JP2012104508A

JP2012104508A - 電子部品実装装置及び電子部品実装方法

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Publication number: JP2012104508A
Application number: JP2010244318A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Fukuda; 謙一福田
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2010-10-14
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2012-05-31
Anticipated expiration: 2030-10-29
Also published as: JP5541093B2

Abstract

【課題】電子部品の基板に対する実装不良を防止することができる電子部品実装装置及び電子部品実装方法を提供する。
【解決手段】電子部品Ｅを収納する電子部品収納テープ１０の電子部品Ｅを基板２４に実装する電子部品実装装置１４であって、収納穴内の湿度を表示する湿度表示部２２の湿度表示を認識する認識部２８と、認識部２８による湿度表示の認識に基づいて収納穴に収納された電子部品Ｅの品質の良・不良を判定する品質判定部３０と、を有し、品質判定部３０により品質が良であると判定された電子部品Ｅを基板２４に実装する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、電子部品を基板に実装するための電子部品実装装置及び電子部品実装方法に関する。

近年、半導体を中心とした電子部品の需要が大幅に伸びている。こうした需要の大幅な伸長に伴い、電子部品の実装時に、電子部品の吸湿を原因とした実装不良が多発している。このため、このような実装不良を防止するため、湿度感知に関するモイスチャー・センシティブ・レベル（ＭＳＬ）対応が標準化されてきている。

特開２００３−９５２１６号公報

上記従来技術では、アルミ袋内に湿度インジケータを封入した場合でも、電子部品収納テープを巻き取ったリールをアルミ袋から取り出すと、電子部品収納テープの収納穴に収納されている電子部品の湿度を検知することができない。また、リールを実装機に装着して使用した場合でも、想定外のトラブルやオペレータのミスなどで長時間、実装機に装着され続けているときの電子部品の吸湿保証は不可能になる。このため、電子部品が吸湿した状態で基板に実装されることになり、実装不良が発生する。

そこで、本発明は、上記問題に鑑み、電子部品の基板に対する実装不良を防止することができる電子部品実装装置及び電子部品実装方法を提供することを目的とする。

本発明は、電子部品を収納する電子部品収納テープの前記電子部品を基板に実装する電子部品実装装置であって、前記収納穴内の湿度を表示する湿度表示部の湿度表示を認識する認識部と、前記認識部による前記湿度表示の認識に基づいて前記収納穴に収納された前記電子部品の品質の良・不良を判定する品質判定部と、を有し、前記品質判定部により品質が良であると判定された前記電子部品を前記基板に実装することを特徴とする。

本発明によれば、認識部による湿度表示の認識に基づいて収納穴に収納された電子部品の品質の良・不良が品質判定部により判定される。そして、品質判定部により品質が良であると判定された電子部品が基板に実装される。これにより、品質不良の電子部品が基板に実装されることを防止できるため、電子部品の実装不良を防止できる。

前記電子部品収納テープを開封した後から経過した待機期間を計測する時間計測部を有し、前記時間計測部による計測結果が前記電子部品の許容待機期間を超過したときに、前記湿度表示の認識に基づいた前記品質判定部の判定結果にかかわらず、前記許容待機期間を超過した前記電子部品を前記基板に実装しないことが好ましい。

これによれば、時間計測部による計測結果が電子部品の許容待機期間を超過したときに、湿度表示の認識に基づいた品質判定部の判定結果にかかわらず、許容待機期間を超過した電子部品が基板に実装されない。これにより、電子部品の経時変化に伴う品質不良の発生を抑制することができる。また、電子部品の経時管理を徹底させることができる。

前記電子部品の待機期間が所定のタイミングとなるときに報知する報知部を有することが好ましい。

これによれば、電子部品の待機期間の経過を現場の技術者に知らせることができる。これにより、経時変化に伴う品質不良の電子部品を基板に実装される前に容易に発見することができる。

前記湿度表示部は、前記収納穴内の湿度を色で表示する湿度インジケータであり、前記品質判定部は、前記認識部で認識された前記湿度インジケータの色表示に基づいて前記電子部品の品質の良・不良を判定する制御部で構成されていることが好ましい。

また、本発明は、電子部品を収納する電子部品収納テープの前記電子部品を基板に実装する電子部品実装方法であって、前記収納穴内の湿度を表示する湿度表示部の湿度表示を認識部により認識する認識工程と、前記認識工程の前記湿度表示の認識に基づいて前記収納穴に収納された前記電子部品の品質の良・不良を品質判定部によって判定する品質判定工程と、前記品質判定工程により品質が良であると判定された前記電子部品を実装部によって前記基板に実装する実装工程と、を有することを特徴とする。

前記電子部品収納テープを開封した後から経過する待機期間を時間計測部によって計測する計測工程を有し、前記実装工程では、前記時間計測部による計測結果が前記電子部品の許容待機期間を超過したときに、前記湿度表示の認識に基づいた前記品質判定工程での判定結果にかかわらず、前記許容待機期間を超過した前記電子部品が前記実装部によって前記基板に実装されないことが好ましい。

前記電子部品の待機期間が所定のタイミングとなるときに報知部が報知する報知工程を有することが好ましい。

前記湿度表示部として、前記収納穴内の湿度を色で表示する湿度インジケータを使用し、前記品質判定工程では、前記認識部で認識された前記湿度インジケータの色表示に基づいて前記電子部品の品質の良・不良を制御部で判定することが好ましい。

本発明によれば、電子部品の基板に対する実装不良を防止することができる。

本発明の第１実施形態に係る電子部品実装装置の説明図である。電子部品実装装置と供給側のテープ搬送用スプロケットと巻き取り側のテープ搬送用スプロケットと電子部品収納テープとの位置関係を示した説明図である。本発明の第１実施形態に係る電子部品実装装置のブロック図である。本発明の第２実施形態に係る電子部品実装装置の説明図である。本発明の第２実施形態に係る電子部品実装装置のブロック図である。

本発明の第１実施形態の電子部品実装装置及び電子部品実装方法について、図面を参照して説明する。

先ず、実装対象となる電子部品が収納されている電子部品収納テープについて説明する。図１に示すように、電子部品収納テープ１０は、電子部品Ｅを収納するための収納穴１６を有するテープ本体１２と、収納穴１６を密閉する透明のカバーテープ１７と、を有している。電子部品Ｅは、樹脂モールド電子部品であり、例えば、半導体チップが該当する。テープ本体１２は、例えば、ポリエチレンテレフタラート、ポリスチレン、ポリカーボネートなどで構成されている。カバーテープ１７は、ポリエチレンテレフタラートで構成されている。テープ本体１２とカバーテープ１７との間には溶着層（例えば、ポリエチレン）が介在しており、この溶着層が熱溶着することによってテープ本体１２とカバーテープ１７とが相互に接着されている。

収納穴１６は凹部状に形成されており、収納穴１６に電子部品Ｅが収納される。また、収納穴１６の底部には、収納穴１６の湿度を色で表示する湿度インジケータ２２が配置されている。湿度インジケータ２２は、厚紙に対し印刷や塗布により形成される従来から周知の印刷物であり、例えば、株式会社ＫＮラボラトリーズのものが用いられる。湿度インジケータ２２は、所定の湿度以上の場合には、赤色系に変化し、所定の湿度未満の場合には、青色系に変化する。また、湿度インジケータ２２は、用途により可逆性または不可逆性のいずれかを選択すればよい。

電子部品Ｅは、湿度管理された部屋で作製され、元々吸湿していない。テーピング後にカバーテープ１７に穴があいたり、カバーテープ１７が剥がれたり、後天的に問題が発生したときに、湿度インジケータ２２の色が変化する。例えば、当初の収納穴１６内の湿度が所定の湿度未満であれば、湿度インジケータ２２の色は青色となり、収納穴１６内の湿度が所定の湿度以上になると、湿度インジケータ２２の色は赤色に変化する。このように、湿度インジケータ２２が、収納穴１６内の湿度を色で表示する構成であるため、電子部品収納テープ１０の外部から収納穴１６内の湿度を視覚により瞬時に認識することができる。これにより、収納穴１６内の湿度を容易に確認できる。

上記電子部品収納テープ１０は、リール（図示省略）に巻き取られた状態になっており、電子部品収納テープ１０に収納された電子部品Ｅを基板２４上に実装するときには、供給側のテープ搬送用スプロケット２６（図２参照）が回転することにより、電子部品収納テープ１０がリールから繰り出される。

電子部品実装装置１４は、湿度インジケータ２２の色表示を判別するためのセンサ２８を備えている。センサ２８は、電子部品Ｅが実装されるよりも前に配置されている。センサ２８は透明のカバーテープ１７を透過して色表示を認識する。このセンサ２８は、湿度インジケータ２２の色表示を判別するものであれば、種類を問わない。

図２に示すように、電子部品収納テープ１０は、供給側のテープ搬送用スプロケット２６が回転することにより供給され、巻き取り側のテープ搬送用スプロケット２６’に巻き取られていく。センサ２８が収納穴１６の真上に配置されており、電子部品収納テープ１０が移動するに伴い、収納穴１６に配置されている湿度インジケータ２２がセンサ２８の真下を横切るため、湿度インジケータ２２の色表示をセンサ２８で検知することができる。なお、湿度インジケータ２２の色表示をセンサ２８で検知するために、湿度インジケータ２２が電子部品Ｅに干渉しない位置に配置されている。

また、電子部品実装装置１４は、センサ２８による湿度インジケータ２２の色表示の検知結果に基づいて、電子部品Ｅの良・不良を判定するための制御部３０を備えている。図３に示すように、制御部３０は、ＲＯＭ３０Ａと、ＣＰＵ３０Ｂと、を有している。ＲＯＭ３０Ａには、湿度インジケータ２２の色表示と電子部品Ｅの良・不良とを対応付けたテーブルが格納されており、ＣＰＵ３０ＢはＲＯＭ３０Ａに格納された前記テーブルに基づいて電子部品Ｅの良・不良を判別する。上記例では、湿度インジケータ２２の色表示が青色であれば、電子部品Ｅの品質は良であると判断され、赤色であれば、電子部品Ｅの品質は不良であると判断される。このように、センサ２８により湿度インジケータ２２の色表示を検知して、その都度、湿度インジケータ２２の色表示の検知結果が検知信号として制御部３０に出力される。そして、制御部３０のＣＰＵ３０Ｂが、センサ２８からの検知信号とＲＯＭ３０Ａに格納されたテーブルとに基づいて、電子部品Ｅの品質を判別する。

電子部品実装装置１４は、電子部品収納テープ１０からカバーテープ１７を剥がす剥離機構（図示しない）を備えている。電子部品Ｅを大気にさらしている時間を極力短くするため、剥離機構は電子部品Ｅを基板２４に実装する直前の箇所に設けるのが好ましい。

また、電子部品実装装置１４は、良となる電子部品Ｅを収納穴１６から取り出して基板２４に実装するための吸着ヘッド３２を備えている。吸着ヘッド３２は、電子部品Ｅが実装される基板２４の近傍に配置されている。吸着ヘッド３２は、制御部３０により駆動制御されている。吸着ヘッド３２は、制御部３０によって良と判別された電子部品Ｅのみを収納穴１６から取り出して、基板２４に実装する。電子部品Ｅは基板２４に実装された後、基板２４の上方から絶縁樹脂を塗布することにより封止され、大気と遮断される。これにより、基板２４が湿度管理されていない部屋に移送された場合でも、基板２４上の電子部品Ｅが吸湿することを防止できる。

なお、吸着ヘッド３２は、制御部３０のＣＰＵ３０Ｂによって不良と判別された電子部品Ｅについては収納穴１６から取り出すことがない。不良と判断された電子部品Ｅは、電子部品収納テープ１０と共に下流側に移動していき、回収箱３４に移される。このとき、別途用意していた吸着ヘッド３２により、不良の電子部品Ｅを収納穴１６から取り出して、回収箱３４に移動させることが好ましい。なお、不良の電子部品Ｅを収納穴１６から取り出さず、電子部品収納テープ１０と共にテープ搬送用スプロケット２６’に巻き取るようにし、そのテープ搬送用スプロケット２６’で巻き取る過程において不良の電子部品を収納穴１６から取り出し、回収箱３４に収納してもよい。

次に、本発明の第１実施形態の電子部品実装装置及び電子部品実装方法の作用・効果について説明する。

第１実施形態によれば、収納穴１６に電子部品Ｅと共に湿度インジケータ２２が配置されているため、各収納穴１６単位で湿度を測定することができる。これにより、各収納穴１６に収納されている電子部品Ｅの吸湿度を判定することができ、ひいては電子部品Ｅの良・不良を判別することができる。

ここで、センサ２８が湿度インジケータ２２の色表示を識別する。センサ２８により湿度インジケータ２２の色表示を識別し、色表示を示す検知信号が制御部３０に出力される。そして、制御部３０のＣＰＵ３０ＢがＲＯＭ３０Ａに格納されたテーブルに基づいて電子部品Ｅの良・不良を判別する。さらに、制御部３０のＣＰＵ３０Ｂによって良と判断された電子部品Ｅのみが吸着ヘッド３２によって収納穴１６から取り出され、所定の基板２４上に実装される。一方、制御部３０のＣＰＵ３０Ｂによって不良と判断された電子部品Ｅは、別の吸着ヘッド３２によって収納穴１６から取り出され、回収箱３４に移される。

なお、吸湿度が高く不良と判断された電子部品Ｅは、図示しない除湿設備によりレーザーや熱風などのエネルギーを付与して電子部品Ｅの水分（樹脂モールドの水分）を除去して、良である電子部品として、再度使用するようにしてもよい。

以上のように、第１実施形態によれば、基板２４に実装する直前の電子部品Ｅの良・不良を判別し、良と判断された電子部品Ｅのみが基板２４に実装されるため、電子部品Ｅの実装不良の発生を事前に抑制することができる。

また、電子部品Ｅの実装不良が発生したときのトラブル解決処理や労務に関するコストを削減できる。また、電子部品Ｅの実装不良に伴い発生する基板２４の廃棄や既に実装していた良の電子部品Ｅの廃棄によって発生する材料コストを削減することができる。さらに、基板２４に対する電子部品Ｅのマウントトラブルが減少し、生産性及び品質の向上を図ることができる。

次に、本発明の第２実施形態の電子部品実装装置及び電子部品実装方法について、図面を参照して説明する。なお、第１実施形態の電子部品実装装置及び電子部品実装方法の構成と重複する構成及び同様の作用・効果についての説明は、省略する。

図４に示すように、第２実施形態の電子部品実装装置は、電子部品収納テープ１０が予めリール４０に巻き取られている。リール４０は、テープフィーダ４２を介して実装機に取り付けられ、テープ搬送用スプロケット２６の回転により供給される。電子部品収納テープ１０は紙面の左側から右側に向けて搬送される。その後、電子部品収納テープ１０の収納穴１６に収納された良な電子部品Ｅのみが取り出されて、基板２４（図１参照）に実装される。

テープフィーダ４２には、カウントタイマ４４が取り付けられている。カウントタイマ４４は、平常運転時は適時にリセットされるが、外的要因により実装装置が停止したときはリセットされずカウントを継続する。これにより、カバーテープをテープ本体１２から剥がし電子部品収納テープを開封した後、電子部品Ｅが吸着ヘッド３２により取出されるまでの待機期間（待機時間、以下同様）を計測することができる。

なお、「電子部品の待機期間（待機時間）」とは、上記のように厳密に定義されるものではなく、外的要因により実装装置が停止したときは、実装装置が停止した時間と同等と見なすこともできる。

カウントタイマ４４は、「秒単位」や「分単位」で表示できるものが好ましい。また、カウントタイマ４４の機能として、例えば３０分、６０分、２４０分、などをボタンにより容易に設定できるものが好ましい。

さらに、カウントタイマ４４のカウント時間を表示できる液晶表示部を備えているものが好ましい。

図５に示すように、カウントタイマ４４による計測結果は、計測信号として制御部３０に出力される。

図４及び図５に示すように、テープフィーダ４２には、電子部品Ｅの待機期間に関して所定のタイミングで報知する報知部４６が取り付けられている。報知部４６は、カウントタイマ４４と電気的に接続されている。報知部４６は、予め電子部品Ｅの許容待機期間（許容待機時間、以下同様）を記憶しており、許容待機期間の所定の期間前に至ったときに報知する。

なお、「許容待機期間」とは、電子部品収納テープ１０を開封した後、不良とならない範囲で電子部品Ｅを大気に触れさせることのできる期間とする。

具体的には、報知部４６として、所定の警告音を出力するスピーカでもよいし、所定の色の発光するランプでもよい。周囲の技術者に報知できるものであれば、報知部４６として、種類を問わず使用することができる。念のため、時間管理も行い、リール４０がテープフィーダ４２に取り付けられてからの時間が４８時間を超えるような場合に報知するようにしてもよい。

制御部３０のＲＯＭ３０Ａには、電子部品Ｅの許容待機期間が記憶されている。また、制御部３０のＣＰＵ３０Ｂは、吸着ヘッド３２（図１参照）で良の電子部品Ｅを取り出す直前のタイミングにおいて電子部品Ｅの待機期間が許容待機期間を超過している場合には、かかる電子部品Ｅが吸着ヘッド３２により取り出されないように吸着ヘッド３２の駆動を制御する。

このように、湿度インジケータ２２の色表示に基づいて電子部品ＥがＣＰＵ３０Ｂにより良と判断された場合でも、電子部品Ｅの待機期間が許容待機期間を超過している場合には、かかる電子部品Ｅは、基板２４に実装されない。

次に、本発明の第２実施形態の電子部品実装装置及び電子部品実装方法の作用・効果について説明する。なお、本発明の第１実施形態の電子部品実装装置及び電子部品実装方法の作用・効果と重複する作用・効果についての説明は、適宜省略する。

第２実施形態によれば、電子部品Ｅの吸湿度にかかわらず、電子部品Ｅの待機期間が許容待機期間を超過している場合には、吸着ヘッ３２により電子部品Ｅが収納穴１６から取り出されず、基板２４に実装されない。これにより、湿度インジケータ２２による色表示に基づいて電子部品Ｅの品質が良と判断された場合でも、電子部品Ｅの待機期間が許容待機期間を超過している場合には、基板２４に実装されず、回収箱３４（図１参照）に回収される。これにより、電子部品Ｅの経時変化に伴う品質不良の発生を抑制することができる。また、電子部品Ｅの経時管理を徹底させることができる。特に、ライン停止によって実装処理が中断した場合でも、電子部品Ｅの経時管理を徹底させることができ、基板２４に実装される電子部品Ｅの品質の信頼度を高めることができる。

なお、湿度インジケータ２２による色表示に基づいて電子部品Ｅの品質が不良と判断された場合には、電子部品Ｅの待機期間が許容待機期間を超過していない場合でも、基板２４に実装されず、回収箱３４に回収される。

また、電子部品Ｅを不良とならない範囲で大気に触れさせることのできる許容待機期間に至ったときには、報知部４６により報知される。これにより、経時変化に伴う品質不良の電子部品Ｅを基板２４に実装される前に容易に発見することができる。

１０電子部品収納テープ
１４電子部品実装装置
２２湿度インジケータ（湿度表示部）
２８センサ（認識部）
３０制御部（品質判定部）
３０ＡＲＯＭ
３０ＢＣＰＵ
４４カウントタイマ（時間計測部）
４６報知部
Ｅ電子部品

Claims

電子部品を収納する電子部品収納テープの前記電子部品を基板に実装する電子部品実装装置であって、
前記収納穴内の湿度を表示する湿度表示部の湿度表示を認識する認識部と、
前記認識部による前記湿度表示の認識に基づいて前記収納穴に収納された前記電子部品の品質の良・不良を判定する品質判定部と、
を有し、
前記品質判定部により品質が良であると判定された前記電子部品を前記基板に実装することを特徴とする電子部品実装装置。
前記電子部品収納テープを開封した後から経過した待機期間を計測する時間計測部を有し、
前記時間計測部による計測結果が前記電子部品の許容待機期間を超過したときに、前記湿度表示の認識に基づいた前記品質判定部の判定結果にかかわらず、前記許容待機期間を超過した前記電子部品を前記基板に実装しないことを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装装置。
前記電子部品の待機期間が所定のタイミングとなるときに報知する報知部を有することを特徴とする請求項２に記載の電子部品実装装置。
前記湿度表示部は、前記収納穴内の湿度を色で表示する湿度インジケータであり、
前記品質判定部は、前記認識部で認識された前記湿度インジケータの色表示に基づいて前記電子部品の品質の良・不良を判定する制御部で構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子部品実装装置。
電子部品を収納する電子部品収納テープの前記電子部品を基板に実装する電子部品実装方法であって、
前記収納穴内の湿度を表示する湿度表示部の湿度表示を認識部により認識する認識工程と、
前記認識工程の前記湿度表示の認識に基づいて前記収納穴に収納された前記電子部品の品質の良・不良を品質判定部によって判定する品質判定工程と、
前記品質判定工程により品質が良であると判定された前記電子部品を実装部によって前記基板に実装する実装工程と、
を有することを特徴とする電子部品実装方法。
前記電子部品収納テープを開封した後から経過する待機期間を時間計測部によって計測する計測工程を有し、
前記実装工程では、前記時間計測部による計測結果が前記電子部品の許容待機期間を超過したときに、前記湿度表示の認識に基づいた前記品質判定工程での判定結果にかかわらず、前記許容待機期間を超過した前記電子部品が前記実装部によって前記基板に実装されないことを特徴とする請求項５に記載の電子部品実装方法。
前記電子部品の待機期間が所定のタイミングとなるときに報知部が報知する報知工程を有することを特徴とする請求項６に記載の電子部品実装方法。
前記湿度表示部として、前記収納穴内の湿度を色で表示する湿度インジケータを使用し、
前記品質判定工程では、前記認識部によって認識された前記湿度インジケータの色表示に基づいて制御部が前記電子部品の品質の良・不良を判定することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の電子部品実装方法。