JP2009111413A - 電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トップテープ剥離部位における帯電を防止しピックアップミスを減少させることができる電子部品実装装置を提供する。
【解決手段】テープフィーダから電子部品をピックアップして基板に実装する電子部品実装装置において、テープフィーダのピックアップ位置２５の斜め上方に帯電中和手段としての除電器３０を配設し、テープの上部空間を開閉するシャッター部材２２の前端部でテープの上面を覆うトップテープ１２ａを後方に折り返して剥離するトップテープ剥離部位にイオン化気体を噴射する。これにより、トップテープ１２ａの帯電を除去することができ、トップテープ１２ａ剥離時に静電力が電子部品に作用することがなく、静電力による電子部品の姿勢の乱れやポケットからの電子部品の飛び出しなどの異常動作を防止できる。
【選択図】図６

Description

本発明は、テープフィーダから電子部品をピックアップして基板に実装する電子部品実装装置に関するものである。

電子部品実装装置における電子部品の供給装置としてテープフィーダが知られている。このテープフィーダは電子部品を保持したテープを間欠送りすることにより、移載ヘッドによるピックアップ位置に電子部品を供給するものである。電子部品はテープに設けられたポケット内に収納された状態で保持されており、ポケットの上面をトップテープによって覆うことによりポケット内の電子部品が飛び出さないようにカバーしている。そして、テープがピックアップ位置に送られる手前でトップテープはテープ上面から剥離され、これによりポケット内で露呈状態になった電子部品を移載ヘッドによってピックアップする。

ところで、電子機器の小型化にともない、半導体チップなどの電子部品の微小化が進行している。このため、テープで保持されてピッチ送りする際の電子部品の挙動は従来と比べて不安定となり、トップテープの剥離の際に僅かな力によってポケット内での姿勢の乱れやポケットから飛び出したりする異常動作を生じやすい。そしてこれらの原因によって吸着ノズルによる正常な吸着ができず、ピックアップミスを生じる場合がある。

このような不具合の原因の１つとしてトップテープ剥離部位に帯電する電荷の静電力がある。トップテープはポリエステルなどの樹脂テープであり、ポケット内の電子部品の上面にも樹脂被膜が形成されている。このため、テープのピッチ送り時には電子部品とトップテープは相互に摩擦され、この摩擦によってトップテープは帯電状態となる。そしてトップテープが剥離されるときには、この静電力によって電子部品をトップテープの剥離方向に持ち上げる外力が作用する。ところが従来のテープフィーダではこのテープ剥離部位における静電力に対する配慮がなされておらず、上述のように微小な電子部品を供給対象とする場合には、静電力によってピックアップミスを誘発し易いという問題点があった。

そこで本発明は、トップテープ剥離部位における帯電を防止しピックアップミスを減少させることができる電子部品実装装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の電子部品実装装置は、電子部品を保持したテープをピッチ送りするテープフィーダのピックアップ位置から電子部品を移載ヘッドによりピックアップして基板に実装する電子部品実装装置であって、前記テープフィーダは、前記テープをピッチ送りするテープ送り機構と、テープのピッチ送りと連動して前記ピックアップ位置における前記テープの上部空間を開閉するシャッター部材とを有し、このシャッター部材で前記テープの上面を覆うトップテープを後方に折り返すことによりこのトップテープを前記テープから剥離するトップテープ剥離部位に帯電する電荷を除去する除電手段を備え、前記除電手段は、前記トップテープ剥離部位の帯電による電荷を電気的に中和する帯電中和手段である。

本発明によれば、ピックアップ位置における前記テープの上部空間を開閉するシャッタ
ー部材の前端部でテープの上面を覆うトップテープを後方に折り返すことによりこのトップテープをテープから剥離するトップテープ剥離部位に帯電する電荷を除去する除電手段を備え、前記除電手段は、前記トップテープ剥離部位の帯電による電荷を電気的に中和する帯電中和手段であるので、トップテープ剥離時に静電力が電子部品に作用することがなく、静電力による異常動作を防止できる。

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側断面図、図２は同電子部品実装装置の供給部の側面図、図３は同テープフィーダの側面図、図４は同テープフィーダの部分斜視図、図５は同テープフィーダの部分側面図、図６は同テープフィーダの部分斜視図である。

まず図１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上にはＹ軸テーブル２ＹおよびＸ軸テーブル２Ｘより成る位置決めテーブル２が配設されている。Ｘ軸テーブル２Ｘ上には基板４を保持した基板保持部３が載置されている。位置決めテーブル２を駆動することにより、基板４は水平移動し位置決めされる。位置決めテーブル２の側方には、電子部品を供給する供給部５が配設されている。供給部５は基部５ａ上に多数のテープフィーダ６を横移動（図１において図面に対して垂直方向）可能に装着して構成されている。テープフィーダ６は電子部品を保持したテープをピッチ送りすることにより、以下に説明する移載ヘッド８のピックアップ位置に電子部品を順次供給する。

位置決めテーブル２の上方には円周上に定ピッチで配置された複数の移載ヘッド８を備えたロータリヘッド７が配設されており、ロータリヘッド７のインデックス回転動作とともに、移載ヘッド８は供給部５の上方から基板保持部３の基板４上へ順次移動する。この移動動作において、各移載ヘッド８はテープフィーダ６のピックアップ位置から電子部品をピックアップし、基板４上に移動した祭に昇降動作を行い保持した電子部品を基板４上に搭載する。

次に図２、図３を参照して電子部品の供給部５およびテープフィーダ６について説明する。図２において基部５ａには、スライドテーブル９がガイドレール５ｂ、５ｃにガイドされてスライド自在に配設されている。スライドテーブル９は、図面垂直方向に配設された送りねじ１０ｂに螺合したナット１０ａをモータＭによって回転駆動することにより、図面垂直方向に移動する。スライドテーブル９の上面はテープフィーダ６の装着ベース９ａとなっており、装着ベース９ａには多数のテープフィーダ６が幅方向に並列状態で装着される。図２の断面図においては、その中の１つのテープフィーダ６のみを示している。

図３において、テープフィーダ６の本体はフレーム部材１０より構成されており、フレーム部材１０を供給部５（図１）の装着ベース９ａ上に固定することによりテープフィーダ６は電子部品実装装置に装着される。フレーム部材１０の後方には、電子部品を保持したテープ１２を卷回状態で収納した供給リール１１が配設されており、供給リール１１から送り出されたテープ１２はフレーム部材１０の上面を走行する（図４参照）。

図４において、テープ１２は電子部品を収納するポケットが設けられた主テープ１２ｂの上面を覆ってこのポケットをカバーするトップテープ１２ａを貼着した構成となっている。主テープ１２ｂには定ピッチで係合孔１３が設けられており、係合穴１３はフレーム部材１０の前端部に軸支されたスプロケット部材１５の係合爪１５ａに係合しており、スプロケット部材１５が以下に説明するテープ送り機構によって間欠回転することによりテープ１２はピッチ送りされる。

次にテープ送り機構について説明する。フレーム部材１０には図示しない駆動源によっ
て往復駆動するリンク機構１４が設けられており、図３、図４に示すリンク部材１６，１７はこのリンク機構の一部を示している。図示しない駆動源を駆動することにより図４に示すようにリンク部材１７は往復動し、リンク部材１７とピン結合されたリンク部材１６は軸１６ａ廻りに往復動する。

図５（ａ）はリンク部材１７が矢印ａ方向に移動した状態を示しており、この矢印方向への移動によりラチェット爪１６ｂによってスプロケット１５が回転し、スプロケット１５の係合爪１５ａに係合したテープ１２がフレーム部材１０の上面に沿ってピッチ送りされる。またこのテープ送りの動作と連動して、リンク部材１６とピン結合されたリンク部材２１（図４参照）はシャッター部材２２とともにテープ送り方向に移動する。

また、図５（ｂ）に示すようにリンク部材１７が矢印ｂ方向へ移動する際には、上記と反対の動作が行われ、シャッター部材２２はテープ送り方向の反対方向へ移動する。このシャッター部材２２の移動とともに、トップテープ１２ａは矢印ｃ方向に引っ張られる。これにより、シャッター部材２２の前端部で後方に折り返されたトップテープ１２ａが主テープ１２ｂから剥離され、主テープ１２ｂは吸着ノズル８ａのピックアップ位置２５において所定の幅Ｂだけ上方に露呈した状態となる（図４も参照）。すなわちシャッター部材２２はピックアップ位置２５において主テープ１２ｂの上部空間を開閉し、シャッター部材２２の前端部の近傍はトップテープ剥離部位となっている。

このリンク部材１７が矢印ｂ方向へ移動する際のリンク部材１６の動作は、ラチェット機構が空転するためスプロケット１５には伝達されず、したがってテープ１２は停止した状態にある。そしてこのピックアップ位置２５において、停止状態の主テープ１２ｂのポケット内に収納された電子部品が、移載ヘッド８の吸着ノズル８ａによってピックアップされる。剥離されたトップテープ１２ａは、トップテープのガイド機構１９を介して巻き取りリール２０に回収される。

図３に示すように、移載ヘッド８によるピックアップ位置の斜め上方には、除電器３０が配設されている。除電器３０は、ピックアップ位置２５のトップテープ剥離部位に対してイオン化された空気を噴射することにより、トップテープ剥離部位の帯電された電荷を電気的に中和する。

ここで、トップテープ剥離部位における帯電について説明する。前述のように、テープ１２は電子部品を収納するポケットが設けられた主テープ１２ｂ上にトップテープ１２ａを貼着して構成されており、トップテープ１２ａはポリエステル樹脂などの絶縁性の薄膜である。またポケット内に収納された電子部品の上面も樹脂コーティングが施されており、ポケット内に電子部品が収納された状態でピッチ送りされたテープ１２では、トップテープ１２ａに電子部品の樹脂膜との摩擦により発生した静電気が蓄えられて帯電した状態にある。

そしてこの帯電状態のトップテープ１２ａをピックアップ位置の手前で主テープ１２ｂから剥離する際には、シャッター部材２２の前端部で折り返されて上方へ移動するトップテープ１２ａの静電力によってポケット内の電子部品を上方に持ち上げる力が作用する。そしてこの力によって電子部品の姿勢が乱され、作用する力が大きい場合には、電子部品がポケットから外部へ飛び出す異常動作が生じる。このような姿勢の乱れや異常動作は吸着ノズル８ａによる電子部品の正常なピックアップを妨げる原因となる。前述の除電気３０は、このようなトップテープ１２ａの帯電による不具合を防止するためのものである。

図６に示すように、除電器３０はイオン化された気体を噴射する噴射口３０ａを備えており、その噴射口３０ａをピックアップ位置２５に向けた状態で配設される。除電器３０
は、噴射対象部位における帯電状態、すなわち帯電された電荷の正負極性や帯電の度合いを検知するセンサを備えており、このセンサによって検出されたシャッター部材２２の前端部周辺のトップテープ１２ａの帯電状態に応じて、その電荷を中和するのに必要な極性のイオン化気体を必要量だけ噴射する。

これにより、トップテープ剥離部位における帯電は、電荷が中和されることにより除去される。すなわち、除電器３０はトップテープ剥離部位の帯電によって蓄積された電荷を電子的に中和することによって除去する帯電中和手段（除電手段）となっている。これにより、トップテープ剥離部位は常に電気的に中和された帯電のない状態に保たれ、トップテープ１２ａの剥離時の電子部品の姿勢の乱れや異常動作が発生しない。

また、図６に示すようにシャッター部材２２を配線３１によって接地部３２に電気的に接続することにより、前述と同様の効果を得ることができる。すなわち、トップテープ１２ａに常に接触状態にあるシャッター部材２２を接地することにより、トップテープ１２ａに電子部品との摩擦によって生じた静電気はシャッター部材２２と配線３１を介して接地部３２に常に放電される。したがって、シャッター部材２２の前端部付近のトップテープ剥離部位におけるトップテープ１２ａの帯電状態が発生しない。

なお、テープフィーダ６自体は装着ベース９ａを介して供給部５の基部５ａと導通状態にあることから、設計上では接地状態にあるが、実際にはスライドテーブル９は水平方向に移動するためテープフィーダ６はスライド面を介して基部５ａと導通した状態にあり、完全な接地効果を常に期待できるとは限らない。これに対し、シャッター部材２２を直接配線によって接地部３２と接続することにより、完全な接地効果を確保することができる。したがって、配線３１及び接地部３２は接地手段（除電手段）となっている。

上記説明したように、本発明はテープに保持された電子部品をテープフィーダからピックアップして基板に実装する電子部品実装装置において、トップテープの帯電によって発生する電子部品ピックアップ時の不具合を、トップテープを剥離するトップテープ剥離部位における帯電を除去することにより防止するものである。トップテープ剥離部位はピックアップ位置の近傍であることから、この部位において帯電の除去は前述の不具合防止に極めて有効である。これにより、従来は考慮の必要がなかった静電力の影響が顕在化する微小部品を対象とする場合においても、不具合なく電子部品の供給が行える。

本発明によれば、ピックアップ位置における前記テープの上部空間を開閉するシャッター部材の前端部でテープの上面を覆うトップテープを後方に折り返すことによりこのトップテープをテープから剥離するトップテープ剥離部位に帯電する電荷を除去する除電手段を備え、除電手段はトップテープ剥離部位の帯電による電荷を電気的に中和する帯電中和手段であるので、トップテープ剥離時に静電力が電子部品に作用することがなく、静電力による異常動作を防止できる。

本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の側断面図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の供給部の側面図 本発明の一実施の形態のテープフィーダの側面図 本発明の一実施の形態のテープフィーダの部分斜視図 本発明の一実施の形態のテープフィーダの部分側面図 本発明の一実施の形態のテープフィーダの部分斜視図

４ 基板
５ 供給部
６ テープフィーダ
８ 移載ヘッド
８ａ 吸着ノズル
１０ フレーム部材
１２ テープ
１２ａ トップテープ
１２ｂ 主テープ
１４ リンク機構
１５ スプロケット部材
２２ シャッター部材
３０ 除電器
３１ 配線
３２ 接地部

Claims (1)

1. 電子部品を保持したテープをピッチ送りするテープフィーダのピックアップ位置から電子部品を移載ヘッドによりピックアップして基板に実装する電子部品実装装置であって、前記テープフィーダは、前記テープをピッチ送りするテープ送り機構と、テープのピッチ送りと連動して前記ピックアップ位置における前記テープの上部空間を開閉するシャッター部材とを有し、このシャッター部材で前記テープの上面を覆うトップテープを後方に折り返すことによりこのトップテープを前記テープから剥離するトップテープ剥離部位に帯電する電荷を除去する除電手段を備え、
   前記除電手段は、前記トップテープ剥離部位の帯電による電荷を電気的に中和する帯電中和手段であることを特徴とする電子部品実装装置。

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