具先端８２を塗布箇所に接触させることができる。

このため、前記塗布具５２を所定の高さ位置まで下降してペーストを吐出する場合と比較して、塗布箇所へのペーストの塗布量を安定化することができる。

また、前記塗布具５２は、荷重打ち消し機構８３を構成するコイルスプリング８１によって、前記塗布具先端８２に加えられる荷重を打ち消す方向へ付勢されている。

このため、ペーストを塗布する度に、塗布具５２及び塗布具５２が保持するペーストの全荷重が塗布具先端８２に加えられる従来と比較して、塗布具先端８２への衝撃の入力を抑えることができる。これにより、塗布具先端８２の変形や摩耗を抑えることができ、塗布具５２の交換時期を延ばすことができる。

このとき、前記塗布具５２は、前記ステップＳ４で示したように、塗布具先端８２がワーク１１に接した時点で停止されており、上昇を開始してからすぐに前記保持部５１が前記下方延出部３２に当接した下限値となる。このため、次ステップにおいて、前記固定機構７３を構成するエアシリンダ６１を作動し、該エアシリンダ６１の作動ロッド６２による保持部５１の下方への押圧を開始する（Ｓ７）。

すると、前記保持部５１は、前記下方延出部３２に押し付けられた下限値まで移動し、前記保持部５１に設けられた前記作動バー５４が前記リミットスイッチ５３の接触子５５を押圧することにより、当該リミットスイッチ５３がオン作動するとともに、その旨が前記制御部１０１に入力される。これを入力した制御部１０１では、前記塗布具５２が昇降不能な固定状態７１となったことを検出できるため、これを確認した後に（Ｓ８）、メインルーチンへ戻る。

次に、メインルーチンから当該塗布処理が呼び出された際には、前記塗布具５２が昇降不能な固定状態７１が維持されており、この固定状態７１において、前記塗布具５２を目的地へ移動することができる（Ｓ１）。

このため、前記昇降部２５に対して前記塗布具５２が昇降可能なまま移動する場合と比較して、移動中に生じ得る塗布具５２の不用意な振動を抑えることができる。これにより、移動時の安定化を図ることができ、高速移動が可能となる。

本発明の一実施の形態を示す図である。同実施の形態の動作を示すフローチャートである。従来のペースト塗布装置を示す図である。

符号の説明

１ペースト塗布装置
２２昇降駆動部
２５昇降部
４３昇降機構
５２塗布具
７１固定状態
７２開放状態
７３固定機構
８２塗布具先端
８３荷重打ち消し機構
１０１制御部

Claims

所定位置へ移動した塗布具を下降してペーストを塗布する際に、該ペーストを吐出する塗布具先端を塗布箇所に接触させるペースト塗布装置において、
昇降駆動部で昇降される昇降部と、
該昇降部に前記塗布具を昇降自在に支持する昇降機構と、
前記塗布具を前記昇降部に対して昇降不能とした固定状態及び前記塗布具を前記昇降部に対して昇降可能とした開放状態を形成する固定機構と、
前記開放状態で前記昇降部を下降して前記塗布具先端を前記塗布箇所に当接した際に当該塗布具先端に加えられる荷重を打ち消す方向へ前記塗布具を付勢する荷重打ち消し機構と、
前記塗布具を前記所定位置へ移動する際に前記固定機構を前記固定状態とする一方、前記昇降部を下降して前記ペーストを塗布する際に前記固定機構を前記開放状態とする制御手段と、
を備えたことを特徴とするペースト塗布装置。