JP2010157764A - Device and method for mounting electronic component - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and method for mounting an electronic component capable of mounting a high-end electronic component having small-pitch bumps. <P>SOLUTION: After detecting contact between each solder bump 1b of an electronic component 1 sucked and held by a suction nozzle 11 of a head tool 3 and each solder part 2 of a circuit board 4, each solder bump 1b and each solder part 2 are melted by heating, and, for the timing for terminating the sucking and holding to the electronic component 1 by the suction nozzle 11 of the head tool 3, the termination is carried out after the solder is melted, thereafter cooled and solidified instead of terminating the sucking and holding while melting the solder. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子部品を回路基板に実装する方法及び装置に関するものであり、特に狭ピッチのバンプを有するICチップのような電子部品をフリップチップ接合方法により回路基板に実装可能とする電子部品の実装方法及び実装装置に関する。   The present invention relates to a method and an apparatus for mounting an electronic component on a circuit board, and more particularly to an electronic component that enables an electronic component such as an IC chip having a narrow pitch bump to be mounted on a circuit board by a flip chip bonding method. The present invention relates to a mounting method and a mounting apparatus.

従来、この種の電子部品の実装方法は種々の方法のものが知られている。従来のフリップチップ接合方法による電子部品の実装方法の例として、複数の電子部品を回路基板上に仮接合した後、一括して半田をリフローして電子部品を実装する方法(以降、一括リフロー実装方法と述べる)を、図22に示す。   Conventionally, various kinds of electronic component mounting methods are known. As an example of a conventional flip-chip bonding method for mounting electronic components, a method of temporarily bonding a plurality of electronic components on a circuit board and then reflowing solder together to mount electronic components (hereinafter, batch reflow mounting) The method is described in FIG.

図22(a)に示すように、プレート状の回路基板84の上面における複数の電極であるパッド84a上にクリーム半田を印刷等により供給し、回路基板84の各パッド84a上に半田部82を形成する。   As shown in FIG. 22A, cream solder is supplied by printing or the like onto the pads 84a which are a plurality of electrodes on the upper surface of the plate-like circuit board 84, and solder portions 82 are provided on the pads 84a of the circuit board 84. Form.

次に、図22(b)において、接合面の複数の電極81aに半田バンプ81bが接合されている電子部品81が、各電極81aを有さない面である背面をツール83により吸着保持され、電子部品81の各半田バンプ81bを回路基板84上の各半田部82に接合可能なように位置合わせした後、電子部品81の各半田バンプ81bを回路基板84の各半田部82に加圧して仮接合を行う。複数の電子部品81を回路基板84に実装する場合には、これらの作業を繰り返して行い、各電子部品81を回路基板84に実装する。なお、ここで仮接合とは、電子部品81又は回路基板84に外力を加えることにより、電子部品81及び回路基板84を破壊することなく、電子部品81と回路基板84の接合を解除することが可能な接合を示す。   Next, in FIG. 22B, the electronic component 81 in which the solder bump 81b is bonded to the plurality of electrodes 81a on the bonding surface is sucked and held by the tool 83 on the back surface that does not have each electrode 81a. After aligning the solder bumps 81b of the electronic component 81 so that they can be joined to the solder portions 82 on the circuit board 84, the solder bumps 81b of the electronic component 81 are pressed against the solder portions 82 of the circuit board 84. Temporary joining is performed. When mounting a plurality of electronic components 81 on the circuit board 84, these operations are repeated, and each electronic component 81 is mounted on the circuit board 84. Here, the term “temporary bonding” refers to releasing the bonding between the electronic component 81 and the circuit board 84 without damaging the electronic component 81 and the circuit board 84 by applying an external force to the electronic component 81 or the circuit board 84. Shows possible joints.

その後、各電子部品81が仮接合された回路基板84は、半田リフロー作業部へ搬送される。図22(c)に示すように、半田リフロー作業部において、各電子部品81及び回路基板84は熱源により加熱され、各半田部82及び各半田バンプ81bが溶融される。複数の電子部品81が回路基板84上に仮接合されている場合は、この半田リフロー作業部において、一括して半田の溶融が行われる。   Thereafter, the circuit board 84 on which the electronic components 81 are temporarily bonded is conveyed to the solder reflow working unit. As shown in FIG. 22C, in the solder reflow working section, each electronic component 81 and circuit board 84 are heated by a heat source, and each solder section 82 and each solder bump 81b are melted. When a plurality of electronic components 81 are temporarily joined on the circuit board 84, the solder reflow working unit melts the solder all at once.

その後、図22(d)に示すように、半田リフロー作業部より取り出された回路基板84は、溶融された半田が冷却され固化することにより、各電子部品81の各電極81aは回路基板84の各パッド84aに半田を介して本接合され、一括して各電子部品81が回路基板84に実装される。なお、ここで本接合とは、上記仮接合の状態にある電子部品81と回路基板84に熱を加え、半田を溶融後、固化させることにより行う接合であり、かつ電子部品81又は回路基板84に外力を加えることにより、その接合状態を容易に解除することが困難な接合を示す。   After that, as shown in FIG. 22D, the circuit board 84 taken out from the solder reflow working unit is cooled and solidified by the melted solder, so that each electrode 81a of each electronic component 81 is connected to the circuit board 84. Each of the electronic components 81 is collectively mounted on the circuit board 84 by being joined to each pad 84a via solder. Here, the main bonding refers to bonding performed by applying heat to the electronic component 81 and the circuit board 84 in the temporary bonding state and melting the solder and then solidifying the electronic component 81 or the circuit board 84. By applying an external force, the bonding state is difficult to release easily.

このような一括リフロー実装方法においては、多数の電子部品81を仮接合した後、一括して半田を溶融して各電子部品81を回路基板84に本接合して実装することができ、電子部品の実装作業を効率的に行うことができるため、各電子部品81の回路基板84への実装コストを抑えることができた。   In such a batch reflow mounting method, after a large number of electronic components 81 are temporarily joined, the solder can be melted at once and each electronic component 81 can be finally joined to the circuit board 84 and mounted. Thus, the mounting cost of each electronic component 81 on the circuit board 84 can be suppressed.

しかし、このような方法においては、各電子部品81を回路基板84に仮接合した後、半田を溶融して本接合を施すため、各電子部品81が仮接合された回路基板84を半田リフロー作業部まで搬送する必要があり、この搬送中に搬送により発生する振動等により、回路基板84に対する各電子部品81の接合位置ずれが発生し、そのまま半田をリフローさせると各電子部品81の回路基板84への接合不良となる場合があった。汎用の電子部品のように高い接合位置精度が要求されない電子部品においては、上記一括リフロー実装方法において発生するような接合位置ずれが問題とはならなかったが、特に高い接合位置精度が要求されるICチップ等の電子部品においては、問題となる場合があった。   However, in such a method, after each electronic component 81 is temporarily joined to the circuit board 84, the solder is melted to perform the main joining, so that the circuit board 84 to which each electronic component 81 is temporarily joined is solder reflowed. It is necessary to transport the electronic component 81 to a part of the circuit board 84. When the solder is reflowed as it is, the circuit board 84 of the electronic component 81 is reflowed. There was a case where it becomes a bonding failure to. In electronic parts that do not require high joint position accuracy, such as general-purpose electronic parts, the joint position deviation that occurs in the batch reflow mounting method has not been a problem, but particularly high joint position precision is required. In electronic parts such as an IC chip, there has been a problem.

このような一括リフロー実装方法における問題点を解決する従来のフリップチップ接合方法による電子部品の実装方法の例として、電子部品を回路基板上に加熱しながら加圧することにより、個別に半田をリフローして電子部品を実装する方法(以降、従来のローカルリフロー実装方法と述べる)を、図23に示す。   As an example of a method for mounting electronic components by a conventional flip chip bonding method that solves such problems in the batch reflow mounting method, the solder is individually reflowed by applying pressure while heating the electronic components on a circuit board. FIG. 23 shows a method for mounting electronic components (hereinafter referred to as a conventional local reflow mounting method).

図23(a)に示すように、プレート状の回路基板94の上面における複数の電極であるパッド94a上にクリーム半田を印刷等により供給し、回路基板94の各パッド94a上に半田部92を形成する。   As shown in FIG. 23A, cream solder is supplied by printing or the like onto the pads 94a which are a plurality of electrodes on the upper surface of the plate-like circuit board 94, and solder portions 92 are provided on the pads 94a of the circuit board 94. Form.

次に、図23(b)に示すように、接合面の複数の電極91aに半田バンプ91bが接合されている電子部品91が、各電極91aを有さない面である背面をツール93により吸着保持され、電子部品91の各半田バンプ91bが回路基板94上の各半田部92に接合可能なように位置合わせした後、電子部品91の各半田バンプ91bを回路基板94の各半田部92に加熱しながら加圧して各半田部92及び各半田バンプ91bを溶融させる。   Next, as shown in FIG. 23B, the electronic component 91 in which the solder bumps 91 b are bonded to the plurality of electrodes 91 a on the bonding surface is adsorbed by a tool 93 on the back surface that does not have the electrodes 91 a. After being held and aligned so that each solder bump 91 b of the electronic component 91 can be joined to each solder portion 92 on the circuit board 94, each solder bump 91 b of the electronic component 91 is placed on each solder portion 92 of the circuit board 94. Each solder part 92 and each solder bump 91b are melted by applying pressure while heating.

次に、図23(c)に示すように、半田が溶融状態である間に、ツール93による電子部品91の吸着保持を解除する。これにより、溶融半田の表面張力によるセルフアライメント効果が得られることとなる。   Next, as shown in FIG. 23C, while the solder is in a molten state, the suction holding of the electronic component 91 by the tool 93 is released. Thereby, the self-alignment effect by the surface tension of molten solder will be acquired.

その後、図23(d)に示すように、溶融された半田が固化することにより、電子部品91の各電極91aは回路基板94の各パッド94aに半田を介して接合され、電子部品91が回路基板94に個別に実装される。なお、複数の電子部品91を回路基板94に実装する場合には、これらの作業を繰り返して行い、各電子部品91を回路基板94に個別に実装する。   Thereafter, as shown in FIG. 23D, the melted solder is solidified, whereby each electrode 91a of the electronic component 91 is joined to each pad 94a of the circuit board 94 via the solder, and the electronic component 91 is connected to the circuit. It is mounted on the substrate 94 individually. When a plurality of electronic components 91 are mounted on the circuit board 94, these operations are repeated, and each electronic component 91 is individually mounted on the circuit board 94.

このようなローカルリフロー実装方法においては、電子部品91をツール93により吸着保持し、ツール93により電子部品91の各半田バンプ91bを回路基板94の各半田部92に加熱しながら加圧した後、半田の溶融状態の間にツール93による電子部品91への吸着保持を解除するため、溶融半田の表面張力によるセルフアライメント効果が得られ、ツール93による電子部品91の接合位置精度がある程度悪くても、セルフアライメント効果により、結果的に接合不良とならない接合位置精度を得ることができていた。   In such a local reflow mounting method, the electronic component 91 is sucked and held by the tool 93, and each solder bump 91b of the electronic component 91 is pressed by the tool 93 while being heated to each solder portion 92 of the circuit board 94. Since the holding of the electronic component 91 by the tool 93 is released during the molten state of the solder, a self-alignment effect due to the surface tension of the molten solder can be obtained, and even if the joining position accuracy of the electronic component 91 by the tool 93 is somewhat deteriorated. Due to the self-alignment effect, it is possible to obtain a bonding position accuracy that does not result in poor bonding.

しかしながら、ICチップのような電子部品の中でバンプピッチが狭ピッチ化したハイエンド電子部品においては、バンプピッチが例えば150μm以下の狭ピッチとなり、このような狭ピッチのバンプを有する電子部品においては、上記のローカルリフロー実装方法におけるセルフアライメント効果よりも、半田の溶融中に電子部品への吸着保持の解除を行う際に発生する真空破壊ブローによる電子部品の接合位置のずれ量が問題となるような高い接合位置精度、例えば、±5μm以下といった接合位置精度が要求される。そのため、半田の溶融状態の間にツールによる電子部品への吸着保持を解除するような上記のローカルリフロー実装方法による電子部品の実装方法では、このような狭ピッチのバンプを有し、高い接合位置精度が要求されるハイエンド電子部品の実装には対応できないという問題があった。   However, in an electronic component such as an IC chip, in a high-end electronic component in which the bump pitch is narrowed, the bump pitch becomes a narrow pitch of, for example, 150 μm or less. In an electronic component having such a narrow pitch bump, More than the self-alignment effect in the above-mentioned local reflow mounting method, the amount of displacement of the bonding position of the electronic component due to the vacuum break blow that occurs when releasing the suction holding to the electronic component during melting of the solder becomes a problem. A high bonding position accuracy, for example, a bonding position accuracy of ± 5 μm or less is required. Therefore, in the mounting method of the electronic component by the above local reflow mounting method that releases the adsorption holding to the electronic component by the tool during the molten state of the solder, it has such a narrow pitch bump and has a high bonding position. There was a problem that it could not cope with the mounting of high-end electronic components that required accuracy.

従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、狭ピッチのバンプを有するハイエンド電子部品を実装可能な電子部品の実装方法及び実装装置を提供し、かつ汎用電子部品とハイエンド電子部品が混載して実装される回路基板への電子部品の実装方法及び実装装置において、各電子部品に要求される接合位置精度により各電子部品の実装方法を使い分け、生産性と品質を両立させた電子部品の実装方法及び実装装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and provide an electronic component mounting method and mounting apparatus capable of mounting a high-end electronic component having a narrow pitch bump, and a general-purpose electronic component and a high-end electronic device. In the electronic component mounting method and mounting device on the circuit board on which the components are mixedly mounted, the mounting method of each electronic component is properly used according to the bonding position accuracy required for each electronic component, and both productivity and quality are achieved. An object is to provide a mounting method and a mounting apparatus for electronic components.

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。   In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.

本発明の第1態様によれば、複数の電極を有する電子部品を部品保持部材で吸着保持し、
上記電子部品の上記各電極と回路基板の複数の電極とを接合材を介在させて接合可能なように位置合わせし、
上記電子部品を吸着保持したまま上記部品保持部材を下降させ、
接合材を介在させての上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極との当接を検出し、
上記当接の検出後に、上記接合材を加熱して溶融させ、
冷却して固化させることを特徴とする電子部品の実装方法を提供する。
According to the first aspect of the present invention, the electronic component having a plurality of electrodes is sucked and held by the component holding member,
Positioning the electrodes of the electronic component and the plurality of electrodes of the circuit board so that they can be bonded with a bonding material interposed therebetween,
Lowering the component holding member while adsorbing and holding the electronic component,
Detecting contact between each electrode of the electronic component and each electrode of the circuit board with a bonding material interposed therebetween;
After detecting the contact, the bonding material is heated and melted,
An electronic component mounting method characterized by cooling and solidifying.

本発明の第2態様によれば、上記当接の検出は、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極との上記接合材を介在させての当接時に実際に発生する荷重が、上記当接時において発生することが予測される当接荷重を超えることにより検出される第1態様に記載の電子部品の実装方法を提供する。   According to the second aspect of the present invention, the detection of the contact is a load actually generated at the time of contact between the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board through the bonding material. However, the electronic component mounting method according to the first aspect is detected by exceeding a contact load that is predicted to occur at the time of contact.

本発明の第3態様によれば、上記当接の検出は、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極との上記接合材を介在させての当接時に実際に発生する荷重に応じて、上記部品保持部材を微小に下降させるように制御し、上記当接時に実際に発生する荷重が、上記当接時において発生することが予測される当接荷重を超えるように制御されることにより検出される第1態様又は第2態様に記載の電子部品の実装方法を提供する。   According to the third aspect of the present invention, the detection of the contact is a load actually generated at the time of contact between the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board with the bonding material interposed therebetween. Accordingly, the component holding member is controlled to be slightly lowered, and the load actually generated at the time of the contact is controlled so as to exceed the contact load predicted to be generated at the time of the contact. The electronic component mounting method according to the first aspect or the second aspect is detected.

本発明の第4態様によれば、上記接合材の固化後、上記部品保持部材による上記電子部品への吸着保持を解除する第1態様から第3態様のいずれか1つに記載の電子部品の実装方法を提供する。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the electronic component according to any one of the first to third aspects, wherein after the bonding material is solidified, the suction holding to the electronic component by the component holding member is released. Provide an implementation method.

本発明の第5態様によれば、上記接合材は、上記電子部品の上記各電極上、又は上記回路基板の上記各電極上の少なくともいずれか一方に予め供給されている第1態様から第4態様のいずれか1つに記載の電子部品の実装方法を提供する。   According to a fifth aspect of the present invention, the bonding material is supplied in advance to at least one of the electrodes of the electronic component or at least one of the electrodes of the circuit board. An electronic component mounting method according to any one of the aspects is provided.

本発明の第6態様によれば、上記接合材が半田である第1態様から第5態様のいずれか1つに記載の電子部品の実装方法を提供する。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the electronic component mounting method according to any one of the first to fifth aspects, wherein the bonding material is solder.

本発明の第7態様によれば、上記電子部品の上記各電極上、又は上記回路基板の上記各電極上、又は上記接合材に予めフラックスが供給されている第1態様から第6態様のいずれか1つに記載の電子部品の実装方法を提供する。   According to the seventh aspect of the present invention, any one of the first to sixth aspects, wherein flux is supplied in advance on each electrode of the electronic component, on each electrode of the circuit board, or on the bonding material. An electronic component mounting method according to any one of the above is provided.

本発明の第8態様によれば、上記接合材が、上記電子部品の各電極に形成された半田バンプ、又は、上記電子部品の上記各電極に形成された半田バンプ及び上記回路基板の上記各電極に形成された半田部である第1態様から第4態様又は第7態様のいずれか1つに記載の電子部品の実装方法を提供する。   According to the eighth aspect of the present invention, the bonding material is a solder bump formed on each electrode of the electronic component, or a solder bump formed on each electrode of the electronic component and each of the circuit boards. An electronic component mounting method according to any one of the first to fourth aspects or the seventh aspect, which is a solder portion formed on an electrode, is provided.

本発明の第9態様によれば、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極との上記接合材を介在させての当接を検出し、
上記加熱による上記部品保持部材の伸び量の補正を実施するかどうかの判断を行い、
上記部品保持部材の上記伸び量の補正を実施する場合は、上記加熱による上記部品保持部材の伸び量変化データに基づき、上記部品保持部材を上昇させながら、上記電子部品の各電極と上記回路基板の上記各電極との間の各接合材を上記加熱により溶融させる一方、上記部品保持部材の上記伸び量の補正を実施しない場合は、上記電子部品の各電極と上記回路基板の上記各電極との間の接合材を加熱により溶融させ、
上記溶融された接合材の冷却開始の後、
上記冷却による上記部品保持部材の縮み量の補正を実施するかどうかの判断を行い、
上記部品保持部材の上記縮み量の補正を実施する場合は、上記冷却による上記部品保持部材の縮み量変化データに基づき、上記部品保持部材を下降させながら、上記電子部品の各電極と上記回路基板の上記各電極との間の各接合材を上記冷却により固化させる一方、上記部品保持部材の上記縮み量の補正を実施しない場合は、上記電子部品の各電極と上記回路基板の各電極との間の接合材を冷却により固化させる第1態様から第8態様のいずれか1つに記載の電子部品の実装方法を提供する。
According to the ninth aspect of the present invention, the contact between the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board through the bonding material is detected,
Judge whether to carry out correction of the amount of elongation of the component holding member due to the heating,
When correcting the elongation amount of the component holding member, the electrodes of the electronic component and the circuit board are raised while raising the component holding member based on the elongation change data of the component holding member due to the heating. In the case where the bonding material between the electrodes is melted by the heating and the amount of elongation of the component holding member is not corrected, the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board The bonding material between is melted by heating,
After the cooling start of the molten bonding material,
Judgment whether or not to perform the correction of the shrinkage amount of the component holding member by the cooling,
When the shrinkage amount of the component holding member is corrected, the electrodes of the electronic component and the circuit board are lowered while the component holding member is lowered based on the shrinkage amount change data of the component holding member due to the cooling. In the case where the bonding materials between the electrodes are solidified by the cooling, and the correction of the shrinkage amount of the component holding member is not performed, the electrodes of the electronic components and the electrodes of the circuit board An electronic component mounting method according to any one of the first to eighth aspects is provided, in which the bonding material between the two is solidified by cooling.

本発明の第10態様によれば、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極との上記接合材を介在させての当接を検出し、
上記加熱による上記部品保持部材の伸び量変化データに基づき、上記部品保持部材を上昇させながら、上記電子部品の各電極と上記回路基板の上記各電極との間の各接合材を上記加熱により溶融させる第1態様から第8態様のいずれか1つに記載の電子部品の実装方法を提供する。
According to the tenth aspect of the present invention, the contact between the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board through the bonding material is detected,
Based on the change in elongation of the component holding member due to the heating, the bonding material between the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board is melted by the heating while the component holding member is raised. The electronic component mounting method according to any one of the first to eighth aspects is provided.

本発明の第11態様によれば、上記溶融された接合材の冷却開始の後、
上記冷却による上記部品保持部材の縮み量変化データに基づき、上記部品保持部材を下降させながら、上記電子部品の各電極と上記回路基板の上記各電極との間の各接合材を上記冷却により固化させる第1態様から第8態様のいずれか1つに記載の電子部品の実装方法を提供する。
According to the eleventh aspect of the present invention, after the start of cooling of the molten bonding material,
Based on the shrinkage amount change data of the component holding member due to the cooling, the bonding material between the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board is solidified by the cooling while the component holding member is lowered. The electronic component mounting method according to any one of the first to eighth aspects is provided.

本発明の第12態様によれば、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極との上記接合材を介在させての当接の検出後、
上記当接により上記各電極間に実際に発生する荷重を略一定に維持し、
加熱による上記接合材の溶融の開始後、
上記実際に発生する荷重の維持を解除し、上記電子部品の上記回路基板への当接高さ位置を略一定に維持する第1態様から第11態様のいずれか1つに記載の電子部品の実装方法を提供する。
According to the twelfth aspect of the present invention, after detection of contact between the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board through the bonding material,
The load actually generated between the electrodes by the contact is maintained substantially constant,
After the start of melting of the bonding material by heating,
The electronic component according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the maintenance of the load that is actually generated is released, and the contact height position of the electronic component to the circuit board is maintained substantially constant. Provide an implementation method.

本発明の第13態様によれば、上記当接により上記各電極間に発生する上記荷重の減少を検出したときを、上記接合材の溶融の開始とする第12態様に記載の電子部品の実装方法を提供する。   According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided mounting of the electronic component according to the twelfth aspect, wherein when the decrease in the load generated between the electrodes due to the contact is detected, the joining material starts to melt. Provide a method.

本発明の第14態様によれば、上記電子部品を上記部品保持部材で吸着保持した後、
上記電子部品の上記各電極上に予め供給された上記接合材の供給高さを均一的にさせた後、
上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記電極を接合可能なように、上記電子部品と上記回路基板を位置合わせする第1態様から第13態様のいずれか1つに記載の電子部品の実装方法を提供する。
According to the fourteenth aspect of the present invention, after the electronic component is sucked and held by the component holding member,
After uniformizing the supply height of the bonding material supplied in advance on each electrode of the electronic component,
The electronic component according to any one of the first to thirteenth aspects, wherein the electronic component and the circuit board are aligned so that the electrodes of the electronic component and the electrode of the circuit board can be joined. Provide an implementation method.

本発明の第15態様によれば、第1電子部品と第2電子部品の2つの種類の電子部品を回路基板へ実装する電子部品の実装方法において、上記第2電子部品は上記第1電子部品よりも高い接合位置精度でもって上記回路基板へ実装することが要求される場合であって、
上記第1電子部品を部品保持部材で吸着保持し、
上記第1電子部品の複数の電極と上記回路基板の複数の電極とを接合材を介在させて接合可能なように位置合わせし、
上記第1電子部品を吸着保持したまま上記部品保持部材を下降させて、上記第1電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極を上記接合材を介在させて加圧して仮接合を行った後、
上記仮接合された上記各第1電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極との間の上記接合材を加熱して溶融し、冷却して固化させることにより本接合を行い、上記第1電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極を上記接合材を介在させて実装し、
その後、上記第2電子部品を第1態様に記載の上記電子部品として、上記第2電子部品の上記各電極と接合可能な複数の電極を有し、かつ上記第1電子部品が実装された上記回路基板に実装する第1態様から第14態様のいずれか1つに記載の電子部品の実装方法を提供する。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the electronic component mounting method for mounting two types of electronic components, the first electronic component and the second electronic component, on the circuit board, the second electronic component is the first electronic component. When it is required to be mounted on the circuit board with higher bonding position accuracy,
The first electronic component is sucked and held by a component holding member,
The plurality of electrodes of the first electronic component and the plurality of electrodes of the circuit board are aligned so as to be bonded with a bonding material interposed therebetween,
The component holding member is lowered while the first electronic component is sucked and held, and the electrodes of the first electronic component and the electrodes of the circuit board are pressurized with the bonding material interposed therebetween to perform temporary bonding. After going
The bonding material between the electrodes of the first electronic components temporarily bonded and the electrodes of the circuit board is heated to melt, cooled, and solidified to perform the main bonding. The electrodes of the first electronic component and the electrodes of the circuit board are mounted with the bonding material interposed therebetween,
Thereafter, the second electronic component is the electronic component according to the first aspect, and has a plurality of electrodes that can be joined to the electrodes of the second electronic component, and the first electronic component is mounted on the second electronic component. An electronic component mounting method according to any one of the first aspect to the fourteenth aspect for mounting on a circuit board is provided.

本発明の第16態様によれば、電子部品を部品保持部材で吸着保持し、上記電子部品の複数の電極と回路基板の複数の電極を接合材を介在させて当接させ、上記接合材を加熱して溶融させ、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極を上記接合材を介在させて接合する電子部品の実装装置において、
上記部品保持部材に上記電子部品を吸着保持させる吸着保持機構と、
上記部品保持部材を下降又は上昇させる昇降機構と、
上記吸着保持機構により上記電子部品を吸着保持した上記部品保持部材を、上記昇降機構により下降させ、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板上の上記各電極の上記接合材を介在させての当接時において、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極の間に発生する当接荷重を検出する荷重検出部と、
上記接合材を加熱する加熱機構と、
上記加熱機構により加熱された上記接合材を冷却する冷却機構と、
上記吸着保持機構、上記昇降機構、上記荷重検出部、上記加熱機構、及び、上記冷却機構を制御する制御部を備え、
上記制御部は、上記荷重検出部による上記当接荷重の検出の後に、上記加熱機構による加熱により上記接合材を溶融させ、その後、上記冷却機構により上記接合材を冷却して固化させ、かつ、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極の上記接合材を介在させての当接から上記接合材が溶融するまでの間、上記荷重検出部により検出された当接荷重に応じ、上記昇降機構による上記部品保持部材の昇降動作を制御するように構成されることを特徴とする電子部品の実装装置を提供する。
According to the sixteenth aspect of the present invention, the electronic component is sucked and held by the component holding member, the plurality of electrodes of the electronic component and the plurality of electrodes of the circuit board are brought into contact with each other with the bonding material interposed therebetween, and the bonding material is In an electronic component mounting apparatus for heating and melting, and bonding the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board with the bonding material interposed therebetween,
An adsorption holding mechanism for adsorbing and holding the electronic component on the component holding member;
An elevating mechanism for lowering or raising the component holding member;
The component holding member that sucks and holds the electronic component by the suction holding mechanism is lowered by the lifting mechanism, and the electrodes of the electronic component and the bonding material of the electrodes on the circuit board are interposed. A load detector for detecting a contact load generated between the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board at the time of contact;
A heating mechanism for heating the bonding material;
A cooling mechanism for cooling the bonding material heated by the heating mechanism;
A controller for controlling the suction holding mechanism, the elevating mechanism, the load detecting unit, the heating mechanism, and the cooling mechanism;
The control unit is configured to melt the bonding material by heating by the heating mechanism after the detection of the contact load by the load detection unit, then cool and solidify the bonding material by the cooling mechanism, and Depending on the contact load detected by the load detection unit from the contact between the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board through the bonding material until the bonding material melts An electronic component mounting apparatus is provided that is configured to control the lifting and lowering operation of the component holding member by the lifting mechanism.

本発明の第17態様によれば、上記当接荷重の検出は、上記荷重検出部において検出される上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極との上記接合材を介在させての当接時に実際に発生する荷重が、上記当接時に発生すると予測される当接荷重を超えることにより、上記制御部において検出される第16態様に記載の電子部品の実装装置を提供する。   According to the seventeenth aspect of the present invention, the contact load is detected by interposing the bonding material between the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board detected by the load detector. The electronic component mounting apparatus according to the sixteenth aspect is detected by the control unit when a load actually generated at the time of contact exceeds a contact load predicted to be generated at the time of contact.

本発明の第18態様によれば、上記当接荷重の検出は、上記荷重検出部において検出される上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極との上記接合材を介在させての当接時に実際に発生する荷重に応じて、上記昇降機構により上記部品保持部材が微小に下降動作され、上記当接時に実際に発生する荷重が上記当接時に発生すると予測される当接荷重を超えることにより、上記制御部において検出される第16態様又は第17態様に記載の電子部品の実装装置を提供する。   According to an eighteenth aspect of the present invention, the contact load is detected by interposing the bonding material between the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board detected by the load detector. The component holding member is slightly lowered by the lifting mechanism according to the load actually generated at the time of contact, and the load that is actually generated at the time of contact is predicted to be generated at the time of contact The electronic component mounting apparatus according to the sixteenth aspect or the seventeenth aspect detected by the control unit is provided.

本発明の第19態様によれば、上記制御部は、上記加熱機構による上記接合材の溶融中も上記吸着保持機構による上記部品保持部材への上記電子部品の吸着保持を維持し、上記冷却機構による上記接合材への冷却による固化後に、上記吸着保持機構による上記部品保持部材への上記電子部品の吸着保持を解除するように制御する第16態様から第18態様のいずれか1つに記載の電子部品の実装装置を提供する。   According to a nineteenth aspect of the present invention, the control unit maintains the electronic component adsorbing and holding the component holding member by the adsorbing and holding mechanism even during the melting of the bonding material by the heating mechanism, and the cooling mechanism. The control according to any one of the sixteenth aspect to the eighteenth aspect, wherein the electronic component is controlled to be released from being sucked and held on the component holding member by the suction holding mechanism after being solidified by cooling to the bonding material. An electronic component mounting apparatus is provided.

本発明の第20態様によれば、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極との上記接合材を介在させての位置合わせの後、上記電子部品を吸着保持している上記部品保持部材の下降までの間において、
上記制御部は、上記荷重検出部において検出される荷重を、上記荷重検出部における荷重ゼロ点と設定する第16態様から第19態様のいずれか1つに記載の電子部品の実装装置を提供する。
According to a twentieth aspect of the present invention, after the alignment of the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board through the bonding material, the electronic component is sucked and held. In the period until the component holding member descends,
The control unit provides the electronic component mounting apparatus according to any one of the sixteenth aspect to the nineteenth aspect, in which the load detected by the load detection unit is set as a load zero point in the load detection unit. .

本発明の第21態様によれば、電子部品を部品保持部材で吸着保持し、上記電子部品の複数の電極と回路基板の複数の電極を接合材を介在させて当接させ、上記接合材を加熱して溶融させ、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極を上記接合材を介在させて接合する電子部品の実装装置において、
上記部品保持部材に上記電子部品を吸着保持させる吸着保持機構と、
上記部品保持部材を下降又は上昇させる昇降機構と、
上記吸着保持機構により上記電子部品を吸着保持した上記部品保持部材を、上記昇降機構により下降させ、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板上の上記各電極の上記接合材を介在させての当接時において、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極の間に発生する当接荷重を検出する荷重検出部と、
上記接合材を加熱する加熱機構と、
上記加熱機構により加熱された上記接合材を冷却する冷却機構を備え、
上記部品保持部材において、
上記部品保持部材は、部品保持部材先端部と部品保持部材本体部とを備え、
上記部品保持部材先端部は、上記吸着保持機構と、上記加熱機構と、上記冷却機構及び軸部とを備え、
上記部品保持部材本体部は、上記部品保持部材先端部を支える支持部、及び上記支持部に取り付けられた上記荷重検出部とを備え、
上記吸着保持機構、上記加熱機構、上記軸部、及び上記荷重検出部の各中心は同軸上に配置され、かつ上記同軸は上記昇降機構による上記部品保持部材の昇降動作軸と平行に配置され、
上記荷重検出部は、上記部品保持部材先端部における上記軸部の端部が、上記支持部に取り付けられ上記軸部を支える弾性体により、上記荷重検出部の荷重検出面に押圧されていることにより、上記荷重検出部により上記部品保持部材先端部の上記同軸の方向に働く荷重が検出可能となっていることを特徴とする電子部品の実装装置を提供する。
According to the twenty-first aspect of the present invention, the electronic component is sucked and held by the component holding member, the plurality of electrodes of the electronic component and the plurality of electrodes of the circuit board are brought into contact with each other with the bonding material interposed therebetween, and the bonding material is In an electronic component mounting apparatus for heating and melting, and bonding the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board with the bonding material interposed therebetween,
An adsorption holding mechanism for adsorbing and holding the electronic component on the component holding member;
An elevating mechanism for lowering or raising the component holding member;
The component holding member that sucks and holds the electronic component by the suction holding mechanism is lowered by the lifting mechanism, and the electrodes of the electronic component and the bonding material of the electrodes on the circuit board are interposed. A load detector for detecting a contact load generated between the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board at the time of contact;
A heating mechanism for heating the bonding material;
A cooling mechanism for cooling the bonding material heated by the heating mechanism;
In the component holding member,
The component holding member includes a component holding member tip and a component holding member main body,
The tip part of the component holding member includes the suction holding mechanism, the heating mechanism, the cooling mechanism, and the shaft part.
The component holding member main body includes a support unit that supports the tip of the component holding member, and the load detection unit that is attached to the support unit.
The centers of the suction holding mechanism, the heating mechanism, the shaft portion, and the load detection portion are arranged coaxially, and the coaxial is arranged in parallel with the lifting operation axis of the component holding member by the lifting mechanism,
In the load detection unit, the end of the shaft portion at the tip of the component holding member is pressed against the load detection surface of the load detection unit by an elastic body attached to the support portion and supporting the shaft portion. Thus, it is possible to provide an electronic component mounting apparatus in which the load acting on the tip of the component holding member in the coaxial direction can be detected by the load detection unit.

本発明の第22態様によれば、上記部品保持部材が上記電子部品を上記回路基板に加圧する加圧機構をさらに備え、
上記加圧機構は、内径の異なる2つの空圧シリンダを備え、
上記各空圧シリンダのうち、1つの空圧シリンダは上記部品保持部材本体部に備えられ、別の空圧シリンダは上記部品保持部材先端部に備えられ、
上記当接荷重に適した内径の空圧シリンダを上記各空圧シリンダの中から選択して動作させることにより、上記部品保持部材先端部を上記同軸上において下降させ、上記吸着保持機構に吸着保持された上記電子部品の上記各電極を上記回路基板の上記各電極に上記接合材を介在させて加圧する加圧機能を備えるように、上記部品保持部材が構成され、
さらに、上記各空圧シリンダのうち少なくとも1つの空圧シリンダは、上記1つの空圧シリンダの動作を機械的に制限する制限機構を備え、
上記制限機構は、上記制限機構を備える空圧シリンダが上記制限機構を備えない空圧シリンダを押圧して上記制限機構を備えない空圧シリンダの動作を制限した状態において、上記制限機構を備える空圧シリンダの動作を制限することにより、上記各空圧シリンダの動作が制限され、上記部品保持部材の上記加圧機能が制限された状態とする第21態様に記載の電子部品の実装装置を提供する。
According to a twenty-second aspect of the present invention, the component holding member further includes a pressurizing mechanism that pressurizes the electronic component against the circuit board,
The pressure mechanism includes two pneumatic cylinders having different inner diameters,
Of the pneumatic cylinders, one pneumatic cylinder is provided in the component holding member main body, and another pneumatic cylinder is provided in the tip of the component holding member.
By selecting and operating a pneumatic cylinder having an inner diameter suitable for the contact load from the pneumatic cylinders, the tip of the component holding member is lowered on the same axis, and is sucked and held by the suction holding mechanism. The component holding member is configured to have a pressurizing function for pressurizing the electrodes of the electronic component with the bonding material interposed between the electrodes of the circuit board,
Further, at least one of the pneumatic cylinders includes a limiting mechanism that mechanically limits the operation of the one pneumatic cylinder,
The limiting mechanism includes an empty cylinder provided with the limiting mechanism in a state where the pneumatic cylinder including the limiting mechanism presses the pneumatic cylinder not including the limiting mechanism to limit the operation of the pneumatic cylinder not including the limiting mechanism. The electronic component mounting apparatus according to the twenty-first aspect, in which the operation of each pneumatic cylinder is restricted by restricting the operation of the pressure cylinder, and the pressurizing function of the component holding member is restricted. To do.

本発明の第23態様によれば、円筒状のガイドと、上記ガイドの内側に配置される円柱状のロッドとを備える上記空圧シリンダが備えている上記制限機構は、
上記ロッドの円柱状の側面の外周に形成された溝状の凹部と、
上記ガイドの円筒状の側面に上記ロッドの上記凹部と合致可能な位置に形成された孔と、
上記ガイドの上記孔を貫通し、上記ロッドの上記凹部の内側にはめ込み可能な棒体とを備え、
上記制限機構において、上記棒体を上記ガイドの外側より上記ガイドの上記孔を貫通させ、上記棒体を上記ロッドの上記凹部の内側にはめ込むことにより、上記空圧シリンダへの動作制限を行う第22態様に記載の電子部品の実装装置を提供する。
According to the twenty-third aspect of the present invention, the limiting mechanism provided in the pneumatic cylinder including a cylindrical guide and a columnar rod disposed inside the guide includes:
A groove-like recess formed on the outer periphery of the cylindrical side surface of the rod;
A hole formed in a cylindrical side surface of the guide at a position that can match the concave portion of the rod;
A rod that passes through the hole of the guide and can be fitted inside the recess of the rod;
In the limiting mechanism, the rod body is allowed to pass through the hole of the guide from the outside of the guide, and the rod body is fitted inside the recess of the rod, thereby restricting the operation to the pneumatic cylinder. An electronic component mounting apparatus according to the twenty-second aspect is provided.

本発明の第24態様によれば、上記加圧機構における上記内径の異なる2つの空圧シリンダのうち、内径が大である大シリンダが上記部品保持部材本体部に備えられ、内径が小である小シリンダが上記部品保持部材先端部に備えられ、
上記大シリンダ及び上記小シリンダの各中心は、上記同軸上に配置され、
上記大シリンダが上記制限機構を備え、
上記部品保持部材本体部において、上記大シリンダのガイドが上記支持部の端部に取り付けられ、上記大シリンダのロッドが上記荷重検出部に取り付けられ、
上記部品保持部材先端部において、上記小シリンダのガイドが上記軸部の上記端部に取り付けられ、上記小シリンダのロッドが上記荷重検出部の上記荷重検出面に当接可能となっている第22態様又は第23態様に記載の電子部品の実装装置を提供する。
According to the twenty-fourth aspect of the present invention, of the two pneumatic cylinders having different inner diameters in the pressurizing mechanism, a large cylinder having a large inner diameter is provided in the component holding member main body, and the inner diameter is small. A small cylinder is provided at the tip of the component holding member,
The centers of the large cylinder and the small cylinder are arranged on the same axis,
The large cylinder includes the limiting mechanism;
In the component holding member main body, the guide of the large cylinder is attached to the end of the support part, and the rod of the large cylinder is attached to the load detection part,
A guide of the small cylinder is attached to the end of the shaft at the tip of the component holding member, and a rod of the small cylinder can come into contact with the load detection surface of the load detection unit. An electronic component mounting apparatus according to an aspect or a twenty-third aspect is provided.

本発明の上記第1態様から第3態様によれば、部品保持部材により吸着保持された電子部品の各電極と回路基板の各電極を接合材を介在させて当接させ、上記接合材を加熱により溶融させる際に、従来のローカルリフロー実装方法のように、単に、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極を上記接合材を介在させて押圧して上記接合材を溶融する、又は上記接合材の加熱による溶融後に上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極とを上記接合材を介在させて押圧するのではなく、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極の上記接合材を介在させての当接の後に、上記接合材を加熱により溶融させているため、この上記当接の際には、上記接合材はまだ溶融状態になっていないため、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極の間に実際に発生する荷重を検出することができ、さらに、この上記当接において、検出された上記実際に発生する荷重を、上記当接時において発生することが予測される当接荷重を超えるように制御することができる。よって、複数の電子部品に対し繰り返し回路基板への実装を行う際に、常に上記当接時において発生することが予測される当接荷重を超えるように実際に発生する荷重を正確に制御することができ、各電子部品の回路基板に対する当接の際の当接位置をより均一的とすることができ、電子部品の各電極間の間隔ピッチが狭ピッチ化し、回路基板への高い接合位置精度が要求されるハイエンド電子部品のような電子部品に対し、回路基板への接合位置をより安定化させて、回路基板に実装を行うことが可能となる。   According to the first to third aspects of the present invention, each electrode of the electronic component sucked and held by the component holding member is brought into contact with each electrode of the circuit board with the bonding material interposed therebetween, and the bonding material is heated. When melting by the method, as in the conventional local reflow mounting method, the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board are simply pressed through the bonding material to melt the bonding material. Or the electrodes of the electronic component and the circuit instead of pressing the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board through the bonding material after melting by heating the bonding material. Since the bonding material is melted by heating after the contact of each electrode of the substrate with the bonding material interposed, the bonding material is still in a molten state at the time of the contact. Because of the above electronic components The load actually generated between each electrode and each electrode of the circuit board can be detected. Further, in the contact, the actually generated load detected can be detected at the time of the contact. It is possible to control so as to exceed the contact load predicted to be generated. Therefore, when multiple electronic components are repeatedly mounted on a circuit board, the load that is actually generated is controlled accurately so that it always exceeds the contact load that is expected to occur at the time of contact. The contact position of each electronic component when contacting the circuit board can be made more uniform, the distance between the electrodes of the electronic component is narrowed, and the accuracy of the bonding position to the circuit board is high. For an electronic component such as a high-end electronic component required to be mounted on the circuit board, the bonding position to the circuit board can be further stabilized.

本発明の上記第4態様によれば、部品保持部材により吸着保持された電子部品の各電極と回路基板の各電極との接合材を介在させての当接の検出後、この上記当接状態において、上記各電極間の上記各接合材を加熱により溶融させ、上記部品保持部材による上記電子部品への吸着保持の解除のタイミングを、従来のローカルリフロー実装方法のように上記接合材の溶融中に解除するのではなく、上記接合材が溶融後冷却されて固化した後に解除を行う。つまり、従来のローカルリフロー実装方法のように溶融状態の接合材の表面張力によるセルフアライメント効果を得て電子部品を実装するのではなく、上記部品保持部材により位置決めされた当接位置にて上記電子部品の上記回路基板への実装を行う。これにより、上記部品保持部材による上記電子部品への吸着保持の解除を行なう際に発生する真空破壊ブローにより、上記電子部品の接合位置ずれをなくすことができる。従って、上記セルフアライメント効果を得ることよりも、上記部品保持部材における上記真空破壊ブローによる電子部品の接合位置ずれが問題となるような、電子部品の各電極間の間隔ピッチが狭ピッチ化した電子部品の回路基板への実装を行なうことが可能となる。   According to the fourth aspect of the present invention, after the contact between the electrodes of the electronic component attracted and held by the component holding member and the electrodes of the circuit board is detected, the contact state is detected. In the above, the bonding materials between the electrodes are melted by heating, and the timing of releasing the adsorption and holding to the electronic component by the component holding member is set during the melting of the bonding material as in the conventional local reflow mounting method. Rather than releasing, the above-mentioned bonding material is released after being melted and cooled and solidified. In other words, the electronic component is not mounted by obtaining the self-alignment effect due to the surface tension of the molten bonding material as in the conventional local reflow mounting method, but the electronic component is positioned at the contact position positioned by the component holding member. The component is mounted on the circuit board. Thereby, the joining position shift of the electronic component can be eliminated by the vacuum break blow generated when the electronic component is released from the suction holding to the electronic component. Therefore, an electronic device in which the pitch between the electrodes of the electronic component is narrowed so that the displacement of the bonding position of the electronic component due to the vacuum break blow in the component holding member becomes a problem rather than obtaining the self-alignment effect. The component can be mounted on the circuit board.

本発明の上記第5態様から第8態様によれば、従来の電子部品の実装方法において用いられている接合材の供給方法、接合材の構成材料、又はフラックスの供給方法を適用することができ、汎用性のある電子部品の実装方法を提供することが可能となる。   According to the fifth to eighth aspects of the present invention, the bonding material supply method, the bonding material constituting material, or the flux supply method used in the conventional electronic component mounting method can be applied. It is possible to provide a versatile electronic component mounting method.

本発明の上記第9態様によれば、上記各態様による効果に付け加えて、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極との上記接合材を介在させての上記当接の検出の後に、上記加熱による上記部品保持部材の伸び量の補正の実施の判断を行い、さらに、上記溶融された各接合材の冷却開始の後、上記冷却による上記部品保持部材の縮み量の補正の実施の判断を行い、上記電子部品の上記各電極の数や、上記電子部品に要求される接合精度に応じて、上記部品保持部材の伸び量及び縮み量の補正を共に実施するか、伸び量又は縮み量の補正のいずれか一方のみを実施するか、又は伸び量及び縮み量の補正をいずれも実施しないかにより、要求される電子部品の接合品質を得ることが可能となる。   According to the ninth aspect of the present invention, in addition to the effects of the above aspects, the detection of the abutment through the bonding material between the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board. Thereafter, it is determined whether to correct the amount of elongation of the component holding member due to the heating, and after the start of cooling of each of the melted bonding materials, the amount of contraction of the component holding member due to the cooling is corrected. Judgment of implementation is performed, and both the amount of extension and shrinkage of the component holding member are corrected according to the number of the electrodes of the electronic component and the joining accuracy required for the electronic component, or the amount of elongation is determined. Alternatively, it is possible to obtain the required joining quality of the electronic component by performing only one of the correction of the shrinkage amount or not performing the correction of the elongation amount and the shrinkage amount.

本発明の上記第10態様又は第11態様によれば、伸び量又は縮み量の補正のいずれか一方のみを実施することにより、上記第9態様による効果と同様に、要求される電子部品の接合品質を得ることが可能となる。   According to the tenth aspect or the eleventh aspect of the present invention, by performing only one of the correction of the extension amount and the shrinkage amount, the required joining of electronic components is achieved in the same manner as the effect of the ninth aspect. Quality can be obtained.

本発明の上記第12態様又は第13態様によれば、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極との上記接合材を介在させての当接の検出後、上記当接により上記各電極間に実際に発生する荷重を略一定に維持し、その後、上記荷重の減少を検出したときを上記接合材の溶融開始と判断して、上記荷重を略一定に維持する制御方式から、上記電子部品の上記回路基板への当接高さ位置を略一定に維持する制御方式に切替えることにより、上記接合材の溶融時においても、上記電子部品の上記当接高さ位置を略一定に維持することができる。これにより、上記接合材が溶融されたとき、上記電子部品の上記当接高さ位置が下がることにより、溶融状態にある上記接合材がつぶれてしまうことを防止することができ、上記接合材の溶融中においても電子部品の上記当接高さ位置の管理を確実に行うことが可能となる。   According to the twelfth aspect or the thirteenth aspect of the present invention, after detection of contact between the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board through the bonding material, the contact is performed. From the control method that maintains the load that is actually generated between the electrodes substantially constant, and then determines when the decrease in the load is detected as the start of melting of the bonding material, and maintains the load substantially constant. By switching to a control method in which the contact height position of the electronic component to the circuit board is maintained substantially constant, the contact height position of the electronic component is substantially constant even when the bonding material is melted. Can be maintained. Accordingly, when the bonding material is melted, the contact height position of the electronic component is lowered, so that the bonding material in the molten state can be prevented from being crushed. Even during melting, the contact height position of the electronic component can be reliably managed.

さらに、上記荷重を略一定に維持する制御方式において、上記荷重を、当接検出時における当接荷重以上の荷重として、この当該荷重を略一定に維持して上記電子部品と上記回路基板にかけることにより、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極との上記接合材を介在させての当接が検出されたとき、上記接合材のの形成高さのばらつきにより、上記各電極間の上記接合材を介在させての当接が部分的に行われていないような場合であっても、当該荷重を略一定に維持してかけることにより、上記各電極と上記接合材の接触性を高めることができ、電子部品と回路基板の接合の信頼性を高めることが可能となる。   Further, in the control system for maintaining the load substantially constant, the load is set to be equal to or higher than the contact load at the time of contact detection, and the load is applied to the electronic component and the circuit board while maintaining the load substantially constant. Thus, when contact between the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board through the bonding material is detected, due to variations in the formation height of the bonding material, Even when the contact between the electrodes is not partially performed by interposing the bonding material, the load is maintained between the electrodes and the bonding material by applying the load substantially constant. The contact property can be improved, and the reliability of joining the electronic component and the circuit board can be improved.

本発明の上記第14態様によれば、上記電子部品を上記回路基板に当接させる前に、上記電子部品の上記各電極上に予め供給された上記各接合材の供給高さを均一的にさせるレベリング動作を行うことにより、上記電子部品の上記各電極上における上記各接合材の上記供給高さにばらつきがあった場合でも、このばらつきをなくし、上記各接合材の上記供給高さを均一的にすることができる。これにより、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極の上記接合材を介在させての当接時において、上記各接合材の上記供給高さのばらつきによる当接荷重制御への影響を無くすことができ、当接荷重の制御性を良好とすることができ、上記各接合材に当接荷重をより均等的にかけることができる。よって、電子部品の各電極と回路基板の各電極を接合材を介在させて、より均一的な当接荷重で確実に当接させることができ、電子部品と回路基板の接合品質を安定化させることが可能となる。   According to the fourteenth aspect of the present invention, before the electronic component is brought into contact with the circuit board, the supply height of the bonding materials supplied in advance on the electrodes of the electronic component is made uniform. By performing the leveling operation to be performed, even when there is a variation in the supply height of each bonding material on each electrode of the electronic component, this variation is eliminated and the supply height of each bonding material is uniform. Can be done. Thereby, at the time of contact between the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board with the bonding material interposed, the contact load control due to the variation in the supply height of the bonding materials is achieved. The influence can be eliminated, the controllability of the contact load can be improved, and the contact load can be more evenly applied to each of the bonding materials. Therefore, each electrode of the electronic component and each electrode of the circuit board can be reliably brought into contact with a more uniform contact load by interposing a bonding material, and the bonding quality between the electronic component and the circuit board is stabilized. It becomes possible.

本発明の上記第15態様によれば、第1電子部品と第2電子部品の2つの種類の電子部品を回路基板へ実装する電子部品の実装方法において、上記第2電子部品が上記第1電子部品よりも高い接合位置精度でもって上記回路基板へ実装することが要求されるような場合において、上記第1電子部品を、従来の一括リフロー実装方法により、上記回路基板に仮接合し、上記仮接合された上記第1電子部品と上記回路基板を加熱して実装した後、上記第2電子部品を上記各態様の電子部品の実装方法により、上記第1電子部品が実装されている上記回路基板上に実装することになる。   According to the fifteenth aspect of the present invention, in the electronic component mounting method for mounting two types of electronic components, the first electronic component and the second electronic component, on the circuit board, the second electronic component is the first electronic component. In the case where it is required to be mounted on the circuit board with higher bonding position accuracy than the parts, the first electronic component is temporarily bonded to the circuit board by the conventional batch reflow mounting method. The circuit board on which the first electronic component is mounted after the bonded first electronic component and the circuit board are heated and mounted, and then the second electronic component is mounted by the electronic component mounting method of each aspect. Will be implemented on top.

これにより、上記第1電子部品は、上記回路基板上に個別に仮接合された後、加熱して上記接合材を溶融し、上記第1電子部品を上記回路基板に本接合して実装することができ、実装作業を効率的に行うことができるため、上記第1電子部品の上記回路基板への実装コストを抑えることができる。   Accordingly, the first electronic component is individually temporarily bonded onto the circuit board, and then heated to melt the bonding material, and the first electronic component is finally bonded to the circuit board and mounted. Since the mounting operation can be performed efficiently, the mounting cost of the first electronic component on the circuit board can be suppressed.

それとともに、上記第2電子部品は、上記第2電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極の上記接合材を介在しての当接から、上記接合材の溶融後の固化まで、上記第2電子部品を上記部品保持部材により吸着保持することにより、上記第2電子部品と上記回路基板の接合位置ずれが発生せず、上記第2電子部品を上記回路基板に高い接合位置精度をもって実装することができる。   At the same time, the second electronic component, from the contact between the electrodes of the second electronic component and the electrodes of the circuit board through the bonding material, until solidification after melting of the bonding material, By adsorbing and holding the second electronic component by the component holding member, a displacement of the bonding position between the second electronic component and the circuit board does not occur, and the second electronic component is attached to the circuit board with high bonding position accuracy. Can be implemented.

従って、上記第1電子部品と上記第2電子部品のように接合位置精度が異なる複数の電子部品を混載して回路基板に実装するような場合における電子部品の実装方法において、要求される各電子部品の接合位置精度に応じて、各電子部品の実装方法を使い分けることにより、生産性と接合品質を両立させることが可能となる。   Accordingly, in the electronic component mounting method in the case where a plurality of electronic components having different joining position accuracy such as the first electronic component and the second electronic component are mixedly mounted on the circuit board, each required electron By properly using the mounting method of each electronic component according to the bonding position accuracy of the component, it becomes possible to achieve both productivity and bonding quality.

本発明の上記第16態様から第18態様によれば、上記第1態様から第3態様による効果を得ることができる電子部品の実装装置を提供することが可能となる。   According to the sixteenth to eighteenth aspects of the present invention, it is possible to provide an electronic component mounting apparatus that can obtain the effects of the first to third aspects.

本発明の上記第19態様によれば、上記第4態様による効果を得ることができる電子部品の実装装置を提供することが可能となる。   According to the nineteenth aspect of the present invention, it is possible to provide an electronic component mounting apparatus capable of obtaining the effects of the fourth aspect.

本発明の上記第20態様によれば、上記部品保持部材の吸着保持機構により吸着保持された上記電子部品の上記各電極を上記回路基板の上記各電極と接合可能なように位置合わせした後、上記部品保持部材先端部の上記軸部を上記弾性体により上記荷重検出部の荷重検出面に押圧している押圧荷重を、上記荷重検出部において検出し、この上記検出された押圧荷重を上記制御部に出力し、上記制御部においてこの上記押圧荷重を上記荷重検出部における荷重ゼロ点と設定することにより、上記弾性体が熱などの影響を受けその弾性の特性が変化し、上記荷重検出部において上記部品保持部材先端部による上記押圧荷重が変化する場合であっても、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極の上記各接合材を介在させての当接時における実際の当接荷重と、上記荷重検出部において検出される当接荷重検出値の間の差異がなくなり、予め設定された当接荷重どおりに実際の当接荷重を制御することができる。よって、複数の電子部品に対し繰り返し回路基板への実装を行う際に、常に予め設定された当接荷重において各電子部品を回路基板に当接させることができ、電子部品の回路基板への接合品質を安定化させることが可能となる。   According to the twentieth aspect of the present invention, after aligning the electrodes of the electronic component sucked and held by the sucking and holding mechanism of the component holding member so that they can be joined to the electrodes of the circuit board, The load detecting unit detects a pressing load that presses the shaft portion of the tip of the component holding member against the load detection surface of the load detecting unit by the elastic body, and the control unit controls the detected pressing load. And the control unit sets the pressure load as a load zero point in the load detection unit, so that the elastic body is affected by heat or the like, and its elasticity characteristic changes, and the load detection unit In this case, even when the pressing load due to the tip of the component holding member changes, the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board are brought into contact with each other through the bonding materials. Kicking actual contact load, there is no difference between the contact load detection value detected in the load detecting unit, it is possible to control the actual contact load in advance contact load as expected that was set. Therefore, when repeatedly mounting a plurality of electronic components on a circuit board, each electronic component can always be brought into contact with the circuit board with a preset contact load, and the electronic components can be joined to the circuit board. It becomes possible to stabilize the quality.

本発明の上記21態様によれば、部品保持部材における吸着保持機構、軸部、及び荷重検出部の各中心が同軸上に配置され、かつ上記同軸が昇降機構による上記部品保持部材の昇降動作軸と平行に配置されていることにより、上記吸着保持機構、上記軸部、及び上記荷重検出部は上記同軸上において昇降動作され、さらに、上記部品保持部材において、部品保持部材先端部における上記軸部の端部が、支持部に取り付けられ上記軸部を支える弾性体により、上記荷重検出部の荷重検出面に押圧されていることにより、上記荷重検出部において上記部品保持部材先端部の上記同軸の方向に働く荷重が検出可能となり、上記部品保持部材の上記吸着保持機構に吸着保持された電子部品の各電極と回路基板の各電極が各接合材を介在させて当接したときに両者の間に発生する当接荷重によって、上記部品保持部材先端部の上記軸部の上記端部が上記荷重検出部の上記荷重検出面に押圧され、この上記当接荷重を上記荷重検出部にて確実に検出することが可能となる。   According to the twenty-first aspect of the present invention, the centers of the suction holding mechanism, the shaft portion, and the load detection portion in the component holding member are arranged on the same axis, and the coaxial is the lifting operation shaft of the component holding member by the lifting mechanism. The suction holding mechanism, the shaft portion, and the load detection portion are moved up and down on the same axis, and further, in the component holding member, the shaft portion at the tip of the component holding member Is pressed against the load detection surface of the load detection section by an elastic body that is attached to the support section and supports the shaft section. The load acting in the direction can be detected, and each electrode of the electronic component sucked and held by the suction holding mechanism of the component holding member is in contact with each electrode of the circuit board via each bonding material. Due to the contact load generated between them, the end of the shaft portion of the tip of the component holding member is pressed against the load detection surface of the load detection unit, and the contact load is detected as the load detection. It becomes possible to detect reliably in the part.

従って、上記荷重検出部における上記当接荷重の検出により、上記電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極との上記各接合材を介在させての当接を検出することができるとともに、上記昇降機構により上記部品保持部材が微小に下降され、予め設定された当接荷重となるように実際の当接荷重をより正確に制御することができる。よって、複数の電子部品に対し繰り返し回路基板への実装を行う際に、常に予め設定された当接荷重となるように実際の当接荷重を正確に制御することができ、各電子部品の回路基板に対する当接の際の当接位置をより均一的とすることができ、電子部品の各電極間の間隔ピッチが狭ピッチ化し、回路基板への高い接合位置精度が要求されるハイエンド電子部品のような電子部品に対し、回路基板への接合位置をより安定化させることにより、回路基板に実装を行うことが可能となる。   Therefore, by detecting the contact load in the load detection unit, it is possible to detect contact between the electrodes of the electronic component and the electrodes of the circuit board through the bonding materials. The actual abutment load can be more accurately controlled so that the component holding member is slightly lowered by the elevating mechanism and becomes a preset abutment load. Therefore, when repeatedly mounting a plurality of electronic components on a circuit board, the actual contact load can be accurately controlled so that the contact load is always set in advance. The contact position at the time of contact with the substrate can be made more uniform, the pitch between the electrodes of the electronic component is narrowed, and high-end electronic components that require high accuracy of the bonding position to the circuit board Such electronic components can be mounted on a circuit board by further stabilizing the bonding position to the circuit board.

本発明の上記第22態様によれば、上記部品保持部材が、内径の異なる2つの空圧シリンダを備える加圧機構を、さらに備えることにより、例えば、電子部品が高い接合精度が要求されないような汎用電子部品であり、上記汎用電子部品を回路基板へ実装する場合は、上記各空圧シリンダの中から使用荷重に適した内径の空圧シリンダを選択して、上記空圧シリンダに圧縮空気を給気することにより、給気された圧縮空気の圧力を利用して、上記空圧シリンダを動作させることにより、上記部品保持部材先端部が下降され、上記吸着保持機構に吸着保持された上記汎用電子部品の各電極を上記回路基板の各電極に接合材を介在させて加圧することができる。よって、上記圧縮空気の圧力により上記空圧シリンダを動作し、高い実装速度でもって、従来のローカルリフロー実装方法により、汎用電子部品を実装することが可能となる。   According to the twenty-second aspect of the present invention, the component holding member further includes a pressurizing mechanism including two pneumatic cylinders having different inner diameters. For example, the electronic component does not require high joining accuracy. For general-purpose electronic components, when mounting the general-purpose electronic components on a circuit board, select a pneumatic cylinder with an inner diameter suitable for the load to be used from the pneumatic cylinders, and supply compressed air to the pneumatic cylinders. By operating the pneumatic cylinder using the pressure of the compressed air that has been supplied by supplying air, the tip of the component holding member is lowered, and the general purpose is held by suction by the suction holding mechanism Each electrode of the electronic component can be pressurized with a bonding material interposed between each electrode of the circuit board. Therefore, the pneumatic cylinder is operated by the pressure of the compressed air, and general electronic components can be mounted at a high mounting speed by the conventional local reflow mounting method.

それとともに、上記内径の異なる2つの空圧シリンダのうち少なくとも1つの空圧シリンダが、この上記1つのシリンダの動作を制限する制限機構を備えることにより、例えば、電子部品が高い接合精度が要求されるようなハイエンド電子部品であり、上記ハイエンド電子部品を上記回路基板へ実装する場合は、上記各空圧シリンダにおいて、上記制限機構を備える空圧シリンダに圧縮空気を供給し、上記空圧シリンダを動作させることにより、別の空圧シリンダを押圧し、上記別の空圧シリンダの動作を制限し、さらに、この状態において上記制限機構を備える空圧シリンダの動作を上記制限機構により制限することにより、上記2つの空圧シリンダの各動作が制限された状態となり、上記部品保持部材における上記部品保持部材先端部及び上記部品保持部材本体部をそれぞれ一体構造の状態とさせることができる。これにより、上記部品保持部材は、上記第21態様における上記部品保持部材と同様な構造状態とすることができ、上記第21態様における効果と同様に、上記荷重検出部における上記当接荷重の検出により、上記ハイエンド電子部品の上記各電極と上記回路基板の上記各電極の上記各接合材を介在させての当接を検出することができるとともに、上記昇降機構により上記部品保持部材が微小に下降され、予め設定された当接荷重となるように実際の当接荷重をより正確に制御することができる。よって、複数の上記ハイエンド電子部品に対し繰り返し回路基板への実装を行う際に、常に予め設定された当接荷重となるように実際の当接荷重を正確に制御することができ、上記各ハイエンド電子部品の回路基板に対する当接の際の当接位置をより均一的とすることができ、電子部品の各電極間の間隔ピッチが狭ピッチ化し、回路基板への高い接合位置精度が要求されるハイエンド電子部品のような電子部品に対し、回路基板への接合位置をより安定化させることにより、回路基板に実装を行うことが可能となる。   At the same time, at least one pneumatic cylinder of the two pneumatic cylinders having different inner diameters is provided with a limiting mechanism that restricts the operation of the one cylinder, so that, for example, high joining accuracy is required for electronic components. When the high-end electronic component is mounted on the circuit board, compressed air is supplied to the pneumatic cylinder provided with the restriction mechanism in each pneumatic cylinder, and the pneumatic cylinder is By operating another pneumatic cylinder, the operation of the other pneumatic cylinder is restricted, and further, in this state, the operation of the pneumatic cylinder including the restriction mechanism is restricted by the restriction mechanism. The operations of the two pneumatic cylinders are restricted, and the component holding member tip and the component holding member are Each of the above component holding member body can be the state of integrated structure. As a result, the component holding member can be in the same structural state as the component holding member in the twenty-first aspect, and the contact load detection in the load detection unit is the same as the effect in the twenty-first aspect. Accordingly, it is possible to detect contact between the electrodes of the high-end electronic component and the electrodes of the circuit board through the bonding materials, and the component holding member is slightly lowered by the lifting mechanism. Thus, the actual contact load can be controlled more accurately so as to be a preset contact load. Therefore, when repeatedly mounting the plurality of high-end electronic components on the circuit board, the actual contact load can be accurately controlled so that the contact load is always set in advance. The contact position when the electronic component is in contact with the circuit board can be made more uniform, the interval pitch between the electrodes of the electronic component is narrowed, and high bonding position accuracy to the circuit board is required. It is possible to mount the electronic component such as a high-end electronic component on the circuit board by further stabilizing the bonding position to the circuit board.

本発明の上記第23態様によれば、上記制限機構が、上記制限機構を備える空圧シリンダのロッドの凹部と、ガイドの孔、及び上記孔を貫通して上記凹部にはめ込み可能な棒体とを備えることにより、上記棒体を上記孔を貫通させて上記凹部にはめ込むことにより、より簡易的な機構でもって、機械的に上記制限機構を備える空圧シリンダの動作を制限することが可能となる。   According to the twenty-third aspect of the present invention, the limiting mechanism includes a concave portion of a rod of a pneumatic cylinder provided with the limiting mechanism, a guide hole, and a rod body that can be fitted into the concave portion through the hole. By inserting the rod into the recess through the hole, it is possible to mechanically limit the operation of the pneumatic cylinder including the limiting mechanism with a simpler mechanism. Become.

本発明の上記第24態様によれば、上記部品保持部材本体部に大シリンダを、上記部品保持部材先端部に小シリンダを備えることにより、上記弾性体を介して上記部品保持部材本体部に支えられている上記部品保持部材先端部の空圧シリンダ設置による重量の増加を抑えることができ、これにより、より微小な当接荷重を検出することができ、実際の当接荷重を予め設定された当接荷重となるように高い制御性でもって制御を行うことが可能となる。   According to the twenty-fourth aspect of the present invention, the component holding member main body is provided with a large cylinder and the component holding member tip is provided with a small cylinder, thereby supporting the component holding member main body via the elastic body. The increase in weight due to the installation of the pneumatic cylinder at the front end of the component holding member can be suppressed, whereby a smaller contact load can be detected, and the actual contact load is set in advance. It is possible to perform control with high controllability so as to obtain a contact load.

本発明の第1実施形態にかかる電子部品実装装置の全体斜視図である。1 is an overall perspective view of an electronic component mounting apparatus according to a first embodiment of the present invention. 上記第1実施形態にかかる電子部品の実装方法を示す図であり、(a)は回路基板の断面図、(b)は電子部品を回路基板に位置合わせした状態における電子部品と回路基板の断面図、(c)は電子部品と回路基板の当接状態における電子部品と回路基板の断面図、(d)は電子部品の各半田バンプと回路基板の各半田部を加熱溶融している状態における電子部品と回路基板の断面図、(e)は溶融された半田を冷却している状態における電子部品と回路基板の断面図、(f)は電子部品が実装された状態における回路基板の断面図である。It is a figure which shows the mounting method of the electronic component concerning the said 1st Embodiment, (a) is sectional drawing of a circuit board, (b) is a cross section of an electronic component and a circuit board in the state which aligned the electronic component with the circuit board. FIG. 4C is a cross-sectional view of the electronic component and the circuit board in a contact state between the electronic component and the circuit board. FIG. 4D is a state in which each solder bump of the electronic component and each solder portion of the circuit board are heated and melted. Sectional view of electronic component and circuit board, (e) is a sectional view of the electronic component and the circuit board in a state where the molten solder is cooled, and (f) is a sectional view of the circuit board in a state where the electronic component is mounted. It is. 上記第1実施形態にかかる電子部品実装装置におけるヘッドツールの構造を模式的に示したヘッドツールの断面図である。It is sectional drawing of the head tool which showed typically the structure of the head tool in the electronic component mounting apparatus concerning the said 1st Embodiment. 上記第1実施形態にかかる電子部品の実装方法における実装手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the mounting procedure in the mounting method of the electronic component concerning the said 1st Embodiment. 上記第1実施形態にかかる電子部品の実装方法におけるヘッドツールの伸び量及び縮み量の補正を行う場合の手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the procedure in the case of performing the correction | amendment of the expansion amount and shrinkage | contraction amount of a head tool in the mounting method of the electronic component concerning the said 1st Embodiment. 上記第1実施形態にかかる電子部品の実装方法におけるヘッドツールの荷重一定制御、及び吸着ノズルの先端位置制御を行う場合の手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the procedure in the case of performing the load constant control of a head tool, and the front-end | tip position control of a suction nozzle in the mounting method of the electronic component concerning the said 1st Embodiment. 上記第1実施形態にかかる電子部品の実装方法におけるヘッドツールによる当接荷重制御動作の手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the procedure of the contact load control operation | movement by the head tool in the mounting method of the electronic component concerning the said 1st Embodiment. 上記第1実施形態にかかる電子部品の実装方法におけるヘッドツールによる当接荷重制御動作の手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the procedure of the contact load control operation | movement by the head tool in the mounting method of the electronic component concerning the said 1st Embodiment. 上記第1実施形態にかかる電子部品の実装方法におけるヘッドツールによる整形動作の振動動作パターン図である。It is a vibration operation | movement pattern figure of shaping operation by the head tool in the mounting method of the electronic component concerning the said 1st Embodiment. 上記第1実施形態にかかる電子部品の実装方法におけるヘッドツールの各動作を示すタイムチャートであり、(a)はヘッドツールの制御高さ、(b)は吸着ノズルの先端高さ、(c)は吸着ノズルの温度のそれぞれの時間による変化状態を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows each operation | movement of the head tool in the mounting method of the electronic component concerning the said 1st Embodiment, (a) is the control height of a head tool, (b) is the tip height of a suction nozzle, (c). These are time charts showing changes in the temperature of the suction nozzle over time. 上記第1実施形態にかかる電子部品実装装置における制御系統図である。It is a control system diagram in the electronic component mounting apparatus concerning the said 1st Embodiment. 本発明の第2実施形態にかかる電子部品の実装方法を示した図であり、(a)は回路基板にフラックス部を形成している状態における回路基板の断面図、(b)は汎用電子部品を仮接合している状態における回路基板の断面図、(c)は回路基板に仮接合された汎用電子部品を一括リフローしている状態における回路基板の断面図、(d)は汎用電子部品が実装された状態における回路基板の断面図である。It is the figure which showed the mounting method of the electronic component concerning 2nd Embodiment of this invention, (a) is sectional drawing of the circuit board in the state which forms the flux part in a circuit board, (b) is a general purpose electronic component A cross-sectional view of the circuit board in a state where the general-purpose electronic components are temporarily joined, (c) is a cross-sectional view of the circuit board in a state where general-purpose electronic components temporarily joined to the circuit board are reflowed, and (d) It is sectional drawing of the circuit board in the mounted state. 上記第2実施形態にかかる電子部品の実装方法を示した図であり、(e)は回路基板にフラックス部を形成している状態における回路基板の断面図、(f)はハイエンド電子部品を回路基板に位置合わせしている状態におけるハイエンド電子部品と回路基板の断面図、(g)はハイエンド電子部品を回路基板に当接させ、半田を加熱溶融している状態における回路基板の断面図、(h)は汎用電子部品とハイエンド電子部品が実装された状態における回路基板の断面図である。It is the figure which showed the mounting method of the electronic component concerning the said 2nd Embodiment, (e) is sectional drawing of a circuit board in the state which forms the flux part in a circuit board, (f) is a circuit of a high-end electronic component. (G) is a cross-sectional view of the circuit board in a state where the high-end electronic component and the circuit board are brought into contact with the circuit board and the solder is heated and melted. h) is a cross-sectional view of a circuit board in a state where general-purpose electronic components and high-end electronic components are mounted. 本発明の第3実施形態にかかる電子部品実装装置におけるヘッドツールの構造を模式的に示したヘッドツールの断面図である。It is sectional drawing of the head tool which showed typically the structure of the head tool in the electronic component mounting apparatus concerning 3rd Embodiment of this invention. 上記第3実施形態にかかる電子部品実装装置におけるヘッドツールの構造を模式的に示したヘッドツールの断面図である。It is sectional drawing of the head tool which showed typically the structure of the head tool in the electronic component mounting apparatus concerning the said 3rd Embodiment. 本発明の第4実施形態にかかる電子部品実装装置であるデュアルステージ仕様の電子部品実装装置の全体斜視図である。It is a whole perspective view of the electronic component mounting apparatus of the dual stage specification which is an electronic component mounting apparatus concerning 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態にかかる電子部品実装装置の全体斜視図である。It is a whole perspective view of the electronic component mounting apparatus concerning 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態にかかる電子部品の実装方法における第1実施例の電子部品の実装方法を示した図である。It is the figure which showed the mounting method of the electronic component of 1st Example in the mounting method of the electronic component concerning 5th Embodiment of this invention. 上記第5実施形態にかかる電子部品の実装方法における上記第1実施例の電子部品の実装方法を示した図である。It is the figure which showed the mounting method of the electronic component of the said 1st Example in the mounting method of the electronic component concerning the said 5th Embodiment. 本発明の第5実施形態にかかる電子部品の実装方法における第3実施例の電子部品の実装方法を示した図である。It is the figure which showed the mounting method of the electronic component of 3rd Example in the mounting method of the electronic component concerning 5th Embodiment of this invention. 上記第5実施形態にかかる電子部品の実装方法における上記第3実施例の電子部品の実装方法を示した図である。It is the figure which showed the mounting method of the electronic component of the said 3rd Example in the mounting method of the electronic component concerning the said 5th Embodiment. 従来の一括リフロー実装方法による電子部品の実装方法を示した図である。It is the figure which showed the mounting method of the electronic component by the conventional batch reflow mounting method. 従来のローカルリフロー実装方法による電子部品の実装方法を示した図である。It is the figure which showed the mounting method of the electronic component by the conventional local reflow mounting method.

以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

本発明にかかる電子部品の実装方法及び実装装置は、電子部品の複数の電極を回路基板の複数の電極上に接合材を介在させて当接させ、各接合材を溶融し固化させて、各接合材を介在させて電子部品を回路基板に接合する電子部品の実装方法及び実装装置に関しており、本発明の第1の実施形態にかかる電子部品の実装方法及び実装装置について、図面を用いて詳細に説明する。   In the electronic component mounting method and mounting device according to the present invention, a plurality of electrodes of an electronic component are brought into contact with a plurality of electrodes of a circuit board with a bonding material interposed therebetween, and each bonding material is melted and solidified, The present invention relates to an electronic component mounting method and mounting apparatus for bonding an electronic component to a circuit board with a bonding material interposed therebetween. The electronic component mounting method and mounting apparatus according to the first embodiment of the present invention are described in detail with reference to the drawings. Explained.

図1に示すように、電子部品実装装置201において、電子部品の実装を行う部品保持部材の一例であるヘッドツール3は、X方向移動機構22のナット部に固定されており、X方向移動機構22はモータによりボールねじ軸を回転させることにより、ボールねじ軸に螺合したナット部に固定されたヘッドツール3を図示X方向右向きのX1方向又は左向きのX2方向に移動させる。また、ヘッドツール3の模式断面図である図3に示すように、電子部品実装装置201は、ヘッドツール3を下降又は上昇させる昇降機構の一例である昇降部21を備えて構成されている。さらに、ヘッドツール3は、その先端部に電子部品を吸着保持させる吸着保持機構の一例である吸着ノズル11と、この吸着ノズル11を加熱させて吸着ノズル11に吸着保持された電子部品を加熱する加熱機構の一例であるセラミックヒータ12、及び、セラミックヒータ12により加熱された電子部品を冷却する冷却機構の一例である冷却ブローノズル19を備えている。ここで、上記加熱機構は、一例として、ヘッドツール3に備えられたセラミックヒータ12である場合としたが、セラミックヒータ12に代えて、回路基板を配置する架台部が備える加熱部、又は、電子部品及び回路基板に熱風を吹き付けることにより加熱を行うような加熱部を電子部品実装装置が備える場合であってもよい。なお、ヘッドツール3の構造の詳細な説明については後述する。   As shown in FIG. 1, in an electronic component mounting apparatus 201, a head tool 3 that is an example of a component holding member that mounts an electronic component is fixed to a nut portion of an X-direction moving mechanism 22, and the X-direction moving mechanism 22 rotates the ball screw shaft by a motor to move the head tool 3 fixed to the nut portion screwed to the ball screw shaft in the X1 direction to the right in the X direction in the drawing or the X2 direction to the left. As shown in FIG. 3, which is a schematic cross-sectional view of the head tool 3, the electronic component mounting apparatus 201 includes an elevating unit 21 that is an example of an elevating mechanism that lowers or raises the head tool 3. Further, the head tool 3 heats the suction nozzle 11 which is an example of a suction holding mechanism that sucks and holds the electronic component at the tip thereof, and the electronic component sucked and held by the suction nozzle 11 by heating the suction nozzle 11. A ceramic heater 12 as an example of a heating mechanism and a cooling blow nozzle 19 as an example of a cooling mechanism for cooling an electronic component heated by the ceramic heater 12 are provided. Here, as an example, the heating mechanism is the ceramic heater 12 provided in the head tool 3, but instead of the ceramic heater 12, a heating unit provided in a gantry unit on which a circuit board is arranged, or an electronic device The electronic component mounting apparatus may include a heating unit that heats the component and the circuit board by blowing hot air. A detailed description of the structure of the head tool 3 will be given later.

図1において、スライドベース6はY方向移動機構23のナット部に固定されており、Y方向移動機構23はモータによりボールねじ軸を回転させることにより、ボールねじ軸に螺合したナット部に固定されたスライドベース6を図示Y方向右向きのY1方向又は左向きのY2方向に移動させる。スライドベース6上に固定されたパーツトレー5に、複数の電子部品1が供給されており、回路基板4はスライドベース6上に固定された架台部の一例であるステージ7に位置決めされて固定されている。なお、図1におけるX方向とY方向は直交している。   In FIG. 1, the slide base 6 is fixed to the nut portion of the Y-direction moving mechanism 23, and the Y-direction moving mechanism 23 is fixed to the nut portion screwed to the ball screw shaft by rotating the ball screw shaft by a motor. The slide base 6 thus moved is moved in the Y1 direction facing right in the Y direction in the figure or the Y2 direction facing left. A plurality of electronic components 1 are supplied to a parts tray 5 fixed on the slide base 6, and the circuit board 4 is positioned and fixed on a stage 7 which is an example of a gantry unit fixed on the slide base 6. ing. Note that the X direction and the Y direction in FIG. 1 are orthogonal to each other.

さらに、電子部品実装装置201は、電子部品実装装置201における各構成部の制御を行う制御部である制御部9を備えており、昇降部21の移動動作、X方向移動機構22の移動動作、Y方向移動機構23の移動動作、ヘッドツール3の吸着ノズル11の吸着保持動作、及びヘッドツール3のセラミックヒータ12の加熱動作は、制御部9により動作制御される。   Furthermore, the electronic component mounting apparatus 201 includes a control unit 9 that is a control unit that controls each component in the electronic component mounting apparatus 201, and includes a moving operation of the elevating unit 21, a moving operation of the X-direction moving mechanism 22, The controller 9 controls the movement of the Y-direction moving mechanism 23, the suction holding operation of the suction nozzle 11 of the head tool 3, and the heating operation of the ceramic heater 12 of the head tool 3.

図2は、上記第1の実施形態にかかる電子部品の実装方法について模式的に示す電子部品1及び回路基板4の断面図である。図2(b)に示すように、四角形プレート状の電子部品1は接合面に多数の電極1aを有しており、その各電極1aには接合材である半田バンプ1bが予め形成されている。また、図2(a)に示すように、四角形プレート状の回路基板4は上面に多数の電極であるパッド4aを有しており、その各パッド4a上に接合材である半田が印刷等により予め供給され半田部2が形成されている。また、電子部品1の各電極1aと回路基板4の各パッド4aが接合可能なように、電子部品1の各電極1aに対応した位置に回路基板4の各パッド4aが配置されている。ここで、電子部品1は、例えば、その各電極1aに形成された各半田バンプ1bの間隔ピッチであるバンプピッチが150μm以下であるようなハイエンドICチップのように高い接合位置精度が要求されるようなハイエンド電子部品である。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the electronic component 1 and the circuit board 4 schematically showing the electronic component mounting method according to the first embodiment. As shown in FIG. 2 (b), the rectangular plate-shaped electronic component 1 has a large number of electrodes 1a on the bonding surface, and solder bumps 1b, which are bonding materials, are formed in advance on each electrode 1a. . Further, as shown in FIG. 2A, the rectangular plate-like circuit board 4 has a plurality of pads 4a as electrodes on its upper surface, and solder as a bonding material is printed on each pad 4a by printing or the like. Solder portion 2 is formed in advance. Moreover, each pad 4a of the circuit board 4 is arrange | positioned in the position corresponding to each electrode 1a of the electronic component 1 so that each electrode 1a of the electronic component 1 and each pad 4a of the circuit board 4 can be joined. Here, the electronic component 1 is required to have high bonding position accuracy like a high-end IC chip in which the bump pitch, which is the interval pitch of the solder bumps 1b formed on each electrode 1a, is 150 μm or less. Such high-end electronic components.

次に、電子部品実装装置201を用いて電子部品1を回路基板4上に実装する方法について説明する。   Next, a method for mounting the electronic component 1 on the circuit board 4 using the electronic component mounting apparatus 201 will be described.

まず、図1において、複数の電子部品1が供給され配置されているパーツトレー5が固定されているスライドベース6をY方向移動機構23により、Y1又はY2方向に移動させるとともに、X方向移動機構22により、ヘッドツール3をX1又はX2方向に移動させ、パーツトレー5の中に配置されている1つの電子部品1が、ヘッドツール3の先端部の吸着ノズル11により吸着可能なように、ヘッドツール3をその電子部品1に対し位置合わせを行う。その後、昇降部21によりヘッドツール3を下降させ、ヘッドツール3の吸着ノズル11により電子部品1の各電極1aを有さない面である背面を吸着保持し、昇降部21によりヘッドツール3を上昇させ、パーツトレー5より電子部品1を取り出す。ここで、電子部品1はパーツトレー5に背面を上にして配置されている場合について説明したが、電子部品1が背面を下にして配置されている場合であっても、電子部品1のヘッドツール3の吸着ノズル11への吸着保持の前に、電子部品1を反転させるような反転機構を設けることにより、吸着ノズル11による電子部品1の背面の吸着保持は可能である。なお、パーツトレー5よりの各電子部品1の供給に代えて、ウェハ供給部を設けることにより、ウェハより各電子部品1を供給する場合であってもよい。   First, in FIG. 1, the slide base 6 to which the parts tray 5 on which the plurality of electronic components 1 are supplied and arranged is fixed is moved in the Y1 or Y2 direction by the Y direction moving mechanism 23, and the X direction moving mechanism. 22, the head tool 3 is moved in the X1 or X2 direction so that one electronic component 1 arranged in the parts tray 5 can be sucked by the suction nozzle 11 at the tip of the head tool 3. The tool 3 is aligned with the electronic component 1. Thereafter, the head tool 3 is lowered by the elevating unit 21, the back surface, which is a surface not having the electrodes 1 a of the electronic component 1, is sucked and held by the suction nozzle 11 of the head tool 3, and the head tool 3 is lifted by the lifting unit 21. The electronic component 1 is taken out from the parts tray 5. Here, the case where the electronic component 1 is arranged on the parts tray 5 with the back side up has been described. However, even if the electronic component 1 is arranged with the back side down, the head of the electronic component 1 is arranged. By providing a reversing mechanism for reversing the electronic component 1 before sucking and holding the tool 3 to the suction nozzle 11, the suction nozzle 11 can suck and hold the back surface of the electronic component 1. In addition, it may replace with supply of each electronic component 1 from the parts tray 5, and the case where each electronic component 1 is supplied from a wafer by providing a wafer supply part may be sufficient.

次に、図1において、回路基板4が固定されているステージ7を固定しているスライドベース6を、Y方向移動機構23によりY1又はY2方向に移動させるとともに、電子部品1を吸着保持しているヘッドツール3をX方向移動機構22によりX1又はX2方向に移動させ、図2(b)に示すように、電子部品1の各電極1aに形成されている各半田バンプ1bが回路基板4の各パッド4a上の各半田部2に接合可能なように、電子部品1と回路基板4の位置合わせを行う。   Next, in FIG. 1, the slide base 6 that fixes the stage 7 to which the circuit board 4 is fixed is moved in the Y1 or Y2 direction by the Y-direction moving mechanism 23, and the electronic component 1 is sucked and held. The head tool 3 is moved in the X1 or X2 direction by the X-direction moving mechanism 22 so that the solder bumps 1b formed on the electrodes 1a of the electronic component 1 are formed on the circuit board 4 as shown in FIG. The electronic component 1 and the circuit board 4 are aligned so that they can be joined to the solder portions 2 on the pads 4a.

その後、図2(c)に示すように、ヘッドツール3を昇降部21により下降させ、吸着ノズル11に吸着保持されている電子部品1の各半田バンプ1bを、ステージ7に固定されている回路基板4の各半田部2に当接させる。   After that, as shown in FIG. 2C, the head tool 3 is lowered by the elevating unit 21, and each solder bump 1 b of the electronic component 1 sucked and held by the suction nozzle 11 is fixed to the stage 7. It abuts on each solder part 2 of the substrate 4.

この当接の後、図2(d)に示すように、ヘッドツール3のセラミックヒータ12により吸着ノズル11への加熱が行われ、吸着ノズル11に吸着保持されている電子部品1の各半田バンプ1bとこの各半田バンプに当接されている回路基板4の各半田部2が加熱される。さらに、セラミックヒータ12による吸着ノズル11への加熱温度が、各半田バンプ1bを形成している半田の融点以上かつ各半田部2を形成している半田の融点以上の温度に昇温され、各半田バンプ1bと各半田部2が溶融される。   After this contact, as shown in FIG. 2 (d), the suction nozzle 11 is heated by the ceramic heater 12 of the head tool 3, and each solder bump of the electronic component 1 held by the suction nozzle 11 is held. 1b and each solder portion 2 of the circuit board 4 in contact with each solder bump are heated. Further, the heating temperature of the suction nozzle 11 by the ceramic heater 12 is raised to a temperature not lower than the melting point of the solder forming each solder bump 1b and not lower than the melting point of the solder forming each solder portion 2, The solder bump 1b and each solder part 2 are melted.

その後、図2(e)に示すように、セラミックヒータ12による加熱を停止した後、溶融状態の半田に冷却ブローノズル19からのブローによる冷却を施すことにより、半田が固化され、電子部品1の各電極1aと回路基板4の各パッド4aが半田を介在させて接合される。なお、溶融状態の半田への冷却ブローノズル19による強制的な冷却に代えて、溶融された半田を自然冷却することにより半田を固化させてもよい。   Thereafter, as shown in FIG. 2 (e), after the heating by the ceramic heater 12 is stopped, the molten solder is cooled by blowing from the cooling blow nozzle 19, whereby the solder is solidified and the electronic component 1 is Each electrode 1a and each pad 4a of circuit board 4 are joined together with solder interposed therebetween. Instead of forced cooling by the cooling blow nozzle 19 to the molten solder, the solder may be solidified by naturally cooling the molten solder.

その後、図2(f)に示すように、ヘッドツール3の先端部の吸着ノズル11による電子部品1への吸着保持を解除し、ヘッドツール3を昇降部21により上昇させる。なお、複数の電子部品1を回路基板4に実装する場合には、各電子部品1毎にこれらの作業を繰り返して行い、各電子部品1を回路基板4に個別に実装を行う。   After that, as shown in FIG. 2 (f), the suction holding of the electronic tool 1 by the suction nozzle 11 at the tip of the head tool 3 is released, and the head tool 3 is raised by the elevating part 21. When mounting a plurality of electronic components 1 on the circuit board 4, these operations are repeated for each electronic component 1, and each electronic component 1 is mounted on the circuit board 4 individually.

なお、上記においては、接合材が電子部品1の各電極1aに予め形成された各半田バンプ1b、及び回路基板4の各パッド4a上に予め形成された各半田部2である場合について説明したが、接合材が電子部品1の各電極1aに予め形成された各半田バンプ1bのみであってもよい。   In the above description, the case where the bonding material is each solder bump 1b formed in advance on each electrode 1a of the electronic component 1 and each solder portion 2 formed in advance on each pad 4a of the circuit board 4 has been described. However, the bonding material may be only each solder bump 1b formed in advance on each electrode 1a of the electronic component 1.

さらに、電子部品1の各電極1a上、又は回路基板4の各パッド4a上、又は接合材である各半田バンプ1b若しくは各半田部2に、各接合部分における表面の酸化膜を除去し、溶融半田の濡れ性を良好とさせることができるフラックスを予め塗布により、供給してもよい。なお、塗布供給されたフラックスの種類により、電子部品1を回路基板4に実装後、塗布供給されたフラックスを洗浄による除去を行う場合もある。   Further, the oxide film on the surface of each joint portion is removed and melted on each electrode 1a of the electronic component 1, or each pad 4a of the circuit board 4, or each solder bump 1b or each solder portion 2 as a joining material. A flux capable of improving the solder wettability may be supplied in advance by coating. Depending on the type of flux supplied and supplied, the electronic component 1 may be mounted on the circuit board 4 and then the supplied and supplied flux may be removed by washing.

次に、電子部品実装装置201におけるヘッドツール3の構造について、ヘッドツール3の構造を模式的に示す断面図である図3を用いて詳細に説明する。   Next, the structure of the head tool 3 in the electronic component mounting apparatus 201 will be described in detail with reference to FIG. 3 which is a cross-sectional view schematically showing the structure of the head tool 3.

図3において、ヘッドツール3は、電子部品1への吸着保持、加熱等の動作を施すヘッドツール先端部3aと、ヘッドツール先端部3aを支持し、ヘッドツール3に対する昇降動作が施されるヘッドツール本体部3bにより構成されている。   In FIG. 3, the head tool 3 includes a head tool tip 3 a that performs operations such as suction holding and heating to the electronic component 1, and a head that supports the head tool tip 3 a and is moved up and down with respect to the head tool 3. It is comprised by the tool main-body part 3b.

ヘッドツール先端部3aは、その先端側より、電子部品1を吸着保持可能な吸着ノズル11と、この吸着ノズル11に吸着保持された電子部品1を加熱するセラミックヒータ12と、このセラミックヒータ12よりの熱がヘッドツール本体部3bへ伝わらない様に熱遮断を行う冷却部であるウォータージャケット13、及びこのウォータージャケット13の上部に取り付けられた軸部の一例である軸17により構成され、さらに、セラミックヒータ12により加熱された電子部品1をブローにより冷却する冷却ブローノズル19が軸17の下部周囲に取り付けられている。   From the tip side, the head tool tip portion 3 a is provided with a suction nozzle 11 capable of sucking and holding the electronic component 1, a ceramic heater 12 for heating the electronic component 1 sucked and held by the suction nozzle 11, and the ceramic heater 12. The water jacket 13 is a cooling unit that cuts off heat so that the heat is not transmitted to the head tool body 3b, and the shaft 17 is an example of a shaft portion attached to the upper portion of the water jacket 13. A cooling blow nozzle 19 for cooling the electronic component 1 heated by the ceramic heater 12 by blowing is attached around the lower portion of the shaft 17.

また、ヘッドツール本体部3bは、ヘッドツール先端部3aを支える支持部の一例であるフレーム16と、フレーム16に取り付けられた荷重検出部の一例であるロードセル14により構成されている。   The head tool main body 3b includes a frame 16 that is an example of a support that supports the head tool tip 3a, and a load cell 14 that is an example of a load detection unit attached to the frame 16.

フレーム16は剛体により形成された概略コ字状の形状となっており、ロードセル14を支える上部フレーム16aと、ヘッドツール先端部3aの軸17を、その軸17の側部に設けられた円環突起状のスプリング受部18の下部に軸17の外周を巻くように取りつけられた弾性体の一例である自重相殺スプリング15を介して支え、かつ軸17の上下動を案内する下部フレーム16bと、上部フレーム16a及び下部フレーム16bを支える円筒形状の中間フレーム16cにより構成されている。   The frame 16 has a substantially U-shape formed by a rigid body, and an upper frame 16a that supports the load cell 14 and a shaft 17 of the head tool tip 3a are arranged on a side of the shaft 17. A lower frame 16b that supports a self-weight canceling spring 15 as an example of an elastic body attached to the lower portion of the projecting spring receiving portion 18 so as to wind the outer periphery of the shaft 17 and guides the vertical movement of the shaft 17; It is constituted by a cylindrical intermediate frame 16c that supports the upper frame 16a and the lower frame 16b.

軸17は、その軸方向における中間付近に段部17cを有しており、この段部17cを境として、軸17の軸下部17bは軸上部17aよりも小径の軸となっている。さらに、この軸下部17bは、軸17を自重相殺スプリング15を介して支えている下部フレーム16bに形成された孔16dを貫通しており、この下部フレーム16bの孔16dが、軸17の上下動を案内可能に、かつ軸17の軸上部17aの径よりも小径となるように形成されている。これにより、軸17は、自重相殺スプリング15を介して下部フレーム16bに支えられながら、下部フレーム16bの孔16dに案内されて上下動が可能であり、また、自重相殺スプリング15が破損等により軸17を支持することができなくなったような場合においても、下部フレーム16bの孔16dの周囲部が軸17の段部17cで軸17を支えることができ、軸17が落下しないようになっている。   The shaft 17 has a step portion 17c near the middle in the axial direction, and the shaft lower portion 17b of the shaft 17 has a smaller diameter than the shaft upper portion 17a with the step portion 17c as a boundary. Further, the shaft lower portion 17b passes through a hole 16d formed in the lower frame 16b that supports the shaft 17 via a self-weight canceling spring 15, and the hole 16d of the lower frame 16b moves up and down the shaft 17. Is formed so as to be smaller than the diameter of the shaft upper portion 17a of the shaft 17. Thus, the shaft 17 can be moved up and down while being supported by the lower frame 16b via the self-weight canceling spring 15 and guided by the hole 16d of the lower frame 16b. Even when it becomes impossible to support 17, the periphery of the hole 16 d of the lower frame 16 b can support the shaft 17 by the stepped portion 17 c of the shaft 17, and the shaft 17 does not fall. .

さらに、軸下部17bがボールスプラインの外輪と軸を備え、下部フレーム16bが孔16dの内側にベアリングを備え、上記ベアリングの内側に上記ボールスプラインの外輪が取り付けられることにより、軸17は、下部フレーム16bに支持されながら軸を中心として回転可能であり、かつ軸方向に上下動可能とすることもできる。   Further, the shaft lower portion 17b includes a ball spline outer ring and a shaft, the lower frame 16b includes a bearing inside the hole 16d, and the ball spline outer ring is attached to the inside of the bearing, whereby the shaft 17 While being supported by 16b, it is possible to rotate about the axis and to move up and down in the axial direction.

また、中間フレーム16cは、その円筒形状の両端を昇降部21のナット部21bに固定されており、昇降部21においてナット部21bに螺合したボールねじ軸21aをモータ21mにより回転させることにより、中間フレーム16cが昇降動作され、これによりフレーム16が昇降動作され、ヘッドツール3全体が昇降動作されるように構成されている。   Moreover, the both ends of the cylindrical shape of the intermediate frame 16c are fixed to the nut part 21b of the elevating part 21, and the ball screw shaft 21a screwed to the nut part 21b in the elevating part 21 is rotated by the motor 21m. The intermediate frame 16c is moved up and down, whereby the frame 16 is moved up and down, and the entire head tool 3 is moved up and down.

また、吸着ノズル11、セラミックヒータ12、ウォータージャケット13、軸17、及びロードセル14の各中心は同軸上に配置されており、この軸は昇降部21の昇降動作軸と平行となるように配置されているため、昇降部21による昇降動作により、吸着ノズル11、セラミックヒータ12、ウォータージャケット13、軸17、及びロードセル14は、上記同軸上において、昇降動作可能となっている。   The centers of the suction nozzle 11, the ceramic heater 12, the water jacket 13, the shaft 17, and the load cell 14 are arranged on the same axis, and this shaft is arranged to be parallel to the lifting operation axis of the lifting unit 21. Therefore, the suction nozzle 11, the ceramic heater 12, the water jacket 13, the shaft 17, and the load cell 14 can be moved up and down on the same axis by the lifting operation by the lifting unit 21.

さらに、ロードセル14の荷重検出面である下面に、ヘッドツール先端部3aにおける軸17の上端が、下部フレーム16bに取り付けられ軸17をスプリング受部18を介して支えている自重相殺スプリング15により、押圧されて接しており、ロードセル14によりヘッドツール先端部3aの軸17の上方向に働く荷重が検出可能となっている。   Further, on the lower surface which is the load detection surface of the load cell 14, the upper end of the shaft 17 at the head tool tip 3 a is attached to the lower frame 16 b by the self-weight canceling spring 15 supporting the shaft 17 via the spring receiving portion 18. The load that is pressed and in contact with the load cell 14 can detect a load that acts upward on the shaft 17 of the head tool tip 3a.

また、軸17の下部周囲である軸下部17bの周囲に取り付けられている冷却ブローノズル19は、軸17の下に位置するウォータージャケット13及びセラミックヒータ12の両側を回り込むように形成され、さらに、冷却ブローノズル19の先端は吸着ノズル11の下面である電子部品吸着保持面に向けられており、冷却ブローノズル19よりのブローが吸着ノズル11に吸着保持された電子部品1を冷却可能となっている。   Moreover, the cooling blow nozzle 19 attached to the periphery of the lower shaft portion 17b that is the lower periphery of the shaft 17 is formed so as to go around both sides of the water jacket 13 and the ceramic heater 12 positioned under the shaft 17, The tip of the cooling blow nozzle 19 is directed to the electronic component suction holding surface which is the lower surface of the suction nozzle 11, and the electronic component 1 sucked and held by the suction nozzle 11 can be cooled by the blow from the cooling blow nozzle 19. Yes.

また、制御部9は、吸着ノズル11の吸着動作、セラミックヒータ12の加熱動作、及び昇降部21の移動動作を制御し、ロードセル14にて検出された荷重が制御部9に出力されるように構成されている。   The control unit 9 controls the suction operation of the suction nozzle 11, the heating operation of the ceramic heater 12, and the movement operation of the elevating unit 21 so that the load detected by the load cell 14 is output to the control unit 9. It is configured.

ここで、電子部品実装装置201における制御系統図を図11に示す。電子部品実装装置201において、制御部9は、電子部品実装装置201の各構成部の動作である昇降部21のモータ21mによる昇降動作、セラミックヒータ12の加熱動作、冷却ブローノズル19の冷却動作、吸着ノズル11の吸着動作、X方向移動機構22のモータによる移動動作、及びY方向移動機構23のモータによる移動動作を制御し、さらに、ロードセル14にて検出された荷重が制御部9に出力される。これにより、制御部9の被制御部である上記各構成部が、制御部9により相互に関連されながら制御されることにより、電子部品実装装置201において、電子部品1の回路基板4への実装が施される。   Here, a control system diagram in the electronic component mounting apparatus 201 is shown in FIG. In the electronic component mounting apparatus 201, the control unit 9 performs an elevating operation by the motor 21 m of the elevating unit 21 that is an operation of each component of the electronic component mounting apparatus 201, a heating operation of the ceramic heater 12, a cooling operation of the cooling blow nozzle 19, The suction operation of the suction nozzle 11, the movement operation by the motor of the X-direction movement mechanism 22, and the movement operation by the motor of the Y-direction movement mechanism 23 are controlled, and the load detected by the load cell 14 is output to the control unit 9. The As a result, the above-described components, which are controlled parts of the control unit 9, are controlled while being associated with each other by the control unit 9, whereby the electronic component mounting apparatus 201 mounts the electronic component 1 on the circuit board 4. Is given.

次に、ヘッドツール3におけるロードセル14により、電子部品1と回路基板4の当接時に発生する当接荷重を検出する方法について説明する。   Next, a method for detecting a contact load generated when the electronic component 1 and the circuit board 4 are in contact with the load cell 14 in the head tool 3 will be described.

電子部品1と回路基板4の位置合わせの後、電子部品1を吸着ノズル11により吸着保持したままヘッドツール3が昇降部21により下降され、電子部品1の各半田バンプ1bが回路基板4の各半田部2に当接する。このとき、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2の間に当接荷重が発生し、この当接荷重により、ヘッドツール3のロードセル14の荷重検出面に接した状態にあるヘッドツール先端部3aの軸17の上端が、ロードセル14の荷重検出面を押し上げ、この当接荷重がロードセル14にて検出される。   After alignment of the electronic component 1 and the circuit board 4, the head tool 3 is lowered by the elevating unit 21 while the electronic component 1 is held by suction by the suction nozzle 11, and each solder bump 1 b of the electronic component 1 is moved to each circuit board 4. It contacts the solder part 2. At this time, a contact load is generated between each solder bump 1b of the electronic component 1 and each solder portion 2 of the circuit board 4, and this contact load is in contact with the load detection surface of the load cell 14 of the head tool 3. The upper end of the shaft 17 of the head tool tip 3 a located above pushes up the load detection surface of the load cell 14, and this contact load is detected by the load cell 14.

このようにしてロードセル14において当接荷重を検出することにより、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2が当接したことを検出するとともに、ロードセル14より検出された当接荷重が制御部9に出力され、制御部9において予め設定された当接荷重となるように、制御部9により昇降部21が制御され、昇降部21によりヘッドツール3を微小量だけ下降させ、ロードセル14により検出される当接荷重が予め設定された当接荷重となるように昇降部21が制御される。   By detecting the contact load in the load cell 14 in this way, it is detected that each solder bump 1b of the electronic component 1 and each solder portion 2 of the circuit board 4 are in contact, and the contact detected by the load cell 14 is detected. The contact load is output to the control unit 9, and the lifting unit 21 is controlled by the control unit 9 so that the contact load set in advance by the control unit 9 is lowered, and the head tool 3 is lowered by a minute amount by the lifting unit 21. The elevating unit 21 is controlled so that the contact load detected by the load cell 14 becomes a preset contact load.

以上のような実装手順により構成され、実施される上記第1の実施形態にかかる電子部品の実装方法(以降、電子部品毎に個別に溶融即ちリフローを行うことから、これを上記第1の実施形態のローカルリフロー実装方法と述べる)について、実装手順を図4に示すフローチャートにまとめる。なお、各ステップにおける動作指示は制御部9にて行われる。   The electronic component mounting method according to the first embodiment configured and implemented by the mounting procedure as described above (hereinafter, since each electronic component is individually melted or reflowed, this is referred to as the first embodiment. The implementation procedure is summarized in the flowchart shown in FIG. The operation instruction in each step is performed by the control unit 9.

図4におけるステップSP1において、電子部品1がヘッドツール3により吸着保持され、ステップSP2において、電子部品1の各電極1aに形成された各半田バンプ1bと回路基板4の各パッド4a上に形成された各半田部2が接合可能なように電子部品1と回路基板4の位置合わせを行う。その後、ステップSP3において、電子部品1を吸着保持したままヘッドツール3を下降させ、ステップSP4において、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2の当接を、ヘッドツール3のロードセル14にて検出する。さらに、ステップSP5において、ヘッドツール3のセラミックヒータ12による電子部品1の加熱により、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2を溶融させる。その後、ステップSP6において、溶融された半田に冷却ブローノズル19のブローによる冷却を開始し、ステップSP7において、溶融された半田を固化させ、電子部品1の各電極1aを回路基板4の各パッド4bに半田を介在させて接合する。その後、ステップSP8において、ヘッドツール3による電子部品1への吸着保持を解除する。なお、複数の電子部品1を回路基板4に実装する場合は、各電子部品1毎に、これらの上記ステップSP1からSP8までを繰り返して行い、各電子部品1の実装を行う。なお、ステップSP6における溶融された半田の冷却は、冷却ブローノズル19のブローによる冷却に代えて、自然冷却による場合であってもよい。   In step SP1 in FIG. 4, the electronic component 1 is sucked and held by the head tool 3, and in step SP2, it is formed on each solder bump 1b formed on each electrode 1a of the electronic component 1 and each pad 4a on the circuit board 4. The electronic component 1 and the circuit board 4 are aligned so that each solder part 2 can be joined. Thereafter, in step SP3, the head tool 3 is lowered while the electronic component 1 is sucked and held. In step SP4, the contact of each solder bump 1b of the electronic component 1 and each solder portion 2 of the circuit board 4 is determined. The load cell 14 detects this. Further, in step SP5, the solder bumps 1b of the electronic component 1 and the solder portions 2 of the circuit board 4 are melted by heating the electronic component 1 by the ceramic heater 12 of the head tool 3. Thereafter, in step SP6, the melted solder starts to be cooled by blowing the cooling blow nozzle 19, and in step SP7, the melted solder is solidified, and each electrode 1a of the electronic component 1 is replaced with each pad 4b of the circuit board 4. Are joined with solder. Thereafter, in step SP8, the suction holding to the electronic component 1 by the head tool 3 is released. When mounting a plurality of electronic components 1 on the circuit board 4, the steps SP <b> 1 to SP <b> 8 are repeated for each electronic component 1 to mount each electronic component 1. The melted solder may be cooled in step SP6 by natural cooling instead of cooling by the cooling blow nozzle 19.

次に、ヘッドツール3の熱による伸び縮み量の補正を行う場合における、この補正動作について説明する。   Next, the correction operation in the case where the amount of expansion / contraction due to heat of the head tool 3 is corrected will be described.

電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2が当接された後、ヘッドツール3のセラミックヒータ12により吸着ノズル11が加熱され、各半田バンプ1b及び各半田部2を溶融するとき、ヘッドツール3において、少なくともヘッドツール先端部3aはセラミックヒータ12よりの熱の影響を受け、上下方向に伸び、また、セラミックヒータ12の加熱停止により、熱の影響が無くなり、ヘッドツール先端部3aが上下方向に縮む。このようなヘッドツール先端部3aの上下方向への伸び縮みにより、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2の当接から接合までの間において、回路基板4の各電極4aに各半田部2及び各半田バンプ1bを介在させて各電極1aが当接されている電子部品1の背面高さをほぼ一定に保つことが困難となり、場合によりバンプつぶれ等が発生し、要求される接合精度によっては、電子部品の接合品質を安定化させることが困難となる場合がある。   After the solder bumps 1b of the electronic component 1 and the solder parts 2 of the circuit board 4 are brought into contact with each other, the suction nozzle 11 is heated by the ceramic heater 12 of the head tool 3 to melt the solder bumps 1b and the solder parts 2. In this case, in the head tool 3, at least the head tool tip 3a is affected by the heat from the ceramic heater 12 and extends in the up-down direction. The portion 3a is shrunk in the vertical direction. Due to the vertical expansion and contraction of the head tool tip 3a, each electrode of the circuit board 4 is brought into contact between the solder bumps 1b of the electronic component 1 and the solder parts 2 of the circuit board 4 until the bonding. It is difficult to keep the height of the back surface of the electronic component 1 in contact with each electrode 1a by interposing each solder portion 2 and each solder bump 1b in 4a. Depending on the required joining accuracy, it may be difficult to stabilize the joining quality of the electronic component.

このように電子部品1の背面高さ管理を確実に行うことを目的として、予めヘッドツール先端部3aの熱による伸び量及び縮み量の変化のデータを制御部9内のメモリに設定し、制御部9により、セラミックヒータ12、昇降部21、及び冷却ブローノズル19が制御され、セラミックヒータ12による加熱中に、加熱によるヘッドツール先端部3aの伸び量の変化のデータに基づき、昇降部21によりヘッドツール3を徐々に上昇させ、セラミックヒータ12による加熱停止後、冷却ブローノズル19による冷却中に、冷却によるヘッドツール先端部3aの縮み量の変化のデータに基づき、昇降部21によりヘッドツール3を徐々に下降させることにより、熱によるヘッドツール先端部3aの伸び量及び縮み量の補正を行う。これにより、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2の当接から接合までの間において、ヘッドツール3の吸着ノズル11により吸着保持されている電子部品1の背面高さを一定に保つことができる。なお、このヘッドツール3の熱による伸び量の補正又は縮み量の補正は、要求される電子部品1の回路基板4への接合精度や電子部品1の各電極1aに形成される各半田バンプ1bの数により実施するかしないかを決定し、伸び量の補正又は縮み量の補正のいずれかのみを行う場合であってもよい。   For the purpose of reliably managing the height of the back surface of the electronic component 1 in this way, data on changes in the amount of expansion and contraction due to the heat of the head tool tip 3a is set in the memory in the control unit 9 in advance. The ceramic heater 12, the elevating unit 21, and the cooling blow nozzle 19 are controlled by the unit 9. During the heating by the ceramic heater 12, the elevating unit 21 performs the heating based on the change data of the head tool tip 3 a due to the heating. The head tool 3 is gradually raised, and after the heating by the ceramic heater 12 is stopped, during the cooling by the cooling blow nozzle 19, the head tool 3 is moved by the elevating unit 21 based on the change data of the shrinkage amount of the head tool tip 3 a due to the cooling. Is gradually lowered to correct the amount of expansion and contraction of the head tool tip 3a due to heat. As a result, the height of the back surface of the electronic component 1 sucked and held by the suction nozzle 11 of the head tool 3 between the contact between the solder bumps 1b of the electronic component 1 and the solder portions 2 of the circuit board 4 is obtained. Can be kept constant. The correction of the amount of extension or the amount of contraction due to the heat of the head tool 3 is performed for the required joining accuracy of the electronic component 1 to the circuit board 4 and each solder bump 1b formed on each electrode 1a of the electronic component 1. It may be a case where it is determined whether or not to carry out according to the number of and only either the correction of the expansion amount or the correction of the shrinkage amount is performed.

上記のように構成される熱によるヘッドツール3の伸び量及び縮み量の補正動作の手順を、図5に示すようにまとめる。図5は、図4における上記実施形態にかかる電子部品の実装方法の実装手順を示すフローチャートにおいて、ステップSP4からSP7までの間に、熱によるヘッドツール3の伸び量及び縮み量の補正動作に関するステップを追加した補正動作の手順を示すフローチャートである。なお、各ステップにおける動作指示及び判断は制御部9にて行われる。   The procedure of the correction operation of the extension amount and the shrinkage amount of the head tool 3 by the heat configured as described above is summarized as shown in FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the mounting procedure of the electronic component mounting method according to the embodiment shown in FIG. 4, and steps related to the correction operation of the amount of expansion and contraction of the head tool 3 due to heat between steps SP4 and SP7. It is a flowchart which shows the procedure of the correction | amendment operation | movement which added. The operation instruction and determination in each step are performed by the control unit 9.

図5におけるステップSP4において、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2との当接が検出された後、ステップSP10において、セラミックヒータ12の加熱により吸着ノズル11の温度上昇が開始される。次に、ステップSP11において、熱によるヘッドツール3の伸び量補正を実施するかどうかが判断される。伸び量補正を行う場合は、ステップSP12において、ヘッドツール3の伸び量補正開始待ちを行うかどうかが判断され、伸び量補正開始待ちを行う場合は、ステップSP13において、設定時間だけヘッドツール3の伸び量補正開始を待機状態とさせ、また、伸び量補正開始待ちを行わない場合は、ステップSP13を行わず、次に、ステップSP14において、熱によるヘッドツール3の伸び量変化データに基づき、ヘッドツール3を徐々に上昇させながら、ステップSP5において、セラミックヒータ12の加熱により電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2を溶融させる。なお、ステップSP13におけるヘッドツール3の伸び量補正開始の待機動作は、上記のように設定時間だけ待機させる場合に代えて、セラミックヒータ12により加熱されている吸着ノズル11の温度が設定温度を超えるまで待機させる場合であってもよい。   In step SP4 in FIG. 5, after the contact between each solder bump 1b of the electronic component 1 and each solder portion 2 of the circuit board 4 is detected, the temperature of the suction nozzle 11 is increased by heating the ceramic heater 12 in step SP10. Is started. Next, in step SP11, it is determined whether or not to correct the extension amount of the head tool 3 by heat. When performing extension amount correction, it is determined in step SP12 whether or not to wait for the extension amount correction start of the head tool 3, and when waiting for extension amount correction start, in step SP13, the head tool 3 is set for the set time. If the extension correction start is set to the standby state and the extension correction start wait is not performed, step SP13 is not performed. Next, in step SP14, the head is changed based on the expansion change data of the head tool 3 due to heat. In step SP5, the solder bumps 1b of the electronic component 1 and the solder portions 2 of the circuit board 4 are melted by heating the ceramic heater 12 while the tool 3 is gradually raised. Note that the standby operation for starting the extension amount correction of the head tool 3 in step SP13 is replaced with the case where the head tool 3 waits for the set time as described above, and the temperature of the suction nozzle 11 heated by the ceramic heater 12 exceeds the set temperature. It may be a case of making it wait.

一方、ステップSP11において、伸び量補正を行わない場合は、ステップSP12からSP14までの各ステップを実施することなく、ステップSP5が実施される。   On the other hand, if the elongation amount correction is not performed in step SP11, step SP5 is performed without performing steps from step SP12 to SP14.

その後、ステップSP6において、溶融された半田の冷却が開始される。次に、ステップSP15において、冷却によるヘッドツール3の縮み量補正を実施するかどうかが判断される。縮み量補正を行う場合は、ステップSP16において、ヘッドツール3の縮み量補正開始待ちを行うかどうかが判断され、縮み量補正開始待ちを行う場合は、ステップSP17において、設定時間だけヘッドツール3の縮み量補正開始を待機状態とさせ、また、縮み量補正開始待ちを行わない場合は、ステップSP17を行わず、次にステップSP18において、冷却によるヘッドツール3の縮み量変化データに基づき、ヘッドツール3を徐々に下降させながら、ステップSP7において、冷却により溶融された半田を固化させる。なお、ステップSP17におけるヘッドツール3の縮み量補正開始の待機動作は、上記のように設定時間だけ待機させる場合に代えて、セラミックヒータ12により加熱されている吸着ノズル11の温度が設定温度より下がるまで待機させる場合であってもよい。   Thereafter, in step SP6, cooling of the melted solder is started. Next, in step SP15, it is determined whether or not to perform the shrinkage correction of the head tool 3 by cooling. When performing the shrinkage correction, it is determined in step SP16 whether or not to wait for the shrinkage correction start of the head tool 3, and when waiting for the shrinkage correction start, in step SP17, the head tool 3 is set for the set time. When the shrinkage amount correction start is set to the standby state and the shrinkage amount correction start wait is not performed, step SP17 is not performed. Next, in step SP18, the head tool is based on the shrinkage amount change data of the head tool 3 due to cooling. In step SP7, the solder melted by cooling is solidified while gradually lowering 3. Note that the standby operation for starting the correction of the shrinkage amount of the head tool 3 in step SP17 is performed instead of the standby operation for the set time as described above, and the temperature of the suction nozzle 11 heated by the ceramic heater 12 falls below the set temperature. It may be a case of making it wait.

一方、ステップSP15において、縮み量補正を行わない場合は、ステップSP16からSP18までの各ステップを実施することなく、ステップSP7が実施される。   On the other hand, when the contraction amount correction is not performed in step SP15, step SP7 is performed without performing the steps from step SP16 to SP18.

次に、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2との当接検出後にヘッドツール3による当接荷重の一定制御を、また、各半田バンプ1b及び各半田部2の溶融後に吸着ノズル11の先端位置制御を行う場合について説明する。   Next, after contact detection between each solder bump 1b of the electronic component 1 and each solder portion 2 of the circuit board 4, constant control of the contact load by the head tool 3 is performed, and each solder bump 1b and each solder portion 2 is controlled. A case where the tip position of the suction nozzle 11 is controlled after melting will be described.

電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2との当接検出の後、ロードセル14により検出される当接荷重が予め設定された当接荷重となるように昇降部21が制御部9により制御され、ヘッドツール3により電子部品1と回路基板4に一定の荷重がかけられ、ヘッドツール3による一定荷重制御の状態となる。しかし、セラミックヒータ12により吸着ノズル11が加熱され、電子部品1の各半田バンプ1b及び回路基板4の各半田部2が溶融されたとき、上記のようにヘッドツール3が荷重一定制御の状態のままであれば、吸着ノズル11の先端位置が下がり、溶融状態にある各半田バンプ1b及び各半田部2が過度につぶれてしまうという問題が発生する。   After detecting contact between each solder bump 1b of the electronic component 1 and each solder portion 2 of the circuit board 4, the elevating unit 21 is set so that the contact load detected by the load cell 14 becomes a preset contact load. Controlled by the control unit 9, a constant load is applied to the electronic component 1 and the circuit board 4 by the head tool 3, and a state of constant load control by the head tool 3 is brought about. However, when the suction nozzle 11 is heated by the ceramic heater 12 and the solder bumps 1b of the electronic component 1 and the solder portions 2 of the circuit board 4 are melted, the head tool 3 is in a state of constant load control as described above. If it remains as it is, the tip position of the suction nozzle 11 is lowered, and there is a problem that each solder bump 1b and each solder part 2 in a molten state are excessively crushed.

このような問題を解決するため、各半田の溶融後の電子部品1の背面高さ管理、つまり、電子部品1の回路基板4への当接高さ位置の管理を確実に行うことを目的として、セラミックヒータ12により加熱されて吸着ノズル11の温度が上昇開始した後、ヘッドツール3による上記荷重一定制御の状態とし、ロードセル14により荷重の検出を行い、この検出荷重の減少を検出したときを各半田の溶融開始と判断して、ヘッドツール3の上記荷重一定制御から、吸着ノズル11の先端高さ位置を一定とする位置制御に切替えることにより、各半田の溶融時においても、吸着ノズル11の先端高さ位置を一定とし、電子部品1の背面高さ管理を確実に行うことができる。   In order to solve such a problem, the purpose is to surely manage the height of the back surface of the electronic component 1 after melting of each solder, that is, the position of the contact height of the electronic component 1 on the circuit board 4. Then, after the temperature of the suction nozzle 11 starts to rise by being heated by the ceramic heater 12, the load is controlled by the load cell 14 and the load is detected by the head tool 3, and the decrease of the detected load is detected. By determining that each solder starts melting and switching from the above constant load control of the head tool 3 to a position control in which the tip height position of the suction nozzle 11 is made constant, the suction nozzle 11 is also melted when each solder is melted. Therefore, the height of the back surface of the electronic component 1 can be reliably managed.

上記のように構成されるヘッドツール3の荷重一定制御及び吸着ノズル11の先端高さ位置制御の動作の手順を図6のようにまとめる。図6は、図4における上記実施形態にかかる電子部品の実装方法の実装手順を示すフローチャートにおいて、ステップSP4からSP6までの間に、ヘッドツール3の荷重一定制御及び吸着ノズル11の先端高さ位置制御の動作の手順を示すフローチャートである。なお、各ステップにおける動作指示及び判断は制御部9にて行われる。   The procedure of the constant load control of the head tool 3 configured as described above and the tip height position control of the suction nozzle 11 are summarized as shown in FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the mounting procedure of the electronic component mounting method according to the embodiment shown in FIG. 4. During steps SP4 to SP6, constant load control of the head tool 3 and the tip height position of the suction nozzle 11 are shown. It is a flowchart which shows the procedure of the operation | movement of control. The operation instruction and determination in each step are performed by the control unit 9.

まず、図6におけるステップSP4において、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2との当接が検出された後、ステップSP10において、セラミックヒータ12の加熱により吸着ノズル11の温度上昇が開始される。次に、ステップSP5aにおいて、昇降機部21の下降動作が微小に制御されることにより、ヘッドツール3の荷重一定制御が行われ、ヘッドツール3により電子部品1及び回路基板4に対し、一定の荷重がかけられた状態となる。この荷重一定制御の間、ロードセル14において実際に発生する荷重が検出されることとなるが、ステップSP5bにおいて、ロードセル14において検出される荷重が減少することにより、検出荷重の減少が検出された場合は、各半田の溶融が開始されたものと判断され、ステップSP5cにおいて、ヘッドツール3の上記荷重一定制御から、吸着ノズル11の先端高さ位置の一定制御へと制御方式が切り替えられ、ステップSP5dにおいて、昇降部21の昇降動作を制限することにより、先端高さ位置が一定とされた吸着ノズル11により吸着保持されている電子部品1の背面高さが一定となり、ステップSP5eにおいて、セラミックヒータ12の加熱停止による吸着ノズル11の温度上昇が完了するまで、吸着ノズル11の先端高さ位置の一定制御が行われる。ステップSP5eにおいて、吸着ノズル11の温度上昇が完了した場合、ステップSP6において、溶融された各半田の冷却が開始される。   First, in step SP4 in FIG. 6, contact between each solder bump 1b of the electronic component 1 and each solder portion 2 of the circuit board 4 is detected, and then in step SP10, the suction nozzle 11 is heated by heating the ceramic heater 12. Temperature rise starts. Next, in step SP5a, the descent operation of the elevator unit 21 is finely controlled, so that the constant load control of the head tool 3 is performed, and the constant load is applied to the electronic component 1 and the circuit board 4 by the head tool 3. Will be applied. During this constant load control, the load actually generated in the load cell 14 is detected. In step SP5b, a decrease in the detected load is detected due to a decrease in the load detected in the load cell 14. In step SP5c, the control method is switched from the constant load control of the head tool 3 to the constant control of the tip height position of the suction nozzle 11 in step SP5c. In step S5e, the height of the back surface of the electronic component 1 held by suction by the suction nozzle 11 whose tip height is constant is constant. Until the temperature rise of the suction nozzle 11 due to the heating stop is completed, Constant control of the position is performed. When the temperature increase of the suction nozzle 11 is completed in step SP5e, cooling of each molten solder is started in step SP6.

また、ステップSP5bにおいて、ロードセル14において検出される荷重の減少が検出されない場合は、各半田の溶融がまだ開始されていないものと判断され、ステップSP5fにおいて、セラミックヒータ12の加熱停止による吸着ノズル11の温度上昇が完了したかどうかが判断され、完了していない場合は、再び、ステップSP5aに戻り、ヘッドツール3の上記荷重一定制御が継続される。ステップSP5fにおいて、セラミックヒータ12の加熱停止による吸着ノズル11の温度上昇が完了した場合は、ステップSP5gにおいて、ヘッドツール3の上記荷重一定制御から、吸着ノズル11の先端高さ位置の一定制御へと制御方式が切り替えられ、ステップSP5hにおいて、先端高さ位置が一定とされた吸着ノズル11により吸着保持されている電子部品1の背面高さが一定となり、ステップSP6において、溶融された各半田の冷却が開始される。   If no decrease in the load detected in the load cell 14 is detected in step SP5b, it is determined that melting of each solder has not yet started, and in step SP5f, the suction nozzle 11 due to the heating stop of the ceramic heater 12 is determined. It is determined whether or not the temperature increase has been completed. If it has not been completed, the process returns to step SP5a again, and the constant load control of the head tool 3 is continued. In step SP5f, when the temperature rise of the suction nozzle 11 due to the heating stop of the ceramic heater 12 is completed, the constant load control of the head tool 3 is changed to the constant control of the tip height position of the suction nozzle 11 in step SP5g. The control method is switched, and in step SP5h, the height of the back surface of the electronic component 1 held by suction by the suction nozzle 11 whose tip height position is constant is constant, and in step SP6, the molten solder is cooled. Is started.

なお、ステップSP4において、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部との当接が検出されたとき、各半田バンプ1bと各半田部2の形成高さのばらつきにより、各半田バンプ1bと各半田2の中において、一部当接が行われていないものがある場合がある。例えば、電子部品1が1000バンプ以上の多数のバンプが形成されているような場合である。このような場合、このまま電子部品1が加熱されると、上記当接されていない各半田部2は、各半田バンプ1bより熱伝導されないため、溶融されないという問題が発生する。   In step SP4, when contact between each solder bump 1b of the electronic component 1 and each solder portion of the circuit board 4 is detected, each of the solder bumps 1b and each solder portion 2 has a variation in formation height. In some cases, the solder bump 1b and each solder 2 are not partially contacted. For example, the electronic component 1 has a large number of bumps of 1000 bumps or more. In such a case, when the electronic component 1 is heated as it is, the solder portions 2 that are not in contact with each other are not thermally conducted from the solder bumps 1b, so that there is a problem that they are not melted.

このような問題に対して、ステップSP5aにおけるヘッドツール3の荷重一定制御の際に、この一定の荷重を、当接検出時における当接荷重以上の荷重として、この荷重を一定制御して電子部品1と回路基板4にかけることにより、上記のように、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部との当接が検出されたとき、各半田バンプ1bと各半田部2の形成高さのばらつきにより、各半田バンプ1bと各半田2の中において、一部当接が行われていないものがあるような場合であっても、上記一定荷重をかけることにより、各半田バンプ1bと各半田部2の接触性を高めることができ、全ての半田を確実に溶融させることができる。   For such a problem, in the constant load control of the head tool 3 in step SP5a, this constant load is set as a load equal to or higher than the contact load at the time of contact detection, and this load is controlled to be constant. When the contact between the solder bumps 1b of the electronic component 1 and the solder parts of the circuit board 4 is detected by applying the solder bumps 1 and the circuit board 4 as described above, the solder bumps 1b and the solder parts 2 are detected. Even if there is a case where some of the solder bumps 1b and each of the solders 2 are not partially contacted due to the variation in the formation height of each solder, the solder is applied by applying the constant load. The contact between the bump 1b and each solder part 2 can be improved, and all the solder can be reliably melted.

次に、ヘッドツール3のロードセル14の荷重ゼロ点設定を行う場合について説明する。   Next, the case where the load zero point of the load cell 14 of the head tool 3 is set will be described.

ヘッドツール3のセラミックヒータ12の加熱による熱が、ヘッドツール3の各構成部よりの伝熱やヘッドツール3の周囲空気を通じての伝熱により、ヘッドツール先端部3aにおける軸17のスプリング受部18に取り付けられている自重相殺スプリング15が熱の影響を受けてそのばね特性が変化する。これにより、このばね特性が変化した自重相殺スプリング15が軸17をロードセル14の荷重検出面に押圧することにより発生するロードセル14における押圧荷重が変化する。また、ヘッドツール3の使用期間により、自重相殺スプリング15のばね特性が経年変化することによっても、ロードセル14におけるこの自重相殺スプリング15による押圧荷重が変化する。この自重相殺スプリング15のばね特性の変化によるロードセル14における押圧荷重の変化により、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2の当接時における実際の当接荷重と、ロードセル14により検出された当接荷重検出値の間に差異が生じ、予め設定された当接荷重どおりに実際の当接荷重を制御できないという問題点がある。   The heat of the ceramic heater 12 of the head tool 3 is transferred from each component of the head tool 3 or through the ambient air of the head tool 3, so that the spring receiving portion 18 of the shaft 17 at the head tool tip 3 a. The self-weight canceling spring 15 attached to the body is affected by heat and its spring characteristics change. As a result, the pressing load on the load cell 14 that is generated when the self-weight canceling spring 15 whose spring characteristics have changed presses the shaft 17 against the load detection surface of the load cell 14 changes. Further, the pressing load by the self-weight canceling spring 15 in the load cell 14 also changes as the spring characteristic of the self-weight canceling spring 15 changes with time depending on the usage period of the head tool 3. Due to the change in the pressing load on the load cell 14 due to the change in the spring characteristics of the self-weight canceling spring 15, the actual contact load at the time of contact between each solder bump 1 b of the electronic component 1 and each solder part 2 of the circuit board 4, There is a problem that a difference occurs between the contact load detection values detected by 14 and the actual contact load cannot be controlled in accordance with a preset contact load.

このような場合、ヘッドツール3により吸着保持された電子部品1を回路基板4に接合可能なように位置合わせした後、電子部品1と回路基板4の非当接状態において、ヘッドツール先端部3aにおける軸17を自重相殺スプリング15によりロードセル14の荷重検出面に押圧している押圧荷重を、ロードセル14により検出し、この検出された押圧荷重を制御部9に出力し、制御部9においてこの押圧荷重をロードセル14における荷重ゼロ点と設定する。その後、ヘッドツール3を下降させ電子部品1の回路基板4への実装を行い、これら全ての動作が制御部9により制御されて行われる。   In such a case, after the electronic component 1 attracted and held by the head tool 3 is aligned so as to be bonded to the circuit board 4, the head tool tip 3 a is in a non-contact state between the electronic component 1 and the circuit board 4. Is detected by the load cell 14, and the detected pressure load is output to the control unit 9, and the control unit 9 applies this pressing force to the load 17. The load is set as the load zero point in the load cell 14. Thereafter, the head tool 3 is lowered to mount the electronic component 1 on the circuit board 4, and all these operations are controlled by the control unit 9.

これにより、自重相殺スプリング15が熱の影響又は経年変化によりそのばね特性が変化することにより、ロードセル14においてヘッドツール先端部3aにおける軸17による押圧荷重が変化する場合であっても、電子部品1と回路基板4の位置合わせを行う度に、制御部9において検出されるこの押圧荷重をロードセル14における荷重ゼロ点と設定することにより、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2の当接時における実際の当接荷重と、ロードセル14により検出される当接荷重検出値の間の差異がなくなり、予め設定された当接荷重どおりに実際の当接荷重を制御することができる。   Thus, even when the self-weight canceling spring 15 changes its spring characteristics due to the influence of heat or aging, even if the pressing load by the shaft 17 at the head tool tip 3a changes in the load cell 14, the electronic component 1 Each time the positioning of the circuit board 4 and the circuit board 4 is performed, the pressing load detected by the control unit 9 is set as a load zero point in the load cell 14, whereby each solder bump 1 b of the electronic component 1 and each solder of the circuit board 4 are set. The difference between the actual contact load at the time of contact of the portion 2 and the contact load detection value detected by the load cell 14 is eliminated, and the actual contact load is controlled according to the preset contact load. Can do.

次に、ヘッドツール3による電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2の当接時における当接荷重をヘッドツール3のロードセル14により検出することにより、ヘッドツール3の昇降動作を制御し、予め設定された当接荷重に制御する方法について、実施例を基として、図7及び図8に示す当接荷重制御動作フローチャートに基づいて説明する。なお、各ステップにおける動作指示及び判断は制御部9にて行われる。   Next, the head tool 3 is moved up and down by detecting the contact load at the time of contact between each solder bump 1b of the electronic component 1 and each solder part 2 of the circuit board 4 by the head tool 3 by the load cell 14 of the head tool 3. A method of controlling the operation and controlling the contact load to be set in advance will be described based on the contact load control operation flowchart shown in FIGS. The operation instruction and determination in each step are performed by the control unit 9.

電子部品1と回路基板4の位置合わせ実施後、ステップSP3において、電子部品1を吸着保持しているヘッドツール3が昇降部21により下降動作を開始する。このヘッドツール3の下降中に、ステップSP21において、予め設定された当接荷重が450gを超えるかどうかが判断され、450gを超える場合は、ステップSP22において、当接による初期検出荷重が200gに設定され、450g以下である場合は、ステップSP23において、当接による初期検出荷重が100gに設定される。次に、ステップSP24において、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2が当接し、設定された初期検出荷重がロードセル14により検出されると、ステップSP25において、下降動作を行っていたヘッドツール3が停止され、ヘッドツール3を200ms間動作待機状態とさせ、ヘッドツール3の停止動作後の微小オーバーシュート、つまり、制御部9によるヘッドツール3への下降動作の停止指示後、ヘッドツール3が下降速度を減速されて停止するまでの間に微小量だけ下降することによるロードセル14の検出荷重への影響をなくすために静定状態とさせる。   After the alignment between the electronic component 1 and the circuit board 4 is performed, the head tool 3 holding the electronic component 1 by suction is started to descend by the elevating unit 21 in step SP3. While the head tool 3 is descending, it is determined in step SP21 whether or not the preset contact load exceeds 450 g. If it exceeds 450 g, the initial detection load due to contact is set to 200 g in step SP22. If it is 450 g or less, the initial detected load due to contact is set to 100 g in step SP23. Next, in step SP24, when the solder bumps 1b of the electronic component 1 and the solder portions 2 of the circuit board 4 come into contact with each other and the set initial detection load is detected by the load cell 14, the descending operation is performed in step SP25. The head tool 3 that has been stopped is stopped, the head tool 3 is put into an operation standby state for 200 ms, and a minute overshoot after the stop operation of the head tool 3, that is, an instruction to stop the descent operation to the head tool 3 by the control unit 9 Thereafter, the head tool 3 is brought into a static state in order to eliminate the influence on the detected load of the load cell 14 due to the descent speed being lowered by a small amount before the descent speed is decelerated and stopped.

次に、ステップSP26において、ロードセル14にて検出される現在荷重が、予め設定された当接荷重−100gを超えるかどうかが判断され、現在荷重が予め設定された当接荷重にどの程度近づいているかが判断される。   Next, in step SP26, it is determined whether or not the current load detected by the load cell 14 exceeds a preset contact load −100 g, and how close the current load is to the preset contact load. Is determined.

ステップSP26において、現在荷重が、予め設定された当接荷重−100gを超えていた場合は、ステップSP27において、200ms間のヘッドツール3の静定状態を経た後、さらに、ステップSP28において、現在荷重が、予め設定された当接荷重−50g以上かどうかが判断され、現在荷重が予め設定された当接荷重−50g未満であった場合には、ステップ29において、ヘッドツール3を昇降部21により1μm下降させた後、ステップSP27において、200ms間のヘッドツール3の静定状態を経た後、再び、ステップSP28において、現在荷重が、予め設定された当接荷重−50g以上かどうかが判断され、現在荷重が、予め設定された当接荷重−50g以上となるまで、この動作ループが繰り返して行われる。   In step SP26, if the current load exceeds a preset contact load of −100 g, after the head tool 3 has settled for 200 ms in step SP27, the current load is further increased in step SP28. Is determined to be greater than or equal to a preset contact load −50 g, and if the current load is less than the preset contact load −50 g, the head tool 3 is moved by the elevating unit 21 in step 29. After lowering by 1 μm, after passing through the static state of the head tool 3 for 200 ms in step SP27, it is determined again in step SP28 whether the current load is a preset contact load of −50 g or more. This operation loop is repeated until the current load becomes a preset contact load of −50 g or more.

ステップSP28において、現在荷重が、予め設定された当接荷重−50g以上であった場合には、ステップSP30において、予め設定された時間だけヘッドツール3の静定状態が保持され、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2の間の当接荷重の予め設定された当接荷重への制御が完了し、ステップSP4において、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2との当接が検出されたこととなる。ここで、ステップSP28においての判断基準である予め設定された当接荷重−50gは、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2との当接時において発生することが予測される当接荷重であり、上記当接時に実際に発生する荷重である現在荷重が、上記当接時において発生することが予測される当接荷重以上となることにより、電子部品1の略全ての半田バンプ1bと回路基板4の略全ての半田部2が当接状態となり、上記当接が検出されることとなる。   In step SP28, if the current load is equal to or greater than a preset contact load of −50 g, in step SP30, the static state of the head tool 3 is maintained for a preset time, and the electronic component 1 is Control of the contact load between each solder bump 1b and each solder portion 2 of the circuit board 4 to a preset contact load is completed, and in step SP4, each solder bump 1b of the electronic component 1 and the circuit board 4 are completed. That is, contact with each solder part 2 is detected. Here, it is predicted that a preset contact load of −50 g, which is a determination criterion in step SP28, is generated at the time of contact between each solder bump 1b of the electronic component 1 and each solder portion 2 of the circuit board 4. The present load, which is a contact load that is actually generated at the time of contact, is equal to or greater than the contact load that is predicted to be generated at the time of contact, so that substantially all of the electronic component 1 is The solder bumps 1b and almost all the solder portions 2 of the circuit board 4 are brought into contact with each other, and the contact is detected.

また、ステップSP26において、現在荷重が、予め設定された当接荷重−100g以下であった場合には、さらに、ステップSP31において、現在荷重が、予め設定された当接荷重−500gを超えているかどうかが判断され、超えていない場合には、さらに、ステップSP32において、現在荷重が、予め設定された当接荷重−1000gを超えているかどうかが段階的に判断される。ステップSP32において、現在荷重が、予め設定された当接荷重−1000g以下であった場合には、ステップSP33において、現在荷重と、予め設定された当接荷重との荷重差分をヘッドツール3の移動距離に変換される。また、現在荷重がステップSP31における条件を満たしていた場合は、ステップSP34において、ヘッドツール3の移動距離が1μm、現在荷重がステップSP32における条件を満たしていた場合は、ステップSP35において、ヘッドツール3の移動距離が2μmとそれぞれ設定される。その後、ステップSP36において、上記それぞれの場合においてのヘッドツール3の移動距離分だけ、ヘッドツール3が昇降部21により下降され、ステップSP37において、ヘッドツール3が停止され、50ms間の静定状態が保たれる。その後、再びステップSP26において、現在荷重が、予め設定された当接荷重−100gを超えるかどうかが判断され、このステップSP26の条件を満たすまで、これらの動作ループが繰り返して行われる。   In step SP26, if the current load is equal to or less than the preset contact load −100 g, whether or not the current load exceeds the preset contact load −500 g in step SP31. If it is determined that it does not exceed, it is further determined in step SP32 whether or not the current load exceeds a preset contact load of −1000 g. In step SP32, if the current load is equal to or less than a preset contact load of −1000 g, the difference in load between the current load and the preset contact load is determined as the movement of the head tool 3 in step SP33. Converted to distance. If the current load satisfies the condition in step SP31, the moving distance of the head tool 3 is 1 μm in step SP34, and if the current load satisfies the condition in step SP32, the head tool 3 is determined in step SP35. Is set to 2 μm. Thereafter, in step SP36, the head tool 3 is lowered by the lifting / lowering unit 21 by the moving distance of the head tool 3 in each of the above cases, and in step SP37, the head tool 3 is stopped, and the static state for 50 ms is maintained. Kept. Thereafter, in step SP26 again, it is determined whether or not the current load exceeds a preset contact load −100 g, and these operation loops are repeated until the condition of step SP26 is satisfied.

以上のような各動作により実施される当接荷重制御方法において、ヘッドツール3は微小な下降動作の制御が行われることとなるが、各動作条件におけるヘッドツール3の各移動距離は、ヘッドツール3の昇降部21による上下方向における最小移動可能距離と、この最小移動可能距離により発生可能なヘッドツール単位移動当り荷重の関係によって設定されている。上記実施例の場合、最小移動可能距離が1μmであり、ヘッドツール単位移動当り荷重が100g/μmである。従って、例えば、ステップSP26における条件である予め設定された当接荷重と現在荷重の差である100gは、ヘッドツール単位移動当り荷重より設定されている。また、ステップSP29、ステップSP34及びステップSP35においても、ヘッドツール3の移動距離である1μm及び2μmは、それぞれ、最小移動可能距離より設定されている。   In the contact load control method implemented by each operation as described above, the head tool 3 is controlled to perform a minute descent operation. Each movement distance of the head tool 3 under each operation condition is determined by the head tool 3. 3 is set based on the relationship between the minimum movable distance in the vertical direction by the three lifting parts 21 and the load per head tool unit movement that can be generated by this minimum movable distance. In the case of the above embodiment, the minimum movable distance is 1 μm, and the load per unit movement of the head tool is 100 g / μm. Therefore, for example, 100 g, which is the difference between the preset contact load and the current load, which is the condition in step SP26, is set from the load per head tool unit movement. In step SP29, step SP34, and step SP35, 1 μm and 2 μm, which are the movement distances of the head tool 3, are set from the minimum movable distance, respectively.

なお、上記における、荷重、時間、及び距離等の各数値は本実施形態における一例としての数値であり、本実施形態はこれらの各数値に限定されるものではない。   The numerical values such as the load, time, and distance in the above are numerical values as examples in the present embodiment, and the present embodiment is not limited to these numerical values.

次に、ヘッドツール3による電子部品1の各半田バンプ1bの整形動作を行う場合について説明する。   Next, the case where the shaping operation of each solder bump 1b of the electronic component 1 by the head tool 3 is performed will be described.

電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2が当接された後、ヘッドツール3のセラミックヒータ12により吸着ノズル11が加熱され、各半田バンプ1b及び各半田部2を溶融させたとき、電子部品1を吸着保持しているヘッドツール3を上下方向又は横方向に微小に振動動作をさせることにより、この溶融させられた各半田バンプ1bと各半田部2の互いの半田の濡れ性を向上させ、電子部品1と回路基板4の接合品質を良好とさせることができる。このヘッドツール3による整形動作の振動動作パターンには、図9に示すように、従来の電子部品の実装方法に用いられているような十字型、O型、及び8字型等のパターンがある。さらに、このヘッドツール3による整形動作における各振動動作のパラメータとしては、整形動作でヘッドツール3を上下させる整形動作上下回数が一例として0〜20回、整形動作でヘッドツール3を上下させるときの動作速度が一例として0.1〜9.9sec、整形動作でヘッドツール3を上下させる移動量である動作量が一例として−99〜99μm、整形動作でヘッドツール3をXY方向に振動させる整形振動動作回数が一例として0〜200回が用いられる。   After the solder bumps 1b of the electronic component 1 and the solder parts 2 of the circuit board 4 are brought into contact with each other, the suction nozzle 11 is heated by the ceramic heater 12 of the head tool 3 to melt the solder bumps 1b and the solder parts 2. When this is done, the melted solder bumps 1b and the solder portions 2 are soldered to each other by causing the head tool 3 holding the electronic component 1 by suction to vibrate slightly in the vertical or horizontal direction. This improves the wettability of the electronic component 1 and improves the bonding quality between the electronic component 1 and the circuit board 4. As shown in FIG. 9, the vibration operation pattern of the shaping operation by the head tool 3 includes patterns such as a cross shape, an O shape, and an 8-character shape used in a conventional electronic component mounting method. . Further, as parameters of each vibration operation in the shaping operation by the head tool 3, as an example, the number of up and down operations of the shaping operation for moving the head tool 3 up and down by the shaping operation is 0 to 20 times as an example. The operation speed is 0.1 to 9.9 sec as an example, the operation amount that is the movement amount for moving the head tool 3 up and down by the shaping operation is -99 to 99 μm as an example, and the shaping vibration that vibrates the head tool 3 in the XY direction by the shaping operation As an example, the number of operations is 0 to 200 times.

次に、以上のように説明したヘッドツール3の各動作を複合的に行い電子部品を回路基板に実装する場合において、図10(a)にヘッドツール3の制御高さ、図10(b)にヘッドツール3の吸着ノズル11の先端高さ、及び図10(c)にヘッドツール3の吸着ノズル11の温度のそれぞれの時間による変化状態を示すタイムチャートを示す。ここで、ヘッドツール3の制御高さとは、昇降部21によるヘッドツール3の相対的な昇降制御高さ位置であり、ヘッドツール3の吸着ノズル11の先端高さは、吸着ノズル11の相対的な先端高さ位置を示している。また、図10(a)〜(c)における各横軸である時間軸は上記各変化状態を比較可能なように同一の時間軸となっている。   Next, when the operations of the head tool 3 described above are combined and electronic components are mounted on a circuit board, FIG. 10A shows the control height of the head tool 3, and FIG. FIG. 10C shows a time chart showing a change state of the tip height of the suction nozzle 11 of the head tool 3 and the temperature of the suction nozzle 11 of the head tool 3 with time. Here, the control height of the head tool 3 is a relative elevation control height position of the head tool 3 by the elevation unit 21, and the tip height of the suction nozzle 11 of the head tool 3 is relative to the suction nozzle 11. The tip height position is shown. In addition, the time axes that are the horizontal axes in FIGS. 10A to 10C are the same time axes so that the change states can be compared.

まず、図10(a)〜(c)における時間起点t0からt1において、昇降部21によるヘッドツール3の下降により、ヘッドツール3の制御高さ、及び吸着
ノズル11の先端高さは、同様な変化状態で下降する。このとき、セラミックヒータ12による加熱はまだ開始されていないため、吸着ノズル11の温度は一定状態を保っている。
First, from the time starting point t0 to t1 in FIGS. 10A to 10C, the control height of the head tool 3 and the tip height of the suction nozzle 11 are the same as the head tool 3 is lowered by the elevating unit 21. It descends in a change state. At this time, since the heating by the ceramic heater 12 has not been started yet, the temperature of the suction nozzle 11 is kept constant.

次に、時間t1からt2において、時間t1にて電子部品1と回路基板4が当接するとともに、セラミックヒータ12により吸着ノズル11の加熱が開始され、吸着ノズル11の温度が昇温される。この昇温によるヘッドツール3の伸び量の補正動作が行われるため、ヘッドツール3の制御高さは予め設定された通り上昇され、伸び量の補正動作を施されたヘッドツール3は吸着ノズル11の先端高さが一定となる。この時間t1からt2の区間に半田の溶融が開始されることとなる。   Next, from time t1 to t2, the electronic component 1 and the circuit board 4 come into contact with each other at time t1, and the heating of the suction nozzle 11 is started by the ceramic heater 12, and the temperature of the suction nozzle 11 is raised. Since the extension operation of the head tool 3 is corrected by this temperature rise, the control height of the head tool 3 is raised as set in advance, and the head tool 3 subjected to the extension correction operation is moved to the suction nozzle 11. The tip height is constant. The melting of the solder is started in the section from this time t1 to t2.

次に、時間t2からt4において、吸着ノズル11の温度は、セラミックヒータ12の加熱により制御され、一定の温度に保たれる。また、ヘッドツール3の制御高さ、及び吸着ノズル11の先端高さはともに一定の高さに保たれる。ただし、時間t2からt3において、ヘッドツール3による電子部品1の各半田バンプ1bの整形動作が行われるため、ヘッドツール3は微小な振動動作を行い、ヘッドツール3の制御高さ、及びヘッドツール3の吸着ノズル11の先端高さはともに微小に昇降する。   Next, from time t2 to t4, the temperature of the suction nozzle 11 is controlled by heating of the ceramic heater 12, and is kept at a constant temperature. Further, the control height of the head tool 3 and the tip height of the suction nozzle 11 are both kept constant. However, since the solder bumps 1b of the electronic component 1 are shaped by the head tool 3 from the time t2 to the time t3, the head tool 3 performs a minute vibration operation, the control height of the head tool 3, and the head tool. The tip heights of the three suction nozzles 11 are slightly raised and lowered.

次に、時間t4からt5において、溶融半田の冷却が開始され、吸着ノズル11の温度が下降する。この冷却によるヘッドツール3の縮み量の補正動作が行われるため、ヘッドツール3の制御高さは予め設定された通り下降され、縮み量の補正動作を施されたヘッドツール3は吸着ノズル11の先端高さが一定となる。この時間t4からt5の区間に溶融半田が固化されることとなる。   Next, from time t4 to t5, cooling of the molten solder is started, and the temperature of the suction nozzle 11 is lowered. Since the shrinkage correction operation of the head tool 3 by this cooling is performed, the control height of the head tool 3 is lowered as set in advance, and the head tool 3 subjected to the shrinkage correction operation is moved to the suction nozzle 11. The tip height is constant. The molten solder is solidified during the period from time t4 to t5.

最後に、時間t5において、ヘッドツール3の吸着ノズル11による電子部品1への吸着保持が解除され、その後、ヘッドツール3が昇降部21により上昇されるため、ヘッドツール3の制御高さ、及び吸着ノズル11の先端高さは、同様な変化状態で上昇する。   Finally, at time t5, the suction holding of the head tool 3 to the electronic component 1 by the suction nozzle 11 is released, and then the head tool 3 is raised by the elevating unit 21, so that the control height of the head tool 3 and The tip height of the suction nozzle 11 rises in a similar change state.

次に、電子部品1を回路基板4に当接させる前に、電子部品1の各半田バンプ1bの高さを揃えるレベリング動作を行う場合について説明する。   Next, a case where a leveling operation for aligning the heights of the solder bumps 1b of the electronic component 1 before the electronic component 1 is brought into contact with the circuit board 4 will be described.

電子部品1の各電極1aに接合された各半田バンプ1bの高さにばらつきがあると、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2を当接させるとき、各半田バンプ1bの高さのばらつきにより、当接荷重制御が影響を受け、ヘッドツール3により予め決められている電子部品1の背面高さに吸着保持することができず、そのままの状態で半田を溶融させ、電子部品1を回路基板4に接合すると、各回路基板4の各電子部品1の背面高さを一定とすることができないという問題点がある。   If there is variation in the height of each solder bump 1b joined to each electrode 1a of the electronic component 1, each solder bump 1b of the electronic component 1 and each solder portion 2 of the circuit board 4 are brought into contact with each other. Due to the variation in the height of 1b, the contact load control is affected and the head tool 3 cannot be sucked and held at the height of the back surface of the electronic component 1 determined in advance, and the solder is melted as it is. When the electronic component 1 is bonded to the circuit board 4, there is a problem in that the back height of each electronic component 1 of each circuit board 4 cannot be made constant.

このような問題に対応するために、ヘッドツール3による電子部品1の回路基板4への実装作業の前に、電子部品1の各半田バンプ1bの高さを揃えるレベリング動作を実施し、その後、電子部品1の回路基板4への実装作業を行う。   In order to cope with such a problem, a leveling operation for aligning the heights of the respective solder bumps 1b of the electronic component 1 is performed before the mounting operation of the electronic component 1 on the circuit board 4 by the head tool 3, and then, The electronic component 1 is mounted on the circuit board 4.

図1における電子部品実装装置201において、Y方向移動機構23によって図示Y1又はY2方向に移動可能なスライドベース6には、レベリングステージ8が固定されている。電子部品1をヘッドツール3の吸着ノズル11により吸着保持した後、電子部品1の各半田バンプ1bを回路基板4の各半田部2に接合可能なように位置合わせする前に、レベリングステージ8が固定されているスライドベース6をY方向移動機構23によりY1又はY2方向に移動させるとともに、X方向移動機構22によりヘッドツール3をX1又はX2方向に移動させ、ヘッドツール3の吸着ノズル11に吸着保持されている電子部品1をレベリングステージ8の上面に位置合わせを行う。その後、昇降部21によりヘッドツール3を下降させ、ヘッドツール3の吸着ノズル11に吸着保持されている電子部品1の各半田バンプ1bをレベリングステージ8の上面に当接させる。なお、このレベリングステージ8の上面は、滑らかな平面を有するガラス板等で構成されている。このとき、この当接により発生する当接荷重をヘッドツール3のロードセル14により検出するとともに、検出された当接荷重により、昇降部21が制御され、昇降部21によりヘッドツール3を微小に下降させ、予め設定されている当接荷重となるように当接荷重が制御される。この制御された当接荷重にてレベリングステージ8の上面に電子部品1の各半田バンプ1bが押圧されることにより、各半田バンプ1bの高さが一定とされる。その後、昇降部21によりヘッドツール3を上昇させ、ヘッドツール3の吸着ノズル11に吸着保持されている電子部品1の各半田バンプ1bを回路基板4の各半田部2に接合可能なように電子部品1と回路基板4の位置合わせを行い、電子部品1の回路基板4への実装動作が行われる。   In the electronic component mounting apparatus 201 in FIG. 1, a leveling stage 8 is fixed to a slide base 6 that can be moved in the Y1 or Y2 direction by a Y-direction moving mechanism 23. After the electronic component 1 is sucked and held by the suction nozzle 11 of the head tool 3, before the solder bumps 1 b of the electronic component 1 are aligned with each solder part 2 of the circuit board 4, the leveling stage 8 is The fixed slide base 6 is moved in the Y1 or Y2 direction by the Y-direction moving mechanism 23, and the head tool 3 is moved in the X1 or X2 direction by the X-direction moving mechanism 22, and is sucked by the suction nozzle 11 of the head tool 3. The held electronic component 1 is aligned with the upper surface of the leveling stage 8. Thereafter, the head tool 3 is lowered by the elevating unit 21, and each solder bump 1 b of the electronic component 1 sucked and held by the suction nozzle 11 of the head tool 3 is brought into contact with the upper surface of the leveling stage 8. The upper surface of the leveling stage 8 is composed of a glass plate having a smooth plane. At this time, the contact load generated by the contact is detected by the load cell 14 of the head tool 3, and the lifting unit 21 is controlled by the detected contact load, and the head tool 3 is slightly lowered by the lifting unit 21. The contact load is controlled so as to be a preset contact load. The solder bumps 1b of the electronic component 1 are pressed against the upper surface of the leveling stage 8 with this controlled contact load, so that the height of each solder bump 1b is constant. Thereafter, the head tool 3 is raised by the elevating unit 21 so that the solder bumps 1b of the electronic component 1 sucked and held by the suction nozzle 11 of the head tool 3 can be joined to the solder parts 2 of the circuit board 4 so as to be bonded. The component 1 and the circuit board 4 are aligned, and the electronic component 1 is mounted on the circuit board 4.

上記第1の実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。   According to the first embodiment, the following various effects can be obtained.

まず、上記第1の実施形態によれば、電子部品1の各半田バンプ1bを回路基板4の各半田部2に当接させた後、その当接させたままの状態で各半田バンプ1b及び各半田部2を加熱により溶融し、その後、冷却により固化させて電子部品1の各電極1aと回路基板4の各パッド4aを半田を介在させて接合を行う。つまり、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2の当接から接合までを同じ場所で作業が施されることとなり、従来の一括リフロー実装方法のように、回路基板に電子部品を仮接合してから、一括して各半田バンプ及び各半田部を溶融し、電子部品を回路基板に本接合を施すまでの間に施されていた工程である、電子部品を仮接合した状態での回路基板の半田リフロー作業部までの搬送工程を不要とすることができる。よって、この搬送中に発生していた電子部品の回路基板への接合位置ずれの発生をなくすことができ、電子部品の回路基板への接合品質を高めることが可能となる。   First, according to the first embodiment, after each solder bump 1b of the electronic component 1 is brought into contact with each solder portion 2 of the circuit board 4, each solder bump 1b and Each solder part 2 is melted by heating, and then solidified by cooling, so that each electrode 1a of the electronic component 1 and each pad 4a of the circuit board 4 are joined with solder interposed therebetween. In other words, the work from the contact to bonding of each solder bump 1b of the electronic component 1 and each solder portion 2 of the circuit board 4 is performed at the same place, and the circuit board is mounted as in the conventional batch reflow mounting method. Temporary bonding of electronic components, which is a process performed between temporarily bonding electronic components, melting each solder bump and each solder part at once, and finally bonding the electronic components to the circuit board In this state, the transfer process to the solder reflow working part of the circuit board can be made unnecessary. Therefore, it is possible to eliminate the occurrence of the displacement of the bonding position of the electronic component to the circuit board that has occurred during the conveyance, and it is possible to improve the bonding quality of the electronic component to the circuit board.

また、ヘッドツール3の吸着ノズル11により吸着保持された電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2を当接させた後、各半田バンプ1b及び各半田部2を加熱により溶融させ、ヘッドツール3の吸着ノズル11による電子部品1への吸着保持の解除のタイミングを、従来のローカルリフロー実装方法のように半田の溶融中に解除するのではなく、半田が溶融後、冷却されて固化した後に解除を行う。つまり、従来のローカルリフロー実装方法のように溶融半田の表面張力によるセルフアライメント効果を得て電子部品を実装するのではなく、ヘッドツール3により位置決めされた当接位置にて電子部品1の回路基板4への実装を行う。これにより、ヘッドツール3の吸着ノズル11による電子部品1への吸着保持の解除を行なう際に吸着ノズル11において発生する真空破壊ブローにより、電子部品1の接合位置ずれをなくすことができる。従って、セルフアライメント効果を得ることよりも、吸着ノズルにおける真空破壊ブローによる電子部品の接合位置ずれが問題となるような、例えばバンプピッチが150μm以下と狭ピッチ化したハイエンドICチップのような電子部品の回路基板への実装を行なうことが可能となる。   Further, after each solder bump 1b of the electronic component 1 held by suction by the suction nozzle 11 of the head tool 3 is brought into contact with each solder portion 2 of the circuit board 4, each solder bump 1b and each solder portion 2 are heated. The melting and releasing timing of the suction holding to the electronic component 1 by the suction nozzle 11 of the head tool 3 is not canceled during the melting of the solder as in the conventional local reflow mounting method, but is cooled after the solder is melted. Release after solidified. That is, instead of mounting the electronic component by obtaining the self-alignment effect due to the surface tension of the molten solder as in the conventional local reflow mounting method, the circuit board of the electronic component 1 at the contact position positioned by the head tool 3 is used. 4 implementation. Thereby, the joining position shift of the electronic component 1 can be eliminated by the vacuum break blow generated in the suction nozzle 11 when the suction holding of the electronic tool 1 by the suction nozzle 11 of the head tool 3 is released. Therefore, an electronic component such as a high-end IC chip in which the bump pitch is narrowed to 150 μm or less, for example, where the displacement of the bonding position of the electronic component due to vacuum break blow at the suction nozzle becomes a problem rather than obtaining a self-alignment effect. Can be mounted on a circuit board.

また、ヘッドツール3において、ロードセル14の荷重検出面である下面に、ヘッドツール先端部3aにおける軸17の上端が、下部フレーム16bと軸17のスプリング受部18に取り付けられて軸17を支えている自重相殺スプリング15により、押圧されて接していることにより、ロードセル14においてヘッドツール先端部3aの上方向に働く荷重を検出することが可能となっている。   In the head tool 3, the upper end of the shaft 17 at the head tool tip 3 a is attached to the lower frame 16 b and the spring receiving portion 18 of the shaft 17 to support the shaft 17 on the lower surface, which is the load detection surface of the load cell 14. The load acting on the head tool tip 3 a in the load cell 14 can be detected by being pressed and in contact with the self-weight canceling spring 15.

これにより、ヘッドツール3に吸着保持された電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2が当接したときに両者の間に発生する当接荷重により、ヘッドツール先端部3aの軸17の上端がロードセル14の荷重検出面を押し上げることにより、この当接荷重をロードセル14にて確実に検出することが可能となる。   Thereby, when each solder bump 1b of the electronic component 1 adsorbed and held by the head tool 3 and each solder part 2 of the circuit board 4 come into contact with each other, a head load tip 3a is generated due to a contact load generated between them. Since the upper end of the shaft 17 pushes up the load detection surface of the load cell 14, this load can be reliably detected by the load cell 14.

従って、この当接荷重の検出により、制御部9において、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2が当接したことを検出することができるとともに、検出された当接荷重により、昇降部21が制御され、昇降部21によりヘッドツール3が微小に下降され、予め設定された当接荷重となるように実際の当接荷重をより正確に制御することができる。よって、複数の電子部品に対し繰り返し回路基板への実装を行う際に、常に予め設定された当接荷重において各電子部品を回路基板に当接させることができ、電子部品の回路基板への接合品質を安定化させることが可能となる。   Therefore, by detecting the contact load, the control unit 9 can detect that each solder bump 1b of the electronic component 1 and each solder unit 2 of the circuit board 4 are in contact with each other, and can detect the detected contact. The lifting / lowering unit 21 is controlled by the load, and the head tool 3 is slightly lowered by the lifting / lowering unit 21, so that the actual contact load can be more accurately controlled to be a preset contact load. Therefore, when repeatedly mounting a plurality of electronic components on a circuit board, each electronic component can always be brought into contact with the circuit board with a preset contact load, and the electronic components can be joined to the circuit board. It becomes possible to stabilize the quality.

また、ここでヘッドツール3の伸び量及び縮み量の補正を共に実施する場合、伸び量又は縮み量の補正のいずれか一方のみを実施する場合、さらに、伸び量及び縮み量の補正を共に実施しない場合の実施形態に基づく効果について説明する。   Further, when correcting both the amount of expansion and contraction of the head tool 3 here, when correcting only one of the amount of expansion and contraction, further correcting both the amount of expansion and contraction. The effect based on the embodiment in the case of not performing will be described.

電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2が当接された後、ヘッドツール先端部3aがセラミックヒータ12よりの熱の影響を受け、上下方向に伸ばされることにより、電子部品1と回路基板4の間に発生する当接荷重が影響を受ける。このヘッドツール先端部3aの伸びによる当接荷重への影響荷重は約3kg程度である。この影響荷重をもとにしてヘッドツール先端部3aの伸び及び縮み量それぞれの補正の上記の様々な組み合わせによる効果を以下に説明する。   After each solder bump 1b of the electronic component 1 and each solder part 2 of the circuit board 4 are brought into contact with each other, the head tool tip 3a is affected by heat from the ceramic heater 12 and extended in the vertical direction. The contact load generated between the component 1 and the circuit board 4 is affected. The influence load on the contact load due to the extension of the head tool tip 3a is about 3 kg. Based on this influential load, the effects of the various combinations described above for correcting the expansion and contraction amounts of the head tool tip 3a will be described below.

まず、電子部品1が1000バンプ以上の各電極1aを有するICチップであり、ヘッドツール3の伸び量補正及び縮み量補正を行わない場合において、例えば、電子部品1が2000バンプの電極1aを有するICチップであれば、ヘッドツール先端部3aの伸びによる影響荷重約3kgは1バンプあたり約1.5gとなる。電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2の当接後、ヘッドツール先端部3aの伸び量を利用して、ヘッドツール先端部3aの伸びによる影響荷重を当接荷重とすることにより、1バンプあたり約1.5gの適切な当接荷重を発生させることができ、各半田バンプ1b及び各半田部2の溶融高さのばらつきを少なくさせることが可能となる。   First, when the electronic component 1 is an IC chip having 1000 bumps or more of each electrode 1a and the head tool 3 is not subjected to the extension amount correction and the shrinkage amount correction, for example, the electronic component 1 has 2000 bump electrodes 1a. In the case of an IC chip, the influence load of about 3 kg due to the elongation of the head tool tip 3a is about 1.5 g per bump. After the contact between each solder bump 1b of the electronic component 1 and each solder portion 2 of the circuit board 4, the influence load due to the extension of the head tool tip 3a is determined as the contact load by using the extension amount of the head tool tip 3a. By doing so, an appropriate contact load of about 1.5 g per bump can be generated, and variations in the melt height of each solder bump 1b and each solder portion 2 can be reduced.

次に、電子部品1が各電極1aに形成された隣接する各半田バンプ1b間の空隙幅が50μm以下と狭いようなICチップであり、ヘッドツール先端部3aの伸び量補正のみを行い、縮み量補正は行わない場合において、ヘッドツール先端部3aの伸び量が補正され、予め設定された適切な当接荷重にて押圧された状態で互いに当接している電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2は溶融された後、冷却によりヘッドツール3が縮みながらこれら溶融された半田が固化される。つまり、溶融された半田が、冷却によるヘッドツール先端部3aの縮み量分だけ引き伸ばされて固化されることとなる。このため、溶融固化後の各半田バンプ1b及び各半田部2は、その形状を鼓形状とすることができ、これにより隣接する各半田バンプ同士の接触を防止することが可能となる。   Next, the electronic component 1 is an IC chip in which the gap width between adjacent solder bumps 1b formed on each electrode 1a is as narrow as 50 μm or less, and only the amount of extension of the head tool tip 3a is corrected and contracted. When the amount correction is not performed, the extension amount of the head tool tip 3a is corrected, and the solder bumps 1b of the electronic component 1 that are in contact with each other in a state of being pressed with an appropriate contact load set in advance. After the solder portions 2 of the circuit board 4 are melted, the melted solder is solidified while the head tool 3 is contracted by cooling. That is, the melted solder is stretched and solidified by the amount of shrinkage of the head tool tip 3a due to cooling. For this reason, each solder bump 1b and each solder part 2 after being melted and solidified can be formed into a drum shape, thereby preventing contact between adjacent solder bumps.

次に、電子部品1が1000バンプ以上の各電極1aを有するICチップであり、ヘッドツール先端部3aの伸び量補正を行わず、縮み量補正のみを行う場合において、例えば、電子部品1が2000バンプの電極1aを有するICチップであれば、ヘッドツール先端部3aの伸びによる影響荷重約3kgは1バンプあたり約1.5gとなり、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2の当接後、ヘッドツール先端部3aの伸び量を利用して、ヘッドツール先端部3aの伸びによる影響荷重を当接荷重とすることにより、1バンプあたり約1.5gの適切な当接荷重を発生させることができる。この当接荷重によりICチップを所定量押し込み、さらに、ヘッドツール3の縮み量補正を行うことで、ヘッドツール3の吸着ノズル11の先端位置を一定とさせた状態でICチップの半田を固化させることができ、半田冷却後の最終ICチップ背面高さの管理精度を高めることが可能となる。   Next, in the case where the electronic component 1 is an IC chip having each electrode 1a having 1000 bumps or more and the head tool tip 3a is not corrected for the amount of expansion, but only the amount of shrinkage is corrected, for example, the electronic component 1 has 2000 In the case of an IC chip having bump electrodes 1a, the influence load of about 3 kg due to the extension of the head tool tip 3a is about 1.5 g per bump, and each solder bump 1b of the electronic component 1 and each solder portion of the circuit board 4 2 after contact, using the amount of extension of the head tool tip 3a as an impact load due to the extension of the head tool tip 3a, an appropriate contact of about 1.5g per bump A load can be generated. The IC chip is pushed in by a predetermined amount by this contact load, and further, the amount of shrinkage of the head tool 3 is corrected to solidify the solder of the IC chip with the tip position of the suction nozzle 11 of the head tool 3 kept constant. Therefore, it is possible to improve the management accuracy of the final IC chip back surface height after the cooling of the solder.

さらに、電子部品1が1000バンプ未満の各電極1aを有するICチップであり、ヘッドツール先端部3aの伸び量及び縮み量補正をともに行う場合において、例えば、電子部品1が100バンプの電極1aを有するICチップであれば、ヘッドツール先端部3aの伸びによる影響荷重約3kgは1バンプあたり約30gとなり、伸び量補正を行わないと、過剰な荷重が各半田バンプ1bにかかりバンプつぶれが発生するため、ヘッドツール先端部3aの伸び量及び縮み量補正を行い、バンプつぶれのない接合を可能とする。   Furthermore, when the electronic component 1 is an IC chip having each electrode 1a having less than 1000 bumps, and the correction of the extension amount and the shrinkage amount of the head tool tip 3a is performed, for example, the electronic component 1 has an electrode 1a having 100 bumps. In the case of an IC chip, the influence load of about 3 kg due to the elongation of the head tool tip 3a is about 30 g per bump, and if the elongation amount is not corrected, an excessive load is applied to each solder bump 1b and the bump collapse occurs. Therefore, the amount of expansion and contraction of the head tool tip 3a is corrected to enable bonding without bump collapse.

従って、これらの上記各ケースより、実装される電子部品1の各電極1aに形成される各半田バンプ1b数や、電子部品1に要求される接合精度に応じて、ヘッドツール先端部3aの伸び量及び縮み量の補正を共に実施するか、伸び量又は縮み量の補正のいずれか一方のみを実施するか、又は伸び量及び縮み量の補正をいずれも実施しないかにより、要求される電子部品の接合品質を得ることが可能となる。   Accordingly, from these cases, the head tool tip 3a extends according to the number of solder bumps 1b formed on each electrode 1a of the electronic component 1 to be mounted and the bonding accuracy required for the electronic component 1. Electronic components required depending on whether the correction of the amount and the shrinkage amount is performed together, only the correction of the extension amount or the shrinkage amount is performed, or the correction of the extension amount and the shrinkage amount is not performed. It is possible to obtain a bonding quality of.

また、ステップSP10における吸着ノズル11の温度上昇開始から、ステップSP14におけるヘッドツール3の伸び量補正の動作開始までの間において、
伸び量補正の動作開始の待機動作を行うことにより、例えば、吸着ノズル11への加熱開始初期における不均一な熱伝達又は熱的な外乱等により、ヘッドツール3の伸び量が影響を受けるような場合であっても、上記待機動作により、加熱開始初期における上記影響を排除し、その後、ヘッドツール3の伸び量補正の動作を行うことが可能となる。なお、ヘッドツール3の縮み量補正についても、上記同様な効果を得ることができる。
In addition, from the start of the temperature rise of the suction nozzle 11 in step SP10 to the start of the elongation correction operation of the head tool 3 in step SP14,
By performing the standby operation for starting the elongation correction operation, the elongation amount of the head tool 3 is affected by, for example, uneven heat transfer or thermal disturbance at the initial stage of heating to the suction nozzle 11. Even in this case, the standby operation eliminates the influence at the beginning of heating, and thereafter, it is possible to perform the operation of correcting the extension amount of the head tool 3. It should be noted that the same effect as described above can be obtained for the shrinkage amount correction of the head tool 3.

なお、上記における各荷重の数値は本実施形態における一例としての数値であり、本実施形態はこれらの各数値に限定されるものではない。   In addition, the numerical value of each load in the above is a numerical value as an example in this embodiment, and this embodiment is not limited to each of these numerical values.

また、セラミックヒータ12により加熱されて吸着ノズル11の温度が上昇開始した後、ヘッドツール3による荷重一定制御の状態として、ロードセル14により荷重の検出を行い、この検出荷重の減少を検出したときを各半田の溶融開始と判断して、ヘッドツール3の上記荷重一定制御から、吸着ノズル11の先端高さ位置を一定とする位置制御に切替えることにより、各半田の溶融時においても、吸着ノズル11の先端高さ位置を一定とすることができる。これにより、電子部品1の各半田バンプ1b及び回路基板4の各半田部2が溶融されたとき、吸着ノズル11の先端位置が下がることにより、溶融状態にある各半田バンプ1b及び各半田部2がつぶれてしまうことを防止することができ、各半田の溶融中においても電子部品の背面高さ管理を確実に行うことが可能となる。   In addition, after the temperature of the suction nozzle 11 starts to rise by being heated by the ceramic heater 12, the load is detected by the load cell 14 as a state of constant load control by the head tool 3, and the decrease in the detected load is detected. By determining that each solder starts melting and switching from the above constant load control of the head tool 3 to a position control in which the tip height position of the suction nozzle 11 is made constant, the suction nozzle 11 is also melted when each solder is melted. The tip height position can be made constant. Thereby, when each solder bump 1b of the electronic component 1 and each solder part 2 of the circuit board 4 are melted, the tip position of the suction nozzle 11 is lowered, so that each solder bump 1b and each solder part 2 in the molten state is melted. Can be prevented, and the height of the back surface of the electronic component can be reliably controlled even during melting of each solder.

さらに、上記におけるヘッドツール3の荷重一定制御の際に、この一定の荷重を、当接検出時における当接荷重以上の荷重として、この荷重を一定制御して電子部品1と回路基板4にかけることにより、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部との当接が検出されたとき、各半田バンプ1bと各半田部2の形成高さのばらつきにより、各半田バンプ1bと各半田2の中において、一部当接が行われていないものがあるような場合であっても、上記一定荷重をかけることにより、各半田バンプ1bと各半田部2の接触性を高めることができ、全ての半田を確実に溶融させることができ、電子部品と回路基板の接合の信頼性を高めることが可能となる。   Further, when the constant load control of the head tool 3 described above is performed, the constant load is set as a load equal to or greater than the contact load at the time of contact detection, and this load is controlled to be applied to the electronic component 1 and the circuit board 4. Thus, when contact between each solder bump 1b of the electronic component 1 and each solder portion of the circuit board 4 is detected, each solder bump 1b is caused by a variation in the formation height of each solder bump 1b and each solder portion 2. Even in the case where some of the solders 2 are not in contact with each other, the contact between the solder bumps 1b and the solder parts 2 is improved by applying the constant load. Therefore, all the solder can be reliably melted, and the reliability of joining the electronic component and the circuit board can be improved.

また、ヘッドツール3の吸着ノズル11により吸着保持された電子部品1を回路基板4に接合可能なように位置合わせした後、ヘッドツール先端部3aの軸17を自重相殺スプリング15によりロードセル14の荷重検出面に押圧している押圧荷重を、ロードセル14において検出し、この検出された押圧荷重を制御部9に出力し、制御部9においてこの押圧荷重をロードセル14における荷重ゼロ点と設定することにより、自重相殺スプリング15が熱などの影響を受けそのばね特性が変化し、ロードセル14においてヘッドツール先端部3aによる押圧荷重が変化する場合であっても、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2の当接時における実際の当接荷重と、ロードセル14において検出される当接荷重検出値の間の差異がなくなり、予め設定された当接荷重どおりに実際の当接荷重を制御することができる。よって、複数の電子部品に対し繰り返し回路基板への実装を行う際に、常に予め設定された当接荷重において各電子部品を回路基板に当接させることができ、電子部品の回路基板への接合品質を安定化させることが可能となる。   Further, after positioning the electronic component 1 sucked and held by the suction nozzle 11 of the head tool 3 so that it can be joined to the circuit board 4, the load 17 of the load cell 14 is loaded on the shaft 17 of the head tool tip 3 a by its own weight canceling spring 15. By detecting the pressing load being pressed against the detection surface in the load cell 14, outputting the detected pressing load to the control unit 9, and setting the pressing load as the load zero point in the load cell 14 in the control unit 9. Even when the self-weight canceling spring 15 is affected by heat or the like, and its spring characteristics change, and the pressing load by the head tool tip 3a in the load cell 14 changes, each solder bump 1b of the electronic component 1 and the circuit board 4 between the actual contact load at the time of contact of each solder part 2 and the contact load detection value detected by the load cell 14. The difference is eliminated, it is possible to control the actual contact load to the contact load as expected previously set. Therefore, when repeatedly mounting a plurality of electronic components on a circuit board, each electronic component can always be brought into contact with the circuit board with a preset contact load, and the electronic components can be joined to the circuit board. It becomes possible to stabilize the quality.

さらに、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2の当接後、各半田バンプ1bと各半田部2の溶融中に、ヘッドツール3が電子部品1の各半田バンプ1bの整形動作を行うことにより、溶融状態にある電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2の互いの濡れ性を向上させることができる。従って、電子部品1の各電極1a上と回路基板4の各パッド4a上への半田の付着性を良好なものとすることができ、電子部品と回路基板の接合の信頼性を高めることが可能となる。   Further, after the solder bumps 1b of the electronic component 1 and the solder portions 2 of the circuit board 4 are brought into contact, the head tool 3 is in contact with the solder bumps 1b of the electronic component 1 while the solder bumps 1b and the solder portions 2 are melted. By performing this shaping operation, the wettability of each solder bump 1b of the electronic component 1 in the molten state and each solder portion 2 of the circuit board 4 can be improved. Therefore, it is possible to improve the adhesiveness of the solder on each electrode 1a of the electronic component 1 and each pad 4a of the circuit board 4 and to improve the reliability of bonding between the electronic component and the circuit board. It becomes.

また、電子部品1を回路基板4に当接させる前に、電子部品1の各半田バンプ1bの高さを揃えるレベリング動作を行うことにより、電子部品1の各半田バンプ1bの形成高さにばらつきがあった場合でも、このばらつきをなくし、各半田バンプ1bの高さを均一化することができる。これにより、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2の当接時において、各半田バンプ1bの形成高さのばらつきによる当接荷重制御への影響を無くすことができ、当接荷重の制御性を良好とすることができ、各半田バンプ1bに当接荷重をより均等にかけることができる。よって、電子部品1の各電極1aと回路基板4の各パッド4aを半田を介在させて、より均一な当接荷重で確実に接合することができ、電子部品と回路基板の接合品質を安定化させることが可能となる。   Further, before the electronic component 1 is brought into contact with the circuit board 4, the leveling operation for aligning the heights of the solder bumps 1 b of the electronic component 1 is performed, thereby varying the formation height of the solder bumps 1 b of the electronic component 1. Even if there is, this variation can be eliminated and the height of each solder bump 1b can be made uniform. Thereby, at the time of contact of each solder bump 1b of the electronic component 1 and each solder portion 2 of the circuit board 4, it is possible to eliminate the influence on the contact load control due to the variation in the formation height of each solder bump 1b. The controllability of the contact load can be improved, and the contact load can be applied more evenly to each solder bump 1b. Therefore, each electrode 1a of the electronic component 1 and each pad 4a of the circuit board 4 can be reliably bonded with a more uniform contact load by interposing solder, and the bonding quality of the electronic component and the circuit board is stabilized. It becomes possible to make it.

また、電子部品1の回路基板4への接合後の電子部品1の背面高さ精度が要求されるような場合において、レベリング動作を行い、電子部品1の各半田バンプ1bの形成高さを均一化することにより、回路基板4へ実装後の電子部品1の背面高さを安定化させることが可能となる。なお、このレベリング動作は、例えば各半田バンプ1bを1000バンプ以上有する電子部品1に対して施すことにより、より接合品質を安定化させることができ効果的である。   Further, in a case where the height accuracy of the back surface of the electronic component 1 after the electronic component 1 is bonded to the circuit board 4 is required, a leveling operation is performed so that the formation height of each solder bump 1b of the electronic component 1 is uniform. As a result, the height of the back surface of the electronic component 1 after being mounted on the circuit board 4 can be stabilized. Note that this leveling operation is more effective, for example, by stabilizing the bonding quality by applying the soldering bump 1b to the electronic component 1 having 1000 or more bumps.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、本発明の第2の実施形態にかかる電子部品の実装方法は、複数の種類の電子部品を回路基板に異なる方法で混載実装する電子部品の実装方法である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement with another various aspect. For example, an electronic component mounting method according to the second embodiment of the present invention is an electronic component mounting method in which a plurality of types of electronic components are mixedly mounted on a circuit board by different methods.

これら複数の種類の電子部品のうちの1つの種類の電子部品である第1電子部品は、従来の一括リフロー実装方法において、電子部品が仮接合された回路基板を半田リフロー作業部に搬送する際に回路基板に対する電子部品の接合位置ずれが発生した場合であっても、電子部品の各電極に形成された各半田バンプはバンプピッチが大きく形成されているため、この接合位置ずれが電子部品の回路基板への接合不良となり難いような汎用電子部品であり、例えば、汎用電子部品の各電極に形成されたバンプのバンプピッチが150μmより大きいような汎用電子部品31である。さらに、別の種類の電子部品である第2電子部品は、上記従来の一括リフロー実装方法においては、上記接合位置ずれが電子部品の回路基板への接合不良となるような高い接合位置精度が要求されるハイエンド電子部品であり、例えば、±5μm以下といった接合位置精度が要求されるようなバンプピッチが150μm以下のハイエンドICチップのようなハイエンド電子部品41である。これら各電子部品に対して、従来の一括リフロー実装方法により、複数の汎用電子部品31を回路基板上に実装し、その後、上記第1の実施形態のローカルリフロー実装方法により、ハイエンド電子部品41を回路基板上に実装する。   The first electronic component, which is one type of electronic components among the plurality of types of electronic components, is used when the circuit board on which the electronic components are temporarily joined is transported to the solder reflow working unit in the conventional batch reflow mounting method. Even when the displacement of the bonding position of the electronic component to the circuit board occurs, each solder bump formed on each electrode of the electronic component has a large bump pitch. A general-purpose electronic component that is unlikely to be poorly bonded to the circuit board. For example, the general-purpose electronic component 31 has a bump pitch of more than 150 μm formed on each electrode of the general-purpose electronic component. Furthermore, the second electronic component, which is another type of electronic component, requires a high bonding position accuracy such that the above-described misalignment of the bonding position results in a defective bonding of the electronic component to the circuit board in the conventional batch reflow mounting method. For example, a high-end electronic component 41 such as a high-end IC chip having a bump pitch of 150 μm or less that requires a bonding position accuracy of ± 5 μm or less is required. For each of these electronic components, a plurality of general-purpose electronic components 31 are mounted on a circuit board by a conventional collective reflow mounting method, and then the high-end electronic components 41 are mounted by the local reflow mounting method of the first embodiment. Mount on circuit board.

以下に、本発明の第2の実施形態にかかる電子部品の実装方法について、図12及び図13を用いて詳細に説明する。   Below, the mounting method of the electronic component concerning the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated in detail using FIG.12 and FIG.13.

図12(a)に示すように、四角形プレート状の回路基板34は上面に複数の電極であるパッド34a及び34bを有しており、各パッド34aは各汎用電子部品31に接合可能であり、各パッド34bはハイエンド電子部品41に接合可能となっている。各汎用電子部品31に接合可能な回路基板34の各パッド34a上にフラックスを供給ノズル35より供給し、フラックス部32を各パッド34a上に形成する。   As shown in FIG. 12A, the rectangular plate-shaped circuit board 34 has pads 34a and 34b as a plurality of electrodes on the upper surface, and each pad 34a can be bonded to each general-purpose electronic component 31. Each pad 34 b can be joined to the high-end electronic component 41. A flux is supplied from a supply nozzle 35 onto each pad 34a of the circuit board 34 that can be bonded to each general-purpose electronic component 31, and a flux portion 32 is formed on each pad 34a.

次に、図12(b)において、四角形プレート状の汎用電子部品31の複数の電極31a上に接合材である半田バンプ31bが形成されており、汎用電子部品31の各電極を有さない面である背面を、部品保持部材の一例であるツール33により吸着保持し、汎用電子部品31の各半田バンプ31bを回路基板34の各パッド34a上に形成された各フラックス部32に接合可能なように、汎用電子部品31を回路基板34に対して位置合わせする。その後、汎用電子部品31を吸着保持しているツール33を下降させ、汎用電子部品31の各半田バンプ31bを回路基板34の各パッド34aに各フラックス部32を介して押圧し、仮接合する。各汎用電子部品31に対して、これら上記の作業を繰り返して行い、各汎用電子部品31を回路基板34に仮接合する。   Next, in FIG. 12B, solder bumps 31b, which are bonding materials, are formed on the plurality of electrodes 31a of the rectangular plate-shaped general-purpose electronic component 31, and each surface of the general-purpose electronic component 31 does not have each electrode. The solder bumps 31b of the general-purpose electronic component 31 can be bonded to the flux portions 32 formed on the pads 34a of the circuit board 34 by attracting and holding the rear surface of the general electronic component 31 with a tool 33 which is an example of a component holding member. In addition, the general-purpose electronic component 31 is aligned with the circuit board 34. Thereafter, the tool 33 holding the general-purpose electronic component 31 is lowered, and the solder bumps 31b of the general-purpose electronic component 31 are pressed against the pads 34a of the circuit board 34 via the flux portions 32 to be temporarily joined. These general operations are repeated for each general-purpose electronic component 31 to temporarily bond each general-purpose electronic component 31 to the circuit board 34.

次に、各汎用電子部品31が仮接合された回路基板34を、半田リフロー作業部に搬送し、図12(c)に示すように、半田リフロー作業部において各汎用電子部品31と回路基板34が熱源により加熱され、各汎用電子部品31の各半田バンプ31bが溶融される。   Next, the circuit board 34 to which each general-purpose electronic component 31 is temporarily bonded is transported to the solder reflow working unit, and as shown in FIG. 12C, each general-purpose electronic component 31 and the circuit board 34 in the solder reflow working unit. Is heated by a heat source, and each solder bump 31b of each general-purpose electronic component 31 is melted.

その後、図12(d)に示すように、加熱された各汎用電子部品31及び回路基板34が冷却され、溶融された各汎用電子部品31の各半田バンプ31bが固化し、各汎用電子部品31の各電極31aを回路基板34の各パッド34aに各半田バンプ31bを介在させて本接合され、一括して各汎用電子部品31が回路基板34に実装される。   Thereafter, as shown in FIG. 12D, the heated general-purpose electronic components 31 and the circuit board 34 are cooled, and the solder bumps 31 b of the melted general-purpose electronic components 31 are solidified. The electrodes 31a are finally joined to the pads 34a of the circuit board 34 with the solder bumps 31b interposed, and the general-purpose electronic components 31 are collectively mounted on the circuit board 34.

次に、図13(e)に示すように、各汎用電子部品31が実装された回路基板34におけるハイエンド電子部品41に接合可能な各パッド34b上に、フラックスを供給ノズル45より供給し、フラックス部42を各パッド34b上に形成する。   Next, as shown in FIG. 13E, flux is supplied from a supply nozzle 45 onto each pad 34b that can be joined to the high-end electronic component 41 on the circuit board 34 on which each general-purpose electronic component 31 is mounted. A portion 42 is formed on each pad 34b.

次に、図13(f)において、四角形プレート状のハイエンド電子部品41の複数の電極41a上に半田バンプ41bが形成されており、ハイエンド電子部品41の各電極41aを有さない面である背面を、ヘッドツール3の吸着ノズル11により吸着保持し、ハイエンド電子部品41の各半田バンプ41bを回路基板34の各パッド34b上に各フラックス部42を介して接合可能なように、ハイエンド電子部品41を回路基板34に対して位置合わせする。   Next, in FIG. 13F, the solder bumps 41b are formed on the plurality of electrodes 41a of the rectangular plate-shaped high-end electronic component 41, and the back surface is a surface that does not have the electrodes 41a of the high-end electronic component 41. Are attracted and held by the suction nozzle 11 of the head tool 3 so that the solder bumps 41b of the high-end electronic component 41 can be joined to the pads 34b of the circuit board 34 via the flux portions 42, respectively. Is aligned with the circuit board 34.

その後、図13(g)に示すように、ハイエンド電子部品41を吸着保持しているヘッドツール3の吸着ノズル11を下降させながら、ハイエンド電子部品41の各半田バンプ41bを回路基板34の各パッド34bに各フラックス部42を介して当接させる。この当接の後、ヘッドツール3のセラミックヒータ12により回路基板34の各フラックス部42に当接しているハイエンド電子部品41の各半田バンプ41bが加熱されて溶融する。その後、セラミックヒータ12による加熱を停止した後、溶融状態の半田に冷却ブローノズル19からのブローによる冷却を施すことにより、溶融された各半田バンプ41bが固化され、ハイエンド電子部品41の各電極41aと回路基板34の各パッド34bが、各半田バンプ41bに接合される。なお、溶融状態の半田への冷却ブローノズル19による強制的な冷却に代えて、溶融された半田を自然冷却することにより半田を固化させてもよい。   Thereafter, as shown in FIG. 13G, each solder bump 41b of the high-end electronic component 41 is moved to each pad of the circuit board 34 while lowering the suction nozzle 11 of the head tool 3 holding the high-end electronic component 41 by suction. It abuts on 34b via each flux part 42. FIG. After this contact, the solder bumps 41b of the high-end electronic component 41 in contact with the flux portions 42 of the circuit board 34 are heated and melted by the ceramic heater 12 of the head tool 3. Thereafter, after the heating by the ceramic heater 12 is stopped, the melted solder bumps 41b are solidified by cooling the molten solder by blowing from the cooling blow nozzle 19, and each electrode 41a of the high-end electronic component 41 is solidified. The pads 34b of the circuit board 34 are bonded to the solder bumps 41b. Instead of forced cooling by the cooling blow nozzle 19 to the molten solder, the solder may be solidified by naturally cooling the molten solder.

その後、図13(h)に示すように、ヘッドツール3の吸着ノズル11によるハイエンド電子部品41への吸着保持を解除し、ヘッドツール3を上昇させる。   Thereafter, as shown in FIG. 13H, the suction holding of the high-end electronic component 41 by the suction nozzle 11 of the head tool 3 is released, and the head tool 3 is raised.

以上のような電子部品の実装方法により、各汎用電子部品31とハイエンド電子部品41は、回路基板34に混載して実装されることとなる。   With the electronic component mounting method described above, each general-purpose electronic component 31 and the high-end electronic component 41 are mixedly mounted on the circuit board 34.

なお、上記においては、接合材が汎用電子部品31の各電極31aに予め形成された各半田バンプ31b、及びハイエンド電子部品41の各電極41aに予め形成された各半田バンプ41bである場合について説明したが、接合材が汎用電子部品31の各電極31aに予め形成された各半田バンプ及びハイエンド電子部品41の各電極41aに予め形成された各半田バンプ及び回路基板34の各パッド34a及び34b上に予め形成された各半田部であってもよい。   In the above description, a case where the bonding material is each solder bump 31b formed in advance on each electrode 31a of the general-purpose electronic component 31 and each solder bump 41b formed in advance on each electrode 41a of the high-end electronic component 41 will be described. However, the bonding material is formed on the solder bumps formed on the electrodes 31 a of the general-purpose electronic component 31 and the solder bumps formed on the electrodes 41 a of the high-end electronic component 41 and the pads 34 a and 34 b of the circuit board 34. Each solder part may be formed in advance.

さらに、フラックスの供給場所は汎用電子部品31の各電極31a上、ハイエンド電子部品41の各電極41a上、回路基板34の各パッド34a及び34b上、又は接合材である各半田バンプ若しくは各半田部のいずれの場合であってもよいし、フラックスを供給しない場合であってもよい。なお、塗布供給されたフラックスの種類により、汎用電子部品31及びハイエンド電子部品41を回路基板34に実装後、塗布供給されたフラックスを洗浄による除去を行う場合もある。   Further, the supply location of the flux is on each electrode 31a of the general-purpose electronic component 31, on each electrode 41a of the high-end electronic component 41, on each pad 34a and 34b of the circuit board 34, or each solder bump or each solder part which is a bonding material. Either of these cases may be sufficient, and the case where a flux is not supplied may be sufficient. Depending on the type of flux supplied and supplied, the general-purpose electronic component 31 and the high-end electronic component 41 may be mounted on the circuit board 34 and then the supplied and supplied flux may be removed by washing.

上記第2の実施形態によれば、電子部品の各電極に形成されたバンプのバンプピッチが150μmより大きいような汎用電子部品31と、バンプのピッチが150μm以下のハイエンドICチップのようなハイエンド電子部品41を混載して回路基板34上に実装するような場合において、高い接合位置精度が要求されない各汎用電子部品31を従来の一括リフロー実装方法により回路基板34に実装した後、高い接合位置精度が要求されるハイエンド電子部品41を上記第1の実施形態のローカルリフロー実装方法により、汎用電子部品31が実装されている回路基板34上に実装する。   According to the second embodiment, the general-purpose electronic component 31 in which the bump pitch of the bump formed on each electrode of the electronic component is larger than 150 μm, and the high-end electronic chip such as a high-end IC chip in which the bump pitch is 150 μm or less. In the case where components 41 are mixedly mounted and mounted on circuit board 34, each general-purpose electronic component 31 that does not require high bonding position accuracy is mounted on circuit board 34 by the conventional batch reflow mounting method, and then high bonding position accuracy is achieved. Is mounted on the circuit board 34 on which the general-purpose electronic component 31 is mounted by the local reflow mounting method of the first embodiment.

各汎用電子部品31の回路基板34への実装方法において、各汎用電子部品31が仮接合された回路基板34を半田リフロー作業部に搬送する際に回路基板34に対する各汎用電子部品31の接合位置ずれが発生した場合であっても、汎用電子部品31の各電極31aに形成された各半田バンプ31bはバンプピッチが150μmより大きく形成されているため、この接合位置ずれが各汎用電子部品31の回路基板34への接合不良となり難く、また、各汎用電子部品31の回路基板34への実装方法においては、接合位置精度を高めることではなく、実装コストを抑えることが要求されている。   In the mounting method of each general-purpose electronic component 31 on the circuit board 34, when the circuit board 34 on which each general-purpose electronic component 31 is temporarily bonded is transported to the solder reflow working unit, the bonding position of each general-purpose electronic component 31 with respect to the circuit board 34 Even when a deviation occurs, each solder bump 31b formed on each electrode 31a of the general-purpose electronic component 31 has a bump pitch larger than 150 μm. It is difficult to cause a bonding failure to the circuit board 34, and the mounting method of each general-purpose electronic component 31 to the circuit board 34 is required not to increase the bonding position accuracy but to suppress the mounting cost.

よって、各汎用電子部品31は、回路基板34上に個別に仮接合された後、一括して半田を溶融して各汎用電子部品31を回路基板34に本接合して実装することができ、実装作業を効率的に行うことができるため、各汎用電子部品31の回路基板34への実装コストを抑えることができる。   Therefore, each general-purpose electronic component 31 can be temporarily bonded to the circuit board 34 and then melted in a batch so that each general-purpose electronic component 31 is finally bonded to the circuit board 34 and mounted. Since the mounting operation can be performed efficiently, the mounting cost of each general-purpose electronic component 31 on the circuit board 34 can be suppressed.

一方、ハイエンド電子部品41は、ハイエンド電子部品41の各半田バンプ41bと回路基板34の各フラックス部42の当接から、半田溶融後の固化まで、ハイエンド電子部品41をヘッドツール3の吸着ノズル11により吸着保持することにより、接合位置ずれが発生せず、ハイエンド電子部品41を回路基板34に高い接合位置精度を持って実装することができる。   On the other hand, the high-end electronic component 41 moves the high-end electronic component 41 from the contact between the solder bumps 41b of the high-end electronic component 41 and the flux portions 42 of the circuit board 34 to solidification after melting of the solder. By adsorbing and holding, the high-end electronic component 41 can be mounted on the circuit board 34 with high bonding position accuracy without causing any bonding position shift.

従って、汎用電子部品31とハイエンド電子部品41を混載して回路基板34に実装する場合における電子部品の実装方法において、要求される各電子部品の接合位置精度に応じて、各電子部品の実装方法を使い分けることにより、生産性と接合品質を両立させることが可能となる。   Accordingly, in the electronic component mounting method when the general-purpose electronic component 31 and the high-end electronic component 41 are mixedly mounted and mounted on the circuit board 34, the mounting method of each electronic component according to the required bonding position accuracy of each electronic component. It is possible to achieve both productivity and bonding quality by using different types.

さらに、本発明の第3の実施形態にかかる電子部品の実装方法に用いられる実装装置は、電子部品を回路基板に加圧する加圧機構をヘッドツールがさらに備え、この加圧機構の一例である大小2つの空圧シリンダをヘッドツールが有するようなローカルリフロー実装装置にも使用可能なヘッドツールを用い、このヘッドツールを有する電子部品の実装装置にて上記第1の実施形態のローカルリフロー実装方法により電子部品の実装が行なえ、かつローカルリフロー実装方法にも対応可能な電子部品の実装装置である。   Furthermore, the mounting apparatus used in the electronic component mounting method according to the third embodiment of the present invention further includes a pressure mechanism for pressing the electronic component against the circuit board, and the head tool is an example of the pressure mechanism. Using a head tool that can also be used in a local reflow mounting apparatus in which the head tool has two large and small pneumatic cylinders, and using the electronic component mounting apparatus having the head tool, the local reflow mounting method of the first embodiment described above The electronic component mounting apparatus is capable of mounting electronic components by the above-described method and is compatible with a local reflow mounting method.

このヘッドツールの構造を詳細に説明すると、図14において、ヘッドツール50は、電子部品1への吸着保持、加熱等の動作を施すヘッドツール先端部50aと、ヘッドツール先端部50aを支持し、ヘッドツール50に対する昇降動作が施されるヘッドツール本体部50bにより構成され、ヘッドツール先端部50aは小シリンダ58、ヘッドツール本体部50bは大シリンダ61をそれぞれ同軸上に有している。   The structure of this head tool will be described in detail. In FIG. 14, the head tool 50 supports a head tool tip 50a that performs operations such as suction holding and heating to the electronic component 1, and a head tool tip 50a. The head tool main body 50b is moved up and down with respect to the head tool 50. The head tool tip 50a has a small cylinder 58 and the head tool main body 50b has a large cylinder 61 on the same axis.

図14において、ヘッドツール先端部50aは、先端側より、電子部品1を吸着保持可能な吸着ノズル51と、この吸着ノズル51に吸着保持された電子部品1を加熱するセラミックヒータ52と、このセラミックヒータ52よりの熱がヘッドツール本体部50bへ伝わらない様に熱遮断を行うウォータージャケット53と、このウォータージャケット53の上端に取り付けられた軸57、及び軸57の上部に設けられた小シリンダ58とにより構成され、さらに、セラミックヒータ52により加熱された電子部品1をブローにより冷却する冷却ブローノズル70が軸57の下部周囲に取り付けられている。   In FIG. 14, the head tool tip 50 a is composed of a suction nozzle 51 capable of sucking and holding the electronic component 1 from the tip side, a ceramic heater 52 for heating the electronic component 1 sucked and held by the suction nozzle 51, and this ceramic. A water jacket 53 that cuts off heat so that heat from the heater 52 is not transmitted to the head tool main body 50 b, a shaft 57 attached to the upper end of the water jacket 53, and a small cylinder 58 provided on the top of the shaft 57. Further, a cooling blow nozzle 70 that cools the electronic component 1 heated by the ceramic heater 52 by blowing is attached around the lower portion of the shaft 57.

また、図14において、ヘッドツール本体部50bは、ヘッドツール先端部50aを支えるフレーム56と、フレーム56の上部に設けられた大シリンダ61と、大シリンダ61の下部に取り付けられたロードセル54とにより構成されている。   In FIG. 14, the head tool main body 50 b includes a frame 56 that supports the head tool tip 50 a, a large cylinder 61 provided on the upper part of the frame 56, and a load cell 54 attached to the lower part of the large cylinder 61. It is configured.

フレーム56は剛体により形成された概略コ字状の形状となっており、大シリンダ61が設けられた上部フレーム56aと、ヘッドツール先端部50aの軸57を、その軸57の側部に設けられた円環突起状のスプリング受部68の下部に軸57の外周を巻くように取り付けられた弾性体である自重相殺スプリング55を介して支え、かつ軸57の上下動を案内する下部フレーム56bと、上部フレーム56a及び下部フレーム56bを支える円筒形状の中間フレーム56cにより構成されている。   The frame 56 has a substantially U-shape formed by a rigid body, and an upper frame 56 a provided with a large cylinder 61 and a shaft 57 of the head tool tip 50 a are provided on the side of the shaft 57. A lower frame 56b for supporting the vertical movement of the shaft 57, and supporting the weight 57 by a self-weight canceling spring 55, which is an elastic body attached to the lower portion of the spring-shaped spring receiving portion 68. The cylindrical intermediate frame 56c supports the upper frame 56a and the lower frame 56b.

軸57は、その軸方向における中間付近に段部57cを有しており、この段部57cを境として、軸57の軸下部57bは軸上部57aよりも小径の軸となっている。さらに、この軸下部57bは、軸57を自重相殺スプリング55を介して支えている下部フレーム56bに形成された孔56dを貫通しており、この下部フレーム56bの孔56dが、軸57の上下動を案内可能に、かつ軸57の軸上部57aの径よりも小径となるように形成されている。これにより、軸57は、自重相殺スプリング55を介して下部フレーム56bの孔56dに案内されて上下動が可能であり、また、自重相殺スプリング55が破損等により軸57を支持することができなくなったような場合においても、下部フレーム56bの孔56dの周囲部が軸57の段部57cで軸57を支えることができ、軸57が落下しないようになっている。   The shaft 57 has a step portion 57c in the vicinity of the middle in the axial direction, and the shaft lower portion 57b of the shaft 57 has a smaller diameter than the shaft upper portion 57a with the step portion 57c as a boundary. Further, the shaft lower portion 57 b passes through a hole 56 d formed in the lower frame 56 b that supports the shaft 57 via a self-weight canceling spring 55, and the hole 56 d of the lower frame 56 b is moved up and down by the shaft 57. Is formed so as to be smaller than the diameter of the shaft upper portion 57a of the shaft 57. Thus, the shaft 57 can be moved up and down by being guided by the hole 56d of the lower frame 56b via the self-weight canceling spring 55, and the self-weight canceling spring 55 cannot support the shaft 57 due to damage or the like. Even in such a case, the peripheral portion of the hole 56d of the lower frame 56b can support the shaft 57 by the stepped portion 57c of the shaft 57, so that the shaft 57 does not fall.

さらに、軸下部57bがボールスプラインの外輪と軸を備え、下部フレーム56bが孔56dの内側にベアリングを備え、上記ベアリングの内側に上記ボールスプラインの外輪が取り付けられていることにより、軸57は、下部フレーム56bに支持されながら軸を中心として回転可能であり、かつ軸方向に上下動可能とすることもできる。   Further, the shaft lower portion 57b includes an outer ring and a shaft of a ball spline, the lower frame 56b includes a bearing inside the hole 56d, and the outer ring of the ball spline is attached to the inner side of the bearing. It can be rotated about the axis while being supported by the lower frame 56b, and can be moved up and down in the axial direction.

また、中間フレーム56cは、その円筒形状の両端を昇降部21のナット部21bに固定されており、昇降部21においてナット部21bに螺合したボールねじ軸21aをモータ21mにより回転させることにより、中間フレーム56cが昇降動作され、これによりフレーム56が昇降動作され、ヘッドツール50全体が昇降動作されるように構成されている。   Moreover, the both ends of the cylindrical shape of the intermediate frame 56c are fixed to the nut part 21b of the elevating part 21, and the ball screw shaft 21a screwed to the nut part 21b in the elevating part 21 is rotated by the motor 21m. The intermediate frame 56c is moved up and down, whereby the frame 56 is moved up and down, and the entire head tool 50 is moved up and down.

また、小シリンダ58は、軸57の軸上部57aに形成されている小シリンダ58の円筒状のガイド60と、このガイド60の内側に配置されかつガイド60の内側に案内されてガイド60内で上下に動く円柱状のロッド59を備えており、ガイド60の内面とロッド59の下面で囲まれた加圧空気供給室65に対して圧縮空気が給排気可能に構成されている。   The small cylinder 58 includes a cylindrical guide 60 of the small cylinder 58 formed on the shaft upper portion 57 a of the shaft 57, and is arranged inside the guide 60 and guided inside the guide 60. A cylindrical rod 59 that moves up and down is provided, and compressed air can be supplied to and exhausted from a pressurized air supply chamber 65 surrounded by the inner surface of the guide 60 and the lower surface of the rod 59.

また、大シリンダ61は、上部フレーム56aの端部に形成されている大シリンダ61の円筒状のガイド63と、このガイド63の内側に配置されかつガイド63の内側に案内されてガイド63内で上下に動く円柱状のロッド62を備えており、さらに、ロッド62はその下部である細首部62bの下端をロードセル54の上面に取り付けられている。さらに、大シリンダ61はガイド63の内面とロッド62の上面で囲まれた加圧空気供給室66を備えており、この加圧空気供給室66に対して圧縮空気が給排気可能と構成されている。   The large cylinder 61 includes a cylindrical guide 63 of the large cylinder 61 formed at the end of the upper frame 56 a, and is disposed inside the guide 63 and guided inside the guide 63. A cylindrical rod 62 that moves up and down is provided. Further, the rod 62 is attached to the upper surface of the load cell 54 at the lower end of the narrow neck portion 62b that is the lower portion thereof. Further, the large cylinder 61 is provided with a pressurized air supply chamber 66 surrounded by the inner surface of the guide 63 and the upper surface of the rod 62. The compressed air can be supplied to and exhausted from the pressurized air supply chamber 66. Yes.

また、吸着ノズル51、セラミックヒータ52、ウォータージャケット53、軸57、小シリンダ58のガイド60、ロッド59、ロードセル54、大シリンダ61のガイド63、及びロッド62は同軸上に配置されており、この同軸上にて大シリンダ61のロッド62及び小シリンダ58のロッド59は上下動を行い、さらに、この軸は、昇降部21の昇降動作軸と平行となるように配置されているため、昇降部21による昇降動作により、上記同軸上に配置されているヘッドツール50を構成する各部は、上記同軸上において、昇降動作可能となっている。   Further, the suction nozzle 51, the ceramic heater 52, the water jacket 53, the shaft 57, the guide 60 of the small cylinder 58, the rod 59, the load cell 54, the guide 63 of the large cylinder 61, and the rod 62 are arranged coaxially. Since the rod 62 of the large cylinder 61 and the rod 59 of the small cylinder 58 move up and down on the same axis, and this shaft is arranged so as to be parallel to the lift operation axis of the lift unit 21, the lift unit By the raising / lowering operation by 21, the respective parts constituting the head tool 50 arranged on the same axis can be raised / lowered on the same axis.

また、下部フレーム56bに自重相殺スプリング55を介して支えられているヘッドツール先端部3aにおいて、小シリンダ58のロッド59がその上端をロードセル54の荷重検出面である下面に当接可能となっており、小シリンダ58のロッド59の上端がロードセル54に当接することにより、ロードセル54において、ロードセル54の荷重検出面である下面に上方向に働く荷重が検出可能となっている。   Further, in the head tool distal end portion 3 a supported by the lower frame 56 b via the self-weight canceling spring 55, the rod 59 of the small cylinder 58 can come into contact with the lower surface which is the load detection surface of the load cell 54. In addition, when the upper end of the rod 59 of the small cylinder 58 comes into contact with the load cell 54, the load acting on the lower surface, which is the load detection surface of the load cell 54, can be detected in the load cell 54.

さらに、大シリンダ61において、ロッド62は、軸方向の中央部である円柱状の側面の外周に溝状の凹部62aを有しており、ガイド63は、その円筒状の側面にロッド62の凹部62aと合致可能な位置に孔63aを有している。さらに、このガイド63の孔63aを貫通可能な棒体の一例である棒状のストッパー64が、ガイド63の外側に設けられた棒体駆動機構の一例であるストッパー駆動シリンダ67により、ガイド63の外側からガイド63の孔63aを貫通し、ロッド62の凹部62aにはめ込み可能に形成されており、ストッパー駆動シリンダ67によりストッパー64をガイド63の孔63aを貫通させてロッド62の凹部62aの内側にはめ込むことにより、大シリンダ61のロッド62の上下動を制限可能としており、大シリンダ61のロッド62の動作の制限を行う制限機構の一例が上記の様に構成されている。なお、ロッド62の凹部62aの内側の軸方向の幅は、ストッパー64の上記軸方向の幅よりも少し大きくなっており、この凹部62aの内側にストッパー64がはめ込まれた状態、つまり、ロッド62の上下動が制限された状態において、凹部62aの内側の幅が大きい分だけ、凹部62aを有するロッド62は多少上下動可能となっている。   Further, in the large cylinder 61, the rod 62 has a groove-like recess 62a on the outer periphery of the cylindrical side surface which is the central portion in the axial direction, and the guide 63 has a recess of the rod 62 on the cylindrical side surface. A hole 63a is provided at a position that can match 62a. Further, a rod-like stopper 64, which is an example of a rod body that can penetrate the hole 63a of the guide 63, is provided on the outside of the guide 63 by a stopper drive cylinder 67, which is an example of a rod body drive mechanism provided on the outside of the guide 63. Is inserted into the concave portion 62a of the rod 62, and the stopper 64 is inserted into the concave portion 62a of the rod 62 by passing through the hole 63a of the guide 63 by the stopper driving cylinder 67. Thus, the vertical movement of the rod 62 of the large cylinder 61 can be limited, and an example of the limiting mechanism for limiting the operation of the rod 62 of the large cylinder 61 is configured as described above. The axial width inside the recess 62a of the rod 62 is slightly larger than the axial width of the stopper 64, and the stopper 64 is fitted inside the recess 62a, that is, the rod 62 In the state where the vertical movement is restricted, the rod 62 having the concave portion 62a can be moved up and down to a certain extent by the larger inner width of the concave portion 62a.

また、大シリンダ61、小シリンダ58、及びストッパー駆動シリンダ67はそれぞれ圧縮空気給排気機構の一例である圧縮空気給排気部69A、69B、及び69Cに接続されており、各圧縮空気給排気部69A、69B、及び69Cは、圧縮空気の給気を行う給気部と、圧縮空気の排気を行う排気部と、上記給気部よりの給気と上記排気部よりの排気を切り替える切替弁、及び上記切替弁より各シリンダに接続されている圧縮空気の給排気ラインとにより構成されている。   The large cylinder 61, the small cylinder 58, and the stopper drive cylinder 67 are connected to compressed air supply / exhaust portions 69A, 69B, and 69C, respectively, which are examples of a compressed air supply / exhaust mechanism. 69B and 69C are an air supply unit that supplies compressed air, an exhaust unit that discharges compressed air, a switching valve that switches between supply from the supply unit and exhaust from the exhaust unit, and It is comprised by the supply / exhaust line of the compressed air connected to each cylinder from the said switching valve.

また、軸57の下部周囲である軸下部57bの周囲に取り付けられている冷却ブローノズル70は、軸57の下に位置するウォータージャケット53及びセラミックヒータ52の両側を回り込むように形成され、さらに、冷却ブローノズル70の先端は吸着ノズル51の下面である電子部品吸着保持面に向けられており、冷却ブローノズル70よりのブローが吸着ノズル51に吸着保持された電子部品1を冷却可能となっている。   The cooling blow nozzle 70 attached around the lower shaft portion 57b, which is the lower periphery of the shaft 57, is formed so as to go around both sides of the water jacket 53 and the ceramic heater 52 located below the shaft 57, and The tip of the cooling blow nozzle 70 is directed to the electronic component suction holding surface which is the lower surface of the suction nozzle 51, and the electronic component 1 sucked and held by the suction nozzle 51 can be cooled by the blow from the cooling blow nozzle 70. Yes.

また、制御部9は、吸着ノズル51の吸着動作、セラミックヒータ52の加熱動作、大シリンダ61及び小シリンダ58及びストッパー駆動シリンダ67に接続されている各圧縮空気給排気部69Aから69Cの給排気動作、及び昇降部21の移動動作を制御し、また、ロードセル54にて検出された荷重が制御部9に出力されるように構成されている。   Further, the control unit 9 supplies / exhausts the compressed air supply / exhaust units 69A to 69C connected to the adsorption operation of the adsorption nozzle 51, the heating operation of the ceramic heater 52, the large cylinder 61, the small cylinder 58, and the stopper drive cylinder 67. The operation and the moving operation of the elevating unit 21 are controlled, and the load detected by the load cell 54 is output to the control unit 9.

次に、上記第3の実施形態におけるヘッドツール3の動作について、図14及び図15を用いて説明する。   Next, the operation of the head tool 3 in the third embodiment will be described with reference to FIGS. 14 and 15.

まず、ヘッドツール3を上記第1の実施形態におけるローカルリフロー実装方法において用いる場合は、図14において、小シリンダ58における加圧空気供給室65に圧縮空気給排気部69Aにより圧縮空気を給気して、この給気された圧縮空気の圧力によりガイド60内でロッド59をガイド60の内面に沿って上方向に移動させ、ロッド59の上端をロードセル54の下面に当接させ、さらに、ロードセル54を介して大シリンダ61におけるロッド62を押し上げ、ガイド63内でロッド62をガイド63の内面に沿って上方向に移動させる。このとき、大シリンダ61のロッド62の上下動制限用のストッパー64は、ロッド62の凹部62aの内側にはめ込まれておらず、ストッパー64がオフの状態となっており、ロッド62はガイド63の内面に沿ってガイド63内で自由に上下動可能な状態となっている。   First, when the head tool 3 is used in the local reflow mounting method in the first embodiment, compressed air is supplied to the pressurized air supply chamber 65 in the small cylinder 58 by the compressed air supply / exhaust unit 69A in FIG. The rod 59 is moved upward along the inner surface of the guide 60 in the guide 60 by the pressure of the supplied compressed air, the upper end of the rod 59 is brought into contact with the lower surface of the load cell 54, and the load cell 54 Then, the rod 62 in the large cylinder 61 is pushed up, and the rod 62 is moved upward along the inner surface of the guide 63 in the guide 63. At this time, the stopper 64 for restricting the vertical movement of the rod 62 of the large cylinder 61 is not fitted inside the recess 62 a of the rod 62, and the stopper 64 is in an off state. The guide 63 can freely move up and down along the inner surface.

次に、押し上げられ上方向に移動させられた大シリンダ61のロッド62の上面がガイド63の内側上面に当接し、ロッド62がガイド63の内面に沿ったロッド62の上下動の上端まで到達した後、図15に示すように、オフ状態となっている大シリンダ61のロッド62の上下動制限用のストッパー64を、圧縮空気給排気部69Cによりストッパー駆動シリンダ67に圧縮空気を供給することにより、ガイド63の孔63aを貫通させながらロッド62の凹部62aの内側にはめ込み、ストッパー64をオンの状態とさせる。   Next, the upper surface of the rod 62 of the large cylinder 61 pushed up and moved upward comes into contact with the inner upper surface of the guide 63, and the rod 62 reaches the upper end of the vertical movement of the rod 62 along the inner surface of the guide 63. Thereafter, as shown in FIG. 15, the stopper 64 for restricting the vertical movement of the rod 62 of the large cylinder 61 in the off state is supplied to the stopper drive cylinder 67 by the compressed air supply / exhaust portion 69C. Then, while passing through the hole 63a of the guide 63, it is fitted inside the recess 62a of the rod 62, and the stopper 64 is turned on.

その後、小シリンダ58における加圧空気供給室65への圧縮空気給排気部69Aによる圧縮空気の給気を停止し、大シリンダ61における加圧空気供給室66に圧縮空気給排気部69Bにより圧縮空気を給気しながら、小シリンダ58における加圧空気供給室65から圧縮空気給排気部69Aにより圧縮空気を排気し、加圧空気供給室66に給気された圧縮空気の圧力により、大シリンダ61のロッド62が押し下げられ、ロッド62の下部である細首部62bの下端に取り付けられたロードセル54が下方へ移動され、これによりロードセル54の下面に上端を当接している小シリンダ58のロッド59がロードセル54を介して押し下げられ、下方に移動される。   Thereafter, the supply of compressed air to the pressurized air supply chamber 65 in the small cylinder 58 by the compressed air supply / exhaust portion 69A is stopped, and the compressed air supply / exhaust portion 69B to the compressed air supply chamber 66 in the large cylinder 61 is compressed. The compressed air is exhausted from the pressurized air supply chamber 65 in the small cylinder 58 by the compressed air supply / exhaust portion 69A, and the large cylinder 61 is supplied by the pressure of the compressed air supplied to the pressurized air supply chamber 66. The rod 62 is pushed down, and the load cell 54 attached to the lower end of the narrow neck portion 62b, which is the lower portion of the rod 62, is moved downward. As a result, the rod 59 of the small cylinder 58 that is in contact with the lower surface of the load cell 54 It is pushed down via the load cell 54 and moved downward.

その後、小シリンダ58のロッド59の下端が、ガイド60の内側下端に当接し、この当接によりロッド59はガイド60を形成している軸57と一体構造となる。さらに、ロッド59が下方に押圧されることで、自重相殺スプリング55を介して下部フレーム56bに支えられているヘッドツール先端部50a全体が押し下げられ、自重相殺スプリング55がこの押し下げられる荷重により縮んだ状態となる。その後、大シリンダ61において、押し下げられたロッド62の凹部62aの内側上面が、ストッパー64の上部に当接し、この当接した位置にて、加圧空気供給室66に給気された圧縮空気の圧力により、ロッド62は下方へ押圧され固定された状態となる。なお、ロッド62とストッパー64の当接時の衝撃緩和のために、ロードセル54にて検出される荷重により、圧縮空気給排気部69Bにおいて加圧空気供給室66への圧縮空気の給気量が段階的に制御される。   Thereafter, the lower end of the rod 59 of the small cylinder 58 comes into contact with the inner lower end of the guide 60, and the rod 59 becomes an integral structure with the shaft 57 forming the guide 60 by this contact. Further, when the rod 59 is pressed downward, the entire head tool tip end portion 50a supported by the lower frame 56b is pushed down via the self-weight canceling spring 55, and the self-weight canceling spring 55 is contracted by the pressed load. It becomes a state. Thereafter, in the large cylinder 61, the inner upper surface of the depressed portion 62a of the pushed-down rod 62 comes into contact with the upper portion of the stopper 64, and the compressed air supplied to the pressurized air supply chamber 66 is brought into contact with the upper surface. Due to the pressure, the rod 62 is pressed downward and fixed. In order to reduce the impact when the rod 62 and the stopper 64 come into contact with each other, the amount of compressed air supplied to the pressurized air supply chamber 66 in the compressed air supply / exhaust portion 69B is reduced by the load detected by the load cell 54. It is controlled in stages.

なお、ここで、ロッド62の凹部62aの内側の軸方向の幅と、ストッパー64の上記軸方向の幅の関係をさらに詳細に説明すると、両者の幅の関係は、小シリンダ58のロッド59が押し上げられ、ロッド59がガイド60の内面に沿ってガイド60内で上方向に移動され、これにより大シリンダ61のロッド62がロードセル54を介して押し上げられ、ガイド63の内面に沿ってガイド63内で上方向に移動された後、ロッド62がロッド62の上面をガイド63の内側上面に当接するまで移動されたときに、ロッド62の凹部62aの内側にストッパー64をはめ込むことが可能であり、かつ、その後、大シリンダ61のロッド62が押し下げられ、ガイド63の内面に沿ってガイド63内で下方へ移動され、これにより小シリンダ58のロッド59がロードセル54を介して押し下げられ、ガイド60の内面に沿ってガイド60内で下方に移動され、ロッド59の下端がガイド60の内側下端に当接し、さらにロッド59が押圧されることにより、自重相殺スプリング55がこの押圧される力で縮められた状態とすることができ、この状態において、ロッド62の凹部62aの内側上面がストッパー64の上部に当接するように構成されている。   Here, the relationship between the axial width inside the recess 62 a of the rod 62 and the axial width of the stopper 64 will be described in more detail. The relationship between the widths of the rod 59 of the small cylinder 58 is as follows. The rod 59 is pushed up and moved upward in the guide 60 along the inner surface of the guide 60, whereby the rod 62 of the large cylinder 61 is pushed up via the load cell 54, and in the guide 63 along the inner surface of the guide 63. When the rod 62 is moved until the upper surface of the rod 62 comes into contact with the inner upper surface of the guide 63, the stopper 64 can be fitted inside the concave portion 62a of the rod 62. After that, the rod 62 of the large cylinder 61 is pushed down and moved downward in the guide 63 along the inner surface of the guide 63. 8 rod 59 is pushed down via the load cell 54 and moved downward in the guide 60 along the inner surface of the guide 60, the lower end of the rod 59 abuts on the inner lower end of the guide 60, and the rod 59 is further pressed. Thus, the self-weight canceling spring 55 can be brought into a contracted state by this pressing force, and in this state, the inner upper surface of the concave portion 62a of the rod 62 is configured to abut on the upper portion of the stopper 64. .

上記のような状態におけるヘッドツール50において、吸着ノズル51に電子部品1を吸着保持し、電子部品1と回路基板4の位置合わせの後、電子部品1を吸着ノズル51により吸着保持したままヘッドツール50が昇降部21により下降され、電子部品1の各半田バンプ1bが回路基板4の各半田部2に当接する。このとき、発生する当接荷重により、ヘッドツール先端部50aの上部における軸57と一体構造となっている小シリンダ58のロッド59の上端が、ロードセル54の荷重検出面を押圧することにより、ロードセル54において当接荷重が検出可能となる。   In the head tool 50 in the state as described above, the electronic component 1 is sucked and held by the suction nozzle 51, and after the electronic component 1 and the circuit board 4 are aligned, the electronic tool 1 is sucked and held by the suction nozzle 51. 50 is lowered by the elevating part 21, and each solder bump 1 b of the electronic component 1 comes into contact with each solder part 2 of the circuit board 4. At this time, due to the generated contact load, the upper end of the rod 59 of the small cylinder 58 integrated with the shaft 57 at the upper part of the head tool tip 50a presses the load detection surface of the load cell 54, whereby the load cell At 54, the contact load can be detected.

このようにしてロードセル54において当接荷重を検出することにより、電子部品1の各半田バンプ1bと回路基板4の各半田部2が当接したことを検出するとともに、ロードセル54より検出された当接荷重が制御部9に出力され、制御部9において予め設定された当接荷重となるように、制御部9により昇降部21が制御され、ロードセル54により検出される当接荷重が予め設定された当接荷重となるように昇降部21が制御される。   By detecting the contact load in the load cell 54 in this way, it is detected that each solder bump 1b of the electronic component 1 and each solder part 2 of the circuit board 4 are in contact, and the contact detected by the load cell 54 is detected. The elevating unit 21 is controlled by the control unit 9 and the contact load detected by the load cell 54 is set in advance so that the contact load is output to the control unit 9 and becomes a contact load preset in the control unit 9. The elevating unit 21 is controlled so that the contact load is increased.

次に、ヘッドツール50を従来のローカルリフロー実装方法において用いる場合は、図15において、上記第1の実施形態におけるローカルリフロー実装方法において用いられていた状態にあるヘッドツール50は、ストッパー64がオンされており、大シリンダ61における加圧空気供給室66に圧縮空気給排気部69Bにより圧縮空気が給気されている。   Next, when the head tool 50 is used in the conventional local reflow mounting method, the stopper 64 is turned on in the head tool 50 in the state used in the local reflow mounting method in the first embodiment in FIG. The compressed air is supplied to the pressurized air supply chamber 66 in the large cylinder 61 by the compressed air supply / exhaust portion 69B.

まず、この加圧空気供給室66への圧縮空気給気量を圧縮空気給排気部69Bにより段階的に減らして圧縮空気の給気を停止させた後、小シリンダ58における加圧空気供給室65に圧縮空気給排気部69Aにより圧縮空気の給気を開始する。これにより、図14に示すように、小シリンダ58のロッド59が押し上げられ、ガイド60内でロッド59がガイド60の内面に沿って上方向に移動され、ロッド59の上端がロードセル54の下面に当接し、さらに、ロードセル54を介して大シリンダ61におけるロッド62が押し上げられ、ガイド63内でロッド62がガイド63の内面に沿って上方向に移動する。   First, the amount of compressed air supplied to the pressurized air supply chamber 66 is gradually reduced by the compressed air supply / exhaust unit 69B to stop the supply of compressed air, and then the pressurized air supply chamber 65 in the small cylinder 58 is stopped. Then, the compressed air supply / exhaust section 69A starts supplying compressed air. As a result, as shown in FIG. 14, the rod 59 of the small cylinder 58 is pushed up, the rod 59 is moved upward along the inner surface of the guide 60 in the guide 60, and the upper end of the rod 59 is brought into contact with the lower surface of the load cell 54. Further, the rod 62 in the large cylinder 61 is pushed up through the load cell 54, and the rod 62 moves upward along the inner surface of the guide 63 in the guide 63.

その後、ロッド62の凹部62aの内側にはめ込まれているストッパー64を、圧縮空気給排気部69Cによりストッパー駆動シリンダ67に供給されていた圧縮空気を排気することにより、ロッド62の凹部62aの内側から抜き取り、オンされているストッパー64をオフとする。   Thereafter, the stopper 64 fitted inside the recess 62a of the rod 62 is exhausted from the inside of the recess 62a of the rod 62 by exhausting the compressed air supplied to the stopper drive cylinder 67 by the compressed air supply / exhaust portion 69C. The stopper 64 that has been extracted and turned on is turned off.

上記のような状態におけるヘッドツール50において、吸着ノズル51に電子部品1を吸着保持し、電子部品1と回路基板4の位置合わせの後、電子部品1を吸着ノズル51により吸着保持したままヘッドツール50が昇降部21により下降され、大シリンダ61の加圧空気供給室66、又は小シリンダ58の加圧空気供給室65に圧縮空気給排気部69A又は69Bにより圧縮空気が給気されることにより、ヘッドツール先端部50aが押し下げられ、電子部品1の各半田バンプ1bが回路基板4の各半田部2に押圧される。このとき、電子部品1を吸着保持している吸着ノズル51が回路基板4を押圧する荷重は、大シリンダ61における加圧用空気供給室66、又は小シリンダ58における加圧用空気供給室65に圧縮空気給排気部69A又は69Bにより給気された圧縮空気の圧力により、ロッド62、又はロッド59を介してロードセル54によって検出される押圧荷重が軸57を介して吸着ノズル51に伝わることにより発生される。なお、この場合、圧縮空気の圧力とロッド62、又はロッド59の上面の面積の積が押圧荷重となる。大きな押圧荷重を必要とする場合は大シリンダ61を用い、小さな押圧荷重を必要とする場合は小シリンダ58を用いる。   In the head tool 50 in the state as described above, the electronic component 1 is sucked and held by the suction nozzle 51, and after the electronic component 1 and the circuit board 4 are aligned, the electronic tool 1 is sucked and held by the suction nozzle 51. 50 is lowered by the elevating unit 21, and compressed air is supplied to the pressurized air supply chamber 66 of the large cylinder 61 or the pressurized air supply chamber 65 of the small cylinder 58 by the compressed air supply / exhaust unit 69A or 69B. The head tool tip 50 a is pushed down, and each solder bump 1 b of the electronic component 1 is pressed against each solder 2 of the circuit board 4. At this time, the load by which the suction nozzle 51 holding the electronic component 1 by suction presses the circuit board 4 is compressed air in the pressurization air supply chamber 66 in the large cylinder 61 or the pressurization air supply chamber 65 in the small cylinder 58. A pressure load detected by the load cell 54 via the rod 62 or the rod 59 is transmitted to the suction nozzle 51 via the shaft 57 due to the pressure of the compressed air supplied by the air supply / exhaust unit 69A or 69B. . In this case, the product of the pressure of the compressed air and the area of the upper surface of the rod 62 or the rod 59 is the pressing load. The large cylinder 61 is used when a large pressing load is required, and the small cylinder 58 is used when a small pressing load is required.

また、上記においてはヘッドツール50が大小2つのシリンダを有する場合について説明したが、要求される押圧荷重がある程度の範囲に限定される場合は、1つのシリンダのみを有するヘッドツールにより、上記同様に電子部品の実装を行うことができる。   In the above description, the head tool 50 has two large and small cylinders. However, when the required pressing load is limited to a certain range, the head tool having only one cylinder can be used in the same manner as described above. Electronic components can be mounted.

上記第3の実施形態によれば、ローカルリフロー実装装置にて用いられているタイプの空圧シリンダを有するヘッドツール3が、空圧シリンダを固定するための手段、例えば上記のように大シリンダ61のロッド62の凹部62aとストッパー64を有し、電子部品の実装装置がこのようなヘッドツール3を備えることにより、従来のローカルリフロー実装方法、及び上記第1の実施形態のローカルリフロー実装方法の両方の実装方法により、電子部品1を回路基板4に実装することが可能となる。   According to the third embodiment, the head tool 3 having a pneumatic cylinder of the type used in the local reflow mounting apparatus is provided with means for fixing the pneumatic cylinder, for example, the large cylinder 61 as described above. The rod 62 has a recess 62a and a stopper 64, and the electronic component mounting apparatus includes such a head tool 3, so that the conventional local reflow mounting method and the local reflow mounting method of the first embodiment can be realized. With both mounting methods, the electronic component 1 can be mounted on the circuit board 4.

これにより、例えば、電子部品1が高い接合精度が要求されないような汎用電子部品であり、この汎用電子部品を回路基板4へ実装する場合は、大シリンダ61のロッド62にストッパー64をオフとし、ガイド63内でロッド62が自由に上下動可能な状態とさせる。その後、大シリンダ61の加圧空気供給室66、又は小シリンダ58の加圧空気供給室65に圧縮空気を給気することにより、給気された圧縮空気の圧力を利用して、ロッド62、又はロッド59を介してロードセル54によって検出される押圧荷重が軸57を介して吸着ノズル51に伝わり、吸着ノズル51が押し下げられることにより、高い実装速度でもって、従来のローカルリフロー実装方法により、電子部品を実装することが可能となる。   Thereby, for example, the electronic component 1 is a general-purpose electronic component that does not require high joining accuracy, and when the general-purpose electronic component is mounted on the circuit board 4, the stopper 64 is turned off on the rod 62 of the large cylinder 61, The rod 62 is allowed to move freely up and down within the guide 63. Thereafter, by supplying compressed air to the pressurized air supply chamber 66 of the large cylinder 61 or the pressurized air supply chamber 65 of the small cylinder 58, the rod 62, Alternatively, the pressing load detected by the load cell 54 via the rod 59 is transmitted to the suction nozzle 51 via the shaft 57, and the suction nozzle 51 is pushed down, so that the conventional local reflow mounting method can be used at a high mounting speed. Components can be mounted.

それとともに、例えば、電子部品1が高い接合精度が要求されるようなハイエンド電子部品であり、このハイエンド電子部品を回路基板4へ実装する場合は、大シリンダ61におけるロッド62の凹部62aの内側にストッパー64をオンさせ、大シリンダ61の加圧空気供給室66に圧縮空気を供給することにより、ロッド62を下方に押し下げ、押し下げられたロッド62の凹部62aの内側上面を、ストッパー64の上部に当接させることにより、ロードセル54、ロッド62、ガイド63、及び上部フレーム56aを一体構造の状態とさせるとともに、大シリンダ61のロッド62によりロードセル54を介して小シリンダ58のロッド59が押し下げられることにより、ロッド59の下端がガイド60の内側下端に当接され、ヘッドツール先端部50a全体が一体構造の状態とされ、さらに押し下げられることで、自重相殺スプリング55を介して、ヘッドツール先端部50a全体が押し下げられた状態とさせることにより、上記ヘッドツール50を上記第1の実施形態におけるヘッドツール3と同様な構造状態のヘッドツールとさせることができる。このような状態のヘッドツール50において、昇降部21によるヘッドツール50の下降動作により、電子部品と回路基板の当接をロードセル54にて検出し、検出された当接荷重が予め設定された当接荷重となるように制御部9にて昇降部21が制御されることにより、高い接合精度でもって、上記第1の実施形態のローカルリフロー実装方法により、電子部品を実装することが可能となる。従って、電子部品に要求される回路基板への接合精度により実装方法を使い分けることができ、生産性と接合品質を両立させることが可能となる。   At the same time, for example, the electronic component 1 is a high-end electronic component that requires high bonding accuracy. When the high-end electronic component is mounted on the circuit board 4, the electronic component 1 is placed inside the recess 62 a of the rod 62 in the large cylinder 61. By turning on the stopper 64 and supplying compressed air to the pressurized air supply chamber 66 of the large cylinder 61, the rod 62 is pushed down, and the inner upper surface of the depressed portion 62a of the pushed-down rod 62 is placed above the stopper 64. By bringing them into contact with each other, the load cell 54, the rod 62, the guide 63, and the upper frame 56a are made into an integral structure, and the rod 59 of the small cylinder 58 is pushed down by the rod 62 of the large cylinder 61 through the load cell 54. Thus, the lower end of the rod 59 is brought into contact with the inner lower end of the guide 60, and the head When the entire tool tip 50a is in an integrated structure and is further pushed down, the entire head tool tip 50a is pushed down via the self-weight canceling spring 55, whereby the head tool 50 is moved to the first position. The head tool having the same structure as the head tool 3 in the first embodiment can be obtained. In the head tool 50 in such a state, the contact between the electronic component and the circuit board is detected by the load cell 54 by the lowering operation of the head tool 50 by the elevating unit 21, and the detected contact load is set in advance. By controlling the elevating unit 21 by the control unit 9 so as to be a contact load, it becomes possible to mount an electronic component with high bonding accuracy by the local reflow mounting method of the first embodiment. . Therefore, the mounting method can be properly used according to the bonding accuracy required for the electronic component to the circuit board, and both the productivity and the bonding quality can be achieved.

さらに、ヘッドツール50を上記第1の実施形態のローカルリフロー実装方法に対応可能な状態にあるストッパー64がオンされたヘッドツール50において、自重相殺スプリング55の縮み高さを一定の高さに管理することにより、吸着ノズル51の先端高さを一定に保つことができ、これにより電子部品1を回路基板4に当接させる際に、当接荷重制御を安定して行うことができ、電子部品の接合品質を安定させることが可能となる。   Further, in the head tool 50 in which the stopper 64 is turned on so that the head tool 50 can be adapted to the local reflow mounting method of the first embodiment, the contraction height of the self-weight canceling spring 55 is managed to be a constant height. By doing so, the height of the tip of the suction nozzle 51 can be kept constant, so that when the electronic component 1 is brought into contact with the circuit board 4, the contact load control can be stably performed. It becomes possible to stabilize the joining quality.

このため、上記第3の実施形態においては、ヘッドツール50において、大シリンダ61を構成している各構成部品の寸法精度とは別に、大シリンダ61のロッド62に設けた凹部62aとストッパー64の寸法精度を高め、さらに、ストッパー64のロッド62の凹部62aの内側へのはめ込み位置を大シリンダ61のガイド63の外側にて調整可能とすることにより、上記の自重スプリング55の縮み高さを一定の高さに管理することを可能としている。   For this reason, in the third embodiment, in the head tool 50, in addition to the dimensional accuracy of each component constituting the large cylinder 61, the recess 62a provided on the rod 62 of the large cylinder 61 and the stopper 64 are provided. The height of the self-weight spring 55 is kept constant by increasing the dimensional accuracy and making it possible to adjust the insertion position of the stopper 62 inside the recess 62a of the rod 62 outside the guide 63 of the large cylinder 61. It is possible to manage to the height of.

さらに、本発明の第4の実施形態にかかる電子部品の実装方法に用いられる実装装置は、図16に示すように、電子部品を吸着保持し回路基板上に実装する上記第3の実施形態におけるヘッドツール50を備え、上記第1の実施形態の電子部品実装装置201における電子部品が実装される回路基板を固定するステージ7を2つ備えるデュアルステージ仕様の電子部品実装装置202である。   Furthermore, the mounting apparatus used in the electronic component mounting method according to the fourth embodiment of the present invention is the same as the third embodiment in which the electronic component is sucked and held on the circuit board as shown in FIG. This is a dual-stage electronic component mounting apparatus 202 including the head tool 50 and two stages 7 for fixing the circuit board on which the electronic component is mounted in the electronic component mounting apparatus 201 of the first embodiment.

図16に示すように、電子部品実装装置202において、ウェハに格子状に形成された複数のICチップ73がICチップ供給部73に、複数のハイエンド電子部品71がパーツトレー5Aに、複数の汎用電子部品72がパーツトレー5Bにそれぞれ供給されて配置されている。また、パーツトレー5A及びパーツトレー5Bは、ステージ7A及びステージ7Bが固定されているスライドベース6A及び6B上に固定されている。なお、ハイエンド電子部品71及び汎用電子部品72は、上記第2の実施形態におけるハイエンド電子部品41及び汎用電子部品31と同様であり、ICチップ73は、ハイエンド電子部品71と同様に高い接合位置精度が要求される電子部品の一例である。   As shown in FIG. 16, in the electronic component mounting apparatus 202, a plurality of IC chips 73 formed in a lattice pattern on the wafer are provided in the IC chip supply unit 73, a plurality of high-end electronic components 71 are provided in the parts tray 5A, and a plurality of general-purpose components. Electronic components 72 are respectively supplied and arranged on the parts tray 5B. The parts tray 5A and parts tray 5B are fixed on slide bases 6A and 6B to which the stage 7A and stage 7B are fixed. The high-end electronic component 71 and the general-purpose electronic component 72 are the same as the high-end electronic component 41 and the general-purpose electronic component 31 in the second embodiment, and the IC chip 73 has the same high bonding position accuracy as the high-end electronic component 71. This is an example of an electronic component that is required.

また、ICチップ73、ハイエンド電子部品71、及び汎用電子部品72が実装される複数の回路基板4Aが、回路基板供給部76に供給されており、回路基板4Aの吸着保持による移動動作を行うローダー77により、この回路基板供給部76からの回路基板4Aの取出し及び各ステージ7A及び7Bへの回路基板4Aの供給が可能となっており、さらに、各電子部品が実装された回路基板4Aの各ステージ7A及び7Bからの取出し及び回路基板排出部78への回路基板4Aの排出も可能となっている。   In addition, a plurality of circuit boards 4A on which the IC chip 73, the high-end electronic component 71, and the general-purpose electronic component 72 are mounted are supplied to the circuit board supply unit 76, and the loader performs a moving operation by suction holding of the circuit board 4A. 77, the circuit board 4A can be taken out from the circuit board supply unit 76, and the circuit board 4A can be supplied to the stages 7A and 7B. Further, each circuit board 4A on which each electronic component is mounted is provided. Extraction from the stages 7A and 7B and discharge of the circuit board 4A to the circuit board discharge unit 78 are also possible.

また、上記第1の実施形態における電子部品実装装置201と同様に、ヘッドツール50はX方向移動機構22及び昇降部21により、各スライドベース6A及び6Bは各Y方向移動機構23により、それぞれ移動動作が可能となっている。   Similarly to the electronic component mounting apparatus 201 in the first embodiment, the head tool 50 is moved by the X-direction moving mechanism 22 and the elevating unit 21, and the slide bases 6A and 6B are moved by the Y-direction moving mechanisms 23, respectively. Operation is possible.

また、ICチップ供給部74に供給されているICチップ73は、各電極を有する面を上面に配置されており、反転機構の一例である吸着反転部75により各電極を有する面が吸着保持され、ICチップ73を吸着保持したままの状態で吸着反転部75が回転され、ICチップ73の各電極を有さない面である背面を上面とすることにより、このICチップ73の背面をヘッドツール50により吸着保持可能となる。   Further, the IC chip 73 supplied to the IC chip supply unit 74 has a surface having each electrode arranged on the upper surface, and the surface having each electrode is sucked and held by a suction reversing unit 75 which is an example of a reversing mechanism. The suction reversing unit 75 is rotated while the IC chip 73 is held by suction, and the back surface of the IC chip 73 that does not have each electrode is used as the top surface, so that the back surface of the IC chip 73 is the head tool. 50 makes it possible to hold by suction.

次に、このような構成の電子部品実装装置202において、ICチップ73、ハイエンド電子部品71、及び汎用電子部品72を回路基板4Aに実装する場合について説明する。   Next, the case where the IC chip 73, the high-end electronic component 71, and the general-purpose electronic component 72 are mounted on the circuit board 4A in the electronic component mounting apparatus 202 having such a configuration will be described.

まず、回路基板供給部76より、ローダー77により回路基板4Aを吸着保持して取り出し、各回路基板4Aを各ステージ7A及び7Bに供給し、固定する。次に、吸着反転部75を移動させ、ICチップ供給部74の中に配置されている1つのICチップ73を、吸着反転部75により吸着保持可能なように、吸着反転部75をそのICチップ73に対し位置合わせを行い、吸着反転部75を下降させ、ICチップ73を吸着保持し、上昇させて、ICチップ供給部74よりICチップ73を取り出す。それとともに、ヘッドツール50によりパーツトレー5Aにてハイエンド電子部品71を吸着保持して取り出し、ステージ7Aに固定されている回路基板4A上にハイエンド電子部品71を実装する。このとき、ヘッドツール50の大シリンダ61におけるロッド62の凹部62aの内側にストッパー64がオンされており、ヘッドツール本対部50b及びヘッドツール先端部50aがそれぞれ一体構造の状態となっており、ヘッドツール50は上記第3の実施形態における上記第1の実施形態のローカルリフロー実装方法に対応可能な状態となっている。   First, the circuit board 4A is sucked and held by the loader 77 from the circuit board supply unit 76, and the circuit boards 4A are supplied to the stages 7A and 7B and fixed. Next, the suction reversing unit 75 is moved so that the one IC chip 73 disposed in the IC chip supply unit 74 can be sucked and held by the suction reversing unit 75. 73, the suction reversing unit 75 is lowered, the IC chip 73 is sucked and held, lifted, and the IC chip 73 is taken out from the IC chip supply unit 74. At the same time, the high-end electronic component 71 is sucked and held by the parts tray 5A by the head tool 50, and the high-end electronic component 71 is mounted on the circuit board 4A fixed to the stage 7A. At this time, the stopper 64 is turned on inside the concave portion 62a of the rod 62 in the large cylinder 61 of the head tool 50, and the head tool main pair portion 50b and the head tool tip portion 50a are in an integrated structure, The head tool 50 is in a state compatible with the local reflow mounting method of the first embodiment in the third embodiment.

その後、吸着反転部75により吸着保持されているICチップ73を、吸着反転部75を回転させることにより、ICチップ73の背面を上面とさせる。それとともに、ヘッドツール50によりパーツトレー5Aにてハイエンド電子部品71を吸着保持して取り出し、ステージ7Bに固定されている回路基板4A上にハイエンド電子部品71を実装する。その後、ヘッドツール50を吸着反転部75の上方に移動させ、吸着反転部75により吸着保持されているICチップ73の背面をヘッドツール50により吸着保持するとともに、吸着反転部75によるICチップ73への吸着保持を解除し、ICチップ73の吸着反転部75からヘッドツール50への受け渡しを行う。その後、ヘッドツール50により、ステージ7Aに固定されている回路基板4AにICチップを実装する。   Thereafter, the IC chip 73 held by the suction reversing unit 75 is rotated so that the back surface of the IC chip 73 is the upper surface. At the same time, the high-end electronic component 71 is mounted on the circuit board 4A fixed to the stage 7B by sucking and holding the high-end electronic component 71 on the parts tray 5A by the head tool 50. Thereafter, the head tool 50 is moved above the suction reversing unit 75, the back surface of the IC chip 73 sucked and held by the suction reversing unit 75 is sucked and held by the head tool 50, and the IC chip 73 by the suction reversing unit 75 is moved to the IC chip 73. Is released from the suction inversion unit 75 of the IC chip 73 to the head tool 50. Thereafter, an IC chip is mounted on the circuit board 4A fixed to the stage 7A by the head tool 50.

さらに、その後、ヘッドツール50によりパーツトレー5Bにて汎用電子部品72を吸着保持して取り出し、ステージ7Aに固定されている回路基板4A上に汎用電子部品72を実装する。それとともに、ICチップ供給部73から吸着反転部75によりICチップ73を吸着保持して取り出す。このとき、ヘッドツール50の大シリンダ61におけるロッド62の凹部62aの内側にはストッパー64がオフの状態となっており、ヘッドツール50は上記第3の実施形態における従来のローカルリフロー実装方法に対応可能な状態となっている。   Further, after that, the general electronic component 72 is sucked and held by the parts tray 5B by the head tool 50, and the general electronic component 72 is mounted on the circuit board 4A fixed to the stage 7A. At the same time, the IC chip 73 is sucked and held by the suction reversing unit 75 from the IC chip supply unit 73. At this time, the stopper 64 is in an off state inside the concave portion 62a of the rod 62 in the large cylinder 61 of the head tool 50, and the head tool 50 corresponds to the conventional local reflow mounting method in the third embodiment. It is possible.

その後、ヘッドツール50によりパーツトレー5Bにて汎用電子部品72を吸着保持して取り出し、ステージ7Bに固定されている回路基板4A上に汎用電子部品72を実装する。それとともに、吸着反転部75により吸着保持されているICチップ73を、吸着反転部75を回転させることにより、ICチップ73の背面を上面とさせる。その後、上記と同様に、ヘッドツール50を吸着反転部75の上方に移動させ、吸着反転部75により吸着保持されているICチップ73の背面をヘッドツール50により吸着保持するとともに、吸着反転部75によるICチップ73への吸着保持を解除し、ICチップ73の吸着反転部75からヘッドツール50への受け渡しを行う。その後、ヘッドツール50により、ステージ7Bに固定されている回路基板4AにICチップを実装する。このヘッドツール50によるICチップ73の回路基板4Aへの実装とき、ヘッドツール50の大シリンダ61におけるロッド62の凹部62aの内側にストッパー64が再びオンされた状態となり、ヘッドツール50は上記第3の実施形態における上記第1の実施形態のローカルリフロー実装方法に対応可能な状態となっている。   Thereafter, the general electronic component 72 is picked up and held on the parts tray 5B by the head tool 50, and the general electronic component 72 is mounted on the circuit board 4A fixed to the stage 7B. At the same time, the IC chip 73 sucked and held by the suction reversing unit 75 is rotated so that the back surface of the IC chip 73 is the upper surface. Thereafter, in the same manner as described above, the head tool 50 is moved above the suction reversing unit 75, and the back surface of the IC chip 73 sucked and held by the suction reversing unit 75 is sucked and held by the head tool 50. Is released from the suction inversion unit 75 of the IC chip 73 to the head tool 50. Thereafter, an IC chip is mounted on the circuit board 4A fixed to the stage 7B by the head tool 50. When the IC chip 73 is mounted on the circuit board 4A by the head tool 50, the stopper 64 is turned on again inside the concave portion 62a of the rod 62 in the large cylinder 61 of the head tool 50, and the head tool 50 is in the state described above. In this embodiment, the local reflow mounting method of the first embodiment can be supported.

さらに、その後、各ICチップ73、各ハイエンド電子部品71、及び各汎用電子部品72が実装された各回路基板4Aを、ローダー77により、各ステージ7A及び7Bより取り出し、回路基板排出部78へ排出する。   Further, thereafter, each circuit board 4A on which each IC chip 73, each high-end electronic component 71, and each general-purpose electronic component 72 is mounted is taken out from each stage 7A and 7B by a loader 77 and discharged to a circuit board discharge unit 78. To do.

複数の回路基板4Aに対して、各回路基板4A毎に、これら上記の作業を繰り返して行い、各回路基板4A上に、ICチップ73、ハイエンド電子部品71、及び汎用電子部品72が実装される。   The above operations are repeated for each circuit board 4A, and the IC chip 73, the high-end electronic component 71, and the general-purpose electronic component 72 are mounted on each circuit board 4A. .

上記第4の実施形態によれば、回路基板4Aに実装される電子部品が、例えば、ICチップ73、ハイエンド電子部品71、及び汎用電子部品72のように、多種の電子部品である場合においても、電子部品実装装置202が上記第3の実施形態のヘッドツール50を備えていることにより、この電子部品実装装置202のみで、従来のローカルリフロー実装方法、及び上記第1の実施形態のローカルリフロー実装方法の両方に対応することができるため、高い接合精度が要求されるハイエンド電子部品71及びICチップ73に対しては、上記第1の実施形態のローカルリフロー実装方法により高い接合精度をもって、また、高い接合精度が要求されない汎用電子部品72に対しては、従来のローカルリフロー実装方法により高い実装速度でもって、各電子部品を回路基板4Aに実装することができる。従って、要求される各電子部品の接合精度に応じて、各電子部品の実装方法を使い分け、生産性と接合品質を両立可能な電子部品の実装装置を提供することが可能となる。   According to the fourth embodiment, even when the electronic components mounted on the circuit board 4A are various electronic components such as the IC chip 73, the high-end electronic component 71, and the general-purpose electronic component 72, for example. Since the electronic component mounting apparatus 202 includes the head tool 50 of the third embodiment, the conventional local reflow mounting method and the local reflow of the first embodiment can be performed only by the electronic component mounting apparatus 202. Since both mounting methods can be supported, the high-end electronic component 71 and the IC chip 73 that require high bonding accuracy have high bonding accuracy by the local reflow mounting method of the first embodiment. For general-purpose electronic components 72 that do not require high bonding accuracy, high mounting speed is achieved by the conventional local reflow mounting method. With, the respective electronic components can be mounted on a circuit board 4A. Therefore, according to the required joining accuracy of each electronic component, it is possible to provide an electronic component mounting apparatus that can achieve both productivity and joining quality by properly using the mounting method of each electronic component.

さらに、電子部品実装装置202が各回路基板4Aを固定するステージを複数、例えば、2つのステージ7A及び7Bを備えることにより、同じ実装方法が要求される各電子部品に対して、各回路基板4A上へ上記各電子部品を実装した後、別の実装方法が要求される別の各電子部品に対して、各回路基板4A上へ上記別の各電子部品を実装することができるため、各電子部品に要求される実装方法を切替えるために必要な動作であるヘッドツール50のロッド62の凹部62aへのストッパー64のオン及びオフの動作回数を少なくすることができ、このストッパー64のオン及びオフの動作による電子部品の実装作業に対する時間ロスを少なくすることができ、電子部品の実装作業に要する時間を短縮化することが可能となる。   Further, the electronic component mounting apparatus 202 includes a plurality of stages for fixing each circuit board 4A, for example, two stages 7A and 7B, so that each circuit board 4A is provided for each electronic component that requires the same mounting method. Since each electronic component can be mounted on each circuit board 4A with respect to each other electronic component for which another mounting method is required after mounting each electronic component above, The number of operations of turning on and off the stopper 64 to the recess 62a of the rod 62 of the head tool 50, which is an operation necessary for switching the mounting method required for the component, can be reduced. It is possible to reduce the time loss for the mounting operation of the electronic component due to the above operation, and it is possible to shorten the time required for the mounting operation of the electronic component.

次に、本発明の第5の実施形態は、上記第1の実施形態のローカルリフロー実装方法と従来の電子部品の実装方法である超音波実装方法を様々な順序で混在させることにより、様々な種類の電子部品の実装を行うものである。ここで超音波実装方法とは、接合母材の表面、つまり電子部品の各電極や回路基板の各電極等の各表面に超音波振動を付与することによって、電子部品の各電極と回路基板の各電極との接触面に摩擦を起こさせ、その摩擦熱で接合する電子部品の実装方法である。上記本発明の第5の実施形態について、以下の各実施例をもとに説明する。   Next, according to the fifth embodiment of the present invention, the local reflow mounting method according to the first embodiment and the ultrasonic mounting method which is a conventional electronic component mounting method are mixed in various orders, so that A type of electronic component is mounted. Here, the ultrasonic mounting method is to apply ultrasonic vibration to the surface of the bonding base material, that is, each surface of each electrode of the electronic component, each electrode of the circuit board, etc. This is a method of mounting an electronic component in which friction is caused on a contact surface with each electrode and bonding is performed by the frictional heat. The fifth embodiment of the present invention will be described based on the following examples.

まず、本発明の第5の実施形態における第1の実施例は、上記第1の実施形態のローカルリフロー実装方法により回路基板上にハイエンド電子部品の実装を行った後、上記ハイエンド電子部品が実装された上記回路基板に超音波実装方法により、電子部品の実装を行うものである。   First, in the first example of the fifth embodiment of the present invention, after the high-end electronic component is mounted on the circuit board by the local reflow mounting method of the first embodiment, the high-end electronic component is mounted. The electronic component is mounted on the above-described circuit board by an ultrasonic mounting method.

まず、上記第1の実施例における電子部品の実装方法を行う電子部品実装装置203について説明する。   First, the electronic component mounting apparatus 203 that performs the electronic component mounting method in the first embodiment will be described.

図17に示すように、電子部品実装装置203は、ハイエンド電子部品を吸着保持し回路基板に実装する上記第1の実施形態におけるヘッドツール3と、超音波実装方法により電子部品を実装する超音波ツール113を備え、回路基板104はスライドベース6上に固定されたステージ7に固定されている。また、ハイエンド電子部品の一例であるウェハに格子状に形成された複数のICチップ101がICチップ供給部73に供給されており、超音波実装方法により回路基板104に実装される複数の電子部品111がパーツトレー5に供給されて配置されている。   As shown in FIG. 17, the electronic component mounting apparatus 203 includes a head tool 3 in the first embodiment for sucking and holding high-end electronic components and mounting them on a circuit board, and an ultrasonic wave for mounting electronic components by an ultrasonic mounting method. A tool 113 is provided, and the circuit board 104 is fixed to a stage 7 fixed on the slide base 6. In addition, a plurality of IC chips 101 formed in a lattice pattern on a wafer, which is an example of a high-end electronic component, is supplied to an IC chip supply unit 73, and a plurality of electronic components mounted on the circuit board 104 by an ultrasonic mounting method. 111 is supplied to the parts tray 5 and arranged.

また、ICチップ101、及び電子部品111が実装される複数の回路基板104が、回路基板供給部76に供給されており、回路基板104の吸着保持による移動動作を行うローダー77によりこの回路基板供給部76からの回路基板104の取出し及びステージ7への回路基板104の供給が可能となっており、さらに、各電子部品が実装された回路基板104のステージ7からの取出し及び回路基板排出部78への回路基板104の排出も可能となっている。   Further, a plurality of circuit boards 104 on which the IC chip 101 and the electronic component 111 are mounted are supplied to the circuit board supply unit 76, and the circuit board is supplied by a loader 77 that performs a moving operation by holding the circuit board 104 by suction. The circuit board 104 can be taken out from the unit 76 and the circuit board 104 can be supplied to the stage 7. Further, the circuit board 104 on which each electronic component is mounted is taken out from the stage 7 and the circuit board discharging unit 78. It is also possible to discharge the circuit board 104.

また、上記第1の実施形態における電子部品実装装置201と同様に、ヘッドツール3はX方向移動機構22及び昇降部21により、超音波ツール113もこのX方向移動機構22及び昇降部21Aにより、さらに、各スライドベース6はY方向移動機構23により、それぞれ移動動作が可能となっている。   Similarly to the electronic component mounting apparatus 201 in the first embodiment, the head tool 3 is driven by the X-direction moving mechanism 22 and the lifting unit 21, and the ultrasonic tool 113 is also moved by the X-direction moving mechanism 22 and the lifting unit 21A. Further, each slide base 6 can be moved by the Y-direction moving mechanism 23.

また、ICチップ供給部74に供給されているICチップ101は、各電極を有する面を上面に配置されており、吸着反転部75により各電極を有する面が吸着保持され、ICチップ101を吸着保持したままの状態で吸着反転部75が回転され、ICチップ101の各電極を有さない面である背面を上面とすることにより、このICチップ101の背面をヘッドツール3により吸着保持可能となる。   The IC chip 101 supplied to the IC chip supply unit 74 has a surface having each electrode arranged on the upper surface, and the surface having each electrode is adsorbed and held by the adsorption inversion unit 75 to adsorb the IC chip 101. The suction reversing unit 75 is rotated while being held, and the back surface of the IC chip 101 that does not have each electrode is set as the upper surface, so that the back surface of the IC chip 101 can be sucked and held by the head tool 3. Become.

次に、このような構成の電子部品実装装置203において、ICチップ101、及び電子部品111を回路基板104に実装する場合における上記第1実施例の電子部品の実装方法について、詳細に説明する。   Next, the electronic component mounting method of the first embodiment when the IC chip 101 and the electronic component 111 are mounted on the circuit board 104 in the electronic component mounting apparatus 203 having such a configuration will be described in detail.

図18(a)に示すように、四角形プレート状の回路基板104は上面に複数の電極であるパッド104a及び104bを有しており、各パッド104aはICチップ101の複数の電極101aに接合可能であり、各パッド104bは電子部品111の複数の電極111aに接合可能となっている。   As shown in FIG. 18A, the rectangular plate-like circuit board 104 has pads 104a and 104b which are a plurality of electrodes on the upper surface, and each pad 104a can be bonded to the plurality of electrodes 101a of the IC chip 101. Each pad 104b can be bonded to a plurality of electrodes 111a of the electronic component 111.

図17において、このような回路基板104が複数供給されている回路基板供給部76より、ローダー77により回路基板104を吸着保持により取り出し、ステージ7に供給し、固定する。   In FIG. 17, the circuit board 104 is taken out by suction load from a circuit board supply unit 76 to which a plurality of such circuit boards 104 are supplied, and is supplied to the stage 7 and fixed.

次に、図17において、吸着反転部75を移動させ、ICチップ供給部74の中に配置されている四角形プレート状の1つのICチップ101を、吸着反転部75により吸着保持可能なように、吸着反転部75をそのICチップ73に対し位置合わせを行い、吸着反転部75を下降させ、ICチップ101を吸着保持した後、上昇させて、ICチップ供給部よりICチップ101を取り出す。その後、吸着反転部75により吸着保持されているICチップ101を、吸着反転部75を回転させることにより、ICチップ101の背面を上面とさせ、ヘッドツール3を吸着反転部75の上方に移動させ、吸着反転部75に吸着保持されているICチップ101の背面をヘッドツール3の吸着ノズル11により吸着保持するとともに、吸着反転部75によるICチップ101への吸着保持を解除し、ICチップ101の吸着反転部75からヘッドツール3への受け渡しを行う。   Next, in FIG. 17, the suction reversing unit 75 is moved so that one IC chip 101 in the shape of a square plate arranged in the IC chip supply unit 74 can be sucked and held by the suction reversing unit 75. The suction reversing unit 75 is aligned with the IC chip 73, the suction reversing unit 75 is lowered, the IC chip 101 is sucked and held, and then lifted, and the IC chip 101 is taken out from the IC chip supply unit. Thereafter, the IC chip 101 held by the suction reversing unit 75 is rotated by rotating the suction reversing unit 75 so that the back surface of the IC chip 101 is the upper surface and the head tool 3 is moved above the suction reversing unit 75. Then, the back surface of the IC chip 101 sucked and held by the suction reversing unit 75 is sucked and held by the suction nozzle 11 of the head tool 3, and the suction holding to the IC chip 101 by the suction reversing unit 75 is released, and the IC chip 101 Transfer from the suction reversal unit 75 to the head tool 3 is performed.

次に、図18(b)において、ヘッドツール3の吸着ノズル11により吸着保持されているICチップ101の各電極101a上に半田バンプ101bが形成されており、ICチップ101の各半田バンプ101bを回路基板104の各パッド104aに接合可能なように、ICチップ101を回路基板104に対して位置合わせする。   Next, in FIG. 18B, solder bumps 101 b are formed on the respective electrodes 101 a of the IC chip 101 that is sucked and held by the suction nozzle 11 of the head tool 3. The IC chip 101 is aligned with the circuit board 104 so that it can be bonded to each pad 104a of the circuit board 104.

その後、図18(c)に示すように、ICチップ101を吸着保持しているヘッドツール3の吸着ノズル11を下降させながら、ICチップ101の各半田バンプ101bを回路基板104の各パッド104aに当接させる。この当接の後、ヘッドツール3のセラミックヒータ12により回路基板104の各パッド104aに当接しているICチップ101の各半田バンプ101bが加熱されて溶融する。その後、セラミックヒータ12による加熱を停止し、溶融状態の半田に冷却ブローノズル19からのブローによる冷却を施すことにより、溶融された各半田バンプ101bが固化され、ICチップ101の各電極101aと回路基板104の各パッド104aが、各半田バンプ101bを介在させて接合される。なお、溶融状態の半田への冷却ブローノズル19による強制的な冷却に代えて、溶融された半田を自然冷却することにより半田を固化させてもよい。   Thereafter, as shown in FIG. 18C, the solder bumps 101b of the IC chip 101 are applied to the pads 104a of the circuit board 104 while the suction nozzle 11 of the head tool 3 holding the IC chip 101 is lowered. Make contact. After the contact, the solder bumps 101b of the IC chip 101 contacting the pads 104a of the circuit board 104 are heated and melted by the ceramic heater 12 of the head tool 3. Thereafter, the heating by the ceramic heater 12 is stopped, and the melted solder bumps 101b are solidified by cooling the melted solder by blowing from the cooling blow nozzle 19, and the respective electrodes 101a and circuits of the IC chip 101 are solidified. The pads 104a of the substrate 104 are joined with the solder bumps 101b interposed. Instead of forced cooling by the cooling blow nozzle 19 to the molten solder, the solder may be solidified by naturally cooling the molten solder.

その後、図18(d)に示すように、ヘッドツール3の吸着ノズル11によるICチップ101への吸着保持を解除し、ヘッドツール3を上昇させ、ICチップ101が回路基板104に実装される。   Thereafter, as shown in FIG. 18D, the suction holding of the head tool 3 to the IC chip 101 by the suction nozzle 11 is released, the head tool 3 is raised, and the IC chip 101 is mounted on the circuit board 104.

ここで、例えば、ICチップ101の各半田バンプ101bの表面、又は回路基板104の各パッド104a上にフラックスが供給されている場合には、フラックスを除去するためのフラックス洗浄を施す。このフラックス洗浄は、供給されたフラックスの種類により、必要ない場合もある。   Here, for example, when flux is supplied to the surface of each solder bump 101b of the IC chip 101 or each pad 104a of the circuit board 104, flux cleaning is performed to remove the flux. This flux cleaning may not be necessary depending on the type of supplied flux.

次に、図17において、超音波ツール113を移動させ、パーツトレー5の中に配置されている四角形プレート状の1つの電子部品111を、超音波ツール113により吸着保持可能なように、超音波ツール113をその電子部品111に対して位置合わせを行い、超音波ツール113を下降させ、電子部品111を吸着保持した後、上昇させて、パーツトレー5より電子部品111を取り出す。   Next, in FIG. 17, the ultrasonic tool 113 is moved so that one ultrasonic plate-shaped electronic component 111 arranged in the parts tray 5 can be sucked and held by the ultrasonic tool 113. The tool 113 is aligned with the electronic component 111, the ultrasonic tool 113 is lowered, the electronic component 111 is sucked and held, and then lifted, and the electronic component 111 is taken out from the parts tray 5.

次に、図19(e)に示すように、超音波ツール113により吸着保持されている電子部品111の各電極111a上に半田バンプ111bが形成されており、電子部品111の各半田バンプ111bを、ICチップ101が実装された回路基板104の各パッド104bに接合可能なように、電子部品111を回路基板104に対して位置合わせする。   Next, as shown in FIG. 19 (e), solder bumps 111 b are formed on the respective electrodes 111 a of the electronic component 111 sucked and held by the ultrasonic tool 113. The electronic component 111 is aligned with the circuit board 104 so as to be bonded to each pad 104b of the circuit board 104 on which the IC chip 101 is mounted.

その後、図19(f)に示すように、電子部品111を吸着保持している超音波ツール113を下降させながら、電子部品111の各半田バンプ111bを回路基板104の各パッド104bに押圧しながら、互いに当接状態となっている電子部品111の各半田バンプ111bの表面と回路基板104の各パッド104bの表面に、超音波ツール113により、超音波振動を付与し、これらの各当接表面に摩擦を起こさせる。この摩擦により発生する摩擦熱により、電子部品111の各半田バンプ111bと回路基板104の各パッド104bが接合される。   Thereafter, as shown in FIG. 19 (f), while lowering the ultrasonic tool 113 holding the electronic component 111, the solder bumps 111b of the electronic component 111 are pressed against the pads 104b of the circuit board 104. The ultrasonic tool 113 applies ultrasonic vibrations to the surfaces of the solder bumps 111b of the electronic component 111 and the surfaces of the pads 104b of the circuit board 104, which are in contact with each other. Causes friction. The solder bumps 111b of the electronic component 111 and the pads 104b of the circuit board 104 are joined by frictional heat generated by this friction.

その後、図19(g)に示すように、超音波ツール113による電子部品111への吸着保持を解除し、超音波ツール113を上昇させ、電子部品111が回路基板104に実装される。   Thereafter, as shown in FIG. 19G, the suction holding of the electronic tool 111 by the ultrasonic tool 113 is released, the ultrasonic tool 113 is raised, and the electronic component 111 is mounted on the circuit board 104.

以上のような電子部品の実装方法により、ICチップ101と電子部品111は、回路基板104に実装されることとなる。   With the electronic component mounting method as described above, the IC chip 101 and the electronic component 111 are mounted on the circuit board 104.

さらに、その後、ICチップ101、及び電子部品111が実装された回路基板104を、ローダー77により吸着保持することにより、回路基板104をステージ7より取り出し、回路基板排出部78へ排出する。   Further, the circuit board 104 on which the IC chip 101 and the electronic component 111 are mounted is sucked and held by the loader 77, thereby taking out the circuit board 104 from the stage 7 and discharging it to the circuit board discharge unit 78.

複数の回路基板104に対して、各回路基板104毎に、これら上記の作業を繰り返して行い、各回路基板104上に、ICチップ101及び電子部品111が実装される。   The above operations are repeated for each circuit board 104 for a plurality of circuit boards 104, and the IC chip 101 and the electronic component 111 are mounted on each circuit board 104.

上記第5の実施形態における上記第1実施例によれば、電子部品実装装置203が上記第1の実施形態のローカルリフロー実装方法を実施可能なヘッドツール3と、超音波実装方法を実施可能な超音波ツール113を備えていることにより、上記第1の実施形態のローカルリフロー実装方法により回路基板104上にICチップ101の実装を行った後、超音波実装方法により電子部品111の実装を行うことができるため、例えば、電子部品111が熱による影響を防止することが要求されるような電子部品である場合に、ICチップ101の実装時における半田溶融加熱による影響を電子部品111に対して与えることがないため、熱による影響を受けることなく電子部品111を回路基板104に実装することができる。また、例えば、ICチップ101の各半田バンプ101b上、又は回路基板104の各パッド104a上に、フラックスを供給する場合であり、かつそのフラックスをICチップ101実装後に除去する必要がある場合は、上記第1の実施形態のローカルリフロー実装方法により回路基板104上にICチップ101の実装を行った後、フラックス洗浄により供給されたフラックスを除去し、その後、超音波実装方法により電子部品111の実装を行うことができるため、フラックス洗浄時において、超音波実装方法により実装される電子部品111に対するフラックス洗浄液による影響、又はフラックス洗浄時に洗い落とされる微細な破片等の電子部品111への再付着等による影響を考慮する必要をなくすことができる。従って、上記のような影響の考慮を行う必要がある電子部品111、例えば、その実装時に防熱環境又は防水環境等が要求されるような電子部品を超音波実装方法により、高い接合位置精度が要求されるICチップのようなハイエンド電子部品とともに、回路基板へ混載して実装することが可能となる。   According to the first example of the fifth embodiment, the electronic component mounting apparatus 203 can perform the head tool 3 capable of performing the local reflow mounting method of the first embodiment and the ultrasonic mounting method. Since the ultrasonic tool 113 is provided, the IC chip 101 is mounted on the circuit board 104 by the local reflow mounting method of the first embodiment, and then the electronic component 111 is mounted by the ultrasonic mounting method. Therefore, for example, when the electronic component 111 is an electronic component that is required to be prevented from being affected by heat, the influence of solder melting and heating when the IC chip 101 is mounted on the electronic component 111. Therefore, the electronic component 111 can be mounted on the circuit board 104 without being affected by heat. Further, for example, when flux is supplied to each solder bump 101b of the IC chip 101 or each pad 104a of the circuit board 104, and when the flux needs to be removed after mounting the IC chip 101, After the IC chip 101 is mounted on the circuit board 104 by the local reflow mounting method of the first embodiment, the flux supplied by flux cleaning is removed, and then the electronic component 111 is mounted by the ultrasonic mounting method. Therefore, at the time of flux cleaning, due to the influence of the flux cleaning liquid on the electronic component 111 mounted by the ultrasonic mounting method, or due to reattachment to the electronic component 111 such as fine debris washed away at the time of flux cleaning The need to consider the effects can be eliminated. Therefore, the electronic component 111 that needs to consider the influence as described above, for example, an electronic component that requires a heat-proof environment or a waterproof environment at the time of mounting, requires high bonding position accuracy by the ultrasonic mounting method. Along with high-end electronic components such as an IC chip, it can be mounted on a circuit board in a mixed manner.

次に、本発明の第5の実施形態における第2実施例は、まず、超音波実装方法により回路基板104上に電子部品111の実装を行った後に、電子部品111が実装された回路基板104に上記第1の実施形態のローカルリフロー実装方法により、ハイエンド電子部品の一例であるICチップ101の実装を行うものである。つまり、超音波実装方法と上記第1の実施形態のローカルリフロー実装方法の順序を上記第5の実施形態における第1実施例に対して逆の順序とさせたものである。   Next, in the second example of the fifth embodiment of the present invention, the electronic component 111 is first mounted on the circuit substrate 104 by the ultrasonic mounting method, and then the circuit substrate 104 on which the electronic component 111 is mounted. In addition, the IC chip 101 which is an example of the high-end electronic component is mounted by the local reflow mounting method of the first embodiment. That is, the order of the ultrasonic mounting method and the local reflow mounting method of the first embodiment is reversed from the first example of the fifth embodiment.

上記第5の実施形態における上記第2実施例によれば、超音波実装方法により回路基板上104に電子部品111の実装を行った後に、電子部品111が実装された回路基板104に上記第1の実施形態のローカルリフロー実装方法により、ICチップ101の実装を行うため、超音波実装時に発生する超音波振動によるICチップ101に対する影響を考慮する必要をなくすことができる。従って、高い接合位置精度が要求されるICチップのようなハイエンド電子部品が、さらに振動に対する影響を考慮する必要があるような電子部品である場合に、超音波実装方法により実装される電子部品とともに、混載して回路基板への実装を行うことが可能となる。   According to the second example of the fifth embodiment, after the electronic component 111 is mounted on the circuit board 104 by the ultrasonic mounting method, the first circuit board is mounted on the circuit board 104 on which the electronic component 111 is mounted. Since the IC chip 101 is mounted by the local reflow mounting method of the embodiment, it is possible to eliminate the need to consider the influence on the IC chip 101 due to the ultrasonic vibration generated during the ultrasonic mounting. Therefore, when a high-end electronic component such as an IC chip that requires high bonding position accuracy is an electronic component that needs to consider the influence on vibration, together with the electronic component mounted by the ultrasonic mounting method It becomes possible to mount the circuit board in a mixed manner.

さらに、本発明の第5の実施形態における第3実施例は、まず、超音波実装方法により、電子部品と回路基板の接合部分の封止のための封止材を介して、上記回路基板上に上記電子部品を実装した後、一括リフロー実装方法により、上記電子部品が実装された上記回路基板上に汎用電子部品を半田を介しての仮接合を行い、その後、上記電子部品、上記汎用電子部品、及び上記回路基板に一括して熱を加えることにより、上記電子部品と上記回路基板の接合部分の上記封止材による封止を行うとともに、上記半田を介して仮接合されている上記汎用電子部品の上記半田を溶融することによる本接合が行われ実装される。その後、上記第1の実施形態のローカルリフロー実装方法により、上記電子部品と上記汎用電子部品が実装された上記回路基板に、ハイエンド電子部品の実装を行うものである。以下に、上記第3実施例の電子部品の実装方法について、詳細に説明する。   Further, in the third example of the fifth embodiment of the present invention, first, on the circuit board, a sealing material for sealing a joint portion between the electronic component and the circuit board is formed by an ultrasonic mounting method. After the electronic components are mounted on the circuit board, a general-purpose electronic component is temporarily joined to the circuit board on which the electronic components are mounted by a batch reflow mounting method, and then the electronic components and the general-purpose electronic devices are mounted. By applying heat collectively to the component and the circuit board, the joint part of the electronic component and the circuit board is sealed with the sealing material, and the general purpose is temporarily bonded via the solder The main joining is performed by melting the solder of the electronic component. Thereafter, high-end electronic components are mounted on the circuit board on which the electronic components and the general-purpose electronic components are mounted by the local reflow mounting method of the first embodiment. Hereinafter, the electronic component mounting method of the third embodiment will be described in detail.

図20(a)に示すように、四角形プレート状の回路基板124は上面に複数の電極であるパッド124a、124b及び124cを有しており、各パッド124aは超音波実装方法により回路基板124に実装される電子部品121の複数の電極121aに接合可能であり、各パッド124bは汎用電子部品131の複数の電極131aに接合可能であり、各パッド124cはハイエンド電子部品141の複数の電極141aに接合可能となっている。回路基板124の各パッド124a上及びその近傍を含む、回路基板124上の四角形プレート状の電子部品121が実装される部分に、非導電性の樹脂材料である封止材122が供給されており、また、電子部品121の各電極121a上にはAuバンプ121bが形成されている。まず、電子部品121の各電極121aを有さない面である背面を、超音波ツール123により吸着保持し、電子部品121の各Auバンプ121bを回路基板124の各パッド124aに接合可能なように、電子部品121を回路基板124に対して位置合わせする。   As shown in FIG. 20A, a rectangular plate-like circuit board 124 has pads 124a, 124b, and 124c, which are a plurality of electrodes, on the upper surface. Each pad 124a is formed on the circuit board 124 by an ultrasonic mounting method. The pads 124b can be bonded to the plurality of electrodes 131a of the general-purpose electronic component 131, and the pads 124c can be bonded to the plurality of electrodes 141a of the high-end electronic component 141. Can be joined. A sealing material 122, which is a non-conductive resin material, is supplied to a portion where the rectangular plate-shaped electronic component 121 on the circuit board 124 is mounted, including on and near each pad 124a of the circuit board 124. In addition, Au bumps 121 b are formed on the respective electrodes 121 a of the electronic component 121. First, the back surface of the electronic component 121 that does not have the electrodes 121a is sucked and held by the ultrasonic tool 123 so that the Au bumps 121b of the electronic component 121 can be bonded to the pads 124a of the circuit board 124. The electronic component 121 is aligned with the circuit board 124.

その後、図20(b)に示すように、電子部品121を吸着保持している超音波ツール123を下降させながら、電子部品121の各Auバンプ121bを回路基板124の各パッド124aに封止材122を介して押圧する。これにより、電子部品121の各Auバンプ121bと回路基板124の各パッド124aの間の封止材122が押し退けられ、電子部品121の各Auバンプ121bを回路基板124の各パッド124aに当接させて押圧し、互いに当接状態となっている電子部品121の各Auバンプ121bの表面と回路基板124の各パッド124aの表面に、超音波ツール123により、超音波振動を付与し、これらの各当接表面に摩擦を起こさせる。この摩擦により発生する摩擦熱により、電子部品121の各Auバンプ121bと回路基板124の各パッド124aが接合され、これらの接合部分は電子部品121と回路基板124の間に供給されている封止材122で覆われた状態となる。   After that, as shown in FIG. 20B, the Au bumps 121b of the electronic component 121 are applied to the pads 124a of the circuit board 124 while the ultrasonic tool 123 holding the electronic component 121 is lowered. Press through 122. Thereby, the sealing material 122 between each Au bump 121b of the electronic component 121 and each pad 124a of the circuit board 124 is pushed away, and each Au bump 121b of the electronic component 121 is brought into contact with each pad 124a of the circuit board 124. The ultrasonic tool 123 applies ultrasonic vibrations to the surfaces of the Au bumps 121b of the electronic components 121 and the surfaces of the pads 124a of the circuit board 124 that are pressed against each other. Cause friction on the contact surface. By the frictional heat generated by this friction, each Au bump 121b of the electronic component 121 and each pad 124a of the circuit board 124 are bonded, and these bonded portions are sealed supplied between the electronic component 121 and the circuit board 124. The state is covered with the material 122.

その後、超音波ツール123による電子部品121への吸着保持を解除し、超音波ツール123を上昇させ、電子部品121が回路基板124に実装される。   Thereafter, the suction holding of the electronic component 121 by the ultrasonic tool 123 is released, the ultrasonic tool 123 is raised, and the electronic component 121 is mounted on the circuit board 124.

次に、図20(c)に示すように、四角形プレート状の汎用電子部品131の各電極131a上に半田バンプ131bが形成されており、汎用電子部品131の各電極131aを有さない面である背面を、ツール133により吸着保持し、汎用電子部品131の各半田バンプ131bを回路基板124の各パッド124bに接合可能なように、汎用電子部品131を回路基板124に対して位置合わせする。   Next, as shown in FIG. 20C, solder bumps 131 b are formed on the electrodes 131 a of the rectangular plate-shaped general-purpose electronic component 131, and the general-purpose electronic component 131 does not have the electrodes 131 a. The general electronic component 131 is aligned with the circuit board 124 so that a certain back surface is sucked and held by the tool 133 and each solder bump 131b of the general electronic component 131 can be joined to each pad 124b of the circuit board 124.

その後、図20(d)に示すように、汎用電子部品131を吸着保持しているツール133を下降させ、汎用電子部品131の各半田バンプ131bを回路基板124の各パッド124bに押圧して仮接合を行う。回路基板124に複数の汎用電子部品131を実装する場合は、各汎用電子部品131に対して、各汎用電子部品131ごとに上記の作業を繰り返して行い、各汎用電子部品131を回路基板124に仮接合する。   Thereafter, as shown in FIG. 20D, the tool 133 holding the general-purpose electronic component 131 is lowered, and the solder bumps 131b of the general-purpose electronic component 131 are pressed against the pads 124b of the circuit board 124 to temporarily Join. When mounting a plurality of general-purpose electronic components 131 on the circuit board 124, the above-described operation is repeated for each general-purpose electronic component 131 for each general-purpose electronic component 131, and each general-purpose electronic component 131 is mounted on the circuit board 124. Temporary joining.

次に、図21(e)に示すように、接合部分が封止材122で覆われた状態で電子部品121が実装され、かつ汎用電子部品131が仮接合された回路基板124を、半田リフロー作業部に搬送し、半田リフロー作業部において、電子部品121、汎用電子部品131及び回路基板124が熱源により加熱され、汎用電子部品131の各半田バンプ131bが溶融されるとともに、電子部品121の封止材料122も加熱される。その後、加熱された電子部品121、汎用電子部品131及び回路基板124が冷却され、溶融された汎用電子部品131の各半田バンプ131bが固化し、汎用電子部品131の各電極131aを回路基板124の各パッド124bに各半田バンプ131bを介して本接合され、実装されるとともに、加熱された電子部品121の封止材122が固化し、電子部品121と回路基板124の接合部分である電子部品121の各Auバンプ121bと回路基板124の各パッド124aが封止材122により封止される。   Next, as shown in FIG. 21 (e), the circuit board 124 on which the electronic component 121 is mounted and the general-purpose electronic component 131 is temporarily bonded in a state where the bonding portion is covered with the sealing material 122 is solder reflowed. The electronic component 121, the general-purpose electronic component 131, and the circuit board 124 are heated by the heat source in the solder reflow working unit, and the solder bumps 131b of the general-purpose electronic component 131 are melted and the electronic component 121 is sealed. The stop material 122 is also heated. Thereafter, the heated electronic component 121, the general-purpose electronic component 131, and the circuit board 124 are cooled, the solder bumps 131b of the melted general-purpose electronic component 131 are solidified, and the electrodes 131a of the general-purpose electronic component 131 are connected to the circuit board 124. Each of the pads 124b is joined and mounted via the solder bumps 131b, and the encapsulant 122 of the heated electronic component 121 is solidified, so that the electronic component 121 which is a joint portion between the electronic component 121 and the circuit board 124 is solidified. Each Au bump 121 b and each pad 124 a of the circuit board 124 are sealed with a sealing material 122.

次に、図21(f)において、四角形プレート状のハイエンド電子部品141の各電極141a上に半田バンプ141bが形成されており、ハイエンド電子部品141の各電極141aを有さない面である背面を、ヘッドツール3の吸着ノズル11により吸着保持し、ハイエンド電子部品141の各半田バンプ141bを、電子部品121と汎用電子部品131が実装された回路基板124の各パッド124cに接合可能なように、ハイエンド電子部品141を回路基板124に対して位置合わせする。   Next, in FIG. 21F, a solder bump 141b is formed on each electrode 141a of the rectangular plate-shaped high-end electronic component 141, and the back surface, which is a surface that does not have each electrode 141a of the high-end electronic component 141, is shown. The solder bump 141b of the high-end electronic component 141 is sucked and held by the suction nozzle 11 of the head tool 3 so that the solder bump 141b of the high-end electronic component 141 can be joined to each pad 124c of the circuit board 124 on which the electronic component 121 and the general-purpose electronic component 131 are mounted. The high-end electronic component 141 is aligned with the circuit board 124.

その後、図21(g)に示すように、ハイエンド電子部品141を吸着保持しているヘッドツール3の吸着ノズル11を下降させながら、ハイエンド電子部品141の各半田バンプ141bを回路基板124の各パッド124cに当接させる。この当接の後、ヘッドツール3のセラミックヒータ12により回路基板124の各パッド124cに当接しているハイエンド電子部品141の各半田バンプ141bが加熱されて溶融する。その後、セラミックヒータ12による加熱を停止した後、溶融状態の各半田バンプ141bに冷却ブローノズル19からのブローによる冷却を施すことにより、溶融された各半田バンプ141bが固化され、ハイエンド電子部品141の各電極141aと回路基板124の各パッド124cが、各半田バンプ141bを介在させて接合される。なお、溶融状態の各半田バンプ141bへの冷却ブローノズル19による強制的な冷却に代えて、溶融された各半田バンプ141bを自然冷却することにより固化させてもよい。   Thereafter, as shown in FIG. 21G, the solder bumps 141b of the high-end electronic component 141 are moved to the pads of the circuit board 124 while the suction nozzle 11 of the head tool 3 holding the high-end electronic component 141 is lowered. 124c. After this contact, the solder bumps 141b of the high-end electronic component 141 in contact with the pads 124c of the circuit board 124 are heated and melted by the ceramic heater 12 of the head tool 3. Thereafter, after the heating by the ceramic heater 12 is stopped, the melted solder bumps 141b are cooled by blow from the cooling blow nozzle 19, whereby the melted solder bumps 141b are solidified, and the high-end electronic component 141 is Each electrode 141a and each pad 124c of the circuit board 124 are joined with each solder bump 141b interposed. Instead of forced cooling by the cooling blow nozzle 19 to each molten solder bump 141b, the molten solder bump 141b may be solidified by natural cooling.

その後、図21(h)に示すように、ヘッドツール3の吸着ノズル11によるハイエンド電子部品141への吸着保持を解除し、ヘッドツール3を上昇させ、ハイエンド電子部品141が回路基板124に実装される。   Thereafter, as shown in FIG. 21H, the suction holding of the high-end electronic component 141 by the suction nozzle 11 of the head tool 3 is released, the head tool 3 is raised, and the high-end electronic component 141 is mounted on the circuit board 124. The

以上のような電子部品の実装方法により、電子部品121と汎用電子部品131及びハイエンド電子部品141は、回路基板124に実装されることとなる。   The electronic component 121, the general-purpose electronic component 131, and the high-end electronic component 141 are mounted on the circuit board 124 by the electronic component mounting method described above.

上記第5の実施形態における上記第3実施例によれば、上記第2実施例による効果に加えて、さらに、超音波実装方法により回路基板124に接合された電子部品121の接合部分への封止材122による封止と、回路基板124へ仮接合された汎用電子部品131の一括リフローによる本接合を、一括して各電子部品と回路基板を熱源により加熱することにより、同時的に行うことができるため、回路基板に混載される各電子部品が、汎用電子部品、超音波実装方法により実装されかつ接合部分の封止が必要な電子部品、及び高い接合位置精度が要求されるハイエンド電子部品である場合に、各電子部品の回路基板への実装時間を短縮化することが可能となる。   According to the third example of the fifth embodiment, in addition to the effects of the second example, the sealing of the electronic component 121 bonded to the circuit board 124 by the ultrasonic mounting method is further performed. Sealing with the fixing material 122 and main joining by batch reflow of the general-purpose electronic components 131 temporarily joined to the circuit board 124 are performed simultaneously by heating each electronic component and the circuit board together with a heat source. Therefore, each electronic component mixedly mounted on a circuit board is a general-purpose electronic component, an electronic component that is mounted by an ultrasonic mounting method and requires a sealing of a bonding portion, and a high-end electronic component that requires high bonding position accuracy. In this case, it is possible to shorten the mounting time of each electronic component on the circuit board.

なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。   It is to be noted that, by appropriately combining arbitrary embodiments of the various embodiments described above, the effects possessed by them can be produced.

1…電子部品、1a…電極、1b…半田バンプ、2…半田部、3…ヘッドツール、3a…ヘッドツール先端部、3b…ヘッドツール本体部、4…回路基板、4A…回路基板、4a…パッド、5…パーツトレー、5A…パーツトレー、5B…パーツトレー、6…スライドベース、6A…スライドベース、6B…スライドベース、7…ステージ、7A…ステージ、7B…ステージ、8…レベリングステージ、9…制御部、11…吸着ノズル、12…セラミックヒータ、13…ウォータージャケット、14…ロードセル、15…自重相殺スプリング、16…フレーム、16a…上部フレーム、16b…下部フレーム、16c…中間フレーム、16d…孔、17…軸、17a…軸上部、17b…軸下部、17c…段部、18…スプリング受部、19…冷却ブローノズル、21…昇降部、21A…昇降部、21a…ボールねじ軸、21b…ナット部、21m…モータ、22…X方向移動機構、23…Y方向移動機構、31…汎用電子部品、31a…電極、31b…半田バンプ、32…フラックス部、33…ツール、34…回路基板、34a…パッド、34b…パッド、35…供給ノズル、41…ハイエンド電子部品、41a…電極、41b…半田バンプ、42…フラックス部、45…供給ノズル、51…吸着ノズル、52…セラミックヒータ、53…ウォータージャケット、54…ロードセル、55…自重相殺スプリング、56…フレーム、56a…上部フレーム、56b…下部フレーム、56c…中間フレーム、56d…孔、57…軸、57a…軸上部、57b…軸下部、57c…段部、58…小シリンダ、59…ロッド、60…ガイド、61…大シリンダ、62…ロッド、62a…凹部、62b…細首部、63…ガイド、63a…孔、64…ストッパー、65…加圧空気供給室、66…加圧空気供給室、67…ストッパー駆動シリンダ、68…スプリング受部、69A〜C…圧縮空気給排気部、70…冷却ブローノズル、71…ハイエンド電子部品、72…汎用電子部品、73…ICチップ、74…ICチップ供給部、75…吸着反転部、76…回路基板供給部、77…ローダー、78…回路基板排出部、81…電子部品、81a…電極、81b…半田バンプ、82…半田部、83…ヘッドツール、84…回路基板、84a…パッド、91…電子部品、91a…電極、91b…半田バンプ、92…半田部、93…ツール、94…回路基板、94a…パッド、101…ICチップ、101a…電極、101b…半田バンプ、104…回路基板、104a…パッド、104b…パッド、111…電子部品、111a…電極、111b…半田バンプ、113…超音波ツール、121…電子部品、121a…電極、121b…Auバンプ、122…封止材、123…超音波ツール、124…回路基板、124a…パッド、124b…パッド、124c…パッド、131…汎用電子部品、131a…電極、131b…半田バンプ、133…ツール、141…ハイエンド電子部品、141a…電極、141b…半田バンプ、201…電子部品実装装置、202…電子部品実装装置、203…電子部品実装装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic component, 1a ... Electrode, 1b ... Solder bump, 2 ... Solder part, 3 ... Head tool, 3a ... Head tool front-end | tip part, 3b ... Head tool main-body part, 4 ... Circuit board, 4A ... Circuit board, 4a ... Pad, 5 ... Parts tray, 5A ... Parts tray, 5B ... Parts tray, 6 ... Slide base, 6A ... Slide base, 6B ... Slide base, 7 ... Stage, 7A ... Stage, 7B ... Stage, 8 ... Leveling stage, 9 Control unit, 11 ... Adsorption nozzle, 12 ... Ceramic heater, 13 ... Water jacket, 14 ... Load cell, 15 ... Self-weight canceling spring, 16 ... Frame, 16a ... Upper frame, 16b ... Lower frame, 16c ... Intermediate frame, 16d ... Hole, 17 ... shaft, 17a ... shaft upper portion, 17b ... shaft lower portion, 17c ... stepped portion, 18 ... spring receiving portion, 19 ... Rejection blow nozzle, 21 ... Lifting part, 21A ... Lifting part, 21a ... Ball screw shaft, 21b ... Nut part, 21m ... Motor, 22 ... X direction moving mechanism, 23 ... Y direction moving mechanism, 31 ... General-purpose electronic component, 31a ... Electrode, 31b ... Solder bump, 32 ... Flux part, 33 ... Tool, 34 ... Circuit board, 34a ... Pad, 34b ... Pad, 35 ... Supply nozzle, 41 ... High-end electronic component, 41a ... Electrode, 41b ... Solder bump, 42 ... Flux part, 45 ... Supply nozzle, 51 ... Suction nozzle, 52 ... Ceramic heater, 53 ... Water jacket, 54 ... Load cell, 55 ... Self-weight canceling spring, 56 ... Frame, 56a ... Upper frame, 56b ... Lower frame, 56c ... intermediate frame, 56d ... hole, 57 ... shaft, 57a ... upper shaft, 57b ... lower shaft, 57c ... step, 5 ... Small cylinder, 59 ... Rod, 60 ... Guide, 61 ... Large cylinder, 62 ... Rod, 62a ... Recess, 62b ... Narrow neck, 63 ... Guide, 63a ... Hole, 64 ... Stopper, 65 ... Pressurized air supply chamber, 66 ... Pressurized air supply chamber, 67 ... Stopper drive cylinder, 68 ... Spring receiving part, 69A-C ... Compressed air supply / exhaust part, 70 ... Cooling blow nozzle, 71 ... High-end electronic component, 72 ... General-purpose electronic component, 73 ... IC chip 74... IC chip supply unit 75. Adsorption reversal unit 76. Circuit board supply unit 77. Loader 78. Circuit board discharge unit 81. Electronic component 81 a. Electrode 81 b Solder bump 82. Solder part, 83 ... head tool, 84 ... circuit board, 84a ... pad, 91 ... electronic component, 91a ... electrode, 91b ... solder bump, 92 ... solder part, 93 ... tool, 94 times Road board, 94a ... pad, 101 ... IC chip, 101a ... electrode, 101b ... solder bump, 104 ... circuit board, 104a ... pad, 104b ... pad, 111 ... electronic component, 111a ... electrode, 111b ... solder bump, 113 ... Ultrasonic tool, 121 ... electronic component, 121a ... electrode, 121b ... Au bump, 122 ... sealing material, 123 ... ultrasonic tool, 124 ... circuit board, 124a ... pad, 124b ... pad, 124c ... pad, 131 ... general purpose Electronic components 131a ... electrodes 131b ... solder bumps 133 ... tools 141 ... high-end electronic components 141a ... electrodes 141b ... solder bumps 201 ... electronic component mounting devices 202 ... electronic component mounting devices 203 ... electronic component mountings apparatus.

Claims (3)

複数の突起電極を有する電子部品を部品保持部材にて吸着保持し、複数の基板電極を有する基板を実装ステージ上に保持する工程と、部品保持部材を移動させて突起電極と基板電極の位置合わせを行った後、部品保持部材を下降動作させて突起電極を基板電極に当接させる工程と、電子部品を加熱して突起電極を溶融させる工程と、突起電極の溶融後冷却して両電極を接合する工程とを有する電子部品実装方法において、
突起電極を基板電極に当接させた後、突起電極の加熱溶融工程で、予め設定された部品保持部材の熱による伸び量の変化データに基づいて、部品保持部材の熱膨張量を補正するように、部品保持部材の高さを位置制御し、加熱停止後の冷却工程で、予め設定された部品保持部材の熱による縮み量の変化データに基づいて、部品保持部材の熱収縮量を補正するように、部品保持部材の高さを位置制御するとともに、突起電極の加熱溶融工程にて、突起電極の溶融開始を当接荷重の減少として検出し、その後、電子部品を吸着保持している部品保持部材を微小に振動動作させることを特徴とする電子部品実装方法。
A process of holding an electronic component having a plurality of protruding electrodes by suction with a component holding member and holding a substrate having a plurality of substrate electrodes on a mounting stage, and aligning the protruding electrode and the substrate electrode by moving the component holding member After the process, the component holding member is lowered to bring the protruding electrode into contact with the substrate electrode, the electronic component is heated to melt the protruding electrode, and the protruding electrode is melted and cooled to cool both electrodes. In an electronic component mounting method having a step of bonding,
After the bump electrode is brought into contact with the substrate electrode, the thermal expansion amount of the component holding member is corrected in the heating and melting process of the bump electrode based on preset change data of the elongation amount of the component holding member due to heat. In addition, the height of the component holding member is controlled, and the amount of thermal contraction of the component holding member is corrected based on preset change data of the amount of shrinkage due to the heat of the component holding member in the cooling process after stopping heating. In this way, the position of the height of the component holding member is controlled, and in the heating and melting process of the protruding electrode, the melting start of the protruding electrode is detected as a decrease in the contact load, and then the electronic component is sucked and held An electronic component mounting method, wherein the holding member is vibrated minutely.
突起電極と基板電極がともに半田により形成されている、請求項1に記載の電子部品実装方法。   The electronic component mounting method according to claim 1, wherein both the protruding electrode and the substrate electrode are formed of solder. 複数の突起電極を有する電子部品を部品保持部材にて吸着保持し、複数の基板電極を有する基板を実装ステージ上に保持し、部品保持部材を移動させて突起電極と基板電極の位置合わせを行った後、部品保持部材を下降動作させて突起電極を基板電極に当接させ、電子部品を加熱して突起電極を溶融させた後、冷却して両電極を接合する電子部品実装装置において、
部品保持部材を昇降動作させてその高さ位置を調整する高さ位置調整手段と、
突起電極と基板電極の当接荷重を検出する荷重検出手段と、
電子部品を吸着保持している部品保持部材を上下方向又は横方向に微小に振動動作をさせる振動動作付与手段と、
加熱後の溶融による当接荷重の減少を荷重検出手段により検出した後、振動動作付与手段を動作させる制御手段とを備え
制御手段は、予め設定された部品保持部材の熱による伸び量の変化データおよび縮み量の変化データを保持しており、荷重検出手段による所定の当接荷重の検出にて突起電極と基板電極の当接状態を検出し、突起電極と基板電極との当接状態の検出後、突起電極の加熱溶融を行う際に、予め設定された部品保持部材の熱による伸び量の変化データに基づいて、部品保持部材の熱膨張量を補正するように、部品保持部材の高さ位置を高さ位置調整手段にて位置制御するとともに、加熱停止後の冷却を行う際に、予め設定された部品保持部材の熱による縮み量の変化データに基づいて、部品保持部材の熱収縮量を補正するように、部品保持部材の高さ位置を高さ位置調整手段にて位置制御することを特徴とする電子部品実装装置。
An electronic component having a plurality of protruding electrodes is sucked and held by a component holding member, a substrate having a plurality of substrate electrodes is held on a mounting stage, and the component holding member is moved to align the protruding electrodes and the substrate electrodes. After that, in the electronic component mounting apparatus in which the component holding member is moved down to bring the protruding electrode into contact with the substrate electrode, the electronic component is heated to melt the protruding electrode, and then cooled to join both electrodes.
A height position adjusting means for adjusting the height position by moving the component holding member up and down;
Load detecting means for detecting a contact load between the protruding electrode and the substrate electrode;
A vibration operation applying means for minutely vibrating the component holding member holding the electronic component in the vertical direction or the horizontal direction;
A control means for operating the vibration action applying means after detecting a decrease in the contact load due to melting after heating by the load detection means ,
The control means retains the change data of the extension amount and the shrinkage change data due to the heat of the component holding member set in advance, and the projection electrode and the substrate electrode are detected by detecting the predetermined contact load by the load detection means. After detecting the contact state and detecting the contact state between the protruding electrode and the substrate electrode, when performing heating and melting of the protruding electrode, based on the change data of the amount of elongation due to the heat of the preset component holding member, In order to correct the amount of thermal expansion of the component holding member, the height position of the component holding member is controlled by the height position adjusting means, and a preset component holding member is used when cooling after stopping the heating. based on the change data of the contraction amount due to the heat, so as to correct the amount of thermal contraction of the component holding member, an electronic characterized that you position control the height position of the component holding member at a height position adjusting means Component mounting equipment.
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